專利名稱：具有彈性承力環(huán)的夾頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)工具夾緊裝置，特別是一種具有彈性承力環(huán)的夾頭。這種彈性承力環(huán)能夠保持滾動體，并對夾頭的夾緊工作狀態(tài)起到預(yù)緊防松的作用，從而提高夾緊工作的可靠性。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)工具夾緊裝置用來夾緊各種旋轉(zhuǎn)工具，例如鉆頭、鉸刀、絲錐等。這些旋轉(zhuǎn)工具又稱夾頭。典型的夾頭，例如鉆夾頭，包括機體、多個(例如，三個)夾爪、螺母、外套等，有時還包括后套。另外，有些夾頭還包括軸承和軸承墊，用于減小摩擦。外套和軸承墊分別與機體緊配合。三個夾爪分別安裝在機體中的三個相互等分的斜孔內(nèi)。螺母設(shè)置在機體的螺母槽內(nèi)，并與夾爪的螺紋配合形成螺紋傳動機構(gòu)。外套套設(shè)在螺母(有些情況下螺母上還套設(shè)有螺母套)上。外套上具有鍵，螺母上具有與鍵相對應(yīng)的鍵槽，以使外套可通過鍵與螺母套(螺母)相連接。
在使用中，可手動旋轉(zhuǎn)外套，外套進而驅(qū)動螺母套和/或螺母，然后螺母驅(qū)動夾爪在機體的斜孔內(nèi)前后移動，從而使三個夾爪張開或閉合，以實現(xiàn)松開或夾緊工具。
以上結(jié)構(gòu)由于夾爪與螺母之間的螺紋在工作負荷下產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力，使其相對滑動的摩擦力很大，因而通過螺母與夾爪之間的螺紋傳動產(chǎn)生的夾緊工具柄的夾持力不易足夠大，這就使得在負荷大和有震動的工況下，夾爪夾不牢工具柄。
中國實用新型專利No.02255628.1(公告號CN2582790Y)披露了一種自鎖式鉆夾頭，如圖28所示，其包括機體1’、螺母11’、夾爪3’、外套4’、后蓋2’、螺母套18’和滾動體12’，三個夾爪3’分別安裝在機體1’中的三個等分的斜孔內(nèi)，螺母螺紋與安裝在機體斜孔中的夾爪3’上的夾爪螺紋形成螺紋傳動，外套4’與機體1’固定連接。其特征是，滾動體12’與機體1’的止推臺104’之間安裝有碟形彈簧99’。當(dāng)夾緊工具柄時，碟形彈簧99’與機體的止推臺104’的止推面之間的間隙消失，滾動體12’所受的軸向壓力直接通過碟形彈簧99'傳遞到止推臺上。碟形彈簧99’通過變形產(chǎn)生了較大的彈性力，因而可以防止在振動和沖擊狀態(tài)下由夾爪3’對工具槽內(nèi)的夾緊力波動過大而造成工具柄松脫。
上述夾頭中的碟形彈簧雖然能夠起到一定防松脫作用，但其并不能起到保持滾動體的作用，并且其預(yù)緊防松作用也有待進一步提高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種至少部分解決上述技術(shù)問題的具有承力環(huán)的夾頭。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種一種夾頭，包括機體、螺母、夾爪和控制外套，所述機體上具有朝向前方的止推面，所述螺母套設(shè)在所述機體上，并且其后端面與所述機體的止推面相對，所述機體的止推面與所述螺母的后端面之間設(shè)有滾動體，所述控制外套驅(qū)動所述螺母沿夾緊夾爪的第一方向和松開所述夾爪的第二方向轉(zhuǎn)動，其特征在于，所述機體的止推面與所述螺母的后端之間還設(shè)有承力環(huán)，所述承力環(huán)具有滾道部、外擋壁和內(nèi)擋壁，所述滾道部、外擋壁與所述內(nèi)擋壁之間限定形成環(huán)形凹部，所述滾動體設(shè)置在所述凹部內(nèi)。
優(yōu)選地，所述滾道部與所述機體的止推面接觸，所述外擋壁和內(nèi)擋壁從所述滾道部向下延伸。
優(yōu)選地，所述承力環(huán)的滾道部在由內(nèi)向外的徑向方向上向下傾斜。
優(yōu)選地，所述承力環(huán)的滾道部與機體止推面成角度α，其中，0°＜α＜45°。
優(yōu)選地，所述螺母的承力面與機體止推面之間成角度β，其中，0°≤β＜45°。
優(yōu)選地，所述夾頭還包括反向止動裝置。
其中，所述反向止動裝置套裝在所述機體上，并隨所述螺母同步轉(zhuǎn)動，其上具有至少一個彈性止動爪，所述止動爪呈片狀，當(dāng)沿松開夾爪的第二方向轉(zhuǎn)動所述外套，使所述夾爪后退到預(yù)定位置時，所述止動爪止擋所述夾爪的側(cè)表面。
其中，所述反向止動裝置為止動套，所述止動套的后端具有頂部，所述止動爪一端為連接部，與所述頂部連接，另一端為止動部，沿所述第二方向延伸并向前傾斜，并且，所述止動爪通過所述連接部與所述止動套形成一體。
其中，所述止動套固定套裝在所述螺母上。
優(yōu)選地，所述夾頭還包括單向離合裝置。
其中，所述單向離合裝置包括棘齒件；設(shè)置在所述機體上，其周緣設(shè)置有多個棘齒；棘爪座，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述棘齒件外部；棘爪件，可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述棘爪座上，具有棘爪，所述棘爪通過偏壓在所述棘齒件上而與所述棘齒接合，其中控制外套，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述棘爪座上，其上連接有一體的或單獨的控制件，所述控制件上設(shè)置有控制部，用于與所述棘爪件接合，從而當(dāng)沿第一方向旋轉(zhuǎn)所述控制外套至第一位置時，所述棘爪與所述棘齒接合，當(dāng)沿第二方向旋轉(zhuǎn)所述控制外套到第二位置時，所述棘爪與所述棘齒脫開。
