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旋 转轴平衡机构

阅读：912发布：2020-05-13

专利汇可以提供旋转轴平衡机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种不用増加支撑旋转轴的轴承构件即可防止旋转轴轴心偏移的旋转轴平衡机构。本发明的旋转轴平衡机构(20)具有：辅助转矩产生单元(21)及反作用力产生单元(22)，辅助转矩产生单元(21)用以产生辅助转矩将至少一部分失衡转矩抵销；辅助转矩产生单元(21)具备：凸轮构件(24)，固定于旋转轴(4)；凸轮从动构件(25)，抵接并跟循凸轮构件(24)；及气体弹簧 (27)，使辅助转矩经由凸轮从动构件(25)与凸轮构件(24)作用于旋转轴(4)，而反作用力产生单元(22)用以产生平衡力矩而将倾斜的力矩抵销，该倾斜的力矩为：因气体弹簧(27)的推压力而使旋转轴(4)以轴承构件(9)为中心朝着离开辅助转矩产生单元(21)的方向倾斜的力矩，且反作用力产生单元(22)为包夹着旋转轴(4)而设在辅助转矩产生单元(21)的相反侧。，下面是旋转轴平衡机构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种旋转轴平衡机构，用以减轻旋转轴的失衡转矩，而前述失衡转矩从由前述旋转轴所支撑的构件作用在前述旋转轴，前述旋转轴经由轴承构件以转动自如方式支撑在轴支撑构件，其特征在于：
具有辅助转矩产生单元及反作用力产生单元，前述辅助转矩产生单元用以产生将前述失衡转矩的至少一部分抵销的辅助转矩，
前述辅助转矩产生单元具备：凸轮构件，固定于前述旋转轴；凸轮从动构件，抵接并跟循前述凸轮构件；以及推压单元，透过将前述凸轮从动构件向前述凸轮构件侧推压，使辅助转矩经由前述凸轮构件作用于前述旋转轴，
前述反作用力产生单元用以产生平衡力矩而将倾斜的倾斜力矩抵销，而前述倾斜的力矩为：因前述推压单元的推压力而使前述旋转轴以前述轴承构件为中心朝着离开前述辅助转矩产生单元的方向倾斜的力矩；且前述反作用力产生单元为包夹前述旋转轴而设在前述辅助转矩产生单元的相反侧。
2.根据权利要求1所述的旋转轴平衡机构，其特征在于，前述反作用力产生单元具备：
辊构件，抵接并跟循前述旋转轴；以及推压构件，将前述辊构件向前述旋转轴侧弹性推压。
3.根据权利要求1所述的旋转轴平衡机构，其特征在于，前述反作用力产生单元具备：
第2凸轮构件，固定在前述旋转轴；第2凸轮从动构件，抵接并跟循前述第2凸轮构件；以及第
2推压单元，将前述第2凸轮从动构件向前述第2凸轮构件侧推压，以产生前述平衡力矩，并且产生一部分辅助转矩。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转轴平衡机构，其特征在于，前述辅助转矩产生单元的推压单元以气体弹簧构成。
5.根据权利要求4所述的旋转轴平衡机构，其特征在于，前述旋转轴的内侧内建有旋转接头。
6.根据权利要求4所述的旋转轴平衡机构，其特征在于，前述旋转轴以可转动方式支撑工作台单元，前述工作台单元为在分度头装置中以装卸自如方式装设工件的工作台单元。

说明书全文

旋转轴平衡机构

技术领域

[0001] 本发明关于一种旋转轴平衡机构，特别是具备有辅助机构以减轻作用在轴支撑构件所支撑的旋转轴的失衡转矩(不平衡力矩)者。

背景技术

[0002] 传统上，将旋转轴经由轴承构件以转动自如方式支撑在轴支撑构件，并将工作台单元或臂部等被驱动构件链接于旋转轴，通过藉电动伺服马达等旋转驱动单元令旋转轴旋转，使被驱动构件绕着旋转轴摆动驱动的分度头装置或机械手臂等各种机械装置已为现有。

[0003] 不过，因被驱动构件及固定于被驱动构件的工件等附属品的自身重量或转动中心的偏倚负载所导致的失衡转矩会经由被驱动构件作用在上述的旋转轴，所以有对抗前述失衡转矩来使旋转轴旋转驱动的必要。因此，一般为了减轻作用在旋转轴的失衡转矩，很多情况是在轴支撑构件上组装具备气体弹簧或流体压缸等旋转轴平衡机构。

