CN1042008C - 多用快速铰夹头及配用附具 - Google Patents

Abstract

本发明所述多用快速铰夹头是用于机械、车辆、电工、木工、修配和民用等技术领域的一种手工工具。已知的各种手工工具多为单一功能，且不能连续旋动。本发明的特征在于多用快速铰夹头具有正逆变向机构，从而为工业、交通、手工业等行业及家庭提供了一种能连续旋动，能夹持不同附具，且灵活、高效、节省人力、用途广泛、一具多用的新型手工工具。

Description

多用快速铰夹头及配用附具

本发明涉及机械、车辆、电工、木工、修配行业和民用等技术领域，是应用于上述各技术领域的一种手工工具。

手工工具在工业、交通、手工业等各种行业及家庭中普遍使用，是必不可少的。目前，普遍使用的手工工具有：螺丝刀、扳手、铰杠、手钳等。上述手工工具多为单一功能，均不具有可以变更方向连续旋动和能够夹持不同用途的附具及各种手工刃具的功能。

经山东省专利管理局使用《中国专利CD-ROM光盘数据库》检索，提供CN 86209924U《快速调整多用功丝夹头》专利申请文件一份。上述专利申请是专用于攻丝的机床附件，由离合机构和丝锥夹紧装置组成，用途单一，而且是机用。

本发明的任务是：

提供一种可以连续正向或逆向旋动的灵活高效的有夹持功能的手工工具，以达到节省人力，提高工作效率的目的。

为解决上述任务，本发明设计了由夹头组件，旋动组件，手把组件和正逆变向机构组成的多用快速铰夹头。

夹头组件由夹头外套，两件夹快，U形张紧弹性元件和棘轮轴的伸出端组成。夹头外套一端为内锥孔，另一端为内螺纹。夹块是在一个面上有外圆锥面的方形体，与有外圆锥面的面对应的面上有夹持槽，锥面大径一侧的端面有一小孔。U形张紧弹性元件是近似于U形的弹性元件。棘轮轴的伸出端有外螺纹，在前端面有以其轴线为中线的方形通槽，在中部有通缝，方形通槽与通缝通连。两夹块组装于夹头外套内，两外锥面与夹头外套的内锥孔配合，两侧面与棘轮轴伸出端的前端方形通槽为间隙配合。夹头外套的内螺纹旋至棘轮轴伸出端的外螺纹上。U形张紧弹性元件装入棘轮轴伸出端中部的通缝中，其张开的两端分别插入两夹块锥面大径一侧的端面小孔中。由于受棘轮轴伸出端前端方形通槽和夹头外套内锥孔的限制，两夹块在夹头组件中的轴向自由度受到制约。U形张紧弹性元件使两夹块的外锥面与夹头外套的内锥面处于靠紧状态。当旋动夹头外套使之沿棘轮轴伸出端作轴向位移时，夹头外套的内锥面和U形张紧弹性元件将逼使两夹块或张或合，以实现夹持或松开被夹持件的目的。

旋动组件由正逆旋轴、棘轮轴、外套管、销轴、挡销、挡销压簧组成。正逆旋轴的一端有同轴线的台阶孔，台阶孔的孔壁上有槽形通孔和其中心线与台阶孔的圆周相切并与主轴线垂直的销轴孔，在槽形通孔位置的外圆柱面上有环形沟槽；另一侧有垂直且穿过主轴线的手把通孔和与主轴线呈垂直方向的挡销孔，手把通孔与台阶孔的内孔相通连。外套管的一侧管壁上也有挡销孔和手把通孔，另一侧管壁上有异形变向孔。外套管的异形变向孔，是由沿管壁周向等距离分布的三个独立通孔和以三个独立通孔的共用中心线为中线而将三个独立通孔连通的长通槽构成，其长通槽的宽度小于三个独立通孔的沿外套管轴线方向的最大几何尺寸。棘轮轴除伸出端外，其杆部有对称棘齿，其与台阶孔组配的一个轴颈上有周向的半圆弧形沟槽。销轴为圆柱形。挡销为台阶形挡销。棘轮轴插入正逆旋轴的台阶孔中，其两轴颈与相组配的台阶孔之间均为间隙配合。销轴组装于正逆旋轴的销轴孔中，其圆柱面与对应位置的棘轮轴轴颈的周向半圆弧形沟槽配合。外套管套在正逆旋轴的外径上，组装于正逆旋轴挡销孔内的挡销压簧和同时穿过两零件的挡销孔的挡销将其与正逆旋轴的相对位置固定。显而易见，当正逆旋轴和外套管作为一个整体旋动时，它们相对于棘轮轴可以自由旋转但又不会产生相对轴向位移。

