CN102554813A

CN102554813A - 夹紧装置

Info

Publication number: CN102554813A
Application number: CN2010105968862A
Authority: CN
Inventors: 沃伦·布朗; 哈利·索默; 格雷厄姆·格哈德
Original assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Current assignee: Baoshide Machinery (zhangjiagang) Co Ltd; Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: CN102554813B

Abstract

本发明涉及一种可以对工件施加压力从而夹紧工件的夹紧装置，包括：第一夹持臂；与所述第一夹持臂相对设置的第二夹持臂；驱动所述第一夹持臂相对于所述第二夹持臂移动的传动组件，所述传动组件包括与所述第一夹持臂相连的齿条及驱动所述齿条的齿轮；用于驱动所述传动组件的动力单元；所述传动组件还包括由所述动力单元驱动并能够驱动所述齿轮的蜗轮蜗杆组件。本发明的传动组件包括传动齿轮进而传动齿条的蜗轮蜗杆组件，由于蜗轮蜗杆组件是单向传动的，不再需要额外的制动装置就可以使第一夹持臂与第二夹持臂停止相对移动，夹持精度高；且齿轮与蜗轮蜗杆组件的组合结构紧凑，传动效率高的同时可以有效地减小夹紧装置的体积。

Description

夹紧装置

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。夹紧装置一般包括固定钳夹，活动钳夹，以及使两钳夹相对移动的传动机构。常见的夹紧装置利用螺杆传动机构使两钳夹相对移动，但是螺杆传动效率较低；一些夹紧装置利用齿轮齿条使两钳夹相对移动，这种方式较螺杆传动快速和高效，但由于两钳夹的距离须双向调整，即齿轮须使齿条双向移动，那么齿条也可反向传动齿轮，当调整到适当的距离处时，齿轮停止转动，此时由于惯性，齿条会继续保持移动一段距离，而齿条的移动将会带动齿轮转动，齿轮转动又将影响齿条的位置，因此，无法保证齿条在移动到适当的位置处时及时停下来，为此，需要设置额外的制动装置使齿条停止移动。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高效传动同时无需额外制动装置的夹紧装置。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种夹紧装置，包括：第一夹持臂；与所述第一夹持臂相对设置的第二夹持臂；驱动所述第一夹持臂相对于所述第二夹持臂移动的传动组件，所述传动组件包括与所述第一夹持臂相连的齿条及驱动所述齿条的齿轮；用于驱动所述传动组件的动力单元；所述传动组件还包括由所述动力单元驱动并能够驱动所述齿轮的蜗轮蜗杆组件。

所述蜗轮与所述齿轮可分离的连接。

所述齿轮沿其轴向具有与所述蜗轮连接进而被所述蜗轮驱动的第一位置及与所述蜗轮分离的第二位置。

所述齿轮具有齿轮轴，所述夹紧装置具有操作元件，所述操作元件可操作地带动所述齿轮轴使所述齿轮从所述第一位置移动到所述第二位置。

所述夹紧装置具有偏压元件，该偏压元件对所述齿轮施压使其保持在所述第一位置。

所述蜗轮与所述齿轮两者中的一个上沿其轴向设置有收容孔，所述蜗轮与所述齿轮两者中的另一个上设置有可与所述收容孔配接的配接部。

所述蜗轮设有收容孔，所述收容孔的周壁形状与所述齿轮的外轮廓对应，所述齿轮具有部分收容于所述收容孔的第一位置及脱离所述收容孔的第二位置。

所述齿轮与所述齿条可分离的连接。

所述动力单元包括驱动所述传动组件的电机和控制电机的正反转开关，所述正反转开关控制电机正转或反转从而使所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相对靠近或远离。

所述动力单元还包括为所述电机供电的锂电池。

本发明的传动组件包括传动齿轮进而传动齿条的蜗轮蜗杆组件，由于蜗轮蜗杆组件是单向传动的，即只能由蜗杆传动蜗轮，当齿条移动到适当的距离处时，由于惯性将继续移动并将带动齿轮旋转，但由于蜗轮蜗杆组件只能单向传动，齿条对齿轮传递的扭矩并不能使蜗轮传动蜗杆，只能减小为很小的扭矩并最终被传动组件的摩擦力抵消掉，不再需要额外的制动装置就可以使第一夹持臂与第二夹持臂停止相对移动，夹持精度高；且齿轮与蜗轮蜗杆组件的组合结构紧凑，传动效率高的同时可以有效地减小夹紧装置的体积。

