專利名稱：工作機械用分度裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于工作機械用分度裝置，特別是有關(guān)于使用于五軸加工 機(同時可控制五軸的加工機)等的復合加工機的主軸頭(相當于在本說明 書中所稱的加工用頭)、或旋轉(zhuǎn)臺裝置等的工作機械用分度裝置。
背景技術(shù)：
作為工作機械用的主軸頭，熟知的是包括叉(fork)，將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動工具 的主軸單元在兩側(cè)支撐，且在A軸周圍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；以及驅(qū)動部(以下稱為C
軸驅(qū)動部)，將此叉在C軸周圍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(專利文獻1)。 [專利文獻l]美國專利第5584621號說明書
上述C軸驅(qū)動部系，包含旋轉(zhuǎn)軸，包含固定于叉的內(nèi)側(cè)套筒；軸承， 用以可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)軸(內(nèi)側(cè)套筒)；以及驅(qū)動馬達，用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn) 軸；且將這些收容在殼體內(nèi)。又，上述驅(qū)動馬達系，由固定于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 子(馬達轉(zhuǎn)子)、以及以圍繞轉(zhuǎn)子的配置被固定于殼體的定子(馬達定子)所構(gòu) 成。亦即，在專利文獻l中的主軸頭的C軸驅(qū)動部系，為了驅(qū)動此旋轉(zhuǎn)軸， 采用直接驅(qū)動型的馬達(俗稱DD馬達)。又，構(gòu)成此驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)子及定 子系，和旋轉(zhuǎn)軸的一部分一起，以包圍其外周及上下的三方的狀態(tài)下被收 容在殼體內(nèi)。又，C軸驅(qū)動部系，作為藉由驅(qū)動馬達將旋轉(zhuǎn)軸(叉)朝向所 定角度位置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的分度裝置的功能。
又，上述的主軸頭中的C軸驅(qū)動部或上述旋轉(zhuǎn)臺裝置等系，作為分度 裝置，被組裝于工作機械，構(gòu)成工作機械的一部分， 一般而言，藉由將相 當于此殼體(框架)的部分安裝于工作機械的所定場所，在工作機械被支撐、 使用。又，雖然在專利文獻1未被記載，上述般的分度裝置系，將旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動對象構(gòu)件(上述主軸頭中的叉等)的角度位置分度后、保持其角度位置用 的夾緊機構(gòu)被一般地組入。
根據(jù)工作機械的使用而經(jīng)過一定期間的話，上述分度裝置內(nèi)的軸承或夾緊機構(gòu)等的保養(yǎng)成為必要。然而，在將分度裝置安裝于工作機械的狀態(tài) 下，進行此保養(yǎng)作業(yè)系極困難。因此，在習知，在進行上述保養(yǎng)作業(yè)之際， 一般系將分度裝置的全體從工作機械取出。例如，在上述主軸頭的情形， 將C軸驅(qū)動部全體從工作機械取出被進行。
然而，在根據(jù)專利文獻1的主軸頭中，將C軸驅(qū)動部的全體從工作機 械取出之際，有其脫離作業(yè)麻煩的問題。具體而言，根據(jù)上述專利文獻1
的主軸頭中的C軸驅(qū)動部系，作為其驅(qū)動裝置，采用DD馬達，在此馬達 定子方面，復數(shù)根的電纜(電流供給線、接地線、檢測器用線等)被連接， 將此電纜拉出至殼體的外部，和工作機械的對應(yīng)的配線藉由連結(jié)器等連 接。因此，在將C軸驅(qū)動部從工作機械取出之際，解除電纜和工作機械側(cè) 的配線的連接，又，保養(yǎng)終了而將C軸驅(qū)動部再度朝工作機械安裝之際， 必須再度進行上述電纜和配線的連接。此配線的連接、解除作業(yè)系，因為 光是必要的配線數(shù)目，就需要非常麻煩的時間和手續(xù)。又，驅(qū)動馬達的數(shù) 量增加的話，配線的連接、解除作業(yè)系更進一層地麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明系考慮上述事實而被創(chuàng)作的對象，其解決課題系，提供用以使 伴隨于對于上述分度裝置的保養(yǎng)作業(yè)的作業(yè)容易化的分度裝置的構(gòu)造。 [解決問題之技術(shù)手段]
本發(fā)明系以包含旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件被固定于一端的旋轉(zhuǎn)軸、用以支撐 上述旋轉(zhuǎn)軸且至少包圍旋轉(zhuǎn)軸外周的殼體、設(shè)置于上述殼體和上述旋轉(zhuǎn)軸 之間的軸承、以及設(shè)置于上述殼體和上述旋轉(zhuǎn)軸之間且使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn) 用而具備由以同心圓狀配置于旋轉(zhuǎn)軸的周圍的馬達轉(zhuǎn)子和馬達定子所構(gòu) 成的驅(qū)動馬達的驅(qū)動裝置，且將上述馬達定子固定于上述殼體、將上述馬 達轉(zhuǎn)子固定于上述旋轉(zhuǎn)軸的工作機械用分度裝置作為前提。
