TWI581865B - 冷卻劑噴射裝置 - Google Patents

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TWI581865B TW104140457A TW104140457A TWI581865B TW I581865 B TWI581865 B TW I581865B TW 104140457 A TW104140457 A TW 104140457A TW 104140457 A TW104140457 A TW 104140457A TW I581865 B TWI581865 B TW I581865B
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Description

冷卻劑噴射裝置
本發明係有關一種冷卻劑噴射裝置。
在使用工作機械進行切削加工、研削加工等之機械加工的情況，為了潤滑、冷卻、除去切屑、防止熔接等，一邊向加工部位供應冷卻劑(切削油劑、研削油劑、空氣等)一邊進行加工。作為將此冷卻劑往加工部位噴射的裝置是採用冷卻劑噴射裝置。在冷卻劑噴射裝置中，藉由馬達驅動噴射冷卻劑的噴嘴，且因應工具之交換，機械加工之進行等而調整噴嘴位置、角度，以將冷卻劑正確地噴往加工部位。冷卻劑噴射裝置方面，例如專利文獻1所記載者為公知。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本國特開2012-228739號公報
就冷卻劑噴射裝置而言，由於冷卻劑朝與噴嘴的旋轉軸垂直的方向噴射，故在動作中相對於旋轉 軸會有朝向軸線垂直的方向之力作用。在軸承等施加有起因於該力的負荷。此乃成為縮短裝置壽命的要因。且會存在有馬達的輸出軸與噴嘴的旋轉軸的軸線偏離(軸位置的偏離)之情況。此乃起因於零件的尺寸精度或裝置的組裝精度。在冷卻劑噴射裝置中，噴嘴會進行像搖頭的動作，當有上述軸線的偏離時，負荷施加於軸承等，會發生裝置的壽命變短的問題。
在這樣的背景下，本發明之目的在於提供可延長冷卻劑噴射裝置的壽命之技術。
請求項1所載之發明為，一種冷卻劑噴射裝置，具備：馬達，具備驅動軸；從動軸，藉由前述驅動軸驅動而旋轉；噴嘴，結合於前述從動軸而旋轉，並朝對前述從動軸垂直方向噴射冷卻劑；及歐丹聯結器(Oldham coupling)，設在前述驅動軸與前述從動軸之間，前述歐丹聯結器具有中間構件，其一端面和驅動軸側構件卡合，另一端面和前述從動軸或從動軸側構件卡合，在前述中間構件的中心設置貫通孔供前述驅動軸貫通，在前述中間構件的徑方向形成和至少前述從動軸及前述從動軸側構件任一者卡合的凹部或凸部，平行於徑方向的槽溝被形成於前述凹部的兩側或前述凸部。
依據請求項1所載之發明，依來自噴嘴之冷卻劑的噴射所產生之施加於從動軸的朝垂直於軸線方向的力被歐丹聯結器所吸收。因此，可抑制朝向軸承等之高負荷、零件的摩耗、變形受抑制，延長裝置的壽命。
又，依據請求項1所載之發明，雖施加負荷於歐丹聯結器，但負荷會被歐丹聯結器所吸收，所以零件的摩耗等主要產生在歐丹聯結器。因此，藉由交換歐丹聯結器的零件，可延長裝置的壽命。
依據請求項1所載之發明，由於貫通孔作為在組裝時的導引孔發揮機能，所以可獲得容易組裝的構造。又，在驅動軸側與從動軸側之間產生軸線的偏離之情況，兩者的偏離受限制，中間構件的脫落或大的變位受到抑制。
請求項2所載之發明係如請求項1所載之發明，其中前述中間構件的硬度比前述驅動軸側構件低。
請求項3所載之發明係如請求項1或2所載之發明，其中前述中間構件的硬度比前述從動軸或前述從動軸側構件低
