CN111278590B - 一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头 - Google Patents
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Abstract
提供了一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头。该夹头可包括多个夹爪、前主体、螺母、后主体和离合器。离合器可以配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动。在工作位置,离合器齿可以与后主体齿接合,使得后主体的通过驱动轴的旋转使离合器、前主体和夹爪旋转。在夹爪致动位置,离合器齿可以不与或不需要与后主体齿接合,并且后主体可以配置成相对于前主体旋转螺母,以相对于前主体移动夹爪。
Description
技术领域
示例性实施方式总体上涉及与包括钻机的动力驱动器一起使用的夹头,更具体地,涉及具有控制离合器的夹头。
背景技术
具有旋转驱动轴的动力驱动器通常可操作地连接到夹头,夹头的尺寸可调节以能够附接各种工作钻头,例如钻头或由驱动轴旋转的其它工具。夹头通常采用可移动夹爪,这些夹爪可操作以调节夹头中用于容纳工作钻头的开口的直径。传统夹头的夹爪可以通过相对于夹爪旋转外套筒来调节。这样,套筒的旋转可以操作以改变夹头中用于容纳工作钻头的开口的尺寸。然而,对于传统夹头来说,由于套筒操作为控制夹爪开口尺寸,所以当使用动力驱动器时,套筒通常与夹爪一起旋转。当使用动力驱动器时,套筒的高速旋转通常会引起一些问题,诸如安全问题和由于损伤附近表面而损坏表面。此外,一些夹头可允许套筒由使用者保持静止,同时动力驱动器转动驱动轴以改变夹爪开口的尺寸。然而,当执行该操作时,许多传统的夹头设计成使得夹爪仍然随着驱动轴旋转,从而使得由于夹爪的旋转难以将例如工作钻头安装在夹爪开口中。
发明内容
根据一些示例性实施方式,提供了一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头。夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿。该夹头可进一步包括前主体。在这方面,多个夹爪可配置成与前主体一起围绕夹头的中心轴线旋转。此外,多个夹爪还可配置成相对于前主体沿打开或闭合方向移动。夹头还可以包括螺母,该螺母与夹爪的至少一些夹爪齿可操作地连接,使得螺母相对于前主体的旋转使夹爪相对于前主体移动。夹头还可以包括后主体,后主体包括后主体齿。在这方面,后主体可以配置成与动力驱动器的驱动轴一起旋转。此外,夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以可操作地连接到前主体,使得离合器与前主体一起旋转。离合器可以配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动。在工作位置,离合器齿可以与后主体齿接合,使得后主体的通过驱动轴的旋转使离合器、前主体和夹爪旋转。在夹爪致动位置,离合器齿可以不与或不需要与后主体齿接合,并且后主体可以配置成相对于前主体旋转螺母以相对于前主体移动夹爪。
根据一些示例性实施方式,提供了另一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头。夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿。该夹头可进一步包括前主体。多个夹爪可配置成与前主体一起围绕夹头的中心轴线旋转。多个夹爪还可配置成相对于前主体沿打开或闭合方向移动。夹头还可包括可操作地连接到前主体的套筒,以允许相对于前主体的旋转移动,但不允许相对于前主体的轴向移动。夹头还可以包括螺母,该螺母与夹爪的至少一些夹爪齿可操作地连接,使得螺母相对于前主体的旋转使夹爪相对于前主体移动。该夹头还可以包括后主体,该后主体包括后主体齿。后主体可以配置成与动力驱动器的驱动轴一起旋转。夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以可操作地连接到前主体,使得离合器与前主体一起旋转。离合器可以配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动。在工作位置,离合器齿可以与后主体齿接合,使得后主体的通过驱动轴的旋转使离合器、后套筒、前主体和夹爪旋转。在夹爪致动位置,离合器齿不与后主体齿接合,并且后主体配置成相对于前主体、后套筒和离合器旋转螺母,以相对于前主体移动夹爪。
