CN110315103A - 可快速更换的筒夹夹紧组件 - Google Patents

Abstract

一种夹紧组件，包括筒夹适配器和可移动地设置在该筒夹适配器中的膨胀套筒、以及可移动地设置在该膨胀套筒中的拉销。该膨胀套筒与该拉销协作以限定容纳系统，该容纳系统被构造为将该膨胀套筒维持在筒夹适配器内的轴向范围和径向范围内。在该轴向范围内该拉销在该膨胀套筒中的轴向移动致使该膨胀套筒的一部分径向地向外膨胀到预定的最大直径，以将该筒夹可释放地夹紧在该筒夹适配器中。

Description

可快速更换的筒夹夹紧组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月29日提交的题为“Quick Change Collet ClampingSystem(快速更换式筒夹夹紧系统)”的共同拥有且共同未决的申请号为62/649,742的美国临时申请的优先权，其全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于将筒夹可释放地固定到车床或任何其他类型的机床上的手动和/或自动快速更换式夹紧组件、更具体地涉及如下的一种夹紧组件，该夹紧组件具有筒夹适配器，该筒夹适配器具有膨胀套筒和拉销，该膨胀套筒可移除地设置在该筒夹适配器中并且其上具有夹紧部分，该拉销延伸穿过该膨胀套筒中的孔，使得该拉销的一部分接合膨胀套筒，从而致使该夹紧部分响应于该拉销相对于该膨胀套筒的轴向移位而径向地向外移动，以将该筒夹可释放地固定在该筒夹适配器中。

本发明进一步涉及一种用于从夹紧组件中移除筒夹的取出工具。

背景技术

筒夹是具有两个或更多个“夹爪”的装置，比如工具或工件等物体可以被定位在“夹爪”之间。这些夹爪形成围绕物体的套环。筒夹的这些夹爪被构造为通过径向向内偏转来围绕物体束紧。可以通过围绕筒夹的圆周推动适合的机构(例如，筒夹适配器)，来使这些夹爪径向地向内偏转。在被称为内拉筒夹的另一种类型的筒夹中，筒夹是锥形的并被拉杆拉到套筒(例如，筒夹适配器)中以使夹爪围绕工具或工件束紧。筒夹典型地由钢制成，这允许夹爪相对于彼此是足够柔性的，以允许夹爪挠曲并固持工具或工件。

筒夹被固持在夹紧装置(例如，筒夹适配器和拉杆)中，该夹紧装置连接至可以旋转的轴上，该轴进而使工具或工件旋转。在工具被夹紧在筒夹中并旋转的情况下，使工具接合工件或被工件接合。在工件被夹紧在筒夹中并旋转的情况下，工件接合工具或被工具接合。

通常手动地装配和更换筒夹，并且装配时间通常被认为太长。并且，筒夹的装配总是需要操作员的手动干预，这导致在无人轮班时无法进行生产。典型地，将筒夹拧在拉杆上并用销进行成角度定向。通常，必须将此销取下以将筒夹拧在拉杆上，然后将此销放回到其在筒夹适配器中的位置。此过程不是用户友好的，并且将销放回键槽时可能会损坏筒夹。

因此，需要改进的连接，以允许更快且更容易的手动装配时间和/或筒夹的自动装配。

工具或工件的旋转准确度会影响从工件上去除切屑(例如，金属碎屑)的过程。特别地，工具或工件的旋转准确度典型地随着沿着旋转轴线的同心度而变。通过机械夹紧实现的同心度在旋转过程中通常是不足的或受损的，从而导致偏离(runout)。这种偏离会对成品工件产生不利影响。拉动装置的多个操作循环可能导致同心度在每个循环之间改变，从而导致不一致和不可接受的偏离准确度。

筒夹通过合适的紧固件可移除地附接到拉杆。然而，筒夹与筒夹适配器之间的引导直径部上通常存在间隙。由于不同的原因，比如机床夹紧系统中的摩擦变化、机床或工件上的夹紧力的变化(比如压力、方向、脉动、振动、加工力或者其他外部影响)、不同夹紧循环之间主轴的不同角度方向、灰尘、碎屑、磨损和温度的影响，这种间隙导致筒夹和旋转轴线之间的同心度变化。

