(57)【要約】【課題】一つのテーブルを一平面上を前後左右方向及び回転方向に自在に移動させるＲ−θテーブル装置を提供する。【解決手段】軸受を備える貫通孔を設けたテーブルと、テーブルを水平に移動自在に保持するガイド部材と、軸受に傾斜して挿通される作用軸を備え、作用軸を回転、停止自在に駆動する駆動装置と、駆動装置を昇降させる昇降台と、昇降台を昇降させ、作用軸と軸受とが係合する作用点の位置を変える昇降装置と、昇降台を案内するポスト及びガイド部材を設け、昇降装置を装着するベースとを備え、昇降台を昇降して駆動装置の主軸の中心線と作用点との水平距離を変化させ、テーブルをガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受を備える貫通孔を設けたテーブルと、
前記テーブルを水平に移動自在に保持するガイド部材と、
前記軸受に傾斜して挿通される作用軸を備え、前記作用軸を回転、停止自在に駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を昇降させる昇降台と、
前記昇降台を昇降させ、前記作用軸と前記軸受とが係合する作用点の位置を変える昇降装置と、
前記昇降台を案内するポスト及び前記ガイド部材を設け、前記昇降装置を装着するベースと
を備え、
前記昇降台を昇降して前記駆動装置の主軸の中心線と前記作用点との水平距離を変化させ、前記テーブルを前記ガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させる
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項２】
請求項１記載のＲ−θテーブル装置において、
前記テーブルは、前記軸受を備える貫通孔を複数設け、
各前記貫通孔には前記作用軸がそれぞれ挿通され、
各前記作用軸は、同期運転される
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のＲ−θテーブル装置において、
前記軸受は、球面軸受である
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか記載のＲ−θテーブル装置において、
前記駆動装置及び前記昇降装置は、サーボモータ又はステッピングモータである
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか記載のＲ−θテーブル装置と、
前記テーブル上に固着されて搭載されるオネジ状工具と、
前記ベース上に固定され、メネジ加工用の穴を有する金属製の素材を把持又は固定する支持部材と
を有し、
前記テーブル上に固定された前記オネジ状工具が自転はせず一定水平面上の公転のみの運動をもって前記穴の内周に前記オネジ状工具の加工部を逐次押圧しながら前記加工部の形状を転写してネジ溝を成形する
ことを特徴とするメネジの加工装置。
【請求項６】
主軸の中心線に対して傾斜して前記主軸に連接する傾斜クランクピンと、
前記傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備える被移動体と、
前記被移動体を移動自在に保持するガイド装置と、
前記傾斜クランクピンと前記軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、前記傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置と
を備え、
前記調整装置によって前記主軸の中心線と前記作用点との距離を変化させ、前記被移動体を前記ガイド装置に沿って移動させる
ことを特徴とする可変クランク装置。
【請求項７】
請求項６記載の可変クランク装置において、
前記被移動体は、前記軸受を備える貫通孔を複数設け、
各前記貫通孔には、前記傾斜クランクピンがそれぞれ挿通され、
各前記作用軸は、同期運転される
ことを特徴とする可変クランク装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の可変クランク装置において、
前記軸受は、球面軸受である
ことを特徴とする可変クランク装置。
【請求項９】
請求項８記載の可変クランク装置において、
前記球面軸受は、前記傾斜クランクピンの挿通部が前記傾斜クランクピンの回転及び軸方向移動を妨げない内周を有する
ことを特徴とする可変クランク装置。
【請求項１０】
主軸の中心線に対して傾斜して前記主軸に連接する傾斜クランクピンと、
前記傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、
前記コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内に移動自在に保持するポンプ本体と、
前記傾斜クランクピンと前記軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、前記傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置と
を備え、
前記調整装置によって前記主軸の中心線と前記作用点との距離を変化させ、前記コネクションロッドに組み付けられる前記ピストンを前記シリンダブロック内を移動させる
ことを特徴とする可変吐出量ポンプ装置。
【請求項１１】
主軸の中心線に対して傾斜して前記主軸に連接する傾斜クランクピンと、
前記傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、
前記コネクションロッドに組み付けられるスライドを金型エリア内に移動自在に保持するプレス本体と、
前記傾斜クランクピンと前記軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、前記傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置と
を備え、
前記調整装置によって前記主軸の中心線と前記作用点との距離を変化させ、前記コネクションロッドに組み付けられる前記スライドを前記金型エリア内を移動させる
ことを特徴とする可変ストロークプレス装置。
【請求項１２】
主軸の中心線に対して傾斜して前記主軸に連接する傾斜クランクピンと、
前記傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、
前記コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内に移動自在に保持するエンジン本体と、
前記傾斜クランクピンと前記軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、前記傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置と
を備え、
前記調整装置によって前記主軸の中心線と前記作用点との距離を変化させ、前記コネクションロッドに組み付けられる前記ピストンを前記シリンダブロック内を移動させる
ことを特徴とする可変ストロークエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つのテーブルを一平面上を前後左右方向及び回転方向に自転することなく自在に移動させるＲ−θテーブル装置に関する。
本発明は、このＲ−θテーブル装置を使用してメネジ加工用の穴を有する金属製の素材の穴にメネジを加工する装置に関する。
本発明は、クランク軸の回転によるコネクションロッドの振幅を制御された外力により０から一定の設定値まで自由に滑らかに且つ剛性高く変更することを可能とした可変クランク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械、プレス成形機、トランスファマシン、産業用ロボットなどにおいて、Ｘ軸、Ｙ軸方向にワークを位置決めするため、一平面上を移動する電動式又は油圧式Ｘ−Ｙテーブルが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
この種のＸ−Ｙテーブルは、例えば、Ｘ軸方向にガイド溝を有し、Ｘ−ＹテーブルのベースとなるＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブル上に可動に設けられ、Ｙ軸方向にガイド溝を有するＹ軸テーブル（即ち、移動テーブル）と、Ｘ軸テーブルに設けられ、Ｙ軸テーブルをＸ軸方向に摺動変位させるＸ軸アクチュエータと、Ｙ軸テーブルをＹ軸方向に摺動変位させるＹ軸アクチュエータとで構成されている。
【０００３】
そして、Ｘ軸、Ｙ軸アクチュエータには、電動サーボモータ又は油圧モータとボールネジとを組合せたロータリ式アクチュエータ、又は復動式油圧シリンダを用いたアクチュエータが用いられる。
このように構成されるＸ−Ｙテーブルでは、Ｘ軸方向の移動は、Ｘ軸アクチュエータを作動してＹ軸テーブル及びＹ軸可動機構を一体に動かし、Ｙ軸方向の移動は、Ｙ軸アクチュエータを作動してＹ軸テーブル（即ち、移動テーブル）を動かし、所望の位置に位置決めすることができる。
【０００４】
一方、メネジは、周知のように、最も普遍的な締結要素であるネジの一方側を構成する。
従来、メネジはタッビング加工によって加工されることが知られている。
しかし、比較的大径のメネジの加工は、タッピング加工では、一般的に行われていなかった。
比較的大径のメネジの加工法は、シングルポイント工具（ねじ切りバイト）による切削加工が主流（例えば、特許文献２参照）である。
【０００５】
しかし、シングルポイント工具（ねじ切りバイト）による切削加工は、発生する切り屑の処理と切り屑発生に起因する工具刃先の損傷などの問題があるにも拘わらず、代替工法が存在しなかった。
なお、このメネジ切削法として、例えば、通常、チェザーと呼ばれるねじ切削用刃物を管体の被切削面に押し当て、管体を回転させつつ管軸方向に前後進させる方法が採用されている。
【０００６】
また、シングルポイント工具（ねじ切りバイト）にしろタッピングにしろ所望するメネジに対し、メネジの軸方向にその相対的一回転につきそのネジのピッチ分だけ相対移動することが余儀なくされている。従って、制御可動部分が増加し、結果として強度、剛性ともに高い加工機の設計ができなかった。
また、ネジ山の数に対応した工具の回転を必要とする（例えば、特許文献２参照）ため、その加工時間は自ずから限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０２８３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−３０３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先ず、従来のＸ−Ｙテーブルでは、Ｘ軸上を移動する台の上にＹ軸可動機構の全てを搭載する必要があるため、二重階層となり構成部品も多くなると共に剛性が低いという問題がある。
しかも、従来のＸ−Ｙテーブルでは、Ｙ軸テーブルをＸ軸方向に移動する場合、Ｙ軸テーブル全体を目的位置に移動させるため、常にＸ軸アクチュエータはＹ軸テーブル及びＹ軸テーブル上に設けられたＹ軸アクチュエータの全体を移動しなければならず、大きな力が必要であった。
【０００９】
また、Ｘ軸方向に移動する際の慣性重量が大きいため、高速で高精度で制御を行なうことが不可能であった。