其中，所述控制部或所述棘爪件中至少之一具有第一表面，所述第一表面可與所述控制部或所述棘爪件中的另一個相接觸，使所述棘爪件向所述控制部施加朝向所述第二方向的力。
其中，所述棘爪件為彈性件，其上具有第一突起和所述第一表面，所述第一表面位于所述第一突起的朝向所述第二方向的第二方向側(cè)，并構(gòu)成所述第一突起的側(cè)部。
其中，所述棘爪件包括棘爪臂，其遠端形成所述棘爪；安裝控制臂，其上設(shè)置有所述第一突起和第一表面；樞轉(zhuǎn)部，連接所述棘爪臂和所述安裝控制臂，并使所述棘爪件相對其樞轉(zhuǎn)軸線徑向定位。
其中，所述棘爪座與所述傳動絲母之間設(shè)置有行星傳動機構(gòu)，所述行星傳動機構(gòu)包括外齒圈，與所述機體固定連接；內(nèi)齒圈，與所述棘爪座固定連接；行星架，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述機體上，并與所述傳動絲母相連接，其上設(shè)有行星輪軸；行星輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述行星輪軸上，位于所述外齒圈與所述內(nèi)齒圈之間，并同時與所述內(nèi)齒圈和外齒圈結(jié)合。
其中，所述外齒圈與所述棘齒件形成一體。
其中，所述內(nèi)齒圈與所述棘爪座形成一體。
其中，所述控制外套的前端沿周向向內(nèi)延伸形成定位鍵和連接槽，并且所述連接槽的底部形成凸緣；所述控制件在所述控制外套的前端，形成前罩，所述前罩沿周緣向后延伸形成相應(yīng)的定位槽和連接鍵，并且所述連接鍵的外表面形成凹槽；所述凸緣與凹槽相配合，將所述控制外套與所述前罩連接在一起。
其中，所述控制部上還具有第二控制部，其沿所述第二方向延伸形成彈性臂，所述彈性臂上具有突起，所述棘爪座上具有松開定位凹槽和夾緊定位凹槽，所述突起在松開位置和夾緊位置分別與松開定位凹槽和夾緊定位凹槽配合，所述彈性臂的自由端形成施力部，以與所述棘爪件接合，幫助所述棘爪件從所述棘齒脫開。
本實用新型具有如下有益效果承力環(huán)上形成環(huán)形凹部，方便了滾動體在本體上的裝配，同時內(nèi)擋壁可防止?jié)L動體滾入夾爪所在的斜孔內(nèi)，外擋壁可防止?jié)L動體滾離螺母臺面。這種承力環(huán)能夠很好地保持滾動體。
機體的材料因要考慮可加工性只能選用硬度較低的材料，機體止推臺在受到滾動體的較大壓力作用時會產(chǎn)生局塑性變形，因而影響鉆夾頭的性能。而采用本實用新型的技術(shù)，當(dāng)承力環(huán)的滾道部與機體止推面接觸時，滾道部將止推面與滾動體隔開。由于承力環(huán)可以方便地用高硬度材料制成，因而避免了出現(xiàn)以上的問題；彈性承力環(huán)在滾動體的較大壓力作用下而產(chǎn)生的彈性變形，能對鉆夾頭工作狀態(tài)下震動沖擊栽荷起到有效的緩沖作用，提高鉆夾頭對震動沖擊栽荷的承受能力，因而，可以對夾頭的夾緊工作狀態(tài)起到預(yù)緊防松的作用，從而提高夾緊工作的可靠性。


本實用新型的上述和其它的目的、特點通過下文結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例進行的描述而變得更加清楚。其中相同的結(jié)構(gòu)部件使用相同的標號，并且為清楚起見，在有些圖中某些零件被省略。其中圖1所示為根據(jù)本實用新型的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為承力環(huán)的仰視圖；圖3所示為承力環(huán)的主視剖視圖；圖4所示為螺母的主視剖視圖；圖5所示為根據(jù)本實用新型的具有反向止動裝置的夾頭在止動狀態(tài)下的立體圖，其中為簡潔起見，部分結(jié)構(gòu)未示出。
圖6所示為根據(jù)本實用新型的具有反向止動裝置和單向離合裝置的夾頭的主視局部剖視圖；圖7所示為圖6中的夾頭沿D-D剖面的剖視圖，其中單向離合裝置處于脫開狀態(tài)；圖8所示為圖6中的夾頭沿D-D剖面的剖視圖，其中所述單向離合裝置處于接合狀態(tài)；圖9和10所示分別為控制外套的主視局部剖視圖和俯視圖；
圖11和12所示分別為前罩的主視剖視圖和俯視圖，圖13所示為圖11中沿C-C位置的放大剖視圖；圖14所示為承托環(huán)13的主視剖視圖；圖15是環(huán)形座的沿圖16中E-E剖面截取的主視剖視圖；圖16是該環(huán)形座的仰視圖；圖17是棘爪件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18所示為圖7和8中示出的助脫開彈性件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19示出了環(huán)形套8的主視剖視圖；圖20所示為行星架的主視剖視圖；圖21所示為螺母的主視剖視圖；圖22所示為根據(jù)本實用新型的具有另一種單向離合裝置的夾頭的沿圖6中的D-D位置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，其中單向離合裝置處于接合狀態(tài)；圖23所示為圖25中所示的夾頭沿圖6中的D-D位置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，其中單向離合裝置處于脫開狀態(tài)；圖24是圖22中的環(huán)形座的沿圖25中U-U剖面截取的主視剖視圖；圖25是該環(huán)形座的仰視圖；