因此，需要改进筒夹与拉杆之间的连接并且增强筒夹在筒夹适配器中的固持和引导。还需要一种装载和取出筒夹的自动过程。

发明内容

根据本文所示的方面，披露了用于可释放地夹紧筒夹的夹紧组件。该夹紧组件包括筒夹适配器和可移动地设置在筒夹适配器中的膨胀套筒。该夹紧组件包括可移动地设置在该膨胀套筒中的拉销。该膨胀套筒与该拉销协作以限定容纳系统，该容纳系统被构造为将该膨胀套筒维持在筒夹适配器内的轴向范围(envelope)和径向范围(envelope)内。在该轴向范围内该拉销在该膨胀套筒中的轴向移动致使该膨胀套筒的一部分径向地向外膨胀到预定的最大直径，以将该筒夹可释放地夹紧在该筒夹适配器中。

根据本文所示的方面，提供了一种用于可释放地夹紧筒夹500的夹紧组件100，该夹紧组件100包括：筒夹适配器600，该筒夹适配器包括关于纵向轴线A同心的第一内表面601，602，603，604，606，607，609，610，该第一内表面限定了第一孔600B，该第一孔600B从筒夹装载端600C延伸到该筒夹适配器600的拉杆接纳端600A；膨胀套筒400，该膨胀套筒可移除地设置在该第一孔600B中并与该第一内表面601，602，603，604，606，607，609，610的一部分处于滑动接合，该膨胀套筒400具有限定了第二孔400B的第二内表面(402，409)，该第二孔在该膨胀套筒的其第一端401与其第二端408之间延伸，该膨胀套筒400具有绕其周围延伸的第一外表面403，404，405，406，407，410，并且该膨胀套筒400的第一外表面的一部分靠近该第一端401限定了锥形夹紧部分403；以及至少部分地可移除地设置在该第二孔400B中的拉销300，该拉销300具有第二外表面301，302，303，305，306，307，308，311；其中，该第二外表面的一部分305与该膨胀套筒400的第二内表面402的一部分接合，以致使该夹紧部分403响应于该拉销300相对于该膨胀套筒400的轴向移位而径向向外移动。

在一个实施例中，该膨胀套筒400包括两个或更多个槽，该两个或更多个槽中的每一个沿该膨胀套筒的轴向长度延伸并且从该第一端401和/或该第二端408轴向地向内延伸。

在一个实施例中，该夹紧部分403包括第一轴向支腿413A，413B和第二轴向支腿413C，413D。该第一轴向支腿和该第二轴向支腿被第一轴向槽412和第二轴向槽412周向地分开。该第一轴向槽和该第二轴向槽各自从该第一端401轴向地向内延伸。该第一轴向槽和该第二轴向槽对该夹紧部分403赋予柔性，使得该第一轴向支腿和该第二轴向支腿响应于该拉销300相对于该膨胀套筒400的轴向移位而径向挠曲。在一个实施例中，该夹紧部分403包括锥形表面。

在一个实施例中，该膨胀套筒400包括第三轴向支腿414A，414B和第四轴向支腿414C，414D。该第三轴向支腿和该第四轴向支腿被第三轴向槽411和第四轴向槽411周向地分开。该第三轴向槽和该第四轴向槽各自从该第二端408轴向地向内延伸。该第三轴向槽和该第四轴向槽对该膨胀套筒(400)赋予柔性，使得该第三轴向支腿和该第四轴向支腿响应于该拉销300相对于该膨胀套筒400的轴向移位而径向挠曲。

在一个实施例中，该筒夹适配器包括第一容纳特征，并且该膨胀套筒包括第二容纳特征。该第一容纳特征接合该第二容纳特征以将该膨胀套筒可释放地容纳在该第一孔中并将该膨胀套筒在该第一孔中的轴向移动局限于预定距离603L。

在一个实施例中，该第一容纳特征包括从该内表面601径向地向外延伸到一定深度603D的周向凹槽603，并且该第二容纳特征包括从该膨胀套筒径向地延伸到一定高度406H的周向凸出部406，以将该膨胀套筒的一部分的径向膨胀限制到被建立来防止该膨胀套筒的塑性变形的预定大小。

