(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸を中心に回転可能に支持される第１回転テーブルと、
回転運動が入力される遊星歯車機構と、
前記遊星歯車機構を、入力された回転運動を等速で前記第１回転テーブルに出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して前記第１回転テーブルに出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部とを備え、
前記遊星歯車機構は、
前記第１回転テーブルに設けられ、前記第１軸を中心に配置されるサンギヤと、
回転運動が入力され、前記第１軸を中心に配置されるリングギヤと、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、
各前記ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数の前記ピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有し、
前記シフト機構部は、前記第１状態において、前記サンギヤ、前記リングギヤおよび前記キャリアを互いに連結し、前記第２状態において、前記キャリアを固定し、前記サンギヤおよび前記リングギヤを解放する、回転テーブル機構。
【請求項２】
前記シフト機構部は、前記遊星歯車機構を、前記第１状態と、前記第２状態と、前記サンギヤ、前記リングギヤおよび前記キャリアを解放する第３状態との間でシフトさせる、請求項１に記載の回転テーブル機構。
【請求項３】
前記シフト機構部により前記遊星歯車機構が前記第３状態にシフトされた場合に、前記リングギヤの回転を規制するブレーキ機構部をさらに備える、請求項２に記載の回転テーブル機構。
【請求項４】
前記シフト機構部は、
前記キャリアに接続され、前記キャリアを、前記遊星歯車機構を前記第１状態にシフトさせる第１位置と、前記遊星歯車機構を前記第２状態にシフトさせる第２位置と、前記遊星歯車機構を前記第３状態にシフトさせる第３位置との間で、前記第１軸の軸方向にスライド動作させる動作体と、
前記動作体に対して、前記キャリアを前記第３位置に保持するための付勢力を作用させる付勢部材と、
前記動作体に対して、前記キャリアを前記第３位置から前記第１位置および前記第２位置の各位置にスライド動作させるための動力を供給する動力供給部とを有する、請求項２または３に記載の回転テーブル機構。
【請求項５】
前記シフト機構部は、前記キャリアに接続され、前記キャリアを、前記遊星歯車機構を前記第１状態にシフトさせる第１位置と、前記遊星歯車機構を前記第２状態にシフトさせる第２位置と、前記第１位置および前記第２位置の間に位置し、前記遊星歯車機構を前記第３状態にシフトさせる第３位置との間で、前記第１軸の軸方向にスライド動作させる動作体を有する、請求項２から４のいずれか１項に記載の回転テーブル機構。
【請求項６】
前記キャリアは、
前記第１軸の軸方向に延び、複数の前記ピニオンギヤをそれぞれ回転可能に支持する複数のピニオンシャフトと、
前記第１軸の軸方向における前記ピニオンシャフトの一方端に設けられる第１係合部と、
前記第１軸の軸方向における前記ピニオンシャフトの他方端に設けられる第２係合部とを有し、さらに、
前記第１回転テーブルと一体に設けられ、前記第１軸の軸方向において前記第１係合部と対向して配置される第３係合部と、
前記リングギヤと一体に設けられ、前記第１軸の軸方向において前記第１係合部と対向し、かつ、前記第１軸の半径方向において前記第３係合部と並んで配置される第４係合部と、
前記第１軸の軸方向において前記第２係合部と対向して配置される第５係合部とを備え、
前記キャリアが前記第１位置に位置決めされた場合に、前記第１係合部と、前記第３係合部および前記第４係合部とが係合され、前記第２係合部と、前記第５係合部とが非係合とされ、前記キャリアが前記第２位置に位置決めされた場合に、前記第１係合部と、前記第３係合部および前記第４係合部とが非係合とされ、前記第２係合部と、前記第５係合部とが係合され、前記キャリアが前記第３位置に位置決めされた場合に、前記第１係合部と、前記第３係合部および前記第４係合部とが非係合とされ、前記第２係合部と、前記第５係合部とが非係合とされる、請求項５に記載の回転テーブル機構。
【請求項７】
前記第１回転テーブルとともに、前記遊星歯車機構が配置される内部空間を形成するテーブルベースと、
前記内部空間に配置され、前記リングギヤが設けられるロータとをさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の回転テーブル機構。
【請求項８】
回転テーブル機構と、
前記回転テーブル機構が着脱可能に接続されるテーブルとを備え、
前記回転テーブル機構は、
第１軸を中心に回転可能に支持される第１回転テーブルと、
回転運動が入力される遊星歯車機構と、
前記遊星歯車機構を、入力された回転運動を等速で前記第１回転テーブルに出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して前記第１回転テーブルに出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部とを備え、
前記遊星歯車機構は、
前記第１軸を中心に配置されるサンギヤと、
前記第１軸を中心に配置され、前記第１軸を中心とする回転が規制されるリングギヤと、
前記サンギヤおよび前記リングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、
回転運動が入力され、各前記ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数の前記ピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有し、
前記シフト機構部は、前記第１状態において、前記キャリアおよび前記第１回転テーブルを連結し、前記第２状態において、前記サンギヤおよび前記第１回転テーブルを連結し、
前記テーブルは、前記キャリアが接続され、前記第１軸の延長線上で延びる第２軸を中心に回転可能な第２回転テーブルを有する、テーブルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転テーブル機構およびテーブルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２０１０−２１４４９２号公報（特許文献１）には、ハウジングと、工作機械で加工されるワークが取り付けられる面板と、ハウジングに対して回転可能に支持され、面板と接続されるスピンドルと、スピンドルの外周に固定されるロータと、ハウジングの内側に固定され、ロータとともにＤＤ（Direct Drive）モータを構成するステータとを備える工作機械用割り出し回転テーブルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１４４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるように、ワーク加工に用いられる回転テーブルが知られている。このような回転テーブルに要求される駆動特性は、ワーク加工の種類によって異なる。たとえば、回転テーブルに保持されたワークを工具主軸に保持された工具によって加工する場合を想定する。この場合に、回転テーブルを回転および傾転させながら、回転する工具によってワークを５軸加工するとき、回転テーブルを低速高トルクで駆動させることが求められる。また、回転テーブルを回転させながら、回転するワークを工具により旋削加工するとき、回転テーブルを高速低トルクで回転させることが求められる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される工作機械用割り出し回転テーブルでは、回転テーブルの駆動にＤＤモータが用いられている。一般的に、ＤＤモータは、低速高トルクの駆動特性を有するため、回転テーブルを高速低トルクで回転させることができない。