CN101959649B - 夹紧部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹紧部件，用于固定工件，该夹紧部件具有在运行中位置固定的外壳(10)和相对于外壳(10)活动的夹紧杠杆(60)，该夹紧杠杆具有用于力加载工件的夹紧部位(64)，并且具有相对于外壳(10)可以在驶出方向(4)上平移驶出的活塞(70)，其中所述活塞(70)设计成使夹紧杠杆(60)偏转，由此使夹紧杠杆(60)在松开的初始位置与夹紧的最终状态之间是活动的。按照本发明所述夹紧杠杆(60)利用至少一个偏心轮(80a，80b)支承在外壳(10)或活塞上。通过按照本发明的夹紧部件实现紧凑且稳定的结构形式。

Description

夹紧部件

技术领域

本发明涉及一种用于固定工件的夹紧部件，具有在运行中位置固定的外壳，相对于外壳活动的夹紧杠杆(具有用于力加载工件的夹紧部位)和相对于外壳可以在驶出方向上平移驶出的活塞，其中所述活塞设计成使夹紧杠杆偏转，由此使夹紧杠杆在松开的初始位置与夹紧的最终状态之间是活动的。

背景技术

由现有技术已知这种夹紧部件。它们用于使工件固定夹紧在夹紧面上。为了直接与工件接触设有夹紧杠杆，它相对于外壳是活动的并且它通过活塞驶出可以这样偏转，使夹紧部位与工件接触并且使工件以夹紧力顶压夹紧面。

因为夹紧杠杆在这种夹紧部件中设计成执行偏转运动并因此相对于为其规定的偏转轴描述圆轨迹，并且因为活塞设计成描述平移运动，使夹紧杠杆不能同时在外壳和活塞上直接可偏转地支承。作为补偿机构为了克服这个问题由现有技术例如已知，在外壳与夹紧杠杆之间设有连接板副，这个连接板副的连接板一端可偏转地支承在夹紧杠杆上，另一端可偏转地支承在外壳上。

但是这种具有连接板副的夹紧部件具有不令人满意的稳定性，尤其是相对于侧向力，即在连接板偏转轴方向上的作用力。此外使用这种偏转连接板在偏转轴上导致许多削弱位置，因为切屑可能进入到夹紧部件的部件之间并且可能防止令人满意的功能。这种具有连接板副的夹紧部件的其它缺陷在于存在许多干扰棱边和伴随而来的故障隐患以及这种夹紧部件的相对较大的结构尺寸。

发明内容

本发明的目的是，进一步改进这种夹紧部件，避免或减少现有技术的缺陷。

按照本发明这个目的由此得以实现，所述夹紧杠杆利用至少一个偏心轮支承在外壳或活塞上。

与本发明相关一个围绕其中心轴线可旋转支承的盘视为偏心轮。该偏心轮最好支承在其外壳面上，通过使偏心轮安装在夹紧杠杆、活塞或外壳的对应圆形空隙里面。从这个偏心轮伸出偏心轴，它平行于偏转力中心轴线延伸并且其中心轴线与偏心轮的中心轴线间隔。这个偏心轴支承在另一部件上，在其上支承偏心轮。

这分别涉及支承偏心轮的部件和支承偏心轴的部件，因此能够实现许多组合。在设有偏心轮用于使夹紧杠杆与外壳连接的扩展结构中可以使偏心轮支承在夹紧杠杆或外壳上，其中偏心轴支承在另一部件上。在这个扩展结构中活塞和夹紧杠杆最好直接利用相对于夹紧杠杆和相对于活塞位置固定的偏转轴相互支承。

对于设有偏心轮用于使夹紧杠杆与外壳连接的扩展结构也可以选择，使用偏心轮用于使夹紧杠杆与活塞连接。在此也能够，使偏心轮可旋转地支承在活塞或夹紧杠杆上，而偏心轴也支承在另一部件上。在这个在活塞与夹紧杠杆之间设有偏心轮的扩展结构中使夹紧杠杆最好直接可偏转地支承在外壳上，其中相关的偏转轴不仅相对于夹紧杠杆位置固定，而且也相对于外壳位置固定。

