CN105856168A - 应力释放装置及带有该应力释放装置的动力工具 - Google Patents

Abstract

应力释放装置及带有该应力释放装置的动力工具，用于释放动力工具内夹头组件的内应力，夹头组件包括芯体、多个夹爪以及螺母外套，应力释放装置包括承力盘、动盘及设置于所述动盘与所述承力盘之间的卸力组件；当夹爪在最大张开状态附近时，所述夹爪抵持于所述动盘上；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述夹爪随所述芯体同向旋转并带动所述动盘相对于所述承力盘运动以将所述夹头组件的内应力通过所述卸力组件释放。本发明动力工具中设置有与用于释放夹爪与螺母之间的内应力的应力释放装置。

Description

应力释放装置及带有该应力释放装置的动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，特别涉及一种应力释放装置及带有该应力释放装置的动力工具。

背景技术

自动夹紧枪钻包括机壳、电机、与电机连接的可旋转主轴以及夹头组件。夹头组件包括具有头部和尾部的芯体及设置于芯体上的用于夹持工作头的若干夹爪。芯体的尾部与主轴配合，使得夹头组件跟着主轴一起旋转。芯体的头部包括轴向孔和若干与轴向孔成角度设置并与所述轴向孔相交的斜孔，若干夹爪可滑动的位于每个斜孔内。每个夹爪背向芯体的表面设置有螺纹。螺母通过与夹爪上螺纹配合可旋转的安装于所述芯体上。当该夹头组件随主轴相对于螺母转动时，夹爪沿斜孔移动而形成夹紧或松开工作头的夹持位。

然而，在上述使用过程中，当夹爪在斜孔内沿轴向向后移动并松至最大尺寸时，夹爪的螺纹与螺母之间存在极大内应力，其值甚至可能超过电机的拧紧扭矩，从而导致夹爪松至最大尺寸后无法回复进行夹紧的情况。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于释放夹爪与螺母之间内应力的应力释放装置。

此外，还有必要提供一种带该应力释放装置的动力工具。

应力释放装置，用于释放动力工具内夹头组件的内应力，所述动力工具包括主轴，所述夹头组件用于锁紧和释放工作附件且包括与所述主轴连接的芯体，相对所述芯体活动设置的多个夹爪，以及套设于所述芯体外侧的螺母外套，所述螺母外套与所述芯体相对运动能够驱动所述多个夹爪相对于所述芯体合拢和张开；所述应力释放装置包括：承力盘，设置在所述主轴和所述芯体之间；

动盘，可转动地连接于所述承力盘上；及

设置于所述动盘与所述承力盘之间的卸力组件；

当所述夹爪在最大张开状态附近时，所述夹爪抵持于所述动盘上；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述夹爪随所述芯体同向旋转并带动所述动盘相对于所述承力盘运动以将所述夹头组件的内应力通过所述卸力组件释放。

在其中一个实施例中，所述卸力组件包括弹性元件，所述弹性元件设置于所述动盘和所述承力盘之间。

在其中一个实施例中，所述动盘面向所述承力盘的一端设有凸耳，所述承力盘上设有分隔部，所述弹性元件位于所述动盘的凸耳和承力盘的分隔部之间；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述动盘随所述夹爪转动从而使所述凸耳向所述分隔部方向推压所述弹性元件。

在其中一个实施例中，所述卸力组件还包括抵压元件，所述承力盘上设有位于相邻两个分隔部之间的沟槽，所述沟槽包括与所述底盘表面倾斜连接的槽壁，所述抵压元件位于所述动盘的凸耳和所述承力盘的分隔部之间，所述凸耳滑动收容于所述沟槽内；当所述夹爪在最大张开状态附近时，所述夹爪抵持于所述动盘上使所述凸耳沿所述槽壁推抵所述抵压元件；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述动盘随所述夹爪转动并沿所述槽壁滑出所述沟槽，所述抵压元件滑入所述沟槽。

在其中一个实施例中，所述弹性元件为弹簧，所述抵压元件为滚柱。

在其中一个实施例中，所述承力盘包括沿轴向套设于所述芯体上的底盘及凸出于所述底盘的轴体；所述分隔部与所述轴体朝同一侧凸出与所述底盘上，所述动盘沿轴向穿设于所述轴体上；所述夹头组件还包括与所述夹爪连接的螺母，所述螺母外套连接于所述螺母外并当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时可转动地连接于所述承力盘上以为所述卸力组件预留卸力时间。

