(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
割出回転される回転軸（４）の軸線に対する直交面を第１の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜する転動体（１０）の第１の案内面（６）を有して回転軸（４）の軸線方向に移動可能な移動部材（５）を備え、
前記第１の案内面（６）と、フレーム（７）に設けられる転動体（１０）の案内面（８）であって、回転軸（４）の軸線を第２の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜する第２の案内面（８）とでＶ字溝（９）が形成され、
移動部材（５）が、フレーム（７）および回転軸（４）のうちいずれか一方に一体的に設けられる被挟持部材（１８）を、前記Ｖ字溝（９）の両案内面（６、８）に当接する複数の転動体（１０）を介して他方に押圧することにより、移動部材（５）の押圧力を増力して被挟持部材（１８）を押圧するインデックステーブルのクランプ装置の増力装置（３）において、
前記第１の案内面（６）および前記第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、待機位置から被挟持部材（１８）を押圧するクランプ位置までの移動部材（５）の移動過程のうち、前期の移動過程に対応する転動体（１０）の案内領域が、後期の移動過程に対応する転動体（１０）の案内領域よりも傾斜基準に対し小さく傾斜することを特徴とするインデックステーブルのクランプ装置の増力装置（３）。
【請求項２】
前記第１の案内面（６）および第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、移動部材（５）の前期の移動過程に対応する第１の傾斜面（６ａ、８ａ）と、第１の傾斜面（６ａ、８ａ）に隣接して形成され移動部材（５）の後期の移動過程に対応する第２の傾斜面（６ｂ、８ｂ）とを含み、第２の傾斜面（６ｂ、８ｂ）は第１の傾斜面（６ａ、８ａ）よりも傾斜基準に対し大きく傾斜することを特徴とする請求項１記載のインデックステーブルのクランプ装置の増力装置（３）。
【請求項３】
前記第１の案内面（６）および第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、回転軸（４）の軸線を含む断面上において曲線を形成し、該曲線の接線は、移動部材（５）の待機位置に対応する部分から移動部材（５）のクランプ位置に対応する部分に向かって、傾斜基準に対する傾斜を漸大することを特徴とする請求項１記載のインデックステーブルのクランプ装置の増力装置（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インデックステーブルの回転軸の回転を規制するクランプ装置のクランプ力を増力させるための増力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の割出し装置、即ちインデックステーブルでは、割出回転される加工テーブルの回転軸をワーク加工時の外力に抗して静止状態に維持するためにクランプ装置が用いられている。クランプ装置には、種々の形式が存在するが、その一例として、インデックステーブルのフレームおよび前記回転軸のうちいずれか一方に一体的に設けられる被挟持部材を、回転軸の軸線方向に移動する移動部材で他方に押圧し、前記他方と被挟持部材との間に発生する摩擦力によって回転軸とフレームとを一体化させる形式のものがある。この形式のクランプ装置では、回転軸は、被挟持部材を介してフレームと相対回転不能状態となってクランプされる。
【０００３】
また、この形式のクランプ装置では、回転軸をクランプする力は、移動部材が被挟持部材を押す力（押圧力）の大きさに依存している。そこで、移動部材の押圧力を大きくするために、移動部材の被挟持部材側端部に配設される複数の転動体と、転動体の案内面であって移動部材およびフレームにそれぞれ設けられる第１の案内面と第２の案内面とを有する増力装置を備えるクランプ装置が知られている。
【０００４】
