TWI831181B - 內藏式油壓夾頭 - Google Patents

Abstract

一種內藏式油壓夾頭，包含一油壓缸單元、一夾頭單元及一軸承單元。該油壓缸單元包括一缸體及一心軸件，該缸體具有一缸室，該心軸件具有一活塞環，該夾頭單元可相對於該油壓缸單元轉動，並包括一夾頭本體、一端蓋組、多數夾爪組及多數連動組，該等連動組受該心軸件的移動，可連動所對應的夾爪組沿徑向移動，該軸承單元安裝於該油壓缸單元與該夾頭單元之間，且提供該夾頭單元相對於該油壓缸單元轉動時產生順暢轉動。

Description

內藏式油壓夾頭

本發明是有關於一種加工機，特別是指一種內藏式油壓夾頭。

TW公告號580412專利案一種車床主軸的先前技術揭示，一主軸套貫穿一軸座且配合諸多軸承予以樞接組合，該主軸套一端可供連設夾頭，另一端則固設一皮帶輪及一油壓迴轉缸，且該主軸套內另具有一拉桿，該拉桿尾端固接有一具活塞的端軸，該端軸外設有罩體，利用罩體內的容室供一活塞置入，該罩體與皮帶輪固設，且罩體內及活塞上均設有防漏環，且在端軸另設有供油之油壓迴轉缸，內有進、出油環溝與端軸內之進、出油油路連通，使液壓油可以分別進入活塞的左邊或右邊以推動活塞左右位移，並藉此達到帶動拉桿同步位移之目的，以有效控制夾頭上之夾爪動作。

這種工具機的主軸，因為要設置拉桿，且以油壓控制該拉桿的作動，且以拉桿控制夾頭之夾爪的自動張合，會導致整體結構較為複雜、製造組配較為麻煩，整體體積大、較佔用空間。

因此，本發明的目的，即在提供一種可解決現有缺失的內藏式油壓夾頭。

於是，本發明的內藏式油壓夾頭，包含一油壓缸單元、一夾頭單元及一軸承單元。該油壓缸單元包括一沿一軸線設置的缸體，以及一安裝於該缸體內部的心軸件，該缸體具有一缸室，該心軸件具有一設置於該缸室中的活塞環，該活塞環受油壓作用可沿該軸線相對於該缸室在一第一位置與一第二位置之間轉換，該夾頭單元可相對於該油壓缸單元轉動，並包括一夾頭本體、一安裝於該夾頭本體且圍繞該軸線呈環狀的端蓋組、多數安裝於該夾頭本體且可沿一垂直於該軸線的徑向滑動的夾爪組，以及多數連接於該端蓋組且分別對應於該等夾爪組的連動組，該端蓋組界定出一環槽，每一夾爪組具有一第一斜面，每一連動組具有一與該第一斜面互相貼合的第二斜面，該等連動組受該心軸件沿該軸線的移動，可連動所對應的夾爪組沿徑向移動，該軸承單元安裝於該油壓缸單元與該夾頭單元之間，且位於該缸室與該等夾爪組之間，該軸承單元嵌入該環槽中，該夾頭單元相對於該油壓缸單元轉動時，該軸承單元提供該夾頭單元相對於該油壓缸單元順暢轉動。

本發明的功效在於：利用該夾頭單元的端蓋組與該軸承單元的配合、該端蓋組與該等連動組連接、該等連動組可連動對應的夾爪組，則啟動壓力源且使該心軸件連動該等連動組沿該軸線移動時，可連動所對應的夾爪組沿徑向移動，且當該夾頭單元相對於該油壓缸單元轉動時，利用該端蓋組與該軸承單元產生滑動摩擦，可提供該夾頭單元相對於該油壓缸單元順暢轉動。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本發明內藏式油壓夾頭100的一第一實施例，適宜安裝於一機頭1，該機頭1具有一主軸座101、一軸設於該主軸座101的主軸102，以及一可驅動該主軸102轉動的動力源103(見圖5)，該內藏式油壓夾頭100包含一油壓缸單元10、一夾頭單元20及一軸承單元30。

