本实用新型是与工作母机的主轴箱有关，详而言之是指一种可变转速 的车床主轴箱。

按，车床的作用主要是将工件车削成圆柱状，为了因应不同的外径、 材质以及其他种种因素等，车床即须有不同转速的设计。在目前的工具业 中，车床所使用的主轴箱是多为12段或16段固定转速的设计，提供自 低转速至高转速的选择，然而每一段的转速是为固定，此种设计在制造或 使用上是具有下列缺失：

一、上述的固定转速的设计中，每一段转速均是以不同齿数比的齿轮 搭配而成，于结构上须使用为数不少的零件，如齿轮及其他配件，因此， 在组装过程及日后维修上均耗时甚久。

二、车床的切削条件受固定转速的限制，工件于切削过程中形成不同 的角速率，影响刀具的切削性，且对刀具的靡耗甚大，减少刀具使用寿 命。

三、当工作于加工前及加工后的加工尺寸大小相差非常大时，即需要 在加工过程中变换转速，以维持工件于相近的角速率，进而增加加工时 间。

四、加工物件于切削后的表面粗糙程度会受固定转速的选择所影响， 无法使工件维持于较佳的切削性，因而无法达到较佳的表面光滑度。

五、以齿轮传动的主轴箱于高速旋转时，齿轮传动的声音会明显增 加，而有明显的噪音产生。

六、固定转速式主轴箱，其轴承及齿轮的润滑方式是采用浸油式润 滑，亦即于主轴箱内装填润滑油(该润滑油仅具适当高度的液面，不可过 高，以免对齿轮产生过大的阻尼)，藉由转动中的齿轮打动润滑油，将之 由下往上拨洒于主轴箱内，以提供润滑作用。惟此种润滑作用并无法有效 产生润滑效果，于高转速时，对轴承的冷却及润滑效果不佳。

