專利名稱：機床用旋轉分度裝置用的夾緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機床用旋轉分度裝置用的夾緊裝置。
技術背景專利文獻1—日本特開平10-220425號公報公開了 一種成為本發明前提的 現有技術的作為具有夾緊裝置的旋轉分度裝置的旋轉工作臺裝置。該旋轉工作 臺裝置的夾緊裝置是所謂的盤式的夾緊裝置，利用液壓使位移活塞將活塞的擠 壓面對夾緊盤進行擠壓，借助于于與殼體(底盤板)的夾緊面的協同動作夾持 被固定在旋轉工作臺的旋轉軸上夾緊盤而保持旋轉工作臺的分度位置。對于這種盤式夾緊裝置，通過將工作流體(壓力油等)供給到殼體和活塞 部件之間的壓力室而使活塞部件向夾緊盤一側位移并借助于活塞部件的擠壓 面對夾緊盤作用推壓力是一般的結構，但在釆用這種結構的情況下，用于夾持 夾緊盤的推壓力則相當于活塞部件的受壓面所承受的工作流體的壓力。但是，就僅由這樣的相當于工作流體的壓力所得到的夾緊力而言，作為負 荷大的加工時所需要的夾緊力未必能說是足夠的。并且，在加工時相對于經工 件等對旋轉驅動對象部件施加的負荷夾緊力不充分的情況下，分度位置將產生 誤差，從而導致加工精度的降低。 發明內容因此，本發明的任務是，在機床用旋轉分度裝置用的夾緊裝置中，提供一 種產生能夠經受大負荷加工的足夠的夾緊力的夾緊機構，能以夾緊裝置牢固的 夾緊力(保持力)保持旋轉驅動對象部件已分度的角度位置，由此，可防止加 工精度的降低，并使裝置小型化，進而實現加工效率的提高。為了實現上述發明任務，本發明的夾緊裝置2在夾緊盤8和活塞部件6 之間，具有由沿旋轉軸5的半徑方向延伸地設置的三個以上的杠桿構件11構 成的夾緊機構，利用杠桿原理增大對活塞部件6的推壓力，并將其作用在夾緊 盤8上。
若更具體地說明，本發明第一方案的用于機床的旋轉分度裝置的夾緊裝置 2,該機床用的旋轉分度裝置1具有在殼體3內旋轉自如地設置并在端部固定有旋轉驅動對象部件的旋轉軸5，以及用于保持上述旋轉軸5的角度位置并包 含夾緊盤8、活塞部件6和加力機構7的夾緊裝置2;上述夾緊盤8相對于上 述旋轉軸5不能旋轉地組裝在其上，上述活塞部件6可以沿上述旋轉軸5的軸 線方向位移地設置在上述殼體3內并對上述夾緊盤8施加朝向上述殼體3的夾 緊面9的推壓力，上述加力機構7對上述活塞部件6向上述夾緊盤8 —側加力； 上述夾緊裝置2形成為在上述夾緊盤8和上述活塞部件6之間具有沿上述旋 轉軸5的半徑方向延伸地設置的由三根以上的杠桿構件11構成的夾緊機構； 上述各杠桿構件11具有在形成于其一端部的力點部12與上述活塞部件6接 觸，并可以轉動地對上述殼體3進行卡定的支點部13及隔著上述夾緊盤8與 上述夾緊面9相對的作用點部14;從上述力點部12到支點部13的距離比從 上述支點部13到作用部14的距離更長。本發明第二方案的夾緊裝置2在第一方案的基礎上，以在上述夾緊盤8和 上述杠桿構件11之間具有不能與上述殼體3相對旋轉地設置的環狀的夾緊部 件10的方式構成上述夾緊機構。本發明的效果如下。本發明第一方案的夾緊裝置2，由于在夾緊盤8和活塞部件6之間，具有 由沿旋轉軸5的半徑方向延伸地設置的三個以上的杠桿構件11構成的夾緊機 構，因而可以利用杠桿原理增大對活塞部件6的推壓力，并將其作用在夾緊盤 8上。若更詳細地說明，隨著活塞部件6因加力機構7的作用而位移，首先，與 活塞部件6接觸的杠桿構件11的力點部12受到來自活塞部件6的推壓力。杠 桿構件11由于在支點部13可轉動地對上述殼體3進行卡定，因而可通過上述 推壓力的作用而以支點部13為中心轉動，與之相應，隔著夾緊盤8與殼體3 的夾緊面9相對的作用點部14位移，由杠桿構件11的作用點部14和夾緊面 9夾持(夾緊)夾緊盤8。這時，杠桿構件11由于做成從力點部12到支點部13的距離比從支點部 13到作用點部14的距離更長，因而根據杠桿原理，作用到力點部12的推壓