図９は、特許文献１の公報に記載される上記形式のクランプ装置の増力装置を示している。このクランプ装置では、増力装置は、押圧力発生装置である流体圧シリンダ装置のピストンを構成し回転軸の軸線方向に移動すると共に転動体３５の第１の案内面３２を有する移動部材３１と、フレーム３０に固定されて流体圧シリンダ装置のシリンダを構成して移動部材３１を囲繞すると共に転動体３５の第２の案内面３４を有する案内部材３３とを含み、さらに被挟持部材３６と転動体３５との間に、転動体３５からの力を被挟持部材３６に伝達する中間部材３７が軸線方向に移動可能に配設されている。第１の案内面３２は回転軸の軸線に対する直交面を第１の傾斜基準として該基準に対し傾斜し、また、第２の案内面３４は回転軸の軸線を第２の傾斜基準として該基準に対し傾斜しており、互いに対向することにより、第１の案内面３２と第２の案内面３４とは、Ｖ字溝を形成する。該Ｖ字溝に、中間部材３７と移動部材３１の間に配設される複数の鋼球が、転動体３５として当接するようになっている。
【０００５】
前記第１の傾斜基準に対する第１の案内面３２の傾斜角度をα、前記第２の傾斜基準に対する第２の案内面３４の傾斜角度をβとし、流体圧シリンダ装置のピストンを構成することにより移動部材３１が作用する力をＦ０、移動部材３１が転動体３５に作用する力、詳細には、移動部材３１が第１の案内面３２から転動体３５の中心Ｏに向かって作用する力をＦ１とすれば、力Ｆ１は、斜面作用によりＦ１＝Ｆ０／ｃｏｓαとなって、Ｆ０よりも大きな力となる。また、力Ｆ１は、中間部材３７を介して被挟持部材３６に作用する力Ｆ２と、第２の案内面３４に作用する力Ｆ３とに分けられる。Ｆ２、Ｆ３は下記の計算式で表される。
【０００６】
Ｆ２＝Ｆ０＋Ｆ０×ｔａｎα×ｔａｎβ
＝Ｆ０（１＋ｔａｎα×ｔａｎβ）
Ｆ３＝Ｆ０×ｔａｎα／ｃｏｓβ
【０００７】
上記式によれば、被挟持部材３６に作用する力Ｆ２は傾斜角度α、βが大きいほど大きくなるから、被挟持部材３６は、傾斜角度α、βが大きいほど大きな力で転動体３５によって押圧され、より大きな摩擦力を介在させて回転軸をクランプする。従って、クランプ装置のクランプ力をより増力するには、第１の案内面３２、第２の案内面３４のそれぞれの傾斜基準からの傾斜角度をなるべく大きくとって、被挟持部材３６が、転動体３５によって大きな力で押圧されるようにすればよい。
【０００８】
換言すれば、前記軸線方向において、転動体３５の移動速度を、移動部材３１の移動速度に対して減速すればよく、第１の案内面３２、第２の案内面３４の前記傾斜角度を大きくすることにより、転動体３５は、回転軸の半径方向の移動速度が大きくなると共に、前記軸線方向の移動速度が小さくなって、移動部材３１の軸線方向の移動速度に対して減速される。
【０００９】
しかし、クランプ装置のクランプ力をより増力させるために、転動体３５の前記軸線方向の移動速度を移動部材３１の前記軸線方向の移動速度に対して減速すると、移動部材３１は、待機位置（クランプ動作開始位置）から被挟持部材３６を前記他方に押圧するクランプ位置までの移動量が、増力装置を有しないクランプ装置に比べて大きくなる。そのため増力装置を有するクランプ装置は、増力装置を有しないクランプ装置よりも、回転軸の割出駆動が停止してから実際にクランプ力が被挟持部材３６に作用するまでに、より長い時間を要する。
【００１０】
従って、増力装置を用いるクランプ装置を備えたインデックステーブルは、増力装置を用いないインデックステーブルよりも、回転軸が所定の割出角で停止してから回転軸がクランプされて加工可能となるまでに、余分な待ち時間を必要とし、大きなクランプ力を得られるものの、ワーク加工能率が悪くなる。特に、１つのワークが多数回に亘って割出加工される場合、上記余分な待ち時間が累積されるので、ワーク加工能率の悪化が顕著となる。
【００１１】
また、この形式の増力装置を備えるクランプ装置では、クランプ力をより増力させるためには、案内面３２、３４の傾斜角度α、βをより大きくして、軸線方向において、転動体３５の移動を移動部材３１の移動に対してより減速すればよいが、その分、移動部材３１の移動量を大きくする必要があり、移動部材３１の大きな移動量を確保するためには、増力装置は前記軸線方向に長くならざるを得ない。そのためクランプ装置、ひいてはインデックステーブル自体が大きくなってしまう。