又，申請專利范圍第l項的發(fā)明系，上述殼體系，由固定上述馬達定 子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的外殼構(gòu)件、以及將上述軸承位于上述旋轉(zhuǎn) 軸之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的固定構(gòu)件所構(gòu)成，且將上述外殼構(gòu)件可拆 裝地連結(jié)至上述固定構(gòu)件；將上述旋轉(zhuǎn)軸、上述軸承、上述馬達轉(zhuǎn)子、以 及上述固定構(gòu)件組裝而構(gòu)成內(nèi)藏單元，且將上述外殼構(gòu)件和上述馬達定子組裝且將連接于上述馬達定子的電纜對于上述固定構(gòu)件從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象 構(gòu)件相反側(cè)拉出而構(gòu)成外裝單元，將上述內(nèi)藏單元對于上述外裝單元從旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)可抽出插入地連結(jié)作為特征。
驅(qū)動裝置系，不論驅(qū)動馬達的個數(shù)。在將復數(shù)個上述驅(qū)動馬達沿著上 述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向直列地設(shè)置的情形，對于外裝單元，將內(nèi)藏單元可抽 出插入，作為申請專利范圍第2項的發(fā)明。
亦即，上述外殼構(gòu)件系，至少將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)中的上述驅(qū) 動馬達的馬達定子固定作為特征。 [發(fā)明的效果]
本發(fā)明系，在利用于工作機械的主軸頭或旋轉(zhuǎn)臺裝置等的分度裝置 中，沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向?qū)んw分為外殼構(gòu)件和固定構(gòu)件，因為對于包 含連接于馬達定子的電纜的外裝單元，將內(nèi)藏單元從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè) 可抽出插入地設(shè)置，將包含馬達定子的外裝單元朝工作機械側(cè)殘留的狀態(tài) 下，可藉由將內(nèi)藏單元拉引抽出而取出。此結(jié)果，不進行解除電纜的連接 的作業(yè)，被包含在內(nèi)藏單元或外裝單元的軸承、夾緊機構(gòu)等的各構(gòu)件的保 養(yǎng)成為可能。藉此，可達到上述分度裝置的保養(yǎng)作業(yè)的容易化及時間縮短。
申請專利范圍第2項的發(fā)明系，在上述分度裝置中，利用將復數(shù)個驅(qū) 動馬達沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向直列地設(shè)置的驅(qū)動裝置，因為利用固定旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)中的驅(qū)動馬達的馬達定子的外殼構(gòu)件，復數(shù)個驅(qū)動馬 達中，至少有關(guān)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的驅(qū)動馬達的馬達定子，即使不 解除電纜的連接，因為將內(nèi)藏單元抽出插入，此部分可達到保養(yǎng)作業(yè)的容 易化及時間縮短。


第1圖系為本發(fā)明的工作機械用分度裝置的剖面圖； 第2(a)、 (b)圖系表示第1圖的組裝狀態(tài)、分解狀態(tài)的說明圖； 第3(a)、 (b)圖系表示第二支撐頭的第一變形例中的組裝狀態(tài)、分解狀 態(tài)的說明第4(a)、 (b)圖系表示第二支撐頭的第二變形例中的組裝狀態(tài)、分解狀 態(tài)的說明圖；第5(a)、 (b)圖系表示第二支撐頭的第三變形例中的組裝狀態(tài)、分解狀 態(tài)的說明第6圖系表示沖柱和加工用頭的連結(jié)構(gòu)造的第一變形例的單側(cè)剖面
第7圖系表示沖柱和加工用頭的組裝狀態(tài)的說明圖； 第8圖系表示軸承的構(gòu)造的剖面圖；以及 第9圖系表示工作機械的全體的立體圖。
主要組件符號說明
1 工作機械；2~頭；
3~柱；4~橫軌；
5 床鞍；6~沖柱；
6a 頭安裝部分；7~臺；
8 加工用頭；9~主軸；
10 主軸單元；11 第一支撐頭；
12 基部；13~外殼；
14~腳部；20 第二支撐頭；
21 外裝單元；22 內(nèi)藏單元；
30~殼體；30a 外殼構(gòu)件；
30b 固定構(gòu)件；30c 卡合套筒；
30d 內(nèi)筒；30e 外筒；
31 第一殼體構(gòu)件；31a 本體；
31b 第一殼體套筒；31c 外向窗；
32 第二殼體構(gòu)件；32a 本體；
32b 第二殼體套筒；33 接合構(gòu)件；
Cl 連接器；Cll 電纜；
Hl 電纜用配線孔；c2 連接器；
C21 電纜；H2 電纜用配線孔;
40~旋轉(zhuǎn)軸；41 第一軸構(gòu)件；
41a 本體；41b 第一外套筒;
41c 第一內(nèi)套筒；41d 筒狀空間；41e 小徑部；41f 筒狀構(gòu)件；
