專利名稱：工具庫用齒輪馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將作為動力源的馬達的旋轉(zhuǎn)減速輸出的齒輪馬達的技術領域。
背景技術：
在圖4及圖5中表示公知的機床(參照專利文獻1)。該機床1在殼體 2內(nèi)具備工具庫3，該工具庫3具備多個工具4。該工具庫3為圓盤形狀， 不同種類的工具4以放射狀按規(guī)定的間隔加以配置。此外，該工具庫3構(gòu) 成為，可在配置于該箱3的前面的馬達10的作用下在規(guī)定的定時旋轉(zhuǎn)到規(guī) 定的位置。另一方面，在該機床1中，具備用來對工具4傳遞動力的頭部5。 此外，該頭部5能夠在規(guī)定的定時沿上下方向(在圖4中是上下方向)進 退，在該進退的中途能夠從工具庫3交接工具4而構(gòu)成。頭部5根據(jù)對于 加工對象物(未圖示)的加工內(nèi)容選擇需要的工具4，進行加工(例如開孔 加工、切削加工等)。該工具4的選擇是通過工具庫3旋轉(zhuǎn)、希望的種類的 工具向相對于頭部5的裝卸位置移動來實現(xiàn)的。專利文獻1日本特開昭61-50735號公報在機床1中，馬達10配置在工具庫3的前面是為了容易地進行例如馬 達10自身的維護作業(yè)(更換等)。但是，在將馬達10配置在工具庫3的整面(近側(cè))的情況下，不可避 免地成為該馬達10部分突出到工具庫3的前面(即機床1的前面)的結(jié)構(gòu)， 所以機床1的進深變大。進而，在進行安裝于工具庫3上的工具4的維護 作業(yè)(例如更換)的情況下，由于該馬達10位于作業(yè)者的頭部附近，所以 馬達10成為障礙而難以進行維護作業(yè)。另一方面，在討厭這一點而例如將 馬達配置在工具庫3靠里方向的情況下，工具4的更換作業(yè)變得容易，但 馬達10自身的維護作業(yè)變得困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決這樣的問題而做出的，目的是提供一種同時實現(xiàn)馬 達自身的維護性和工具的維護性、并且進深緊湊的工具庫用齒輪馬達。本發(fā)明是一種用來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動能夠保持多個工具的工具庫的工具庫用齒 輪馬達，具備作為驅(qū)動源的馬達；減速機，能夠?qū)⑸鲜龉ぞ邘斓男D(zhuǎn)軸 安裝到輸出部上；和固定體，作為該減速機的一部分或作為分體而構(gòu)成， 具備能夠連結(jié)上述馬達并且在連結(jié)著該馬達的狀態(tài)下能夠與上述機床的主 體側(cè)連結(jié)的第1連結(jié)面；在經(jīng)由上述固定體將上述減速機連結(jié)在上述機床 的主體側(cè)的狀態(tài)下，上述馬達能夠從沿著上述第1連結(jié)面的方向拆裝；由 此解決了上述問題。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠提供不會在工具庫的前面?zhèn)韧怀龅墓ぞ邘?用齒輪馬達。即，通過將馬達從沿著第1連結(jié)面的方向相對于將機床的主 體與減速機連接的固定體可拆裝地構(gòu)成，能夠使馬達沿與第1連結(jié)面正交 的方向(工具庫的前面?zhèn)?、機床的前面?zhèn)?、或者作業(yè)者側(cè))突出的量變少。 結(jié)果，能夠使機床的進深變得緊湊，并且能夠同時實現(xiàn)馬達自身的維護、 工具的維護的作業(yè)性。發(fā)明的效果通過采用本發(fā)明，能夠提供同時實現(xiàn)馬達自身的維護性和工具的維護 性、并且進深緊湊的工具庫用齒輪馬達。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的一例的齒輪馬達的側(cè)剖視圖。圖2是安裝有工具庫的狀態(tài)的齒輪馬達的側(cè)剖視圖。圖3是工具庫的正視圖(圖2中的箭頭III方向)。圖4是表示在專利文獻1中記載的機床的一部分的圖。圖5是在專利文獻1中記載的機床的整體示意圖。
