TWM596674U

TWM596674U - 具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭

Info

Publication number: TWM596674U
Application number: TW109202814U
Authority: TW
Inventors: 林芳宇
Original assignee: 安禾精密工業有限公司
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-06-11

Abstract

一種具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭，其係一主軸頭包含一基體、兩軸向不同並可轉動之第一、二主軸、一連動齒輪組，該連動齒輪組可嚙合傳動該第一主軸之動力齒輪、第二主軸之驅動輪，主要係基體於平行第二主軸外側設置一離合器；其中於第二主軸與驅動輪穿套之斷面設為凹凸配合，而離合器包含一接環座、一撥塊、一可彈性移動之撥控軸、一定位座；利用接環座套設於驅動輪外側，而撥塊包含一連結接環座之基部、一臂部，撥控軸之第一端可轉動地連接臂部，撥控軸穿套一彈簧，第二端穿出該固定於基體外側之定位座並於末端連結固定一供拉動之控座；當第二主軸不需加工時，施力作動控座，以連動撥控軸、撥塊、接環座，使驅動輪沿第二主軸軸向位移而脫離嚙合連動齒輪組，控制第二主軸不受第一主軸之動力連動，減少第二主軸動力輸出損耗，增長機件使用壽命。

Description

具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭

本創作係關於一種涉及於機械加工之技術領域，尤指具有立臥雙軸式的機械加工機，針對加工機之主軸頭設置一離合器。

按由以往銑床等切削加工機，會區分為立式加工機或臥式加工機，針對工件不同加工需求，將工件移置於立式加工機，或是臥式加工機進行切削加工，造成作業耗時的缺點，因此證書號M533551號「具立臥雙向主軸之主軸頭」新型專利案<下稱：參考引證案>，針對及此，發展出立、臥雙向主軸的結構。

參考引證案之主要特徵係包含：一第一軸之一端可旋轉地穿入於一殼體且另一端凸出殼體，該第一軸於殼體中之一端形成傘齒輪，一第一主軸相對第一軸呈九十度可旋轉地穿設於殼體中且位於第一軸下方，一第一齒輪軸向套設於第一主軸，第一齒輪與第一軸具傘齒輪端相嚙合，一第二主軸係與該第一主軸呈交叉形成九十度且可旋轉地穿設於殼體中，一第二齒輪軸向套設於第一軸於殼體中處，一第三齒輪設於殼體中且位於第一軸與第二主軸間，第三齒輪與第二齒輪相嚙合，一第四齒輪軸向套設於第二主軸，第四齒輪與第三齒輪相嚙合；藉以第二主軸、第一主軸與第一軸皆裝設有齒輪並以各齒輪相嚙合帶動，當第一軸轉動時，同時帶動第一主軸與第二主軸一同轉動，藉此可以同時加工多個面，不需更換機臺而可以節省時間，並且立式主軸與臥式主軸於同一個主軸頭而能節省加工時占用之空間。

參考引證案之技術可以在不需更換機台之下，便能在一加工機來對工件的不同進行加工；惟，參考引證案之第一軸嚙合第一主軸，呈水平之第一主軸與呈縱向之第二主軸之間，係通過第二軸傳動第二主軸，因此工件在第一主軸之加工頭加工時，由動力輸入第一軸，令第一軸帶動第一主軸的加工頭對工件加工，但是第二主軸的加工頭若不需加工工件者，仍然會因為第一主軸轉動，繼而帶動第二軸來連動第二主軸，形成第一主軸因為加工而運轉，第二主軸的加工頭即使沒有加工作業也仍然要運轉，浪費了第一軸的輸入動力，增加第一軸、第二軸、第二主軸及其相關元件的磨耗，降低機件使用壽命。

本創作人有鑑於前述的間題，進而研究開發，因此本創作主要目的係在提供一種具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭，其主要係於主軸頭安裝一離合器，通過離合器之離合控制，在驅動立式加工之第一主軸轉動時，另一臥式加工的第二主軸不會轉動，減少動力輸出損耗與機件磨損，增長使用壽命。

本創作係提供一種具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭，其係一主軸頭包含一基體、一穿裝於該基體一側並且可轉動之第一主軸、一安裝於該基體一端之第二主軸、一受動力輪直交傳動之連動齒輪組，該連動齒輪組可嚙合連動該第一主軸之一動力齒輪，以及該第二主軸之一驅動輪，該基體於相鄰平行該第二主軸之外側係設置一離合器，其中，用以組穿該第二主軸之該驅動輪包含一軸身、一穿設該驅動輪之穿孔，藉以該驅動輪之該穿孔與該第二主軸穿套處之橫斷面呈非圓形，供該驅動輪可隨該第二主軸轉動、並且可沿該第二主軸軸向位移；