所述偏心轴可以相对于偏心轮并相对于支承偏心轮的部件、即外壳、活塞或夹紧杠杆可旋转地构成。但是偏心轴也能够抗扭地位于偏心轮上或支承偏心轮的部件上。

在通过偏心轮相互连接的部件的符合规定的相对运动性方面偏心体解决方案对应于由现有技术已知的具有连接板副的解决方案，其中连接板副的偏转轴在偏心轮和偏心轴的旋转轴线中找到其对应部分。

所述偏心轮一般通过偏心轴满足补偿机构的任务。使用具有偏心轴的偏心轮作为补偿机构，用于一方面实现夹紧杠杆相对于外壳的可偏转运动性，另一方面相对于活塞的运动性，与现有技术已知的连接板相比提供明显的优点。因此通过这种连接尤其可以明显减少临界部位的数量，在这些部位切屑可能进入并可能干扰夹紧部件的功能。这一点尤其可以由此实现，使偏心轮支承在容纳孔里面。这个结构导致，偏心轮围绕其中心轴线的旋转除了由此引起的偏心轴的位置变化以外对于偏心轮的外部形状和支承偏心轮的部件的形状没有任何影响。这导致更小的故障隐患和高度运行可靠性。此外这种具有偏心体的扩展结构尤其在接收侧向力方面与具有连接板的解决方案相比具有显著的优点。由夹紧杠杆传递到外壳上的作用力在夹紧状态范围内也更大。另一优点是，通过偏心轮和偏心轴在偏心轮上的布置可以使补偿机构的偏转轴线与偏心轴的中心轴线的距离、在偏心轮解决方案的情况下也使偏心轮的中心轴线与偏心轴的中心轴线的距离明显更灵活地确定并且尤其可以选择特别地小。这能够使这些偏转轴线准确地这样远地相互间隔，使偏心体可以满足其作为补偿机构的任务。偏转轴线的微小间距尤其对于夹紧部件的紧凑的结构是有利的。通过偏心轴和偏心轮的中心轴线的微小间距还可以在夹紧部件卸载过程中使夹紧杠杆下降并且垂直于活塞的驶出方向拉回，这用于紧凑地构造夹紧部件。

在本发明的优选改进方案中所述夹紧部件具有一个一端在夹紧杠杆与另一端在外壳或活塞之间的叉头连接，其中该叉头连接具有叉头和对应段，该叉头具有两个叉头凸肩，它们与夹紧杠杆或与外壳或活塞固定连接，该对应段与外壳或活塞或夹紧杠杆固定连接。在两个利用偏心轮相互活动的部件之间设有叉头连接。通过叉头连接保证高度稳定性并且实现最佳力传递。不仅叉头而且达到叉头的叉头凸肩之间的对应段都可以附属于每个按照本发明相互活动的部件、即夹紧杠杆、活塞和外壳，并且与它固定连接。

但是在外壳与夹紧杠杆连接方面利用偏心轮被视为是特别有利的，使叉头与外壳固定连接并且使对应段通过夹紧杠杆形成。在此叉头凸肩最好一体地成形在外壳上。通过这种造型实现特别高的稳定性。来自夹紧杠杆的由于夹紧过程引起的作用力可以通过偏心轴和至少一个偏心轮直接导引到一体的外壳里面。此外侧面包围夹紧杠杆的叉头特别好地适合于容纳传感器，所述传感器可以监控夹紧杠杆的位置和达到夹紧状态。在夹紧杠杆与活塞利用偏心轮连接方面被视为特别有利的是，如果叉头固定地位于夹紧杠杆上并且使对应段通过活塞构成。对应段在偏心轮和偏心轴中心轴线方向上的宽度最好这样匹配于位于叉头凸肩之间的自由空间，使得只存在最小间隙，最好小于1mm的间隙。由此避免，切屑可能进入夹紧杠杆与活塞或外壳之间。