在其中一个实施例中，所述承力盘上设有多个分隔部，所述相邻两个分隔部之间形成一个收容空间，所述承力盘还包括若干限位凸起，所述相邻两个限位凸起之间界定形成一个与所述收容空间部分重合的滑动空间；所述螺母外套面向所述底盘的末端凸出有滑动块，所述滑动块可随所述芯体滑动收容于所述滑动空间内。

在其中一个实施例中，所述轴体远离所述底盘一端的外表面沿圆周方向开设有卡位槽，所述应力释放装置还包括限位件，所述限位件卡设于卡位槽内，用于限制所述动盘相对于所述底盘在轴向上的行程。

在其中一个实施例中，所述底盘背向所述夹爪表面的边缘凸出形成若干齿部，所述动力工具还包括机壳以及设置于所述机壳内的离合器，所述离合器与所述齿部啮合以使所述承力盘与所述机壳保持相对静止。

动力工具，包括机壳、设置于机壳内的马达、由马达驱动输出旋转动力的主轴、用于锁紧和释放工作头的夹头组件、设置于所述机壳内的离合器及应力释放装置；所述应力释放装置为上述的应力释放装置。

本发明动力工具中设置有与用于释放夹爪与螺母之间的内应力的应力释放装置，当所述夹爪相对于所述芯体由张开状态向合拢状态切换时，所述夹爪随所述芯体同向旋转并带动所述动盘相对于所述承力盘运动以将所述夹头组件的内应力释放，保护夹头组件。

附图说明

图1为本发明动力工具的剖视图；

图2为图1所示应力释放装置与夹头组件的分解示意图；

图3为图2所示应力释放装置的分解示意图；

图4为图2所示应力释放装置的剖视图；

图5为图2所示应力释放装置另一角度的剖视图；

图6为图2所示应力释放装置的配合图；

图7为图2所示应力释放装置与夹头组件配合的自由状态示意图；

图8为图2所示夹头组件松开至最大状态时与应力释放装置的配合示意图；

图9为图2所示应力释放装置释放内应力时与夹头组件的配合示意图；

图10为图2所示应力释放装置释放内应力结束后与夹头组件的配合示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参看图1，本发明中实施例中动力工具包括机壳10、均设置在机壳10内的马达(图未示)、由马达驱动输出旋转动力的主轴20、夹头组件30、应力释放装置40以及离合器50。夹头组件30的一端与主轴20连接，夹头组件30的另一端凸出于机壳10外用于夹持工作头(图未示)。主轴20与马达连接并带动夹头组件30做同样方向的旋转运动，以使夹头组件30形成夹紧或松开工作头的夹持位。应力释放装置40设置于主轴20上并与夹头组件30配合，用于释放夹头组件30内部的内应力。

请参看图2，夹头组件30包括芯体31、夹爪32、螺母33以及螺母外套34。芯体31具有前部310以及后部312。前部310中开设有轴向孔3101，用于安装工作头。后部312中成形有螺纹孔3121，以将芯体31螺纹连接于主轴20上使芯体31可随主轴20做同样方向的旋转运动。

请结合参看图1，在本实施例中，夹爪32的数量为3个。3个夹爪32分别可移动地对应收容于3个斜孔314内并可相对于芯体31合拢和张开。每个夹爪32包括夹持部320及与夹持部320连接的连接部321。其中，连接部321由夹持部320的末端向远离夹持部320方向倾斜。夹持部320面向芯体31轴线的表面具有平行于芯体31轴线的啮合部3201。连接部321背向芯体31轴线的表面设置有外螺纹(图未示)。

请继续参看图2，螺母33套设于芯体31前部310外，且面向芯体31的内表面设置有与连接部321上外螺纹配合的内螺纹(图未示)。螺母外套34大套设于螺母33外并与螺母33固定。螺母外套34靠近芯体31后部312的末端间隔凸出有四个滑动块341。四个滑动块341沿平行于芯体31轴线方向朝远离螺母外套34的方向延伸。

