JP6475190B2 - 傾動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば洗浄装置、工作機械、乾燥装置、検査装置等の機械に用いられ、対象物を傾動させるための傾動装置に関する。

洗浄装置に用いられる傾動装置として、支持部材（基台）に設けられ、出力軸が上下に移動可能な傾動用のモータ（駆動機構）と、割出しテーブル（ターンテーブル）に設けられた傾動機構（動力伝達機構）とからなる傾動装置が提案されている。この傾動機構は、出力軸に係脱自在に設けられる入力軸を備えている。出力軸が上昇したときに、出力軸と入力軸が係合し、モータの駆動力を傾動機構に伝達する。出力軸が下降したときに出力軸と入力軸が離間し、割出しテーブルが回転できる（特許文献１）。

特開２０１４−１５１２８０号公報

例えば特許文献１に記載された洗浄装置は、割出しテーブルの下方に十分なスペースがないことから、基台に取り付けられる傾動用のモータを含む駆動機構はなるべく小型化されていることが望ましい。しかしながら、特許文献１では、傾動用モータの出力軸が上下に移動する構造であるため、駆動機構の構造が複雑で大型になってしまうという課題がある。

そこで、本発明は、例えば洗浄装置等に用いられる傾動装置において、駆動機構を簡単な構造とし、小型化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、対象物を傾動する傾動装置であって、第１軸の周りに回転する駆動軸を有する駆動装置、および前記第１軸上に配置されて前記駆動軸と一体で回転する第１の係合部材を有する駆動機構と、前記第１軸上に配置されて前記第１の係合部材と係脱可能な第２の係合部材、前記第１軸上に配置され、一端側が前記第２の係合部材に挿入されると共に、前記第２の係合部材と一体で前記第１軸の周りに回転可能なプロペラシャフト、前記第２の係合部材を前記第１軸の方向に沿って第１の位置と第２の位置との間で往復動させるピストン、および前記プロペラシャフトの他端側と連結して前記プロペラシャフトの回転を減速すると共に、前記対象物と連結する出力軸を第２軸の回りに回転させる減速装置を有する動力伝達機構と、を備え、前記プロペラシャフトは、スプライン軸を有し、前記第２の係合部材は、前記スプライン軸と噛合するスプライン穴を有し、前記ピストンの動作により前記第２の係合部材が前記第１の位置にあるときは、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが離脱し、前記ピストンの動作により前記第２の係合部材が前記第２の位置にあるときは、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが係合すると共に、前記スプライン軸と前記スプライン穴とが噛合して前記第１の係合部材、前記第２の係合部材、および前記プロペラシャフトが前記駆動軸と一体で回転する。

本発明によれば、例えば洗浄装置等に用いられる傾動装置において、駆動機構を簡単な構造にでき、小型化を図ることができる。なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る傾動装置を備える洗浄装置の内部構造を示す側面図。 図１に示す洗浄装置の内部構造を示す平面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。 本発明の第１実施形態に係る傾動装置の第１の係合部材と第２の係合部材を示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係る傾動装置の第１の係合部材と第２の係合部材とが係合した状態を示す縦断面図。 本発明の第２実施形態に係る傾動装置の縦断面図。

「第１実施形態」
図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る傾動装置を洗浄装置に適用した例について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る傾動装置１４を備える洗浄装置１０の内部構造を示す側面図、図２は図１に示す洗浄装置１０の内部構造を示す平面図である。なお、図１において、左側が洗浄装置１０の前方、右側が洗浄装置１０の後方であり、図２において、下側が洗浄装置１０の前方、上側が洗浄装置１０の後方である。

本実施形態に示す洗浄装置１０は、例えば特開２０１１−２３０１１８号に記載の洗浄装置と同様に構成され、下方に設けられた箱状の基台１１を備えている。基台１１には、移動体である割出しテーブル１３が旋回軸２６を中心に図中のＺ１，Ｚ２方向に旋回可能に設けられている。割出しテーブル１３は略矩形状の平板である。割出しテーブル１３は、旋回軸２６を通るように中央で仕切板１７により２つに区切られている。なお、割出しテーブル１３は２分割された例を説明したが、割出しテーブルの分割数は自由に選択できることは言うまでもない。

割出しテーブル１３の仕切板１７で区切られた半面１３−１，１３−２のそれぞれの上面には、傾動装置１４の後述する動力伝達機構１４ｂおよび回転支持体２５が設けられている。傾動対象物である載置台１５は、動力伝達機構１４ｂと回転支持体２５とに支持されるように各半面１３−１，１３−２に設けられる。

２つの動力伝達機構１４ｂは、旋回軸２６を中心として割出しテーブル１３に点対称に配置されている。割出しテーブル１３の下側には、傾動装置１４の後述する駆動機構１４ａが固定されている。傾動装置１４を構成する駆動機構１４ａと動力伝達機構１４ｂとは、後述するように互いに連結および分離ができるように構成されている。駆動機構１４ａと動力伝達機構１４ｂとが連結している場合に、載置台１５が図中のＲ３，Ｒ４方向に傾動可能である。なお、洗浄対象物であるワーク１６は、載置台１５に固定されており、傾動装置１４の駆動により、ワーク１６は載置台１５と共に傾きを変える。

基台１１の上部は、スプラッシュカバー１２で覆われている。スプラッシュカバー１２の内面の上方中央部には、仕切板１７と対向するように分離壁２３が下向きに設けられている。分離壁２３には、上下に移動可能に設けられたシャッタ（分離壁シャッタ）１８が設けられる。シャッタ１８は、分離壁２３に設けられたシリンダ１９によって上下方向に移動する。シャッタ１８は、下方端へ移動したときに、分離壁２３と仕切板１７との隙間を遮断する。スプラッシュカバー１２の前方中央部には、ワーク１６を搬入するための開口部２７が設けられている。開口部２７には、シャッタ（搬入出シャッタ）２８が設けられている。