在一个实施例中，该周向凹槽603在其一侧包括第一锥形部604，以有助于将该膨胀套筒安装在该筒夹适配器中以及从中移除。

在一个实施例中，该周向凸出部406包括第二锥形部405，以有助于将该膨胀套筒安装在该筒夹适配器中以及从中移除。在一个实施例中，该拉销300包括在该第二外表面上的锥形部305。该锥形部被构造为将该夹紧部分403径向地向外推动以将该筒夹固定在该筒夹适配器中。

在一个实施例中，该拉销300包括在该第二外表面上的周向肩部306，以将该夹紧部分403径向向外固位，从而将该筒夹固定在该筒夹适配器中。

在一个实施例中，该第一轴向槽412和该第二轴向槽412中的一个延伸到该第三轴向支腿414A，414B和该第四轴向支腿414C，414D中的一个中。在一个实施例中，该第三轴向槽411和该第四轴向槽411中的一个延伸到该第一轴向支腿413A，413B和该第二轴向支腿413C，413D中的一个中。

根据本文所示的方面，提供了一种用于从筒夹适配器中取出筒夹的筒夹取出工具700，该取出工具包括：用于可释放地抓持该筒夹的一个或多个闩扣701。

在一个实施例中，该筒夹取出工具是堞形管，该堞形管具有从该管的环703R部分延伸的两个或更多个支腿703L。相邻支腿对被相应的槽703间隔开。该闩扣包括围绕该管的内表面延伸的周向凹槽701G。该周向凹槽被构造为接纳围绕该筒夹的外表面延伸的唇部509L。

在一个实施例中，该凹槽701包括一个或多个轴向接合区702，这些轴向接合区被构造为接合该筒夹的一部分。可以组合任何前述实施例。

附图说明

现在参考附图，这些附图是示例性实施例，并且其中，相同的元件具有相同的标号：

图1是本发明的具有筒夹、筒夹适配器和拉杆的夹紧组件被示为处于被夹紧位置的立体图；

图2是图1的夹紧组件处于取出位置的立体图，其中该夹紧组件具有被夹紧在其中的筒夹、连接至其上的拉杆、以及被布置用于从筒夹适配器中取出筒夹的筒夹取出工具；

图3是图1的夹紧组件处于取出位置的截面视图，其中，该夹紧组件具有筒夹、筒夹适配器、拉杆、拉销、膨胀套筒、以及筒夹取出工具；

图4A是图1的夹紧组件处于夹紧位置的截面视图，其中，该夹紧组件具有筒夹、筒夹适配器、拉杆、拉销、以及膨胀套筒；

图4B是图1的夹紧组件处于夹紧位置的截面视图，其中，该夹紧组件具有筒夹、筒夹适配器、拉杆、拉销、以及膨胀套筒；

图5是图1的夹紧组件处于松开位置的截面视图，其中，该夹紧组件具有筒夹、筒夹适配器、拉杆、拉销、以及膨胀套筒；

图6是图1的夹紧组件处于空夹位置的截面视图，该夹紧组件具有筒夹适配器、拉杆、拉销、以及膨胀套筒，但筒夹被移除；

图7A是拉销的立体图；

图7B是拉销的截面视图；

图8是膨胀套筒的立体图；

图9是筒夹的立体图；

图10是筒夹取出工具的立体图；

图11A是图5的放大视图，展示了松开位置；并且

图11B是图4A的放大视图，展示了被夹紧位置。

具体实施方式

如图1至图3所示，本披露的一些实施例涉及夹紧组件100，该夹紧组件包括拉杆200、膨胀套筒400、筒夹500和筒夹适配器600。图1示出了处于被夹紧位置的筒夹组件100，在被夹紧位置时向筒夹500施加夹紧力以将该筒夹固持在筒夹适配器600内。图2和图3示出了处于取出位置的筒夹组件100，在取出位置时，使用筒夹取出器700来从筒夹适配器600移除筒夹500，如本文中更详细地讨论的。夹紧组件100不使用任何螺旋弹簧。

参考图4A和图4B，拉杆200包括用于连接到平移装置(未示出)上的拉杆安装部分201。该平移装置被构造且定位成向拉杆200提供轴向移动力、旋转移动力或其组合。轴向移动力可以是推力或拉力。轴向拉力使得筒夹500在夹紧组件100内被夹紧在位。类似地，轴向推力使得筒夹500松开，从而使得比在夹紧位置时更容易移除。