请参看图3，应力释放装置40沿轴向套设于芯体31后部312上，以释放夹爪32与螺母33之间的内应力。应力释放装置40包括承力盘41、动盘43、卸力组件(未标号)以及限位件49。

承力盘41沿轴向套设于芯体31的后部312上。承力盘41包括底盘410、轴体412、凸缘414以及若干限位凸起416。底盘410沿轴向穿设于芯体31的后部312上，且底盘410背向夹爪32表面的边缘凸出形成若干齿部4101。

轴体412与凸缘414朝同一方向凸出于底盘410背向若干齿部4101表面。承力盘41开设有贯穿底盘410与轴体412的通孔418，以使承力盘41通过通孔418同轴穿设于芯体31的后部312上。

凸缘414以轴体412为中心沿圆周方向围设于轴体412外并与轴体412之间保持一定间隙。凸缘414面向轴体412的内壁面上向靠近轴体412方向凸出设置有若干分隔部420。若干分隔部420均匀且间隔分布于凸缘414上，且相邻两个分隔部420之间界定形成一个收容空间422。若干分隔部420面向对应收容空间422表面朝同一侧凸出设置有抵接部4201。在本实施例中，若干抵接部4201均向逆时针方向凸出。

请一并参看图4，底盘410还包括位于相邻两个分隔部420之间的沟槽424。沟槽424由底盘410面向轴体412的表面向内凹陷形成且包括分别与底盘410该凹陷的表面倾斜连接的槽壁4241。

请继续参看图3，若干限位凸起416设置于凸缘414外圆周与底盘410之间，且相邻两个限位凸起416之间界定形成一个滑动空间4161。其中，外圈的滑动空间4161与内圈的收容空间422部分重合。每个限位凸起416包括分别面向相邻两个滑动空间4161的第一侧面4163与第二侧面4165，即每个滑动空间4161由一个限位凸起416的第一侧面4163与相邻的下一个限位凸起416的第二侧面4165界定形成。

动盘43的中部开设有与轴体412配合的穿设孔430。动盘43经穿设孔430沿轴向转动穿设于轴体412上且支撑于若干分隔部420背向底盘410的表面。动盘43包括底壁431、外侧壁433、内侧壁435以及若干凸耳437。其中，外侧壁433与内侧壁435朝相同一侧凸伸于底壁431同一表面，且两者均以穿设孔430为中心沿圆周方向依次围设于穿设孔430外，即内侧壁435位于外侧壁433与穿设孔430之间。夹爪32可伸缩的收容于外侧壁433与内侧壁435之间且抵接于底壁431上。若干凸耳437由底壁431背向外侧壁433及内侧壁435表面的边缘向与外侧壁433及内侧壁435相反方向凸出。每个凸耳437远离底壁431的末端呈锥形，以更好的与沟槽424的倾斜槽壁4241配合。

卸力组件设置于动盘43与承力盘41之间，当夹爪32相对于芯体31由最大张开状态向合拢状态切换时，夹爪32随芯体31同向旋转并带动动盘43相对于承力盘41运动，以将夹头组件30的内应力通过卸力组件释放。

卸力组件包括若干弹性元件45以及若干抵压元件47。每个弹性元件45与每个抵压元件47共同收容每个收容空间422内且位于底盘410与动盘43之间。当夹爪32相对于芯体31由张开状态向合拢状态切换时，夹爪32和动盘43一起转动。在本实施例中，弹性元件45为弹簧，抵压元件47为滚柱。可以理解地，在其它一些实施例中，弹性元件45亦可为其它具有弹性回复力的弹性部件，抵压元件47亦可为其它滚动体，例如，滚珠等。

轴体412远离底盘410一端的外表面沿圆周方向开设有卡位槽4120。限位件49卡设于卡位槽4120内，用于当动盘43沿轴向转动穿设于轴体412上时，以限制动盘43相对于底盘410在轴向上的行程。

请再次参看图1，离合器50穿设于主轴20并与底盘410上若干齿部4101啮合，以保持承力盘41与机壳10保持相对静止。

请参看图5及图6，在组装时，动盘43经穿设孔430沿轴向转动穿设于轴体412上且沿轴向限位于限位件49与分隔部420之间；若干凸耳437一一对应收容于收容空间422内且末端抵接于对应的沟槽424内，每个弹性元件45与每个抵压元件47分别位于对应凸耳437相对的两侧。其中，每个抵压元件47抵接于抵接部4201与凸耳437之间，且靠近限位凸起416中第一侧面4163，用于限制动盘43继续向靠近抵接部4201方向转动。每个弹性元件45抵接于凸耳437与下一个分隔部420之间，且靠近限位凸起416中第二侧面4165，用于为动盘43提供回复力。

