发明名称 主轴装置
摘要 本创作系提供一种利用空气轴承支撑主轴之主轴装置,该主轴装置包含冷却系统以冷却驱动马达线圈及设有钻头之主轴末端;具体而言,该冷却系统系利用冷却剂(水或油)作为冷却媒介以对驱动线圈与轴承作接触式冷却。该冷却系统系经组态整合于主轴装置之中,以维持整体结构及元件之机械性质与精密度。本创作之主轴装置具有可增加进气量之空气进气凹槽及进气孔之空气轴承,且其整体结构系经组态可使冷却剂流向设有钻头之主轴末端,尤指邻设于该末端之轴承,以提供冷却。该主轴装置系适用于钻孔加工机上,如印刷机板高精密之高速钻孔机上。本创作之主轴装置除具有高精密度外,各元件之配置依其功能或功效清楚区分设计,故有利于整体结构之组装及各元件之保养与维护。
申请公布号 TWM323365 申请公布日期 2007.12.11
申请号 TW096208585 申请日期 2007.05.25
申请人 达鹏科技股份有限公司 发明人 卓锦煌;丁志辉;沈庆辉
分类号 B23Q5/04(2006.01);B23B39/22(2006.01) 主分类号 B23Q5/04(2006.01)
代理机构 代理人 刘宗欣 台北市松山区敦化北路168号15楼
主权项 1.一种用于钻孔机上之主轴装置,包括: 壳体,其包含至少一气体注入口、至少一冷却剂注 入口及至少一冷却剂流出口; 设于该壳体内部之冷却主体,其具有至少一气体通 口与该壳体之气体注入口呈流体连接、至少一冷 却剂线圈导口及至少一冷却剂轴承导口与该壳体 之冷却剂注入口呈流体连接; 设于该主体内部之驱动线圈(定子),其具有外环及 该外环之至少部份系介于该冷却主体之冷却剂导 口之间形成流体连接之介面; 可旋转式设置于该驱动线圈中之主轴,其外表面之 至少部份系由导电材质包覆(转子),并包含至少一 突缘部延伸于该外表面上; 设于该冷却主体内部之至少一径向轴承,其具有设 有复数个进气孔之外周面及设有复数个喷气孔之 内周面,该些进气孔与所述主体之气体通口呈流体 连接、喷气孔与进气孔呈流体连接,喷气孔系以平 行于该主轴之径向设置; 设于该冷却主体内部之至少一轴向轴承,其具有设 有复数个进气孔之进气面、设有复数个喷气孔之 推力面及至少一冷却剂通口,该些进气孔与所述主 体之气体通口呈流体连接、喷气孔与进气孔呈流 体连接,喷气孔系以垂直于该主轴之突缘部设置, 及冷却剂通口系与该冷却主体之冷却剂轴承导口 呈流体连接;及 其中当冷却剂由该冷却剂注入口注入后,将经该冷 却主体之冷却剂线圈导口流至该冷却主体内部之 驱动线圈之外环上,并将经该冷却主体之冷却剂轴 承导口流至轴向轴承之冷却剂通口;该轴向轴承之 内部进一步设有冷却剂导槽,与该冷却剂通口呈流 体连接。 2.如请求项1所述之主轴装置,其中该壳体进一步包 含一接头固定座经组态以将该主轴装置之一端与 所述钻孔机上相接合。 3.如请求项2所述之主轴装置,其中该至少一气体注 入口、该至少一冷却剂注入口及该至少一冷却剂 流出口系设于该接头固定座上。 4.如请求项1所述之主轴装置,其中该冷却主体之外 表面之至少部份设有冷却剂凹槽,以利于所述冷却 剂之导引。 5.如请求项4所述之主轴装置,其中该冷却主体之冷 却剂线圈导口与冷却剂轴承导口系设于所述冷却 剂凹槽中。 6.如请求项1或4所述之主轴装置,其中该冷却主体 之外表面上设有至少一O型环与该壳体相接合。 7.如请求项1所述之主轴装置,其中该驱动线圈之外 环之至少部份所形成之介面具有至少一凹槽,以利 于冷却剂于该驱动线圈上之外环上之导引。 8.如请求项1所述之主轴装置,其中该驱动线圈之外 环上设有至少一O型环与该冷却主体相接合。 9.如请求项1所述之主轴装置,其中该设于主轴之外 表面上之导电材质具有呈复数条于轴向上延伸之 长条纹,该些长条纹系与主轴之旋转轴呈一倾角。 10.如请求项1所述之主轴装置,其中该径向轴承之 外周面上设有至少一进气凹槽,及该些进气孔系设 于该进气凹槽中。 11.如请求项1所述之主轴装置,其中该径向轴承之 外周面设有至少一O型环与该主体相接合。 12.如请求项1所述之主轴装置,其中该轴向轴承进 一步包含一轴心穿孔,以接纳该主轴之一末端于其 中。 13.如请求项1所述之主轴装置,其中该轴向轴承进 一步包含一空气对流槽,其系与该些进气孔呈流体 连接。 14.如请求项1所述之主轴装置,其中该些喷气孔之 孔径尺寸系小于该些进气孔之孔径。 15.如请求项1所述之主轴装置,其中该轴向轴承系 由一组彼此相对之推力轴承构成,该对推力轴承之 喷气孔系相对于该主轴之突缘部设置,以支撑该主 轴于其轴向上。 16.如请求项15之主轴装置,其中该组推力轴承之间 系提供有一设于该主体内之间隔环,其允许该主轴 之一端穿过其中并可于其中自由旋转,该间隔环之 厚度系经组态以至少容纳该主轴之突缘部于其中 。 17.如请求项16所述之主轴装置,其中该间隔环进一 步设有冷却剂穿孔,其系与轴向轴承之冷却剂通口 呈流体连接。 