拉杆200包括用于与拉销300连接的拉杆联接部分202。拉杆端面203与拉杆安装部分201轴向相反地布置。拉杆端面203被定位成在松开期间提供轴向移动。在一个实施例中，拉杆200包括拉杆六角件204，该拉杆六角件被定位成能够更容易地对拉杆200施加旋转力，以例如将拉杆200拧紧到平移装置或从其上移除拉杆200。

参考图4A至图4B和图7A至图7B，拉销300包括外表面301，302，303，304，305，306，307，308和311。确切地，拉销300包括拉销联接部分301。拉销联接部分301被构造为与拉杆安装部分202连接、并且将拉杆200和拉销300牢固地保持在一起。在一个实施例中，拉销联接部分301和拉杆安装部分202具有互补的螺纹区域。拉销包括与拉杆端面203连接的第一拉销面302。因此，拉杆200的轴向推动移动经由拉杆端面203传递到第一拉销面302，从而实现拉销300的轴向推动移动。沿着拉销300的长度，存在第一引导直径部303、拉销凹槽304、拉销锥形部305、周向肩部306以及第三引导直径部308。第二拉销面307定位在周向肩部306和第三引导直径部308之间。第三引导直径部308帮助维持拉销300与筒夹500之间的同心度。在一个实施例中，拉销300包括拉销六角形孔309，该拉销六角形孔延伸到拉销300中并且被定位为接纳六角形阳驱动器，以使得能够对拉销300施加旋转力，以例如将拉销300拧入拉杆200中或从中移除拉销300。在一个实施例中，拉销300包括允许固定工件的端部止动件的拉销螺纹310。拉销端面311与拉销联接部分301轴向相反地布置。拉销端面311被定位成用于顶出工件，如本文更详细讨论的。

现在参考图4A至图6，筒夹适配器600包括中空本体，该中空本体具有拉杆接纳端600A、筒夹装载端600C以及被设置在它们之间的第一孔600B，它们各自关于纵向轴线A同心。筒夹适配器600将筒夹500结合到机器主轴并且将膨胀套筒400保持在预定位置。

筒夹适配器600包括由以下限定的第一内表面：第一适配器引导直径部601、凹槽止动面602、周向凹槽603、第一锥形部604、适配器引导直径部606、适配器引入锥形部607、夹紧锥形部609以及适配器引入直径部610。第一适配器引导直径部601、适配器引导直径部606、夹紧锥形部609和适配器引入直径部610被定位且构造为使夹紧组件100的其他部件(例如，膨胀套筒400、筒夹500等)居中。适配器引入锥形部607防止在装载筒夹500时筒夹500与筒夹适配器600之间的正面碰撞。如本文中更详细讨论的，适配器引导直径部606的大小和构型被确定为在筒夹500被夹紧力偏转时接纳该筒夹。适配器引导直径部606还帮助维持筒夹500和拉杆200的同心度。

周向凹槽603具有深度603D和长度603L，并且其大小和构型被确定为接纳膨胀套筒400，如本文更详细地讨论的。筒夹适配器600包括用于将夹紧组件100结合到机器主轴上的安装部分605上。在一个实施例中，筒夹适配器600包括定向销608，该定向销的大小和构型被确定为将筒夹500一致地定向并防止其进行旋转移动，如本文更详细地讨论的。

如图4A至图6和图8所示，拉销300的一部分位于膨胀套筒400内。该膨胀套筒包括第一端401，该第一端与第二端408轴向相反，其中，二者之间具有第二孔400B。在一个实施例中，该第一端包括引入锥形部410，该引入锥形部通过限制筒夹500与膨胀套筒400之间的正面碰撞(例如，接触或接合)而能够更容易地装载筒夹500，如本文更详细地讨论的。第一端401被定位成与第二拉销面307连接。因此，拉销300的轴向拉动移动经由第二拉销面307传递到第一端401，从而实现膨胀套筒400的轴向拉动移动。第二端408被定位成与拉杆端面203连接。因此，拉杆200的轴向推动移动经由拉杆端面203传递到第二端408，从而实现膨胀套筒400的轴向推动移动。