【特許文献１】特許３７１３１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の課題は、インデックステーブルの回転軸のクランプ装置の増力装置において、ワーク加工能率を損なうことなく、かつ、回転軸の軸線方向長さを抑えながら、大きなクランプ力を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、割出回転される回転軸（４）の軸線に対する直交面を第１の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜する転動体（１０）の第１の案内面（６）を有して回転軸（４）の軸線方向に移動可能な移動部材（５）を備え、前記第１の案内面（６）と、フレーム（７）に設けられる転動体（１０）の案内面（８）であって、回転軸（４）の軸線を第２の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜する第２の案内面（８）とでＶ字溝（９）が形成され、移動部材（５）が、フレーム（７）および回転軸（４）のうちいずれか一方に一体的に設けられる被挟持部材（１８）を、前記Ｖ字溝（９）の両案内面（６、８）に当接する複数の転動体（１０）を介して他方に押圧することにより、移動部材（５）の押圧力を増力して被挟持部材（１８）を押圧するインデックステーブルのクランプ装置の増力装置（３）において、前記第１の案内面（６）および前記第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、待機位置から被挟持部材（１８）を押圧するクランプ位置までの移動部材（５）の移動過程のうち、前期の移動過程に対応する転動体（１０）の案内領域が、後期の移動過程に対応する転動体（１０）の案内領域よりも傾斜基準に対し小さく傾斜する。
【００１４】
また、前記第１の案内面（６）および第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、移動部材（５）の前期の移動過程に対応する第１の傾斜面（６ａ、８ａ）と、第１の傾斜面（６ａ、８ａ）に隣接して形成され移動部材（５）の後期の移動過程に対応する第２の傾斜面（６ｂ、８ｂ）とを含み、第２の傾斜面（６ｂ、８ｂ）は第１の傾斜面（６ａ、８ａ）よりも傾斜基準に対し大きく傾斜する。
【００１５】
さらに、前記第１の案内面（６）および第２の案内面（８）のうち少なくとも一方は、回転軸（４）の軸線を含む断面上において曲線を形成し、該曲線の接線は、移動部材（５）の待機位置に対応する部分から移動部材（５）のクランプ位置に対応する部分に向かって、傾斜基準に対する傾斜を漸大する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によると、移動部材の前期の移動過程では、後期の移動過程よりも、転動体は前記軸線方向に速い速度で移動する。また、移動部材の後期の移動過程では、前期の移動過程よりも、転動体は被挟持部材を大きな押圧力で押圧可能となる。従って、転動体は大きな押圧力を必要とする位置まで早急に移動可能となると共に、その位置に達した後は、十分な押圧力で被挟持部材を押圧可能となり、前記他方と被挟持部材との間に十分な摩擦力を生じさせ、回転軸とフレームとの相対回転は、前記一方に一体的に設けられる被挟持部材を介して強く規制されることになり、移動部材のクランプ位置では、回転軸は強力にクランプされる。
【００１７】
以上の効果により、割出回転完了から回転軸をクランプしワーク加工可能となるまでの待ち時間を、本発明の増力装置を適用しない場合に比べて、短くすることができる。また、上記の待ち時間を同一とすれば、移動部材の前期の移動過程において、転動体の減速の程度を小さくして、転動体の移動時間を短くした分、移動部材の後期の移動過程において、転動体の移動時間を長くして転動体の減速の程度を大きくすることができ、本発明の増力装置を適用しない場合に比べて、より増力効果を高めることができる。さらに、移動部材の前期の移動過程において、転動体の減速の程度を小さくして移動部材の軸線方向の移動量を小さくしたので、増力装置の軸線方向の長さを抑えることができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によると、移動部材の前期の移動過程および後期の移動過程に亘って、転動体の減速の程度、換言すれば増力の程度は、それぞれ一定なので、転動体は、正確にそれぞれの所望の押圧力で被挟持部材を押圧することが可能となる。従って、長期間の使用等により被挟持部材等が摩耗して、移動部材のクランプ位置までの移動量が変化しても、回転軸に対するクランプ動作は、所定のクランプ力で確実に実行される。