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、低速高トルク駆動と、高速低トルク駆動との切り替えが可能な回転テーブル機構と、そのような回転テーブル機構を用いたテーブルユニットとを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の１つの局面に従った回転テーブル機構は、第１軸を中心に回転可能に支持される第１回転テーブルと、回転運動が入力される遊星歯車機構と、遊星歯車機構を、入力された回転運動を等速で第１回転テーブルに出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して第１回転テーブルに出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部とを備える。遊星歯車機構は、第１回転テーブルに設けられ、第１軸を中心に配置されるサンギヤと、回転運動が入力され、第１軸を中心に配置されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、各ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有する。シフト機構部は、第１状態において、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを互いに連結し、第２状態において、キャリアを固定し、サンギヤおよびリングギヤを解放する。
この発明の別の局面に従った回転テーブル機構は、第１軸を中心に回転可能に支持される第１回転テーブルと、回転運動が入力される遊星歯車機構と、遊星歯車機構を、入力された回転運動を等速で第１回転テーブルに出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して第１回転テーブルに出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部とを備える。
【０００８】
このように構成された回転テーブル機構によれば、シフト機構部により遊星歯車機構を第１状態にシフトさせることによって、第１回転テーブルの低速高トルク駆動を実現し、シフト機構部により遊星歯車機構を第２状態にシフトさせることによって、第１回転テーブルの高速低トルク駆動を実現することができる。
【０００９】
また好ましくは、遊星歯車機構は、第１回転テーブルに設けられ、第１軸を中心に配置されるサンギヤと、回転運動が入力され、第１軸を中心に配置されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、各ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有する。シフト機構部は、第１状態において、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを互いに連結し、第２状態において、キャリアを固定し、サンギヤおよびリングギヤを解放する。
【００１０】
このように構成された回転テーブル機構によれば、シフト機構部により遊星歯車機構を第１状態にシフトさせた場合、回転運動が入力されるリングギヤと、第１回転テーブルに設けられるサンギヤとが一体に回転する。これにより、第１回転テーブルの低速高トルク駆動を実現することができる。また、シフト機構部により遊星歯車機構を第２状態にシフトさせた場合、リングギヤの回転に伴って、ピニオンギヤが、その公転を停止させた状態で自転することによって、リングギヤの回転運動が増速されて、第１回転テーブルに設けられるサンギヤに伝達される。これにより、第１回転テーブルの高速低トルク駆動を実現することができる。
【００１１】
また好ましくは、シフト機構部は、遊星歯車機構を、第１状態と、第２状態と、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを解放する第３状態との間でシフトさせる。
【００１２】
このように構成された回転テーブル機構によれば、シフト機構部により遊星歯車機構を第３状態にシフトさせた場合、第１回転テーブルの回転に伴って、ピニオンギヤが自転しながら公転する。これにより、リングギヤに対する回転運動の入力が異常停止された場合であっても、慣性により回転し続ける第１回転テーブルからリングギヤに回転が伝達されることを防止できる。
【００１３】
また好ましくは、回転テーブル機構は、シフト機構部により遊星歯車機構が第３状態にシフトされた場合に、リングギヤの回転を規制するブレーキ機構部をさらに備える。
【００１４】
このように構成された回転テーブル機構によれば、リングギヤに対する回転運動の入力が異常停止された場合に、ブレーキ機構部によりリングギヤの回転を強制的に停止させることができる。
【００１５】
また好ましくは、シフト機構部は、キャリアに接続され、キャリアを、遊星歯車機構を第１状態にシフトさせる第１位置と、遊星歯車機構を第２状態にシフトさせる第２位置と、遊星歯車機構を第３状態にシフトさせる第３位置との間で、第１軸の軸方向にスライド動作させる動作体と、動作体に対して、キャリアを第３位置に保持するための付勢力を作用させる付勢部材と、動作体に対して、キャリアを第３位置から第１位置および第２位置の各位置にスライド動作させるための動力を供給する動力供給部とを有する。
【００１６】
このように構成された回転テーブル機構によれば、動力供給部から動作体に対する動力供給が異常停止された場合に、付勢部材による付勢力によりキャリアを第３位置に保持することによって、遊星歯車機構を第３状態にシフトさせる。これにより、第１回転テーブルからリングギヤに回転が伝達されることを防止できる。
【００１７】
また好ましくは、シフト機構部は、キャリアに接続され、キャリアを、遊星歯車機構を第１状態にシフトさせる第１位置と、遊星歯車機構を第２状態にシフトさせる第２位置と、第１位置および第２位置の間に位置し、遊星歯車機構を第３状態にシフトさせる第３位置との間で、第１軸の軸方向にスライド動作させる動作体を有する。
【００１８】
このように構成された回転テーブル機構によれば、第３位置を第１位置および第２位置の間に設けることによって、遊星歯車機構を、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを互いに連結する第１状態と、キャリアを固定し、サンギヤおよびリングギヤを解放する第２状態と、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを解放する第３状態との間でシフトさせる構造を、簡易な構成で実現することができる。
【００１９】
また好ましくは、キャリアは、第１軸の軸方向に延び、複数のピニオンギヤをそれぞれ回転可能に支持する複数のピニオンシャフトと、第１軸の軸方向におけるピニオンシャフトの一方端に設けられる第１係合部と、第１軸の軸方向におけるピニオンシャフトの他方端に設けられる第２係合部とを有する。回転テーブル機構は、第１回転テーブルと一体に設けられ、第１軸の軸方向において第１係合部と対向して配置される第３係合部と、リングギヤと一体に設けられ、第１軸の軸方向において第１係合部と対向し、かつ、第１軸の半径方向において第３係合部と並んで配置される第４係合部と、第１軸の軸方向において第２係合部と対向して配置される第５係合部とをさらに備える。キャリアが第１位置に位置決めされた場合に、第１係合部と、第３係合部および第４係合部とが係合され、第２係合部と、第５係合部とが非係合とされる。キャリアが第２位置に位置決めされた場合に、第１係合部と、第３係合部および第４係合部とが非係合とされ、第２係合部と、第５係合部とが係合される。キャリアが第３位置に位置決めされた場合に、第１係合部と、第３係合部および第４係合部とが非係合とされ、第２係合部と、第５係合部とが非係合とされる。
【００２０】
このように構成された回転テーブル機構によれば、遊星歯車機構を、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを互いに連結する第１状態と、キャリアを固定し、サンギヤおよびリングギヤを解放する第２状態と、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを解放する第３状態との間でシフトさせる構造を、簡易な構成で実現することができる。