具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式的一例詳細地說明。 圖1是表示本發(fā)明的實施方式的一例的齒輪馬達的側(cè)剖視圖。圖2是 安裝有工具庫狀態(tài)的齒輪馬達的側(cè)剖視圖。圖3是工具庫的正視圖(圖2中的箭頭III方向)。<齒輪馬達的結(jié)構(gòu)>齒輪馬達100由減速機102、與該減速機102連結(jié)的固定體104、和連 結(jié)在該固定體104上的伺服馬達106構(gòu)成。固定體104以箱狀的固定體殼 體117為中心構(gòu)成，在作為該箱的一面的第1連結(jié)面104A上與機床主體 108 (僅表示標號)連結(jié)固定。另外，這里將第1連結(jié)面104A做成了直接 與機床主體108連結(jié)固定的結(jié)構(gòu)，但例如也可以是經(jīng)由由平面的板構(gòu)成的 連接件等的其他部件的間接的連結(jié)。此外，在固定體殼體117的上面(第2 連結(jié)面104B)上連接著伺服馬達106。此外，在相對于第1連結(jié)面104A 傾斜構(gòu)成的第3連結(jié)面104C上連結(jié)著減速機102。另外，在本實施方式中，固定體104與減速機102為不同的結(jié)構(gòu)部件 (分體)，但也可以是固定體104作為減速機102的一結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)(例 如減速機102的一部分延伸而發(fā)揮固定體殼體117的功能的結(jié)構(gòu))。<固定體的結(jié)構(gòu)>作為伺服馬達106的輸出軸的馬達軸110與經(jīng)由軸承114及軸承116 軸支撐在固定體殼體117的內(nèi)周面117A上的中繼軸112連結(jié)。這些內(nèi)周面 117A、軸承114、 116及中繼軸112相互通過套筒或擋圈限制軸向的位置。 在中繼軸112上，在其前端直接切削形成有小齒輪112P，在另一端(反前 端側(cè))形成有凹部112A。在該凹部112A上，通過鍵結(jié)合著上述馬達軸110 的前端，并且，該鍵通過小螺釘(未圖示)使得不會脫落。結(jié)果，馬達軸 110與中繼軸112沿旋轉(zhuǎn)方向被固定。此外，直接切削形成在中繼軸112 的前端上的小齒輪112P與錐齒輪(傘齒輪)118嚙合。這樣，在固定體104 的內(nèi)部(固定體殼體117的內(nèi)部)，通過小齒輪112P和錐齒輪118構(gòu)成減 速機構(gòu)。該錐齒輪118通過螺栓120連結(jié)固定在減速機102的輸入軸122 的一端(固定體104側(cè)的端部)上。此外，小齒輪112P與錐齒輪118的嚙 合構(gòu)成為，使相互的軸心(小齒輪112P的軸心02、錐齒輪118的軸心Ol) 彼此成規(guī)定的角度a。在本實施方式中，該角度a是110。。另外，因油封146、 0形圈144、 180、 184的存在，使固定體104的內(nèi) 部成為獨立的密閉空間。<減速機的結(jié)構(gòu)>減速機102將輸入到輸入軸122的動力(旋轉(zhuǎn)力)減速并輸出。本實 施方式的減速機102是所謂偏心擺動型內(nèi)切嚙合行星齒輪減速機。在能夠以軸心Ol為中心旋轉(zhuǎn)的輸入軸122上， 一體地形成有偏心體 124。在本實施方式中，偏心體124形成有3個，分別相差120。相位而構(gòu) 成。隨之偏心體用軸承126及外齒齒輪128分別做成了 3組的結(jié)構(gòu)，但并 不限于這樣的結(jié)構(gòu)。根據(jù)對減速機所要求的傳遞容量等，也可以是外齒齒 輪128等為1組、2組或4組以上的結(jié)構(gòu)。偏心體124經(jīng)由偏心體用軸承126嵌合在外齒齒輪128的中心孔128A 中。該外齒齒輪128在使偏心體用軸承126嵌合在自身的中心孔128A中的 同時，嚙合在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)齒(在本實施方式中對應于外銷130)上。