TWI404592B - Tilt plate device - Google Patents

Description

傾斜盤裝置

本發明係有關於一種傾斜盤裝置，詳細地說，有關於一種技術，在具備本體框架、盤體、以及旋轉驅動並使上述盤體傾斜的傾斜用軸，而且傾斜用軸由本體框架可旋轉地支持，盤體經由旋轉用軸由本體框架支持的傾斜盤裝置中，從盤體的重心在最上位或最下位的狀態使盤體旋轉，藉此盤體的重心從傾斜用軸的軸心分離，藉由盤體的重力而施加大的力矩，該技術係減輕此力矩。

在傾斜盤裝置中，為了減輕施加於傾斜用軸的大力矩，在專利文獻1的公報以及專利文獻2的公報中，設有力矩平衡裝置。該等的力矩平衡裝置具備設於傾斜用軸的第一旋轉構件、設於本體框架的第二旋轉構件、流體壓力缸體裝置以及將流體壓力缸體裝置的偏壓力轉換成第二旋轉構件的旋轉力的曲柄機構。藉由曲柄機構而使流體壓力缸體裝置的偏壓力所產生的第二旋轉構件的旋轉力，藉由齒輪彼此的嚙合或者是時序皮帶、鍊條等旋轉傳遞構件傳遞至第一旋轉構件，使與盤體重力所作用的力矩成相反方向的力矩作用於傾斜用軸上，而減輕施加於傾斜用軸上的大力矩。藉此，在盤體上升之際，減輕施加於馬達或手動把手的負荷，將盤體在最上位與最下位的中間位置上維持在靜止狀態，以既定的傾斜角維持盤體之際，可減輕施加於齒輪、轉軸、耦合器等旋轉傳遞構件、傾斜用軸以及夾持裝置的負荷。因此，可使用較小框號的驅動馬達，可用較小的力旋轉手動把手，旋轉傳遞構件由於對於破損、摩擦的安全率提升至必要以上，因此可以是相當小的剛性的構件。又，夾持裝置可以是夾力相當小的裝置。而且，傾斜用軸的扭力減輕，可作相當高精度的分度。

[專利文獻1]特開2000－301405號公報[專利文獻2]特開2005－246522號公報

但是，在專利文獻1及專利文獻2的裝置中，流體壓力缸體裝置的偏壓力必須對應於盤體的傾斜角而變更。傾斜角為0°，盤體的重心為最下位或最上位時，上述重心位於通過傾斜用軸的鉛直線上，由於重力使力矩作用於傾斜用軸，流體壓力缸體裝置未被偏壓。隨著傾斜角變大，上述重心從上述鉛直線偏離，重力使與鉛直線與重心的距離成比例的力矩作用於傾斜用軸。傾斜角為90°，上述重心從上述鉛直線作最大偏移，最大的力矩作用於傾斜用軸。如此，由於對應於斜角重力所產生的力矩作變化，流體壓力缸體裝置所供給的流體壓力必須對應於傾斜角而控制，偏壓裝置的偏壓力必須對應於傾斜角而控制。

有鑑於以上的習知技術的問題，本發明的目為在傾斜盤裝置中，藉由盤體的重力而減輕作用於傾斜用軸的力矩的偏壓裝置使偏壓力大體上保持一定，偏壓力對應於傾斜角而可變更作用於傾斜用軸的力矩，藉由盤體的重力而減輕作用於傾斜用軸的力矩。

本發明為達成上述目的，一種傾斜盤裝置，包括：一本體框架；一盤體；一傾斜用軸，旋轉驅動並使上述盤體傾斜，傾斜用軸係由本體框架可旋轉地支持，盤體係經由傾斜用軸由本體框架可旋轉地支持；一第一旋轉構件，傳遞傾斜用軸的旋轉並與傾斜用軸以相同的旋轉量旋轉；一第二旋轉構件，具有與第一旋轉構件平行的軸線，傳遞第一旋轉構件的旋轉，並相對於第一旋轉構件以相同或大略相同的旋轉量做反方向旋轉；二卡合構件，分別設於第一旋轉構件以及第二旋轉構件上，當盤體的重心在最上位或最下位時，在第一旋轉構件以及第二旋轉構件的各旋轉中心的連線上或在其附近，與旋轉中心的距離係彼此相同或大略相同，而且從二個旋轉中心起共同設於內側或外側；以及一偏壓裝置，隨著上述重心藉由傾斜用軸的旋轉而從最上位或最下位移動，使施加於傾斜用軸的力矩變小，使二個卡合構件之間作用既定的偏壓力。(申請專利範圍第1項)

又，上述偏壓裝置具有一流體壓力缸體裝置，其包括缸本體、以及由缸本體可滑動地支持而以既定流體壓力朝一方向偏壓的活塞，缸本體與活塞經由上述卡合構件分別連結於上述第一旋轉構件與上述第二旋轉構件。(申請專利範圍第2項)

第一旋轉構件與第二旋轉構件係做為相互嚙合的第一齒輪與第二齒輪分別形成，第一齒輪固定於傾斜用軸之同時，第二齒輪係可旋轉地設於本體框架上。(申請專利範圍第3項)