さらに、ベース（Ｘ軸テーブル）に対してＹ軸アクチュエータを相対移動するため、Ｙ軸アクチュエータにつながる配線や配管などがＹ軸アクチュエータと共にベース（Ｘ軸テーブル）上を動き、配線や配管などが疲労により損傷することがあり、耐久性に問題があった。
また、渦巻き状であれ円運動であれ半径方向の外圧に対抗して運転する場合には、Ｘ軸、Ｙ軸の何れかが円弧揺動運動中に外力のベクトルが逆転し、その瞬間バックラツシによる振動と異常軌跡とが発生するという問題があった。
【００１０】
次に、メネジ加工においては、比較的小径ネジにおいては効力を発揮している溝なしタップと同様切り屑を発生しないネジ加工法を、溝なしタップの適用が一般的でない比較的大径品に適応しようとすることが考えられる。
しかし、オネジ状工具に必要なラジアル荷重は、所望するメネジの有効長さをはじめ、素材の硬さ、オネジ状工具の径など都度起因する条件により変化する。そのため、オネジ状工具に必要なラジアル荷重は、シングルポイント工具（ねじ切りバイト）による切削加工を目的とした加工と比較すると、少なくとも１０倍以上は必要となる。
【００１１】
しかも、オネジ状工具は、運動機能上は主軸の回転を止めたＮＣフライス盤と酷似しているが、通常のフライス盤に許容される主軸のラジアル荷重より遙かに大きな主軸のラジアル荷重（例えば、５０ｋＮｆ以上）が必要となる。
このように、主軸のラジアル荷重が５０ｋＮｆ以上となる機械は、存在しなかった。
従って、従来工法及び装置を用いて、切り屑を発生しないネジ加工法を溝なしタップの適用が一般的でない比較的大径品に適応することはできなかった。
【００１２】
一方、回転運動と往復運動とを係合するクランク機構は、ロコモーションともいわれ、蒸気機関をはじめいわば古典的な機構であり、現在も自動車のレシプロエンジンやクランクプレスなどの根幹をなすものである。
しかるに、クランク機構の欠点は、クランク軸と平行して配置されるクランクピンとの互いになす距離によりクランク軸の回転に対するクランクピン及びそれに係合するコネクションロッドの移動振幅が決定され、その機構自体では移動振幅を変更することができないことである。例えば、クランクプレスは、負荷にかかわらず剛性高く一定のストロークを維持する代表例であり、このストロークを可変にするにはＪＩＳＢ０１１１−４０３７などに定義されている如く、メインのクランクの偏芯量は固定されたものでありながらクランクピンとコネクションロッドの間に調整用の第二のエキセン部品を介在させ、その活用で見掛けストロークを変化させている。
この場合、クランク軸の回転位相に対して第二のエキセン部品が回転する分ピストンのピーク、ボトムの位相は変化を免れない。そのため、調整用の第二のエキセン部品を介在させるだけでは、その用途は限定的であり、広く普及していない。
【００１３】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、一つのテーブルを一平面上を前後左右方向及び回転方向に自転することなく自在に移動させるＲ−θテーブル装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、このＲ−θテーブル装置を使用してメネジ加工用の穴を有する金属製の素材の穴にメネジを加工する装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、クランク軸の回転によるコネクションロッドの振幅を制御された外力により零から一定の設計値まで自由に滑らかにかつ剛性高く変更することを可能にした可変クランク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るＲ−θテーブル装置は、軸受を備える貫通孔を設けたテーブルと、テーブルを水平に移動自在に保持するガイド部材と、軸受に傾斜して挿通される作用軸を備え、作用軸を回転、停止自在に駆動する駆動装置と、駆動装置を昇降させる昇降台と、昇降台を昇降させ、作用軸と軸受とが係合する作用点の位置を変える昇降装置と、昇降台を案内するポスト及びガイド部材を設け、昇降装置を装着するベースとを備え、昇降台を昇降して駆動装置の主軸の中心線と作用点との水平距離を変化させ、テーブルをガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、テーブルは、軸受を備える貫通孔を複数設け、各貫通孔には作用軸がそれぞれ挿通され、各作用軸は、同期運転される。
本発明において、軸受は、球面軸受である。
本発明において、駆動装置及び昇降装置は、サーボモータ又はステッピングモータである。
【００１６】
本発明に係るメネジの加工装置は、本発明に係るＲ−θテーブル装置と、このＲ−θテーブル装置のテーブル上に固着されて搭載されるオネジ状工具と、Ｒ−θテーブル装置のベース上に固定され、メネジ加工用の穴を有する金属製の素材を把持又は固定する支持部材とを有し、テーブル上に固定されたオネジ状工具が自転はせず一定水平面上の公転のみの運動をもって穴の内周にオネジ状工具の加工部を逐次押圧しながら加工部の形状を転写してネジ溝を成形することを特徴とする。
【００１７】
本発明において、所望するメネジをその転写で成形するためのオネジ状工具は、当然所望するメネジと同一のピッチ長さを有していなければならない。然るに、オネジ状工具のネジ径は、所望するメネジのネジ径より小さいため、そのネジ山の為すネジレ角はメネジのそれと比較して大きくなる。例えば、メネジ径に対するオネジ状工具の径が半分であれば、そのネジレ角はほぼ倍になる。このギャップを乗り越え、メネジにオネジ状工具と同一のピッチを成形するには、接触部では常々一定のスベリを確保すること、即ち共に自転しないという強固な同期が必要になる。
【００１８】
前述のネジレ角ギャップを解消するために、本発明が取った手段は、結果的には強固に前述の同期を維持することであった。メネジとオネジ状工具との径差が大きい場合、オネジ状工具は早々に加工されたメネジから離脱し成形されたメネジとの干渉は少ない。理論上は問題発生が顕わにはならないが、現実にはオネジ状工具の撓みによる傾斜の発生が顕著になり、精度の良好なメネジの転写成形には弱点となる。
メネジとオネジ状工具との径差が少なくなれば、オネジ状工具の傾斜発生は少なくなる。しかし、メネジとオネジ状工具との係合を解くまでの公転角度は大きくなり、メネジとオネジ状工具との干渉、係合の距離が長くなる。従って、オネジ状工具公転の抵抗が増す。この抵抗にも拘わらず、スリップ−スティック現象を伴わない滑らかな公転を保障するのには、加工機の剛性を高める以外にない。
【００１９】
斯かる状況を踏まえて本発明に係るＲ−θテーブル装置は、外力に対し高剛性でのプログラム運転ができるように、そのストロークをリニアーに変化させうる機構として主軸に対して傾斜する作用軸を包含する軸受の軸方向の位置を変えることで主軸と作用点の距離を変化させる構成とした。
そして、傾斜する作用軸とテーブルの間にはその傾斜をキャンセルするために角度変化に追従する球面軸受を設け、テーブルを常々水平を保持するようにしてある。
【００２０】
本発明に係る可変クランク装置は、主軸の中心線に対して傾斜して主軸に連接する傾斜クランクピンと傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備える被移動体と、被移動体を移動自在に保持するガイド装置と、傾斜クランクピンと軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置とを備え、調整装置によって主軸の中心線と作用点との距離を変化させ、被移動体をガイド装置に沿って移動させる。
【００２１】
本発明において、被移動体は、軸受を備える貫通孔を複数設け、各貫通孔には、傾斜クランクピンがそれぞれ挿通され、各傾斜クランクピンは、同期運転される。
本発明において、軸受は、球面軸受である。
本発明において、球面軸受は、傾斜クランクピンの挿通部が傾斜クランクピンの回転及び軸方向移動を妨げない内周を有する。
【００２２】
本発明に係る可変吐出量ポンプ装置は、主軸の中心線に対して傾斜して主軸に連接する傾斜クランクピンと、傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内に移動自在に保持するポンプ本体と、傾斜クランクピンと軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置とを備え、調整装置によって主軸の中心線と作用点との距離を変化させ、コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内を移動させる。
【００２３】
本発明に係る可変ストロークプレス装置は、主軸の中心線に対して傾斜して主軸に連接する傾斜クランクピンと、傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、コネクションロッドに組み付けられるスライドを金型エリア内に移動自在に保持するプレス本体と、傾斜クランクピンと軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置とを備え、調整装置によって主軸の中心線と作用点との距離を変化させ、コネクションロッドに組み付けられるスライドを金型エリア内を移動させる。
【００２４】
本発明に係る可変ストロークエンジンは、主軸の中心線に対して傾斜して主軸に連接する傾斜クランクピンと、傾斜クランクピンを挿通させる軸受を貫通孔内に備えるコネクションロッドと、コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内に移動自在に保持するエンジン本体と、傾斜クランクピンと軸受とが係合する作用点の位置を変えるように、傾斜クランクピンを回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置とを備え、調整装置によって主軸の中心線と作用点との距離を変化させ、コネクションロッドに組み付けられるピストンをシリンダブロック内を移動させる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、昇降台を昇降して駆動装置の主軸の中心線と作用点との水平距離を変化させ、一つのテーブルをガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させることができる構成としたので、従来のＸ−Ｙテーブルのように、Ｘ軸上を移動する台の上にＹ軸可動機構の全てを搭載する構成を必要としない。
そのため、二重階層となり構成部品も多くなると共に剛性が低いという従来のＸ−Ｙテーブルの問題が解消できる。
【００２６】
また、本発明によれば、昇降台を昇降して駆動装置の主軸の中心線と作用軸と軸受とが係合する作用点との水平距離を変化させ、一つのテーブルをガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させることができる構成としたので、渦巻き状であれ円運動であれ半径方向の外圧に対抗して運転する場合には、Ｘ軸、Ｙ軸の何れかが円弧揺動運動中に外力のベクトルが逆転し、その瞬間バックラツシによる振動と異常軌跡とが発生するという従来のＸ−Ｙテーブルの問題が解消できる。
【００２７】
本発明は、タッピング加工が一般的でない、比較的大径のメネジに対しても、シングルポイント工具（ねじ切りバイト）による切削加工で発生する切り屑の処理に悩まされることがない。また、加工原理から見ても、オネジ状工具が単一水平面上で公転するのみというシンプルな動きに象徴されるように、短時間で、加工が完了するというメリットを得ることができる。
