TWI593500B - Spindle with cooling circuit - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種工具機，特別是指一種具有冷卻迴路的主軸裝置。
如圖1所示，現有一種主軸裝置的冷卻迴路設計(TW證書號M502528號專利案所揭示的先前技術)，主要是在一呈中空筒狀的主軸軸心1內部穿設有一拉桿件2，且該主軸軸心1具有多數沿軸向設置的輸入孔101及多數沿軸向設置的輸出孔102。
當該主軸裝置在運轉時，利用冷卻液導入於該等輸入孔101，再反向第由該等輸出孔102導出，以使該主軸裝置達到冷卻目的。
雖然這種主軸裝置可達到冷卻目的，但是因為該等輸入孔101與該等輸出孔102必須利用腔鑽加工，但不僅鑽孔刀具容易受損，且此設計較適用於較小長度的主軸裝置，若為較大長度的主軸裝置，因為該等輸入孔101與該等輸出孔102的鑽孔深度較大，必須利用較大馬達驅動鑽孔刀具。
另外，這種主軸裝置是在該主軸軸心1內部設置該等輸入孔101與該等輸出孔102，所以只能對該主軸軸心1局部產生冷卻，但存在於該主軸軸心1較趨近一軸線L的內部及該拉桿件2的熱無法有效帶出，導致該主軸裝置熱變位伸長，零件加工精度不佳，加工熱穩定性較差。
因此，本發明之目的，即在提供一種可增加冷卻面積且產生較佳冷卻效果之具有冷卻迴路的主軸裝置。
於是，本發明具有冷卻迴路的主軸裝置，包含一軸套件、一襯筒單元及一拉桿單元。該軸套件呈中空筒狀且沿一軸線延伸，並具有一第一端部、一沿該軸線相反於該第一端部的第二端部、一圍繞該軸線且可界定出一內孔的內環面，該內孔呈封閉狀。該襯筒單元安裝於該軸套件的內孔中，且呈中空筒狀，並具有一相對於該內環面的外周面、一相反於該外周面且可界定出一軸孔的內周面及至少一對應於該第二端部且由該內周面貫穿至該外周面的引流孔，該軸孔具有一對應該第一端部且呈封閉狀的外側端及一對應該第二端部且呈封閉狀的內側端，在該外周面與該內環面之間產生多數由該第一端部延伸至該第二端部的外冷卻流道。該拉桿單元安裝於該軸孔中，並具有一對應該外側端與該第一端部的第一側部及一沿該軸線相反於該第一側部且對應於該內側端與該第二端部
的第二側部。其中，一冷卻液由該外側端引入於該軸孔，且沿該軸線朝該內側端流動後，經由該引流孔而流入於該等外冷卻流道，再由該第二端部朝該第一端部流動，且由該外側端導出。
本發明之功效在於：利用該軸孔形成一內冷卻流道，且使冷卻液引入於該軸孔中並沿該軸線朝該內側端流動時，即可對該拉桿單元與該襯筒單元的內側進行冷卻，當冷卻液再由該引流孔而流入於該等外冷卻流道時即可再對襯筒單元的外側及該軸套件進行冷卻，可使該主軸單元產生較佳之冷卻效果，且可提昇該主軸裝置的加工精度。
10‧‧‧軸套件
L‧‧‧軸線
11‧‧‧第一端部
12‧‧‧第二端部
13‧‧‧內孔
14‧‧‧內環面
20‧‧‧襯筒單元
21‧‧‧第一筒件
211‧‧‧導引孔
212‧‧‧大孔段
251‧‧‧外側端
252‧‧‧內側端
26‧‧‧內周面
27‧‧‧肩面
30‧‧‧拉桿單元
31‧‧‧第一側部
32‧‧‧第二側部
33‧‧‧夾持件
34‧‧‧定位塊
341‧‧‧導流道
22‧‧‧第二筒件
221‧‧‧引流孔
222‧‧‧徑向段
223‧‧‧軸向段
224‧‧‧導通段
225‧‧‧小孔段
23‧‧‧外周面
24‧‧‧擋塊
25‧‧‧軸孔
40‧‧‧端套
41‧‧‧外端面
42‧‧‧內端面
43‧‧‧凹孔
44‧‧‧注液孔
45‧‧‧出液孔
50‧‧‧定位座
51‧‧‧開孔
60‧‧‧外冷卻流道
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是現有一種主軸裝置的組合剖面圖；圖2是本發明具有冷卻迴路的主軸裝置的一實施例的一組合剖面圖；圖3是該實施例的一局部放大示意圖；圖4是該實施例的另一局部放大示意圖；及圖5是沿圖2中之線V-V的一剖面圖。
參閱圖2、圖3及圖4，本發明具有冷卻迴路的主軸裝置之一實施例，包含一軸套件10、一襯筒單元20、一拉桿單元30、一端套40及一定位座50。
該軸套件10呈中空筒狀且沿一軸線L延伸，並具有一第一端部11、一沿該軸線L相反於該第一端部11的第二端部12、一圍繞該軸線L且可界定出一內孔13的內環面14，該內孔13對應於該第一端部11與該第二端部12均呈封閉狀。