42 第二軸構(gòu)件；42a 本體；
42b 第二外套筒；42c 第二內(nèi)套筒；
42d 凹部；42e 突緣構(gòu)件；
42f 連結(jié)構(gòu)件；50~夾緊機構(gòu)；
51 夾緊套筒；51a 厚肉部；
51b 薄肉部；52 受壓構(gòu)件；
53~壓力室；54 流體通路；
54a 出口部；Bl 軸承；
B2 軸承；Bla 內(nèi)輪；
Blb 外輪；Blc 圓筒滾筒；
M 驅(qū)動裝置；Ml 驅(qū)動馬達；
Mla 馬達轉(zhuǎn)子；Mlb 馬達定子；
M1C 定子套筒；M2 驅(qū)動馬達；
M2a 馬達轉(zhuǎn)子；M2b 馬達定子；
M2c 定子套筒。
具體實施例方式
作為本發(fā)明適用的工作機械l的一例子，如第9圖所示般，舉出將門 型工作機械(加工中心)作為五軸加工機或多面加工機等的復合化加工機而 利用的對象。圖示的門型工作機械l系為可同時控制五軸的加工機，工作 機械本體包括從床2的兩側(cè)立起的左右的柱3、 3;在兩柱3、 3之間橫 跨且在兩柱3的前后面的一面上朝上下方向(Z軸方向)移動的橫軌4;在橫
軌4的前面上(對于柱3與設(shè)置橫軌4的面同一面上)朝左右方向(Y軸方向) 水平移動的床鞍5;在床鞍5的前面上朝Z軸方向移動的沖柱(mm)6;以 及在床2的上面朝前后方向移動的臺7。而且，在工作機械本體的沖柱6 系可拆裝地安裝有加工用頭8(相當于上述的主軸頭)，且將具備安裝工具 的主軸9的主軸單元10作為加工用頭8的一零件而具備。
此類的工作機械l系，在加工工件時，通過根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序的數(shù) 值控制，使臺7、橫軌4、床鞍5及沖柱6移動的同時，加工用頭8進行
7主軸單元10的角度位置(旋轉(zhuǎn)位置)的轉(zhuǎn)位。由此，在門型工作機械，對于 工件的各加工面將工具以最佳角度抵接以進行加工，可以進行復雜形狀的 工件的切削加工等。
加工用頭8系，如第7圖所示般，包括具有安裝工具的主軸9的主
軸單元10、在可將主軸單元10角度調(diào)整的狀態(tài)下可旋轉(zhuǎn)地支撐的第一支 撐頭11、與主軸單元10相反側(cè)而可旋轉(zhuǎn)地支撐第一支撐頭11的第二支撐 頭(相當于上述的C軸驅(qū)動部)20。又，第一支撐頭ll(第一支撐頭11的基 部12)系相當于在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件，第二支撐頭20系相當于分 度裝置。
主軸單元IO系為馬達內(nèi)藏型的主軸頭，使在其外殼13內(nèi)被旋轉(zhuǎn)自如 地支撐的主軸9藉由被內(nèi)藏的未圖示的馬達高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
第一支撐頭ll系，以與其鉛直方向的軸線方向(以下，稱為「C軸方 向」)正交的軸線(以下，稱為「A軸」)為中心可旋轉(zhuǎn)地支撐主軸單元10 的同時，藉由內(nèi)藏的馬達以A軸為中心旋轉(zhuǎn)主軸單元10以轉(zhuǎn)位其角度位 置。C軸系，和工作機械1的Z軸平行。
第一支撐頭11構(gòu)成為，對于基部12(第二支撐頭20側(cè)的部分)分離(隔 開間隔)安裝的一對腳部14、 14的叉子形狀，在一對腳部14、 14之間支撐 主軸單元10。詳而言之，在主軸單元10的兩側(cè)面，在各腳部14的內(nèi)部可 旋轉(zhuǎn)地被支撐且將旋轉(zhuǎn)軸線與A軸一致而被配置的一對支撐軸(未圖示)被 安裝，藉由此支撐軸，在一對腳部14、 14之間可旋轉(zhuǎn)地被支撐。又，藉 由支撐軸由內(nèi)藏在腳部14的馬達被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，主軸單元10以A軸為中心 被旋轉(zhuǎn)，其角度位置被轉(zhuǎn)位。
第二支撐頭20系，以C軸為中心可旋轉(zhuǎn)地支撐第一支撐頭11，藉由 以內(nèi)藏的驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)第一支撐頭11以轉(zhuǎn)位其角度位置，進而將主軸單 元10的角度位置轉(zhuǎn)位的對象。第二支撐頭20系，被安裝在工作機械1的 沖柱6，第一支撐頭ll安裝在其一端側(cè)。又，在以下的說明中，構(gòu)成第二 支撐頭20的各零件系，基本上以將C軸作為軸線的筒狀或環(huán)狀等形成的 物件。又，所謂的連結(jié)系，藉由螺絲、螺栓等的螺絲構(gòu)件鎖合固定。
第二支撐頭20系，如第1圖或第2圖所示般，對于外裝單元21，將 收容于其內(nèi)部的內(nèi)藏單元22沿著C軸方向可從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)抽出插入地連結(jié)，且對于外裝單元21將內(nèi)藏單元22以C軸為中心可旋轉(zhuǎn)地支 撐。又，在圖式的例子中，由于對于外裝單元21可將內(nèi)藏單元22抽出插 入，將外裝單元21的內(nèi)周面的各部中的直徑尺寸，比旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件 相反側(cè)的內(nèi)藏單元22的直徑尺寸(外徑尺寸)大。