[0004] 例如，在专利文献1所述的旋转台装置中就揭示了以下构造：将曲柄构件的一端部安装在与工作台单元链接的旋转轴的自由端，并将平衡汽缸的汽缸本体以转动自如方式安装在前述曲柄构件的另一端部，且将以进退自如方式装设于前述汽缸本体的活塞杆的前端部以可转动方式安装于设置面侧。

[0005] 如上述专利文献1那样在组装有以平衡轴支撑汽缸本体的平衡汽缸构造中，会有机械装置大型化的问题。因此，在专利文献2所述的旋转轴平衡机构中，揭示一种在使工作台单元旋转的旋转轴的自由端安装圆形凸轮板，且使气体弹簧的输出活塞杆前端的凸轮从动构件抵接于凸轮板外周面的构造。但，这些专利文献1、2的构造中，由于汽缸本体或转动部分会露出外部，而有异物容易侵入的问题。

[0006] 此外，如上述专利文献2那样在旋转轴的自由端设置凸轮机构的构造中，由于负载会经由凸轮机构加诸于旋转轴的自由端，所以旋转轴的偏转角会变大，而有工件的加工精确度或臂部的动作精确度降低之虞。因此，在专利文献3所述的旋转轴支撑机构中，即揭示一种在支撑旋转轴的轴承间安装凸轮板，且设有一端部连结于轴支撑构件而另一端部连结于气体弹簧的输出活塞杆前端的摆动臂，并在前述摆动臂的中心部安装有抵接凸轮板外周面的凸轮从动构件的构造。在前述专利文献3的构造中，由于汽缸本体或摆动臂内建于轴支撑构件，所以不会有异物的侵入，但在更换气体弹簧时却必须拆卸轴支撑构件，而使作业成本増大。

[0007] [先前技术文献]

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1日本特开第2005－28539号公报

[0010] 专利文献2WO2005/038291号公报

[0011] 专利文献3日本特开第2007－71383号公报

发明内容

[0012] [发明所欲解决的课题]

[0013] 不过，近来，如上述在使被驱动构件摆动驱动的机械装置中，用以支撑旋转轴的轴承构件(轴承)因为要谋求小型化或旋转精确度的提升，固定在轴承构件的旋转轴的内轮与固定在轴支撑构件的外轮之间有很多是采用由多个圆筒形辊子彼此正交排列所成的十字辊轴承的情况。特别是因十字辊轴承可用1个轴承承担所有方向的负载，故机械装置可小型化。

[0014] 但，采用十字辊轴承作为轴承构件时，与一般的球轴承相比较，价格较高，而且，为了获得高精确度的旋转运动，在组装入机械装置之际，必须调整轴承间隙，或施加预压，所以像专利文献3的旋转轴支撑机构那样在以多个轴承支撑1组旋转轴的构造中应用十字辊轴承时，这些十字辊轴承的组装甚为费事，且成本増加，此外，还有机械装置大型化的问题。

[0015] 因此，如专利文献2的旋转轴平衡机构那样采用以1组轴承构件支撑旋转轴的构造时，如上所述，因为会形成在旋转轴的自由端设置凸轮机构的构造，而使旋转轴倾斜的倾斜力矩产生作用，发生因旋转轴轴心的偏移而使旋转精确度低下、工件的加工精确度或臂部的动作精确度低下的问题。而解决这种课题的对策在专利文献1至3的任一个中并未有所揭示。

[0016] 本发明的目的在提供一种不用増加支撑旋转轴的轴承构件，即可全力防止旋转轴的轴心偏移的旋转轴平衡机构，并且提供容易采用十字辊轴承作为轴承构件的旋转轴平衡机构等。

[0017] [解决课题的手段]

[0018] 权利要求1的旋转轴平衡机构，为用以减轻旋转轴的失衡转矩者，而前述失衡转矩从由前述旋转轴所支撑的构件作用在前述旋转轴，前述旋转轴经由轴承构件以转动自如方式支撑在轴支撑构件，其特征在于：具有辅助转矩产生单元以及反作用力产生单元，前述辅助转矩产生单元用以产生将前述失衡转矩的至少一部分抵销的辅助转矩，前述辅助转矩产生单元具备：凸轮构件，固定在前述旋转轴；凸轮从动构件，抵接并跟循前述凸轮构件；以及推压单元，为通过将前述凸轮从动构件向前述凸轮构件侧推压，而使辅助转矩经由前述凸轮构件作用于前述旋转轴，前述反作用力产生单元用以产生平衡力矩而将倾斜的倾斜力矩抵销，而前述倾斜的力矩为：因前述推压单元的推压力而使前述旋转轴以轴承构件为中心朝着离开辅助转矩产生单元的方向倾斜的力矩，且前述反作用力产生单元为包夹前述旋转轴而设在前述辅助转矩产生单元的相反侧。

