TWI638703B - 回轉工作臺裝置 - Google Patents

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TWI638703B TW105102646A TW105102646A TWI638703B TW I638703 B TWI638703 B TW I638703B TW 105102646 A TW105102646 A TW 105102646A TW 105102646 A TW105102646 A TW 105102646A TW I638703 B TWI638703 B TW I638703B
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Abstract

本發明涉及如下的回轉工作臺裝置，上述回轉工作臺裝置使用於機床，凸輪從動件與齒輪傳動式凸輪相嚙合並進行旋轉，使回轉工作臺以規定的角度轉位，大大改善上述凸輪從動件的結構，從而在不改變凸輪從動件結構的情況下，也能夠容易地對回轉工作臺的螺距進行調節。為此，本發明在外殼的內部以能夠旋轉的方式設置有回轉工作臺（1），在回轉工作臺（1）的外周面以規定間隔設置有凸輪從動件（2），隨著齒輪傳動式凸輪（4）借助從動軸的旋轉來進行旋轉，回轉工作臺（1）借助與齒輪傳動式凸輪（4）相嚙合的凸輪從動件（2）來進行旋轉，上述回轉工作臺裝置的特徵在於，作為上述凸輪從動件（2）的滾柱齒輪（3）及齒輪傳動式凸輪（4）的剖面呈梯形，上述滾柱齒輪（3）及上述齒輪傳動式凸輪（4）分別具有傾斜面（3a）、傾斜面（4a），上述凸輪從動件（2）以被軸承（5）支撐且能夠旋轉的方式設置於回轉工作臺（1），在上述回轉工作臺（1）和滾柱齒輪（3）之間設置有用於調節回轉工作臺（1）的螺距的螺距調節部件（6）。

Description

回轉工作臺裝置
本發明涉及使用於機床的回轉工作臺裝置，更具體地涉及如下的回轉工作臺裝置：凸輪從動件與齒輪傳動式凸輪相嚙合並進行旋轉，使回轉工作臺以規定的角度轉位，大大改善上述凸輪從動件的結構，從而在不改變凸輪從動件結構的情況下，也能夠容易地對回轉工作臺的螺距進行調節。
通常，在進行旋削加工或磨削加工的機床設置有回轉工作臺裝置，上述回轉工作臺裝置用於使固定有工具或被加工物的回轉工作臺以規定的角度轉位(Indexing)並旋轉。
作為以往的使用於機床等的回轉工作臺裝置，在回轉工作臺設置有蝸輪，在上述蝸輪以嚙合的方式設置蝸杆，從而隨著上述蝸杆進行旋轉，使回轉工作臺以規定的角度轉位。
在如上所述的回轉工作臺裝置中，存在蝸杆減速機構具有其本身無法避免的齒隙(Backlash)的缺陷。
因此，為了改善如上所述的問題而開發了防止齒隙的新技術，並且已授予專利號第433569號。
圖1為以部分剖面表示以往的回轉工作臺裝置的俯視圖，圖2為圖1的X-X線剖視圖，以往的回轉工作臺裝置10的結構如下。
從動軸20借助第一軸承60，以自由地對外殼40進行旋轉的方式支撐於外殼40，在上述從動軸20設置有作為凸輪的滾子齒輪傳動式凸輪22。回轉工作臺30借助第二軸承70，以旋轉軸38為中心自由地對外殼40進行旋轉的方式支撐於外殼40，上述第二軸承70由第一軌道輪72、第二軌道輪74、滾子76及形成於回轉工作臺30的V形槽36構成，從而執行交叉滾子軸承的功能。
在此情況下，第一軌道輪72借助螺釘(省略圖示)固定於外殼40，且第二軌道輪74借助螺釘(省略圖示)固定於第一軌道輪72，這是因為，在回轉工作臺30形成V形槽36來構成第二軸承70，可提高對外殼40的回轉工作臺30的支撐程度。
在上述回轉工作臺30的邊緣部分別以放射狀、可旋轉地設置有多個凸輪從動件32，上述多個凸輪從動件32與設置於從動軸20的滾子齒輪傳動式凸輪22相嚙合。
圖3為示出在以往的裝置中，凸輪從動件32設置於回轉工作臺30的外周面的狀態的縱向剖視圖，以規定的間隔、可旋轉地設置於回轉工作臺30的凸輪從動件32由圓筒狀的滾柱齒輪32a、用於將上述滾柱齒輪32a固定於回轉工作臺30的軸32b以及設置於上述滾柱齒輪32a和軸32b之間的軸承32c構成。