【００１９】
案内面が回転軸の軸線を含む断面上において曲線で形成されてもよく、その場合、接線の傾斜基準に対する傾斜が、曲線の接線位置での傾斜基準に対する傾斜となり、前記軸線方向に漸大または漸減する。請求項３に係る発明によると、前記一方は、接線が移動部材の待機位置に対応する部分から移動部材のクランプ位置に対応する部分に向かって、傾斜基準に対する傾斜を漸大しているので、転動体は大きな押圧力を必要とする位置まで早急に移動可能となると共に、その位置に達した後は、十分な押圧力で被挟持部材を押圧可能となる。転動体が被挟持部材を押圧可能な力は、漸増して衝撃力となるのが抑えられる。従って、案内面および転動体の破損、磨耗を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、工作機械に搭載されワークの加工角度を割り出すために用いられる割出し装置、即ち、インデックステーブルに適用される。
【００２１】
図１は、本発明の１つの実施例を示し、本発明が適用されるインデックステーブル１の一例を示している。インデックステーブル１は、ワークが直接または取付治具を介して保持される加工テーブル４０と、該加工テーブル４０が固定される回転軸４とを備え、回転軸４はフレーム７に回転自在に取り付けられて割出回転される。なお、加工テーブル４０としては、本実施例のようにワーク保持面が回転軸４と直交するタイプのほか、傾斜型インデックステーブルに用いられるワーク保持面が回転軸４と平行なクランクタイプ、クレードルタイプにも適用される。
【００２２】
インデックステーブル１についてより詳しく説明すると、加工テーブル４０は、回転軸４の一方の端部にボルト４１等を介して固定されており、回転軸４は、本実施例では中空に形成され、軸受スリーブ１４によって外輪がフレーム７に固定された軸受１５を介して、フレーム７に回転可能に支持されている。
【００２３】
また、インデックステーブル１は、回転軸４の割出回転のための駆動手段として、回転軸４に固定されたウォームホイール１６と、フレーム４に回転可能に支持されウォームホイール１６と噛み合うウォーム１７と、ウォーム１７を回転駆動する図示しないモータとを有している。なお、本実施例では、回転軸４の駆動手段としてウォームギヤ機構を採用しているが、ギヤ等の駆動伝達機構を介さずに、回転軸４に設けられるロータとフレーム４に設けられるステータとで内蔵モータ、所謂ＤＤモータが形成され、該内蔵モータを回転軸４の駆動手段とするものであってもよい。
【００２４】
回転軸４の他方の端部には、クランプ装置２が設けられている。クランプ装置２は、ボルト４３を介して回転軸４と相対回転不能に組み付けられた被挟持部材としてのクランプディスク１８と、クランプディスク１８に隣接して配設されると共に回転軸４の軸線方向に移動可能に設けられる挟持部材２７と、挟持部材２７に隣接して配設される増力装置３と、押圧力発生装置としての流体圧シリンダ装置２０とを備える。クランプ装置２は、クランプディスク１８を、挟持部材２７でフレーム７に形成されたクランプ面１９に押し付けることにより、挟持部材２７とクランプ面１９とでクランプディスク１８を挟持し、回転軸４と相対回転不能であるクランプディスク１８を介して回転軸４をフレーム７に対し回転不能とすることにより、回転軸４を回転不能に保持する、即ち、クランプする。
【００２５】
図２は、インデックステーブルのクランプ装置２の詳細を示している。押圧力発生装置である流体圧シリンダ装置２０は、回転軸４の半径方向外側に回転軸４と同軸にリング状に設けられており、回転軸４の軸線４４の方向に延在するシリンダ２１と、ピストンとしての移動部材５とを備える。シリンダ２１はフレーム７にボルト４５を介して固定され、移動部材５のクランプディスク１８と反対側の端面との間に圧力室２２が形成される。
【００２６】
