TWI377111B - - Google Patents

Description

1377111 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於「將作爲動力來源之馬達的轉動予以減 速後輸出」之齒輪馬達的技術領域。 【先前技術】 在第4圖及第5圖中，顯示已廣爲大眾所知悉的工作 機械（請參考專利文獻1)。該工作機械1，在殼體2内 備有「具備複數個工具4」的工具倉匣3。該工具倉匣3 是形成圓盤狀，並將不同種類的工具4配置在每個特定的 間隔而呈現放射狀。此外該工具倉匣3是構成：可藉由配 置在該倉匣3前面的馬達10，而在特定的時間點轉動至 特定的位置。另外，在該工作機械1備有：用來將動力傳 達至工具4的頭部5。此外該頭部5是構成：可在特定的 時間點，於上下方向（第4圖中的上下方向）中進退，且 可在該進退的途中，從工具倉匣3收授工具4。頭部5是 根據對加工對象物（圖面中未顯示）的加工内容，選擇必 要的工具4，並執行加工（例譬如：鑽孔加工、切削加工 等）。該工具4的選擇可藉由以下的方式實現：藉由工具 倉匣3的轉動，而使所需種類的工具4移動至相對於頭部 5的裝卸位置。 [專利文獻1 ]日本特開昭6 1 — 5 0 7 3 5號公報 【發明內容】 -5- 1377111 [發明欲解決之課題] 在工作機械1中，將馬達10配置於工具倉匣 面的作法，是爲了方便執行譬如馬達10本身的維 作業（交換等）。 然而，在將馬達10配置於工具倉匣3前面（ )的場合中，由於該馬達10部分是形成不可避免 於工具倉匣3前面（亦即，工作機械1的前面）的 而導致工作機械1的深度尺寸變大。不僅如此，在 於工具倉匣3之工具4進行維修保養作業（譬如交 場合中，由於該馬達10是位在作業者的頭部附近 馬達10造成妨礙而難以進行維修保養作業。另外 避免上述的問題而將馬達配置在譬如工具倉匣3的 向’雖然使工具4的交換作業變得容易，卻導致，辱 本身的維修保養作業變得困難。 本發明，正是爲了解決上述問題點所硏發的發 發明的課題在於：在兼顧馬達本身的維修保養性與 維修保養性的同時，提供一種深度尺寸小型化的工 用齒輪馬達。 [解決課題之手段] 本發明是用來轉動驅動可保持複數個工具之工 的工具倉匣用齒輪馬達，其具備：作爲驅動來源的 和減速機，該減速機可在輸出部安裝前述工具倉匣 :及固定體，該固定體具備第1連結面，該第1連 3之前 修保養 前方側 地突出 構造， 對安裝 換）的 ，而使 ，爲了 內部方 !達 10 明，本 工具之 具倉匣 具倉匣 馬達； 的本體 結面是 -6- 1377111 構成該減速機的一部分或者獨立個體，而連結前述馬達， 並可在連結著該馬達的狀態下，與前述工作機械的本體側 連結，在透過前述固定體將前述減速機連結於前述工作機 械之本體側的狀態下，使前述馬達可從沿著前述第1連結 面的方向裝卸，藉此可解決上述課題。 藉由採用上述的構造，能提供不會突出於工具倉匣之 前面側的工具倉匣用齒輪馬達。亦即，藉由構成：可相對 於連接著工作機械本體與減速機的固定體，而從沿著第1 連結面的方向裝卸馬達，可減少馬達突出於與第1連結面 直交之方向（工具倉匣的前面側、工作機械的前面側、或 作業者側）的量。如此一來，可使工作機械的深度尺寸小 型化，並能兼顧馬達本身的維修保養、工具之維修保養的 作業性。 [發明效果] # 藉由採用本發明，可在兼顧馬達本身的維修保養性與 工具之維修保養性的同時，提供深度尺寸小型化的工具倉 匣用齒輪馬達。 【實施方式】 以下，參考圖面詳細地說明本發明之實施形態的其中 一例。 第1圖，是顯示本發明實施形態之其中一例的齒輪馬 達的側剖面圖。第2圖，是已安裝著工具倉匣之狀態的齒 1377111 輪馬達的側剖面圖。第3圖，是工具倉匣的前視圖（第2 圖中的箭號III方向）。 <齒輪馬達的構造> 齒輪馬達100是由以下所構成：減速機102;和與該 減速機102連結的固定體104;及連結於該固定體104的 伺服馬達106。