專利名稱：工具夾和工具的組合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)工具夾和一個(gè)工具的新組合體。更具體地說(shuō)，但不是排他的，本發(fā)明涉及一處鉆具及其夾具，特別是這樣一種夾具，它包括一個(gè)沖擊件，該沖擊件用于將軸向沖擊傳給裝在夾具中的工具上。
這樣，本發(fā)明提供一種包括一個(gè)工具夾和一個(gè)工具的組合體；該工具夾具有可徑向運(yùn)動(dòng)的夾爪或夾緊件，該夾爪或夾緊件在其間限定一條放置一個(gè)軸向工具柄的接收通道；該工具則具有一個(gè)可裝在工具夾的工具柄接收通道內(nèi)的柄部；夾爪或夾緊件和工具的柄部共同限定互配的陽(yáng)和陰保持裝置，用于可釋放地將工具的柄部保持在工具夾的工具柄接收通道內(nèi)，陰保持裝置包括一個(gè)用于接收陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
上述環(huán)形通道或槽可成形在工具柄的外周面上，而徑向向內(nèi)伸出的陽(yáng)保持裝置則可形成在限定工具柄接收通道的徑向可動(dòng)夾爪或夾緊件的表面上?；蛘撸瑥较蛳騼?nèi)敞開(kāi)的通道或槽可成形在限定工具柄接收通道的夾爪或夾緊件的表面上，而相配的陽(yáng)保持裝置，例如可以為一或多個(gè)軸向伸出的突起或一個(gè)周向延伸的環(huán)形凸緣，可從工具柄的周界外表面徑向向外伸出。
工具夾的夾爪或夾緊件和工具的柄部還可分別包括互配的第一和第二扭矩傳遞面，用于將驅(qū)動(dòng)扭矩(轉(zhuǎn)矩)從工具夾傳到工具軸，以使工具繞其縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
第二扭矩傳遞面可以是工具柄的圓柱形表面，此時(shí)，夾爪或夾緊件可移動(dòng)到與該圓柱形工具軸緊緊接觸，以便可利用夾緊件與工具軸之間的摩擦力將驅(qū)動(dòng)扭矩從工具夾傳給工具軸。
然而在優(yōu)選實(shí)施例中，工具的柄部包括一個(gè)具有多邊形(最好是正多邊形)橫截面的區(qū)段，它限定了基本上平坦的側(cè)面，用作第二扭矩傳遞面。
最好，第二扭矩傳遞面包括工具柄的三個(gè)基本平坦的側(cè)面，它們基本上平行于工具柄的縱軸線，三個(gè)側(cè)面中的每一對(duì)相鄰側(cè)面其間限定在約60°角。這樣，工具柄的橫截面可以是正三角形或正六邊形。
工具夾可包括三個(gè)夾爪或夾緊件，它們相應(yīng)地限定三個(gè)也互成約60°角的第一扭矩傳遞面。
工具夾可包括一個(gè)可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊件，用于向裝在工具接收通道中的工具施加軸向沖擊。在這種情況下，重要的是，應(yīng)允許工具相對(duì)于工具夾的夾爪或夾緊件作往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)。因此；，工具軸或工具夾的緊件上形成的環(huán)形通道或槽的軸向?qū)挾茸詈贸^(guò)與之相配的陽(yáng)保持裝置的軸向延伸度。
工具夾的夾爪或夾緊件可以以任何適宜的方式徑向運(yùn)動(dòng)。例如，每個(gè)夾爪或夾緊件可以包括一個(gè)導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件可在一個(gè)位于工具夾內(nèi)的徑向延伸的導(dǎo)向通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)?？梢允褂梦恢谜{(diào)節(jié)裝置，例如螺紋件，來(lái)調(diào)節(jié)夾爪或夾緊件的徑向位置。然而，應(yīng)該注意或應(yīng)采取描施來(lái)確保夾爪或夾緊件與工具夾的中心軸之間的徑向距離對(duì)于所有夾緊件來(lái)說(shuō)都是相同的。所有夾爪或夾緊件都可利用手動(dòng)的公共調(diào)節(jié)裝置來(lái)軸向移動(dòng)，夾爪或夾緊件由凸輪而導(dǎo)向，以便當(dāng)它們軸向向內(nèi)移入工具夾內(nèi)時(shí)，可徑向向內(nèi)移動(dòng)。
上述凸輪面，例如，包括相配的錐形表面構(gòu)件，它們具有與工具夾和工具柄部的中心軸基本重合的中心軸，并且它們從工具夾軸向向外擴(kuò)張。這樣，從往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工具傳到夾緊件的軸向向外指向的力或沖擊，就可以通過(guò)此擴(kuò)張的錐形表面構(gòu)件有效地回傳給工具夾。