【００２８】
本発明は、比較的小径ネジにおいては効力を発揮している溝なしタップと同様切り屑を発生しないメネジ加工法を、溝なしタップの適用が一般的でない比較的大径品に適応することができる。
また、本発明は、切削切り屑を発生させず、素材穴内径部に設けられた例えばキー溝のごとき障害物があってもこれを無視してメネジを加工することが可能となる。
【００２９】
本発明に係る可変クランク装置は、部品点数も少なく廉価に製作可能であると共に、用途としては機械プレス、液圧ポンプやコンプレッサーに限らず、例えば入力の方向をピストン側に変えれば、レシプロエンジンなどの動力伝達装置にも適用可能である。アトキンソンサイクルエンジンをはじめピストンのストロークを可変にしたエンジンの研究は現在も活発である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置の昇降台を下降させた状態を側面から示す断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置の昇降台を上昇させた状態を側面から示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置の一部を切り欠いて示す概略平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置の昇降台を上昇させると共に作用軸の角度を変えた状態を側面から示す断面図である。
【図５】図４のＲ−θテーブル装置の一部を切り欠いて示す概略平面図である。
【図６】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】図２の要部を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置をメネジの加工装置に適用した第二実施形態を示す説明図である。
【図９】図８の要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係るメネジ加工装置をボールネジ用のナット部材の加工に適用したボールネジ用のナット部材断面図である。
【図１１】図１０のボールネジ用のナット部材を示す側面図である。
【図１２】図１０のボールネジ用のナット部材を加工するオネジ状工具を示す正面図である。
【図１３】図１２の側面図である。
【図１４】本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置を示す断面図である。
【図１６】本発明の本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンをピーク位置へ上昇させた状態を示す断面図である。
【図１７】本発明の本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンをボトム位置へ降下させた状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンを停止位置へ移動させた状態を示す断面図である。
【図１９】本発明の第四実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置を示す断面図である。
【図２０】本発明の第四実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンをピーク位置へ上昇させた状態を示す断面図である。
【図２１】本発明の第四実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンをボトム位置へ降下させた状態を示す断面図である。
【図２２】本発明の第四実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置のピストンを停止位置へ移動させた状態を示す断面図である。
【図２３】本発明の第五実施形態に係る可変ストロークプレス装置のコネクションロッドが上死点に達した状態を示す断面図である。
【図２４】本発明の第五実施形態に係る可変ストロークプレス装置のコネクションロッドが下死点に達した状態を示す断面図である。
【図２５】本発明の第六実施形態に係る可変ストロークエンジンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１〜図７は、本発明の第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置１を示す。
本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１は、金属製のベース１０と、ベース１０にガイド部材２６を介して水平に移動自在に保持される金属製のテーブル３０と、テーブル３０に設けた球面軸受３５に傾斜して挿通される作用軸３６を備え、作用軸３６を回転、停止自在に駆動する駆動装置３７と、駆動装置３７を昇降させる金属製の昇降台４６と、昇降台４６を昇降させる昇降装置５０とで構成されている。
【００３２】
ベース１０は、天板１１、底板１２及び側板１３，１４，１５，１６で構成される箱断面形状を為すＲ−θテーブル装置１の固定台を構成する。
天板１１は、テーブル３０に取り付けられる工具などを外部へ突出させると共にテーブル３０の前後左右への移動時及び回転時に移動する際の工具などの軌跡よりも大きな空間を形成することができる略円形状の貫通孔１７と、作用軸３６が昇降時及び又は回転時に出没する際に形成される作動軸３６の軌跡よりも大きな空間を形成することができる略円形状の貫通孔１８と、後述するポスト２５の上端部を軸支する貫通孔１９とを備えている。
【００３３】
また、天板１１は、テーブル３０、駆動装置３７及び昇降台４６の組付、取替時などの際に取り外しできるように、側板１３，１４，１５，１６の上面に複数のネジ２０によって固定されている。なお、天板１１の上面１１ａには、テーブル３０の中心点Ｏ上に取り付けられる工具などによって加工などが施される対象体を取り付ける載置面として機能する。
底板１２は、駆動装置３７の外径より大きく駆動装置３７の昇降時に当接すること無く上下動させる空間を形成する貫通孔２１と、昇降装置５０の回転軸５１に取り付けるボールネジ５６の外径よりも大きくボールネジ５６を挿通させる空間を形成する貫通孔２２と、後述するポスト２５の下端部を固定する貫通孔２３とを備えている。
【００３４】
天板１１と底板１２との間には、天板１１及び底板１２にそれぞれ点対称になるように２本のポスト２５が配置され、各ポスト２５の上端部が天板１１の貫通孔１９で軸支され、各ポスト２５の下端部が底板１２の貫通孔２３において固着されている。
天板１１の裏面１１ｂ側には、貫通孔１７，１８以外の領域でテーブル３０を水平に移動自在に保持するトレー形状のガイド部材２６が、両側部に立接する側縁部２８をネジ２９によって固定することによって取り付けられている。ガイド部材２６の作用軸３６が挿通する領域には、作用軸３６の昇降時、移動時、回転時に形成される軌跡よりも大きな空間を形成する略円形状の貫通孔２７を設けている。
【００３５】
テーブル３０は、作用軸３６を挿通させるための２つの貫通孔３１を点対称になるように設け、各貫通孔３１には球面軸受３５が装着されている。テーブル３０は、上面３３が天板１１の裏面１１ｂ側を摺動し、下面３４がガイド部材２６上を摺動する。テーブル３０は、作用軸３６によってガイド部材２６上を水平に移動させられる際に、ガイド部材２６の側縁部２８に当接しない大きさとされ、ガイド部材２６と略相似形状に加工されている。
【００３６】
駆動装置３７は、ネジ４０を介して取付フレーム３９に固定され、取付フレーム３９を介して昇降台４６の下面にネジ４１を介して固定されている。駆動装置３７の主軸３８は昇降台４６の貫通孔４８に挿入しベアリング装置４２に保持されている。駆動装置３７は、例えば、サーボモータ又はステッピングモータで構成される。
主軸３８は、上面に傾斜面４５を有する連結体４４に連結される。連結体４４は、昇降台４６上で回転できるようにベアリング装置４３を介して昇降台４６に装着されている。連結体４４は、例えば、円柱体で構成される本体４４ａの上面を本体４４ａよりも大きな外径を有する円柱体４４ｂとし、その円柱体４４ｂの上面に傾斜面４５を形成している。
【００３７】
作用軸３６は、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜するように連結体４４の傾斜面４５上に設けられる。主軸３８の中心線３８ａと作用軸３６の中心線３６ａで形成される傾斜角度αは、傾斜面４５の傾きと同じである。主軸３８の中心線３８ａと作用軸３６の中心線３６ａとで形成される傾斜角度αは、作用軸３６を挿通させる球面軸受３５の機能に影響されるが、例えば、主軸３８の中心線３８ａに作用軸３０の中心線３６ａが重ならない程度の０°を超える角度（最小値）から主軸３８の中心線３８ａと作用軸３０の中心線３６ａとが為す角度である３０°（最大値）の範囲にあれば良く、好ましくは３°〜１８°である。作用軸３６は、例えば、円柱材、多角柱材で構成し、球面軸受３５の作用軸３６の挿通部は、作用軸３６の回転及び軸方向移動を妨げない内周を有することが望ましい。従って、球面軸受３５の作用軸３６の挿通部は、作用軸３６の断面形状に応じた孔形状となっている。
【００３８】
昇降台４６は、昇降装置５０に取り付けるボールネジ５６と噛合するネジ溝を設けた貫通孔４７と、駆動装置３７の主軸３８の外径より大きくを駆動装置３７の主軸３８を挿通する空間を形成する貫通孔４８と、ベース１０の天板１１と底板１２との間に取り付けられる２本のポスト２５を挿通する貫通孔４９とを備えている。昇降台４６は、貫通孔４７に昇降装置５０に取り付けるボールネジ５６を噛合自在に嵌合し、昇降装置５０に取り付けるボールネジ５６の回転に伴い２本のポスト２５をガイドとして駆動装置３７を伴ってベース１０の天板１１と底板１２との間を平行にリニアーに昇降させられる。昇降台４６は、駆動装置３７のボールネジ５６の回転に伴いベース１０の天板１１と底板１２との間を平行にリニアーに昇降させられるので、貫通孔４７は、２本のポスト２５の中間点に位置することが望ましい。
【００３９】
昇降装置５０は、ネジ５３を介して取付フレーム５２に固定され、取付フレーム５２はベース１０の底板１２にネジ５５で固着されて底板１２の下面に取り付けられている。昇降装置５０に取り付けるボールネジ５６は、貫通孔２２に設けたベアリング装置５４によって回転自在に装着されている。昇降装置５０は、例えば、サーボモータ又はステッピングモータが使用される。
駆動装置３７及び昇降装置５０は、制御装置６０に連絡し、制御装置６０に組み込まれたプログラムによってテーブル３０に対する作用軸３０の前後左右方向及び回転方向に伴う動きを制御するように構成されている。このプログラムは、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の使用方法に応じて任意に構築することができる。
【００４０】
次に、斯くして構成された本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の組立の一例を説明する。
先ず、天板１１を取り外したベース１０を用意する。
次に、ベース１０の底板１２の下面側に、昇降装置５０にネジ５３で固定した取付フレーム５２をネジ５５を介して取り付ける。
この際、底板１２の貫通孔２２はベアリング装置５４が装着され、このベアリング装置５４を介して昇降装置５０の回転軸５１に連結されたボールネジ５６が挿通される。