手把组件由手把、钢球和手把压簧组成。手把为杆状，其两端均有周向的半圆弧形沟槽。手把穿入外套管和正逆旋轴组合件的同轴线手把通孔中。手把压簧装入正逆旋轴的与手把通孔相通连的台阶内孔中，其固定端为棘轮轴的伸入端端面，其自由端组配钢球。钢球的球径与手把两端的半圆弧形沟槽直径相吻合。手把可以在手把通孔中自由串动。手把压簧通过钢球加压于手把柱面或其半圆弧形沟槽的弧面，以阻止手把松动或脱落。

本发明的技术特征在于：由双面棘爪块10，棘爪压簧9和推手片8组成的正逆变向机构。双面棘爪块10为方形，一面为平面，另一面的两侧均有棘爪、两棘爪的工作面想向，两工作面之间的连接面的宽度大于棘轮轴7的棘齿的宽度，两棘爪的两背面分别与各自的工作面组成的两棘爪角相同。推手片8为片状半圆环形，其中间位置有一台阶状凸出结构。棘爪压簧9的顶端与推手片8的台阶状凸出结构能相互组配。上述三种零件的中线，外套管11的异形变向孔的中线，以及正逆旋轴1台阶孔壁的槽形通孔中线和外圆柱面上的环形沟槽中线，均处于棘轮轴7的棘齿在轴线方向上的中间位置。双面棘爪块10呈自由状态置入正逆旋轴1台阶孔孔壁的槽形通孔中，两棘爪的连接面与棘轮轴7的棘齿外圆柱面处于相切状态，两棘爪位于任一棘齿两侧的棘齿齿槽中。外套管11与正逆旋轴1外圆柱面的环形沟槽之间形成一环形空裆，推手片8置于其中。推手片8中部的台阶状凸出结构，其下凸出部分与外套管11的异形变向孔的三个独立孔均能单一相互匹配，其上凸出部分的长度小于异形变向孔的长通槽的宽度。棘爪压簧9组装于双面棘爪块10的顶面和推手片8的台阶状凸出结构之间，与双面棘爪块10的顶面可以相互滑移，与推手片8相互连接。当下压推手片8，便其凸出结构的下凸出部分脱开异形变向孔的孔壁后，则推手片8可以在上述环形空挡中作周向位移。推手片8位移时，上凸出结构部分沿异形变向孔中间的长通槽滑移。推手片8的周向位移幅度，受异形变向孔中间的长通槽的周向长度制约。当不给推手片8压力时，在棘爪压簧9的弹性张力作用下，其下凸出结构部分可以嵌入异形变向孔的任一独立孔中，以使其相对于外套管11和正逆旋轴1的组合件不能产生位移，从而位置固定。

由上述对正逆变向机构的具体描述可知：

置于正逆旋轴1台阶孔孔壁槽形通孔中的双面棘爪块10，因受到槽形通孔的孔壁制约，其自身不能相对于棘轮轴的棘齿作周向位移，但可随同正逆旋轴1一起相对于棘轮轴7进行旋转运动。

