TW202237319A

TW202237319A - 主軸結構

Info

Publication number: TW202237319A
Application number: TW110111582A
Authority: TW
Inventors: 許乃偉
Original assignee: 御成工業有限公司
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-01
Also published as: TWI768797B

Abstract

本發明係關於一種主軸結構，其係包括：一本體係樞設有一轉動軸，該轉動軸之外周面係部份呈外螺紋狀；一浮動座係鎖固組設於該本體上，該浮動座係設有一第一樞部及一第一套合部；一精密螺帽係有一第一螺合部、一第二套合部；一打刀吹氣環係設有一第一氣道；一墊環係設有一第二樞部及一第二氣道；一油缸座係設有一第三樞部；一打刀活塞係設有一第四樞部及至少一第三氣道；一油缸座蓋係設有一第五樞部及一第四氣道。

Description

主軸結構

本發明係與一主軸結構有關，尤指一種主軸結構中，該墊環係設有至少一第二氣道，進入該第三氣道內多餘之該氣體係可由該第二氣道而排出該主軸結構外，該氣體進入該主軸結構內而造成損壞之機率即較低。

按吾人先前所知，習用之主軸結構結構，如台灣專利申請案號：090220570，證書號：216558，專利名稱：應用於工具機直結式主軸之鬆刀機構，該專利案結構係在於：一主軸1，該主軸1上方的內孔壁係以間接方式與聯軸器11連接，並架設於馬達12轉軸外環；一鬆刀油缸模組，係套設於主軸1外環，該鬆刀油缸模組包含有：一鬆刀油缸2；一主軸套筒21；一油缸蓋22，該油缸蓋22外設有一夾刀氣壓接頭221、一鬆刀油壓接頭222及一吹氣接頭223，該夾刀氣壓接頭221及鬆刀油壓接頭222並連結於油缸蓋22內所設之鬆刀油壓通道224及夾刀氣壓通道225；一鬆刀油缸活塞23，係套合於油缸蓋22內，而該鬆刀油缸活塞23內則另設有吹氣通道231，該吹氣通道231係與吹氣接頭223連接；一浮動鬆刀反扣座24，係於該浮動鬆刀反扣座24之座體開設有數個制動區間241，該座體並以導引螺栓242與螺帽243配合鎖固於主軸套筒21，而於導引螺栓242中，則套置有一壓縮彈簧245；一反扣螺帽25，係螺合於主軸1並卡合於浮動鬆刀反扣座24；一頂刀量調整墊片26，係墊置於浮動鬆刀反扣座24與鬆刀油缸2之間；一拉桿3，係置於主軸1內，延續錐形承壓環塊41吹氣通道42之建立與傳遞鬆刀的力量，該拉桿3之下端則可鎖合一刀具5；一承壓元件機構4，係包含有：兩錐形承壓環塊41，在兩錐形承壓環塊41內另設有可以連通各錐形承壓環塊41之吹氣通道42；固定螺絲45，係用以鎖固下壓環46，同時亦可將兩錐形承壓環塊41鎖固於拉桿3上；上壓環44，係配合於錐形承壓環塊41上部之錐形導引部43；下壓環46，係採用固定螺絲45鎖固於兩錐形承壓環塊41之下部；鎖緊螺帽47，係提供鎖緊螺帽47螺合於拉桿3上，並鎖合上壓環44、兩錐形承壓環塊41及下壓環46；該鬆刀油缸模組係套設於主軸1外環，其內設置吹氣通道231，鬆刀油缸活塞23於鬆刀時銜接錐形承壓環塊41建立吹氣通道42並傳遞鬆刀的力量；該承壓元件機構4之兩錐形承壓環塊41係利用圓形公母錐度方式緊密結合於拉桿3外環，並外露於主軸1外環，作為鬆刀時拉桿3與鬆刀油缸活塞23建立吹氣通道231及傳遞鬆刀力之介面，藉由以上之組合可快速提供直結式主軸1所需之鬆刀力與清潔刀把和主軸1的空氣，並縮短主軸1因鬆刀吹氣通道231的設置所增加的長度，以降低主軸1在高速時所造成的震動並提高主軸1轉速。

但此習用應用於工具機直結式主軸之鬆刀機構之缺失係在於：

請輔以圖一所示，該工具機直結式主軸之鬆刀機構中係不具有將該吹氣通道231內多餘之氣體排出之孔道，通常該氣體係帶有水氣，尤其台灣之空氣濕度係相當高，該氣體殘留於該主軸結構內而造成損壞之機率即大為增加。