圖26所示為一種不同結(jié)構(gòu)的前罩沿圖6中的D-D位置截取的主視剖視圖；圖27為該前罩的俯視圖；圖28所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種夾頭的立體分解圖。
具體實施方式
本實用新型的夾持結(jié)構(gòu)可用來夾持以旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生主要功效的有柄類工具，如鉆頭、絲錐、鉸刀等等，為便于敘述，在此說明書中統(tǒng)稱工具柄。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述。
在描述中，相對于夾持結(jié)構(gòu)本身，以工具柄所在方向為“前”，動力源驅(qū)動軸所在的方向為“后”。在結(jié)合附圖進行說明時，“前”通常也稱為“下”，“后”通常也稱為“后”。另有特別說明或者明顯不能按照該說明來理解的情況除外。
參見圖1，所示為根據(jù)本實用新型的夾頭的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
該夾頭包括位于中心的機體1，該機體具有縱向中心軸線，其后端通過螺紋孔或錐孔與動力源的傳動軸連接，其前端形成夾持工具柄的容置空間。機體1中具有多個圍繞機體中心軸線均勻分布的斜孔103。機體1的外表面上還具有止推臺104，其上具有朝向下方的止推面。
多個夾爪3安裝在機體1的斜孔103內(nèi)，夾爪的后端具有不完整的外螺紋302，前端具有夾持部304，用于夾持工具柄。
機體1的后端固定設(shè)置有后蓋2，該后蓋2通過緊配合的方式進行連接。當(dāng)然，其也可以通過孔和緊固件，或者通過鍵而與機體后端連接。后蓋2的周緣向前延伸，形成握持部。
在后蓋2的前端設(shè)有控制外套4，其可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述機體1的外部。控制外套4內(nèi)部安裝有螺母11，其與控制外套4緊配合安裝。參見圖4，螺母11內(nèi)部設(shè)有與夾爪3上不完整螺紋302相配合的內(nèi)螺紋112，上端為承力面117。
在機體1的止推面(即止推臺104的前表面)與螺母的后端承力面117之間還設(shè)有承力環(huán)99。該承力環(huán)99具有滾道部992、外擋壁993和內(nèi)擋壁991，所述滾道部992、外擋壁993與所述內(nèi)擋壁991之間限定形成環(huán)形凹部，所述滾動體12設(shè)置在所述凹部內(nèi)。
內(nèi)擋壁991和外擋壁993將滾動體12約束在承力環(huán)99的彈性滾道內(nèi)，這樣，彈性承力環(huán)99與滾動體12共同組成一個減摩裝置。
作為一種優(yōu)選的安裝方式，使承力環(huán)99的滾道部992位于上部而與機體1的止推面接觸，因而外擋壁993和內(nèi)擋壁991從所述滾道部992向下延伸，使環(huán)形凹部朝向下方。滾動體12位于承力環(huán)99與螺母11的承力面之間。這時，內(nèi)擋壁991可防止?jié)L動體12滾入夾爪1所在的斜孔103內(nèi)，外擋壁993可防止?jié)L動體12向外側(cè)滾離螺母臺面。
為進一步起到預(yù)緊防松的作用，承力環(huán)99的滾道部992在由內(nèi)向外的徑向方向上向下傾斜。優(yōu)選地，承力環(huán)99的滾道部992與機體止推面成角度α，其中，0°＜α＜45°，例如30°。圖1和4中所示為機體止推面呈水平的情況，因而承力環(huán)99的滾道部992與水平面成角度α。
在夾緊工作狀態(tài)下，螺母承力面117通過滾動體12和彈性承力滾道992將壓力傳遞到機體止推臺104，在螺母承力面117通過滾動體12傳遞的壓力作用下，承力環(huán)99的α角隨施加的壓力大小而產(chǎn)生變化，使承力環(huán)99產(chǎn)生彈性變形。該彈性變形的彈性恢復(fù)力對夾緊工作狀態(tài)起到預(yù)緊防松的作用，從而提高夾緊工作狀態(tài)的可靠性。
優(yōu)選地，螺母11的承力面117與機體止推面之間成角度β，其中，0°≤β＜45°，例如30°。圖1和4中所示為機體止推面呈水平的情況，因而螺母11的承力面117與水平面成角度β。
在角度β為銳角的情況下，當(dāng)夾緊工作時，滾動體12在承力環(huán)99的凹部中沿滾道992滾動時可以沿徑向向外移動，從而增加承力環(huán)99的彈性變形量，進一步加強預(yù)緊防松效果。
參見圖5所示，本實用新型的夾頭還可進一步包括反向止動裝置。
如圖5，所述反向止動裝置為止動套18，其套設(shè)在所述機體上，并固定套裝在螺母11上，隨所述螺母同步轉(zhuǎn)動。止動套18的后端具有頂部，頂部上具有至少一個一體形成的彈性止動爪181，所述止動爪181呈片狀，一端為連接部，與頂部連接，另一端為止動部182。該止動部182沿松開夾爪的第二方向延伸并向前傾斜，當(dāng)沿第二方向轉(zhuǎn)動所述外套4，使夾爪3后退到預(yù)定位置時，止動爪181的止動部182止擋夾爪的側(cè)表面31。如此，防止在夾爪向后驅(qū)動到接近極限位置時夾爪的螺紋終止端平面與螺母的螺紋端面摩擦接合和并相互貼靠，從而能夠可靠地完成反向止動作用，防止了夾爪與螺母間的摩擦和卡死現(xiàn)象。
