CN207664413U - 加工主轴的电性传导装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加工主轴的电性传导装置，其是在主轴套座内架设有具套孔的旋转轴，在该旋转轴的套孔内以绝缘方式套设有第一、二导电环，并于该旋转轴的外环面上开设有轴向延伸的第一、二槽沟，一碳刷组件是在旋转轴的外侧对应架设有具第一、二碳刷的碳刷座，该旋转轴上则连结锁设对应该第一、二碳刷的第一、二导通件，另该第一、二导通件分别以穿伸固定于旋转轴的第一、二槽沟内的第一、二导线电性连接该第一、二导电环；如此，当超音波刀把插套于旋转轴的套孔内时，即可与第一、二碳刷作电性连接，以确保电性连接的稳定性，而达到稳定进行高频振动切削作业及提升使用寿命的实用效益。

Description

加工主轴的电性传导装置

技术领域

本实用新型涉及一种可确保电性连接的稳定性，以稳定进行高频振动切削作业及提升使用寿命的加工主轴的电性传导装置。

背景技术

在加工作业的过程中导入高频的振动加工机制，不仅可改善切削加工面的表面粗糙度及提高加工精度，更可降低切削阻力，而增加刀具寿命，而逐渐被广泛应用。

请参阅图1所示，是中国台湾公告第M428012号“高速电气旋转接头”新型专利案，其主要是在外壳座10内以二为轴承的第一导电元件11及第二导电元件12架设一主轴13，其中，该第一导电元件11及第二导电元件12的外圈为连接外部电源的第一传导部111、121，内圈则为第二传导部112、122，并使该第一导电元件11、第二导电元件12及主轴13相互绝缘；该主轴13的末端设有锥孔131，并于该主轴13的管壁内设有二沿轴向延伸的轴孔132及二分别对应该第一导电元件11及第二导电元件12的径向穿孔133；还在该主轴13的二轴孔132末端处分别设有第一电源接点14以及第二电源接点15，该第一电源接点14并以穿伸于主轴13的一侧轴孔132内的第一主轴导线16电性连接该第一导电元件11的第二传导部112，该第二电源接点15则以穿伸于主轴13的另一侧轴孔132内的第二主轴导线17电性连接该第二导电元件12的第二传导部122；于该主轴13的锥孔131接设一超音波刀具20，该超音波刀具20上设有正极的电源接头端21及负极的电源接头端22，以分别与该第一电源接点14及第二电源接点15接触导通，而可驱动超音波刀具20作高频振动；然而，该高速电气旋转接头与超音波刀具20的电性连接方式仍有如下的缺弊：

当超音波刀具20接设于主轴13的锥孔131时，其系利用超音波刀具20上的二电源接头端21、22分别与该第一、二电源接点14、15接触导通，由于该超音波刀具20上的二电源接头端21、22与该第一、二电源接点14、15系仅分别以单点接触的方式作电性导通，当超音波刀具20的二电源接头端21、22未确实的对准第一、二电源接点14、15时，该二电源接头端21、22与第一、二电源接点14、15将无法稳定的接触导通，且于加工过程中，其切削加工时所产生的振动则极易导致二电源接头端21、22与第一、二电源接点14、15脱离接触，而发生瞬间断路的情况，使得超音波刀具20无法稳定的作高频振动，而影响高频振动的切削作业效果。

其是利用二为轴承的第一、二导电元件11、12作电性传导，由于该第一、二导电元件11、12的第一传导部111、121(即外圈)及第二传导部112、122(即内圈)与二者间的钢珠间具有组装间隙，因此，当第一、二导电元件11、12的第二传导部112、122(即内圈)及钢珠随着主轴13高速旋转时，其所产生的离心力或切削加工时所产生的跳动极易使第二传导部112、122(即内圈)及钢珠脱离接触，而发生瞬间断路的情况，使得超音波刀具20无法稳定的高频振动，而影响高频振动的切削作业效果，且当连续地发生瞬间断路/导通的情况时，极易于该第一、二导电元件11、12的第一传导部111、121(即外圈)、第二传导部112、122(即内圈)与钢珠间产生火花放电的现象，而于该第一传导部111、121(即外圈)、第二传导部112、122(即内圈)及钢珠造成电蚀而损伤，进而影响第一、二导电元件11、12的使用寿命。