固定體104是使箱狀的固定體殼117構成 中心，並在該箱的其中一面的第1連結面104A，與工作 機械本體1〇8(僅顯示圖號）連結固定。然而，雖然在以 上的說明中第1連結面104A是構成直接與工作機械本體 108連結固定的構造，但也可以是譬如：透過由平面的板 所構成的轉接器等其他構件而間接性的連結。此外，在固 定體殼117的上側面（第2連結面104B )連接著伺服馬 達106。此外，在構成傾斜於第1連結面104A的第3連 結面104C，聯接著減速機102。 而在本實施形態中，雖然固定體104是構成獨立於減 速機102以外的構成構件，但也可以是以下的構造：固定 體104作爲減速機102的一個構成要件（譬如：使減速機 102的局部延伸而發揮固定體殼117之功能的構造）。 <固定體的構造> 作爲伺服馬達106之輸出軸的馬達軸是與連接軸 Π2連結，該連結軸112是透過軸承114及軸承116而軸 支於固定體殻117的内周面117A。 -8- 1377111 上述的内周面117A、軸承114、116及連接軸112 ’ 是相互地藉由栓承接合（spigotj〇int)或扣環而限制軸方 向的位置。在連接軸112 ’是於'其前端直接切肖卩形成小齒 輪112P，並於另一端（前端側的相反側）形成有凹部 112A。在該凹部112A’藉由鍵而結合有前述之馬達軸 1 1 0的前端，不僅如此，該鍵是藉由小螺絲（圖面中未顯 示）而形成不會脫落。如此一來’馬達軸110與連接軸 112是被固定於轉動方向。此外’在連接軸112的前端直 接切削形成的小齒輪112P’是與傘齒輪（bevel gear) 118嚙合。如此一來，在固定體1〇4的内部（固定體殼 117的内部）藉由小齒輪Π2Ρ與傘齒輪118構成減速機 構。該傘齒輪118，是在減速機102之輸入軸122的其中 一端（固定體104側的端部），由螺栓120所連結固定。 此外，小齒輪Π2Ρ與傘齒輪118之間的嚙合是構成 :使彼此的軸心（小齒輪1 12P的軸心02、傘齒輪1 18的 軸心〇!)之間形成特定的角度α 。在本實施形態中，該 角度α爲1 1 0°。 而固定體104的内部，是藉由油封146、Ο型環144 、180、184的存在，而形成獨立的密閉空間。 <減速機的構造> 減速機102，是對輸入至輸入軸122的動力（轉動力 )予以減速後輸出。本實施形態中的減速機1〇2，是所謂 的偏心搖動型内接嚙合行星齒輪減速機。 -9- 1377111 在可將軸心〇ι作爲中心而轉動的輸入軸122，一體 地形成有偏心體124。在本實施形態中，偏心體124是形 成3個’且分別構成約120°的相位差。此外，雖然隨著上 述的構造而使偏心體用軸承126與外齒齒輪128分別形成 3組的構造，但本發明並不侷限於該構造》即使根據減速 機所要求的傳達容量等，而使外齒齒輪128等爲1組、2 組、或者4組以上的構造也無妨。 偏心體124，是透過偏心體用軸承126而嵌合於外齒 齒輪128的中心孔128Α。該外齒齒輪128在使偏心體用 軸承126嵌合於本身的中心孔128Α的同時，嚙合於内齒 齒輪的内齒（在本實施形態中，相當於外銷130)。此外 ，在外齒齒輪128，於圓周方向的不同位置設有複數個内 銷孔128Β(圖面中僅顯示1個）《»內銷138是透過內滾 子140而鬆動嵌合於該内銷孔128Β。該内滾子140可相 對於内銷138而自由轉動》 此外，與外齒齒輪128嚙合的外銷130，是複數設置 於減速機殼132的内周面。雖然在圖面中並未出現，但是 外齒齒輪128的齒數、與外銷130的數量是設成少量的差 異（1~3左右）。 本實施形態中的内銷138，是與圓盤狀的第1突緣 134 —體形成。不僅如此，内銷138，是藉由螺栓162而 與圓盤狀的第2突緣136連結固定。亦即，内銷138與第 1、第2突緣134' 136形成一體化。 此外，在第1突緣134與輸入軸122之間配置有軸承 -10- 1377111 156，在第2突緣136與輸入軸122之間配置有軸承158 ，在第1突緣134與減速機殼132之間配置有軸承148, 在第2突緣136與減速機殼132之間配置有軸承150。 