專利名稱：夾緊套筒和分度裝置的夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床所使用的分度裝置的夾緊裝置及用作該夾緊裝置的 一部 分的夾緊套筒。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的分度裝置，公開(kāi)的有包括具有中央通孔的底座(機(jī)架)，將旋 轉(zhuǎn)體可旋轉(zhuǎn)地支撐在底座的內(nèi)側(cè)的工作臺(tái)，以及介于工作的外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸和底座
之間的夾緊裝置(參照專利文獻(xiàn)1 -日本特開(kāi)2002-103181號(hào)公報(bào))。
這種夾緊裝置由夾緊部件(夾緊套筒)，和使夾緊部件變形的液壓回路(變 形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu))構(gòu)成。夾緊部件具有薄壁部的夾緊部，其斷面做成-字形，將 環(huán)狀的液壓室形成在夾緊部的外側(cè)。夾緊部件由于其夾緊部為筒狀并將其內(nèi)表 面做成摩擦面，因而，在夾緊時(shí)對(duì)液壓室施加液壓而使夾緊部彎曲并夾持外側(cè) 旋轉(zhuǎn)軸。
然而，夾緊部由于使其內(nèi)表面與外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸摩擦，利用這種摩擦來(lái)進(jìn)行夾 持，因而在使用過(guò)程中薄壁的夾緊部會(huì)因長(zhǎng)期疲勞而有時(shí)產(chǎn)生龜裂。于是，由 于夾緊部是通過(guò)對(duì)其外側(cè)的液壓室施加液壓而進(jìn)行夾緊，因而，會(huì)從龜裂處漏 油而使摩擦力隨之急劇地下降，不能得到足夠的夾緊力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是考慮到上述實(shí)際情況而進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，其目的是提供一種即使夾 緊部產(chǎn)生龜裂也能持續(xù)地保持夾緊力的夾緊套筒和夾緊裝置。
本發(fā)明的第一方案至第六方案以具有如下部件的夾緊套筒為前提配置在 旋轉(zhuǎn)體和機(jī)架之間的環(huán)狀空間中的圓筒部，在圓筒部的內(nèi)圓周部或外圓周部中 設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部分的夾緊面，在與設(shè)置夾緊面的圓筒部的圓周部 分相反一側(cè)的圓周部分沿著圓周方向連續(xù)地設(shè)置的環(huán)狀槽，由夾緊面和環(huán)狀槽 的底面畫(huà)定的薄壁部，設(shè)置于圓筒部的 一端部的向機(jī)架的固定部。
本發(fā)明的第一方案的特征是，在圓筒部的另一端部設(shè)有承受施加在軸線方向上的壓縮方向或拉伸方向的力的變形力作用部；在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面為 與軸線平行的面的情況下，薄壁部的形狀形成為，上述軸線方向的截面的壁厚 的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線呈滿足第一條件的形狀；第 一條件是將上述中間線分為在軸線方向上進(jìn)行5等分的5個(gè)區(qū)域，將5個(gè)區(qū) 域從中央向端部定為中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域，形成在旋轉(zhuǎn)體半徑方向 上將各區(qū)域內(nèi)的中間線進(jìn)行了平均的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋轉(zhuǎn)體的 被夾緊面的距離按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大。
所謂"在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面與軸線方向平行的場(chǎng)合"是指假定一般的 被夾緊面的形狀的場(chǎng)合。
薄壁部雖然可以是5個(gè)區(qū)域的中間線的旋轉(zhuǎn)體半徑方向的變化量以在整 個(gè)區(qū)域均勻地形成等方式來(lái)形成軸線方向整個(gè)區(qū)域的中間線，但為了使薄壁部 很容易地變形，最好^fe第二方案的發(fā)明進(jìn)行。即，薄壁部的形狀形成為軸線方 向的整個(gè)區(qū)域的中間線滿足第二條件的形狀，第二條件是5個(gè)區(qū)域的中間線 的旋轉(zhuǎn)體半徑方向的變化量按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大。
薄壁部的軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線雖然可以是具有角部的形態(tài)，但變 形時(shí)的應(yīng)力則容易集中到角部。因此，為了避免應(yīng)力集中而提高耐久性，最好 按第三方案的發(fā)明進(jìn)行。即，環(huán)狀槽的底面或夾緊面設(shè)置成使薄壁部的軸線方 向的整個(gè)區(qū)域的中間線呈整體連續(xù)的曲線形狀。
環(huán)狀槽的底面雖然可以是平面，但為了使薄壁部很容易地變形，最好按第 四方案的發(fā)明設(shè)置成^f吏環(huán)狀槽的底面隨著從薄壁部的兩端朝向中心而靠近旋 轉(zhuǎn)體的被夾緊面。
夾緊面雖然可以是平面，但為了使薄壁部很容易地變形，最好按第五方案 的發(fā)明設(shè)置成環(huán)狀槽的底面隨著從薄壁部的兩端朝向中心而靠近旋轉(zhuǎn)體的被 夾緊面。