因此，若從動軸20借助驅動單元(省略圖示)進行旋轉，則作為回轉工作臺30的凸輪從動件32的圓筒形的滾柱齒輪32a以軸32b為中心，可旋轉地與齒輪傳動式凸輪22相嚙合，從而作為凸輪從動件32的圓筒形的滾柱齒輪32a以與齒輪傳動式凸輪22相嚙合的狀態進行旋轉，因此回轉工作臺30以規定的角度進行旋轉，在此情況下，作為凸輪從動件32的圓筒形的滾 柱齒輪32a以與齒輪傳動式凸輪22緊密連接的狀態下進行旋轉，即使從動軸20的旋轉被中斷，也不會發生齒隙。
現有技術文獻
專利文獻1：韓國登錄特許公報登錄號第10-0433569號(2004年05月19日)
專利文獻2：韓國登錄特許公報登錄號第10-0579073號(2006年05月04日)
然而，具有這種結構的以往的回轉工作臺裝置具有即使從動軸的旋轉被中斷，也防止發生回轉工作臺齒隙現象的優點，但存在如下的多種問題。
第一、由於滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的剖面呈圓筒狀，因而即使擬對回轉工作臺的螺距進行細微調節，也需要重新加工滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪，而無法進行迅速的處理。
第二、滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的剖面呈圓筒狀，當與齒輪傳動式凸輪相嚙合並旋轉時，在外側發生滑動現象。
第三、存在當使用長鼓形的齒輪傳動式凸輪時可消除齒隙，但當使用圓筒形的齒輪傳動式凸輪時則無法消除齒隙的缺點。
第四、隨著在滾柱齒輪的內部形成用於將軸承和軸相結合的空間部，耐久性會下降。
第五、由於在對齒輪傳動式凸輪進行磨削時無法使用盤形狀的磨石，因而必須購買高價的齒輪傳動式凸輪專用加工機。
本發明為了解決如上所述的問題而提出，本發明的目的在於，將隨著與齒輪傳動式凸輪相嚙合並旋轉，使回轉工作臺以規定的角度轉位的 作為凸輪從動件的滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的剖面改善為梯子狀的同時，在回轉工作臺和滾柱齒輪之間設置螺距調節部件，即使不重新加工作為凸輪從動件的滾柱齒輪，也可以容易調節回轉工作臺的螺距。
本發明的再一目的在於，將構成凸輪從動件的滾柱齒輪的傾斜面加工成漸開線，從而可以將圓徑所導致的滑動現象最小化。
本發明的另一目的在於，在即使使用圓筒狀的齒輪傳動式凸輪，從動軸的旋轉也被中斷時，防止發生齒隙。
根據用於實現上述目的的本發明的形態，本發明提供如下的回轉工作臺裝置：在回轉工作臺裝置的外殼的內部以能夠旋轉的方式設置有回轉工作臺，在回轉工作臺的外周面以規定間隔設置有凸輪從動件，隨著齒輪傳動式凸輪借助從動軸的旋轉來進行旋轉，回轉工作臺借助與齒輪傳動式凸輪相嚙合的凸輪從動件進行旋轉，上述回轉工作臺裝置的特徵在於，作為上述凸輪從動件的滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的剖面呈梯形，上述滾柱齒輪和上述齒輪傳動式凸輪分別具有傾斜面，上述凸輪從動件以被軸承支撐且能夠旋轉的方式設置於回轉工作臺，在上述回轉工作臺和滾柱齒輪之間和上述回轉工作臺(1)的外部設置有用於調節回轉工作臺發螺距的螺距調節部件。
與以往的裝置相比，本發明具有如下的多種優點。
第一、由於滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的剖面呈梯形，因此，可以在不改變滾柱齒輪結構的情況下，通過僅替換螺距調節部件來改變滾柱齒輪及齒輪傳動式凸輪的連接位置，從而可以對回轉工作臺的螺距進行調節。
第二、由於滾柱齒輪與齒輪傳動式凸輪的一面進行線接觸來旋轉，因此，不僅將滾柱齒輪的磨損最小化，而且還增大接觸率，從而可以實現充分的動力傳遞。