在本发明的改进方案中至少一个偏心轮可旋转地支承在对应段上，其中偏心地与偏心轮连接的偏心轴支承在叉头凸肩上。在这个扩展结构中只需中心的偏心轮，其中这个偏心轮设置在叉头凸肩之间。偏心地位于偏心轮上的偏心轴向外延伸到叉头凸肩部位并且在那里抗扭转地或可旋转地支承。

在这个具有位于对应段上的偏心轮的结构中被视为特别有利的是，偏心轮由叉头凸肩完全覆盖。由此避免切屑进入到偏心轮与容纳孔的内壁之间的隐患，在容纳孔里面支承偏心轮。在此被视为完全覆盖的是，立体地在偏心轮的中心轴线方向上在所有符合规定的运行状态通过叉头凸肩覆盖偏心轮与容纳偏心轮的容纳孔之间的间隙。

在偏心轮支承在对应段上的可选择扩展结构中使偏心轮分别可旋转地支承在两个叉头凸肩上，其中偏心地与偏心轮连接的偏心轴支承在对应段上。通过这个结构对应段由于偏心轴与偏心轮相比最好更小的直径可以特别小地构成。两个偏心轮可旋转地支承在叉头凸肩上并且在符合规定的使用时总是共同地相互间相对于叉头凸肩运动。容纳偏心轮的容纳孔无需是通孔，而且可以由相互面对的敞开的盲孔构成。但是优选，使孔由通孔构成。

在特别有利的改进中至少一个偏心轮在轴向上具有收缩的造型。这个收缩的造型在与其对应的偏心轮容纳孔结构中是有利的，偏心轮只能在一个方向接合到容纳孔且只能在相反方向上从孔中取出。这尤其能够使偏心轮分别从对应段的侧面接合到对应的孔里面并且通过接着接合对应段防止偏心轮从分别附属于它们的孔中滑出来。

所述偏心轮的收缩的造型例如可以通过锥形的形状和对应的锥形孔实现。但是被视为优选的结构是，使偏心轮的第一段(它在运行中设置在分别对应的孔里面)圆柱形地构成，但是在这个第一段上连接最好环绕的且径向向外指向的固定环带，它至少局部地基于偏心轮的中心轴线具有比相应的容纳孔更大的半径。

在本发明的改进方案中所述外壳具有大致圆柱形的固定段，在其外侧面上设有外螺纹并且利用它使外壳以其整体旋入到夹紧装置的对应孔里面。该固定段是外壳的集成的组成部分并且与外壳固定连接，它本身同时作为外壳固定。为此在固定夹紧工件的夹紧面上设有相应的具有内螺纹的空隙，在其中可以使夹紧部件整体旋入。在此尤其有利的是，通过旋入深度可以灵活地调节夹紧部件相对于夹紧面的相对位置，由此以不同的高度实现对于工件的应用性。因此在特别大的工件中夹紧部件只能几图深地旋入到夹紧装置里面，而在其它较小的工件中固定段几乎完全旋入到夹紧装置里面。最好在固定段的外侧面上附加地设有防松机构、尤其是锁紧螺母。

在外壳底面上、尤其在固定段底面上可以设有用于输送压力介质如空气或油的介质输入管道。但是被视为特别有利的是，在圆柱形固定段的外壳面上设有相应的接头。特别有利的是，在圆柱形固定段的外侧面上设有至少两个进入孔，用于导入压力介质，其中进入孔在固定段的圆柱体轴线方向上相互间隔。在此可以有选择地使用这两个进入孔。根据要使用哪个进入孔，使另一或其它进入孔最好利用塞堵封闭。具有多个进入孔的造型能够与固定段的旋入深度无关地提供至少一个进入孔供使用，在其上可以输入压力介质。

