專利名稱：旋轉(zhuǎn)夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)動(dòng)夾桿的那種夾具。
夾桿插入到外殼中，該外殼的上壁可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承該夾桿的半高部分。該夾桿具有下部分，該下部分具有活塞，該活塞可垂直移動(dòng)地由外殼的桶部分支承。
常規(guī)技術(shù)具有以下問(wèn)題。
在夾桿下部分上形成的活塞的外周表面和外殼的桶形部分之間形成裝配間隙。因此當(dāng)驅(qū)動(dòng)夾桿進(jìn)行夾緊時(shí)，該裝配間隙便使夾桿傾斜，雖然傾斜很小，但造成不能以很好的準(zhǔn)確度導(dǎo)向夾桿。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明按下述方法結(jié)構(gòu)一種轉(zhuǎn)動(dòng)夾具。例如，如

圖1～4或如圖7～10或如圖11、12和13中每一個(gè)圖中所示，外殼3具有第一端壁3a，該端壁可沿軸向移動(dòng)地支承夾桿5的第一滑動(dòng)部分11，并具有第二端壁3b，該端壁可沿軸向移動(dòng)地支承夾桿5的第二滑動(dòng)部分12。該夾桿具有位于第一滑動(dòng)部分11和第二滑動(dòng)部分12之間的輸入部分14。該輸入部分14在夾緊操作時(shí)，使夾桿移向第二端壁3b。第二滑動(dòng)部分12具有外周面，該外周面具有旋轉(zhuǎn)部分27和直部分28，這些部分從第二端壁3b到第一端壁3a彼此是連續(xù)的。第二端壁3b具有嚙合部件29，該嚙合部件嚙合旋轉(zhuǎn)部分27和直部分28。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
該夾桿具有兩個(gè)在輸入部分相對(duì)兩端部外側(cè)的滑動(dòng)部分，即第一滑動(dòng)部分和第二滑動(dòng)部分。這兩個(gè)滑動(dòng)部分沿軸向彼此分開(kāi)，可以牢固地支承該夾桿，因此可以防止夾桿傾斜，這樣外殼便可以可靠地以很高的準(zhǔn)確度導(dǎo)向夾桿。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)部分和嚙合部件配置在具有上述導(dǎo)向強(qiáng)度的第二端壁和第二滑動(dòng)部分之間。因此該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以完全承受轉(zhuǎn)距并增加其使用壽命。另外，該嚙合部件配置在第二端壁上，因此能使安裝該嚙合部件的部分起支承第二滑動(dòng)部分的部件的作用。這樣便可以減小外殼的高度，并可以將旋轉(zhuǎn)夾具作得很緊湊。
本發(fā)明包括以下旋轉(zhuǎn)夾具。
第二滑動(dòng)部分12的外直徑小于第一滑動(dòng)部分11的外直徑。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
減小第二滑動(dòng)部分的外直徑可導(dǎo)致縮短旋轉(zhuǎn)部分例如形成在第二滑動(dòng)部分上的旋轉(zhuǎn)槽的導(dǎo)程。這樣便減小了夾桿的轉(zhuǎn)動(dòng)行程。因此，旋轉(zhuǎn)夾具可以作得很緊湊。另外，在輸入部分由活塞驅(qū)動(dòng)的情況下，可以減小輸送到活塞的壓力流體的量。
另外，本發(fā)明包括以下旋轉(zhuǎn)夾具。
例如如圖1所示，環(huán)形活塞15可以沿軸向移動(dòng)氣密地從外面套在夾桿5上。活塞15面向遠(yuǎn)離第一端壁3a一側(cè)的輸入部分14。在活塞15和第一端壁3a之間形成第一室21，在該室中安裝夾具彈簧20。而在活塞15和第二端壁3b之間形成第二室22，用于松開(kāi)操作的壓力流體輸送到該第二室中。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
在松開(kāi)時(shí)，第二室中的壓力流體作用于活塞的力不作用于夾桿，這樣便可制止過(guò)大的力作用在旋轉(zhuǎn)部分和嚙合部件上，從而增加轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)部分和嚙合部件。
另外，本發(fā)明包括以下轉(zhuǎn)動(dòng)夾具。
例如如圖7或11所示，環(huán)形活塞可沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地和氣密地從外面套在夾桿5上。該活塞15面向遠(yuǎn)離第一端壁3a一側(cè)的輸入部分14。在活塞15和第一端壁3a之間形成第一室21，用于夾緊操作的壓力流體輸送到該第一室。而在活塞15和第二端壁3b之間還形成第二室22，用于松開(kāi)操作的壓力流體輸送到該第二室。本發(fā)明具有與上述發(fā)明相同的下述優(yōu)點(diǎn)。