該油壓缸單元10包括一固定於該主軸座101且相對於該主軸102呈固定不動的側蓋11、一固接於該側蓋11且呈中空筒狀的封罩12、一沿一軸線L設置且安裝於該封罩12內部的缸體13，以及一安裝於該缸體13內部的心軸件14。該側蓋11具有一第一油孔111、以及一第二油孔112，該缸體13具有一與該第一油孔111連通的缸室131，以及一連通於該缸室131與該第二油孔112的油路132，該心軸件14具有一設置於該缸室131中的活塞環141，以及一設置於該活塞環141一側的延伸部142，該延伸部142具有多數圍繞該軸線L呈等角度間隔設置的螺孔143，該活塞環141受自該第一油孔111或該第二油孔112導入的壓力油作用，可沿該軸線L相對於該缸室131在一第一位置(見圖3)與一第二位置(見圖6)之間轉換。

該夾頭單元20受該主軸102連動可相對於該油壓缸單元10轉動，並包括一連接於該主軸102的夾頭本體21、一安裝於該夾頭本體21且圍繞該軸線L呈環狀的端蓋組22、多數安裝於該夾頭本體21且可沿一垂直於該軸線L的徑向滑動的夾爪組23，以及多數連接於該端蓋組22且分別對應於該等夾爪組23的連動組24。該夾頭本體21其中一端穿設於該心軸件14，該夾頭本體21另一端具有三個呈等角度間隔的滑槽211。該端蓋組22具有一位於該缸體13一側的側端蓋221，以及一與該側端蓋221鎖接的軸承蓋222，該側端蓋221與該軸承蓋222共同界定出一開口朝向該延伸部142的環槽223。配合參圖4，每一夾爪組23具有可滑動地插設於所對應的滑槽211中的主爪塊231，以及一可調整地安裝於該主爪塊231的生爪塊232，該主爪塊231具有一鳩尾槽233，以及一設置於該鳩尾槽233槽底的第一斜面234。每一連動組24具有一連接於該軸承蓋222的連接板241，以及一連接於該連接板241的推塊242，配合參圖4，該推塊242具有一可滑動地套設於該鳩尾槽233中的鳩尾凸台243，以及一設置於該鳩尾凸台243頂部且與該第一斜面234貼合的第二斜面244，該等連動組24受該心軸件14、該軸承單元30、該端蓋組22沿該軸線L的移動，可連動所對應的夾爪組23沿徑向移動。

該軸承單元30安裝於該油壓缸單元10與該夾頭單元20之間，且位於該缸室131與該等夾爪組23之間，該軸承單元30嵌入該環槽223中，該夾頭單元20相對於該油壓缸單元10轉動時，該軸承單元30提供該夾頭單元20相對於該油壓缸單元10順暢轉動。本實施例的軸承單元30具有多數滾柱軸承31，每一滾柱軸承31具有一螺鎖於該心軸件14的螺孔143的鎖桿311、一固設於該鎖桿311的內環圈312、一與該側端蓋221及該軸承蓋222呈線接觸的外環圈313，以及多數設置於該內環圈312與該外環圈313之間的滾子314。

為供進一步瞭解本發明各元件配合所產生的作用、運用技術手段，以及所預期達成的功效，將再說明如下，相信當可由此而對本發明有更深入且具體的瞭解。

如圖3及圖5所示，本發明的內藏式油壓夾頭100安裝於該機頭1的主軸座101，且該油壓缸單元10、該夾頭單元20及該軸承單元30已組裝完成。

如圖3所示，當壓力油自該第二油孔112注入，且透過該油路132導入於該缸室131時(如圖3的虛線箭頭所示)，該心軸件14的活塞環141會被壓力油推動而朝圖3的左側移動(如圖3中對應於該心軸件14的實線箭頭所示)，該心軸件14的向左移動會連動該軸承單元30、該端蓋組22與該等連動組24也向左移動，且利用該等鳩尾槽233與該等鳩尾凸台243互相嵌套的作用，以及該等第一斜面234與該等第二斜面244貼合的作用，該等連動組24也會連動所對應的夾爪組23沿徑向移動，圖3中顯示該等夾爪組23同時相對於該軸線L趨近(如圖3的一點鏈線箭頭所示)，且該等夾爪組23對一工件(圖未示)進行夾持。