第二支撐頭20系，由殼體30、可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體30內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸 40、安裝于殼體30和旋轉(zhuǎn)軸40之間的軸承B1、相同地安裝于殼體30和 旋轉(zhuǎn)軸40之間的驅(qū)動裝置M、相同地位于殼體30和旋轉(zhuǎn)軸40之間的夾 緊機構(gòu)50(使旋轉(zhuǎn)軸40不能旋轉(zhuǎn)地保持的對象)所構(gòu)成。
驅(qū)動裝置M系，對于固定于工作機械1的殼體30將旋轉(zhuǎn)軸40旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動的對象，在圖式的例子中，在C軸方向隔開間隔而直列地配置的兩個 驅(qū)動馬達M1、 M2被采用。各驅(qū)動馬達M1、 M2系，不使用齒輪等的減 速器，藉由直接聯(lián)系負荷而運轉(zhuǎn)的形式的對象(俗稱直接驅(qū)動型馬達/DD馬 達)。又，各驅(qū)動馬達M1、 M2系，成為將線圈巻繞在固定鐵心而被構(gòu)成 的馬達定子Mlb、 M2b、將接近設(shè)置在馬達定子Mlb、 M2b的內(nèi)周面而相 對的復數(shù)磁鐵橫跨在周方向而配置的馬達轉(zhuǎn)子Mla、 M2a、以及保持馬達 定子Mlb、 M2b的定子套筒Mlc、 M2c以同心圓狀配置的構(gòu)成(俗稱內(nèi)轉(zhuǎn) 子型DD馬達)。
殼體30系，用以支撐旋轉(zhuǎn)軸40的對象，由驅(qū)動馬達M1、 M2的馬達 定子Mlb、 M2b被固定的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的外殼構(gòu)件30a、以及 將軸承Bl位于旋轉(zhuǎn)軸40之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的固定構(gòu)件30b所構(gòu) 成，將固定構(gòu)件30b可拆裝地連結(jié)于外殼構(gòu)件30a。
在圖式的例子中，外殼構(gòu)件30a系，至少包圍各馬達定子Mlb、 M2b 的外周，而為以縱長的筒型被連結(jié)的兩個殼體構(gòu)件31、 32，且將可在C 軸方向分割地連結(jié)的殼體構(gòu)件3K 32、以及與連結(jié)的殼體構(gòu)件31、 32的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)連結(jié)且閉塞開口的蓋狀的構(gòu)件(接合構(gòu)件)33作為 主要構(gòu)成。以下有關(guān)此殼體構(gòu)件31、 32，將圖面上側(cè)的殼體構(gòu)件31作為 第一殼體構(gòu)件，將下側(cè)的殼體構(gòu)件32作為第二殼體構(gòu)件。又，外殼構(gòu)件 30a系，藉由連結(jié)第一殼體構(gòu)件31、第二殼體構(gòu)件32、以及接合構(gòu)件33， 將向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)開口的空間在內(nèi)側(cè)形成，將馬達定子Mlb、 M2b 以及夾緊機構(gòu)50收容在此空間內(nèi)的外側(cè)的部分，將內(nèi)藏單元22的大部分收容在內(nèi)側(cè)的部分。
第一殼體構(gòu)件31系，將其本體31a以其下端部向內(nèi)彎曲的單側(cè)剖面L 字狀形成，在其本體31a的上端部，連結(jié)突出于半徑方向內(nèi)側(cè)的第一殼體 套筒31b，以將全體的單側(cè)剖面向內(nèi)開口的-字狀形成。
第二殼體構(gòu)件32系，連結(jié)突出于半徑方向內(nèi)側(cè)的第二殼體套筒32b 于其本體32a的上端部。又，第二殼體構(gòu)件32系，藉由將第二殼體套筒 32b連結(jié)于第一殼體構(gòu)件31的下部而對于第一殼體構(gòu)件31被固定。
固定構(gòu)件30b系，為包圍軸承B1的外周且可拆裝地連結(jié)于第二殼體 構(gòu)件32的本體32a的下端(外殼構(gòu)件30a)的卡合套筒，將復數(shù)的零件連結(jié) 且單側(cè)剖面以向內(nèi)開口的3字狀形成，在此內(nèi)側(cè)將收容軸承B1的外周部 (外輪)的空間形成。固定構(gòu)件30b的上端面和外殼構(gòu)件30a的下端面系， 根據(jù)凹凸的嵌合決定位置，藉由從圓周方向的復數(shù)場所中的外周側(cè)向半徑 方向內(nèi)側(cè)螺插的螺絲構(gòu)件被連結(jié)。
旋轉(zhuǎn)軸40系，將其軸心作為中心的貫通孔被形成的復數(shù)的軸構(gòu)件41、 42作為主要構(gòu)成，在對應(yīng)于第一殼體構(gòu)件31和第二殼體構(gòu)件32的分割場 所的場所，在C軸方向可分割地設(shè)置。在以下，將配置于第一殼體構(gòu)件 31的內(nèi)周側(cè)的空間的軸構(gòu)件41作為第一軸構(gòu)件，將配置于第二殼體構(gòu)件 32的內(nèi)周側(cè)的空間的軸構(gòu)件42作為第二軸構(gòu)件。
第一軸構(gòu)件41系，藉由將其本體41a的下部與第一殼體構(gòu)件31的下 部相對而向半徑方向外突出的同時，將向半徑方向外側(cè)突出的第一外套筒 41b連結(jié)于本體41a的上部外側(cè)，將向半徑方向內(nèi)側(cè)突出的第一內(nèi)套筒41c 的外周部連結(jié)于本體41a的上部內(nèi)側(cè)而構(gòu)成。又，在第一軸構(gòu)件41和第 一殼體構(gòu)件31間的筒形的空間配置驅(qū)動馬達M1，將第一內(nèi)套筒41c的內(nèi) 周部和本體41a的下部連結(jié)于第二軸構(gòu)件42。