请一并参看图1与图7，夹头组件30的芯体31的后部312与主轴20通过螺纹孔3121螺纹连接并固定为一体；底盘410通过齿部4101与离合器50啮合以固定承力盘41；螺母33套设于芯体31的前部310外，螺母外套34套设于螺母33外并与螺母33固定于一体；螺母外套34的四个滑动块341的末端滑动收容于滑动空间4161内且位于相邻两个限位凸起416之间。

请参看图8，下面以面对图示的顺时针方向为松开夹头组件时主轴20旋转方向且逆时针方向为夹紧夹头组件时主轴20旋转方向为例进行说明：

当启动马达以使夹头组件30松开工作头时，主轴20带动夹头组件30作同向顺时针旋转运动，夹头组件30带动夹爪32旋转；同时由于螺母外套34与螺母33固定为一体，因此螺母外套34与螺母33一同随夹头组件30同向旋转并相对于承力盘41的底盘410旋转；当螺母外套34旋转到其滑动块341抵接于限位凸起416的第一侧面4163的位置时，螺母外套34与承力盘41一同固定而不能再随夹头组件30一同旋转；此时，芯体31随主轴20继续做同向旋转运动，3个夹爪32沿背离芯体31前部310的方向在斜孔314内向靠近动盘43的方向移动，此时夹爪32与动盘43处于分离状态；当夹爪32的末端移动至外侧壁433与内侧壁435之间并与动盘43之间产生压力和摩擦力，动盘43的凸耳437抵接于抵压元件47上并沿顺时针方向挤压抵压元件47，以将夹爪32与动盘43之间的压力传递至抵压元件47上，使承力盘41产生运动的趋势。当夹爪32张开到最大位置时，动盘43阻止夹爪32向下运动，夹爪32随芯体31与螺母33之间还在相对转动，从而在两者之间产生很大的内应力。

请参看图9，当启动马达以使夹头组件30由最大松开状态向夹紧状态切换时，主轴20带动夹头组件30作同向逆时针旋转运动，夹头组件30带动夹爪32、螺母33以及螺母外套34一同随夹头组件30同向旋转；此时螺母外套34的滑动块341于滑动空间4161内由第一侧面4163向第二侧面4165方向滑动，以为应力释放装置40提供压力释放时间；动盘43的凸耳437沿一侧的槽壁4241滑入沟槽424内并沿相对的另一侧的槽壁424滑出沟槽424并挤压弹性元件45，且同时抵压元件47沿倾斜的槽壁4241滑入沟槽424内，夹爪32与动盘43的压力消除，释放夹爪32与螺母33之间的压力；当螺母外套34的滑动块341抵接于第二侧面4165上时，螺母外套34与承力盘41一同固定而不能再随夹头组件30一同旋转，芯体31随主轴20继续做同向旋转运动，夹爪32接近动盘43的一端与动盘43分离处于自由状态，夹爪32沿靠近芯体31前部310的方向在斜孔314内位移以形成夹持工作头的夹持位。由于此时夹爪32与螺母33之间的内应力以通过应力释放装置40释放，因此减小了夹爪32回复夹持状态所需要的扭矩。

请参看图10，当卸力结束后，由于夹爪32与动盘43之间的压力释放，动盘43在弹性元件45的作用下重新滑入沟槽424内，抵压元件47顺着槽壁4241滑出并抵接于抵接部4201与凸耳437之间。

本发明实施例中，夹头组件30上设置有应力释放装置40，应力释放装置40将夹爪32与螺母33之间的内应力的消除是通过：动盘43的凸耳437沿槽壁4241滑出沟槽424，动盘43通过端面摩擦接触带动抵压元件47沿倾斜的槽壁4241滑入沟槽424内，夹爪32与动盘43之间的轴向距离变大，两者的压力消除，减小夹爪32与螺母33之间的压力，从而释放两者之间的内应力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.应力释放装置，用于释放动力工具内夹头组件的内应力，所述动力工具包括主轴，所述夹头组件用于锁紧和释放工作附件且包括与所述主轴连接的芯体，相对所述芯体活动设置的多个夹爪，以及套设于所述芯体外侧的螺母外套，所述螺母外套与所述芯体相对运动能够驱动所述多个夹爪相对于所述芯体合拢和张开；其特征在于，所述应力释放装置包括：

