KR20170133271A - 경동장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 스기노 마신
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Abstract

경동장치에 있어서, 구동기구를 간단한 구조로 하고, 소형화를 도모한다.
제1축의 주위로 회전하는 구동축을 가지는 구동장치, 및 제1축 상에 배치되어 구동축과 일체로 회전하는 제1의 걸어맞춤부재를 가지는 구동기구와 제1축 상에 배치되어 제1의 걸어맞춤부재와 떼어 내는 것이 가능한 제2의 걸어맞춤부재, 제1축상에 배치되어 제2의 걸어맞춤부재와 일체로 제1축의 주위로 회전 가능한 프로펠러 샤프트, 제2의 걸어맞춤부재를 제1축의 방향을 따라서 제1의 위치와 제2의 위치의 사이에서 왕복동 시키는 피스톤, 및 프로펠러 샤프트의 타단측과 연결하여 프로펠러 샤프트의 회전을 감속함과 함께, 대상물과 연결하는 출력축을 제2축의 주위로 회전시키는 감속장치를 가지는 동력전달기구를 구비한다.

Description

경동장치{TILTING DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 세정장치, 공작기계, 건조장치, 검사장치 등의 기계에 이용되며, 대상물을 경동(tilting)시키기 위한 경동장치에 관한 것이다.
세정장치에 이용되는 경동장치로서 지지부재(기대(基臺))에 설치되고, 출력축이 상하로 이동 가능한 경동용 모터(구동기구)와, 인덱스 테이블(턴테이블)에 설치된 경동기구(동력전달기구)로 이루어지는 경동장치가 제안되어 있다. 이 경동기구는, 출력축으로 떼어 내는 것(disengage)이 가능하게 설치되는 입력축을 구비하고 있다. 출력축이 상승했을 때에, 출력축과 입력축이 걸어 맞춰지고, 모터의 구동력을 경동기구에 전달한다. 출력축이 하강했을 때에 출력축과 입력축이 이간하여, 인덱스 테이블을 회전할 수 있다(특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2014-151280호
예를 들면 특허문헌 1에 기재된 세정장치는, 인덱스 테이블의 하방에 충분한 스페이스가 없기 때문에, 기대에 부착되는 경동용 모터를 포함하는 구동기구는 가능한 한 소형화되어 있는 것이 바람직하다. 그렇지만, 특허문헌 1에서는, 경동용 모터의 출력축이 상하로 이동하는 구조이기 때문에, 구동기구의 구조가 복잡하고 대형으로 되어 버린다고 하는 과제가 있다.
그래서, 본 발명은, 예를 들면 세정장치 등에 이용되는 경동장치에 있어서, 구동기구를 간단한 구조로 하고, 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 대상물을 경동하는 경동장치로서, 제1축의 주위로 회전하는 구동축을 가지는 구동장치, 및 상기 제1축상에 배치되어 상기 구동축과 일체로 회전하는 제1의 걸어맞춤부재를 가지는 구동기구와, 상기 제1축상에 배치되어 상기 제1의 걸어맞춤부재와 떼어 내는 것이 가능한 제2의 걸어맞춤부재, 상기 제1축상에 배치되며, 일단측이 상기 제2의 걸어맞춤부재에 삽입됨과 함께, 상기 제2의 걸어맞춤부재와 일체로 상기 제1축의 주위로 회전 가능한 프로펠러 샤프트, 상기 제2의 걸어맞춤부재를 상기 제1축의 방향을 따라서 제1의 위치와 제2의 위치의 사이에서 왕복동 시키는 피스톤, 및 상기 프로펠러 샤프트의 타단측과 연결하여 상기 프로펠러 샤프트의 회전을 감속함과 함께, 상기 대상물과 연결하는 출력축을 제2축의 주위로 회전시키는 감속장치를 가지는 동력전달기구를 구비하고, 상기 프로펠러 샤프트는, 스플라인 축을 가지며, 상기 제2의 걸어맞춤부재는, 상기 스플라인 축과 서로 맞물리는 스플라인 구멍을 가지고, 상기 피스톤의 동작에 의해 상기 제2의 걸어맞춤부재가 상기 제1의 위치에 있을 때는, 상기 제1의 걸어맞춤부재와 상기 제2의 걸어맞춤부재가 이탈하며, 상기 피스톤의 동작에 의해 상기 제2의 걸어맞춤부재가 상기 제2의 위치에 있을 때는, 상기 제1의 걸어맞춤부재와 상기 제2의 걸어맞춤부재가 걸어맞춤 함과 함께, 상기 스플라인 축과 상기 스플라인 구멍이 서로 맞물려 상기 제1의 걸어맞춤부재, 상기 제2의 걸어맞춤부재, 및 상기 프로펠러 샤프트가 상기 구동축과 일체로 회전한다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 세정장치 등에 이용되는 경동장치에 있어서, 구동기구를 간단한 구조로 할 수 있어, 소형화를 도모할 수 있다. 한편, 상기 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시형태의 설명에 의하여 분명해 진다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치를 구비하는 세정장치의 내부 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 세정장치의 내부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치의 제1의 걸어맞춤부재와 제2의 걸어맞춤부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치의 제1의 걸어맞춤부재와 제2의 걸어맞춤부재가 걸어맞춤한 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 7은, 본 발명의 제2실시형태에 따른 경동장치의 종단면도이다.
「제1실시형태」
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치를 세정장치에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치(14)를 구비하는 세정장치(10)의 내부 구조를 나타내는 측면도, 도 2는 도 1에 나타내는 세정장치(10)의 내부 구조를 나타내는 평면도이다. 한편, 도 1에 있어서, 좌측이 세정장치(10)의 전방, 우측이 세정장치(10)의 후방이며, 도 2에 있어서, 하측이 세정장치(10)의 전방, 상측이 세정장치(10)의 후방이다.
본 실시형태에 나타내는 세정장치(10)는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2011-230118호에 기재된 세정장치와 마찬가지로 구성되며, 하방에 설치된 상자형상의 기대(11)를 구비하고 있다. 기대(11)에는, 이동체인 인덱스 테이블(13)이 선회축(26)을 중심으로 도면 중의 Z1, Z2 방향으로 선회 가능하게 설치되어 있다. 인덱스 테이블(13)은 대략 사각형 상태의 단조롭다. 인덱스 테이블(13)은, 선회축(26)을 통과하도록 중앙에서 칸막이 판(17)에 의해 2개로 구분되어 있다. 한편, 인덱스 테이블(13)은 2개로 분할된 예를 설명했지만, 인덱스 테이블의 분할 수는 자유롭게 선택할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
인덱스 테이블(13)의 칸막이 판(17)으로 구분된 반면(半面) 13-1, 13-2의 각각의 상면에는, 경동장치(14)의 후술하는 동력전달기구(14b) 및 회전 지지체(25)가 설치되어 있다. 경동 대상물인 재치대(15)는, 동력전달기구(14b)와 회전 지지체(25)에 지지되도록 각 반면 13-1, 13-2에 설치된다.
2개의 동력전달기구(14b)는, 선회축(26)을 중심으로 하여 인덱스 테이블(13)에 점대칭으로 배치되어 있다. 인덱스 테이블(13)의 하측에는, 경동장치(14)의 후술하는 구동기구(14a)가 고정되어 있다. 경동장치(14)를 구성하는 구동기구(14a)와 동력전달기구(14b)는, 후술하는 바와 같이 서로 연결 및 분리를 할 수 있도록 구성되어 있다. 구동기구(14a)와 동력전달기구(14b)가 연결되어 있는 경우에, 재치대(15)가 도면 중의 R3, R4 방향으로 경동 가능하다. 한편, 세정 대상물인 워크(16)는, 재치대(15)에 고정되어 있고, 경동장치(14)의 구동에 의해, 워크(16)는 재치대(15)와 함께 기울기를 바꾼다.