再如圖5所示，當啟動該動力源103，即可帶動該主軸102及該夾頭單元20相對於該油壓缸單元10及該軸承單元30產生轉動，且在該端蓋組22相對於該等滾柱軸承31轉動時，該軸承單元30提供該夾頭單元20相對於該油壓缸單元10順暢轉動。

如圖6所示，當壓力油自該第一油孔111注入於該缸室131時(如圖6的虛線箭頭所示)，該心軸件14的活塞環141會被壓力油推動而朝圖6的右側移動(如圖6中對應於該心軸件14的實線箭頭所示)，該心軸件14的向右移動會連動該軸承單元30、該端蓋組22與該等連動組24也向右移動，且利用該等鳩尾槽233與該等鳩尾凸台243互相嵌套的作用，以及該等第一斜面234與該等第二斜面244貼合的作用，該等連動組24也會連動所對應的夾爪組23沿徑向移動，圖6中顯示該等夾爪組23同時相對於該軸線L遠離(如圖6的一點鏈線箭頭所示)，則該等夾爪組23對該工件(圖未示)釋放。

因此，本發明可產生的功效歸納如下：

一、往復運動：將該軸承單元30的該等滾柱軸承31圍繞該軸線L呈平均分佈，並利用該側端蓋221與該軸承蓋222分別承靠於該等滾柱軸承31的外環圈313，使得該油壓缸單元10的推動受力會平衡傳達至該等推塊242，完成工件的夾持或放鬆目的。

二、旋轉運動：當該夾頭單元20旋轉時，該油壓缸單元10及該軸承單元30為固定不轉，此時該等滾柱軸承31的外環圈313與該側端蓋221、該軸承蓋222承靠，可讓該夾頭單元20整體更平順的轉動。

三、無須設置拉桿，整體組配簡單且體積小，不佔空間。

再如圖7所示，本發明內藏式油壓夾頭100’的一第二實施例與該第一實施例的差異僅在於：該心軸件14’的延伸部142’呈階級狀，並具有一大徑段143’、一小徑段144’、一介於該大徑段143’與該小徑段144’銜接處的肩部145’， 該心軸件14’還具有一固定於該小徑段144’的擋環146’，該軸承單元30’ 為止推軸承，並具有一安裝於該心軸件14’的小徑段144’且位於該擋環146’ 與該肩部145’之間的內環圈312’、一套設於該端蓋組22的環槽223中的外環圈313’，以及多數設置於該內環圈312’與該外環圈313’之間的滾子314’。 第二實施例也可達成與該第一實施例相同的目的及功效。

再如圖8所示，本發明內藏式油壓夾頭100”的一第三實施例類似於第二實施例，該心軸件14”的延伸部142”呈階級狀，並具有一大徑段143”、一小徑段144”、一介於該大徑段143”與該小徑段144”銜接處的肩部145”， 該心軸件14”還具有一固定於該小徑段144”的擋環146”，且與該第二實施例的差異僅在於：該軸承單元30” 為自潤軸承，且內側緣位於該擋環146” 與該肩部145”之間的小徑段144”，外側緣套設於該端蓋組22的環槽223中。 第三實施例也可達成與該第一、二實施例相同的目的及功效。

綜上所述，本發明的內藏式油壓夾頭，整體組配簡單且體積小、不佔空間，且該夾頭單元轉動時相當順暢、平穩，確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:機頭 101:主軸座 102:主軸 103:動力源 100:內藏式油壓夾頭 10:油壓缸單元 11:側蓋 111:第一油孔 112:第二油孔 12:封罩 13:缸體 131:缸室 132:油路 14:心軸件 141:活塞環 142:延伸部 143:螺孔 20:夾頭單元 21:夾頭本體 211:滑槽 22:端蓋組 221:側端蓋 222:軸承蓋 223:環槽 23:夾爪組 231:主爪塊 232:生爪塊 233:鳩尾槽 234:第一斜面 24:連動組 241:連接板 242:推塊 243:鳩尾凸台 244:第二斜面 30:軸承單元 31:滾柱軸承 311:鎖桿 312:內環圈 313:外環圈 314:滾子 100’:內藏式油壓夾頭 14’:心軸件 142’:延伸部 143’:大徑段 144’:小徑段 145’:肩部 146’:擋環 30’:軸承單元 312’:內環圈 313’:外環圈 314’:滾子 14”:心軸件 142”:延伸部 143”:大徑段 144”:小徑段 145”:肩部 146”:擋環 30”:軸承單元 L:軸線