膨胀套筒400是柔性构件、包括内表面和外表面，该内表面包括内表面402和409，该外表面包括夹紧部分403、凸缘取出面404、第二锥形部405、周向凸出部406、凸缘止动面407、以及套筒引入锥形部410。内表面402和409被构造为与拉销300连接并且维持与其的同心度。第一引导直径部303防止内表面409在第二端408处缩拢。周向肩部306防止内表面402在第一端401处缩拢。当将拉销300进一步推入夹紧组件100中时，周向肩部306移动超过第一端401，该第一端替代地与拉销凹槽304对齐。拉销凹槽304的减小的直径允许膨胀套筒在第一端401处缩拢，从而使得能够更容易地从第一端401施加或移除筒夹500。当随后拉动拉销时，拉销锥形部305引导第一端401膨胀回到周向肩部306。

周向凸出部406定位于筒夹适配器600中的周向凹槽603内。周向凸出部406与周向凹槽603之间的相互作用将膨胀套筒400维持在第一孔600B内相同的总体轴向位置内，并且进一步防止膨胀套筒400径向过度膨胀。第一引导直径部303起作用将周向凸出部406维持在周向凹槽603内。周向凸出部406具有长度406L和高度406H，并且包括凸缘止动面407、第二锥形部405以及凸缘取出面404。凸缘止动面407被定位成与凹槽止动面602连接。因此，凸缘止动面407限制膨胀套筒400的轴向拉动移动，并且还经由该受限移动防止对筒夹500造成损坏。第二锥形部405被定位成与第一锥形部604连接。因此，第二锥形部405限制膨胀套筒400的轴向推动移动。因此，膨胀套筒400与拉销300协作以限定容纳系统，该容纳系统被构造为将膨胀套筒400保持在筒夹适配器600内的轴向范围和径向范围内。该轴向范围由周向凸出部406的长度406L和周向凹槽603的轴向长度603L限定。该径向范围由周向凸出部406的高度406H限定，其径向膨胀受到周向凹槽603的深度603D限制。在轴向范围内拉销300在膨胀套筒中的轴向移动致使膨胀套筒400的一部分(例如，轴向支腿413A、413B、413C和413D)径向地向外膨胀到预定的最大直径，以将筒夹500可释放地夹紧在筒夹适配器600中。

然而，当抽出拉销300时，膨胀套筒400可以径向地缩拢，并且第二锥形部405帮助围绕第一锥形部604引导现在直径减小的周向凸出部406，以便更容易地从筒夹适配器600中移除。凸缘取出面404起作用在松开期间经由轴向推动移动来拆卸筒夹500，如本文更详细地讨论的。

膨胀套筒400包括夹紧部分403。夹紧部分403被定位成通过将筒夹500偏转到筒夹适配器600中而将轴向移动转换成夹紧力，如本文更详细地讨论的。膨胀套筒400被部分地设置在筒夹500内部，以从筒夹500内的位置施加力。膨胀套筒400包括一个或多个后槽411和一个或多个前槽412，使得膨胀套筒的直径是灵活的。槽411和412限定轴向支腿413(图8中的413A、413B、413C和413D)和414(图8中的414A、414B、414C和414D)。膨胀套筒400包括多个轴向前支腿413(图8中的413A、413B、413C和413D)。在一个实施例中，膨胀套筒400包括两个轴向前支腿413。在一个实施例中，膨胀套筒400包括五个轴向前支腿413。在一个实施例中，膨胀套筒400包括至少三个轴向前支腿413。膨胀套筒400还包括多个轴向后支腿414(图8中的414A、414B、414C和414D)。在一个实施例中，膨胀套筒400包括两个轴向后支腿414。在一个实施例中，膨胀套筒400包括五个轴向后支腿414。在一个实施例中，膨胀套筒400包括至少三个轴向后支腿414。

参考图4A至图4B、图5和图9，筒夹500的大小和构型被确定为经由筒夹夹紧直径部510将工件固持并定位在夹紧组件100中。筒夹500包括筒夹槽518，使得筒夹柔性到足以在向工件施加夹紧力时径向地缩拢。

筒夹500包括第一端面501，该第一端面定位成与凸缘取出面404连接。如上所讨论的，凸缘取出面404起作用来通过抵接第一端面501而拆卸筒夹500。这种力和移动实现了从适配器夹紧锥形部609拆卸第一筒夹夹紧锥形部507，从而使得能够更容易地移除筒夹500。筒夹500包括外表面，该外表面包括第一筒夹引入锥形部502、第一筒夹引入直径部503、筒夹引入凹槽504以及第二筒夹引入直径部505，它们的大小和构型被确定为使得更容易将筒夹500装入筒夹适配器600中和膨胀套筒400上。第二筒夹引入直径部505还提供筒夹旋转轴线与筒夹适配器的旋转轴线的对准(如果筒夹旋转轴线与筒夹适配器的旋转轴线之间存在角度偏差的话)，并且帮助在安装筒夹期间维持筒夹500与筒夹适配器600同心。