기대(11)의 상부는, 스플래시 커버(12)로 덮여 있다. 스플래시 커버(12)의 내면의 상방 중앙부에는, 칸막이 판(17)과 대향하도록 분리벽(23)이 아래쪽을 향하도록 설치되어 있다. 분리벽(23)에는, 상하로 이동 가능하게 설치된 셔터(분리벽 셔터)(18)가 설치된다. 셔터(18)는, 분리벽(23)에 설치된 실린더(19)에 의하여 상하방향으로 이동한다. 셔터(18)는, 아래쪽 단으로 이동했을 때에, 분리벽(23)과 칸막이 판(17)의 빈틈을 차단한다. 스플래시 커버(12)의 전방 중앙부에는, 워크(16)를 반입하기 위한 개구부(27)가 형성되어 있다. 개구부(27)에는, 셔터(반입출 셔터)(28)가 설치되어 있다.
스플래시 커버(12)의 후방에는, 신축(伸縮) 커버(22)가 설치되어 있다. 신축 커버(22)는, 텔레스코 커버, 와인딩 커버, 자바라 그 외의 커버를 이용할 수 있다. 신축 커버(22)를 관통하도록 이동장치(21)가 설치되어 있다. 터릿(20)은, 이동장치(21)에 배치되어 있다. 터릿(20)은, 이동장치(21)에 의하여, 상하 좌우 및 전후방향으로 이동할 수 있다. 터릿(20)에는, 적어도 1개(도시 예에서는 2개)의 노즐(29)이 설치되어 있다. 노즐(29)은, 세정액을 분사한다. 터릿(20)은, 노즐(29)이 복수 설치되어 있는 경우에, 세정액을 분사하는 1개의 노즐(29)을 인덱스하여 선택한다. 이동장치(21)는, 컨트롤러에 기억된 프로그램대로 이동한다. 컨트롤러는, 수치 제어장치가 이용된다.
노즐(29)이 인덱스 테이블(13)의 반면 13-2에 고정된 후방의 워크(16)를 세정 완료한 후에, 컨트롤러는, 셔터(18)를 상승시키고, 동력전달기구(14b)를 구동기구(14a)로부터 분리시켜, 인덱스 테이블(13)을 180° 선회시킨다. 그 후, 컨트롤러는, 구동기구(14a)와 동력전달기구(14b)를 연결시켜, 셔터(28)를 개방한다. 반면 13-2에 탑재되어 있는 세정 후의 워크(16)는 셔터(28)로부터 꺼내 지고, 셔터(28)로부터 투입되는 세정 전의 워크(16)가 반면 13-2에 탑재된다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1실시형태에 따른 경동장치(14)에 대하여 설명한다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다. 경동장치(14)는, 구동기구(14a)와 동력전달기구(14b)를 구비한다.
구동기구(14a)는, 구동축(36a)을 가지는 모터(구동장치)(36)와, 제1의 걸어맞춤부재(39)와, 제1의 걸어맞춤부재(39)를 수용하는 고정 케이스체(35)를 구비한다. 구동축(36a)과 제1의 걸어맞춤부재(39)는 제1축(5) 상에 배치되어 있다. 제1의 걸어맞춤부재(39)는, 후술하는 제2의 걸어맞춤부재(49)와 떼어 내는 것이 가능하게 구성되며, 그 상단에 걸어맞춤부(39a)가 설치되어 있다.
고정 케이스체(35)는 대략 중공 원통 형상을 이루고 있고, 그 내부에 제1의 걸어맞춤부재(39)가 베어링(38))에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1의 걸어맞춤부재(39)와 고정 케이스체(35)의 빈틈은, 회전운동용 시일인 패킹(43)에 의하여 밀봉되어 있다. 모터(36)의 구동축(36a)과 제1의 걸어맞춤부재(39)는 커플링(37)에 의하여 연결되어 있고, 모터(36)를 구동하면, 구동축(36a)과 제1의 걸어맞춤부재(39)가 제1축(5)의 주위로 R1 방향 또는 R2 방향으로 일체로 회전한다. 한편, 커플링(37)은 고정 케이스체(35)에 수용되어 있다. 또, 구동축(36a)을 중공 축으로 하고, 제1의 걸어맞춤부재(39)가 구동축(36a)에 삽입되어도 좋다.
모터(36)는 고정 케이스체(35)의 하면에 부착된다. 여기서, 모터(36)를 대신하여, 캠 장치, 회전 실린더 그 외의 인덱싱 장치를 이용할 수 있다. 또, 고정 케이스체(35)의 상단부에는, 플렌지체(35a)가 설치되어 있다. 고정 케이스체(35)의 상부의 외면(35b)은 평활한 원통면이다.
기대(11)는, 중공 원통 형상의 설치대(11a)를 구비하고 있다. 설치대(11a)의 상면(11b)은 평활한 평면이다. 설치대(11a)의 내면(11c)은, 매끄럽게 마무리된 원통면이다. 따라서, 고정 케이스체(35)를 설치대(11a)에 상방으로부터 삽입하면, 고정 케이스체(35)의 외면(35b)이 설치대(11a)의 내면(11c)과 슬라이딩 접촉하고, 고정 케이스체(35)의 플렌지체(35a)의 하면이 설치대(11a)의 상면(11b)에 접촉되어, 고정 케이스체(35)가 설치대(11a)에 끼워 넣어진다. 이렇게 하여, 고정 케이스체(35)는 기대(11)에 대하여 정확하게 조립된다.
동력전달기구(14b)는, 제2의 걸어맞춤부재(49)와, 프로펠러 샤프트(52)와, 피스톤(47)과, 감속장치(60)와, 이들의 부품을 수용하는 이동 케이스체(45)를 구비한다. 제2의 걸어맞춤부재(49), 프로펠러 샤프트(52), 및 피스톤(47)은, 제1축(5) 상에 배치되어 있다. 프로펠러 샤프트(52)는, 일단측이 제2의 걸어맞춤부재(49)에 삽입되고, 타단측이 감속장치(60)와 연결되며, 제2의 걸어맞춤부재(49)와 일체로 제1축(5)의 주위로 회전 가능하다. 한편, 상세하게는 후술하지만, 구동축(36a)이 R1, R2 방향으로 회전하면, 최종적으로 재치대(15)가 R3, R4 방향으로 경동한다.
이동 케이스체(45)는, 중공의 구조체로 이루어지며, 그 하부에 원통면인 지지면(45c)이 형성되어 있다. 인덱스 테이블(13)에는, 평활하게 마무리된 원통 형상의 고정 구멍(13a)이 형성되어 있고, 이 고정 구멍(13a)에 지지면(45c)이 끼워 맞춰짐으로써, 이동 케이스체(45)는 인덱스 테이블(13)에 고정된다.
이동 케이스체(45)의 하부에는, 실린더(46)가 설치되어 있다. 실린더(46)는, 제1축(5)에 직교하는 단면이 사각형의 도너츠 형상을 하고 있다. 이동 케이스체(45)의 실린더(46)보다 하부에는, 실린더(46)로부터 연속하여 원통 형상으로 형성된 제1의 가이드 부재(45f)가 설치된다. 이 제1의 가이드 부재(45f)의 내주면이 제1의 지지면(45b)이다. 또, 실린더(46)의 내부에는, 얇은 두께의 원통 형상의 제2의 가이드 부재(45g)가 설치되어 있다. 이 제2의 가이드 부재(45g)의 외주면이 제2의 지지면(45d)이다. 제1의 가이드 부재(45f) 및 제2의 가이드 부재(45g)는 제1축(5) 상에 배치되고, 제1축(5)의 방향에서 보아, 제1의 지지면(45b)의 내경은 제2의 지지면(45d)의 외경보다 크다.