薄壁部雖然可以是連接圓筒的圓周方向的整個(gè)圓周的形態(tài)，但為了變形容 易，最好按第六方案的發(fā)明，在薄壁部上在圓周方向隔著間隔設(shè)有多個(gè)狹縫。
本發(fā)明的第七方案和第八方案的分度裝置的夾緊裝置，以由容納在旋轉(zhuǎn)體 和機(jī)架之間的環(huán)狀空間中的夾緊套筒和對(duì)夾緊套筒作用力的變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu) 構(gòu)成，夾緊套筒具有配置在環(huán)狀空間中的圓筒部，在圓筒部的內(nèi)圓周部或外圓周部中設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部分的夾緊面，在與設(shè)置夾緊面的圓筒部 的圓周部分相反一側(cè)的圓周部分沿著圓周方向連續(xù)地設(shè)置的環(huán)狀槽，由夾緊面 和環(huán)狀槽的底面畫(huà)定的薄壁部，設(shè)置于圓筒部的一端部的向機(jī)架的固定部為前 提。
本發(fā)明的第七方案的特征是，夾緊套筒在圓筒部的另 一端部設(shè)有承受施加
在軸線方向上的拉伸方向的力的變形力作用部；在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面為與 軸線平行的面的情況下，薄壁部的形狀形成為，上述軸線方向的截面的壁厚的 中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線呈滿足第一條件的形狀；第一 條件是將上述中間線分為在軸線方向上進(jìn)行5等分的5個(gè)區(qū)域，將5個(gè)區(qū)域 從中央向端部定為中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域，形成在4t轉(zhuǎn)體半徑方向上 將各區(qū)域內(nèi)的中間線進(jìn)行了平均的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋轉(zhuǎn)體的被 夾緊面的距離按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大；夾緊套筒在容 納在環(huán)狀空間中的狀態(tài)下，借助于變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向拉伸方向?qū)ψ冃瘟ψ饔貌?施加規(guī)定量的力時(shí)，薄壁部的夾緊面朝向從旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面離開(kāi)的方向后退 而使旋轉(zhuǎn)體處于松開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)釋放從變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向變形力作用部所施加的 力時(shí)，則薄壁部的夾緊面由于恢復(fù)力而朝向擠壓旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面的方向前進(jìn) 并使旋轉(zhuǎn)體處于夾緊狀態(tài)。
本發(fā)明的第八方案與第七方案作用相反地進(jìn)行夾緊、松開(kāi)，即，其特征是， 夾緊套筒在容納在環(huán)狀空間中的狀態(tài)下，借助于變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向壓縮方向?qū)?變形力作用部施加規(guī)定量的力時(shí)，薄壁部的夾緊面朝向靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面 的方向前進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)體處于夾緊狀態(tài)；當(dāng)釋放從變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向變形力作用 部所施加的力時(shí)，則薄壁部的夾緊面由于恢復(fù)力而朝向從旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面離 開(kāi)的方向后退并使旋轉(zhuǎn)體處于松開(kāi)狀態(tài)。
本發(fā)明的效果如下。
按照第一方案的發(fā)明，由于圓筒部的薄壁部的形狀做成滿足第一條件，因
而，如果對(duì)相當(dāng)于圓筒部另一端部的變形力作用部在軸線方向上施加壓縮方向 或拉伸方案的力，則薄壁部都以薄壁部的中間線的曲率變化的方式穩(wěn)定地變
形，薄壁部的夾緊面的直徑穩(wěn)定地膨脹或收縮，若采用這種夾緊套筒，即使對(duì) 圓筒部的環(huán)狀槽不施加液壓，也可以使旋轉(zhuǎn)體夾緊、松開(kāi)。因此，在使用過(guò)程中，即使薄壁部產(chǎn)生龜裂，也可以持續(xù)保持某種程度的夾緊力，能夠使用比較 長(zhǎng)的時(shí)間。
按照第二方案的發(fā)明，由于做成薄壁部的形狀滿足第二條件，因而薄壁部 易于變形，即使施加到變形力作用部的力很小，也能夠使其夾緊、松開(kāi)。
按照第三方案的發(fā)明，由于做成薄壁部的軸線方向整個(gè)區(qū)域的中間線由環(huán)
狀槽的底面或夾緊面形成全部連續(xù)的曲線形狀，因而，與具有角部的套筒相比， 在夾緊時(shí)或松開(kāi)時(shí)對(duì)薄壁部全部施加變形力，其結(jié)果，可提高耐久性。
按照第四方案的發(fā)明，由于將環(huán)狀槽的底面設(shè)置成隨著從薄壁部的兩端朝 向中心而靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面，因而，與將環(huán)槽的底面做成平面的情況比較， 容易使薄壁部變形。
