TWM497578U - 直驅式分度盤結構改良 - Google Patents

Description

直驅式分度盤結構改良

本創作係有關於工具機組件之技術領域，特別是以DD馬達結構作為直驅動力之一種直驅式分度盤結構改良。

分度盤係自動化機械中不可或缺之套件，舉凡精密加工、組裝、生產等；皆可用分度盤來產生分度與定位等作用，運用分度盤可精確控制工作台之旋轉，依照加工所需之切削角度，控制工作台產生相對角度上之位移，進而達到精密定位之加工。

習知分度盤多以機械式之蝸桿蝸輪為主，作動時其齒輪的摩擦會產生磨耗，進而形成背隙；故必需經常性的停機保養，以及相關的校正程序。且習知機械式之分度盤多以手動方式調整，無法符合機具自動化的需求。為此，有心人士曾提出以馬達驅動蝸桿蝸輪之教示，但反而衍生出其它缺失。

例如，馬達驅動蝸桿蝸輪時，必需藉由減速裝置作為中繼，除體積增加及結構複雜外，沿馬達傳動軸作動軸線延伸的軸向長度(體積)，必需包含馬達本體、減速裝置、及蝸桿蝸輪等長度，造成佔用加工機台台面及周遭空間等缺失。

因此，如何替換機械式傳動的分度盤，又能精準達成定位、以及縮短軸向長度(體積)等需求，顯為業界所急欲改善的目標。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本創作之主要目的，乃在於提供一種直驅式分度盤結構改良，藉由電驅方式提供作為分度盤之實施，解決習知技藝會有機械磨耗、軸向體積龐大等缺失。

根據本創作上述目的，提出一種直驅式分度盤結構改良，其包括一動力機構、一同心串接於動力機構後端之煞車機構。該動力機構包含同心套設之一殼體、一定子、一轉子、一軸承座、複數個軸承、一迫緊螺帽、一封蓋、以及一連接件。該煞車機構，包含一煞車來令固定座、一煞車環座、一煞車環、一前銜接管、一後軸承、一後銜接管、以及一編碼器。藉由上述構件之組成，動力機構以電驅形式直接驅動，並提供一工作台連接，使其同步旋轉、分度和定位。