上側(cè)的驅(qū)動馬達Ml系，經(jīng)由定子套筒Mlc固定馬達定子Mlb于第 一殼體構(gòu)件31的內(nèi)周側(cè)，固定馬達轉(zhuǎn)子Mla于第一軸構(gòu)件41的外周側(cè)的 物件。詳而言之，藉由將馬達定子Mlb以同心圓狀嵌入于定子套筒Mlc 的內(nèi)周面而固定，將定子套筒Mlc連結(jié)于第一殼體套筒31b的下側(cè)，對于 第一殼體構(gòu)件31固定馬達定子Mlb。又，將馬達轉(zhuǎn)子Mla嵌入于第一軸 構(gòu)件41的外周面，將馬達轉(zhuǎn)子Mla連結(jié)于第一外套筒41b的下面，對于
10第一軸構(gòu)件41固定馬達轉(zhuǎn)子Mla。
又，在上側(cè)的驅(qū)動馬達M1方面，經(jīng)由連接器cl連結(jié)電纜cll。電纜 cll系，例如，用以供給電流至內(nèi)藏于馬達定子Mlb的線圈的U、 V、 W 相用的電流供給電纜、接地線、檢測驅(qū)動馬達M1的異常用的檢測線等。 為了配置連接器cl，在第一殼體套筒31b的下面的一部分形成局部凹陷的 空間，配置連接器cl于此凹陷空間。又，為了通過電纜cll，在第一殼體 套筒31b及接合構(gòu)件33方面，將上下貫通的電纜用配線孔H1連通設(shè)置。
第二軸構(gòu)件42系，為附有段差的形狀，將嵌入于第一軸構(gòu)件41的內(nèi) 周的小徑部分、和對接于第一軸構(gòu)件41的下端面的大徑部分連結(jié)于C軸 方向的構(gòu)成。換言之，將延伸于C軸方向的本體42a、被連結(jié)于本體42a 的上部外側(cè)且向半徑方向外側(cè)突出的第二外套筒42b、以及被連結(jié)于本體 42a的上部內(nèi)側(cè)(中央)且向第一軸構(gòu)件41的內(nèi)周突出的第二內(nèi)套筒42c作 為主要構(gòu)成。在本體42a的上端面的中央部，凹部42d形成，將第一軸構(gòu) 件41的本體41a的下部、以及第二內(nèi)套筒42c的下部配置于凹部42d。又， 第二軸構(gòu)件42系，將第二內(nèi)套筒42c連接于其上的第一內(nèi)套筒41c的內(nèi) 周部，將第二外套筒42b連接于其上的第一軸構(gòu)件41的本體41a。
又，第二軸構(gòu)件42系，具有配置于其本體42a的下側(cè)的突緣構(gòu)件42e、 以及以夾持突緣構(gòu)件42e的方式被配置的連結(jié)構(gòu)件42f,且將連結(jié)構(gòu)件42f 和突緣構(gòu)件42e —起連結(jié)于第二軸構(gòu)件42的下面而構(gòu)成。又，連結(jié)構(gòu)件 42f的下端面和第一支撐頭11的基部12的上端面系，根據(jù)凹凸的嵌合而 決定位置。
第二軸構(gòu)件42和第二殼體構(gòu)件32系，藉由將其適當場所向內(nèi)或向外 突出，在兩構(gòu)件42、 32之間，將環(huán)狀的兩個空間在上下隔開間隔而形成， 在此兩個空間，將驅(qū)動馬達M2、夾緊機構(gòu)50分隔而配置。又，第二軸構(gòu) 件42和固定構(gòu)件30b系，將軸承B1配置于其間形成的空間。
下側(cè)的驅(qū)動馬達M2系，被配置于兩個空間中的上側(cè)的空間，和上側(cè) 的驅(qū)動馬達M1相同，由馬達轉(zhuǎn)子M2a、馬達定子M2b、定子套筒M2c 構(gòu)成，使個別相同地，經(jīng)由第二殼體套筒32b固定于第二殼體構(gòu)件32，經(jīng) 由第二外套筒42b固定于第二軸構(gòu)件42。
又，在下側(cè)的驅(qū)動馬達M2也經(jīng)由連接器c2連接復數(shù)電纜c21。為了配置連結(jié)器c2，在第二殼體套筒32b的下面形成局部凹陷的空間。又，為 了通過電纜c21，將電纜用配線孔H2在第二殼體套筒32b、第一殼體構(gòu)件 31、第一殼體套筒31b、接合構(gòu)件33的各內(nèi)部沿著軸線方向連通而形成。 又，第一殼體構(gòu)件31系，在其下端部的外周，設(shè)置通過電纜c21的外向 窗31c。外向窗31c系，在連結(jié)第一殼體構(gòu)件31和第二殼體套筒32b后， 在將電纜c21通過電纜用配線孔H2之際被使用。
夾緊機構(gòu)50系，被配置于兩個空間中的下側(cè)的空間，由將旋轉(zhuǎn)軸40 相對地鎖緊而使旋轉(zhuǎn)軸40不能相對旋轉(zhuǎn)的夾緊套筒51、以及導引使夾緊 套筒51變形的作動流體的受壓構(gòu)件52所構(gòu)成；在第二殼體構(gòu)件32的內(nèi) 周側(cè)，使受壓構(gòu)件52、夾緊套筒51依序以同心圓狀配置而連結(jié)。夾緊套 筒51系，在其外周具有溝，藉由此溝在上下的厚肉部51a、 51a之間可變 形的薄肉部51b被形成。又，藉由此溝和受壓構(gòu)件52，在薄肉部51b的外 側(cè)和受壓構(gòu)件52之間形成壓力室53。又，夾緊套筒51系，將薄肉部51b 接近第二軸構(gòu)件42而配置。又，在受壓構(gòu)件52方面，在其內(nèi)部與壓力室 53連通的流體通路54形成，此流體通路54的出口部54a系開口至壓力室 53。流體通路54系，與作為形成于殼體構(gòu)件31、 32以及接合構(gòu)件33的 流體流路、從接合構(gòu)件33與外部的流體流路(未圖示)連通。又，藉由供給 流體至流體通路54，將薄肉部51b在小徑方向變形，鎖固第二軸構(gòu)件42， 使旋轉(zhuǎn)軸40保持在不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