在松開(kāi)操作時(shí)，第二室中的壓力流體作用在活塞上的力不作用于夾桿。這樣便可以防止過(guò)大的力作用在旋轉(zhuǎn)部分和嚙合部件上，從而增加轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命，該機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)部分和嚙合部件。
另外，本發(fā)明包括以下轉(zhuǎn)動(dòng)夾具。
例如如圖1所示，在活塞15和輸入部分14之間配置徑向軸承24。在這種情況下，夾桿5可以平滑轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，本發(fā)明包括以下轉(zhuǎn)動(dòng)夾具。
例如如圖1～4所示，轉(zhuǎn)動(dòng)部分27和直部分28中的各部分是槽，嚙合部分29由球構(gòu)成。在這種情況下，夾桿可以更平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)，而且轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命增加。
另外，本發(fā)明包括以下轉(zhuǎn)動(dòng)夾具。
例如如圖1～4或如圖7～10所示，該夾桿5沿外周面具有許多旋轉(zhuǎn)部分27和直部分28，其中各個(gè)部分由槽構(gòu)成。與旋轉(zhuǎn)部分27和直部分28嚙合的嚙合球29可轉(zhuǎn)動(dòng)地分別由通孔31支承，該通孔形成在外殼3上，套筒35可轉(zhuǎn)動(dòng)地從外邊套在嚙合球29上。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)夾桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在套筒的內(nèi)周表面和嚙合球之間幾乎只有滾動(dòng)摩擦力的作用，在其間幾乎沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力的作用。這樣便減小了套筒作用在嚙合球上的阻力，從而可以減小嚙合球作用在旋轉(zhuǎn)槽上的摩擦力， 因此可以用很小的力平滑轉(zhuǎn)動(dòng)夾桿。
圖3是圖1所示主要部分的放大圖，對(duì)應(yīng)于沿圖2的線III-III截取的沿箭頭方向看去的截面圖；圖4是形成在夾具夾桿上的下部滑動(dòng)部分的放大展開(kāi)圖；圖5是第一實(shí)施例的第一變型例，類似于圖4；圖6是第一實(shí)施例的第二變型例，類似于圖4；圖7～10示出本發(fā)明的第二實(shí)施例；圖7是夾具的部分截面立視圖，類似于圖1；圖8是在一個(gè)平面上見(jiàn)到的夾具轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的截面圖，類似于圖2；圖9是圖7所示主要部分的放大圖，對(duì)應(yīng)于沿圖8的IX-IX線截取的沿箭頭所示方向看去的截面圖；圖10是夾具夾桿上下部滑動(dòng)部分的放大和展開(kāi)圖，類似于圖4；圖11示出本發(fā)明第三實(shí)施例的夾具，類似于圖7；圖12是第三實(shí)施例的第一變型例，類似于圖11；和圖13是第三實(shí)施例的第二變型例，類似于圖11。
夾具2的外殼3通過(guò)許多螺栓(未示出)固定于工作托架1上。該外殼具有圓筒孔4，夾桿5插入到該孔中。該夾桿5具有上端部分，臂6利用螺母7固定于該上端部分要求的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。該臂6的前端部分固定有推動(dòng)螺栓8。
該外殼3具有上部端壁(第一端壁)3a，該端壁可滑動(dòng)氣密地支承形成在夾桿5的桿主體5a上的上部滑動(dòng)部分(第一滑動(dòng)部分)11。另外，支承圓桶13形成外殼3的下端壁(第二端壁)3b的一部分，并滑動(dòng)地支承下部滑動(dòng)部分(第二滑動(dòng)部分)12，該滑動(dòng)部分向下突出于桿主體。該上部滑動(dòng)部分和下部滑動(dòng)部分被分別氣密地嵌入上端壁3a和下端壁3b中。
下部滑動(dòng)部分12的外直徑被設(shè)定為小于上部滑動(dòng)部分11的外直徑。
驅(qū)動(dòng)夾桿5的裝置結(jié)構(gòu)如下，夾桿5具有輸入部分14，該部分為法蘭形狀，位于上部滑動(dòng)部分11和下部滑動(dòng)部分12之間。另外，環(huán)形活塞15通過(guò)密封部件16套在夾桿5的外面，該夾桿5可以垂直移動(dòng)，并被氣密密封?；钊?5從上面面向輸入部分14。而活塞15通過(guò)另一個(gè)密封部件15a氣密地插入到圓筒孔4中。
另外，徑向軸承24配置在輸入部分14和活塞15之間。開(kāi)口環(huán)25可以防止活塞15脫出。該徑向軸承24由很多金屬球組成，不僅可以接收徑向力，而且可以接收軸向力。