1‧‧‧動力機構

11‧‧‧殼體

111‧‧‧殼體軸孔

112‧‧‧電氣盒

113‧‧‧連接管

114‧‧‧電磁閥

115‧‧‧圍壁

116‧‧‧容置空間

117‧‧‧第一出氣道

118‧‧‧第二出氣道

119‧‧‧穿孔

12‧‧‧定子

13‧‧‧轉子

14‧‧‧軸承座

141‧‧‧軸管部

142‧‧‧擋壁

143‧‧‧套接階級

15‧‧‧轉軸

151‧‧‧外螺紋

152‧‧‧階級環部

153‧‧‧連接座

16‧‧‧迫緊螺帽

161‧‧‧內螺紋

17‧‧‧封蓋

171‧‧‧套接環部

172‧‧‧鎖接部

173‧‧‧抵接部

3‧‧‧煞車機構

31‧‧‧煞車來令固定座

311‧‧‧固定座軸孔

312‧‧‧凸環部

313‧‧‧第一中繼氣道

314‧‧‧第二中繼氣道

315‧‧‧煞車片容室

32‧‧‧煞車環座

321‧‧‧環座軸孔

322‧‧‧環槽

323‧‧‧彈性元件容槽

324‧‧‧入氣道

33‧‧‧煞車環

331‧‧‧推頂部

332‧‧‧讓渡區

333‧‧‧第一氣室

334‧‧‧第二氣室

335‧‧‧彈性元件

34‧‧‧前銜接管

35‧‧‧煞車片

36‧‧‧後銜接管

37‧‧‧編碼器

371‧‧‧編碼器組件

5‧‧‧後蓋

51‧‧‧後蓋軸孔

52‧‧‧承槽

521‧‧‧限位壁

A1‧‧‧軸承

A2‧‧‧襯管

A3‧‧‧防塵套

A4‧‧‧後軸承

第1圖 係本創作直驅式分度盤立體示意圖。

第2圖 係第1圖所示實施例局部構件分解示意圖一。

第3圖 係第1圖所示實施例剖面示意圖。

第4圖 係第3圖所示實施例局部示意圖。

第5圖 係第1圖所示實施例局部透視示意圖。

第6圖 係第1圖所示實施例局部構件分解示意圖二。

第7圖 係第6圖所示實施例分解示意圖。

第8圖 係第1圖所示實施例局部剖面示意圖。

第9圖 係第1圖所示實施例作動剖面示意圖。

第10圖 係第1圖所示實施例另一作動剖面示意圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本創作直驅式分度盤結構改良實施例，為便於理解本創作實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至10圖所示，有關直驅式分度盤結構其包括一動力機構1、一同心串接於動力機構1後端之煞車機構3、以及一同心串接於煞車機構3後端之後蓋5；藉由上述構件之組成，動力機構1提供一工作台連接(圖中未示)，並受動力機構1同步運動而達成旋轉、分度和定位等目的，方便配合之加工之機具可對工作台上之工作進行加工(圖中未示)。實施時，煞車機構3與後蓋5，更可選擇性的省略，直接藉由外部控制器電氣連接動力機構1以控制其作動(習知技藝)。

上述動力機構1，請參閱第1~5圖所示，包含同心套設之一殼體11、一容置於殼體11之定子12、一可轉動的容置於定子12之轉子13、一端容置於轉子13；另端與殼體11鎖固之軸承座14、複數個容置設於軸承座14之軸承A1、一容置 於軸承座14並間隔各軸承A1之襯管A2、一穿伸各軸承A1及襯管A2之轉軸15、一螺合於轉軸15外周緣並容置軸承座14之迫緊螺帽16、一套銜於轉軸15外周緣並與軸承座14鎖固，配合迫緊螺帽16限位各軸承A1及襯管A2之封蓋17、一套銜於轉軸15外周緣，並容置於封蓋17前端面之防塵套A3、一鎖設於轉軸15前端面之連接座153、以及一可轉動的容置於定子12且分別與轉子13及軸承座15連接，過渡軸承座15支撐力量給轉子13之連接件18。

該殼體11，如第2~5圖所示；具有一軸向貫穿之殼體軸孔111、一設於殼體11外側之電氣盒112、複數個連接電氣盒112之連接管113、一容置於電氣盒112內之電磁閥114。該電氣盒112係由一圍壁115所界定(如第3圖所示)，並具有一容置空間116，而連接管113則連通容置空間116與電氣盒112外部；且圍壁115具有連通容置空間116與電氣盒112外部之第一、二出氣道117、118(如第5、9、10圖所示)、以及連通容置空間116與殼體軸孔111之穿孔119，該第一、二出氣道117、118一端分別與電磁閥114連接，而穿孔119則供定子12之電氣線路穿伸(圖中未示)。實施時電氣盒112、連接管113、電磁閥114、第一、二出氣道117、118、穿孔119，可對應煞車機構3一併省略。

該軸承座14，如第2、3圖所示；具有一軸向延伸之軸管部141、以及一自軸管部141前端徑向朝外擴大延伸 之擋壁142；軸管部141為一中空管狀體，其前端面更與擋壁142形有一套接階級143。軸管部141容置於轉子13，而擋壁142鎖固於殼體11前端面。