有鑑於上述習用結構之缺失，本發明人藉多年從事相關行業之製造、生產及設計經驗，終於有一能解決習用弊端之主軸結構之產品問世。

發明所欲解決之問題：該主軸之鬆刀機構中係不具有將該吹氣通道內多餘之氣體排出之孔道，該氣體殘留於該主軸結構內而造成損壞之機率即大為增加。本發明之主軸結構中進入該第三氣道內多餘之該氣體係可由該第二氣道而排出該主軸結構外，進入該主軸結構內而造成損壞之機率即較低。

解決問題之技術手段：一種主軸結構，其係包括：一本體係樞設有一轉動軸，該轉動軸係部份呈外螺紋狀；一浮動座係鎖固組設於該本體上，該浮動座係設有一第一樞部及一第一套合部；一精密螺帽係有一第一螺合部、一第二套合部；一打刀吹氣環係設有一第一氣道；一墊環係設有一第二樞部及一第二氣道；一油缸座係設有一第三樞部；一打刀活塞係設有一第四樞部及至少一第三氣道；一油缸座蓋係設有一第五樞部及一第四氣道。

對照先前技術之功效：進入該第三氣道內多餘之該氣體係可由該第二氣道而排出該主軸結構外，該第三氣道內之該氣體進入該主軸結構內而造成損壞之機率即較低。該第一套合部與該第二套合部之間係形成迂迴路徑，此該迂迴路徑之斷面積係非常少於該第二氣道之斷面積，大部份之該氣體幾乎會由該第二氣道排出，即降低該第二氣道內之該氣體進入之機率。

為使鈞局委員及熟習此項技藝人士對本發明之功效完全瞭解，茲配合圖式及圖號就本發明之結構、組成說明於後，惟以下所述者僅為用來解釋本發明之實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以凡是在本發明之精神下，所作的任何修飾變更皆仍應屬於本發明之保護範圍。

10:本體

11:轉動軸

20:浮動座

21:第一樞部

22:第一套合部

221:第一端面

222:第二端面

23:螺孔

30:精密螺帽

31:第一螺合部

32:第二套合部

321:第三端面

322:第四端面

40:打刀吹氣環

401:第一氣道

41:固定棒

50:墊環

51:第二樞部

52:第二氣道

53:第一固定部

60:油缸座

61:第三樞部

62:第二固定部

70:打刀活塞

71:第四樞部

72:第三氣道

73:第五端面

80:油缸座蓋

81:第五樞部

82:第四氣道

83:第三固定部

84:固定件

圖1、係本發明主軸結構之立體分解圖。

圖2、係本發明主軸結構浮動座之立體圖。

圖3、係本發明主軸結構精密螺帽之立體圖。

圖4、係本發明主軸結構打刀活塞之立體圖。

圖5、係本發明主軸結構之立體組合圖。

圖6、係本發明主軸結構之側視圖。

圖7、係本發明圖6之A-A處之剖視圖。

圖8、係本發明圖7之B處之放大圖。

圖9、係本發明圖7之C處之放大圖。

圖10、係本發明第二操作狀態之剖視圖。

圖11、係本發明圖10之C處之放大圖。

圖12、係本發明圖10之D處之放大圖。

首先請參閱圖1至圖12所示，圖1係本發明主軸結構之立體分解圖，圖2係本發明主軸結構浮動座20之立體圖，圖3係本發明主軸結構精密螺帽30之立體圖，圖4係本發明主軸結構打刀活塞70之立體圖，圖5係本發明主軸結構之立體組合圖，圖6係本發明主軸結構之側視圖，圖7係本發明圖6之A-A處之剖視圖，圖8係本發明圖7之B處之放大圖，圖9係本發明圖7之C處之放大圖，圖10係本發明第二操作狀態之剖視圖，圖11係本發明圖10之C處之放大圖，圖12係本發明圖10之D處之放大圖，本發明係關於一種主軸結構，其係包括：

一本體10，該本體10係組設於各式工具機或各式加工母機上，該本體10內係樞設有一轉動軸11，該轉動軸11係呈圓桿狀，該轉動軸11係呈快速轉動狀，該轉動軸11與該本體10之間係設有至少一組軸承件，該轉動軸11一端係供各式刀具組設，該轉動軸11另端之外周面係部份呈外螺紋狀；