用于夾緊操作的第一室21配置在活塞15和上端壁3a之間。夾緊彈簧20由壓縮的螺簧組成，固定在第一室21內(nèi)。用于松開(kāi)操作的第二室22形成在活塞15和下端壁3b之間。壓力油可通過(guò)壓力油源、用于松開(kāi)操作的排出口19和油的節(jié)流通道18輸入該第二室22，并從該室排出。
在第二室內(nèi)周壁和活塞15的外周面之間的裝配間隙(G)可限制壓力油從油通道18輸送到第二室22的輸送量，并可限制壓力油從第二室22排到油通道18的排出量。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)形成在夾桿5的下部滑動(dòng)部分12和支承圓筒13內(nèi)壁13a的上部分上。如圖1和圖2～4所示，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以下述方式形成。
圖2是在一個(gè)平面上見(jiàn)到的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的截面圖。圖3是圖1所示主要部分的放大圖，相當(dāng)于沿圖2的III-III線截取的沿箭頭所示方向看去的截面圖。圖4是下部滑動(dòng)部分12外周表面的放大展開(kāi)圖。
下部滑動(dòng)部分12具有外周表面，該表面上具有三個(gè)沿外周表面的基本上該隔開(kāi)相同間距的三個(gè)導(dǎo)向槽26。各個(gè)導(dǎo)向槽26由在截面上看到的弧形槽或部分組成。它包括螺線旋轉(zhuǎn)槽27和直槽28，該直線槽與螺線旋轉(zhuǎn)槽27的上部是連續(xù)的。該旋轉(zhuǎn)槽27和直槽28彼此平行。對(duì)于相鄰導(dǎo)向槽26和26的分隔壁，在右側(cè)旋轉(zhuǎn)槽27的下部分和左側(cè)旋轉(zhuǎn)槽27的上部分之間的厚度是最小的，如圖4所示。該分隔壁的最小厚度(M)被設(shè)定為小于導(dǎo)向槽26的槽寬度(W)。另外，旋轉(zhuǎn)槽27傾斜一個(gè)角度(A)，該角度具有較小的值，在約11～25度的范圍內(nèi)。在例示的依賴于彈簧力的夾具中，該傾斜角A最好設(shè)定在約11～20度的范圍內(nèi)，以便減小轉(zhuǎn)動(dòng)行程。
因此，螺線旋轉(zhuǎn)槽的傾斜角(A)作得很小，這樣可以大大縮短旋轉(zhuǎn)槽27的導(dǎo)程。從而減小了夾桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)行程。
嚙合球29嵌入到各個(gè)導(dǎo)向槽26內(nèi)。圖3和4中的編號(hào)29a表示嚙合球29的密接部分。該嚙合球29的直徑(D)(見(jiàn)圖3)設(shè)定為其值大于相鄰旋轉(zhuǎn)槽27、27之間分隔壁的最小厚度(M)。相應(yīng)的嚙合球可轉(zhuǎn)動(dòng)地由形成在支承圓筒13內(nèi)壁13a上部分的三個(gè)通孔31支承。套筒可沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地套在這三個(gè)嚙合球29的外面。具體是，套筒35的內(nèi)周面具有形狀為字母“V”的槽36。該“V”形槽具有兩個(gè)垂直點(diǎn)，該嚙合球29可以在該點(diǎn)上滾動(dòng)。
通過(guò)內(nèi)螺紋孔49將嚙合球插入到通孔31中，該螺紋孔形成在套筒35上，閉合螺栓50擰在該內(nèi)螺紋孔49上。在閉合螺栓50前端的突出部50a接收嚙合球29。旋轉(zhuǎn)槽27具有下端部分，該下端部分具有止動(dòng)壁45，該止動(dòng)壁接收嚙合球29的密接部分29a。該止動(dòng)壁45具有可以與嚙合球29密接的接收表面45a。
另外，導(dǎo)向槽26具有開(kāi)口，在開(kāi)口的邊緣部分具有切面34，以便防止干擾。由于這種配置，即使導(dǎo)向槽26的開(kāi)口邊緣部分由于受到嚙合球的表面壓力而發(fā)生塑性形變，發(fā)生聚積，也可以防止在聚積部分和支承圓筒13的內(nèi)壁13a之間的干擾。結(jié)果，夾桿5可以長(zhǎng)時(shí)期平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，如圖1所示，支承圓筒13的外壁13b通過(guò)定位銷38固定于外殼3的筒部分3c，該定位銷垂直延伸，可以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣便可以準(zhǔn)確確定夾桿5相對(duì)于外殼3的轉(zhuǎn)動(dòng)相位。該支承圓筒13利用開(kāi)口環(huán)構(gòu)成的鎖定部分39固定于外殼圓筒部分3c。
轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2的操作如下。
