TWM567147U - Built-in spindle head - Google Patents

Abstract

本創作有關於一種內藏式主軸頭，其包含有一中空殼體、一主軸及一動力源，其中的主軸穿設於中空殼體，至於動力源設於中空殼體且具有一定子與一轉子，定子同軸套設於主軸且與主軸之間保持有一預定間隔，轉子以可轉動的方式設於定子內且同軸套接於主軸，用以驅動主軸旋轉。藉此，本創作之內藏式主軸頭將動力源隱藏於中空殼體內，進而達到減少材積、簡化組件數量及提升加工精度的效果。

Description

內藏式主軸頭

本創作與工具機之主軸頭有關，特別是指一種內藏式主軸頭。

一般用於工具機之主軸頭通常是使用外部馬達透過減速齒輪組將動力傳輸至主軸，使主軸產生高速旋轉來進行加工。然而，前述外接式主軸頭除了具有體積龐大及零組件過多的問題，隨著運轉速度的提高，減速齒輪組所提供的傳動效果極易對主軸造成振動與加工不穩定的現象，進而影響到主軸的加工精度，甚至可能因此造成結構上的磨損。

本創作之主要目的在於提供一種內藏式主軸頭，其可減少材積、簡化組件數量及提升加工精度。

為了達成上述主要目的，本創作之內藏式主軸頭包含有一中空殼體、一主軸及一動力源。該主軸可轉動地穿設於中空殼體；該動力源設於該中空殼體內且具有一定子與一轉子，該定子同軸套設於該主軸且與該主軸保持有一預定間隔，該轉子可轉動地設於該定子內且同軸套設於該主軸，用以驅動該主軸旋轉。藉此，本創作之內藏式主軸頭將該動力源隱藏於該中空殼體內，進而達到減少材積、簡化組件數量及提升加工精度的效果。

較佳地，該中空殼體內設有一冷卻水套，該冷卻水套套設於該動力源，用以對該動力源提供冷卻效果。此外，該冷卻水套之外周面具有一冷卻流道，該冷卻流道沿著該主軸之軸向呈螺旋狀延伸，使該動力源可以均勻散熱，以增加使用壽命。

較佳地，該中空殼體具有一本體、一前蓋及一防水蓋，該本體之前端具有一進氣孔，該前蓋設於該本體之前端，該前蓋之內周緣具有一內環槽，且該前蓋之外周緣具有一連通該進氣孔之導氣孔，且該前蓋更具有一貫穿內、外周緣之出氣孔，該防水蓋設於該前蓋之前端面且與該前蓋之間形成一連通該導氣孔之第一氣道。此外，該主軸具有一工作端，該工作端之外周面具有一外環槽，該外環槽對應於該前蓋之內環槽而與該前蓋之內環槽之間形成一第二氣道，該第二氣道連通該第一氣道與該前蓋之出氣孔。藉此，將高壓氣體從該進氣孔注入，使該高壓氣體依序流經該導氣孔、該第一氣道及該第二氣道之後從該出氣孔排出，可有效排除殘留在內部的液體(如切削液)，進而達到防水效果。

有關本創作所提供對於內藏式主軸頭的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。

請先參閱第1至3圖，本創作之內藏式主軸頭10包含有一中空殼體20、一主軸30，以及一動力源40。

中空殼體20具有一本體21、一前蓋24、一防水蓋25。如第2及3圖所示，本體21之內部由前往後依序具有一前軸承槽211、一連通前軸承槽211之前安裝槽212及一連通前安裝槽212之後安裝槽213，其中在前軸承槽211內設有一組軸承(在本實施例中為滾珠軸承22與滾子軸承23的搭配)，另外在本體21之前端的表面具有一進氣孔214；前蓋24設於本體21之前端面，用以封閉本體21之前軸承槽211，再如第4圖所示，前蓋24之內周緣具有三條呈間隔排列之內環槽241(實際上只要至少一條即可)，前蓋24之外周緣具有一連通進氣孔214之導氣孔242，前蓋24更具有一貫穿內、外周緣之出氣孔243；如第4圖所示，防水蓋25罩設於前蓋24且以其內周面與前蓋24之外周面之間形成一連通導氣孔242之第一氣道12。

此外，如第2及3圖所示，中空殼體20更具有一軸承座26、一後蓋27及一防塵蓋28。軸承座26設於本體21之後安裝槽213，且軸承座26具有一後軸承槽261，後軸承槽261內設有另外一組軸承(在本實施例中為滾珠軸承22與滾子軸承23的搭配)；後蓋27設於軸承座26之後端面，用以封閉後軸承槽261；防塵蓋28設於軸承座26之後端面且蓋住後蓋27，用以提供防塵效果。