スプラッシュカバー１２の後方には、伸縮カバー２２が設けられている。伸縮カバー２２は、テレスコカバー、巻き取りカバー、ジャバラその他のカバーが利用できる。伸縮カバー２２を貫通するように移動装置２１が設けられている。タレット２０は、移動装置２１に配置されている。タレット２０は、移動装置２１によって、上下左右および前後方向に移動できる。タレット２０には、少なくとも１つ（図示例では２つ）のノズル２９が設けられている。ノズル２９は、洗浄液を噴射する。タレット２０は、ノズル２９が複数設けられている場合に、洗浄液を噴射する１つのノズル２９を割り出して選択する。移動装置２１は、コントローラに記憶されたプログラム通りに移動する。コントローラは、数値制御装置が利用される。

ノズル２９が割出しテーブル１３の半面１３−２に固定された後方のワーク１６を洗浄完了した後に、コントローラは、シャッタ１８を上昇させ、動力伝達機構１４ｂを駆動機構１４ａから分離させ、割出しテーブル１３を１８０°旋回させる。その後、コントローラは、駆動機構１４ａと動力伝達機構１４ｂとを連結させ、シャッタ２８を開放する。半面１３−２に搭載されている洗浄後のワーク１６はシャッタ２８から取出され、シャッタ２８から投入される洗浄前のワーク１６が半面１３−２に搭載される。

次に、図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る傾動装置１４について説明する。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。傾動装置１４は、駆動機構１４ａと動力伝達機構１４ｂとを備える。

駆動機構１４ａは、駆動軸３６ａを有するモータ（駆動装置）３６と、第１の係合部材３９と、第１の係合部材３９を収容する固定筐体３５とを備える。駆動軸３６ａと第１の係合部材３９とは第１軸５上に配置されている。第１の係合部材３９は、後述する第２の係合部材４９と係脱可能に構成され、その上端に係合部３９ａが設けられている。

固定筐体３５は略中空円筒状を成しており、その内部に第１の係合部材３９がベアリング３８によって回転可能に支持されている。第１の係合部材３９と固定筐体３５との隙間は、回転運動用のシールであるパッキン４３によって封止されている。モータ３６の駆動軸３６ａと第１の係合部材３９とは軸継手３７によって連結されており、モータ３６を駆動すると、駆動軸３６ａと第１の係合部材３９とが第１軸５の周りにＲ１方向またはＲ２方向に一体で回転する。なお、軸継手３７は固定筐体３５に収容されている。また、駆動軸３６ａを中空軸とし、第１の係合部材３９が駆動軸３６ａに挿入されても良い。

モータ３６は固定筐体３５の下面に取り付けられる。ここで、モータ３６に替えて、カム装置、回転シリンダその他の割り出し装置が利用できる。また、固定筐体３５の上端部には、フランジ体３５ａが設けられている。固定筐体３５の上部の外面３５ｂは平滑な円筒面である。

基台１１は、中空円筒状の設置台１１ａを備えている。設置台１１ａの上面１１ｂは平滑な平面である。設置台１１ａの内面１１ｃは、滑らかに仕上げられた円筒面である。よって、固定筐体３５を設置台１１ａに上方から挿入すると、固定筐体３５の外面３５ｂが設置台１１ａの内面１１ｃと摺接し、固定筐体３５のフランジ体３５ａの下面が設置台１１ａの上面１１ｂに当接して、固定筐体３５が設置台１１ａに嵌め込まれる。こうして、固定筐体３５は基台１１に対して正確に組み付けられる。

動力伝達機構１４ｂは、第２の係合部材４９と、プロペラシャフト５２と、ピストン４７と、減速装置６０と、これらの部品を収容する移動筐体４５と、を備える。第２の係合部材４９、プロペラシャフト５２、およびピストン４７は、第１軸５上に配置されている。プロペラシャフト５２は、一端側が第２の係合部材４９に挿入され、他端側が減速装置６０と連結し、第２の係合部材４９と一体で第１軸５の周りに回転可能である。なお、詳しくは後述するが、駆動軸３６ａがＲ１，Ｒ２方向に回転すると、最終的に載置台１５がＲ３，Ｒ４方向に傾動する。

移動筐体４５は、中空の構造体から成り、その下部に円筒面である支持面４５ｃが形成されている。割出しテーブル１３には、平滑に仕上げられた円筒状の固定穴１３ａが設けられており、この固定穴１３ａに支持面４５ｃが嵌合することで、移動筐体４５は割出しテーブル１３に固定される。

移動筐体４５の下部には、シリンダ４６が設けられている。シリンダ４６は、第１軸５に直交する断面が矩形のドーナツ状をしている。移動筐体４５のシリンダ４６より下部には、シリンダ４６から連続して円筒状に形成された第１のガイド部材４５ｆが設けられる。この第１のガイド部材４５ｆの内周面が第１の支持面４５ｂである。また、シリンダ４６の内部には、薄肉円筒状の第２のガイド部材４５ｇが設けられている。この第２のガイド部材４５ｇの外周面が第２の支持面４５ｄである。第１のガイド部材４５ｆおよび第２のガイド部材４５ｇは第１軸５上に配置され、第１軸５の方向から見て第１の支持面４５ｂの内径は第２の支持面４５ｄの外径より大である。

シリンダ４６の内部には、ピストン４７が設けられる。ピストン４７は、第１軸５上に配置されて上下方向に往復動する。具体的には、ピストン４７は、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱する第１の位置（図３参照）と、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９と係合する第２の位置（図６参照）との間で往復動する。