第三齒輪從第一齒輪於軸線方向偏離而以傾斜用軸支持，第四齒輪從第二齒輪於軸線方向偏離而可旋轉地設於框架上，第三齒輪與第四齒輪彼此相互嚙合，而且以第一齒輪與第二齒輪的齒數比做為相同齒數比而形成，上述流體壓汽缸裝置係設於於軸線方向偏離的上述齒輪間之同時，缸本體與活塞其中之一係藉由卡合構件由第一齒輪與第三齒輪支持，缸本體與活塞其中之另一係經由卡合構件由第二齒輪與第四齒輪支持。(申請專利範圍第4項)

基座係固定於上述傾斜用軸，上述盤體係經由上述傾斜用軸與上述基座由本體框架所支持，同時更包括形成中空的上述傾斜用軸、相對於傾斜用軸可旋轉地貫穿傾斜用軸的軸構件、馬達軸被連結於軸構件且馬達本體被傾斜用軸支持的齒輪固定的馬達、以及設於上述基座而連結於上述軸構件的旋轉傳遞裝置，上述馬達係經由上述軸構件與上述旋轉傳遞裝置而使上述盤體旋轉。(申請專利範圍第5項)

傾斜盤裝置中，傾斜用軸的旋轉被傳遞而與傾斜用軸相同的旋轉量，詳細地說，與傾斜用軸以角度上相同的旋轉量而旋轉的第一旋轉構件；具有與第一旋轉構件平行的軸線，第一旋轉構件的旋轉，即傳遞傾斜用軸的旋轉而以相對於第一旋轉構件為相同或大體上相同的旋轉量於相反方向上旋轉的第二旋轉構件；二卡合構件，分別設於第一旋轉構件以及第二旋轉構件上，當盤體的重心在最上位或最下位時，在第一旋轉構件以及第二旋轉構件的各旋轉中心的連線上或在其附近，與旋轉中心的距離係彼此相同或大略相同，而且從二個旋轉中心起共同設於內側或外側；以及一偏壓裝置，隨著上述重心藉由傾斜用軸的旋轉而從最上位或最下位移動，使施加於傾斜用軸的力矩變小，使二個卡合構件之間作用既定的偏壓力。二個卡合構件伴隨著傾斜用軸的旋轉而移動，相對於上述各旋轉中心的連線，位在盤體的重心的移動側或重心的反移動側。

詳細地說，當盤體的重心在最上位或最下位時，二個卡合構件在第一旋轉構件及第二旋轉構件的各旋轉中心的連線上或其附近而一起與旋轉中心位於內側的情況下，二個卡合構件與第一旋轉構件以及第二旋轉構件共同移動，分別相對於上述線一起位於盤體的重心的移動側，從二個旋轉中心共同位於外側的情況下，二個卡合構件第一旋轉構件及第二旋轉構件一起移動，相對於上述線一起位於盤體重心的反移動側。

作用於二個卡合構件間的偏壓力，隨著傾斜用軸的旋轉而使上述重心從最上位或最下位移動，使施加於傾斜用軸的力矩變小而作用，詳細地說，當盤體的重心在最上位或最下位時，二個卡合構件在第一旋轉構件及第二旋轉構件的各旋轉中心的連線上或在其附近，從二個旋轉中心一起位於內側的情況下，伴隨上述重心的移動，由於二個卡合構件相對於上述線位於重心的移動側，相對於二個卡合構件彼此分離的方向而施加偏壓力，藉由上述重力，減輕作用於傾斜用軸的力矩。而且，與第一旋轉構件的卡合構件相反方向的偏壓力，經由第二旋轉構件的卡合構件，作用於第二旋轉構件的力矩與作用於第一旋轉構件的卡合構件作用於第一旋轉構件的力矩成為相反方向，因此與第一旋轉構件的卡合構件所產生的力矩相同，在藉由上述重力減少作用於傾斜用軸的力矩的方向上，作用於傾斜用軸。二個卡合構件從二個旋轉中心一起位於外側的情況下，隨著上述重心的移動，二個卡合構件相對於上述線而位於重心的反移動側，因此施加對於二個卡合構件相互接近的方向的偏壓力，即施加相互牽引的偏壓力，藉此由上述重力減輕作用於傾斜用軸的力矩。如此，在偏壓裝置中，藉由僅偏壓力維持一定，橫越盤體的必要傾斜範圍而減輕作用於傾斜用軸的力矩，偏壓力不必對應於傾斜角控制。

根據申請專利範圍第2項，上述偏壓裝置具有一流體壓力缸體裝置，其包括缸本體、以及由缸本體可滑動地支持而以既定流體壓力朝一方向偏壓的活塞，缸本體與活塞經由上述卡合構件分別連結於上述第一旋轉構件與上述第二旋轉構件，因此隨著盤體的重心從為在最上位或最下位時的傾斜，即對應於盤體的傾斜角，不必變更供給至流體汽缸裝置的流體壓力，由上述重力容易地減輕作用於傾斜用軸的力矩。

根據申請專利範圍第3項，第一旋轉構件與第二旋轉構件係做為相互嚙合的第一齒輪與第二齒輪分別形成，第一齒輪固定於傾斜用軸之同時，第二齒輪係可旋轉地設於本體框架上，因此第二旋轉構件與第一旋轉構件彼此嚙合，傳遞旋轉之同時，可與第一旋轉構件於相反方向旋轉。