為了確保夾爪或夾緊件保持在一調(diào)定位置上可設(shè)置成可松開(kāi)的鎖定裝置，以便將調(diào)節(jié)裝置鎖定在某一所希望的調(diào)定位置上。
工具夾可包括一可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊件。如果裝在工具夾中的工具是沖擊型，例如錘鉆，工具柄應(yīng)具有這樣的長(zhǎng)度-其內(nèi)端應(yīng)位于中擊件的軸向外端的沖程范圍之內(nèi)。然而，如果裝在工具夾內(nèi)的工具是非沖擊式的，例如普通鉆機(jī)，工具柄可具有較短的軸向長(zhǎng)度，以便當(dāng)工具柄裝到工具夾中時(shí)使其內(nèi)端位于沖擊件的沖程范圍的軸向外側(cè)。
如果裝在工具夾的工具是沖擊型的，工具夾的夾爪或夾緊件不應(yīng)與工具柄的外周表面緊緊接觸，以允許工具相對(duì)于工具夾作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在此情況下，互配的陽(yáng)和陰保持裝置限定該往復(fù)運(yùn)動(dòng)的極限范圍。然而，如果工具是非沖擊式的，夾爪或夾緊件可移動(dòng)到與工具柄的外周面而緊緊接合。
本發(fā)明也涉及一種工具夾，它包括可徑向運(yùn)動(dòng)的夾爪或夾緊件，夾爪或夾緊件在它們之間限定了用于接收一工具的柄部的軸向通道；夾爪或夾緊件和工具的柄部限定相配的陽(yáng)和陰保持裝置，用于將工具的柄部可釋放地保持在工具夾的工具柄接收通道內(nèi)；陰保持裝置包括一個(gè)用于接收陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
本發(fā)明還涉及一種用于上述的工具夾和工具相組合的工具，它具有一個(gè)柄部，該柄部限定陽(yáng)或陰保持裝置，并分別與工具夾上的相應(yīng)的陰或陽(yáng)保持裝置相配合；陰保持裝置包括用于接收陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，這些附圖表明根據(jù)本發(fā)明的工具夾和工具的組合體的不同實(shí)施例的側(cè)視圖和部分剖視圖，其中

圖1表示了接裝一非沖擊式鉆具的鉆具夾(鉆夾頭)的第一實(shí)施例；圖2表示接裝一沖擊式鉆具的圖1所示鉆具夾；圖3表示接裝一非沖擊式鉆具的工具夾的第二實(shí)施例；圖4表示接裝一沖擊式鉆具的圖3所示的工具夾。
附圖示出了一個(gè)鉆具夾或鉆夾頭10，它可裝在一手提式鉆機(jī)(未示出)上。鉆具夾10包括多個(gè)，最好為三個(gè)呈環(huán)形布置的夾爪或夾緊件。夾爪或夾緊件由偏壓裝置或彈簧(未示出)徑向向外偏壓，并且每個(gè)夾緊件包括一個(gè)軸向向外敞開(kāi)的外錐形導(dǎo)向面12。這意味著，導(dǎo)向面12的公共頂點(diǎn)位于鉆具夾的縱軸線上，且其位于距夾緊件11的內(nèi)端一定距離的軸向內(nèi)側(cè)。每個(gè)錐形導(dǎo)向面12與鉆具夾主體15的軸向外端上的一個(gè)互補(bǔ)的錐形面14相配合。
夾爪或夾緊件11可借助螺帽16而相對(duì)于鉆具夾主體15軸向運(yùn)動(dòng)。螺帽16包括一個(gè)帶中心孔18的端壁17，和一個(gè)由端壁17軸向向內(nèi)延伸的周邊裙部19。端壁17的內(nèi)表面與夾緊件11的外端面貼靠，而裙部19帶有內(nèi)螺紋20，該內(nèi)螺紋20與鉆具夾主體15的相鄰端上的外螺紋21嚙合。這意味著，通過(guò)沿某一方向或另一方向來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)螺帽16就可使夾爪或夾緊件11相對(duì)于鉆具夾主體15作軸向移動(dòng)。
螺帽或調(diào)節(jié)螺絲16可由圍繞鉆具夾主體15的鎖定套筒22鎖定在一個(gè)調(diào)定位置上，鎖定套筒22由一個(gè)偏壓彈簧23朝著螺帽16的裙部19的相鄰自由端偏壓。具有連到鉆具夾主體15上的內(nèi)端的鎖件24徑向向外地伸入位于套筒22上的軸向槽25中。這種銷/槽連接件24，25使得鎖定套筒22可相對(duì)于鉆具夾主體15作有限的軸向移動(dòng)，但卻可阻止套筒22相對(duì)于鉆具夾主體15轉(zhuǎn)動(dòng)。螺帽或調(diào)節(jié)螺絲16的裙部19和鎖定套筒22的對(duì)接端表面分別帶有互補(bǔ)的齒或鋸齒26，它們?cè)趶椈?3的作用下保持相互嚙合，從而將螺帽或調(diào)節(jié)螺絲16鎖定在其調(diào)定位置。然而，通過(guò)加壓彈簧23的偏壓而移動(dòng)鎖定套筒22，可使鋸齒26脫離嚙合，從而使螺帽16可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便將夾爪或夾緊件11移到一個(gè)所需的徑向位置。當(dāng)放開(kāi)鎖定套筒22時(shí)，在彈簧23的偏壓下，鋸齒26進(jìn)入相互嚙合的狀態(tài)。
