專(zhuān)利名稱(chēng)：主軸驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，尤指一種主軸具有高、低檔變速切換及背隙消除機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，藉以在不啟動(dòng)背隙消除功能時(shí)，主軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有高、低檔變速切換功能，以可廣泛運(yùn)用于一般的切削加工；而當(dāng)主軸作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的的主軸驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有回轉(zhuǎn)主軸如圖I所示，為了可適用于高速低扭力及低速高扭力的泛用加工，通常驅(qū)動(dòng)組5都須要藉由變速箱51來(lái)作高、低檔變速切換，再經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸52的齒輪53將動(dòng)力傳導(dǎo)給主軸54，以因應(yīng)各種的切削加工的條件；但一般變速箱51均由齒輪來(lái)傳動(dòng)，會(huì)有背隙存在，以致當(dāng)主軸54作位置定位時(shí)，通常定位無(wú)法達(dá)到精確效果，因此，若加工件必 須作精準(zhǔn)定位時(shí)，則需要利用背隙消除機(jī)構(gòu)來(lái)應(yīng)對(duì)背隙問(wèn)題，但通常背隙消除機(jī)構(gòu)大都僅應(yīng)用于進(jìn)給軸的傳動(dòng)(如圖2所示)，此傳動(dòng)方式利用油壓缸57推動(dòng)斜齒輪56來(lái)進(jìn)行背隙消除的動(dòng)作，但此背隙消除機(jī)構(gòu)并無(wú)變速功能，必須經(jīng)由多段減速，來(lái)增加傳動(dòng)扭矩，所以無(wú)法應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速，大都應(yīng)用于進(jìn)給軸的傳動(dòng)。因此，若考慮主軸需能做高速切削加工及低速精確位置定位時(shí)，通常工具機(jī)市場(chǎng)會(huì)采用內(nèi)藏式馬達(dá)或直傳主軸的設(shè)計(jì)，如此才可合乎加工及精確定位的需求。但因是直傳的因素，主軸只能高速或只能低速的切削。為了改善上述的缺點(diǎn)，請(qǐng)參閱圖3所示，市場(chǎng)又發(fā)展出雙驅(qū)傳動(dòng)的觀(guān)念，雙驅(qū)傳動(dòng)必須藉兩組變速箱61及兩組驅(qū)動(dòng)組6的組合來(lái)驅(qū)動(dòng)；如此主軸即可獲得高扭矩的輸出，也可藉由兩組驅(qū)動(dòng)組搭配電氣控制的調(diào)整，達(dá)到低速無(wú)背隙的傳動(dòng)需求。但造價(jià)高、占空間、電氣控制復(fù)雜為其缺點(diǎn)。而業(yè)界中也有將回轉(zhuǎn)工作臺(tái)車(chē)削加工時(shí)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)及銑削加工時(shí)工作臺(tái)的角度定位機(jī)能為個(gè)別分開(kāi)控制的觀(guān)念(如圖4所示)，其由一主軸馬達(dá)62帶動(dòng)變速箱63，以讓變速箱63驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)64運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要工作臺(tái)作角度精確定位時(shí)，則將動(dòng)力切換至另一側(cè)的伺服馬達(dá)65，以伺服馬達(dá)65經(jīng)由無(wú)背隙的齒輪驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)角度定位，但此方式需設(shè)計(jì)有二組動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，導(dǎo)致成本高，同時(shí)也讓整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。接續(xù)，又如日本專(zhuān)利特許第3729519號(hào)(P3729519)，其內(nèi)容所揭露的是背隙消除機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，可解決上述的問(wèn)題，利用單一動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，通過(guò)背隙消除機(jī)構(gòu)裝置的切換，使工作臺(tái)做回轉(zhuǎn)車(chē)削加工時(shí)容許有背隙存在，于銑削加工時(shí)，背隙消除。