CN100336624C - 具有锁紧系统的夹头 - Google Patents

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Abstract

一种用于装备旋转机器、例如钻机的夹头，它包括一个固定到机器主动轴上的主体，其中装有多个在朝前收敛的镗孔中滑动的夹爪，每个夹爪具有朝外的螺纹部分，一个套筒转动安装在主体上，其内壁与一个同夹爪的外螺纹部分相啮合的螺母进行配合。主体在由螺母覆盖的区域具有一组周边齿，螺母带有锁紧机构，当夹头处于夹紧位置时，锁紧机构啮合在主体的一组齿中，锁紧机构由套筒启动，套筒相对于锁紧机构、在套筒使螺母转动的一个解锁位置和夹头处于夹紧位置的一个锁紧位置之间具有一个相对的角运动。

Description

具有锁紧系统的夹头
技术领域
本发明涉及一种用于装备一个旋转机器的夹头。
更具体地，本发明涉及一种用于装配一个钻的夹头。
常见的夹头包括固定到机器主动轴上的主体，其中装有多个在朝前收敛的镗孔中滑动的夹爪，每个夹爪具有朝外的螺纹部分，一个套筒转动地安装在主体上，其内壁与一个同夹爪的外螺纹部分相啮合的螺母进行配合。
背景技术
申请人的文献EP-618029中描述了这种夹头的一个例子。
这种类型的夹头的优越性是无需使用扳手即可夹紧工具，同时避免在冲击钻孔期间的夹头的意外打开。即使这些夹头就其操作而言完全令人满意，但还是具有构件太多的缺陷。因此，这种夹头成本高，而且需要进行多个装配操作。
发明内容
本发明的一个特定目的是通过提出一种构件数量少而装配简化的夹头，来克服上述缺陷。
为此，根据本发明，提供了一种夹头，用于装备一个旋转机器，它包括一个用于固定到机器的主动轴上的主体，其中装有多个在朝前收敛的镗孔中滑动的夹爪，每个夹爪具有朝外的螺纹部分，一个套筒转动地安装在主体上，其内壁与一个螺母进行协作，其中所述螺母同夹爪的外螺纹部分相啮合，其中，主体在由螺母覆盖的区域上具有一组周边齿，并且螺母上固定一锁紧机构，当夹头处于夹紧位置时，锁紧机构啮合在主体的该组齿中，其中套筒的内壁与锁紧机构接触，使得套筒经由锁紧机构与螺母协作，且套筒相对于锁紧机构在一个解锁位置和一个锁紧位置之间具有一个相对的角运动，在解锁位置，套筒经由锁紧机构使螺母转动，在锁紧位置，夹头处于其夹紧位置。
这样，由于这些措施，夹头的锁紧机构直接安装在螺母上，由套筒加以操纵，而套筒直接由操作人员控制。
有利的是，锁紧机构包括至少一个第一簧片，第一簧片呈一定角度固定安装在螺母上，具有一个从螺母上的一个开口突出的自由端，使得当夹头处于夹紧位置时，触及主体的一组齿。
在一个优选实施例中，锁紧机构包括至少一个第二簧片，第二簧片具有一个自由端，自由端配有一个凸起，所述凸起分别在套筒的解锁位置和锁紧位置与所述套筒上的一个第一凹陷和一个第二凹陷相配合。
第一和第二簧片最好固定到螺母上的一个环上，通过进入螺母上的互补部分的至少两个凸片，防止在该螺母上转动。
套筒最好具有至少一个挖空部分，当套筒处于解锁位置时，第一簧片的自由端位于所述挖空部分中，以使自由端脱离主体的一组齿。
套筒最好具有至少两个凸销，与螺母上的至少两个凹口相配合，凹口以夹头的轴线为中心，且比套筒的凸销长，该长度是指这些凹口所延伸的圆弧方向上的长度。
有利的是，螺母的凹口和套筒的凸销之间的长度之差确定成当套筒处于解锁位置时，凸销抵靠凹口的一个端面，第二簧片的凸起位于第一凹陷中，当套筒处于锁紧位置时，凸销抵靠凹口的另一个端面，第二簧片的凸起位于第二凹陷中。
在一个变型中，环的凸片径向延伸，螺母上的互补部分包括至少两个凹口。
在另一个变型中，环的每个凸片都具有一个横向于环的平面而延伸的底部、和两个从底部大体上朝环的外部延伸的弯折部分，底部和弯折部分弹性地嵌入螺母的凹口中，套筒的凸销进入这些凹口。
附图说明
参照附图和非限制性实施例，本发明的其它特征和优点将得到更好地理解。附图如下：
图1是本发明夹头的第一实施例的分解立体图；
图2是图1所示夹头的纵向剖视图；
图3和4分别是沿图2中III-III和IV-IV的横向剖视图，夹头处于解锁位置；