本实用新型旨于解决上揭诸缺失，其主要目的在于提供一种车床主轴 箱，其可降低主轴箱于高转速时的噪音。

本实用新型的另一目的在于提供一种车床主轴箱，其可减少组装零件 的使用，降低成本。

本实用新型的又一目的在于提供一种车床主轴箱，其可增加刀具使用 寿命。

本实用新型的再一目的在于提供一种车床主轴箱，可有效减少加工时 间。

本实用新型的再一目的在于提供一种车床主轴箱，可提高加工物件表 面光滑度。

本实用新型的再一目的在于提供一种车床主轴箱，其可增加主轴轴承 润滑及冷却效果。

本实用新型一种车床主轴箱，其中包括一壳体，其内部是具有相邻的 一浸油区与一无油区，一输入轴、一传动轴以及一输出轴，是以平行的方 式枢设于该壳体，该传动轴是界于该输入轴及该输出轴之间；其中，该输 入轴与该输出轴是以保持该浸油区与该无油区密封的方式穿设于该浸油区 与该无油区之间；该输入轴是受一马达驱动；该输出轴的一端是供车床的 夹头设置；一驱动齿轮，是固设于该输入轴，位于浸油区中；一齿轮离 合机构，包括：一固定轮与一离合齿轮，该固定轮具有一筒形身部以及一 设于该身部一端的齿轮部，该固定轮是枢设于该输入轴，并不受该输入轴 所驱转，其身部是位于该无油区内，而其齿轮部则位于该浸油区中；该离 合齿轮是设于该输入轴，位于该驱动齿轮与该固定轮之间，其是受该输入 轴所驱转，并可沿输入轴的轴向滑移，其被拨移而改变位置时，该离合齿 轮一端的齿轮部可与该固定轮的齿轮部产生啮接与否的离合关系；一传动 齿轮，具有至少一齿轮部；该传动齿轮是设于该传动轴，可沿传动轴的轴 向滑移，当其被拨移而改变位置时，该齿轮部可与该驱动齿轮产生啮接与 否的离合关系；至少一被动齿轮，固设于该输出轴，对应于传动齿轮，于 该传动齿轮被拨移时，可改变传动齿轮与该被动齿轮的啮接关系；一第一 及一第二带轮，是位于该无油区，该第一带轮是固设于该固定轮的身部， 受该固定轮驱动；该第二带轮是固设于该输出轴；一皮带，是啮接于该二 带轮；一驱动变换机构，包括：一设于该壳体外壁的旋动柄，以及若干设 于该壳体内可受该旋动柄连动的杆件，该等杆件是连接于该离合齿轮，用 以拨动该离合齿轮滑移，控制离合齿轮与该固定轮啮接与否，藉以形成皮 带驱动与否；一变速机构，包括：一设于该壳体外壁的旋动柄，以及若干 设于该壳体内可受该旋动柄连动的杆件，该等杆件是连接于该传动齿轮， 用以拨动该传动齿轮滑移，控制传动齿轮与该驱动齿轮啮接与否，以及控 制传动齿轮与该被动轮的啮接关系，藉以形成齿轮驱动与否；其中：该驱 动变换机构包括：一转动杆，是枢设于该壳体，其一端是穿伸于该壳体 外，连接于该旋动柄；一连动臂，是固设于该转动杆，可随该转动杆的转 动而角位移；一拨块，固设于该连动臂的自由端，并嵌接于该齿轮离合机 构的离合齿轮，以带动该离合齿轮位移；一连杆，其杆身是枢设于该壳体 内壁，而可旋动，该连杆一端是与该转动杆适当的连接，以受该转动杆连 动，而以其杆身的枢接部位为支点而旋动；该连杆的另一端是设一互锁 件；该变速机构，包括：一转动杆，是枢设于该壳体，其一端是适当的连 接于该旋动柄；一曲柄，其一端是为一凸轮，而另一端是设一拨块，该凸 轮的周面是设一卡掣部，该曲柄是以该凸轮固设于该转动杆，而可受该转 动杆的连动而角位移；该拨块是嵌接于该传动齿轮，以带动该传动齿轮位 移；该变速机构的连杆的互锁件并靠触于该凸轮周面；于该曲柄角位移， 解除该传动齿轮与该驱动齿轮啮接时，该卡掣部是随曲柄的角位移而对正 该互锁件，使该驱动变换机构得被拨动，而令该连杆位移，使该互锁件与 该卡掣部卡啮；其中：该固定轮的齿轮部是为一内齿轮部；该离合齿轮的 齿轮部是为一外齿轮部；该固定轮的齿轮部是为一外齿轮部；该离合齿轮 的齿轮部是为一内齿轮部；其中：该传动齿轮具有一大齿轮部与一小齿轮 部；该等被动齿轮是具有一较大的第一被动齿轮与一较小的第二被动齿 轮，该二被动齿轮是分别对应于该二齿轮部，用以与该二齿轮部啮接；另 包含有：一压力调整装置，是设于该无油区中，包括：一曲臂，是以可位 移的方式枢设于该壳体；一惰轮，是枢设于该曲臂一端，并触接于皮带； 一迫压件，是设于该壳体，并连接于该曲臂，用以控制该曲臂的位移，藉 以改变该惰轮顶持于该皮带的作用力；另包含有：一连动齿轮，是固设于 该输出轴；一检测轴，是枢设于该壳体的浸油区中；一检测齿轮，是设于 该检测轴，并与该连动齿轮啮接，用以测知该输出轴的转速；其中：该变 速机构有：一枢设于该壳体内的转动杆，该转动杆一端是穿出该壳体，而 连接于该旋动柄，其另一端亦穿出该壳体，该转动杆是具有至少二段的转 动位置；另包含有：一段位检知轮，是设于该转动杆的另一端；受该转动 杆所驱转，其周面具有至少一检知部；至少一感测元件，是设于该壳体外 壁面，对应于该等检知部，于该段位检知轮转动于不同位置时，得使该感 测元件与该检知部产生触动与否的作动；所述的车床主轴箱，另包含有： 一润滑泵，是设于该壳体的浸油区中；一泵驱动齿轮，是设于该润滑帮浦 的传动轴，并与该驱动齿轮啮接，以带动该泵作动；若干输油管，其一端 是连接于该润滑泵，而自由端是对应于预定部位；另包含有：一润滑泵， 是设于该壳体的浸油区中；一泵驱动齿轮，是设于该润滑泵的传动轴，并 与该输出轴上的齿轮啮接，以带动该泵作动；若干输油管，其一端是连接 于该润滑泵，而自由端是对应于预定部位；另包含有：一承轴盘，其盘面 是设有预定数目的通孔，该承油盘是设于该浸油区内，位于若干齿轮上 方；至少一上述的输油管的自由端是位于该承油盘。