其方式為兩件齒數(shù)、模數(shù)相同、但齒厚不同的正齒輪，結(jié)合于同一軸上，配合切換裝置，達(dá)到背隙消除的功能。由于其背隙消除量為固定，所以無(wú)法自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整；且在主軸無(wú)背隙消除須高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也無(wú)法消除各傳動(dòng)齒輪間因節(jié)距誤差產(chǎn)生的背隙，所以，車(chē)削時(shí)無(wú)平衡驅(qū)動(dòng)的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，具有高、低檔變速切換功能的主軸驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
—種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)組(1)搭配一背隙消除機(jī)構(gòu)(2)與變速箱(3)來(lái)同時(shí)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)動(dòng)力輸出E、D軸，以令動(dòng)力輸出E、D軸驅(qū)動(dòng)主軸(4)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其中該驅(qū)動(dòng)組(1)設(shè)有一驅(qū)動(dòng)A軸，于該驅(qū)動(dòng)A軸表面設(shè)有直齒部(11)及內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)通貫穿的管路(12);而該背隙消除機(jī)構(gòu)(2)中包含有組設(shè)于該驅(qū)動(dòng)A軸直齒部(11)上的第一螺旋齒輪(21)及第二螺旋齒輪(22)，所述第一螺旋齒輪(21)、第二螺旋齒輪(22)內(nèi)部以直齒(211)、(221)對(duì)應(yīng)與該驅(qū)動(dòng)A軸直齒部(11)嚙合，而其第一螺旋齒輪(21)、第二螺旋齒輪
(22)外部分別為左斜螺旋齒(212)、右斜螺旋齒(222)，而該第一螺旋齒輪(21)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 C軸的動(dòng)力螺旋齒輪(24)，而該第二螺旋齒輪(22)則對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 B軸的動(dòng)力螺旋齒輪
(23)，續(xù)于該第一螺旋齒輪(21)上設(shè)有動(dòng)作槽(213)，以對(duì)應(yīng)嵌入設(shè)置有管路(251)的活塞(25)，而該第二螺旋齒輪(22)上設(shè)有一穿槽(223)，于該穿槽(223)內(nèi)設(shè)有一嵌入彈性件(261)的頂銷(xiāo)(26)，且該彈性件(261) —端對(duì)應(yīng)抵掣在該第一螺旋齒輪(21)端面，再于該驅(qū)動(dòng)A軸上設(shè)有一與所述活塞(25)套結(jié)的軸套(27)，而該軸套(27)對(duì)應(yīng)該活塞(25)管路(251)及該驅(qū)動(dòng)A軸的管路(12)處亦設(shè)有通道(271)，且于該驅(qū)動(dòng)A軸末端組設(shè)一能夠輸入動(dòng)力至該驅(qū)動(dòng)A軸與該活塞(25)管路(251)的回轉(zhuǎn)接頭(28);該變速箱(3)內(nèi)包含有第一變速機(jī)構(gòu)(Gl)及第二變速機(jī)構(gòu)(G2)，以當(dāng)該主軸(4)作高、低速檔變速時(shí)，藉以所述第一變速機(jī)構(gòu)(G1)、第二變速機(jī)構(gòu)(G2)中分別設(shè)有所述動(dòng)力輸出E、D軸來(lái)同步承接所述C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力來(lái)帶動(dòng)該主軸(4)作高、低檔變速動(dòng)作；所述動(dòng)力輸出E、D軸，為接收所述C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力，而傳遞帶動(dòng)該主軸(4)運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其主要設(shè)有具有高、低檔變速切換及背隙消除機(jī)構(gòu)的主軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，藉以在不啟動(dòng)背隙消除功能時(shí)，主軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有高、低檔變速切換功能，以可廣泛運(yùn)用于一般的切削加工，而當(dāng)主軸作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的，因此，該主軸可應(yīng)用于具有高、低檔變速切換功能，同時(shí)需要背隙消除以達(dá)精密位置控制目的的工具機(jī)主軸；應(yīng)用的機(jī)械如落地式搪銑床主軸、立式車(chē)床工作臺(tái)、銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)工作臺(tái)等。