TWM522803U - 主軸換檔裝置 - Google Patents

Description

主軸換檔裝置

本新型是有關於一種加工機的零件，特別是指一種主軸換檔裝置。

參閱圖1，一種現有主軸換檔裝置10安裝在一加工機20的一加工頭21內，該主軸換檔裝置10包括一安裝在一馬達22的一輸出軸221與一主軸23之間的轉動軸11，一套結於該輸出軸221的動力輪12，一套結於該轉動軸11可被該動力輪12傳動並連動該轉動軸11的傳動輪13，一安裝在該轉動軸11與該主軸23之間的變速齒輪單元14，及一安裝於該加工頭21的驅動單元(圖未示)。該變速齒輪單元14具有套結於該轉動軸11並彼此連結且可沿該轉動軸11的軸向線性移動的一第一大齒輪141與一第一小齒輪142，及分別套結於該主軸23的一第二小齒輪143與一第二大齒輪144。該驅動單元具有一安裝固定於該加工頭21的壓缸，及一安裝於該壓缸的活塞桿並可帶動該第一大齒輪141與該第一小齒輪142線性移動的Ｕ形撥塊。

當該第一大齒輪141與該第二小齒輪143嚙合，該主軸23處於高速檔，當該第一小齒輪142與該第二大齒輪144嚙合，該主軸23處於低速檔，主要是藉由該壓缸的活塞桿伸出或縮回，驅動該Ｕ形撥塊帶動該第一大齒輪141與該第一小齒輪142移動，進而改變前述齒輪的嚙合以產生換檔變速效果，但該主軸換檔裝置10仍存在下列問題：

一、該主軸換檔裝置10具有該動力輪12、該傳動輪13、該第一大齒輪141、該第一小齒輪142、該第二小齒輪143及該第二大齒輪144，總共六個齒輪，存在齒輪數量較多，容易損耗傳動動能造成電能浪費的問題。

二、該驅動單元的Ｕ形撥塊只與該第一大齒輪141的局部接觸，極易使該第一大齒輪141因為受力不平均產生歪斜，嚴重影響該第一大齒輪141與該第一小齒輪142的線性移動與轉動順暢度，造成該變速齒輪單元14的損壞率、維修成本及使用成本較高。

因此，本新型之目的，即在提供一種可以減少齒輪數量，減少傳動動能損耗避免電能浪費，以及可以降低變速齒輪單元的損壞率、降低維修成本及使用成本的主軸換檔裝置。

於是，本新型主軸換檔裝置，適用於安裝於一加工機，該加工機具有一加工頭，一安裝於該加工頭的馬達，及一呈可轉動地安裝於該加工頭的主軸，該主軸換檔裝置包含一動力輪、一轉動軸、一變速齒輪單元及一驅動單元。

該動力輪安裝於該馬達的一輸出軸並被傳動，該轉動軸呈可轉動地安裝在該加工頭內並與該輸出軸及該主軸平行，該變速齒輪單元包括一套結於該轉動軸並可沿該轉動軸的軸向在一第一位置與一第二位置之間線性移動的套筒，分別安裝於該套筒且三者彼此連動的一傳動小齒輪與一傳動大齒輪，及分別套結於該主軸並可連動該主軸的一從動大齒輪與一從動小齒輪，該傳動大齒輪被該動力輪傳動，該驅動單元包括一安裝於該加工頭的壓缸，一與該壓缸的一缸體連結並可相對該加工頭線性移動的連結板，一安裝連結於該連結板並與該轉動軸平行的軸桿，及一安裝連結於該軸桿並可連動該套筒在該第一位置與該第二位置之間移動的換檔驅動臂，當該套筒在該第一位置，該動力輪傳動該傳動大齒輪，該傳動大齒輪傳動該從動小齒輪，使該主軸處於一高速檔，當該套筒在該第二位置，該動力輪傳動該傳動大齒輪，該傳動小齒輪傳動該從動大齒輪，使該主軸處於一低速檔。

本新型之功效在於：藉由該動力輪直接傳動該傳動大齒輪，可以減少該主軸換檔裝置的齒輪數量、減少傳動動能損耗避免電能浪費，藉由該換檔驅動臂使該套筒受力平均，可以降低該變速齒輪單元的損壞率、降低維修成本及使用成本。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中所使用的相對位置用語，例如“頂”、“底”，是以各圖所示方位暨正常使用方位為基準。

參閱圖2、圖3與圖7，本新型主軸換檔裝置之一實施例適用於安裝於一加工機30，該加工機30具有一加工頭31，一安裝固定於該加工頭31的馬達32，及一沿一頂底方向呈可轉動地安裝於該加工頭31的主軸33，該馬達32具有一沿該頂底方向伸入該加工頭31內的輸出軸321，該實施例包含一動力輪40、一轉動軸50、一變速齒輪單元60及一驅動單元70。