为能进一步了解本实用新型的目的、特征以及所达成的功效，以下兹 举本实用新型一较佳实施例，并配合附图详细说明于后，其中，附图的安 排为：

图1是本实用新型一较佳实施例的内部结构的顶视图，图中并未显示 变速机构。

图2是本实用新型一较佳实施例的内部结构的右侧视图。

图3是本实用新型一较佳实施例的正视图。

图4是本实用新型一较佳实施例的背视图，其中图A、图B、图C是 分别显示该主轴箱于低、中及高转速时，其段位侦测状态。

图5是本实用新型较佳实施例的背视内部结构图，显示驱动变换机构 及变速机构与齿轮的关系状态。

图6是本实用新型较佳实施例的左侧视图状态的内部结构。

图7的图7A、图7B及图7C是分别显示变速机构于三段转速状态 的关系示意图。

图8是概同于图1，显示中段转速的局部顶视状态图。

图9则显示其位于高段转速的状态。

图10是本较佳实施例的另一局部顶视图，显示于润滑泵上方所设置 的润滑结构。

首先请参阅图1，本实用新型所提供的主轴箱10，包含有：

一壳体20，其内部是具有相邻的一浸油区22与一无油区24，该 浸油区22是为一齿轮传动区，装填有润滑油，用以润滑主轴箱内的齿 轮，亦即，主轴箱内所设的驱动齿轮均是位于该浸油区22中；一输入轴 25、一传动轴26以及一输出轴28，是以平行的方式枢设于该壳体2 0，该传动轴26是界于该输入轴25及该输出轴28之间。该输入轴2 5是穿设于该浸油区22与无油区24，输入轴25上是套设有油封轴承 281、282，使该无油区24与该浸油区22间保持密封状态，及使 该无油区与外界间保持密封状态。该输入轴25的凸伸端251是受一变 速马达所驱转。该输出轴28亦穿设于浸油区与无油区之间，同样套没有 油封轴承，以保持其间的密封状态。输出轴28的一端284是用以设置 车床的夹头。一检测轴30，是枢设于该壳体20，临近于该输出轴2 8，该检测轴30的凸伸端31是连接于一检测装置，用以检测该检测轴 30的转速。一润滑泵32，设于该壳体，临近该输入轴25。

一驱动齿轮34，是固设于该输入轴25。

一齿轮离合机构35，包括：一固定轮36与一离合齿轮39，该固 定轮36具有一筒形身部37以及一设于该身部37一端的齿轮部，是为 一内齿轮部38。该固定轮36是枢设于该输入轴25，其身部37是位 于该无油区24内，而其内齿轮38则位于该浸油区22中，该固定轮3 6并不随该输入轴25转动。该离合齿轮39是设于该输入轴25的滑移 段251上，而可于该输入轴的轴向滑移，其是位于该驱动齿轮34与该 固定轮36之间，该离合齿轮39受拨移而改变位置时，可与该固定轮3 6的内齿轮部38产生啮接与否的离合关系。

一传动齿轮40，具有一大齿轮部41以及一小齿轮部42，该齿轮 40是设于该传动轴26，该传动轴26的杆身同样设有若干沿轴向设置 的凸条所形成的滑移结构261，使该传动齿轮40可沿传动轴的轴向滑 移，当其被拨移而改变位置时，该大齿轮部41可与该驱动齿轮34产生 啮接与否的离合关系。