【００４１】
次に、ベース１０の底板１２の貫通孔２３に２本のポスト２５の下端部をそれぞれ固定する。
次に、駆動装置３７を取り付けた昇降台４６に貫通孔４７，４９を介してボールネジ５６及びポスト２５を挿通する。
この際、駆動装置３７にネジ４０を介して取付フレーム３９を取り付け、取付フレーム３９をネジ４１を介して昇降台４６の下面側に固定することによって駆動装置３７が昇降台４６に取り付けられている。昇降台４６の貫通孔４８には２組のベアリング装置４２，４３が装着されている。駆動装置３７の主軸３８がベアリング装置４２を介して挿通され、主軸３８に連結する連結体４４が本体４４ａをベアリング装置４２，４３に軸支し、傾斜面４５を有する円柱体４４ｂが昇降台４６の上面側に装着されている。傾斜面４５には作用軸３６が傾斜角αで傾斜して取り付けられている。
【００４２】
次に、ガイド部材２６にテーブル３０を配置した天板１１がベース１０の開口部側に配置される。
この際、作用軸３６は球面軸受３５の貫通孔３５ａに挿通され、２本のポスト２５は貫通孔１９にそれぞれ挿入される。その後、天板１１はネジ２０を介してベース１０の側板１３，１４，１５，１６上に固定される。
以上によって、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の組立が完了する。
【００４３】
次に、制御装置６０は、昇降装置５０を駆動してボールネジ５６を逆回転して昇降台４６を下降させ、図１に示すテーブル３０の静止位置に移動させる制御信号を出力し、昇降台４６をテーブル３０の静止位置に停止させる。
この際、制御装置６０は、駆動装置３７に対してはテーブル３０の静止状態を保つように主軸３８の回転停止を保持する制御信号を出力する。
以上によって、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１は、テーブル３０を操作可能な初期状態に保持する。
【００４４】
先に、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の作用を説明する。
制御装置６０は、テーブル３０の用途目的に応じて駆動装置３７及び昇降装置５０に制御信号を出力し、昇降台４６を昇降させることによって、テーブル３０をガイド部材２６上を水平に前後左右方向又は回転方向に自転することなく移動させることができる。
例えば、テーブル３０を図３において一点鎖線で示す静止状態から図３において実線で示す位置に移動させる場合には、制御装置６０は、駆動装置３７に対してテーブル３０の静止状態を保つように主軸３８の回転停止を保持する制御信号を出力し、昇降装置５０に対してボールネジ５６を回転して昇降台４６を上降させ、図２に示す位置にテーブル３０をガイド部材２６上を水平に移動させる制御信号を出力する。
【００４５】
この際、昇降台４６の上昇に伴ってテーブル３０の球面軸受３５を挿通する作用軸３６は、図６，図７に示すように、ストロークをリニアーに変化させられながら球面軸受３５と係合する作用点５８の位置を変えることによって主軸３８の中心線３８ａと作用点５８との水平距離を変化させる。
従って、主軸３８の中心線３８ａと作用点５８との水平距離は、図６に示す位置から図７に示す位置に拡大し、図３に示すように、作用軸３６が一点鎖線で示す原位置から実線で示す位置に移動することとなる。勿論、これに伴った、テーブル３０の中心点Ｏも一点鎖線で示す原位置から実線で示す位置に移動することとなる。
なお、図３、図５では、紙面の左半分に示されるテーブル３０及び作用軸３６を原位置に停止した状態として示し、紙面の右半分に示されるテーブル３０及び作用軸３６を移動する状態として示している。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１は、制御装置６０が、例えば、駆動装置３７に連結する作用軸３６を図１に示す初期状態に設定した状態で昇降装置５０を駆動し昇降台４６を上昇させる制御信号を出力することによって、図３に示すように、作用軸３６に設けた傾斜角αに基づいてテーブル３０をガイド部材２６上を水平に移動させることができる。
従って、作用軸３６の固定位置によっては、制御装置６０が、例えば、駆動装置３７を作動させて主軸３８を回転して作用軸３６を図１に示す固定位置から１８０°回転させた後、同様に駆動装置５０を駆動して昇降台４６を上昇させると、図５に示すように、作用軸３６は一点鎖線で示す原位置から実線で示すようにＸ軸方向（紙面の下方側）に移動することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、昇降台４６を図１に示す初期状態から図２に示す位置まで昇降する過程で、制御装置６０が、駆動装置３７に対し主軸３８を回転させる制御信号を出力すると、作用軸３６は図１に示す原位置を中心点として回転することになる。勿論、これに伴って、テーブル３０はガイド部材２６上を水平に移動し、テーブル３０の中心点Ｏも一点鎖線で示す原位置を中心点として自転することなく円周方向に移動することになる。
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、昇降台４６を図１に示す初期状態から図２に示す位置まで昇降する過程で、制御装置６０が、駆動装置３７に対し主軸３８を所定角度回動させる制御信号を出力すると、作用軸３６は図１に示す原位置を中心点として所定角度回動することになる。勿論、これに伴って、テーブル３０はガイド部材２６上を水平に移動し、テーブル３０の中心点Ｏも一点鎖線で示す原位置を中心点として自転することなく円周方向に移動することになる。
【００４８】
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、制御装置６０が、駆動装置３７に対し作用軸３６の中心線３６ａをＹ軸と平行となるように主軸３８を回動させる信号を出力し、作用軸３６の中心線３６ａをＹ軸と平行となるように回転させた後、昇降装置５０に対し昇降台４６を、例えば、図１の位置から図２の位置に移動させると、テーブル３０はガイド部材２６上を水平に移動し、Ｙ軸と平行して中心点Ｏから遠ざかるように紙面の右方向に移動することができる。
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、制御装置６０が、駆動装置３７に対し作用軸３６の中心線３６ａをＸ軸と平行となるように主軸３８を回動させる信号を出力し、作用軸３６の中心線３６ａをＸ軸と平行となるように回転させた後、昇降装置５０に対し昇降台４６を、例えば、図１の位置から図２の位置に移動させると、テーブル３０はガイド部材２６上を水平に移動し、Ｘ軸と平行して中心点Ｏから遠ざかるように紙面の右方向に移動することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１によれば、駆動装置３７に、そのストロークをリニアーに変化させうる機構として主軸３８に対して傾斜させた作用軸３６を連結し、この作用軸３６を包含する球面軸受３５の軸方向の位置を変えることで主軸３８の中心線３８ａと作用点５８の水平距離を変化させる機構を採用したので、テーブル３０を常々水平を保持するために、作用軸３６とテーブル３０との間に設けた球面軸受３５がその傾斜をキャンセルするために角度変化に追従し、前後左右方向及び回転方向の全ての方向からの外力に対し高剛性でのプログラム運転を実現できる。
【００５０】
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、テーブル３０の前後左右方向及び回転方向を常時確保するために、駆動装置３７に連結する作用軸３６を二軸用意して同調運転をするので、テーブル３０は水平を保持するためのガイド部材２６と天板１１の裏面１１ｂとに挟まれていれば、他に何等ガイド機構を必要とせず機能を発揮することが可能となる。この二軸の作用軸３７の同調運転は、駆動装置３７をサーボモータ又はステッピングモータで構成し、これらを制御装置６０によって制御することによって達成される。
【００５１】
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、昇降台４６に設けた駆動装置３７の主軸３８の垂直位置を昇降装置５０によって変えることによって、作用軸３６のストロークを変化させることが可能となる。昇降装置５０は、テーブル３０の位置を確実に決定するために、サーボモータ又はステッピングモータとしたが、ボールネジのごとき直動装置とすることによっても可能である。
また、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、常々前後左右方向及び回転方向が変わることなく昇降する走行装置３７を搭載する昇降台４６と、ベース１０の底板１２に固定される昇降装置５０との間を必要な太さのポスト２５を複数使用するリニアーガイドとしたので、高剛性である。
【００５２】
なお、上記実施形態では、作用軸３６を、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜するように連結体４４の傾斜面４５上に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、作用軸３６を、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜するように連結体４４と一体に形成しても良い。この場合には、連結体４４を、本体４４ａと円柱体４４ｂとを一体に形成しても良い。即ち、作用軸３６と連結体４４と本体４４ａと円柱体４４ｂとが一体に形成された一部品となる。この一部品には、作用軸３６が、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜するように連結体４４に連接するので、傾斜面４５を設ける必要がない。
【００５３】
また、上記実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、天板１１に対して作用軸３６が出入りする領域に略円形状の貫通孔１８を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図１４に示すように、貫通孔１８の上部側に筒状の突部５９を設け、作用軸３６の先端部にクランク軸６１を設け、クランク軸６１が筒状の突部５９内を摺動するように構成しても良い。
筒状の突部５９の内面は、作用軸３６の先端部に設けたクランク軸６１が摺動できる軸受として機能する。クランク軸６１は、連結体４４と同形状を為し、作用軸３６との接合面６２が傾斜面４５と同一の角度で傾斜する傾斜面となっている。即ち、接合面６２と傾斜面４５とは平行している。
【００５４】
なお、図１４においては、駆動装置３７及び昇降装置５０は省略されている。また、図１４において、符号９３は、案内部材２６の中心を示し、符号９４は、Ｒ−θテーブル装置１に搭載される工具の中心を示す。
また、上記各実施形態に係るＲ−θテーブル装置１では、図１４に示す、本発明に係る可変クランク装置９０が適用されている。
【００５５】