一浮動座20，請輔以圖2及圖7所示，該浮動座20係鎖固組設於該本體10上，該浮動座20係部份位置與該本體10具一間隔，該浮動座20係設有一第一樞部21，該第一樞部21係呈圓穿槽狀，該第一樞部21係供該轉動軸11穿伸，該浮動座20係設有一第一套合部22，該第一套合部22係呈凸圓環體狀，該第一套合部22由軸心往外方向係依序設有一第一端面221及一第二端面222，該第一端面221及該第二端面222係呈平面狀，該第一端面221及該第二端面222係呈相平行狀，該浮動座20係設有複數螺孔23，該螺孔23係呈內螺紋狀，該複數螺孔23係以該第一樞部21為軸心呈間隔環狀排列狀；

一精密螺帽30，請輔以圖3所示，該精密螺帽30係組設於該浮動座20一端，該精密螺帽30係有一第一螺合部31，該第一螺合部31係螺合鎖固於該轉動軸11上，該第一螺合部31係呈內螺紋狀，該精密螺帽30係隨該轉動軸11轉動，該精密螺帽30係設有一第二套合部32，該第二套合部32係與該第一套合部22相對正套合，該第二套合部32與該第一套合部22之間係具有一間隙，該第二套合部32與該第一套合部22之間之間隙係呈迂迴路徑狀，該第二套合部32係呈環凹槽狀，該第二套合部32由軸心往外方向係依序設有一第三端面321及一第四端面322，該第三端面321及該第四端面322係呈平面狀，該第三端面321及該第四端面322係呈相平行狀，該第三端面321係與該第一端面221相對正，該第四端面322係與該第二端面222相對正；

一打刀吹氣環40，該打刀吹氣環40係組設於該轉動軸11上，該打刀吹氣環40係隨該轉動軸11快速轉動，該打刀吹氣環40係設有一第一氣道401；

一固定棒41，該固定棒41係與該轉動軸11及該打刀吹氣環40相組設，該固定棒41係隨該轉動軸11快速轉動，該固定棒41係直向固設於轉動軸11上，使該打刀吹氣環40固於該轉動軸11上，該固定棒41係具一氣體流道，該第一氣道401及該氣體流道係與該轉動軸11內部呈相通狀以提供吹氣；

一墊環50，該墊環50係與該浮動座20相組設，該墊環50係呈圓環體狀，該墊環50係設有一第二樞部51，該第二樞部51係供該精密螺帽 30容置，該第二樞部51係呈圓穿槽狀，該墊環50係設有一第二氣道52，該第二氣道52係與該第二樞部51及該墊環50之外部呈相通狀，該第二氣道52係呈圓穿孔狀，該第二氣道52之軸心係與該第二樞部51之軸心相垂直，該墊環50係設有複數第一固定部53，每一第一固定部53係對正每一螺孔23，該複數第一固定部53之數量係與該複數螺孔23之數量相配合，該第一固定部53呈圓穿孔狀，該複數第一固定部53係以該第二樞部51為軸心呈間隔環狀排列狀；

一油缸座60，該油缸座60係呈圓體狀，該油缸座60係與該墊環50相靠設，該油缸座60係設有一第三樞部61，該第三樞部61係該轉動軸11穿伸，該第三樞部61係呈圓穿槽狀，該油缸座60係設有複數第二固定部62，每一第二固定部62係與每一第一固定部53相對正，該第二固定部62呈圓穿孔狀，該複數第二固定部62係以該第三樞部61為軸心呈間隔環狀排列狀；

一打刀活塞70，請輔以圖4所示，由圖可清楚所示，該打刀活塞70係與該轉動軸11及該油缸座60相組設，該打刀活塞70係部份容置於該第三樞部61內，該打刀活塞70係可於該第三樞部61內直線位移，該打刀活塞70係設有一第四樞部71，該第四樞部71係供該轉動軸11穿伸，該第四樞部71呈圓穿槽狀，該打刀活塞70係設有至少一第三氣道72，該第三氣道72係與該第四樞部71呈相通狀，該第三氣道72一端係與該第一氣道401相對正，該打刀活塞70移位時，該第三氣道72即與該第一氣道401相接近或相遠離，該第三氣道72係略呈L形穿孔狀，該第三氣道72係呈複數個時，該第三氣道72係以呈環狀排列狀，該第四樞部71內係設有一第五端面73，該第五端面73係與該打刀吹氣環40相對正，該第五端面73係呈平面狀，該第三氣道71一端開口係設於該第五端面73處，該打刀活塞70移位時，該第五端面73係與該打刀吹氣環40相靠近或相遠離，該打刀吹氣環40係容設於該第四樞部71內；