當(dāng)鉆具或鉆頭27裝在鉆具夾中時(shí)，鉆具柄28通過(guò)中心孔18插入在夾爪或夾緊件11的徑向內(nèi)表面之間限定的鉆具接收通道中。如圖1和圖2所示，鉆具27的柄28帶有周向的環(huán)形槽29，這意味著，鉆具柄在距其鄰近的自由端一定距離處有一直徑減小的軸向區(qū)段。每個(gè)夾爪或夾緊件11具有徑向向內(nèi)的突起30，突起30接納在環(huán)形槽29中。槽29的軸向?qū)挾让黠@地超過(guò)突起30的軸向延伸度，以使鉆具柄28相對(duì)于夾緊件11作軸向移動(dòng)。
鉆具夾或鉆夾頭10包括一個(gè)已知類型的沖擊件31，使得鉆具夾或鉆夾頭10可用于錘鉆或其他沖擊式鉆機(jī)中。不過(guò)，圖1表示的是裝于鉆具夾中的普通的非沖擊式鉆具27。鉆具柄28具有圓柱形外表面，并且它的長(zhǎng)度使得在其安裝位置時(shí)不伸到往復(fù)沖擊件31的工作范圍內(nèi)。這意味著，不會(huì)有中擊從沖擊件傳到鉆具。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺帽或調(diào)節(jié)螺絲16，可使夾爪或夾緊件11移動(dòng)到與鉆具柄28的外圓柱表面緊緊接觸，從而利用夾緊件11和鉆具柄28之間的摩擦，將驅(qū)動(dòng)扭矩從鉆夾頭10傳到鉆具27。
在圖2中，一個(gè)沖擊式鉆具27，例如一個(gè)錘鉆，裝在圖1所示的同樣鉆具夾10中。鉆具柄28的長(zhǎng)度使得其內(nèi)自由端位于沖擊件31的工作范圍之內(nèi)，從而在工作中，軸向沖擊傳到鉆具27上。除了環(huán)形槽29以外，鉆具柄28還具有多邊形橫截面，例如，可以是正六邊形。這意味著，鉆具柄28包括平坦的或基本上為平面的傳動(dòng)面32，并且每個(gè)夾爪或夾緊件11可具有一個(gè)相應(yīng)的平坦的傳動(dòng)面33，在傳動(dòng)面33上成形有突起30。在這種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)螺帽16，使夾緊件11的傳動(dòng)面33與鉆具柄28的傳動(dòng)面32構(gòu)成松動(dòng)接合，由此使鉆具27可相對(duì)于鉆具夾10作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其往復(fù)行程由環(huán)形槽29的寬度和突起30的軸向延伸度之差來(lái)確定。這表明，同樣的鉆具夾既可用于沖擊式鉆機(jī)，又可用于非沖擊式鉆機(jī)。另外，即使是對(duì)錘鉆或其他沖擊式鉆機(jī)來(lái)說(shuō)，鉆具柄28的直徑也不必大于鉆具的開(kāi)溝槽部分的直徑。
圖3和圖4所示的實(shí)施例基本上對(duì)應(yīng)于圖1和圖2所示的實(shí)施例。不過(guò)，在圖3和圖4中，鉆具柄28上的環(huán)形槽由一個(gè)凸緣、周向延伸的凸臺(tái)或凸條34所取代，而夾緊件11上的突起30由每個(gè)夾爪或夾緊件11中的徑向向內(nèi)敞開(kāi)的槽口取代，這些槽口共同構(gòu)成一條可以接納鉆具柄28上的凸緣34的環(huán)形槽35。另外，在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，齒26包括分別形成在鎖定套筒22的外表面和周圍裙部19的內(nèi)表面上的相互嚙合的齒或鋸齒。圖1和圖2所示的實(shí)施例包括兩個(gè)或更多個(gè)圍繞著鉆具夾10的周邊間隔設(shè)置的螺旋彈簧或偏壓彈簧23，而圖3和圖4所示的實(shí)施例只有一個(gè)圍繞鉆具夾主體15和螺旋彈簧23。在其他方面，根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施例的作用與參照?qǐng)D1和圖2所說(shuō)明的那樣。
應(yīng)該理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。例如，圖3和圖4中所示的凸緣或凸條34可由多個(gè)以圓環(huán)形式布置的周向間隔的突起來(lái)代替。
權(quán)利要求