[0019] 权利要求2的旋转轴平衡机构，在权利要求1的发明中，前述反作用力产生单元具备：辊构件，抵接并跟循前述旋转轴；以及推压构件，使前述辊构件向前述旋转轴侧弹性推压。

[0020] 权利要求3的旋转轴平衡机构，在权利要求1的发明中，前述反作用力产生单元具备：第2凸轮构件，固定于前述旋转轴；第2凸轮从动构件，抵接并跟循前述第2凸轮构件；以及第2推压单元，将前述第2凸轮从动构件向前述第2凸轮构件侧推压，以产生前述平衡力矩并且产生一部分辅助转矩。

[0021] 权利要求4的旋转轴平衡机构，在权利要求1至3的任一项发明中，前述辅助转矩产生单元的推压单元以气体弹簧所构成。

[0022] 权利要求5的旋转轴平衡机构，在权利要求4的发明中，前述旋转轴的内侧内建有旋转接头。

[0023] 权利要求6的旋转轴平衡机构，在权利要求4的发明中，前述旋转轴为以可转动方式支撑工作台单元，前述工作台单元为在分度头装置中以装卸自如方式装设工件的工作台单元。

[0024] [发明的功效]

[0025] 若依权利要求1的发明，由于具有上述课题解决手段所述的构成，所以可通过藉反作用力产生单元在旋转轴产生平衡力矩，俾藉辅助转矩产生单元的推压单元的推压力抵销倾斜力矩，所以可防止旋转轴的倾斜，且可防止旋转轴的轴心偏移，前述倾斜力矩以轴承构件为中心使旋转轴朝离开辅助转矩产生单元的方向倾斜。

[0026] 因而，通过在旋转轴的轴承构件的相反侧设置反作用力产生单元，可以防止因辅助转矩产生单元所导致的旋转轴倾斜，且可防止工件的加工精确度或臂部的动作精确度低下的情形，并且即使不追加设置轴承构件，也可防止旋转轴的倾斜，所以可实现轴承构件设置数量的减少，又可易于采用十字辊轴承作为轴承构件。

[0027] 若依权利要求2的发明，由于反作用力产生单元具备：辊构件，抵接并跟循旋转轴；以及推压构件，将前述辊构件向旋转轴侧弹性推压，所以通过使用弹簧构件等推压构件，即可得到成本低且小型化的反作用力产生单元。

[0028] 若依权利要求3的发明，由于反作用力产生单元具备：第2凸轮构件，固定于旋转轴；第2凸轮从动构件，抵接并跟循前述第2凸轮构件；以及第2推压单元，将前述第2凸轮从动构件向第2凸轮构件侧推压，以产生平衡力矩并且产生一部分辅助转矩，所以可通过反作用力产生单元采用与辅助转矩产生单元相同的构造，使辅助转矩増大。

[0029] 若依权利要求4的发明，由于辅助转矩产生单元的推压单元以气体弹簧所构成，所以可构成弹簧常数较低的推压单元，使因行程所导致的推压力变动可以尽量减少。

[0030] 若依权利要求5的发明，由于旋转轴的内侧内建有旋转接头，所以通过将组装有旋转轴平衡机构的机械装置经由旋转接头连接于流体压机器，即可实现机械装置的自动化。

[0031] 若依权利要求6的发明，旋转轴在分度头装置中以可转动方式支撑工作台单元，前述工作台单元为以装卸自如方式装设工件的工作台单元，所以将分度头装置的工作台单元从最下方位置向上方摆动之际，可以产生辅助转矩并且产生平衡力矩。附图说明

[0032] 图1为本发明实施例1有关的分度头装置的概略剖面图。

[0033] 图2为实施例1有关的旋转轴与轴支撑构件及旋转轴平衡机构的水平剖面图。

[0034] 图3为实施例1有关的旋转轴与轴支撑构件及旋转轴平衡机构的垂直剖面图。

[0035] 图4为实施例2有关的旋转轴与轴支撑构件及旋转轴平衡机构的水平剖面图。

[0036] 图5为实施例2有关的旋转轴与轴支撑构件及旋转轴平衡机构的垂直剖面图。

具体实施方式

[0037] [发明的实施形态]