附图说明
已经概括地描述了一些示例性实施方式,现在将参考附图,附图不一定按比例绘制,并且其中:
图1示出了根据示例性实施方式的夹头的立体图;
图2示出了根据示例性实施方式的夹头的横截面侧视图;
图3示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的前主体的侧视图;
图4示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的离合器的立体主视图;
图5示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的部件的立体主视图,包括后主体和离合器;
图6示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的轴向横截面视图,示出了弹簧柱塞组件;
图7示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的轴向横截面视图,示出了内齿轮、中间齿轮和后主体齿轮之间的接合;
图8示出了根据示例性实施方式的图2的夹头的离合器的立体后视图;
图9示出了根据示例性实施方式的与图2的夹头相关联的静态构件的立体主视图;
图10示出了根据示例性实施方式的处于夹爪致动模式的图2的夹头的后部的横截面侧视图;
图11示出了根据示例性实施方式的处于工作模式的图2的夹头的后部的横截面侧视图;
图12示出了根据示例性实施方式的另一夹头的横截面侧视图;
图13示出了根据示例性实施方式的图12的夹头的套筒的立体主视图;
图14示出了根据示例性实施方式的与图12的夹头相关联的静态构件的立体主视图;
图15示出了根据示例性实施方式的图12的夹头的轴向横截面视图,示出了套筒和静态构件之间的可操作连接;
图16示出了根据示例性实施方式的另一夹头的横截面侧视图;
图17示出了根据示例性实施方式的图16的夹头的轴向横截面视图,示出了前主体;
图18示出了根据示例性实施方式的图16的夹头的轴向横截面视图,示出了离合器和后套筒之间的可操作连接;
图19示出了根据示例性实施方式的图16的夹头的后主体、螺母和离合器的立体侧视图;
图20示出了根据示例性实施方式的图16的夹头的立体后视图;
图21示出了根据示例性实施方式的与图16的夹头相关联的静态构件的立体主视图;
图22示出了根据示例性实施方式的处于工作模式的图16的夹头的后部的横截面侧视图;
图23示出了根据示例性实施方式的处于工作模式的图16的夹头的后部的横截面放大侧视图;
图24示出了根据示例性实施方式的处于夹爪致动模式的图16的夹头的后部的横截面侧视图;
图25示出了根据示例性实施方式的处于夹爪致动模式的图16的夹头的后部的横截面放大侧视图;
图26示出了根据示例性实施方式的另一夹头的横截面侧视图;
图27示出了根据示例性实施方式的图26的夹头的部件的立体侧视图,包括后主体和离合器;
图28示出了根据示例性实施方式的图26的夹头的前主体的立体主视图;
图29示出了根据示例性实施方式的图26的夹头的后部的横截面放大侧视图;
图30示出了根据示例性实施方式的图26的夹头的后套筒的立体后视图;以及
图31至图33示出了根据示例性实施方式的具有定位凸耳的各种配置的锁环的立体侧视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例性实施方式,在附图中示出了一些但不是所有示例性实施方式。实际上,本文描述和描绘的示例不应解释为限制本公开的范围、适用性或配置。相反,提供这些示例性实施方式是为了使本公开满足适用的法律要求。相同的附图标记始终表示相同的元件。如本文所使用的,可操作的连接应该理解为涉及直接或间接连接,在任一情况下,该直接或间接连接使得能够实现可操作地彼此连接的部件的功能性互连。
如上所述,用于与动力驱动器(例如,气钻或电钻、动力螺丝刀等)一起使用的传统夹头通常采用与驱动器一起高速旋转的外套筒。因为套筒具有相对大的表面积,所以套筒的这种旋转运动会产生由于与产品的意外物理相互作用而损伤产品从而损坏工作产品的风险。此外,如果旋转套筒接触到个人,套筒的高速旋转也可能产生受伤的风险。因此,提供一种具有套筒的夹头是有利的,该套筒不与夹头的夹爪和接合在夹爪中的工作钻头一起旋转,从而允许使用者在动力驱动器的操作过程中保持夹头的套筒。套筒通常与夹爪一起旋转,因为套筒作为组件的一个部件操作,该组件在工作钻头的安装或移除期间打开和闭合夹爪。在这方面,在传统的夹头中安装和移除工作钻头期间,夹爪和套筒相对于彼此旋转。这样,一旦例如安装了工作钻头,则套筒和夹爪在驱动器的工作操作期间一起旋转。套筒相对于夹爪的相对旋转可由使用者在操作驱动器以转动夹爪的同时保持套筒静止而产生。通过使用动力驱动器产生这种相对运动,可以实现安装期间的效率和夹爪在工作钻头上的适当的紧固。这样,在夹头的夹爪的打开和闭合过程中,利用动力驱动器的驱动轴的旋转是有利的。然而,一个技术问题是设计一种夹头,其利用驱动轴的旋转来打开和闭合夹头的夹爪,其中当动力驱动器处于工作模式时,套筒不与夹爪一起旋转。另一个技术问题是,当套筒由使用者保持就位并且驱动器用于相对运动时,许多传统的夹头在夹爪的打开和闭合期间导致夹爪旋转。夹爪的这种移动会增加从夹爪上安装和移除工作钻头的难度。因此,提供一种能够利用动力驱动器的旋转来打开和闭合夹爪而不使夹爪旋转的夹头是有利的。
