CN102328281B - 夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹紧装置，包括：壳体；与壳体固定连接的固定钳夹；可相对壳体移动的移动钳夹；设置在壳体内的传动组件，可操作地连接到所述移动钳夹；设置于壳体内的马达，可操作地连接到所述传动组件；以及一个控制元件，该控制元件可操作地连接到传动组件，在马达不工作时该控制元件可驱动传动组件使移动钳夹产生轴向移动。本发明的有益效果是：结构简单、易于生产，而且该夹紧装置包括一个手动控制元件，使得夹紧装置在没有电源或电源不足的情况下也能工作，具有手动和电动两种模式，使得操作者非常方便。

Description

夹紧装置

本申请是申请人于2007年11月5日申请的发明名称为“夹紧装置”，申请号为200710135328.4的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可以对工件施加压力从而夹紧工件的装置。

背景技术

夹紧装置目前被用于多个领域，包括机械、木工等，不同形状的夹紧装置能适用于不同的目的。同样的，传统的夹紧装置都需要手动来调节钳夹之间的距离，如美国专利US6367787中介绍。但是这样手动调节比较耗时间，也比较乏味，并且当需要多次松开或者夹紧工件时就会使工人感到疲劳。手动调节的夹紧装置的另一个缺点是钳夹的松开或者夹紧速度比较慢。

为了解决上述手动调节钳夹距离产生的问题，  美国专利申请US2007138724中揭示了一种电动的方式来调节钳夹之间距离的装置，其传动机构类似于普通电钻的驱动机构。由于该装置的驱动机构是靠电力来驱动钳夹靠拢或分离，所以会比手动调节机构更加省力、快速。但是，该装置会遇到一个问题，但电源用完且找不到新电源时，该装置就不能工作了。当某道工序做到一半的时候，由于夹紧装置不能工作而使整个工件报废时，问题就变得比较严重了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以采用手动、电动两种模式调节钳夹距离的夹紧装置。

本发明的另一个目的在于提供一种结构简单、易于生产的夹紧装置。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种夹紧装置，包括：  壳体；与壳体固定连接的固定钳夹；可相对壳体移动的移动钳夹；设置在壳体内的传动组件，可操作地连接到所述移动钳夹；设置于壳体内的马达，可操作地连接到所述传动组件，并提供移动钳夹轴向移动的驱动力；其还包括一个控制元件，该控制元件可操作地连接到传动组件，在马达不工作时该控制元件可驱动传动组件使移动钳夹产生轴向移动。

所述夹紧装置具有手动、电动两种工作模式，其中电动模式中由马达驱动移动钳夹连续轴向移动，手动模式中由控制元件使移动钳夹间歇式轴向移动。

所述控制元件为设置在壳体上且可枢轴旋转的扳机。

所述传动组件包括与所述移动钳夹固定连接且可相对壳体移动的活塞杆；与所述活塞杆滑动配接的至少一个驱动杆；以及由马达驱动旋转的凸轮；所述凸轮能驱动所述驱动杆，在凸轮旋转过程中，能量被连续地从马达传递至所述活塞杆和移动钳夹。

所述传动组件还包括与凸轮固定连接的活动轴，所述活动轴配接在马达上能被马达驱动旋转，且又可相对于马达轴向移动。

所述凸轮的圆柱面为凸轮面，该凸轮面由一个上升面和一个下降面组成，所述凸轮面能驱动所述驱动杆。所述下降面相对于马达轴线大致平行。

与所述活塞杆滑动配接有第一驱动杆和第二驱动杆，所述凸轮的凸轮面能同时驱动第一驱动杆和第二驱动杆。

所述凸轮与第一驱动杆、第二驱动杆分别在第一接触点、第二接触点相互抵接，且第一接触点、第二接触点与凸轮轴心的连线夹角为210度。

所述第一和第二驱动杆分别具有与所述凸轮的凸轮面滚动配合的轮子。

所述壳体包括滑动支撑所述活塞杆的三个侧壁，所述第一驱动杆及抵接于其上的弹簧设置在第一侧壁和第二侧壁之间，所述第二驱动杆及抵接于其上的弹簧设置在第二侧壁和第三侧壁之间。