ピストン４７は、第２の係合部材４９を内包する中空円筒状を成しており、第２の係合部材４９と当接して第２の係合部材４９を第１軸５の方向に沿って移動させる小径の胴体部４７ｂと、胴体部４７ｂの上端部から外方に張り出した大径のフランジ部４７ａとを有する。フランジ部４７ａは、シリンダ４６の内部に配置され、モータ３６側（図３の下側）の第１室４６ａとモータ３６と反対側（図３の上側）の第２室４６ｂとに、シリンダ４６の空間を仕切る。一方、胴体部４７ｂは、第１のガイド部材４５ｆの内部に配置されている。

なお、本実施形態において、ピストン４７は、第２の係合部材４９を第１軸５に沿って往復動させることができる構成であれば、その形状は問わない。即ち、中空円筒状のピストン４７以外の形状であって良い。

胴体部４７ｂの外周側面は、滑らかに仕上げられた円筒面で形成される。この円筒面が第１の支持面４５ｂと摺動する第１の摺動面４７ｃである。フランジ部４７ａの内周側面は、滑らかに仕上げられた円筒面で形成される。この円筒面が第２の支持面４５ｄと摺動する第２の摺動面４７ｄである。胴体部４７ｂの第１の摺動面４７ｃが第１のガイド部材４５ｆの第１の支持面４５ｂに摺動自在に支持され、フランジ部４７ａの第２の摺動面４７ｄが第２のガイド部材４５ｇの第２の支持面４５ｄに摺動自在に支持されているため、ピストン４７は、振れることなく正確に第１軸５上を往復動できる。

第１の支持面４５ｂに円環溝が設けられている。この円環溝にスクレーパ６９が設けられる。スクレーパ６９は、往復運動用のシールであり、ピストン４７が第１軸５に沿って移動する際の第１の支持面４５ｂと第１の摺動面４７ｃとの隙間を封止している。

ピストン４７の内部には、第２の係合部材４９がベアリング４８によって回転可能に支持されている。ベアリング４８は、胴体部４７ｂの内側で、第２のガイド部材４５ｇの下方に配置される。ピストン４７の下端部にはシール６８が設けられている。シール６８は回転運動用シールである。シール６８は、第２の係合部材４９とピストン４７との隙間を封止する。

第２の係合部材４９は略円筒状を成している。第２の係合部材４９には、上方から円筒状の有底穴４９ａが設けられている。第２の係合部材４９の底面には、有底穴４９ａと連通するようにプラグ穴４９ｉが設けられている。プラグ穴４９ｉには、プラグ５１がねじ締結によって埋め込まれている。

有底穴４９ａの第１軸５に沿う方向における中央部には、後述するスプライン軸５２ａと噛合するスプライン穴４９ｃが設けられる。このスプライン穴４９ｃの内周面には、スプライン軸５２ａと噛合する複数の溝が形成されている。スプライン穴４９ｃの内径は、有底穴４９ａより若干小径になっている。第２の係合部材４９の下端には、第１の係合部材３９の係合部３９ａと係合する受容部４９ｂ（後述）が設けられている。また、好ましくは、第２の係合部材４９の上端部には、後述するプロペラシャフト５２と第２の係合部材４９との間を封止するようにスクレーパ５０が設けられる。このスクレーパ５０もスクレーパ６９と同様に往復運動用のシールである。

移動筐体４５の上部には、減速装置６０が設けられている。移動筐体４５の高さ方向の中央部には、第１軸５を中心にして円筒状の空間が設けられている。そして、この移動筐体４５の中央部に、プロペラシャフト５２がベアリング５３によって回転可能に支持されている。プロペラシャフト５２は、減速装置６０の入力軸としての役割を担う。プロペラシャフト５２の下端部には、スプライン軸５２ａが設けられる。スプライン軸５２ａは、スプライン穴４９ｃと噛合い、滑動する。

減速装置６０は、プロペラシャフト５２から入力された動力を減速して載置台１５に伝達する。減速装置６０は、プロペラシャフト５２の上端に固定された第１の傘歯車５５と、第１の傘歯車５５と噛合う第２の傘歯車５７と、第２の傘歯車５７に連結されている最終減速機５９とから構成される。

第１の傘歯車５５と第２の傘歯車５７とは、移動筐体４５の上方内部に設けられた空間である油槽６０ａの内部に設けられている。プロペラシャフト５２は、油槽６０ａを貫通するように設けられている。油槽６０ａとプロペラシャフト５２との間に、パッキン５４が設けられている。パッキン５４としては、ゴム系の素材で作成されたスプリング入りのオイルシールが使用できる。油槽６０ａには、第１の傘歯車５５の歯面の一部が浸る程度に潤滑油６１が貯留されている。潤滑油６１の油面は、後述するエア通路５２ｂの入口５２ｂ−１よりも重力方向下側に設定される。このため、潤滑油６１がエア通路５２ｂに流れ込んで当該エア通路５２ｂを閉塞し、パージ用エアが流通しなくなることを防止する。

好ましくは、エア通路５２ｂの入口５２ｂ−１にラビリンスシール付きのキャップ７０が設けられる。キャップ７０とプロペラシャフト５２の先端部との間にラビリンスシール７０ａが設けられることによって、潤滑油６１がエア通路５２ｂに流れ込むことをより効果的に防止する。

第１の傘歯車５５は、プロペラシャフト５２の先端の小径部５２ｄに挿入されている。第１の傘歯車５５はキー５６により第１の傘歯車５５をプロペラシャフト５２に結合している。なお、第１の傘歯車５５は、キー結合に替えて、摩擦式締結具によってプロペラシャフト５２に結合しても良い。

第２の傘歯車５７は軸部５７ａを備え、この軸部５７ａが最終減速機５９の入力軸５９ａに嵌合し、キー５８により結合されることで、移動筐体４５に固定されている。図３に示すように、第１の傘歯車５５の回転中心である第１軸５と、第２の傘歯車５７の回転中心である第２軸６とは直交する。なお、第１の傘歯車５５と第２の傘歯車５７の減速比は１／１ないし１／５、好ましくは１／１ないし１／２に設定されている。