各軸承A1，係容置於軸管部141。

該襯管A2，係為一中空管狀體，並容置於軸管部141。

該轉軸15，如第2、3圖所示；具有一形成於後端外環面之外螺紋151、一自轉軸15前端徑向朝外擴張形成之階級環部152。實施時，轉軸15可為中空管狀體。

該連接座153，係提供預設夾具鎖設(圖中未示)。實施時，該連接座153可選擇性的省略。

該迫緊螺帽16，如第2、3圖所示；具有一與外螺紋151匹配之內螺紋161，且迫緊螺帽16外環面，軸向凹設有複數道凹槽162，方便迫緊螺帽16螺合轉軸15時施力。

該封蓋17，如第2、3圖所示；具有中空之套接環部171、一自套接環部171前端徑向朝外擴張形成之鎖接部172、及一徑向朝內擴張形成之抵接部173。封蓋17與軸承座14之套接階級143相匹配，且鎖接部172與套接階級143其中一階級面鎖固，而抵接部173則與轉軸15之階級環部152，共同界定出一朝前端呈開放之防塵套容室(未編號)，提供防塵套A3塞設。

上述煞車機構3，如第3、5~10圖所示；包含一 鎖設殼體11後端面之煞車來令固定座31、一串接煞車來令固定座31之煞車環座32(如第3圖所示)、一容置於煞車環座32之煞車環33、一鎖接連接件18後端面之前銜接管34(如第8圖所示)、一套設於前銜接管34外周緣，並與煞車來令固定座31抵接之後軸承A4、一鎖接前銜接管34，並與前銜接管34配合而夾固一煞車片35之後銜接管36，該煞車片35外端穿伸煞車環33與煞車來令固定座31之間，並俾使煞車環33可選擇性的緊迫煞車片35、一固設於後銜接管36編碼器組件371、以及一鎖設於煞車環座32後端面之編碼器37，係感測編碼器組件371之轉速、角度、轉距等資料，以供電氣連接之伺服機構作為控制之用(圖中未示，且非本案之重點)。

該煞車來令固定座31，請參閱第4、7~10圖所示；具有軸向貫穿之一固定座軸孔311、軸向形成於後端面之凸環部312、一與第一、二出氣道117、118連通之第一、二中繼氣道313、314、以及一凹設於煞車來令固定座31後端面之煞車片容室315。第一中繼氣道313係對應第一出氣道117位置，軸向貫穿煞車來令固定座31形成(如第9圖所示)，而第二中繼氣道314其中一端對應第二出氣道118位置，形成於煞車來令固定座31前端面，另端則形成於後端面之凸環部312(如第10圖所示)。

該煞車環座32，具有一軸向實穿之環座軸孔321、一凹設於煞車環座32前端面之環槽322、複數個凹設於環槽322 槽底之彈性元件容槽323、以及一端與第一中繼氣道313連接，另端與環槽322連通之入氣道324(如第9圖所示)。該環槽322提供煞車來令固定座31之凸環部312凸伸(如第8圖所示)，以局部封閉環槽322開放端之截面。

該煞車環33，係可活動的容置於環槽322，具有形成於煞車環33前端面之推頂部331及讓渡區332(如第8圖所示)；其中，讓渡區332係與煞車來令固定座31之凸環部312匹配，配合推頂部331，俾以封閉煞車環座32之環槽322開放端，使讓渡區332與凸環部312共同界定出一第一氣室333(如第8、10圖所示)，而煞車環33與煞車環座32環槽322槽底之間共同界定出一第二氣室334(如第8、9圖所示)，並藉由電磁閥114選擇性的自入氣道324或第二中繼氣道314引入氣體，至第二氣室334或第一氣室333而對煞車環33形成位移驅動。實施時，該煞車環33常態受容置於彈性元件容槽323之彈性元件335及第二氣室334之壓力推頂，使推頂部331常態頂抵煞車片35。

該前銜接管34，係為一中空管狀體串接於轉軸15後端，並與連接件18鎖接(如第8圖所示)而與轉軸15(連接件18)同步連動。

該後銜接管36，係為一中空管狀體，串接於前銜接管34後端，而與前銜接管34同步連動。

上述後蓋5，係鎖設並罩合煞車環座32後端面， 具有一軸向貫穿形成之後蓋軸孔51、一沿後蓋軸孔51繞圍形成於後蓋5前端面，並界定出一朝前開放承槽52之限位壁521，承槽52更提供一防塵套A3容置。