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征與功效如下本發(fā)明主要經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)組搭配一背隙消除機(jī)構(gòu)與變速箱來(lái)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)兩動(dòng)力輸出軸，以令兩動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)者，其中在不啟動(dòng)背隙消除功能狀態(tài)下，因各傳動(dòng)齒輪間有背隙存在，所以在主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可避免各傳動(dòng)齒輪間因摩擦發(fā)熱產(chǎn)生的干涉，且主軸經(jīng)由變速箱傳動(dòng)而具有高、低檔變速切換功能，可廣泛做一般的切削加工，而其兩動(dòng)力輸出軸可同時(shí)動(dòng)作力輸出，所以可獲得雙倍的輸出扭矩，并且達(dá)到平衡驅(qū)動(dòng)的功效，而在主軸必須作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的 ’另夕卜，主軸驅(qū)動(dòng)裝置僅利用一組驅(qū)動(dòng)組來(lái)作為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力，可降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)示意圖一；圖2為現(xiàn)有技術(shù)示意圖二；圖3為現(xiàn)有技術(shù)示意圖三；圖4為現(xiàn)有技術(shù)示意圖四；圖5為本發(fā)明整體外觀(guān)示意圖6為本發(fā)明背隙消除機(jī)構(gòu)示意圖(解除狀態(tài));圖7為本發(fā)明背隙消除機(jī)構(gòu)的A軸與螺旋齒輪嚙合圖；圖8為本發(fā)明變速箱結(jié)構(gòu)不意圖(聞速)；圖9為本發(fā)明變速箱結(jié)構(gòu)示意圖(低速)；圖10為本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)示意圖；圖11為本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)示意圖(皮帶傳動(dòng))；
圖12為本發(fā)明主軸雙驅(qū)傳動(dòng)示意圖；圖13為本發(fā)明雙驅(qū)傳動(dòng)齒輪嚙合圖(A、B、C軸)；圖14為本發(fā)明雙驅(qū)傳動(dòng)齒輪嚙合圖(D、E、主軸)；圖15為本發(fā)明變速箱側(cè)視示意圖；圖16為本發(fā)明變速箱高速狀態(tài)局部放大示意圖；圖17為本發(fā)明變速箱低速狀態(tài)局部放大示意圖；圖18為本發(fā)明行星齒輪嚙合狀態(tài)示意圖；圖19為本發(fā)明背隙消除機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖；圖20為本發(fā)明消除背隙狀態(tài)示意圖；圖21為本發(fā)明消除背隙齒輪嚙合圖(A、B、C軸)；圖22為本發(fā)明消除背隙齒輪嚙合圖(D、E、主軸)；圖23為本發(fā)明應(yīng)用機(jī)構(gòu)示意圖。主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明本發(fā)明I:驅(qū)動(dòng)組11:直齒部12:管路13 :皮帶2 :背隙消除機(jī)構(gòu) 21 :第一螺旋齒輪211:直齒212:左斜螺旋齒 213 :動(dòng)作槽22 :第二螺旋齒輪 221 :直齒222 :右斜螺旋齒223:穿槽23:動(dòng)力螺旋齒輪 24 :動(dòng)力螺旋齒輪25:活塞251 :管路26 :頂銷(xiāo)261 :彈性件27 :軸套271 :通道28:回轉(zhuǎn)接頭3:變速箱Gl:第一變速機(jī)構(gòu)G2:第二變速機(jī)構(gòu) 31 :傳動(dòng)齒輪311:內(nèi)齒部312 :外齒段32 :前傳動(dòng)件321 :第一外齒部322:第二外齒部 33:齒盤(pán)331:內(nèi)環(huán)齒部332 :連動(dòng)外齒部 34 :行星齒輪35 :軸座36:變速齒輪座 361:內(nèi)齒段362 :外齒段37 :撥塊38 :變速活塞桿 39 :定位座391 :齒部el :齒輪dl :齒輪4:主軸41 :齒輪現(xiàn)有技術(shù)5 :驅(qū)動(dòng)組51 :變速箱52 :驅(qū)動(dòng)軸53 :齒輪54 :主軸56 :斜齒輪