[0038] 以下，根据实施例就本发明的实施形态加以说明。

[0039] 此外，以下的实施例1、2为将本案特有的旋转轴平衡机构应用在分度头装置的情况例，前述分度头装置将藉由工作机械施以机械加工的工件以装卸自如方式装设。

[0040] [实施例1]

[0041] 首先，就分度头装置1的整体构造作简单说明。

[0042] 如图1所示，分度头装置1具备：工作台单元2；链接于工作台单元2的左右两端，且以可转动方式支撑工作台单元2的左右一对旋转轴3、4；以旋转自如方式支撑左侧的旋转轴3的左侧轴支撑构件5；以旋转自如方式支撑右侧的旋转轴4的右侧轴支撑构件6；将工作台单元2及旋转轴3、4绕着水平的旋转轴心S旋转驱动的转动驱动机构7；以及旋转轴平衡机构
20等。下文中，以图1的上下左右方向为上下左右方向来说明。

[0043] 工作台单元2具备：左臂部2a，以一体方式连结于左侧旋转轴3的右端部，且向与旋转轴心S正交的下方延伸预定长度；右臂部2b，以一体方式连结于右侧旋转轴4的左端部，且向与旋转轴心S正交的下方延伸预定长度；以及作业台本体2c，左右两端部以一体方式连结于左臂部2a的下端部及右臂部2b的下端部。

[0044] 工作台单元2的作业台本体2c设有多组夹紧机构8a及多组台座构件8b，并藉这些夹紧机构8a及台座构件8b使工件W以装卸自如方式装设于作业台本体2c。藉转动驱动机构7使工作台单元2转动到目标旋转位置而在形成停止状态后，即可藉装设在工作机械主轴的加工工具对工件W施行机械加工。

[0045] 此外，如图1所示，作业台本体2c以水平位向位于最下方位置的状态为工作台单元2的起始位置，在前述起始位置时，左右侧旋转轴3、4也处在旋转起始位置，图2至图5所示的旋转轴4的位置亦为旋转起始位置。

[0046] 转动驱动机构7设在左侧的轴支撑构件5。转动驱动机构7由：固定于左侧旋转轴3的转塔7a、啮合于前述转塔7a的辊齿轮凸轮7b、以及可旋转驱动前述辊齿轮凸轮7b的电动伺服马达(图标省略)等所构成。驱动力从电动伺服马达(图标省略)经由辊齿轮凸轮7b及转塔7a输入左侧的旋转轴3，使工作台单元2被转动(摆动)驱动。

[0047] 在此，工作台单元2及固定于作业台本体2c的工件W的重心与左右旋转轴3、4的旋转轴心S不一致时，旋转轴3、4就会因前述工作台单元2及工件W的偏负载而产生失衡转矩。为了在右侧的旋转轴4产生辅助转矩藉以抵销前述失衡转矩的全部或一部分，右侧的轴支撑构件6设有后述本案特有的旋转轴平衡机构20。

[0048] 其次，就右侧的旋转轴4加以说明。

[0049] 如图1至图3所示，旋转轴4经由1组轴承构件9支撑在轴支撑构件6的左端部。旋转轴4从左方向右方具备：大径轴部4a、形成的直径较前述大径轴部4a小且装设有轴承构件9的中径轴部4b、形成的直径较前述中径轴部4b小且装设有凸轮构件24的小径轴部4c。

[0050] 旋转轴4以筒状构件构成，在前述筒状构件的内侧内建有用以连接多个系统的流体压通路的旋转接头11。前述旋转接头11连接于流体压供应源，并从流体压供应源经由多条流体压软管与旋转接头11及形成在工作台单元2的多个流体压通路等而向多组夹紧机构8a供应流体压(例如，油压)。

[0051] 接着，针对右侧的轴支撑构件6进行说明。

[0052] 如图1至图3所示，轴支撑构件6的内侧由左方向右方形成有：供装设轴承构件9的中径孔6a、所形成的孔径较前述中径孔6a小的小径孔6b、所形成的孔径较前述小径孔6b及中径孔6a大的大径孔6c。轴支撑构件6的左端部安装有内周部装设了密封构件的环构件12，轴支撑构件6的右端部安装有盖板13。轴支撑构件6将其下端部的固定部6d藉由多个螺栓构件固定在设置面等(参照图3)。

[0053] 而且，轴支撑构件6的周壁部中的前侧壁部横向形成有用来装设辅助转矩产生单元21的第1安装筒部15。轴支撑构件6的周壁部中的后侧壁部横向形成有第2安装筒部16，该第2安装筒部16在第1安装筒部15的相反侧包夹着旋转轴心S用以装设反作用力产生单元22。