承力盘，设置在所述主轴和所述芯体之间；

动盘，可转动地连接于所述承力盘上；及

设置于所述动盘与所述承力盘之间的卸力组件；

当所述夹爪在最大张开状态附近时，所述夹爪抵持于所述动盘上；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述夹爪随所述芯体同向旋转并带动所述动盘相对于所述承力盘运动以将所述夹头组件的内应力通过所述卸力组件释放。

2.如权利要求1所述的应力释放装置，其特征在于：所述卸力组件包括弹性元件，所述弹性元件设置于所述动盘和所述承力盘之间。

3.如权利要求2所述的应力释放装置，其特征在于：所述动盘面向所述承力盘的一端设有凸耳，所述承力盘上设有分隔部，所述弹性元件位于所述动盘的凸耳和承力盘的分隔部之间；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述动盘随所述夹爪转动从而使所述凸耳向所述分隔部方向推压所述弹性元件。

4.如权利要求3所述的应力释放装置，其特征在于：所述卸力组件还包括抵压元件，所述承力盘上设有位于相邻两个分隔部之间的沟槽，所述沟槽包括与所述底盘表面倾斜连接的槽壁，所述抵压元件位于所述动盘的凸耳和所述承力盘的分隔部之间，所述凸耳滑动收容于所述沟槽内；当所述夹爪在最大张开状态附近时，所述夹爪抵持于所述动盘上使所述凸耳沿所述槽壁推抵所述抵压元件；当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时，所述动盘随所述夹爪转动并沿所述槽壁滑出所述沟槽，所述抵压元件滑入所述沟槽。

5.如权利要求4所述的应力释放装置，其特征在于：所述弹性元件为弹簧，所述抵压元件为滚柱。

6.如权利要求3所述的应力释放装置，其特征在于：所述承力盘包括沿轴向套设于所述芯体上的底盘及凸出于所述底盘的轴体；所述分隔部与所述轴体朝同一侧凸出与所述底盘上，所述动盘沿轴向穿设于所述轴体上；所述夹头组件还包括与所述夹爪连接的螺母，所述螺母外套连接于所述螺母外并当所述夹爪相对于所述芯体由最大张开状态向合拢状态切换时可转动地连接于所述承力盘上以为所述卸力组件预留卸力时间。

7.如权利要求6所述的应力释放装置，其特征在于：所述承力盘上设有多个分隔部，所述相邻两个分隔部之间形成一个收容空间，所述承力盘还包括若干限位凸起，所述相邻两个限位凸起之间界定形成一个与所述收容空间部分重合的滑动空间；所述螺母外套面向所述底盘的末端凸出有滑动块，所述滑动块可随所述芯体滑动收容于所述滑动空间内。

8.如权利要求6所述的应力释放装置，其特征在于：所述轴体远离所述底盘一端的外表面沿圆周方向开设有卡位槽，所述应力释放装置还包括限位件，所述限位件卡设于卡位槽内，用于限制所述动盘相对于所述底盘在轴向上的行程。

9.如权利要求6所述的应力释放装置，其特征在于：所述底盘背向所述夹爪表面的边缘凸出形成若干齿部，所述动力工具还包括机壳以及所述机壳内的离合器，所述离合器与所述齿部啮合以使所述承力盘与所述机壳保持相对静止。

10.动力工具，其特征在于：包括

机壳；

设置于机壳内的马达；

由马达驱动输出旋转动力的主轴，

夹头，用于锁紧和释放工作附件，所述夹头包括与主轴连接的芯体，相对芯体活动设置的多个卡爪，以及套设于芯体外侧的夹套，所述夹套与芯体相对运动能够驱动所述多个卡爪相对于芯体合拢和张开；

设置于所述机壳内的离合器；及

应力释放装置，所述应力释放装置为权利要求1-9中任意一项所述的应力释放装置。