移動部材５は、圧縮コイルスプリング等の付勢部材により、本実施例ではシリンダ２１のボス部分に係止される複数の皿バネ２３により、圧力室２２に向かって常時付勢されている。回転軸４のクランプ時、圧力室２２には図示しない流体供給源から、シリンダ２１に設けられた流体流路２５を通ってクランプ用の作動流体が供給される。
【００２７】
さらに、挟持部材２７のストッパー２６が、移動部材５の半径方向内側のクランプディスク１８側にボルトを介して固定されており、挟持部材２７は、ストッパー２６に係止されて軸線４４方向をクランプディスク１８へ向かう移動が規制されている。
【００２８】
流体圧シリンダ装置２０のピストンである移動部材５およびシリンダ２１は、増力装置３の構成部材を兼ねている。即ち、増力装置３は、移動部材５の先端、即ち、クランプディスク１８側端においてシリンダ２１との境界部分に形成された第１の案内面６と、シリンダ２１の先端、即ち、クランプディスク１８側端において移動部材５との境界部分に形成され、第１の案内面６とでＶ字溝９を形成する第２の案内面８と、両案内面６、８に当接する複数の転動体１０とによって、移動部材５による押圧力を増力する。移動部材５の押圧力は、増力されて所定の押圧力となり、挟持部材２７を介してクランプディスク１８をフレーム７のクランプ面１９に押圧する。第１の案内面６は回転軸４の軸線４４に対する直交面を第１の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜し、第２の案内面８は回転軸４の軸線４４を第２の傾斜基準として該傾斜基準に対し傾斜している。
【００２９】
本実施例の場合、複数の転動体１０は、鋼製等のボールであり、第１の案内面６、第２の案内面８および挟持部材２７とによって、回転軸４の半径方向外側に形成された環状の空間に、案内面６、８および挟持部材２７に接しながら環状に並んで収納されており、移動部材５の押圧力を、回転軸４の周りで均等に増力して挟持部材２７に伝達する。なお、転動体１０としては、ボールの他、鋼製等のローラーがあり、ローラーを用いる場合、第１の案内面６および第２の案内面８は、本実施例のように円錐面によって形成されずに、回転軸４を中心として円周方向に沿って配設され、それぞれの傾斜基準対し傾斜する複数の平面によってそれぞれ形成される。
【００３０】
シリンダ２１に形成される第２の案内面８は、１つの傾斜面によって形成される。一方、図３（ａ）に示す概念図のように、移動部材５に形成される第１の案内面６は、回転軸４の軸線４４に対する直交面を第１の傾斜基準として、該傾斜基準との傾斜角が互いに異なっている２つの傾斜面、即ち先端側に形成される第１の傾斜面６ａと、該傾斜面６ａに隣接して形成される第２の傾斜面６ｂとから構成されている。第１の傾斜面６ａ、第２の傾斜面６ｂは、傾斜角α１、α２をそれぞれ有し、傾斜角α２は傾斜角α１よりも大きい。
【００３１】
本実施例では、移動部材５が待機位置（クランプ動作開始位置）に在るとき、挟持部材２７とクランプディスク１８との間隙、およびフレーム７のクランプ面１９とクランプディスク１８との間隙は、ほぼ同一に形成されている。ここで、移動部材５が、待機位置から、クランプディスク１８をフレーム７のクランプ面１９に所定の力で押圧するクランプ位置まで移動する過程のうち、移動部材５が待機位置からクランプディスク１８に対する押圧開始位置まで、即ち、挟持部材２７が転動体１０に押されてクランプディスク１８に接触するまでの過程を、本実施例では「移動部材５の前期の移動過程」としている。従って、本実施例の場合、「移動部材５の前期の移動過程」は、挟持部材２７とクランプ面１９との間に存在する全体の間隙が、移動部材５が待機位置に在るときの約１／２となるまでの待機位置からの移動部材５の移動過程である。移動部材５は押圧開始位置からさらに進み、挟持部材２７がクランプディスク１８を撓ませた状態でクランプ面１９に接触させた後、移動部材５は更に前進して、挟持部材２７が所定の力で押圧してクランプディスク１８をクランプするクランプ位置までの移動過程を、本実施例では「移動部材５の後期の移動過程」としている。第１の案内面６のうち、第１の傾斜面６ａは、移動部材５が前期の移動過程にあるときに、転動体１０を第２の案内面８と共に案内する領域であり、第２の傾斜面６ｂは、移動部材５が後期の移動過程にあるときに、転動体１０を第２の案内面８と共に案内する領域である。