而蓋152被設成遮掩第2突緣136，該蓋152是藉由 螺栓154而固定於減速機殼132。此外，圖號132A，是 用來將後述的工具倉匣170安裝於減速機殼132的螺栓孔 4 封 油 由 藉 是 部 内 的 2 ο 間 空 BaJ 密 的 立 猸 成 形 1而 機’ 速在 減存 ’ 的 外 2 8 此1 。 環 型 ο <減速機與固定體之間的連結> 減速機102與固定體104之間的連結，在本實施形態 中是藉由「連結第1突緣（非轉動構件）134與固定體殼 117」的螺栓160所實現。如同以上所描述，由於第1突 緣134是透過一體形成的内銷138而與第2突緣136連結 固定’因此内銷138或第2突緣136，實際上也連結固定 # 於固定體殼117。根據上述的構造可形成：被輸入至輸入 軸122的轉動，是透過偏心體124、偏心體用軸承126、 外齒齒輪128而傳達’最終使減速機殼132本身相對於被 固定的内銷138而轉動（詳細的作用稍後說明）。也就是 構成：減速機殼132本身作爲該齒輪馬達1〇〇的輸出軸（ 輸出部）發揮作用。 此外’在減速機102與固定體丨〇4之間的連結部分， 也就是指位於減速機102的第1突緣134、與位於固定體 104的固定體殼117之間的連結面（第3連結面i〇4C) -11 - 1377111 ，夾介著〇型環144。此外，在第1突緣134的内周面 與輸入軸122的外周面之間設有油封146。 然而，雖然圖面中未顯示，但在固定體104及減速 1 02的内部分別封入著潤滑劑（黃油等）。 <齒輪馬達與工具倉匣的關係> 接下來，齒輪馬達1〇〇與工具倉匣170之間的關係 示於第2圖中。工具倉匣170是由工具倉匣本體（轉動 )171與可保持工具的工具承座172所構成。此外工具 匣170，是利用設於減速機102之減速機殼132(輸出 )的螺栓孔13 2A，而連接固定於減速機殼132。該工 倉匣170，是以更進一步遮掩減速機】〇2之蓋152的樣 ’連結固定於減速機102的前面側（第2圖中的左側） 而工具倉匣170，在呈正面視角（箭號III方向：請參 第3圖）的場合中，是構成圓盤狀。不僅如此，複數個 具承座172是配置在每個特定的間隔而構成放射狀（以 心〇!作爲中心而在半徑方向上呈放射狀）。此外，在 個工具承座172,分別保持著各種不同種類的工具174。 <齒輪馬達的作用> 接著，說明齒輪馬達1 00的作用。一旦將轉動指令 入伺服馬達1 06，將僅以所指示的量（角度）促使馬達 110轉動。該馬達軸110的轉動，是透過連接軸112而 小齒輪11 2P傳達，進而傳達至所嚙合的傘齒輪118。 機 顯 軸 倉 部 具 態 〇 考 工 軸 各 輸 軸 朝 由 -12- 1377111 於該傘齒輪118連結固定於減速機102的輸入軸122，而 使輸入軸122轉動。而在本實施形態中，是在從小齒輪 112P朝傘齒輪118的傳達時間點（時機），對馬達軸110 的轉動減速（減速機構）。 —旦輸入軸122轉動，一體形成於該輸入軸122的偏 心體124將偏心轉動。該偏心體124的偏心轉動，是透過 偏心體用軸承126而朝外齒齒輪128傳達。如此一來，外 齒齒輪128是在對軸心0!搖動的狀態中開始轉動。另外 ，由於該外齒齒輪128也嚙合於外銷130而限制了轉動， 故幾乎僅執行搖動。此外，如先前所描述，由於該外齒齒 輪128的齒數與外銷130的數量間僅設有少量的差（齒數 差），而使外齒齒輪128形成：每搖動轉動1次，便僅以 該齒數差的量，對外銷130形成自轉。外齒齒輪128對該 外銷130的自轉量（相對轉動量），是透過内銷138與内 滾子140而朝第1、第2突緣134、136被取出。但是在 本實施形態中’由於第1突緣134是被固定於固定體殼 117’因此該相對轉動量是成爲減速機殼132的轉動而被 輸出。而外齒齒輪128的搖動量，由於被外齒齒輪128與 内銷138 (及内滾子140)間的鬆動嵌合所抵銷，因此僅 取出該自轉量（相對轉動量）》 如同以上所描述，在本實施形態中，由於第1突緣’ 134與固定體殼117連結固定，因此上述相對轉動量是以 減速機殼132之轉動的型態輸出。