按照本发明的夹紧部件可以在夹紧杠杆、活塞和外壳相互间和相对于夹紧面的布置方面以不同的实施例构成。有效的扩展结构包括垂直夹紧部件的扩展结构，其中由夹紧杠杆的夹紧范围作用于工件上的力的力矢量在最终状态大致平行于(+/-15°)活塞驶出方向且平行于夹紧面的面法线延伸。它们还包括水平夹紧部件的扩展结构，其中活塞大致平行(+/-30°)于夹紧面对准。这个水平夹紧部件的特殊形状形成下拉夹紧部件，其中由夹紧杠杆的夹紧部位作用于工件的力的力矢量与夹紧面形成约30°(+/-10°)的角度。

附图说明

由实施例也由下面的在附图中示出的本发明的优选实施例的描述给出本发明的其它优点和特征。附图中：

图1a，1b分别以立体图和截面图示出按照本发明的夹紧部件的第一实施例的未夹紧状态和夹紧状态，

图2示出图1a和1b的夹紧部件的各个部件，

图3示出按照本发明的夹紧部件的第二实施例，

图4示出按照本发明的图3的夹紧部件的第二实施例的各个部件，

图5示出按照本发明的夹紧部件的第三实施例，

图6示出图5的实施例的各个部件

图7a，7b示出图5和6的实施例的未夹紧状态以及夹紧状态。

具体实施方式

图1a，1b和2示出按照本发明的夹紧部件以及其各个部件的第一实施例。

借助于图2以及图1a首先解释图1a，1b和2的实施例的各个部件以及各个部件的连接。

所述夹紧部件具有外壳10，它具有U形的叉头段20以及连接在其上的圆柱形固定段40。该叉头段20具有两个平面的叉头凸肩22a，22b，它们相互平行地设置并且侧面限制位于其间的自由空间24。叉头凸肩22a，22b在其下端部上一体地成形在基板26上。从这个基板26向下延伸圆柱形固定段40。如同图1a的截面图看到的那样，在这个固定段中设有气缸孔42，它用于容纳还要描述的活塞70。在气缸孔42上同轴地连接通孔44，它穿过基板26一直延伸到叉头凸肩22a，22b之间的自由空间24。在固定段40的外侧面上设有外螺纹48，利用它可以使夹紧部件以变化的深度旋入到夹紧面的对应孔里面。在这个外螺纹上旋上具有内螺纹的锁紧环49，它在夹紧部件旋入到夹紧面的这个孔里面以后相对于夹紧面锁紧。在叉头凸肩里面相互对中地分别设有容纳孔30a，30b，它们用于容纳还要描述的偏心轮80a，80b。

除了外壳10以外夹紧杠杆60形成夹紧部件的第二主要组成部分。该夹紧杠杆60具有宽度，它只略小于叉头凸肩22a，22b之间的自由空间24的宽度。

所述夹紧杠杆60具有前端段62，在其底面上设有夹紧部位64。该夹紧部位由球形面构成，它用于与要被夹紧的工件线接触。

所述夹紧杠杆60在后部66由叉头构成并且具有大致U形的横截面。在这个后部66里面在夹紧杠杆60里面设有前端孔和后端孔68a，68b。利用位于叉头段66部位里面的后端孔68b所述夹紧杠杆60在图1a和1b所示的组装状态围卡头段72，它位于活塞70的上端部上。利用销轴74，它在夹紧部件的组装状态穿过孔68b以及位于活塞70的头部72中的孔73延伸，使活塞70和夹紧杠杆60可以直接相互偏转。如同由图1a看到的那样，活塞在组装状态从下面插入到气缸孔42里面，由此使头段72穿过通孔设置在叉头凸肩22a，22b之间的自由部位24中。附加地对于夹紧杠杆60与外壳10通过杠杆70的连接也使夹紧杠杆60利用两个偏心轮80a，80b与外壳连接。偏心轮80a，80b在组装状态设置在容纳孔30a，30b里面。它们为此从自由部位24插入到容纳孔30a，30b里面。为了使偏心轮80a，80b不向外从容纳孔30a，30b中滑下来，它们分别在其面对自由部位24的端部上具有环绕的固定环带82a，82b。偏心轮80a，80b的直径在固定环带82a，82b旁这样与孔30a，30b协调，使得存在窄的间隙配合，偏心轮80a，80b的直径在固定环带82a，82b处大于容纳孔30a，30b的直径。这防止偏心轮向外从容纳孔30a，30b中滑下来。