該襯筒單元20安裝於該軸套件10的內孔13中，且呈中空筒狀，並具有一第一筒件21、一沿該軸線L套接於該第一筒件21一側的第二筒件22、一相對於該內環面14且由該第一筒件21延伸至該第二筒件22的外周面23、多數由該外周面23凸設且圍繞該軸線L間隔設置的擋塊24及一相反於該外周面23且可界定出一軸孔25的內周面26。在該外周面23與該內環面14之間產生多數由該第一端部11延伸至該第二端部12的外冷卻流道60。該軸孔25具有一對應該第一端部11且呈封閉狀的外側端251及一對應該第二端部12且呈封閉狀的內側端252，該第一筒件21具有多數對應於該外側端251且由該軸孔25連通至該等外冷卻流道60的導引孔211，該第二筒件22具有多數對應於該內側端252且由該內周面26貫穿至該外周面23的引流孔221，該等引流孔221各具有一垂直於該軸線L的徑向段222、一與該徑向段222連通且平行於該軸線L的軸向段
223及一由該軸向段223連通至該外冷卻流道60的導通段224。另外，該第一筒件21還具有一沿該軸線L設置的大孔段212，該第二筒件22還具有一沿該軸線L設置且內徑小於該大孔段212的小孔段225，該大孔段212與該小孔段225共同形成該軸孔25，且在該第一筒件21與該第二筒件22銜接處形成一肩面27。
該等擋塊24抵靠於該內環面14上，該等擋塊24分佈於該第一筒件21與該第二筒件22，且如圖5所示，本實施例的擋塊24圍繞該軸線L彼此間隔90度，且使該等外冷卻流60道設置於該等擋塊24之間。
該拉桿單元30安裝於該軸孔25中，並具有一對應該外側端251與該第一端部11的第一側部31、一沿該軸線L相反於該第一側部31且對應於該內側端252與該第二端部12的第二側部32、一連接於該第二側部32的夾持件33及一設置於該第一側部31與該第二側部32之間的定位塊34，該夾持件33氣密地穿設於該軸孔25的內側端252中，該定位塊34呈階級塊狀且抵止定位於該第一筒件21與該第二筒件22之間的肩面27上，該定位塊34具有多數分別連通於該大孔段212與該小孔段225的導流道341。
該端套40密封套接於該第一筒件21中，具有一外端面41、一沿該軸線L相反於外端面41且相鄰於該軸孔25的內端面42、一由該內端面42沿該軸線L凹設的凹孔43、一可由外部連通至
該軸孔25且由該外端面41朝該內端面42延伸的注液孔44及一可與該等導引孔211相連通且可朝該外端面41連通的出液孔45，該拉桿單元30的第一側部31安裝於該凹孔43中。
該定位座50套設於該軸套件10的第一端部11且可封閉該內孔13，該定位座50具有一沿該軸線L設置的開孔51，該端套40的外端面41凸出於該開孔51外部。
再如圖2、圖3及圖4所示，當該主軸裝置運轉時，可同時將一冷卻液(如箭頭所示)由該端套40的注液孔44導入於該外側端251，且穿經該定位塊34的該等導流道341、沿該軸線L朝該軸孔25的內側端252流動後，再經由該等引流孔221而流入於該等外冷卻流道60，再由該第二端部12朝該第一端部11流動，且由對應於該外側端251的導引孔211導引至該出液孔45，最後由該出液孔45導出。
因此，當冷卻液由該注液孔44導入，且沿該軸孔25流動時，可對該拉桿單元30及該襯筒單元20的內側進行冷卻，當冷卻液再沿該外冷卻流道60流動，且由該第二端部12朝該第一端部11流動時，可對該襯筒單元20的外側及該軸套件10進行冷卻，因此，可使該主軸裝置的內部與外部同時達到冷卻目的，不僅冷卻液的接觸面機大、冷卻效果佳，且冷卻液先由內再朝外流動產生一循
環冷卻迴路，可有效帶走熱量，減少主軸裝置的熱變位伸長，當高速銑削時，熱穩定性提高，加工切削溫昇少，提高零件加工精度。
值得一提的是，本發明不須要進行冷卻流道的鑽設加工，利用該軸套件10、該襯筒單元20的配合，即可使冷卻迴路自然產生，該主軸裝置整體的結構簡單、製造組配容易，確實可解決現有主軸裝置的技術問題，且可達成本發明預期之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧軸套件
L‧‧‧軸線
11‧‧‧第一端部
12‧‧‧第二端部
13‧‧‧內孔
14‧‧‧內環面
20‧‧‧襯筒單元
21‧‧‧第一筒件
212‧‧‧大孔段
22‧‧‧第二筒件
225‧‧‧小孔段
26‧‧‧內周面
27‧‧‧肩面
30‧‧‧拉桿單元
31‧‧‧第一側部
32‧‧‧第二側部
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341‧‧‧導流道
40‧‧‧端套
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60‧‧‧外冷卻流道
Claims (6)