【００３２】
次に、図２および図４を用いて、本発明の動作について説明する。図２は、クランプ装置２が回転軸４をアンクランプの状態、即ち移動部材５が前期の移動過程うち待機位置に在る状態を示している。流体圧シリンダ装置２０のピストンとしての移動部材５は、皿バネ２３により、クランプディスク１８から離れる方向（アンクランプ方向）に付勢されており、挟持部材２７はクランプディスク１８から離れていて、回転軸４はフリーな状態となっている。
【００３３】
回転軸４の回転割出完了後、圧力室２２にクランプ用の作動流体が供給され、その圧力により、移動部材５は皿バネ２３のばね力に抗して待機位置からクランプディスク１８に対する押圧開始位置へ移動する。この移動部材５の前期の移動過程では、転動体１０は、移動部材５の第１の傾斜面６ａ、およびシリンダ２１の第２の案内面８によって案内されている。第１の傾斜面６ａの傾斜角α１は、第２の傾斜面６ｂの傾斜角α２に比べて小さくとられており、後期の移動過程での移動速度よりも速い速度で、転動体１０は速やかにクランプディスク１８側に移動することができるようになっている。
【００３４】
図４は、クランプ装置２が回転軸４をクランプしている状態、即ち移動部材５が押圧開始位置に達した後、後期の移動過程の最後の位置、即ち、クランプ位置に在る状態を示している。この状態において、転動体１０は、移動部材５の第２の傾斜面６ｂおよびシリンダ２１の第２の案内面８によって案内されている。図中の２点鎖線は、移動部材５が図２の状態、即ち、待機位置に在る状態における移動部材５、転動体１０、挟持部材２７のそれぞれの位置を示している。第２の傾斜面６ｂの傾斜角α２は、第１の傾斜面６ａの傾斜角α１に比べて大きくとられている。これにより、移動部材５の押圧力はより大きく増力されて、前期の移動過程で可能な押圧力よりも大きな押圧力で、挟持部材２７はクランプディスク１８を強く押圧し、フレーム７のクランプ面１９との協働でクランプディスク１８をクランプする。
【００３５】
このように、本実施例では、転動体１０の運動を、互いに異なる傾斜角の２つの傾斜面６ａ、６ｂを有する第１の案内面６によって２段階に変化させている。即ち、移動部材５の前期の移動過程では、案内面６の傾斜角を小さくして転動体１０を軸線４４方向へ速やかに移動させ、クランプ動作の高速化を図っている。一方、移動部材５の後期の移動過程では、案内面６の傾斜角を大きくして増力具合を大きくし、クランプディスク１８に大きな押圧力を与えられるようにしている。
【００３６】
本実施例では、移動部材５が待機位置から、挟持部材２７が転動体１０に押されてクランプディスク１８に接触するまでの移動過程を、移動部材５の前期の移動過程とし、その後の移動過程を後期の移動過程としている。しかし、待機位置からどの位置までを前期の移動過程とするかは、適宜定められ、好ましくは例えば以下のように定められる。例えば、挟持部材２７とクラクランプ面１９との間に存在する全体の間隙が、移動部材５が待機位置に在るときの６０％以下になるまでを少なくとも含むように前期の移動過程を定めてもよく、その後の移動過程を後期の移動過程とする。また例えば、最大で、挟持部材２７がクランプディスク１８に接触して、挟持部材２７とクラクランプ面１９との間に存在する全体の間隙がなくなるまでを含むように前期の移動過程を定めてもよく、その後の移動過程を後期の移動過程する。本実施例では、挟持部材２７が中間部材として設けられ、中間部材を介して転動体１０はクランプディスク１８を押圧するが、中間部材を設けずに、転動体１０が直接クランプディスク１８を押圧してもよい。その場合、前期の移動過程を、クラクランプ面１９とクランプディスク１８との間隙において、移動部材５が待機位置に在るときの６０％以下になるまでを少なくとも含むように定めてもよく、また、最大で、クラクランプ面１９とクランプディスク１８との間隙がなくなるまでを含むように定めてもよい。
【００３７】