力增大，并從作用點部14向夾緊盤8作用。其結果，與用相當于活塞部件6 的推壓力夾緊力夾緊夾緊盤8的現有的夾緊裝置比較，能夠產生足夠大的夾緊 力。并且，由于能夠產生這樣大的夾緊力，可以得到如下的效果(1) 由于夾緊裝置能以牢固的夾緊力(保持力)保持旋轉驅動對象部件 所分度的角度位置，因而，即使對旋轉驅動對象部件施加高負荷，分度位置也 不會產生偏差，能防止加工精度的降低。(2) 可以實現旋轉分度裝置的小型化。即，在現有的夾緊裝置中為了得 到大的夾緊力，需要加大夾緊盤的直徑，夾緊裝置隨之大型化。與此相反，根 據本發明的夾緊裝置2，通過利用杠桿原理，由于不增大夾緊盤便可以得到足 夠的夾緊力，因而可以實現夾緊裝置的小型化。(3) 另外，例如在機床用的旋轉分度裝置是旋轉工作臺裝置的場合，即， 在旋轉驅動對象部件是圓工作臺的場合，由于現有的夾緊裝置的夾緊力不充 分，為了維持加工精度，必須避免作用到圓工作臺上的旋轉方向的力隨著加工 負荷的增大而增大。因此，在工件加工時，需要考慮將工件設置在工作臺的中 心附近等減少加在圓工作臺上的力矩，從而使在圓工作臺上可以一次安裝加工 的工件的數量受到限制。與之相反，根據本發明的夾緊裝置2，由于能以可經 受高負荷加工的足夠的夾緊力夾緊圓工作臺，因而，在旋轉方向的力容易隨著 加工負荷的增加而變大距圓工作臺上的中心較遠的位置也可以設置工件，可以不用進行工序安排的變更地一次進行加工，可以比過去增多工件的數量，可實 現加工效率的提高。根據本發明第二方案的夾緊裝置2，在本發明第一方案的夾緊裝置2中， 由于在夾緊盤8和上述杠桿構件11之間具有不能相對上述殼體3旋轉地設置 的環狀的夾緊部件IO，因而，夾緊部件IO若受到來自杠桿構件11的推壓力， 便向夾緊盤8 —側彈性地位移，在夾緊盤8的外邊緣部與夾緊盤8面接觸，可 以使夾緊桿19的夾緊力大致均勻地作用到整個夾緊盤8上，可以維持穩定的 夾緊狀態。
圖1是旋轉分度裝置1的剖^L圖。圖2是圖1的A—A剖視圖。
圖3是旋轉分度裝置1的夾緊裝置2的周邊的詳細剖視圖。圖4是旋轉分度裝置1的剖視圖。圖5是旋轉分度裝置1的夾緊裝置2的周邊的詳細剖視圖。 圖6是旋轉分度裝置1的夾緊裝置2的周邊的詳細剖視圖。 圖7是旋轉分度裝置1的夾緊裝置2的周邊的詳細剖視圖。 圖8是旋轉分度裝置1的夾緊裝置2的周邊的詳細剖視圖。 圖中l一旋轉分度裝置，2—夾緊裝置，3 —殼體，4—旋轉驅動對象部件, 5—旋轉軸，6—活塞部件，7—加力構件，8—夾緊盤，9一夾緊面，IO—夾緊 部件，11—杠桿構件，12—力點部，13—支點部，14一作用點部，15—旋轉工 作臺裝置，16—圓工作臺，17—軸承，18—軸承套筒，19—夾緊桿，20—蝸輪， 21—蝸桿，22—罩部件，23—槽，24—卡定構件，25—壓縮彈簧，26—壓力室， 27—流體口， 28—流體流道，29—安裝螺絲，30—彈簧構件，31—壓力室，32 —流體流道。
具體實施方式
