JP2022131312A - 心押台装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを主軸台に向かって押し付ける際の押し付け力を広い範囲で調節することが可能な心押台装置を提供する。【解決手段】回転しながら加工されるワーク９の回転軸方向の一端部を支持する心押台装置１００は、心押軸５１と、心押軸５１を軸方向に沿って前後方向に移動可能に支持する心押台本体２と、心押軸５１に保持された心押台センタ５２と、油圧ポンプ７２を有する油圧供給装置７とを備える。心押軸５１は、軸状部５１１と、軸状部５１１から径方向に突出した環状突出部５１２とを有し、軸状部５１１の軸方向前方側の端部に心押台センタ５２が保持されている。心押台本体２には、環状突出部５１２を収容するシリンダ２００が形成されており、油圧供給装置７からシリンダ２００における環状突出部５１２の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧に応じて、心押台センタ５２がワーク９に押し付けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械において回転しながら加工されるワークの回転軸方向の一端部を支持する心押台装置に関する。

従来、軸状のワークを回転させながら研削等の加工を行う工作機械は、ワークを回転させる回転駆動機構を備えた主軸台と、主軸台に対向して配置された心押台とを備える。ワークは、軸方向の一端部が主軸台に支持され、軸方向の他端部が心押台に支持される。心押台は、円錐形状の先端部を有するセンタをワークの端面に形成されたセンタ穴に嵌合させてワークを支持すると共に、ワークを主軸台に向かって押し付ける。本出願人は、このような心押台として、特許文献１に記載のものを提案している。

特許文献１に記載の心押台は、軸方向の一端部にセンタを保持する心押軸と、心押軸を軸方向移動可能かつ回転可能に支持する静圧軸受と、心押軸を軸方向に前進及び後退させる油圧シリンダと、静圧軸受及び油圧シリンダに圧油を供給する油圧ユニットとを備えている。油圧ユニットは、油圧ポンプ及び切換弁を備えており、油圧ポンプから吐出された圧油が絞り弁を経て静圧軸受に供給されると共に、切換弁を経て油圧シリンダに供給される。切換弁は、心押軸のピストンの前側（後退側）に圧油を供給するか、又はピストンの後側（前進側）に圧油を供給するかを切り換え可能である。

また、特許文献１に記載の心押台は、非常停止等で油圧ユニットが停止したとき、心押台本体に設けられた弾性リングの内周面が心押軸の外周面に押し付けられることによって発生する摩擦力により、心押軸を心押台本体に対して移動できないように締結する締結装置を備えている。

特開２０１４－１００７７１号公報

ところで、近年では、大きさや重さが異なる複数種類のワークに対応した、多品種少量生産に適した工作機械が求められている。このような複数種類のワークは、加工時において発生すべき心押台の押し付け力の最適範囲がそれぞれ異なる。このため、例えばワークの重量に対して心押台の押し付け力が小さいと、ワークを適切に支持することができず、ワークの直径や剛性等に対して心押台の押し付け力が大きすぎると、心押台の押し付け力によって加工時にワークを撓ませてしまう。

そこで、本発明は、ワークを主軸台に向かって押し付ける際の押し付け力を広い範囲で調節することが可能な心押台装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、回転しながら加工されるワークの回転軸方向の一端部を支持する心押台装置であって、心押軸と、前記心押軸を軸方向に沿って前後方向に移動可能に支持する心押台本体と、前記心押軸に保持された心押台センタと、油圧ポンプを有する油圧供給装置とを備え、前記心押軸は、軸状部と前記軸状部から径方向に突出した環状突出部とを有し、前記軸状部の軸方向前方側の端部に前記心押台センタが保持されており、前記心押台本体には、前記環状突出部を収容するシリンダが形成されており、前記油圧供給装置から前記シリンダにおける前記環状突出部の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧に応じて前記心押台センタを前記ワークに押し付ける、心押台装置を提供する。