在偏心轮80a，80b中设有分别偏心设置的且平行于偏心轮80a，80b的中心轴线对准的孔84a，84b。为了使夹紧杠杆60与外壳10连接使销轴88穿过这个偏心孔84以及夹紧杠杆60的孔68a延伸。销轴88形成偏心轮80a，80b的偏心轴88。

在图1b所示的夹紧状态向上封闭夹紧杠杆60的表面60与叉头凸肩22a，22b的端面23a，23b平齐，由此形成几乎一致的平面。在外壳与夹紧杠杆之间的微小间隙使切屑几乎不能进入到夹紧部件的功能关键部位。在将工件放置在夹紧面上时由于与夹紧部件错误接触损伤工件的危险也是微小的。

所述偏心体具有确定的功能，使夹紧杠杆60在夹紧过程期间、即在从图1a的状态过渡到图1b的状态期间这样导引，使孔68b并由此使活塞70与夹紧杠杆60之间的偏转轴线平行于活塞70的驶出方向运动。通过偏心轮80a，80b的结构可以自由地确定偏心轮80a，80b的旋转轴线6与通过偏心轴88的中心轴线8定义的夹紧杠杆60的偏转轴线8之间相对于偏心轮80a，80b的偏心率。由此在相应地设计时使夹紧杠杆60的偏转运动只略微以运动学上必需的程度围绕外壳固定的偏转轴线偏离偏转运动。如同图1a和1b的侧视图清楚示出的那样，通过具有偏心轮80a，80b和微小间距的轴线6，8的夹紧部件的结构还使夹紧杠杆60通过轴线6，8的相对偏移相互间在图1a的未夹紧状态总体上向左拉回并且向下下降。由此使夹紧部件在未夹紧状态几乎不大于在夹紧状态。尤其夹紧杠杆60在两个运行状态几乎完全由保护的叉头凸肩22a，22b覆盖，由此避免事故隐患。

在图3和4中示出按照本发明的夹紧部件的第二实施例。在第二实施例中偏转杠杆160相对于外壳110的运动耦联与图1和2的实施例的差别在于，在这个扩展结构中偏心轮180不支承在叉头凸肩122a，122b里面，而是支承在偏转杠杆160本身里面。为此偏转杠杆具有由通孔构成的容纳孔161，在其中安装偏心轮180，它在其宽度上对应于偏转杠杆160。偏转轴188也偏心地支承在偏心轮180的孔184里面，偏心轴在叉头凸肩122a，122b的轴承孔128a，128b的两侧延伸。

偏心轮180的运动效果对应于图1和2的实施例的偏心轮80a，80b的运动效果。不同在于部件的结构形状。尤其是夹紧杠杆为了容纳偏心轮更大地构成。但是也只需一个偏心轮。

在图5至7中示出第三实施例。在此图5和6以立体图示出夹紧部件的组装状态和拆开状态。

这个扩展结构与前述扩展结构的主要不同在于，在图5至7的实施例中涉及水平夹紧部件。因此活塞270在夹紧部件中不是垂直的，而是几乎水平的且平行于外壳210的底面210a设置。在此夹紧杠杆260这样成形，通过夹紧部位264可以实现基本垂直对准的力导入到工件里面。

除了与图1至4的扩展结构相比不同的夹紧部件取向以外，另一显著的差别是，在这个扩展结构中夹紧杠杆利用销轴288直接支承在外壳210上。通过销轴288和穿过销轴的孔228a，228b，268a定义的偏转轴线相对于外壳210以及相对于夹紧杠杆260是位置固定的。

