以下、本発明のインデックステーブルの� ��施形態を図面に基づいて説明する。図1は、 インデックステーブルの1つの実施形態の全� �構造を示す正面図で、図2は図1の左側面図で ある。図5は、回転軸3が支持する被駆動体の� ��心Gと係合部6aとの位置関係、アンバランス� ��ルクと補償トルクとの関係を示す模式図で� ��る。

 本実施形態のインデックステーブルでは� ��支持しているワーク31を所定の角度に傾斜� �せて加工する、所謂傾斜インデックステー� �ルに適用され、ワーク31が載置されるテーブ ル2を支持する回転軸3は、水平方向に延在し� ��鉛直方向と直交する。傾斜インデックステ� ��ブルは、その基本的構成として、工作機械� ��ベッド71等の水平面または傾斜面に設置さ� �るフレーム1と、フレーム1に対して回転可能 に支持されると共にワーク31を載置するテー� ��ル2と、フレーム1に支持されると共にテー� �ル2に固定され且つテーブル2をフレーム1に� �して回転可能に支持する回転軸3を備えたも� ��であり、本実施形態では、フレーム1は水平 面に設置される。

 フレーム1は、回転軸側が開口するU字状� �あって、テーブル2の左右外側に離間して立� ��する一対のサポートフレーム1aと、左右に� �在し且つ一対のサポートフレーム1aの下端部 を繋ぐベースフレーム1bとから構成され、ベ� ��スフレーム1bはベッド71にボルト等で固定さ れる。

 テーブル2は、フレーム1の内側に配置さ� �るもので、フレーム1と同様、回転軸側が開� ��してU字状に形成され、左右外側に離間して 立設する一対のアーム2aと、一対のアーム2a� �一端部を繋ぐベース2bとから構成される。

 回転軸3は、駆動側回転軸3a(図1では右側)� ��従動側回転軸3bによって、別々に形成され� �、軸線方向をそれぞれ内側に突出しており� �テーブル2の一対のアーム2aをそれぞれ貫通� �て互いに同軸な一対の嵌合孔2a1にそれぞれ� �合され、キーKおよび図示しない押しネジを� ��して相対移動不能にとなって、テーブル2と 一体化される。換言すれば、駆動側回転軸3a� ��従動側回転軸3bとは、テーブル2を介して互� ��に同軸に連結され、1つの回転軸3を形成す� �。

 一対のサポートフレーム1aには、一対の� �受21が互いに同軸にそれぞれ嵌合される。各 軸受21の内輪には、駆動側回転軸3aと従動側� �転軸3bがそれぞれ挿通されており、テーブル 2は、両端支持状態でフレーム1に回転可能に� ��持される。駆動側回転軸3aは、図示しない� �ォーム減速装置、カップリング等の回転伝� �装置を介して駆動モータに連結される。な� �、駆動側回転軸3aは、駆動モータのロータ軸 を構成して、回転伝達装置を介することなく 、直接、駆動されてもよい。

 テーブル2のベース2bは、回転軸3と平行な ワーク載置面を備えており、該ワーク載置面 は、固定面としてベース2bの本体部分と一体� ��に設けられる場合のほか、ベース2bの本体� �分に回転可能に支持されて回転軸3と直交す� ��軸を中心に回転割り出し可能に設けられる� ��合がある。ワーク載置面は、ワーク31が直� �または図1のように取付ワーク取付治具23を� �して、ボルトや当金等で固定される。

 本発明のインデックステーブルは、上記� ��成以外に、回転軸3とは別の第2の軸4に設け� ��れる回転体と、回転軸3と同量だけ回転体を 回転させる回転伝達機構50と、回転体に設け� ��れる係合部6aと、回転軸3に生じる第1の回転 トルクT1を、係合部6aを介し回転体から受け� �支持部材7と、回転体に第1の回転トルクT1と� ��抗する方向の第2の回転トルクT2を加えるた� ��に、支持部材7を付勢する付勢部材80と、支� ��部材7の変位規制装置60と、これら部材、装� ��を収容するケース10とを有する。