本発明に係る可変クランク装置９０は、例えば、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜して主軸３８に連接する傾斜クランクピン（作用軸）３６と、傾斜クランクピン（作用軸）３６を挿通させる貫通孔３５ａを有する球面軸受３５を貫通孔３１内に備えるテーブル（被移動体）３０と、テーブル（被移動体）３０を移動自在に保持するガイド部材２６及び天板１１の裏面１１ｂで構成されるガイド装置９１と、球面軸受３５の貫通孔３５ａにおいて傾斜クランクピン（作用軸）３６とテーブル（被移動体）３０の中心線３０ａとが係合する作用点５８の位置を変えるように、傾斜クランクピン（作用軸）３６を回転、移動、回転停止又は移動停止させる調整装置（駆動装置３７、昇降装置５０）９２とを備えている。
【００５６】
本発明に係る可変クランク装置９０によれば、調整装置（駆動装置３７、昇降装置５０）９２によって主軸３８の中心線３８ａと作用点５８との距離を変化させ、テーブル（被移動体）３０をガイド装置（ガイド部材２６及び天板１１の裏面１１ｂ）９１に沿って自転することなく任意の位置に移動させることによって、振幅を簡単に変えることができる。
【００５７】
従って、本発明に係る可変クランク装置９０は、上記実施形態において使用した、ベース１０、駆動装置３７、昇降台４６、昇降装置５０の構造や形状は、適用対象又は使用目的によって異なったり、統合されたりあるいは省略されたりする。
また、調整装置（駆動装置３７、昇降装置５０）９２は、上記実施形態と同様に、例えば、図１、図２、図４に示す制御装置６０に連絡し、制御装置６０に組み込まれたプログラムによってテーブル（被移動体）３０に対する傾斜クランクピン（作用軸）３６の前後左右方向及び回転方向に伴う動きを制御するように構成されている。このプログラムは、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の使用方法に応じて任意に構築することができる。
【００５８】
（第二実施形態）
次に、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１をメネジ７９を加工するメネジ加工装置７０に適用した第二実施形態を図８、図９に基づいて説明する。
本実施形態に係るメネジ加工装置７０は、第一実施形態に係るＲ−θテーブル装置１と、このＲ−θテーブル装置１のテーブル３０の中心点Ｏ上に締結ボルト７４を介して固着されて搭載されるオネジ状工具７１と、Ｒ−θテーブル装置１のベース１０の天板１１の上面１１ａに金属製の素材７５を固定する支持部材としての締結ボルト７８とで構成されている。
【００５９】
金属製の素材７５には、メネジ７９を加工するための穴７６が設けられている。
金属製の素材７５は、天板１１の貫通孔１７に嵌入する環状部７７を有し、この環状部７７を貫通孔１７に嵌入後に、締結ボルト７８によって天板１１の上面１１ａに固定される。
オネジ状工具７１は、加工しようとするメネジ７９とピッチが同一で、径が小さいネジ形状を為す加工部７２を備えている。オネジ状工具７１は、裾部７３が複数の締結ボルト７４によってテーブル３０の中心点Ｏ上に固定される。
制御装置６０は、作用軸３６をＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向に移動させ、テーブル３０が式（Ｘ2＋Ｙ2＝Ｒ2）により画かれる軌跡を踏襲するように駆動装置３７及び昇降装置５０の駆動を制御する。即ち、制御装置６０は、テーブル３０を、メネジ加工装置７０に対し、必要な押圧力を発揮して円弧揺動させるように制御する。
【００６０】
次に、本実施形態に係るメネジ加工装置７０の作用について説明する。
先ず、図８、図９に示すように、オネジ状工具７１は、加工しようとするメネジ７９とピッチが同一で、径が加工しようとするメネジ７９より小さいネジ形状を為す加工部７２を備えている。オネジ状工具７１は、テーブル３０上に締結ボルト７４によって固定される。
次に、金属製の素材７５が、オネジ状工具７１の上方から穴７６を挿通するように、天板１１の貫通孔１７に嵌入された後、金属製の素材７５が締結ボルト７８によって天板１１の上面１１ａ上に固定される。
【００６１】
次に、制御装置６０は、駆動装置３７及び昇降装置５０を駆動して、作用軸３６を介してテーブル３０をガイド部材２６上を前後左右方向及び回転方向に自転することなく自在に移動させる。
次に、制御装置６０は、テーブル３０が式（Ｘ2＋Ｙ2＝Ｒ2）により画かれる軌跡を踏襲するように駆動装置３７及び昇降装置５０の動きを制御する。
次に、制御装置６０は、図８に示すように、テーブル３０に固定されたオネジ状工具７１を、天板１１上に固定された金属製の素材７５の有する穴７６の内周に矢印Ａで示す移動軌跡に沿って移動させる。そして、制御装置６０は、メネジ成形前の金属製の素材７５の穴７６をメネジ７９に変形させながら成形するように、駆動装置３７及び昇降装置５０の動きを制御する。
【００６２】
なお、図８では、説明のため、オネジ状工具７１の矢印Ａで示す移動軌跡を１８０°として示している。勿論、本実施形態では、制御装置６０は、メネジ成形前の金属製の素材７５の穴７６の全周をメネジ７９に変形させるまで、即ち、オネジ状工具７１の矢印Ａで示す移動軌跡が３６０°になるまでオネジ状工具７１を移動させる。そのため、制御装置６０は、駆動装置３７及び昇降装置５０の動きを制御しながらオネジ状工具７１を円運動させ、穴７６の内周にオネジ状工具７１の加工部７２を逐次押圧して加工部７２の形状を転写しネジ溝を成形する。
【００６３】
この過程で、図８に示すように、先ず、金属製の素材７５の穴７６の点Ｎとオネジ状工具７１の点Ｎとがコンタクトする。次に、金属製の素材７５の穴７６の点Ｅとオネジ状工具７１の点Ｅとがコンタクトする。次に、金属製の素材７５の穴７６の点Ｓとオネジ状工具７１の点Ｓとがコンタクトする。次に、金属製の素材７５の穴７６の点Ｗとオネジ状工具７１の点Ｗとがコンタクトする。それぞれの回転位相は変わらない。即ち、金属製の素材７５の穴７６及びオネジ状工具７１の点Ｎ−Ｅ−Ｓ−Ｗは自転していない。
この間、金属製の素材７５とオネジ状工具７１はＺ軸方向には相対移動しないし、またＺ軸方向（図９の紙面の上下方向）には相対移動する必要もない。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、リング状品の金属製の素材７５が支持部材である締結ボルト７８によって天板１１に固定され、リング状品の金属製の素材７５の穴７６の内側からオネジ状工具７１の加工部７２を逐次押圧して加工部７２の形状を転写しネジ溝を成形することができる。そのため、最終的に金属製の素材７５の穴７６の内側に、例えば、Ｍ４０−Ｐ１．５（外径４０ｍｍ、ピッチ１．５ｍｍ）などの比較的大径のメネジ７９を成形することが可能となる。
なお、メネジ加工装置７０は、例えば、メネジ７９の穴径Ｒは幾分小さめのＲから出発し、幾周かの中に完成ネジ山に到達すべく逐次成形するように、成形工程をプログラムすることも可能である。
【００６５】
また、本実施形態では、金属製の素材７５を支持部材である締結ボルト７８で天板１１に固定したが、本発明はこれに限らず、金属製の素材７５を支持部材である固縛手段を介して天板１１に固定しても良い。
また、本実施形態では、オネジ状工具７１が金属製の素材７５の穴７６を一回転することによってメネジ７９を成形する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、制御装置６０は、オネジ状工具７１が金属製の素材７５の穴７６を複数公転するように制御することも可能である。
【００６６】
また、本実施形態では、１条メネジについて説明したが、本発明はこれに限らず、２条ネジのオネジ状工具を用いることによって、２条メネジを成形することが可能である。
さらにまた、ボールネジ用の１条毎にクローズとなるループ溝においてはボール循環用バイパスなど一部の溝深さが他の部分より深い溝も工具次第で成形可能である。勿論、そのクロースドループ溝が複数条存在する内径面も同時に成形可能である。
その一例を、図１０〜図１３を用いて、１ピッチ前にボールを戻すために形成されるＳ字形バイパス８２を備えた雌循環路８１を加工したボールネジ用のナット部材８０について説明する。
【００６７】
図１２、図１３は、Ｓ字形バイパス８２を設けた雌循環路８１を有するボールネジ用のナット部材８０を加工するオネジ状工具８５を示す。Ｓ字形バイパス８２を加工する加工部８７は雌循環路８１を形成する加工部８６よりも外方に突出している。
オネジ状工具８５は、例えば、図８、図９において、テーブル３０の中心点Ｏ上に固定されたオネジ状工具７１と取り替えて使用される。
また、ナット部材８０を加工する前の金属製の素材には、第二実施形態における穴７６を有する金属製の素材７５と同様に、ナット部材８０の穴に見合った穴を有する金属製の素材を用意し、天板１１に固定される。
本実施形態においても、加工法は第二実施形態と同じである。
【００６８】
なお、本実施形態では、１組の雌循環路８１を形成する加工部８６とＳ字形バイパス８２を加工する加工部８７とを備えたオネジ状加工具８５を用いて、１つのＳ字形バイパス８２を備えた雌循環路８１を加工したボールネジ用のナット部材８０について説明したが、本発明はこれに限らず、複数組の雌循環路８１を形成する加工部８６とＳ字形バイパス８２を加工する加工部８７とを備えたオネジ状加工具８５を用いて、Ｓ字形バイパス８２を備えた複数組の雌循環路８１を加工したボールネジ用のナット部材８０を加工することも可能である。
【００６９】
（第三実施形態）
図１５乃至図１８は、本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００を示す。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００は、本発明に係る可変クランク装置１０１と、シリンダブロック１２０とで構成されている。
可変クランク装置１０１は、連結体１０３に連結される主軸１０２を有する。主軸１０２は、モータ又はフライホイールなどの駆動力で回転される。主軸１０２は、クランク軸台１１２の貫通孔１１３に挿入されベアリング装置１１４に回転自在に保持されている。ベアリング装置１１４の外周は、取付フレーム１１５を介してクランク軸台１１２にネジ１１６を介して固定されている。
【００７０】
連結体１０３は、例えば、円柱体で構成される本体１０３ａの上面を本体１０３ａよりも大きな外径を有する円柱体１０３ｂとし、その円柱体１０３ｂの先端面に傾斜面１０４を形成している。連結体１０３は、本体１０３ａと円柱体１０３ｂとの境を為す段差部にベアリング装置１１７を介装してクランク軸台１１２上に回転自在に装着されている。
連結体１０３の傾斜面１０４には、主軸１０２の中心線１０２ａに対して傾斜して傾斜クランクピン（作用軸）１０５が組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、貫通孔１１１に組み付けられた球面軸受１０８の貫通孔１０９を挿通してコネクションロッド１１０に組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５の先端部は、傾斜面１０７を介してクランク軸１０６に連結されている。クランク軸１０６の傾斜面１０７は、連結体１０３の傾斜面１０４と同じ角度に傾斜している。
【００７１】
クランク軸台１１２は、複数のガイドポスト１１８を介して支持されている。複数のガイドポスト１１８は、シリンダブロック１２０に組み付けられている。クランク軸台１１２は、例えば、図１、図２、図４に示す実施形態と同様に、制御装置６０に連絡し、制御装置６０によって制御された位置調節部（昇降装置５０で示されるサーボモータ又はステッピングモータ）により図中左右方向に移動される。クランク軸台１１２を移動させる位置調節部は、例えばねじ送り機構とモータなどの組み合わせによる公知の直動機構であってもよい。なお、制御装置及び位置調節部の図示はいずれも省略する。