57 :油壓缸6 :驅(qū)動(dòng)組61 :變速箱62 :主動(dòng)力馬達(dá) 63 :變速箱64 :工作臺(tái)65 :伺服馬達(dá)
具體實(shí)施例方式為令本發(fā)明的技術(shù)手段、發(fā)明目的及達(dá)成功效有更完整及清楚的揭露，茲于下詳細(xì)說(shuō)明之，并請(qǐng)一并參閱揭示的附圖及元件符號(hào)。
首先，請(qǐng)參閱圖5至圖9所示，為本發(fā)明提供一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置整體架構(gòu)示意圖，其主要經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)組I搭配一背隙消除機(jī)構(gòu)2與變速箱3來(lái)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)兩動(dòng)力輸出軸(E、D軸)，以令兩動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)主軸4進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其中請(qǐng)一并參閱圖6及圖7所示，該驅(qū)動(dòng)組I設(shè)有一驅(qū)動(dòng)A軸(為一方栓軸)，于驅(qū)動(dòng)A軸表面設(shè)有直齒部11及內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)通的管路12。而該背隙消除機(jī)構(gòu)2中包含有組設(shè)于驅(qū)動(dòng)A軸直齒部11上的第一、第二螺旋齒輪21、22，該第一、第二螺旋齒輪21、22內(nèi)部以直齒211、221對(duì)應(yīng)與驅(qū)動(dòng)A軸直齒部11嚙合，而其第一、第二螺旋齒輪21、22外部分別為左、右斜螺旋齒212、222，螺旋方向不同的齒輪，并在端面由螺栓固定，而第一螺旋齒輪21對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 C軸的動(dòng)力螺旋齒輪24，而第二螺旋齒輪22則對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 B軸的動(dòng)力螺旋齒輪23，續(xù)于第一螺旋齒輪21上設(shè)有動(dòng)作槽213，以對(duì)應(yīng)嵌入設(shè)置有管路251的活塞25，而第二螺旋齒輪22上設(shè)有一穿槽223，于穿槽223內(nèi)設(shè)有一嵌入彈性件261的頂銷(xiāo)26，且彈性件261 —端對(duì)應(yīng)抵掣在第一螺旋齒輪21端面，再于驅(qū)動(dòng)A軸上設(shè)有一與活塞25套結(jié)的軸套27，而軸套27對(duì)應(yīng)活塞25管路251及A軸管路12處亦設(shè)有通道271，且于A軸末端組設(shè)一可輸入動(dòng)力至驅(qū)動(dòng)A軸與活塞25管路251的回轉(zhuǎn)接頭28。請(qǐng)一并參閱圖8、圖9及圖15所示，該變速箱3內(nèi)包含有第一、第二變速機(jī)構(gòu)G1、G2，以當(dāng)主軸4作高、低速檔變速時(shí)，藉以第一、第二變速機(jī)構(gòu)Gl、G2中分別設(shè)有動(dòng)力輸出E、D軸來(lái)同步承接C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力來(lái)帶動(dòng)主軸4作高、低檔變速動(dòng)作，而該第一、第二變速機(jī)構(gòu)Gl、G2主要分別于C、B軸上套設(shè)有傳動(dòng)齒輪31，傳動(dòng)齒輪31前端內(nèi)部設(shè)有內(nèi)齒部311，后段外側(cè)則設(shè)有外齒段312，該內(nèi)齒部311對(duì)應(yīng)與一前段設(shè)有第一外齒部321的前傳動(dòng)件32相互嚙合，而前傳動(dòng)件32后段設(shè)置有第二外齒部322，續(xù)傳動(dòng)齒輪31外部套設(shè)有未連動(dòng)的齒盤(pán)33，齒盤(pán)33內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)齒部331，而外部設(shè)有連動(dòng)外齒部332，于前傳動(dòng)件32第二外齒部322與齒盤(pán)33內(nèi)環(huán)齒部331間設(shè)有至少二個(gè)以上呈連動(dòng)轉(zhuǎn)速變化的行星齒輪34，而行星齒輪34樞設(shè)定位在一與動(dòng)力輸出E、D軸結(jié)合的軸座35上，續(xù)于傳動(dòng)齒輪31與齒盤(pán)33連動(dòng)外齒部332的外部套設(shè)有一變速齒輪座36，該變速齒輪座36的內(nèi)外分別設(shè)有內(nèi)齒段361與外齒段362，而變速齒輪座36結(jié)合一連動(dòng)的撥塊37，該撥塊37 —端與一變速活塞桿38結(jié)合，該變速活塞桿38經(jīng)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)撥塊37，而可帶動(dòng)變速齒輪座36與傳動(dòng)齒輪31外齒段312與齒盤(pán)33連動(dòng)外齒部332同時(shí)嚙合的高速傳動(dòng)，或脫離傳動(dòng)齒輪31外齒段312而嚙合齒盤(pán)33連動(dòng)外齒部332，使變速齒輪座36的外齒段362與機(jī)臺(tái)上所設(shè)的定位座39齒部391嚙合齒盤(pán)33不轉(zhuǎn)動(dòng)的低速傳動(dòng)選擇。