실린더(46)의 내부에는, 피스톤(47)이 설치된다. 피스톤(47)은, 제1축(5) 상에 배치되어 상하방향으로 왕복으로 움직인다. 구체적으로는, 피스톤(47)은, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈하는 제1의 위치(도 3 참조)와, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)와 걸어 맞춤하는 제2의 위치(도 6 참조)의 사이에서 왕복으로 움직인다.
피스톤(47)은, 제2의 걸어맞춤부재(49)를 내포하는 중공 원통 형상을 이루고 있고, 제2의 걸어맞춤부재(49)와 접촉하여 제2의 걸어맞춤부재(49)를 제1축(5)의 방향을 따라서 이동시키는 소경(小徑)의 몸통체부(47b)와, 몸통체부(47b)의 상단부로부터 바깥쪽으로 돌출된 대경(大徑)의 플렌지부(47a)를 가진다. 플렌지부(47a)는, 실린더(46)의 내부에 배치되고, 모터(36)측(도 3의 하측)의 제1실(46a)과 모터(36)와 반대측(도 3의 상측)의 제2실(46b)로, 실린더(46)의 공간을 구분한다. 한편, 몸통체부(47b)는, 제1의 가이드 부재(45f)의 내부에 배치되어 있다.
한편, 본 실시형태에 있어서, 피스톤(47)은, 제2의 걸어맞춤부재(49)를 제1축(5)을 따라서 왕복으로 움직일 수 있는 구성이면, 그 형상은 상관없다. 즉, 중공 원통 형상의 피스톤(47) 이외의 형상이라도 좋다.
몸통체부(47b)의 외주 측면은, 매끄럽게 마무리된 원통면으로 형성된다. 이 원통면이 제1의 지지면(45b)과 슬라이딩하는 제1의 슬라이딩면(47c)이다. 플렌지부(47a)의 내주측면은, 매끄럽게 마무리된 원통면으로 형성된다. 이 원통면이 제2의 지지면(45d)과 슬라이딩하는 제2의 슬라이딩면(47d)이다. 몸통체부(47b)의 제1의 슬라이딩면(47c)이 제1의 가이드 부재(45f)의 제1의 지지면(45b)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 플렌지부(47a)의 제2의 슬라이딩면(47d)이 제2의 가이드 부재(45g)의 제2의 지지면(45d)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있기 때문에, 피스톤(47)은, 흔들리지 않고 정확하게 제1축(5) 상을 왕복으로 움직일 수 있다.
제1의 지지면(45b)에 원환 홈이 형성되어 있다. 이 원환 홈에 스크레이퍼(69)가 설치된다. 스크레이퍼(69)는, 왕복 운동용 시일이며, 피스톤(47)이 제1축(5d)을 따라서 이동할 때의 제1의 지지면(45b)과 제1의 슬라이딩면(47c)의 빈틈을 밀봉하고 있다.
피스톤(47)의 내부에는, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 베어링(48)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(48)은, 몸통체부(47b)의 내측에서, 제2의 가이드 부재(45g)의 하방에 배치된다. 피스톤(47)의 하단부에는 시일(68)이 설치되어 있다. 시일(68)은 회전운동용 시일이다. 시일(68)은, 제2의 걸어맞춤부재(49)와 피스톤(47)의 빈틈을 밀봉한다.
제2의 걸어맞춤부재(49)는 대략 원통 형상을 이루고 있다. 제2의 걸어맞춤부재(49)에는, 상방으로부터 원통 형상의 바닥이 있는 구멍(49a)이 형성되어 있다. 제2의 걸어맞춤부재(49)의 바닥면에는, 바닥이 있는 구멍(49a)과 연이어 통하도록 플러그구멍(49i)이 형성되어 있다. 플러그구멍(49i)에는, 플러그(51)가 나사 체결에 의하여 묻혀 있다.
바닥이 있는 구멍(49a)의 제1축(5)을 따르는 방향에 있어서의 중앙부에는, 후술하는 스플라인 축(52a)과 서로 맞물리는 스플라인 구멍(49c)이 형성된다. 이 스플라인 구멍(49c)의 내주면에는, 스플라인 축(52a)과 서로 맞물리는 복수의 홈이 형성되어 있다. 스플라인 구멍(49c)의 내경은, 바닥이 있는 구멍(49a)보다 약간 소경으로 되어 있다. 제2의 걸어맞춤부재(49)의 하단에는, 제1의 걸어맞춤부재(39)의 걸어맞춤부(39a)와 걸어 맞춤하는 수용부(49b)(후술)가 설치되어 있다. 또, 바람직하게는, 제2의 걸어맞춤부재(49)의 상단부에는, 후술하는 프로펠러 샤프트(52)와 제2의 걸어맞춤부재(49)의 사이를 밀봉하도록 스크레이퍼(50)가 설치된다. 이 스크레이퍼(50)도 스크레이퍼(69)와 마찬가지로 왕복 운동용 시일이다.
이동 케이스체(45)의 상부에는, 감속장치(60)가 설치되어 있다. 이동 케이스체(45)의 높이 방향의 중앙부에는, 제1축(5)을 중심으로 하고 원통 형상의 공간이 설치되어 있다. 그리고, 이 이동 케이스체(45)의 중앙부에, 프로펠러 샤프트(52)가 베어링(53)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 프로펠러 샤프트(52)는, 감속장치(60)의 입력 축으로서 역할을 담당한다. 프로펠러 샤프트(52)의 하단부에는, 스플라인 축(52a)이 설치된다. 스플라인 축(52a)은, 스플라인 구멍(49c)과 맞물려, 미끄럼운동한다.
감속장치(60)는, 프로펠러 샤프트(52)로부터 입력된 동력을 감속하여 재치대(15)에 전달한다. 감속장치(60)는, 프로펠러 샤프트(52)의 상단에 고정된 제1의 베벨기어(55)와, 제1의 베벨기어(55)와 맞물리는 제2의 베벨기어(57)와, 제2의 베벨기어(57)에 연결되어 있는 최종 감속기(59)로 구성된다.
제1의 베벨기어(55)와 제2의 베벨기어(57)는, 이동 케이스체(45)의 상방 내부에 설치된 공간인 유조(油槽)(60a)의 내부에 설치되어 있다. 프로펠러 샤프트(52)는, 유조(60a)를 관통하도록 설치되어 있다. 유조(60a)와 프로펠러 샤프트(52)의 사이에, 패킹(54)이 설치되어 있다. 패킹(54)으로서는, 고무계의 소재로 작성된 스프링이 들어 있는 오일 시일을 사용할 수 있다. 유조(60a)에는, 제1의 베벨기어(55)의 톱니면(齒面)의 일부가 잠길 정도로 윤활유(61)가 저류되어 있다. 윤활유(61)의 유면(油面)은, 후술하는 에어 통로(52b)의 입구(52b-1)보다 중력방향 하측에 설정된다. 이 때문에, 윤활유(61)가 에어 통로(52b)로 흘러들어 상기 에어 통로(52b)를 폐색하여, 퍼지용 에어가 유통되지 않게 되는 것을 방지한다.
바람직하게는, 에어 통로(52b)의 입구(52b-1)에 레버린스 시일 부착의 캡(70)이 설치된다. 캡(70)과 프로펠러 샤프트(52)의 선단부의 사이에 레버린스 시일(70a)이 설치됨으로써, 윤활유(61)가 에어 통로(52b)로 흘러드는 것을 보다 효과적으로 방지한다.