按照第五方案的發(fā)明，由于將夾緊面設(shè)置成隨著從薄壁部的兩端朝向中心 而靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面，因而，與將夾緊面做成平面的情況比較，容易使薄 壁部變形。
按照第六方案的發(fā)明，由于使用在圓周方向隔著間隔設(shè)置了多個(gè)狹縫的薄 壁部，因而，與沒(méi)有狹縫的套筒相比，容易使薄壁部變形。
按照第七方案的發(fā)明，由于使用在第一方案的夾緊套筒中，在圓筒部的另 一端部具有承受施加到軸線方向的拉伸方向的力的變形力作用部的套筒，因 而，在保有本發(fā)明第一方案的效果的同時(shí)，還可以在對(duì)變形力作用部施加拉伸 方向的力時(shí)使旋轉(zhuǎn)體處于松開(kāi)狀態(tài)，而在釋放對(duì)變形力作用部所施加的拉伸方 向的力的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)則成為夾緊旋轉(zhuǎn)體的狀態(tài)。
按照第八方案的發(fā)明，與第七方案的發(fā)明相反，由于使用在第一方案的夾 緊套筒中，在圓筒部的另 一端部具有承受施加到軸線方向的壓縮方向的力的變 形力作用部的套筒，因而，在保有本發(fā)明第一方案的效果的同時(shí)，還可以在對(duì) 變形力作用部施加壓縮方向的力時(shí)使旋轉(zhuǎn)體處于夾緊狀態(tài)，而在釋放對(duì)變形力 作用部所施加的壓縮方向的力的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)則成為夾松開(kāi)旋轉(zhuǎn)體的狀態(tài)。


圖l是表示本發(fā)明的夾緊裝置的第一例的剖視圖。
圖2是圖1的夾緊套筒的說(shuō)明圖。
圖3是表示本發(fā)明的夾緊裝置的第二例的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的夾緊裝置的第三例的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的夾緊裝置的第四例的剖視圖。
圖6 (a)-圖6 (f)是表示夾緊套筒的其它例子的重要部分的單側(cè)剖視圖。 圖7是表示夾緊套筒的變形例的重要部分的單側(cè)剖視圖。 圖中l(wèi)-分度裝置，2-機(jī)架，2a-容納室，2b-臺(tái)階部，21a、 21b、 21c、 21d-空間部分(環(huán)狀空間)，22-板，23-密封部件，3-旋轉(zhuǎn)體，3a-旋轉(zhuǎn)軸，3b-圓工 作臺(tái)，3c-軸用通孔，3d-工作臺(tái)用通孔，3e-被夾緊面，3f-端面，3g-圓柱體部 分，3h-外圓周面，3j-第一外圓周面，3m-第二外圓周面，3k-外向槽，4-軸承， 4a-內(nèi)圏，4b-外圈，4c-壓板，5-夾緊裝置，6-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，6a-蝸輪，6b-蝸 桿，6c-間隙部件，7-夾緊套筒，7a-第一部件，7b-第第二部件，7c-第三部件， 7d-第四部件，7e-第五部件，7f-上保持空間，7g-下保持空間，71-圓筒部，71b-環(huán)，71c-內(nèi)側(cè)體，71d-外側(cè)體,72-固定部，72a-第一槽,72b-第二槽，72c-環(huán)，73-環(huán)狀槽，74-夾緊面，75-薄壁部,75a-中間線，75b-避讓面,75c-小槽， 75d-狹縫，76-變形力作用部，8-變形力產(chǎn)生才幾構(gòu)，8a-流道，8al-液壓缸室，8b-活塞，8M-凹部，8c-松開(kāi)用通道，9-0形圈。
具體實(shí)施例方式
分度裝置1作為一例可列舉圖1所示的分度工作臺(tái)裝置。分度裝置1具有 機(jī)架2和可旋轉(zhuǎn)地支撐在機(jī)架2上的旋轉(zhuǎn)體3。另外，分度裝置1中，軸承4， 夾緊裝置5和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置6介于機(jī)架2和旋轉(zhuǎn)體3之間。
機(jī)架2具有將旋轉(zhuǎn)體3的一部分(旋轉(zhuǎn)軸3a)配置在其內(nèi)側(cè)的容納室2a， 并隔著間隔包圍旋轉(zhuǎn)軸3a的外側(cè)。容納室2a為一通孔，其內(nèi)徑做成突緣狀地 分別突出的臺(tái)階形狀。
旋轉(zhuǎn)體3由旋轉(zhuǎn)軸3a和用螺栓等固定在旋轉(zhuǎn)軸3a的一端(上端)上的圓 工作臺(tái)3b構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)軸3a為圓筒狀，其外形為突緣狀地分別突出的臺(tái)階形狀。另外，旋 轉(zhuǎn)軸3a以其內(nèi)圓周面為軸用通孔3c，并同心圓狀地配置在機(jī)架2的容納室2a 內(nèi)。
圓工作臺(tái)3b是在機(jī)床上用于放置加工工件的工作臺(tái)，其形狀為從旋轉(zhuǎn)軸 3a突出的突緣狀形狀，在半徑方向的中央部位設(shè)有與該軸用通孔3c連通的工作臺(tái)用通孔3d。
機(jī)架2和旋轉(zhuǎn)軸3a如上所述，通過(guò)使相對(duì)的圓周部分分別突出為突緣狀， 從而在兩者之間沿著軸線方向隔著間隔地形成多個(gè)同心圓狀的空間部分21a、 21b、 21d、 21d。
圖中，在最下側(cè)的空間部分21a容納有用螺栓等固定在機(jī)架2的內(nèi)圓周部 分上的環(huán)狀的板22以及鑲嵌在環(huán)狀的板22和旋轉(zhuǎn)軸3a之間的環(huán)狀的密封部 件23。