 フレーム1の一対のサポートフレーム1aの� ��ち、従動側回転軸3bを支持するサポートフ� �ーム1aには、回転軸3とは別の第2の軸4が、回 転軸3と平行に軸受22を介して支持されており 、第2の軸4と従動側回転軸3bとは、サポート� �レーム1aの外側に突出する。従動側回転軸3b� ��フランジ3b1および第2の軸4のフランジ4aには 、互いに同一歯数の第1の歯車5、第2の歯車6� �、ボルトを介して着脱可能にそれぞれ固定� �れて、互いに噛み合っており、第1の歯車5お よび第2の歯車6は、回転軸3に固定される第1� �円形部材、および第2の軸4に支持される第2� �円形部材となって、回転伝達機構50を構成す る。

 第2の歯車6は、第2の円形部材を構成する� ��か、係合部6aが設けられることにより、回� �体を構成する。即ち、第2の歯車6の反テーブ ル2側面には、第2の軸4の軸心から偏倚した位 置に、ピン6a1が螺合によって立設されて、ロ ーラ6a2が回転可能に支持されており、ピン6a1 およびローラ6a2によって、後述する支持部材 7の係合面7aに当接して支持部材7と係合する� �合部6aが構成される。従って、第2の歯車6は� ��半径方向外側部分が、第2の円形部材を構成 して第1の円形部材を構成する第1の歯車5と噛 み合い、半径方向内側部分が、係合部6aを有� ��て回転体を構成する。

 従動側回転軸3bを支持するサポートフレ� �ム1aの外側に、ケース10が固定されており、� ��ース10には、付勢部材80として、流体圧シリ ンダ装置8が設けられる。流体圧シリンダ装� �8は、サポートフレーム1aにボルトで固定さ� �るシリンダブロック8aと、シリンダブロック 8a内で往復移動するピストン8bと、シリンダ� �ロック8aの開口端を塞ぐシリンダヘッド8cと� ��ピストン8bに繋がりシリンダヘッド8cから外 部に突出するピストンロッド8dとを含み、シ� ��ンダブロック8a内に高圧流体を供給する流� �供給回路8eが設けられる。

 シリンダブロック8aは、有底円筒形に形� �され、軸線の延在方向、即ちピストン8bの往 復移動方向は、第2の軸4の軸心を通り、第2の 軸4の軸線に対して交差する方向、本実施形� �では直交する方向である。

 シリンダヘッド8cは、シリンダブロック8a の内部空間と外部を連通する空気抜き孔8c1と 、ピストンロッド8dを挿通させる挿通孔8c2と� ��挿通孔8c2に設けられるガイドブッシュ8c3と� ��有する。ピストンロッド8dの先端には、直� �体形状の支持部材7が固定される。

 流体供給回路8eは、コンプレッサまたは� �圧ポンプ等からなる高圧流体供給源8e1と、� �圧流体供給源8e1からの流体の圧力を調整す� �レギュレーター8e2と、圧力計8e4と、流体の� �給および供給停止を切り替える開閉弁8e3と� �開閉弁8e3とシリンダブロック8aに形成される 圧力室とを連通する流路8e5とから構成される 。高圧流体供給源8e1からの流体の圧力をレギ ュレーター8e2の手動操作によって調整するこ とにより、流体圧シリンダ装置8の付勢力が� �定される。

 図5の模式図に示すように、テーブル2に� �ーク31を取付た場合に、回転軸3の軸心から� �倚した箇所に、ワーク31、ワーク取付治具23� ��よびテーブル2からなる被駆動体の重心Gが� �置される。そして重心Gが回転軸3の軸心を通 る鉛直線上に位置する(軸心の真上または真� �)とき以外、被駆動体の重量、即ち重力によ� ��て回転軸3に回転トルクを生じさせる。重心 Gが回転軸3の軸心を通る鉛直線上に在る(図5(� ��)では軸心の真下)位置を、テーブル2の回転� ��準位置として、回転軸3の回転に伴ってテー ブル2が反時計方向にθだけ回転すると、第2� �軸4に固定され第1の歯車5と噛み合うと共に� �1の歯車5と同一歯数の第2の歯車6が、時計方� ��にθだけ回転する。被駆動体の重心Gは反時� ��方向にθだけ回転し、被駆動体の質量をW、� ��力加速度をg、重心Gの回転軸3からの偏倚量� ��R1とすると、回転軸3に加わる回転トルクT1� �、時計方向のアンバランストルクとして、� �式で表される。T1=R1×Wg×sinθ