根据本文所述的各种示例性实施方式中的一些,提供了一种夹头,其能够操作以解决许多传统夹头的一些或所有这些所述的和其它未陈述的技术问题,同时还实现本文所述的一些或所有优点。根据一些示例性实施方式,可以引入离合器,该离合器操作以使夹头在工作模式和夹爪致动模式之间转换,其中工作模式用于例如驱动紧固件或钻孔,夹爪致动模式用于打开和闭合夹爪。根据一些示例性实施方式,由于离合器的操作,当夹头处于夹爪致动模式时,夹爪可以旋转静止,但仍致动或向外移动到闭合位置或向内移动到打开位置,同时利用驱动轴的旋转来驱动夹爪的移动。相反地,当离合器使夹头处于工作模式时,夹爪可以配置成与驱动轴一起旋转以驱动工作钻头。根据一些示例性实施方式,在工作或夹爪致动模式中的任一模式中,夹头的套筒可以与夹头的任何旋转构件脱离并且相对于任何旋转构件自由旋转,从而实现上述一些安全和避免损坏的益处。
图1示出了根据一些示例性实施方式的示例性夹头10。在这方面,在图1中,夹头10示出为物理地连接到动力驱动器20的一部分,该动力驱动器可以是例如气动或电动工具(例如,钻机),其配置成旋转驱动轴,该驱动轴可操作地连接到夹头10。如图1所示,除了其它部件之外,夹头10可以包括夹爪11、鼻部12和套筒13。动力驱动器壳体21可以是动力驱动器20的部件。夹头10也可以限定中心轴线或中心轴线50。
图2示出了根据一些示例性实施方式的示例性夹头100。图2是夹头100和动力驱动器200的一些部件的侧视横截面图,动力驱动器200的这些部件可以与动力驱动器20相同或相似。为了定向目的,离合器150可具有前端60和后端70。如上所述,夹头100可以包括离合器150,其可操作以使夹头100在工作模式和夹爪致动模式之间转换。这样,离合器150可以移动到工作位置,以使夹头100处于工作模式,并且离合器150可以移动到夹爪致动位置,以使夹头100处于夹爪致动模式。在工作模式中,夹头100可以配置成驱动安装在夹头100的夹爪101中的工作钻头(未示出),以例如转动紧固件、钻孔等。在夹爪致动模式中,夹头100可以配置成使夹爪101打开或闭合,以允许移除或安装工作钻头。为了使夹头100在工作模式和夹爪致动模式之间转换,离合器150可以沿着中心轴线50(即旋转轴线)移动,以将后主体160连接到前主体130,或者将后主体160与前主体分离。
参考图2和3,前主体130可以通过前主体130中的夹爪通道131与夹爪101可操作地连接。在这方面,多个夹爪101可配置成移动、滑动或致动到夹爪通道131之中和之外。根据一些示例性实施方式,夹头100可以包括三个夹爪101,并且前主体130可以包括三个相关联的夹爪通道131。夹爪通道131可以操作以允许夹爪101向后移动到前主体130中(即,在夹爪打开方向上)和向前移动到前主体130之外(即,在夹爪闭合方向上)。在这方面,当夹爪101在通道131内沿夹爪闭合方向向前移动时,夹爪101可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪101在中心轴线50上前主体130前方的一点处相遇。类似地,当夹爪101在通道131内沿夹爪打开方向向后移动时,夹爪101可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪101移动远离中心轴线50上前主体130前方的该点。因此,夹爪101可在夹爪通道131中相对于前主体130移动,但是夹爪101可以可操作地连接到前主体130,使得夹爪101与前主体130一起旋转,而不管夹头100是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。