1.一種組合體，它包括一個(gè)工具夾，它具有在其間限定一條軸向的工具柄接收通道的徑向可動(dòng)的夾爪或夾緊件，和一個(gè)工具，它具有一個(gè)裝在所述工具夾的工具柄接收通道中的柄部，所述夾爪或夾緊件和所述工具的柄部限定用于可松脫地將所述工具的柄部保持在所述工具夾的工具柄接收通道中的相配的陽(yáng)和陰保持裝置，所述陰保持裝置包括一個(gè)用于接納所述陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合體，其中，所述工具夾的夾爪或夾緊件和所述工具的柄部分別包括第一和第二扭矩傳遞面，用于將驅(qū)動(dòng)扭矩從所述工具夾傳到所述工具，以使所述工具繞其縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合體，其中，所述工具的柄部具有一個(gè)限定所述第二扭矩傳遞面的基本為圓柱形的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合體，其中，所述工具的柄部包括一個(gè)具有多邊形、最好為正多邊形橫截面的區(qū)段，構(gòu)成用作所述第二扭矩傳遞面的基本平坦的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4的所述的組合體，其中，所述第二扭矩傳遞面包括所述工具柄部的基本平行于所述工具柄部的縱軸線的基本平坦的三個(gè)側(cè)面，所述三個(gè)側(cè)面中相鄰的每對(duì)側(cè)面之間構(gòu)成約60°的角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的組合體，其中，所述工具夾具有三個(gè)夾爪或夾緊件，其中每個(gè)夾爪或夾緊件限定一個(gè)基本平坦的第一扭矩傳遞面，所述第一扭矩傳遞面限定所述工具柄接收通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)的所述的組合體，其中，所述陽(yáng)或陰保持裝置形成在所述第一扭矩傳遞面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的所述的組合體，其中，所述環(huán)形通道或槽的軸向?qū)挾却笥谂c之相配合的所述陽(yáng)保持裝置的軸向延伸度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的所述的組合體，其中，所述工具夾的徑向可運(yùn)動(dòng)的夾爪或夾緊件借助于手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置而可軸向移動(dòng)，所述夾爪或夾緊件由凸輪面導(dǎo)向，以便當(dāng)它們軸向向內(nèi)移入所述工具夾時(shí)，由徑向向內(nèi)位移。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的所述的組合體，其中，所述凸輪面包括其中心軸基本上與所述工具夾和所述工具柄部的中心線重合的相配的錐形表面件，所述錐形表面件從所述工具夾軸向向外擴(kuò)張。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的組合體，還包括用于將所述調(diào)節(jié)裝置鎖定在所希望的調(diào)定位置上的可松開(kāi)的鎖定裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的組合體，其中，所述工具夾包括一個(gè)可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊件，所述工具柄部的內(nèi)端位于所述中擊件的軸向外端的沖程范圍之內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的組合體，其中，所述工具夾包括一個(gè)可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊件，所述工具柄部的內(nèi)端位于所述沖擊件的軸向外端的沖程范圍之外。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的組合體，其中，所述工具是一個(gè)鉆具，而所述工具夾是一個(gè)手提式鉆機(jī)的鉆夾頭。
15.一種工具夾，它包括其間限定一條用于接收一個(gè)工具的柄部的軸向通道的徑向可動(dòng)的夾爪或夾緊件，所述夾爪或夾緊件和所述工具的柄部限定用于可松脫地將所述工具的柄部保持在所述工具夾的工具柄接收通道內(nèi)的互相配合的陽(yáng)和陰保持裝置，所述陰保持裝置包括一條用于接納所述陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具夾，其中，所述工具的夾爪或夾緊件包括用于將驅(qū)動(dòng)扭矩從所述工具夾傳到裝于其內(nèi)的工具柄的第一扭矩傳遞面。