附图说明

下面结合附图及本发明的优选实施例作进一步详细说明。

图1是本发明提供的夹紧装置的立体图，其中两夹持臂距离较近；

图2是图1所示夹紧装置两夹持臂的距离较远的示意图；

图3是图1所示夹紧装置的局部剖视图，示出了主要的传动组件；

图4是图1所示夹紧装置主要传动组件的爆炸图；

图5是图1所示夹紧装置局部剖视图，此时夹紧装置处于正常工作状态；

图6是图1所示夹紧装置的局部剖视图，此时两夹持臂的相对距离可手动快速调节；

图7是图5的局部放大图；

图8是图6的局部放大图。

其中，主要元件对应编号如下：

2、第一夹持臂 4、第二夹持臂 6、齿条

10、齿轮 12、蜗轮 14、蜗杆

16、齿轮轴 18、弹簧 20、按钮

22、壳体 24、正反转开关 100、夹紧装置

具体实施方式

参见图1和图2，本实施例提供的一种夹紧装置100包括壳体22，壳体22内设置有动力单元，本实施例的动力单元包括电机，驱动电机的动力源(未示出)和控制电机的正反转开关24，正反转开关24设置在壳体22上，正反转开关24的两端部241、242可分别控制电机正转和反转，电机的正转和反转通过传动组件使第一夹持臂2和第二夹持臂4相对靠近或远离，从而可夹紧或松开工件。

图3和图4示出了本实施例的传动组件，该传动组件包括蜗杆14、蜗轮12、齿轮10和齿条6。蜗杆14与电机的输出轴通过减速机构，如行星齿轮等连接，蜗轮12受蜗杆14驱动而旋转，蜗轮12与齿轮10相配接，具体的，蜗轮12的端面121中心沿其轴向设置有收容孔122(参见图6和图8)，，齿轮10上设置有可与收容孔122配接的配接部，本实施例中，收容孔122的周壁形状与齿轮10的外轮廓对应，齿轮10部分收容于蜗轮12的收容孔中，齿轮10露出收容孔122的部分与齿条6啮合，齿条6与第一夹持臂2固定连接，因此，当电机正转或反转通过减速机构驱动蜗杆14后，蜗杆14将驱动蜗轮12旋转，蜗轮12旋转将带动齿轮10旋转，齿轮10旋转将带动齿条6移动，从而使与齿条6连接的第一夹持臂2靠近或远离第二夹持臂4，进而夹紧或松开工件。本实施例可以有其它替换实施方式，如收容孔的周壁形状是其它形状，齿轮靠近蜗轮的端面上设置与收容孔形状相匹配的凸起，该凸起可卡入收容孔中。本实施方式还可在齿轮上设置收容孔，在蜗轮靠近齿轮的端面上设置可卡入齿轮收容孔中的凸起。总之，蜗轮与齿轮的配接可以有多种替换实施方式，蜗轮与齿轮两者中的一个上沿其轴向设置收容孔，蜗轮与齿轮两者中的另一个个设置可与收容孔配接的配接部即可。还可在蜗轮与齿轮相互靠近的端面上设置夹爪以使蜗轮与齿轮配接。

本实施例的传动组件包括传动齿轮进行传动齿条的蜗轮蜗杆组件，由于蜗轮蜗杆组件是单向传动的，即只能由蜗杆传动蜗轮，当齿条移动到适当的距离处时，由于惯性将继续移动并将带动齿轮旋转，但由于蜗轮蜗杆组件只能单向传动，齿条对齿轮传递的扭矩并不能使蜗轮传动蜗杆，只能减小为很小的钮矩并最终被传动组件的摩擦力抵消掉，不再需要额外的制动装置就可以使第一夹持臂与第二夹持臂停止相对移动，夹持精度高；且齿轮与蜗轮蜗杆组件的组合结构紧凑，传动效率高的同时可以有效地减小夹紧装置的体积。