夹爪101可包括夹爪齿102,其可操作地连接到螺母115,更具体地连接到螺母螺纹116以移动夹爪101。如本文所述,螺母被描述为带螺纹以在螺母和夹爪之间产生螺旋作用,然而,本领域技术人员将理解,螺纹可以可替代地或另外地包括在夹爪上,并且术语齿的使用可以包括带螺纹的齿。根据一些示例性实施方式,夹爪101可以具有布置在夹爪101的外表面上并且从中心轴线50面向外的夹爪齿102。这样,螺母115可以布置在夹爪101的外部(即,更远离中心轴线50),并且螺母螺纹116可以面向内以与面向外的夹爪齿102可操作地连接。如本文进一步描述的,当夹头100处于夹爪致动模式时,螺母115可以相对于夹爪101旋转,以通过螺母螺纹616和夹爪齿602之间的螺旋作用使夹爪101相对于前主体130向前且合并移动、或向后且分开移动。另外,当夹头100处于工作模式时,螺母115可与夹爪101一起旋转,因此不会发生使夹爪101沿打开或闭合方向移动的相对移动。
夹头100的后主体160可以是细长的、基本上圆柱形的构件(如图5中最佳示出的),其将动力驱动器200的驱动轴210可操作地连接到夹头100。在这方面,后主体160可包括孔,该孔配置成容纳驱动轴210并将其固定到后主体160。在这方面,后主体160可配置成与驱动轴210一起旋转,而不管夹头100是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。如本文进一步描述的,后主体160还可包括围绕后主体160的外圆周壁布置并沿向后方向定向的后主体齿161。另外,后主体160可包括后主体齿轮162,其也围绕后主体160的外圆周壁布置并具有从中心轴线50向外定向的齿。
参照图2至图5,离合器150可操作以将前主体130与后主体160连接和分离,以使夹头100在工作模式和夹爪致动模式之间转换。如图4所示,离合器150可以包括将离合器150可操作地连接到前主体130和后主体160的特征。关于前主体130,离合器150可以包括布置在离合器150的内壁上的突起153,其与前主体130的通道132可操作地连接。在这方面,突起153可以与通道132可滑动地连接,以允许离合器150相对于前主体130轴向地移动(即,平行于中心轴线50移动)。突起153也可以操作以使前主体130与离合器150一起旋转。在这方面,根据一些示例性实施方式,不管夹头100是处于工作模式还是处于夹爪致动模式,突起153都可以保持在通道132内,并且因此前主体130可以在离合器150旋转时旋转,并且在离合器150旋转静止时保持旋转静止。
当离合器在工作位置和夹爪致动位置之间移动时,离合器150可相对于前主体130移动。在工作位置,离合器150可相对于前主体130沿中心轴线50(即,平行于中心轴线)在向前方向上移动。在夹爪致动位置,离合器150可相对于前主体130沿中心轴线50在向后方向上移动。在这方面,如图3中最佳地示出,前主体130可包括工作位置凹陷133和在工作位置凹陷后面的夹爪致动位置凹陷134。离合器150可以配置成容纳一个或多个弹簧柱塞组件145,该弹簧柱塞组件与工作位置凹陷133或夹爪致动位置凹陷134可操作地连接。如图6中最佳地示出,弹簧柱塞组件145可包括球146和弹簧147。根据一些示例性实施方式,多个弹簧柱塞组件(例如,三个)可以与离合器150的容纳腔相关联地布置。弹簧柱塞组件145可以与工作位置凹陷133和夹爪致动位置凹陷134一起操作,以将离合器150锁定或保持在工作位置或夹爪致动位置。在这方面,弹簧柱塞组件145可布置在离合器150的开口152内,使得弹簧偏压球146延伸到离合器150的内腔中。离合器150可以在前主体130的后端处可操作地连接到前主体130,使得突起153与通道132可操作地连接,并且取决于离合器150的位置,弹簧柱塞组件145与工作位置凹陷133或夹爪致动位置凹陷134可操作地连接。因此,当离合器150处于工作位置时,弹簧柱塞组件145可以与工作位置凹陷133可操作地连接,并且当离合器150处于夹爪致动位置时,弹簧柱塞组件145可以与夹爪致动位置凹陷134可操作地连接。
关于离合器150和后主体160之间的接合,离合器150也可相对于后主体160在工作位置和夹爪致动位置之间轴向移动。离合器150在工作位置和夹爪致动位置之间的移动可以操作,以分别使离合器齿151与后主体齿161连接和分离。在这方面,离合器150可以包括面向前的离合器齿151,以与面向后的后主体齿161可操作地连接。这样,当离合器150处于工作位置时,离合器齿151可以与后主体齿161可操作地连接,并且因此离合器150可以与后主体160一起旋转。相反,当离合器150处于夹爪致动位置时,离合器齿151可以与后主体齿161分离(即,不与其物理接触),并且因此后主体160可以相对于离合器150自由旋转。换句话说,当离合器150处于夹爪致动位置时,离合器150可以与后主体160分离,并且后主体160相对于离合器150自由旋转。