從下數(shù)起的第二個(gè)空間部分21b容納有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置6。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置6 使用了蝸桿機(jī)構(gòu)，其由蝸輪6a、蝸桿6b和未圖示的伺服電機(jī)構(gòu)成，將蝸輪6a 固定在旋轉(zhuǎn)軸3a的外側(cè)，使蝸桿6b與蝸輪6a的外側(cè)嚙合。另外，在旋轉(zhuǎn)軸 3a和蝸輪6a的軸線方向之間夾有調(diào)整嚙合用的間隙構(gòu)件6c，通過(guò)采用適當(dāng)厚 度的間隙構(gòu)件6c，從而調(diào)整蝸輪6a的軸線方向的位置，使其處于適當(dāng)嚙合的 狀態(tài)。此外，在蝸桿6b上連接有未圖示的伺服電機(jī)輸出軸，旋轉(zhuǎn)軸3a(圓工 作臺(tái)3b)的分度角度通過(guò)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)量來(lái)控制。
從下數(shù)起第三個(gè)空間部分21c容納有軸承4。軸承4具體的是橫向滾柱軸 承，在內(nèi)圈4a和外圏4b之間是未圖示的配置了滾柱的軸承，符號(hào)4c是用于 固定外圏4b的壓^1。
最后剩下的最上方的空間部分21d容納有夾緊裝置5的第一例。夾緊裝置 5的第一例由將一端部(圖中為上端部)固定在機(jī)架2上的夾緊套筒7，以及 沿軸向?qū)A緊套筒7的另一端部(圖中為下端部)施加力而使其變形的變形力 產(chǎn)生機(jī)構(gòu)8構(gòu)成。最上方的空間部分21d以其上側(cè)空間為夾緊套筒7的容納空 間，而以其下側(cè)空間為變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)8的容納空間。
變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)8由在機(jī)架2內(nèi)形成的流體用的流道8a和配置在流道8a 的二次側(cè)端部的液壓缸室8al的活塞8b構(gòu)成?；钊?b是軸線方向的單側(cè)截面 為工字形的環(huán)，在其底面上將成為液壓室的凹部8bl做成同心圓狀，并將O 形圈鑲嵌到內(nèi)圓周部和外圓周部的槽中。O形圈9也用于除活塞8b以外的地 方，以防止漏油。此外，液壓缸室8al相當(dāng)于最上方的空間部分21d的下側(cè)空 間。
夾緊套筒7由以下各部分構(gòu)成同心圓狀地容納在最上方的空間部分21d的上側(cè)空間(環(huán)狀空間)中的圓筒部71，從圓筒部71的一端向外側(cè)突出的突 緣狀的固定部72,在圓筒部71的外圓周面上沿圓周方向連續(xù)地形成的環(huán)狀槽 73，位于與環(huán)狀槽73相反一面的夾緊面74，在夾緊面74和環(huán)狀槽73之間所 具有的可變形的薄壁部75以及在圓筒部71的另一端部所具有的厚壁的變形力 作用部76。
另 一方面，在圓工作臺(tái)3b的下部具有從外圓周面3h的下端向半徑方向內(nèi) 側(cè)延伸的圓環(huán)狀的端面3f和相對(duì)于外圓周面3h以臺(tái)階狀向軸向下側(cè)延伸的圓 柱體部分3g;圓柱體部分3g形成有設(shè)置成直徑比外圓周面3h的外徑更小的 第一外圓周面3j和直徑比該第一外圓周面3j的外徑d、一些的向軸向下側(cè)延伸 的第二外圓周面3m;第二外圓周面3m的一部分構(gòu)成-皮后述的夾緊套筒7夾 緊的被夾緊面3e。
另一方面，夾緊套筒7組裝在機(jī)架2的上端部，其設(shè)置成可將圓工作臺(tái) 3b的圓柱體部分3g插入到夾緊套筒7的圓筒部71的內(nèi)側(cè)中。此外，圓工作 臺(tái)3b的第二外圓周面3m，換言之被夾緊面3e在后述的穩(wěn)定狀態(tài)下，構(gòu)成比 夾緊套筒7的夾緊面74的直徑小一些的所謂避讓面，從而使其在與夾緊面74 之間不接觸。
夾緊套筒7的圓筒部71將其兩端部(上端部和下端部)做成厚壁部，而 在兩端部之間的區(qū)域設(shè)有從外周側(cè)凹下的環(huán)狀槽73, /人而形成通過(guò)與圓筒部 71的內(nèi)圓周面一起畫(huà)定的薄壁部75。圓筒部71的厚壁部的內(nèi)圓周面設(shè)置成， 在軸向的一部分區(qū)域在與圓工作臺(tái)3b的外圓周面之間具有微小的間隙。在圓 工作臺(tái)3b的圓柱體部分3g的第一外圓周面3j上，在軸向區(qū)域的中央附近與 圓筒部71相對(duì)地加工有沿圓周方向延伸的外向槽3k，按照0形圏9、環(huán)71b 的順序分別將它們嵌入到外向槽3k中，并將環(huán)71b的外圓周面設(shè)置成與圓筒 部71的厚壁部的內(nèi)圓周面為非常輕微的接觸。由于圓筒部71的內(nèi)圓周面與環(huán) 71b的外圓周部的接觸非常輕微，因而不妨礙旋轉(zhuǎn)軸3a的旋轉(zhuǎn)。此外，夾緊 套筒7的圓筒部71和固定部72的邊界未明確劃分，只要是圓筒部71的一端 部為形成環(huán)狀槽73的一部分的程度，將與之相比更靠上側(cè)的部分作為固定部 72來(lái)把握也沒(méi)有問(wèn)題。
為了不妨礙圓工作臺(tái)3b的旋轉(zhuǎn)，圓筒部71的下端部在與圓工作臺(tái)3b的第二外圓周面3m之間，最好在與機(jī)架2的內(nèi)圓周面之間也沒(méi)有間隙。
固定部72在觀察其截面形狀時(shí)，其半徑方向外側(cè)部分做成比圓工作臺(tái)3b 更突出，而其半徑方向內(nèi)側(cè)部分做成與圓工作臺(tái)3b的第一外圓周面3j相對(duì)。 固定部72的半徑方向外側(cè)部分借助于在圓周方向隔著間隔設(shè)置的多個(gè)螺栓等 固定在機(jī)架2上。另外，固定部72的上端面在與圓工作臺(tái)3b的端面3f之間 設(shè)有不妨礙旋轉(zhuǎn)程度的微小間隙。為了防止粉狀切屑等異物從該間隙進(jìn)入，在 固定部72的上端面和圓工作臺(tái)3b的端面3f兩者上彼此相對(duì)地呈同心狀地分 別形成第一槽72a、第二槽72b，以例如合成樹(shù)脂等材^"制成4黃;夸第一槽72a 和第二槽72b延伸的另外的環(huán)72c，并以鑲嵌在第二槽72b中的同時(shí)與另一方 的第一槽72a的底部輕微接觸的狀態(tài)容納著該環(huán)72c。另外，在機(jī)架2的上端 面上形成臺(tái)階部2b，并將O形圈9配置在臺(tái)階部2b和固定部72的下端面之 間，從而防止粉狀切屑等異物從該間隙進(jìn)入其中或者漏油。