根據申請專利範圍第4項，第三齒輪從第一齒輪於軸線方向偏離而以傾斜用軸支持，第四齒輪從第二齒輪於軸線方向偏離而可旋轉地設於框架上，第三齒輪與第四齒輪彼此相互嚙合，而且以第一齒輪與第二齒輪的齒數比做為相同齒數比而形成，上述流體壓汽缸裝置係設於於軸線方向偏離的上述齒輪間之同時，缸本體與活塞其中之一係藉由卡合構件由第一齒輪與第三齒輪支持，缸本體與活塞其中之另一係經由卡合構件由第二齒輪與第四齒輪支持，因此缸本體與活塞在兩側穩定地被支持之同時，缸本體與活塞在其與齒輪的相對旋轉不受限制的情況下被支持。由於第三齒輪與第四齒輪係以第一齒輪與第二齒輪的齒數比做為相同齒數比而形成，因此第一齒輪與第三齒輪的相對旋轉以及第二齒輪與第四齒輪的相對旋轉不會產生，越過必要傾斜範圍，缸本體與活塞分別穩定地由二個齒輪支持著。

根據申請專利範圍第5項，基座係固定於上述傾斜用軸，上述盤體係經由上述傾斜用軸與上述基座由本體框架所支持，同時更包括形成中空的上述傾斜用軸、相對於傾斜用軸可旋轉地貫穿傾斜用軸的軸構件、馬達軸被連結於軸構件且馬達本體被傾斜用軸支持的齒輪固定的馬達、以及設於上述基座而連結於上述軸構件的旋轉傳遞裝置，上述馬達係經由上述軸構件與上述旋轉傳遞裝置而使上述盤體旋轉，因此即使傾斜用軸旋轉，上述馬達與盤體不會產生相對移動，因此不必對每個傾斜角進行上述馬達的原點修正，可正確地對工件做分度。

以下係根據圖式說明本發明的實施形態。第1圖至第4圖係表示本發明的第一實施例的傾斜盤裝置50。第1圖為傾斜盤裝置50的全體圖，一部份以剖視圖表示。第2、3、4圖為第1圖的右側視圖，第2圖表示盤體3與可旋轉地支持該盤體3的基座2的重心G在最下位時，即傾斜角θ＝0°時的狀態，第3圖為上述重心於順時針方向傾斜角θ＝－50°，即反時針方向傾斜角θ＝50°，第4圖為上述重心於順時針方向傾斜角θ＝130°的狀態。

本實施例的傾斜盤裝置50具有本體框架1。本體框架1係包括固定於工作機械的盤體28上的U字形的框架A1a、搭載驅動馬達6之同時可旋轉地支持驅動側傾斜用軸4的框架B1b以及可旋轉地支持支架側傾斜用軸5的框架C1c，框架B1b以及框架C1c係以螺栓分別固定於框架A1a的各端部。驅動側傾斜用軸4經由具有耦合器或者是除了耦合器之外還有未圖示的齒輪的驅動傳遞裝置而連結於驅動馬達6，由驅動馬達6而使其轉動。設置U字形的基座2，該基座2的各端部分別固定於驅動側傾斜用軸4與支架側傾斜用軸5，驅動側傾斜用軸4與支架側傾斜用軸5經由基座2而一體化。

基座2在中央部分，載置工件的盤體3可旋轉地被支持之同時，並具有盤體3的旋轉傳遞裝置51。在框架A1a及框架C1c的個別的側面，以螺栓固定著齒輪座16。，U字形的齒輪支架12的兩端以螺栓固定在該齒輪座16上。支架側傾斜用軸5在軸心上具有軸線方向的貫通孔而形成中空。外周面嵌合於框架C1c的軸承支撐孔的軸承20嵌合而可旋轉地支持之同時，軸承21嵌合於內周面上，嵌合於該軸承21的內周面的軸18的一端係可旋轉地被支持。在支架側傾斜用軸5的反基座2側端部做為第一齒輪而在軸心具有貫通孔的第一齒輪7以未圖示的螺栓固定，該第一齒輪7的反支架側傾斜用軸5側設有輪轂部，在該輪轂部的端部以螺栓固定著做為第三齒輪而在軸心具有貫穿孔而與第一齒輪7具有相同齒數的第三齒輪9。第一齒輪7與第三齒輪9藉由上述螺栓部使相向面於軸線方向相互分離，在相向面間形成空間。

在第三齒輪9的反第一齒輪7側端部上，頭軸設置做為使盤體3相對於基座2旋轉的馬達的盤體馬達15，馬達本體15a係固定於第三齒輪9，馬達軸15b係貫穿於第三齒輪9及第一齒輪7的貫穿孔，經由耦合器19連結至軸18的另一端。軸18係從支架側傾斜用軸5突出，而進出設於基座2上的盤體3的旋轉傳遞裝置51的收容空間，固定有構成旋轉傳遞裝置51的時序皮帶滑輪22。時序皮帶滑輪22經由時序皮帶23連結於未圖示的時序皮帶滑輪，時序皮帶滑輪22、時序皮帶23與未圖示的時序皮帶滑輪、軸承、軸、蝸桿、蝸輪等一起構成盤體3的旋轉傳遞裝置51。