主軸30穿設於中空殼體20，如第3圖所示，主軸30之前、後兩端分別被一組軸承(在本實施例中為滾珠軸承22與滾子軸承23的搭配)所支撐住，主軸30之前端凸出於防水蓋25外，主軸30之後端則是凸出於防塵蓋28外，使得主軸30可相對中空殼體20轉動。此外，主軸30更具有一沿其本身軸向延伸之軸孔31，軸孔31內穿設有一用以噴灑切削液之出水管50，出水管50之前端未凸出於主軸30之前端，出水管50之後端則是凸出於主軸30之後端且位於防塵蓋28外。再如第4圖所示，主軸30之前端的外周面具有三條呈間隔排列之外環槽32(實際上只要至少一條即可)，主軸30之外環槽32以一對一的方式對應於前蓋24之內環槽241，使得彼此之間形成一第二氣道14，三條第二氣道14之間兩兩連通，而且，其中一條第二氣道14連通第一氣道12，另外一條第二氣道14則是連通前蓋24之出氣孔243。藉此，高壓氣體從本體21之進氣孔214注入之後會依序流經前蓋24之導氣孔242、前蓋24與防水蓋25之間所形成之第一氣道12，以及主軸30與前蓋24之間所形成之第二氣道14，最後再從前蓋24之出氣孔243排出，如此可以有效排除殘留在第一、第二氣道12、14內的液體(如切削液)，進而達到防水效果。

動力源40設於中空殼體20之本體21的前安裝槽212內，且動力源40具有一呈長筒狀之定子41與一呈長筒狀之轉子42，定子41跟中空殼體20之本體21固定在一起，轉子42設於定子41內且以同軸方式套接於主軸30，使得轉子42可受一控制器52的驅動而帶動主軸30一起轉動。

此外，為了對動力源40提供冷卻效果，如第3圖所示，中空殼體20之本體21具有一進液口215與一出液口216，而且，中空殼體20內設有一冷卻水套54，冷卻水套54套設於動力源40，且冷卻水套54之外周面具有一冷卻流道542，冷卻流道542沿著主軸30之軸向呈螺旋狀延伸且連通進液口215與出液口216。藉此，冷卻流體從進液口215進入之後會沿著冷卻流道542流動，最後再從出液口216排出，如此不斷地循環即可幫助動力源40達到散熱目的。

由上述可知，本創作之內藏式主軸頭10一方面將動力源40隱藏於中空殼體20內來達到減少材積、簡化組件數量及提升加工精度的效果，另一方面，為了讓動力源40可以維持安全的操作溫度，本創作之內藏式主軸頭10利用具有螺旋狀流道542之冷卻水套54來幫助動力源40散熱，以延長動力源40的使用壽命。此外，本創作之內藏式主軸頭10更進一步地在前蓋24與主軸30之間設置可供高壓氣體通過之第一、第二氣道12、14，使殘留在第一、第二氣道12、14內的液體可以有效地被排除來達到防水效果。

10‧‧‧內藏式主軸頭
12‧‧‧第一氣道
14‧‧‧第二氣道
20‧‧‧中空殼體
21‧‧‧本體
211‧‧‧前軸承槽
212‧‧‧前安裝槽
213‧‧‧後安裝槽
214‧‧‧進氣孔
215‧‧‧進液口
216‧‧‧出液口
22‧‧‧滾珠軸承
23‧‧‧滾子軸承
24‧‧‧前蓋
241‧‧‧內環槽
242‧‧‧導氣孔
243‧‧‧出氣孔
25‧‧‧防水蓋
26‧‧‧軸承座
261‧‧‧後軸承槽
27‧‧‧後蓋
28‧‧‧防塵蓋
30‧‧‧主軸
31‧‧‧軸孔
32‧‧‧外環槽
40‧‧‧動力源
41‧‧‧定子
42‧‧‧轉子
50‧‧‧出水管
52‧‧‧控制器
54‧‧‧冷卻水套
542‧‧‧冷卻流道

第1圖為本創作之內藏式主軸頭的外觀立體圖。 第2圖為本創作之內藏式主軸頭的立體分解圖。 第3圖為本創作之內藏式主軸頭的剖視圖。 第4圖為第3圖的局部放大圖。

Claims (6)

1. 一種內藏式主軸頭，包含有： 一中空殼體； 一主軸，可轉動地穿設於該中空殼體；以及 一動力源，設於該中空殼體內且具有一定子與一轉子，該該轉子可轉動地設於該定子內且同軸套設於該主軸，用以驅動該主軸旋轉。
2. 如請求項1所述之內藏式主軸頭，更包含有一冷卻水套，該冷卻水套設於該中空殼體內且套設於該動力源。
3. 如請求項2所述之內藏式主軸頭，其中該中空殼體具有一進液口與一出液口，該冷卻水套之外周面具有一冷卻流道，該冷卻流道沿著該主軸之軸向呈螺旋狀延伸且連通該進液口與該出液口。
4. 如請求項1至3中任一項所述之內藏式主軸頭，其中該中空殼體具有一本體、一前蓋及一防水蓋，該本體之前端具有一進氣孔，該前蓋設於該本體之前端，該前蓋之內周緣具有一內環槽，且該前蓋之外周緣具有一連通該進氣孔之導氣孔，且該前蓋更具有一貫穿內、外周緣之出氣孔，該防水蓋設於該前蓋之前端面且與該前蓋之間形成一連通該導氣孔之第一氣道；該主軸之前端具有一外環槽，該外環槽對應於該前蓋之內環槽而與該前蓋之內環槽之間形成一第二氣道，該第二氣道連通該第一氣道與該前蓋之出氣孔。
5. 如請求項4所述之內藏式主軸頭，其中該中空殼體更具有一防塵蓋，該防塵蓋設於該本體之後端，該主軸之後端穿經該防塵蓋。
6. 如請求項5所述之內藏式主軸頭，其中該主軸具有一軸孔，該軸孔內穿設有一出水管，該出水管之前端未凸出於該主軸之前端，該出水管之後端凸出於該防塵蓋外。