CN110170930A - 能高效定位和夹紧工件的台虎钳 - Google Patents

Abstract

能高效定位和夹紧工件的台虎钳主要解决现行的台虎钳靠旋转单头螺纹丝杠而改变螺母的位置来调节两钳口张口距离，速度很慢，操作极为不方便的问题。本专利的主要结构由以下零件组成：增加五个零件，先导块，换向杆，提拉杆，开合丝母，转换手柄等(其余同于传统台虎钳的零件不再赘述)。它是利用改变一对互相啮合的丝杠和开合丝母的相互位置，来调节和定位两钳口张口距离。特别是在频繁变更被夹紧工件尺寸的情况下，更能显示出它的优越性。操作动作简单：仅需操作螺旋紧把即可。全部时间仅需二三秒钟。本发明充分考虑了使用者的操作习惯，保留了大部分现行台虎钳的结构和设计，充分考虑了制造的工艺性和制造的成本，因而更加简单实用，易于推广。

Description

能高效定位和夹紧工件的台虎钳

所属技术领域：

本发明涉及一种能夹持各种形状工件的手动五金工具，尤其是根据被夹紧工件的尺寸能实现快速调节和定位两钳口张口距离的台虎钳。

背景技术：

目前，公知的台虎钳在使用时，根据被夹紧的工件尺寸，来调节两个钳口的距离。通过旋转动钳口上的单头螺杆与定钳口座上的单头螺母的配合旋进和旋出，来带动动钳口和滑座左右移动，进而改变两钳口间的距离。若要夹紧工件，则顺时针旋转手柄，若要松开工件，则逆时针旋转手柄。若螺母，螺杆的螺距为T＝4mm，需要调节的距离L＝120mm，则螺杆要旋转的圈数N＝L/T＝30圈。若每秒钟旋转1圈，要旋转手柄30圈，耗时30秒，即半分钟。即费力，又费时，极为不便。

发明专利内容：

本发明解决其技术问题所采用的技术是：利用一对互相啮合的丝杠和开合丝母(齿形为矩形)来传导压力和扭矩，利用该两个齿条分开后(即脱离接触后)，可迅速推拉调节丝杠和开合丝母间的的相对位置，进而可改变两钳口的距离。调整到位后，丝杠和开合丝母互相啮合后，使用螺旋紧把夹紧工件。操作简捷。大大节省辅助时间。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1：本发明的结构图和处于调整状态图。

图2：本发明处于夹紧状态时的结构图。

图3：动钳口和丝杠支撑板

图4：定钳口

图5：丝杠，转动手柄和压簧

图6：导向块 图12：开合丝母及转轴

图7：定钳口紧铁 图13：压圈

图8：变向杆 图14：底座

图9：提拉杆 图15：受力简图

图10，转换手柄 图16：运动简图

图11：开合丝母固定座 图17：三维立体图

具体实施方式：

本发明有以下主要零部件构成：

(1)丝杠，(2)转动手柄，(3)压簧，(4)动钳口，(5)定钳口紧铁，(6)导向块，(7)变向杆，(8)浮动销，(9)复位簧，(10)转换手柄，(11)浮动销，(12)提拉杆，(13)定钳口座，(14)底座，(15)压圈，(16)丝杠支撑板，(17)开合丝母固定座，(18)开合丝母和转轴，(19)固定销轴。

动钳口(4)和丝杠支撑板(16)图3：与传统的台虎钳的动钳口不同的是，在其底部滑道处增加了三个支撑板，在端头增加一个丝杆支撑板(16)。用以解决在台虎钳处于工作状态时，在开合丝母向下的作用力，而使丝杠产生的弯曲变形的问题。组装上丝杆后的合件是该发明的核心部件。

螺旋紧把(2)和丝杆(1)(图5)的作用是：丝杆的螺距为4mm，矩形螺纹。推拉移动动钳口合件，在动钳口和定钳口已经定位的基础上，起到夹紧和松开工件的作用。顺时针旋转是夹紧工件，逆时针旋转是松开工件。

定钳口紧铁(5)图7：其上开一矩形凹槽和圆孔，使导向块能左右移动。

定钳口座(13)图4：其顶部φ10横孔是为导向块(6)提供滑道。紧挨着的横孔是为安装复位簧(9)和转换手柄(10)的。中部的孔是安装变向杆的固定销轴(19)。正中间竖槽是安装变向杆(7)的空间。