在圖1的狀態(tài)下，壓力油被輸送到用于松開(kāi)操作的第二室22，由此使得夾桿5上升到示出的轉(zhuǎn)動(dòng)和退回位置。在將夾桿5切換到夾緊狀態(tài)時(shí)，使第二室22中的壓力油排出，從而利用夾緊彈簧20使夾桿5的輸入部分14往下移動(dòng)。隨后，夾桿5沿旋轉(zhuǎn)槽27下降，同時(shí)該夾桿沿平面圖中所示的反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。隨后，該夾桿沿直線槽下降。這樣便使夾桿5轉(zhuǎn)換到夾緊位置(未示出)。
如圖2箭頭所示，當(dāng)夾桿5沿平面圖中的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)嵌入到旋轉(zhuǎn)槽27中的嚙合球29便向平面上見(jiàn)到的反時(shí)針?lè)较驖L動(dòng)，同時(shí)套在相應(yīng)嚙合球29外面的套筒35自由地沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。這樣便使得在套筒35的內(nèi)周面和每個(gè)嚙合球29之間幾乎只有滾動(dòng)摩擦力作用，而在其間幾乎沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力作用。這樣便減小了套筒35作用在每個(gè)嚙合球29上的阻力。因而減小了每個(gè)嚙合球29作用在旋轉(zhuǎn)槽27上的摩擦力，由此，可以用很小的力轉(zhuǎn)動(dòng)夾桿5。
套筒35的內(nèi)直徑被設(shè)定為約夾桿5下部滑動(dòng)部分12外直徑的1.5倍。因此在夾桿5轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，該套筒35將轉(zhuǎn)動(dòng)約60度。
在將夾桿5從夾緊位置切換到圖1所示的轉(zhuǎn)動(dòng)和退回位置時(shí)，將壓力油輸送到用于松開(kāi)操作的第二室22。隨后，活塞15首先由向上的油壓力向上推，該壓力作用在活塞15的環(huán)形部分區(qū)域上。同時(shí)該夾桿5通過(guò)作用在密封部件16內(nèi)部部分面積上的向上油壓力的作用直線沿直槽28上升。夾桿隨后沿旋轉(zhuǎn)槽27上升，同時(shí)在一個(gè)平面上觀察時(shí)沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，由此可將夾桿5和臂6切換到圖1所示的轉(zhuǎn)動(dòng)和退回位置。
在這種情況下，如上所述，在第二室22中的壓力油作用于活塞15的上升力不會(huì)作用在夾桿5上。這便可以防止過(guò)大的力作用在旋轉(zhuǎn)槽27和嚙合球29上。
在轉(zhuǎn)動(dòng)和退回的上述時(shí)間，如果夾桿5在反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則每個(gè)嚙合球29和套筒35將在相反于圖2箭頭所示的相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，在轉(zhuǎn)動(dòng)和退回的上述時(shí)間，如圖1和4所示。止動(dòng)壁45使得接收表面45a與嚙合球29的密接部分29a接觸，由此可以制止夾桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣便可以以很高的準(zhǔn)確度停止夾桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，夾桿5具有止動(dòng)壁45，因此與外殼3的圓筒部分3c具有止動(dòng)壁45的情況相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。
外殼3的圓筒孔4不需要形成止動(dòng)壁的階梯部分，可以作成直的。這有助于加工該圓筒孔4。另外，可以采用更大和更強(qiáng)的夾緊彈簧20。
第一實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。
夾桿5具有導(dǎo)向槽26，其中分別裝有嚙合球29，這樣便能使支承圓筒13通過(guò)嚙合球29沿外周很平滑地支承夾桿5。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)該夾桿5進(jìn)行夾緊和松開(kāi)操作時(shí)，可以防止該夾桿傾斜。這樣便可以改進(jìn)將壁6上形成的推動(dòng)螺栓8放在夾緊位置和松開(kāi)位置的準(zhǔn)確度。
在相鄰的導(dǎo)向槽26和26之間的分隔壁具有最小厚度(T)，該厚度設(shè)定為小于導(dǎo)向槽26的槽寬度(W)。因此，可以在夾桿5上形成很多導(dǎo)向槽26，以便可以沿周面很平滑地支承該夾桿5，同時(shí)可以減小旋轉(zhuǎn)槽27的傾斜角(A)。這樣便可以減小轉(zhuǎn)動(dòng)夾桿5所需的行程，由此可以將轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2作得很緊湊。