제1의 베벨기어(55)는, 프로펠러 샤프트(52) 선단의 소경부(52d)에 삽입되어 있다. 제1의 베벨기어(55)는 키(56)에 의해 제1의 베벨기어(55)를 프로펠러 샤프트(52)에 결합되어 있다. 한편, 제1의 베벨기어(55)는, 키 결합을 대신하여, 마찰식 체결도구에 의하여 프로펠러 샤프트(52)에 결합해도 좋다.
제2의 베벨기어(57)는 축부(57a)를 구비하고, 이 축부(57a)가 최종 감속기(59)의 입력축(59a)에 끼워 맞춰지며, 키(58)에 의해 결합됨으로써, 이동 케이스체(45)에 고정되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1의 베벨기어(55)의 회전 중심인 제1축(5)과, 제2의 베벨기어(57)의 회전 중심인 제2축(6)은 직교한다. 한편, 제1의 베벨기어(55)와 제2의 베벨기어(57)의 감속비는 1/1 내지 1/5, 바람직하게는 1/1 내지 1/2로 설정되어 있다.
최종 감속기(59)는, 백래시(backlash)가 작거나, 백래시가 없는 감속기이다. 최종 감속기(59)는, 입력축(59a)과 같은 축 상에 출력축(59b)을 구비하고 있고, 이 출력축(59b)이 재치대(대상물)(15)와 연결됨으로써, 재치대(15)에 동력이 전달된다. 즉, 출력축(59b)의 회전에 의해, 재치대(15)가 제2축(6)의 주위에 R3, R4 방향으로 경동한다.
최종 감속기(59)의 단면은, 이동 케이스체(45)의 단면과 거의 동일면에 위치하고 있다. 최종 감속기(59)의 외주면은, 이동 케이스체(45)의 측방에 형성된 오목부에 끼워 맞춰져 삽입되어 있다. 그 때문에, 최종 감속기(59)의 입력축(59a), 출력축(59b)은 이동 케이스체(45)에 대하여 정확하게 위치 결정되어 있다. 백래시를 없애기 위해, 최종 감속기(59)의 입력축(59a)측으로부터, 제2의 베벨기어(57)를 제2축(6)의 방향을 따라서 제1의 베벨기어(55)를 향하여 부세 해도 좋다. 한편, 최종 감속기(59)의 감속비는, 1/10 내지 1/100, 바람직하게는 1/20 내지 1/60로 설정되어 있다. 즉, 최종 감속기(59)에 의하여 프로펠러 샤프트(52)의 회전은 크게 감속된다.
재치대(15)는, 양단에 설치되어 있는 대 받이(15a)와, 2개의 대 받이(15a) 상에 현가하여 설치되어 있는 재치 플레이트(15b)로 구성되어 있다. 대 받이(15a)는, 출력축(59b)에 고정되어 있다. 이동 케이스체(45)와 대 받이(15a)의 사이는, 패킹(62)으로 밀봉되어 있다.
프로펠러 샤프트(52)의 내부에는, 제1축(5)의 방향을 따라서 에어 통로(52b)와, 유로(52c)가 설치되어 있다. 다만, 반드시 에어 통로(52b)와 유로(52c)의 쌍방을 마련할 필요는 없고, 경동장치(14)가 적용되는 기계에 따라 적합한 구성을 채용하면 좋다.
에어 통로(52b)는, L자 형상을 이룬다. 에어 통로(52b)의 입구(52b-1)는, 프로펠러 샤프트(52)의 상단면에 개구하고, 유조(60a)의 윤활유(61)의 유면보다 상방에 형성된 제1의 공간(SP1)과 연이어 통한다. 에어 통로(52b)의 출구(52b-2)는, 프로펠러 샤프트(52)의 외주면에 개구하며, 프로펠러 샤프트(52)와 이동 케이스체(45)의 실린더(46)와의 사이에 형성된 제2의 공간(SP2)과 연이어 통한다. 따라서, 제1의 공간(SP1)과 제2의 공간(SP2)은 에어 통로(52b)를 통하여 연이어 통하고 있다.
유로(52c)는, 대략 역 L자 형상을 이룬다. 유로(52c)의 입구(52c-1)는, 제1의 베벨기어(55)와 패킹(54)의 사이의 위치에서 프로펠러 샤프트(52)의 외주면에 개구하고, 유조(60a)와 연이어 통한다. 유로(52c)는, 2개의 출구(52e-1, 52c-2)를 가진다. 유로(52c)의 제2의 출구(52c-2)는, 프로펠러 샤프트(52)의 하단면에 개구하고 있다.
유로(52c)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 도중에 분기로(52e)를 가져도 좋다. 유로(52c)에 분기로(52e)를 설치하는 경우, 분기로(52e)는, 예를 들면 유로(52c)의 중앙보다 약간 하방의 위치, 구체적으로는 스플라인 축(52a)의 약간 상방 또한 스크레이퍼(50)의 하방의 위치로부터 프로펠러 샤프트(52)의 반경방향으로 분기하여 설치된다. 분기로(52e)의 제1의 출구(52e-1)는, 스플라인 축(52a) 보다 약간 상방 근방의 프로펠러 샤프트(52)의 외주면에 개구할 수 있다.
이것에 의해, 유조(60a)에 저류된 윤활유(61)는, 입구(52c-1)로부터 유로(52c)를 흐르게 하고, 제2의 출구(52c-2)로부터 유출하여 스플라인 축(52a)의 하부를 윤활한다. 또, 입구(52c-1)로부터 유로(52c)를 흐르게 하고, 도중에서 분기로(52e)를 흐르게 하여, 제1의 출구(52e-1)로부터 유출된 윤활유(61)는, 스플라인 축(52a)의 상부를 윤활한다. 즉, 제1의 출구(52e-1)와 제2의 출구(52c-2)로부터 배출된 윤활유(61)에 의하여, 스플라인 축(52a)의 표면은 윤활된다.
여기서, 제1의 출구(52e-1)는, 스플라인 축(52a)을 관통하는 개구로서 형성할 수 있다. 이 경우라도, 스플라인 축(52a)의 표면을 양호하게 윤활할 수 있다. 또, 프로펠러 샤프트(52)에 유로(52c)를 설치하는 구성의 경우, 윤활유(61)로서, 예를 들면 터빈유가 이용된다.
한편, 유로(52c)가 설치되지 않은 경우에는, 스크레이퍼(50)를 설치하는 것을 필요로 하지 않는다. 이 경우에 있어서는, 스플라인 축(52a)에는 그리스(grease)를 도포한다. 바람직하게는, 이 그리스는, 극압 첨가제가 들어있는 그리스(예를 들면 몰리브덴 그리스)가 이용된다. 그리고 이 경우에는, 유조(60a)에 저류되는 윤활유(61)로서, 터빈유 외, 그리스를 이용해도 좋다.
피스톤(47)은, 압축 공기에 의하여 구동된다. 방향 전환밸브(66)는, 압축 공기원(에어 공급원)(65)으로부터 공급되는 압축 공기를, 제1실(46a), 제2실(46b) 중 어느 한쪽으로 공급하고, 다른 쪽의 공기를 배기한다. 방향 전환밸브(66)가 제1실(46a)로 압축 공기를 공급하면, 피스톤(47)은 실린더(46) 내를 상승하고, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈한다. 방향 전환밸브(66)가 제2실(46b)로 압축 공기를 공급하면, 피스톤(47)은 실린더(46) 내를 하강하고, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 제1의 걸어맞춤부재(39)와 걸어 맞춤한다.