請求項4所載之發明為一種冷卻劑噴射裝置，具備噴射冷卻劑的噴嘴及能使該噴嘴旋轉而控制冷卻劑的噴射方向的馬達，該冷卻劑噴射裝置具備：外殼；中空軸，可旋轉且液密地插入該外殼，內部形成有冷卻劑通路；複數貫通孔，設置在前述中空軸的側壁；及入口通路，設在前述外殼並經由前述複數貫通孔連通於前述冷卻劑通路，前述噴嘴係連接於前述中空軸，前述中空軸係藉由歐丹聯結器與前述馬達的輸出軸連結，前述 歐丹聯結器具備中間構件，其一端面和馬達的輸出軸側構件卡合，另一端面和前述中空軸或中空軸側構件卡合，在前述中間構件的中心設置開口供前述馬達的輸出軸貫通，在前述中間構件的徑方向形成和至少前述中空軸及前述中空軸側構件任一者卡合的凹部或凸部，平行於徑方向的槽溝被形成在前述凹部的兩側或前述凸部。
請求項5所載之發明係如請求項4所載之發明，其中前述中間構件的硬度比前述馬達的輸出軸側構件低。
請求項6所載之發明係如請求項4或5所載之發明，其中前述中間構件的硬度比前述中空軸或前述中空軸側構件低。
請求項7所載之發明係如請求項1或4所載之發明，其中具備用以收容連接著導線的電路基板之空間，前述電路基板係在前述空間的內部以樹脂密封。
請求項8所載之發明係如請求項7所載之發明，其中連接著前述導線的電路基板係在配置於前述空間的內部之容器中被埋入樹脂。
依據本發明，可延長冷卻劑噴射裝置的壽命。
1‧‧‧冷卻劑噴射裝置
2‧‧‧機殼
2A‧‧‧連接器部
2B‧‧‧肋
2C‧‧‧安裝板
3‧‧‧可動噴嘴單元
4‧‧‧馬達
5‧‧‧感測室
6‧‧‧外殼
7A‧‧‧中徑孔徑
7B‧‧‧大徑孔徑
7C‧‧‧小徑孔徑
7D‧‧‧錐部
7E‧‧‧軸承孔
8‧‧‧導引構件
8A‧‧‧導引孔徑
8B‧‧‧錐部
10‧‧‧入口室
11‧‧‧中空軸
12‧‧‧軸承
13‧‧‧軸承
15‧‧‧O環
16‧‧‧開口
17‧‧‧冷卻劑通路
18‧‧‧貫通孔
19‧‧‧入口通路
20‧‧‧開口
22‧‧‧結合構件
22A‧‧‧O環
23‧‧‧輸出軸
23A‧‧‧推抵部
25‧‧‧密封材(彈性體)
26‧‧‧墊圈
27‧‧‧管接頭
28‧‧‧端頭密封件
29‧‧‧原點位置感測器
29A‧‧‧磁石保持座
29B‧‧‧磁氣檢出元件
30‧‧‧連接器
31‧‧‧噴嘴
32‧‧‧噴嘴保持座
33‧‧‧噴嘴本體
34‧‧‧孔徑
34A‧‧‧大徑部
35‧‧‧螺紋孔
36‧‧‧密封溝
37‧‧‧密封溝
38‧‧‧O環
39‧‧‧O環
40‧‧‧固定溝
41‧‧‧固定螺釘
42‧‧‧螺紋孔
43‧‧‧噴嘴室
44‧‧‧噴嘴貫通孔
45‧‧‧螺紋部
46‧‧‧噴嘴通路
50‧‧‧歐丹聯結器部
51‧‧‧聯結器
51A‧‧‧溝
52‧‧‧接頭
52A‧‧‧凸條
52B‧‧‧凸條
52C‧‧‧槽溝
52D‧‧‧槽溝
52E‧‧‧貫通孔
53‧‧‧輪轂
53A‧‧‧溝
53B‧‧‧空洞部
55‧‧‧螺紋孔
56‧‧‧螺釘
57‧‧‧螺帽
61‧‧‧導線
62‧‧‧樹脂
63‧‧‧電路基板
64‧‧‧塑膠容器
65‧‧‧螺釘
圖1實施形態的冷卻劑噴射裝置的縱剖視圖。
圖2顯示藉由軸接頭將軸結合於馬達的狀態的一例之斜視圖。
圖3圖2的部分分解斜視圖。
圖4實施形態的接頭的部分放大圖。
圖5實施形態的冷卻劑噴射裝置的縱剖視圖。
圖6將組裝中途的圖5的冷卻劑噴射裝置從後面觀察所見之斜視圖。
1.第1實施形態
(構成)
圖1顯示本實施形態的冷卻劑噴射裝置1。冷卻劑噴射裝置1係被安裝於NC鑽床、NC銑床、NC車床、綜合加工機等之數值控制(NC)工作機械而對加工部位噴射冷卻劑。冷卻劑噴射裝置1具備機殼2。可動噴嘴單元3及馬達4以被一體化的狀態收容在機殼2內。在機殼2的內部的端部與可動噴嘴單元3之間形成有感測室5。
可動噴嘴單元3具備外殼6。外殼6具有大致呈直方體的外形形狀，且被由中央部的中徑孔徑7A、以及兩端部的大徑孔徑7B及小徑孔徑7C構成的帶有階差的開口部所貫通。小徑孔徑7C和具有相同直徑的導引孔徑8A的導引構件8被液密地嵌合於大徑孔徑 7B。貫通外殼6的中空軸11以可旋轉且液密地被插入於外殼6的小徑孔徑7C及導引構件8的導引孔徑8A。藉此，在外殼6的中徑孔徑7A和中空軸11之間形成入口室10。在中徑孔徑7A和小徑孔徑7C之間的階差部、及在導引構件8的入口室10側的端部，形成有和入口室10相連的錐部7D、8B。外殼6係以合成樹脂等之適當材料形成，可適當地進行減輕壁厚。
