CN201009099Y - 具有反扣功能的工具机主轴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有反扣功能的工具机主轴装置，可带动一刀具并可执行退刀，包含：一具有一轴道的固定座、一安装在轴道内并带动刀具转动的驱动机构、一安装在驱动机构的一心轴内的拉刀机构、一用来顶推拉刀机构执行退刀作业的退刀机构，及一反扣机构。该退刀机构包括一个压缸单元，以及一个安装在压缸单元的一缸室内的活塞单元，其中活塞单元具有一个可带动反扣机构拉紧心轴的拉爪活塞，以及一个顶推拉刀机构的退刀活塞。本实用新型所述的具有反扣功能的工具机主轴装置，当主轴装置由运转位置转换到退刀位置时，该心轴可因为拉爪活塞的拉撑而稳固不转动，借此达到降低元件快速损坏的功效。

Description

具有反扣功能的工具机主轴装置

技术领域

本实用新型涉及一种工具机主轴装置，特别是涉及一种可以带动工具机的刀具旋转，并可松退及更换刀具的具有反扣功能的工具机主轴装置。

背景技术

参阅图1，以往工具机的主轴装置1是可带动工具机的一支刀具10旋转，所述刀具10具有一个邻近端缘的扣合部101，该主轴装置1包含：一个由多个块体轴向对接而成的固定座11、一个安装在固定座11的轴道111内的驱动机构12、一个拉刀机构13以及一个退刀机构14。

该驱动机构12包括：一支轴向延伸的心轴121、两对将心轴121以可转动方式架设在轴道111内的轴承122、122’，以及一个驱动心轴121转动的动力源123，该心轴121具有一个轴向贯穿的夹持道124，此夹持道124具有一段锥形并和刀具10紧密贴合连动的夹持段125，以及一个往径向外端扩展的夹爪退段126，每个轴承122都具有一个和固定座11的内环壁面固定地套合的外环套127、一个和心轴121的一外环壁面固定地套合的内环套128，以及多个夹设在所述外环套127、内环套128间的滚珠129。

该拉刀机构13包括一支可轴向移动地安装在夹持道124内的拉杆131、一个和拉杆131螺合的夹爪座132、多支安装在夹爪座132上的夹爪133、一圈使夹爪133的一夹持部130外张的弹簧圈134、一个和拉杆131螺合并突出于夹持道124右侧的受推座135，以及多个穿套在拉杆131上并顶撑在心轴121的一突出肩部120及受推座135间的盘形弹簧136。

该退刀机构14包括一个由多个块体轴向对接而成的缸座141，以及一个安装在缸座141上的退刀活塞142，上述缸座141具有一个缸室143，以及一个将液压油引入或引出缸室143的进液道144，而退刀活塞142具有一个位于该缸室143内的受推部145，以及一个可突出于缸室143并可顶推受推座135的推杆部146。

当主轴装置1位于图1所示的一个运转位置时，所述夹爪133的夹持部130是扣合在刀具10的扣合部101上。此时动力源123可以驱动心轴121旋转，并通过心轴121内壁和刀具10的紧密贴合带动刀具10转动，上述夹爪座132、受推座135、拉杆131、夹爪133则和心轴121一起转动。

配合图2，当以往主轴装置1要更换刀具10时，首先液压油由进液道144进入缸室143，并将退刀活塞142往图2左侧推动。当退刀活塞142往图2左侧移动的过程中，和拉杆131螺锁在一起的受推座135受到推杆部146的推抵，而使夹爪座132以及夹爪133同步向左移动。当夹爪133的夹持部130对应夹持道124的夹爪退段126时，受到弹簧圈134的作用，这些夹爪133会往夹爪退段126退。此时该刀具10就可以被抽离夹持道124。当液压油退出缸室143时，受到盘形弹簧136的作用，原本左移的元件就会复位。

以往主轴装置1利用前述各机构的配合，虽然可以达到带动刀具10转动以及更换刀具10的目的，但为了达到以上的目的，这些轴承122、122’的外环套127必需和固定座11固定地结合，而轴承122的内环套128必需和心轴121紧配地结合，同时拉刀机构13的受推座135、夹爪座132也和心轴121的内壁面紧密地贴合，因此，在松退及安装刀具10的过程中，施予受推座135的轴向推力会传递到心轴121，并造成心轴121和轴承122、122’贴合部位承受较大的轴向推力，特别是邻近受推座135的轴承122尺寸较小，较无法承受如此大的推力，因此，以往主轴装置1在使用时，这些轴承122、122’容易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是在提供一种可以减缓元件损坏程度的具有反扣功能的工具机主轴装置。