此外， 在外齒齒輪128上，在圓周方向的不同位置上設有多個內(nèi)銷孔128B (在圖 中僅呈現(xiàn)了 1個)。在該內(nèi)銷孔128B中經(jīng)由內(nèi)輥140游嵌著內(nèi)銷138。該 內(nèi)輥140能夠相對于內(nèi)銷138相對自由地旋轉(zhuǎn)。此外，與外齒齒輪128嚙合的外銷130在減速機殼體132的內(nèi)周面上 設置有多個。另外，雖然在圖中沒有呈現(xiàn)，但在外齒齒輪128的齒的數(shù)量 與外銷130的數(shù)量上設有較小的差(l至3左右)。本實施方式的內(nèi)銷138與圓盤形狀的第1凸緣134 —體形成。進而， 內(nèi)銷138通過螺栓162與圓盤形狀的第2凸緣136連結(jié)固定。即，內(nèi)銷138 與第l、第2凸緣134、 136—體化。此夕卜，在第1凸緣134與輸入軸122之間配置有軸承156，在第2凸緣 136與輸入軸122之間配置有軸承158，在第1凸緣134與減速機殼體132 之間配置有軸承148，在第2凸緣136與減速機殼體132之間配置有軸承 150。另外，設有蓋152以使其將第2凸緣136遮蓋，該蓋152通過螺栓154 固定在減速機殼體132上。此外，標號132A是用來將后述的工具庫170 安裝到減速機殼體132上的螺栓孔。此外，因油封142、 146、 O形圈182 的存在，使減速機102的內(nèi)部成為獨立的密閉空間。<關于減速機與固定體之間的連結(jié)>減速機102與固定體104之間的連結(jié)在本實施方式中通過將第1凸緣 (非旋轉(zhuǎn)部件)134與固定體殼體117連結(jié)的螺栓160實現(xiàn)。如上所述，由于第1凸緣134經(jīng)由一體形成的內(nèi)銷138與第2凸緣136連結(jié)固定，所以 內(nèi)銷138及第2凸緣136也相對于固定體殼體117事實上被連結(jié)固定。通 過這樣的結(jié)構(gòu)，輸入到輸入軸122中的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由偏心體124、偏心體用軸承 126、外齒齒輪128傳遞，最終能夠使減速機殼體132自身相對于固定的內(nèi) 銷138旋轉(zhuǎn)(作用的詳細情況在后面敘述)。S卩，做成了減速機殼體132自 身作為該齒輪馬達100的輸出軸(輸出部)發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)。此外，在減速機102與固定體104的連結(jié)部分，即減速機102的第1 凸緣134與固定體104的固定體殼體117的連結(jié)面(第3連結(jié)面104C)上 夾裝有O形圈144。此外，在第1凸緣134的內(nèi)周面與輸入軸122的外周 面之間設有油封146。另外，雖然沒有圖示，但在固定體104及減速機102的內(nèi)部分別封入 有潤滑劑(潤滑脂等)。<齒輪馬達與工具庫的關系>接著，在圖2中示出齒輪馬達100與工具庫170之間的關系。工具庫 170由工具庫主體(旋轉(zhuǎn)軸)171、和能夠保持工具的工具保持器172構(gòu)成。 此外，工具庫170利用設在減速機102的減速機殼體132 (輸出部)上的螺 栓孔132A，連結(jié)固定在減速機殼體132。該工具庫170以進一步遮蓋減速 機102的蓋152的形態(tài)連結(jié)固定在減速機102的前面?zhèn)?在圖2中是左側(cè)) 上。另外，工具庫170在正視(箭頭III方向參照圖3)的情況下構(gòu)成為 圓盤形狀。進而，多個工具保持器172按照規(guī)定的間隔以放射狀(以軸心 01為中心沿半徑方向以放射狀)配置構(gòu)成。此外，在各個工具保持器172 上分別保持著不同種類的工具174。<齒輪馬達的作用>接著，對齒輪馬達100的作用進行說明。如果對伺服馬達106輸入旋 轉(zhuǎn)指示，則馬達軸110旋轉(zhuǎn)指定的量(角度)。