该主轴13的管壁内系加工成型出二供穿伸第一主轴导线16及第二主轴导线17的轴孔132，由于该主轴13的二轴孔132系轴向延伸有相当长的距离且设于主轴13的管壁内，其不仅不易加工，且主轴13必须加大的外径尺寸，使主轴13的管壁厚度足以加工成型出二轴孔132，而当主轴13外径尺寸加大时，即无法与一般规格尺寸的零组件作配合组装，而必须针对该加大的主轴13另外制作配合的零组件，而造成制作组装上的麻烦。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型设计人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种加工主轴的电性传导装置，以有效改善现有的缺弊，此即为本实用新型的设计宗旨。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种加工主轴的电性传导装置，其特征是包含：

主轴套座；

旋转轴：架设于该主轴套座内，在该旋转轴的第一端设有套孔，该套孔内并分别设有与该旋转轴绝缘的第一导电环及第二导电环，该旋转轴还在外环面上开设有轴向延伸的第一槽沟及第二槽沟；

碳刷组件：是在该旋转轴的第二端处的外侧对应架设有碳刷座，该旋转轴上连结锁设相互绝缘的第一导通件及第二导通件，该第一导通件以穿伸固定于该旋转轴的第一槽沟内的第一导线电性连接该第一导电环，该第二导通件以穿伸固定于该旋转轴的第二槽沟内的第二导线电性连接该第二导电环，还在该碳刷座上装设有弹性压抵该第一导通件的第一碳刷及弹性压抵该第二导通件的第二碳刷。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该主轴套座内设有供架设该旋转轴的复数组轴承及供驱动该旋转轴转动的旋转驱动源。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该旋转轴的套孔内环面开设有第一环槽及第二环槽，在该第一环槽内以绝缘方式套设该第一导电环，该第二环槽内以绝缘方式套设该第二导电环。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该第一导电环与该旋转轴的第一环槽间设有第一绝缘层，该第二导电环与该旋转轴的第二环槽间设有第二绝缘层。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该第一导电环及该第二导电环分别以弹性伸缩且具导电性的弹簧围绕成环圈状。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该碳刷组件的第一导通件、第二导通件以一绝缘套连结锁设于该旋转轴上。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该旋转轴的第一槽沟及第二槽沟内分别填充有绝缘胶，使该第一导线及该第二导线分别固定于该旋转轴的第一槽沟及第二槽沟内。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该碳刷组件的第一碳刷以一第一弹性件抵推而弹性压抵该第一导通件的环侧，该第二碳刷以一第二弹性件抵推而弹性压抵该第二导通件的环侧。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该碳刷组件的碳刷座内设有容室，该容室设有输入口及输出口。

所述的加工主轴的电性传导装置，其中，该碳刷座的输入口连通一空气过滤器，该输出口连通一真空产生器。

本实用新型的优点一，是提供一种加工主轴的电性传导装置，当超音波刀把插套于旋转轴的套孔内时，即利用套孔内的第一、二导电环以环面接触的方式分别与超音波刀把的正、负电极接触导通，以确保电性连接的稳定性，而达到稳定进行高频振动切削作业的实用目的。

本实用新型的优点二，是提供一种加工主轴的电性传导装置，当超音波刀把插套于旋转轴的套孔内时，其系利用套孔内的第一、二导电环以环面接触的方式分别与超音波刀把的正、负电极接触导通，并经由碳刷组件的第一、二导线、第一、二导通件及第一、二碳刷作电性连接，而可确保电性连接的稳定性，以防止发生瞬间断路的情况，并避免产生火花放电的现象，而达到提升使用寿命的实用目的。