是以，上述即為本創作所提供一較佳實施例直驅式分度盤，各部構件及組裝方式之介紹，茲再將本創作之實施例作動特點介紹如下。

首先，動力機構1與相關之伺服機構或控制器電氣連接，轉軸15則提供工作台連接(圖中未示，且為習知技藝)。常態下(如第9圖所示)，電磁閥114作動將一高壓氣體經由第一出氣道117、第一中繼氣道313及入氣道324進入第二氣室334而蓄積形成一推頂的壓力，使煞車環33受第二氣室334內之壓力，朝向煞車片35位移，俾使煞車環33之推頂部331頂抵煞車片35，並限位煞車片35及其相關連接之構件(前、後銜接管34、36、連接件18、轉軸15、及轉子13等)。

當有旋轉工作台需求時，請參閱第10圖所示，電磁閥114受觸發作動，停止對第一出氣道117供氣，高壓氣體改經由第二出氣道118、第二中繼氣道314後對第一氣室333蓄積形成一推頂的壓力，使煞車環33受第一氣室333壓力朝向煞車環座32之環槽322槽底位移，並壓縮彈性元件335，俾使煞車環33之推頂部331不再與煞車片35接觸。此時定子12受觸發而驅動轉子13朝一預設方向自轉，並藉由連接件18傳遞自旋的動力，而連動轉軸15自轉，俾使與轉軸15連接之工作 台旋轉，而與轉軸15串接之前銜接管34與後銜接管36(編碼器組件371)同步旋轉(包含受其夾固之煞車片35)，以觸發編碼器37感測編碼器組件371之轉速、角度等資料，回應電氣連接之伺服機構作為控制之用(圖中未示，且非本案之重點)。

待工作台被轉軸15旋轉至預設角度時，定子12不再驅動轉子13自轉；而電磁閥114受觸發作動停止對第二出氣道118供應高壓氣體(如第9圖所示)，改經由第一出氣道117、第一中繼氣道313及入氣道324對第二氣室334充氣，蓄積推頂的壓力，使煞車環33受第二氣室334之壓力朝向煞車片35位移，俾使煞車環33推頂部331頂抵煞車片35，迫使煞車片35停止轉動。

由於煞車片35受煞車環33推頂；配合煞車來令固定座31，而對煞車片35形成掣動的卡止，使得煞車片35無法再被轉動，連帶的亦使夾固該煞車片35之前、後銜接管34、36，鎖接前銜接管34之連接件18、及與連接件18鎖接之轉軸15亦連動停止，並同步牽引連接件18以限位轉子13，如此便可定位轉軸15連接之工作台，達成工作台之角度高整與維持。

以上所述說明，僅為本創作的較佳實施方式而已，意在明確本創作的特徵，並非用以限定本創作實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本創作所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本創作涵蓋的範圍。

1‧‧‧動力機構

11‧‧‧殼體

112‧‧‧電氣盒

153‧‧‧連接座

Claims (9)

