TWI527646B - 鑽孔機主軸拉刀結構 - Google Patents

Description

鑽孔機主軸拉刀結構

本發明提供一種鑽孔機主軸拉刀結構，其是與用於金屬加工的機床有關。

一般工具機的主軸拉刀結構10如第1圖所示，其主要係於工具機主軸11內穿設一拉刀桿12，而該拉刀桿12的端部則設置一俗稱為四瓣爪的夾爪裝置13，且該主軸11更配合一動力源驅動該夾爪裝置13夾掣或鬆釋刀具A；而裝配四瓣爪形態的夾爪裝置13之拉刀結構具有極強大的夾持力，因此其特別適用於同時具有水平及垂直作用力之刀具，例如銑刀，然而，一般的鑽孔機的鑽頭於加工時並不會產生水平向的作用力，以四瓣爪形態的夾爪裝置13夾持鑽頭雖能有極高的穩固夾持力，然四瓣爪的成本高昂，對於不會產生水平向作用力的鑽頭而言，則有英雄無用武之地且設備成本浪費之虞；有鑑於此，本發明人潛心研究並更深入構思，歷經多次研發試作後，終於發明出一種鑽孔機主軸拉刀結構。

本發明提供一種鑽孔機主軸拉刀結構，其主要目的是改善一 般夾持鑽頭使用四瓣爪形態的夾持裝置而有配備成本浪費之缺失。

為達前述目的，本發明提供一種鑽孔機主軸拉刀結構，包含：一主軸座，具有一貫通的貫通空間；一刀桿軸心，可轉動地穿設於該主軸座的貫通空間內，該刀桿軸心一端為一驅動端係穿出該主軸座供以連接動力源，另一端伸出該主軸座並具有一插接槽供以插接一鑽頭的鑽柄，且該刀桿軸心又貫通該插接槽設置至少三穿孔；該鑽柄具有一拉刀螺絲，且該拉刀螺絲具有一頭部及一位於該頭部及該鑽柄之間的頸部，該頸部外徑小於該頭部及該鑽柄的外徑，該鑽頭以該頸部相對各穿孔的位置插接於該插接槽；一位移件可滑移地容置於該貫通空間內；一卡制組件，可彈性位移地容置於該穿孔且係常態伸出於該穿孔異於該插接槽的一側；一鋼珠壓套，環形結構，且該鋼珠壓套的內面設置一環槽，該環槽由一退縮定止部及一導引斜部連接所構成，該退縮定止部的最大內徑大於該導引斜部的最大內徑，該鋼珠壓套的一端則更設置一容抵槽，該容抵槽具有一壓抵面；該鋼珠壓套穿套於該刀桿軸心並接鄰該位移件；一彈簧，穿套於該刀桿軸心並容置入該鋼珠壓套的容抵槽內，且該彈簧的一端靠抵於該壓抵面，另一端則受限靠抵於該刀桿軸心上的一C形扣；該彈簧常態伸張頂撐該鋼珠壓套，使該鋼珠壓套常態以該環槽的導引斜部貼抵該卡制組件，並使該卡制組件向該刀桿軸心的插接槽內伸出；以及一底蓋，環形結構並固定於該主軸座以限止該刀桿軸心脫 出；使該位移件位移壓制或脫離該鋼珠壓套，則該鋼珠壓套則改變以退縮定止部或導引斜部相對卡制組件，藉以卡制或鬆脫插置於該插接槽內的該鑽頭。