參見圖6到21，所示為根據(jù)本實用新型的另一夾頭。其不但具有前述的反向止動裝置，還具有單向離合裝置。
該夾頭包括位于中心的機體1，該機體具有縱向中心軸線，其后端通過螺紋孔或錐孔與動力源的傳動軸連接，其前端形成夾持工具柄的容置空間。在容置空間101的內(nèi)部具有沉孔102，以容納將機體連接在傳動軸上的螺釘?shù)穆葆旑^。機體1中具有多個圍繞機體中心軸線均勻分布的斜孔103。機體1的外表面上還具有止推臺104。
多個夾爪3安裝在機體1的斜孔103內(nèi)，夾爪的后端具有不完整的外螺紋302，前端具有夾持部304，該夾持部304近似多棱形，用于夾持工具柄。
機體1的后端固定設(shè)置有后蓋2，該后蓋2既可以通過孔和緊固件，也可以通過鍵與機體后端連接，或者也可以通過緊配合的方式進行連接。后蓋2的周緣向前延伸，形成第一握持部。
在后蓋2的前端設(shè)有控制外套4，其可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述機體1的外部。參見圖9和10，所示分別為控制外套4的主視局部剖視圖和俯視圖?？刂仆馓?中部形成通孔401，外表面形成第二握持部，其上具有便于握持的網(wǎng)紋?？刂仆馓椎南露搜貜较蛳騼?nèi)延伸形成凸緣403，在部分凸緣403位置繼續(xù)向內(nèi)延伸形成連接鍵404，連接鍵之間形成連接槽402。優(yōu)選地，連接鍵404沿周向的兩側(cè)形成朝向上方的折彎部405。
在控制外套4的前端固定連接一前罩5，其位于機體1的前方。圖11為前罩5的主視剖視圖，圖12為前罩5的俯視圖，圖13是圖9中沿C-C位置的放大剖視圖。參見圖9-11，前罩5為盤形件，其罩體510的底部為平面，中間設(shè)有用于穿過工具柄的通孔501，周圍部分為錐面，其周緣多處局部向上延伸，形成與所述控制外套4上的連接槽相對應(yīng)配合的連接鍵502，相應(yīng)地，連接鍵502之間形成連接槽504。其中兩個連接鍵向上延伸較長距離，形成控制部506，控制部506上形成有向外側(cè)突出的突肋507。各連接鍵的外表面形成環(huán)形凹槽503。該環(huán)形凹槽503與控制外套4上的凸緣403相配合，將使前罩5相對控制外套4沿軸向固定，同時，前罩5的連接鍵502和連接槽504分別與控制外套4的連接槽402和連接鍵404相配合，使前罩5相對控制外套4沿周向固定，從而，將前罩5固定連接到控制外套4上。前罩5的內(nèi)側(cè)上端還設(shè)有止口508，用于與一承托環(huán)13配合。控制外套4前端的定位鍵404向內(nèi)延伸超過所述止口508，并沿軸向與所述止口的端面距有適當(dāng)?shù)拈g距，從而在所述止口內(nèi)設(shè)置承托環(huán)13。圖14所示為承托環(huán)13的主視剖視圖。該承托環(huán)包括通孔131、凸緣132和承托部133。該承托環(huán)沿軸向相對控制外套4和前罩5不能移動。該前罩5用作控制單向離合裝置的脫開與接合的控制件，后文將進行詳細描述。
控制外套4的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)形座6，環(huán)形座6的外表面具有與控制外套4的內(nèi)表面相匹配的輪廓。圖15是環(huán)形座6的沿圖16中E-E剖面截取的主視剖視圖，圖16是環(huán)形座6的仰視圖。參見圖15和16，環(huán)形座6包括位于下部的棘爪座部61和位于上部的內(nèi)齒圈部62，并且其中心部位具有通孔601。在棘爪座61的內(nèi)壁上形成有棘爪安裝凹部613，用于容納安裝棘爪件71。該棘爪安裝凹部613的輪廓與棘爪件71的輪廓基本相對應(yīng)。該棘爪安裝凹部613的上端具有從棘爪座部61內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)延伸形成的與該棘爪安裝凹部613相對應(yīng)的平面延伸部612。從平面延伸部612向下延伸形成長方體形的定位凸柱618。棘爪安裝凹部613中還具有控制凹部614，其用于容納前罩5上的控制部506，同時，通過前罩5上的控制部506的轉(zhuǎn)動而推動該控制凹部614的沿周向的兩端，從而可以驅(qū)動該環(huán)形座6沿第一方向(夾緊方向，即圖7、8中的逆時針方向)或第二方向(松開方向，即圖7、8中的順時針方向)轉(zhuǎn)動。為安裝棘爪件71的樞轉(zhuǎn)部716，棘爪座部61上還設(shè)有徑向開口的具有圓形內(nèi)壁的樞孔615，所述樞孔的圓形內(nèi)壁沿周向延伸超過180度，并且其外周緣相配合，從而將樞轉(zhuǎn)部716可樞轉(zhuǎn)地定位在該樞孔615中。
可選擇地，可以在樞孔615中設(shè)置銷柱孔616，其中安裝有銷柱63，使棘爪件71圍繞銷柱63樞轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，樞孔的圓形內(nèi)壁沿周向延伸的角度范圍在200度到300度。
