專利名稱：立式銑床頭的高低速變換機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的立式銑床頭的高低速變換機構，特別是針對立式銑床頭的高低速度的變換設計。
一般工作母機主軸高低速的轉換，除可由皮帶輪來作變速外，最主要的仍是依賴齒輪齒數的變換來實現明顯的高低速度變換，而一般立式銑床頭的高低變速機構的設計，如


圖1所示，立式銑床頭的傳動結構可分為兩大部份，一為馬達箱10、另一為齒輪箱20，由一馬達11輸出動力至馬達箱10內的主動皮帶輪組12，再以一皮帶13傳至在左邊的從動皮帶輪組14，而帶動皮帶輪軸15旋轉，該皮帶輪軸15底端設有一離合齒151，而從動皮帶輪組14與皮帶輪軸離合齒151間則設有一皮帶輪軸齒型皮帶輪16；另外輪軸15的動力可傳至右邊的小齒輪軸齒型皮帶輪17所套接的一小齒輪軸18上，該小齒輪軸18下端套接一位于齒輪箱20內的小齒輪21，而小齒輪21則與左邊的一大齒輪22嚙合，該大齒輪22的齒輪套接一大齒輪軸23，該軸頂端則設有一與馬達箱10內的皮帶輪軸離合齒151相對的大齒輪軸離合齒231，并且大齒輪軸23內部套接一主軸24，主要以花鍵相互連接(圖上未繪出)，因此大齒輪22轉動即能帶動主軸24轉動而進行加工；另外，位于大齒輪22下方設有一軸承組25，該軸承組25位于齒輪箱20孔壁內，包含有一軸承殼251殼體一側外緣滾設一齒條2511，受一齒軸26的轉動控制；另在軸承殼251內部設有上、下軸承252、253，中央由一軸承間隔套254所分隔，由此，轉動齒軸26即能帶動軸承組25上下移動，亦即可使大齒輪22和大齒輪軸23作上下的位移。
而一般銑床主軸24的高低速變換設計，如
圖1所示的其實為一低速的狀態，其傳動順序如下，馬達11、主動皮帶輪組12、從動皮帶輪組14、皮帶輪軸15、齒型皮帶輪16、17，小齒輪軸18、小齒輪21、大齒輪22、大齒輪軸23最后傳至主軸24；簡單說，即由小齒輪帶動大齒輪22，因而主軸24為一種慢速旋轉，亦即低速檔L，若要調整為高速時，只須轉動齒軸26使軸承組25、大齒輪軸23與大齒輪22一同往上移動，即使大齒輪22上移而脫離與小齒輪21的嚙合，并且再往上移，使大齒輪離合齒231與皮帶輪軸離合齒151相互嚙合，如此一來，由馬達而至皮帶輪組的動力即直接經由大齒輪軸23傳予主軸24，也就是所謂的高速旋轉狀態，亦即高速檔H；另外補充一提的是，當大齒輪22未與小齒輪21嚙合，并且彼此的離合齒亦未嚙合時，即形成所謂的空檔N。
一般銑床的高低速變換機構主要常見的缺點如下即低速時，大齒輪軸23和軸承組25是埋設于齒輪箱20孔內，亦即受齒輪箱孔壁周緣所環繞而得到支撐，穩定性較佳；然而，高速時，大齒輪軸23與軸承組25必須上移來與皮帶輪軸離合齒151嚙合，亦即軸承殼251因必須升高一段距離而無法受到支撐，此種情形可配合圖2所示的示意圖，而此段距離假設小齒輪21厚度為13mm，大齒輪22脫離小齒輪21必須要先上升13mm，當處于空檔時，大齒輪23必須上下皆無嚙合狀態，設上下皆相差1mm的安全距離，而離合齒151的嚙合深度至少是3mm，如此一來，軸承殼251的上升高度是13＋1＋1＋3＝18mm，換句話說，大齒輪軸23與軸承組25至少有18mm的長度高懸露于外，因此，高速時，其支撐面小導致切削剛性降低，無法提高加工的精度。
有鑒于上述常見的使用缺點后，為求妥善解決上述的問題，經多次改進后終于開發出本實用新型的立式銑床頭的高低速變換機構，有效地改善了上述缺陷。
本實用新型的主要目的是提供一種改進的立式銑床頭的高低速變換機構，其主要將大齒輪軸與軸承組的支撐面加大使其穩固性佳，有效提高切削剛性，確保加工的精密度。
本實用新型的改進立式銑床頭的高低速變機構，包含一馬達箱及一齒輪箱，馬達箱內設一馬達將動力由主動皮帶輪輸出到從動皮帶輪，配合輪軸離合齒的設計，將動力輸出到齒輪箱，而齒輪箱內則經小齒輪、大齒輪等的相互嚙合傳動，將動力由主軸輸出完成旋轉銑削的操作；其特征在于在小齒輪軸下方的軸承一側設置一齒條，并使其與小齒軸嚙合，使轉動小齒軸時，即可使與之嚙合的小齒輪上下移位；而小齒輪則與一側的大齒輪相嚙合傳動，其中大齒輪軸以花鍵與主軸相接，大齒輪軸頂端設有離合齒，與馬達箱內的皮帶輪軸離合齒相互嚙合，且于大齒輪底端設有上下兩軸承，環繞于大齒輪軸周緣，中間以間隔套分隔，而于間隔套的外緣設一齒條與大齒軸相嚙合，使轉動大齒軸時，即可使齒輪做上下的移位，使兩大小齒輪軸均可上下滑移調整。
為進一步說明本實用新型的結構，特征及其實用目的，
以下結合附圖詳細說明如后