所述壳体的前端为一个C型框架，移动钳夹可在框架开口处面向固定钳夹移动。

所述夹紧装置还包括具有通孔的锁紧杆，活塞杆穿过通孔设置，并且锁紧杆能被压动挤压活塞杆；以及在第一和第二位置间切换的转换器，第一位置上，允许锁紧杆被压动挤压活塞杆，第二位置上，克服压力，使锁紧杆被保持在活塞杆可以在通孔中自由移动的位置上。

所述锁紧杆与壳体之间设置有弹簧。

所述转换器包括与锁紧杆接触的半圆端部，当转换器从第一位置旋转到第二位置时，锁紧杆从挤压活塞杆转换到松开活塞杆。

所述壳体内设置有可以接通或切断马达电源的开关。

所述控制元件上还设置有能控制开关的凸起部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：夹紧装置的结构简单、易于生产，而且该夹紧装置包括一个手动控制元件，使得夹紧装置在没有电源或电源不足的情况下也能工作，具有手动和电动两种模式，使得操作者非常方便。

附图说明

图1是本发明处于初始状态的示意图。

图2是图1中A部分的放大图。

图3是本发明凸轮的示意图。

图4是图2中C-C的剖视图。

图5是本发明处于驱动状态的示意图。

图6是图5中B部分的放大图。

其中，

1   壳体          11  第一侧壁       12  第二侧壁

13  第三侧壁      14  框架           15  固定钳夹

16  移动钳夹      17  孔             2   活塞杆

3a，3b  驱动杆    31a，31b  通孔     32a，32b  接触点

33a，33b  轮子    34a，34b  弹簧     35a，35b  接触点

4   凸轮          40  凸轮面         41  上升面

42  下降面        5   活动轴         51  第一端

52  第二端        53  滚珠           54  弹簧

6   马达          60  马达轴线       61  电池

62  导线          63  开关           64  扭簧

7   扳机          71  枢轴点         72  凸起部

73  第一端        74  第二端         8  转换器

81  半圆端部      82  锁紧杆         83  弹簧

84  通孔          P，Q夹角

具体实施方式

如图1所示，本发明揭示了一种夹紧装置，与现有技术一样，包括有壳体1，在壳体的内部设置有夹紧装置的工作组件，而壳体1的前端为一个C型框架14，需要被夹紧的工件可以从C型框架14的开口处放入。在C型框架14的开口处固定有一个固定钳夹15，与其面对的是一个移动钳夹16，该移动钳夹16可在框架开口处相对于壳体1移动。当工件放入C型框架14的开口处后，移动钳夹16面向固定钳夹15的移动使两者之间的距离变小，最终能夹紧工件。

壳体1内设有第一、第二、第三侧壁11、12、13，有一活塞杆2穿过所有侧壁、可活动地设置在夹紧装置壳体1上，且能够相对壳体1轴向移动。该活塞杆2与移动钳夹16固定连接，即活塞杆2的轴向移动能带动移动钳夹16的轴向移动。

电池61设置在壳体1的手柄处，当然也可以设置在夹紧装置的其他合适的位置，当然也可以采用外接交流电电源的方式。马达6位于壳体1内，通过导线62连接到电池61上。在壳体1内设置有开关63，用于接通和切断马达6与电池61之间的连接。

结合放大图2，马达6具有一马达轴线60，与马达6连接有可相对于马达6轴向移动的活动轴5，该活动轴5的第一端51插入到马达6内又可以被马达6驱动绕马达轴线60旋转。马达6与活动轴5之间采用的结构为扁方或花键等常规连接方式。活动轴5的第二端52伸入到壳体1的孔17内。在孔17内还设置有弹簧54，弹簧54的一端抵在一个滚珠53上，滚珠53又抵接在活动轴5的第二端52上。这样当活动轴5产生轴向移动能压迫弹簧54，当活动轴5受到的外部驱动力消失后，该弹簧54就能驱使活动轴5回复到初始位置。

同时，活动轴5上固定配接有一个凸轮4，当活动轴5轴向移动时可以带动凸轮4一起轴向移动。结合图3所示，本实施例中凸轮4的圆柱面为凸轮面40，该凸轮面40由一个上升面41和一个下降面42组成。凸轮4的下降面42是逐渐减少的斜坡形式，与活动轴5成P角度设置。