図５は、本発明の別の実施例を示し、移動部材５に形成される第１の案内面６は、１つの傾斜面によって形成される。一方、図３（ｂ）に示すシリンダ２１の概念図のように、シリンダ２１に形成される第２の案内面８は、回転軸４の軸線４４を第２の傾斜基準として、該傾斜基準との傾斜角が互いに異なっている２つの傾斜面、即ち先端側に形成される第２の傾斜面８ｂと、該傾斜面８ｂに隣接して形成される第１の傾斜面８ａとから構成されている。第１の傾斜面８ａ、第２の傾斜面８ｂは、傾斜角β１、β２をそれぞれ有し、傾斜角β２は傾斜角β１よりも大きい。第２の案内面８のうち、第１の傾斜面８ａは、移動部材５が前期の移動過程にあるときに、第１の案内面６と共に転動体１０を案内する領域であり、第２の傾斜面８ｂは、移動部材５が後期の移動過程にあるときに、第１の案内面６と共に転動体１０を案内する領域である。実施例１と同様に、移動部材５の前期の移動過程では、案内面８の傾斜角を小さくして転動体１０を軸線４４方向へ速やかに移動させ、クランプ動作の高速化を図っている。一方、移動部材５の後期の移動過程では、案内面８の傾斜角を大きくして増力具合を大きくし、クランプディスク１８に大きな押圧力を与えられるようにしている。
【００３８】
図６は、本発明の更なる別の実施例を示し、移動部材５に形成される第１の案内面６は、第１の傾斜面６ａと第２の傾斜面６ｂとによって形成され、シリンダ２１に形成される第２の案内面８は、第１の傾斜面８ａと第２の傾斜面８ｂとから構成されている。既に述べた実施例と同様に、移動部材５の前期の移動過程では、案内面６、８のそれぞれの傾斜基準に対する傾斜角を、共に小さくして転動体１０を軸線４４方向へ速やかに移動させ、クランプ動作の高速化を図っている。一方、移動部材５の後期の移動過程では、案内面６、８の傾斜角を共に大きくして増力具合を大きくし、クランプディスク１８に大きな押圧力を与えられるようにしている。本実施例では、転動体１０の第１の傾斜面６ａ、８ａから第２の傾斜面６ｂ、８ｂへの当接移行時期を、第１の案内面６と第２の案内面８とで異ならせることが可能であり、転動体１０の第１の傾斜面６ａから第２の傾斜面６ｂへの移行、および第１の傾斜面８ａから第２の傾斜面８ｂへの当接移行を、それぞれ互いに異なる時期に実施することにより、押圧力を２回に分けて段階的に増大させることができる。従って、転動体１０および案内面６、８は、衝撃力が加わって破損、摩耗するのを抑えることが可能である。
【００３９】
図７は本発明の更なる別の実施例を示す。前述までの実施例はボルト４５を介してフレーム７に固定されるシリンダ２１が、全て流体圧シリンダ装置２０の半径方向の外側壁と内側壁とを形成して環状のピストンである移動部材５を囲繞しているのに対し、本実施例は、図示しないボルトを介してフレーム７に固定されるシリンダベース２８に、ボルト４６を介して固定されるシリンダ２１が、流体圧シリンダ装置２０の半径方向の内側壁を形成すると共に、フレーム７が流体圧シリンダ装置２０の半径方向の外側壁を形成しており、環状のピストンである移動部材５は、シリンダ２１を囲繞している。移動部材５に形成される第１の案内面６は、回転軸４の軸線４４に対する直交面を第１の傾斜基準として、該傾斜基準との傾斜角が互いに異なっている２つの傾斜面、即ち、先端側に形成される第１の傾斜面６ａと、該傾斜面６ａに隣接して形成される第２の傾斜面６ｂとから構成されている。第１の傾斜面６ａ、第２の傾斜面６ｂは、傾斜角α１、α２をそれぞれ有し、傾斜角α２は傾斜角α１よりも大きい。
【００４０】
このように、移動部材５に設けられる第１の案内面６と、フレーム７に設けられる第２の案内面８であって、移動部材５との境界に設けられて第１の案内面６とＶ字溝９を形成する第２の案内面８とは、回転軸４の半径方向の位置関係において、いずれが内側、外側であってもよい。
【００４１】
なお、以上に説明した例において、移動部材５の第１の傾斜面６ａと第２の傾斜面６ｂとの境目部分、およびシリンダ２１の第１の傾斜面８ａと第２の傾斜面８ｂとの境目部分は、案内面６、８および転動体１０の破損、磨耗を防止するために、なめらかな曲面によって形成されていることが好ましい。
【００４２】
図８は本発明の更なる別の実施例を示し、移動部材５の第１の案内面６は、回転軸４の軸線４４を含む断面上から見たときに、曲線となるよう形成されている。該曲線は、移動部材５の待機位置に対応する部分から、移動部材５のクランプ位置に対応する部分に向かって、前記曲線の接線の傾斜基準に対する傾斜が漸大するように形成されている。これにより、本実施例では、移動部材５が待機位置から被挟持部材を押圧するクランプ位置まで移動する過程において、転動体１０の軸線４４方向の移動速度を無段階に変化させている。そして、移動部材５の前期の移動過程では、案内面６の傾斜角を小さくして転動体１０が軸線方向へ速やかに移動するようにする一方、移動部材５の後期の移動過程では、案内面６の傾斜角を大きくしてクランプディスク１８に大きな押圧力を与えられるようにしている。