該馬達軸110的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由中 繼軸112向小齒輪112P傳遞，進而被傳遞給嚙合的錐齒輪118。由于該錐 齒輪118連結(jié)固定在減速機102的輸入軸122上，所以輸入軸122旋轉(zhuǎn)。 另夕卜，在本實施方式中，在從小齒輪112P向錐齒輪118的傳遞時刻，馬達 軸110的旋轉(zhuǎn)被減速(減速機構(gòu))。如果輸入軸122旋轉(zhuǎn)，則一體形成在該輸入軸122上的偏心體124偏心旋轉(zhuǎn)。該偏心體124的偏心的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由偏心體用軸承126向外齒齒輪128 傳遞。結(jié)果，外齒齒輪128—邊相對于軸心01擺動一邊開始旋轉(zhuǎn)。另一方 面，由于該外齒齒輪128也嚙合在外銷130上，所以旋轉(zhuǎn)被限制，幾乎僅 進行擺動。此外，如上所述，由于在該外齒齒輪128的齒的數(shù)量與外銷130 的數(shù)量之間設有較小的差異(齒數(shù)差)，所以外齒齒輪128每當擺動旋轉(zhuǎn)時 相對于外銷130自轉(zhuǎn)該齒數(shù)差的量。外齒齒輪128相對于該外銷130的自 轉(zhuǎn)成分(相對旋轉(zhuǎn)成分)經(jīng)由內(nèi)銷138及內(nèi)輥140被向第1、第2凸緣134、 136取出。但是，在本實施方式中，由于第1凸緣134固定在固定體殼體 117上，所以該相對旋轉(zhuǎn)成分成為減速機殼體132的旋轉(zhuǎn)而被輸出。另外， 外齒齒輪128的擺動成分通過外齒齒輪128與內(nèi)銷138 (以及內(nèi)輥140)的 游嵌而被取消，所以僅該自轉(zhuǎn)成分(相對旋轉(zhuǎn)成分)被取出。如上所述，在本實施方式中，由于第1凸緣134與固定體殼體117連 結(jié)固定，所以上述相對旋轉(zhuǎn)成分被以減速機殼體132的旋轉(zhuǎn)的形式輸出。 即，使連結(jié)固定在減速機殼體132上的工具庫170旋轉(zhuǎn)。這樣，在齒輪馬達100中，通過將伺服馬達106相對于將機床的主體 108與減速機102連接的固定體104從沿著第1連結(jié)面104A的方向(圖1 中的Z方向上下方向)拆裝自如地構(gòu)成，使伺服馬達106向工具庫170 的前面(即機床的前面、作業(yè)者側(cè))突出的量變少，結(jié)果能夠使機床的進 深變得緊湊，并且能夠同時實現(xiàn)伺服馬達106的維護、工具174的維護的 作業(yè)性。此外，工具庫170的旋轉(zhuǎn)位置(停止位置)的分度并不依賴于凸輪機 構(gòu)等。即，通過將工具庫170連結(jié)固定在減速機102的輸出軸(這里是減 速機殼體132)上，進而通過伺服馬達106驅(qū)動該減速機102，能夠?qū)⑺欧?馬達106的旋轉(zhuǎn)檢測精度用于工具庫170的旋轉(zhuǎn)位置(停止位置)的分度。 即，不是如凸輪機構(gòu)那樣粗略的階段性的定位，能夠進行以伺服馬達106 的旋轉(zhuǎn)檢測精度的最小單位水平進行定位。進而，通過小齒輪112P與錐齒 輪118的減速部分、以及減速機102的減速，能夠超過伺服馬達106的旋轉(zhuǎn)檢測精度地進行定位。例如，在工具保持器172的定位中采用凸輪機構(gòu)的情況下，如果通過 設計變更等增設工具保持器172，則相鄰的工具保持器172的間距變化，所以需要與其配合而變更凸輪機構(gòu)的設計(例如通過將凸輪槽的間距變更得較細等，需要將增設的工具保持器172定位在規(guī)定的位置)。但是，如果采 用本實施方式那樣的結(jié)構(gòu)，則不論相鄰的工具保持器172的間距怎樣變化， 都能夠不變更齒輪馬達100的設計而原樣使用。此外，在本實施方式中，作為減速機102而采用具有自鎖性的偏心擺 動型內(nèi)切嚙合行星齒輪減速機。