当推手片8处于异形变向孔中间位置时，棘爪压簧9的压力方向和双面棘爪块10的中线及两棘爪之间的棘齿的中线重合。在这种情况下，双面棘爪块10的两个棘爪均处于棘齿两侧的齿槽中，因此限制了棘轮轴7，使其相对于正逆旋轴 1不能转动。

当推手片8被推至异形变向孔的任一侧孔位时，棘爪压簧9也随之偏移，其压力方向与双面棘爪块10的两棘爪之间的棘齿中线形成一定的夹角。在这种情况下，棘爪压簧9滑移至双面棘爪块10的一侧，双面棘爪块10在弹性张力迫使下沿棘齿顶面偏转，受力侧被压低，另一侧则翘起。压低侧的棘爪，其工作面与棘轮轴7的棘齿齿面靠紧，其棘爪的背面靠在相邻棘齿的齿面与齿顶面相交的棱边上；翘起侧的棘爪，其爪尖棱边至棘轮轴7中心线的距离大于棘齿的齿顶半径。在正、逆旋动正逆旋轴1时，其台阶孔壁上的槽形通孔也随之正、逆旋动。当正、逆旋动的孔壁推动双面棘爪块10的压低侧时，则棘爪将带动棘轮轴7随同正逆轴1一起转动；当正、逆旋动的孔壁推动双面棘爪块10的翘起侧时，因翘起侧的棘爪与棘齿不接触，双面棘爪块10将不能带动棘轮轴7随之转动，而是随同正逆旋轴1相对于棘轮轴7空转。空转着的双面棘爪块10，其压低侧的棘爪背面将沿棘轮轴7的棘齿棱边滑移，其自身将在棘爪压簧9的弹力作用下，随着滑过的棘齿和棘齿齿槽的交替变更而在其所在的正逆旋轴1台阶孔壁的槽形通孔内跳动。

由上述描述可知：推手片8居于异形变向孔的中间位置时，可手持手把4旋动夹头外套14以进行装卸配用附具或手工刃具的工作：推手片8居于异形变向孔的两侧位置时，可操纵手把4正、逆旋动多用快速铰夹头，使其连同被夹持件一起连续旋动以进行工作。很显然，当推手片8逆时针位移时，多用快速铰夹头可进行顺时针连续旋动，反之，则可进行逆时针连续旋动。

多用快速铰夹头除可夹持专为其配用的附具进行工作外，还可以夹持公知的手用丝锥、手用铰刀等刃具以进行手工切削加工工作。

本发明与已知的手工工具对比，具有以下优点：

1、使用方便，操作灵活，能够节省入力和提高劳动效率。

2、一具多用，应用领域广阔。

3、结构简单，制造成本低，其构成零件的加工工艺性适于批量生产。

4、根据不同行业和不同工作性质的需求，可配用不同的附具，以形成不同的系列产品。

图1：多用快速铰夹头在夹持手用丝锥时的外形示意图。

图2：多用快速铰夹头的全剖图。

图3：多用快速铰夹头销轴结构剖面图。

图4：异形变向孔与推手片台阶状凸出结构的相互关系示意图。

图5：多用快速铰夹头正逆变向机构和手把部位阶梯剖面图。

图6：多用快速铰夹头正逆变向机构放大了的剖面图。

图1至图6为本发明多用快速铰夹头的最佳实施例：

图中：1-正逆旋轴，2-挡销压簧，3-挡销，4-手把，5-钢球，6-手把压簧，7-棘轮轴，8-推手片，9-棘爪压簧，10-双面棘爪块，11-外套管，12-销轴，13-U形张紧弹性元件，14-夹头外套，15-夹块，16-被夹持件。

