专利名称：直结式主轴高低档变换装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型与中心切削机结构有关，更详而言之，指一种直结式主轴高低档变 换装置。
背景技术：
中心切削机为制造各种机器设备的加工机器，其非但与制造业存着密不可分的 关系，举凡机械工业、国防工业、汽车工业、航太工业等产业的生产效能及产品精 度，均有赖中心切削机的稳定性与可靠度。 一般而言，各式中心切削机为满足不同 的加工目的而各自具备不同的设计及驱动方式；例如皮带传动式的中心切削机因 其高扭力低转速，符合重切削加工的需求，但缺点是转速不足；而直结式马达中心 切削机的高转速与高精度虽恰好符合表面磨铣加工需求，然其低扭力特性却无法负 荷用于重切削加工的需求。因此，在习知技术中，为配合由粗至精的元件加工程序，使用者往往必须置备 两种以上不同转速的中心切削机。如此一来，不但大幅提高了设备成本的负担，增 加的中心切削机也必须占用相当的厂房空间并必须另行指派人员进行操作。此外， 依据传统技术，由于元件加工程序需于不同工序阶段应用不同的中心切削机，因此 将元件于各中心切削机间装卸转移的时间损耗势无法避免，也相对影响整体加工效 率。发明内容有鉴于上述的需要，本实用新型提供一直结式主轴高低档变换装置，以克服上 述传统结构的缺陷，使一主轴马达便可同时达成高转速及低转速的输出，故而可以 单一中心切削机同时满足高低转速的加工需求。一种直结式主轴高低档变换装置，其装设于一直结式主轴中心切削机的一马 达与一加工主轴间，其特征在于，包括一具有一输入齿轮及一输出齿轮的传动单元；一可与该传动单元的输入齿轮啮合，用以输出该马达的转速，即一第一转速的离合单元；一与该离合单元连结并可与该传动单元的输入齿轮及输出齿轮啮合，用以将该马达的输出转速经减速为一第二转速后输出至该加工主轴的变速单元；以及 一用以控制该离合单元与该变速单元同步移动的位移单元。其中，该直结式主轴高低档变换装置位于该主轴马达与一附属于该主轴的联轴器之间。其中，该传动单元包含一输入齿轮、 一第一圆柱齿轮轴及一输出齿轮；该输 入齿轮与该马达的一转轴相连并与该第一圆柱齿轮轴活动枢转接合；而该第一圆柱 齿轮轴则与该输出齿轮的一齿面啮合，并与该加工主轴相连。其中，该离合单元为一活动套合于该第一圆柱齿轮轴的离合齿轮；该离合齿 轮以一齿面与该第一圆柱齿轮轴啮合，其另一齿面与该输入齿轮啮合。其中，该变速单元与该传动单元为平行设置，包含一第一惰轮、 一第二惰轮 及与一第二圆柱齿轮轴；该第一惰轮以其内径固定结合于该第二惰轮，而该第二惰 轮又以其内径齿面与该第二圆柱齿轮轴啮合。其中，该第一惰轮的齿面宽小于该第二惰轮的齿面宽。其中，该离合单元及该变速单元间连结有一平台，且该平台与该位移单元相固接。其中，该位移单元为一油压机构或气压机构。其中，该经由该位移单元的驱动，可使该传动单元分别与该离合单元或该变速 单元结合；当该传动单元与该离合单元结合时，可将该马达的输出转速，即一第一 转速，直接输出至该加工主轴，而当该传动单元与该变速单元结合时，可将该马达 的输出转速经减速后变更为一第二转速输出至该加工主轴。实施上述技术手段以后，本实用新型可获得的具体效益为1. 透过本实用新型的装置，使一主轴马达得同时达成高转速及低转速的输出， 故而可以单一中心切削机同时满足高低转速的加工需求。2. 本实用新型高低档变换装置实现中心切削机可实现多工复合化，达到节省 设备成本、节省机械置放空间、节省操作人力的多重效益。3. 利用本实用新型的装置，免除将加工件于不同中心切削机间转换的时间耗 费，因此提升加工效能。
图1:是一应用本实用新型直结式主轴高低档变换装置的直结式主轴中心切削机的立体外观图。图2:是图1中直结式主轴驱动单元立体外观图。图3:是本实用新型直结式主轴高低档变换装置的立体外观图。图4:是本实用新型直结式主轴高低档变换装置的剖视图，是沿图3中4-4剖面线所绘制。