中空軸11係為如同搖頭那樣地使噴嘴本體33旋動用的旋轉軸。中空軸11係藉由與導引構件8鄰接並嵌合於外殼6的大徑孔徑7B的軸承12和與形成在外殼6的小徑部7C側的端部嵌合的軸承孔7E之軸承13，以可旋轉狀態保持在外殼6。在中空軸11與外殼6的小徑孔徑7C及導引構件8的導引孔徑8A之間係分別藉由O環14、15密封。O環14、15係設置複數個而形成多段密封。中空軸11係通過感測室5而貫通設於機殼2的端部之開口16並朝機殼2的外部延伸。
在中空軸11形成有沿其軸心延伸的冷卻劑通路17，冷卻劑通路17的一端部為，在中空軸11朝機殼2的外部延伸的前端部開口，馬達4側的端部被閉塞。又，在中空軸11的側壁上設有使冷卻劑通路17和入口室10連通的複數貫通孔18。在外殼6的側壁設有和入口室10連通的入口通路19，入口通路19係由外殼6突出，貫通設在機殼2的側壁之開口20而朝機殼2的外部延伸。
中空軸11的端部與馬達4的輸出軸23係藉由歐丹聯結器部50結合。藉由歐丹聯結器部50使馬達4的驅動力往中空軸11傳達。圖2及圖3顯示利用歐丹聯結器部50結合馬達4的輸出軸23和中空軸11的狀態之斜視圖與其分解斜視圖。此處，輸出軸23是驅動軸的一例，中空軸11是接受輸出軸23的驅動力而從動旋轉之從動軸的一例。
歐丹聯結器部50係依序具有固定於馬達4的輸出軸23之聯結器51、和聯結器51卡合的接頭52、及和接頭52卡合的輪轂(hub)53所構成。且接頭52係位在聯結器51與輪轂53兩構件間的中間構件。此處，聯結器51是驅動側的構件之一例，輪轂53是從動側的構件之一例。在聯結器51設有圖1所示的螺紋孔55。藉由旋入此螺紋孔55的螺釘56被按壓於平坦部23A(參照圖3)，使聯結器51被固定於輸出軸23。此外，圖2及圖3中未圖示螺紋孔55及螺釘56。
在聯結器51設有在相對於軸方向垂直的方向延伸的溝51A。另一方面，在接頭52設有剖面形狀為凸型且在相對於軸方向垂直的方向延伸的凸條52A。透過使溝51A的延伸方向與凸條52A的延伸方向對準，使兩者嚙合嵌合，聯結器51和接頭52會卡合。此處，溝51A與凸條52A之嚙合係以兩者成為可相對滑動的「移動配合(running fit)」之方式設定尺寸。在溝51A和凸部52是嚙合的狀態中，兩者可在其延伸方向相對滑動。如此，聯結器51與接頭52是在和軸垂直的方向可滑動且可傳達驅動力的狀態下卡合。此外，軸方向係指輸出軸23及中空軸11的延伸方向。
在接頭52的設有凸條52A之側的相反側的面上，設有在相對於軸方向垂直的方向延伸的剖面為凸型的凸條52B。凸條52B係和凸條52A一起在與軸垂直的面內延伸，其延伸方向是與凸條52A的延伸方向呈90°交叉。
圖4顯示接頭52的側面圖。較佳為，圖4所示的接頭52的軸方向的厚度A與軸方向之凸條52A及52B的高度B設定在A：B=1：1~0.5：1的範圍。
輪轂53係中空軸11的一部分，具有在和軸方向垂直的方向延伸的溝53A。藉由溝53A與凸條52B以可相對滑動的狀態嚙合嵌合，使接頭52與輪轂53卡合。此處，溝53A與凸條52B之嚙合係以成為兩者可相對滑動的「移動配合」之方式設定尺寸。在此狀態，接頭52與輪轂53係在和軸垂直的方向可滑動且可傳達驅動力的狀態卡合。此外，聯結器51與接頭52可滑動的方向及接頭52與輪轂53可滑動的方向係正交。
在聯結器51、接頭52及輪轂53的軸中心設有供輸出軸23貫通的貫通孔。此處，在接頭52設有收容輸出軸的貫通孔52E。貫通孔52E係成為內徑設比輸出軸23的外徑還大的尺寸，容許接頭52對聯結器51移動(在和軸垂直的面內移動)的構造。又同樣地，在中空軸11的端部設有空洞部53B(參照圖1)，其以容許輪轂53對聯結器51及接頭52移動(在和軸垂直的面內移動)且將輸出軸23以具有裕度的狀態收容。