棘爪件71為一彈性金屬片，當(dāng)然，其也可以是其它彈性件，例如彈簧鋼絲。圖17所示為棘爪件71的結(jié)構(gòu)示意圖，該棘爪件71包括棘爪臂714、安裝控制臂715和樞轉(zhuǎn)部716。棘爪臂714的遠端為自由端，形成棘爪711。安裝控制臂715上設(shè)置有位于中部的第一突起712和第一斜面713以及位于遠端的定位部718。其中第一斜面713位于朝向松開方向(第二方向，即圖7、8中的逆時針方向)的一側(cè)，并構(gòu)成第一突起712的側(cè)部。定位部718用于從一端定位安裝該棘爪件71，該定位部718彎折形成與環(huán)形座6上的定位凸柱618相匹配的長方形輪廓，并套設(shè)在定位凸柱618上。樞轉(zhuǎn)部716連接棘爪臂714和安裝控制臂715，并從另一端使該棘爪件71相對其樞轉(zhuǎn)軸線徑向定位安裝。
可選擇地，如果環(huán)形座6的棘爪座部61上沒有設(shè)置定位凸柱618，而是設(shè)置有定位凹孔或槽，則該定位部718可以形成一朝向上方的與定位凹孔或槽具有相應(yīng)形狀的凸緣，同樣起到定位作用。
優(yōu)選地，該樞轉(zhuǎn)部716為彎折形成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其彎折角度大于180度小于360度。然而，在其它情況下，例如所述棘爪件為彈簧鋼絲制成的情況下，該樞轉(zhuǎn)部716也可以彎折成大于等360度的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，以經(jīng)過相交點分別連接所述棘爪臂714和安裝控制臂715。
優(yōu)選地，如圖7所示，在棘爪件71下方沿縱向方向并排安裝一個助脫開彈性件72，用于在前罩5上的控制部506的控制下與棘爪件71配合動作，以幫助棘爪件71進行脫開和接合，后文將進行詳細描述。圖18所示為助脫開彈性件72的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該助脫開彈性件72包括位于一端的施壓部721、位于中部的第二突起722和第二斜面723，以及位于另一端的遠端定位部729，在遠端定位部729和第二斜面723之間還包括安裝部728。第二斜面723位于所述第二突起722的朝向松開方向(第二方向，即圖7、8中的逆時針方向)的第二方向側(cè)，并構(gòu)成第二突起722的側(cè)部?？梢灾溃鶕?jù)本實用新型的原理，即使沒有安裝助脫開彈性件72，由于棘爪件71上的第一斜面713可以對控制部施加沿第二方向的力(分力)，因而仍然能實現(xiàn)本實用新型的目的。
可選擇地，如果安裝部728能夠起到足夠的安裝定位作用，也可不設(shè)置遠端定位部728。
如圖所示，上述斜面(如第一斜面713)為平面。可選擇地，該平面也可以代之以弧面，可以實現(xiàn)同樣的效果。
參見圖6，在機體1上與環(huán)形座6相對的位置固定套設(shè)有環(huán)形套8。圖19示出了環(huán)形套8的主視剖視圖。參見圖19，環(huán)形套8中心部位具有通孔801，該環(huán)形套包括位于下部的棘齒件部81和位于上部的外齒圈部82，以及位于二者之間的過渡部83。棘齒件部81的外表面形成有沿圓周均勻分布的多個棘齒812。外齒圈部82的外表面形成有沿圓周均勻分布的多個齒822。在安裝狀態(tài)下，環(huán)形套8的棘齒件部81和外齒圈部82分別與環(huán)形座6的棘爪座部61和內(nèi)齒圈部62相對，并且其過渡部83的外表面可以與環(huán)形座6的通孔601的內(nèi)表面相配合。
可選擇地，也可以分別形成單獨的棘齒件和外齒圈，分別固定套設(shè)在機體1外表面上。這樣也可以起到類似的效果。或者，可選擇地，可以使棘齒件部81和/或外齒圈部82與機體形成一體。
繼續(xù)參見圖6，在環(huán)形套8的外齒圈部82與環(huán)形座6的內(nèi)齒圈部62之間的容納空間上方設(shè)有行星架9。圖20所示為該行星架的主視剖視圖。結(jié)合參見圖20，該行星架9中心部位具有通孔901。行星架9的本體91上設(shè)有沿圓周均布的三個安裝孔911，其中配合安裝有行星輪軸92。行星輪軸92向下延伸，其上裝設(shè)行星輪93。該行星輪93位于環(huán)形套8的外齒圈部82與環(huán)形座6的內(nèi)齒圈部62之間的容納空間內(nèi)，其外表面上具有沿圓周分布的齒，并分別與環(huán)形套8的外齒圈部82與環(huán)形座6的內(nèi)齒圈部62上的齒同時嚙合。這樣，當(dāng)環(huán)形套8與環(huán)形座6相對轉(zhuǎn)動時，行星輪將圍繞中心軸線放置，帶動行星架本體91旋轉(zhuǎn)。行星架本體91的下端外表面形成有止口912，其與環(huán)形座6的內(nèi)齒圈部62的上邊緣相配合。行星架本體91的上端向上延伸形成凸鍵914。
行星架本體91的上端連接螺母11。圖21所示為螺母11的主視剖視圖。從圖中可以看到，螺母11的下端設(shè)有與行星架本體91的上端的凸鍵914相配合的凹槽，以將螺母11和行星架9連接起來。可選擇地，也可以在行星架本體91上形成凹槽，而在螺母11上形成相配合的凸鍵。