本発明に係る心押台装置によれば、ワークを主軸台に向かって押し付ける際の押し付け力を広い範囲で調節することが可能となる。

（ａ）は、本発明の実施の形態に係る心押台装置を備えた研削盤の全体構成を示す概略構成図である。（ｂ）は、主軸台センタに支持された軸状のワークの一端部を示す断面図である。（ｃ）は、心押台センタに支持されたワークの他端部を示す断面図である。 心押台の断面及び油圧供給装置の回路構成を示す説明図である。 心押台の断面及び油圧供給装置の回路構成を示す説明図である。 （ａ）～（ｃ）は、図２に示すＡ位置、Ｂ位置、及びＣ位置における心押台本体の径方向断面図である。 係止ピン及び被係止部材の一部を示す斜視図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る心押台装置を備えた研削盤の全体構成を示す概略構成図である。図１（ｂ）は、主軸台センタに支持された軸状のワークの一端部を示す断面図であり、図１（ｃ）は、心押台センタに支持されたワークの他端部を示す断面図である。

本発明の心押台装置は、軸状のワークを回転させながら加工を行う様々な構成の工作機械に用いることが可能であるが、ここでは砥石台トラバース型の円筒研削盤を例にとって説明する。また、以下の説明において、ワークの回転軸に平行な方向（トラバース方向）をＸ軸方向とし、砥石台がワークに対して接近及び離間する前後方向をＹ軸方向とする。

研削盤１は、主として、ワーク９を研削する円盤状の砥石１０と、基台としてのベッド１１と、ベッド１１に対してＸ軸方向に移動するトラバースベース１２と、トラバースベース１２に対してＹ軸方向に移動する砥石台１３と、ワーク９のＸ軸方向の両端部をそれぞれ支持する主軸台１４及び心押台１５と、心押台１５に油圧を供給する油圧供給装置７と、制御装置８とを備えている。なお、研削盤１は、大きさや重さが異なる複数種類のワークを加工可能であり、図１（ａ）に示すワーク９はその一例である。

トラバースベース１２は、ベッド１１に取り付けられたＸ軸モータ１１１によって回転駆動されるボールねじ１１２の回転により、Ｘ軸方向に延在するガイドレール１１３，１１４に案内されてベッド１１に対してＸ軸方向に移動する。砥石台１３は、トラバースベース１２に取り付けられたＹ軸モータ１２１によって回転駆動されるボールねじ１２２の回転により、Ｙ軸方向に延在するガイドレール１２３，１２４に案内されてトラバースベース１２に対してＹ軸方向に移動する。

砥石台１３には、砥石軸１３１を介して砥石１０を支持して回転させる砥石軸駆動モータ１３２が設置されている。砥石軸１３１及び砥石１０は、Ｘ軸方向の回転軸線Ｏ_１を中心として回転する。砥石１０は、ワーク９の外周面を研削する。

主軸台１４及び心押台１５は、ベッド１１上に設置されている。主軸台１４は、ベッド１１に固定された主軸台本体１４１と、主軸台本体１４１に回転可能に支持された主軸１４２と、主軸１４２の先端部に設けられた主軸台センタ１４３と、主軸１４２を回転駆動する主軸モータ１４４とを備えている。ワーク９は、主軸台１４側の一端部が保持部材１４５によって保持されており、この保持部材１４５が連結部材１４６によって主軸１４２に連結されている。主軸モータ１４４が主軸１４２を回転させると、ワーク９が回転軸線Ｏ_２（図１（ｂ）及び（ｃ）に示す）を中心として主軸１４２及び主軸台センタ１４３と一体に回転する。

心押台１５は、心押台本体２と、心押台本体２に対して軸方向移動可能かつ回転可能に支持された心押軸５１と、心押軸５１の先端部に保持された心押台センタ５２と、心押台本体２内に配置され、非常停止時等に心押軸５１の軸方向移動を阻止する係止機構６とを備えている。なお、心押台１５をベッド１１に対してスライド移動可能としてもよい。この場合、ワーク９の加工時には心押台本体２がベッド１１に対してクランプ固定される。心押台１５の構成の詳細については後述する。

ワーク９の軸方向一端部には、主軸台センタ１４３が嵌合する第１センタ穴９１が形成されている。また、ワーク９の軸方向他端部には、心押台１５の心押台センタ５２が嵌合する第２センタ穴９２が形成されている。第１センタ穴９１及び第２センタ穴９２は、最深部ほど内径が小さくなる円錐形状であり、ワーク９の両端面９ａ，９ｂから軸方向に窪んでいる。