本实施例提供的夹紧装置100可使传动组件中的蜗轮12与齿轮10可分离地连接以手动快速调整两夹持臂的相对距离。具体结构请参见图3至图8，轴16穿过蜗轮12和齿轮10的中心孔，因此轴16既可称称之为蜗轮轴，也可称这为齿轮轴，轴16与齿轮10固定连接，连接方式可以是过盈配合，键连接等，轴16靠近齿轮的第一端161上套设有一偏压元件，该偏压元件优选用螺旋弹簧18，弹簧18设置在齿轮10与壳体22之间并被部分压缩以保持齿轮10处于部分收容于蜗轮12的收容孔122中的第一位置，在第一位置，蜗轮12可传动齿轮10，夹紧装置100处于正常工作状态，通过正反转开关24控制第一夹持臂2和第二夹持臂4的相对移动。壳体22上设置有操作元件，本实施例的操作元件为按钮20，按钮20可操作地连接到轴16靠近蜗轮12的第二端162。当需要快速调整两夹持臂的相对距离时，按压按钮20使轴16沿其轴向移动，由于齿轮10与轴16固定连接，轴16将带动齿轮10克服弹簧18的弹力并进一步压缩弹簧18，轴16和齿轮10将沿轴16的轴线方向朝向第一端161所在的方向(即图5中箭头A所指的方向)移动，最终，如图6所示，齿轮10将处于脱离蜗轮12的收容孔122的第二位置，在此第二位置，蜗轮12将不再传动齿轮10，用户可以拉动第一夹持臂2快速调整两夹持臂的相对距离，调整好后，松开按钮20，弹簧18恢复形变，齿轮10在弹簧18的压力作用下重新进入收容孔122中，夹紧装置100恢复正常工作状态。当然，蜗轮与齿轮通过其它方式配接时，只要使收容孔与配接部脱离连接即可实现快调的功能。蜗轮与齿轮构成齿式离合器，同样可实现传动和快调两种功能。

在本实施例中，齿轮10脱离蜗轮12的收容孔122时，齿轮10虽然沿轴16的轴线方向移动了一定距离，但仍与齿条6保持啮合，因此，当齿轮10重新进入蜗轮12的收容孔122时，无需再动作使齿轮10与齿条6重新啮合。在本发明的另一实施例中，按压按钮20使齿轮10处于脱离蜗轮12的收容孔122的第二位置时，齿轮10与齿条6脱离啮合，由于齿条6移动时不再需要带动齿轮10旋转，调整两夹持臂的相对距离时更快速。本发明提供的夹紧装置快速调整两钳口的相对距离时只需简单的使传动组件中的部分分离即可，无需设计另外的结构，结构简单，且不会增加夹紧装置的体积。

本发明还可以设不同的档位控制电机的转速，从而使用夹紧装置100时可以有更多的功率选择。本发明手动驱动传动组件运动同样可以使夹紧装置100工作，例如通过手柄驱动蜗杆旋转即可驱动第一夹持臂与第二夹持臂相对移动。

本实施例夹紧装置100的电机可由交流电驱动。优选的，可在壳体22内设置锂电池，由锂电池驱动电机，由于类似本实施例的夹紧装置使用时不需要太大的动力，利用直流电源可达到要求，且利用直流电源可使夹紧装置的使用不受电源线长度的限制；另外，夹紧装置使用的频率不高，因此需要自放电速度较慢的电池，锂电池是个不错的选择。

本发明还可以有多种变形，如采用其它的形式使蜗轮与齿轮即可传递动力又可脱离连接以快速调整两夹持臂的距离，上述描述只是示例性的，凡采用等同替换或等效变换所获得的技术方案均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种夹紧装置，包括：

第一夹持臂；

与所述第一夹持臂相对设置的第二夹持臂；

驱动所述第一夹持臂相对于所述第二夹持臂移动的传动组件，所述传动组件包括与所述第一夹持臂相连的齿条及驱动所述齿条的齿轮；

用于驱动所述传动组件的动力单元；

其特征在于：所述传动组件还包括由所述动力单元驱动并能够驱动所述齿轮的蜗轮蜗杆组件。

2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述蜗轮与所述齿轮可分离的连接。

3.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述齿轮沿其轴向具有与所述蜗轮连接进而被所述蜗轮驱动的第一位置及与所述蜗轮分离的第二位置。

4.如权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于：所述齿轮具有齿轮轴，所述夹紧装置具有操作元件，所述操作元件可操作地带动所述齿轮轴使所述齿轮从所述第一位置移动到所述第二位置。

5.如权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于：所述夹紧装置具有偏压元件，该偏压元件对所述齿轮施压使其保持在所述第一位置。

6.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述蜗轮与所述齿轮两者中的一个上沿其轴向设置有收容孔，所述蜗轮与所述齿轮两者中的另一个上设置有可与所述收容孔配接的配接部。

7.如权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于：所述蜗轮设有收容孔，所述收容孔的周壁形状与所述齿轮的外轮廓对应，所述齿轮具有部分收容于所述收容孔的第一位置及脱离所述收容孔的第二位置。

8.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述齿轮与所述齿条可分离的连接。

9.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于：所述动力单元包括驱动所述传动组件的电机和控制电机的正反转开关，所述正反转开关控制电机正转或反转从而使所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相对靠近或远离。

10.如权利要求9所述的夹紧装置，其特征在于：所述动力单元还包括为所述电机供电的锂电池。