在接頭52的凸條52A的中央，設有在和凸條52A的延伸方向相同方向延伸的槽溝52C。槽溝52C的深度(軸方向的尺寸)係設定成比凸條52A的高度稍大的尺寸。又，在接頭52的凸條52B的中央，設有在和凸條52B的延伸方向相同方向延伸的槽溝52D。槽溝52D的深度係設定成比凸條52A的高度稍大的尺寸。槽溝52C係藉由楔等擴展其溝寬，用以使溝51A與凸條52A之嚙合構造緊密之溝。槽溝52D係藉由楔等擴展其溝寬，用以使溝53A與凸條52B之嚙合構造緊密之溝。
如圖4所示，槽溝52C的溝底的部分之角亦可被加工成R形狀。或亦可作成底的部分之剖面會成為半圓形狀的形狀。作成藉由將槽溝52C的溝底的部分之角加工成R形狀，在利用上述的楔等進行擴展溝寬的擴張之際使接頭52不生龜裂。在未將槽溝52C的溝底的部分之角加工成R形狀的情況，在利用楔等進行擴展溝寬的擴張之際因應力集中而容易產生龜裂。關於此槽溝的底的部分之R形狀，在槽溝52D中亦相同。
歐丹聯結器部50係將輸出軸23的驅動力傳達到中空軸11。此處，聯結器51與輪轂53係由相對硬質的材料所構成，接頭52係由相對軟質的材料所構成。本實施形態中，聯結器51與輪轂53係由相對的硬質不鏽鋼所構成，接頭52係由相對軟質的黃銅所構成。將接頭52的材質設為相對軟質的原因為，藉由使歐丹聯結器部50長年使用的磨耗集中於接頭52以謀求延長聯結器51與輪轂53的壽命，而僅將容易卸下或交換的接頭52設為消耗零件之緣故。
接頭52除了黃銅以外亦採用鋁或樹脂構成。在其情況，聯結器51與輪轂53係採用比構成接頭52的材料還硬的材質。
如圖1所示，於外殼6的端部，藉由結合構件22結合馬達4的外殼。依此構造，使外殼6和馬達4一體化。結合構件22係將中空軸11與馬達4的輸出軸23定位在同軸上。結合構件22與外殼6之間係藉由O環22A密封。
馬達4係可控制輸出軸23的旋轉角的馬達，例如採用步進馬達。就步進馬達而言，能採用可變磁阻型、永久磁石型或組合此等的複合型當中任一，但本實施形態中，由於可調整的步進角夠小，故採用複合型步進馬達。
外殼6的設有入口通路19的部分係由機殼2的開口20向外部突出。在此突出的部分的外周設有螺紋部19A，管接頭27被旋入此螺紋部19A。管接頭27的外徑係比開口20大，在管接頭27和機殼2之間夾有以彈性體構成的密封材25(橡膠墊圈等)及墊圈26。藉由管接頭27被旋入螺紋部19A，與馬達4一體的外殼6係被固定於機殼2。由機殼2的開口16向外部突出的中空軸11與機殼2的開口16之間的間隙係藉由安裝於中空軸11的端頭密封件28所密封。
在感測室5內設有檢出中空軸11的旋轉角度的原點位置之原點位置感測器29。原點位置感測器29具有：固定於中空軸11的磁石保持座29A；及和磁石保 持座29A對向地固定於機殼2側的霍爾元件等之磁氣檢出元件29B。在磁石保持座29A保持磁石。中空軸11一旋轉，磁石保持座29A的磁石連同中空軸11一起旋轉，磁氣檢出元件29B的輸出會變化。由此磁氣檢出元件29B的輸出之變化，進行中空軸11的原點位置之檢出。被連接於馬達4及原點位置感測器29的導線(未圖示)係藉由設在機殼2的連接器30而被連接於外部的控制電路(未圖示)。
在機殼2可設置朝機殼2內供應空氣的空氣供應口(未圖示)，藉由從空氣供應口供應空氣將機殼2內常時維持成正壓，可防止冷卻劑的飛沫、微細的切削等之異物侵入機殼2內。
在由機殼2往外部突出的中空軸11的前端部安裝有相對於中空軸11朝向直角方向的噴嘴31。噴嘴31係具有在嵌合於中空軸11的大致呈有底圓筒狀的噴嘴保持座32上安裝從噴嘴保持座32在直角方向延伸之前端變細形狀的噴嘴本體33而一體化的構造。
大致呈有底圓筒狀的噴嘴保持座32係具有供中空軸11插入並嵌合的孔徑34，在孔徑34的中間部形成有被擴徑的大徑部34A。在噴嘴保持座32的側壁設有和大徑部34A連通的螺紋孔35。由機殼2往外部突出的中空軸11的前端部的外周插入噴嘴保持座32的孔徑34時，在與孔徑34的大徑部34A的兩側部分對向的位置分別形成密封溝36、37。於密封溝36、37裝設O環38、39，將孔徑34和中空軸11之間密封。在中空軸11 的外周部，更在比密封溝37還靠基端側形成有環狀的固定溝40。在噴嘴保持座32的側壁，與中空軸11的固定溝40對向地設置螺紋孔42。然後，將中空軸11的前端部插入噴嘴保持座32的孔徑34，將固定螺釘41旋入螺紋孔42，使其前端部卡合於中空軸11的固定溝40並推壓，藉以使噴嘴保持座32被固定於中空軸11。中空軸11係依其前端部抵接於孔徑34的底部而被規定插入位置。藉由中空軸11插入孔徑34，在孔徑34的大徑部34A與中空軸11之間形成噴嘴室43。