心押台１５は、油圧供給装置７から供給される油圧により、心押台センタ５２によってワーク９を主軸台１４に向かって押圧する。心押軸５１及び心押台センタ５２は、第２センタ穴９２の内面９２ａと心押台センタ５２との間の摩擦力により、ワーク９の回転に伴って従動的に回転する。

制御装置８は、Ｘ軸モータ１１１によるトラバースベース１２のＸ軸方向の位置を制御するＸ軸モータ制御部８１、Ｙ軸モータ１２１による砥石台１３のＹ軸方向の位置を制御するＹ軸モータ制御部８２、砥石軸駆動モータ１３２による砥石１０の回転を制御する砥石軸駆動モータ制御部８３、主軸モータ１４４による主軸１４２の回転を制御する主軸モータ制御部８４、及び油圧供給装置７を制御する油圧供給装置制御部８５を有している。Ｘ軸モータ１１１、Ｙ軸モータ１２１、及び主軸モータ１４４は、高精度な位置決めが可能なサーボモータである。制御装置８は、研削盤１の各モータ及び油圧供給装置７を協調的に制御して、ワーク９を回転させながら研削加工を実行する。

心押台１５、油圧供給装置７、及び制御装置８の油圧供給装置制御部８５は、本発明の一実施形態に係る心押台装置１００を構成する。次に、心押台１５及び油圧供給装置７の構成、及び油圧供給装置制御部８５の制御処理について詳細に説明する。

（心押台及び油圧供給装置の構成）
図２及び図３は、心押軸５１及び心押台センタ５２の回転軸線Ｏ_３に沿った心押台１５の断面及び油圧供給装置７の回路構成を示している。図４（ａ）～（ｃ）は、図２に示すＡ位置、Ｂ位置、及びＣ位置における心押台本体２の径方向断面図である。心押軸５１及び心押台センタ５２の回転軸線Ｏ_３は、ワーク９の研削加工時においてワーク９の回転軸線Ｏ_２に一致する。以下の説明において、軸方向とは回転軸線Ｏ_３に平行な方向をいい、径方向とは回転軸線Ｏ_３に垂直な方向をいう。

心押軸５１は、油圧供給装置７から供給される油圧により、心押台本体２に対して軸方向に進退移動する。以下、心押台１５に対する主軸台１４側を前側といい、その反対側を後側という。また、心押軸５１が主軸台１４側に向かって移動することを前進といい、その反対側へ移動することを後退という。図２は、心押軸５１が後退端付近にある状態を示している。図３は、心押軸５１が前進端付近にある状態を示している。

心押台本体２は、前側ハウジング部材２１及び後側ハウジング部材２２からなる心押台ハウジング２０と、前側ハウジング部材２１と心押軸５１との間に介在する前側油室形成部材３及び後側油室形成部材４とを有して構成されている。なお、心押台本体２には、油圧供給装置７から供給される作動油の漏出を防ぐための不図示のシール部材が適宜の部位に配置されている。

前側ハウジング部材２１は、中心部に中空部２１０が形成された筒状である。後側ハウジング部材２２は、前側ハウジング部材２１の後側に配置され、ボルト２３１によって前側ハウジング部材２１の後側端面２１ａに固定されている。後側ハウジング部材２２は、有底筒状であり、前方に向かって開口する収容空間２２０が中心部に形成されている。心押軸５１が後退したときには、心押軸５１の一部が収容空間２２０に収容される。

また、後側ハウジング部材２２には、収容空間２２０に開口して径方向に延在するガイド孔２２１、及びガイド孔２２１に連通したシリンダ孔２２２が形成されている。シリンダ孔２２２は、ガイド孔２２１よりも内径が大きく、後側ハウジング部材２２の外周面に開口している。ガイド孔２２１及びシリンダ孔２２２には、後述する係止機構６の係止ピン６２が収容される。

前側油室形成部材３は、前側ハウジング部材２１の中空部２１０に収容された円筒状の円筒部３０と、軸方向一端部において円筒部３０から径方向外方に突出したフランジ部３００とを一体に有している。フランジ部３００は、ボルト２３２によって前側ハウジング部材２１の前側端面２１ｂに固定されている。

