TWI458588B - Small machine tool structure - Google Patents

Description

小型工具機結構

本發明係有關一種工具機結構，尤指一種小型工具機結構。

工具機，指的是一動力機械裝置，通常用於精密切削金屬以生產其他機器或加工的金屬零件。為了加工工件，工具機在工件和工具之間產生出一相對運動，這個運動又可分為主運動和進給運動，利用此相對運動針對工件進行加工。而一般工具機主要區分為固定式工具機與手持式工具機兩種，主要差異在於固定式工具機體積相對較大，其工作模式是將加工件拿到工具機上加工，工具機本身是固定在工作檯面或工作區域，並可靠工具機本體站立者；而手持式工具機的體積相對較小，其工作模式是將工具機拿到加工件上加工，可以手持或以手支撐或懸掛/安裝工具於支架上，並可以輕易的攜帶至作業場所。

隨著科技的發達，所使用的物品也朝向輕、薄、短、小的趨勢發展，所需要加工的技術也越來越精密，以手持工具機加工的方式為例，所使用到的手持式工具機也須因應時代潮流，而慢慢具有體積更小，更容易操作的需求。目前手持式工具機，皆使用具有兩端板以架設與工具頭連接的心軸，如中華民國第M323163號專利案，其揭露一種馬達，主要包含一機殼組、一轉子組、一定子組、一風扇組及複數個導熱管。其中，該轉子組軸心凸出機殼組前 後端板，且延伸於外，該定子組設於該機殼組內緣，據使電流通過該定子組形成磁場，提供驅動該轉子旋轉者。然而，此種設計以前後兩端板架設該軸心，則需使用到兩個端板的空間，致使該工具機體積縮小的範圍受限制，且此種設計在加大功率輸出時，前後端板須相對應的裝設更大尺寸的滾珠軸承，工具機的體積也隨之增加，無法順應輕、薄、短、小的潮流發展。

本發明之主要目的，在於解決習用工具機因受前後兩端板的限制，而無法縮小體積的問題。

為達上述目的，本發明提供一種小型工具機結構，包含有一中空外殼，一設於該中空外殼內的固定座，以及一與該固定座連接的驅動結構，該中空外殼內具有一固設部以及一設於該中空外殼並供一工具頭穿設的通孔，該固定座包含有一與該固設部連接的連接部，以及一與該通孔同軸設置的空心軸部，該空心軸部包含有一輔助支撐件，以及至少一輔助轉動件。該驅動結構包含有一套設該空心軸部並於通電後產生一磁力的定子部，一相對於該定子部外側設置並受該磁力驅動旋轉的轉子部，以及一兩端分別連接該轉子部與該工具頭並與該通孔同軸穿設該空心軸部、該輔助支撐件與該輔助轉動件的心軸，該心軸受該轉子部連動並驅動該工具頭轉動。

進一步地，該定子部與一電力來源電性連接，該電力來源具有一輸出一電力至該定子部的控制電路以及一連接該控制電路與該定子部的電源線。

進一步地，該連接部具有一容設該電源線的過線凹槽。

進一步地，該控制電路設於該中空外殼內。

進一步地，該轉子部具有複數夾掣該心軸的夾掣部。

進一步地，該空心軸部具有一隔板，該空心軸部受該隔板區分有一容設該輔助支撐件的第一容置空間與一連通該第一容置空間並容設至少一該輔助轉動件的第二容置空間。

進一步地，該輔助支撐件與該輔助轉動件為滾珠軸承。

本發明的有益效果在於：

1.本發明的工具機不同於習用工具機受限於前後端板的限制，本發明以單一固定座搭配該轉子部與該定子部，設置心軸，將心軸一端與轉子部連接，另一端穿過該輔助支撐件受該輔助支撐件支撐，在定子部通電後驅動轉子部旋轉，轉子部連動心軸產生一穩定的轉動。如此即節省了後端板設置所需之空間，大大提升了工具機體積縮小的幅度。