在被插入於噴嘴保持座32的孔徑34之中空軸11的側壁，設有和噴嘴室43連通的複數噴嘴貫通孔44。本實施形態中，噴嘴貫通孔44係沿著圓周方向以等間隔設置4個。各噴嘴貫通孔44的剖面積係比中空軸11的冷卻劑通路17的剖面積還小，複數個噴嘴貫通孔44的合計剖面積係比冷卻劑通路17的剖面積還大。
在此例中，噴嘴33本體係朝和中空軸11的軸方向正交之方向延伸。噴嘴本體33係前端變細形狀，藉由將形成於基端部的螺紋部45旋入噴嘴保持座32的螺紋孔35而被安裝於噴嘴保持座32。在噴嘴本體33設有沿其軸方向貫通的噴嘴通路46，噴嘴通路46的基端係連接於噴嘴室43，前端係在噴嘴本體33的前端部具有開口部。噴嘴通路46的剖面積係形成比中空軸11的冷卻劑通路17的剖面積還小。
接著，針對機殼2的構造作更詳細說明。機殼2係於大致呈直方體的箱狀本體收容可動噴嘴單元 3及馬達4並將內部密閉者。機殼2中，將其內部所收容的馬達4及連接於原點位置感測器29的導線集合的連接器部2A是在圖1中的端部上部突出。用以將此等導線連接至外部的控制電路之連接器30是使用螺帽57安裝於連接器部2A的上端部。
在機殼2的內面有複數個肋2B沿著長邊方向或其正交方向突出。而且，在藉由結合構件22一體結合的可動噴嘴單元3(外殼6)及馬達4隔著密封材25及墊圈26藉由管接頭27被固定於機殼2時，透過至少一部分的肋2B的前端部抵接於外殼6或馬達4，在外殼6及馬達4與機殼2的內壁之間形成間隙C。藉由結合構件22一體化的可動噴嘴單元3(外殼6)及馬達4係將管接頭27旋入入口通路19的螺紋部19A，透過隔著由彈性體所構成的密封材25安裝於機殼2而被彈性地支持於機殼2。再者，因為僅利用其一部位使可動噴嘴單元3及馬達4被固定於機殼2，所以在其他的部分未與機殼2的內壁接觸下可容易形成間隙C。
在機殼2的背部一體形成有大致呈平板狀的安裝板2C。在安裝板2C設有圓孔、長孔等之適當形狀的安裝孔2D。然後，在安裝孔2D插入螺栓等之適當的扣件，將冷卻劑噴射裝置1安裝於加工機械等。
本實施形態中，機殼2考慮輕量化及生產性而設為合成樹脂製，亦可設為鋁壓鑄等之金屬或其他的材質。又，亦可將機殼2的一部分設為金屬製。
(機能)
冷卻劑噴射裝置1係將噴嘴31朝適當方向安裝於NC工作機械、綜合加工機等之自動工作機械。又，入口通路19經由管接頭27連接於包含泵等在內之冷卻劑的供應源，馬達4及原點位置感測器29經由設在機殼2的連接器30連接於控制電路。冷卻劑係從入口通路19供應，通過入口室10、貫通孔18及冷卻劑通路17、噴嘴貫通孔44、噴嘴室43及噴嘴本體33的噴嘴通路46被噴射到加工部位。
接著，藉由使馬達4的輸出軸23旋轉，控制被連結至輸出軸23的中空軸11的旋轉角，可調整噴嘴31的旋轉角度，可將冷卻劑向所期望的方向噴射。
在調整上述的噴嘴31的旋轉角度之過程即使馬達4的輸出軸23與中空軸11的軸的軸線有偏離，利用歐丹聯結器部50可容許其偏離。亦即，即使馬達4的輸出軸23與中空軸11的軸的軸線有偏離，利用歐丹聯結器部50在容許軸線偏離的狀態下進行轉矩的傳達。此際，在軸承12或13等未被施加過度負荷的狀態下中空軸11與輸出軸23一起旋轉。
以下，針對歐丹聯結器50的機能進行說明。首先，接頭52係相對於聯結器51可在溝51A的延伸方向相對滑動，而且相對於輪轂53可在溝53A的延伸方向相對滑動。而且，此2個滑動方向係在軸方向垂直且相互正交。