图5:是根据图4，为本实用新型直结式主轴高低档变换装置动作图之一，显 示该离合单元与该传动单元结合，而该主轴位于高速档位的状态。图6:是本实用新型直结式主轴高低档变换装置动作图之二，显示该主轴位于 速档切换的状态，且该离合单元与该传动单元逐渐脱离的情形。图7:是本实用新型直结式主轴高低档变换装置动作图之三，显示主轴位于速 档切换的状态，且该变速单元的第一惰轮与该传动单元的输入齿轮逐渐结合的情 形。图8:是本实用新型直结式主轴高低档变换装置动作图之四，显示该变速单元 与该传动单元结合，而该主轴位于低速档位的状态。
具体实施方式
图1至图8是根据本实用新型的一种实施方式绘制，其中所显示的元件结构与 比例仅为说明本实用新型理念之用，而不为本发明实施的限制。图1为一应用本实用新型高低档变换装置的直结式主轴中心切削机90;本实用新型高低档变换装置10是装设于一直结式主轴驱动单元80的一外壳81中。本实用新型的直结式主轴高低档变换装置10，如图2所示，装设于一直结式 主中心切削机的一马达82与一加工主轴83间，更进一步地说，是位于该主轴马达 82与一附属于该主轴83的联轴器84之间。本实用新型的直结式主轴高低档变换装置10，根据图中所绘示的实施例，可 为一由一外壳11所包覆的机构，该外壳11的形状及尺寸可配合不同的主轴而为不 同的设计，而其中的装置主要包含 一传动单元13， 一离合单元， 一变速单元17， 以及一位移单元19。其各单元的结构及关联详述如下。如图3及图4，在本实施例中，该传动单元13包含一输入齿轮131， 一第一圆 柱齿轮轴133及一输出齿轮135;其中，该输入齿轮131与该马达82的一转轴相 连，亦即该马达82转轴的转动同步带动该输入齿轮131转动，该输入齿轮131并 具有一外齿面1311。紧邻该输入齿轮131的下方设置该第一圆柱齿轮轴133，该第 一圆柱齿轮轴133与该输入齿轮131间以一轴承1312为可枢转的连结；其中，该 第一圆柱齿轮轴133具有一预设的齿面宽度，其外径齿面1331套合该输出齿轮135 的内齿面1351，因此该第一圆柱齿轮轴133与该输出齿轮135互为啮合；并且该 第一圆柱齿轮轴133以其邻近于该输出齿轮135的一端透过该联轴器84与该加工 主轴83相连。其次，在本实施例中，该离合单元大体上为一离合齿轮，其为一活动套合于该 第一圆柱齿轮轴133的内齿轮盘；该内齿轮盘以一第一齿面151活动套合与该第一 圆柱齿轮轴133的外齿面1331，并以一第二齿面152与该输出齿轮(135)的外齿面1352啮合；因此该离合齿轮可相对于该第一圆柱齿轮轴133为垂直往复的位移， 并由于其与该第一圆柱齿轮轴133的啮合，而使两者为同步旋转的关系。本实用新型并包含一与该传动单元13平行设置的变速单元17。该变速单元17 包含一第一惰轮173、 一第二惰轮175及一第二圆柱齿轮轴171;其中，该第二圆 柱齿轮轴171设有外齿，而该第二惰轮175活套动设于该第二圆柱齿轮轴171外恻； 该第二惰轮175上方呈现一管状延伸，而使该第一惰轮173以其内径1731可于此 固合于该第二惰轮175，使该第一惰轮173与该第二惰轮175的外齿面1732、 1752 为可以一距离间隔相互定位，并具有同步垂直位移及同步旋转移动的关系；藉由上 述的齿轮结构，该第一惰轮173与该第二惰轮175可相对于该第二圆柱齿轮轴171 为垂直往复的位移，并可同步以该第二圆柱齿轮轴171为轴心而旋转。而该第二惰轮175又其内径齿面1751与该啮合；其中，该第一惰轮173的外 齿面1732与该输入齿轮131的外齿面1311啮合且该第二惰轮175的外齿面1752 与该输出齿轮135的外齿面1352啮合。根据本实用新型的一实施例，该输入齿轮131与该第一惰轮173是以马达82 的转速旋转而该第二惰轮175与该输出齿轮135的外齿面1352、 1752的啮合以其 齿数及节径的设计，具有将马达82的转速减速的功能。此外，由图中可见，该离合齿轮、第一惰轮173及一第二惰轮175间具有一连 结关系，是以一平台191连结该离合齿轮与该第二惰轮175具以连动该第一惰轮 173 。本实用新型的该位移单元19可为一油压机构或气压机构，其驱动端固设于该 平台191;缘是，该位移单元19可控制该离合齿轮、第一惰轮173及一第二惰轮 175为相对于该第一圆柱齿轮轴133及第二圆柱齿轮轴171的同步位移。