結(jié)果，不特別設置制動機構(gòu)等，僅通過伺 服馬達106的旋轉(zhuǎn)的ON/OFF，就能夠?qū)⒐ぞ弑３制?72保持在規(guī)定的旋 轉(zhuǎn)位置上。當然，也可以另外設置制動機構(gòu)等而進一步確?？煽啃?。此外，在本實施方式中，工具庫170具備能夠以該工具庫170的旋轉(zhuǎn) 軸(與軸心Ol—致)為中心、沿半徑方向按照規(guī)定的間隔(間距)G保持 工具的工具保持器172。進而，伺服馬達106能夠從該工具保持器172之間 (間隔G)拆裝(參照圖3)。通過這樣構(gòu)成，伺服馬達106的拆裝作業(yè)變 得更容易。此外，在本實施方式中，固定體104 (的固定體殼體117)形成箱狀的 外觀，其一面為與機床的主體108連結(jié)的第1連結(jié)面104A，另一面為與伺 服馬達106連結(jié)的第2連結(jié)面104B，還有一面為與減速機102連結(jié)的第3 連結(jié)面104C。結(jié)果，在將固定體104及減速機102殘留在機床的主體108 側(cè)的狀態(tài)下，能夠僅單獨地拆裝伺服馬達106。此外，在本實施方式中，構(gòu)成為，與減速機102連結(jié)的第3連結(jié)面104C 相對于與機床的主體108連結(jié)的第1連結(jié)面104A傾斜。通過采用這樣的結(jié) 構(gòu)，能夠容易地將工具保持器172沿規(guī)定的方向(角度)配置。此外，在本實施方式中，在減速機102與固定體104的連結(jié)部分上設 有油封146，封入在各自的內(nèi)部的潤滑劑被隔離。由此，能夠可靠地確保應 在減速機102的內(nèi)部確保的量(適當量)的潤滑劑，并且，能夠可靠地確 保應在固定體104的內(nèi)部確保的量(適當量)的潤滑劑。例如，在減速機 102中將潤滑劑封入直到軸承148及軸承150整體浸入的程度，另一方面， 在固定體104中，作為錐齒輪118的下端浸入的程度，能夠降低攪拌損失。此時，也可以構(gòu)成為，使封入在減速機102內(nèi)的潤滑劑與封入在固定 體104內(nèi)的潤滑劑不同。即，通過隔離，能夠使用對應于各部的性質(zhì)的適 當?shù)臐櫥瑒?。此外，在本實施方式中，固定體104內(nèi)的減速通過配置在伺服馬達106 側(cè)的小齒輪(第1傘齒輪)112P、和配置在減速機102側(cè)的錐齒輪(第2 傘齒輪)實現(xiàn)，錐齒輪118可拆裝地按照在減速機102的輸入軸122上。 通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，角度a (軸心Ol與02所成的角度a )的設計變更 變得容易。此外，在本實施方式中，在減速機102的輸入軸122的錐齒輪118安 裝位置的軸向相反側(cè)，形成有能夠防止將該錐齒輪118安裝到輸入軸122 上時的、輸入軸122的旋轉(zhuǎn)的六邊形扳手孔164 (旋轉(zhuǎn)防止部件安裝部)。 由此，在錐齒輪118的拆裝(相對于輸入軸122的拆裝)時，能夠容易地 防止輸入軸122不小心旋轉(zhuǎn)，拆裝作業(yè)變得可靠且容易。工業(yè)實用性適合于以NC機床為代表、自動地更換多種類的工具并進行作業(yè)的機 床的工具庫驅(qū)動。
權利要求
1、一種工具庫用齒輪馬達，用來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動能夠保持多個工具的工具庫，其特征在于，具備作為驅(qū)動源的馬達；減速機，能夠?qū)⑸鲜龉ぞ邘斓男D(zhuǎn)軸安裝到輸出部上；和固定體，作為該減速機的一部分或作為分體而構(gòu)成，具備能夠連結(jié)上述馬達并且在連結(jié)著該馬達的狀態(tài)下能夠與上述機床的主體側(cè)連結(jié)的第1連結(jié)面；在經(jīng)由上述固定體將上述減速機連結(jié)在上述機床的主體側(cè)的狀態(tài)下，上述馬達能夠從沿著上述第1連結(jié)面的方向拆裝。
2、 如權利要求1所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 上述馬達是伺服馬達，并且，上述減速機具有自鎖性。