夹头外套、一对夹块、U形张紧弹性元件和棘轮轴伸出端组成了夹头组件。夹头外套的一端为内螺纹，另一端为内锥孔，其外圆柱面上滚花。夹块是一个面上有外锥面的长方体，有锥面的面的对应面上有90度的V形槽，锥径大端侧的后端面上有一不透小孔。U形张紧弹性元件为制作成近似于U形的碳素弹簧钢丝。棘轮轴伸出端有外螺纹和同轴线的深孔，前端部有以轴线为中线的方形通槽，中部有通缝，并相互通连，其轴端深孔孔径大于被夹持件的最大方榫的对角线的尺寸，以容纳被夹持件的伸入部分。夹头外套旋至棘轮轴伸出端上。两夹块装于夹头外套内，其外锥面与夹头外套的内锥孔配合，其两侧面与棘轮轴伸出端的方形通槽为间隙配合。装于棘轮轴伸出端中部通缝中的U形张紧弹性元件的两张开端分别插入两夹块后端面的小孔中。

正逆旋轴、棘轮轴外套管、销轴、挡销、挡销压簧组成了旋动组件。正逆旋轴的一端有同轴线的台阶孔，台阶孔的孔壁上有一键槽形长通孔，在键槽形长通孔的轴向中间位置的外圆柱面上有一截面为矩形的环状沟槽，靠外端的台阶孔孔壁有一与内孔圆周面相切又与主轴线垂直的销轴孔；另一侧的端顶部挰手部位的外圆柱面上滚花，轴主体部位上有垂直且穿过主轴线的手把通孔和与主轴线呈垂直方向的挡销孔，手把通孔与台阶孔的内孔尾端的锥孔通连。外套管的一侧管壁上也有手把通孔和挡销孔，其挡销孔的孔径小于正逆旋轴上挡销孔的孔径；另一侧管壁上有异形变向孔——由沿周向等距离分布的其长径与轴线平行的三个独立腰圆通孔和以三个腰圆的共用周向中心线为中线而将三个腰圆通孔通连的长通槽组成，长通槽的宽度小于腰圆通孔的长径。棘轮轴除前述伸出端外，其杆部的中部有八等分的对称棘齿，棘齿齿面的延伸面均通过轴线；其靠近伸出端一侧的轴径上有周向的半圆弧形沟槽。销轴为标准圆柱销。挡销为台阶状柱销。棘轮轴插入正逆旋轴的台阶孔中，其对称棘齿两侧的轴径与相组配的台阶孔之间均为间隙配合。销轴组装于正逆旋轴的销轴孔中，其柱面与对应位置的棘轮轴轴径上的半圆弧形沟槽配合。外套管套在正逆旋轴的外径上，其异形变向孔的位置与正逆旋轴键槽形长通孔的位置对应，其手把通孔、挡销孔的中心线与正逆旋轴的两同类孔的中心线分别重合。挡销压簧和挡销装入正逆旋轴的挡销孔中，挡销的小径一端顶入外套管的挡销孔中。

手把，钢球和手把压簧组成了手把组件。手把是两端为球面的圆杆，其两端均有周向的半圆弧形沟槽，两沟槽的中线分别至所在一端的顶点距离等于外套管的半径。钢球选用标准件，其球径小于正逆旋轴台阶孔的尾端锥孔的大径，大于锥孔的小径，并与手把两端的半圆弧形沟槽的直径相吻合。手把穿入正逆旋轴和外套管组合件的同轴线的手把通孔中。手把压簧装入正逆旋轴的台阶孔内孔中，其固定端为棘轮轴伸入端端面，其自由端与钢球组配。

