JP4615976B2 - 傾斜テーブル装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持しているワークを所定の角度に傾斜させて加工するための傾斜テーブル装置に関する。

傾斜テーブル装置は、テーブルを支持しているベースが、本体によってテーブルのワーク載置面と平行に軸支されている回転軸を介して回転駆動されて回動し、テーブルのワーク載置面を所定の傾斜角度に保持することにより、載置されているワークを所定の角度に傾斜させている。回転軸によって駆動される部材であるベースの重心位置は、回転中心になく、そのためテーブルのワーク載置面の傾斜角毎に、ベースの重量による回転軸への回転トルク、即ち回転軸に作用するモーメントが異なる。なお通常、前記重心位置は、ワーク載置面が水平な傾斜角０°では、回転軸よりも低い位置にある。このようにテーブルのワーク載置面の傾斜角毎に回転軸に作用するモーメントが異なるので、傾斜角毎に回転軸の捻れ量が異なり、また傾斜角毎に回転軸を回転駆動する駆動装置に加わる負荷が異なる。そのため、回転軸を介して駆動装置によって設定されるワーク載置面の傾斜角を、高精度に設定するのは困難であり、ワークの加工精度を失う。

そのため特許文献１の公報では、流体圧シリンダを用いた傾斜角補償装置が設けらており、ベースの重量が作用するモーメントとは逆方向のモーメントを前記回転軸に作用させ、回転軸に加わる負荷を低減させる共に、設定される傾斜角に応じて流体圧を制御することによりモーメントを制御し、回転軸に加わる負荷が傾斜角によって異なるのを抑えている。これにより、回転軸の捻れが低減されると共に、ベースの傾斜角変更に伴う回転軸の捻れの変化、および回転軸の駆動装置の負荷の変化が抑えられ、ワークの加工精度が維持される。
特開２００１−９６５３号

しかしこの流体圧シリンダを用いた傾斜角補償装置は、圧力流体の供給装置と、傾斜角に応じて流体圧を調整する流体圧の制御装置とを必要として、複雑な構成とならざるを得ない。

以上の従来技術の問題点を鑑み、本発明の目的は、傾斜テーブル装置において、できるだけ簡単な構成で傾斜角補償を可能とすることにある。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、回転軸を介して本体に対して回転駆動されるベースと、ベースに支持されるテーブルとを有する傾斜テーブル装置において、傾斜テーブル装置は、回転軸を介して本体に対して回転駆動されるベースと、ベースに支持されるテーブルとを有する傾斜テーブル装置において、中心が前記回転軸に固定された第１の円形部材と、支持軸を介し本体に対して回転可能に設けられた第２の円形部材とを含み、第１の円形部材の回転を第２の円形部材へ伝達する回転伝達機構と、支持軸に対して半径方向に偏倚し第２の円形部材と共に回転可能に設けられたウエイトとを備え、第２の円形部材周りにおけるウエイトの取り付け位置は、ウエイトが装着されない状態で、ベースの実用回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量より、ウエイトが装着された状態で、前記回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなる位置である（請求項１）。

更に、傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真下に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも高い位置を含む（請求項２）。

また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真下に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真上または真上の近傍に在る（請求項３）。

また、傾斜テーブル装置は、両円形部材が互いに噛み合う歯車であり、水平面に設置された状態において支持軸が回転軸よりも低い位置に配設される（請求項４）。

また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真上に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも低い位置を含む（請求項５）。

また、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真上に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真下または真下の近傍に在る（請求項６）。

また、傾斜テーブル装置は、回転伝達機構の回転伝達比が、１または略１である（請求項７）。

請求項１によれば、ベースの傾斜、即ち回転軸の回転が、回転伝達機構を介して伝達されて、第２の円形部材が支持軸を中心として回転される。第２の円形部材と共にウエイトは回転し、支持軸に対し半径方向に偏倚して設けられたウエイトによって生じるモーメントが、第２の円形部材の回転に伴って変化する。第２の円形部材に作用するモーメントが変化する。そのモーメントは回転伝達機構を介して第１の円形部材が固定されている回転軸に作用する。更にウエイトの第２の円形部材周りの取り付位置は、ウエイトが装着されない状態で、ベースの実用回転範囲において回転軸に作用するモーメントの変化量より、ウエイトが装着された状態で、前記回転範囲において回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなる位置であるので、ベースの実用回転範囲、即ちベースの可動回転範囲のうち実際に使われる回転範囲では、ウエイトが装着されている本発明の傾斜テーブル装置は、従来技術のような複雑な構成をとらないにも拘わらず、ベースの設定傾斜角変更に伴う回転軸の捻れの変化量、および回転軸の駆動装置への負荷の変化量が小さくなり、ワークの加工精度が維持される。