此處，考量使中空軸11一邊旋動一邊噴射冷卻劑的情況。在此情況，伴隨著冷卻劑噴射的反作用會有來自垂直於軸線的多個方向的力施加於中空軸11。該力係和軸線垂直，其方向係隨著中空軸11之旋動而隨時變化。該力係意圖使聯結器51的軸線與輪轂53的軸線偏離。此際，當無歐丹聯結器部50且輸出軸23與中空軸11直接連結時，隨著輸出軸23之旋轉，輸出軸23和中空軸11的軸的位置變動，會有過度的負荷施加於軸承12或13，甚至馬達4的軸承等。
相對地，當有歐丹聯結器部50時，會以隨著輸出軸23之旋轉，輸出軸23與中空軸11的軸的位置不生變動的方式動態地產生上述正交的2個滑動。亦即，在軸位置有偏離的狀態下輸出軸23一旋轉時，雖然會有欲移動輸出軸23與中空軸11的軸位置之力作用，但會產生接頭52對聯結器51的滑動及與其正交的接頭52對輪轂53的滑動以吸收該力。如此，藉由產生2個正交的滑動，而在維持輸出軸23與中空軸11的軸位置之狀態進行聯結器51、接頭52及輪轂53的旋轉。
如此，起因於接頭52相對於聯結器51可在溝51A的延伸方向可相對滑動，而且相對於輪轂53可在溝53A的延伸方向相對滑動，在傳達旋轉力之際，聯結器51的軸位置與輪轂53的軸位置偏離狀態被維持。因此，能獲得在傳達驅動力時不會有讓輸出軸23與中空軸11強制彎曲軸向那樣的強迫的力作用的狀態，能獲得不會有大的負荷施加於軸承12或13，甚至是保持 輸出軸23的馬達4側的軸承部分之狀態。當然此作用在聯結器51的軸位置和輪轂53的軸位置是被預先偏離的情況亦作為維持其位置關係的機能發揮作用。
又，以相對軟質的材料所構成的接頭52會隨著使用而慢慢摩耗，在溝51A與凸條52A之嚙合構造，甚至是溝53A與凸條52B之嚙合構造產生齒隙(鬆弛)。在此情況，藉由對槽溝52C及52D打入銷或楔，將槽溝寬實際擴展以解消因上述的齒隙產生使嚙合變鬆弛的狀態，可形成嚙合變更密合的狀態，亦即解消或抑制齒隙的狀態。
(優位性)
在上述構成中，由於有歐丹聯結器部50，即使馬達4的輸出軸23與中空軸11的軸線之間有偏離，施加於軸承部等之負荷還是受到抑制。因此，可延長冷卻劑噴射裝置的壽命。特別是在使中空軸11一邊旋動一邊噴射冷卻劑的情況，雖然會有來自於和軸線垂直的多個方向的力施加於中空軸11，但該力係因歐丹聯結器部50的機能而被吸收，故而施加於其他的部分之負荷受抑制，可延長裝置的壽命。
又，因為馬達4的輸出軸23與中空軸11的軸的軸線容許某程度的偏離，所以組裝精度的容許範圍變寬，抑制組裝成本。又，零件精度的容許範圍變寬，抑制零件成本。
又，因為負荷集中於歐丹聯結器部50，所以能將維護的對象縮小在歐丹聯結器部50，可提高維護性並謀求延長裝置整體的壽命。再者，藉由將接頭52設為相對軟質的材質，使得歐丹聯結器部50長年使用的磨耗集中於接頭52，可謀求延長聯結器51與輪轂53的壽命，僅將容易卸下或交換的接頭52設為消耗零件。
又，以相對軟質材料所構成的接頭52會伴隨使用而慢慢摩耗，雖然會在溝51A與凸條52A之嚙合構造，甚至在溝53A與凸條52B之嚙合構造產生齒隙，但藉由在槽溝52C及52D打入銷或楔，將溝寬擴展，可解消或抑制在嚙合構造所產生的齒隙。亦即，即便因接頭52的摩耗而在上述的嚙合構造產生齒隙，亦可回復不產生齒隙的狀態。依據此技術，可低減接頭52之交換所需的作業成本及零件成本。又，因為有槽溝52C及52D，使得接頭52容易彈性變形，可有效地獲得維持溝51A與凸條52A之嚙合構造，甚至是溝53A與凸條52B之嚙合構造的機能。
又，貫通孔52E與空洞部53作為在組裝時的導引孔發揮機能。因此，可獲得容易組裝的構造。又，因為成為輸出軸23貫通歐丹聯結器部50的構造，所以在凹凸構造之嚙合產生齒隙之際，聯結器51及輪轂53對接頭52之相對變位受到限制，例如即使上述嚙合的齒隙大，亦不會發生接頭52脫落或大的變位。又，藉由貫通的輸出軸23使聯結器51及輪轂53相對於接頭52的變位受限制，而易於進行對槽溝52C及52D打入銷或楔 的作業。又，由於允許輸出軸23貫通歐丹聯結器部50的構造，所以標準規格的馬達照樣可利用。
又，藉由採用凹凸的嚙合構造，可縮短接頭52在軸方向的尺寸，可將聯結器構造小型化。
(其他)