在齒輪座16上設置貫穿孔而嵌合著軸承25，在軸承25上，可旋轉地支持著做為第二齒輪的與第一齒輪7具有相同齒數且相互嚙合的第二齒輪8。詳細地說，在第二齒輪8的軸新形成齒輪銷8a並貫穿於軸承25。第二齒輪8經由軸承25由齒輪座16可旋轉地支持。即，由本體框架1可旋轉地被支持。在齒輪支架12的中央部份上數有貫通孔而嵌合軸承25，在軸承25上可旋轉地支持著做為第四齒輪而與第三齒輪9相同齒數，即與第一齒輪7、第二齒輪8、第三齒輪9相同齒數且與第三齒輪9互相嚙合的第四齒輪10。詳細地說，第四齒輪10在軸心形成齒輪銷10a而從第二齒輪8側貫穿軸承25，第四齒輪10係經由軸承25由齒輪支架12可旋轉地支持。齒輪支架12中被嵌合的軸承25的軸心與嵌合於齒輪座16的軸承25的軸心形成同軸地安裝於齒輪座16，第二齒輪8與第四齒輪10係同軸設置。

在第一齒輪7與第三齒輪9的相向面間以及第二齒輪8與第四齒輪10的相向面間設有做為偏壓裝置的流體壓力缸體裝置，該流體壓力缸體裝置具有油壓缸11，其包括缸本體11a與活塞桿11b。油壓缸11的缸本體11a與活塞桿11b中，其中之一經由卡合構件支持第一齒輪7與第三齒輪9，其中之另一經由卡合構件支持第二齒輪8與第四齒輪10。在本實施例中，缸本體11a由第二尺輪8與第四齒輪10支持。活塞桿11b由第一齒輪7與第三齒輪9所支持。詳細地說，缸本體11a在活塞桿11b的突出側的端部具有銷支件11aa，該銷支件11aa在第二齒輪8與第四齒輪10的各相向側形成卡合孔。在該各卡合孔上，分別貫穿有做為卡合構件的固定於第二齒輪8與第四齒輪10的各卡合銷14。藉此，缸本體11a成為所謂的兩端支持，由第二齒輪8及第四齒輪10可相對旋轉地支持。

活塞桿11b在端部形成小徑段部，卡合銷13經由螺帽固定於該小徑段部上。卡合銷13做為卡合元件而設置，於第一齒輪7與第三齒輪9的軸線方向延伸，在第一齒輪7、第三齒輪9的側端部分別具有卡合突起。該個卡合突起分別貫穿設於第一齒輪7與第三齒輪9的貫穿孔。藉此，活塞桿11b成為所謂的兩端支持，由第一齒輪7與第三齒輪9可相對旋轉地支持著。

第一齒輪7的上述貫穿孔、第三齒輪9的上述貫穿孔、第二齒輪8的卡合銷14以及第四齒輪10的卡合銷14從各齒輪7、8、9、10的軸心，即從旋轉中心於半徑方向上相互等距離設置。因此，第二齒輪8與第四齒輪10由於與前述的第一齒輪7與第三齒輪9為相同的齒數，相對於傾斜用軸4、5、基座2、盤體3、第一齒輪7與第三齒輪9，與其旋轉方向相反方向旋轉，僅從基準位置旋轉相同旋轉量，即相同旋轉角。

缸本體11a中，相對於活塞桿11b突出側的端部，軟管17連接於相反側的端部，作動油經由軟管17從未圖示的油壓驅動裝置供給至油壓缸11。而且，作動油藉由未圖示的平衡閥等的可調整壓力的元件而維持一定的油壓，供給至油壓缸11。

在本實施例中，在基座2以及盤體3的可傾斜範圍中，由於朝一側方向的可傾斜範圍比朝另一方向的可傾斜範圍大，第二齒輪8以及第四齒輪10的旋轉中心不位在通過傾斜用軸4、5、第一齒輪7以及第三齒輪9的旋轉中心的鉛直線上。在本實施例中，如第2圖所示，由於順時針方向的可傾斜範圍比反時針方向的可傾斜範圍大，第二齒輪8以及第四齒輪10的旋轉中心相對於上述鉛直線位於左側。

當第2圖所示的基座2以及盤體3的重心G在最下位時，即在傾斜角θ＝0°的基準位置，卡合銷13、卡合銷14位在做為第一旋轉構件的第一齒輪7的旋轉中心與做為第二旋轉構件的第二齒輪8的旋轉中心的連線上，從二個旋轉中心起一起位於內側。在該狀態下，從未圖示的油壓驅動裝置將既定壓力的作動油供給至油壓缸11，活塞桿11b被偏壓而使箭號方向的力作用於卡合銷13。在支撐活塞桿11b的缸本體11a上，產生活塞桿11b的反力，使箭號方向的力作用在支撐缸本體11a的卡合銷14上。油壓缸11的偏壓力所產生的該等力，由於僅為半徑方向的力，在第一齒輪7與第二齒輪8上不會產生旋轉力，即不產生力矩。又，當基座2以及盤體3在基準位置時，該等的重力W相對於傾斜用軸4、5僅為半徑方向的力，藉由基座2以及盤體3的重力，不在傾斜用軸4、5上產生力矩。