根据一些示例性实施方式,当离合器150向后移动到夹爪致动位置时,离合器150可以移动到与静态构件220可操作地连接。静态构件220可配置成相对于例如驱动轴210保持旋转静止。因此,当离合器150移动到与静态构件220可操作地连接时,离合器150也可保持为旋转静止。在这方面,根据一些示例性实施方式,静态构件220可以固定到或集成到动力驱动器200的壳体部分中。根据一些示例性实施方式,静态构件220可以是适配器(例如,适配器板),其例如粘附到或以其他方式安装在动力驱动器200的壳体部分上。如图9所示,静态构件220可包括凹部221,其配置成可操作地连接到离合器150的静态构件接合齿154(图8)。在这方面,当离合器150向后移动到夹爪致动位置中时,离合器150的静态构件接合齿154与凹部221之间的可操作连接可防止离合器150旋转,并且离合器150可相对于驱动轴210保持旋转静止。根据一些示例性实施方式,静态构件弹簧195可布置在静态构件220和离合器150之间。静态构件弹簧195可以配置成提供向前的推动力以将离合器150从夹爪致动位置移动到工作位置。
此外,当离合器150处于夹爪致动位置时,离合器150和前主体130可以与后主体160分离并且不与其一起旋转。这样,由于驱动轴210的旋转,后主体160可相对于前主体130旋转,因为当离合器150处于夹爪致动位置时,离合器150使前主体130与后主体160分离。后主体160相对于前主体130的旋转可引起夹爪101相对于前主体130移动。由于前主体130是静止的,因此夹爪101在打开或闭合方向上移动而不旋转(即,夹爪101在打开或闭合方向上移动的同时是旋转静止的)。在这方面,螺母115可固定到内齿轮120,如图2所示,该螺母可相对于前主体130旋转以使夹爪101移动。内齿轮120可以布置在将内齿轮120连接到螺母115的构件的内表面上。内齿轮120可以可操作地连接到一个或多个中间齿轮140,每个中间齿轮可以围绕相应的销135旋转。根据一些示例性实施方式,中间齿轮140可以是相对较小的齿轮(例如,相对于内齿轮120和后主体齿轮161),其操作以将内齿轮120旋转地连接到后主体齿轮161。中间齿轮140又可以可操作地连接到后主体齿轮161,该后主体齿轮与后主体160和驱动轴210一起围绕中心轴线50旋转。这样,后主体齿轮161与中间齿轮140的旋转接合、中间齿轮140与固定到螺母115的内齿轮120的旋转接合可操作,以使夹爪101移动进入或离开前主体130,当离合器150处于夹爪致动位置时,由于离合器150与静态构件220的接合而将前主体130保持在静态旋转位置。
对于所述的夹头100的部件,图10和图11示出了当离合器150处于夹爪致动位置时,即图10,以及当离合器150处于工作位置时,即图11,夹头100的一些部件的配置。在这方面,图10示出了处于夹爪致动位置的离合器150和处于夹爪致动模式的夹头100。使用者已经对离合器150施加作用力,以沿如箭头51所示的向后方向移动离合器150并进入夹爪致动位置。这样,容纳在离合器150内的弹簧柱塞组件145与前主体130的夹爪致动位置凹部134可操作地连接,从而将离合器150保持在夹爪致动位置中。离合器150还可操作地连接到静态构件220,以在驱动轴210旋转时防止离合器150和前主体130旋转。另外,离合器齿151与后主体齿161分离,因此后主体160相对于离合器150和前主体130自由旋转。由于后主体160与前主体130分离,后主体齿轮161可相对于前主体130旋转,从而使中间齿轮140和内齿轮120旋转,这使螺母115转动,以使夹爪101基于驱动轴210旋转的方向而沿打开或闭合方向移动。此外,因为前主体130由离合器150和静态构件220保持旋转静止,因此在夹爪101沿闭合或打开方向运动期间,夹爪101不旋转。值得注意的是,套筒110不与任何旋转部件可操作地连接,因此没有旋转力施加到套筒110上(除了由于与夹头100的另一部件的最小连接而产生的摩擦力),并且当夹头100处于夹爪致动模式时,套筒110相对于夹头100的其它部件自由旋转。
在图11中,离合器150已经向前移动到工作位置,并且夹头100处于工作模式。在这方面,使用者已经对离合器150施加作用力,以使离合器150沿箭头52所示的向前方向移动并进入工作位置。这样,容纳在离合器150内的弹簧柱塞组件145与前主体130的工作位置凹部133可操作地连接,从而将离合器150保持在工作位置中。离合器150与静态构件220分离,因此离合器150和前主体130相对于静态构件220自由旋转。此外,离合器齿151可操作地连接到后主体齿161,因此离合器150与后主体160一起旋转。由于离合器150可操作地连接到前主体130,因此前主体130与后主体160一起旋转,借此也旋转夹爪101和可安装在夹爪101中的工作钻头。因此,在螺母115和夹爪101之间没有相对旋转移动,因此夹爪101不在打开或闭合方向上移动。这样,驱动轴210的旋转操作以使后主体160和前主体130围绕中心轴线50一致地旋转。值得注意的是,套筒110不与任何旋转部件可操作地连接,因此没有旋转力施加到套筒110上(除了由于与夹头100的另一部件的最小连接而产生的摩擦力),并且当夹头100处于工作模式时,套筒110相对于夹头100的其它部件自由旋转。