2.此外，習用的工具機必須將滾珠軸承的尺寸加大，或是分別向心軸兩端增加滾珠軸承的數目，才能承受較大的旋轉力度，但如此一來，工具機的體積也將隨之增加。本發明以上述結構設計，於該第二空間內放置一個以上的輔助轉動件，在現有的空間內增加輔助轉動件，並不需要增加空間以容設新增的輔助轉動件，並因增加輔助轉動件的數目，不需要加大輔助轉動件的尺寸而增加工具機的體積。

1‧‧‧中空外殼

11‧‧‧固設部

12‧‧‧通孔

2‧‧‧固定座

21‧‧‧連接部

211‧‧‧過線凹槽

22‧‧‧空心軸部

221‧‧‧輔助支撐件

222‧‧‧輔助轉動件

223‧‧‧隔板

224‧‧‧第一容置空間

225‧‧‧第二容置空間

3‧‧‧驅動結構

31‧‧‧定子部

32‧‧‧轉子部

321‧‧‧夾掣部

33‧‧‧心軸

4‧‧‧工具頭

5‧‧‧電力來源

51‧‧‧控制電路

52‧‧‧電源線

圖1，係本發明小型工具機結構之示意圖。

圖2，係本發明小型工具機結構之結構分解示意圖。

圖3，係本發明小型工具機結構之剖面示意圖。

圖4，係本發明小型工具機結構另一實施例之剖面示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱圖1、圖2及圖3所示：本發明為一種小型工具機結構，包含有一中空外殼1，一設於該中空外殼1內的固定座2，以及一與該固定座2連接的驅動結構3，該中空外殼1內具有一固設部11以及一設於該中空外殼1並供一工具頭4穿設的通孔12。該固定座2包含有一與該固設部11連接的連接部21，以及一與該通孔12同軸設置的空心軸部22，該空心軸部22包含有一輔助支撐件221，以及至少一輔助轉動件222。該驅動結構3包含有一套設該空心軸部22並於通電後產生一磁力的定子部31，一相對於該定子部31外側設置並受該磁力驅動旋轉的轉子部32，以及一兩端分別連接該轉子部32與該工具頭4並與該通孔12同軸穿設該空心軸部22、該輔助支撐件221與該輔助轉動件222的心軸33，該心軸33受該轉子部32連動並驅動該工具頭4轉動。

於本發明的具體實施態樣中，該轉子部32一端具有複數夾掣該心軸33的夾掣部321，該心軸33一端受該些夾掣部321固定並受該轉子部32連動，另一端穿設該輔助支撐件221，受該輔助支撐件221支撐。其中該輔助支撐件221與該輔助轉動件222為滾珠軸承，用以穩定該心軸33轉動，使該心軸33在轉動時不會晃動而達到較佳的作業精度。與習知工具機設有前後兩端板並分別於前後兩端板上裝設一滾珠軸承不同的是，本發明該空心軸部22具有一隔板223，該空心軸部22受該隔板223區分有一容設該輔助支撐件221的第一容置空間224與一連通該第一容置空間224並容設至少一該輔助轉動件222的第二容置空間225。如此一來，本發明可配合不同的輸出功率，增加該第二容置空間225內該輔助轉 動件222的數量，以因應該心軸33更強的旋轉力度，而並不需要增加額外的空間。

本發明的另一優點在於，習用工具機為了達到較高的工作精度，必須使用較好的電源供應器，以供應較穩定的電流，但較好的電源供應器其價格也相對較高，而本發明因為該第二容置空間225內可容設複數該輔助轉動件222，令本發明可搭配較便宜的電源供應器，雖然較便宜的電源供應器供給的電流較不穩定，但透過本發明該些輔助轉動件222以及該輔助支撐件221可彌補電流不穩的缺失，穩定該心軸33令該心軸33於旋轉時不會晃動，有效穩定該心軸33的工作精度。

於本發明具體實施態樣中，該定子部31與一電力來源5電性連接，該電力來源5具有一設於該中空外殼1內並輸出一電力至該定子部31的控制電路51以及一連接該控制電路51與該定子部31的電源線52。為了不使該轉子部32在旋轉時與該電源線52纏繞在一起，該連接部21具有一容設該電源線52的過線凹槽211，該電源線52穿過該過線凹槽211與該定子部31連接，並透過該控制電路51輸出一電流於該定子部31，令該定子部31產生一磁力，並以該磁力驅動該轉子部32轉動，該轉子部32連動該心軸33帶動該工具頭4轉動，進行加工作業，其中該工具頭4為一鑽頭。