該動力輪40安裝於該馬達32的輸出軸321並可被該輸出軸321傳動。

該轉動軸50沿該頂底方向呈可轉動地安裝在該加工頭31內，並與該輸出軸321和該主軸33平行。

參閱圖3至圖7，該變速齒輪單元60包括一套筒61、一傳動小齒輪62、一傳動大齒輪63、一從動大齒輪64及一從動小齒輪65。

該套筒61套結於該轉動軸50並可沿該轉動軸50的軸向在一第一位置(見圖7)與一第二位置(見圖8)之間線性移動，本實施例是藉由在該套筒61與該轉動軸50之間設置彼此嚙合的數軸向栓齒與數軸向栓槽，使該套筒61可與該轉動軸50連動轉動，並可相對該轉動軸50線性移動。

該傳動小齒輪62與該傳動大齒輪63分別安裝在該套筒61外且三者彼此連動，本實施例該傳動小齒輪62直接設置於該套筒61的底段外，該傳動大齒輪63套裝在該套筒61外彼此鍵結並位於該傳動小齒輪62頂側，且該傳動大齒輪63與該動力輪40嚙合可被傳動。

該從動大齒輪64套置在該主軸33外並彼此鍵結連動，該從動小齒輪65套置在該主軸33外並彼此鍵結連動且位於該從動大齒輪64頂側。

該驅動單元70包括一壓缸71、一連結板72、一軸桿73及一換檔驅動臂74。

該壓缸71具有一缸體711，及一螺鎖固定於該加工頭31使該缸體711可以相對該加工頭31沿該頂底方向線性移動的活塞桿712。

該連結板72與該缸體711鎖結彼此連結。

該軸桿73與該連結板72連結並與該轉動軸50平行，該軸桿73具有一與該連結板72鎖結的頂段731，及一伸入該加工頭31內的底段732。

該換檔驅動臂74安裝連結於該軸桿73並可連動該套筒61在該第一位置與該第二位置之間移動，該換擋驅動臂74具有一套置於該軸桿73的底段732的穿孔741，及一套置於該套筒61的容置槽742。

該驅動單元70還包括一螺鎖於該軸桿73的底段732使該換檔驅動臂74固定並可被該軸桿73連動的螺帽75，一安裝在該容置槽742內並套置在該套筒61外的第一軸承76，一夾置固定於該套筒61使該第一軸承76被限制在該容置槽742內的定位扣環77，及一安裝於該加工頭31供該軸桿73穿置的第二軸承78。本實施例該第二軸承78為線性軸承。

參閱圖7，當該壓缸71的活塞桿712伸出，該缸體711遠離該加工頭31，該套筒61位於該第一位置，該變速齒輪單元60的傳動大齒輪63與該從動小齒輪65嚙合，啟動該馬達32後，藉由該動力輪40傳動該傳動大齒輪63，該傳動大齒輪63傳動該從動小齒輪65，使該主軸33處於高速檔，接著參閱圖8，欲使該主軸33處於低速檔，命該活塞桿712縮回使該缸體711移動靠近該加工頭31，則該連結板72同步移動使該軸桿73與該換檔驅動臂74朝向底端移動，並藉由該換檔驅動臂74帶動該套筒61移動到該第二位置，使該傳動大齒輪63與該從動小齒輪65脫離，變成該傳動小齒輪62與該從動大齒輪64嚙合，啟動該馬達32後，藉由該動力輪40傳動該傳動大齒輪63，該傳動大齒輪63帶動該套筒61與該傳動小齒輪62轉動，該傳動小齒輪62傳動該從動大齒輪64，使該主軸33處於低速檔。

本新型在換檔過程中，可藉由該馬達32每分鐘5轉的速度轉動，以及將該傳動小齒輪62、該傳動大齒輪63、該從動大齒輪64與該從動小齒輪65的接觸齒面製成尖牙狀，防止換檔時該傳動大齒輪63與該從動小齒輪65、該傳動小齒輪62與該從動大齒輪64直接對撞，使本新型的換檔作業順暢。

綜上所述，本新型主軸換檔裝置，具有如下所述之功效及優點，故確實能達成本新型之目的。

一、本新型該主軸換檔裝置具有該動力輪40、該傳動小齒輪62、該傳動大齒輪63、該從動大齒輪64及該從動小齒輪65，總共五個齒輪，可以減少齒輪數量、減少傳動動能損耗避免電能浪費。

二、本新型該驅動單元70的換檔驅動臂74與該套筒61之間藉由該第一軸承76全周面接觸，可以使該套筒61受力平均，以維持良好的線性移動與轉動順暢度，進而可以降低該變速齒輪單元60的損壞率、降低維修成本及使用成本。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型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，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