軸承B1系，采用可支撐軸向方向及徑向方向的荷重的復列形式的滾 筒軸承。具體而言，采用三列滾子軸承(也稱為三列圓筒滾筒軸承/軸向徑 向滾子軸承)。詳而言之，如第8圖所示般，軸承Bl(三列滾子軸承)系， 藉由內(nèi)輪Bla、外輪Blb、以及位于內(nèi)輪Bla和外輪Blb間的復數(shù)個圓筒 滾筒Blc構(gòu)成。將內(nèi)輪Bla藉由復數(shù)的零件的組裝而以單側(cè)剖面3字狀向 外開口形成，在此開口的溝部的高度中間部配置外輪Blb的內(nèi)周部，將內(nèi) 輪Bla、外輪Blb分別連結(jié)至旋轉(zhuǎn)軸40、固定構(gòu)件30b，在外輪Blb的上、 下、內(nèi)側(cè)分別配置圓筒滾筒Blc，在上下的圓筒滾筒Blc、 Blc支撐軸向 方向的荷重，在內(nèi)側(cè)的圓筒滾筒Blc支撐徑向方向的荷重。內(nèi)側(cè)的圓筒滾 筒Blc系，藉由未圖示的保持構(gòu)件被保持。
又，檢測旋轉(zhuǎn)軸40的旋轉(zhuǎn)量(亦即，第一支撐頭11的角度位置)用的
12旋轉(zhuǎn)檢測器系，雖然未圖示，橫跨在殼體30和旋轉(zhuǎn)軸40的雙方而固定。 旋轉(zhuǎn)檢測器的檢測信號系，被傳送至工作機械1的控制裝置，被用于第一 支撐頭11的旋轉(zhuǎn)控制。
在以上的第二支撐頭20中，本發(fā)明所稱的外裝單元21系，相當于將 位于殼體30中的反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件的相反側(cè))的 外殼構(gòu)件30a、構(gòu)成驅(qū)動裝置M的兩個驅(qū)動馬達Ml、 M2的各馬達定子 Mlb、M2b、以及夾緊機構(gòu)50連結(jié)而一體化的對象，被連接于各馬達定子 Mlb、 M2b的電纜c11、 c21從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)拉出般被構(gòu)成。
另一方面，內(nèi)藏單元22系相當于殘余的部分，亦即，將位于殼體30 中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的固定構(gòu)件30b、旋轉(zhuǎn)軸40、各驅(qū)動馬達M1、 M2的各馬達轉(zhuǎn)子Mla、 M2a、以及軸承Bl連結(jié)而一體化的對象。
又，根據(jù)由以上構(gòu)成的第二支撐頭20的話，如上述般，對于外裝單 元21，內(nèi)藏單元22成為可抽出插入。換言之，由于將內(nèi)藏單元22被插入 的外裝單元21的內(nèi)部空間的各部的直徑尺寸(例如，在驅(qū)動馬達M1、 M2 存在的部分中，馬達定子Mlb、 M2b的內(nèi)周面的直徑尺寸)比位于旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動對象構(gòu)件相反側(cè)的內(nèi)藏單元22的各部分的外型尺寸大，僅將內(nèi)藏單元 22從工作機械1取出成為可能，不將馬達定子Mlb、 M2b被固定的外殼 構(gòu)件30a從工作機械1取出，可將軸承Bl或夾緊機構(gòu)50等的第二支撐頭 20內(nèi)的各構(gòu)件的保養(yǎng)作為可能的狀態(tài)。
詳而言之，在保養(yǎng)作業(yè)之際，由于沒有將馬達定子Mlb、 M2b從工作 機械1取出的必要，被連接于上述馬達定子Mlb、 M2b的電纜和工作機械 側(cè)的配線間的連接解除及再連接作業(yè)成為不需要。其結(jié)果，可達到保養(yǎng)作 業(yè)的容易化以及時間縮短。又，有關(guān)于被包含在內(nèi)藏單元22的軸承B1等 的構(gòu)件，由于從工作機械1被取出，可在外部中容易地進行保養(yǎng)作業(yè)。又， 有關(guān)于被包含在外裝單元21的夾緊套筒51等的構(gòu)件，由于藉由內(nèi)藏單元 22被取出，在外裝單元21的內(nèi)部空間成為露出的狀態(tài)，這樣也成為可保 養(yǎng)的狀態(tài)。
其次，基于第3圖 第5圖說明第二支撐頭20的變形例。在第3圖所 示的第二支撐頭20系，為藉由構(gòu)成殼體30的兩個殼體構(gòu)件31、 32中的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的對象(第一殼體構(gòu)件31)和接合構(gòu)件33構(gòu)成外殼構(gòu)件30a、藉由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的對象(第二殼體構(gòu)件32)和卡合套 筒30c(前例的固定構(gòu)件)構(gòu)成固定構(gòu)件30b的例子。又，將構(gòu)成驅(qū)動裝置 M的全部的驅(qū)動馬達Ml、 M2的馬達定子Mlb、 M2b固定于第一殼體構(gòu) 件31而構(gòu)成外裝單元21，將驅(qū)動馬達M1、 M2的馬達轉(zhuǎn)子Mla、 M2a固 定于旋轉(zhuǎn)軸40且將復數(shù)的軸承Bl、 B2位于旋轉(zhuǎn)軸40和第二殼體構(gòu)件32 之間而構(gòu)成內(nèi)藏單元22。又，大致上沒有距離，將復數(shù)的驅(qū)動馬達M1、 M2沿著C軸方向直列地配置，在各軸承B1、 B2方面，利用交叉滾子軸 承。