(1)亦可為於聯結器51設置在與軸正交的方向延伸的凸條，在接頭52設置與聯結器51側的前述凸條嚙合的凹部。亦即，亦可使聯結器51與接頭52可滑動的嚙合構造的凹凸關係與圖3的情況逆轉。在此情況，藉由將槽溝在接頭52的凹部的單側或兩側沿著相對於凹部平行的延伸方向設置，可獲得在嚙合部分設有溝的構造。
又，(2)亦可為於輪轂53設置在與軸正交的方向延伸的凸條，在接頭52設置與輪轂53側的前述凸條嚙合的凹部。亦即，亦可使接頭52與輪轂53可滑動的嚙合構造的凹凸關係與圖3的情況逆轉。在此情況，藉由在接頭52的凹部的單側或兩側沿著凹部的延伸方向設置透過擴展使嚙合緊密用的槽溝，可獲得在嚙合部分設有溝的構造。
可採用上述(1)與(2)的構造其中一者，亦可採用雙方。例如，可為以下任一構造：在圖3的構造中，僅聯結器51側採用上述(1)的構造之第1構造；在圖3的構造中，僅輪轂53側採用上述(2)的構造之第2構造；同時採用上述(1)與(2)的構造之第3構造。
例如，亦可將驅動側構件的聯結器51側設為凸構造，與其對向的接頭52側設為凹構造，從動側構件的輪轂53側設為凹構造，與其對向的接頭52側設為凸構造。又，亦可與此相反，將聯結器51側設為凹構造，與其對向的接頭52側設為凸構造，從動側構件的輪轂53側設為凸構造，與其對向的接頭52側設為凹構造。
透過擴展使嚙合緊密用的槽溝亦可僅設於聯結器51、接頭52及輪轂53當中的1個或2個。又，亦可將從動側構件的輪轂53與從動軸的中空軸11作成不同的構件。
2.第2實施形態
以下，說明在圖1的連接器部2A配置焊接有複數導線的電路基板之例。圖5係本實施形態中之冷卻劑噴射裝置的縱剖視圖。此外，和圖1共通的符號的部分係和圖1相關說明者相同。在此例中，於連接器部2A的內部空間收容連接有導線61且被樹脂62所密封的電路基板63(參照圖6)。此外，圖5中，圖6的電路基板63係被樹脂62覆蓋而看不見。
在電路基板63銲接有用以繫接複數導線61與馬達4之未圖示的導線。連接於電路基板63的複數導線61係經由連接器30被拉出冷卻劑噴射裝置1的外部，連接於未圖示的外部控制電路。
在連接器部2A的內部充填有樹脂62，電路基板63形成防水構造。就此構造而言，被引出外部的導線61及繫接於未圖示的馬達4之導線與電路基板63 之間的銲料連接部分、及電路基板63上的電子零件的銲接部被埋入樹脂62中而被密封。亦即，集合在連接器部2A的內部之電氣連接部被埋入樹脂成為防水構造。
例如，工作機械有使用水溶性冷卻劑的情況。在此情況，若未採用上述的防水構造時，會有水溶性冷卻劑侵入連接器部2A而在電路基板63或朝其連接的導線61的連接部分發生短路而故障之虞。依據上述構成，即使是使用水溶性冷卻劑的情況，由於連接器部2A成為防水構造，故可回避上述的短路問題。
以下，參照圖6，針對獲得上述的防水構造之方法進行說明。圖6顯示組裝中途的圖5的冷卻劑噴射裝置1從後面觀看的斜視圖。圖6中，為了易於明瞭，省略在說明上不需要的部分之圖示。
首先如圖6的斜視圖所示，藉由將連接器30插入機殼2的開口部，從內側使螺帽57螺合於連接器30的陽螺紋部並鎖緊而將連接器30固定於機殼2。接著，將電路基板63收在塑膠容器64中，將電路基板63與塑膠容器64一起以螺釘65固定於機殼2。此處，在電路基板63連接有圖6中未圖示的圖5的導線61及繫接於馬達4的導線。在朝上述機殼2固定電路基板63之際，連接於電路基板63的導線61係經由連接器30被拉出外部。
接著，將液狀的樹脂62(參照圖5)注入塑膠容器64的內部並使之固化。此處，透過樹脂62硬化使電路基板63及含有焊接部的導線61的一部分被埋入 樹脂62內。藉此防水構造，防止水溶性冷卻劑侵入連接器部2A時造成電路基板63短路。