本实用新型的优点三，是提供一种加工主轴的电性传导装置，其是在旋转轴的外环面上开设有轴向延伸的第一、二槽沟，以分别穿伸固定电性连接于第一、二导电环及碳刷组件的第一、二导通件间的第一、二导线，而毋须加大旋转轴的外径尺寸，即可直接于一般规格尺寸的旋转轴上直接加工成型出第一、二槽沟，并可与一般规格尺寸的零组件作配合组装，而达到易于制作组装的实用目的。

附图说明

图1是中国台湾第M428012号新型专利案的使用示意图。

图2是本实用新型的剖面示意图。

图3是图2的A部份的放大示意图。

图4是本实用新型碳刷组件的结构示意图。

图5是本实用新型的使用示意图(一)。

图6是图5B部份的放大示意图。

图7是本实用新型的使用示意图(二)。

图8是图7C部份的放大示意图。

图9是本实用新型碳刷组件的动作示意图。

附图标记说明：[现有部分]10-外壳座；11-第一导电元件；111-第一传导部；112-第二传导部；12-第二导电元件；121-第一传导部；122-第二传导部；13-主轴；131-锥孔；132-轴孔；133-穿孔；14-第一电源接点；15-第二电源接点；16-第一主轴导线；17-第二主轴导线；20-超音波刀具；21-电源接头端；22-电源接头端；[本实用新型部份]30-主轴套座；301-轴承；302-旋转驱动源；31-旋转轴；311-套孔；3111-第一环槽；3112-第二环槽；312-第一槽沟；313-第二槽沟；32-第一导电环；321-第一绝缘层；33-第二导电环；331-第二绝缘层；40-碳刷组件；41-碳刷座；411-容室；4111-输入口；4112-输出口；42-第一导通件；421-第一导线；43-第二导通件；431-第二导线；44-绝缘套；45-第一碳刷；451-第一弹性件；46-第二碳刷；461-第二弹性件；47-空气过滤器；48-真空产生器；50-超音波刀把；51-加工刀具；52-插置部；53-正电极；54-负电极。