本实用新型的工具机主轴装置是可带动一刀具旋转，并可松退及组装该刀具，上述工具机主轴装置包含：一个具有一轴道的固定座、一个安装在轴道内并可驱动刀具旋转的驱动机构、一个安装在驱动机构的一心轴的一夹持道内的拉刀机构，以及一个用来顶推拉刀机构轴向移动并使主轴装置由一运转位置转换到一退刀位置的退刀机构。

该退刀机构包括一个压缸单元，以及一安装在压缸单元的一缸室内的活塞单元，上述活塞单元具有一顶推拉刀机构以执行退刀作业的退刀活塞，以及一个受顶推而可相对移近或移离退刀活塞的拉爪活塞，又该工具机主轴装置还包含一反扣机构，上述反扣机构包括一和心轴固定地结合的反扣座，以及至少一个随着拉爪活塞移动并可和反扣座扣紧或松脱的反扣爪。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该拉爪活塞具有一个突出于缸室的反扣部，而该反扣座具有一个径向突出的径凸环及一个径凹环，上述反扣爪具有一个可扣设在径凹环上的扣钩。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该扣钩的宽度小于径凹环的宽度。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该活塞单元具有一条和缸室导通的导液道，而该拉爪活塞具有一个位于缸室内的前活塞部、一个突出于前活塞部的反扣部，以及一个贯穿前活塞部及反扣部的贯穿道，而该退刀活塞具有一个和前活塞部前后设置的后活塞部，以及一个自贯穿道突出并用来顶推拉刀机构的退刀顶部。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该缸室因前活塞部、后活塞部的设置而被区分为一个第一空间、一个第二空间及一个第三空间，上述第二空间位于前活塞部、后活塞部间，而第一空间及第三空间分别位于第二空间的相反侧，该导液道具有一条第一段、一条连通第一段及第一空间的第二段、一条连通第一段及第三空间的第三段、一条第四段，以及一条连通第四段及第二空间的第五段。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该拉爪活塞具有一个突出于缸室的反扣部，而该反扣座具有一个径向突出的径凸环及一个径凹环，上述反扣爪具有一个可扣设在径凹环上的扣钩。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该反扣机构还包括一个将反扣爪扣合在拉爪活塞的反扣部上的环扣。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该拉爪活塞的反扣部上具有一反扣凹环，而该反扣爪上具有一个位于扣钩相反侧并位于反扣凹环内的固定钩，此固定钩具有一个使反扣爪的扣钩可以摆离反扣座的径凹环的斜面。

本实用新型所述具有反扣功能的工具机主轴装置，该驱动机构还包括两对将心轴以可转动方式架设在固定座的轴道内的轴承，以及一个驱动该心轴转动的动力源，而该拉刀机构包括一个穿设在夹持道内的拉杆、一个和拉杆连动地连接的夹爪座、多个安装在夹爪座上并可扣合刀具的扣合部的夹爪、多个使夹爪往刀具枢摆的弹簧圈、一个和拉杆连动地结合并较夹爪座更邻近于退刀活塞的受推座，以及多个使拉杆往退刀机构方向后退的复位弹簧。

本实用新型有益功效在于：当主轴装置由运转位置转换到退刀位置的过程中，利用该反扣机构紧拉并定位该心轴，可以避免松退刀具的轴向推力完全作用在心轴及和心轴固定连接的其他元件上，借此达到降低元件损坏程度的功效。

附图说明

图1是一种以往工具机主轴装置的组合剖视图，图中该主轴装置位于一个运转位置；

图2是一类似图1的组合剖视图，图中该主轴装置位于一个退刀位置；

图3是本实用新型主轴装置的一较佳实施例的组合剖视图，图中该主轴装置位于一个运转位置；

图4是一类似图3的局部剖视放大图；

图5是一类似图3的组合剖视图，图中该主轴装置位于一个退刀位置；

图6是一类似图5的局部剖视放大图。

具体实施方式

下面通过较佳实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

参阅图3、图4，本实用新型工具机主轴装置的一较佳实施例可供一刀具10安装，并驱动该刀具10旋转，所述刀具10具有一个可被主轴装置扣合的扣合部101，该主轴装置则是包含：一固定座2、一提供刀具10转动作用力的驱动机构3、一拉刀机构4、一退刀机构5以及一反扣机构6。

该固定座2包括一个中空状并轴向延伸的前固定块21、一个和前固定块21间隔的中空环状的后固定块22，以及两个夹设在所述前固定块21、后固定块22间的中间固定块23、24，借前固定块21、后固定块22、中间固定块23、24界定出一个水平的轴道25，上述前固定块21具有一个位于图3左侧的前端环面211，以及一个邻近前端环面211并往轴道25径向突入的轴承环靠部212，而后固定块22具有一个后端环面221，邻近后固定块22的中间固定块24上具有一个水平的轴承环架面241。