本优选实施例中，与活塞杆2滑动配接有两个驱动杆3a、3b。第一驱动杆3a和弹簧34a设置在第一和第二侧壁11、12之间；第二驱动杆3b和弹簧34b设置在第二和第三侧壁12、13之间。第一驱动杆3a较第二驱动杆3b长。驱动杆3a、3b上设有用来收容活塞杆2的通孔31a、31b。本实施例中活塞杆2是圆柱形的，而通孔31a、31b也都是圆形的，且该活塞杆2的直径略小于通孔31a、31b的直径。当然活塞杆2和通孔31a、31b的形状还是其它形状，如六角形、方形等等。

结合图4所示，第一和第二驱动杆3a，3b的一端各枢轴设置有一个轮子33a，33b，该轮子33a，33b与凸轮4的凸轮面40滚动配合。凸轮面40与第一、第二驱动杆3a、3b的轮子33a，33b分别在第一接触点35a、第二接触点35b相互抵接。第一接触点35a和第二接触点35b与凸轮轴心的连线夹角Q为210度。当然，他们之间的角度可以在120到240度之间，理论上180度为最佳效果，但是考虑到误差等其他原因，目前把两者设置为大致成210度，根据需要还可再做调整。第一和第二驱动杆3a，3b可相对于活动轴5上、下或左、右设置，本实施例中第一和第二驱动杆3a，3b相对于活动轴5左、右设置。

所述的活塞杆2、驱动杆3a，3b、凸轮4以及活动轴5组成了传动组件。通过该传动组件可以驱动移动钳夹16面向固定钳夹15移动。

如图1所示，在壳体1上还设置有一个能驱动凸轮4移动的控制元件7。本实施例中为一个可以绕设置在壳体1上的枢轴点71旋转的扳机7。扳机7的第一端73抵接于凸轮4上，第二端74为操作者的握持部。在扳机7的中部还设置有一个能控制开关63的凸起部72。图1中该开关63被凸起部72压迫，使开关63的触片没有合上，这时就切断了马达6的电源；图5中当扳机7被压下，凸起部72就松开了开关63，使开关63在扭簧64的作用下合上触片，这时就接通了马达6的电源。

结合图1和图2所示，在外壳1上还设置有一个转换器8，与转换器8配接有一个具有通孔84的锁紧杆82，活塞杆2穿过通孔84设置。锁紧杆82与壳体1之间设置有弹簧83，弹簧83在初始状态时被压缩，使锁紧杆82能被压动挤压活塞杆2。所述的转换器8具有一个与锁紧杆82接触的半圆端部81，且转换器8能够绕自身轴线旋转在第一和第二位置间切换。如图1所示，第一位置上，锁紧杆82在弹簧83的压力下倾斜挤压活塞杆2；如图5所示，第二位置上，半圆端部81压动锁紧杆82，从而克服弹簧83的压力，使锁紧杆82被保持在活塞杆2可以在通孔84中自由移动的位置上。

下面将实现手动的操作过程说明如下：当夹紧装置未装电池且又需要夹紧工件时，必须先将转换器8转换到第一位置，如图1所示，这时锁紧杆82被压动挤压活塞杆2，两者自锁。扣动扳机7，这时扳机7的第一端73推动凸轮4和活动轴5一起向前移动，使凸轮4推动第一、第二驱动杆3a，3b使之绕接触点32a，32b(图6所示)旋转到与活塞杆2啮合。如图5所示，继续扣动扳机7，由于第一、第二驱动杆3a，3b和活塞杆2已经自锁，所以就能推动活塞杆2向前移动，从而控制移动钳夹16向前移动来夹紧工件。而当松开扳机7时，由于没有了推力，第一和第二驱动杆3a，3b在弹簧力的作用下快速复位，回到如图1所示的初始位置，这时由于锁紧杆82和活塞杆2处于自锁状态，活塞杆2不会向后移动，这样连续扣动扳机7，就可以手动操作夹紧装置，使移动钳夹16间歇式地轴向移动。