請一併參閱圖4所示，係本發明小型工具機結構另一實施例之剖面示意圖，如圖所示：本發明的該工具頭4除上述鑽頭之實施例外，更可為一研磨盤，該心軸33透過容設於該第一容置空間224的該輔助支撐件221，以及容設於該第二容置空間225的該輔助轉動件222，支撐並穩定該心軸33旋轉。該定子部31同樣受該控制電路51控制磁力的啟閉，於本發明的實施態樣中該控制電 路51設於該中空外殼1內，但並不以此為限，因該控制電路51在工具機進行作業時，會產生熱能，須增設散熱鰭片來防止過熱。考量到輕、薄、短、小的趨勢，本發明的該控制電路51不限定設於該中空外殼1內，也可以設置於該工具機外，而僅以該電源線52連接，如此又可再縮小該工具機的體積與重量。

綜上所述，本發明的工具機不同於習用工具機受限於前後端板的限制，本發明以單一固定座搭配外轉子結構，設置心軸，將心軸一端與轉子部連接，另一端穿過該輔助支撐件受該輔助支撐件支撐，在定子部通電後驅動轉子部旋轉，轉子部連動心軸產生一穩定的轉動。如此即節省了後端板設置所需之空間，大大提升了工具機體積縮小的幅度。

此外，習用的工具機必須將滾珠軸承的尺寸加大，或是分別向心軸兩端增加滾珠軸承的數目，才能承受較大的旋轉力度，但如此一來，工具機的體積也將隨之增加。本發明以上述結構設計，於該第二空間內放置一個以上的輔助轉動件，在現有的空間內增加輔助轉動件，並不需要增加空間以容設新增的輔助轉動件，並因增加輔助轉動件的數目，不需要加大輔助轉動件的尺寸而增加工具機的體積。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利之要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

2‧‧‧固定座

21‧‧‧連接部

211‧‧‧過線凹槽

22‧‧‧空心軸部

221‧‧‧輔助支撐件

222‧‧‧輔助轉動件

223‧‧‧隔板

225‧‧‧第二容置空間

31‧‧‧定子部

32‧‧‧轉子部

321‧‧‧夾掣部

33‧‧‧心軸

4‧‧‧工具頭

52‧‧‧電源線

Claims (7)

1. 一種小型工具機結構，包含有：一中空外殼，其內具有一固設部以及一設於該中空外殼並供一工具頭穿設的通孔；一固定座，包含有一與該固設部連接的連接部，以及一與該通孔同軸設置的空心軸部，該空心軸部包含有一輔助支撐件，以及至少一輔助轉動件；一驅動結構，包含有一套設該空心軸部並於通電後產生一磁力的定子部，一相對於該定子部外側設置並受該磁力驅動旋轉的轉子部，以及一兩端分別連接該轉子部與該工具頭並與該通孔同軸穿設該空心軸部、該輔助支撐件與該輔助轉動件的心軸，該心軸受該轉子部連動並驅動該工具頭轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述小型工具機結構，其中，該定子部與一電力來源電性連接，該電力來源具有一輸出一電力至該定子部的控制電路以及一連接該控制電路與該定子部的電源線。
3. 如申請專利範圍第2項所述小型工具機結構，其中，該連接部具有一容設該電源線的過線凹槽。
4. 如申請專利範圍第2項所述小型工具機結構，其中，該控制電路設於該中空外殼內。
5. 如申請專利範圍第1項所述小型工具機結構，其中，該轉子部具有 複數夾掣該心軸的夾掣部。
6. 如申請專利範圍第1項所述小型工具機結構，其中，該空心軸部具有一隔板，該空心軸部受該隔板區分有一容設該輔助支撐件的第一容置空間與一連通該第一容置空間並容設至少一該輔助轉動件的第二容置空間。
7. 如申請專利範圍第1項所述小型工具機結構，其中，該輔助支撐件與該輔助轉動件為滾珠軸承。