【００４３】
なお、本実施例では、移動部材５の第１の案内面６およびシリンダ２１の第２の案内面８のうち、第１の案内面６のみを曲面に形成しているが、第２の案内面８を曲面に形成してもよいし、第１の案内面６および第２の案内面８の両方を曲面として構成してもよい。
【００４４】
以上の実施例では、転動体１０は、挟持部材２７を介してクランプディスク１８を押圧し、中間部材を介してクランプディスク１８を押圧しているが、前述のように、中間部材を介さずに直接クランプディスク１８を押圧してもよい。また、移動部材５の押圧力発生装置として、流体圧シリンダ装置２０が設けられているが、モータで駆動されるボールネジ機構等を用いてもよい。更に、アンクランプ時には、スプリング等の付勢力で移動部材５を反クランプディスク１８側に移動させているが、流体圧シリンダ装置等、動力を必要とする装置を用いて移動部材５を反クランプディスク１８側に移動させてもよい。更に、押圧力発生装置としてスプリング等の動力を用いない付勢装置を用い、スプリング等で移動部材５をクランプディスク１８に向かって付勢して回転軸４をクランプしてもよい。その場合、アンクランプ時には、流体圧シリンダ装置等を用いて、移動部材５を増力装置を介さずに直接、スプリング等の付勢力に抗して反クランプディスク１８側に移動させる構成をとり、停電時等に回転軸４がアンクランプ状態となるのを避けることができる。更に、クランプディスク１８は、回転軸４に固定されているが、フレーム７に固定されてもよく、その場合、クランプディスク１８は回転軸４に設けられるクランプ面１９に押圧される。
【００４５】
本発明は上記のいずれの実施例に限定されるものでなく、本発明の請求範囲を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】インデックステーブル１の全体を示す断面図であり、本発明の１つの実施例を示す。
【図２】図１におけるクランプ装置２の詳細断面図であり、移動部材５が待機位置に在る状態を示す。
【図３】移動部材５に形成される第１の案内面６と、シリンダ２１に形成される第２の案内面８の概念図である。
【図４】図２に対し、移動部材５がクランプ位置に在る状態を示す。
【図５】本発明の別の実施例を示すクランプ装置２の詳細断面図である。
【図６】本発明の更なる別の実施例を示すクランプ装置２の詳細断面図である。
【図７】本発明の更なる別の実施例を示すクランプ装置２の詳細断面図である。
【図８】本発明の更なる別の実施例を示すクランプ装置２の詳細断面図である。
【図９】従来のクランプ装置の増力機構の説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  インデックステーブル
２  クランプ装置
３  増力装置
４  回転軸
５  移動部材
６  第１の案内面
６ａ  第１の傾斜面
６ｂ  第２の傾斜面
７  フレーム
８  第２の案内面
８ａ  第１の傾斜面
８ｂ  第２の傾斜面
９  Ｖ字溝
１０  転動体
１４  軸受スリーブ
１５  軸受
１６  ウォームホイール
１７  ウォーム
１８  クランプディスク
１９  クランプ面
２０  流体圧シリンダ装置
２１  シリンダ
２２  圧力室
２３  皿バネ
２５  流体流路
２６  ストッパー
２７  挟持部材
２８  シリンダベース
３０  フレーム
３１  移動部材
３２  第１の案内面
３３  案内部材
３４  第２の案内面
３５  転動体
３６  被挟持部材
３７  中間部材
４０  加工テーブル
４１  ボルト
４２  ボルト
４３  ボルト
４４  軸線
４５  ボルト
４６  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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