具体实施方式

为使本实用新型能够被更进一步的了解，兹举一较佳实施例并配合图式，详述如后：

请参阅图2、图3、图4所示，本实用新型加工主轴的电性传导装置，其是在主轴套座30的内部设有复数组轴承301，以架设一旋转轴31，该主轴套座30内装设有可为内藏式马达的旋转驱动源302，以供驱动该旋转轴31转动，该旋转轴31内则可装设有作拉刀或松刀动作的打刀机构(图式中未显示)，由于该旋转驱动源302及打刀机构是现有技术，且非为本实用新型的重点，因此不予赘述；该旋转轴31的第一端设有呈圆锥状的套孔311，并于该套孔311的内环面上开设有二环槽，以供分别以绝缘方式套设一导电环；于本实施例中，该旋转轴31的套孔311内环面开设有第一环槽3111及第二环槽3112，在该第一环槽3111内以绝缘方式套设第一导电环32，该第二环槽3112内则以绝缘方式套设第二导电环33，其中，该第一导电环32及该第二导电环33分别以可弹性伸缩且具导电性的弹簧围绕成环圈状，并于该第一导电环32与该第一环槽3111间设有可为绝缘胶的第一绝缘层321，该第二导电环33与该第二环槽3112间则设有可为绝缘胶的第二绝缘层331，而使该第一导电环32、第二导电环33与该旋转轴31保持绝缘；还在该旋转轴31的外环面一侧处开设有轴向延伸且呈开放状的第一槽沟312，另一侧处则开设有轴向延伸且呈开放状的第二槽沟313，并使该第一槽沟312的第一端连通该第一环槽3111，该第二槽沟313的第一端则连通该第二环槽3112；一碳刷组件40是在该旋转轴31的第二端处的外侧对应架设有一碳刷座41，在该碳刷座41内设有容室411，并于该容室411内以绝缘方式设有呈圆环状的第一导通件42及第二导通件43，并使该第一导通件42及第二导通件43与该旋转轴31旋转同动；于本实施例中，该第一导通件42、第二导通件43以绝缘套44连结锁设于该旋转轴31上，使该第一导通件42、第二导通件43及旋转轴31旋转同动并保持绝缘；该第一导通件42并以穿伸固定于旋转轴31的第一槽沟312内的第一导线421与该第一导电环32作电性连接，该第二导通件43则以穿伸固定于旋转轴31的第二槽沟313的第二导线431与该第二导电环33作电性连接；于本实施例中，该旋转轴31的第一槽沟312及第二槽沟313内分别填充有绝缘胶，使该第一导线421及第二导线431分别固定于旋转轴31的第一槽沟312及第二槽沟313内；还在该碳刷座41上装设一以第一弹性件451抵推而弹性压抵该第一导通件42环侧的第一碳刷45及一以第二弹性件461抵推而弹性压抵该第二导通件43环侧的第二碳刷46，并使该第一碳刷45及第二碳刷46电性连接至一控制器(图式中未显示)，进而使该第一导电环32可经由第一导线421、第一导通件42及第一碳刷45电性连接至控制器(图式中未显示)，该第二导电环33则可经由第二导线431、第二导通件43及第二碳刷46电性连接至控制器(图式中未显示)；于本实施例中，该碳刷座41的容室411设有输入口4111及输出口4112，并于该输入口4111连通一空气过滤器47，该输出口4112则连通一真空产生器48，而以该真空产生器48抽吸该碳刷座41的容室411内的空气，该碳刷座41外部的空气则经由空气过滤器47过滤后进入容室411内，进而以该碳刷座41的容室411内流通的气流将第一碳刷45及第二碳刷46与第一导通件42及第二导通件43压抵摩擦时产生的粉尘排出，并使该第一碳刷45及第二碳刷46与第一导通件42及第二导通件43进行散热。

请再参阅图2、图3、图4所示，本实用新型是在旋转轴31的外环面上开设轴向延伸且呈开放状的第一槽沟312及第二槽沟313，以分别穿伸固定电性连接于第一导电环32、第二导电环33及碳刷组件40的第一导通件42及第二导通件43间的第一导线421及第二导线431，而毋须加大旋转轴31的外径尺寸，即可直接于一般规格尺寸的旋转轴31上直接加工成型出第一槽沟312及第二槽沟313，并可与一般规格尺寸的零组件作配合组装，而达到易于制作组装的实用效益。

请参阅图5、图6所示，本实用新型于进行加工作业时，其系先于该旋转轴31的套孔311装设一超音波刀把50，该超音波刀把50的第一端装设有加工刀具51，第二端则设有呈圆锥柱状的插置部52，以供插套于旋转轴31的套孔311内，并于该插置部52的外环面上设有呈圆环状的正电极53及负电极54，并使该正电极53及负电极54分别电性连接内部的超音波振动组件(图式中未显示)；当超音波刀把50的插置部52插套于旋转轴31的套孔311内时，即利用该旋转轴31的套孔311内的第一导电环32及第二导电环33以环面接触的方式分别与超音波刀把50的正电极53及负电极54接触导通，该第一导电环32再经由第一导线421、第一导通件42及第一碳刷45电性连接至控制器(图式中未显示)，该第二导电环33则经由第二导线431、第二导通件43及第二碳刷46电性连接至控制器(图式中未显示)，由于该第一导电环32及第二导电环33与超音波刀把50的正电极53及负电极54以环面接触的方式作接触导通，因此，即便于超音波刀把50产生微量偏转，仍可使该第一导电环32及第二导电环33分别与超音波刀把50的正电极53及负电极54保持接触导通，以确保电性连接的稳定性。