在第4圖所示的第二支撐頭20系，與上述的例子相同，將驅(qū)動裝置 M藉由在軸線方向直列地配置的復數(shù)的驅(qū)動馬達M1、 M2所構(gòu)成，但僅 將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的驅(qū)動馬達M1的馬達定子Mlb固定于形成外 殼構(gòu)件30a的一部分的第一殼體構(gòu)件31而構(gòu)成外裝單元21的例子。因此， 在第4圖所示的第二支撐頭20中，與前例不同，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的 驅(qū)動馬達M2系，被設(shè)置在形成固定構(gòu)件30b的一部分的第二殼體構(gòu)件32 和旋轉(zhuǎn)軸40之間。此情形，在取出內(nèi)藏單元22之際，需要解除從旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動對象構(gòu)件側(cè)的馬達定子M2b的電纜(省略圖標)的連接的作業(yè)。然而，與 如習知般、有關(guān)全部的驅(qū)動馬達(馬達定子)、進行上述作業(yè)相比，可達到 此作業(yè)的容易化以及時間縮短。
在第5圖所示的第二支撐頭20系，作為相當于驅(qū)動裝置M的驅(qū)動馬 達M1，馬達轉(zhuǎn)子Mla圍繞馬達定子Mlb的外周般被設(shè)置，采用所謂外 轉(zhuǎn)子型的DD馬達的例子。在圖式的例子中，旋轉(zhuǎn)軸40系，將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 對象構(gòu)件相反側(cè)作為小徑，以包圍此小徑部41e般將筒狀構(gòu)件41f安裝于 旋轉(zhuǎn)軸40，將筒狀空間41d以同心圓狀形成于旋轉(zhuǎn)軸40的前端部側(cè)。又， 將驅(qū)動馬達Ml的馬達轉(zhuǎn)子Mla固定于筒狀空間41d的外周側(cè)(亦即，筒 狀構(gòu)件41f的內(nèi)周面)，和固定構(gòu)件30b共同構(gòu)成內(nèi)藏單元22。
另一方面，構(gòu)成外裝單元21用的外殼構(gòu)件30a系，作為由內(nèi)筒30d 和外筒30e構(gòu)成的二重管構(gòu)造，以同心圓狀被配置的外筒30e和內(nèi)筒30d 系在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)中藉由接合構(gòu)件33聯(lián)系的構(gòu)造。又，固定 馬達定子Mlb在內(nèi)筒30d的外周面而構(gòu)成外裝單元21 。
如在此第5圖所示的第二支撐頭20般，在本發(fā)明中，在驅(qū)動裝置M被利用的驅(qū)動馬達系，不限于內(nèi)轉(zhuǎn)子型的DD馬達，外轉(zhuǎn)子型的DD馬達 也可。
又，在第5圖所示的第二支撐頭20中，內(nèi)藏單元22也對于外裝單元 21成為可抽出插入。詳而言之，在成為外裝單元21的主體的外殼構(gòu)件30a 的C軸方向延伸的內(nèi)周面，亦即，內(nèi)筒30d的內(nèi)周面以及外筒30e的內(nèi)周 面系，對于被插入藉由其內(nèi)周面形成的內(nèi)部空間的內(nèi)藏單元22的部分， 其各部分的直徑尺寸系比位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的內(nèi)藏單元22中 的上述部分的外徑尺寸大而被形成。具體而言，有關(guān)內(nèi)筒30d的內(nèi)周面， 對于被插入于其內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸40的小徑部41e，其各部分的直徑尺寸系比 位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的小徑部41e的各部分的外徑尺寸大而被形 成。又，有關(guān)外筒30e的內(nèi)周面，對于插入其內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸40(大徑部)以 及筒狀構(gòu)件41f，其各部分的直徑尺寸系比位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè) 的旋轉(zhuǎn)軸40或筒狀構(gòu)件41f的各部分的外徑尺寸大而形成。
從以上可知，在本發(fā)明中，外裝單元21也可以說在內(nèi)部中，在C軸 方向上，不具有和內(nèi)藏單元22相對的面。又，在第5圖所示的例子中， 為了連結(jié)外殼構(gòu)件30a和固定構(gòu)件30b，利用突緣(flange)接合，藉由將螺 絲構(gòu)件在C軸方向平行地塞進而將兩者連結(jié)。亦即，在本發(fā)明中，外殼構(gòu) 件30a和固定構(gòu)件30b的連結(jié)方法系不特別限定。
又，本發(fā)明系不限定在上述實施例。例如，有關(guān)沖柱6和加工用頭8(第 二支撐頭20)的連結(jié)構(gòu)造，如第6圖所示般，將沖柱6的頭安裝部分6a作 為外殼構(gòu)件30a利用也可。詳而言之，將在內(nèi)部具有橫剖面圓形的空間的 頭安裝部分6a作為外殼構(gòu)件30a使用，且將驅(qū)動馬達的馬達定子或夾緊 機構(gòu)固定于其內(nèi)周面而形成外裝單元21，省略前例的第二支撐頭20中的 外殼構(gòu)件31、 32以及接合構(gòu)件33也可。又，將前例的卡合套筒30c作為 固定構(gòu)件30b使用而連結(jié)至安裝部分6a的話也可。