傾斜テーブル装置が水平面に設置された状態において、ベースが実用回転範囲を回転して、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントは大きくなる。請求項２によれば、その設置状態で、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真下に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも高い位置を含むので、ウエイトの重量が回転軸に作用するモーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと同方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って小さくなる。また、ウエイトの前記モーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って大きくなる。どの場合でも、ウエイトは、少なくとも支持軸の高さに降下するまでは、回転軸に作用するモーメントの変化量を小さくするのに働くので、回転軸に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。

請求項３によれば、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真下に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真上または真上の近傍に在るので、ベースが実用回転範囲を回転してテーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ウエイトは、支持軸の真上、またはその近傍から低い位置に回転することが可能となり、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向のモーメントを回転軸に作用すると共に、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、その反対方向のモーメントは大きくなる。従って、回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなるほか、回転軸に加わる負荷が小さくなり、回転軸の駆動装置への負荷が小さくなるので、モータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となる。

第１の円形部材と第２の円形部材が歯車であり、更に互いに噛み合っていれば、第１の円形部材と第２の円形部材は互いに逆方向に回転する。請求項４によれば、傾斜テーブル装置は、両円形部材が互いに噛み合う歯車であるので、両円形部材は互いに逆方向に回転する。更に水平面に設置された状態において、ウエイトは支持軸が回転軸よりも低い位置に配設されるので、ウエイトは本体から大きく突出させなくても、十分に支持軸から偏倚できる。この構成によれば、ベースは回転軸の真下に位置する位置から、ウエイトは支持軸よりも上方の位置から、それぞれ互いに逆方向に回転し、設定される傾斜角が大きいほど、ベースとウエイトは接近した状態となる。そのため、小さい設定傾斜角では本体から突出するのが抑えらているウエイトは、大きな設定傾斜角では、ベースの回転軸側に形成されるワークの加工空間に進出するのを避けることができる。即ち、設定傾斜角に関わらず、ウエイトによってワークの加工が障害されるのを避けることができる。

傾斜テーブル装置が水平面に設置された状態において、ベースが実用回転範囲を回転して、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントは大きくなる。請求項５によれば、その設置状態で、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真上に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも低い位置を含むので、ウエイトの重量が回転軸に作用するモーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと同方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って小さくなる。また、ウエイトの前記モーメントは、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向の場合には、ベースの重量の回転軸に作用するモーメントが大きくなるに従って大きくなる。いずれの場合でも、ウエイトは、少なくとも支持軸の高さに上昇するまでは、回転軸に作用するモーメントの変化量を小さくするのに働くので、回転軸に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。

請求項６によれば、傾斜テーブル装置は、水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真上に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真下または真下の近傍に在るので、ベースが実用回転範囲を回転してテーブルの傾斜角が大きくなるに従い、ウエイトは、支持軸の真下、またはその近傍から高い位置に回転することが可能となり、ベースの重量が回転軸に作用するモーメントと反対方向のモーメントを回転軸に作用すると共に、テーブルの傾斜角が大きくなるに従い、その反対方向のモーメントは大きくなる。従って、回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなるほか、回転軸に加わる負荷が小さくなり、回転軸の駆動装置への負荷が小さくなるので、モータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となる。

請求項７によれば、傾斜テーブル装置は、回転伝達機構の回転伝達比が、１または略１であるので、ベースの回転角とウエイトの回転角は、同一、またはほぼ同一となる。そのため、ベースの実用回転範囲において、ウエイトの重量が、回転軸に作用するモーメントの変化量を増大させるように作用することが避けられる、換言すれば、ベースの実用回転範囲を大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図３に示すのは、傾斜テーブル装置５０における本発明の第１の実施例であり、図１は正面図、図２および図３は図１の右側面図であり、図２は傾斜角０°の状態を、図３は傾斜角５５°の状態をそれぞれ示す。