最終減速機５９は、バックラッシが小さいか、バックラッシがない減速機である。最終減速機５９は、入力軸５９ａと同軸上に出力軸５９ｂを備えており、この出力軸５９ｂが載置台（対象物）１５と連結することで、載置台１５に動力が伝達される。即ち、出力軸５９ｂの回転により、載置台１５が第２軸６の周りにＲ３，Ｒ４方向に傾動する。

最終減速機５９の端面は、移動筐体４５の端面とほぼ同一面に位置している。最終減速機５９の外周面は、移動筐体４５の側方に形成された凹部に嵌合して挿入されている。そのため、最終減速機５９の入力軸５９ａ、出力軸５９ｂは移動筐体４５に対して正確に位置決めされている。バックラッシを無くすため、最終減速機５９の入力軸５９ａ側から、第２の傘歯車５７を第２軸６の方向に沿って第１の傘歯車５５に向けて付勢しても良い。なお、最終減速機５９の減速比は、１／１０ないし１／１００、好ましくは１／２０ないし１／６０に設定されている。即ち、最終減速機５９によってプロペラシャフト５２の回転は大きく減速される。

載置台１５は、両端に設けられている台受け１５ａと、２つの台受け１５ａの上に懸架して設けられている載置プレート１５ｂとで構成されている。台受け１５ａは、出力軸５９ｂに固定されている。移動筐体４５と台受け１５ａとの間は、パッキン６２で封止されている。

プロペラシャフト５２の内部には、第１軸５の方向に沿ってエア通路５２ｂと、油路５２ｃとが設けられている。ただし、必ずしもエア通路５２ｂと油路５２ｃの双方を設ける必要はなく、傾動装置１４が適用される機械に応じて好適な構成を採用すれば良い。

エア通路５２ｂは、Ｌ字状を成す。エア通路５２ｂの入口５２ｂ−１は、プロペラシャフト５２の上端面に開口して、油槽６０ａの潤滑油６１の油面より上方に形成された第１の空間ＳＰ１と連通する。エア通路５２ｂの出口５２ｂ−２は、プロペラシャフト５２の外周面に開口して、プロペラシャフト５２と移動筐体４５のシリンダ４６との間に形成された第２の空間ＳＰ２と連通する。よって、第１の空間ＳＰ１と第２の空間ＳＰ２とはエア通路５２ｂを介して連通している。

油路５２ｃは、略逆Ｌ字状を成す。油路５２ｃの入口５２ｃ−１は、第１の傘歯車５５とパッキン５４との間の位置でプロペラシャフト５２の外周面に開口して、油槽６０ａと連通する。油路５２ｃは、２つの出口５２ｅ−１，５２ｃ−２を有する。油路５２ｃの第２の出口５２ｃ−２は、プロペラシャフト５２の下端面に開口している。

油路５２ｃは、図３に示すように、その途中に分岐路５２ｅを有しても良い。油路５２ｃに分岐路５２ｅを設ける場合、分岐路５２ｅは、例えば油路５２ｃの中央よりやや下方の位置、具体的にはスプライン軸５２ａのやや上方かつスクレーパ５０の下方の位置からプロペラシャフト５２の半径方向に分岐して設けられる。分岐路５２ｅの第１の出口５２ｅ−１は、スプライン軸５２ａよりやや上方近傍のプロペラシャフト５２の外周面に開口できる。

これにより、油槽６０ａに貯留された潤滑油６１は、入口５２ｃ−１から油路５２ｃを流れ、第２の出口５２ｃ−２から流出してスプライン軸５２ａの下部を潤滑する。また、入口５２ｃ−１から油路５２ｃを流れ、途中で分岐路５２ｅを流れて第１の出口５２ｅ−１から流出した潤滑油６１は、スプライン軸５２ａの上部を潤滑する。つまり、第１の出口５２ｅ−１と第２の出口５２ｃ−２から送り出された潤滑油６１によって、スプライン軸５２ａの表面は潤滑される。

ここで、第１の出口５２ｅ−１は、スプライン軸５２ａを貫通する開口として形成できる。この場合であっても、スプライン軸５２ａの表面を良好に潤滑できる。また、プロペラシャフト５２に油路５２ｃを設ける構成の場合、潤滑油６１として、例えばタービン油が用いられる。

なお、油路５２ｃが設けられない場合には、スクレーパ５０を設けることを要しない。この場合においては、スプライン軸５２ａにはグリースを塗布する。好ましくは、このグリースは、極圧添加剤入りのグリース（例えばモリブデングリース）を用いられる。そしてこの場合には、油槽６０ａに貯留される潤滑油６１として、タービン油の他、グリースを用いても良い。

ピストン４７は、圧縮空気によって駆動される。方向切替え弁６６は、圧縮空気源（エア供給源）６５から供給される圧縮空気を、第１室４６ａ、第２室４６ｂのいずれか一方に供給し、他方の空気を排気する。方向切替え弁６６が第１室４６ａに圧縮空気を供給すると、ピストン４７はシリンダ４６内を上昇し、第２の係合部材４９は第１の係合部材３９から離脱する。方向切替え弁６６が第２室４６ｂに圧縮空気を供給すると、ピストン４７はシリンダ４６内を下降し、第２の係合部材４９は第１の係合部材３９と係合する。