シリンダブロック１２０は、可変クランク装置１０１の連結体１０３を回転自在に出没させる貫通孔１２１と、可変クランク装置１０１のクランク軸１０６を回転、摺動自在に配置する貫通孔１２２とを同軸上に備えている。
【００７２】
また、シリンダブロック１２０は、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０を上下動させる空間１２３を内部に備えている。この空間１２３の下方には、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の下端部１１０ａを摺動自在に案内する凹部１２４を設けている。
一方、空間１２３の上方には、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の上端部１１０ｂにピストンピン１２５を介して組み付けられたピストン１２６を配置している。このピストン１２６の上部には、ピストン１２６を摺動自在に案内する圧油室１２７が形成されている。この圧油室１２７には、外部からオイルを吸入する導入管１２８と、外部へオイルを吐出する導出管１２９とが連通している。導入管１２８，１２９には、それぞれを逆止弁１３０，１３１が設けられている。
【００７３】
本実施形態において、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の案内装置は、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０を上下動させる空間１２３と、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の下端部１１０ａを摺動自在に案内する凹部１２４とで構成されている。
また、調整装置は、主軸１０２を回転させるエンジン、モータ又はフライホイールなどの駆動力源と、クランク軸台１１２を移動させる位置調節部と、制御装置（例えば、図１、図２、図４に示す実施形態における制御装置６０が該当する）とで構成されている。クランク軸台１１２を移動させる位置調節部は、例えば、油圧ポンプ、アクチュエータなどのように、クランク軸台１１２をシリンダブロック１２０に対して近接離間させる機構、構造を備えるものであれば特に限定するものではない。
【００７４】
次に、本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００の作用を説明する。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００は、クランク軸台１１２を主軸１０２が回転していない状態で、例えば、図１５の状態から図１６の状態にクランク軸台１１２を図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の中心線１０５ａとコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置が変化する。これにより、主軸１０２が回転していない状態においても、クランク軸台１１２を図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の傾斜に沿って作用点１１９の位置が図中上下方向に移動する。このとき、例えば、図１６に示すように、コネクションロッド１１０に組み付けられたピストン１２６も作用点１１９の移動分だけ上下方向に移動する。図１６では、この移動分を振幅（片側）として示している。
【００７５】
上記の作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａとがずれている状態では、主軸１０２を回転させると、例えば、図１６に示すように、偏芯したコネクションロッド１１０に組み付けられたピストン１２６は図中上下方向に往復動する。ピストン１２６のストロークの大きさは、作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａとのずれが大きいほど大きくなる。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００によれば、例えば、図１５に示す状態から図１６に示す状態に、主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させながら、図示しない外力による制御装置によってクランク軸台１１２が移動すると、コネクションロッド１１０がピストンピン１２５を介してピストン１２６を圧油室１２７の方向へ移動させ、ピストン１２６が圧油室１２７内のオイルを圧縮する。そして、圧油室１２７内の圧力が所定値に達した時点で、オイルは導出管１２９を介して外部へ吐出される。
【００７６】
この際、位置調節部及び制御装置によって移動されるクランク軸台１１２の移動に伴ってコネクションロッド１１０に設けた球面軸受１０８を挿通する傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、図６、図７に示す第一実施形態における作用軸３６の作用と同様に、ストロークをリニアーに変化させられながら球面軸受１０８の貫通孔１０９において傾斜クランクピン（作用軸）１０５とコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置を変えることによって主軸１０２の中心線１０２ａと作用点１１９との距離（図１６では振幅（片側）として示している）を変化させる。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００は、例えば、図１５の状態から主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させながら、図１８に示すように、ピストン１２６をボトム位置に移動させることができる。
【００７７】
また、本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００は、例えば、図１６の状態から主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させながら、図１７に示すように、ピストン１２６を停止位置に移動させることができる。
以上のように、本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００によれば、本発明に係る可変クランク装置１０１を操作することによって、シリンダブロック１３０内のコネクションロッド１１０を、球面軸受１０８を挿通する傾斜クランクピン（作用軸）１０５のストロークをリニアーに変化させられながら球面軸受１０８と係合する作用点１１９の位置を変えることによって主軸１０２の中心線１０２ａと作用点１１９との距離（図１６では振幅（片側）として示している）を変化させ、ピストン１２６で圧油室１２７内の圧力を調整して吸入側のオイルを確実に吐出側へ供給するポンプを構築することができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００は、その構成部品や機構においては殆ど一定吐出量のレシプロポンプと差がない。本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００と一定吐出量のレシプロポンプとの最も根源をなす違いは、クランク軸１０６に対して傾斜クランクピン１０５が一定の傾斜をもって配置されていることである。必須条件ではないが、ここでの説明上ではクランク軸１０６と傾斜クランクピン１０５の中心軸１０５は交差している場合を述べている。
【００７９】
クランク軸１０６は、その駆動装置（図面に記載のないモータなどを含む）を搭載するクランク軸台１１２毎軸方向に移動可能に配置され、クランク軸１０６の回転とは独立してその位置が制御されている。このため、クランク軸１０６の回転に従いコネクションロッド１１０はその時点の断面位置におけるクランク軸１０６の中心軸（主軸１０２の中心軸１０２ａ）と傾斜クランクピン１０５の中心軸１０５ａとの距離に比例する振幅で往復することになる。
コネクションロッド１１０に連接されるピストン１２６は、ピーク、ボトムの位相を堅持したまま往復する。クランク軸１０６の中心軸（主軸１０２の中心軸１０２ａ）と傾斜クランクピン１０５の中心軸１０５ａとが交差しているポイントがコネクションロッド１１０の存在する断面位置に来た場合は、ピストン１２６の往復運動は停止し、ポンプの吐出量は０となる。使用目的との整合はともかく、行き過ぎればピーク、ボトムの逆転も可能ではある。
【００８０】
従って、本実施形態によれば、吐出圧力の如何にかかわらず一定のモータトルクで可能な量の圧油を供給する可変容量油圧ポンプを簡単に製作可能である。
唯一付加的に必須部品となるのが、傾斜クランクピン１０５とコネクションロッド１１０との間に発生する転動ギャップを補完する球面軸受１０８である。この球面軸受１０８は、一般的に市販されているもので特段の問題はない。また、コネクションロッド１１０には、負荷トルクに応じたスラスト応力が発生するが、シリンダブロック１２０との間で処遇することになる。
【００８１】
（第四実施形態）
図１９乃至図２２は、本発明の第四実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００Ａを示す。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００Ａは、クランク軸台１１２がシリンダブロック１２０の貫通孔１２１内に回転、摺動自在に配置され、外力による位置調節部（図示せず）によってクランク軸台１１２が移動される点で、本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００とは相違する。
【００８２】
本実施形態において、クランク軸台１１２を移動させる位置調節部は、例えば、油圧ポンプ、アクチュエータなどのように、クランク軸台１１２をシリンダブロック１２０に対して近接離間させる機構、構造を備えるものであれば特に限定するものではない。
従って、本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００Ａでは、クランク軸台１１２を保持し、案内する複数のガイドポストも不要である。
【００８３】
なお、図１９は、図１５に示す本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００を示す断面図に相当し、図２０は、図１６に示す本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００のピストン１２６をピーク位置へ上昇させた状態を示す断面図に相当し、図２１は、図１７に示す本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００のピストン１２６をボトム位置へ降下させた状態を示す断面図に相当し、図２２は、図１８に示す本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００のピストン１２６を停止位置へ移動させた状態を示す断面図に相当する。