本实施例的驱动机构3包括一支水平地位于轴道25内的心轴31、两个前轴承32、两个后轴承33，以及一个驱动该心轴31沿着自身轴心转动的动力源34。其中该心轴31具有一个围绕轴心设置并界定出一夹持道311的轴壁312，该轴壁312具有一段位于中间的基部313、一个位于基部313左侧且径向突出的夹持部314、一个位于基部313右侧的径凹部315，以及一个自基部313往径向内端突出的弹簧靠部316，而该夹持道311具有一个锥形并对应夹持部314的连动抵段317、一夹爪退段318。

本实施例的前轴承32是间隔地夹设在固定座2的轴承环靠部212及心轴31的夹持部314间，所述后轴承33是精密滑配地夹设在固定座2的轴承环架面241及心轴31的径凹部315间，上述前轴承32、后轴承33的构造相同，以后轴承33为例，每个后轴承33都具有一个和中间固定块24精密滑配地结合的外环套331、一个和心轴31精密滑配地结合的内环套332，以及多个夹设在该外环套331、内环套332间的滚珠333。该动力源34是固定地安装在心轴31的基部313上，用来驱动心轴31沿着自身轴线转动，以带动紧密贴合的刀具10旋转，本实施例的动力源为一电动马达。

本实施例的拉刀机构4包括：一支可转动地安装在心轴31的夹持道311内的拉杆41、一个螺固在拉杆41的一前端411的夹爪座42、多支同步移动地安装在夹爪座42上并具有一夹持部430的夹爪43、一个使夹爪43具有往外张复位作用力的弹簧图44、一个螺固在拉杆41的一后端412上的受推座45，以及多个穿套在拉杆41上并顶撑在心轴31的弹簧靠部316和受推座45间的复位弹簧46。

本实施例的退刀机构5是固定地安装在固定座2的后方，包括：一个压缸单元51以及一个活塞单元52，该压缸单元51具有一个贴靠在后固定块22的后端环面221的压缸前座511，以及一个和压缸前座511靠合的压缸后座512，在压缸前座511及压缸后座512间界定出一缸室53及一导液道54。而该活塞单元52是安装在压缸单元51内，并具有一拉爪活塞521及一退刀活塞522。该拉爪活塞521具有一个位于缸室53内并邻近压缸前座511的前活塞部523、一个自压缸前座511突出的反扣部524，以及一个贯穿前活塞部523及反扣部524的贯穿道525，该反扣部524在突出于压缸前座511的位置具有一环内凹的反扣凹环520，而该退刀活塞522具有一个邻近压缸后座512的后活塞部526，以及一个由贯穿道525突出的退刀顶部527，上述退刀顶部527和拉刀机构4的受推座45轴向对应。

组装后借活塞单元52将缸室53区隔成一个介于压缸前座511及前活塞部523间的环形的第一空间531、一个介于前活塞部523、后活塞部526间的环形的第二空间532，以及一个位于后活塞部526及压缸后座512间的环形的第三空间533，其中第三空间533大于第一空间531，而该导液道54具有一条轴向的第一段541、一条径向连通第一段541及第一空间531的第二段542、一条径向连通第一段541及第三空间533的第三段543、一条轴向的第四段544，以及一条连通第四段544及第二空间532的第五段545。

本实施例的反扣机构6包括一个螺固在心轴31的径凹部315末端的反扣座61、多个围绕反扣部524的反扣爪62，以及一圈具弹性地绑绕住每个反扣爪62并使反扣爪62扣合在拉爪活塞521的反扣部524上的环扣63。其中该反扣座61具有一环径向突出的径凸环611，以及一环位于径凸环611左侧的径凹环612，每个反扣爪62都具有一个伸入径凹环612的扣钩621，以及一个扣钩在反扣部524的反扣凹环520内的固定钩622。该扣钩621的宽度小于径凹环612的宽度，而固定钩622具有一个斜面623，借此让反扣爪62的扣钩621可以环扣63为支点往径向外端枢摆，使该反扣爪62及反扣座61得以被解开。

本实用新型的主轴装置位于图3、图4的一个转动位置时，夹爪43的夹持部430是往中央枢摆，并和刀具10的扣合部101扣合连动，此时第二空间532最大，而退刀活塞522的退刀顶部527会缩入于贯穿道525内，并且和受推座45分开，而所述反扣爪62的扣钩621只是位于反扣座61的径凹环612内，两者间并未扣合。当动力源34驱动心轴31转动时，可以驱动刀具10同步转动，由于此部分构造及动作原理和以往的设计相同，不再说明。