また、圧縮空気源６５と油槽６０ａとはエア供給口４５ｅを介して接続されており、圧縮空気源６５から第１の空間ＳＰ１にパージ用エアが供給される。油槽６０ａの第１の空間ＳＰ１に供給されたパージ用エアは、最終減速機５９を通り、パッキン６２と台受け１５ａとの隙間からパージされる。また、第１の空間ＳＰ１に供給されたパージ用エアは、エア通路５２ｂを通り、第２の空間ＳＰ２へと送り込まれ、最終的に第２の係合部材４９と移動筐体４５との隙間（主に第２の係合部材４９とピストン４７との隙間）から放出される。よって、パージ用エアは、エアカーテンとして働き、移動筐体４５と回転部分である台受け１５ａ、第２の係合部材４９との隙間から洗浄液、切りくず等が侵入することを防ぐ。

図４および図５を参照して、第１の係合部材３９および第２の係合部材４９について詳細に説明する。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は第１の係合部材３９と第２の係合部材４９を示す斜視図である。

第１の係合部材３９は、大径円板状のクラッチ部３９ｂと、小径の軸部３９ｃとを駆動軸３６ａの回転中心である第１軸５の延長線上に備え、その形状は独楽状を成す。クラッチ部３９ｂの先端には、複数の係合部３９ａ（図５の例では４個）が設けられている。なお、係合部３９ａの個数は適宜変更できる。

係合部３９ａは、第１軸５の方向から見て直角方向に十字状に延びている。即ち、係合部３９ａは、第１軸５を中心に円周方向に９０度の間隔を空けて４個設けられている。そして、各係合部３９ａは、円周方向の両側に互いに平行な係合面３９ｄが形成されている。これら係合面３９ｄは、第１軸５に対して（第１軸５を含む１つの平面に対して）それぞれ平行である。

ここで、係合面３９ｄの形状は後述するクラッチ部４９ｄの受容部４９ｂの形状と対応していれば良く、必ずしも平面である必要はないが、より高精度で対象物である載置台１５の傾動動作を制御する観点から平面であることが好ましい。また、係合面３９ｄは、第１軸５を含む１つの平面と同一平面上に形成されても良い。この場合、１つの係合部３９ａにおける２つの係合面３９ｄは第１軸５から見て互いに放射方向に延在する。また、係合面３９ｄは、係合部３９ａの横断面形状（第１軸５に直交する面で切断した断面）において、円周方向に傾いていても良い。

第２の係合部材４９は、大径のクラッチ部４９ｄ、中径部４９ｅ、小径の軸部４９ｆが同軸上に連なる、略円筒状を成している。中径部４９ｅは、クラッチ部４９ｄよりわずかに径が小さい。クラッチ部４９ｄには、凹部である受容部４９ｂが設けられている。受容部４９ｂの横断面形状（第１軸５に直交する面で切断した断面）は、第１の係合部材３９の係合部３９ａの横断面形状と同一形状である。受容部４９ｂの第１軸５の方向における深さは、係合部３９ａの高さと略同寸法に構成されている。受容部４９ｂの円周方向の両側の受容面４９ｇは、第１軸５を含む１つの平面に対してそれぞれ平行に設けられている。そして、受容面４９ｇは係合面３９ｄと摺動するよう滑らかに仕上げられている。

ピストン４７が第２の位置まで下降して、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９と係合した状態（図６）において、係合部３９ａの先端面３９ａ１は受容部４９ｂの底面４９ｂ１と接触しない（僅かに隙間がある）。さらに、ピストン４７が第２の位置にある状態において、係合部３９ａの設置面３９ａ２は、受容部４９ｂの設置面４９ｂ２と接触しない。即ち、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合した状態において、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とは、係合面３９ｄおよび受容面４９ｇのみで接触している。

ピストン４７が第１の位置まで上昇して、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱した状態（図３）において、係合部３９ａは、受容部４９ｂを抜けて設置面４９ｂ２より下方に位置する。よって、ピストン４７が第１の位置にある状態では、割出しテーブル１３が回転できる。

クラッチ部４９ｄには、受容溝４９ｈが設けられている。受容溝４９ｈは、クラッチ部４９ｄの外周面の一部分を、第１軸５に沿う方向に切欠いて設けられている。この受容溝４９ｈ内を後述する係合片６３が第１軸５の方向に沿って摺動する。

図３、図４を参照して、固定筐体３５には、ブラケット４０が固定されている。ブラケット４０には、後述するドグ６４を検出するためのセンサ４１、４２が固定されている。なお、ブラケット４０は、基台１１に固定されても良い。

ドグ６４は、ピストン４７に固定されている。ドグ６４は、縦断面においてＬ字状をなし、その下辺は半径方向に外方に延びている。第２の係合部材４９が回転方向において原位置にあるときに、センサ４１又は４２がドグ６４を検出できる。ピストン４７が第２の位置にあって第２の係合部材４９が第１の係合部材３９と係合している状態（図６）にあるときに、センサ４１はドグ６４を検出する。ピストン４７が第１の位置にあって第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱している状態（図３）にあるときに、センサ４２はドグ６４を検出する。

移動筐体４５の下面には、係合片６３が設けられている。係合片６３は、縦断面Ｌ字状を成す（図３参照）。係合片６３の下辺は、半径方向に内方に折り曲がっている。そして係合片６３の先端部は、細く成形されている。係合片６３の先端部の両面は、受容溝４９ｈに摺動するように構成されている。そして、係合片６３は、第２の係合部材４９が回転方向において原位置にあり、かつ、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが分離しているときに受容溝４９ｈに嵌まり込む（図３参照）。このため、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが分離しているとき、すなわち第２の係合部材４９が第１の位置にあるときには、第２の係合部材４９及びプロペラシャフト５２の回転が不能とされる。

一方、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合しているときに係合片６３は受容溝４９ｈを外れ、第２の係合部材４９の中径部４９ｅの高さ位置となる（図６参照）。そして、第１の係合部材３９および第２の係合部材４９が係合しているときには、係合片６３の先端と中径部４９ｅとの間に隙間が設けられているため、第２の係合部材４９は自由に回転できる。