圖1為表示本發明所采用的作為機床用旋轉分度裝置1的一例的旋轉工作 臺裝置15。旋轉工作臺裝置15是在作為底座的殼體3上旋轉自如地安裝有作 為旋轉驅動對象部件4的圓工作臺16的裝置。也稱為分度工作臺，旋轉工作下面，對旋轉工作臺裝置15進行更詳細地說明。圓工作臺16固定于在殼 體3內旋轉自如地設置的旋轉軸5的一端，旋轉軸5可旋轉地支撐在由軸承套 筒18固定于殼體3上的軸承17上。另夕卜，旋轉工作臺裝置15作為圓工作臺16的驅動機構具有固定在旋轉 軸5上的蝸輪20，可旋轉地支撐在殼體3上并與蝸輪20嚙合的蝸桿21,驅動 蝸桿21旋轉的未圖示的電動機。此外，在本實施例中，作為圓工作臺16的驅 動機構雖采用蝸輪蝸桿機構，但也能以采用不通過齒輪驅動齒輪等的驅動傳遞 機構而直接驅動旋轉軸5的DD電動機(直接(直接驅動型)電動機)作為驅 動機構(驅動源)。
在旋轉軸5的另一端部設有作為本發明的特征部分的夾緊裝置2。夾緊裝 置2若概況地說，是將與旋轉軸5不能相對旋轉地組裝的夾緊盤8壓緊在形成 于殼體3內的夾緊面9并對其夾持，從而保持旋轉軸5即旋轉驅動對象部件4 (圓工作臺16)而使其不能旋轉。此外，夾緊裝置通常存在常夾緊式和常松開式兩種；常夾緊式是經常處于 夾持住夾緊盤的狀態，僅僅在分度動作時才解除夾緊盤的夾持狀態而使旋轉驅 動對象部件處于自由狀態；常松開式是通常夾緊盤處于自由狀態，僅僅在夾緊 時才夾持夾緊盤而使旋轉驅動對象部件保持在不能旋轉的狀態。本發明雖可以 采用這兩種形式的任一中，但在本實施例中，首先說明將本發明應用于后者的 常松開式的夾緊裝置。下面，對夾緊裝置2進行更詳細地說明。夾緊裝置2具有上述的夾緊盤 8，對于夾緊盤8借助于杠桿構件11向夾緊面9施加推壓力的活塞部件6,形 成有以旋轉軸5的軸線為中心的環狀槽23并固定在殼體3上的罩部件22以及 將活塞部件6推向夾緊盤8 —側的加力機構7。活塞部件6具有環狀的形狀，并可沿旋轉軸5的軸錢方向位移地鑲嵌在罩 部件22的環狀槽23內，并利用固定于罩部件22上的卡定構件24保持在槽 23內。另外，在活塞部件6和卡定構件24之間，在以旋轉軸5的軸線為中心 的圓周上具有數個壓縮彈簧25，壓縮彈簧25總是向夾緊盤8的相反一側(松 開方向)對活塞部件6加力。另一方面，在活塞部件6和槽23之間形成有壓力室26，從未圖示的流體 供給源通過設置在殼體3上的流體口 27,形成在罩部件22上的流體流道28 將夾緊用的工作流體(壓力油)供給到壓力室26。這些構成將活塞部件6推 向夾緊盤8 —側(夾緊方向)的加力機構7。在夾緊盤8和活塞部件6之間組裝有以沿旋轉軸5的半徑方向延伸的方式 設置的三個以上的作為杠桿構件11的夾緊桿19。圖2是圖1的A—A剖視圖， 為了在旋轉軸5的周圍產生均勻的夾緊力而將夾緊桿19等間隔地配置在旋轉 軸5的周圍。作為杠桿構件11的夾緊桿19的形狀雖可以有各種方案，但在本實施例中， 采用以將長臂部和短臂部為支點的彎曲部連接成一體的j型形狀的構件。夾緊
桿19在形成于長臂部的端部力點部12與活塞部件6接觸的同時，在形成于彎 曲部的支點部13可相對于部件22旋轉的卡定，并且在形成于短臂部的端部上 的作用點部14隔著夾緊盤8而與上述夾緊面9相對。在圓工作臺16的分度動作時，向壓力室26供給夾緊用的工作流體，活塞 部件6利用其壓力克服壓縮彈簧25彈力而向夾緊盤8 —側位移，活塞部件6 借助于夾緊桿19和下述的夾緊部件IO擠壓夾緊盤8并通過與殼體3的夾緊面 9的協同動作而夾緊夾緊盤8。圖3中，將夾緊桿19做成從夾緊桿19的從力點部12到支點部13的距離 a比從支點部13到作用點部14的距離b更長。