现在参照图12,提供了另一示例性夹头300。夹头300类似于夹头100构造。然而,根据一些示例性实施方式,夹头300的套筒111可以被修改以与修改的离合器158可操作地连接。在这方面,套筒111可配置成相对于离合器158旋转,但也可配置成与离合器158一起沿中心轴线50移动或平移。这样,套筒111可与离合器158一起在工作位置和夹爪致动位置之间移动。
卡环156可以围绕离合器158安装,如图12所示,并且套筒111可以包括可操作地连接到卡环156的止挡157。由于止挡157和卡环156之间的可操作连接,当套筒111向后移动时,离合器158可以与套筒111一起移动到夹爪致动位置。止挡157还可以与卡环156相反地与离合器158可操作地连接,以允许离合器158经由套筒111向前移动到工作位置。虽然与止挡157的可操作连接促进套筒111与离合器158的接合运动,但是可操作连接不抑制套筒111相对于离合器158围绕中心轴线50旋转的能力。
参照图13至图15,根据一些示例性实施方式,套筒111还可包括布置在套筒111的内表面上的凸耳113。凸耳111可配置成与静态构件222的凹槽223可操作地连接,如图15中所示。在这方面,由于静态构件222可以相对于驱动轴210固定在静止位置,所以当套筒111和离合器158处于夹爪致动位置并且凸耳111与凹槽223可操作地连接时,套筒111也可以相对于驱动轴210保持在旋转固定位置。这样,类似于夹头100,当离合器158相对于驱动轴210保持旋转静止时,前主体130也保持静止,后主体160可以旋转并使夹爪101基于驱动轴210的旋转方向在打开或闭合方向上移动。
图16至图25示出了根据一些示例性实施方式的另一示例性夹头400及其各种部件和视图。图16是夹头400的侧视横截面图。为了定向的目的,夹头400可具有前端60和后端70。类似于夹头100,夹头400可以包括离合器450,其可操作以使夹头400在工作模式和夹爪致动模式之间转换。这样,离合器450可以移动到工作位置,以使夹头400处于工作模式,并且离合器450可以移动到夹爪致动位置,以使夹头400处于夹爪致动模式。在工作模式中,夹头400可以配置成驱动安装在夹头400的夹爪401中的工作钻头(未示出),以例如转动紧固件、钻孔等。在夹爪致动模式中,夹头400可以配置成使夹爪401打开或闭合,以允许移除或安装工作钻头。为了使夹头400在工作模式和夹爪致动模式之间转换,离合器450可以沿着中心轴线50移动,以将后主体460连接到前主体430,或者将后主体460与前主体430分离。
如图16和17所示,前主体430可经由前主体430中的夹爪通道431可操作地连接到夹爪401。在这方面,多个夹爪401可配置成移动到夹爪通道431之中和之外。根据一些示例性实施方式,夹头400可以包括三个夹爪401,并且前主体430可以包括三个相关联的夹爪通道431。夹爪通道431可以操作以允许夹爪401向后移动到前主体430中(即,在夹爪打开方向上)和向前移动到前主体430之外(即,在夹爪闭合方向上)。在这方面,当夹爪401在通道431内沿夹爪闭合方向向前移动时,夹爪401可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪401在中心轴线50上前主体430前方的一点处相遇。类似地,当夹爪401在通道431内沿夹爪打开方向向后移动时,夹爪401可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪401移动远离中心轴线50上前主体430前方的该点。因此,夹爪401可在夹爪通道431中相对于前主体430移动,但是夹爪401可以可操作地连接到前主体430,使得夹爪401与前主体430一起旋转,而不管夹头400是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。