筒夹500的外表面还包括筒夹引导直径部506和第一筒夹夹紧锥形部507。第一筒夹夹紧锥形部507进一步用于使筒夹500在筒夹适配器600内居中。筒夹引导直径部506的偏转是夹紧部分403沿筒夹500的内表面轴向移动的结果。筒夹500的内表面包括第一筒夹内直径部512、第二筒夹夹紧锥形部513、第二筒夹内直径部514、第二筒夹引入锥形部515、以及第三筒夹引入直径部516。第一筒夹内直径部512、第二筒夹内直径部514以及第三筒夹引入直径部516帮助维持筒夹500之间的同心度。第二筒夹引入锥形部515通过与套筒引入锥形部410的相互作用而易于将筒夹500安装在膨胀套筒400上。

随着夹紧部分403与第二筒夹夹紧锥形部513接触，向筒夹500施加径向力，这使筒夹500的外表面径向地偏转。该径向力将筒夹500的外表面(比如筒夹引导直径部506)推入筒夹适配器600的内表面中、并将筒夹500夹紧在位。

筒夹500包括定向键槽511，该定向键槽被构造为与来自筒夹适配器600的定向销608对准。在一个实施例中，定向键槽511包括引入角519(参见图9)，以使得更容易将定向键槽511与定向销608对准。

现在参考图3、图4B和图10，本披露的一些实施例涉及允许从筒夹适配器600中取出筒夹500的筒夹取出工具700。筒夹取出工具700包括用于抓取筒夹500的至少一个闩扣701。闩扣701包括周向凹槽701G，该周向凹槽至少部分地围绕筒夹取出工具700的内表面延伸。该周向凹槽的位置和大小被确定为与筒夹取出凹槽509相互作用并接纳筒夹取出凹槽509上的唇部509L。包括至少一个轴向接合区702以接合筒夹500的一部分。在一个实施例中，轴向接合区702与筒夹500上的筒夹止动面517连接，由此限制筒夹取出工具700在被施加到筒夹500时发生轴向移动。然后，轴向施加的力可以从第一孔600B插入或移除筒夹500。在一个实施例中，筒夹500包括定向键槽508，以按与用于将筒夹500和筒夹适配器600定向的定向键槽511类似的方式将筒夹取出工具700在筒夹500上定向。

筒夹取出工具700的本体是堞形管，该堞形管具有孔705并且包括从环703R延伸的至少两个支腿703L。这些支腿703L被槽703分开，这使得筒夹取出工具700是足够柔性的以在与筒夹500接合和脱接合时径向地膨胀和收缩。在一个实施例中，筒夹取出工具700包括一个或多个手柄704，使得更容易保持和操纵筒夹取出工具700。

如图11A所示，夹紧组件100处于松开位置。在松开位置时，拉杆200使拉销300沿箭头Q1的方向移位。在松开位置时，膨胀套筒400的轴向支腿413A、413B、413C和413D处于松弛状态、并且可以被筒夹500沿箭头F1的方向径向地向内缩拢到拉销凹槽304中。在松开位置时，拉杆端面203抵接膨胀套筒400的第二轴向端408，并且在膨胀套筒400的第一端401与拉销轴向止动轴向面307之间存在轴向间隙D11。在松开位置时，膨胀套筒400的夹紧部分403不与筒夹500的夹紧锥形部513接合，并且筒夹500可以从筒夹适配器600中移除。在松开位置时，拉销300的周向肩部306不与膨胀套筒400的引导直径部402接合。