18.如请求项1之主轴装置,其中该轴向轴承之推力 面进一步设有感测器接纳孔,其系经组态以容纳至 少一转速感测器于其中。 19.如请求项1之主轴装置,其中该转速感测器系一 霍尔感测器。 20.一种用于钻孔机上之主轴装置,包括: 外罩体; 接合于该外罩体之接头固定座,其包含至少一气体 注入口、至少一冷却剂注入口及至少一冷却剂流 出口; 设于该外罩体内部之冷却主体,该冷却主体具有至 少一气体通口与该外罩体之气体注入口呈流体连 接、至少一冷却剂线圈导口及至少一冷却剂轴承 导口与该外罩体之冷却剂注入口呈流体连接; 设于该冷却主体内部及具有外环之驱动马达线圈( 定子),该外环之至少部份系介于该冷却主体之冷 却剂线圈导口之间形成流体连接之介面; 可旋转式设置于该驱动马达线圈中之主轴,其外表 面之至少部份系由导电材质包覆(转子)并包含至 少一突缘部径向向外延伸于该外表面上; 设于该冷却主体内部之前端轴承,其具有设有复数 个进气孔之外周面、设有复数个喷气孔之内周面 及推力面、及至少一冷却剂通口,该些进气孔系与 所述冷却主体之气体通口呈流体连接,其中该内周 面之喷气孔系以平行于该主轴之径向设置,及该推 力面之喷气孔系垂直于该主轴之突缘部,及冷却剂 通口系与该冷却主体之冷却剂轴承导口呈流体连 接; 设于该主体内部之后端轴承,其具有设有复数个进 气孔之外周面及设有复数个喷气孔之内周面,该些 进气孔与所述主体之气体通口呈流体连接,喷气孔 系以平行于该主轴之径向设置; 相对于该前端轴承设置之推力轴承,其具有设有至 少一进气孔之进气面、复数个喷气孔之推力面及 至少一冷却剂流入口,喷气孔系垂直于该主轴之突 缘部,该冷却剂流入口系与前端轴承之冷却剂通口 呈流体连接; 介于该前端轴承与推力轴承之间之间隔环,其允许 该主轴之一端穿过其中并可于其中自由旋转;及 其中当冷却剂由该冷却剂注入口注入后,将经该冷 却主体之冷却剂线圈导口流至该冷却主体内部之 驱动线圈之外环上,并将经该冷却主体之冷却剂轴 承导口流经前端轴承之冷却剂通口至推力轴承之 冷却剂流入口;该推力轴承之内部进一步具有冷却 剂导槽与该冷却剂流入口呈流体连接。 21.如请求项20所述之主轴装置,其中该冷却主体之 外表面之至少部份设有冷却剂凹槽,以利于所述冷 却剂之导引。 22.如请求项21所述之主轴装置,其中该冷却主体之 冷却剂线圈导口与冷却剂轴承导口系设于该冷却 剂凹槽中。 23.如请求项20所述之主轴装置,其中该冷却主体之 外表面上设有至少一O型环与该外罩体相接合。 24.如请求项20所述之主轴装置,其中该驱动线圈之 外环之至少部份所形成之介面具有至少一凹槽,以 利于冷却剂于该驱动线圈上之外环上之导引。 25.如请求项20所述之主轴装置,其中该驱动线圈之 外环上设有至少一O型环与该主体相接合。 26.如请求项20所述之主轴装置,其中该设于主轴之 外表面上之导电材质具有呈复数条于轴向上延伸 之长条纹,该些长条纹系与主轴之旋转轴呈一倾角 。 27.如请求项20所述之主轴装置,其中该前端轴承与 该后端轴承之外周面上各设有至少一进气凹槽。 28.如请求项20所述之主轴装置,其中该推力轴承之 推力面进一步设有空气对流槽,其系与该些进气孔 呈流体连接。 29.如请求项20之主轴装置,其中该间隔环进一步设 有冷却剂穿孔,其系与前端轴承之冷却剂通口及推 力轴承之冷却剂流入口呈流体连接。 30.如请求项20之主轴装置,其中该推力轴承进一步 包含有感测器接纳孔,其系经组态以容纳至少一转 速感测器于其中。 图式简单说明: 第1图系一习知之主轴装置之剖面图; 第2图系本创作之主轴装置之一较佳实施例之剖面 图; 第3图显示本创作主轴装置之主轴之一较佳实施例 延其轴线所取之剖面图; 第4图显示本创作主轴装置之壳体部份之一较佳实 施例延其轴线所取之剖面图; 第5图显示本创作主轴装置之驱动线圈之一较佳实 施例之侧视图; 第6图系本创作之主轴装置之另一较佳实施例之剖 面图; 第7图显示如第6图所示之本创作主轴装置之另一 较佳实施例之组立图; 第8A图显示本创作之主轴装置之空气轴承/后端轴 承之一较佳实施例之俯视图; 第8B图显示如第8A图所示之空气轴承/后端轴承延A- A线所取之剖面图; 第9A图显示本创作之主轴装置之空气轴承/前端轴 承之一较佳实施例之俯视图; 第9B图显示如第9A图所示之空气轴承/前端轴承延A- A线所取之剖面图; 第10A图显示本创作之主轴装置之空气轴承/推力轴 承之一较佳实施例之俯视图;及 第10B图显示如第10A图所示之空气轴承/推力轴承延 A-A线所取之剖面图。 第11图显示本创作之主轴装置之空气轴承/推力轴 承之另一较佳实施例之俯视图。
地址 台中县大甲镇工一路21号
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