【００２１】
また好ましくは、回転テーブル機構は、第１回転テーブルとともに、遊星歯車機構が配置される内部空間を形成するテーブルベースと、内部空間に配置され、リングギヤが設けられるロータとをさらに備える。
【００２２】
このように構成された回転テーブル機構によれば、遊星歯車機構がロータとともにテーブルベースに収容されるため、遊星歯車機構を外部雰囲気から保護することができる。
【００２３】
また好ましくは、遊星歯車機構は、第１軸を中心に配置されるサンギヤと、第１軸を中心に配置され、第１軸を中心とする回転が規制されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、回転運動が入力され、各ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有する。シフト機構部は、第１状態において、キャリアおよび第１回転テーブルを連結し、第２状態において、サンギヤおよび第１回転テーブルを連結する。
【００２４】
このように構成された回転テーブル機構によれば、シフト機構部により遊星歯車機構を第１状態にシフトさせた場合、回転運動が入力されるキャリアと、第１回転テーブルとが一体に回転する。これにより、第１回転テーブルの低速高トルク駆動を実現することができる。また、シフト機構部により遊星歯車機構を第２状態にシフトさせた場合、キャリアの回転に伴って、ピニオンギヤが、自転しながら公転することによって、キャリアの回転運動が増速されて、第１回転テーブルと連結されたサンギヤに伝達される。これにより、第１回転テーブルの高速低トルク駆動を実現することができる。
【００２５】
この発明の１つの局面に従ったテーブルユニットは、回転テーブル機構と、回転テーブル機構が着脱可能に接続されるテーブルとを備える。回転テーブル機構は、第１軸を中心に回転可能に支持される第１回転テーブルと、回転運動が入力される遊星歯車機構と、遊星歯車機構を、入力された回転運動を等速で第１回転テーブルに出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して第１回転テーブルに出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部とを備える。遊星歯車機構は、第１軸を中心に配置されるサンギヤと、第１軸を中心に配置され、第１軸を中心とする回転が規制されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置される複数のピニオンギヤと、回転運動が入力され、各ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤを一体に保持するキャリアとを有する。シフト機構部は、第１状態において、キャリアおよび第１回転テーブルを連結し、第２状態において、サンギヤおよび第１回転テーブルを連結する。テーブルは、キャリアが接続され、第１軸の延長線上で延びる第２軸を中心に回転可能な第２回転テーブルを有する。
この発明の別の局面に従ったテーブルユニットは、上述のいずれかに記載の回転テーブル機構と、回転テーブル機構が着脱可能に接続されるテーブルとを備える。テーブルは、キャリアが接続され、第１軸の延長線上で延びる第２軸を中心に回転可能な第２回転テーブルを有する。
【００２６】
このように構成されたテーブルユニットによれば、テーブルに回転テーブル機構を接続することによって、テーブルを、低速高トルク駆動と、高速低トルク駆動との切り替えが可能な仕様に変更することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上に説明したように、この発明に従えば、低速高トルク駆動と、高速低トルク駆動との切り替えが可能な回転テーブル機構と、そのような回転テーブル機構を用いたテーブルユニットとを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態１における回転テーブル機構を示す断面図である。
【図２】図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第３状態）を示す断面図である。
【図３】図２中の２点鎖線ＩＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。
【図４】回転テーブル機構（遊星歯車機構の第１状態）を示す断面図である。
【図５】図４中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。
【図６】回転テーブル機構（遊星歯車機構の第２状態）を示す断面図である。
【図７】図６中の２点鎖線ＶＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるテーブルユニットを示す断面図である。
【図９】図８中の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第１状態）を示す断面図である。
【図１０】図８中の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第２状態）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における回転テーブル機構を示す断面図である。図２は、図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第３状態）を示す断面図である。図３は、図２中の２点鎖線ＩＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。
【００３１】
図１から図３を参照して、本実施の形態における回転テーブル機構１００は、横形マシニングセンタ、立形マシニングセンタ、または、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機などの工作機械で用いられる。回転テーブル機構１００は、工作機械において加工の対象となるワークを保持する。
【００３２】
回転テーブル機構１００は、第１回転テーブル２１と、テーブルベース１６と、モータ６１とを有する。
【００３３】
第１回転テーブル２１は、面板部２２と、シャフト部２３とを有する。面板部２２は、第１軸１１０を中心とする円盤形状を有する。第１軸１１０の軸方向に見た場合の面板部２２の形状は、円形に限られず、たとえば、矩形形状であってもよい。シャフト部２３は、面板部２２から第１軸１１０の軸方向に突出している。シャフト部２３は、全体として、第１軸１１０を中心とする軸形状（円筒形状）を有する。
【００３４】
テーブルベース１６は、第１回転テーブル２１を支持するとともに、第１回転テーブル２１の駆動機構を収容する基台として設けられている。
【００３５】
テーブルベース１６は、中空の筐体からなる。テーブルベース１６は、第１軸１１０の軸方向における両端で開口している。テーブルベース１６の内部には、第１軸１１０の軸方向における一方端側の開口を通じてシャフト部２３が挿入されている。第１軸１１０の軸方向における他方端側の開口は、蓋部材１８によって閉塞されている。テーブルベース１６は、第１回転テーブル２１および蓋部材１８とともに、内部空間１４０を形成している。
【００３６】
なお、本明細書の実施の形態の記載においては、第１軸１１０の軸方向において、第１回転テーブル２１の面板部２２に近い側の端部を「一方端」といい、第１回転テーブル２１の面板部２２から遠い側の端部を「他方端」という。
【００３７】
第１回転テーブル２１は、第１軸１１０を中心に回転可能に支持されている。第１回転テーブル２１は、テーブルベース１６によって第１軸１１０を中心に回転可能に支持されている。シャフト部２３およびテーブルベース１６の間には、軸受けユニット１２が介挿されている。軸受けユニット１２は、第１軸１１０の半径方向の力を支えるラジアル軸受けと、第１軸１１０の軸方向の力を支えるスラスト軸受けとを含む。
【００３８】
モータ６１は、第１回転テーブル２１を回転させるための駆動源として設けられている。モータ６１は、内部空間１４０に配置されている。