如图11B所示，夹紧组件100处于夹紧位置。在夹紧位置时，拉杆200使拉销300沿箭头Q2的方向移位。在夹紧位置时，膨胀套筒400的轴向支腿413A、413B、413C和413D处于膨胀状态并且沿箭头F2的方向背离凹槽304径向地向外延伸。在夹紧位置时，拉杆端面203与膨胀套筒400的第二轴向端408间隔开轴向间隙D10，并且膨胀套筒400的第一端401和拉销轴向止动轴向面307彼此抵住。在夹紧位置时，膨胀套筒400的夹紧部分403与筒夹500的夹紧锥形部513接合，并且筒夹500自身膨胀。筒夹500通过夹紧力而进行的膨胀消除了筒夹引导直径部506与适配器引导直径部606之间的小间隙，从而将筒夹500固定在筒夹适配器600中。这减少了偏离分散并且还使筒夹500在夹紧位置更精确地居中。在夹紧位置时，拉销300的周向肩部306坐于膨胀套筒400的引导直径部402上，以将轴向支腿413A、413B、413C和413D固位在膨胀状态。

从夹紧组件100中移除筒夹500包括将拉杆200向前推动穿过筒夹适配器600并朝向筒夹装载端600C推动。拉杆200使拉销300随之移动。拉杆端面203再次与第二轴向端408进入抵接接触，从而使膨胀套筒400移位。随着膨胀套筒400移位，周向凸出部406在周向凹槽603中移位。随着周向凸出部406朝向筒夹端面501移位，它最终在凸缘取出面404处抵接筒夹端面501，并沿箭头Q1的方向向筒夹500提供移除力。夹紧部分403与第二筒夹夹紧锥形部513之间的接触也被这种轴向移动所去除，从而减小筒夹500对筒夹适配器600施加的径向力。因此，筒夹500更容易从第一孔600B中移除。

夹紧组件100允许对筒夹500进行快速的手动和/或自动更换或附接。

虽然已经参考各种示例性实施例描述了本披露，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物来替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，意图是，本发明不限于作为实施本发明的最佳方式所披露的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

表1提供了元件标号的清单和描述，包括功能和接触构型。特别地，第1列标识了在图1至图11B中的一个或多个图上采用的元件标号；第2列提供对元件标号的描述；第3列标识了特定元件的功能或目的；第4列描述了使用该元件时的夹紧情况，包括取出筒夹500、夹紧位置(例如，图11B)、松开位置(例如，图11A)以及从筒夹适配器600移除筒夹500的空构型(例如，图6)；第5列标识了元件与配合部件的接触类型，包括支承接触、固定接触、引导接触、和无接触的自由布置；第6列标识了第1列中标识的元件所接触或连接的其他元件标号。

表1

Claims (17)

1.一种用于可释放地夹紧筒夹(500)的夹紧组件(100)，该夹紧组件(100)包括：

筒夹适配器(600)；

可移动地设置在筒夹适配器中的膨胀套筒(400)；

可移动地设置在该膨胀套筒中的拉销(300)；

该膨胀套筒与该拉销协作以限定容纳系统，该容纳系统被构造为将该膨胀套筒维持在该筒夹适配器内的轴向范围和径向范围内；

其中，在该轴向范围内该拉销在该膨胀套筒中的轴向移动致使该膨胀套筒的一部分径向向外膨胀到预定的最大直径，以将该筒夹可释放地夹紧在该筒夹适配器中。

2.一种用于可释放地夹紧筒夹(500)的夹紧组件(100)，该夹紧组件(100)包括：

筒夹适配器(600)，该筒夹适配器包括关于纵向轴线(A)同心的第一内表面(601，602，603，604，606，607，609，610)，该内表面限定了第一孔(600B)，该第一孔(600B)从筒夹装载端(600C)延伸到该筒夹适配器(600)的拉杆接纳端(600A)；

膨胀套筒(400)，该膨胀套筒可移除地设置在该第一孔(600B)中并与该第一内表面(601，602，603，604，606，607，609，610)的一部分处于滑动接合，该膨胀套筒(400)具有限定了第二孔(400B)的第二内表面(402，409)，该第二孔在该膨胀套筒的第一端(401)与第二端(408)之间延伸，该膨胀套筒(400)具有绕其周围延伸的第一外表面(403，404，405，406，407，410)，并且该膨胀套筒(400)的第一外表面的一部分靠近该第一端(401)限定了夹紧部分(403)；以及

至少部分地可移除地设置在该第二孔(400B)中的拉销(300)，该拉销(300)具有第二外表面(301，302，303，304，305，306，307，308，311)；

其中，该第二外表面的一部分(305)与该膨胀套筒(400)的第二内表面(402)的一部分接合，以致使该夹紧部分(403)响应于该拉销(300)相对于该膨胀套筒(400)的轴向移位而径向向外移动。