3、 如權利要求1或2所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 在上述工具庫的主體上，具備以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心、沿半徑方向按規(guī)定的間隔配置的工具保持器；上述馬達能夠從該工具保持器之間拆裝。
4、 如權利要求1 3中任一項所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 上述固定體作為上述減速機的分體構(gòu)成，并且形成箱狀的外觀，其一面是上述第1連結(jié)面，另一面是能夠安裝上述伺服馬達的第2連結(jié)面，還 有一面是安裝上述減速機的第3連結(jié)面。
5、 如權利要求4所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 上述第3連結(jié)面相對于上述第1連結(jié)面傾斜。
6、 如權利要求4或5所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于，在上述固定體的內(nèi)部具備上述減速機以外的減速機構(gòu)。
7、 如權利要求6所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 在上述減速機與上述固定體之間的連結(jié)部分設有油封，封入在上述減速機的內(nèi)部的潤滑劑與封入在上述固定體的內(nèi)部的潤滑劑被隔離。
8、 如權利要求7所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 封入在上述減速機的內(nèi)部的潤滑劑與封入在上述固定體的內(nèi)部的潤滑劑不同。
9、 如權利要求6 8中任一項所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 設置在上述固定體的內(nèi)部的減速機構(gòu)具有配置在上述馬達側(cè)的第1傘齒輪和配置在上述減速機側(cè)的第2傘齒輪；該第2傘齒輪可拆裝地安裝在上述減速機的輸入軸上。
10、 如權利要求9所述的工具庫用齒輪馬達，其特征在于， 在上述減速機的輸入軸的上述第2傘齒輪的安裝位置的軸向相反側(cè)，形成有用來防止將該第2傘齒輪安裝到上述輸入軸上時的該輸入軸的旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)防止部件安裝部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同時實現(xiàn)馬達自身的維護性和工具的維護性、并且進深較緊湊的工具庫用齒輪馬達。一種用來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動能夠保持多個工具的工具庫(170)的工具庫用齒輪馬達(100)，具備作為驅(qū)動源的伺服馬達(106)；減速機(102)，能夠?qū)⒐ぞ邘?170)的主體安裝到減速機殼體(132)(輸出部)上；固定體(104)，具備能夠連結(jié)伺服馬達(106)并且在連結(jié)著該伺服馬達(106)的狀態(tài)下能夠與機床的主體(108)連結(jié)的第1連結(jié)面(104A)；在經(jīng)由固定體(104)將減速機(102)連結(jié)在機床的主體(108)上的狀態(tài)下，能夠?qū)⑺欧R達(106)從沿著第1連結(jié)面(104A)的方向拆裝。
文檔編號F16H57/02GK101596685SQ20091012988
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權日2008年6月2日
發(fā)明者芳賀卓, 鶴身洋 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社