[发明专利]工具机的传动机构及其操控方法

说明书

本发明公开一种工具机的传动机构及其操控方法，该工具机包含一外壳、一行星齿轮组、一驱动心轴、一传动心轴及一夹持环。外壳具有一容置槽。行星齿轮组位于容置槽。行星齿轮组包含一太阳轮、多个行星轮、一环齿轮及一支架。太阳轮可转动地设于容置槽。这些行星轮环绕并啮合太阳轮。环齿轮环绕太阳轮与这些行星轮，并啮合这些行星轮。支架枢设这些行星轮。驱动心轴固设于支架。传动心轴固设于太阳轮。夹持环介于外壳与环齿轮之间，并环绕于环齿轮外围。夹持环与外壳围绕出一腔室。通过腔室的压力控制来令夹持环沿环齿轮的径向弹性变形，以使夹持环夹住环齿轮或脱离环齿轮。

技术领域

本发明涉及一种工具机的传动机构，特别是涉及一种兼顾高转速与高扭力需求的工具机的传动机构。

背景技术

工具机俗称『工作母机』，是各种基础加工与精密加工不可或缺的机械设备，尤与航太及国防工业、汽车工业及一般机械、金属品加工业及电子产业更是息息相关。

在工具机所有部件中，主轴为工具机的主要元件。主轴通常是由中心轴、主轴轴承和安装在轴上的传动元件所组成。当工具机进行加工时，主轴带动刀具或工件旋转，以进行切削、钻孔、攻牙、研磨等制作工艺。在进行切削、钻孔或攻牙等加工制作工艺时，会有高扭力的需求，而在进行研磨加工制作工艺时，会有高转速的需求。然而，目前工具机的主轴设计实难以兼顾两种需求。详细来说，主轴的高扭力特性与高转速特性一般难以并存。也就是说，设计应用于高扭力的主轴，则存在无法应用于高转速的场合的问题。反之，设计应用于高转速的主轴，则存在无法应用于高扭力的场合的问题。因此，如何让工具机能够同时兼顾高扭力输出与高转速输出两种需求，则为研发人员应解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工具机的传动机构及其操控方法，用于让工具机能够同时兼顾高扭力输出与高转速输出两种需求。

为达上述目的，本发明所公开的工具机的传动机构，其包含一外壳、一行星齿轮组、一驱动心轴、一传动心轴及一夹持环。外壳具有一容置槽。行星齿轮组位于容置槽。行星齿轮组包含一太阳轮、多个行星轮、一环齿轮及一支架。太阳轮可转动地设于容置槽内。这些行星轮环绕并啮合于太阳轮。环齿轮环绕太阳轮与这些行星轮，并啮合于这些行星轮。支架枢设于这些行星轮。驱动心轴固设于支架。传动心轴固设于太阳轮。夹持环介于外壳与环齿轮之间，并环绕于环齿轮外围。夹持环装设于外壳并与外壳围绕出一腔室。腔室用以填充一流体。其中，通过腔室的压力控制来令部分夹持环沿环齿轮的径向弹性变形，以使夹持环夹住环齿轮或脱离环齿轮。

如上所述的工具机的传动机构的操控方法，包含令流体注入腔室，以增加腔室的压力。夹持环受流体挤压而朝靠近环齿轮的方向弹性变形，并抵压于环齿轮，以令支架与太阳轮间形成一转速比。流体自腔室流出，以降低腔室的压力，使夹持环朝远离环齿轮的方向复位而脱离环齿轮，以令太阳轮的转速等同于支架的转速。

根据上述本发明所公开的工具机的传动机构及其操控方法，由于夹持环设于环齿轮的外围，且夹持环可沿径向方向朝靠近或远离环齿轮的方向位移，故可通过夹持环的变形程度来切换环齿轮的固定与否。也就是说，可通过夹持环的变形程度来切换工具机的传动机构的工作特性，进而让工具机的传动机构满足高扭力低转速与高转速低扭力两特性。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明第一实施例所述的工具机的传动机构的剖面示意图；

图2为沿图1的2-2剖面线绘示的剖面示意图；

图3为图1的部分立体剖示图；

图4为图1的局部放大图；

图5A与图5B为图1的夹持环固定环齿轮的作动示意图；

图6A与图6B为图1的夹持环脱离环齿轮的作动示意图。