代替用于夹紧杠杆260与外壳210的偏转耦联所述偏心轮用于夹紧杠杆260与活塞270的偏转耦联。为此两个偏心轮280a，280b(它们在其形状上对应于图1和2的偏心轮)可旋转地位于局部由叉头构成的夹紧杠杆260的容纳孔269a，269b里面。利用插入的偏心轴274实现与活塞270的头段272和位于其中的孔273的连接，该偏心轴穿过偏心轮280a，280b的偏心孔284a，284b以及穿过活塞270的孔274延伸。

在图7a和7b中示出可以通过在图5和6中所示的这些夹紧部件执行的夹紧过程。

Claims (9)

1.一个用于固定工件的夹紧部件，具有

-在运行中位置固定的外壳(10；110；210)，

-相对于外壳(10；110；210)活动的夹紧杠杆(60；160；260)，该夹紧杠杆具有用于力加载工件的夹紧部位(64；164；264)和

-相对于外壳(10；110；210)可以在驶出方向(4)上平移驶出的活塞(70；170；270)，其中

-所述活塞(70；170；270)设计成使夹紧杠杆(60；160；260)偏转，由此使夹紧杠杆(60；160；260)在松开的初始位置与夹紧的最终状态之间是活动的，其特征在于，

所述夹紧部件具有至少一个围绕其中心轴线(6)可旋转支承的偏心轮(80a，80b；180，280a，280b)，所述偏心轮具有平行于所述中心轴线(6)的并且相对于所述中心轴线偏心设置的偏心轴(88，188，274)，所述偏心轮(80a，80b；180，280a，280b)和所述偏心轴(88，188，274)支承在不同的部件上，并且所述夹紧杠杆(60；160；260)

-一方面利用具有偏心轴(88，188)的偏心轮(80a，80b；180)支承在外壳(10；110)上并且另一方面围绕着相对于夹紧杠杆(60；160)和活塞(70；170)位置固定的偏转轴支承在活塞(70；170)上；或者

-一方面利用具有偏心轴(274)的偏心轮(280a，280b)支承在活塞(270)上并且另一方面围绕着相对于夹紧杠杆(260)和外壳(210)位置固定的偏转轴支承在外壳(210)上。

2.如权利要求1所述的夹紧部件，其特征在于一个一端在夹紧杠杆(60；160；260)与另一端在外壳(10；110；210)或活塞(70；170；270)之间的叉头连接，其中该叉头连接具有叉头(20)和对应段(60；160；270)，该叉头具有两个叉头凸肩(22a，22b；122a，122b)，所述叉头凸肩与夹紧杠杆(260)或与外壳(10；110)或活塞固定连接，该对应段与外壳或活塞(270)或夹紧杠杆(60；160)固定连接。

3.如权利要求2所述的夹紧部件，其特征在于，所述至少一个偏心轮(180)可旋转地支承在对应段(160)上，其中设有与偏心轮偏心连接的偏心轴(188)，该偏心轴支承在叉头凸肩(122a，122b)上。

4.如权利要求3所述的夹紧部件，其特征在于，所述至少一个偏心轮(180)由叉头凸肩(122a，122b)完全覆盖。

5.如权利要求2所述的夹紧部件，其特征在于，在两个叉头凸肩(22a，22b)上分别可旋转地支承有偏心轮(80a，80b；280a，280b)，其中设有与偏心轮(80a，80b；280a，280b)偏心连接的偏心轴(88；274)，该偏心轴支承在对应段(60；270)上。

6.如上述权利要求中任一项所述的夹紧部件，其特征在于，所述至少一个偏心轮(80a，80b；280a，280b)在轴向上具有收缩的造型。

7.如权利要求2所述的夹紧部件，其特征在于，在外壳(10；110；210)上设有叉头(20)。

8.如权利要求1所述的夹紧部件，其特征在于，所述外壳(10)具有大致圆柱形的固定段(40)，在其外侧面上设有外螺纹(48)并且利用它使外壳(10)以其整体旋入到夹紧装置的对应孔里面。

9.如权利要求8所述的夹紧部件，其特征在于，在圆柱形固定段(40)的外侧面上设有至少两个进入孔，用于导入压力介质，其中进入孔在固定段(40)的圆柱体轴线方向上相互间隔。

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