第3圖表示驅動馬達6被驅動而傾斜用軸4、5旋轉，基座2以及盤體3從第2圖的傾斜角θ＝0°的基準位置反時針方向旋轉，而維持在傾斜角θ＝50°的狀態。卡合銷13與第一齒輪3及第三齒輪9一起旋轉，僅在傾斜角θ＝50°作反時針旋轉。卡合銷14與嚙合於第一齒輪7與第三齒輪9而驅動的第二齒輪8以及第四齒輪10而一起旋轉，由於各齒輪7、8、9、10為相同齒數，僅在傾斜角θ＝50°作順時針方向旋轉。藉此，卡合銷13、卡合銷14相對於第一齒輪7的旋轉中心與第二齒輪8的旋轉中心的連線，位於基座2及盤體3的重心G的移動側之同時，由於卡合銷13、卡合銷14分別設於距離個別的旋轉中心相同距離的位置上，從第一齒輪7的旋轉中心與第二齒輪8的旋轉中心的連線，彼此分隔相同距離。因此，連接卡合銷13、卡合銷14的直線與連接第一齒輪7的旋轉中心與第二齒輪8的直線平行。

基座2與盤體3的重力W中，以傾斜用軸4、5的旋轉中心為中心的圓的接線方向的分力為重力W呈上θ的sin值的值而成為W×sin θ。因此，若重心G與傾斜用軸4、5的旋轉中心的距離為R，重力W作用於傾斜用軸4、5的力矩為R×W×sin θ。另一方面，經由油壓缸11的卡合銷13而對第一齒輪7與第三齒輪9的偏壓力P、經由卡合銷14而對第二齒輪8與第四齒輪10的偏壓力P之中，以各旋轉中心為中心的圓的接線方向的分力為偏壓力P乘上θ的sin值的值而成為P×sin θ。因此，若卡合銷13與旋轉中心的距離為r，卡合銷13的偏壓力P作用於第一齒輪7及第三齒輪9的力矩為r×P×sin θ，方向為畫在第三齒輪9的箭號方向，相對於重力W的力矩為反方向的力矩。又，若卡合銷14與旋轉中心的距離為r，則卡合銷14的偏壓力P作用於第二齒輪8及第四齒輪10的力矩為r×P×sin θ，方向為畫在第四齒輪10的箭號方向，相對於重力W的力矩為同方向的力矩。由於第二齒輪8及第四齒輪10嚙合於第一齒輪7及第三齒輪9，作用於第二齒輪8及第四齒輪10的力矩相對於第一齒輪7以及第三齒輪9做為畫在第三齒輪9上的箭號方向而作用。因此，作用於傾斜用軸4、5的力矩為R×W×sin θ－2×r×P×sin θ＝(R×W－2×r×P)sin θ。該演算式中，即使油壓缸11的偏壓力P大體上維持一定而不對應於傾斜角θ變更，在全部的傾斜角θ中，可減輕作用於傾斜用軸4、5的力矩。換言之，藉由適當地設定偏壓力而維持，作用於傾斜用軸4、5的力矩在跨越傾斜角θ的所希望的範圍內可以減輕或解除。

第4圖驅動馬達6被驅動而傾斜用軸4、5旋轉，基座2以及盤體3從第2圖的傾斜角θ＝0°的基準位置順時針方向旋轉，而維持在傾斜角θ＝130°的狀態。連接卡合銷13、卡合銷14的直線與第3圖相同，與連接第一齒輪7的旋轉中心與第二齒輪8的直線平行。

傾斜用軸4、5藉由驅動馬達6而旋轉，第一齒輪7、第三齒輪9、設於第三齒輪9的盤體馬達15、基座2與盤體3與傾斜用軸4、5一體地旋轉，若盤體3維持在既定的傾斜角，則盤體3由盤體馬達15旋轉，進行工件的分度。在本實施例中，盤體馬達15係設於第三齒輪9上，藉由與傾斜用軸4、5一體地旋轉，盤體3以及旋轉傳遞裝置51一體地移動，由於相對位置無變化，在盤體馬達15的工件作分度之際，不必載每個傾斜角都做原點位置的設定，提高工件的加工精度。

在本實施例中，雖然做為第一旋轉構件的第一齒輪7與做為第二旋轉構件的第二齒輪8彼此形成相同齒數，但例如第一齒輪7為52齒、第二齒輪8為61齒，大齒輪的齒數為小齒輪的齒數的1.15倍以下，即使齒數不同亦可。若大齒輪的齒數為小齒輪的齒數的1.15倍以下，跨越盤體3的必要傾斜範圍，即傾斜角θ的所希望的範圍，也同樣可以減輕作用於傾斜用軸4、5的力矩，換言之，作用於傾斜用軸4、5的力矩不會增大。即，第一齒輪7與第二齒輪8彼此為大略相同的旋轉量，旋轉量差異不大，與彼此相同齒數的情況相同，可減輕作用於傾斜用軸4、5的力矩。而且，例如第一齒輪7為52齒，第二齒輪8為61齒的情況下，由於第三齒輪9、第四齒輪10的齒數比與第一齒輪7與第二齒輪8的齒數比一致，第三齒輪9為52齒，第四齒輪10為61齒，而使第一齒輪7的齒的模數與第二齒輪8的齒的模數成為不同。例如相對於第一齒輪7、第二齒輪8，模數為1/2之同時，齒數成為2倍，第三齒輪9為104齒而第四齒輪10為122齒。藉此，第三齒輪9、第四齒輪10的軸間距離與第一齒輪7、第二齒輪8的軸間距離彼此一致。