【００３９】
モータ６１は、ステータ６２と、ロータ６３とを有する。ステータ６２は、全体として、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。ステータ６２は、テーブルベース１６に固定されている。ロータ６３は、全体として、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。ロータ６３は、ステータ６２の内周側に配置されている。ロータ６３は、第１軸１１０の半径方向においてステータ６２と隙間を設けて対向している。
【００４０】
シャフト部２３は、ロータ６３の内周側に配置されている。ロータ６３は、第１軸１１０を中心に回転可能に支持されている。ロータ６３は、第１回転テーブル２１（シャフト部２３）によって、第１軸１１０を中心に回転可能に支持されている。第１軸１１０の半径方向におけるシャフト部２３およびロータ６３の間には、軸受け１４が介挿されている。
【００４１】
回転テーブル機構１００は、遊星歯車機構５０をさらに有する。遊星歯車機構５０は、内部空間１４０に配置されている。遊星歯車機構５０は、モータ６１から出力された回転運動を第１回転テーブル２１に伝達する。
【００４２】
遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、キャリア５２と、複数のピニオンギヤ５３と、リングギヤ５４とを有する。
【００４３】
サンギヤ５１は、第１軸１１０を中心に配置されている。サンギヤ５１は、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。サンギヤ５１は、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。サンギヤ５１は、外歯車５１ａを有する。外歯車５１ａは、サンギヤ５１の外周面に設けられている。
【００４４】
サンギヤ５１は、第１回転テーブル２１に設けられている。サンギヤ５１は、シャフト部２３に設けられている。サンギヤ５１は、面板部２２から第１軸１１０の軸方向に突出するシャフト部２３の先端部に設けられている。サンギヤ５１は、第１回転テーブル２１と一体に設けられており、第１回転テーブル２１とともに第１軸１１０を中心に回転する。
【００４５】
リングギヤ５４は、第１軸１１０を中心に配置されている。リングギヤ５４は、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。リングギヤ５４には、モータ６１からの回転運動が入力される。リングギヤ５４は、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。リングギヤ５４は、サンギヤ５１の外周上に配置されている。リングギヤ５４は、内歯車５４ａを有する。内歯車５４ａは、リングギヤ５４の内周面に設けられている。内歯車５４ａは、第１軸１１０の半径方向において、サンギヤ５１の外歯車５１ａと間隔を開けて対向している。
【００４６】
リングギヤ５４は、ロータ６３に設けられている。リングギヤ５４は、第１軸１１０の軸方向において、軸受け１４から離れた位置に設けられている。リングギヤ５４は、ロータ６３と一体に設けられおり、ロータ６３とともに第１軸１１０を中心に回転する。
【００４７】
ピニオンギヤ５３は、サンギヤ５１およびリングギヤ５４の間に配置されている。ピニオンギヤ５３は、第１軸１１０の半径方向において、サンギヤ５１およびリングギヤ５４の間に配置されている。複数のピニオンギヤ５３は、第１軸１１０の周方向に互いに間隔を開けて配置されている。複数のピニオンギヤ５３は、第１軸１１０の周方向において等間隔に配置されている。
【００４８】
ピニオンギヤ５３は、中心軸１２０を中心に回転（自転）可能なように支持されている。中心軸１２０は、第１軸１１０と平行である。ピニオンギヤ５３は、第１軸１１０を中心に回転（公転）可能なように支持されている。
【００４９】
ピニオンギヤ５３は、中心軸１２０を中心とする円筒形状を有する。ピニオンギヤ５３は、外歯車５３ａを有する。外歯車５３ａは、ピニオンギヤ５３の外周面に設けられている。外歯車５３ａは、第１軸１１０の半径方向外側でリングギヤ５４の内歯車５４ａと噛み合い、第１軸１１０の半径方向内側でサンギヤ５１の外歯車５１ａと噛み合っている。
【００５０】
キャリア５２は、ピニオンギヤ５３を回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤ５３を一体に保持している。キャリア５２は、複数のピニオンシャフト３６と、第１係合部３１と、第２係合部３２とを有する。
【００５１】
ピニオンシャフト３６は、第１軸１１０の軸方向に延びている。ピニオンシャフト３６は、中心軸１２０を中心とする軸形状を有する。複数のピニオンギヤ５３は、それぞれ、複数のピニオンシャフト３６によって、中心軸１２０を中心に回転可能なように支持されている。ピニオンシャフト３６は、ピニオンギヤ５３の内周側に挿入されている。ピニオンシャフト３６およびピニオンギヤ５３の間には、軸受け３７が介挿されている。
【００５２】
第１係合部３１は、第１軸１１０を中心とするリング形状を有する。第１係合部３１は、第１軸１１０（中心軸１２０）の軸方向におけるピニオンシャフト３６の一方端に設けられている。第２係合部３２は、第１軸１１０を中心とするリング形状を有する。第２係合部３２は、第１軸１１０（中心軸１２０）の軸方向におけるピニオンシャフト３６の他方端に設けられている。
【００５３】
複数のピニオンギヤ５３は、第１係合部３１および第２係合部３２によって、互いに一体に保持されている。
【００５４】
回転テーブル機構１００は、第３係合部２６と、第４係合部６６と、第５係合部２７とをさらに有する。第３係合部２６、第４係合部６６および第５係合部２７は、内部空間１４０に配置されている。
【００５５】
第３係合部２６は、第１回転テーブル２１と一体に設けられており、第１回転テーブル２１とともに第１軸１１０を中心に回転する。第３係合部２６は、第１軸１１０の軸方向において第１係合部３１と対向している。第３係合部２６は、シャフト部２３に設けられている。第３係合部２６は、第１軸１１０を中心にリング状に設けられている。第３係合部２６は、第１軸１１０の軸方向において、第１係合部３１を挟んでピニオンシャフト３６の反対側に配置されている。
【００５６】
第４係合部６６は、リングギヤ５４と一体に設けられており、リングギヤ５４とともに第１軸１１０を中心に回転する。第４係合部６６は、第１軸１１０の軸方向において第１係合部３１と対向している。第４係合部６６は、ロータ６３に設けられている。第４係合部６６は、第１軸１１０を中心にリング状に設けられている。第４係合部６６は、第１軸１１０の軸方向において、第１係合部３１を挟んでピニオンシャフト３６の反対側に配置されている。第４係合部６６は、第１軸１１０の半径方向において、第３係合部２６と並んで配置されている。第４係合部６６は、第３係合部２６の外周側に配置されている。
【００５７】
第５係合部２７は、第１軸１１０の軸方向において、第２係合部３２と対向して配置されている。第５係合部２７は、第１軸１１０の周方向において固定されている。第５係合部２７は、テーブルベース１６に設けられている。第５係合部２７は、第１軸１１０の軸方向において、第２係合部３２を挟んでピニオンシャフト３６の反対側に配置されている。第５係合部２７は、第１軸１１０の軸方向において、蓋部材１８と間隔を開けて設けられている。
【００５８】
第１係合部３１、第２係合部３２、第３係合部２６、第４係合部６６および第５係合部２７は、それぞれ、第１係合面３１ａ、第２係合面３２ａ、第３係合面２６ａ、第４係合面６６ａおよび第５係合面２７ａを有する。
【００５９】
第１係合面３１ａ、第２係合面３２ａ、第３係合面２６ａ、第４係合面６６ａおよび第５係合面２７ａは、第１軸１１０に直交する平面に平行に配置されている。第３係合面２６ａおよび第４係合面６６ａは、面一に設けられている。第１係合面３１ａと、第３係合面２６ａおよび第４係合面６６ａとは、第１軸１１０の軸方向において、互いに隙間を開けて対面している。第２係合面３２ａと、第５係合面２７ａとは、第１軸１１０の軸方向において、互いに隙間を開けて対面している。