亦即，促使連結固定於 減速機殼132的工具倉匣170轉動。 -13- 1377111 的位置）。但是，倘若採用本實施形態的構造，無論相鄰 的工具承座172的節距產生哪種變化，也能在不變更齒輪 馬達1 〇〇之設計的狀態下直接利用。 此外，在本實施形態中，是採用具有自鎖性的偏心搖 動型内接嚙合行星齒輪減速機來作爲減速機102。如此一 來，無須特別設置制動機構等，僅以伺服馬達1 06之轉動 的ON/OFF，便能將工具承座172保持於特定的轉動位置 。當然也能額外設置制動機構等，以期能更確實。 此外，在本實施形態中，工具倉匣170具備：將該該 工具倉匣170的轉動軸（與軸心〇ι —致）作爲中心，並 可在半徑方向上將工具保持於每個特定的間隔（節距）G 。不僅如此，伺服馬達106是可從該工具承座172之間（ 間隔G)裝卸（請參考第3圖）。藉由構成上述的說'明， 能使伺服馬達1 06的裝卸作業變得更容易。 此外，在本實施形態中，固定體104 (的固定體殼 117)是形成箱狀的外觀，且其中一面是形成與工作機械 之本體108連結的第1連結面104A，另一面則形成與伺 服馬達106連結的第2連結面104B，甚至另外一面是形 成與減速機102連結的第3連結面104C。如此一來，使 固定體104和減速機102留置於工作機械的本體108側， 而形成可單獨地僅裝卸伺服馬達106。 此外，在本實施形態中，與減速機102連結的第3連 結面104C，是對與工作機械之本體1〇8連結的第1連結 面104A構成傾斜。藉由採用上述的構造，可輕易地將工 1377111 具承座172配置於特定的方向（角度）。 此外，在本實施形態中，在減速機102與固定體104 間的連結部分設有油封146，而將封入各個内部的潤滑劑 予以隔離。藉此，可確實地確保「應保持於減速機102内 部的量（最佳量）」的潤滑劑，此外，可確實地確保「應 保持於固定體104内部的量（最佳量）」的潤滑劑。譬如 ，在減速機102封入「可使軸承148與軸承150整體浸入 之程度」的潤滑劑，另外，在固定體104內形成僅供傘齒 輪Π8之下端浸入的程度，可降低攪拌的損失。 此時亦可構成：被封入減速機102内的潤滑劑、與被 封入固定體104内的潤滑劑不同。也就是說，可藉由已隔 離的狀態，而使用對應於各部特性的最佳潤滑劑。 此外，在本實施形態中，固定體1 04内的減速是由： 被配置於伺服馬達1 〇6側的小齒輪（第1傘齒輪）1 1 2P、 及被配置在減速機1〇2側的傘齒輪（第2傘齒輪）所實現 ，而傘齒輪118是可裝卸地安裝於減速機102的輸入軸 122。藉由採用上述的構造，可使角度α (由軸心〇1與 〇2所形成的角度α )的設計變更變得容·易。 此外，在本實施形態中，在減速機102的輸入軸122 上，傘齒輪118安裝位置之軸方向的相反側，形成有六角 扳手孔164 (轉動防止構件安裝部），該六角扳手孔164 (轉動防止構件安裝部）可防止將該傘齒輪118安裝於輸 入軸122時之輸入軸122的轉動。如此一來，在執行傘齒 輪118的裝卸（對輸入軸122的裝卸）之際，可輕易地防 -16- 1377111 止輸入軸122不經意的轉動，使裝卸作業變得確實且容易 〇 [產業上的利用性] 以NC工作機械爲首，適用於可自動地更替複數種類 的工具以執行作業之工作機械的工具倉匣驅動。 【圖式簡單說明】 第1圖：是顯示本發明之實施形態的其中一例之齒輪 馬達的側剖面圖。 第2圖：是安裝有工具倉匣之狀態的齒輪馬達的側剖 面圖。 第3圖：爲工具倉匣的前視圖（第2圖中的箭號in 方向）。 第4圖：是顯示專利文獻1所記載之工作機械的局部 的圖。 第5圖：是專利文獻1所記載之工作機械的整體想像 圖。 