如此，藉由在塑膠容器內配置電路基板63並埋入樹脂，可在不使用模具等之下容易實現廉價的防水構造。此塑膠容器係只要能提供在樹脂固化前保持樹脂用的包圍四周的周壁就足夠，所以沒必要使用特別高強度者。例如，亦可為具有薄膜狀的周壁的容器。亦可取代塑膠容器，改為將周壁所包圍的樹脂保持部形成在連接器部2A內而在那配置電路基板63並埋入樹脂。又，在充填於連接器部2A的樹脂62方面，可使用在室溫硬化的2液性環氧樹脂。此外，若為熱硬化性樹脂則在組裝中途因冷卻劑噴射裝置須加熱故難以使用，若為紫外線硬化型樹脂則有難作厚的問題。圖5的構造中，感測部29亦埋入樹脂，更能提高防水機能。
1‧‧‧冷卻劑噴射裝置
2‧‧‧機殼
2A‧‧‧連接器部
2B‧‧‧肋
2C‧‧‧安裝板
2D‧‧‧安裝孔
3‧‧‧可動噴嘴單元
4‧‧‧馬達
5‧‧‧感測室
6‧‧‧外殼
7A‧‧‧中徑孔徑
7B‧‧‧大徑孔徑
7C‧‧‧小徑孔徑
7D‧‧‧錐部
7E‧‧‧軸承孔
8‧‧‧導引構件
8A‧‧‧導引孔徑
8B‧‧‧錐部
10‧‧‧入口室
11‧‧‧中空軸
12‧‧‧軸承
13‧‧‧軸承
14‧‧‧O環
15‧‧‧O環
16‧‧‧開口
17‧‧‧冷卻劑通路
18‧‧‧貫通孔
19‧‧‧入口通路
19A‧‧‧螺紋部
20‧‧‧開口
22‧‧‧結合構件
22A‧‧‧O環
23‧‧‧輸出軸
23A‧‧‧推抵部
25‧‧‧密封材
26‧‧‧墊圈
27‧‧‧管接頭
28‧‧‧端頭密封件
29‧‧‧原點位置感測器
29A‧‧‧磁石保持座
29B‧‧‧磁氣檢出元件
30‧‧‧連接器
31‧‧‧噴嘴
32‧‧‧噴嘴保持座
33‧‧‧噴嘴本體
34‧‧‧孔徑
34A‧‧‧大徑部
35‧‧‧螺紋孔
36‧‧‧密封溝
37‧‧‧密封溝
38‧‧‧O環
39‧‧‧O環
40‧‧‧固定溝
41‧‧‧固定螺釘
42‧‧‧螺紋孔
43‧‧‧噴嘴室
44‧‧‧噴嘴貫通孔
45‧‧‧螺紋部
46‧‧‧噴嘴通路
50‧‧‧歐丹聯結器部
52E‧‧‧貫通孔
53B‧‧‧空洞部
55‧‧‧螺紋孔
56‧‧‧螺釘
57‧‧‧螺帽
C‧‧‧間隙

Claims (8)

  1. 一種冷卻劑噴射裝置，具備：馬達，具備驅動軸；從動軸，藉由前述驅動軸驅動而旋轉；噴嘴，結合於前述從動軸而旋轉，並朝對前述從動軸垂直方向噴射冷卻劑；及歐丹聯結器，設在前述驅動軸與前述從動軸之間，前述歐丹聯結器具有中間構件，其一端面和驅動軸側構件卡合，另一端面和前述從動軸或從動軸側構件卡合，在前述中間構件的中心設置貫通孔供前述驅動軸貫通，在前述中間構件的徑方向形成和至少前述從動軸及前述從動軸側構件任一者卡合的凹部或凸部，平行於徑方向的槽溝被形成於前述凹部的兩側或前述凸部。
  2. 如請求項1之冷卻劑噴射裝置，其中前述中間構件的硬度比前述驅動軸側構件低。
  3. 如請求項1或2之冷卻劑噴射裝置，其中前述中間構件的硬度比前述從動軸或前述從動軸側構件低。
  4. 一種冷卻劑噴射裝置，具備噴射冷卻劑的噴嘴及能使該噴嘴旋轉而控制冷卻劑的噴射方向的馬達，該冷卻劑噴射裝置具備：外殼；中空軸，可旋轉且液密地插入該外殼，內部形成 有冷卻劑通路；複數貫通孔，設置在前述中空軸的側壁；及入口通路，設在前述外殼並經由前述複數貫通孔連通於前述冷卻劑通路，前述噴嘴係連接於前述中空軸，前述中空軸係藉由歐丹聯結器與前述馬達的輸出軸連結，前述歐丹聯結器具備中間構件，其一端面和前述馬達的輸出軸側構件卡合，另一端面和前述中空軸或中空軸側構件卡合，在前述中間構件的中心設置貫通孔供前述馬達的輸出軸貫通，在前述中間構件的徑方向形成和至少前述中空軸及前述中空軸側構件任一者卡合的凹部或凸部，平行於徑方向的槽溝被形成在前述凹部的兩側或前述凸部。
  5. 如請求項4之冷卻劑噴射裝置，其中前述中間構件的硬度比前述馬達的輸出軸側構件低。
  6. 如請求項4或5之冷卻劑噴射裝置，其中前述中間構件的硬度比前述中空軸或前述中空軸側構件低。
  7. 如請求項1或4之冷卻劑噴射裝置，其中具備用以收容連接著導線的電路基板之空間，前述電路基板係在前述空間的內部以樹脂密封。
  8. 如請求項7之冷卻劑噴射裝置，其中 連接著前述導線的電路基板係在配置於前述空間的內部之容器中被埋入樹脂。
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