TWI499476B - 主軸鎖定螺帽配重系統 - Google Patents

Description

主軸鎖定螺帽配重系統

本發明係有關一種主軸鎖定螺帽配重系統，尤指一種可以對主軸配重做出全方位精確的調校技術。

按，鎖固螺帽主要是用來螺套於軸桿，以進一步鎖固迫緊設於軸桿上的負載件。具體而言，軸桿鎖固螺帽是用來安裝定位機器軸桿(如主軸)或是滾珠螺桿上的負載件(如皮帶輪、軸承)。另，高速主軸一般是裝設在加工機具上。為使主軸套設軸承後得以穩定地定位在加工機具上，一般的做法，是在主軸上螺鎖鎖定螺帽，利用鎖定螺帽迫緊軸承及機件，從而達到與主軸定位的功效。再者，鎖定螺帽緊固在主軸的方式，目前已有多種的結構設計。較為常見的做法，是利用螺帽之環體上鎖螺迫緊螺栓，以迫緊螺栓鎖緊使螺帽內圍變形而緊固主軸。

此外，因為鎖定螺帽安裝固定在主軸時，經常因為製造的瘕疵，或是各迫緊螺栓的重量問題，致使鎖定螺帽隨同主軸高速旋轉時無法達到轉動平衡狀態。一旦主軸運轉發生晃動的狀況時，即表示主軸重心偏離軸心而導致主軸的重心不平衡，因而產生噪音、增加阻力、機件易損壞及降低加工機具的加工精度等缺失。為使鎖固螺帽與主軸得到較佳的轉動平衡效果，一般常見的做法，是直接在鎖固螺帽上直接挖洞去料，藉由調校主軸配重，以達到主軸旋轉平衡之目的，惟，於鎖固螺帽上挖洞去料必 須依靠經驗豐富的師傅，而且必須經過不斷的反覆的調校，方能使鎖固螺帽達到較佳的配重平衡狀態，因而造成操作調校作業上的不便與浪費工時等缺失的產生。

為改善前述缺失，相關技術領域業者已開發出如本國發明第I262262號『主軸平衡螺帽』、新型公告第M273418『高速主軸及其螺帽之封塞結構』及新型第M379665號『螺帽鎖固結構』等專利所示，該等專利係於螺帽週邊設數個孔槽，可視需求狀況而將配重件固接至特定的孔槽內，雖然可以藉由微調主軸之轉動重心，進而使主軸之轉動重心與主軸之軸心能夠重合，而可於主軸運轉時達到平衡轉動的狀態。明確的說，該等專利配重結構是在鎖定螺帽的環體上加設數個配重螺孔，供使用者選擇在配重螺孔鎖入配重塊，進而達到配重調整的效果。然而，各螺孔之間必然具有間隔，一個螺孔僅能螺鎖一個配重塊，以致配重塊無法相對螺帽做細微的位置調整，故而較難以對主軸配重做出較為精確的調校，因此，於主軸運轉時，確實較難以達到平衡轉動的狀態。

緣是，上述該等專利確實未臻完善，仍有再改善的必要性，有鑑於此，本申請人乃積極投入研發，經不斷的研究、設計、實作與試驗，終而有本發明的研發成果。

本發明第一目的在於提供一種主軸鎖定螺帽配重系統，主要是藉由環溝的機能設置，讓配重件以全方位無間距的方式環繞配置在螺帽的任意位置，以達到調整螺帽配重之功效。達成第一目的之技術手段，係於本體軸向貫穿一套孔，以供螺鎖於軸桿上，並於環狀本體表面設螺孔， 螺孔第一端通至本體外表面，以供螺入螺合件。其中，本體外表面上設置包括有環溝，環溝內設置配重組件。配重組件包括配重件及固定結構。配重件沿著環溝調移至特定位置，以固定結構將配重件固定在環溝的特定位置。