環(huán)狀槽73是形成薄壁部75的外圓周部的槽，連接這一側(cè)周面(圖示的上 下面)和底面的部分用曲率半徑大的R(圓弧)連接起來(lái)。另外，為了使底面 隨著從薄壁部75的兩端向中心而靠近被夾緊面3e，將底面的單側(cè)截面形狀做 成峰形之類或弧狀向內(nèi)側(cè)突出并彎曲的形狀。
夾緊面74形成薄壁部75的內(nèi)圓周部，除了沒(méi)有R以外其余與環(huán)狀槽73 為同樣的形狀。夾緊面74中的上下端部嚴(yán)格上講不是夾緊的部分而是避讓面 75b。
薄壁部75由于是相當(dāng)于圓筒部71的軸線方向中間部分，因而朝向被夾緊 面3e做成峰形之類或呈弧狀突出的形狀。詳細(xì)地說(shuō)，如圖2所示，在被夾緊 面3e為平行于軸線方向的場(chǎng)合，薄壁部75的形狀形成為，上述軸線方向的截 面的壁厚的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線75a滿足以下的第 一條件、第二條件。
第一條件是將上述中間線75a分為沿軸線方向5等分的5個(gè)區(qū)域A-E， 將5個(gè)區(qū)域從一端向另一端作為端部區(qū)域A、中間區(qū)域B、中央?yún)^(qū)域C、中間 區(qū)域D及端部區(qū)域E，形成在旋轉(zhuǎn)體半徑方向?qū)Ω鲄^(qū)域內(nèi)的中間線75a進(jìn)行3 平均的平均軌跡，將各區(qū)域的平均軌跡和旋轉(zhuǎn)體3的被夾緊面3e的距離LA-LE 按照中央?yún)^(qū)域C的距離LC、中間區(qū)域B和中央?yún)^(qū)域D的距離LB、 LD，端部區(qū)域A和端部區(qū)域E的距離LA、 LE的順序增大。這樣，若對(duì)夾緊套筒7的 薄壁部75作用使其在壓縮方向變形的力，則薄壁部75產(chǎn)生變形，使得整個(gè)區(qū) 域的中間線75a的曲率再次改變。
第二條件是5個(gè)區(qū)域的中間線75a的旋轉(zhuǎn)體半徑方向的變化量AA-AE 按照中央?yún)^(qū)域C的變化量AC,中間區(qū)域B和中間區(qū)域D的變化量AB、 AD， 端部區(qū)域A和端部區(qū)域E的變化量AA、 AE的順序增大。再有，通過(guò)這樣設(shè) 置，則使薄壁部75在整個(gè)區(qū)域更可靠地變形。
另外，圖1的薄壁部75也可以說(shuō)對(duì)環(huán)狀槽73的底面和夾緊面74進(jìn)行了 設(shè)置，從而使其軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線75a呈全部連續(xù)的弓狀的曲線形 狀。
變形力作用部76是相當(dāng)于圓筒部71的另一端部的部分，從圓工作臺(tái)3b 和機(jī)架2隔著間隙設(shè)有其內(nèi)圓周部和外圓周部。變形力作用部被配置在其下端 面的活塞8b壓縮，但由于內(nèi)外均有間隙，則容易上下移動(dòng)。此外，作為夾緊 套筒7及活塞8b的金屬材料使用例如含有鎳及鉻等的機(jī)械結(jié)構(gòu)用的合金鋼通 過(guò)切削加工等制作，作為圓工作臺(tái)3b及機(jī)架2的金屬材料使用例如機(jī)械結(jié)用 碳鋼等的鋼材或鑄鐵通過(guò)切削加工制作。
上述的夾緊裝置5的第一例，若在夾緊時(shí)以規(guī)定的壓力從機(jī)架2的外側(cè)向 流道8a供給壓力油，則活塞8b上升，壓縮夾緊套筒7的變形力作用部76， 對(duì)夾緊套筒7的薄壁部75作用使其沿壓縮方向變形的力，為了使薄壁部75 的中間線75a滿足上述的第一條件，由于設(shè)有環(huán)狀槽73的底面和夾緊面74, 因而若受到壓縮方向的力，則薄壁部75變形，使得整個(gè)區(qū)域的中間線75a的 曲率進(jìn)一步變小，在這種變形狀態(tài)下，薄壁部75的夾緊面74在靠近旋轉(zhuǎn)體3 的被夾緊面3e的方向上可靠地進(jìn)退，最終由于其變形而從外周夾緊被夾緊面 3e。向流道8a供給的油壓設(shè)定為薄壁部75不因變形力而縱向彎曲或折彎的程 度。
另一方面，松開(kāi)時(shí)若釋放向流道8a供給的液壓油的壓力，則減小了通過(guò) 活塞8b作用在薄壁部75的壓縮向的作用力，活塞8b由于夾緊套筒7 (薄壁 部75)的復(fù)原力而下降，薄壁部75變形，使得整個(gè)區(qū)域的中間線75a的曲率 恢復(fù)到原有的較大狀態(tài)，薄壁部75的夾緊面74從旋轉(zhuǎn)體3的被夾緊面3e后退而使旋轉(zhuǎn)軸3a處于可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。圖l表示夾緊裝置5的穩(wěn)定狀態(tài)，表示 的是在活塞8b下降的狀態(tài)下夾緊面74和被夾緊面3e處于相互離開(kāi)，或者非 常輕微地接觸的松開(kāi)狀態(tài)。 -
夾緊裝置5的第二例如圖3所示，夾緊套筒7將固定部72和圓筒部71做 成分體件。固定部72做成半徑方向內(nèi)側(cè)部分向圓筒部71突出了的單側(cè)截面為 L字形，圓筒部71設(shè)計(jì)成單側(cè)截面為使左右對(duì)稱形狀的內(nèi)側(cè)體71c和外側(cè)體 71d內(nèi)外面對(duì)面而呈單側(cè)截面桶狀。內(nèi)側(cè)體71c的形狀相當(dāng)于第一例的圓筒部 71的形狀。