导向块(6)图(6)：受到工件挤压而向右移动4mm，带动变向杆转动。

变向杆(7)图(8)：将导向块的横向移动转变成提拉杆(12)的垂直运动。

提拉杆(12)图(9)：它的上下垂直运动带动开合丝母(18)转动。

转换手柄(10)图(10)：可实现快速调节操作模式和常规操作模式的转化。

开合丝母固定座(17)图(11)：用于固定开合丝母和为它提供滑道。

开合丝母和转轴(18)图(12)：开合丝母螺距也是4mm矩形螺纹，为便于于丝杆配合，其螺纹的牙形为1.5左右的厚度。与丝杆分离时，可快速调节定位；与丝杆啮合时，可承受载荷。

底盘(14)图(14)、压圈(15)图(13)其作用和结构尺寸没有任何变化，仍保留着原设计。

操作程序：

(1)，用右手握着丝杆(1)端部和转动手柄(2)，左手拿着要夹紧的工件并靠紧导向杆(6)。

(2)，用右手推动，使动钳口合件快速向右滑动，并推动工件压动先导块(6)移动4mm。使先导块表面与动钳口紧铁(5)表面平齐。

(3)，顺时针旋转螺旋紧把(1)，即可将工件夹紧。

(4)，要松开工件，则需逆时针旋转转动手柄(2)，动钳口(4)左移，先导块(6)弹出，工件被松开。至此，完成一个工作循环。

两种操作模式的转换；

通过转动转换手柄(10)，可实现快速调节定位和常规操作模式的转化。

动作原理：

(1)，初始状态：见图(1)，在复位簧(9)的作用下，先导块(6)顶部平面突出定钳口紧铁(5)侧平面4mm。此时，开合丝母(19)与丝杆(1)完全脱离。因而，丝杆可左右自由移动，进而可实现两钳口距离的快速调节。

(2)，夹紧工件：当先导块(6)受到工件挤压而向右移动4mm，带动变向杆(7)转动，它的作用带动提拉杆(12)向下移动4mm。开合丝母(18)转轴顺时针转动1.6度(大约6mm)，见图(16)。此时可能出现两种情况：

(A)，使开合丝母(18)与丝杆(1)啮合，此时顺时针转动手柄(2)和丝杠(1)，工件立即被夹紧。

(B)，开合丝母(18)与丝杆(1)没能正确啮合，开合丝母(18)骑在丝杆(1)上，此时顺时针转动丝杠(1)，最多转0.5圈，便会完全啮合，继续转动丝杆，工件立即被夹紧。

(3)，松开工件：逆时针旋转转动手柄(2)，先导块(6)向左弹出，使变向杆(7)逆时针转一角度，带动提拉杆(12)上移，又使开合丝母逆时针转动，而脱离开与丝杠的啮合。此时动钳口合件可随意左右移动。工件被松开。

受力分析：

参见图15。在工作夹紧状态下，承受载荷最大的零件就是开合丝母(18)。丝杆使它受到一个向左的压力Q和垂直向下的重力P。两个力的合力为F。在合力F的作用下，开合螺母受到一个逆时针方向的主力矩M。M＝L*F(L是合力F到原点的垂直距离)。Q越大，合力F也越大。M随之增大，这就保证了在夹紧状态下，两齿条会越能紧密啮合，不会松动。尽管开合螺母齿条牙的厚度为1.5毫米(丝杆螺纹凹槽宽2mm，间隙大，易啮合)，但包角＞90度，同时啮合的齿数＞4，根据材料的许用剪切应力和许用挤压应力，则两齿条和销轴承受数吨的压力都不会被损坏。也不会出现两齿条互相打滑而造成的定位失效。

Claims (4)

1.权利要求(1)：能高效定位和夹紧工件的台虎钳，其特征是：与丝杠(1)配合的开合丝母(18)为等螺距螺母剖开的一部分，利用其与丝杠分离开后，可快速移动和调节两钳口距离；利用其与丝杠啮合后，又可传递压力和扭矩。

2.根据权利要求(1)所述的能高效定位和夹紧工件的台虎钳，其特征是：利用换向杆(7)的作用，使先导块(6)的横向水平运动转变成提拉杆(12)的垂直上下方向的运动。

3.根据权利要求(1)所述的能高效定位和夹紧工件的台虎钳，其特征是：丝杠的另一端增加一支座(16)，用以改变其悬臂支撑的状态，同时在丝杠的下侧动钳口铸件上(4)增加三处辅助支撑板，用以克服丝杠与丝母啮合后，承载负荷时，使丝杠产生向下变形的侧向力。

4.权利要求(2)：能高效定位和夹紧工件的台虎钳，其特征是：当转换手柄(10)松开的情况下，换向杆能受控于先导块，可自由摆动，实现高效定位和夹紧工件的功能；当转换手柄拉紧后先导块退回原位，这时台虎钳便改变为传统的台虎钳的状态：只能靠旋转丝杠来移动动钳口合件，来定位和夹紧工件。