本發明第二目的在於提供一種使配重件可快速方便定位於環溝任意位置的主軸鎖定螺帽配重系統，除了可以達成第一目的之功效外，並可對螺帽做出更細微及全方位的配重位置調整，以對軸桿配重做出更為精確的調校，使軸桿重心可以輕易地與軸心重合，進而使軸桿達到平衡轉動的狀態。達成第二目的之技術手段，係於本體軸向貫穿一套孔，以供螺鎖於軸桿上，並於環狀本體表面設螺孔，螺孔第一端通至本體外表面，以供螺入螺合件。其中，本體外表面上設置包括有環溝，環溝內設置配重組件。配重組件包括配重件及固定結構。配重件沿著環溝調移至特定位置，以固定結構將配重件固定在環溝的特定位置。其中，該環溝兩對壁面分別凹設有沿著該軸心環繞的一第一環槽及一第二環槽；該固定結構包括一第一迫緊塊及一第一螺栓，該配重件自頂面縱向穿設一供該第一螺栓螺入的第二螺孔；該配重件一側面設有一突起的勾緣，且設有貫穿另一側面且該第二螺孔相通的一第一通孔，該第一通孔可供該第一迫緊塊置入，該第一迫緊塊相向的內側面設有一第一斜面，該第一迫緊塊之外側面設有一第一卡制部；該配重塊置設於該環溝，該勾緣嵌入該第一環槽，該第一斜面供該第二螺栓螺入推抵，驅使該第一卡制部嵌入該第二環槽。

本發明第三目的在於提供一種使配重件可以完全貼合環溝弧面的主軸鎖定螺帽配重系統，除了可以達成第一目的之功效外，並可讓 配重件可以更為順暢地貼合定位於環溝的任意位置，使得配重調校上可以更為方便容易。達成第三目的之技術手段，係於本體軸向貫穿一套孔，以供螺鎖於軸桿上，並於環狀本體表面設螺孔，螺孔第一端通至本體外表面，以供螺入螺合件。其中，本體外表面上設置包括有環溝，環溝內設置配重組件。配重組件包括配重件及固定結構。配重件沿著環溝調移至特定位置，以固定結構將配重件固定在環溝的特定位置。其中，該配重件之該二側面分別與該環溝的兩對壁之弧面相配合。

本發明第四目的，在於提供一種附加護套的具多功能性的主軸鎖定螺帽配重系統，使主軸鎖定螺帽在平滑表層的覆罩之下，除了可以達到防塵以及降低噪音、風阻之外，並可提升主軸運轉的穩定度。達成第四目的之技術手段，係於本體軸向貫穿一套孔，以供螺鎖於軸桿上，並於環狀本體表面設螺孔，螺孔第一端通至本體外表面，以供螺入螺合件。其中，本體外表面上設置包括有環溝，環溝內設置配重組件。配重組件包括配重件及固定結構。配重件沿著環溝調移至特定位置，以固定結構將配重件固定在環溝的特定位置。其中，該本體套設一護套，該護套具有一與該套孔同軸的通孔，該通孔供該軸桿穿越，該護套貼於該本體表面，並封閉住該至少一螺孔的該第一端。