又，在本實施例中，雖然卡合銷13、卡合銷14設於與個別的旋轉中心彼此相同距離位置上，即使不設在彼此距離相同的位置上亦可。即，若長邊的距離與短邊的距離為1.3倍以下，則距個別的旋轉中心大約為相同距離，距離差別不大，橫越盤體3的必要傾斜範圍，還是可減輕作用於傾斜用軸4、5的力矩。

而且，在本實施例中，設置可旋轉地支持盤體3的基座2之同時，該基座2係固定於傾斜用軸4、5，盤體3在傾斜用軸4、5側經由基座2由本體框架1所支持。但是，盤體3藉由固定於傾斜用軸4、5僅由傾斜用軸4被本體框架1所支持，盤體3不與傾斜用軸4、5做相對旋轉的形態的傾斜盤裝置也適用於本發明。

而且，在本實施例中，雖然傾斜用軸4、5由驅動馬達6旋轉驅動，但由手動把手旋轉驅動亦可，傾斜用軸4、5由人力旋轉驅動的形態的傾斜盤裝置也適用於本發明。

而且，在本實施例中，做為第一旋轉構件的第一齒輪7雖然由支架側傾斜用軸5所支持，由驅動側傾斜用軸4支持亦可，在此情況下，做為第二旋轉構件的第二齒輪8由本體框架1的驅動側部分，即框架B1b所支持。

而且，在本實施例中，做為第一旋轉構件的第一齒輪7由傾斜用軸4、5所支持，做為第二旋轉構件的第二齒輪8由本體框架1可旋轉地支持。藉此，偏壓裝置可鄰接於本體框架1而設置。但是，藉由設置時序皮帶滑輪、時序皮帶、齒輪等的驅動傳遞裝置，由個別其他的構件支持亦可，偏壓裝置的設置空間並無限制。

而且，在本實施例中，雖然第一旋轉構件、第二旋轉構件使用彼此嚙合的齒輪，但也可使用以相互平行的軸作為旋轉中心的二個托架。在此情況下，相互平行的軸的其中之一為傾斜用軸或藉由傾斜用軸旋轉的軸，在平行的各軸上設置齒輪，而藉由彼此的嚙合，二個托架彼此於相反方向上旋轉。

第5圖所示的是本發明的第二實施例的傾斜盤裝置60，(a)為基座2以及盤體3的重心G在最下位時，即傾斜角θ＝0°的狀態。(b)為順時針方向θ＝60°的狀態。

傾斜盤裝置60包括做為第一齒輪的固定於傾斜用軸5的第一齒輪7、做為第二齒輪而在軸心具有齒輪銷8a並由軸承25而可旋轉支持的第二齒輪8、做為偏壓裝置並具有缸本體64a與活塞64b的空壓汽缸64、做為一卡合構件而設於第一齒輪7的卡合銷62、做為另一卡合構件並設於第二齒輪8的卡合銷68、設於空壓汽缸64的活塞桿64b的前端的桿端63。

空壓汽缸64中，缸本體64a由卡合銷68以第二齒輪8可相對旋轉地支持著，活塞桿64b經由桿端63並由卡合銷68由第一齒輪7相對可旋轉地支持。具備壓力計65的空壓汽缸64從氣體填充口64c充填入氮氣等，藉由調整螺栓66調整分隔板67的位置，藉此將氣體壓力調整至既定的壓力。

活塞桿64b藉由氣體壓力而偏壓，以從箭號方向的缸本體64a突出的方向的偏壓力，經由卡合銷62作用於第一齒輪7。另一方面，缸本體64a以做為活塞桿64b的反力的箭號方向的偏壓力經由卡合銷68而作用於第二齒輪8。

隨著基座2以及盤體3的重心G的傾斜角的變更，雖然活塞桿64b的突出長度變化，缸本體64a由於活塞桿64b滑動的汽缸室的容積分配變小，隨著活塞桿64b突出量變化的壓力變化變小。因此，活塞桿64b的偏壓力跨越全傾斜範圍而已既定的偏壓力維持，減輕作用於傾斜用軸5的力矩。

第6圖所示的是本發明的第三實施例的傾斜盤裝置70，(a)為基座2以及盤體3重心G在最下位時，即傾斜角θ＝0°的狀態。(b)為順時針方向傾斜角θ＝60°的狀態。(c)為(a)中從左側觀看的圖。