該離合器係包含一接環座、一撥塊、一可彈性移動之撥控軸、一定位座；其中，該接環座係可轉動地套設於該驅動輪之該軸身外側；該撥塊係包含一連結該接環座之基部、一臂部；該撥控軸之兩端分別是一第一、二端，該第一、二端之間形成一身部，該第一端係可轉動地橫向連設於該臂部，該身部係套設一供該撥控軸彈性回位之彈簧；該定位座係可連結於該基體外而固定不動，中央設置一供該第二端穿伸之貫孔，該第二端穿伸出該貫孔外的末端，係連結固定一供拉動之控座；當該第二主軸不需進行加工時，作動該控座產生位移，連動該撥控軸、該撥塊、該接環座以使該驅動輪沿該第二主軸軸向位移而呈脫離其嚙合該連動齒輪組的狀態，形成該第一主軸之動力不連動該第二主軸。

因此本創作可以提供下列之功效：

1、本創作主要係於具備第一、二主軸的立臥雙向加工的主軸頭安裝一離合器，第一、二主軸之間設有一連動齒輪組來連動嚙合，在第一主軸進行加工，本創作可使不需加工的第二主軸不受連動；其中，利用離合器撥動第二主軸與連動齒輪組嚙合的驅動輪，進而使第二主軸與第一主軸解除、暫時切斷連動關係，因此第一主軸進行立式加工銑削時，第一主軸之動力不會傳達第二主軸，降低動力的損耗，讓機件的使用壽命有效增長，減少機件作動之噪音；反之，第一、二主軸都需要同時在不同加工面來工作時，控制離合器將驅動輪撥回原位，與連動齒輪組重新嚙合，便能使第一主軸動力輸出，可經由連動齒輪組來連動第二主軸，讓第一、二主軸在不同加工面進行加工，相當實用便利。

2、本創作之離合器包含了對驅動輪之改變，以及接環座、撥塊、撥控軸、定位座的整體組合，只要施力拉動撥控軸，便可連動撥塊、接環座及驅動輪，使驅動輪產生位移便能解除驅動輪嚙合連動齒輪組狀態；操作方便快速，驅動輪與連結齒輪組之離、合狀態，定位明確有效。

10:主軸頭

12:基體

13:側孔

20:第一主軸

21:動力齒輪

30:立式加工端

35:臥式加工端

40:第二主軸

41:驅動輪

411:軸身

413:鍵合件

414:穿孔

43:接環座

431:軸承

432:突肋

44:止環

50:連動齒輪組

51:從動軸

52:第一從動輪

53:第二從動輪

60:離合器

61:撥塊

611:基部

612:卡槽

613:臂部

614:通孔

615:軸套

62:撥控軸

621:第一端

622:肩部

623:身部

624:第二端

6211:束環

63:定向銷

64:固銷

65:彈簧

66:定位座

661:貫孔

662:柱部

663:缺槽

67:滑槽

68:罩體

681:固定孔

682:蓋片

第1圖係本創作較佳實施例之立體圖。

第2圖係本創作較佳實施例之另一角度立體圖。

第3圖係本創作較佳實施例之元件立體分解圖。

第4圖係本創作較佳實施例之底視平面圖。

第5圖係本創作較佳實施例之第4圖之5-5斷面剖視圖。

第6圖係本創作較佳實施例之上視平面圖。

第7圖係本創作較佳實施例之第6圖之7-7斷面剖視圖。

第8圖係本創作較佳實施例之端視平面圖。

第9圖係本創作較佳實施例之第8圖之9-9斷面剖視圖。

第10圖係本創作較佳實施例之離合器元件立體分解圖。

第11圖係本創作較佳實施例之離合器立體示意圖。

第12圖係本創作較佳實施例之離合器動作剖視圖。

第13圖係本創作較佳實施例之離合器動作立體圖。

第14圖係本創作較佳實施例之離合器脫離連動齒輪組的放大立體圖(一)。

第15圖係本創作較佳實施例之離合器脫離連動齒輪組的放大立體圖(二)。

本創作係一種具離合切換立銑臥銑之雙向主軸頭，請參看第1、2、3圖，基本上，主軸頭10係包含一基體12、一可轉動地組穿安裝於基體12一側之第一主軸20、一安裝於基體12一端之第二主軸40、一被第一主軸20直交傳動之連動齒輪組50，該連動齒輪組50可嚙合連動第一、二主軸20、40，第一主軸20設有一立式加工端30，第二主軸40設有一臥式加工端35，本創作主要係於基體12一側設置一離合器60；藉以離合器60控制第二主軸40脫離或嚙合連動齒輪組50，進而與第一主軸20產生連動與否的狀態。