[0054] 第1安装筒部15形成有延伸于与大径孔6c正交的方向的第1贯通孔15a。第2安装筒部16形成有延伸于与大径孔6c正交的方向的第2贯通孔16a。第2安装筒部16的中心轴B形成在对第1安装筒部15的中心轴A偏心且从第1安装筒部15向右方偏移的位置。

[0055] 其次，针对轴承构件9加以说明。

[0056] 如图2所示，轴承构件9由公知的十字辊轴承所构成，具备：固定在旋转轴4的中径轴部4b的内轮、固定在轴支撑构件6的中径孔6a的外轮、以及彼此成正交状排列于内轮与外轮之间的多个圆筒形辊。

[0057] 通过轴承构件9的外轮藉环构件12与中径孔6a及小径孔6b间的阶梯部挟持在轴支撑构件6的中径孔6a，轴承构件9的内轮藉环状的支撑构件4d与中径轴部4b及大径轴部4a间的阶梯部挟持在旋转轴4的中径轴部4b，使轴承构件9得以设在旋转轴4与轴支撑构件6之间。

[0058] 接着，针对本案特有的旋转轴平衡机构20进行说明。

[0059] 如图1至图3所示，旋转轴平衡机构20设于右侧的轴支撑构件6，用以减轻工作台单元2停止时于旋转轴4发生的失衡转矩，并且减轻发生于旋转轴4的使旋转轴4倾斜的倾斜力矩。

[0060] 即，旋转轴平衡机构20具有：辅助转矩产生单元21，产生用以抵销至少一部分失衡转矩的辅助转矩；及反作用力产生单元22，会产生平衡力矩而将倾斜的力矩抵销，前述倾斜的力矩为：因前述辅助转矩产生单元21的气体弹簧27的推压力而使旋转轴4以轴承构件9为中心朝离开辅助转矩产生单元21的方向倾斜的力矩。

[0061] 其次，针对辅助转矩产生单元21加以说明。

[0062] 如图2、图3所示，辅助转矩产生单元21以横向位向设于轴支撑构件6中央部分前侧的第1安装筒部15。辅助转矩产生单元21为使辅助转矩在包含旋转轴心S的水平面上朝与旋转轴心S正交的方向而从前方作用于旋转轴4的装置。

[0063] 第1安装筒部15的第1贯通孔15a开口侧装设有有底筒状的收容孔形成构件23。亦即，收容孔形成构件23的筒状部前端从前方插入第1贯通孔15a，而形成在收容孔形成构件23中途部外侧的凸环部23b则抵接于第1安装筒部15的前端部，并藉由多个螺栓固定在第1安装筒部15的前端部。收容孔形成构件23形成有供收容气体弹簧27的汽缸本体27a的气体弹簧收容孔23a。

[0064] 辅助转矩产生单元21具备：固定在旋转轴4的凸轮构件24；抵接并跟循前述凸轮构件24的凸轮从动构件25；装设有前述凸轮从动构件25的输出构件26；以及通过将凸轮从动构件25向凸轮构件24侧弹性推压而使辅助转矩经由凸轮构件24作用在旋转轴4的气体弹簧27(相当于推压单元)等。

[0065] 凸轮构件24具备：大致楕圆形的凸轮板24a；及以贯通状一体形成于前述凸轮板24a的中心部分且构成旋转轴4的一部分的筒状部24b。凸轮板24a位于筒状部24b外周部靠左侧的部分。且凸轮板24a经由筒状部24b以对旋转轴心S偏心的状态固定在旋转轴4的小径轴部4c。

[0066] 工作台单元2在图1所示的最下方位置时，如图2、图3所示，凸轮板24a形成为由旋转轴心S至凸轮从动构件25的距离达到最小的位向，并将筒状部24b嵌套固定于旋转轴4的小径轴部4c。筒状部24b藉键构件28拘束其相对于旋转轴4的旋转，并藉C形环29限制其移动于旋转轴心S方向。

[0067] 凸轮从动构件25在外周部具有圆筒面，得以藉气体弹簧27所提供的巨大推压力推压于凸轮板24a外周面的辊构件来构成。凸轮从动构件25收容于形成在输出构件26前端部(后端部)的收容凹部26a，藉水平的销构件31以旋转自如方式安装。