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明內藏式油壓夾頭的一第一實施例的一立體安裝示意圖； 圖2是該第一實施例的一立體分解圖； 圖3是該第一實施例的一組合剖視示意圖，說明夾持示意； 圖4是沿圖3中之線Ⅳ-Ⅳ的一剖面圖； 圖5是圖3的一旋轉動作示意圖； 圖6是該第一實施例的一放鬆動作示意圖； 圖7是本發明內藏式油壓夾頭的一第二實施該實施例的一組合剖視示意圖；及 圖8是本發明內藏式油壓夾頭的一第三實施該實施例的一組合剖視示意圖。

1:機頭

101:主軸座

100:內藏式油壓夾頭

10:油壓缸單元

11:側蓋

111:第一油孔

112:第二油孔

12:封罩

13:缸體

131:缸室

132:油路

14:心軸件

141:活塞環

142:延伸部

143:螺孔

20:夾頭單元

21:夾頭本體

211:滑槽

22:端蓋組

221:側端蓋

222:軸承蓋

23:夾爪組

231:主爪塊

232:生爪塊

233:鳩尾槽

234:第一斜面

24:連動組

241:連接板

242:推塊

243:第二斜面

244:第二斜面

30:軸承單元

31:滾柱軸承

L:軸線

Claims (5)

1. 一種內藏式油壓夾頭，包含：一油壓缸單元，包括一沿一軸線設置的缸體，以及一安裝於該缸體內部的心軸件，該缸體具有一缸室，該心軸件具有一設置於該缸室中的活塞環，該活塞環受油壓作用可沿該軸線相對於該缸室在一第一位置與一第二位置之間轉換；一夾頭單元，可相對於該油壓缸單元轉動，並包括一夾頭本體、一安裝於該夾頭本體且圍繞該軸線呈環狀的端蓋組、多數安裝於該夾頭本體且可沿一垂直於該軸線的徑向滑動的夾爪組，以及多數連接於該端蓋組且分別對應於該等夾爪組的連動組，該端蓋組具有一側端蓋，以及一與該側端蓋鎖接的軸承蓋，該側端蓋與該軸承蓋共同界定出一環槽，每一夾爪組具有一第一斜面，每一連動組具有一與該第一斜面互相貼合的第二斜面，該等連動組受該心軸件沿該軸線的移動，可連動所對應的夾爪組沿徑向移動；一軸承單元，安裝於該油壓缸單元與該夾頭單元之間，且位於該缸室與該等夾爪組之間，該軸承單元嵌入該環槽中，該夾頭單元相對於該油壓缸單元轉動時，該軸承單元提供該夾頭單元相對於該油壓缸單元順暢轉動。
2. 如請求項1所述的內藏式油壓夾頭，其中，每一夾爪組還具有可滑動地插設於所對應的滑槽中的主爪塊，以及一可調整地安裝於該主爪塊的生爪塊，該主爪塊具有一鳩尾槽，該第一斜面設置於該鳩尾槽槽底，每一連動組還具有 一連接於該軸承蓋的連接板，以及一連接於該連接板的推塊，該推塊具有一鳩尾凸台，該第二斜面設置於該鳩尾凸台頂部。
3. 如請求項2所述的內藏式油壓夾頭，其中，該軸承單元具有多數滾柱軸承，每一滾柱軸承具有一安裝於該心軸件且位於該活塞環一側的鎖桿、一固設於該鎖桿的內環圈、一與該軸承端蓋及該軸承蓋呈線接觸的外環圈，以及多數設置於該內環圈與該外環圈之間的滾子。
4. 如請求項2所述的內藏式油壓夾頭，其中，該軸承單元為止推軸承，並具有一安裝於該心軸件且位於該活塞環一側的內環圈、一嵌套於該環槽的外環圈，以及多數設置於該內環圈與該外環圈之間的滾子。
5. 如請求項2所述的內藏式油壓夾頭，其中，該軸承單元為自潤軸承，安裝於該心軸件且位於該活塞環一側。

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