 第2の歯車6の回転に伴って、係合部6aは、 第2の軸4の軸心を中心として時計方向にθだ� �回転する。係合部6aには、支持部材7の係合� �7aを介して、流体圧シリンダ装置8から所定� �力、即ち所定の付勢力が、第2の軸4の軸心と 交差する方向と平行に加わっており、流体圧 シリンダ装置8の付勢力をF、係合部6aと第2の� ��車6の軸心との距離をR2とすると、流体圧シ� ��ンダ装置8によって第2の歯車6に加わる回転� ��ルクT2は、時計方向の回転トルクとして次� �で表される。T2=R2×F×sinθ  第2の歯車6の回� �トルクT2は、噛み合う第1の歯車5に伝達され� ��第1の歯車5を介して回転軸3に反時計方向の� ��償トルクとして作用し、回転軸3に加わるア ンバランストルクを軽減する。回転軸3に加� �る回転トルクは、補正トルクとして、次式� �表される。T1-T2=(R1×Wg-R2×F)×sinθ

 この式によれば、R1×Wg-R2×F≒0となるよう に、即ち、F≒R1×Wg/R2となるように、テーブ� �2のワーク載置面に取り付けられるワーク31� �よびワーク取付治具23が変更されて、被駆動 体の重量および重心Gの偏倚量R1が変化するの に応じて、流体圧シリンダ装置8の付勢力Fを� ��整することにより、基準位置からのテーブ� ��2の回転角θと関係なく補正トルクを小さく� ��ることが示される。

 流体圧シリンダ装置8の付勢力Fの設定、� �転体としての第2の歯車6と回転軸3との位相� �設定は、一例として例えば下記のように実� �される。ワーク31およびワーク取付治具23を� ��ーブル2に取り付ける。第1の歯車5を回転軸3 から取り外す。駆動モータを低速回転させ、 電流値等に基づいて判断して、最も負荷の大 きい回転角で停止させる。被駆動体の重心G� �、回転軸3を通る水平線上に位置する。第2の 歯車6を回転させて、係合部6aを第2の軸4の軸� ��を通る鉛直線上に位置させる。第1の歯車5� �第2の歯車6に噛み合わせた状態で回転軸3に� �り付ける。回転軸3のフランジ3b1には、第1の 歯車5のボルト孔に対応すると共に、ボルト� �の数の整数倍のメネジが設けられており、� �み合わせる際に、第2の歯車6を大きく回転さ せることなく噛み合わせることが可能である 。従って、回転軸3と回転体の位相合わせを� �ほぼ正確に行うことが可能である。駆動モ� �タの電流値等から推定したアンバランスト� �クに基づき、レギュレーター8e2を調整して� �体圧を調整し、流体圧シリンダ装置8を所望� ��付勢力に設定する。

 図2は、被駆動体の重心Gが、回転軸3の軸� ��を通る水平線上に在る時、即ち、テーブル2 が、図5(イ)に示す回転基準位置から反時計方 向に90°回転して割出回転角θ=90°の時を表す� ��流体圧シリンダ装置8のピストン8bは、常時� ��所定の流体圧によって付勢されており、ピ� ��トンロッド8dは、先端に取り付けられた支� �部材7を、第2の軸4の軸線に対し直交する方� �に所定の付勢力Fで付勢する。支持部材7は、 第2の歯車6に設けられているローラ6a2に当接� ��る係合面7aを介して、ピストン8bの延在方向 と平行、即ち支持部材7の往復移動方向と平� �に、所定の付勢力Fでローラ6a2を押圧する。� ��持部材7には、ピストンロッド8dからFの大き さの付勢力と、ローラ6a2の押圧に伴ってロー ラ6a2からFの大きさの反力とが加わる。従っ� �、支持部材7には、互いに平行で、かつ、逆� ��向の等しい力、即ち、偶力が作用して、支� ��部材7は回転変位し、そのため、ピストン8b� ��所謂こじれが生じてピストン8bの円滑な往� �移動運動が損なわれる。そのため、流体圧� �リンダ装置8の破損、摩耗を生じるほか、付� ��力Fの損失が生じる。また、回転角θによっ� ��、偶力による回転力が異なり、ピストン8b� �こじれによる付勢力Fの損失程度が異なる。� ��って、補正トルクを十分に低減するために� ��、回転角θによって流体圧を制御して付勢� �Fを制御する必要がある。そのため、付勢部� ��80が偶力の影響を受けないように設けられ� �のが好ましい。例えば、流体圧シリンダ装� �8において、ピストン8bを十分な長さに形成� �ると共に外径、即ちシリンダ孔径を十分な� �きさに形成し、また、ガイドブッシュ8c3を� �分な長さと十分な大きさの孔径とすること� �より、偶力によるこじれは抑えられ、ピス� �ン8bの円滑な往復移動運動が可能となる。