[0068] 输出构件26以进退自如方式插入于装设在第1贯通孔15a的导引轴承构件33。输出构件26藉形成于其前端部分外周部的限制槽26b及固定于收容孔形成构件23且卡合于限制槽26b的限制销32限制其不会绕着气体弹簧27的轴心旋转。输出构件26形成有前方开放状的气体弹簧插入孔26c。

[0069] 气体弹簧27具备：汽缸本体27a；形成于前述汽缸本体27a内且封入有高压压缩气体(例如，10至20MPa的压缩氮气)的气体收容室(图示省略)；以及以滑动自如方式插入前述气体收容室并承受压缩气体的压力而向后方进退伸缩的活塞杆构件27b。

[0070] 汽缸本体27a的头侧端壁部固定在收容孔形成构件23的气体弹簧收容孔23a的底部(内部后端壁)。汽缸本体27a的活塞杆侧端壁部插入输出构件26的气体弹簧插入孔26c，通过活塞杆构件27b的前端抵接气体弹簧插入孔26c的底部(内部后端壁)，输出构件26会藉气体弹簧27的推压力向旋转轴心S侧推压。此外，通过将收容孔形成构件23向前方拆卸，很容易将输出构件26或气体弹簧27更换。

[0071] 按照工作台单元2的摆动位置(即，旋转轴4的旋转位置)，与凸轮从动构件25接触的接触部会产生接触角，该接触部为对凸轮板24a外周面的垂直面倾斜，藉由前述接触角及上述的推压力，辅助转矩就会附加于凸轮板24a。凸轮构件24的形状仅显示一例，惟从旋转轴心S至与凸轮从动构件25的接触部为止的距离，在图3的状态中属于最小，随着旋转轴4从图3的状态旋转，上述距离会轴渐増大，而在旋转180度的状态中达到最大。

[0072] 凸轮板24a从图3的状态到旋转轴4旋转至约90度为止的期间，上述的接触角会渐増，然后，旋转轴4旋转至180度为止的期间，上述的接触角会渐减。亦即，工作台单元2从图1的状态(旋转0度的位置)到大约旋转90度的位置，辅助转矩达到最大；随着从前述旋转90度位置离开旋转0度位置或离开旋转180度位置，辅助转矩会逐渐减少，而在旋转0度位置与旋转180度位置时，辅助转矩为零。另外，通过改变凸轮板24a的凸轮形状，可以改变接触角，且可改变辅助转矩的特性。由于可藉辅助转矩降低转动驱动机构7的电动伺服马达负载，所以可获致省能源效果或电动伺服马达的小型化。

[0073] 其次，就反作用力产生单元22加以说明。

[0074] 如图2、图3所示，反作用力产生单元22以横向位向设于轴支撑构件6的右侧部分后侧的第2安装筒部16。反作用力产生单元22使平衡力矩在包含旋转轴心S的水平面上朝与旋转轴心S正交的方向从后方作用于旋转轴4的自由端侧者。

[0075] 第2安装筒部16的第2贯通孔16a的开口侧装设有有底筒状的汽缸孔形成构件34。即，汽缸孔形成构件34的筒状部从后方插入第2贯通孔16a，汽缸孔形成构件34的基端侧突缘部则抵接于第2安装筒部16的后端部，并藉多个螺栓固定于第2安装筒部16的后端部。汽缸孔形成构件34形成有供装设输出构件36的汽缸孔34a。此外，通过将汽缸孔形成构件34向后方拆卸，可容易更换输出构件36或弹簧构件37。

[0076] 即，反作用力产生单元22包夹着旋转轴4设在辅助转矩产生单元21的相反侧，且相对于凸轮构件24的凸轮板24a位在轴承构件9的相反侧。反作用力产生单元22以其轴心(中心轴B)与辅助转矩产生单元21的轴心(中心轴A)偏移的状态设置。

[0077] 反作用力产生单元22具备：抵接并跟循旋转轴4的辊构件35；装设有前述辊构件35的输出构件36；及通过将前述辊构件35向旋转轴4侧弹性推压而经由辊构件35在旋转轴4产生平衡力矩的弹簧构件37(相当于推压构件)等。

[0078] 辊构件35以弹簧构件37所提供的推压力而推压于旋转轴4的外周面的设计，其收容在形成于输出构件36末端部(前端部)的收容凹部36a，并藉由水平的销构件38安装成旋转自如。

[0079] 输出构件36以进退自如方式插入汽缸孔形成构件34的汽缸孔34a。输出构件36藉形成在其后端外周部的限制槽36b及固定于汽缸孔形成构件34且卡合于限制槽36b的限制销39加以限制，俾使其不会绕着反作用力产生单元22的轴心旋转。输出构件36形成有后方开放状的弹簧收容凹部36c。