参阅图5、图6，当本实用新型要由图3的运转位置转换到图5的一退刀位置时，首先需使动力源34停止运转，然后让液压油由第一段541进入导液道54内，当液压油由第一段541进入时，液压油会由第二段542及第三段543分别进入第一空间531及第三空间533，然后迫使拉爪活塞521及退刀活塞522的前活塞部523、后活塞部526靠合，此时原本位于第二空间532内的液压油就会由第五段545往第四段544排出。其中，进入第三空间533的液压油会将退刀活塞522往左推，并因此顶推受推座45及拉杆41等元件往左移动，当夹爪43对应夹持道311的夹爪退段318时，受到弹簧圈44的作用，所述夹爪43就会往径向外端枢摆，使该刀具10可以被抽离。

在同一时间，进入第一空间531的液压油会将拉爪活塞521往右顶推，并带动反扣爪62一齐往右移动，当反扣爪62的扣钩621和反扣座61的径凸环611相卡抵扣合时，会给心轴31及拉刀机构4一股定位的作用力，此作用力可以克服拉杆41受到顶推时所施予心轴31的左推作用力，当心轴31不会因为拉杆41轴向移动而被迫左移的过程中，原本夹设在心轴31及固定座2间的前轴承32、后轴承33就不会承受过大的轴向推力，特别是邻近退刀机构5的后轴承33。故本实用新型改变退刀机构5的构造，同时增设该反扣机构6的设计，具有避免元件损坏，以及延长元件使用寿命等功效，而具产业上利用性。

Claims (9)

1.一种具有反扣功能的工具机主轴装置，可带动一刀具旋转，并可松退及组装该刀具，上述工具机主轴装置包含：一个具有一轴道的固定座、一个安装在轴道内并可驱动刀具旋转的驱动机构、一个安装在驱动机构的一心轴的一夹持道内的拉刀机构，以及一个用来顶推拉刀机构轴向移动的退刀机构；

其特征在于，该退刀机构包括一个压缸单元，以及一个安装在压缸单元的一缸室内的活塞单元，上述活塞单元具有一个顶推拉刀机构的退刀活塞，以及一个拉爪活塞，又该工具机主轴装置还包含一个反扣机构，上述反扣机构包括一和心轴固定地结合的反扣座，以及至少一个设于拉爪活塞上并可和反扣座扣紧或松脱的反扣爪。

2.根据权利要求1所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该拉爪活塞具有一个突出于缸室的反扣部，而该反扣座具有一个径向突出的径凸环及一个径凹环，上述反扣爪具有一个可扣设在径凹环上的扣钩。

3.根据权利要求2所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该扣钩的宽度小于径凹环的宽度。

4.根据权利要求1所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该活塞单元具有一条和缸室导通的导液道，而该拉爪活塞具有一个位于缸室内的前活塞部、一个突出于前活塞部的反扣部，以及一个贯穿前活塞部及反扣部的贯穿道，而该退刀活塞具有一个和前活塞部前后设置的后活塞部，以及一个自贯穿道突出并用来顶推拉刀机构的退刀顶部。

5.根据权利要求4所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该缸室因前活塞部、后活塞部的设置而被区分为一个第一空间、一个第二空间及一个第三空间，上述第二空间位于前活塞部、后活塞部间，而第一空间及第三空间分别位于第二空间的相反侧，该导液道具有一条第一段、一条连通第一段及第一空间的第二段、一条连通第一段及第三空间的第三段、一条第四段，以及一条连通第四段及第二空间的第五段。

6.根据权利要求5所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该拉爪活塞具有一个突出于缸室的反扣部，而该反扣座具有一个径向突出的径凸环及一个径凹环，上述反扣爪具有一个可扣设在径凹环上的扣钩。

7.根据权利要求6所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该反扣机构还包括一个将反扣爪扣合在拉爪活塞的反扣部上的环扣。

8.根据权利要求7所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该拉爪活塞的反扣部上具有一反扣凹环，而该反扣爪上具有一个位于扣钩相反侧并位于反扣凹环内的固定钩，此固定钩具有一个使反扣爪的扣钩可以摆离反扣座的径凹环的斜面。

9.根据权利要求7所述具有反扣功能的工具机主轴装置，其特征在于，该驱动机构还包括两对将心轴以可转动方式架设在固定座的轴道内的轴承，以及一个驱动该心轴转动的动力源，而该拉刀机构包括一个穿设在夹持道内的拉杆、一个和拉杆连动地连接的夹爪座、多个安装在夹爪座上并可扣合刀具的扣合部的夹爪、多个使夹爪往刀具枢摆的弹簧圈、一个和拉杆连动地结合并较夹爪座更邻近于退刀活塞的受推座，以及多个使拉杆往退刀机构方向后退的复位弹簧。

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