第三、還可以將滾柱齒輪的傾斜面加工成漸開線，因此可以將圓徑導致的滑動最小化。
第四、在使用圓筒形的齒輪傳動式凸輪的情況下，也可以消除齒隙。
第五、由於在對齒輪傳動式凸輪進行磨削時，可以使用盤形狀的磨石，因此無需購買高價的齒輪傳動式凸輪專用加工機，也可以實現齒輪傳動式凸輪的迅速加工。
1‧‧‧回轉工作臺
1a‧‧‧插入孔
2‧‧‧凸輪從動件
3‧‧‧滾柱齒輪
3a‧‧‧傾斜面
4‧‧‧齒輪傳動式凸輪
4a‧‧‧傾斜面
5‧‧‧軸承
6‧‧‧螺距調節部件
7‧‧‧軸
7a‧‧‧卡止槽
8‧‧‧螺釘
10‧‧‧回轉工作臺裝置
20‧‧‧從動軸
22‧‧‧齒輪傳動式凸輪
30‧‧‧回轉工作臺
32‧‧‧凸輪從動件
32a‧‧‧滾柱齒輪
32b‧‧‧軸
32c‧‧‧軸承
36‧‧‧V形槽
38‧‧‧旋轉軸
40‧‧‧外殼
60‧‧‧第一軸承
70‧‧‧第二軸承
72‧‧‧第一軌道輪
74‧‧‧第二軌道輪
76‧‧‧滾子
a‧‧‧點
b‧‧‧點
c‧‧‧中心
h‧‧‧高度
s‧‧‧變化距離
圖1為以部分剖面表示以往的回轉工作臺裝置的俯視圖。
圖2為圖1的X-X線剖視圖。
圖3為表示在以往的裝置中，在回轉工作臺的外周面設置凸輪從動件的狀態的縱向剖視圖。
圖4為表示本發明一實施例的縱向剖視圖。
圖5為圖4的“A”部分的放大圖。
圖6為圖4的B-B線剖視圖。
圖7為表示本發明另一實施例的縱向剖視圖。
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例，以使本發明所屬技術領域普通技術人員能夠容易地實施。本發明可以以多種不同的形態實現， 並不局限於在此說明的實施例。在此聲明，附圖為簡要示出，並非按規定比例來製作的。為了附圖的明確性及方便說明附圖，放大或縮小了附圖中部分的相對尺寸及比例，任意的尺寸僅僅是例示性的，並不局限於此。並且，為了表現相似的特徵，在兩個以上的附圖中出現的相同結構物、相同要素或相同部件賦予相同的附圖標記。
圖4為表示本發明一實施例的縱向剖視圖，圖5為圖4的“A”部分的放大圖，圖6為圖4的B-B線剖視圖，本發明的特徵在於，在外殼(省略圖示)的內部以能夠旋轉的方式設置有回轉工作臺1，在回轉工作臺1的外周面以規定間隔設置有凸輪從動件2，作為本發明的凸輪從動件2的滾柱齒輪3及齒輪傳動式凸輪4的剖面呈梯形，上述滾柱齒輪3及上述齒輪傳動式凸輪4分別具有傾斜面3a、傾斜面4a，如圖4及圖5所示，使上述傾斜面3a和傾斜面4a相互連接，上述凸輪從動件2以被軸承5支撐且能夠沿著回轉工作臺1的外周面旋轉的方式設置於上述回轉工作臺1，在上述回轉工作臺1和滾柱齒輪3之間設置有螺距調節部件6。
可將形成於上述滾柱齒輪3的傾斜面3a形成為直線，但可以理解，根據需要還可形成為接近直線的漸開線(involute)。
若將形成於上述滾柱齒輪3的傾斜面3a形成為直線，則與齒輪傳動式凸輪4進行線接觸，但若將傾斜面3a形成為漸開線，則與齒輪傳動式凸輪4進行點接觸，並具有可將圓徑導致的滑動最小化的優點。
並且，設置於上述回轉工作臺1和滾柱齒輪3之間，來對回轉工作臺1的螺距進行調節的螺距調節部件6可根據需要適用推力軸承、滑動軸承、墊圈(washer)、軸環(collar)、襯套(bush)中的一個，但並不局限於此。
並且，在上述滾柱齒輪3的一端以一體地形成有軸7，在上述軸7的下部形成有環形的卡止槽7a，因此，若在將上述軸7與固定於回轉工作臺1的軸承5相結合的狀態下，使螺釘8與回轉工作臺1螺紋結合，則螺釘8位於上述卡止槽7a。
如圖4所示，根據一實施例，本發明具有如下優點：可適用長鼓狀齒輪傳動式凸輪4；但如圖7所示，根據另一實施例，即使適用圓筒狀的齒輪傳動式凸輪4，也可以防止齒隙。
這是因為滾柱齒輪3的傾斜面3a與齒輪傳動式凸輪4的傾斜面4a進行線接觸並旋轉，因而不僅將滾柱齒輪的磨損最小化，而且還增大接觸率，進而可以實現充分的動力傳遞。
以下，對以如上所述的方式構成的本發明的作用進行說明。