上述的夾緊裝置5的第二例在夾緊時(shí)以規(guī)定的壓力向流道8a供給壓力油， 通過(guò)活塞8b的上升而使內(nèi)側(cè)體71c和外側(cè)體71d向壓縮方向變形。這種變形 狀態(tài)為內(nèi)側(cè)體71c和外側(cè)體71d的桶狀截面分別向內(nèi)側(cè)和外側(cè)膨脹，內(nèi)側(cè)體 71c夾持旋轉(zhuǎn)軸3a的被夾緊面3e,而外側(cè)體71d側(cè)與機(jī)架2密合，以軸向的 兩端支撐內(nèi)側(cè)體71c。圖3表示平常狀態(tài)，表示的是隨著油壓的釋放在活塞8b 的下降狀態(tài)下而處于松開(kāi)狀態(tài)。
夾緊裝置5的第三例如圖4所示，將夾緊套筒7和活塞8b做成整體件， 并且在平常狀態(tài)的場(chǎng)合利用薄壁部75的恢復(fù)力，使圓工作臺(tái)3b總是處于夾緊 狀態(tài)，并輔以從活塞8b的另一端部(圓筒部相反一側(cè))向流道8a供給壓力油。 總之，夾緊套筒7處于對(duì)圓工作臺(tái)3b進(jìn)行所謂配合夾緊的狀態(tài)，并且根據(jù)需 要通過(guò)適當(dāng)供給壓力油則能得到適當(dāng)?shù)膴A緊力。另外，在用薄壁部75松開(kāi)圓 工作臺(tái)3b的場(chǎng)合，則向流道8a釋放壓力油，并從與活塞8b的一端(圓筒部 71—側(cè))相通的松開(kāi)用通道8c供給壓力油。松開(kāi)用通道8c與流道8a隔開(kāi)地 形成于機(jī)架2內(nèi)。此外，圖4表示的是松開(kāi)的狀態(tài)。
夾緊裝置5的第四例如圖5所示，其與第三例不同之點(diǎn)在于將夾緊套筒 7的薄壁75的形狀做成各處的壁厚有所改變的單側(cè)截面波浪形狀，在軸線方 向上有多處夾緊點(diǎn)。
這里的薄壁部75設(shè)計(jì)成在其內(nèi)圓周部和外圓周部?jī)烧呱隙紝⒔孛鏋镃字 形的小槽75c做成同心圓狀且沿著軸線方向隔著間隔的鋸齒狀(相互不同)。 若詳細(xì)敘述則是，薄壁部75的內(nèi)圓周部在軸線方向兩側(cè)隔著間隔對(duì)稱地設(shè)置 小槽75c,將比小槽75c更靠端部一側(cè)形成為單側(cè)截面人字形的突處。薄壁部75的外圓周部形成為單側(cè)截面弓形，并在軸線方向中央設(shè)有小槽75c。
夾緊套筒7如圖6所示，有數(shù)種變形例。并且，除了圖6 (c)以外，為 明確表示中間線75a而將剖面線省略。圖6 (a)的夾緊套筒7對(duì)于環(huán)狀槽73 的側(cè)周面設(shè)有朝向開(kāi)口一側(cè)擴(kuò)大的傾斜角與第一例的夾緊套筒7不同。夾緊套 筒7的薄壁部75形成為圓形或橢圓形的弧狀。
圖6 (b)的夾緊套筒7僅在薄壁部75的內(nèi)圓周部沿著軸線方向隔著間隔 呈同心圓狀地設(shè)置了多個(gè)小槽75c與圖6 (a)的夾緊套筒7不同。小槽75c 在圖中的截面雖為C字形，但也可以是角形、楔形等其它形狀。
圖6 (c)的夾緊套筒7在薄壁部上，在圓筒部71的圓周方向以等間隔設(shè) 有沿軸線方向延伸的狹縫75d與圖6 (a)的夾緊套筒7不同。這種通過(guò)在圓 周方向設(shè)有多個(gè)沿軸向延伸的狹縫75d,或者如圖6(b)、圖6(c)或后述的 圖6 (d)那樣在圓周方向設(shè)槽，可以以更小的力使夾緊面74進(jìn)行向靠近旋轉(zhuǎn) 體3的被夾緊面3e的方向的變形。
圖6 ( d)的夾緊套筒7不僅在薄壁75的內(nèi)圓周面上而且在外圓周面上也 設(shè)有多個(gè)小槽75c與圖6 (b)的夾緊套筒7不同。
圖6 ( e )的夾緊套筒7將薄壁部75做成沒(méi)有壁厚差的波浪形，以大致均 勻的壁厚形成與夾緊裝置5的第四例所使用的夾緊套筒7不同。
圖6 (f)的夾緊套筒7將薄壁部75的內(nèi)圓周部做成與軸線方向平行的夾 緊面74，并在深度方向均勻地設(shè)有環(huán)狀槽73的槽寬與圖6 (a)的夾緊套筒7 不同。
圖7的夾緊套筒7將環(huán)狀的多個(gè)零件上下并排地組裝而成為一個(gè)整體，除 了螺栓外使用了 5個(gè)零件7a-7e。正當(dāng)中的第一個(gè)零件7a原本是一個(gè)圓筒狀薄
間部分朝向軸線方向凹進(jìn)去而成為單側(cè)截面弧狀的薄壁部75。最上方的較大 的第二零件7b,其大部分為固定部72,其余部分為承截薄板環(huán)的一端部的內(nèi) 圓周面的基座。從上數(shù)起第二個(gè)的第三零件7c是控制薄板環(huán)的一端部的外圓 周面的固定件。第二零件7b和第三零件7c通過(guò)用螺栓固定而將薄板環(huán)的 一端 部夾持在兩個(gè)零件7b、 7c之間，不僅是固定部72，而且形成圓筒部71的一 端部，在兩個(gè)零件7b、 7c之間形成薄板環(huán)的一端部的上保持空間7f，并使上保持空間7f的形狀與薄板環(huán)的一端部的形狀吻合。最下方的第四零件7d是承 載薄板環(huán)的另一端部(圖示的下端部)的內(nèi)圓周面的基座。另外，從下凄汰第 二個(gè)的第五零件7e是控制薄板環(huán)的另一端部的外圓周面的固定件。第四元件 7d和第五零件7e通過(guò)用螺栓固定而構(gòu)成變形力作用部76,另外，在第四零件 7d和第五零件7e之間形成薄板狀的另一端的下保持空間7g,并使下保持空間 7g的形狀與薄板環(huán)的另一端部的形狀吻合。