- 一種具有冷卻迴路的主軸裝置，包含：一軸套件，呈中空筒狀且沿一軸線延伸，並具有一第一端部、一沿該軸線相反於該第一端部的第二端部、一圍繞該軸線且可界定出一內孔的內環面，該內孔呈封閉狀；一襯筒單元，安裝於該軸套件的內孔中，且呈中空筒狀，並具有一相對於該內環面的外周面、一相反於該外周面且可界定出一軸孔的內周面及至少一對應於該第二端部且由該內周面貫穿至該外周面的引流孔，該軸孔具有一對應該第一端部且呈封閉狀的外側端及一對應該第二端部且呈封閉狀的內側端，在該外周面與該內環面之間產生多數由該第一端部延伸至該第二端部的外冷卻流道；及一拉桿單元，安裝於該軸孔中，並具有一對應該外側端與該第一端部的第一側部及一沿該軸線相反於該第一側部且對應於該內側端與該第二端部的第二側部；其中，一冷卻液由該外側端引入於該軸孔，且沿該軸線朝該內側端流動後，經由該引流孔而流入於該等外冷卻流道，再由該第二端部朝該第一端部流動，且由該外側端導出。
- 如請求項1所述的具有冷卻迴路的主軸裝置，還包含一端套，該襯筒單元還具有一第一筒件及一沿該軸線套接於該第一筒件一側的第二筒件，該端套密封套接於該第一筒件中，該外側端對應於該第一筒件，該端套具有一可由外部連通至該軸孔的注液孔及一可與該導引孔相連通且可連通至外部的出液孔，該內側端對應於該第二筒件，該第一 筒件具有一對應於該外側端且由該軸孔連通至該等外冷卻流道的導引孔。
- 如請求項2所述的具有冷卻迴路的主軸裝置，其中，該襯筒單元還具有多數由該外周面凸設且圍繞該軸線間隔設置的擋塊，該等擋塊抵靠於該內環面上，該等擋塊分佈於該第一筒件與該第二筒件，該等外冷卻流道設置於該等導塊之間。
- 如請求項2所述的具有冷卻迴路的主軸裝置，其中，該襯筒單元的端套還具有一外端面、一沿該軸線相反於外端面且相鄰於該軸孔的內端面及一由該內端面沿該軸線凹設的凹孔，該拉桿單元的第一側部安裝於該凹孔中。
- 如請求項4所述的具有冷卻迴路的主軸裝置，還包含一套設於該軸套件的第一端部且可封閉該內孔的定位座，該定位座具有一沿該軸線設置的開孔，該端套的外端面凸出於該開孔外部。
- 如請求項2所述的具有冷卻迴路的主軸裝置，其中，該襯筒單元的第一筒件還具有一沿該軸線設置的大孔段，該第二筒件還具有一沿該軸線設置且內徑小於該大孔段的小孔段，該大孔段與該小孔段共同形成該軸孔，且在該第一筒件與該第二筒件銜接處形成一肩面，該拉桿單元還具有一設置於該第一側部與該第二側部之間的定位塊，該定位塊呈階級塊狀且抵止定位於該第一筒件與該第二筒件之間的肩面上，該定位塊具有多數分別連通於該大孔段與該小孔段的導流道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105101813A TWI593500B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Spindle with cooling circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105101813A TWI593500B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Spindle with cooling circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201726301A TW201726301A (zh) | 2017-08-01 |
| TWI593500B true TWI593500B (zh) | 2017-08-01 |
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ID=60186759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW105101813A TWI593500B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Spindle with cooling circuit |
Country Status (1)
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Citations (6)
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2016
- 2016-01-21 TW TW105101813A patent/TWI593500B/zh not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| TW201726301A (zh) | 2017-08-01 |
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