夾桿5具有在活塞15兩個(gè)相對(duì)端外側(cè)的上部滑動(dòng)部分(第一滑動(dòng)部分)11和下部滑動(dòng)部分(第二滑動(dòng)部分)12。因此，盡管存在活塞15的裝配縫隙，但是彼此分開(kāi)的兩個(gè)滑動(dòng)部分11、12可以防止夾桿5的傾斜。因此外殼3可以以很高的準(zhǔn)確度導(dǎo)向夾桿5。
包含旋轉(zhuǎn)槽27和嚙合球29的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配置在具有上述導(dǎo)向強(qiáng)度的支承圓筒13和下部滑動(dòng)部分12之間。因此，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以完全承受轉(zhuǎn)距并增加其使用壽命。另外，嚙合球29配置在支承圓筒13中，由此可使安裝嚙合球的部分起支承下部滑動(dòng)部分12部件的作用。因此，可以減小外殼的高度，將轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2作得很緊湊。
另外，下部滑動(dòng)部分12的外直徑小于上部滑動(dòng)部分11的外直徑，從而導(dǎo)致在下部滑動(dòng)部分12中形成的旋轉(zhuǎn)槽27的導(dǎo)程縮短。這進(jìn)一步減小了轉(zhuǎn)動(dòng)夾桿5所需的行程，結(jié)果，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2更緊湊。另外，可以減小用于驅(qū)動(dòng)活塞15的壓力油的輸送量和排出量。
圖5示出第一實(shí)施例的第一變型例，該圖類似圖4。在圖5中，相鄰旋轉(zhuǎn)槽27和27之間的分隔壁具有最小厚度(M)，該厚度設(shè)定為小于圖4所示的厚度。相鄰的切面34和34彼此在最小厚度(M)的部分彼此重疊。另外，在圖5中，旋轉(zhuǎn)槽27的傾斜角(A)被設(shè)定在較小的范圍內(nèi)(約11～15度)，小于圖4所示的角度。
圖6示出第一實(shí)施例的第二變型例，該圖類似于圖4。在這種情況下，夾桿5的下部滑動(dòng)部分12具有四個(gè)導(dǎo)向槽。一對(duì)相鄰的導(dǎo)向槽26和26以及相應(yīng)的嚙合球29不僅沿夾桿5的周面移動(dòng)，而且也沿軸線移動(dòng)。而且在一對(duì)相鄰旋轉(zhuǎn)槽27和27之間的分隔壁具有最小厚度(M)，該最小厚度設(shè)定為小于槽的寬度(W)。在一對(duì)相鄰直槽28和28之間的分隔壁具有最小厚度(N)，該最小厚度設(shè)定為小于槽的寬度(W)。另外，后一最小厚度(N)被設(shè)定為小于前一個(gè)最小厚度(M)。因此，在相鄰導(dǎo)向槽26和26之間的分隔壁其最小厚度(T)小于槽寬度(W)和嚙合球29的直徑。
第一實(shí)施例和其變型例可以作如下改型。
可以在外殼3的圓筒部分3c的下部分上形成轉(zhuǎn)動(dòng)支承嚙合球29的通孔31，而不如像舉例說(shuō)明的在支承圓筒13(下端壁3b)上形成這些通孔。
在套筒35的內(nèi)周面上可以具有U型槽或弧形槽，而不用形成例示的V型槽36。另外，它可以是平的內(nèi)周表面。采用這種平的內(nèi)周表面時(shí)，為了防止套筒35相對(duì)于嚙合球29垂直運(yùn)動(dòng)，可以考慮在支承圓筒13的內(nèi)壁13a和套筒35之間配置開(kāi)口環(huán)等止動(dòng)件。
螺線形的旋轉(zhuǎn)槽27傾斜一個(gè)角度(A)，該角度在10～30度的范圍內(nèi)比較好，最好在10～20度的范圍內(nèi)。
圖7～10示出第二實(shí)施例，而圖11～13示出第三實(shí)施例。在這些單獨(dú)的實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例中構(gòu)成部件的部件原則上用相同的編號(hào)表示。
在圖7～10所示的第二實(shí)施例中，圖7是轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2的部分截面立視圖，該圖類似于圖1。圖8是在夾具2中配置的在一個(gè)平面看到的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該圖類似于圖2。圖9是圖7中主要部分的放大圖，相當(dāng)于沿圖8的線IX-IX線截取的沿箭頭所示方向看去的截面圖。圖10是形成在夾具2的夾桿5上的下部滑動(dòng)部分12的放大展開(kāi)圖。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處如下。
夾桿5的驅(qū)動(dòng)裝置形成為雙作用系統(tǒng)。具體是，用于夾緊操作的壓力油可以從活塞15上面形成的第一室21經(jīng)壓力油源和排出口17輸入和排出。另外，用于松開(kāi)操作的壓力油可以從位于活塞15下側(cè)的第二室22經(jīng)用于松開(kāi)操作的壓力油源未示出的排出口以及油通道18輸入和排出。