該動(dòng)力輸出E、D軸，為接收C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力，而傳遞帶動(dòng)主軸4運(yùn)轉(zhuǎn)。請(qǐng)一并參閱圖6及圖8至圖11所示,該主軸驅(qū)動(dòng)裝置包含有一主軸4、兩動(dòng)力輸出軸(E、D軸)、一變速箱3、一背隙消除機(jī)構(gòu)2 (如圖6所示)及一驅(qū)動(dòng)組1，該驅(qū)動(dòng)組I可為內(nèi)藏馬達(dá)(如圖10所示)或外部主軸馬達(dá)以皮帶13傳動(dòng)(如圖11所示)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一、第二螺旋齒輪21、22會(huì)分別經(jīng)由動(dòng)力螺旋齒輪24、23將動(dòng)力分別傳遞至C、B軸，再分別經(jīng)由第一、第二變速機(jī)構(gòu)Gl、G2傳遞動(dòng)力至動(dòng)力輸出E、D軸，以動(dòng)力輸出E、D軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)主軸4運(yùn)轉(zhuǎn)。請(qǐng)一并參閱圖6及圖10至圖14所示,而在驅(qū)動(dòng)組I轉(zhuǎn)動(dòng)之初，E軸上的齒輪el及D軸上的齒輪dl同時(shí)嚙合于主軸4的齒輪41的狀態(tài)，主軸4開(kāi)始平順轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，第一、第二螺旋齒輪21、22會(huì)因左右不同螺旋線(xiàn)的關(guān)系，在A軸的方栓軸上自動(dòng)調(diào)整位置，使齒輪el、dl與齒輪41均保持在嚙合狀態(tài)，如此，可達(dá)到平衡驅(qū)動(dòng)的功能。接續(xù)，請(qǐng)一并參閱圖15至圖18所示，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行主軸的高、低檔變速切換功能時(shí)，其藉由變速箱中的第一、第二變速機(jī)構(gòu)Gl、G2來(lái)同步執(zhí)行，以下以單一組變速機(jī)構(gòu)作為說(shuō)明，當(dāng)切換高速檔時(shí)，其第一變速機(jī)構(gòu)Gl中的變速活塞桿38經(jīng)由動(dòng)力輸入而后退，以驅(qū)動(dòng)撥塊37位移，而其動(dòng)力輸入可為氣壓或油壓，而撥塊37帶動(dòng)變速齒輪座36后退位移，讓變速齒輪座36的內(nèi)齒段361與傳動(dòng)齒輪31的外齒段312及齒盤(pán)33的連動(dòng)外齒部332嚙合，如此，當(dāng)C軸的動(dòng)力傳輸時(shí)，經(jīng)由傳動(dòng)齒輪31、齒盤(pán)33與C軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)，且傳動(dòng)齒輪31前端內(nèi)齒部311與第一外齒部321所嚙合的前傳動(dòng)件32也同步同速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，前傳動(dòng)件32第二外齒部322與齒盤(pán)33內(nèi)環(huán)齒部331間的行星齒輪34傳遞帶動(dòng)與動(dòng)力輸出E軸結(jié)合的軸座35，讓動(dòng)力輸出E軸帶動(dòng)主軸4形成高速檔運(yùn)轉(zhuǎn)(如圖16所示)。反之，當(dāng)切換低速檔時(shí)，其第一變速機(jī)構(gòu)Gl中的變速活塞桿38經(jīng)由動(dòng)力松懈而導(dǎo)推前進(jìn)，以驅(qū)動(dòng)撥塊37位移，而撥塊37帶動(dòng)變速齒輪座36前進(jìn)位移，讓變速齒輪座36的內(nèi)齒段361脫離傳動(dòng)齒輪31外齒段312而與齒盤(pán)33連動(dòng)外齒部332嚙合，且變速齒輪座36的外齒段362對(duì)應(yīng)與機(jī)臺(tái)上所設(shè)的定位座39齒部391嚙合，讓齒盤(pán)33被嚙合固定而不轉(zhuǎn)動(dòng)，如此，當(dāng)C軸的動(dòng)力傳輸時(shí)，其傳動(dòng)齒輪31前端內(nèi)齒部311與第一外齒部321所嚙合的前傳動(dòng)件32同步運(yùn)轉(zhuǎn)，而齒盤(pán)33被固定未隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，經(jīng)由前傳動(dòng)件32的第二外齒部322帶動(dòng)行星齒輪34轉(zhuǎn)動(dòng)，讓行星齒輪34隨齒盤(pán)33內(nèi)環(huán)齒部331帶動(dòng)軸座35達(dá)到減速，因此上述動(dòng)作形成低速讓動(dòng)力輸出E軸帶動(dòng)主軸4形成低速檔運(yùn)轉(zhuǎn)(如圖17所示)；而當(dāng)?shù)退贆n傳動(dòng)下，藉由動(dòng)力輸出E、D軸而具有平衡驅(qū)動(dòng)功能且可雙倍扭矩輸出、減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸，降低加減速時(shí)間；當(dāng)主軸4具有高、低檔變速切換功能，則可廣泛運(yùn)用于一般的切削加工。請(qǐng)?jiān)僖徊㈤唸D19至圖22所示，當(dāng)主軸必須做精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的；而背隙消除功能的啟動(dòng)，必須靠油壓來(lái)動(dòng)作，動(dòng)作敘述如下于第一螺旋齒輪21的動(dòng)作槽213內(nèi)部設(shè)有活塞25，而傳動(dòng)A軸的前方設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭28，在背隙消除功能啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)力(油壓或氣壓)會(huì)通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭28進(jìn)入傳動(dòng)A軸的管路12，再通過(guò)軸套27的通道271至第一螺旋齒輪21內(nèi)部的活塞25管路251，以推動(dòng)第一、第二螺旋齒輪21、22前進(jìn)，使齒輪el、dl與齒輪41嚙合(如圖21及圖22所示)，齒輪背隙即被消除；而當(dāng)背隙消除功能解除時(shí)，將動(dòng)力(油壓或氣壓)釋放，讓第二螺旋齒輪22穿槽223內(nèi)部的彈性件261及頂銷(xiāo)26推動(dòng)第一、第二螺旋齒輪21、22后退復(fù)位，將背隙消除功能解除。
因此，本發(fā)明所提供一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其主要設(shè)有具有高、低檔變速切換及背隙消除機(jī)構(gòu)的主軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，藉以在不啟動(dòng)背隙消除功能時(shí)，主軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有高、低檔變速切換功能，以可廣泛運(yùn)用于一般的切削加工，而當(dāng)主軸作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的，因此，該主軸可應(yīng)用于具有高、低檔變速切換功能，同時(shí)需要背隙消除以達(dá)精密位置控制目的的工具機(jī)主軸；應(yīng)用的機(jī)械如落地式搪銑床主軸、立式車(chē)床工作臺(tái)、銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)工作臺(tái)等(如圖23所示)。藉由以上所述，該元件的組成與使用實(shí)施說(shuō)明可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相較下，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，敘述如下I.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其主軸驅(qū)動(dòng)、角度定位控制均為同一動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組[馬達(dá)],如此可降低構(gòu)件成本者。2.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置，可自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整、消除各傳動(dòng)齒輪間因節(jié)距誤差產(chǎn)生的背隙。3.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的雙驅(qū)傳動(dòng)設(shè)計(jì)，相互對(duì)應(yīng)比較具有不占空間的優(yōu)點(diǎn)。4.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置，可做預(yù)壓力的調(diào)整與設(shè)定。5.