1. 一種直驅式分度盤結構改良，其包括一動力機構、一同心串接於該動力機構後端之煞車機構，其中：該動力機構，包含同心套設之一殼體、一容置於該殼體之定子、一可轉動的容置於該定子之轉子、一端容置於該轉子，另端與該殼體鎖固之軸承座、複數個容置設於該軸承座之軸承、一穿伸各該軸承之轉軸、一螺合於該轉軸外側，並容置於該軸承座之迫緊螺帽、一套銜於該轉軸外周緣並與該軸承座鎖固，配合該迫緊螺帽限位各該軸承之封蓋、以及一可轉動的容置於該定子並分別與該轉子及該軸承座連接，以過渡該軸承座支撐力量給該轉子之連接件；該殼體，具有一軸向貫穿該殼體形成之殼體軸孔、一設於該殼體外側之電氣盒、一容置於該電氣盒內之電磁閥；該電氣盒係由一圍壁所界定，並具有一容置空間；且該圍壁具有連通該容置空間與該電氣盒外部之一第一出氣道、一第二出氣道，該第一出氣道及該第二出氣道一端分別與該電磁閥連接，並受該電磁閥控制形成開閉；該軸承座，具有一軸向延伸之軸管部、以及一自該軸管部前端徑向朝外擴大延伸之擋壁；該軸管部穿伸該轉子，而該擋壁則鎖固於該殼體前端面；該封蓋，具有一中空之套接環部，該套接環部係供 該轉軸一端穿伸；該煞車機構，包含一鎖設該殼體後端面之煞車來令固定座、一串接該煞車來令固定座之煞車環座、一容置於該煞車環座之煞車環、一鎖接該連接件後端面之前銜接管、一套設於該前銜接管外周緣，並與該煞車來令固定座抵接之後軸承、一鎖接該前銜接管，並與該前銜接管配合，而夾固一煞車片之後銜接管，該煞車片外周緣穿伸於該煞車環與該煞車來令固定座之間，俾使該煞車環可選擇性的緊迫限位該煞車片、以及一鎖設於該煞車環座後端面之編碼器；該煞車來令固定座，具有軸向貫穿該煞車來令固定形成之一固定座軸孔、軸向形成於該煞車來令固定座後端面之凸環部、一與該第一出氣道及該第二出氣道連通之第一中繼氣道與一第二中繼氣道；該第一中繼氣道係對應該第一出氣道位置，軸向貫穿該煞車來令固定座形成，而該第二中繼氣道一端對應該第二出氣道位置，形成於該煞車來令固定座前端面，另端則形成於該凸環部；該煞車環座，具有一軸向實穿該煞車環座形成之環座軸孔、一凹設於該煞車環座前端面之環槽、複數個凹設於該環槽槽底之彈性元件容槽、以及一與該第一中繼氣道及該環槽連通之入氣道；該環槽提供該凸環部凸伸，以局部封閉該環槽開放端之截面； 該煞車環，係可活動的容置於該環槽，具有形成於該煞車環前端面之一推頂部及一讓渡區；該讓渡區與該凸環部共同界定出一第一氣室，而該煞車環與該環槽槽底之間共同界定出一第二氣室，藉由該第一氣室或該第二氣室之壓力而位移該煞車環。
2. 如申請專利範圍第1項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該編碼器係感測該後銜接管之轉速、角度等資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該轉軸具有一形成於該轉軸後端外環面之外螺紋、一自該轉軸前端徑向朝外擴張形成之階級環部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該迫緊螺帽具有一與該外螺紋匹配之內螺紋，且該迫緊螺帽外環面，軸向凹設有複數道凹槽，方便該迫緊螺帽螺合該轉軸時施力。
5. 如申請專利範圍第3項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該軸承座進一步具有一套接階級，該套接階級係由該軸管部前端面與該擋壁所界定。
6. 如申請專利範圍第5項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該封蓋進一步具有一自該套接環部前端，徑向朝外擴張形成之鎖接部、以及一徑向朝內擴張形成之抵接部；該封蓋與該套接階級相匹配，且該鎖接部係鎖固於該套接階級。
7. 如申請專利範圍第6項所述之直驅式分度盤結構改良，其中 該抵接部與該階級環部共同界定出一朝前端呈開放之防塵套容室，以提供一防塵套塞設。
8. 如申請專利範圍第1項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該煞車機構之後端面進一步提供一後蓋鎖設，該後蓋係鎖固並罩合於該煞車環座後端面。
9. 如申請專利範圍第8項所述之直驅式分度盤結構改良，其中該後蓋具有一軸向貫穿該後蓋形成之後蓋軸孔、一沿該後蓋軸孔繞圍形成於該後蓋前端面，並界定出一朝前開放承槽之限位壁，該承槽更提供一防塵套容置。