同様に、後側油室形成部材４は、前側ハウジング部材２１の中空部２１０に収容された円筒状の円筒部４０と、軸方向一端部において円筒部４０から径方向外方に突出したフランジ部４００とを一体に有している。フランジ部４００は、ボルト２３３によって前側ハウジング部材２１の後側端面２１ａに固定されている。

前側油室形成部材３と後側油室形成部材４とは、それぞれの円筒部３０，４０が前側ハウジング部材２１の中空部２１０内で軸方向に並び、前側油室形成部材３が前側に、後側油室形成部材４が後側に、それぞれ配置されている。前側油室形成部材３及び後側油室形成部材４の円筒部３０，４０の内側には、心押軸５１が配置されている。なお、図２乃至図４では、心押軸５１の外径と前側油室形成部材３及び後側油室形成部材４の内径との差を誇張して示している。

心押軸５１は、中心部に貫通孔５１０が形成された円筒軸状の軸状部５１１と、軸状部５１１から径方向外方に突出した環状突出部５１２とを一体に有している。貫通孔５１０における前側の端部は、心押軸５１の前側端面５１ａに向かって徐々に内径が大きくなるテーパ孔５１０ａとなっている。環状突出部５１２は、心押軸５１の軸方向中央部において所定の軸方向範囲にわたって環状に形成されており、その外径が軸方向の全体にわたって一定である。

心押台センタ５２は、心押軸５１のテーパ孔５１０ａに保持された被保持部５２１と、ワーク９の第２センタ穴９２に嵌合する円錐形状の心押部５２２とを一体に有している。心押部５２２の外周面５２２ａは、図１（ｃ）に示すように、第２センタ穴９２の内面９２ａに押し当てられる。

前側油室形成部材３は、前側シリンダ部３１及び前側静圧軸受部３２を円筒部３０に有している。前側シリンダ部３１は、前側油室形成部材３の後側の端部に設けられている。前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０には、心押軸５１の環状突出部５１２の一部が収容されている。また、前側油室形成部材３には、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に連通するシリンダ油路３３が形成されている。

前側静圧軸受部３２は、図４（ａ）に示すように、作動油が導入される第１乃至第５のポケット３２１～３２５によって形成されている。第１乃至第５のポケット３２１～３２５は、前側油室形成部材３の周方向に並び、前側油室形成部材３における円筒部３０の内周面３０ａから径方向外方に窪んで形成されている。円筒部３０の内径は、心押軸５１の軸状部５１１の外径よりも僅かに大きく形成されている。

前側油室形成部材３には、第１乃至第５のポケット３２１～３２５に作動油を供給する軸受油路３４が形成されている。軸受油路３４は、円筒部３０の外周面３０ｂに形成された外周溝３４０、及び外周溝３４０と第１乃至第５のポケット３２１～３２５とをそれぞれ連通させる連通孔３４１～３４５からなる。

後側油室形成部材４は、後側シリンダ部４１及び後側静圧軸受部４２を円筒部４０に有している。後側シリンダ部４１は、後側油室形成部材４の前側の端部に設けられている。後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０には、心押軸５１の環状突出部５１２の一部が収容されている。また、後側油室形成部材４には、後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０に連通するシリンダ油路４３が形成されている。

後側静圧軸受部４２は、図４（ｃ）に示すように、作動油が導入される第１乃至第５のポケット４２１～４２５によって形成されている。第１乃至第５のポケット４２１～４２５は、後側油室形成部材４の周方向に並び、後側油室形成部材４における円筒部４０の内周面４０ａから径方向外方に窪んで形成されている。円筒部４０の内径は、心押軸５１の軸状部５１１の外径よりも僅かに大きく形成されている。

後側油室形成部材４には、第１乃至第５のポケット４２１～４２５に作動油を供給する軸受油路４４が形成されている。軸受油路４４は、円筒部４０の外周面４０ｂに形成された外周溝４４０、及び外周溝４４０と第１乃至第５のポケット４２１～４２５とをそれぞれ連通させる連通孔４４１～４４５からなる。