一第一被动齿轮44，是为一较大的齿轮，固设于该输出轴28，对 应于传动齿轮40的小齿轮部42。

一第二被动齿轮46，是为一较小的齿轮，亦固设于该输出轴38， 对应于该大齿轮部41。

一连动齿轮48，亦固设于该输出轮28。

一检测齿轮50，是设于检测轴30，与该连动齿轮48啮接，使检 测轴30受该输出轴28连动。

一泵驱动齿轮52，是设于该润滑泵32的传动轴，并与该驱动齿轮 34啮接，用以作动该泵。

一第一以及一第二带轮54、55，是设于该无油区24(皮带传动 区)，该第一带轮54是固设于该齿轮离合机构35的固定轮36的身部 37，而受该固定轮36驱动；该第二带轮55则固设于该输出轴28； 一皮带56，如图6所示，是啮接于该二带轮54、55。

一压力调整装置60，请配合参阅图6，是设于该无油区24中，包 括：一曲臂62，其体身是枢设于该壳体20所预设的一枢轴201，而 可旋摆；一惰轮64，是枢设于该曲臂62一端，并触接于该皮带56； 一迫压件65，是为一螺杆，螺接于该壳体20，并迫压于该曲臂62另 一端，使该惰轮64产生一顶压该皮带56的作用。旋动该迫压件65 时，得调整该惰轮64顶压皮带的作用力。

一驱动变换机构70，请配合参阅图2、图5及图7，包括：一转动 杆71，是以垂直于该输出轴28的方式枢设于该壳体20；一旋动柄7 2，是自该壳体20外套接于该转动杆71的凸伸端，以带动该转动杆7 1转动；一连动臂73，是固设于该转动杆71，而可随该转动杆的连动 而角位移；一拨块74，固设于该连动臂73的自由端，并嵌接于该齿轮 离合机构的离合齿轮39的环槽391，以带动该离合齿轮39位移；一 连杆75，其杆身是枢设于该壳体20内壁，而可旋动，该连杆75一端 是经适当杆件76配合，而与该转动杆71连接，以受该转动杆71的连 动，而以其杆身的枢接部位为支点而旋动；该连杆75的另一端是设一销 状的互锁件77。

一变速机构80；包括：一转动杆81，是同样以垂直于该输出轴2 8的方式枢设于该壳体；一旋动柄82，是设于该壳体20外壁，并以适 当的杆件83的连动，连接于该转动杆81，而可带动该转动杆旋转；一 曲柄84，其一端是为一凸轮85，而另一端是设一拨块87，该凸轮8 5的周面并凹设一卡掣部86，该曲柄84是以该凸轮85固设于该转动 杆81，而可受该转动杆的连动而角位移；该拨块87是嵌接于该传动齿 轮40的环槽401，而可带动该传动齿轮40位移；该变速机构70的 连杆75的互锁件77并靠触于该凸轮85周面。该转动杆81一端是凸 伸出该壳体20的背壳，请配合参阅图4所示；一段位检知轮88，是设 于该转动杆81的凸伸端；该检测知轮88的周面是设有三个检知部88 1、882、883；三感测元件891、892、893，是为微动开 关，设于该壳体背壳，并分别对应于检知轮88周面的该三检知部。该三 感测元件是经由主控制电路连接于驱动该输入轴25的变速马达，以控制 该变速马达的转速。

本较佳实施例中，该驱动变换机构70的旋动柄72是具有二段变换 位置，如图3所示，以带动该离合机构的离合齿轮39于二个位置间滑 移；该变速机构80的旋动柄82则具有三段变换位置，以带动该传动齿 轮40于三段位置间滑移。

将变速机构的旋动柄82拨切于图3所示的最右侧的位置时，该曲柄 84即受该转动杆81的连动而角位移，进而推动该传动齿轮40移动至 第一位置(低转速驱动位置)，此时，以图1观之，该传动齿轮40是往 右滑移，其大齿轮部41是啮接于该驱动齿轮34，而其小齿轮部42则 啮接于输出轴28的第一被动轮44。该变速机构以图7观之时，该拨块 87则位于图7A所示的左侧位置(因是背视状态，故与图1左右相 反)，此时，该驱动变换机构70的互锁件77并无法啮接于变速机构的 凸轮85的卡掣部86，故该旋动柄72并无法被扳动，该驱动变换机构 的连杆状态只能保持于图7A所示的第一位置，于此位置时，该离合齿轮 39是被该拨块74定位于偏右的位置(以图1所示的方向)，使离合齿 轮39与固定轮36的内齿轮部38并未啮接。