 本実施形態では、偶力による支持部材7の 回転変位を抑えるため、特に変位規制装置60� ��備える。変位規制装置60は、移動部材11とし て、支持部材7に第2の軸4の軸線を挟んで両側 に設けられ、ピストン8bの往復移動方向と平� ��に延在する2つのシャフト11aと、フレーム1� �設けられる規制部材9として、シリンダヘッ� ��8cに第2の軸4の軸線を挟んで両側にシャフト 11aに対応して設けられ、内周面に案内面9a1を 有するガイドメタル9aを備える。シャフト11a� ��外周面、即ち、摺接面11a1が、ガイドメタル 9aの案内面9a1に接することにより、支持部材7 は回転変位が規制される。従って、ピストン ロッド8dの往復移動、即ち、支持部材7の往復 移動に伴って、シャフト11aの摺接面11a1は、� �イドメタル9aの案内面9a1を、所謂こじれてビ ビリを生じることなく、円滑に滑る。特に、 本発明では、規制部材9としてのガイドメタ� �9aと、移動部材11としてのシャフト11aとから� ��る組が、第2の軸4の軸線を挟んで、両側に� �れぞれ設けられているため、支持部材7の回� ��変位を十分に抑えることができる。

 本実施形態では、第2の軸4は、フレーム1� ��設けられる軸受22を介して回転可能に設け� �れるが、嵌合孔に圧入される等によってフ� �ーム1に固定されてもよい。その場合、第2の 歯車6と第2の軸4との間に、転がり軸受、また は滑り軸受が介挿されて、第2の歯車6は回転� ��能に第2の軸4によって支持される。

 本実施形態では、第2の歯車6に係合部6aが 設けられて、第2の歯車6が回転体を構成して� ��る。しかし、第2の軸4に、第2の歯車6とは別 に、円形部材、またはレバ等の非円形部材を 設けて、これらの部材に係合部6aを設けるよ� ��にしてもよい。

 また、本実施形態では、第2の歯車6に係� �部6aが設けられて、第2の歯車6が回転体6を構 成している。しかし、回転軸3に円形部材、� �たはレバ等の非円形部材を設けて、これら� �部材に係合部6aを設けるようにしてもよく、 回転伝達機構50を省略できる。

 本実施形態では、支持部材7の係合面7aは� ��付勢部材80の付勢方向に対して直交する平� �によって形成されている。しかし、付勢部� �80の付勢方向に対して直交する平面に対し、 幾らか傾斜する平面、円弧状の凸面、または 凹面によって形成されても良い。また、係合 面7aは十分な長さを有しており、回転軸3の1� �転に亘って係合部6aが当接可能である。しか し、回転軸3の回転範囲が制限される場合に� �、係合面7aは、回転軸3の回転範囲のみに亘� �て係合部6aが当接可能であればよい。

 図3はインデックステーブルの実施形態の 変形例を示すもので、回転伝達機構50および� ��位規制装置60の各構成に特徴があるもので� �る。

 回転伝達機構50は、第1の歯車5と第2の歯� �6の間に中間部材としてアイドルギヤ13を設� �た歯車機構である。アイドルギヤ13は、フレ ーム1に対し回転可能に軸支される。