傾斜テーブル装置５０は、図示しない駆動装置を有しており、工作機械ベース１４の設置面１４ａにボルト等を介して固定され、Ｕ字状に形成されてベース３の回転空間を有する本体１と、共に本体１に回転可能にかつ互いに同軸に支持される回転軸であり、本体１の駆動側支持部１ａに支持されて駆動装置に連結される駆動側回転軸２１、および本体１の従動側支持部１ｂに支持される従動側回転軸２２と、駆動側アーム部３ａと従動側アーム部３ｂとを有してＵ字状に形成され両アーム部３ａ、３ｂ間にワーク１３の装着空間を有すると共に、アーム部３ａ、３ｂがそれぞれ駆動側回転軸２１および従動側回転軸２２と連結されて、駆動側回転軸２１および従動側回転軸２２と一体化されているベース３と、ベース３の基部３ｃに取り付けられベース３に支持されるテーブルを形成する回転テーブル１２と、従動側回転軸２２にボルト１７、ワッシャ１６およびキー１５を介して固定されて第１の円形部材を形成し平歯車である第１ギヤ４と、本体１の従動側部１ｂの嵌合孔に圧入されて支持され回転軸２１、２２と平行な支持軸６と、ベアリング７が挿通された支持軸６を介し本体１に回転可能に支持されて第２の円形部材を形成すると共に、第１ギヤ４と同歯数で第１ギヤ４と互いに噛み合う平歯車である第２ギヤ５と、第２ギヤ５にボルト１０を介して固定されるウエイトサポータ９と、ボルト１１を介してウエイトサポータ９に取り付けられるウエイト８とを含む。上述のように、第１ギヤ４と第２ギヤ５が、互いに噛み合い、更に回転軸２２および支持軸６によって支持されていることにより、第１ギヤ４の回転を第２ギヤ５に伝達する回転伝達機構が形成されている。

ワーク１３は回転テーブル１２のワーク載置面１２ａに治具等を介して回転テーブル１２に固定される。ベース３に設けられた図示しない割出装置によって回転テーブル１２は回転駆動され、ワーク１３は所定の加工位置に維持されて加工される。ワーク載置面１２ａの傾斜を変更する場合、図示しない駆動装置に連結されている駆動側回転軸２１、および駆動側回転軸２１と一体化されているベース３と従動側回転軸２２が、回転駆動されてクランプされ、ベース３に支持されている回転テーブル１２のワーク載置面１２ａが、工作機械ベース１４から所定の傾斜角に維持される。本実施例では、本体１が設置されている工作機械ベース１４の設置面１４ａは、水平面を形成しており、更に本実施例では、ベース３の実用回転範囲、即ちワーク載置面１２ａの実用傾斜範囲は、傾斜テーブル装置５０の右側面から視て、傾斜角０°から時計方向に傾斜角９０°、即ち右傾斜角９０°である。

基準傾斜角即ち傾斜角０°では、ワーク載置面１２ａは水平面となり、右傾斜角９０°では、ワーク載置面１２ａは鉛直面となる。即ち、水平面である工作機械ベース１４の設置面１４ａに本体１が固定されることにより、傾斜テーブル装置５０は水平面に設置されおり、この状態でベース３は、図１の右側面図である図２に示すように、回転軸２１、２２の真下に対応する位置、即ち回転軸２１、２２の軸線を含む鉛直面の回転軸２１、２２よりも下方の位置に在り、基準となる工作機械ベース１４のから傾斜角０°の状態となる。従ってベース３が支持する回転テーブル１２のワーク載置面１２ａも、水平面を形成して、設置面１４ａから傾斜角０°となる。更に、支持軸６は回転軸２１、２２よりも低い位置、本実施例では図２、図３に示すように、従動側回転軸２２の真下に設けられている。ウエイト８は、第２の円形部材である第２ギヤに固定されウエイト８が支持軸６に対して偏倚する方向に延在する支持部材に支持されている。即ち、図２に示すように、ウエイト８の支持部材としてウエイトサポータ９が設けられ、該ウエイトサポータ９は上方に向かって延在するように第２ギヤ５に固定されており、上端部にウエイト８が取り付けられている。これによりウエイト８は、支持軸６に対し半径方向に偏倚して配設されると共に、第２ギヤ５周りの所定の取り付け位置に、即ち傾斜角０°では、ウエイト８の重心が支持軸６よりも高い位置となるように、本実施例では支持軸６の真上、または支持軸６の真上の近傍となるように、詳細には支持軸６の真上の位置から時計方向に２２．５°および反時計方向に２２．５°の範囲に、ウエイト８の重心が在るように、ウエイト８は、第２ギヤ５周りの所定の取り付け位置に固定されている。換言すれば、ウエイト８の重心が、傾斜角０°では支持軸６の真上、または支持軸６の真上の近傍に位置するように、第１ギヤ４と第２ギヤ５とが噛み合わされていおり、本実施例では特に、ウエイト８の重心が、傾斜角０°では支持軸６の真上に位置する。