该输入轴25被变速马达驱转时，该驱动齿轮34即传动该传动齿轮 40，并藉由该小齿轮部42连动该第一被动轮44，使该输出轴28带 动车床夹头旋转，此状态是为低转速状态。于此一低转速驱动位置时，该 段位检知轮88是受该转动杆81的连动而旋转，使该第一检知部881 与该第一感测元件891相触接，如图4A所示，此时，主控制电路是使 变速马达于全扭力输出转速范围：20-88RPM、全马力输出转速范 围：88-350RPM的转速范围内驱动该输入轴25。

将该旋动柄82以图3的方向往左拨切至中间位置时，该曲柄84受 该转动杆81即产生图7B所示的逆时针角位移的状态，该传动齿轮40 即受该拨块87的推移，产生图8所示的往左滑移至第二位置(中转速驱 动位置)，此时，该大齿轮部41除了仍啮接于驱动齿轮34外，并啮接 于第二被动轮46，该小齿轮部42与第一被动轮44的啮接状态则被解 除。于此位置时，该驱动变换机构70的互锁件77仍无法啮接于变速机 构的凸轮85的卡掣部86，故驱动变换机构仍保持于第一位置，离合齿 轮39与固定轮36仍未啮接。

该输入轴25被变速马达驱转时，该驱动齿轮34即传动该传动齿轮 40，藉由该大齿轮部41连动该第二被动轮46，使该输出轴28产生 一中转速的驱动状态。于此一驱动位置时，该段位检知轮88是受该转动 杆81的旋动，使该第二检知部882与该第二感测元件892相触接， 如图4B所示，使变速马达于全扭力输出转速范围：20-250RP M、全马力输出转速范围：250-1000RPM的转速范围内驱动该 输入轴。

于上述的低、中转速状态时，因该离合齿轮39与固定轮36均未啮 接，且因该固定轮36的筒形身部37并不会直接受该输入轴25驱转， 故该二带轮54、55并不产生驱动状态。

欲变换成皮带驱动的高转速驱动状态时，首先须于图3的方向再往左 拨切变速机构的旋动柄82，使该曲柄84再逆时针角位移(以图7的方 向)至图7C的位置，则该卡掣部86即角位移至正对该互锁件77之 处。该互锁件77因具有此一可角位移的空间，使该驱动变换机构70得 以动作。此时，向左拨切该旋动柄72(图3的方向)，经由该转动杆7 1的连动，该连动臂73即带动该拨块74往右位移(图7的方向)，而 该连杆75则产生逆时针角位移，使该互锁件77卡入该卡掣部86中， 如图7C，此时该驱动变换机构70及该变速机构80即产生互锁状态， 换言之，该变速机构的旋动杆82即无法再被拨动，藉此，作为一安全保 护装置，以防止不小心拨动该旋动杆82的误动作。

该二机构70、80操作于图7C的状态时，该传动齿轮40是被拨 块87往左拨移，如图9所示，使其大齿轮部41完全离开该驱动齿轮3 4，不再与驱动齿轮啮接。而该离合齿轮39则受该拨块74往左拨移， 进而啮接于该固定轮36的内齿轮部38，产生连动作用。

该输入轴25被变速马达驱转时，因传动齿轮40不再与驱动齿轮3 4啮接，故输入轴25并不会连动传动轴26，而该离合齿轮39啮接于 该固定轮36后，该固定轮36即受离合齿轮的传动而旋转，此时，该第 一带轮54即受该固定轮36的传动，复经由该皮带56的连动，带动该 第二带轮55转动，产生驱转该输出轴28的状态。于此高转速驱动状态 时，该段位检知轮88是旋动于该第三检知部883与该第三感测元件8 93相触接的位置，如图4C所示，使变速马达于全扭力输出转速范围： 20-687RPM、全马力输出转速范围：687-2750RPM的 转速范围内驱动该输入轴。

欲由高转速的皮带驱动方式转换回中、低转速的齿轮驱动方式时，则 反序图7的动作，首先拨动该驱动变换机构，使该互锁件77退离该卡掣 部86，解除其卡掣状态后，即可拨切该变速机构，使之回复图1或图8 的状态。