图5和6与图3和4类似，夹头处于锁紧位置；
图7是根据本发明第二实施例的锁紧机构的立体图，锁紧机构已准备好安装到螺母上；
图8是图7所示锁紧机构的局部放大图；
图9与图3类似，示出配有图7和8所示锁紧机构的夹头。
具体实施方式
附图所示的夹头1包括一个外形呈圆柱形的主体2，主体2具有一个后壁3，后壁3上开有一个螺纹孔4，可以使夹头固定到旋转机器(未示出)的一个螺纹轴上。
主体2围绕纵向轴线X-X呈对称形状，在后壁3和前部5之间延伸，前部5上也开有一个圆柱形孔，用于接纳工具、例如钻头。
主体2上开有三个沿轴线Y-Y的镗孔8，轴线Y-Y与主体2的纵向轴线X-X成锐角。这些镗孔每个都用于对一个夹爪9进行导向，朝主体2的前部5收敛，夹爪的前移使夹爪彼此靠近，以夹紧工具(未示出)。
此外，夹爪9的外部以公知的方式具有螺纹10，螺纹10与一个螺母12配合，使夹爪根据螺母12的旋转方向，在镗孔8中沿一个方向或另一个方向移动。
螺母12具有一个圆柱形前部13和一个圆柱形后部14，两者内径相同，后部14的外径大于前部13的外径。螺母12还具有一个前端面15和一个后端面16，两者所处的平面大体上横向于主体2的轴线X-X。前部13和后部14的交汇点限定一个与前端面15和后端面16相平行的表面17。
如图2所示，主体2具有一个凸缘18，螺母12在后部沿其后端面16抵靠在凸缘18上。螺母12由一个簧环19在前部进行轴向固定。为了使螺母12易于在主体2上转动，一个垫片20和一个配有滚珠轴承滚珠的环21间置在螺母12的后端面16和凸缘18之间。
夹头1还具有一个套筒25，套筒25例如用合成材料制成，安装成在主体2上围绕轴线X-X转动。套筒25的内壁26与螺母12配合，使该螺母转动。套筒25在后壁3和前部5之间大体上沿主体2的整个长度延伸。该套筒由一个位于前部的夹紧件27轴向固定在主体2上。为使操作人员易于操作，套筒25在外部具有滚花28。
根据本发明的一个特征，主体2在螺母12覆盖的区域在周边具有一组齿30，这些齿朝夹头的外部延伸，平行于主体2的轴线X-X。
根据本发明的另一个基本特征，螺母12具有锁紧机构35，当夹头处于夹紧位置时，锁紧机构35接合在主体2的一组齿30中，锁紧机构35由套筒25进行操纵。在套筒25使螺母12转动的第一解锁位置(见图3和4)和夹头处于其夹紧位置的第二锁紧位置(见图5和6)之间，套筒25相对于锁紧机构35进行相对角运动。
如图3和5所示，螺母12最好具有三个以等角度分布的凹37，这些凹口朝螺母的外部开口，同时以夹头的轴线X-X为中心。
套筒25的内壁26最好具有三个朝夹头内部突起的凸销38。螺母12上的凹口37比套筒25的凸销38长，这里的长度是指凹口37所延伸的圆弧方向上的长度。这些凹口37在侧面由两个大体上呈径向的端面40和41加以限定。
因此，套筒25的相对角运动由凸销38加以限制，处于解锁位置时(见图3)，凸销38抵靠在凹口37的径向端面40上，当套筒处于锁紧位置时(见图5)，凸销38抵靠在凹口37的相对的径向端面41上。
锁紧机构35包括一个环45，一个第一簧片46和一个第二簧片47从环45进行延伸。环45安装成与螺母12一起转动，并由三个凸片50固定到螺母12上，凸片50进入螺母12上的互补部分。最好，环45压在螺母12的表面17上。
在第一实施例中，三个凸片50朝环45的内部径向延伸，螺母12上的互补部分包括三个凹口37，套筒25的凸销38也进入凹口37中。当然，作为变型，三个凸片50可以进入与凹口37分开的凹口中。
特别如图4和6所示，第一簧片46和第二簧片47在螺母12的后部14之上彼此分开延伸，位于以轴线X-X为中心的一个圆弧上。第一簧片46具有一个自由端56，自由端56朝夹头的中央弯曲，从螺母12上的一个横向槽55突出，以便当夹头1处于夹紧位置时，触及主体2的一组齿30。
第二簧片47具有一个第二端部57，第二端部57具有一个凸起58，凸起58朝向夹头的外部，以便当套筒25分别处于锁紧位置和解锁位置时，与套筒25的内壁26上的一个第一凹陷60和一个第二凹陷61相配合。