一般係有其它機構設於近該主軸結構處而位移該打刀活塞70；

一油缸座蓋80，該油缸座蓋80係與該油缸座60相組設，該油缸座蓋80係設有一第五樞部81，該第五樞部81係供該打刀活塞70一端相容置，部份該打刀活塞70係凸露於該第五樞部81外，受該油缸座蓋80限制，該打刀活塞70係不脫出該油缸座蓋80外，該第五樞部81係呈圓穿槽狀，該油缸座蓋80係設有一第四氣道82，該打刀活塞70移位時，該第四氣道82一端係與該第三氣道72相對正或不對正，該第四氣道82係略呈L形穿孔狀，該第四氣道82另端係連接一氣體源，該油缸座蓋80係設有複數第三固定部83，每一第三固定部83係對正每一第二固定部62，該第三固定部83係呈圓穿孔狀，該複數第三固定部83之數量係與該複數第二固定部62之數量相配合；

該打刀活塞70未移位時，該打刀活塞70係與該打刀吹氣環40具有一間隔，該第三氣道72係與該第四氣道82不對正，該打刀活塞70移位後，該打刀活塞70係與該打刀吹氣環40相接近，該第三氣道72係與該第四氣道82相對正；

複數固定件84，該固定件84之末端係呈外螺紋狀，該固定件84係穿設於該第三固定部83、第二固定部62及該第一固定部53並螺合於該螺孔23處，使該浮動座20、該墊環50、該油缸座60及該油缸座蓋80依序相組設。

請參閱圖5所示，該浮動座20係與該本體10相組設，該精密螺帽30係螺合於該轉動軸11上，該固定棒41係穿設於該轉動軸11處，使該打刀吹氣環40與該轉動軸11相組設，該打刀活塞70係部份隱於該油缸座60內，該固定件84係使該浮動座20、該墊環50、該油缸座60及該油缸座蓋80相組設。

請輔以圖6至圖9，由圖可清楚所示，該打刀活塞70未移位時，該打刀活塞70係與該打刀吹氣環40具有一間隔，該第四氣道82係與該第三氣道72不相對正，該氣體源提供之該氣體則無法由該第三氣道82進入至該第三氣道72內。

請輔以圖10至圖12，位移該打刀活塞70，使該第四氣道82與該第三氣道72一相對正，該打刀活塞70係與該打刀吹氣環40相靠近，該第三氣道72另端與該第一氣道401相靠近，該氣體即從該第四氣道82經由該第三氣道72進入該第一氣道401內，再由該第一氣道401進入該轉動軸11內，該第三氣道72與該打刀吹氣環40之該第一氣道401之間係無法完全密閉，多餘之該氣體係可由該第二氣道52排出該主軸結構外，較少部份之該氣體可能會經由該第一套合部22及該第二套合部32之間之間隙進入該浮動座20內。

本發明另一實施例，該第二氣道52係為複數個，該複數第二氣道52係以該墊環50之軸心呈環狀排列狀。該打刀吹氣環40係設有一第一環溝，該第一環溝係與該第一氣道401呈相通狀，該第三氣道73處之該氣體係進入該第一環溝內再進入至該第一氣道401內，該第三氣道73係為複數個，該打刀活塞70係設有一第二環溝，該第二環溝係可與該複數第三氣道73呈相通狀，該第四氣道82之該氣體進入該第二環溝內而進入該複數第三氣道73內。

本發明主軸結構之優點係在於：

1、進入該第三氣道72內多餘之該氣體係可由該第二氣道52而排出該主軸結構外，該第三氣道72內之該氣體進入該主軸結構內而造成損壞之機率即較低。

2、該第一套合部22與該第二套合部32之間係形成迂迴路徑，此該迂迴路徑之斷面積係非常少於該第二氣道52之斷面積，大部份之該氣體幾乎會由該第二氣道52排出，即降低該第二氣道72內之該氣體進入該本體10內部之機率。

3、該第一套合部22與該第二套合部32之間係形成迂迴路徑狀，較少部份之該氣體還要繞過該第一套合部22與該第二套合部32之間所形成迂迴路徑才可能進入該浮動座20內，該氣體再進入該主軸結構內部之機率即會更低。

因此本發明之主軸結構具有產業利用性、新穎性及進步性，誠能符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請。