なお、本実施形態では、減速装置６０はバックラッシを有しており、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から分離しているとき、第２の係合部材４９はバックラッシの影響を受けて回転位置がずれる可能性がある。そのため、クラッチ部４９ｄに受容溝４９ｈを設けて、この受容溝４９ｈに係合片６３が嵌まり込む構成を採用して、第２の係合部材４９の回転位置のずれを防止している。したがって、バックラッシのない減速装置６０を用いる場合には、クラッチ部４９ｄに受容溝４９ｈを設ける必要がないことは言うまでもない。すなわち、第２の係合部材４９が第１の位置にあるときに、第２の係合部材４９及びプロペラシャフト５２の回転が不能となる構成でなくて良い。

（洗浄装置１０の動作）
割出しテーブル１３を回転するときは、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合した状態（図６）において、モータ３６を原点位置に回転割出しする。続いて方向切替え弁６６を切り換え、圧縮空気を第１室４６ａに導入してピストン４７を上昇させる（図３）。このとき、係合片６３が受容溝４９ｈに噛合う。センサ４２はドグ６４を検出する。そしてコントローラは、ピストン４７の上昇を確認する。コントローラはシャッタ１８を開け、続いて割出しテーブル１３を旋回させる。

割出しテーブル１３が定位置に割出された後に、コントローラはシャッタ１８を下す。続いてコントローラは方向切替え弁６６を切り換え、圧縮空気を第２室４６ｂに導入してピストン４７を下降する（図６）。ピストン４７の下降に伴い、係合片６３は、受容溝４９ｈを外れる。センサ４２はドグ６４の検出を止める。係合部３９ａは、受容部４９ｂと係合し、センサ４１はドグ６４を検知する。モータ３６の回転は、第１の係合部材３９、第２の係合部材４９、プロペラシャフト５２、第１の傘歯車５５、第２の傘歯車５７、最終減速機５９の出力軸５９ｂを介して載置台１５に伝わる。載置台１５は、モータ３６によって回転又は回転割出しされる。このようにして載置台１５上のワーク１６はその姿勢（傾き）を変える。

ワーク１６の姿勢に対応して、移動装置２１はノズル２９を移動する。ワーク１６は、ノズル２９から噴出する洗浄液によって洗浄される。ワーク１６の洗浄が完了したときに、モータ３６は原点位置へ戻る。次のワーク１６が投入され洗浄装置１０が起動するときに、再び割出しテーブル１３が旋回して、洗浄済みのワーク１６は搬出位置に出される。新しいワーク１６は洗浄位置に投入される。

（作用効果）
本実施形態では、動力伝達機構１４ｂが上下方向に動作する構成としたので、駆動機構１４ａを構成する第１の係合部材３９を上下動させるための機構を設ける必要がない。よって、駆動機構１４ａの構成を従来と比べて簡単にすることができ、かつ、小型化を図ることができる。これにより、割出しテーブル１３の下方のスペースが十分でない場合であっても、駆動機構１４ａを基台１１に取り付けることができる。そのため、例えば傾動装置１４を洗浄装置１０に適用する場合、洗浄装置１０の設計の自由度が高まる。

ピストン４７がシリンダ４６内を上下方向に往復動するときに、ピストン４７内に回転可能に支持された第２の係合部材４９がピストン４７と共に移動する。このときに、第２の係合部材４９は、その内部に形成されたスプライン穴４９ｃにプロペラシャフト５２のスプライン軸５２ａがスプライン結合した状態で、上下に滑動する。第２の係合部材４９は、上下方向の位置によらずにスプライン穴４９ｃとスプライン軸５２ａとが噛合っている。そして、ピストン４７が振れることなく上下に摺動するため、プロペラシャフト５２および第２の係合部材４９が同軸上に保たれている。このため、プロペラシャフト５２、スプライン穴４９ｃ、スプライン軸５２ａ、第２の係合部材４９が破損せず、スムーズに動作して、駆動軸３６ａから入力された動力を減速装置６０に伝達できる。

第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合した状態において、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とは、係合面３９ｄおよび受容面３９ｇのみによって接触している。そして、係合面３９ｄおよび受容面３９ｇは、第１軸５と平行に設けられている。そのため、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合した状態において、ピストン４７の推力が第２の係合部材４９を通じて第１の係合部材３９に伝達しない。ゆえに、ピストン４７の推力によって割出しテーブル１３がひずむことを防止できる。

第１の傘歯車５５および第２の傘歯車５７が噛合う事によって、回転方向をＲ１，Ｒ２方向からＲ３，Ｒ４方向に転換できる（別言すれば、回転軸を垂直方向から水平方向に転換できる）。第１の傘歯車５５、第２の傘歯車５７のバックラッシおよび係合面３９ｄおよび受容面３９ｇとの隙間は、回転方向の遊びとなるが、本実施形態では、第２の傘歯車５７の回転をバックラッシのない、又はバックラッシの少ない最終減速機５９によって大きく減速しているため、最終的な載置台１５の遊びは最終減速機５９の減速比倍に縮小される。即ち、本実施形態では最終減速機５９の減速比が大きいため、載置台１５の回転方向の遊びを小さくできる。

回転する第２の係合部材４９とピストン４７との間は回転運動用のシールであるシール６８で封止され、往復動するピストン４７と移動筐体４５の下端部にある第１のガイド部材４５ｆとの間は往復運動用のシールであるスクレーパ６９により封止される。これにより、第２の係合部材４９の周囲の封止を確実に行えるため、洗浄液等の侵入を防止でき、傾動装置１４の耐久性が向上する。