此外，套筒25在其内壁26上具有一个挖空部分63，挖空部分63终止于斜面64，当套筒25处于解锁位置时，第一簧片46的自由端56进入挖空部分63，脱离主体2的一组齿30，如图4所示。
可以明白，螺母12上的凹口37与套筒25的凸销38之间的长度之差确定成当套筒处于解锁位置时，如图3和4所示，凸销38抵靠在凹口37的径向端面40上，第二簧片47的凸起58处于第一凹陷60中，而当套筒25处于锁紧位置时，如图5和6所示，套筒的凸销38抵靠在凹口37的另一个径向端面41上，第二簧片47的凸起58处于套筒25的第二凹陷61中。
最好，如图1所示，环45还具有另一个簧片，与第一簧片46相同，处于同该簧片46完全相对的位置。这样，两个错开180°的簧片46可以确保这些簧片的至少一个自由端与螺母的一组齿30相配合，而不会发生由于夹爪的镗孔而遇到这组齿中断的危险。
显然，处于解锁位置时，如图3和4所示，套筒25使螺母12转动。在这种构形中，自由端56不与主体2的一组齿30配合，这意味着夹爪9在套筒25的作用下进行自由转动。
相反，当夹头处于夹紧位置时，也就是说，当夹爪与插入到夹头中的工具接触时，螺母12针对由套筒25转动的阻力增大。套筒25因而相对于由螺母12和簧片46及47构成的组件进行转动。这种相对转动由套筒25的凸销38与螺母12的凹口37之间的长度之差加以限制。然后，凸销38抵靠在凹口37的径向端面41上，第二簧片47的凸起58通过弯曲作用脱离第一凹陷60，进入第二凹陷61。同时，第一簧片46的自由端56朝夹头内偏移，使得这些自由端同主体2的一组齿30进行配合。夹头即可继续夹紧，直至操作人员可施加的、带有可以听见的簧片46在主体2的一组齿30上的棘轮效果的最大扭矩。自由端56与一组齿30之间的配合防止了由于冲击钻孔期间的振动而引起的意外解锁。
如果要从夹头上卸下工具，只要使套筒25从其锁紧位置转到解锁位置。然后，套筒25沿着与先前的方向相反的方向转动，使凸起58朝第一凹陷60移动，使第一簧片46的自由端56脱离一组齿30。套筒25的凸销38又抵靠在螺母12的凹口37的第一径向端面40上。再转动套筒25，就会使螺母12转动，从而松开夹爪。
图7至9所示的第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于使环45固定在螺母12上的凸片50的形状。这里，凸片50具有一个大体横向于环45的平面进行延伸的底部65、以及两个从底部65朝环45的外部延伸的弯折部分66和67。底部65与弯折部分66和67的形状同螺母12上的凹口37的形状互补。因此，套筒25的凸销38与弯折部分66和67接触，凸销38比弯折部分的高度短。
阻件工作的方式与第一实施例中的方式相同。
显然，本发明不限于上述的实施例，可以对本发明进行各种修改而不超出本发明的范围。

Claims (20)

1.一种夹头，用于装备一个旋转机器，它包括一个用于固定到机器的主动轴上的主体，其中装有多个在朝前收敛的镗孔中滑动的夹爪，每个夹爪具有朝外的螺纹部分，一个套筒转动地安装在主体上，其内壁与一个螺母进行协作，其中所述螺母同夹爪的外螺纹部分相啮合，其中，主体在由螺母覆盖的区域上具有一组周边齿，并且螺母上固定一锁紧机构，当夹头处于夹紧位置时，锁紧机构啮合在主体的该组齿中，其中套筒的内壁与锁紧机构接触，使得套筒经由锁紧机构与螺母协作，且套筒相对于锁紧机构在一个解锁位置和一个锁紧位置之间具有一个相对的角运动，在解锁位置，套筒经由锁紧机构使螺母转动，在锁紧位置，夹头处于其夹紧位置。
2.根据权利要求1所述的夹头，其特征在于，锁紧机构包括至少一个第一簧片，第一簧片呈一定角度固定安装在螺母上，并具有一个从螺母上的一个开口突出的自由端，使得当夹头处于夹紧位置时，它触及主体的一组齿。
3.根据权利要求2所述的夹头，其特征在于，锁紧机构包括至少一个第二簧片，第二簧片具有一个自由端，自由端配有一个凸起，所述凸起分别在套筒的解锁位置和锁紧位置与所述套筒上形成的一个第一凹陷和一个第二凹陷相协作。