以下参照图5至图8说明本实用新型的作动模式。当需使用一中心切削机以高 转速进行精密切削，即常态下直接利用该马达的转速，在此定义为一第一转速，驱 动该主轴时，本实用新型的高低档变换装置10呈现一高速档位模式；此时该离合 齿轮以其第二齿面152啮合于该输入齿轮131，而由于该离合齿轮、第一惰轮173 及一第二惰轮175间的连结关系，该第一惰轮173及一第二惰轮175受该平台191 定位于该第二圆柱齿轮轴171的相对上侧，而不与该传动单元13的输入齿轮131 及输出齿轮135接触。因此，当该马达的转轴驱动该输入齿轮131转动时，该输入齿轮131带动该离 合齿轮，该离合齿轮进而带动该第一圆柱齿轮轴133，而以马达输入的原始转速， 即第一转速，直接驱动该中心切削机主轴上方的联轴器，从而带动该主轴以该第一 转速转动。而当欲使用该中心切削机进行需求高扭力低转速的作业时，则将本实用新型的
装置10切换为低速档位模式。此时，先将马达的转速调低，形成换慢运转，以利 齿轮于档位变换间的力量传递；而后启动该位移单元19，使其将所固接的平台191 牵动，而实现一垂直下移的作动，因而与该平台191具有连结关系的离合齿轮、第 一惰轮173及一第二惰轮175亦同步垂直下移。此一作动使得该离合齿轮相对于该 输入齿轮131产生逐步脱离的动作，并使该第一惰轮173下移而逐步与该输入齿轮 131的外齿面1311啮合，而随后该第二惰轮175亦移动至与该输入出齿轮135的 外齿面1352啮合位置，因此完成由高档至低档的切换。因此，当该马达的转轴驱动该输入齿轮131以该第一转速转动时，该输入齿轮 131带动该第一惰轮173，该第一惰轮173的转动随后带动其所啮合的第二惰轮175， 从而驱动该传动单元13的输出齿轮131。当此时，由于离合齿轮以与该输入齿轮 131脱离，该第一圆柱齿轮轴133相对于该输入齿轮131处于自由状态，因此得受 该输出齿轮135的驱动而旋转，进而将本实用新型装置低档模式下输出的一第二转 速转速传动至其所连结的工作主轴。当欲进行退档，启动该位移单元19，使其将所固接的平台191向上推动，复 位至该离合齿轮与该输入齿轮131啮合的状态，即完成将本实用新型的装置切换回 高速档位模式。以上是略述本实用新型直结式主轴高低档变换装置10的作动模式，而其产生 变速功效的原理将于下文配合实施例加以说明。利用齿轮进行变速乃为机械领域中习知的技术，其基本上是透过不同齿数及节 径的齿轮组合达到调整输入转速的效果。在此以直结式主轴所普遍使用的10000 rpm(每分钟一万转)马达输出转速为例，说明本实用新型的功效。在图中绘示的实施例中，该输入齿轮131与该第一惰轮173具有相同数目的轮 齿，例如为三十四齿，该第二惰轮175例如为二十六齿，而该输出齿轮135例如为 四十三齿；因此当该马达原始转速为10000 rpm时，经该第二惰轮175与该输出齿 轮135减速后，可使转速降低，以约6000 rpm输出至该加工主轴；当然，更低的 输出转速可藉由调整主轴马达转速及变化齿轮组合而达成。故此，通过上述的结构， 本实用新型得以实现利用单一主轴驱动系统而达成将马达高转速转换为扭力，而实 现低转速高扭力输出的功效。同时，本实用新型并牵涉各齿轮间齿面宽及轮间距离的配合设计，以利本实用 新型的装置于工具主轴运作过程中平顺进行档位模式的切换。例如，见图5至图8， 经由计算及配置安排，当该位移单元19牵动其所固接的平台191由高档模式时的 常态位置垂直下移时，该离合齿轮首先脱离该输入齿轮135，于该离合齿轮与该输 入齿轮131的齿面1311完全分离后，该第一惰轮173的齿面1732方开始接触该输 入齿轮131，因此避免该输入齿轮131同时接触该离合齿轮与该第一惰轮173，从
而防止齿轮卡死的情况发生；继而该马达的该第一转速由该第一惰轮173取代该离 合齿轮承接，从而带动该第二惰轮175转动，而第二惰轮175随后与该输出齿轮 135啮合，并完成一减速系统的连结功能，而使该输出齿轮135以该第二转速转动， 亦即将马达的转速输出切换为低档位。值得注意的是，各齿轮间齿数的设计配置可 依机械原理及实际需要而为各种变化，非限于本实施例所述。虽然本案是以一个最佳实施例做说明，但精于此技艺者能在不脱离本案精神 与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施仅用以说明本案而已，非用以限制 本案的范围。举凡不违本案精神所从事的种种修改或变化，俱属本案申请专利范围。