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的工具夾，它包括三個(gè)最好是等角度間隔設(shè)置的夾爪或夾緊件，每個(gè)夾爪或夾緊件限定一個(gè)基本上平坦的第一扭矩傳遞面，所述第一扭矩傳遞面限定了一條工具柄接收通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的工具夾，其中，所述陽(yáng)或陰保持裝置形成在所述第一扭矩傳遞面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的工具夾，其中，所述陰保持裝置由構(gòu)成所述工具柄接收通道的工具夾的內(nèi)表面所限定，所述陰保持裝置包括一條環(huán)形通道或槽，所述環(huán)形通道或槽的軸向?qū)挾然旧铣^(guò)形成在要裝入所述工具柄接收通道中的工具柄上的相配的陽(yáng)保持裝置的軸向延伸度。
20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的工具夾，其中，所述徑向可動(dòng)的夾爪或夾緊件借助于手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置而可軸向移動(dòng)，所述夾爪或夾緊件由凸輪面導(dǎo)向，以便夾爪徑向向內(nèi)地移入所述工具夾中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工具夾，其中，所述凸輪表面包括其中心軸基本上與所述工具夾的中心線重合的相配的錐形面，所述錐形面從所述工具夾軸向外擴(kuò)張。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的工具夾，它還包括用于將所述調(diào)節(jié)裝置鎖定在所需的調(diào)定位置上的可松脫的鎖定裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中任一項(xiàng)所述的工具夾，其中，它還包括一個(gè)可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖擊件。
24.根據(jù)權(quán)利要求15-23中任一項(xiàng)所述的工具夾，它包括一個(gè)適于安裝在手提式鉆機(jī)上的夾頭。
25.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合體中的工具，它具有一個(gè)柄部，所述柄部限定陽(yáng)或陰保持裝置，用于分別與一個(gè)工具夾上的相應(yīng)的陰和陽(yáng)保持裝置相配合，所述陰保持裝置包括一條用于接納所述陽(yáng)保持裝置的環(huán)形通道或槽。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的工具夾，其中，所述環(huán)形通道或槽構(gòu)成在所述工具柄部的外周面上。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的工具夾，其中，所述工具柄部包括沿周向設(shè)置的且從徑向伸出的環(huán)形凸緣或凸臺(tái)式的陽(yáng)保持裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求25-27中任一項(xiàng)所述的工具夾，其中，所述工具柄部包括一個(gè)具有多邊形最好為正多邊形橫截面的區(qū)段，它構(gòu)成作為第二扭矩傳遞面的基本平坦的側(cè)面。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的工具夾，其中，所述第二扭矩傳遞面包括所述工具柄部上的基本上平行于所述工具柄部縱軸線的基本平坦的三個(gè)側(cè)面，所述三個(gè)側(cè)面中相鄰的每對(duì)側(cè)面之間限定約60°的角。
30.根據(jù)權(quán)利要求25-29中任一項(xiàng)所述的工具夾，它最好是沖擊式鉆具。
全文摘要
工具夾(15)具有其間限定一條軸向工具柄接收通道的徑向可動(dòng)的夾爪或夾緊件(11)。工具(27)具有可裝入工具夾(15)的工具柄接收通道中的柄部(28)。夾爪或夾緊件(11)和工具柄部(28)限定用于可松脫地將工具柄部保持在工具夾的工具柄接收通道中的相配合的陽(yáng)和陰保持裝置(29、30)。陰保持裝置包括一條用于接納陽(yáng)保持裝置(30)的環(huán)形通道或槽(29)。
文檔編號(hào)B23B31/12GK1135196SQ94194210
公開(kāi)日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1994年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月19日
發(fā)明者摩恩斯·比亞爾尼·尼爾森 申請(qǐng)人:美國(guó)工具有限公司