従って、図２の傾斜角０°では、ベース３と回転テーブル１２の重心位置は、回転軸２１、２２の真下に在ると共に、ウエイト８とウエイトサポータ９の重心位置は支持軸６の真上に在り、回転軸２１、２２、第１ギヤ４および第２ギヤ５には、それらの重量によるモーメントが作用していない。

駆動側回転軸２１によってベース３が図１の右側側面から視て時計方向に回転され、ワーク載置面１２ａが所定の右傾斜角５５°に維持された図３に示す状態では、ベース３およびウエイト８は、回転軸２１、２２および支持軸６の共にそれぞれ左側に位置する。即ち、駆動側回転軸２１の時計方向５５°の回転に伴って、第１ギヤ４と噛み合う第２ギヤ５は、反時計方向に回転すると共に、第１ギヤ４と同歯数なので、ウエイト８は、支持軸６を中心として図２の位置から反時計方向に５５°回転する、即ち支持軸６の左側に位置する。

図３のワーク載置面１２ａが右傾斜角５５°の状態では、ベース３と回転テーブル１２の重心位置は、回転軸２１、２２の左側に位置するので、ベース３と回転テーブル１２の重量は、駆動側回転軸２１と、ベース３を介して駆動側回転軸２１と一体化している従動側回転軸２２とに、反時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト８とウエイトサポータ９の重心は、第２ギヤ５の回転中心である支持軸６の左側に位置するので、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量は、第２ギヤ５に反時計方向のモーメントを作用させる。このウエイト８とウエイトサポータ９の重量による反時計方向のモーメントは、第２ギヤ５を介して第１ギヤ４に作用し、第１ギヤ４に時計方向のモーメントを作用させ、第１ギヤ４を固定している従動側回転軸２２と、従動側回転軸２２と一体化している駆動側回転軸２１とに、時計方向のモーメントを作用させる。従って、回転軸２１、２２には、ベース３と回転テーブル１２の重量による反時計方向のモーメントと、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量による時計方向のモーメントが作用し、互いに逆方向の両モーメントによって、回転軸２１、２２に作用するモーメントが低減されて、回転軸２１、２２に第２ギヤ５に加わる負荷が低減される。このように回転軸２１、２２に作用するモーメントが低減されるので、ウエイト８が装着されない状態よりも、設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量が小さくなる。特に本実施例では、ウエイト８は、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量によるモーメントが、ベース３と回転テーブル１２の重量によるモーメントと、絶対値でほぼ等しくなるように、支持軸６からの偏倚量に基づいて重量が設定されているので、設定傾斜角に関わらず、回転軸２１、２２に作用するモーメントを、ほぼ０に維持することができ、従って設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量を、ほぼ０とすることができる。

設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２の捻れの変化量が低減されると共に、設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２の駆動装置の負荷の変化量が抑えられ、ワーク１３の加工精度が維持される。更に、駆動装置に加わる負荷のうち、それらのモーメントによる負荷は、設定傾斜角に関わらずほぼ０となるので、図示しないモータ、ウォーム、ウォームホィール等の駆動装置の部材の容量、剛性を小さくすることが可能となり、傾斜テーブル装置の費用低減を可能とする。

また、ウエイト８、ウエイトサポータ９、第１ギヤ４、第２ギヤ５、および支持軸６は本体１の外側に設けられ、本体１の内側、即ち駆動側支持部１ａと従動側支持部１ｂとの間に設けなくても良いので、ワーク１３の回転テーブル１２への搬入、固定、搬出、およびツールによる加工等の障害となることはない。