【００６０】
第１係合面３１ａ、第２係合面３２ａ、第３係合面２６ａ、第４係合面６６ａおよび第５係合面２７ａは、互いに対面する係合面同士が接触して、第１軸１１０の周方向に相対運動しようとした場合に、その運動を規制する力が発生するように構成されている。第１係合面３１ａ、第２係合面３２ａ、第３係合面２６ａ、第４係合面６６ａおよび第５係合面２７ａには、複数の歯が第１軸１１０の周方向に並んで設けられている。
【００６１】
第１係合部３１、第３係合部２６および第４係合部６６は、スリーピースカップリング（バックラッシ無し）を構成している。
【００６２】
回転テーブル機構１００は、シフト機構部４１をさらに有する。シフト機構部４１は、遊星歯車機構５０を、モータ６１からの回転運動を等速で第１回転テーブル２１に出力する第１状態と、モータ６１からの回転運動を増速して第１回転テーブル２１に出力する第２状態と、第１回転テーブル２１およびモータ６１の間における回転運動の伝達を遮断する第３状態との間でシフトさせる。
【００６３】
図１から図３中には、遊星歯車機構５０が第３状態にシフトされた場合の回転テーブル機構１００が示されている。
【００６４】
図４は、回転テーブル機構（遊星歯車機構の第１状態）を示す断面図である。図５は、図４中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。図６は、回転テーブル機構（遊星歯車機構の第２状態）を示す断面図である。図７は、図６中の２点鎖線ＶＩＩで囲まれた範囲の回転テーブル機構を示す断面図である。図４および図６は、図２に対応しており、図５および図７は、図３に対応している。
【００６５】
図１から図７を参照して、シフト機構部４１は、内部空間１４０に配置されている。シフト機構部４１は、テーブルベース１６により支持されている。シフト機構部４１は、動作体４２を有する。
【００６６】
動作体４２は、中心軸１３０を中心とする軸形状を有する。中心軸１３０は、第１軸１１０および中心軸１２０と平行である。動作体４２は、第１軸１１０（中心軸１３０）の軸方向にスライド動作が可能なように支持されている。動作体４２は、テーブルベース１６（第５係合部２７）により支持されている。
【００６７】
動作体４２は、鍔部４３と、係止部４４とを有する。鍔部４３は、中心軸１３０の半径方向外側に向けて鍔状に広がっている。鍔部４３は、中心軸１３０の軸方向において、テーブルベース１６（第５係合部２７）を挟んで係止部４４の反対側に配置されている。
【００６８】
係止部４４は、キャリア５２（第２係合部３２）に係止されている。係止部４４は、キャリア５２に対して、中心軸１２０および中心軸１３０の軸方向において係止されている。係止部４４および第２係合部３２の間には、軸受け３７が介挿されている。動作体４２は、軸受け３７を介して、キャリア５２と接続されている。キャリア５２は、中心軸１３０の軸方向における動作体４２のスライド動作に伴って、第１軸１１０の軸方向にスライド動作が可能である。
【００６９】
シフト機構部４１は、ハウジング４６と、付勢部材８３および付勢部材８４とをさらに有する。
【００７０】
ハウジング４６は、テーブルベース１６に固定されている。ハウジング４６は、第５係合部２７および蓋部材１８の間に配置されている。ハウジング４６には、中心軸１３０の軸方向において動作体４２が挿通されている。ハウジング４６は、鍔部４３を取り囲むように設けられている。ハウジング４６は、油圧室８１および油圧室８２を区画形成している。油圧室８１および油圧室８２は、中心軸１３０の軸方向において鍔部４３を挟んだ一方の側および他方の側に設けられている。
【００７１】
付勢部材８３は、油圧室８１に配置されている。付勢部材８４は、油圧室８２に配置されている。付勢部材８３および付勢部材８４は、たとえば、中心軸１３０の軸方向に伸張および短縮変形可能なコイルバネからなる。付勢部材８３は、油圧室８１が中心軸１３０の軸方向において拡張し、油圧室８２が中心軸１３０の軸方向において縮小する方向の弾性力を動作体４２（鍔部４３）に作用させている。付勢部材８４は、油圧室８２が中心軸１３０の軸方向において拡張し、油圧室８１が中心軸１３０の軸方向において縮小する方向の弾性力を動作体４２（鍔部４３）に作用させている。
【００７２】
回転テーブル機構１００は、動力供給部９１をさらに有する。動力供給部９１は、動作体４２に対して、中心軸１３０の軸方向にスライド動作するための動力（油圧）を供給する。動力供給部９１は、電力の供給を受けて駆動する電動機である。動力供給部９１は、油圧ポンプからなる。動力供給部９１は、油圧配管を通じて、油圧室８１および油圧室８２に接続されている。動力供給部９１は、油圧室８１および油圧室８２のいずれか一方の油圧室に対して選択的に油を供給可能なように構成されている。
【００７３】
シフト機構部４１は、図４および図５に示される遊星歯車機構５０の第１状態において、サンギヤ５１、リングギヤ５４およびキャリア５２を互いに連結し、図６および図７に示される遊星歯車機構５０の第２状態において、キャリア５２を固定し、サンギヤ５１およびリングギヤ５４を解放し、図２および図３に示される遊星歯車機構５０の第３状態において、サンギヤ５１、リングギヤ５４およびキャリア５２を解放する。
【００７４】
動作体４２は、キャリア５２を、遊星歯車機構５０を第１状態にシフトさせる第１位置（図４および図５に示される上段位置）と、遊星歯車機構５０を第２状態にシフトさせる第２位置（図６および図７に示される下段位置）と、遊星歯車機構５０を第３状態にシフトさせる第３位置（図２および図３に示される中段位置）との間で、第１軸１１０の軸方向にスライド動作させる。
【００７５】
キャリア５２の第３位置（中段位置）は、第１軸１１０の軸方向において、キャリア５２の第１位置（上段位置）と、キャリア５２の第２位置（下段位置）の間に位置している。
【００７６】
より具体的には、図４および図５に示されるように、遊星歯車機構５０を第１状態にシフトさせるために、動力供給部９１から油圧室８２に対して油圧が供給され、動力供給部９１から油圧室８１に対する油圧供給が停止される。付勢部材８３の弾性力に抗しながら油圧室８２が拡張することによって、動作体４２が、中心軸１３０の軸方向において第１回転テーブル２１の面板部２２に近づく方向にスライド動作する。キャリア５２は、動作体４２とともに、第１軸１１０の軸方向において第１回転テーブル２１の面板部２２に近づく方向にスライド動作することによって、図４に示される第１位置（上段位置）に位置決めされる。
【００７７】
このとき、第１係合面３１ａと、第３係合面２６ａおよび第４係合面６６ａとが接触することによって、第１係合部３１と、第３係合部２６および第４係合部６６とが係合される。第２係合面３２ａおよび第５係合面２７ａが、離間することによって、第２係合部３２および第５係合部２７が、非係合とされる。
【００７８】
これにより、第１係合部３１、第３係合部２６および第４係合部６６によるスリーピースカップリングを接続して、サンギヤ５１、リングギヤ５４およびキャリア５２が互いに連結される遊星歯車機構５０の第１状態が得られる。モータ６１からの回転運動が入力されるリングギヤ５４と、第１回転テーブル２１に設けられるサンギヤ５１とが、キャリア５２を介して直結され、一体に回転することによって、第１回転テーブル２１を低速高トルクで駆動させることができる。本実施の形態では、第１係合部３１、第３係合部２６および第４係合部６６によるスリーピースカップリングをバックラッシ無しで構成することによって、ＤＤ駆動の利点である割り出し精度を確保して、ワークの高精度加工を実現することができる。
【００７９】
図６および図７に示されるように、遊星歯車機構５０を第２状態にシフトさせるために、動力供給部９１から油圧室８１に対して油圧が供給され、動力供給部９１から油圧室８２に対する油圧供給が停止される。付勢部材８４の弾性力に抗しながら油圧室８１が拡張することによって、動作体４２が、中心軸１３０の軸方向において第１回転テーブル２１の面板部２２から遠ざかる方向にスライド動作する。キャリア５２は、動作体４２とともに、第１軸１１０の軸方向において第１回転テーブル２１の面板部２２から遠ざかる方向にスライド動作することによって、図６に示される第２位置（下段位置）に位置決めされる。