本実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００Ａは、本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００と殆ど同一の構成であるから、その作用は、本発明の第三実施形態に係る可変吐出量ポンプ装置１００と殆ど同一である。
【００８４】
（第五実施形態）
図２３及び図２４は、本発明の第五実施形態に係る可変ストロークプレス装置１４０を示す。
本実施形態に係る可変ストロークプレス装置１４０は、本発明に係る可変クランク装置１０１と、プレス本体１５０とで構成されている。本発明に係る可変クランク装置１０１は、図１５乃至図１８に示す第三実施形態可変吐出量ポンプ装置１００及び図１９乃至図２２に示す第四実施形態可変吐出量ポンプ装置１００Ａに用いた可変クランク装置１０１と基本構成は殆ど同じであるため、同一構成には同一の符号を付して説明する。
【００８５】
可変クランク装置１０１は、連結体１０３に連結される主軸１０２を有する。主軸１０２は、クランク軸台１１２に回転自在に保持され、モータ又はフライホイールなどの駆動力で回転される。主軸１０２は、クランク軸台１１２の貫通孔１１３に挿入されベアリング装置１１４に回転自在に保持されている。ベアリング装置１１４の外周は、取付フレーム１１５を介してクランク軸台１１２にネジ１１６を介して固定されている。
連結体１０３は、例えば、円柱体で構成される本体１０３ａの上面を本体１０３ａよりも大きな外径を有する円柱体１０３ｂとし、その円柱体１０３ｂの先端面に傾斜面１０４を形成している。連結体１０３は、本体１０３ａと円柱体１０３ｂとの境を為す段差部にベアリング装置１１７を介装してクランク軸台１１２上に回転自在に装着されている。
【００８６】
連結体１０３の傾斜面１０４には、主軸１０２の中心線１０２ａに対して傾斜して傾斜クランクピン（作用軸）１０５が組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、貫通孔１１１に組み付けられた球面軸受１０８の貫通孔１０９を挿通してコネクションロッド１１０に組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５の先端部は、傾斜面１０７を介してクランク軸１０６に連結されている。クランク軸１０６の傾斜面１０７は、連結体１０３の傾斜面１０４と同じ角度に傾斜している。
クランク軸台１１２は、複数のガイドポスト１１８を介して支持されている。複数のガイドポスト１１８は、プレス本体１５０に組み付けられている。クランク軸台１１２は、移動装置１３２によって移動される。移動装置１３２は、クランク軸台１１２とプレス本体１５０との間に配置されている。
【００８７】
また、移動装置１３２は、主軸１０２を回転させるエンジン、モータ又はフライホイールなどの駆動力源と、クランク軸台１１２を移動させる位置調節部と、制御装置（例えば、図１、図２、図４に示す実施形態における制御装置６０に該当する）とで構成されている。クランク軸台１１２を移動させる位置調節部は、例えば、油圧ポンプ、アクチュエータなどのように、クランク軸台１１２をプレス本体１５０に対して近接離間させる機構、構造を備えるものであれば特に限定するものではない。
【００８８】
本発明に係る可変クランク装置１０１が適用されるプレス本体１５０は、ボルスタ（ベッド）１５１に金型エリア１５２を備えたサイドコラム１５３を組み付け、金型エリア１５２内をコネクションロッド１１０に組み付けられたスライド１１５４が上下動できるように配置されている。コネクションロッド１１０の先端部１１０ａはスライド１５４の凹部１５４ａ内に嵌入されている。また、コネクションロッド１１０の後端部１１０ｂは摺動孔１５５内を上下動時に摺動するように配置されている。
また、プレス本体１５０は、コネクションロッド１１０が上下動する空間１５６と、連結体１０３を摺動自在及び回転自在に挿通する貫通孔１５７と、クランク軸１０６を摺動自在及び回転自在に挿通する貫通孔１５８とを備えている。
【００８９】
次に、本実施形態に係る可変ストロークプレス装置１４０の作用を説明する。
本実施形態に係る可変ストロークプレス装置１４０は、クランク軸台１１２を主軸１０２が回転していない状態で、例えば、図２３の状態において図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の中心線１０５ａとコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置が変化する。これにより、主軸１０２が回転していない状態においても、クランク軸台１１２を図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の傾斜に沿って作用点１１９の位置が図中上下方向に移動する。このとき、例えば、図２３に示すように、コネクションロッド１１０に組み付けられたスライド１５４も作用点１１９の移動分だけ上下方向に移動する。図２３では、この移動分を振幅（片側）として示している。
【００９０】
上記の作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａがずれている状態では、主軸１０２を回転させると、例えば、図２３に示すように、偏芯したコネクションロッド１１０に組み付けられたスライド１５４は図中上下方向に往復動する。スライド１５４のストロークの大きさは、作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａとのずれが大きいほど大きくなる。
本実施形態に係る可変ストロークプレス装置１４０によれば、図２３に示す状態から図２４に示す状態に、主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させると、コネクションロッド１１０がボルスタ（ベッド）１５１方向に降下しながら金型エリア１５２内に配置された被加工物（図示せず）をスライド１５４で圧縮するように作用する。
【００９１】
この際、移動装置１３２の移動に伴ってコネクションロッド１１０の球面軸受１０８を挿通する傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、図６、図７に示す第一実施形態における作用軸３６の作用と同様に、ストロークをリニアーに変化させられながら球面軸受１０８の貫通孔１０９において傾斜クランクピン（作用軸）１０５とコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置を変えることによって主軸１０２の中心線１０２ａと作用点１１９との距離（図２３では振幅（片側）として示している）を変化させる。
【００９２】
そして、図２４に示すように、コネクションロッド１１０が下死点に達すると、スライド１５４を逆方向に上昇させ、被加工物（図示せず）から離れる方向へ移動する。
この操作を繰り返すことによって、金型エリア１５２内に配置された被加工物（図示せず）に所定の加工を施すことが可能となる。
また、主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させると共に、移動装置１３２によって主軸１０２をプレス本体１５０から離間するように操作すると、上述とは異なる状態で、金型エリア１５２内に配置された被加工物（図示せず）に所定の加工を施すことが可能となる。
これらの操作は、金型エリア１５２内に配置された被加工物（図示せず）に施す加工目的に応じて任意に選択することとなる。
【００９３】
（第六実施形態）
図２５は、本発明の第六実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０を示す。
本実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０は、本発明に係る可変クランク装置１０１と、エンジン本体１６１と、出力軸１７３とで構成されている。本発明に係る可変クランク装置１０１は、図１５乃至図１８に示す第三実施形態の可変吐出量ポンプ装置１００、図１９乃至図２２に示す第四実施形態の可変吐出量ポンプ装置１００Ａ及び図２３及び図２４に示す第五実施形態の可変ストロークプレス装置１４０に用いた可変クランク装置１０１と基本構成は殆ど同じであるため、同一構成には同一の符号を付して説明する。
【００９４】
可変クランク装置１０１は、連結体１０３に連結される主軸１０２を有する。主軸１０２は、クランク軸台１１２に回転自在に保持され、モータ又はフライホイールなどの駆動力で回転される。主軸１０２は、クランク軸台１１２の貫通孔１１３に挿入されベアリング装置１１４に回転自在に保持されている。ベアリング装置１１４の外周は、取付フレーム１１５を介してクランク軸台１１２にネジ１１６を介して固定されている。
連結体１０３は、例えば、円柱体で構成される本体１０３ａの上面を本体１０３ａよりも大きな外径を有する円柱体１０３ｂとし、その円柱体１０３ｂの先端面に傾斜面１０４を形成している。連結体１０３は、本体１０３ａと円柱体１０３ｂとの境を為す段差部にベアリング装置１１７を介装してクランク軸台１１２上に回転自在に装着されている。
【００９５】
連結体１０３の傾斜面１０４には、主軸１０２の中心線１０２ａに対して傾斜して傾斜クランクピン（作用軸）１０５が組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、貫通孔１１１に組み付けられた球面軸受１０８の貫通孔１０９を挿通してコネクションロッド１１０に組み付けられている。傾斜クランクピン（作用軸）１０５の先端部は、傾斜面１０７を介してクランク軸１０６に連結されている。クランク軸１０６の傾斜面１０７は、連結体１０３の傾斜面１０４と同じ角度に傾斜している。
クランク軸台１１２は、複数のガイドポスト１１８を介して支持されている。複数のガイドポスト１１８は、エンジン本体１６１に組み付けられている。クランク軸台１１２は、移動装置１３２によって移動される。移動装置１３２は、クランク軸台１１２とエンジン本体１６１との間に配置されている。
【００９６】
また、移動装置１３２は、主軸１０２を回転させるエンジン、モータ又はフライホイールなどの駆動力源と、クランク軸台１１２を移動させる位置調節部と、制御装置（例えば、図１、図２、図４に示す実施形態における制御装置６０に該当する）とで構成されている。クランク軸台１１２を移動させる位置調節部は、例えば、油圧ポンプ、アクチュエータなどのように、クランク軸台１１２をエンジン本体１６１に対して近接離間させる機構、構造を備えるものであれば特に限定するものではない。
【００９７】
エンジン本体１６１は、可変クランク装置１２１を組み付けるシリンダブロック１６２を備えている。シリンダブロック１６２は、可変クランク装置１０１の連結体１０３を回転、摺動自在に配置する貫通孔１６３と、可変クランク装置１０１のクラン軸１０６を回転、摺動自在に配置する貫通孔１６４とを同軸上に備えている。
また、シリンダブロック１６２は、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０を上下動させる空間１６５を内部に備えている。この空間１６５の下方には、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の下端部１１０ａを摺動自在に案内する凹部１６６を設けている。
【００９８】