权利要求1.一种直结式主轴高低档变换装置(10)，其装设于一直结式主轴中心切削机(90)的一马达(82)与一加工主轴(83)间，其特征在于，包括一具有一输入齿轮(131)及一输出齿轮(135)的传动单元(13)；一可与该传动单元(13)的输入齿轮(131)啮合，用以输出该马达(82)的转速，即一第一转速的离合单元(15)；一与该离合单元(15)连结并可与该传动单元(13)的输入齿轮(131)及输出齿轮(135)啮合，用以将该马达(82)的输出转速经减速为一第二转速后输出至该加工主轴(83)的变速单元(17)；以及一用以控制该离合单元(15)与该变速单元(17)同步移动的位移单元(19)。
2. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于其位 于该主轴马达(82)与一附属于该主轴(83)的联轴器(84)之间。
3. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于该传 动单元(13)包含一输入齿轮(131)、 一第一圆柱齿轮轴(133)及一输出齿轮(135); 其中，该输入齿轮(131)与该马达(82)的一转轴相连并与该第一圆柱齿轮轴(133) 活动枢转接合；而该第一圆柱齿轮轴(133)则与该输出齿轮(135)的一齿面啮合，并 与该加工主轴(83)相连。
4. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于该离 合单元(15)为一活动套合于该第一圆柱齿轮轴(133)的离合齿轮；其中，该离合齿 轮以一齿面与该第一圆柱齿轮轴(133)啮合，其另一齿面与该输入齿轮啮合(131)。
5. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于该变 速单元(17)与该传动单元(13)为平行设置，包含一第一惰轮(173)、 一第二惰轮(175) 及与一第二圆柱齿轮轴(171);其中，该第一惰轮(173)以其内径固定结合于该第二 惰轮(175)，而该第二惰轮(175)又以其内径齿面(1751)与该第二圆柱齿轮轴(171) 啮合。
6. 如权利要求5所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于该第一惰轮(173)的齿面宽小于该第二惰轮(175)的齿面宽。
7. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置，其特征在于该离合单 元(15)及该变速单元(17)间连结有一平台(191)，且该平台(191)与该位移单元(19) 相固接。
8. 如权利要求1所述的直结式主轴高低档变换装置(IO)，其特征在于该位 移单元(19)为一油压机构或气压机构。
专利摘要一种直结式主轴高低档变换装置，其装设于一直结式主轴的一马达与一加工主轴间，其包括一具有一输入齿轮及一输出齿轮的传动单元；一可与该传动单元的输入齿轮啮合的离合单元；一与该离合单元连结并可与该传动单元的输入齿轮及输出齿轮啮合的变速单元；以及一用以控制该离合单元与该变速单元同步移动的位移单元；其中，该经由该位移单元的驱动，可使该传动单元分别与该离合单元或该变速单元结合；当该传动单元与该离合单元结合时，可将该马达的输出转速直接输出至该加工主轴或与该变速单元结合而将该马达的输出转速减速输出至该加工主轴。据此，可以单一中心切削机同时满足高低转速的加工需求，提升加工效能。
文档编号F16H3/22GK201012455SQ20072000550
公开日2008年1月30日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日
发明者吴丙坤 申请人:匠泽机械股份有限公司