3.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该膨胀套筒(400)包括至少两个槽，该至少两个槽沿该膨胀套筒的轴向长度延伸并且从该第一端(401)和该第二端(408)中的至少一个轴向地向内延伸。

4.如权利要求3所述的夹紧组件，其中，该夹紧部分(403)至少包括第一轴向支腿(413A，413B)和第二轴向支腿(413C，413D)，该第一轴向支腿和该第二轴向支腿被第一轴向槽(412)和第二轴向槽(412)周向地分开，每个轴向槽从该第一端(401)轴向地向内延伸，其中，该第一轴向槽和该第二轴向槽对该夹紧部分(403)赋予柔性，使得该第一轴向支腿和该第二轴向支腿响应于该拉销(300)相对于该膨胀套筒(400)的轴向移位而径向挠曲。

5.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该夹紧部分(403)包括锥形表面。

6.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该膨胀套筒(400)至少包括第三轴向支腿(414A，414B)和第四轴向支腿(414C，414D)，该第三轴向支腿和该第四轴向支腿被第三轴向槽(411)和第四轴向槽(411)周向地分开，每个轴向槽从该第二端(408)轴向地向内延伸，其中，该第三轴向槽和该第四轴向槽对该膨胀套筒(400)赋予柔性，使得该第三轴向支腿和该第四轴向支腿响应于该拉销(300)相对于该膨胀套筒(400)的轴向移位而径向挠曲。

7.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该筒夹适配器包括第一容纳特征，并且该膨胀套筒包括第二容纳特征，并且其中，该第一容纳特征接合该第二容纳特征以将该膨胀套筒可释放地容纳在该第一孔中并且将该膨胀套筒在该第一孔中的轴向移动限制在预定距离(603L)内。

8.如权利要求7所述的夹紧组件，其中，该第一容纳特征包括从该内表面(601)径向向外延伸到一定深度(603D)的周向凹槽(603)，并且该第二容纳特征包括从该膨胀套筒径向向外延伸到一定高度(406H)的周向凸出部(406)，以将该膨胀套筒的一部分的径向膨胀限制到为了防止该膨胀套筒发生塑性变形而建立的预定大小。

9.如权利要求8所述的夹紧组件，其中，该周向凹槽(603)在其一侧包括第一锥形部(604)，以有助于将该膨胀套筒安装在该筒夹适配器中以及从中移除。

10.如权利要求8所述的夹紧组件，其中，该周向凸出部(406)包括第二锥形部(405)，以有助于将该膨胀套筒安装在该筒夹适配器中以及从中移除。

11.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该拉销(300)包括在该第二外表面上的锥形部(305)，该锥形部被构造为将该夹紧部分(403)径向地向外推动以将该筒夹固定在该筒夹适配器中。

12.如权利要求2所述的夹紧组件，其中，该拉销(300)包括在该第二外表面上的周向肩部(306)，以将该夹紧部分(403)径向向外固位，从而将该筒夹固定在该筒夹适配器中。

13.如权利要求4所述的夹紧组件，其中，该第一轴向槽(412)和该第二轴向槽(412)中的一个延伸到该第三轴向支腿(414A，414B)和该第四轴向支腿(414C，414D)中的一个中。

14.如权利要求4所述的夹紧组件，其中，该第三轴向槽(411)和该第四轴向槽(411)中的一个延伸到该第一轴向支腿(413A，413B)和该第二轴向支腿(413C，413D)中的一个中。

15.一种用于从筒夹适配器中取出筒夹的筒夹取出工具(700)，该取出工具包括：

用于可释放地抓持该筒夹的至少一个闩扣(701)。

16.如权利要求15所述的筒夹取出工具(700)，进一步包括堞形管，该堞形管具有从该管的环(703R)部分延伸的至少两个支腿(703L)，相邻的支腿对被相应的槽(703)间隔开，并且其中，该至少一个闩扣包括围绕该管的内表面延伸的周向凹槽(701G)，该周向凹槽被构造为接纳围绕该筒夹的外表面延伸的唇部(509L)。

17.如权利要求15所述的筒夹取出工具(700)，其中，该凹槽(701)包括至少一个轴向接合区(702)，该至少一个轴向接合区被构造为接合该筒夹的一部分。