一方、空間１６５の上方には、可変クランク装置１０１のコネクションロッド１１０の上端部１１０ｂにピストンピン１６７を介して組み付けられたピストン１６８を配置している。このピストン１６８の上部には、ピストン１６８を摺動自在に案内する圧縮室１６９が形成されている。この圧縮室１６９には、ガス化された燃料を供給するポート１７０と、燃焼ガスを排出するポート１７１とが連通している。ポート１７０，１７１には、それぞれを開閉するためのバルブ１７２，１７３が設けられている。また、圧縮室１６９には、点火プラグ１７２が設けられている。
エンジン本体１６１には、可変クランク装置１０１のクラン軸１０６に連結する出力軸１７３が連結されている。出力軸１７３には、図示しないミッションがスプライン結合されている。
【００９９】
次に、本実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０の作用を説明する。
本実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０は、クランク軸台１１２を主軸１０２が回転していない状態で、例えば、図２５の状態において図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の中心線１０５ａとコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置が変化する。これにより、主軸１０２が回転していない状態においても、クランク軸台１１２を図中左右方向に移動させると、傾斜クランクピン１０５の傾斜に沿って作用点１１９の位置が図中上下方向に移動する。このとき、例えば、図２５に示すように、コネクションロッド１１０に組み付けられたピストン１６８も作用点１１９の移動分だけ上下方向に移動する。図２５では、この移動分を振幅（片側）として示している。
【０１００】
上記の作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａがずれている状態では、主軸１０２を回転させると、例えば、図２３に示すように、偏芯したコネクションロッド１１０に組み付けられたピストン１６８は図中上下方向に往復動する。ピストン１６８のストロークの大きさは、作用点１１９の位置と、主軸１０２の中心線１０２ａとのずれが大きいほど大きくなる。
本実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０によれば、例えば、図２５に示す状態で、主軸１０２を矢印で示す回転方向に回転させると、コネクションロッド１１０がピストンピン１６７を介してピストン１６８を圧縮室１６９方向へ移動し、圧縮室１６９内の混合ガスを圧縮する。そして、圧縮室１６９内の圧力が所定値に達した時点で、点火プラグ１７２が点火し、燃焼圧力によってピストン１６８が押し下げられる。この力を利用して、出力軸１７３を回転させることが可能となる。
【０１０１】
この際、制御装置（図示せず）によって制御される移動装置１３２によってクランク軸台１１２の移動に伴ってコネクションロッド１１０の球面軸受１０８を挿通する傾斜クランクピン（作用軸）１０５は、図６、図７に示す第一実施形態における作用軸３６の作用と同様に、ストロークをリニアーに変化させられながら球面軸受１０８の貫通孔１０９において傾斜クランクピン（作用軸）１０５とコネクションロッド１１０の中心線１１０ｃとが係合する作用点１１９の位置を変えることによって主軸１０２の中心線１０２ａと作用点１１９との距離（図２５では振幅（片側）として示している）を変化させる。
この操作を繰り返すことによって、本実施形態に係る可変ストロークエンジン１６０は、出力軸１７３へ所定の回転力を供給することができる。
【０１０２】
なお、上記実施形態では、可変クランク装置１０１を可変吐出量ポンプ１００，１００Ａ、可変ストロークプレス装置１４０及び可変ストロークエンジン１６０に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、油圧ポンプ、可変コンプレッサー、スターリングエンジン、攪拌機又は加振機などに適用しても良い。
【符号の説明】
【０１０３】
１  Ｒ−θテーブル装置
１０  ベース
１１  天板
１２  底板
１３，１４，１５，１６  側板
１７，１８，１９，２１，２２，２７，２３，３１，４７，４８  貫通孔
２５  ポスト
２６  ガイド部材
３０  テーブル
３５  球面軸受
３６  作用軸
３６ａ  作用軸３６の中心線
３７  駆動装置
３８  主軸
３８ａ  主軸３８の中心線
４４  連結体
４５  傾斜面
４６  昇降台
５０  昇降装置
５１  回転軸
５６  ボールネジ
６０  制御装置
７０  メネジ加工装置
７１  オネジ状工具
７２  加工部
７３  裾部
７４，７８  締結ボルト
７５  金属製の素材
７６  穴
７７  環状部
７９  メネジ
【図１】
2015098081.tif 000003
【図２】
2015098081.tif 000004
【図３】
2015098081.tif 000005
【図４】
2015098081.tif 000006
【図５】
2015098081.tif 000007
【図６】
2015098081.tif 000008
【図７】
2015098081.tif 000009
【図８】
2015098081.tif 000010
【図９】
2015098081.tif 000011
【図１０】
2015098081.tif 000012
【図１１】
2015098081.tif 000013
【図１２】
2015098081.tif 000014
【図１３】
2015098081.tif 000015
【図１４】
2015098081.tif 000016
【図１５】
2015098081.tif 000017
【図１６】
2015098081.tif 000018
【図１７】
2015098081.tif 000019
【図１８】
2015098081.tif 000020
【図１９】
2015098081.tif 000021
【図２０】
2015098081.tif 000022
【図２１】
2015098081.tif 000023
【図２２】
2015098081.tif 000024
【図２３】
2015098081.tif 000025
【図２４】
2015098081.tif 000026
【図２５】
2015098081.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月4日(2014.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受を備える貫通孔を設けたテーブルと、
前記テーブルを水平に移動自在に保持するガイド部材と、
前記軸受に傾斜して挿通される作用軸を備え、前記作用軸を回転、停止自在に駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を昇降させる昇降台と、
前記昇降台を昇降させ、前記作用軸と前記軸受とが係合する作用点の位置を変える昇降装置と、
前記昇降台を案内するポスト及び前記ガイド部材を設け、前記昇降装置を装着するベースと
を備え、
前記昇降台を昇降して前記駆動装置の主軸の中心線と前記作用点との水平距離を変化させ、前記テーブルを前記ガイド部材に沿って自転することなく任意の位置に移動させる
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項２】
請求項１記載のＲ−θテーブル装置において、
前記テーブルは、前記軸受を備える貫通孔を複数設け、
各前記貫通孔には前記作用軸がそれぞれ挿通され、
各前記作用軸は、同期運転される
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のＲ−θテーブル装置において、
前記軸受は、球面軸受である
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか記載のＲ−θテーブル装置において、
前記駆動装置及び前記昇降装置は、サーボモータ又はステッピングモータである
ことを特徴とするＲ−θテーブル装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか記載のＲ−θテーブル装置と、
前記テーブル上に固着されて搭載されるオネジ状工具と、
前記ベース上に固定され、メネジ加工用の穴を有する金属製の素材を把持又は固定する支持部材と
を有し、
前記テーブル上に固定された前記オネジ状工具が自転はせず一定水平面上の公転のみの運動をもって前記穴の内周に前記オネジ状工具の加工部を逐次押圧しながら前記加工部の形状を転写してネジ溝を成形する
ことを特徴とするメネジの加工装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、一つのテーブルを一平面上を前後左右方向及び回転方向に自転することなく自在に移動させるＲ−θテーブル装置に関する。
本発明は、このＲ−θテーブル装置を使用してメネジ加工用の穴を有する金属製の素材の穴にメネジを加工する装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、一つのテーブルを一平面上を前後左右方向及び回転方向に自転することなく自在に移動させるＲ−θテーブル装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、このＲ−θテーブル装置を使用してメネジ加工用の穴を有する金属製の素材の穴にメネジを加工する装置を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
作用軸３６は、主軸３８の中心線３８ａに対して傾斜するように連結体４４の傾斜面４５上に設けられる。主軸３８の中心線３８ａと作用軸３６の中心線３６ａで形成される傾斜角度αは、傾斜面４５の傾きと同じである。主軸３８の中心線３８ａと作用軸３６の中心線３６ａとで形成される傾斜角度αは、作用軸３６を挿通させる球面軸受３５の機能に影響されるが、例えば、主軸３８の中心線３８ａに作用軸３６の中心線３６ａが重ならない程度の０°を超える角度（最小値）から主軸３８の中心線３８ａと作用軸３６の中心線３６ａとが為す角度である３０°（最大値）の範囲にあれば良く、好ましくは３°〜１８°である。作用軸３６は、例えば、円柱材、多角柱材で構成し、球面軸受３５の作用軸３６の挿通部は、作用軸３６の回転及び軸方向移動を妨げない内周を有することが望ましい。従って、球面軸受３５の作用軸３６の挿通部は、作用軸３６の断面形状に応じた孔形状となっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
昇降装置５０は、ネジ５３を介して取付フレーム５２に固定され、取付フレーム５２はベース１０の底板１２にネジ５５で固着されて底板１２の下面に取り付けられている。昇降装置５０に取り付けるボールネジ５６は、貫通孔２２に設けたベアリング装置５４によって回転自在に装着されている。昇降装置５０は、例えば、サーボモータ又はステッピングモータが使用される。
駆動装置３７及び昇降装置５０は、制御装置６０に連絡し、制御装置６０に組み込まれたプログラムによってテーブル３０に対する作用軸３６の前後左右方向及び回転方向に伴う動きを制御するように構成されている。このプログラムは、本実施形態に係るＲ−θテーブル装置１の使用方法に応じて任意に構築することができる。