透過該鋼珠壓套的位移以改變卡制組件53的位置以鬆脫或卡制鑽頭，藉此穩定夾持鑽頭，並能符合鑽頭必須承受垂直作用力的基本需求，進而降低配備成本，提高經濟效益。

《習知技術》

10‧‧‧主軸拉刀結構

11‧‧‧主軸

12‧‧‧拉刀桿

13‧‧‧夾爪裝置

A‧‧‧刀具

《本發明》

20‧‧‧主軸座

21‧‧‧貫通空間

22‧‧‧第一壓力源入口

23‧‧‧第二壓力源入口

30‧‧‧刀桿軸心

31‧‧‧軸承

32‧‧‧驅動端

33‧‧‧插接槽

34‧‧‧穿孔

341‧‧‧抵壁

40‧‧‧上蓋

50‧‧‧拉刀單元

51‧‧‧間隔件

511‧‧‧第一階面

512‧‧‧第二階面

52‧‧‧位移件

521‧‧‧頂面

522‧‧‧底面

523‧‧‧推抵面

53‧‧‧卡制組件

531‧‧‧擋銷

532‧‧‧彈簧

533‧‧‧鋼珠

534‧‧‧驅段

535‧‧‧擋銷頭部

54‧‧‧鋼珠壓套

541‧‧‧環槽

542‧‧‧退縮定止部

543‧‧‧導引斜部

544‧‧‧容抵槽

545‧‧‧壓抵面

55‧‧‧彈簧

551‧‧‧C形扣

60‧‧‧主軸下固定座

70‧‧‧底蓋

B‧‧‧鑽頭

B1‧‧‧鑽柄

B11‧‧‧拉刀螺絲

B12‧‧‧頭部

B13‧‧‧頸部

X‧‧‧軸向

Y‧‧‧徑向

S1‧‧‧第一流體空間

S2‧‧‧第二流體空間

第1圖 為習知工具機的拉刀結構示意圖。

第2圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構與鑽頭的分解外觀示意圖。

第3圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構的立體剖視圖。

第4圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構的平面剖視圖。

第5圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構於可裝卸鑽頭狀態之示意圖。

第6圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構於第5圖狀態之另一剖視圖。

第7圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構於定位鑽頭狀態之示意圖。

第8圖 為本發明鑽孔機主軸拉刀結構於第7圖狀態之另一剖視圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：本發明鑽孔機主軸拉刀結構的較佳實施例如第2至8圖所示，包含：一主軸座20，具有一沿一軸向X貫通的貫通空間21，垂直軸 向X定義為一徑向Y，且該主軸座20設置一連通該貫通空間21的第一壓力源入口22及一第二壓力源入口23；一刀桿軸心30，可轉動地穿設於該主軸座20的貫通空間21內，且該刀桿軸心30係穿套複數軸承31後穿設於該主軸座20內，該刀桿軸心30的一驅動端32穿出該主軸座20供以連接動力源，另一端伸出該主軸座20並具有一插接槽33供以插接鑽頭B的鑽柄B1，且該刀桿軸心30又貫通該插接槽33設置至少三穿孔34，各穿孔34為二階層形態並分別具有一抵壁341；而該