夹爪401可包括夹爪齿402,其可操作地连接到螺母415,更具体地连接到螺母螺纹416以移动夹爪401。根据一些示例性实施方式,夹爪401可以具有布置在夹爪401的内表面上并且朝向中心轴线50面向内的夹爪齿402。这样,螺母415可设置在夹爪401的内部,并且螺母螺纹416可面向外以与面向内的夹爪齿402可操作地连接。如本文进一步描述的,当夹头400处于夹爪致动模式时,螺母415可以相对于夹爪401旋转,以通过螺母螺纹416和夹爪齿402之间的螺旋作用使夹爪401相对于前主体430向前且合并移动、或向后且分开移动。另外,当夹头400处于工作模式时,螺母415可与夹爪401一起旋转,因此不会发生使夹爪401沿打开或闭合方向移动的相对运动。
夹头400的后主体460可以是细长的、基本上圆柱形的构件,如图19中最佳示出的,图19是后主体460和螺母415从离合器450上拆卸的立体图。后主体460可将动力驱动器的驱动轴(未示出)可操作地连接到夹头400。在这方面,后主体460可包括孔,该孔配置成容纳驱动轴并将其固定到后主体460。后主体460可配置成与驱动轴一起旋转,而不管夹头400是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。如本文进一步描述的,后主体460还可包括围绕后主体460的外圆周壁布置并沿向后方向定向的后主体齿461。另外,后主体460可以与螺母415固定或集成,用于与夹爪齿402可操作地连接。
离合器450可操作以将前主体430与后主体460连接和分离,以使夹头400在工作模式和夹爪致动模式之间转换。离合器150可以包括将离合器450可操作地连接到前主体430和后主体460的特征。在这方面,前主体430可以可操作地连接到前套筒410和后套筒411。前主体430可以可操作地连接到前套筒410,使得前套筒410可以相对于前主体430旋转,但是前套筒410不可以相对于前主体430移动或者平移。在这方面,根据一些示例性实施方式,前套筒410可以相对于夹头400的任何部件自由旋转,从而允许使用者在操作可操作地连接到夹头400的动力驱动器的同时保持前套筒410。后套筒411可以配置成与前主体430一起旋转,但是后套筒411也可以配置成相对于前主体430平移或移动。在这方面,前主体430可以具有多个固定到其上的销446,后套筒411可以平行于中心轴线50在其上滑动。使用者可以接合后套筒411(例如用他们的手指)以向前移动后套筒411并使夹头400处于工作模式,以及向后移动后套筒411以使夹头400处于夹爪致动模式。
在这方面,后套筒411可以与离合器450可操作地连接。后套筒411可以与离合器450一起旋转和平移。参考图18,其是夹头400的横截面后视图,可以看出离合器450包括可操作地连接到后套筒411的凹部414的驱动凸耳455。由于离合器450的驱动凸耳455和后套筒411的凹部414之间的可操作连接,后套筒411和离合器450一起旋转。另外,离合器450和后套筒411也一起轴向移动。在这方面,后套筒411可以包括布置在离合器450的止挡470和球471之间的突起412。当后套筒411沿向后方向移动时,突起412和止挡470之间的可操作连接可以使离合器450也向后移动。此外,当后套筒411沿向前方向移动时,突起412和球471之间的可操作连接可使离合器450也向前移动,其中该球471经由离合器450中的开口459可操作地连接到离合器450。这样,后套筒411可以与离合器450一起旋转和平移,而不管夹头400是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。
当离合器450在工作位置和夹爪致动位置之间移动时,离合器450可以相对于前主体430和后主体460移动。在工作位置,离合器450和后套筒411可以沿着中心轴线50相对于前主体430和后主体460在向前方向上移动。在夹爪致动位置,离合器450和后套筒411可以沿着中心轴线50相对于前主体430和后主体460在向后方向上移动。在这方面,如图16所示,后套筒411可以包括工作位置凹陷433,以及在工作位置凹陷433的前方的夹爪致动位置凹陷434。在这方面,前主体430可以配置成将一个或多个弹簧柱塞组件445容纳在前主体430的相应腔中,该相应腔与工作位置凹陷433或夹爪致动位置凹陷434可操作地连接。根据一些示例性实施方式,弹簧柱塞组件145可以包括球和弹簧。根据一些示例性实施方式,多个弹簧柱塞组件(例如,三个)可以与前主体430相关联地布置。弹簧柱塞组件445可以与工作位置凹陷433和夹爪致动位置凹陷434一起操作,以将后套筒411并且因此将离合器450锁定或保持在工作位置或夹爪致动位置中。在这方面,弹簧柱塞组件445可以布置在前主体430中的开口内,使得弹簧偏压球可以从前主体430的腔延伸出来。因此,当离合器450处于工作位置时,弹簧柱塞组件445可以与后套筒411的工作位置凹陷433可操作地连接,并且当离合器450处于夹爪致动位置时,弹簧柱塞组件445可以与后套筒411的夹爪致动位置凹陷411可操作地连接。