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置，為主軸具有高、低檔變速切換及背隙消除機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，藉以在不啟動(dòng)背隙消除功能時(shí)，主軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有高、低檔變速切換功能，以可廣泛運(yùn)用于一般的切削加工；而當(dāng)主軸作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的。6.本發(fā)明主軸驅(qū)動(dòng)裝置，平衡驅(qū)動(dòng)功能可雙倍扭矩輸出、減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸，降低加減速時(shí)間。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該主軸驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)組(I)搭配一背隙消除機(jī)構(gòu)(2)與變速箱(3)來(lái)同時(shí)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)動(dòng)力輸出E、D軸，以令動(dòng)力輸出E、D軸驅(qū)動(dòng)主軸(4)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其中 該驅(qū)動(dòng)組(I)設(shè)有一驅(qū)動(dòng)A軸，于該驅(qū)動(dòng)A軸表面設(shè)有直齒部(11)及內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)通貫穿的管路(12)； 而該背隙消除機(jī)構(gòu)⑵中包含有組設(shè)于該驅(qū)動(dòng)A軸直齒部(11)上的第一螺旋齒輪(21)及第二螺旋齒輪(22)，所述第一螺旋齒輪(21)、第二螺旋齒輪(22)內(nèi)部以直齒(211)、(221)對(duì)應(yīng)與該驅(qū)動(dòng)A軸直齒部(11)嚙合，而其第一螺旋齒輪(21)、第二螺旋齒輪(22)外部分別為左斜螺旋齒(212)、右斜螺旋齒(222)，而該第一螺旋齒輪(21)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 C軸的動(dòng)力螺旋齒輪(24)，而該第二螺旋齒輪(22)則對(duì)應(yīng)傳動(dòng)一 B軸的動(dòng)力螺旋齒輪(23)，續(xù)于該第一螺旋齒輪(21)上設(shè)有動(dòng)作槽(213)，以對(duì)應(yīng)嵌入設(shè)置有管路(251)的活塞(25)，而該第二螺旋齒輪(22)上設(shè)有一穿槽(223)，于該穿槽(223)內(nèi)設(shè)有一嵌入彈性件(261)的頂銷(xiāo)(26)，且該彈性件(261) —端對(duì)應(yīng)抵掣在該第一螺旋齒輪(21)端面，再于該驅(qū)動(dòng)A軸上設(shè)有一與所述活塞(25)套結(jié)的軸套(27)，而該軸套(27)對(duì)應(yīng)該活塞(25)管路(251)及該驅(qū)動(dòng)A軸的管路(12)處亦設(shè)有通道(271)，且于該驅(qū)動(dòng)A軸末端組設(shè)一能夠輸入動(dòng)力至該驅(qū)動(dòng)A軸與該活塞(25)管路(251)的回轉(zhuǎn)接頭(28)； 該變速箱(3)內(nèi)包含有第一變速機(jī)構(gòu)(Gl)及第二變速機(jī)構(gòu)(G2)，以當(dāng)該主軸(4)作高、低速檔變速時(shí)，藉以所述第一變速機(jī)構(gòu)(G1)、第二變速機(jī)構(gòu)(G2)中分別設(shè)有所述動(dòng)力輸出E、D軸來(lái)同步承接所述C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力來(lái)帶動(dòng)該主軸(4)作高、低檔變速動(dòng)作； 所述動(dòng)力輸出E、D軸，為接收所述C、B軸所傳輸?shù)膭?dòng)力，而傳遞帶動(dòng)該主軸(4)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該變速箱(3)中的所述第一變速機(jī)構(gòu)(G1)、第二變速機(jī)構(gòu)(G2)主要分別于所述C、B軸上套設(shè)有傳動(dòng)齒輪(31)，所述傳動(dòng)齒輪(31)前端內(nèi)部設(shè)有內(nèi)齒部(311)，其后段外側(cè)則設(shè)有外齒段(312)，該內(nèi)齒部(311)對(duì)應(yīng)與一前段設(shè)有第一外齒部(321)的前傳動(dòng)件(32)相互哨合,而該前傳動(dòng)件(32)后段設(shè)置有第二外齒部(322)，該傳動(dòng)齒輪(31)外部套設(shè)有