前側油室形成部材３の前側シリンダ部３１、及び後側油室形成部材４の後側シリンダ部４１は、心押台本体２におけるシリンダ２００を構成する。研削盤１にワーク９を取り付ける際、シリンダ２００における環状突出部５１２の後方側にあたる後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０に作動油を供給すると、心押軸５１が前進して心押台センタ５２の心押部５２２がワーク９の第２センタ穴９２に嵌合する。また、ワーク９の加工完了後には、環状突出部５１２の前方側にあたる前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に作動油を供給することにより、心押軸５１及び心押台センタ５２が後退する。

心押軸５１の前進時及び後退時ならびにワーク９の加工時には、前側静圧軸受部３２及び後側静圧軸受部４２が、心押軸５１の軸状部５１１を、環状突出部５１２の前側及び後側でそれぞれ支持する。これにより、心押軸５１が心押台本体２に対して円滑に軸方向移動ならびに回転可能である。

前側ハウジング部材２１には、前側油室形成部材３のシリンダ油路３３に連通する油路２１１、前側油室形成部材３の外周溝３４０に連通する油路２１２、後側油室形成部材４のシリンダ油路４３に連通する油路２１３、及び後側油室形成部材４の外周溝４４０に連通する油路２１４が形成されている。これらの油路２１１～２１４には、油圧供給装置７から作動油が供給される。油圧供給装置７は、油圧源として、電動モータ７１によって駆動される油圧ポンプ７２を有している。

係止機構６は、例えば研削盤１の非常停止や停電によって油圧ポンプ７２が停止し、シリンダ２００に作動油が供給されなくなったとき、心押軸５１の軸方向移動を阻止する。つまり、ワーク９の加工中にシリンダ２００に作動油が供給されなくなると、ワーク９の重さが心押台センタ５２における心押部５２２の外周面５２２ａに鉛直方向上方から作用するので、第２センタ穴９２の内面９２ａを心押部５２２の外周面５２２ａが摺動することによって心押軸５１が後退する。そして、仮に心押軸５１の後退量が心押部５２２との第２センタ穴９２との嵌合深さよりも多くなると、ワーク９が脱落してしまう。本実施の形態では、係止機構６により、このようなワーク９の脱落を阻止する。

係止機構６は、心押軸５１と一体に軸方向移動する被係止部材６１と、後側ハウジング部材２２に支持された係止部材としての係止ピン６２と、係止ピン６２を被係止部材６１に向かって付勢する付勢部材としてのコイルばね６３と、コイルばね６３を係止ピン６２とは反対側で受ける受け部材６４とを有し、係止ピン６２が被係止部材６１を係止することによって心押軸５１の軸方向移動を阻止するように構成されている。

被係止部材６１は、心押軸５１と同軸上に配置された円筒状の円筒部６１０と、円筒部６１０の前方側の端部から径方向外方に向かって突出して形成されたフランジ部６１１とを一体に有している。フランジ部６１１は、複数のボルト２３４によって心押軸５１の後側端面５１ｂに固定されている。円筒部６１０の外周には、周方向に延在する環状溝６１２が軸方向の複数箇所に形成されている。なお、被係止部材６１は、心押軸５１と一体に、心押軸５１の一部として形成されていてもよい。

図５は、係止ピン６２及び被係止部材６１の円筒部６１０の一部を示す斜視図である。係止ピン６２は、後側ハウジング部材２２のガイド孔２２１に収容された円柱状の軸部６２０と、軸部６２０における被係止部材６１側の端部に設けられた係止部６２１と、後側ハウジング部材２２のシリンダ孔２２２に収容された円盤部６２２とを一体に有している。係止部６２１は、先端部が鋭角に形成されている。円盤部６２２は、軸部６２０より大径に形成されている。円盤部６２２には、コイルばね６３を受ける受け面６２２ａが形成されている。コイルばね６３は、係止ピン６２の円盤部６２２と受け部材６４との間で圧縮された状態で配置されている。受け部材６４は、複数のボルト２３５によって後側ハウジング部材２２に固定されている。