更に、支持軸６が回転軸２１、２２よりも低い位置に在るので、支持軸６に対して偏倚し傾斜角０°では支持軸６の真上に位置するウエイト８は、傾斜角０°では、本体１から突出して加工の際の障害となることがない。また第１ギヤ４と第２ギヤ５は、互いに噛み合っているので逆回転し、設定傾斜角が大きくなるのに伴ってウエイト８は反対位置にあるベース３に接近し、大きい設定傾斜角ほどワーク加工空間から離間する。従って、ベース３の実用回転範囲に亘ってワーク加工空間が確保され、ウエイト８が加工の障害となることが避けられる。

ウエイト８は、ボルト１１によって取り付け、取り外しが可能であり、回転テーブル１２に載置されるワーク１３の重量と重心位置によって、加減されるのが好ましい。即ち、ワーク１３の重心位置が、回転軸２１、２２に対してベース３側に在れば、ウエイト８は、枚数を多くしたり、より重量物に変更し、ワーク１３の重心位置が、回転軸２１、２２に対してベース３の反対側に在れば、ウエイト８は、枚数を少なくしたり、より軽量物に変更するのが好ましい。設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２の捻れの変化量をより完全に緩和し、また駆動装置に加わる負荷を小さくすると共にその変化量をより完全に緩和できる。

ベース３に支持されるテーブルは、本実施例では回転テーブル１２であるが、固定テーブルであってもよい。またベース３にワーク載置面を形成することにより、テーブルをベース３との一体物に形成しても良い。

支持軸６は、本体１に固定されて本体１に支持されているが、本体１によって軸支されてもよい。その場合、支持軸６と第２ギヤ５とは、一体物で形成されるか、またはボルト等によって一体化される。また支持軸６は、設置面１４ａに固定されるブラケット等の、本体１が固定される工作機械ベース１４と一体の部材によって支持されてもよい。

支持軸６は、回転軸２１、２２と平行であるが、回転伝達が損なわれない程度に、略平行であってももよい。

本実施例では本体１が設置されている工作機械ベース１４は、水平面であるが、傾斜面、例えば略水平面や鉛直面であってもよく、ウエイト８は同様に回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量を小さくする。また、本実施例では、ベース３の実用回転範囲、即ちワーク載置面１２ａの実用回転範囲は、０°から右傾斜角９０°までの９０°の範囲であったが、左傾斜角１０°から右傾斜角１００°までのように、９０°を越えたり、左傾斜角１０°から右傾斜角６０°までのように、９０°よりも小さくてもよく、ウエイト８は同様に回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量を小さくする。

次に、図８のグラフＡ、グラフＢ、および図９のグラフＣ、グラフＤを用い、水平面である工作機械ベース１４の設置面１４ａに本体１が固定された状態で、かつ、ウエイト８の支持軸６と同一高さ位置おけるウエイト８とウエイトサポータ９の重量によるモーメントが、傾斜角９０°でのベース３と回転テーブル１２の重量によるモーメントと、絶対値が一致するように、ウエイト８が設定された状態において、回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量が、第２ギヤ５周りにおけるウエイト８の取り付け位置によって、異なることを説明する。

図８のグラフＡは、本実施例であり、傾斜角０°から右傾斜角９０°までのワーク載置面１２ａの右傾斜に伴い正弦曲線を描くベース３と回転テーブル１２の重量によるモーメントは、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量による正弦曲線のモーメントによって相殺され、二点差線に示すように回転軸２１、２２に作用するモーメントは、傾斜角に関わらず０となり、変化量は０となる。

図８のグラフＢは、本実施例の変形例であり、図２の傾斜角０°の状態で、ウエイト８が、支持軸６の真上の左側近傍、即ち支持軸６の真上から左に２２．５°に在る。傾斜角０°から右傾斜角９０°までのワーク載置面１２ａの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量は、ウエイト８を装着しない状態でのモーメントの変化量、即ちグラフに示すベースによるモーメントの変化量に対して、約１／２の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。

図９のグラフＣは、本実施例の変形例であり、図２の傾斜角０°の状態で、ウエイト８が、支持軸６の真上の右側近傍、即ち支持軸６の真上から右に２２．５°に在る。傾斜角０°から右傾斜角９０°までのワーク載置面１２ａの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量は、ウエイト８を装着しない状態でのモーメントの変化量に対して、約１／２の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。