另一個(gè)密封件15a以貼合關(guān)系固定在活塞15的外周面上，在該另一密封件15a的上下相對(duì)兩側(cè)的外面，在活塞15的外周表面和圓筒孔4之間形成相當(dāng)大的裝配間隙。這樣便使得外殼3可以經(jīng)上部滑動(dòng)部分11和下部滑動(dòng)部分12的兩個(gè)垂直部分很準(zhǔn)確地平滑地支承夾桿5。
下部滑動(dòng)部分12具有外周表面，該外周表面具有沿該表面的間距大體相同的四個(gè)導(dǎo)向槽26。和第一實(shí)施例一樣，每個(gè)導(dǎo)向槽26包括螺線旋轉(zhuǎn)槽27和直槽28，該直線導(dǎo)向槽與旋轉(zhuǎn)槽27的上部是連續(xù)的。然而旋轉(zhuǎn)槽27具有下部分，該下部分通過(guò)一個(gè)垂直延伸槽(沒(méi)有編號(hào)表示)通向夾桿5的下表面。嚙合球29可以通過(guò)該開(kāi)口插入到導(dǎo)向槽26中。
和第一實(shí)施例一樣，對(duì)于相鄰的導(dǎo)向槽26和26，分隔壁在圖10的右部旋轉(zhuǎn)槽27的下部分和左部旋轉(zhuǎn)槽27的上部分之間的厚度是最小的。該分隔壁的厚度(M)被設(shè)定為小于導(dǎo)向槽26的槽寬度(W)和嚙合球29的直徑。
嵌入到相應(yīng)導(dǎo)向槽26中的嚙合球29由形成在支承圓筒13內(nèi)壁13a上部分上的四個(gè)通孔31可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。套筒35可沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式套在這四個(gè)嚙合球29的外面。該旋轉(zhuǎn)槽27向下凹，形成弧形的凹部。各個(gè)嚙合球可在旋轉(zhuǎn)凹槽或旋轉(zhuǎn)槽27的凹槽37的兩個(gè)垂直外側(cè)位置上滾動(dòng)。
在用于夾緊操作的第二室22內(nèi)周壁的下部分和支承圓筒13的上表面之間固定圓筒襯墊32。該襯墊32的上表面具有節(jié)流槽33。該節(jié)流槽33可以控制壓力油從油通道18輸送到第二室22的輸送量。也可以采用通孔等來(lái)代替槽33。推入支承圓筒13，并利用鎖定部件39固定于外殼桶形部分3c，該鎖定部件為具有外螺紋的圓筒。
和第一實(shí)施例一樣，下部滑動(dòng)部分12的外直徑設(shè)定為小于上部滑動(dòng)部分11的外直徑。這樣便縮短了螺線旋轉(zhuǎn)槽的導(dǎo)程，從而降低了夾桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)行程。
圖11示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖11是轉(zhuǎn)動(dòng)夾具的局部截面立視圖，該圖類似于圖7。
圖11的第三實(shí)施例與圖7所示的結(jié)構(gòu)不同之處僅在以下方面不同。
省去了圖7所示的套筒35。襯墊32可以防止由支承圓筒13的內(nèi)壁13a支承的嚙合球29脫離。
圖12示出第三實(shí)施例的第一變型例，該圖類似于圖11。
圖12的第一變型例不同于圖11所示的結(jié)構(gòu)在于以下方面。
活塞15與夾桿5形成一體，位于活塞15和下端壁3b之間的是第二室22和不接收上面所述量級(jí)的壓力的圓筒孔41，該圓筒孔由適配圓筒42的內(nèi)周表面形成。夾桿5具有密封部分5b，該部分由密封部件43密封地插入到該圓筒孔41中。
由于上述配置，松開(kāi)操作時(shí)作用于夾桿5的向上力只是作用在環(huán)形部分面積上的油壓力，該環(huán)形部分面積是第二室橫截面積減去密封部分5b橫截面積的差。因此，沒(méi)有過(guò)大的力作用在旋轉(zhuǎn)槽27和嚙合球29上。
只要密封部分5b的直徑小于第二室22的直徑便足夠了。在此實(shí)施例中，設(shè)定為與夾桿5的上部分11的直徑大致相同。
最好將密封部分5b的直徑設(shè)定為大于上部滑動(dòng)部分11的直徑。在這種情況下，在松開(kāi)操作時(shí)，作用于夾桿5上的向上力可以進(jìn)一步減小，從而延長(zhǎng)了旋轉(zhuǎn)槽27和嚙合球29的使用壽命。
和圖11一樣，在活塞的外周表面和圓筒孔41的上半部分之間以及在夾桿5的封閉部分5b和圓筒孔41之間形成相當(dāng)大的裝配間隙。
油通道18具有下端面，該端面具有節(jié)流槽33。
檢測(cè)夾緊狀態(tài)和松開(kāi)狀態(tài)的桿46向下突出于下部滑動(dòng)部分12。該桿具有內(nèi)螺紋孔47，該螺紋孔與擰入的檢測(cè)部件(未示出)嚙合，限位開(kāi)關(guān)等傳感器(未示出)對(duì)著該檢測(cè)部件。