螺母11的中心部位具有通孔111。通孔內(nèi)表面具有錐面部，沿該錐面部形成有內(nèi)螺紋112，其與夾爪3上的外螺紋相嚙合，從而當(dāng)該螺母11旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)使夾爪3沿機體1中的斜孔103前后滑動，以夾緊或松開位于夾爪3間的工具柄。螺母11的上端與機體1的止推臺104接觸，以支撐螺母11并使其沿軸向定位。優(yōu)選地，螺母11上端具有止口116，以在其與止推臺104之間裝設(shè)軸承12，減小操作時的摩擦阻力。
當(dāng)然，螺母11行星架9之間也可以其它常見的連接結(jié)構(gòu)進行連接。
以下結(jié)合圖6-8，描述本實用新型第一實施例的工作原理。
如圖6所示，將一工具柄插入該機體1的工具柄的容置空間內(nèi)，并使控制外套14相對于裝配在機體1上的后蓋2沿夾緊方向(第一方向，即圖7、8中所示的逆時針方向)轉(zhuǎn)動。
控制外套4的連接鍵404通過與前罩5上的連接槽504配合而沿第一方向驅(qū)動前罩5。前罩5上的控制部506相應(yīng)沿第一方向轉(zhuǎn)動?？刂撇?06向上延伸到環(huán)形座6的棘爪座部61與環(huán)形套8的棘齒件部81之間，并沿周向位于棘爪安裝凹部613中的控制凹部614內(nèi)。棘爪件71和助脫開彈性件72安裝在棘爪安裝凹部613內(nèi)。控制部506位于棘爪件71的安裝定位臂，同時也位于助脫開彈性件72與棘爪安裝凹部613內(nèi)表面之間。由于沿第一方向轉(zhuǎn)動控制外套4，控制部與助脫開彈性件72上的第二斜面723接觸，推動環(huán)形座6、行星架9、螺母11沿第一方向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動夾爪3前移。
在圖7所示狀態(tài)下，夾持結(jié)構(gòu)處于松開狀態(tài)，這時，控制部506處于控制凹部613中左端位置(松開位置)，并且不向棘爪件71和助脫開彈性件72上的第一和第二斜面723和713施力，這時棘爪件71和助脫開彈性件72不發(fā)生變形，其上的棘爪711和施壓部721分別處于沿徑向的外側(cè)位置，并保持自由狀態(tài)，棘爪711與環(huán)形套8上的棘齒座部81上的棘齒812保持脫開。
當(dāng)夾爪3接觸到工具柄之后，繼續(xù)沿第一方向轉(zhuǎn)動控制外套4。這時，控制部在控制凹部613中從左端向右端沿控制凹部613內(nèi)壁滑動。逐漸增加對第二斜面723和第一斜面713的壓力，最終壓下第二突起722和第一突起712，使棘爪件71和助脫開彈性件72發(fā)生變形，使棘爪711沿徑向棘齒件部81運動，并與其上的棘齒812接合。繼續(xù)轉(zhuǎn)動控制外套4，使控制部506的前端在控制凹部613內(nèi)向右滑動到圖8所示的狀態(tài)。
如圖8所示，這時，控制部506處于控制凹部613中的右端位置(夾緊位置)，使控制部506的右端接觸到控制凹部613的右端。同時，控制部506上的凸肋507越過了第二突起722，助脫開彈性件72恢復(fù)到原始狀態(tài)，這樣，第二突起722便位于控制部506的左側(cè)，將控制部506保持在夾緊位置。這時，由于棘爪711與棘812的單向嚙合，使得棘爪件71安裝在其上的環(huán)形座6不能沿第二方向運動，實現(xiàn)防松鎖定。但是這時，通過沿第一方向旋轉(zhuǎn)控制外套4，環(huán)形座6可以繼續(xù)沿第一方向旋轉(zhuǎn)，從而棘爪711可以沿第一方向在棘齒812的齒頂上滑動，進一步夾緊工具柄。
當(dāng)欲松開工具柄時，沿第二方向旋轉(zhuǎn)控制外套4。前罩5上的控制部506將在環(huán)形座6上的控制凹部613中從右端位置(夾緊位置)移向左端位置。從圖7和8可以看到，在從右端移動到左端的過程中，控制部506上的凸肋507及控制部506的右端將分別滑過棘爪件71和助脫開彈性件72上的第一斜面713和第二斜面723，由于棘爪件71和助脫開彈性件72的彈性變形有恢復(fù)原始狀態(tài)的趨勢，所以該兩個斜面會對控制部506產(chǎn)生一個作用力，其沿圓周方向的分力將促使控制部506沿第二方向運動。從圖7和8可以看到，當(dāng)控制部506沿第二斜面723滑動時，其與第一斜面713已經(jīng)完全脫離，因此，在棘爪件71的內(nèi)在彈性力的作用下可以保證棘爪711順利從棘齒812上脫開。同時，棘爪711不會在棘齒154的齒頂上滑動，能夠有效地避免“擦齒”現(xiàn)象。
圖22-27所示為根據(jù)本實用新型的具有另一種單向離合裝置的夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖，其主視圖與圖6所示結(jié)構(gòu)相同，不再另外示出。
控制外套4的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)形座6，環(huán)形座6的外表面具有與控制外套4的內(nèi)表面相匹配的輪廓。圖24是環(huán)形座6的沿圖25中U-U剖面截取的主視剖視圖，該環(huán)形座與圖15和圖16中的環(huán)形座6相似，包括位于下部的棘爪座部66和位于上部的內(nèi)齒圈部62。在棘爪座66的內(nèi)壁上形成有棘爪安裝凹部663，用于容納安裝棘爪件71。棘爪安裝凹部663中還具有控制凹部664，其用于容納前罩5上的控制部506。與棘爪安裝凹部663相連還具有沿棘爪座部66內(nèi)表面布置的助脫開凹部665，其與棘爪安裝凹部663相連通，并且具有松開定位凹槽662和夾緊定位凹槽663。兩個定位凹槽均為弧形。