本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。例如，上述實(shí)施例雖然設(shè)計(jì)成利用夾緊套 筒7從外側(cè)夾持位于內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸3a，但也可以適用于將它們的內(nèi)外關(guān)系做 成相反的分度裝置1,即將該旋轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)軸3a設(shè)計(jì)成圓筒狀而利用夾緊 套筒7從內(nèi)側(cè)夾持該旋轉(zhuǎn)軸3a的分度裝置1。另外，旋轉(zhuǎn)體3的驅(qū)動(dòng)雖然使 用蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接驅(qū)動(dòng)，但也可以使用直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即所謂組裝在旋轉(zhuǎn)軸 3a和機(jī)架2之間的空間中的DD電機(jī)。
另外，分離裝置l在其使用時(shí)發(fā)生停電而使液壓降低的場(chǎng)合，為了使旋轉(zhuǎn) 軸3a的旋轉(zhuǎn)自動(dòng)地停止，也可以使用采用與上述第三例、第四例同樣的所謂 嵌合緊固結(jié)構(gòu)的夾緊裝置5。
此外，分度裝置1不限定于分度工作臺(tái)，也可以適用于五軸加工機(jī)床的所 謂U型主軸箱(對(duì)安裝有工具的主軸箱進(jìn)行分度驅(qū)動(dòng)的加工主軸箱)。
權(quán)利要求
1. 一種夾緊套筒，具有配置在旋轉(zhuǎn)體(3)和機(jī)架(2)之間的環(huán)狀空間(21d)中的圓筒部(71)、在圓筒部的內(nèi)圓周部或外圓周部中設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部分的夾緊面(74)、在與設(shè)置夾緊面的圓筒部的圓周部分相反一側(cè)的圓周部分沿著圓周方向連續(xù)地設(shè)置的環(huán)狀槽(73)、由夾緊面和環(huán)狀槽的底面畫(huà)定的薄壁部(75)、設(shè)置于圓筒部的一端部的向機(jī)架的固定部(72)；其特征在于，在圓筒部的另一端部設(shè)有承受施加在軸線方向上的壓縮方向或拉伸方向的力的變形力作用部(76)；在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面(3e)為與軸線平行的面的情況下，薄壁部的形狀形成為，上述軸線方向的截面的壁厚的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線(75a)呈滿足第一條件的形狀；第一條件是將上述中間線分為在軸線方向上進(jìn)行5等分的5個(gè)區(qū)域，將5個(gè)區(qū)域從中央向端部定為中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域，形成在旋轉(zhuǎn)體半徑方向上將各區(qū)域內(nèi)的中間線進(jìn)行了平均的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面的距離按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊套筒，其特征在于薄壁部的形狀形成為軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線滿足第二條件的形狀， 第二條件是5個(gè)區(qū)域的中間線的旋轉(zhuǎn)體半徑方向的變化量按照中央?yún)^(qū) 域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾緊套筒，其特征在于環(huán)狀槽的底面或夾緊面設(shè)置成使薄壁部的軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線 呈整體連續(xù)的曲線形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的夾緊套筒，其特征在于 環(huán)狀槽的底面設(shè)置成隨著從薄壁部的兩端朝向中心而靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾緊套筒，其特征在于 夾緊面設(shè)置成隨著從薄壁部的兩端朝向中心而靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的夾緊套筒，其特征在于 在薄壁部上在圓周方向隔著間隔設(shè)有多個(gè)狹縫(75d)。
7. —種分度裝置的夾緊裝置，由容納在旋轉(zhuǎn)體(3)和機(jī)架(2)之間的 環(huán)狀空間(21d)中的夾緊套筒(7 )和對(duì)夾緊套筒作用力的變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(8 ) 構(gòu)成，夾緊套筒具有配置在環(huán)狀空間中的圓筒部(71)、在圓筒部的內(nèi)圓周部 或外圓周部中設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部分的夾緊面(74)、在與設(shè)置夾緊 面的圓筒部的圓周部分相反一側(cè)的圓周部分沿著圓周方向連續(xù)地設(shè)置的環(huán)狀 槽(73)、由夾緊面和環(huán)狀槽的底面畫(huà)定的薄壁部(75)、設(shè)置于圓筒部的一端 部的向機(jī)架的固定部(72);其特征在于，夾緊套筒在圓筒部的另一端部設(shè)有承受施加在軸線方向上的拉伸方向的 力的變形力作用部(76);在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面(3e)為與軸線平行的面的情況下，薄壁部的形 狀形成為，上述軸線方向的截面的壁厚的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū) 域的中間線(75a)呈滿足第一條件的形狀；第一條件是將上述中間線分為在軸線方向上進(jìn)行5等分的5個(gè)區(qū)域，將 