又，不論構(gòu)成驅(qū)動裝置的驅(qū)動馬達的數(shù)目，三個以上也可。又，在第 5圖的例子中，雖然利用為了對于沖柱6連結(jié)加工用頭8而設(shè)置的突緣將 外殼構(gòu)件30a和固定構(gòu)件30b接合，但將加工用頭8接合于沖柱6的突緣 系，將個別專用的突緣設(shè)置于外殼構(gòu)件30a和固定構(gòu)件30b而突緣接合也 可。又，本發(fā)明作為對象的工作機械用分度裝置系，不限于上述的加工用 頭(主軸頭)，例如，適用于使工件被載置的圓臺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而轉(zhuǎn)位其角度位 置的旋轉(zhuǎn)臺裝置也可。此情形，圓臺成為本發(fā)明中所謂的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu) 件。
權(quán)利要求
1.一種工作機械用分度裝置，在包含旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件被固定于一端的旋轉(zhuǎn)軸(40)、用以支撐上述旋轉(zhuǎn)軸且至少包圍旋轉(zhuǎn)軸外周的殼體(30)、設(shè)置于上述殼體和上述旋轉(zhuǎn)軸之間的軸承(B1、B2)、以及設(shè)置于上述殼體和上述旋轉(zhuǎn)軸之間且使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)用而具備由以同心圓狀配置于旋轉(zhuǎn)軸的周圍的馬達轉(zhuǎn)子(M1a)和馬達定子(M1b)所構(gòu)成的驅(qū)動馬達(M1)的驅(qū)動裝置(M)、且將上述馬達定子固定于上述殼體、將上述馬達轉(zhuǎn)子固定于上述旋轉(zhuǎn)軸的工作機械用分度裝置中，上述殼體系，由固定上述馬達定子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)的外殼構(gòu)件(30a)、以及將上述軸承位于上述旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)的固定構(gòu)件(30b)所構(gòu)成，且將上述外殼構(gòu)件可拆裝地連結(jié)至上述固定構(gòu)件；將上述旋轉(zhuǎn)軸、上述軸承、上述馬達轉(zhuǎn)子、以及上述固定構(gòu)件組裝而構(gòu)成內(nèi)藏單元(22)，且將上述外殼構(gòu)件和上述馬達定子組裝且將連接于馬達定子的電纜(c11)對于上述固定構(gòu)件從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)拉出而構(gòu)成外裝單元(21)；將上述內(nèi)藏單元對于上述外裝單元從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件側(cè)可抽出插入地連結(jié)。
2. 如申請專利范圍第1項所述之工作機械用分度裝置，其中上述驅(qū)動 裝置系，將復數(shù)個上述驅(qū)動馬達沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向直列地設(shè)置，上述外殼構(gòu)件系，至少將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件相反側(cè)中的上述驅(qū)動馬達 的馬達定子固定。
全文摘要
使內(nèi)藏于五軸加工機等的工作機械的主軸頭的DD馬達的定子和工作機械本體側(cè)的配線的連接、解除容易化。在包含留住旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對象構(gòu)件于一端的旋轉(zhuǎn)軸、包圍旋轉(zhuǎn)軸的外周的殼體、殼體和旋轉(zhuǎn)軸之間的軸承、以及由設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的周圍的轉(zhuǎn)子和定子所構(gòu)成的驅(qū)動裝置、且將定子在殼體留住、將轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸留住的工作機械用分度裝置中，殼體系，由留住定子的對象構(gòu)件相反側(cè)的外殼構(gòu)件、以及收容軸承的對象構(gòu)件側(cè)的固定構(gòu)件所構(gòu)成，將外殼構(gòu)件連結(jié)至固定構(gòu)件，將旋轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子、固定構(gòu)件連結(jié)而作為內(nèi)藏單元22，將外殼構(gòu)件和定子連結(jié)且將定子用電纜對于固定構(gòu)件從對象構(gòu)件相反側(cè)拉出而作為外裝單元21，將內(nèi)藏單元可抽出插入地連結(jié)至外裝單元。
文檔編號B23Q16/02GK101687291SQ200880012850
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者辰田好教 申請人:津田駒工業(yè)株式會社