首先，在構成各個凸輪從動件2的軸7組裝軸承5之前，在軸7的內部插入螺距調節部件6，接著依次插入軸承5來進行組裝，接著將其壓入於沿著回轉工作臺1的外周面形成的各個插入孔1a的內部並固定。
在此情況下，根據用途，可使用選自推力軸承、滑動軸承、墊圈、軸環、襯套中的一種作為上述螺距調節部件6。
接著，以防止凸輪從動件2從回轉工作臺1脫離的方式與螺釘8螺紋結合，使螺釘的前端位於形成於軸7的一端的卡止槽7a，從而防止凸輪從動件2從回轉工作臺1脫離的現象。
在這種狀態下，如圖4所示，若使上述凸輪從動件2與齒輪傳動式凸輪4相嚙合的方式設置的狀態下，從動軸(省略圖示)借助馬達的驅動進行旋轉來使齒輪傳動式凸輪4一同旋轉，則與齒輪傳動式凸輪4相嚙合的作為凸輪從動件2的滾柱齒輪3進行旋轉，在此情況下，由於滾柱齒輪3與齒輪 傳動式凸輪4的一面進行線接觸或點接觸並旋轉，因此不僅將滾柱齒輪3的磨損最小化，而且還增大接觸率，進而可以實現充分的動力傳遞。
關於上述內容的更具體的說明如下：若上述齒輪傳動式凸輪4進行旋轉，則以齒輪傳動式凸輪4的中心c為基準位於回轉工作臺1的右側的滾柱齒輪3的傾斜面3a與齒輪傳動式凸輪4的左側傾斜面4a相接觸，相反，位於回轉工作臺1的左側的滾柱齒輪3的傾斜面3a與齒輪傳動式凸輪4的右側傾斜面4a相接觸，位於滾柱齒輪3的傾斜面3a與齒輪傳動式凸輪4的右側傾斜面4a之間的滾柱齒輪3一邊維持不與齒輪傳動式凸輪4的任一傾斜面4a相接觸的狀態，一邊傳遞動力，因此可實現回轉工作臺1的順利的旋轉。
另一方面，以如上所述的方式工作的本發明具有如下優點：在擬調節回轉工作臺1的螺距的情況下，隨著改變位於回轉工作臺1和滾柱齒輪3之間的螺距調節部件6的高度h，可以在不改變凸輪從動件2的結構的狀態下也可以調節螺距。
即，在圖5的“a”點，滾柱齒輪3的中心部位相接觸，並傳遞動力，到達“b”點時調高螺距調節部件6的高度h，以便滾柱齒輪3的中心部位相接觸，則螺距發生相當於“s”的變化，因此可以實現螺距的調節。
以上，參照附圖對本發明進行了說明，應理解在不改變技術思想或必要特徵的情況下，本發明所屬技術領域的普通技術人員可以以其他具體的形態實施本發明。
因此，應理解上述實施例在整體上僅是例示性實施例，而不是用於限定本發明的實施例，在上述詳細說明中記載的本發明的發明範圍由後述的發明要求保護範圍定義，從發明要求保護範圍的含義及範圍和其等同概念匯出的所有變更及變形的形態均屬於本發明的技術範圍。

Claims (5)

  1. 一種回轉工作臺裝置，在外殼的內部以能夠旋轉的方式設置有回轉工作臺(1)，在上述回轉工作臺(1)的外周面以規定間隔設置有凸輪從動件(2)，隨著齒輪傳動式凸輪(4)借助從動軸的旋轉來進行旋轉，上述回轉工作臺(1)借助與上述齒輪傳動式凸輪(4)相嚙合的上述凸輪從動件(2)來進行旋轉，其中，作為上述凸輪從動件(2)的滾柱齒輪(3)及上述齒輪傳動式凸輪(4)的剖面呈梯形，上述滾柱齒輪(3)和上述齒輪傳動式凸輪(4)分別具有傾斜面(3a)、傾斜面(4a)，上述凸輪從動件(2)以被軸承(5)支撐且能夠旋轉的方式設置於上述回轉工作臺(1)，在上述回轉工作臺(1)和上述滾柱齒輪(3)之間和上述回轉工作臺(1)的外部設置有用於調節上述回轉工作臺(1)的螺距的螺距調節部件(6)。
  2. 如請求項1之回轉工作臺裝置，其中，上述滾柱齒輪(3)的上述傾斜面(3a)呈直線。
  3. 如請求項1之回轉工作臺裝置，其中，上述滾柱齒輪(3)的上述傾斜面(3a)呈漸開線。
  4. 如請求項1至3中任一項之回轉工作臺裝置，其中，上述螺距調節部件(6)為推力軸承、滑動軸承、墊圈、軸環、襯套中的一種。
  5. 如請求項1之回轉工作臺裝置，其中，上述滾柱齒輪(3)和軸(7)形成為一體，在上述軸(7)的一端形成有環形卡止槽(7a)，在上述卡止槽(7a)設置有與上述回轉工作臺(1)螺紋結合的螺釘(8)。
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