以下說明本創作之第一主軸20、第二主軸40、連動齒輪組50、離合器60之關係位置，請參看第3、4、5圖；其中，第一主軸20於基體12內，組穿固定一傘齒狀之動力齒輪21，末端係設置為一立式加工端30，利用立式加工端30安裝夾頭、刀具來對工件進行立式銑削加工；另如第3、6、7圖，基體12相對垂直於第一主軸20之一側安裝該連動齒輪組50，該連動齒輪組50係包含一可轉動地安裝於基體12中之從動軸51、一組穿固定於從動軸51之第一從動輪52以及一第二從動輪53，第一從動輪52為傘齒狀，用以直交傳動第一主軸20之動力齒輪21，因此第一主軸20轉動時，會利用動力齒輪21直交傳動第一從動輪52，帶動從動軸51轉動；

請再參看第3、8、9圖所示，基體12於平行相鄰連動齒輪組50之處，安裝該可轉動之第二主軸40，第二主軸40組穿固定一用以嚙合該第二從動輪53之驅動輪41，以及一接環座43，第二主軸40末端設為一臥式加工端35，用以臥式加工端35安裝夾頭、刀具來對工件進行端式銑削加工；其中，驅動輪41如第8、9、10圖所示，驅動輪41包含一軸身411、一止環44、至少一固定於第二主軸40之鍵合件413，驅動輪41通體軸向穿設一穿孔414，藉以鍵合件413以突出狀地固定於第二主軸40外側，使第二主軸40於鍵合件413此處之橫斷面呈非圓形，驅動輪41之穿孔414內孔壁凹凸形狀係完全對應第二主軸40相應鍵合件413此處的橫斷面，使驅動輪41可隨第二主軸40轉動，並且驅動輪41在受到外力撥動時，可以沿第二主軸40軸向位移；

此外，前述之接環座43係可轉動地套設於該驅動輪之該軸身411外側，為此，接環座43之內徑大於軸身411外徑，而於接環座43內側面與軸身411外側面之間套設一軸承431，使驅動輪41 及軸身411隨第二主軸40旋轉時，通過軸承431而使接環座43不會轉動，該接環座43並於外側壁一處削設一平面以於上形成一道突肋432，為配合接環座43於驅動輪41不會輕易軸向位移，另於軸身411一端外側，環套束設一止環44以相鄰於接環座43提供輔助定位作用；

該離合器60係如第9、10、11圖所示，離合器60係包含一撥塊61、一撥控軸62、一彈簧65、一定位座66，其中撥塊61包含一基部611、一垂直連伸於基部611一側之臂部613，基部611對應朝向接環座43處係設有一卡槽612，臂部613橫穿有一通孔614，藉以撥塊61利用卡槽612凹凸卡合於接環座43之突肋432，並且將基部611螺鎖固定於接環座43外側平面上，撥塊61於其通孔614塞裝固定一軸套615；

該撥控軸62係一軸體，兩端分別是一第一、二端621、624，第一、二端621、624之間設有一肩部622、一身部623，該肩部622之外徑大於該身部623，第一端621在伸出撥塊61之通孔614一端之末梢係鎖束至少一束環6211，第一端621伸出通孔614之另一端，係藉肩部622隨著第一端621穿出通孔614之時，得擋靠於撥塊61相應面，使肩部622提供擋設定位作用，身部623套設一彈簧65，使彈簧65一端擋靠於肩部622上，套設彈簧65之後，身部623橫向組穿固定一定向銷63，定向銷63兩端突出於身部623外側，第二端624係穿伸出該定位座66；

該定位座66係如第1圖所示，係供安裝固定於基體12 外側，定位座66呈凸形座體，中央通體穿設一貫孔661，貫孔661可供撥控軸62之身部623軸向位移，定位座66一端軸向處為柱部662，柱部662於通過中心軸線而呈相對角度之兩側壁，各沿柱部662軸向剖設一道與貫孔661相通之滑槽67，讓定向銷63可以沿滑槽67軌跡位移，定位座66在柱部662末端面，相應與滑槽67呈九十度角度間隔位置，設置有二呈相對應角度之缺槽663，讓定向銷63隨撥控軸62沿滑槽67軸向位移出去，將撥控軸62轉向九十度，讓定向銷63卡抵於缺槽663定位；