また、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱する際、係合片６３が受容溝４９ｈに嵌まり込むため、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱した状態において、第２の係合部材４９の回転位置がずれることはない。その結果、載置台１５の傾きは、第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合した状態のままに保持される。よって、再度第１の係合部材３９と第２の係合部材４９とが係合するときに、スムーズに係合できる。更に、載置台１５の傾きを高精度で保持できる。

本実施形態においては、減速装置６０がバックラッシを有するため、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱すると、第２の係合部材４９は減速装置６０のバックラッシの量だけ遊びが生ずる。減速装置６０がバックラッシを有する場合においても、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱するときに第２の係合部材の回転が不能になるため、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９にスムーズに係合できる。

ここで、モータ３６の原点位置において載置台１５が水平姿勢になるよう予め設定し、モータ３６の原点位置復帰後に第２の係合部材４９を第１の係合部材３９から離脱するよう制御する構成にすると、第２の係合部材４９が第１の係合部材３９から離脱した状態において、載置台１５を水平姿勢に保持できる。そして、割出しテーブル１３が回転する際に、係合片６３が受容溝４９ｈに嵌まり込んでいるため、第２の係合部材４９は単独で回転することなく、載置台１５の水平姿勢は保持される。そして、モータ３６が原点位置に割出されているため、再びピストン４７が下降したときに、スムーズに係合部３９ａが受容部４９ｂに挿入される。

「第２実施形態」
図７を参照して、第２実施形態の傾動装置１１４について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る傾動装置の縦断面図である。図７に示すように、本実施形態の傾動装置１１４は、駆動軸３６ａの回転中心となる第１軸５と、出力軸５９ｂの回転中心となる第２軸６とが水平方向に同軸上に配置されている。そして、減速装置１６０は、傘歯車機構を含まない。また、第１の係合部材１３９は、受容部１３９ａを備え、第２の係合部材１４９は、係合部１４９ａを備えている。傾動装置１１４は、上記３点で大きく異なっているが、その他の部分は第１実施形態の傾動装置１４と実質的に同じである。以下の説明においては、第１実施形態の傾動装置１４と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図示しない洗浄装置の基台１１に駆動機構１１４ａが水平方向に設けられている。本実施形態は、割出しテーブル１３の代わりに移動体としてのパレット１１３を有している。パレット１１３は、前後方向（図７の紙面を貫通する方向）に図示しない移動装置によって移動・位置割出できる。パレット１１３には、動力伝達機構１１４ｂが固定されている。動力伝達機構１１４ｂは、水平方向に設けられた略円筒状の移動筐体１４５と、その内部機構から構成されている。

移動筐体１４５の駆動機構１１４ａ側の端部には、シリンダ４６、シリンダ４６の内部を移動するピストン４７、ピストン４７に回転可能に支持されている第２の係合部材１４９が設けられている。移動筐体１４５の中央部には、第２の係合部材１４９とスプライン結合するプロペラシャフト１５２が回転可能に支持されている。プロペラシャフト１５２の一端側（図の右側）にはスプライン軸５２ａが設けられている。プロペラシャフト１５２の内部には、Ｌ字状の油路１５２ｃが設けられている。なお、第２実施形態では、プロペラシャフト１５２の内部にエア通路は設けられていない。

移動筐体１４５の駆動機構１１４ａと反対側の端部には、最終減速機５９が設けられている。最終減速機５９の入力軸５９ａには、プロペラシャフト１５２が直接挿入されている。最終減速機５９とパッキン５４との間に、油槽１６０ａが設けられている。油槽１６０ａは第２軸６を中心とする円筒状の空間である。油槽１６０ａには潤滑油６１が貯留される。油路１５２ｃは、油槽１６０ａとスプライン軸５２ａの周囲とを連通する。

最終減速機５９の出力軸５９ｂには、ワーク固定装置（傾動対象物）１１５が固定される。ワーク固定装置１１５は、センターピン１１５ａと位相割り出しピン１１５ｂを備えている。センターピン１１５ａは第２軸６上に設けられ、第２軸６を中心に回転する。ワーク固定装置１１５は、ワーク１６の回転中心を直接支持する。

移動筐体１４５の上方には、パージ用エアが流れるエア通路１４５ｆと、このエア通路１４５ｆから分岐したエア通路１４５ｇとが設けられる。エア供給口１４５ｅから供給されたパージ用エアは、油槽１６０ａから最終減速機５９を通り、出力軸５９ｂとパッキン１６２との間から放出される。また、パージ用エアは、エア通路１４５ｇを流れて、最終的に、第２の係合部材１４９と移動筐体１４５の間（主にピストン４７と第２の係合部材１４９との間）から放出される。パージ用エアによって、移動筐体１４５の内部は加圧され、移動筐体１４５と回転部との隙間からパージ用エアが流れているため、移動筐体１４５内部への洗浄液等の侵入が防止される。

第１の係合部材１３９は、受容部１３９ａを備えている。受容部１３９ａは、円筒状の空洞である。第２の係合部材１４９は、係合部１４９ｂを備えている。係合部１４９ｂは、受容部１３９ａと同形状である。係合部１４９ｂは、受容部１３９ａと摺動するように構成されている。ピストン４７が駆動機構１１４ａ側（図の右方向）の第２の位置へ移動するとき、係合部１４９ｂは受容部１３９ａの内部に挿入される。このとき、第１の係合部材１３９と第２の係合部材１４９とが係合して、第１軸５の周りを一体となって回転する。

ピストン４７が駆動機構１１４ａと反対側（図の左方向）の第１の位置へ移動するとき、係合部１４９ｂは受容部１３９ａから抜けて、第２の係合部材１４９は第１の係合部材１３９から離脱する。そして、第２の係合部材１４９は、その受容溝４９ｈに係合片６３が嵌まり込み、その回転が固定される。

このように構成された第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に駆動機構１１４ａの構成を簡単で小型化することができるから、駆動機構１１４ａの設置スペースがコンパクトになる。その他の作用効果も第１実施形態と同様に奏し得る。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