図９のグラフＤは、本実施例の変形例であり、図２の傾斜角０°の状態で、ウエイト８が、支持軸６に対して真上から右に９０°に在る。傾斜角０°から右傾斜角９０°までのワーク載置面１２ａの右傾斜に伴い、二点差線に示すように回転軸２１、２２に作用するモーメントは、ウエイト８を装着しない状態でのモーメントよりも大きくなるが、変化量は、ウエイト８を装着しない状態でのモーメントの変化量に対して、約１／２の変化量となって小さくなっており、ワークの加工精度を維持するのに効果がある。

図４は、本発明の第２の実施例である傾斜テーブル装置６０を示す正面図であり、ベース３が傾斜角０°の状態を示す。傾斜テーブル装置６０は、従動側回転軸２２に固定されて第１の円形部材を形成し傘歯車である第１ベベルギヤ２４と、本体１の従動側部１ｂの傾斜嵌合孔に圧入されて固定されおり、ベース３に向かって回転軸２１、２２と鋭角に交差する支持軸６と、支持軸６を介し本体１に回転可能に支持されて第２の円形部材を形成すると共に、第１ベベルギヤ２４と同歯数でベベルギヤ２４と互いに噛み合う第２ベベルギヤ２５と、第２ベベルギヤ２５に固定されるウエイトサポータ９と、ウエイトサポータ９に取り付けられるウエイト８とを含む。

傾斜テーブル装置６０のウエイト８は、傾斜テーブル装置５０におけるウエイト８と同様に、回転軸２１、２２に加わる負荷を低減するほか、ワーク１３の加工空間からより離間しているので、加工の際に障害となるのが、確実に回避できる。

図５は、本発明の第３の実施例である傾斜テーブル装置７０を示す正面図であり、ベース３が傾斜角０°の状態を示す。傾斜テーブル装置７０の支持軸６は、ボルト２７を介して工作機械ベース１４の設置面１４ａに固定されたブラケット２６に固定されており、回転軸２１、２２と直交する。支持軸６によって軸支される第２ベベルギヤ２５に、ボルト１０を介してウエイトサポータ９が固定され、ウエイトサポータ９にボルト１１を介してウエイト８が取り付けられており、ウエイト８の重心は、傾斜角０°では支持軸６の真上に在る。

従動側回転軸２２に固定される第１ベベルギヤ２４によって、第１ベベルギヤ２４と同歯数で噛み合う第２ベベルギヤ２５が回転駆動され、ウエイト８の重心は、回転軸２１、２２を含み設置面１４ａと直交する面に対して平行な面上を、支持軸６を中心に回転移動する。

従って、傾斜テーブル装置７０の正面側と裏面側の一方の側、本実施例では正面側に、ウエイト８は進出することはなく、ワーク１３の正面側からの搬入、搬出、および正面側からの加工の妨げとなることはない。

図６、図７は、本発明の第４の実施例である傾斜テーブル装置８０を示す右側面図であり、図６は傾斜角０°の状態を、図７は右傾斜角５５°の状態をそれぞれ示す。

傾斜テーブル装置８０は、従動側回転軸２２に固定されて第１の円形部材を形成する第１タイミングプーリ３４と、支持軸６を介し本体１に回転可能に支持されて第２の円形部材を形成する第２タイミングプーリ３５と、第１タイミングプーリ３４と第２タイミングプーリ３５とに掛け渡され、第１タイミングプーリ３４の回転を第２タイミングプーリ３５に伝達するタイミングベルト３６とを含む。第１タイミングプーリ３４と第２タイミングプーリ３５とは、同歯数である。

第１および第２の実施例と同様に、支持軸６は回転軸２１、２２の真下に位置する。更に第１、第２および第３の実施例と同様に、ウエイト８はその重心が、傾斜角０°では支持軸６の真上に位置するように、ウエイトサポータ９を介して第２タイミングプーリ３５に固定されている。換言すれば、傾斜角０°ではウエイト８の重心が支持軸６の真上に位置するように、第１タイミングプーリ３４と第２タイミングプーリ３５の相対位相、即ち相対回転角が、タイミングベルト３６によって設定されている。

図６の傾斜角０°では、ベース３と回転テーブル１２の重心位置は、回転軸２１、２２の真下に在り、ウエイト８とウエイトサポータ９の重心位置は支持軸６の真上に在り、回転軸２１、２２および第２タイミングプーリ３５には、それらの重量によるモーメントがほとんど作用していない。