30‧‧‧加工機
31‧‧‧加工頭
32‧‧‧馬達
321‧‧‧輸出軸
33‧‧‧主軸
40‧‧‧動力輪
50‧‧‧轉動軸
60‧‧‧變速齒輪單元
61‧‧‧套筒
62‧‧‧傳動小齒輪
63‧‧‧傳動大齒輪
64‧‧‧從動大齒輪
65‧‧‧從動小齒輪
70‧‧‧驅動單元
71‧‧‧壓缸
711‧‧‧缸體
712‧‧‧活塞桿
72‧‧‧連結板
73‧‧‧軸桿
731‧‧‧頂段
732‧‧‧底段
74‧‧‧換擋驅動臂
741‧‧‧穿孔
742‧‧‧容置槽
75‧‧‧螺帽
76‧‧‧第一軸承
77‧‧‧定位扣環
78‧‧‧第二軸承

本新型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是一種現有主軸換檔裝置安裝於一加工頭的局部組合剖視圖； 圖2是一立體圖，顯示本新型主軸換檔裝置的一實施例安裝於一加工機的一加工頭； 圖3是一局部組合立體圖，顯示該實施例安裝在該加工機的一馬達與一主軸之間； 圖4是一分解立體圖，顯示該實施例包含一動力輪、一轉動軸、一變速齒輪單元及一驅動單元； 圖5是沿圖2中之線Ⅴ-Ⅴ的一剖面圖，顯示該驅動單元與該變速齒輪單元和該轉動軸； 圖6是沿圖2中之線Ⅵ-Ⅵ的一剖面圖，顯示該變速齒輪單元與該主軸； 圖7是沿圖2中之線Ⅶ-Ⅶ的一剖面圖，顯示該變速齒輪單元的一套筒位於一第一位置，該主軸處於一高速檔；及 圖8是類似圖7的視圖，顯示該套筒位於一第二位置，該主軸處於一低速檔。

30‧‧‧加工機

31‧‧‧加工頭

32‧‧‧馬達

321‧‧‧輸出軸

33‧‧‧主軸

40‧‧‧動力輪

63‧‧‧傳動大齒輪

64‧‧‧從動大齒輪

65‧‧‧從動小齒輪

70‧‧‧驅動單元

71‧‧‧壓缸

711‧‧‧缸體

50‧‧‧轉動軸

60‧‧‧變速齒輪單元

61‧‧‧套筒

62‧‧‧傳動小齒輪

712‧‧‧活塞桿

72‧‧‧連結板

73‧‧‧軸桿

74‧‧‧換擋驅動臂

Claims (5)

1. 一種主軸換檔裝置，適用於安裝於一加工機，該加工機具有一加工頭，一安裝於該加工頭的馬達，及一呈可轉動地安裝於該加工頭的主軸，該主軸換檔裝置包含： 一動力輪，安裝於該馬達的一輸出軸並被傳動； 一轉動軸，呈可轉動地安裝在該加工頭內並與該輸出軸及該主軸平行； 一變速齒輪單元，包括一套結於該轉動軸並可沿該轉動軸的軸向在一第一位置與一第二位置之間線性移動的套筒，分別安裝於該套筒且三者彼此連動的一傳動小齒輪與一傳動大齒輪，及分別套結於該主軸並可連動該主軸的一從動大齒輪與一從動小齒輪，該傳動大齒輪被該動力輪傳動； 一驅動單元，包括一安裝於該加工頭的壓缸，一與該壓缸的一缸體連結並可相對該加工頭線性移動的連結板，一安裝連結於該連結板並與該轉動軸平行的軸桿，及一安裝連結於該軸桿並可連動該套筒在該第一位置與該第二位置之間移動的換檔驅動臂； 當該套筒在該第一位置，該動力輪傳動該傳動大齒輪，該傳動大齒輪傳動該從動小齒輪，使該主軸處於一高速檔，當該套筒在該第二位置，該動力輪傳動該傳動大齒輪，該傳動小齒輪傳動該從動大齒輪，使該主軸處於一低速檔。
2. 如請求項1所述的主軸換檔裝置，其中，該換檔驅動臂具有一穿孔套置於該軸桿，及一容置槽套置於該套筒，該驅動單元還包括一螺鎖於該軸桿使該換檔驅動臂固定並可被該軸桿連動的螺帽，一安裝在該容置槽內並套置在該套筒外的第一軸承，及一夾置固定於該套筒使該第一軸承被限制在該容置槽內的定位扣環。
3. 如請求項1或請求項2所述的主軸換檔裝置，其中，該壓缸還具有一螺鎖固定於該加工頭的活塞桿。
4. 如請求項3所述的主軸換檔裝置，其中，該驅動單元還包括一安裝於該加工頭供該軸桿穿置的第二軸承。
5. 如請求項4所述的主軸換檔裝置，其中，該第二軸承為線性軸承。