双面棘爪块、棘爪压簧、推手片组成了正逆变向机构。双面棘爪块为薄方块形，一面为光滑平面，另一面的两侧均有棘爪，两棘爪的几何形状完全相同，其工作面想向，其两工作面的连接平面的宽度大于棘轮轴上的棘齿的齿顶宽度。推手片为半圆环形弹簧片，其中部沿宽度方向有一由长径不等的大小两个腰圆组成的台阶状凸出结构。上述台阶状凸出结构，其两腰圆的宽度相同，其下凸出结构的大腰圆与外套管的异形变向孔的任一腰圆孔均能单一匹配，其上凸出结构的腰圆的长径小于异形变向孔的长通槽的宽度。棘爪压簧为一人字形弹簧钢丝，其横向上有与中线呈垂直方向平伸的底端部。双面棘爪块呈自由状态置入正逆旋轴台阶孔孔壁的键槽形长通孔中，两棘爪的连接平面与棘轮轴的棘齿外圆柱面处于相切状态，两棘爪位于棘齿两侧的棘齿齿槽中。推手片装于外套管与正逆旋轴外圆柱面的矩形环状沟槽形成的环状空裆中。棘爪压簧组装于双面棘爪块的上平面和推手片的台阶状凸出结构之间。棘爪压簧的人字形顶端嵌入推手片凸出结构的上腰圆凹孔中，使之相互连接。上述三个零件，异形变向孔，键槽形长通孔，棘齿齿面以及矩形环状空裆，它们在轴线方向上的中线全部重合。

使用本发明多用快速铰夹头的原理，还可以有多种结构变化，以扩大应用领域。很显然，上述结构变化，不超出本发明的范围。

Claims (1)

1、一种用于机械、车辆、电工、木工、修配行业和民用的多用快速铰夹头，具有：

(1)夹头组件由夹头外套，一对夹块，U形张紧弹性元件和棘轮轴伸出端组成，夹头外套与棘轮轴伸出端为螺纹配合，两夹块组装于夹头外套内，夹块的两侧面与棘轮轴伸出端前端的方形通槽为间隙配合，其两对应的背锥面与夹头外套的内锥孔相互配合，U形张紧弹性元件组装于棘轮轴伸出端中部的通缝中，其张开的两端部，分别插入两夹块后端面的孔中，

(2)旋动组件由正逆旋轴、棘轮轴、外套管、销轴、挡销、挡销压簧组成，棘轮轴插入正逆旋轴的与外圆柱面同轴线的轴向台阶孔中，棘轮轴的中部和后端部轴颈与相组配的台阶孔均为间隙配合，销轴嵌入正逆旋轴的横向销轴孔中，其轴线与台阶孔的圆柱面相切且垂直于正逆旋轴的轴线，销轴的圆柱面与棘轮轴轴颈对应位置的周向半圆弧形沟槽相匹配，外套管套在正逆旋轴的外径上，其与正逆旋轴的相对位置由档销和挡销压簧限定，

(3)手把组件由手把、钢球和手把压簧组成，手把与正逆旋轴的轴线呈垂直方向穿入正逆旋轴和外套组合件的同一轴线的手把通孔中，手把压簧置于正逆旋轴的与上述手把通孔相通连的轴向内孔中，其自由端与钢球组配，钢球的直径与手把两端部的两周向半圆弧形沟槽的直径相吻合，

本发明的技术特征在于，其正逆变向机构由双面棘爪块(10)，棘爪压簧(9)和推手片(8)组成，上述三个零件的中线，正逆旋轴(1)台阶孔孔壁上的槽形通孔中线，正逆旋轴(1)外圆柱面上的环形沟槽中线，以及外套管(11)上的沿周向开通的异形变向孔的中线均处于棘轮轴(7)上的对称棘齿的中间位置，双面棘爪块(10)的两侧均有棘爪，并呈自由状态置入正逆轴(1)台阶孔孔壁的槽形通孔中，两棘爪位于棘轮轴(7)上的任一棘齿两侧的齿槽内，两棘爪的连接面与棘轮轴(7)的棘齿外圆柱面相切，推手片(8)为半圆环形，组装在外套管(11)与正逆旋轴(1)外圆柱面上的环形沟槽形成的环形空裆中，在推手片(8)的中部有一呈台阶状的凸出结构，其下凸出部分的外形与外套管(11)上的异形变向孔的三个独立孔均能单一相互匹配，其上凸出部分的长度小于外套管(11)上的异形变向孔的长通槽的宽度，棘爪压簧(9)处于双面棘爪块(10)的顶面和推手片(8)的台阶状凸出结构之间，棘爪压簧(9)与推手片(8)连接。

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