请参阅图7、图8、图9所示，于进行加工作业时，其由主轴套座30内的旋转驱动源302驱动该旋转轴31，以带动该超音波刀把50及加工刀具51高速旋转，并驱动该超音波刀把50及加工刀具51高频振动，以进行高频振动的切削作业，且于进行高频振动的切削作业过程中，该碳刷组件40的第一碳刷45及第二碳刷46分别与第一导通件42及第二导通件43摩擦接触而产生粉尘及高热，即以该真空产生器48抽吸该碳刷座41的容室411内的空气，该碳刷座41外部的空气则经由空气过滤器47过滤后进入容室411内，进而以该碳刷座41的容室411内流通的气流将第一碳刷45及第二碳刷46与第一导通件42及第二导通件43压抵摩擦时产生的粉尘排出，并使该第一碳刷45及第二碳刷46与第一导通件42及第二导通件43进行散热；如此，于进行高频振动的切削作业过程中，由于该旋转轴31的套孔311内的第一导电环32及第二导电环33与超音波刀把50的正电极53及负电极54以环面接触的方式作接触导通，且该碳刷组件40的第一碳刷45及第二碳刷46分别受到第一弹性件451及第二弹性件461的弹力抵推，使该第一碳刷45及第二碳刷46分别与第一导通件42及第二导通件43保持压抵接触导通，而可确保电性连接的稳定性，以防止发生瞬间断路的情况，并避免产生火花放电的现象，而达到稳定进行高频振动切削作业及提升使用寿命的实用效益。

Claims (10)

1.一种加工主轴的电性传导装置，其特征是包含：

主轴套座；

旋转轴：架设于该主轴套座内，在该旋转轴的第一端设有套孔，该套孔内并分别设有与该旋转轴绝缘的第一导电环及第二导电环，该旋转轴还在外环面上开设有轴向延伸的第一槽沟及第二槽沟；

碳刷组件：是在该旋转轴的第二端处的外侧对应架设有碳刷座，该旋转轴上连结锁设相互绝缘的第一导通件及第二导通件，该第一导通件以穿伸固定于该旋转轴的第一槽沟内的第一导线电性连接该第一导电环，该第二导通件以穿伸固定于该旋转轴的第二槽沟内的第二导线电性连接该第二导电环，还在该碳刷座上装设有弹性压抵该第一导通件的第一碳刷及弹性压抵该第二导通件的第二碳刷。

2.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该主轴套座内设有供架设该旋转轴的复数组轴承及供驱动该旋转轴转动的旋转驱动源。

3.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该旋转轴的套孔内环面开设有第一环槽及第二环槽，在该第一环槽内以绝缘方式套设该第一导电环，该第二环槽内以绝缘方式套设该第二导电环。

4.根据权利要求3所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该第一导电环与该旋转轴的第一环槽间设有第一绝缘层，该第二导电环与该旋转轴的第二环槽间设有第二绝缘层。

5.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该第一导电环及该第二导电环分别以弹性伸缩且具导电性的弹簧围绕成环圈状。

6.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该碳刷组件的第一导通件、第二导通件以一绝缘套连结锁设于该旋转轴上。

7.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该旋转轴的第一槽沟及第二槽沟内分别填充有绝缘胶，使该第一导线及该第二导线分别固定于该旋转轴的第一槽沟及第二槽沟内。

8.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该碳刷组件的第一碳刷以一第一弹性件抵推而弹性压抵该第一导通件的环侧，该第二碳刷以一第二弹性件抵推而弹性压抵该第二导通件的环侧。

9.根据权利要求1所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该碳刷组件的碳刷座内设有容室，该容室设有输入口及输出口。

10.根据权利要求9所述的加工主轴的电性传导装置，其特征在于，该碳刷座的输入口连通一空气过滤器，该输出口连通一真空产生器。