【００８０】
このとき、第２係合面３２ａおよび第５係合面２７ａが、接触することによって、第２係合部３２および第５係合部２７が、係合され、第１係合面３１ａと、第３係合面２６ａおよび第４係合面６６ａとが離間することによって、第１係合部３１と、第３係合部２６および第４係合部６６とが非係合とされる。
【００８１】
これにより、キャリア５２が固定され、サンギヤ５１およびリングギヤ５４が開放される遊星歯車機構５０の第２状態が得られる。ピニオンギヤ５３の公転が規制され、ピニオンギヤ５３の自転、サンギヤ５１の回転およびリングギヤ５４の回転が許容される。リングギヤ５４の回転に伴って、ピニオンギヤ５３が、その公転を停止させた状態で自転することによって、リングギヤ５４の回転運動が増速されて、第１回転テーブル２１に設けられるサンギヤ５１に伝達される。これにより、第１回転テーブル２１を高速低トルクで駆動させることができる。本モードにおいては、遊星歯車機構５０を介したギヤ駆動を生かして、ワークの高速回転加工を実現することができる。
【００８２】
図２および図３に示されるように、動力供給部９１から油圧室８１および油圧室８２に対する油圧供給が停止されると、動作体４２は、付勢部材８３および付勢部材８４の弾性力が釣り合う位置に向けてスライド動作する。キャリア５２は、動作体４２とともに、中心軸１３０の軸方向においてスライド動作することによって、図２に示される第３位置（中段位置）に位置決めされる。
【００８３】
このとき、第１係合面３１ａと、第３係合面２６ａおよび第４係合面６６ａとが離間することによって、第１係合部３１と、第３係合部２６および第４係合部６６とが非係合される。第２係合面３２ａおよび第５係合面２７ａが、離間することによって、第２係合部３２および第５係合部２７が、非係合とされる。
【００８４】
これにより、サンギヤ５１、リングギヤ５４およびキャリア５２が解放される遊星歯車機構５０の第３状態が得られる。これにより、リングギヤ５４に対する回転運動の入力が異常停止された場合であっても、慣性により回転し続ける第１回転テーブル２１からリングギヤ５４に対して回転が伝達されることを防止できる。
【００８５】
より具体的には、第１回転テーブル２１の高速低トルク駆動時に停電が生じ、ロータ６３に一体に設けられたリングギヤ５４に対する回転運動の入力が異常停止された場合に、重量物である第１回転テーブル２１が慣性により回転し続ける場面が想定される。この場合に、遊星歯車機構５０を介して第１回転テーブル２１と接続されるロータ６３が回転し続けるため、過電圧の発生によってモータ６１が破損する可能性がある。
【００８６】
これに対して、本実施の形態では、遊星歯車機構５０の第３状態によって、停電時における第１回転テーブル２１の回転運動がロータ６３に伝達されることを防ぐ。これにより、ロータ６３を停電後、直ちに停止させることが可能となるため、モータ６１の破損を防止することができる。
【００８７】
本実施の形態では、図２に示される、遊星歯車機構５０の第３状態を得るためのキャリア５２の第３位置（中段位置）が、動作体４２のスライド方向において、図４に示される、遊星歯車機構５０の第１状態を得るためのキャリア５２の第１位置（上段位置）と、図６に示される、遊星歯車機構５０の第２状態を得るためのキャリア５２の第２位置（下段位置）との間に位置している。
【００８８】
このような構成によれば、キャリア５２の第１位置（上段位置）および第２位置（下段位置）が、それぞれ、動作体４２のスライド方向における一方端側および他方端側に位置するため、第１係合部３１、第３係合部２６および第４係合部６６の係合と、第２係合部３２および第５係合部２７の非係合とにより得られる遊星歯車機構５０の第１状態と、第１係合部３１と、第３係合部２６および第４係合部６６との非係合と、第２係合部３２および第５係合部２７の係合とにより実現される遊星歯車機構５０の第２状態とを、簡易な構成により実現することができる。
【００８９】
また、キャリア５２の第３位置（中段位置）が、動作体４２のスライド方向における中間部に位置するため、第１係合部３１、第３係合部２６および第４係合部６６の非係合と、第２係合部３２および第５係合部２７の非係合とにより得られる遊星歯車機構５０の第３状態を、簡易な構成により実現することができる。
【００９０】
また、付勢部材８３および付勢部材８４は、動作体４２に対して、キャリア５２を図２に示される第３位置（中段位置）に保持するための弾性力を作用させる。動力供給部９１は、動作体４２（油圧室８１，８２）に対して、キャリア５２を第３位置（中段位置）から第１位置（上段位置）および第２位置（下段位置）の各位置にスライド動作させるための油圧を供給する。
【００９１】
このような構成により、停電により、動力供給部９１から動作体４２（油圧室８１，８２）に対する油圧供給が異常停止された場合に、付勢部材８３，８４による弾性力によって、キャリア５２を第３位置（中段位置）に自動的に保持することができる。
【００９２】
図２を参照して、回転テーブル機構１００は、ブレーキ機構部７１をさらに有する。ブレーキ機構部７１は、シフト機構部４１により遊星歯車機構５０が第３状態にシフトされた場合に、リングギヤ５４の回転を規制する。
【００９３】
ブレーキ機構部７１は、内部空間１４０に配置されている。ブレーキ機構部７１は、第１軸１１０の軸方向において、ロータ６３と対向して設けられている。ブレーキ機構部７１は、シフト機構部４１と第１軸１１０の半径方向外側に並んで設けられている。ブレーキ機構部７１は、テーブルベース１６により支持されている。
【００９４】
ブレーキ機構部７１は、ハウジング７２と、ピストン７３と、付勢部材７４とを有する。ハウジング７２は、テーブルベース１６に固定されている。ピストン７３は、第１軸１１０の軸方向にスライド動作が可能なように支持されている。ピストン７３は、ブレーキ面７３ａを有する。ブレーキ面７３ａは、摩擦係合が可能な部材からなる。ブレーキ面７３ａは、第１軸１１０の軸方向において、ロータ６３（リングギヤ５４）と対向している。
【００９５】
ハウジング７２およびピストン７３は、互いに組み合わされることによって、油圧室７５を区画形成している。油圧室７５には、油圧配管を通じて、油圧ポンプからの油が供給される。油圧室７５は、油が供給されることによって、第１軸１１０の軸方向において拡張する。
【００９６】
付勢部材７４は、たとえば、第１軸１１０の軸方向に伸張および短縮変形が可能なコイルバネからなる。付勢部材７４は、ピストン７３に対して、油圧室７５が第１軸１１０の軸方向において縮小する方向の弾性力を作用させている。
【００９７】
回転テーブル機構１００の通常運転時、油圧ポンプから油圧室７５に対して油が供給されている。この場合、ピストン７３が、付勢部材７４の弾性力に抗しながら、第１軸１１０の軸方向においてロータ６３から遠ざかる方向にスライド動作する。ピストン７３は、ロータ６３から離れた位置に保持されている。
【００９８】
一方、停電により、油圧ポンプに対する電力供給が異常停止された場合に、油圧室７５から油が退出する。この場合、ピストン７３が、付勢部材７４の弾性力を受けて、第１軸１１０の軸方向においてロータ６３に近づく方向にスライド動作する。ピストン７３のブレーキ面７３ａが、第１軸１１０の軸方向においてロータ６３に当接する。これにより、ロータ６３と一体に設けられたリングギヤ５４の回転を強制的に停止させることができる。
【００９９】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における回転テーブル機構１００の構造についてまとめると、本実施の形態における回転テーブル機構１００は、第１軸１１０を中心に回転可能に支持される第１回転テーブル２１と、回転運動が入力される遊星歯車機構５０と、遊星歯車機構５０を、入力された回転運動を等速で第１回転テーブル２１に出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して第１回転テーブル２１に出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部４１とを備える。