下面将实现电动的操作过程说明如下：当需要电动夹紧工件时，首先将转换器8转换到第二位置，如图5所示，锁紧杆82被保持在活塞杆2可以在通孔84中自由移动的位置上。扣动扳机7，凸起部72就松开了开关63，使开关63在扭簧64的作用下合上触片，这时就接通了马达6和电池61之间的连接，马达6就能工作驱动活动轴5带动凸轮4一起旋转。另外，这时扳机7的第一端73推动凸轮4和活动轴5一起向前移动，使得凸轮4与第一和第二驱动杆3a，3b的轮子33a，33b配合，进而推动第一、第二驱动杆3a，3b使之绕接触点32a，32b旋转到与活塞杆2啮合，达到图5中所示的状态。结合图4所示，此时凸轮4旋转，使其上升面41驱动第一驱动杆3a和活塞杆2向前移动，而此时第二驱动杆3b还处于与下降面42配接的位置上。当凸轮4继续旋转，第二驱动杆3b会慢慢与上升面41接触，同样的，凸轮4的旋转使上升面41会驱动第二驱动杆3b和活塞杆2向前移动，而同时第一驱动杆3a处于与下降面42配接的位置上。由于实际中的一些摩擦和误差的关系，所以本实施例中，上升面41的面积比下降面42的面积大，而且第一、第二驱动杆3a，3b在凸轮面40上的位置呈210度设置，使第一、第二驱动杆3a，3b驱动活塞杆2向前移动的时间有部分的重叠，以确保活塞杆2带动移动钳夹16向前移动的稳定性更好。按住扳机7不松手，马达6带动上述的一套传动组件就能持续地驱动移动钳夹16，实现电动操作夹紧装置，使移动钳夹16连续地轴向移动。

当转换器8在图1中的第一位置时，锁紧杆82与活塞杆2处于自锁状态，这时活塞杆2是不可以相对于壳体1向后移动的。当转换器8在第二位置时，锁紧杆82与活塞杆2处于解锁状态，这时活塞杆2是可以相对于壳体1向后移动的。由此可见，当需要将活塞杆2向拉动使钳夹松开工件时，必须使转换器8处于第二位置。

本发明尚有多种具体的实施方式，如：控制元件可以是推钮等其他可移动的元件；或者在壳体内设置有且只有一个驱动杆，这样夹紧装置的结构就更加简单；或者把凸轮面设置成包括相对更陡峭的下降面，使活塞杆移动的稳定性更好。另外，夹紧装置的传动组件中也不仅只局限于使用凸轮，还可以是业界的技术人员所熟知的其它传动机构，如齿轮齿条等等，仅更换其传动方式来实现手动、电动两种工作模式，都是本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种夹紧装置，包括：

壳体；

与所述壳体固定连接的固定钳夹；

可相对所述壳体移动的移动钳夹；

设置于所述壳体内输出旋转运动的马达，接通或切断所述马达电源的开关；

设置在所述壳体内的传动组件，所述传动组件能够将马达输出的旋转运动转换为所述移动钳夹向着所述固定钳夹的移动；

其特征在于：

所述夹紧装置还包括安装在壳体上的控制元件，所述控制元件可触发所述开关；并且，所述控制元件可操作的推动所述传动组件进而使所述传动组件驱动所述移动钳夹向着所述固定钳夹移动。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述传动组件包括与所述移动钳夹固定连接且可相对壳体移动的活塞杆，与所述活塞杆配接的至少一个驱动杆，以及推动所述驱动杆的凸轮；所述凸轮在所述控制元件推动下平移、在所述马达驱动下旋转，所述驱动杆在所述凸轮推动下旋转到与所述活塞杆啮合并推动所述活塞杆移动。

3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述传动组件还包括与所述凸轮固定连接的活动轴，所述活动轴配接在马达上能被马达驱动旋转，且又可在所述控制元件驱动下相对于所述马达轴向移动。

4.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述凸轮的凸轮面由一个上升面和一个下降面组成，所述凸轮面驱动所述驱动杆。

5.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述驱动杆具有与所述凸轮的凸轮面滚动配合的轮子。

6.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：与所述活塞杆滑动配接有第一驱动杆和第二驱动杆，所述凸轮的凸轮面能同时驱动所述第一驱动杆和第二驱动杆。

7.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于：所述凸轮与第一驱动杆、第二驱动杆分别在第一接触点、第二接触点相互抵接，且第一接触点、第二接触点与凸轮轴心的连线夹角为210度。

8.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于：所述壳体包括滑动支撑所述活塞杆的三个侧壁，所述第一驱动杆及抵接于其上的弹簧设置在第一侧壁和第二侧壁之间，所述第二驱动杆及抵接于其上的弹簧设置在第二侧壁和第三侧壁之间。

9.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述控制元件为设置在所述壳体上可枢轴旋转的扳机，所述扳机的一端可推动所述传动组件，所述扳机的另一端为握持部，所述扳机的两端之间设置有控制所述开关的凸起部。

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