また、係止ピン６２には、図５に示すように、軸部６２０の外周面６２０ａから径方向に突出した回り止め突起６２３が設けられている。回り止め突起６２３は、後側ハウジング部材２２に形成された不図示の係合溝に係合することで、係止ピン６２を回り止めしている。なお、係止ピン６２を回り止めするための構造はこれに限らず、様々な回り止め構造を適宜採用することができる。

シリンダ孔２２２には、ガイド孔２２１側の底面２２２ａと係止ピン６２の円盤部６２２との間に、油圧供給装置７から作動油が供給される。後側ハウジング部材２２には、シリンダ孔２２２に連通する油路２２３が形成されており、この油路２２３を経てシリンダ孔２２２に作動油が供給される。係止ピン６２は、油圧供給装置７から供給される作動油により、被係止部材６１から離間する方向に押し付けられる。

油圧ポンプ７２が停止してシリンダ孔２２２に油圧が供給されなくなると、コイルばね６３の付勢力によって係止ピン６２が被係止部材６１側に移動し、複数箇所に形成された環状溝６１２の何れかに係止部６２１が係合する。これにより、係止ピン６２が被係止部材６１を係止し、心押軸５１の軸方向移動が阻止される。図２では、被係止部材６１が係止ピン６２に係止されていない状態を示しており、図３では、係止ピン６２が被係止部材６１を係止した状態を示している。

油圧供給装置７は、制御装置８の油圧供給装置制御部８５によって制御される電動モータ７１と、電動モータ７１によって駆動される油圧ポンプ７２とを有している。油圧ポンプ７２は、リザーバ７０から作動油を吸入して吐出する。油圧ポンプ７２から吐出される作動油の吐出圧は、電動モータ７１に供給される電流が大きいほど大きくなる。油圧ポンプ７２から吐出される作動油の一部は、絞り弁７２１を経てリザーバ７０に還流する。

油圧ポンプ７２から吐出される作動油は、前側油室形成部材３の軸受油路３４を経て前側静圧軸受部３２に供給されると共に、後側油室形成部材４の軸受油路４４を経て後側静圧軸受部４２に供給される。なお、前側静圧軸受部３２及び後側静圧軸受部４２から流出した作動油は、不図示の還流油路を経てリザーバ７０に還流する。

また、油圧供給装置７は、油圧供給装置制御部８５によって制御される第１及び第２の制御弁７３，７４と電磁逆止弁７５とを有している。第１の制御弁７３は、ソレノイド７３１，７３２の励磁によってポジションが切り替わる４ポート３ポジションの電磁切替弁である。第２の制御弁７４は、４ポート２位置の比例方向制御弁である。電磁逆止弁７５は、通電の有無により、逆方向への作動油の流れを許容するか遮断するかが切り替わる。

第１の制御弁７３の二つの入力ポートのうち一方の入力ポートは、油圧ポンプ７２に接続されている。他方の入力ポートはリザーバ７０に接続されている。また、第１の制御弁７３の二つの出力ポートのうち一方の出力ポートは、前側ハウジング部材２１の油路２１１及び前側油室形成部材３のシリンダ油路３３を介して前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に接続されている。他方の出力ポートは、前側ハウジング部材２１の油路２１３及び後側油室形成部材４のシリンダ油路４３を介して後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０に接続されている。

第１の制御弁７３は、ソレノイド７３１，７３２の一方を励磁して他方を消磁することにより、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に油圧を供給して後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０をドレンする後退ポジション７３Ａと、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０をドレンして後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０に油圧を供給する前進ポジション７３Ｂとを切り替え可能である。また、第１の制御弁７３は、ソレノイド７３１，７３２が共に消磁されると、一対のリターンスプリング７３３，７３４により、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０及び後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０を共にドレンする中立ポジション７３Ｃとなる。

第２の制御弁７４は、二つの入力ポートのうち一方の入力ポートが油圧ポンプ７２に接続され、他方の入力ポートがリザーバ７０に接続されている。また、第２の制御弁７４の二つの出力ポートのうち一方の出力ポートは、前側ハウジング部材２１の油路２１１及び前側油室形成部材３のシリンダ油路３３を介して前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に接続されている。他方の出力ポートは未接続である。