10‧‧‧本體

12‧‧‧套孔

13‧‧‧環溝

130‧‧‧第一環槽

131‧‧‧第二環槽

132‧‧‧第三環槽

133‧‧‧第四環槽

134‧‧‧第五環槽

135‧‧‧第六環槽

20‧‧‧鎖固機構

21‧‧‧第一螺孔

22‧‧‧螺合件

23‧‧‧迫緊塊

30‧‧‧配重組件

31‧‧‧配重件

31a‧‧‧本體

310‧‧‧第二螺孔

311‧‧‧第一通孔

312‧‧‧勾緣

313‧‧‧第二通孔

314‧‧‧夾片

315‧‧‧抵緣

32‧‧‧固定結構

320‧‧‧第一迫緊塊

320a‧‧‧第一斜面

320b‧‧‧第一卡制部

321‧‧‧第一螺栓

321a‧‧‧第一圓錐面

322‧‧‧第二迫緊塊

322a‧‧‧第二斜面

322b‧‧‧第二卡制部

323‧‧‧第二螺栓

323a‧‧‧第二圓錐面

324‧‧‧第三螺栓

40‧‧‧護套

41‧‧‧筒體

410‧‧‧第一面部

411‧‧‧凸緣

42‧‧‧通孔

圖1係本發明第一種實施例之分解示意圖。

圖2係本發明第一種實施例之剖視意圖。

圖3係圖2局部放大示意圖。

圖4係本發明第一種實施例之另一實施示意圖

圖5係本發明第二種實施例之分解示意圖。

圖6係本發明第二種實施例之剖視示意圖。

圖7係圖6局部放大示意圖。

圖8係本發明第二種實施例之外觀組合示意圖。

圖9係本發明第二種實施例局部的俯視示意圖。

圖10係本發明第三種實施例之分解示意圖。

圖11係本發明第三種實施例之組合示意圖。

圖12係圖11局部放大示意圖。

圖13係本發明第四種實施例之分解示意圖。

圖14係本發明第四種實施例之組合示意圖。

圖15係本發明第四種實施例之另一實施分解示意圖。

圖16係本發明第四種實施例之另一實施組合示意圖。

壹.本發明第一具體實施例

請配合參看圖1~3所示，為達成本發明第一目之具體實施例，係包括一環狀本體10，於本體10上設有一鎖固機構20，鎖固機構20包含於本體10上設有數個第一螺孔21及螺合件22，每一第一螺孔21第一端通至本體10外表面，以供螺入該螺合件20，以達到鎖定軸桿之目的；或是調整主軸配重之目的。本體10軸向貫穿一具有內螺牙的套孔12，以供螺鎖於一軸桿(本圖式例未示)上。本發明主要的部分在於，係於本體10外表面上設置有一環溝13，並於環溝13內設置至少一配重組件30，該配重組件 30包括有一配重件31及一固定結構32。配重件31沿著環溝13調移至一特定位置，並以固定結構32將配重件31固定在環溝13的上述特定位置，如此即可對軸桿配重做出全方位精確的調校。

請配合參看圖1所示為本實施例一種鎖固機構20的可行實施例，係於本體10上設有沿著其徑向環繞的複數個第一螺孔21。第一螺孔21一端連通至本體10外周面，另一端連通至套孔12。第一螺孔21具內螺紋，其內填入一迫緊塊23，藉螺栓22逐漸鎖入第一螺孔21，頂推迫緊塊23，進而使迫緊塊16抵緊軸桿。除此之外，圖4所示則為本實施例另一種鎖固機構20的可行實施例，本體10頂部具有一環斜面，第一螺孔21則是環設於該環斜面上，第一螺孔21一端連通至本體10外周面，另一端連通至套孔12。第一螺孔21具內螺紋140，其內填入一迫緊塊23，藉螺栓22逐漸鎖入第一螺孔21，頂推迫緊塊23，進而使迫緊塊16抵緊軸桿。

貳.本發明第二具體實施例

請配合參看圖1~3所示，為達成本發明第二目之第一種具體實施例。本實施例除了包括第一具體實施例的技術特徵之外，係於環溝13兩對壁面分別凹設有沿著軸心環繞的第一環槽130及第二環槽131；該固定結構30包括一第一迫緊塊320及一第一螺栓321，該配重件31自頂面縱向穿設一供第一螺栓321螺入的第二螺孔310；該配重件31一側面設有一突起的勾緣312，且設有貫穿另一側面且與第二螺孔310相通的一第一通孔311。該第一通孔311可供第一迫緊塊320置入，第一迫緊塊320相向的內側面設有一第一斜面320a；第一迫緊塊320之外側面設有一第一卡制部 320b。配重件31置設於環溝13，該勾緣312嵌入第一環槽130，該第一斜面320a供第一螺栓321螺入推抵，驅使第一卡制部320b嵌入卡制第二環槽131，如此即可使配重件31卡制定位。

此外，如圖3所示，第一螺栓321末端設有一與二斜面320a配合的第一圓錐面321a，用以使螺栓321末端與第二斜面320a接觸的部分可以更為契合，以提升推抵第一迫緊塊320的卡制效果。

參.本發明第三具體實施例

請配合參看圖5~9所示，為達成本發明第二目之第二種具體實施例。本實施例除了包括第一具體實施例的技術特徵之外，係於環溝13兩對壁面分別凹設有沿著軸心環繞的第三環槽132及第四環槽133。該固定結構32包括二第二迫緊塊322及一第二螺栓323。該配重件31自頂面縱向穿設一供第二螺栓323螺入的第二螺孔310，該配重件31設有貫穿二側面且與第二螺孔310相通的第二通孔313，該第二通孔314供二第二迫緊塊322置入，該二第二迫緊塊322相向的內側面各自設有一第二斜面322a，該第二迫緊塊322之外側面各自設有一第二卡制部322b，該二第二斜面322a可供第二螺栓323螺入推抵，進而驅使二第二卡制部322b分別嵌入第三環槽132及第四環槽133，如此即可使配重件31卡制定位。

於具體的運作實施例中，當軸桿運轉而發生晃動的情況時，則表示軸桿重心已經偏離軸心，致使軸桿的重心不平衡，因而會導致噪音、增加阻力及機件易損壞等情事產生。在此情況下，使用者僅需將配重件31置入環溝13的特定位置，並以手工具轉動第二螺栓323，當第二螺栓323末端分別抵住二第二迫緊塊322的斜面322a時，二第二迫緊塊322會因受 到第二螺栓323末端的推抵而往外位移，直到二第二迫緊塊322之卡制部322b分別迫緊環溝13的第三環槽132與第四環槽133為止，如此即可達到配重件31定位之目的，如圖6、7所示。假設軸桿運轉仍然發生晃動的情況時，使用者可透過手工具以反向轉動旋鬆第二螺栓323，當第二螺栓323末端向上位移而離開二第二迫緊塊322的斜面322a時，二第二迫緊塊322則可向內位移而解除卡制的狀況，如此即可將配重件31沿著環溝13再次如上述步驟完成定位，直到軸桿的重心與軸心重合為止。