第１タイミングプーリ３４と第２タイミングプーリ３５とは、同方向に回転し、図７のワーク載置面１２ａが右傾斜角５５°の状態では、ベース３と回転テーブル１２の重心位置は、回転軸２１、２２の左側に位置するので、ベース３と回転テーブル１２の重量は、回転軸２１、２２に反時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト８とウエイトサポータ９の重心は、第２タイミングプーリ３５の回転中心である支持軸６の右側に位置するので、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量は、第２タイミングプーリ３５に時計方向のモーメントを作用させる。この時計方向のモーメントは、タイミングベルト３６を介して第１タイミングプーリ３４に作用し、第１タイミングプーリ３４に時計方向のモーメントを作用させる。従って、回転軸２１、２２には、ベース３と回転テーブル１２の重量による反時計方向のモーメントと、ウエイト８とウエイトサポータ９の重量による時計方向のモーメントとが作用して、相殺され、回転軸２１、２２には、モーメントがほとんど作用していなく、第１、第２および第３の実施例と同様に、設定傾斜角の変更に伴う回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量を小さく、本実施例ではほぼ０にする。

従って第１、第２および第３の実施例と同様に、傾斜時における回転軸２１、２２の捻れが低減されると共に、ベースの設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２の捻れの変化量、および回転軸２１、２２の駆動装置の負荷の変化量が抑えられ、ワーク１３の加工精度が維持される。

ウエイト８の回転中心となる支持軸６は、本実施例では、回転軸２１、２２の真下に設けられているが、この位置から上下方向、水平方向に離れた位置に、工作機械ベース１４の設置面１４ａ等の本体１との一体化物に固定された部材を介して、即ち、図５のブラケット２６のような部材を介して、設けられてもよい。ウエイト８をワーク１３の加工の障害とならない最適位置に設けることができる。なお支持軸６は、回転軸２１、２２から離間するほど、回転軸２１、２２との平行度は制限されず、非平行であってもタイミングベルト３６の捻れによって吸収され、回転が伝達される。

図１０から図１２に示すのは、本発明の第５の実施例である傾斜テーブル装置９０であり、図１０は正面図、図１１および図１２は図１０の右側面図であり、図１１は傾斜角０°の状態を、図１２は右傾斜角５５°の状態をそれぞれ示す。

傾斜テーブル装置９０は、工作機械ベース１４の水平面な設置面１４ａに本体１が固定された状態において、支持軸６は回転軸２１、２２の真上に設けられている。その状態でワーク載置面１２ａが水平の状態では、即ち図１１の傾斜角０°では、ベース３と回転テーブル１２は、回転軸２１、２２の真上に位置して、ベース３と回転テーブル１２との重心は、回転軸２１、２２の真上に位置しており、更に、ウエイト８は支持軸６の真下に位置して、ウエイト８とウエイトサポータ９との重心は、支持軸６の真下に位置している。

図１２のワーク載置面１２ａが右傾斜角５５°の状態では、ベース３と回転テーブル１２の重心位置は、回転軸２１、２２の右側に位置し、回転軸２１、２２に時計方向のモーメントを作用させる。また、ウエイト８とウエイトサポータ９との重心は、支持軸６の右側に位置し、第２ギヤ５、第１ギヤ４を介して、回転軸２１、２２に反時計方向のモーメントを作用させる。このように本実施例においても、第１の実施例の傾斜テーブル装置５０と同様に、設定傾斜角変更に伴う回転軸２１、２２に作用するモーメントの変化量を抑えることができる。

第１、第２、第３および第５の実施例では、第１ギヤ４と第２ギヤ５、第１ベベルギヤ２４と第２ベベルギヤ２５は、それぞれ互いに噛み合っているが、アイドルギヤを介して噛み合わせてもよい。この場合、第１ギヤ４と第２ギヤ５との回転方向、第１ベベルギヤ２４と第２ベベルギヤ２５との回転方向は、第４の実施例の第１タイミングプーリ３４と第２タイミングプーリ３５との回転方向と同様、互いに同一方向となる。

第４の実施例では、回転伝達機構としてタイミングプーリとタイミングベルトが用いられたが、ＶプーリとＶベルト、平プーリと平ベルト等の他のベルト伝達部材を用いてもよい。