５ 第１軸
６ 第２軸
１４ 傾動装置
１４ａ 駆動機構
１４ｂ 動力伝達機構
１５ 載置台（対象物）
３６ モータ（駆動装置）
３６ａ 駆動軸
３９ 第１の係合部材
４５ 移動筐体（筐体）
４５ｂ 第１の支持面
４５ｄ 第２の支持面
４５ｅ エア供給口
４５ｆ 第１のガイド部材
４５ｇ 第２のガイド部材
４７ ピストン
４７ａ フランジ部
４７ｂ 胴体部
４７ｃ 第１の摺動面
４７ｄ 第２の摺動面
４９ 第２の係合部材
４９ｃ スプライン穴
５２ プロペラシャフト
５２ａ スプライン軸
５２ｂ エア通路
５２ｂ−１ エア通路の入口
５２ｂ−２ エア通路の出口
５２ｃ 油路
５２ｃ−１ 油路の入口
５２ｃ−２ 油路の第２の出口
５２ｅ−１ 油路の第１の出口（出口）
５５ 第１の傘歯車（歯車）
５７ 第２の傘歯車（歯車）
５９ｂ 出力軸
６０ 減速装置
６０ａ 油槽
６１ 潤滑油
６５ 圧縮空気源（エア供給源）
ＳＰ１ 第１の空間
ＳＰ２ 第２の空間

Claims (7)

1. 対象物を傾動する傾動装置であって、
   第１軸の周りに回転する駆動軸を有する駆動装置、および前記第１軸上に配置されて前記駆動軸と一体で回転する第１の係合部材を有する駆動機構と、
   前記第１軸上に配置されて前記第１の係合部材と係脱可能な第２の係合部材、前記第１軸上に配置され、一端側が前記第２の係合部材に挿入されると共に、前記第２の係合部材と一体で前記第１軸の周りに回転可能なプロペラシャフト、前記第２の係合部材を前記第１軸の方向に沿って第１の位置と第２の位置との間で往復動させるピストン、および前記プロペラシャフトの他端側と連結して前記プロペラシャフトの回転を減速すると共に、前記対象物と連結する出力軸を第２軸の回りに回転させる減速装置を有する動力伝達機構と、を備え、
   前記プロペラシャフトは、スプライン軸を有し、
   前記第２の係合部材は、前記スプライン軸と噛合するスプライン穴を有し、
   前記ピストンの動作により前記第２の係合部材が前記第１の位置にあるときは、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが離脱し、
   前記ピストンの動作により前記第２の係合部材が前記第２の位置にあるときは、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが係合すると共に、前記スプライン軸と前記スプライン穴とが噛合して前記第１の係合部材、前記第２の係合部材、および前記プロペラシャフトが前記駆動軸と一体で回転する傾動装置。
2. 請求項１に記載の傾動装置であって、
   前記減速装置は、潤滑油が蓄えられた油槽と、前記油槽に貫通する前記プロペラシャフトの他端側と前記出力軸とを連結する複数の歯車と、を有し、
   前記プロペラシャフトの内部には、前記第１軸の方向に沿って延在し、前記油槽と連通する入口と、前記スプライン軸またはその近傍に開口する出口とを有する油路が形成され、
   前記油槽に蓄えられた潤滑油は、前記油路を流れて前記スプライン軸の表面を潤滑する傾動装置。
3. 請求項２に記載の傾動装置であって、
   前記第２の係合部材を装着した前記プロペラシャフトを内部に収納すると共に、前記第１軸の周りに前記第２の係合部材および前記プロペラシャフトを回転自在に支持する筐体をさらに備え、
   前記油槽は、エア供給源からのパージ用エアを供給するためのエア供給口を有し、
   前記プロペラシャフトの内部には、前記第１軸の方向に沿って延在し、前記油槽の潤滑油の油面より上方に形成された第１の空間と連通する入口と、前記プロペラシャフトと前記筐体との間に形成された第２の空間と連通する出口とを有するエア通路が形成され、
   前記第１の空間に供給されたパージ用エアは、前記エア通路、前記第２の空間を通り、前記第２の係合部材と前記筐体の間から放出される傾動装置。
4. 請求項３に記載の傾動装置であって、
   前記ピストンは、前記第１軸に沿う方向に形成された第１の摺動面と、前記第１の摺動面と平行な第２の摺動面とを有し、
   前記筐体は、前記第１の摺動面と摺動する第１の支持面と、前記第２の摺動面と摺動する第２の支持面とを有し、
   前記ピストンは、前記第１の摺動面が前記第１の支持面に、前記第２の摺動面が前記第２の支持面にそれぞれ案内されて前記第１軸の方向に沿って往復動する傾動装置。
5. 請求項４に記載の傾動装置であって、
   前記ピストンは、前記第１軸上に配置されて前記第２の係合部材を内包する中空円筒状であって、前記第２の係合部材と当接して前記第２の係合部材を前記第１軸の方向に沿って移動させる胴体部と、前記胴体部から外方に張り出したフランジ部とを有し、
   前記胴体部の外周側面に前記第１の摺動面が形成され、
   前記フランジ部の内周側面に前記第２の摺動面が形成され、
   前記筐体は、前記第１の支持面が形成された円筒状の第１のガイド部材と、前記第２の支持面が形成された円筒状の第２のガイド部材と、を有する傾動装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾動装置であって、
   前記第２軸は前記第１軸と直交する方向に配置され、
   前記複数の歯車は、前記プロペラシャフトの他端側の端部と噛合する第１の傘歯車と、前記第１の傘歯車と噛合する第２の傘歯車とを含む傾動装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の傾動装置であって、
   前記第１軸と前記第２軸とは同軸上に配置される傾動装置。