前罩5上具有彼此間隔布置的控制部506和第二控制部509。從圖22和23中可以看出，控制部506的一側(cè)具有突起，用于與棘爪件71上的突起712接合。第二控制部509上沿周向方向延伸形成彈性臂，彈性臂的中部具有突起如沿縱向的凸肋512，以及施力部513。該彈性臂可以起到助脫開作用。凸肋512具有弧形表面。
當(dāng)要夾緊工具柄時，沿第一方向旋轉(zhuǎn)控制外套4。前罩5上的控制部506沿第一方向在控制凹部664內(nèi)前進，并壓迫棘爪件71，使其自由端(棘爪臂)的棘爪與位于中心的棘齒件部82(參見圖6和19)上的棘齒嚙合。同時，第二控制部509上的彈性臂從松開定位凹槽662向夾緊定位凹槽661運動，在兩個凹槽之間發(fā)生彈性變形而大致沿徑向向內(nèi)移動，從而不影響棘爪與棘齒的嚙合。當(dāng)控制部506到達控制凹部664的夾緊端后，通過與夾緊端部的抵觸而推動環(huán)形座6，從而進行夾緊過程。這時，第二控制部509上的彈性臂的凸肋定位于夾緊定位凹槽中，使控制部506上的突起5061保持壓迫棘爪件71上的突起，保持棘爪向棘齒偏壓，并且在夾緊后確保棘爪一直與棘齒的嚙合。
當(dāng)要松開工具柄時，沿第二方向旋轉(zhuǎn)控制外套4，使前罩5沿第二方向旋轉(zhuǎn)，前罩5的第二控制部509上沿第一方向延伸設(shè)置的彈性臂的凸肋512運動到位于環(huán)形座6上的松開定位凹槽662和夾緊定位凹槽663之間而產(chǎn)生彈性變形。此時控制部506處于壓迫棘爪件71的突起712的位置。在繼續(xù)轉(zhuǎn)動至控制部506要脫開棘爪件71的控制臂的突起的末端邊緣時，第二控制部509的彈性臂上的凸肋512也處于環(huán)形座6的松開定位凹槽662邊緣處。稍微繼續(xù)轉(zhuǎn)動一點(或受到輕微擾動)時，則在彈性臂凸肋512所受到的彈性反作用力和棘爪件71的突起的末端邊緣對控制部506的彈性力共同作用下，控制件5會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使凸肋512滑入凹槽662，控制部506也脫開對棘爪件71的控制臂凸起的壓迫，同時，彈性臂自由端部，即施力部513隨著彈性臂彈性變形的恢復(fù)，將棘爪件71的棘爪臂頂起頂起，使棘爪與棘齒完全脫開。
雖然定位凹槽662和663與凸肋均為弧形表面，但可以知道，其它表面，如斜面也可以實現(xiàn)同樣的實用新型目的。
盡管為了描述的目的，公開了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本實用新型可以有各種更改和變化。例如，在本實用新型的各實施例中，每種夾持結(jié)構(gòu)均包含了對置的兩組單向離合裝置，但在具體實施時也可以只布置一組單向離合裝置或超過兩組單向離合裝置。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有彈性承力環(huán)的夾頭，包括機體、螺母、夾爪和控制外套，所述機體上具有朝向前方的止推面，所述螺母套設(shè)在所述機體上，并且其后端面與所述機體的止推面相對，所述機體的止推面與所述螺母的后端面之間設(shè)有滾動體，所述控制外套驅(qū)動所述螺母沿夾緊夾爪的第一方向和松開所述夾爪的第二方向轉(zhuǎn)動，其特征在于，所述機體的止推面與所述螺母的后端之間還設(shè)有承力環(huán)，所述承力環(huán)具有滾道部、外擋壁和內(nèi)擋壁，所述滾道部、外擋壁與所述內(nèi)擋壁之間限定形成環(huán)形凹部，所述滾動體設(shè)置在所述凹部內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述滾道部與所述機體的止推面接觸，所述外擋壁和內(nèi)擋壁從所述滾道部向下延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述承力環(huán)的滾道部在由內(nèi)向外的徑向方向上向下傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述承力環(huán)的滾道部與機體止推面成角度α，其中，0°＜α＜45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述螺母的承力面與機體止推面之間成角度β，其中，0°≤β＜45°。
6.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，還包括反向止動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述反向止動裝置套裝在所述機體上，并隨所述螺母同步轉(zhuǎn)動，其上具有至少一個彈性止動爪，所述止動爪呈片狀，當(dāng)沿第二方向轉(zhuǎn)動所述外套，使所述夾爪后退到預(yù)定位置時，所述止動爪止擋所述夾爪的側(cè)表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其中，所述反向止動裝置為止動套，所述止動套的后端具有頂部，所述止動爪一端為連接部，與所述頂部連接，另一端為止動部，沿所述第二方向延伸并向前傾斜，并且，所述止動爪通過所述連接部與所述止動套形成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其