5個(gè)區(qū)域從中央向端部定為中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域，形成在旋轉(zhuǎn)體半 徑方向上將各區(qū)域內(nèi)的中間線進(jìn)行了平均的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋 轉(zhuǎn)體的被夾緊面的距離按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大；夾緊套筒在容納在環(huán)狀空間中的狀態(tài)下，借助于變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向拉伸方 向?qū)ψ冃瘟ψ饔貌渴┘右?guī)定量的力時(shí)，薄壁部的夾緊面朝向從旋轉(zhuǎn)體的被夾緊 面離開(kāi)的方向后退而使旋轉(zhuǎn)體處于松開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)釋放從變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向變形力作用部所施加的力時(shí)，則薄壁部的夾緊 面由于恢復(fù)力而朝向擠壓旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面的方向前進(jìn)并使旋轉(zhuǎn)體處于夾緊 狀態(tài)。
8. —種分度裝置的夾緊裝置，由容納在旋轉(zhuǎn)體(3)和機(jī)架(2)之間的 環(huán)狀空間(21d)中的夾緊套筒(7)和對(duì)夾緊套筒作用力的變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(8 ) 構(gòu)成，夾緊套筒具有配置在環(huán)狀空間中的圓筒部(71)，在圓筒部的內(nèi)圓周 部或外圓周部中設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部分的夾緊面(74),在與設(shè)置夾緊面的圓筒部的圓周部分相反 一 側(cè)的圓周部分沿著圓周方向連續(xù)地設(shè)置的環(huán)狀槽(73)，由夾緊面和環(huán)狀槽的底面畫(huà)定的薄壁部(75),設(shè)置于圓筒部的一 端部的向機(jī)架的固定部(72);其特征在于，夾緊套筒在圓筒部的另一端部設(shè)有承受施加在軸線方向上的壓縮方向的 力的變形力作用部(76);在假定旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面(3e)為與軸線平行的面的情況下，薄壁部的形 狀形成為，上述軸線方向的截面的壁厚的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū) 域的中間線(75a)呈滿足第一條件的形狀；第一條件是將上述中間線分為在軸線方向上進(jìn)行5等分的5個(gè)區(qū)域，將 5個(gè)區(qū)域從中央向端部定為中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域，形成在旋轉(zhuǎn)體半 徑方向上將各區(qū)域內(nèi)的中間線進(jìn)行了平均的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋 轉(zhuǎn)體的被夾緊面的距離按照中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、端部區(qū)域的順序增大；夾緊套筒在容納在環(huán)狀空間中的狀態(tài)下，借助于變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向壓縮方 向?qū)ψ冃瘟ψ饔貌渴┘右?guī)定量的力時(shí)，薄壁部的夾緊面朝向靠近旋轉(zhuǎn)體的被夾 緊面的方向前進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)體處于夾緊狀態(tài)；當(dāng)釋放從變形力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向變形力作用部所施加的力時(shí)，則薄壁部的夾緊 面由于恢復(fù)力而朝向從旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面離開(kāi)的方向后退并使旋轉(zhuǎn)體處于松 開(kāi)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及夾緊套筒和夾緊裝置。夾緊套筒具有配置在旋轉(zhuǎn)體和機(jī)架的環(huán)狀空間中的圓筒部，在圓筒部中設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)的圓周部的夾緊面，在與夾緊面相反一側(cè)的圓周部沿圓周方向設(shè)置的環(huán)狀槽，由夾緊面和環(huán)狀槽的底面畫(huà)定的薄壁部，設(shè)置于圓筒部一端部的機(jī)架的固定部；在圓筒部的另一端部設(shè)有承受壓縮等方向的力的變形力作用部；在薄壁部的壁厚的中間點(diǎn)的軌跡，即軸線方向的整個(gè)區(qū)域的中間線是滿足如下條件的形狀；條件是將中間線沿軸線方向5等分，將5個(gè)區(qū)域從中央向端部定為中央、中間、端部區(qū)域，形成在半徑方向上將各區(qū)域內(nèi)的中間線平均了的平均軌跡，各區(qū)域的平均軌跡與旋轉(zhuǎn)體的被夾緊面的距離按照中央、中間、端部區(qū)域的順序增大。
文檔編號(hào)B23Q16/08GK101439482SQ20081018231
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者辰田好教 申請(qǐng)人:津田駒工業(yè)株式會(huì)社