圖1是一般常見立式銑床頭的高低速變換機構的剖視圖。
圖2是一般常見立式銑床頭于高速時的簡單示意圖。
圖3是本實用新型的剖視圖。
圖4是本實用新型于煞車檔時的示意圖。
本實用新型的立式銑床頭的高低速變換機構，如圖3所示。本實用新型的整體結構如同一般常見的銑床一樣分為馬達箱30與齒輪箱40兩大部份，馬達箱30內部傳動構件與常見的銑床相似，在此不另加贅述，而且高低速的齒輪變換亦未改變，所不同處在于齒輪箱40內部的改進，詳述如下齒輪箱40內設有一小齒輪軸41，其上套接一小齒輪42可接收來自上端馬達箱30的動力，而小齒輪42可受一位移機構50控制而作上下滑動，故小齒輪軸41與小齒輪42間是采用花鍵的方式連接；該位移機構50包含一位于小齒輪下方的軸承51，使軸承51一側固接一齒條52，并使一小齒軸53與之嚙合，轉動小齒軸53時即能令小齒輪42作上、下位移。
小齒輪42的一側嚙合一大齒輪43，該大齒輪43的孔固接一大齒輪軸44，大齒輪軸44內再以花鍵連接一主軸45，且大齒輪軸44頂端設有一大齒輪軸離合齒441，其可與頂端馬達箱30內的皮帶輪軸離合齒相互嚙合，其在前面現有技術部份已述及，而大齒輪43底端設有二上、下軸承46、47，環繞于大齒輪軸44周緣，二上、下軸承46、47系位于齒輪箱40孔壁內，其中間由一軸承間隔套48所隔開，至此皆如同現有的結構一樣，但組裝上缺少了軸承殼，較不同處是該軸承間隔套48外緣的一側壁上滾設一齒條481，并與一大齒軸49嚙合，也就是說，轉動大齒軸49即能令大齒輪軸44與大齒輪43上升或下降。
關于本實用新型的高、低變速，必須由空檔N狀態談起，空檔時，大齒輪43與小齒輪42皆位于最下位而未嚙合，當然離合齒部份亦未相接；低檔L時，大齒輪43不動，令小齒輪42上升與大齒輪43嚙合，此時的大齒輪軸44及上、下二軸承46、47仍完全被齒輪箱40孔壁所支撐；高速時，小齒輪42下降至如同空檔時的最低位置而脫離與大齒輪的嚙合，而大齒輪軸44則上升與頂端的皮帶輪軸離合齒嚙合，如圖3所示；另外，如果離合齒嚙合時，小齒輪42上升再與大齒輪43嚙合如圖4所示，則可形成所謂的P檔，供更換刀具使用，可免除另拉煞車即可完成換刀動作。
本實用新型于高速檔時，大齒輪43只需上升離合齒嚙合的深度距離以及空檔的安全距離即可，亦即如前提及的3mm＋1mm＝4mm而已，大齒輪軸44及其軸承幾乎仍為齒輪箱40孔壁所包覆，其支撐面較大，穩定性必較佳，遠較現用銑床變速機構需上升18mm有較大的優勢。
另外，本實用新型的高速檔因只需上升一小段距離4mm，所以毋須軸承殼來包覆上、下軸承，當然，要如同已知技術那樣加裝軸承殼也可以，只是齒條必須滾設于軸承殼外緣，而非如圖3所示滾制于軸承間隔套48上罷了。
而本實用新型的結構設計明顯具有如下的多項優點1.于高速狀態時仍有較大的支撐面，確保高速旋轉的穩定性，提高切削剛性，增進加工的精密度。
2.由于高速時的大齒輪軸上升高度小，可以大齒輪軸的軸承外緣作為滑動面，省卻軸承殼，減少配合零件，可使成本降低并使精密度提高。
3.本實用新型除了一般高速H檔、低速L檔及空檔N的外，又多了一煞車P檔，使刀具的更換方便安全。
權利要求1.一種立式銑床頭的高低速變換機構，包含一馬達箱及一齒輪箱，馬達箱內設一馬達將動力由主動皮帶輪輸出到從動皮帶輪，配合輪軸離合齒的設計，將動力輸出到齒輪箱，而齒輪箱內則經小齒輪、大齒輪等的相互嚙合傳動，將動力由主軸輸出完成旋轉銑削的操作；其特征在于在小齒輪軸下方的軸承一側設置一齒條，并使其與小齒軸嚙合，使轉動小齒軸時，即可使與之嚙合的小齒輪上下移位；而小齒輪則與一側的大齒輪相嚙合傳動，其中大齒輪軸以花鍵與主軸相接，大齒輪軸頂端設有離合齒，與馬達箱內的皮帶輪軸離合齒相互嚙合，且于大齒輪底端設有上下兩軸承，環繞于大齒輪軸周緣，中間以間隔套分隔，而于間隔套的外緣設一齒條與大齒軸相嚙合，使轉動大齒軸時，即可使大齒輪做上下的移位，使兩大小齒輪軸均可上下滑移調整。
專利摘要一種立式銑床頭的高低速變換機構，包括一馬達箱，箱體內的動力可輸出到齒輪箱內，齒輪箱內設有一直接接受動力的小齒輪，小齒輪的一側設有一可嚙合的大齒輪，且大齒輪軸頂端設一可與馬達箱內離合齒嚙合或脫離的大齒輪軸離合齒，底端則設一軸承組，并于其外緣設一齒條，供做上下的位移，該小齒輪上設有一位移機構，可令小齒輪上升與大齒輪嚙合或下降脫離大齒輪，使大齒輪軸于高速擋上升最小距離。
文檔編號B23Q5/04GK2186626SQ9420249
公開日1995年1月4日 申請日期1994年1月15日 優先權日1994年1月15日
發明者廖誼淙 申請人:廖誼淙