第２の制御弁７４は、ソレノイド７４１が励磁されると、ソレノイド７４１に供給される電流に応じた弁開度で弁が開弁し、弁開度に応じた圧力の作動油が前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０に供給される。また、ソレノイド７４１が消磁されると、リターンスプリング７４２によって前側シリンダ部３１への作動油の流路が閉弁され、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０がドレンされる。

電磁逆止弁７５は、第１の制御弁７３の一方の出力ポートと前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０との間の経路に介在して配置されている。電磁逆止弁７５は、第１の制御弁７３側から前側シリンダ部３１側への作動油の流れを常に許容し、前側シリンダ部３１側から第１の制御弁７３側への作動油の流れを許容するか遮断するかが油圧供給装置制御部８５からの電流供給の有無によって切り替わる。

油圧供給装置制御部８５は、電動モータ７１、第１の制御弁７３、第２の制御弁７４、及び電磁逆止弁７５を制御して心押台１５を動作させる。次に、油圧供給装置制御部８５の制御による心押台１５の動作について説明する。

（心押台の動作）
油圧供給装置制御部８５は、心押台１５が主軸台１４との間に加工前のワーク９を挟持するとき、電動モータ７１によって油圧ポンプ７２を駆動させながら、第１の制御弁７３を前進ポジション７３Ｂとし、かつ第２の制御弁７４における前側シリンダ部３１への作動油の流路を閉弁して、心押台１５を前進させる。また、ワーク９の加工完了後には、第１の制御弁７３を後退ポジション７３Ａとし、かつ第２の制御弁７４における前側シリンダ部３１への作動油の流路を開弁して、心押台１５を後退させる。

また、油圧供給装置制御部８５は、ワーク９の加工時において、シリンダ２００における心押軸５１の環状突出部５１２の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧に応じて心押台センタ５２をワーク９に押し付ける。具体的には、第１の制御弁７３を前進ポジション７３Ｂとして後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０に圧油を供給しながら、第２の制御弁７４のソレノイド７４１を励磁して、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０にも圧油を供給する。

第２の制御弁７４のソレノイド７４１に供給する励磁電流の電流値は、後側シリンダ部４１のシリンダ油室４１０の圧力が前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０の圧力よりも高くなる値とする。これにより、心押軸５１が環状突出部５１２の前側シリンダ部３１側の端面５１２ａから受ける圧力よりも、環状突出部５１２の後側シリンダ部４１側の端面５１２ｂから受ける圧力の方が大きくなり、この圧力差に応じたスラスト力で心押台センタ５２がワーク９に押し付けられる。

ワーク９の加工時には、電磁逆止弁７５により、前側シリンダ部３１のシリンダ油室３１０から第１の制御弁７３への作動油の流れを遮断する。なお、ワーク９の加工時以外で心押軸５１を前進又は後退させる際には、電磁逆止弁７５を何れの方向にも作動油が流動可能な状態とする。また、ワーク９の加工時には、ワーク９の重量や剛性等に応じた適切なスラスト力で心押台センタ５２がワーク９に押し付けられるように、油圧供給装置制御部８５が第２の制御弁７４のソレノイド７４１に供給する励磁電流の電流値を調節する。

（実施の形態の効果）
以上説明した本発明の実施の形態によれば、ワーク９の加工時において、シリンダ２００における心押軸５１の環状突出部５１２の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧に応じて心押台センタ５２をワーク９に押し付けるので、単一の油圧ポンプ７２から吐出される作動油をシリンダ２００における環状突出部５１２の前方側及び後方側ならびに前側静圧軸受部３２及び後側静圧軸受部４２に配分しながらも、ワーク９を主軸台１４に向かって押し付ける際の押し付け力を広い範囲で調節することができる。

また、本実施の形態では、油圧供給装置７が、油圧ポンプ７２が吐出する作動油をシリンダ２００における環状突出部５１２の軸方向後方側に供給するか軸方向前方側に供給するかを切り替える第１の制御弁７３と、シリンダ２００における環状突出部５１２の軸方向前方側に供給される作動油の圧力を調節可能な第２の制御弁７４とを備えるので、環状突出部５１２の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧を精度よく調節することができる。