由此，活塞部件6的推壓力根 據杠桿原理大體增加到a/b倍并作用到夾緊盤8上/只要改變杠桿比(a/b )，便 可以很容易的增減夾緊力。此外，在本實施例中，夾緊桿19的作用點部14借助于作為夾緊部件10 的夾緊環擠壓夾緊盤8。夾緊環是環狀的薄板構件，其固定在其半徑方向內側 的根部的卡定構件24上，且不能與殼體3相對旋轉地進行安裝，其一個面與 夾緊桿19的作用點部14接觸，其另 一個面以^:小的間隔與夾緊盤8的面相對。 夾緊環若受到來自杠桿構件11的推壓力，則向夾緊盤8—側彈性地位移，在 夾緊盤8的外緣部與夾緊盤8進行面接觸。由此，可以使夾緊桿19的夾緊力 基本上均勻地作用到整個夾緊盤8上，能夠維持穩定的夾緊狀態。另外，也可 以省略夾緊部件10 (夾緊環)而利用夾緊桿19直接推壓夾緊盤8。但是，這 時，由于利用夾緊桿19的夾緊位置是局部的，因而還是以設有如上所述的夾 緊部件IO為佳。另外，在本實施例中，在構成夾緊裝置2的零部件中，除夾緊盤8以外的 零部件已單元化，并將其做成可以通過拆卸安裝螺絲29而很容易從旋轉工作 臺裝置15按照單元將夾緊裝置2拆卸的結構。但是，如果不考慮夾緊裝置2 的單元化的這種結構，也可以利用殼體3將活塞部件6的外周面進行導向使其 向其軸線方向位移，或者不借助于罩部件22而將夾緊桿19的支點部13與殼 體3直接卡定。 實施例2圖4和圖5表示在與實施例1相同的旋轉工作臺裝置15中，杠桿構件11(夾緊桿19)采用了其它形狀部件的例子。實施例1的夾緊機構雖然在作用點部14和力點部12之間形成有支點部13,但在本實施例中，在支點部13和 力點部12之間形成有作用點部14。這樣，只要將杠桿構件11做成從力點部 12到支點部13的距離a比從支點部13到作用點部14的距離b更長，就可以 在設計上采用各種各樣的形狀。 實施例3圖6是在與實施例l相同的旋轉工作臺裝置15中，將夾緊部件10 (夾緊 環)在其外周部一側固定在罩部件22上的例子。此外，在本實施例中，在構 成夾緊裝置2的零部件中，雖然除夾緊盤8以外的零部件已單元化，但是，如 果不考慮夾緊裝置2的單元化的這種結構，也可以利用殼體3將活塞部件6 的外周面進行導向^f吏其向其軸線方向位移，或者如圖示的例子通過固定在罩部 件22上而將夾構件10與殼體3直接固定。 實施例4圖7表示將本發明應用于常夾緊式的夾緊裝置的例子。該例子的夾緊裝置 2在罩部件22和活塞部件6之間在以旋轉軸5的軸線為中心的圓周上具有多 個作為加力機構7的彈簧構件30 (壓縮彈簧)，彈簧構件30將活塞部件6壓 向總是壓向夾緊盤8 —側(夾緊方向)。由此，活塞部件6借助于夾緊桿19 始終推壓夾緊盤8,并與殼體3的夾緊面9協同動作夾持上述夾緊盤8而使圓 工作臺16處于夾緊狀態。另外，作為用于解除夾緊狀態的松開機構，在活塞部件6和卡定構件24 之間形成有松開用的壓力室31，并從未圖示的流體供給源通過在罩部件22上 形成的流體流道32將松開用的工作流體(壓力油)供給到壓力室31。對圓工作臺16進行分度動作時，工作流體供給到壓力室31,活塞部件6 克服彈簧構件30的彈力而向夾緊盤8相反一側(松開方向)位移，隨之解除 夾緊桿19的對夾緊盤8的夾緊力，旋轉工作臺裝置15便處于松開狀態，而圓 工作臺16 (旋轉軸5)則處于可旋轉的狀態。此外，在圖示的例子中，作為加力機構7除具有彈簧構件30外，在活塞 部件6和槽23之間還具有壓力室26，并從未圖示的流體供給源通過在罩部件 22上形成的流體流道28將夾緊用的工作流體(壓力油)供給到壓力室26。