또, 압축 공기원(65)과 유조(60a)는 에어 공급구(45e)를 사이에 두고 접속되어 있고, 압축 공기원(65)으로부터 제1의 공간(SP1)에 퍼지용 에어가 공급된다. 유조(60a)의 제1의 공간(SP1)에 공급된 퍼지용 에어는, 최종 감속기(59)를 통과하고, 패킹(62)과 대 받이(15a)의 빈틈으로부터 퍼지된다. 또, 제1의 공간(SP1)에 공급된 퍼지용 에어는, 에어 통로(52b)를 통과하고, 제2의 공간(SP2)으로 이송되어, 최종적으로 제2의 걸어맞춤부재(49)와 이동 케이스체(45)의 빈틈(주로 제2의 걸어맞춤부재(49)와 피스톤(47)의 빈틈)으로부터 방출된다. 따라서, 퍼지용 에어는, 에어 커튼으로서 기능하며, 이동 케이스체(45)와 회전부분인 대 받이(15a), 제2의 걸어맞춤부재(49)와의 빈틈으로부터 세정액, 절삭 칩 등이 침입되는 것을 막는다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 제1의 걸어맞춤부재(39) 및 제2의 걸어맞춤부재(49)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도, 도 5는 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)를 나타내는 사시도이다.
제1의 걸어맞춤부재(39)는, 대경 원판 형상의 클러치부(39b)와, 소경의 축부(39c)를 구동축(36a)의 회전 중심인 제1축(5)의 연장선상에 구비되며, 그 형상은 팽이 형상을 이룬다. 클러치부(39b)의 선단에는, 복수의 걸어맞춤부(39a)(도 5의 예에서는 4개)가 설치되어 있다. 한편, 걸어맞춤부(39a)의 개수는 적당히 변경할 수 있다.
걸어맞춤부(39a)는, 제1축(5)의 방향에서 보아 직각방향으로 십자형상으로 뻗어 있다. 즉, 걸어맞춤부(39a)는, 제1축(5)을 중심으로 원주방향으로 90도의 간격을 두고 4개 설치되어 있다. 그리고, 각 걸어맞춤부(39a)는, 원주방향의 양측에 서로 평행한 걸어맞춤면(39d)이 형성되어 있다. 이들 걸어맞춤면(39d)은, 제1축(5)에 대하여 (제1축(5)을 포함하는 1개의 평면에 대하여) 각각 평행하다.
여기서, 걸어맞춤면(39d)의 형상은 후술하는 클러치부(49d)의 수용부(49b)의 형상과 대응하고 있으면 좋고, 반드시 평면일 필요는 없지만, 보다 고정밀도로 대상물인 재치대(15)의 경동 동작을 제어하는 관점에서 평면인 것이 바람직하다. 또, 걸어맞춤면(39d)은, 제1축(5)을 포함하는 1개의 평면과 동일 평면상에 형성되어도 좋다. 이 경우, 1개의 걸어맞춤부(39a)에 있어서의 2개의 걸어맞춤면(39d)은 제1축(5)에서 보아 서로 방사방향으로 연재한다. 또, 걸어맞춤면(39d)은, 걸어맞춤부(39a)의 횡단면 형상(제1축(5)에 직교하는 면에서 절단한 단면)에 있어서, 원주방향으로 기울어져 있어도 좋다.
제2의 걸어맞춤부재(49)는, 대경의 클러치부(49d), 중경부(49e), 소경의 축부(49f)가 같은 축 상에 연속되는, 대략 원통 형상을 이루고 있다. 중경부(49e)는, 클러치부(49d)보다 약간 지름이 작다. 클러치부(49d)에는, 오목부인 수용부(49b)가 설치되어 있다. 수용부(49b)의 횡단면 형상(제1축(5)에 직교하는 면에서 절단한 단면)은, 제1의 걸어맞춤부재(39)의 걸어맞춤부(39a)의 횡단면 형상과 동일 형상이다. 수용부(49b)의 제1축(5)의 방향에 있어서의 깊이는, 걸어맞춤부(39a)의 높이와 대략 같은 치수로 구성되어 있다. 수용부(49b)의 원주방향의 양측의 수용면(49g)은, 제1축(5)을 포함하는 1개의 평면에 대하여 각각 평행하게 설치되어 있다. 그리고, 수용면(49g)은 걸어맞춤면(39d)과 슬라이딩하도록 매끄럽게 마무리되어 있다.
피스톤(47)이 제2의 위치까지 하강하고, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)와 걸어맞춤한 상태(도 6)에서, 걸어맞춤부(39a)의 선단면(39a1)은 수용부(49b)의 바닥면(49b1)과 접촉하지 않는다(약간 빈틈이 있다). 또한, 피스톤(47)이 제2의 위치에 있는 상태에서, 걸어맞춤부(39a)의 설치면(39a2)은, 수용부(49b)의 설치면(49b2)과 접촉하지 않는다. 즉, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤한 상태에서, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)는, 걸어맞춤면(39d) 및 수용면(49g)만으로 접촉되어 있다.
피스톤(47)이 제1의 위치까지 상승하고, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈한 상태(도 3)에 있어서, 걸어맞춤부(39a)는, 수용부(49b)를 빠져 나와 설치면(49b2)보다 하방에 위치한다. 따라서, 피스톤(47)이 제1의 위치에 있는 상태에서는, 인덱스 테이블(13)을 회전할 수 있다.
클러치부(49d)에는, 수용홈(49h)이 형성되어 있다. 수용홈(49h)은, 클러치부(49d)의 외주면의 일부분을, 제1축(5)을 따르는 방향으로 절결하여 형성되어 있다. 이 수용홈(49h) 내를 후술하는 걸어맞춤 편(63)이 제1축(5)의 방향을 따라서 슬라이딩한다.
도 3, 도 4를 참조하여, 고정 케이스체(35)에는, 브래킷(40)이 고정되어 있다. 브래킷(40)에는, 후술하는 도그(64)를 검출하기 위한 센서(41, 42)가 고정되어 있다. 한편, 브래킷(40)은, 기대(11)에 고정되어도 좋다.
도그(64)는, 피스톤(47)에 고정되어 있다. 도그(64)는, 종단면에 있어서 L자 형상을 이루고, 그 하변은 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있다. 제2의 걸어맞춤부재(49)가 회전방향에 있어서 원위치에 있을 때, 센서(41 또는 42)가 도그(64)를 검출할 수 있다. 피스톤(47)이 제2의 위치에 있어 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)와 걸어맞춤하고 있는 상태(도 6)에 있을 때, 센서(41)는 도그(64)를 검출한다. 피스톤(47)이 제1의 위치에 있어 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈하고 있는 상태(도 3)에 있을 때, 센서(42)는 도그(64)를 검출한다.
이동 케이스체(45)의 하면에는, 걸어맞춤 편(63)이 설치되어 있다. 걸어맞춤 편(63)은, 종단면 L자 형상을 이룬다(도 3 참조). 걸어맞춤 편(63)의 하변은, 반경방향으로 안쪽으로 꺾여 구부러져 있다. 그리고 걸어맞춤 편(63)의 선단부는, 가늘게 성형되어 있다. 걸어맞춤 편(63)의 선단부의 양면은, 수용홈(49h)에 슬라이딩하도록 구성되어 있다. 그리고, 걸어맞춤 편(63)은, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 회전방향에 있어서 원위치에 있고, 또한, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 분리되어 있을 때 수용홈(49h)에 끼워 넣어진다(도 3 참조). 이 때문에, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 분리되어 있을 때, 즉 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 위치에 있을 때에는, 제2의 걸어맞춤부재(49) 및 프로펠러 샤프트(52)의 회전이 불능하게 된다.