[0080] 弹簧构件37以压缩形态装设在汽缸孔形成构件34与输出构件36之间。弹簧构件37的后端部抵接于汽缸孔34a的内部后端壁，弹簧构件37的前端部则抵接于弹簧收容凹部36c的内部后端壁，通过将输出构件36向旋转轴心S侧弹性推压，平衡力矩就可附加于旋转轴4的小径轴部4c右端部。依此方式，由于辅助转矩产生单元21及反作用力产生单元22内建于轴支撑构件6，所以可防止异物的侵入，使耐久性提升。

[0081] 接着，就本发明旋转轴平衡机构20的作用及功效进行说明。

[0082] 借着气体弹簧27的推压力，在旋转轴4会产生以轴承构件9为中心使旋转轴4朝离开辅助转矩产生单元21的方向倾斜的倾斜力矩M1。在轴承构件9与气体弹簧27的轴心间的距离设为L1，气体弹簧27朝与旋转轴心S正交方向的推压力设为F1时，前述倾斜力矩M1就可以公式M1＝L1×F1算出。

[0083] 另一方面，为了抗衡倾斜力矩M1，藉反作用力产生单元22产生的平衡力矩M2，在轴承构件9与弹簧构件37的轴心间的距离设为L2，弹簧构件37朝与旋转轴心S正交方向的推压力设为F2时，平衡力矩M2就可以公式M2＝L2×F2算出。因此，为了平衡力矩M2＝倾斜力矩M1的目的，通过预先将L2与F2设定在适当值，就可将上述力矩M1抵销。

[0084] 如以上所说明，通过藉反作用力产生单元22在旋转轴4产生平衡力矩而将倾斜力矩抵销，该倾斜力矩为因辅助转矩产生单元21的推压单元的推压力而使旋转轴4以轴承构件9为中心朝离开辅助转矩产生单元21的方向倾斜的力矩，由此构成可防止旋转轴4的倾斜，及旋转轴4的轴心偏移。

[0085] 因而，由于通过在旋转轴4的轴承构件9相反侧设置反作用力产生单元22，即可防止因辅助转矩产生单元21导致的旋转轴4的倾斜，并防止工件W的加工精确度或臂部的动作精确度低下的情形，并且即使不追加设置轴承构件9也可防止旋转轴4的倾斜，而可实现轴承构件9设置数量的减少，且可易于采用十字辊轴承作为轴承构件9。

[0086] 再者，由于反作用力产生单元22具备：抵接并跟循旋转轴4的辊构件35；以及将前述辊构件35向旋转轴4侧弹性推压的弹簧构件37(推压构件)，所以通过使用弹簧构件37等推压构件，即可构成成本低且小型的反作用力产生单元22。

[0087] 而且，由于辅助转矩产生单元21的推压单元以气体弹簧27构成，所以可构成弹簧常数较低的推压单元，可以尽量减少因行程造成推压力的变动。

[0088] 还有，由于旋转轴4的内侧内建有旋转接头11，所以通过将组装有旋转轴平衡机构20的机械装置经由旋转接头11连接于流体压机器，即可实现机械装置的自动化。

[0089] 除此之外，旋转轴4以可转动方式支撑分度头装置1中以装卸自如方式装设工件W的工作台单元2的旋转轴4，所以分度头装置1的工作台单元2从最下方位置往上方摆动之际，可以产生辅助转矩，并且可以产生平衡力矩。

[0090] [实施例2]

[0091] 其次，就实施例1的旋转轴平衡机构20施以局部变更所得的实施例2的旋转轴平衡机构20A加以说明。另外，实施例1的反作用力产生单元22为利用压缩形态弹簧构件37的构造，但实施例2的反作用力产生单元22A为利用凸轮机构与气体弹簧45的构造。

[0092] 如图4、图5所示，在轴支撑构件6A的周壁部的后侧壁部横向形成有第2安装筒部16A，该第2安装筒部16A为在第1安装筒部15的相反侧包夹着旋转轴心S用来装设反作用力产生单元22A。第2安装筒部16A的构造与第1安装筒部15相同。第2安装筒部16A的第2贯通孔
16Aa的开口侧装设有基本上与收容孔形成构件23相同的第2收容孔形成构件41。第2贯通孔
16Aa的内周部装设有供第2输出构件44以进退自如方式插入的导引轴承构件47。