鑽柄B1具有一拉刀螺絲B11，且該拉刀螺絲B11具有一頭部B12及一位於該頭部B12及該鑽柄B1之間的頸部B13，該頸部B13外徑小於該頭部B12及該鑽柄B1的外徑，且該鑽頭B以該頸部B13相對各穿孔34的位置插接於該插接槽33；一上蓋40，環形結構，該上蓋40穿套於該刀桿軸心30的驅動端32後固定於該主軸座20；一拉刀單元50，包含一間隔件51、一位移件52、一卡制組件53、一鋼珠壓套54以及一彈簧55，其中：該間隔件51為環形結構，且該間隔件51穿套該刀桿軸心30並容置定位於該貫通空間21內，本實施例是貫穿該主軸座20的周面鎖結該間隔件51，使該間隔件51位於該貫通空間21的固定位置，而該間隔件51的外周呈階層狀態而具有一第一階面511及一第二階面512；該位移件52為環形結構，且該位移件52的兩端分別為一頂面521及一底面522，且該位移件52的外周面具有一位於該頂面521及該底面522之間的一推抵面523，該位移件52可滑移地穿套該刀桿軸心30並容置於該貫 通空間21內，且該位移件52的頂面521係相對該間隔件51的第二階面512，並使該位移件52的頂面521與該間隔件51的第一階面511之間形成一第一流體空間S1，該第一流體空間S1連通該第一壓力源入口22；該卡制組件53可彈性位移地容置於該穿孔34且係常態伸出於該穿孔34異於該插接槽33的一側，本實施例之該卡制組件53係包含一擋銷531、一彈簧532及一鋼珠533，該擋銷531為T形結構並具有一軀段534及一擋銷頭部535，該擋銷531以該驅段534穿套該彈簧532後穿入該刀桿軸心30的穿孔34內，而該彈簧532則位於該擋銷531的擋銷頭部535及該穿孔34的抵壁341之間，該鋼珠533容置於該穿孔34並靠抵於該擋銷531的擋銷頭部535；該鋼珠壓套54為環形結構，且該鋼珠壓套54的內面設置一環槽541，該環槽541由一退縮定止部542及一導引斜部543連接所構成，該退縮定止部542概為圓弧槽，而該導引斜部543則為斜面結構，且該退縮定止部542的最大內徑大於該導引斜部543的最大內徑，該鋼珠壓套54的一端則更設置一容抵槽544，該容抵槽544具有一壓抵面545；該鋼珠壓套54穿套於該刀桿軸心30並接鄰該位移件52，並使該位移件52係位於該間隔件51與該鋼珠壓套54之間；該彈簧55穿套於該刀桿軸心30並容置入該鋼珠壓套54的容抵槽544內，且該彈簧55的一端靠抵於該壓抵面545，另一端則受限靠抵於該刀桿軸心30上的一C形扣551；該彈簧55常態伸張頂撐該鋼珠壓套54，使該鋼珠壓套54常態以該環槽541的導引斜部543貼抵該卡制組件53的鋼珠533，並使卡制組件53向該刀桿軸心30的插接槽33內伸出，本實施例係該導引斜部543壓抵該鋼珠533，使該鋼珠533壓抵該擋銷531向該刀桿軸心30的插接槽33 內伸出；一主軸下固定座60，穿套該鋼珠壓套54及該位移件52並固定於該主軸座20，且該主軸下固定座60的內周面貼抵於該位移件52的外周面，同時該主軸下固定座60貼抵該主軸座20的一面與該位移件52的推抵面523之間形成一第二流體空間S2，該第二流體空間S2連通該第二壓力源入口23；以及一底蓋70，環形結構並固定於該主軸下固定座60，使該底蓋70透過該主軸下固定座60固定於該主軸座20上，且該底蓋70能限止該刀桿軸心30脫出。