未連動(dòng)的齒盤(pán)(33)，該齒盤(pán)(33)內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)齒部(331)，而其外部設(shè)有連動(dòng)外齒部(332)，于該前傳動(dòng)件(32)第二外齒部(322)與該齒盤(pán)(33)內(nèi)環(huán)齒部(331)間設(shè)有至少二個(gè)以上呈連動(dòng)轉(zhuǎn)速變化的行星齒輪(34)，而所述行星齒輪(34)樞設(shè)定位在一與所述動(dòng)力輸出E、D軸結(jié)合的軸座(35)上,于該傳動(dòng)齒輪(31)與該齒盤(pán)(33)連動(dòng)的外齒部(332)的外部套設(shè)有一變速齒輪座(36)，該變速齒輪座(36)的內(nèi)外分別設(shè)有內(nèi)齒段(361)與外齒段(362)，而該變速齒輪座(36)結(jié)合一連動(dòng)的撥塊(37)，該撥塊(37) —端與一變速活塞桿(38)結(jié)合，該變速活塞桿(38)經(jīng)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的所述撥塊(37)，而能夠帶動(dòng)所述變速齒輪座(36)與傳動(dòng)齒輪(31)外齒段(312)及與所述齒盤(pán)(33)連動(dòng)外齒部(332)同時(shí)嚙合的高速傳動(dòng)，或脫離所述傳動(dòng)齒輪(31)外齒段(312)而嚙合齒盤(pán)(33)連動(dòng)所述外齒部(332)，使該變速齒輪座(36)的外齒段(362)與機(jī)臺(tái)上所設(shè)的定位座(39)的齒部(391)嚙合所述齒盤(pán)(33)不轉(zhuǎn)動(dòng)的低速傳動(dòng)選擇狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)A軸為一方栓軸。
4.如權(quán)利要求I所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該回轉(zhuǎn)接頭(28)對(duì)應(yīng)輸入所述驅(qū)動(dòng)A軸與活塞(25)管路(251)的動(dòng)力采用油壓、氣壓其中之一。
5.如權(quán)利要求2所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)A軸為一方栓軸。
6.如權(quán)利要求2所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該回轉(zhuǎn)接頭(28)對(duì)應(yīng)輸入所述驅(qū)動(dòng)A軸與活塞(25)管路(251)的動(dòng)力采用油壓、氣壓其中之一。
7.如權(quán)利要求2所述主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該變速箱(3)中驅(qū)動(dòng)所述變速活塞桿(38)的動(dòng)力采用油壓、氣壓其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種主軸驅(qū)動(dòng)裝置，其主要經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)組搭配一背隙消除機(jī)構(gòu)與變速箱來(lái)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)兩動(dòng)力輸出軸，以令兩動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)者，其中在不啟動(dòng)背隙消除功能狀態(tài)下，因各傳動(dòng)齒輪間有背隙存在，所以在主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可避免各傳動(dòng)齒輪間因摩擦發(fā)熱產(chǎn)生的干涉，且主軸經(jīng)由變速箱傳動(dòng)而具有高、低檔變速切換功能，可廣泛做一般的切削加工，而其兩動(dòng)力輸出軸可同時(shí)動(dòng)作力輸出，所以可獲得雙倍的輸出扭矩，并且達(dá)到平衡驅(qū)動(dòng)的功效，而在主軸必須作精確位置定位時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)背隙消除功能，以達(dá)到主軸精密位置控制的目的；另外，主軸驅(qū)動(dòng)裝置僅利用一組驅(qū)動(dòng)組來(lái)作為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力，可降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)B23Q5/04GK102975070SQ20111026188
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者盧永祥, 林彥廷 申請(qǐng)人:發(fā)得科技工業(yè)股份有限公司