한편, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어 맞춰져 있을 때 걸어맞춤 편(63)은 수용홈(49h)을 벗어나, 제2의 걸어맞춤부재(49)의 중경부(49e)의 높이 위치가 된다(도 6 참조). 그리고, 제1의 걸어맞춤부재(39) 및 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어 맞춰져 있을 때에는, 걸어맞춤 편(63)의 선단과 중경부(49e)의 사이에 빈틈이 형성되어 있기 때문에, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 자유롭게 회전할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 감속장치(60)는 백래시를 가지고 있고, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 분리되어 있을 때, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 백래시의 영향을 받아 회전위치가 어긋날 가능성이 있다. 그 때문에, 클러치부(49d)에 수용홈(49h)을 형성하고, 이 수용홈(49h)에 걸어맞춤 편(63)이 끼워 넣어지는 구성을 채용하여, 제2의 걸어맞춤부재(49)의 회전 위치의 차이를 방지하고 있다. 따라서, 백래시가 없는 감속장치(60)를 이용하는 경우에는, 클러치부(49d)에 수용홈(49h)을 형성할 필요가 없는 것은 말할 필요도 없다. 즉, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 위치에 있을 때, 제2의 걸어맞춤부재(49) 및 프로펠러 샤프트(52)의 회전이 불능하게 되는 구성이 아니어서 좋다.
(세정장치(10)의 동작)
인덱스 테이블(13)을 회전할 때는, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤한 상태(도 6)에 있어서, 모터(36)를 원점 위치로 회전 인덱스 한다. 계속하여 방향 전환밸브(66)를 전환하고, 압축 공기를 제1실(46a)에 도입하여 피스톤(47)을 상승시킨다(도 3). 이때, 걸어맞춤 편(63)이 수용홈(49h)에 맞물린다. 센서(42)는 도그(64)를 검출한다. 그리고 컨트롤러는, 피스톤(47)의 상승을 확인한다. 컨트롤러는 셔터(18)를 열고, 계속하여 인덱스 테이블(13)을 선회시킨다.
인덱스 테이블(13)이 정위치에 인덱스 된 후에, 컨트롤러는 셔터(18)를 내린다. 계속하여 컨트롤러는 방향 전환밸브(66)를 전환하고, 압축 공기를 제2실(46b)에 도입하여 피스톤(47)을 하강한다(도 6). 피스톤(47)의 하강에 수반하여, 걸어맞춤 편(63)은, 수용홈(49h)을 벗어난다. 센서(42)는 도그(64)의 검출을 멈춘다. 걸어맞춤부(39a)는, 수용부(49b)와 걸어 맞춰지고, 센서(41)는 도그(64)를 검지한다. 모터(36)의 회전은, 제1의 걸어맞춤부재(39), 제2의 걸어맞춤부재(49), 프로펠러 샤프트(52), 제1의 베벨기어(55), 제2의 베벨기어(57), 최종 감속기(59)의 출력축(59b)을 통하여 재치대(15)에 전해진다. 재치대(15)는, 모터(36)에 의하여 회전 또는 회전 인덱스 된다. 이와 같이 하여 재치대(15) 상의 워크(16)는 그 자세(기울기)를 바꾼다.
워크(16)의 자세에 대응하여, 이동장치(21)는 노즐(29)을 이동한다. 워크(16)는, 노즐(29)로부터 분출하는 세정액에 의하여 세정 된다. 워크(16)의 세정이 완료되었을 때에, 모터(36)는 원점 위치로 되돌아간다. 다음의 워크(16)가 투입되어 세정장치(10)가 기동 될 경우에, 다시 인덱스 테이블(13)이 선회되어, 세정완료 워크(16)는 반출위치로 나온다. 새로운 워크(16)는 세정 위치에 투입된다.
(작용 효과)
본 실시형태에서는, 동력전달기구(14b)가 상하방향으로 동작하는 구성으로 했으므로, 구동기구(14a)를 구성하는 제1의 걸어맞춤부재(39)를 상하동 시키기 위한 기구를 설치할 필요가 없다. 따라서, 구동기구(14a)의 구성을 종래와 비교하여 간단하게 할 수 있고, 또한, 소형화를 도모할 수 있다. 이것에 의해, 인덱스 테이블(13)의 하방의 스페이스가 충분하지 않은 경우라도, 구동기구(14a)를 기대(11)에 부착할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 경동장치(14)를 세정장치(10)에 적용하는 경우, 세정장치(10) 설계의 자유도가 높아진다.
피스톤(47)이 실린더(46) 내를 상하방향으로 왕복 움직일 때, 피스톤(47) 내에 회전 가능하게 지지된 제2의 걸어맞춤부재(49)가 피스톤(47)과 함께 이동한다. 이때에, 제2의 걸어맞춤부재(49)는, 그 내부에 형성된 스플라인 구멍(49c)에 프로펠러 샤프트(52)의 스플라인 축(52a)이 스플라인 결합한 상태로, 상하로 미끄럼운동 한다. 제2의 걸어맞춤부재(49)는, 상하방향의 위치에 의하지 않고 스플라인 구멍(49c)과 스플라인 축(52a)이 맞물려 있다. 그리고, 피스톤(47)이 흔들리지 않고 상하로 슬라이딩하기 때문에, 프로펠러 샤프트(52) 및 제2의 걸어맞춤부재(49)가 같은 축 상에 유지되어 있다. 이 때문에, 프로펠러 샤프트(52), 스플라인 구멍(49c), 스플라인 축(52a), 제2의 걸어맞춤부재(49)가 파손되지 않고, 부드럽게 동작하여, 구동축(36a)으로부터 입력된 동력을 감속장치(60)에 전달할 수 있다.
제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤한 상태에서, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)는, 걸어맞춤면(39d) 및 수용면(49g)에만 의하여 접촉되어 있다. 그리고, 걸어맞춤면(39d) 및 수용면(49g)은, 제1축(5)과 평행하게 설치되어 있다. 그 때문에, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤한 상태에서, 피스톤(47)의 추진력이 제2의 걸어맞춤부재(49)를 통하여 제1의 걸어맞춤부재(39)에 전달되지 않는다. 그러므로, 피스톤(47)의 추진력에 의하여 인덱스 테이블(13)이 비틀어지는 것을 방지할 수 있다.
제1의 베벨기어(55) 및 제2의 베벨기어(57)가 맞물림으로써, 회전방향을 R1, R2 방향에서 R3, R4 방향으로 전환할 수 있다(환언하면, 회전축을 수직방향에서 수평방향으로 전환할 수 있다). 제1의 베벨기어(55), 제2의 베벨기어(57)의 백래시 및 걸어맞춤면(39d) 및 수용면(39g)의 빈틈은, 회전방향의 유격이 되지만, 본 실시형태에서는, 제2의 베벨기어(57)의 회전을 백래시가 없는, 또는 백래시가 적은 최종 감속기(59)에 의하여 크게 감속하고 있기 때문에, 최종적인 재치대(15)의 유격은 최종 감속기(59)의 감속비 배로 축소된다. 즉, 본 실시형태에서는 최종 감속기(59)의 감속비가 크기 때문에, 재치대(15)의 회전방향의 유격을 작게 할 수 있다.
회전하는 제2의 걸어맞춤부재(49)와 피스톤(47)의 사이는 회전운동용 시일인 시일(68)로 밀봉되고, 왕복 움직이는 피스톤(47)과 이동 케이스체(45)의 하단부에 있는 제1의 가이드 부재(45f)의 사이는 왕복 운동용 시일인 스크레이퍼(69)에 의해 밀봉된다. 이것에 의해, 제2의 걸어맞춤부재(49)의 주위의 밀봉을 확실히 행할 수 있기 때문에, 세정액 등의 침입을 방지할 수 있어, 경동장치(14)의 내구성이 향상된다.
또, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈할 때, 걸어맞춤 편(63)이 수용홈(49h)에 끼워 넣어지기 때문에, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈한 상태에서, 제2의 걸어맞춤부재(49)의 회전위치가 어긋나는 경우는 없다. 그 결과, 재치대(15)의 기울기는, 제1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤한 상태 그대로 유지된다. 따라서, 재차 제 1의 걸어맞춤부재(39)와 제2의 걸어맞춤부재(49)가 걸어맞춤할 때에, 부드럽게 걸어맞춤할 수 있다. 또한, 재치대(15)의 기울기를 고정밀도로 유지할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 감속장치(60)가 백래시를 가지기 때문에, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈되면, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 감속장치(60)의 백래시의 양만큼 유격이 발생한다. 감속장치(60)가 백래시를 가지는 경우에 있어서도, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈할 경우에 제2의 걸어맞춤부재의 회전이 불능하게 되기 때문에, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)에 부드럽게 걸어맞춤할 수 있다.
여기서, 모터(36)의 원점 위치에서 재치대(15)가 수평자세가 되도록 미리 설정하고, 모터(36)의 원점 위치 복귀 후에 제2의 걸어맞춤부재(49)를 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈하도록 제어하는 구성으로 하면, 제2의 걸어맞춤부재(49)가 제1의 걸어맞춤부재(39)로부터 이탈한 상태에서, 재치대(15)를 수평자세로 유지할 수 있다. 그리고, 인덱스 테이블(13)이 회전할 때에, 걸어맞춤 편(63)이 수용홈(49h)에 끼워 넣어지기 때문에, 제2의 걸어맞춤부재(49)는 단독으로 회전하지 않고, 재치대(15)의 수평자세는 유지된다. 그리고, 모터(36)가 원점 위치에 인덱스 되어 있기 때문에, 다시 피스톤(47)이 하강했을 때에, 부드럽게 걸어맞춤부(39a)가 수용부(49b)에 삽입된다.
「제2실시형태」
도 7을 참조하여, 제2실시형태의 경동장치(114)에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 제2실시형태에 따른 경동장치의 종단면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 경동장치(114)는, 구동축(36a)의 회전 중심이 되는 제1축(5)과, 출력축(59b)의 회전 중심이 되는 제2축(6)이 수평방향으로 같은 축상에 배치되어 있다. 그리고, 감속장치(160)는, 베벨기어 기구를 포함하지 않는다. 또, 제1의 걸어맞춤부재(139)는, 수용부(139a)를 구비하고 제2의 걸어맞춤부재(149)는, 걸어맞춤부(149a)를 구비하고 있다. 경동장치(114)는, 상기 3점에서 크게 차이가 나지만, 그 외의 부분은 제1실시형태의 경동장치(14)와 실질적으로 같다. 이하의 설명에 있어서는, 제1실시형태의 경동장치(14)와 다른 부분에 대하여 상세하게 설명하고, 제1실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도시하지 않은 세정장치의 기대(11)에 구동기구(114a)가 수평방향으로 설치되어 있다. 본 실시형태는, 인덱스 테이블(13) 대신에 이동체로서의 팔레트(113)를 가지고 있다. 팔레트(113)는, 전후방향(도 7의 지면을 관통하는 방향)에 도시하지 않은 이동장치에 의하여 이동·위치 인덱스 할 수 있다. 팔레트(113)에는, 동력전달기구(114b)가 고정되어 있다. 동력전달기구(114b)는, 수평방향으로 설치된 대략 원통 형상의 이동 케이스체(145)와, 그 내부 기구로 구성되어 있다.
이동 케이스체(145)의 구동기구(114a)측의 단부에는, 실린더(46), 실린더(46)의 내부를 이동하는 피스톤(47), 피스톤(47)에 회전 가능하게 지지되어 있는 제2의 걸어맞춤부재(149)가 설치되어 있다. 이동 케이스체(145)의 중앙부에는, 제2의 걸어맞춤부재(149)와 스플라인 결합하는 프로펠러 샤프트(152)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 프로펠러 샤프트(152)의 일단측(도면의 우측)에는 스플라인 축(52a)이 설치되어 있다. 프로펠러 샤프트(152)의 내부에는, L자 형상의 유로(152c)가 설치되어 있다. 한편, 제2실시형태에서는, 프로펠러 샤프트(152)의 내부에 에어 통로는 설치되어 있지 않다.
이동 케이스체(145)의 구동기구(114a)와 반대측의 단부에는, 최종 감속기(59)가 설치되어 있다. 최종 감속기(59)의 입력축(59a)에는, 프로펠러 샤프트(152)가 직접 삽입되어 있다. 최종 감속기(59)와 패킹(54)의 사이에, 유조(160a)가 설치되어 있다. 유조(160a)는 제2축(6)을 중심으로 하는 원통 형상의 공간이다. 유조(160a)에는 윤활유(61)가 저류된다. 유로(152c)는, 유조(160a)와 스플라인 축(52a)의 주위를 연이어 통한다.
최종 감속기(59)의 출력축(59b)에는, 워크 고정장치(경동 대상물)(115)가 고정된다. 워크 고정장치(115)는, 센터 핀(115a)과 위상 인덱싱 핀(115b)을 구비하고 있다. 센터 핀(115a)은 제2축(6) 상에 설치되고, 제2축(6)을 중심으로 회전한다. 워크 고정장치(115)는, 워크(16)의 회전 중심을 직접 지지한다.
이동 케이스체(145)의 상방에는, 퍼지용 에어가 흐르는 에어 통로(145f)와, 이 에어 통로(145f)로부터 분기한 에어 통로(145g)가 설치된다. 에어 공급구(145e)로부터 공급된 퍼지용 에어는, 유조(160a)로부터 최종 감속기(59)를 통과하고, 출력축(59b)과 패킹(162)의 사이로부터 방출된다. 또, 퍼지용 에어는, 에어 통로(145g)를 흘러, 최종적으로, 제2의 걸어맞춤부재(149)와 이동 케이스체(145)의 사이(주로 피스톤(47)과 제2의 걸어맞춤부재(149)의 사이)로부터 방출된다. 퍼지용 에어에 의하여, 이동 케이스체(145)의 내부는 가압되고, 이동 케이스체(145)와 회전부의 빈틈으로부터 퍼지용 에어가 흐르고 있기 때문에, 이동 케이스체(145) 내부로의 세정액 등의 침입이 방지된다.
제1의 걸어맞춤부재(139)는, 수용부(139a)를 구비하고 있다. 수용부(139a)는, 원통 형상의 공동(空洞)이다. 제2의 걸어맞춤부재(149)는, 걸어맞춤부(149b)를 구비하고 있다. 걸어맞춤부(149b)는, 수용부(139a)와 같은 형상이다. 걸어맞춤부(149b)는, 수용부(139a)와 슬라이딩하도록 구성되어 있다. 피스톤(47)이 구동기구(114a)측(도면의 오른쪽 방향)의 제2의 위치로 이동할 때, 걸어맞춤부(149b)는 수용부(139a)의 내부에 삽입된다. 이때, 제1의 걸어맞춤부재(139)와 제2의 걸어맞춤부재(149)가 걸어 맞춰지고, 제1축(5)의 주위가 일체로 되어 회전한다.
피스톤(47)이 구동기구(114a)와 반대측(도면의 왼쪽방향)의 제1의 위치로 이동할 때, 걸어맞춤부(149b)는 수용부(139a)로부터 이탈하고, 제2의 걸어맞춤부재(149)는 제1의 걸어맞춤부재(139)로부터 이탈한다. 그리고, 제2의 걸어맞춤부재(149)는, 그 수용홈(49h)에 걸어맞춤 편(63)이 끼워 넣어져, 그 회전이 고정된다.