【０１００】
このように構成された、この発明の実施の形態１における回転テーブル機構１００によれば、シフト機構部４１により遊星歯車機構５０を第１状態にシフトさせることによって、第１回転テーブル２１の低速高トルク駆動を実現し、シフト機構部４１により遊星歯車機構５０を第２状態にシフトさせることによって、第１回転テーブル２１の高速低トルク駆動が実現することができる。これにより、同一ワークに対して、低速高トルク駆動と、高速低トルク駆動との２種類のワーク加工を行なう場合に、ワークを別々の工作機械のテーブルに載せ替える必要がなくなるため、ワークの段取り時間を短縮したり、ワークの加工精度を向上させたりすることができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、ワークを保持するための回転テーブル機構１００について説明したが、本発明はこれに限られず、たとえば、工具を保持するための回転テーブル機構に適用されてもよい。
【０１０２】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２におけるテーブルユニットを示す断面図である。図９は、図８中の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第１状態）を示す断面図である。図１０は、図８中の回転テーブル機構（遊星歯車機構の第２状態）を示す断面図である。図９および図１０中には、図８中の２点鎖線ＩＸで囲まれた範囲に対応する回転テーブル機構が示されている。
【０１０３】
本実施の形態におけるテーブルユニット２００が備える回転テーブル機構３００は、実施の形態１における回転テーブル機構１００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない場合がある。
【０１０４】
図８から図１０を参照して、本実施の形態におけるテーブルユニット２００は、回転テーブル機構３００と、テーブル４００とを有する。
【０１０５】
テーブル４００は、加工対象であるワークを保持するための装置であり、横形マシニングセンタ、立形マシニングセンタまたは複合加工機などの工作機械に備わっている。回転テーブル機構３００は、テーブル４００に対して着脱可能に接続される。
【０１０６】
回転テーブル機構３００は、工作機械に備わるテーブル４００に対して、後付けの仕様として準備された装置であってもよい。
【０１０７】
テーブル４００は、第２回転テーブル４１０を有する。第２回転テーブル４１０は、第２軸１７０を中心に回転可能に設けられている。第２回転テーブル４１０は、テーブル４００に内蔵されたモータ（不図示）から回転運動が入力されることによって回転する。第２回転テーブル４１０は、モータからの回転運動が直接、伝達されるＤＤ駆動方式により回転する。
【０１０８】
回転テーブル機構３００は、第２回転テーブル４１０の面板部４１２に載置されている。回転テーブル機構３００は、第１回転テーブル２１と、テーブルベース１６とを有する。テーブルベース１６は、全体として、第１軸１１０を中心とする筒形状をなしている。テーブルベース１６は、周り止め２５１によって、第１軸１１０の周方向において回転しないように固定されている。周り止め２５１は、たとえば、テーブル４００のテーブルベースに取り付けられている。
【０１０９】
回転テーブル機構３００は、遊星歯車機構５０と、シフト機構部４１とを有する。遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、キャリア５２と、複数のピニオンギヤ５３と、リングギヤ５４とを有する。
【０１１０】
サンギヤ５１は、第１軸１１０を中心に配置されている。サンギヤ５１は、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。本実施の形態では、サンギヤ５１が、第１回転テーブル２１とは別体に設けられている。サンギヤ５１は、シフト機構部４１（後述するピストン２２３）によって、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。サンギヤ５１は、第１回転テーブル２１のシャフト部２３の外周側に設けられている。サンギヤ５１は、外歯車５１ａを有する。外歯車５１ａは、サンギヤ５１の外周面に設けられている。
【０１１１】
リングギヤ５４は、第１軸１１０を中心に配置されている。リングギヤ５４は、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。リングギヤ５４は、内歯車５４ａを有する。内歯車５４ａは、リングギヤ５４の内周面に設けられている。内歯車５４ａは、第１軸１１０の半径方向において、サンギヤ５１の外歯車５１ａと間隔を開けて対向している。本実施の形態では、リングギヤ５４が、テーブルベース１６に設けられている。リングギヤ５４は、第１軸１１０の周方向において固定されている。
【０１１２】
ピニオンギヤ５３は、サンギヤ５１およびリングギヤ５４の間に配置されている。ピニオンギヤ５３は、中心軸１２０を中心とする円筒形状を有する。ピニオンギヤ５３は、外歯車５３ａを有する。外歯車５３ａは、ピニオンギヤ５３の外周面に設けられている。外歯車５３ａは、第１軸１１０の半径方向外側でリングギヤ５４の内歯車５４ａと噛み合い、第１軸１１０の半径方向内側でサンギヤ５１の外歯車５１ａと噛み合っている。
【０１１３】
キャリア５２は、ピニオンギヤ５３を回転可能に支持するとともに、複数のピニオンギヤ５３を一体に保持している。
【０１１４】
キャリア５２は、複数のピニオンシャフト３６を有する。ピニオンシャフト３６は、第１軸１１０の軸方向に延びている。ピニオンシャフト３６は、中心軸１２０を中心とする軸形状を有する。複数のピニオンギヤ５３は、それぞれ、複数のピニオンシャフト３６によって、中心軸１２０を中心に回転可能なように支持されている。ピニオンシャフト３６は、ピニオンギヤ５３の内周側に挿入されている。ピニオンシャフト３６およびピニオンギヤ５３の間には、軸受け３７が介挿されている。
【０１１５】
キャリア５２は、ベース部２６１をさらに有する。ベース部２６１は、全体として、第１軸１１０に直交する平面に平行な円盤形状を有する。ピニオンシャフト３６は、中心軸１２０の軸方向に延びる端部において、ベース部２６１に接続されている。キャリア５２は、テーブルベース１６によって、第１軸１１０を中心に回転可能なように支持されている。キャリア５２およびテーブルベース１６の間には、軸受けユニット１５が介挿されている。軸受けユニット１５は、第１軸１１０の半径方向の力を支えるラジアル軸受けと、第１軸１１０の軸方向の力を支えるスラスト軸受けとを含む。
【０１１６】
キャリア５２（ベース部２６１）は、第１軸１１０の軸方向における他方端側においてテーブルベース１６の開口を塞ぐように設けられている。キャリア５２（ベース部２６１）は、第２回転テーブル４１０（面板部４１２）に接続されている。ベース部２６１は、ボルト等を用いて、第２回転テーブル４１０に締結されている。第２回転テーブル４１０の回転中心である第２軸１７０は、第１回転テーブル２１の回転中心である第１軸１１０の延長線上で延びている。キャリア５２には、第２回転テーブル４１０を通じて、テーブル４００からの回転運動が入力される。
【０１１７】
回転テーブル機構３００は、第６係合部２１１と、第７係合部２３１とをさらに有する。第６係合部２１１および第７係合部２３１は、第１回転テーブル２１と一体に設けられており、第１回転テーブル２１とともに第１軸１１０を中心に回転する。
【０１１８】
第６係合部２１１は、シャフト部２３に設けられている。第６係合部２１１は、第１軸１１０の軸方向において、面板部２２および第７係合部２３１の間に配置されている。第６係合部２１１は、第１軸１１０の軸方向においてサンギヤ５１と対向している。
【０１１９】
第６係合部２１１は、第６係合面２１１ａを有する。サンギヤ５１は、第８係合面５１ｂをさらに有する。第６係合面２１１ａおよび第８係合面５１ｂは、第１軸１１０に直交する平面に平行に配置されている。第６係合面２１１ａおよび第８係合面５１ｂは、第１軸１１０の軸方向において、互いに隙間を開けて対面している。第６係合面２１１ａおよび第８係合面５１ｂには、複数の歯が第１軸１１０の周方向に並んで設けられている。