また、本実施の形態では、油圧供給装置７から作動油の供給を受ける前側静圧軸受部３２及び後側静圧軸受部４２により、心押軸５１の軸状部５１１が環状突出部５１２の軸方向両側で支持される。これにより、例えば軸状部５１１が環状突出部５１２の軸方向前側のみで支持される場合に比較して、ワーク９の加工時における心押軸５１の傾きを抑制することができる。また、例えば環状突出部５１２が軸状部５１１の軸方向後側の端部に設けられた場合に比較して、外径が大きくて剛性が高い環状突出部５１２が心押台センタ５２に近い位置に配置されるので、心押台センタ５２によるワーク９の支持剛性が高まり、ワーク９の加工精度を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、非常停止や停電によって電動モータ７１や第１の制御弁７３及び第２の制御弁７４への電流供給が遮断されたとき、係止ピン６２が被係止部材６１を係止することにより心押軸５１の後退が阻止される。このため、例えば特許文献１に記載されたように摩擦力によって心押軸を心押台本体に締結する場合に比較して、より確実に心押軸５１の後退が阻止することができる。またさらに、本実施の形態では、被係止部材６１の円筒部６１０の外周に複数の環状溝６１２に形成されているため、油圧ポンプ７２が停止する前の位置に近い位置で心押軸５１の後退を阻止することができ、ワーク９の脱落を確実に抑止することができる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。

１００…心押台装置 １５…心押台
２…心押台本体 ２００…シリンダ
３１…前側シリンダ部 ３２…前側静圧軸受部
４１…後側シリンダ部 ４２…後側静圧軸受部
５１…心押軸 ５１１…軸状部
５１２…環状突出部 ５２…心押台センタ
６…係止機構 ６１…被係止部材
６１２…環状溝 ６２…係止ピン（係止部材）
６３…コイルばね（付勢部材） ７…油圧供給装置
７２…油圧ポンプ ７３…第１の制御弁
７４…第２の制御弁 ９…ワーク

Claims (5)

1. 回転しながら加工されるワークの回転軸方向の一端部を支持する心押台装置であって、
   心押軸と、前記心押軸を軸方向に沿って前後方向に移動可能に支持する心押台本体と、前記心押軸に保持された心押台センタと、油圧ポンプを有する油圧供給装置とを備え、
   前記心押軸は、軸状部と前記軸状部から径方向に突出した環状突出部とを有し、前記軸状部の軸方向前方側の端部に前記心押台センタが保持されており、
   前記心押台本体には、前記環状突出部を収容するシリンダが形成されており、
   前記油圧供給装置から前記シリンダにおける前記環状突出部の軸方向後方側及び軸方向前方側に供給される作動油の差圧に応じて前記心押台センタを前記ワークに押し付ける、
   心押台装置。
2. 前記油圧供給装置は、前記油圧ポンプが吐出する作動油を前記シリンダにおける前記環状突出部の軸方向後方側に供給するか軸方向前方側に供給するかを切り替える第１の制御弁と、前記シリンダにおける前記環状突出部の軸方向前方側に供給される作動油の圧力を調節可能な第２の制御弁とを備える、
   請求項１に記載の心押台装置。
3. 前記心押軸は、前記油圧供給装置から作動油の供給を受ける前記心押台本体の静圧軸受部により、前記軸状部が前記環状突出部の軸方向両側で支持され、前記心押台本体に対して回転可能である、
   請求項１又は２に記載の心押台装置。
4. 前記油圧ポンプが停止したときに前記心押軸の前記心押台本体に対する軸方向移動を阻止する係止機構をさらに備え、
   前記係止機構は、前記心押台本体に支持された係止部材と、前記心押軸と一体に軸方向移動する被係止部材と、前記係止部材を前記被係止部材に向かって付勢する付勢部材とを有し、前記係止部材が前記被係止部材を係止することによって前記心押軸の軸方向移動を阻止するように構成され、
   前記油圧供給装置から供給される作動油によって前記係止部材が前記被係止部材から離間する方向に押し付けられる、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の心押台装置。
5. 前記被係止部材には、周方向に延在する環状溝が軸方向の複数箇所に形成されており、
   前記油圧ポンプが停止したとき、前記係止部材が前記複数箇所に形成された前記環状溝の何れかに係合する、
   請求項４に記載の心押台装置。

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