中，所述止動套固定套裝在所述螺母上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其中，還包括單向離合裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其中，所述單向離合裝置包括棘齒件；設(shè)置在所述機體上，其周緣設(shè)置有多個棘齒；棘爪座，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述棘齒件外部；棘爪件，可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述棘爪座上，具有棘爪，所述棘爪通過偏壓在所述棘齒件上而與所述棘齒接合，其中，所述控制外套可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述棘爪座上，其上連接有一體的或單獨的控制件，所述控制件上設(shè)置有控制部，用于與所述棘爪件接合，從而當(dāng)沿第一方向旋轉(zhuǎn)所述控制外套至第一位置時，所述棘爪與所述棘齒接合，當(dāng)沿第二方向旋轉(zhuǎn)所述控制外套到第二位置時，所述棘爪與所述棘齒脫開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其中，所述控制部或所述棘爪件中至少之一具有第一表面，所述第一表面可與所述控制部或所述棘爪件中的另一個相接觸，使所述棘爪件向所述控制部施加朝向所述第二方向的力。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述棘爪件為彈性件，其上具有第一突起和所述第一表面，所述第一表面位于所述第一突起的朝向所述第二方向的第二方向側(cè)，并構(gòu)成所述第一突起的側(cè)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述棘爪件包括棘爪臂，其遠端形成所述棘爪；安裝控制臂，其上設(shè)置有所述第一突起和第一表面；樞轉(zhuǎn)部，連接所述棘爪臂和所述安裝控制臂，并使所述棘爪件相對其樞轉(zhuǎn)軸線徑向定位。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述棘爪座與所述傳動絲母之間設(shè)置有行星傳動機構(gòu)，所述行星傳動機構(gòu)包括外齒圈，與所述機體固定連接；內(nèi)齒圈，與所述棘爪座固定連接；行星架，可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在所述機體上，并與所述傳動絲母相連接，其上設(shè)有行星輪軸；行星輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述行星輪軸上，位于所述外齒圈與所述內(nèi)齒圈之間，并同時與所述內(nèi)齒圈和外齒圈結(jié)合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述外齒圈與所述棘齒件形成一體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述內(nèi)齒圈與所述棘爪座形成一體。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述控制外套的前端沿周向向內(nèi)延伸形成定位鍵和連接槽，并且所述連接槽的底部形成凸緣；所述控制件在所述控制外套的前端，形成前罩，所述前罩沿周緣向后延伸形成相應(yīng)的定位槽和連接鍵，并且所述連接鍵的外表面形成凹槽；所述凸緣與凹槽相配合，將所述控制外套與所述前罩連接在一起。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有彈性承力環(huán)的夾頭，其特征在于，所述控制件上還具有第二控制部，其沿所述第二方向延伸形成彈性臂，所述彈性臂上具有突起，所述棘爪座上具有松開定位凹槽和夾緊定位凹槽，所述突起在松開位置和夾緊位置分別與松開定位凹槽和夾緊定位凹槽配合，所述彈性臂的自由端形成施力部，以與所述棘爪件接合，幫助所述棘爪件從所述棘齒脫開。
專利摘要本實用新型披露了一種夾頭，包括機體、螺母、夾爪和控制外套，機體上具有朝向前方的止推面，螺母套設(shè)在機體上，并且其后端面與機體的止推面相對，機體的止推面與螺母的后端面之間設(shè)有滾動體，控制外套驅(qū)動螺母沿夾緊夾爪的第一方向和松開夾爪的第二方向轉(zhuǎn)動，機體的止推面與螺母的后端之間還設(shè)有承力環(huán)，承力環(huán)具有滾道部、外擋壁和內(nèi)擋壁，滾道部、外擋壁與內(nèi)擋壁之間限定形成環(huán)形凹部，滾動體設(shè)置在凹部內(nèi)。優(yōu)選地，滾道部與機體的止推面接觸，外擋壁和內(nèi)擋壁從滾道部向下延伸。承力環(huán)的滾道部與機體止推面成銳角。螺母的承力面與機體止推面之間呈銳角。本實用新型不但能夠有效保持滾動體，還可以起到預(yù)緊防松的作用。
文檔編號B23B31/107GK2877928SQ200520129988
公開日2007年3月14日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
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