以上為本發明鑽孔機主軸拉刀結構的結構組態及特徵，於使用時主要是使該位移件52位移壓制或脫離該鋼珠壓套54，則該鋼珠壓套54則改變以退縮定止部542或導引斜部543相對卡制組件53，藉以卡制或鬆脫插置於該插接槽33內的該鑽頭B；本實施例中，本發明整體結構於常態時如第3、4圖所示，該拉刀單元50的該彈簧55是伸張頂抵該鋼珠壓套54，使該鋼珠壓套54係以該導引斜部543貼抵於該卡制組件53的該鋼珠533，則該鋼珠533推抵該擋銷531壓縮該彈簧532位移伸入該刀桿軸心30的插接槽33內；而當要組裝鑽頭B時，則如第5、6圖所示，由該第一壓力源入口22輸入壓力源，該壓力源可為氣壓或油壓之流體壓力，當壓力源由該第一壓力源入口22輸入時，壓力源通過該第一壓力源入口22進入該第一流體空間S1，持續輸入壓力源能使壓力源推抵該位移件52的頂面521，使該位移件52向該鋼珠壓套54的方向位移，持續輸入壓力源則該位移件52能以該底面522壓抵該運鋼珠壓套54，則該鋼珠壓套54受壓而壓縮該彈簧55，且該鋼珠 壓套54位移而改變成為以該退縮定止部542相對該卡制組件53之狀態，當該鋼珠壓套54的退縮定止部542相對該卡制組件53時，該卡制組件53失去受該導引斜部543頂制的力量，則該卡制組件53的彈簧532頂撐該擋銷531，使該擋銷531完全退縮入該穿孔34，並同時推移該鋼珠533，使該鋼珠533位移入該退縮定止部542內，此時，便可將鑽頭B穿置入該插接槽33，且該鑽頭B***該插接槽33時係以其頸部B13處相對各穿孔34的位置；當該鑽頭B插置入該插接槽33後，停止由該第一壓力源入口22輸入壓力源，則該位移件52失去壓抵該鋼珠壓套54的力量，而位於該鋼珠壓套54的容抵槽544內之彈簧55亦失去壓縮的壓力源，則該彈簧55復位便能將該鋼珠壓套54再次向該位移件52的方向頂推，並回復到該鋼珠壓套54以該導引斜部543相對各該卡制組件53的初始狀態，則各該卡制組件53的鋼珠533便受該導引斜部543頂推壓縮該擋銷531及該彈簧532，使該擋銷531伸入該刀桿軸心30的穿孔34內，並能位於該鑽頭B的頭部B12與該鑽柄B1之間的頸部B13處，完成該鑽頭B的定位；而上述說明是以停止由第一壓力源入口22輸入壓力源，並配合該彈簧55的彈性復位力完成動作，當然亦能配合直接由該第二壓力源入口23輸入壓力源，直接以壓力源輸入該第二流體空間S2，而能輔助頂推該位移件52回復至靠抵於該間隔件51的初始位置，而該鋼珠壓套54亦能迅速回復至初始位置，藉以提高運作效率；更值得說明的是，本發明係可適用於一般的BT規格之刀柄，不需特殊規格皆可適用，因此適用性極高且又能降低裝置成本；且本發明更可適用於直驅式主軸，除了可縮小主軸整體的體積之外，並能作為中心給水之用，且又更能降低成本，提高產品競爭力； 綜上，本發明鑽孔機主軸拉刀結構可確實提供鑽頭B穩定的夾持力，可確實符合鑽頭B僅求垂直受力之需求，降低夾持鑽頭B的配備成本，提高經濟效益。

20‧‧‧主軸座

21‧‧‧貫通空間

22‧‧‧第一壓力源入口

23‧‧‧第二壓力源入口

30‧‧‧刀桿軸心

31‧‧‧軸承

32‧‧‧驅動端

33‧‧‧插接槽

34‧‧‧穿孔

341‧‧‧抵壁

40‧‧‧上蓋

51‧‧‧間隔件

511‧‧‧第一階面

512‧‧‧第二階面

52‧‧‧位移件

521‧‧‧頂面

522‧‧‧底面

523‧‧‧推抵面

53‧‧‧卡制組件

531‧‧‧擋銷

532‧‧‧彈簧

533‧‧‧鋼珠

534‧‧‧驅段

535‧‧‧擋銷頭部

54‧‧‧鋼珠壓套

541‧‧‧環槽

542‧‧‧退縮定止部

543‧‧‧導引斜部

544‧‧‧容抵槽

545‧‧‧壓抵面

55‧‧‧彈簧

551‧‧‧C形扣

60‧‧‧主軸下固定座

70‧‧‧底蓋

X‧‧‧軸向

Y‧‧‧徑向

S1‧‧‧第一流體空間

S2‧‧‧第二流體空間

Claims (6)