[0093] 反作用力产生单元22A以横向位向设在轴支撑构件6A右侧部分后侧的第2安装筒部16A。反作用力产生单元22A为在包含旋转轴心S的水平面上朝与旋转轴心S正交的方向从后方在旋转轴4的自由端侧产生平衡力矩并且产生一部分辅助转矩的设计。此外，反作用力产生单元22A为基本上与辅助转矩产生单元21相同的构造，将一部分辅助转矩与平衡力矩一起作用在旋转轴4的小径轴部4c的右端部。

[0094] 即，反作用力产生单元22A具备：第2凸轮构件42，固定在旋转轴4；第2凸轮从动构件43，抵接并跟循前述第2凸轮构件42；第2输出构件44，装设有前述第2凸轮从动构件43；以及第2气体弹簧45(相当于推压单元)，通过将第2凸轮从动构件43向第2凸轮构件42侧弹性推压，使平衡力矩与辅助转矩经由第2凸轮构件42作用在旋转轴4。

[0095] 第2凸轮构件42具备：大致楕圆形的第2凸轮板42a；以及筒状部24b，以一体方式形成在前述凸轮板42a的中心部分，且兼用作辅助转矩产生单元21的凸轮构件24。凸轮板42a位于筒状部24b的外周部靠右侧部分。第2凸轮板42a则以旋转轴心S为中心以相对于凸轮板24a旋转180度的状态固定在筒状部24b。

[0096] 按照工作台单元2的摆动位置(即，旋转轴4的旋转位置)，与凸轮从动构件43接触的接触部会产生接触角，该接触部为相对于凸轮板42a的外周面的垂直面倾斜，藉由前述接触角及上述的推压力，辅助转矩会附加在凸轮板42a，并且，平衡力矩会朝与旋转轴心S正交的方向附加于旋转轴4。

[0097] 若依前述构造，由于反作用力产生单元22A具备：第2凸轮构件42，固定在旋转轴4；第2凸轮从动构件43，抵接并跟循前述第2凸轮构件42；以及第2气体弹簧45，将前述第2凸轮从动构件43向第2凸轮构件42侧弹性推压，以产生平衡力矩并且产生一部分辅助转矩，所以通过将反作用力产生单元22A设成与辅助转矩产生单元21相同的构造，即可増大辅助转矩。
至于其他的构成、作用及功效，则与前述实施例1相同，所以其说明容予省略。

[0098] 接着，就前述实施例1、2的局部变更形态加以说明。

[0099] [1]前述实施例1、2的旋转轴平衡机构20、20A虽组装于右侧的轴支撑构件6，但不必特地限定于此种构造，也可组装于具有转动驱动机构7的左侧轴支撑构件5。

[0100] [2]前述实施例1、2的反作用力产生单元22、22A相对于凸轮构件24的凸轮板24a而设在轴承构件9的相反侧，但不必特地限定于此种构造，只要是包夹着旋转轴4设在辅助转矩产生单元21的大致相反侧，也可设成反作用力产生单元22、22A的中心轴B与辅助转矩产生单元21的中心轴A一致的方式，也可设在轴承构件9与凸轮板24a之间。

[0101] [3]前述实施例1、2中，采用气体弹簧27作为辅助转矩产生单元21的推压单元，但不必特地限定于前述气体弹簧27，也可采用压缩弹簧或流体压缸等各种推压单元。

[0102] [4]前述实施例1、2中，旋转轴平衡机构20、20A应用在分度头装置1，但不必特地限定于此种构造，也可应用在分度头装置1以外的各种机械装置。

[0103] [5]此外，只要是本行业者，也可在前述实施例中附加各种变更的形态付诸实施，而不逸离本发明旨趣，所以本发明应包含这些变更形态。

[0104] 附图标记

[0105] W 工件

[0106] 1 分度头装置

[0107] 2 工作台单元

[0108] 3 左旋转轴

[0109] 4 右旋转轴

[0110] 5 左侧轴支撑构件

[0111] 6、6A 右侧轴支撑构件

[0112] 9 轴承构件

[0113] 11 旋转接头

[0114] 20、20A 旋转轴平衡机构

[0115] 21 辅助转矩产生单元

[0116] 22、22A 反作用力产生单元

[0117] 24 凸轮构件

[0118] 25 凸轮从动构件

[0119] 27 气体弹簧(推压单元)

[0120] 35 辊构件

[0121] 37 弹簧构件(推压单元)

[0122] 42 第2凸轮构件

[0123] 43 第2凸轮从动构件

[0124] 45 气体弹簧(第2推压单元)

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