いずれの実施例においても、ウエイト８は、傾斜テーブル装置５０、６０、７０、８０、９０のそれぞれの加工空間を制限することが抑えられ、ワークの加工の障害となるのが避けられる。

本発明は上記のいずれの実施例にも限定されるものではなく、本発明の趣旨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。

本発明の第１の実施例の傾斜テーブル装置を示す正面図である。 図１の右側面図であり、傾斜角０°の状態を示す。 図１の右側面図であり、傾斜角５５°の状態を示す。 本発明の第２の実施例の傾斜テーブル装置を示す正面図である。 本発明の第３の実施例の傾斜テーブル装置を示す正面図である。 本発明の第４の実施例の傾斜テーブル装置を示す右側面図であり、傾斜角０ °の状態を示す。 本発明の第４の実施例の傾斜テーブル装置を示す右側面図であり、傾斜角５ ５°の状態を示す。 本発明の第１の実施例、および変形例における回転軸２１、２２に作用する モーメントの傾斜に伴う変化を示すグラフである。 本発明の第１の実施例の２つの変形例における回転軸２１、２２に作用する モーメントの傾斜に伴う変化を示すグラフである。 本発明の第５の実施例の傾斜テーブル装置を示す正面図である。 図１０の右側面図であり、傾斜角０°の状態を示す。 図１０の右側面図であり、傾斜角５５°の状態を示す。

符号の説明

１ 本体
１ａ 駆動側支持部
１ｂ 従動側支持部
３ ベース
３ａ 駆動側アーム部
３ｂ 従動側アーム部
３ｃ 基部
４ 第１ギヤ
５ 第２ギヤ
６ 支持軸
７ ベアリング
８ ウエイト
９ ウエイトサポータ
１０ ボルト
１１ ボルト
１２ 回転テーブル
１２ａ ワーク載置面
１３ ワーク
１４ 工作機械ベース
１４ａ 設置面
１５ キー
１６ ワッシャ
１７ ボルト
２１ 駆動側回転軸
２２ 従動側回転軸
２４ 第１ベベルギヤ
２５ 第２ベベルギヤ
２６ ブラケット
２７ ボルト
３４ 第１タイミングプーリ
３５ 第２タイミングプーリ
３６ タイミングベルト
５０ 傾斜テーブル装置
６０ 傾斜テーブル装置
７０ 傾斜テーブル装置
８０ 傾斜テーブル装置
９０ 傾斜テーブル装置

Claims (7)

1. 回転軸を介して本体に対して回転駆動されるベースと、ベースに支持されるテーブルとを有する傾斜テーブル装置において、中心が前記回転軸に固定された第１の円形部材と、支持軸を介し本体に対して回転可能に設けられた第２の円形部材とを含み、第１の円形部材の回転を第２の円形部材へ伝達する回転伝達機構と、支持軸に対して半径方向に偏倚し第２の円形部材と共に回転可能に設けられたウエイトとを備え、第２の円形部材周りにおけるウエイトの取り付け位置は、ウエイトが装着されない状態で、ベースの実用回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量より、ウエイトが装着された状態で、前記回転範囲において前記回転軸に作用するモーメントの変化量が小さくなる位置であることを特徴とする傾斜テーブル装置。
2. 傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真下に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも高い位置を含むことを特徴とする請求項１記載の傾斜テーブル装置。
3. 傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真下に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真上または真上の近傍に在ることを特徴とする請求項２記載の傾斜テーブル装置。
4. 両円形部材は互いに噛み合う歯車であり、傾斜テーブル装置が水平面に設置された状態において、支持軸は回転軸よりも低い位置に配設されることを特徴とする請求項３記載の傾斜テーブル装置。
5. 傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は、回転軸の真上に対応する位置を含み、かつウエイトの実用回転範囲は、支持軸よりも低い位置を含むことを特徴とする請求項１記載の傾斜テーブル装置。
6. 傾斜テーブル装置は水平面に設置された状態において、ベースの実用回転範囲は回転軸の真上に対応する位置を含み、その位置では、ウエイトは支持軸の真下または真下の近傍に在ることを特徴とする請求項５記載の傾斜テーブル装置。
7. 回転伝達機構の回転伝達比は、１または略１であることを特徴とする請求項１ないし請求項６記載の傾斜テーブル装置。
   

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