由 此，除了彈簧構件(壓縮彈簧)30的夾緊力外，還能利用流體壓力增加緊固 力(增加夾緊力)。圖8是對于都通過工作流體的供給來進行活塞部件6向夾緊方向、松開方 向的位移的夾緊裝置采用本發明的夾緊桿19 (杠桿構件11)的例子。這個例 子的夾緊裝置也可以制成常夾緊式、常松開式任何一種。在以上的實施例中，相當于杠桿構件11的夾緊桿19雖然都是分別各有一 個支點、力點、作用點的構件，但是也可以例如將作用點一側的端部分成兩股 或兩股以上而使作用點為兩個以上的部件。同樣，也可以將力點一側的端部分 成兩股或兩股以上而使力點為兩個以上的部件。另外，也可以將作用點一側的 端部或力點一側的端部的寬度作得較寬，將其做成與夾緊部件10 (夾緊盤8 ) 或活塞部件6面接觸的部件。本發明可以廣泛地應用于通過對盤進^f于夾緊來制動旋轉軸等的制動裝置。 即，旋轉分度裝置(旋轉驅動對象部件)不限定于實施例的旋轉工作臺裝置(圓 工作臺)。例如，也包含支撐驅動裝有工具的主軸旋轉的裝置(主軸單元)并 驅動旋轉的裝置(主軸箱)，或者驅動支撐主軸單元的主軸箱繞與機床的Z軸 平行的軸線旋轉的部分(裝置)。前者的場合，主軸單元相當于旋轉驅動對象 部件，后者的場合，主軸箱相當于旋轉驅動對象部件。
權利要求
1. 一種用于機床的旋轉分度裝置的夾緊裝置(2)，該機床用的旋轉分度裝置(1)具有在殼體(3)內旋轉自如地設置并在端部固定有旋轉驅動對象部件的旋轉軸(5)，以及用于保持上述旋轉軸(5)的角度位置并包含夾緊盤(8)、活塞部件(6)和加力機構(7)的夾緊裝置(2)；上述夾緊盤(8)相對于上述旋轉軸(5)不能旋轉地組裝在其上，上述活塞部件(6)可以沿上述旋轉軸(5)的軸線方向位移地設置在上述殼體(3)內并對上述夾緊盤(8)施加朝向上述殼體(3)的夾緊面(9)的推壓力，上述加力機構(7)對上述活塞部件(6)向上述夾緊盤(8)一側加力；其特征在于，上述夾緊裝置(2)形成為在上述夾緊盤(8)和上述活塞部件(6)之間具有沿上述旋轉軸(5)的半徑方向延伸地設置的由三根以上的杠桿構件(11)構成的夾緊機構；上述各杠桿構件(11)具有在形成于其一端部的力點部(12)與上述活塞部件(6)接觸，并可以轉動地對上述殼體(3)進行卡定的支點部(13)及隔著上述夾緊盤(8)與上述夾緊面(9)相對的作用點部(14)；從上述力點部(12)到支點部(13)的距離比從上述支點部(13)到作用部(14)的距離更長。
2. 如權利要求1所述的用于機床的旋轉分度裝置的夾緊裝置(2)，其特 征在于，上述夾緊機構在上述夾緊盤(8)和上述杠桿構件(11)之間具有不 能與上述殼體(3)相對旋轉地設置的環狀的夾緊部件(10)。
全文摘要
本發明涉及機床用旋轉分度裝置用的夾緊裝置。本發明提供一種在機床用的旋轉分度裝置用的夾緊裝置中，能經受高負荷加工的產生足夠的夾緊力的夾緊機構。夾緊裝置(2)在夾緊盤(8)和活塞部件(6)之間設有沿旋轉軸(5)的半徑方向延伸地設置的由三根以上的杠桿構件(11)構成的夾緊機構；利用杠桿原理增大活塞部件(6)的推壓力，并使其作用在夾緊盤(8)上。
文檔編號B23Q16/08GK101396797SQ20081016805
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月25日 優先權日2007年9月28日
發明者辰田好教 申請人:津田駒工業株式會社