傾斜盤裝置70包括做為第一齒輪的固定於傾斜用軸5的第一齒輪7、做為第二齒輪經由安裝於本體框架1的齒輪銷24與嵌合於齒輪銷24的軸承25而可旋轉地由本體框架1支持的第二齒輪8、做為一卡合構件而設於第一齒輪7的卡合銷72、做為另一卡合構件而設於第二齒輪8的卡合銷73、經由卡合銷73由第二齒輪8可相對旋轉地支持的馬達支架74、固定於馬達支架74上的捲升馬達75、固定於捲升馬達75的馬達軸的捲升鼓76、一端連接於支持卡合銷72的拉伸彈簧77、以及一端連接於拉伸彈簧77的另一端而另一端固定於捲升鼓76的外周面的繩索78。拉伸彈簧77係藉由卡合銷72與捲升鼓76以既定的張力分別牽引，形成在二個卡合銷72、73之間作用箭號方向的偏壓力的偏壓裝置。

卡合銷72與卡合銷73與旋轉中心的距離彼此相同，如第6a圖所示，當基座2及盤體3的重心G在最下位時，其位於第一齒輪7以及第二齒輪8的各旋轉中心的連線上，從二個旋轉中心共同設於外側。

如第6b圖所示，基座2以及盤體3的重心G於順時針方向旋轉而傾斜角θ＝60°時，卡合銷72與卡合銷73相對於第一齒輪7與第二齒輪8的各旋轉中心的連線一起位於上述重心G的相反側，拉伸彈簧77經由卡合銷72、卡合銷73使作用於第一齒輪7與第二齒輪8的箭號方向的力相對於基座2與盤體3的重心G的力矩產生反方向的力矩，減輕作用於傾斜用軸5的力矩。

捲升馬達75為減速馬達，被位置控制而跨越全傾斜範圍，藉由拉伸彈簧77成為既定的長度而控制旋轉角。即，捲升馬達75在每個傾斜角設定旋轉角，拉伸彈簧77由於張力維持在既定值，因此經常維持在既定的長度。即，捲升彈簧75上述重心G的傾斜變大，在卡合銷72與卡合銷73相互接近的情況下，於一方向旋轉而繩索78的捲升長度變長，相反的情況則是於返方向旋轉而繩索78的捲升長度變短。

在本實施例中，捲升馬達75雖然旋轉角是在每個傾斜角設定而做位置控制，但使用力矩馬達做力矩控制亦可，與傾斜角無關，藉由經常維持在所希望的既定力矩，使上述既定力矩作用於第一齒輪7與第二齒輪8，而減輕作用於傾斜用軸5的力矩。

第7圖表示本發明的第四實施例的傾斜盤裝置80，(a)為基座2與盤體3的重心G在最下位時，即傾斜角θ＝0°的狀態。(b)為順時針方向傾斜角θ＝45°的狀態。

傾斜盤裝置80包括做為第一齒輪而固定於傾斜用軸5的第一齒輪7、做為第二齒輪而在軸心具有齒輪銷8a並藉由軸承25可旋轉地由框架本體支持的第二齒輪8、做為一卡合構件而設於第一齒輪7的卡合銷82、經由該卡合銷82可旋轉地支持第一齒輪7的滑車85、做為另一卡合構件而設於第二齒輪8的卡合銷83、一端連接於該卡合銷83並掛在滑車85上的繩索86、以及連接於該繩索86的另一端的平衡重塊87。與傾斜盤裝置70相同，卡合銷82與卡合銷83與傾斜盤裝置70旋轉中心的距離彼此相同，如第7a圖所示，當基座2與盤體3的重心G在最下位時，其位於第一齒輪7與第二齒輪8的各旋轉中心的連線上，共同設於二個旋轉中心的外側。

如第7b圖所示，基座2以及盤體3的重心G於順時針方向旋轉而傾斜角θ＝45°時，卡合銷82與卡合銷83相對於上述直線共同位於上述重心G的相反側。在本實施例中，經由繩索86作用於卡合銷83、卡合銷83之間的力經常為鉛直方向的力，必需與平衡重塊87的重力T的方向一致，因此，第一齒輪7與第二齒輪8的各旋轉中心的連線設計成鉛直線。

在卡合銷83上，經由繩索86平衡重塊87的重力T作用於箭號方向，由卡合銷82可旋轉地支持的滑車85在兩側經由繩索86使上述重力分別於相同的箭號方向作用。因此，若卡合銷82與卡合銷83與各旋轉中心的距離為r，傾斜角為θ，3×r×T×sin θ的力矩施加於傾斜用軸上而減輕作用的力矩。

[產業上的可利用性]