1. 一種鑽孔機主軸拉刀結構，包含：一主軸座，具有一貫通的貫通空間，且該主軸座設置連通該貫通空間的一第一壓力源入口及一第二壓力源入口；一刀桿軸心，可轉動地穿設於該主軸座的貫通空間內，該刀桿軸心一端為一驅動端係穿出該主軸座供以連接動力源，另一端伸出該主軸座並具有一插接槽供以插接一鑽頭的鑽柄，且該刀桿軸心又貫通該插接槽設置至少三穿孔；該鑽柄具有一拉刀螺絲，且該拉刀螺絲具有一頭部及一位於該頭部及該鑽柄之間的頸部，該頸部外徑小於該頭部及該鑽柄的外徑，該鑽頭以該頸部相對各穿孔的位置插接於該插接槽；一間隔件，為環形結構且外周呈階層狀態而具有一第一階面及一第二階面，該間隔件穿套該刀桿軸心並定位於該貫通空間內；一位移件，環形結構，且該位移件的兩端分別為一頂面及一底面，該位移件的外周面具有一位於該頂面及該底面之間的一推抵面，該位移件可滑移地穿套該刀桿軸心並容置於該貫通空間內，且該位移件的頂面係相對該間隔件的第二階面，該位移件的頂面與該間隔件的第一階面之間形成一第一流體空間，該第一流體空間連通該第一壓力源入口；一卡制組件，可彈性位移地容置於該穿孔且係常態伸出於該穿孔異於該插接槽的一側；一鋼珠壓套，環形結構，且該鋼珠壓套的內面設置一環槽，該環槽由一退縮定止部及一導引斜部連接所構成，該退縮定止部的最大內徑大於該導引斜部的最大內徑，該鋼珠壓套的一端則更設置一容抵槽，該容抵槽具 有一壓抵面；該鋼珠壓套穿套於該刀桿軸心並接鄰該位移件；一彈簧，穿套於該刀桿軸心並容置入該鋼珠壓套的容抵槽內，且該彈簧的一端靠抵於該壓抵面，另一端則受限靠抵於該刀桿軸心上的一C形扣；該彈簧常態伸張頂撐該鋼珠壓套，使該鋼珠壓套常態以該環槽的導引斜部貼抵該卡制組件，並使該卡制組件向該刀桿軸心的插接槽內伸出；以及一底蓋，環形結構並透過一主軸下固定座固定於該主軸座以限止該刀桿軸心脫出，該主軸下固定座穿套該鋼珠壓套及該位移件並固定於該主軸座，而該底蓋固定於該主軸下固定座；且該主軸下固定座的內周面貼抵於該位移件的外周面，同時該主軸下固定座貼抵該主軸座的一面與該位移件的推抵面之間形成一第二流體空間，該第二流體空間連通該第二壓力源入口；使該位移件位移壓制或脫離該鋼珠壓套，則該鋼珠壓套則改變以退縮定止部或導引斜部相對卡制組件，藉以卡制或鬆脫插置於該插接槽內的該鑽頭。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鑽孔機主軸拉刀結構，其中，該刀桿軸心係穿套複數軸承後穿設於該主軸座內。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鑽孔機主軸拉刀結構，其中，更包含一環形結構的上蓋穿套於該刀桿軸心的驅動端後固定於該主軸座。
4. 如申請專利範圍第1項所述的鑽孔機主軸拉刀結構，其中，該刀桿軸心的各穿孔為二階層形態並分別具有一抵壁，而該卡制組件包含一擋銷、一彈簧及一鋼珠，該擋銷為T形結構並具有一軀段及一擋銷頭部，該擋銷以該驅段穿套該彈簧後穿入該刀桿軸心的穿孔內，而該彈簧則位於該擋銷頭部及該抵壁之間，該鋼珠容置於該穿孔並靠抵於該擋銷的擋銷頭部。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鑽孔機主軸拉刀結構，其中，該退縮定止部概為圓弧槽，而該導引斜部則為斜面結構，該鋼珠壓套係常態以該導引斜部貼抵該鋼珠，使該鋼珠壓抵該擋銷向該刀桿軸心的插接槽內伸出。
6. 如申請專利範圍第1項所述的鑽孔機主軸拉刀結構，其中，該間隔件透過貫穿該主軸座的周面鎖結定位，使該間隔件位於該貫通空間的固定位置。