另外，支承圓筒13具有下部分，該下部分可以氣密地嵌入插塞51。通氣通道52配置在該插塞51內(nèi)，使圓筒孔41的內(nèi)部空間與外部空間連通。該通氣通道如示意圖示出的那樣，具有過(guò)濾閥，該閥包括彈簧式單向閥。
該濾閥53起以下作用。
當(dāng)夾桿5上升而使圓筒孔41的內(nèi)部空間膨脹時(shí)，濾閥53的止動(dòng)作用可以防止在外部大氣中存在的切削潤(rùn)滑劑浸入到圓筒孔中。另外，當(dāng)夾桿5下降而使圓筒孔41的內(nèi)部空間縮小時(shí)，該濾閥53可以平滑地將已經(jīng)從室22進(jìn)入到圓筒孔41內(nèi)部空間的壓力油排放到外部區(qū)域。
圖13示出第三實(shí)施例的第二改型例，該圖類似于圖11。圖13示出單動(dòng)回位彈簧式的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具2，該夾具不同于圖11所示結(jié)構(gòu)之處如下。
活塞15與夾桿5形成一體。用于松開(kāi)操作的復(fù)位彈簧56固定在圓筒13和活塞15之間形成的第二室22中。該回復(fù)彈簧56將夾桿5向上推，在本實(shí)施例中，該回復(fù)彈簧56由壓縮的螺簧組成。該彈簧56具有與支承圓筒13接觸的下端部，并具有通過(guò)止推滾珠軸承57由活塞15接收的上端部。
另外，套筒35可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在嚙合球29的外面。
濾閥53固定在螺栓58上，該螺栓與支承圓筒13的中部分形成螺紋嚙合。
相應(yīng)的實(shí)施例和變型例可以進(jìn)一步作如下改變。
夾桿5最好具有三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)向槽26，但是它也可以具有兩個(gè)導(dǎo)向槽。另外，還可以形成至少五個(gè)導(dǎo)向槽。而且導(dǎo)向槽26可以為凸輪形狀的槽，而不用示出的螺紋旋轉(zhuǎn)槽27。
只要相鄰導(dǎo)向槽26和26之間的分隔壁的最小厚度(T)小于嚙合球的直徑便足夠了。結(jié)果，該最小厚度(T)可以作成大于導(dǎo)向槽26的槽寬度(W)。
另外，嵌入導(dǎo)向槽26的嚙合部件可以是滾柱等而不用示出的球29。
另外，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的各個(gè)旋轉(zhuǎn)部分27和直部分(28)可以形成為凸形形狀，而不是形成例示的槽。在這種情況下，只要將嚙合部件29形成凹形形狀便足夠了。
送入第一室21和排出第一室21的或送入第二室22和排出第二室22的壓力流體可以是其它種類的流體，或空氣等氣體，而不用例示的壓力油。
在進(jìn)行夾緊操作時(shí)，可使夾桿5沿在平面上見(jiàn)到的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。或者在進(jìn)行夾緊操作時(shí)，該夾桿可沿在平面上見(jiàn)到的反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。另外，夾桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度自然可以設(shè)定在要求的角度，例如90度、60度和45度。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，包括外殼(3)，具有第一端壁(3a)和第二端壁(3b)；夾桿(5)，具有第一滑動(dòng)部分(11)、第二滑動(dòng)部分(12)和輸入部分(14)，第一滑動(dòng)部分(11)和第二滑動(dòng)部分(12)可沿軸向移動(dòng)地分別由第一端壁(3a)和第二端壁(3b)支承，輸入部分(14)配置在第一滑動(dòng)部分(11)和第二滑動(dòng)部分(12)之間，在進(jìn)行夾緊操作時(shí)該輸入部分可移向第二端壁(3b)；旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)，形成在第二滑動(dòng)部分(12)的外周面上，使得它們從第二端壁(3b)到第一端壁(3a)彼此是連續(xù)的；嚙合部件(29)，配置在第二端壁(3b)上，使其與旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，第二滑動(dòng)部分(12)的外直徑配置成小于第一滑動(dòng)部分(11)的外直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，環(huán)形活塞(15)可沿軸向移動(dòng)地和氣密地從外側(cè)套在夾桿(5)上，活塞(15)面向遠(yuǎn)離第一端壁(3a)一側(cè)的輸入部分(14)，在活塞(15)和第一端壁(3a)之間形成第一室(21)，在該室中安裝夾緊彈簧(20)，而在活塞(15)和第二端壁(3b)之間形成第二室(22)，用于松開(kāi)的壓力流體輸送到該第二室。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，環(huán)形活塞沿軸向可移動(dòng)地氣密地從外側(cè)套在該夾桿(5)上，該活塞(15)面向遠(yuǎn)離第一端壁(3a)一側(cè)的輸入部分(14)，在活塞(15)和第一端壁(3a)之間配置第一室，用于夾緊操作的壓力流體輸送到該第一室，而在活塞(15)和第二端壁(3b)之間形成第二室(22)，用于松開(kāi)操作的壓力流體輸送到該第二室。