该检测齿轮50是与该输出轴28上的连动齿轮48啮接，使检测轴 30与输出轴28保持连动状态，则连接于该检测轴30后端的解码器3 1，如图1所示，即可随时检测出该输出轴的转速，并将该转速资料传回 主控制电路，使该马达适时的变换驱动该输出轴的转速，令被车削的工件 保持于一定的旋转角速率。

本实用新型的结构是具有以下的功效：

一、该主轴箱于高转速传动时，是以皮带传动的方式取代齿轮传动方 式，因此，于高转速时，能有效地减少噪音，并增加齿轮使用寿命。

二、本实用新型所使用的组装零件，如齿轮数及相关配件，是较传统 固定段数的主轴箱少，因此在组装过程及日后维修上均为快速便利。

三、不同材质的刀具各具有不同的切削条件，本实用新型可视不同的 刀具，适时的变速(非固定转速)驱转工件，使工件于切削过程中均维持 适当的角速度，以能对刀具提供最佳的切削条件，以减少刀具的磨耗及增 加刀具的使用寿命。

四、本实用新型无论于高、中及低速的各段驱动模式中，均具有相当 大的转速范围，亦即该输出轴于每一段驱动模式中的变速范围相当大，因 此，当工件的加工尺寸大小相差非常大时，本实用新型可适应此一加工要 求，无须如习用主轴箱须停机变速，故能减少加工时间。

五、本实用新型于车削工件的过程中，可使工件周面维持一定的角速 率，故能提高加工物件表面的光滑度。

六、请参阅图10所示，是本实用新型一较佳实施例的另一顶视图， 该主轴箱得于该润滑泵32的上方设置一承油盘90以及若干连接于该润 滑泵的输油管92、93、94，于该输入轴25转动时，该泵驱动齿轮 52是受该驱动齿轮34的驱转，进而使该泵32产生作动，将浸油区2 2中的润滑油打上来，由该等输油管92、93、94流出，输油管9 2、94是将润滑油直接浇注于该输出轴28的轴承，提供对输出轴轴承 的润滑作用，而输油管93则将润滑油注入于该承油盘90，并由该承油 盘的通孔91往下滴落于齿轮及轴承。藉此，本实用新型具有一强制供油 系统对轴承润滑，可应付高转速时轴承的润滑及冷却效果。

本实用新型的(中、低转速)齿轮传动模式乃是一较佳实施状态，其 传动方式并不以此为限，例如：

一、该主轴箱内并不设置该传动轴，该输入轴上则未设置该驱动齿 轮，而仅设置该可滑移的离合齿轮及该固定轮；一驱动变换机构，是用以 拨动该离合齿轮，以控制该离合齿轮与被动轮的啮接，形成齿轮传动；或 与该固定轮啮接，形成皮带传动。于此型态时，则无需设置该变速机构。

二、亦或，主轴箱内并不设置传动轴，该输入轴是设有该驱动齿轮与 该离合机构，该驱动齿轮是用以与输出轴的被动齿轮啮接，其中，该驱动 齿轮或该被动齿轮是可被一变速机构所拨动而滑移，用以控制该驱动齿轮 与该被动轮的啮接与否，以形成齿轮驱动；一驱动变换机构，是用以控制 该离合机构的啮接与否，以形成皮带驱动。

三、亦或，该驱动齿轮是可滑移，而该传动齿轮及该被动轮则无法滑 移；该变速机构是用以控制该驱动齿轮与传动齿轮的啮接与否；该驱动变 换机构则同样控制该离合机构的啮接与否。

四、亦或，驱动齿轮及传动齿轮是无法滑移，而被动轮则可被一变速 机构所拨动而滑移，以控制被动轮与传动齿轮的啮接与否；该驱动变换机 构则同样控制该离合机构的啮接与否。

须补充说明的是，该离合机构35的固定轮36的齿轮部得为一外齿 轮部；而该离合齿轮的一端则为与该外齿部相配合的内齿轮部。

综上所述，本实用新型的变换齿轮驱动及皮带驱动的结构是改进习用 主轴箱长久以来的结构，诚具新颖性及功效性，爰依法提出申请。