而基體12為安置離合器60元件，請參看第3、9、11圖所示，於該基體12之一外側設置一側孔13，於該側孔處設置一罩體68及一蓋片682，前述罩體68為中空狀，一側設置一固定孔681，因此如第1、3、9圖所示，將罩體68罩設並螺鎖固定於基體12之側孔13外側面，讓撥塊61、撥控軸62與彈簧65隱藏於罩體68內，讓身部623與第二端624經由罩體68之固定孔681穿伸出去，而定位座66於罩體68外側，使貫孔661對準撥控軸62之第二端624套穿，同時定向銷63隨同撥控軸62對準滑槽67移位，讓彈簧65在罩體68內，兩端分別受到撥控軸62之肩部622、定位座66對應端之壓抵，定位座66隨即螺鎖固定於罩體68之固定孔681外側面形成定位，撥控軸62之第二端624沿定位座66之貫孔661穿伸出去，形成彈簧65異於肩部622之另一端係壓抵於定位座66相應端面，第二端624於穿伸出定位座66之一端，套設一外徑大於撥控軸62之控座625，並藉一固銷64在控座625外側面鉚合於第二端624，使控座625固定連結撥控軸 62，因此如第1圖所示，在離合器60位置可以拉動控座625來作動撥控軸62、繼而連動撥塊61、驅動輪41。

請參看第2、3、9圖所示，當要配合在臥式加工端35對工件進行端面車銑加工時，在臥式加工端35安裝端銑夾頭及刀具，而離合器60之撥塊61夾制接環座43，仍然保持驅動輪41嚙合連動齒輪組50之第二從動輪53；因此驅動動力源，以帶動第一主軸20產生轉動，繼而第一主軸20之動力齒輪21轉動，藉以嚙合帶動連動齒輪組50之第一從動輪52，繼而使從動軸51、第二從動輪53轉動，第二從動輪53便能嚙合帶動驅動輪41轉動，繼而使第二主軸40及其端面加工刀具轉動，達到對工件進行端面加工的需求；由於接環座43與驅動輪41之間安裝有軸承431，又，驅動輪41與第二主軸40之間有鍵合件413卡合，所以驅動輪41可隨第二主軸40轉動，不干涉撥塊61及撥控軸62，使撥塊61與撥控軸62仍保持不動；

反之，如第2、3、5圖所示，如欲在立式加工端30，安裝立式銑削夾頭及其相關刀具，對工件進行立式銑削加工者，本創作可以操控離合器60，使其脫離和連動齒輪組50之齒輪嚙合狀態，無須損耗第一主軸20傳動至第二軸40的力量；請再參看第1、12、13圖所示，使用者於基體12之罩體68外側，手拉控座625以沿軸向拉動撥控軸62，同時定向銷63跟隨撥控軸62而沿定位座66之滑槽67軌跡位移，撥控軸62克服並壓縮彈簧65之彈性，身部623有更多部份被拉出定位座66之外，在施力於撥控軸62之力量，令撥塊61因嵌夾接環座43，故撥控軸62之軸向位移，能同步連動驅動輪41沿鍵合件413軸向位移，使驅動輪41脫離其嚙合連動齒輪組50之第二從動輪53狀態，此時，如第1、14、15圖所示，定向銷63拉出滑槽67之外，由於如第9、10圖之軸套615塞設於撥塊61之通孔614與撥控軸62之第一端621外側面之間，故而撥控軸62被施力旋轉時，係可在軸套615內轉動，因此九十度旋轉控座625，造成定向銷63錯開原本的滑槽67位置，再放鬆控座625，讓定向銷63在缺槽663凹凸定位，維持驅動輪41與連動齒輪組50脫離嚙合狀態；如此一來，第二主軸40便不受連動齒輪組50動力影響，第一主軸20動力轉動，動力齒輪21隨之轉動，並且嚙合第一從動輪52而使從動軸51轉動，第二從動輪53因未嚙合驅動輪41故呈空轉狀態，不會帶動第二主軸40及其驅動輪41轉動，第二主軸40及其臥式加工端35也不會轉動，免於第一主軸20帶動第二主軸40的動力損耗；

如果要回復驅動輪41嚙合連動齒輪組50原來狀態，只要再拉動控座625並轉向九十度，讓定向銷63對準滑槽67，便能隨彈簧65之彈性回復力，帶動撥控軸62沿定位座66之貫孔661、定向銷63沿滑槽67軸向退移，直到控座625靠抵於定位座66之柱部662末端面上定位，便能使驅動輪41重新嚙合連動齒輪組50之第二從動輪53。

綜合上述，本創作所揭露之整體確具產業實用性及創新效益，且其構成又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合新型專利申請要件，又，以上所述乃是本創作之具體實施例及所運用之技術原理，若依本創作之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本創作之範圍內，合予陳明。