 変位規制装置60は、支持部材7の上部と下� ��をそれぞれ移動部材11として用いている。� �ち、直方体形状である支持部材7の上面と下� ��を案内面11bとして支持部材7の往復移動方向 と平行に形成される。一方、支持部材7の往� �移動方向に沿って間隔をあけて、一列に配� �された転動体である複数のローラ9bを規制部 材9として用いている。そのため、案内面11b� �支持部材7の往復移動方向に十分な長さを有� ��ており、両案内面11b共、常時、2つ以上のロ ーラ9bが対向している。変位規制装置60は、� �動部材11と規制部材9とからなる組を、第2の� ��4の軸線を挟んで両側にそれぞれ1組有して� �り、支持部材7の偶力による回転変位が抑え� ��れると共に、支持部材7は、ローラ9bを回転� ��せながら移動し、その際、滑り抵抗でなく� ��がり抵抗が加わりつつ移動するので、支持� ��材7のより円滑な往復移動を可能とする。

 複数のローラ9bはフレーム1に支持されて� ��り、具体的には、ローラ収容溝を有するロ� ��ラホルダ9cに複数のローラ9bをピンで回転可 能に設けており、ローラホルダ9cの両端は、� ��スタンス9dを介してフレーム1にボルトで固� ��される。

 図3は、図2と同様に、流体圧シリンダ装� �8による補償トルクT2が最大となる状態、即� �、被駆動体によるアンバランストルクT1が最 大となる時の状態を表している。回転伝達機 構50は、アイドルギヤ13を用いているため、� �駆動体の重心Gの位置は、図2では回転軸3の� �心に対し右側の水平位置に在るのに対し、� �変形例では左側の水平位置に在る。

 本変形例では、ローラ9bはローラホルダ9c を介してフレーム1に支持され、支持部材7の� ��動部材11部分に案内面11bを形成している。� �かし、支持部材7に固定される移動部材11に� �ーラ9bを設け、フレーム1に支持部材7の往復� ��動方向に延在する案内面を有する規制部材9 を設けてもよい。

 本変形例では、変位規制装置60に転動体� �用い、かつ、回転軸3と第2の歯車6との位相� �合わす際に、ローラホルダ9cの干渉をなくし て第1の歯車5を取り外し可能とするために、� ��1の歯車5と第2の歯車6の間に中間部材として アイドルギヤ13を設けている。しかし、第2の 軸4の軸線を挟んで、第1の歯車5側の変位規制 装置60のみを、図2に示すように移動部材11と� ��てシャフト11aを用いて支持部材7に固定し、 規制部材9としてガイドメタル9aを用いてシリ ンダヘッド8cに設けることにより、アイドル� ��ヤ13を設けることなく、第1の歯車5を取り外 し可能としてもよい。その場合、変位規制装 置60は、第2の軸4の軸線を挟んで一方の側と� �方の側とで、規制部材9と移動部材11との組� �構成部材が異なる。

 図4は、インデックステーブルの別の変形 例を示すもので、付勢部材80にウェイト14を� �いることを特徴とするものである。

 付勢部材80は、複数のウェイト14と、ウェ イトベース20に一端を固定すると共に他端を� ��ープホルダ15を介して支持部材7に固定する� ��イヤロープ16と、ウェイト14の重量によるワ イヤロープ16の牽引の向きを支持部材7の往復 移動方向に変換するロープ引き回し装置17と� ��ら構成される。なお、昇降に伴ってウェイ� ��14が揺れるのを抑えるため、ケース10にウエ イトガイドを設けて、ウェイト14の外周面ま� ��はウェイト14に設けられるガイド孔に接す� �ようにしてもよい。

 ロープ引き回し装置17は、ウェイト14をで きるだけ上方位置に設けるために、ケース10� ��外側に沿ってワイヤロープ16を張架してお� �、ケース10に取り付けられる複数の滑車19を� ��する。重量が異なるウェイト14を積み重ね� �ことにより、付勢力Fを調整し、所望の第2の 回転トルクT2を発生させる。