【０１２０】
第７係合部２３１は、第１軸１１０を中心とするリング形状の平板からなる。第７係合部２３１は、摩擦係合が可能な部材（摩擦クラッチ等）からなる。第７係合部２３１は、面板部２２から第１軸１１０の軸方向に突出するシャフト部２３の先端部に取り付けられている。第７係合部２３１は、第１軸１１０の軸方向において後述するピストン２２３と対向している。
【０１２１】
シフト機構部４１は、遊星歯車機構５０を、キャリア５２に入力された回転運動を等速で第１回転テーブル２１に出力する第１状態と、キャリア５２に入力された回転運動を増速して第１回転テーブル２１に出力する第２状態との間でシフトさせる。シフト機構部４１は、第１状態において、キャリア５２および第１回転テーブル２１を連結し、第２状態において、サンギヤ５１および第１回転テーブル２１を連結する。
【０１２２】
シフト機構部４１は、第１ハウジング２２１と、第２ハウジング２２２と、ピストン２２３とを有する。第１ハウジング２２１、第２ハウジング２２２およびピストン２２３は、第１軸１１０を中心に配置されている。
【０１２３】
第１ハウジング２２１は、キャリア５２（ベース部２６１）に固定されている。第１ハウジング２２１は、全体として、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。第７係合部２３１は、第１軸１１０の軸方向において、第１ハウジング２２１およびピストン２２３の間に配置されている。第２ハウジング２２２は、第１ハウジング２２１に固定されている。第２ハウジング２２２は、全体として、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。第２ハウジング２２２は、第１ハウジング２２１から、第１軸１１０の軸方向においてベース部２６１より遠ざかる方向に立ち上がるように設けられている。
【０１２４】
ピストン２２３は、全体として、第１軸１１０を中心とする円筒形状を有する。ピストン２２３は、第１軸１１０の軸方向において、サンギヤ５１および第１ハウジング２２１の間に配置されている。ピストン２２３は、第１軸１１０の半径方向において、サンギヤ５１およびシャフト部２３の間に配置されている。第１軸１１０の半径方向におけるサンギヤ５１およびピストン２２３の間には、軸受け２２６が介挿されている。
【０１２５】
ピストン２２３は、第１ハウジング２２１および第２ハウジング２２２の内周側に嵌装されている。ピストン２２３は、第１軸１１０の軸方向においてスライド動作が可能なように支持されている。ピストン２２３は、鍔部２２４を有する。鍔部２２４は、中心軸１３０に半径方向外側に向けて鍔状に広がっている。
【０１２６】
第１ハウジング２２１および第２ハウジング２２２は、ピストン２２３とともに、油圧室２４１および油圧室２４２を区画形成している。油圧室２４１および油圧室２４２は、第１軸１１０の軸方向において鍔部２２４を挟んだ一方の側および他方の側に設けられている。
【０１２７】
回転テーブル機構３００は、動力供給部９１をさらに有する。動力供給部９１は、シフト機構部４１に対して、ピストン２２３を第１軸１１０の軸方向にスライド動作するための動力（油圧）を供給する。動力供給部９１は、油圧配管を通じて、油圧室２４１および油圧室２４２に接続されている。動力供給部９１は、油圧室２４１および油圧室２４２のいずれか一方の油圧室に対して選択的に油を供給可能なように構成されている。
【０１２８】
図９に示されるように、遊星歯車機構５０を第１状態にシフトさせるために、動力供給部９１から油圧室２４１に対して油圧が供給され、動力供給部９１から油圧室２４２に対する油圧供給が停止される。油圧室２４１が拡張することによって、ピストン２２３が、第１軸１１０の軸方向においてキャリア５２（ベース部２６１）に近づく方向にスライド動作する。
【０１２９】
このとき、第７係合部２３１が、第１軸１１０の軸方向において、ピストン２２３および第１ハウジング２２１により挟持されることによって、キャリア５２および第１回転テーブル２１が連結される遊星歯車機構５０の第１状態が得られる。テーブル４００からの回転運動が入力されるキャリア５２と、第１回転テーブル２１とが直結され、一体に回転することによって、第１回転テーブル２１を低速高トルクで駆動させることができる。
【０１３０】
図１０に示されるように、遊星歯車機構５０を第２状態にシフトさせるために、動力供給部９１から油圧室２４２に対して油圧が供給され、動力供給部９１から油圧室２４１に対する油圧供給が停止される。油圧室２４２が拡張することによって、ピストン２２３が、第１軸１１０の軸方向においてキャリア５２（ベース部２６１）から遠ざかる方向にスライド動作する。サンギヤ５１は、ピストン２２３とともに、第１軸１１０の軸方向においてキャリア５２（ベース部２６１）から遠ざかる方向にスライド動作する。
【０１３１】
このとき、第６係合面２１１ａおよび第８係合面５１ｂが接触することによって、第６係合部２１１と、シャフト部２３とが係合される。これにより、第１回転テーブル２１およびサンギヤ５１が連結される遊星歯車機構５０の第２状態が得られる。テーブル４００からの回転運動が入力されるキャリア５２の回転に伴って、ピニオンギヤ５３が、自転しながら公転することによって、キャリア５２の回転運動が増速されて、サンギヤ５１に伝達される。これにより、サンギヤ５１と連結された第１回転テーブル２１を高速低トルクで駆動させることができる。
【０１３２】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるテーブルユニット２００および回転テーブル機構３００によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
この発明は、たとえば、工作機械に搭載される回転テーブルに適用される。
【符号の説明】
【０１３５】
１２，１５  軸受けユニット、１４，３７，２２６  軸受け、１６  テーブルベース、１８  蓋部材、２１  第１回転テーブル、２２，４１２  面板部、２３  シャフト部、２６  第３係合部、２６ａ  第３係合面、２７  第５係合部、２７ａ  第５係合面、３１  第１係合部、３１ａ  第１係合面、３２  第２係合部、３２ａ  第２係合面、３６  ピニオンシャフト、４１  シフト機構部、４２  動作体、４３，２２４  鍔部、４４  係止部、４６，７２  ハウジング、５０  遊星歯車機構、５１  サンギヤ、５１ａ，５３ａ  外歯車、５１ｂ  第８係合面、５２  キャリア、５３  ピニオンギヤ、５４  リングギヤ、５４ａ  内歯車、６１  モータ、６２  ステータ、６３  ロータ、６６  第４係合部、６６ａ  第４係合面、７１  ブレーキ機構部、７３，２２３  ピストン、７３ａ  ブレーキ面、７４，８３，８４  付勢部材、７５，８１，８２，２４１，２４２  油圧室、９１  動力供給部、１００，３００  回転テーブル機構、１１０  第１軸、１２０，１３０  中心軸、１４０  内部空間、１７０  第２軸、２００  テーブルユニット、２１１  第６係合部、２１１ａ  第６係合面、２２１  第１ハウジング、２２２  第２ハウジング、２３１  第７係合部、２５１  周り止め、２６１  ベース部、４００  テーブル、４１０  第２回転テーブル。
【要約】
【課題】低速高トルク駆動と、高速低トルク駆動との切り替えが可能な回転テーブル機構と、そのような回転テーブル機構を用いたテーブルユニットと、を提供する。
【解決手段】回転テーブル機構１００は、第１軸１１０を中心に回転可能に支持される第１回転テーブル２１と、回転運動が入力される遊星歯車機構５０と、遊星歯車機構５０を、入力された回転運動を等速で第１回転テーブル２１に出力する第１状態と、入力された回転運動を増速して第１回転テーブル２１に出力する第２状態との間でシフトさせるシフト機構部４１とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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