5.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，在活塞(15)和輸入部分(14)之間配置徑向軸承(24)。
6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)中的各個(gè)部分由槽構(gòu)成，而嚙合部件(29)由球構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，外殼(3)具有許多通孔(31)，夾桿(5)沿周面具有許多旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)，其中各個(gè)部分由槽構(gòu)成，嚙合旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)的相應(yīng)嚙合球(29)可轉(zhuǎn)動(dòng)地由該通孔(31)支承，套筒(35)可轉(zhuǎn)動(dòng)地從外側(cè)套在該嚙合球(29)上。
8.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，環(huán)形活塞(15)可沿軸向移動(dòng)地氣密地從外側(cè)套在夾桿(5)上，活塞(15)面向遠(yuǎn)離第一端壁(3a)一側(cè)的輸入部分(14)，在活塞(15)和第一端壁(3a)之間形成第一室(21)，該室中安裝夾緊彈簧(20)，而在活塞(15)和第二端壁(3b)之間形成第二室(22)，用于松開(kāi)操作的壓力流體輸送到該第二室。
9.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，環(huán)形活塞(15)可沿軸向移動(dòng)地氣密地從外側(cè)套在夾桿(5)上，該活塞(15)面向遠(yuǎn)離第一端壁(3a)一側(cè)的輸入部分(14)，在活塞(15)和第一端壁(3a)之間形成第一室(21)，用于夾緊操作的壓力流體輸送到該第一室，而在活塞(15)和第二端壁(3b)之間形成第二室(22)，用于松開(kāi)操作的壓力流體輸送到該第二室。
10.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，在活塞(15)和輸入部分(14)之間配置徑向軸承(24)。
11.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)中各個(gè)部分由槽構(gòu)成，而嚙合部件(29)由球構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)中各個(gè)部分由槽構(gòu)成，而嚙合部件(29)由球構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)中各個(gè)部分由槽構(gòu)成，而嚙合部件(29)由球構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(27)和直部分(28)中各個(gè)部分由槽構(gòu)成，而嚙合部件(29)由球構(gòu)成。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)動(dòng)夾具，包括外殼(3)，具有上端壁(3a)，該上端壁可垂直移動(dòng)地支承夾桿(5)的上部滑動(dòng)部分(11)。外殼(3)具有下端壁(3b)，該下端壁的支承圓筒(13)可垂直移動(dòng)地支承該夾桿(5)的下部滑動(dòng)部分(12)。該夾桿(5)具有位于上部滑動(dòng)部分(11)和下部滑動(dòng)部分(12)之間的輸入部分(14)。連接于輸入部分(14)的夾緊彈簧(20)可向下驅(qū)動(dòng)夾桿(5)，以便進(jìn)行夾桿操作。下部滑動(dòng)部分(12)具有外周面，該外周面上具有螺線旋轉(zhuǎn)槽(27)和直槽(28)，該直槽(28)與旋轉(zhuǎn)槽(27)的上部是連續(xù)的。球(29)嚙合旋轉(zhuǎn)槽(27)和直槽(28)。球(29)由支承圓筒(13)的內(nèi)壁(13a)支承。
文檔編號(hào)B25B5/06GK1418756SQ02150458
公開(kāi)日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月13日
發(fā)明者米澤慶多朗, 橫田英明, 春名陽(yáng)介 申請(qǐng)人:克斯美庫(kù)股份有限公司