【主要元件符號說明】 100 :齒輪馬達 102 :減速機 104 :固定體 104A :第1連結面 -17- 1377111 1 5 8 :軸承 104B :第2連結面 104C :第3連結面 106 :伺服馬達 108:工作機械本體 1 1 〇 :馬達軸 1 12 :連接軸 1 12A :凹部 1 1 2P ：小齒輪 114、 116、 148、 150、 156、 1 17 :固定體殼 1 1 7 A :内周面 1 1 8 :傘齒輪 120、 154、 160、 162 ：螺栓 122 :輸入軸 1 2 4 :偏心體 1 2 6 :偏心體用軸承 128 :外齒齒輪 1 2 8 A :中心孔 1 2 8 B :内銷孔 1 3 0 :外銷 1 3 2 :減速機殼 1 3 2 A :螺栓孔 134 :第1突緣（非轉動構件 136 :第2突緣 -18- 1377111 138 :内銷 1 4 Ο :内滾子 142 ， 146 :油封 152 蓋 1 6 4 :六角扳手孔 170 :工具倉匣 1 72 :工具承座 -19

Claims (1)

1377111 年ί月IS曰修(更)正替換w 第098114992號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國101年6月15日修正 七、申請專利範圍： 1·—種工具倉匣用齒輪馬達，是用來轉動驅動可保持 複數個工具之工具倉匣的工具倉匣用齒輪馬達， 其特徵爲： 具備： 作爲驅動來源的馬達：和 減速機，該減速機可在輸出部安裝前述工具倉匣的轉 動軸；及 ‘ 固定體，該固定體具備第1連結面，而該第1連結面 構成該減速機的一部份或獨立個體，而連結前述馬達，並 在連結著該馬達的狀態下，可與前述工作機械的本體側連 結， 前述馬達，在透過前述固定體使前述減速機連結於前 述工作機械之本體側的狀態下，可從沿著前述第1連結面 的方向裝卸。 2. 如申請專利範圍第1項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達，其中前述馬達爲伺服馬達，且前述減速機具有自鎖性 〇 3. 如申請專利範圍第1或2項所記載的工具倉匣用齒 輪馬達，其中在前述工具倉匣的本體，具備以前述轉動軸 作爲中心，而於半徑方向上配置於每個特定間隔的工具承 座， /1377111 W年【月it日修(幻正替換頁· 則述馬達’可從該工具承座之間裝卸。 4. 如申請專利範圍第1或2項所記載的工具倉匣用齒 輪馬達’其中前述固定體是構成獨立於前述減速機以外的 個體’且形成箱狀的外觀’其中一面爲前述第1連結面， 另一面是可安裝前述伺服馬達的第2連結面，不僅如此， 另外的一面是安裝前述減速機的第3連結面。 5. 如申請專利範圍第4項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達’其中前述第3連結面是對前述第1連結面呈傾斜。 6 .如申請專利範圍第4項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達，其中在前述固定體的内部，具備前述減速機以外的個 別減速機構。 7_如申請專利範圍第6項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達’其中在前述減速機與前述固定體間的連結部分設有油 封，而將被封入前述減速機内部的潤滑劑、與被封入前述 固定體内部的潤滑劑予以隔離。 8.如申請專利範圍第7項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達，其中被封入前述減速機内部的潤滑劑、與被封入前述 固定體内部的潤滑劑不同。 9.如申請專利範圍第6項所記載的工具倉匣用齒輪馬 達，其中前述固定體内部所具備的減速機構，是由配置於 前述馬達側的第1傘齒輪、及配置於前述減速機側的第2 傘齒輪所形成， 該第2傘齒輪，是可裝卸地安裝於前述減速機的輸入 軸。 -2 - 1377111 _ 月f曰修(£)正替換頁 10.如申請專利範圍第9項所記載的工具倉匣用齒輪 馬達，其中在前述減速機的輸入軸上之前述第2傘齒輪的 安裝位置的軸方向相反側，形成有轉動防止構件安裝部， 該轉動防止構件安裝部是用來防止將該第2傘齒輪安裝於 前述輸入軸時之該輸入軸的轉動。