本發明並不限定於上述任一實施例，在不脫離本發明的旨趣下，可作各種的變更。

1．．．本體框架

1a．．．框架A

1b．．．框架B

1c．．．框架C

2．．．基座

3．．．盤體

4．．．驅動側傾斜用軸

5．．．支架側傾斜用軸

6．．．驅動馬達

7．．．第一齒輪

8．．．第二齒輪

8a．．．齒輪銷

9．．．第三齒輪

10．．．第四齒輪

10a．．．齒輪銷

11．．．油壓缸

11a．．．缸本體

11aa．．．銷支架

11b．．．活塞桿

12．．．齒輪支架

13．．．卡合銷

14．．．卡合銷

15．．．盤體馬達

15a．．．馬達本體

15b．．．馬達軸

16．．．齒輪座

17．．．軟管

18．．．軸

19．．．耦合器

20．．．軸承

21．．．軸承

22．．．時序皮帶滑輪

23．．．時序皮帶

24．．．齒輪銷

25．．．軸承

28．．．工作機械的盤體

50．．．傾斜盤裝置

51．．．旋轉傳遞裝置

60．．．傾斜盤裝置

62．．．卡合銷

63．．．桿端

64．．．空壓汽缸

64a．．．缸本體

64b．．．活塞桿

64c．．．氣體填充口

65．．．壓力計

66．．．調整螺栓

67．．．分隔板

68．．．卡合銷

70．．．傾斜盤裝置

72．．．卡合銷

73．．．卡合銷

74．．．馬達支架

75．．．捲升馬達

76．．．捲升鼓

77．．．拉伸彈簧

78．．．繩索

80．．．傾斜盤裝置

82．．．卡合銷

83．．．卡合銷

85．．．滑車

86．．．繩索

87．．．平衡重塊

G．．．重心

P．．．偏壓力

W．．．重力

T．．．重力

R．．．重心G與傾斜用軸的旋轉中心的距離

第1圖為本發明的第一實施例的傾斜盤裝置50的全體圖，一部份以剖視圖表示。

第2圖表示第1圖的右側視圖，基座2與盤體3的重心G在最下位，表示傾斜角θ＝0°的狀態。

第3圖係相對於第2圖，基座2與盤體3的重心G於反時針方向傾斜角θ＝50°的狀態。

第4圖係相對於第2圖，基座2與盤體3的重心G於反時針方向傾斜角θ＝130°的狀態。

第5圖(a)(b)表示本發明之第二實施例的傾斜盤裝置60。

第6圖(a)(b)(c)表示本發明之第三實施例的傾斜盤裝置70。

第7圖(a)(b)表示本發明之第四實施例的傾斜盤裝置80。

11b．．．活塞桿

13．．．卡合銷

14．．．卡合銷

G．．．重心

P．．．偏壓力

R．．．重心G與傾斜用軸的旋轉中心的距離

W．．．重力

Claims (5)

1. 一種傾斜盤裝置，包括：一本體框架；一盤體；一傾斜用軸，旋轉驅動並使上述盤體傾斜，傾斜用軸係由本體框架可旋轉地支持，盤體係經由傾斜用軸由本體框架可旋轉地支持；一第一旋轉構件，傳遞傾斜用軸的旋轉並與傾斜用軸以相同的旋轉量旋轉；一第二旋轉構件，具有與第一旋轉構件平行的軸線，傳遞第一旋轉構件的旋轉，並相對於第一旋轉構件以相同或大略相同的旋轉量做反方向旋轉；二卡合構件，分別設於第一旋轉構件以及第二旋轉構件上，當盤體的重心在最上位或最下位時，在第一旋轉構件以及第二旋轉構件的各旋轉中心的連線上或在其附近，與旋轉中心的距離係彼此相同或大略相同，而且從二個旋轉中心起共同設於內側或外側；以及一偏壓裝置，隨著上述重心藉由傾斜用軸的旋轉而從最上位或最下位移動，使施加於傾斜用軸的力矩變小，使二個卡合構件之間作用既定的偏壓力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜盤裝置，其中上述偏壓裝置具有一流體壓力缸體裝置，其包括缸本體、以及由缸本體可滑動地支持而以既定流體壓力朝一方向偏壓的活塞，缸本體與活塞經由上述卡合構件分別連結於上述 第一旋轉構件與上述第二旋轉構件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之傾斜盤裝置，其中第一旋轉構件與第二旋轉構件係做為相互嚙合的第一齒輪與第二齒輪分別形成，第一齒輪固定於傾斜用軸之同時，第二齒輪係可旋轉地設於本體框架上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之傾斜盤裝置，該傾斜盤裝置更包括一第三齒輪以及一第四齒輪，其中第三齒輪從第一齒輪於軸線方向偏離而以傾斜用軸支持，第四齒輪從第二齒輪於軸線方向偏離而可旋轉地設於框架上，第三齒輪與第四齒輪彼此相互嚙合，而且以第一齒輪與第二齒輪的齒數比做為相同齒數比而形成，上述流體壓汽缸裝置係設於於軸線方向偏離的上述齒輪間之同時，缸本體與活塞其中之一係藉由卡合構件由第一齒輪與第三齒輪支持，缸本體與活塞其中之另一係經由卡合構件由第二齒輪與第四齒輪支持。
5. 如申請專利範圍第3或4項所述之傾斜盤裝置，該傾斜盤裝置更包括一基座，其中基座係固定於上述傾斜用軸，上述盤體係經由上述傾斜用軸與上述基座由本體框架所支持，同時更包括形成中空的上述傾斜用軸、相對於傾斜用軸可旋轉地貫穿傾斜用軸的軸構件、馬達軸被連結於軸構件且馬達本體被傾斜用軸支持的齒輪固定的馬達、以及設於上述基座而連結於上述軸構件的旋轉傳遞裝置，上述馬達係經由上述軸構件與上述旋轉傳遞裝置而使上述盤體旋轉。