이와 같이 구성된 제2실시형태에 의하면, 제1실시형태와 마찬가지로 구동기구(114a)의 구성을 간단하고 소형화할 수 있기 때문에, 구동기구(114a)의 설치 스페이스가 컴팩트하게 된다. 그 외의 작용 효과도 제1실시형태와 마찬가지로 발휘할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하며, 특허 청구의 범위에 기재된 기술 사상에 포함되는 기술적 사항의 모두가 본 발명의 대상이 된다. 상기 실시형태는, 적합한 예를 나타낸 것이지만, 당업자라면, 본 명세서에 명시된 내용으로부터, 각종의 대체예, 수정예, 변형예 혹은 개량예를 실현할 수 있고, 이들은 첨부의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 범위에 포함된다.
5: 제1축
6: 제2축
14: 경동장치
14a: 구동기구
14b: 동력전달기구
15: 재치대(대상물)
36: 모터(구동장치)
36a: 구동축
39: 제1의 걸어맞춤부재
45: 이동 케이스체(케이스체)
45b: 제1의 지지면
45d: 제2의 지지면
45e: 에어 공급구
45f: 제1의 가이드 부재
45g: 제2의 가이드 부재
47: 피스톤
47a: 플랜지부
47b: 몸통체부
47c: 제1의 슬라이딩면
47d: 제2의 슬라이딩면
49: 제2의 걸어맞춤부재
49c: 스플라인 구멍
52: 프로펠러 샤프트
52a: 스플라인 축
52b: 에어 통로
52b-1: 에어 통로의 입구
52b-2: 에어 통로의 출구
52c: 유로
52c-1: 유로의 입구
52c-2: 유로의 제2의 출구
52e-1: 유로의 제1의 출구(출구)
55: 제1의 베벨기어(톱니바퀴)
57: 제2의 베벨기어(톱니바퀴)
59b: 출력축
60: 감속장치
60a: 유조
61: 윤활유
65: 압축 공기원(에어 공급원)
SP1: 제1의 공간
SP2: 제2의 공간

Claims (7)

  1. 대상물을 경동하는 경동장치로서,
    제1축의 주위로 회전하는 구동축을 가지는 구동장치, 및 상기 제1축 상에 배치되어 상기 구동축과 일체로 회전하는 제1의 걸어맞춤부재를 가지는 구동기구와,
    상기 제1축 상에 배치되어 상기 제1의 걸어맞춤부재와 떼어 내는 것이 가능한 제2의 걸어맞춤부재, 상기 제1축 상에 배치되며, 일단측이 상기 제2의 걸어맞춤부재에 삽입됨과 함께, 상기 제2의 걸어맞춤부재와 일체로 상기 제1축의 주위로 회전 가능한 프로펠러 샤프트, 상기 제2의 걸어맞춤부재를 상기 제1축의 방향을 따라서 제1의 위치와 제2의 위치의 사이에서 왕복동 시키는 피스톤, 및 상기 프로펠러 샤프트의 타단측과 연결하여 상기 프로펠러 샤프트의 회전을 감속함과 함께, 상기 대상물과 연결하는 출력축을 제2축의 주위로 회전시키는 감속장치를 가지는 동력전달기구를 구비하고,
    상기 프로펠러 샤프트는, 스플라인 축을 가지며,
    상기 제2의 걸어맞춤부재는, 상기 스플라인 축과 서로 맞물리는 스플라인 구멍을 가지고,
    상기 피스톤의 동작에 의해 상기 제2의 걸어맞춤부재가 상기 제1의 위치에 있을 때는, 상기 제1의 걸어맞춤부재와 상기 제2의 걸어맞춤부재가 이탈하며,
    상기 피스톤의 동작에 의해 상기 제2의 걸어맞춤부재가 상기 제2의 위치에 있을 때는, 상기 제1의 걸어맞춤부재와 상기 제2의 걸어맞춤부재가 걸어맞춤함과 함께, 상기 스플라인 축과 상기 스플라인 구멍이 서로 맞물려 상기 제1의 걸어맞춤부재, 상기 제2의 걸어맞춤부재, 및 상기 프로펠러 샤프트가 상기 구동축과 일체로 회전하는 경동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감속장치는, 윤활유를 비축할 수 있는 유조와, 상기 유조로 관통하는 상기 프로펠러 샤프트의 타단측과 상기 출력축을 연결하는 복수의 톱니바퀴를 가지고,
    상기 프로펠러 샤프트의 내부에는, 상기 제1축의 방향을 따라서 연재하며, 상기 유조와 연이어 통하는 입구와, 상기 스플라인 축 또는 그 근방에 개구하는 출구를 가지는 유로가 형성되며,
    상기 유조에 비축된 윤활유는, 상기 유로를 흘러 상기 스플라인 축의 표면을 윤활하는 경동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2의 걸어맞춤부재를 장착한 상기 프로펠러 샤프트를 내부에 수납함과 함께, 상기 제1축의 주위로 상기 제2의 걸어맞춤부재 및 상기 프로펠러 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 케이스체와,
    상기 제1축의 방향을 따라서 연재하고, 상기 유조의 윤활유의 유면보다 상방에 형성된 제1의 공간과 연이어 통하는 입구와, 상기 프로펠러 샤프트와 상기 케이스체의 사이에 형성된 제2의 공간과 연이어 통하는 출구를 가지는 에어 통로를 더 구비하며,
    상기 유조는, 에어 공급원으로부터의 퍼지용 에어를 공급하기 위한 에어 공급구를 가지고,
    상기 제1의 공간에 공급된 퍼지용 에어는, 상기 에어 통로, 상기 제2의 공간을 통과하여, 상기 제2의 걸어맞춤부재와 상기 케이스체의 사이로부터 방출되는 경동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피스톤은, 상기 제1 축을 따르는 방향으로 형성된 제1의 슬라이딩면과, 상기 제1의 슬라이딩면과 평행한 제2의 슬라이딩면을 가지고,
    상기 케이스체는, 상기 제1의 슬라이딩면과 슬라이딩하는 제1의 지지면과, 상기 제2의 슬라이딩면과 슬라이딩하는 제2의 지지면을 가지며,
    상기 피스톤은, 상기 제1의 슬라이딩면이 상기 제1의 지지면에, 상기 제2의 슬라이딩면이 상기 제2의 지지면에 각각 안내되어 상기 제1축의 방향을 따라서 왕복으로 움직이는 경동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 피스톤은, 상기 제1축 상에 배치되어 상기 제2의 걸어맞춤부재를 내포하는 중공 원통 형상으로서, 상기 제2의 걸어맞춤부재와 접촉하고 상기 제2의 걸어맞춤부재를 상기 제1축의 방향을 따라서 이동시키는 몸통체부와, 상기 몸통체부로부터 바깥쪽으로 돌출된 플렌지부를 가지고,
    상기 몸통체부의 외주 측면에 상기 제1의 슬라이딩면이 형성되며,
    상기 플렌지부의 내주 측면에 상기 제2의 슬라이딩면이 형성되고,
    상기 케이스체는, 상기 제1의 지지면이 형성된 원통 형상의 제1의 가이드 부재와, 상기 제2의 지지면이 형성된 원통 형상의 제2의 가이드 부재를 가지는 경동장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2축은 상기 제1축과 직교하는 방향으로 배치되고,
    상기 복수의 톱니바퀴는, 상기 프로펠러 샤프트의 타단측의 단부와 서로 맞물리는 제1의 베벨기어와, 상기 제1의 베벨기어와 서로 맞물리는 제2의 베벨기어를 포함하는 경동장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1축과 상기 제2축은 같은 축상에 배치되는 경동장치.
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