此外，如圖7所示，第二螺栓323末端設有一與二斜面322a配合的第二圓錐面323a，用以使第二螺栓323末端與二斜面322a接觸的部分可以更為契合，以提升推抵第二迫緊塊322的卡制效果。

肆.本發明第四具體實施例

請配合參看圖10~12所示，為達成本發明第二目之第三種具體實施例。本實施例除了包括第一具體實施例的技術特徵之外，該環溝13兩對壁面分別凹設有沿著該軸心環繞的第五環槽134及第六環槽135，該配重組件30之配重件31與固定結構32為一體結構設置。配重組件30包括一作為配重件31的本體31a，本體31a二側各自向下延伸有一對應夾合以作為固定結構的夾片314，該二夾片314末端各自向外延伸有一抵緣315，該本體31a自頂面縱向穿設一供一第三螺栓324螺入的第二螺孔310，當第三螺栓324螺入第二螺孔310時，第三螺栓324則撐開二夾片314，使二抵緣315可以分別抵住第五環槽134及第六環槽135的壁面。

伍.本發明第五具體實施例

請配合參看圖8、9所示，為達成本發明第三目之具體實施例。係包括 一環狀本體10，於本體10上設有一鎖固機構20，鎖固機構20包含於本體10上設有數個第一螺孔21及螺合件22，每一第一螺孔21第一端通至本體10外表面，以供螺入該螺合件20，以達到鎖定軸桿之目的。本發明主要的部分在於，係於本體10外表面上設置有一環溝13，並於環溝13內設置至少一配重組件30，該配重組件30包括有一配重件31及一固定結構32。配重件31沿著環溝13調移至一特定位置，並以固定結構32將配重件31固定在環溝13的上述特定位置，如此即可對軸桿配重做出全方位精確的調校，配重件之該二側面分別與該環溝的兩對壁之弧面相配合。

陸.本發明第六具體實施例

請配合參看圖13~16所示，為達成本發明第四目的之具體實施例，係包括一環狀本體10，於本體10上設有一鎖固機構20，鎖固機構20包含於本體10上設有數個第一螺孔21及螺合件22，每一第一螺孔21第一端通至本體10外表面，以供螺入該螺合件20，以達到鎖定軸桿之目的。本體10軸向貫穿一具有內螺牙的套孔12，以供螺鎖於一軸桿上。其中，本體10外表面上設置包括有環溝13，該環溝13內設置至少一配重組件30，該配重組件30包括有一配重件31及一固定結構。配重件31沿著環溝13調移至一特定位置，並以固定結構將配重件31固定在環溝13的上述特定位置，俾能對軸桿配重做出全方位精確的調校。具體而言，護套40具有一與套孔12同軸的通孔42，該通孔42可供軸桿穿越。該護套40可貼於本體10表面，並封閉住環溝13以及上述各螺孔11的第一端。另，該護套40包括一圓形筒體41及位於筒體41之第一端面且朝其一軸心突伸的環形第一面部410。該通孔42貫穿第一面部410中央，第一面部410用於貼覆於本體10 之第一端面。該筒體41之第二端面朝其軸心突伸有一環形凸緣411，該凸緣延伸貼覆於本體10之第二端面。此外，如圖14~17所示之筒體41軸心延伸的寬度大於凸緣411朝筒體41之軸心延伸的寬度，凸緣411朝筒體41之軸心延伸的寬度小於0.5公分左右。再者，為方便套入本體10之目的，護套40為一具彈性的材質所製成。此外，為達到較低的風阻效應以降低軸桿運轉的噪音，該護套40外表面係為光滑的表面。

柒.結論

因此，藉由上述之具體實施例說明，可歸納本發明具有下列的優點：

1.本發明可藉由環溝的機能設置，讓配重件以全方位無間距的方式環繞配置在螺帽的任意位置，使配重塊得以相對螺帽做出更為細微的位置調整，因而得以對軸桿配重做出更為精確的調校，使軸桿重心可以輕易地與軸心重合，進而使軸桿達到平衡轉動的狀態。