 以上の実施形態、変形例では、付勢部材8 0は、流体圧シリンダ装置8や、ウェイト14を� �いる。しかし、付勢部材80として圧縮スプリ ング等の弾性部材を用いてもよい。その場合 、収縮させた圧縮スプリングの一端を移動支 持装置で支持すると共に、圧縮スプリングの 他端を支持部材7に当接させ、専用モータ等� �よって、回転軸3の回転に連動して前記移動� ��持装置を移動させることにより、圧縮スプ� ��ングの付勢力を一定に維持する。

 また、回転伝達機構50は、第1、第2の円形 部材として複数のプーリ、またはスプロケッ トと、中間部材としてプーリ、またはスプロ ケットに巻き掛けるベルト、またはチェーン を用いるものであっても良い。例えば、互い に同一歯数の第1のタイミングベルトプーリ� �第2のタイミングベルトプーリとを設け、タ� ��ミングベルトを両プーリに巻き掛ける。

 また、回転軸3と同量だけ第2の軸4を回転� ��せるとは、略同量(10%以内の差)も含むもの� �する。例えば、第1の円形部材および第2の円 形部材に、ギヤ、タイミングベルトプーリま たはスプロケットを用いる場合ならば、10%以 内の歯数差、また、これら円形部材にVプー� �を用いる場合は10%以内のピッチ円差も含ま� �、係合部6aに加わる付勢力は、少なくとも回 転軸3の実用回転範囲に亘って、第1の回転ト� ��ク、即ちアンバランストルクT1を補償する� �とができる。

 また、第1の歯車5は、ボルトを介して回� �軸3に固定されており、係合部6aを有する回� �体、即ち第2の歯車6と回転軸3との位相を合� �す際に、取り外し可能としている。しかし� �第1の歯車5と回転軸3との間に、商品名シュ� �ンリング(製造元:ドイツ国内のリングフェダ ー社)のような中間部材を介在させて、第1の� ��車5を回転軸3に無段階に固定してもよい。� �の場合、中間部材を操作して、第1の歯車5の 固定時には、摩擦力を発生させて第1の歯車5� ��回転軸3とを相対移動不能とし、第2の歯車6� ��回転軸3との位相を合わす際には、摩擦力を 解消して、第1の歯車5と回転軸3とを相対回転 可能とする。

 また、回転伝達機構50の第1の円形部材お� ��び第2の円形部材を構成する第1の歯車5およ� ��第2の歯車6の位置関係は、第2の歯車6が第1� �歯車5の下方に在って、第1の歯車5の軸心の� �直線上に第2の歯車6の軸心が在る。しかし、 第2の歯車6の軸心は、第1の歯車5の軸心の上� �に在ってもよく、また、必ずしも第1の歯車5 の軸心の鉛直線上に位置しなくもよく、例え ば、第1の歯車5の軸心の水平線上に在っても� ��い。また、支持部材7の往復移動方向は、全 て水平方向であるが、回転体の軸線と交差す る方向であれば、必ずしも水平方向でなくて もよく、例えば水平方向に対し、45°傾斜す� �方向等であってもよい。

 以上の実施形態および変形例では、イン� ��ックステーブルとして、傾斜インデックス� ��ーブルに用いられ、テーブル2のワーク載置 面の傾斜が、回転軸3の回転に伴って変化す� �。しかし、テーブル2のワーク載置面が、水� ��面に対し傾斜すると共に、回転軸3の回転角 に係わらず傾斜を一定に維持される一般のイ ンデックステーブルに用いられてもよく、本 発明は、テーブル2のワーク載置面が、水平� �に対し45°以上傾斜する一般のインデックス� ��ーブルにも適用される。テーブル2のワーク 載置面が水平面に対し45°以上傾斜する、換� �すれば、回転軸3が鉛直線に対し45°以上傾斜 する、例えば90°傾斜する一般のインデック� �テーブルでは、被駆動体の重心Gが回転軸3の 軸心から大きく偏倚している場合、回転軸3� �回転割出角によって、アンバランストルクT1 が大きく変化し、駆動モータの負荷変動が大 きいが、本発明を適用することにより、駆動 モータの負荷変動を抑える。

 本発明は上記の実施形態および変形例の� ��ずれにも限定されるものでなく、本発明の� ��求範囲を逸脱しない限りにおいて種々に変� ��することが可能である。