4.根据权利要求3所述的夹头，其特征在于，第一和第二簧片固定到由螺母支撑的一个环上，通过进入螺母上的互补部分的至少两个凸片，防止第一和第二簧片在该螺母上转动。
5.根据权利要求2所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少一个挖空部分，当套筒处于解锁位置时，第一簧片的自由端置于挖空部分中，以使自由端脱离主体的一组齿。
6.根据权利要求2所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少两个凸销，所述凸销与螺母上的至少两个凹口相协作，这些凹口以夹头的轴线为中心，且比套筒的凸销长，该长度是指凹口所延伸的圆弧方向上的长度。
7.根据权利要求6所述的夹头，其特征在于，螺母的凹口和套筒的凸销之间的长度之差确定成当套筒处于解锁位置时，凸销抵靠凹口的一个端面，而第二簧片的凸起位于第一凹陷中，当套筒处于锁紧位置时，凸销抵靠凹口的另一个端面，而第二簧片的凸起位于第二凹陷中。
8.根据权利要求4所述的夹头，其特征在于，环的凸片径向延伸，螺母上形成的互补部分包括至少两个凹口。
9.根据权利要求4所述的夹头，其特征在于，环的每个凸片都具有一个横向于环的平面进行延伸的底部、和两个从底部大体朝环的外部延伸的弯折部分，底部和弯折部分弹性地嵌入在螺母的凹口中，套筒的凸销进入这些凹口。
10.根据权利要求3所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少一个挖空部分，当套筒处于解锁位置时，第一簧片的自由端置于挖空部分中，以使自由端脱离主体的一组齿。
11.根据权利要求4所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少一个挖空部分，当套筒处于解锁位置时，第一簧片的自由端置于挖空部分中，以使自由端脱离主体的一组齿。
12.根据权利要求3所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少两个凸销，所述凸销与螺母上的至少两个凹口相协作，这些凹口以夹头的轴线为中心，且比套筒的凸销长，该长度是指凹口所延伸的圆弧方向上的长度。
13.根据权利要求4所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少两个凸销，所述凸销与螺母上的至少两个凹口相协作，这些凹口以夹头的轴线为中心，且比套筒的凸销长，该长度是指凹口所延伸的圆弧方向上的长度。
14.根据权利要求5所述的夹头，其特征在于，套筒包括至少两个凸销，所述凸销与螺母上的至少两个凹口相协作，这些凹口以夹头的轴线为中心，且比套筒的凸销长，该长度是指凹口所延伸的圆弧方向上的长度。
15.根据权利要求5所述的夹头，其特征在于，环的凸片径向延伸，螺母上形成的互补部分包括至少两个凹口。
16.根据权利要求6所述的夹头，其特征在于，环的凸片径向延伸，螺母上形成的互补部分包括至少两个凹口。
17.根据权利要求7所述的夹头，其特征在于，环的凸片径向延伸，螺母上形成的互补部分包括至少两个凹口。
18.根据权利要求5所述的夹头，其特征在于，环的每个凸片都具有一个横向于环的平面进行延伸的底部、和两个从底部大体朝环的外部延伸的弯折部分，底部和弯折部分弹性地嵌入在螺母的凹口中，套筒的凸销进入这些凹口。
19.根据权利要求6所述的夹头，其特征在于，环的每个凸片都具有一个横向于环的平面进行延伸的底部、和两个从底部大体朝环的外部延伸的弯折部分，底部和弯折部分弹性地嵌入在螺母的凹口中，套筒的凸销进入这些凹口。
20.根据权利要求7所述的夹头，其特征在于，环的每个凸片都具有一个横向于环的平面进行延伸的底部、和两个从底部大体朝环的外部延伸的弯折部分，底部和弯折部分弹性地嵌入在螺母的凹口中，套筒的凸销进入这些凹口。
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