2.本發明確實可讓軸桿更為平穩地運轉，使軸桿鎖定螺帽在平滑護套的覆設之下，除了可以達到防塵之外，並可降低噪音、風阻及機件損壞之機率。

以上所述，僅為本發明之可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請 鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

10‧‧‧本體

12‧‧‧套孔

13‧‧‧環溝

130‧‧‧第一環槽

131‧‧‧第二環槽

20‧‧‧鎖固機構

21‧‧‧第一螺孔

22‧‧‧螺合件

23‧‧‧迫緊塊

30‧‧‧配重組件

31‧‧‧配重件

310‧‧‧第二螺孔

312‧‧‧勾緣

32‧‧‧固定結構

320‧‧‧第一迫緊塊

320a‧‧‧第一斜面

320b‧‧‧第一卡制部

321‧‧‧第一螺栓

Claims (9)

1. 一種主軸鎖定螺帽配重系統，其包括一環狀本體，該本體上設有至少一第一螺孔，該至少一第一螺孔之第一端通至該本體外表面，供螺入一具有外螺牙的螺合件，該本體軸向貫穿一具有內螺牙的套孔以供螺鎖於一軸桿上；其特徵在於：該本體外表面上設置包括有沿著該本體之一軸心環繞的一環溝，該環溝內設置至少一配重組件，該配重組件包括有一配重件及一固定結構，該配重件沿著該環溝調移至一特定位置，以該固定結構將該配重件固定在該環溝的該特定位置，該環溝兩對壁面分別凹設有沿著該軸心環繞的一第一環槽及一第二環槽；該固定結構包括一第一迫緊塊及一第一螺栓，該配重件自頂面縱向穿設一供該第一螺栓螺入的第二螺孔；該配重件一側面設有一突起的勾緣，且設有貫穿另一側面且該第二螺孔相通的一第一通孔，該第一通孔可供該第一迫緊塊置入，該第一迫緊塊相向的內側面設有一第一斜面，該第一迫緊塊之外側面設有一第一卡制部；該配重塊置設於該環溝，該勾緣嵌入該第一環槽，該第一斜面供該第二螺栓螺入推抵，驅使該第一卡制部嵌入該第二環槽。
2. 如請求項1所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該第一螺栓之末端設有一與該第一斜面配合的第一圓錐面。
3. 如請求項1所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該環溝兩對壁面分別凹設有沿著該軸心環繞的一第三環槽及一第四環槽；該固定結構包括二第二迫緊塊及一第二螺栓，該配重件自頂面縱向穿設一供該第二螺栓螺入的第二螺孔，該配重件設有貫穿二側面且該第二螺孔相通的第二通孔，該 第二通孔供該二第二迫緊塊置入，該二第二迫緊塊相向的內側面各自設有一第二斜面，該第二迫緊塊之外側面各自設有一第二卡制部，該二第二斜面可供該第二螺栓螺入推抵，進而驅使該二第二卡制部分別嵌入該第三環槽及該第四環槽。
4. 如請求項1或3所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該配重件之該二側面分別與該環溝的兩對壁之弧面相配合。
5. 如請求項3所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該第二螺栓之末端設有一與該二第二斜面配合的第二圓錐面。
6. 如請求項1所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該環溝兩對壁面分別凹設有沿著該軸心環繞的一第五環槽及一第六環槽，該配重組件之該配重件與該固定結構與一體結構設置，該配重組件包括一作為該配重件的本體，該本體二側各自向下延伸有一對應夾合以作為該固定結構的夾片，該二夾片末端各自向外延伸有一抵緣，該本體自頂面縱向穿設一供一第三螺栓螺入的第二螺孔，當該第三螺栓螺入該第二螺孔時，該第三螺栓則撐開該二夾片，使該二抵緣分別抵住該第五環槽及該第六環槽。
7. 如請求項1所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該本體套設一護套，該護套具有一與該套孔同軸的通孔，該通孔供該軸桿穿越，該護套貼於該本體表面，並封閉住該至少一螺孔的該第一端。
8. 如請求項7所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該護套包括一圓形筒體及位於該筒體之一第一端面且朝其一軸心突伸的一環形的第一面部，該通孔貫穿該第一面部中央，該第一面部貼覆於該本體之一第一端面，該 筒體之一第二端面且朝其軸心突伸的一環形的凸緣，該凸緣延伸貼覆於該本體之一第二端面。
9. 如請求項8所述之主軸鎖定螺帽配重系統，其中，該筒體之該軸心延伸的寬度大於該凸緣朝該筒體之該軸心延伸的寬度。