关于离合器450和后主体460之间的接合,离合器450也可相对于后主体460在工作位置和夹爪致动位置之间轴向移动。在这方面,离合器450在工作位置和夹爪致动位置之间的移动可以分别使离合器齿451与后主体齿461可操作地连接和分离。在这方面,离合器450可以包括面向前的离合器齿451,以与面向后的后主体齿461可操作地连接。
这样,当离合器450处于工作位置时,离合器齿451与后主体齿461可操作地连接,因此离合器450与后主体460一起旋转。另外,当离合器450处于工作位置时,保持在离合器450的开口459中的球471移动到后主体460的凹槽463中,并与其可操作地连接。另外,球471通过后套筒411的突起412保持在凹槽463中。后套筒411、球471、离合器450和后主体460的凹槽463之间的这种可操作连接使这些部件保持接合,使得后主体160的旋转运动经由驱动轴操作以旋转后套筒411、球471、离合器450,并因此旋转前主体430和夹爪401。
相反,当离合器450处于夹爪致动位置时,离合器齿451与后主体齿461分离(即,不与其物理接触),并且因此后主体460可以相对于离合器450旋转。球471移出凹槽463,且后套筒411的突起412不与球471接合。因此,后主体160相对于离合器450、后套筒411和前主体430自由旋转,以使夹爪401由于螺母415经由后主体460的旋转而在打开或闭合方向上移动。这样,当离合器450处于夹爪致动位置时,离合器450与后主体460分离,并且后主体460相对于离合器450、后套筒411和前主体430自由旋转。
根据一些示例性实施方式,当后套筒411向后移动并且离合器450移动到夹爪致动位置时,后套筒411可以移动到与静态构件520可操作地连接。静态构件520可配置成相对于例如可操作地连接到夹头400的动力驱动器的驱动轴保持旋转静止。因此,当后套筒411移动到与静态构件520可操作地连接时,后套筒411和离合器450也可在与静态构件520接合的同时保持旋转静止。在这方面,根据一些示例性实施方式,静态构件520可以固定到或集成到动力驱动器的壳体部分中。根据一些示例性实施方式,静态构件520可以是适配器(例如,适配器板),其例如粘附到或以其他方式安装在动力驱动器的壳体部分上。如图21所示,静态构件520可包括凹部521,凹部521配置成可操作地连接到后套筒411的静态构件接合齿454,如图20所示。在这方面,当后套筒411向后移动,从而将离合器450移动到夹爪致动位置时,后套筒411的静态构件接合齿454和凹部521之间的可操作连接可以防止后套筒411和离合器450旋转,并且离合器450可以相对于驱动轴保持旋转静止。
对于所述的夹头400的部件,图22至图25示出了当离合器450处于工作位置时,即图22和图23,以及当离合器450处于夹爪致动位置时,即图24和图25,夹头400的一些部件的配置。在图22中,离合器450已经向前移动到工作位置,并且夹头400处于工作模式。在这方面,使用者已经对后套筒411施加作用力,以使后套筒411和离合器450沿箭头52所示的向前方向移动并进入工作位置。这样,容纳在前主体430内的弹簧柱塞组件445已经与后套筒411的工作位置凹部433可操作地连接,从而将后套筒411和离合器450保持在工作位置。另外,如图23中最佳示出的,球471布置在凹槽463中,因为当离合器450处于工作位置时球471及离合器450的开口459与凹槽463对齐。此外,后套筒411的突起412通过阻止球471移出凹槽463而将球471保持在凹槽463中。这样,在后主体460(经由凹槽463)、球471、离合器450(经由保持球471的开口459)和后套筒411(经由突起412)之间形成可操作连接。后套筒411与静态构件520分离,因此离合器450和前主体430相对于静态构件520自由旋转。此外,离合器齿451可操作地连接到后主体齿461,因此离合器450与后主体460一起旋转。由于离合器450经由后套筒411和销446可操作地连接到前主体430,因此前主体430与后主体460一起旋转,从而也旋转夹爪401且可能地旋转安装在夹爪401中的工作钻头。因此,在螺母415和夹爪401之间没有相对旋转移动,因此夹爪401不在打开或闭合方向上移动。这样,动力驱动器的驱动轴的旋转操作以使后主体460和前主体430围绕中心轴线50一致地旋转。值得注意的是,前套筒410没有可操作地连接到任何旋转部件,因此没有旋转力施加到前套筒410上(除了小的摩擦力),并且当夹头400处于工作模式时,前套筒410相对于夹头400的其它部件自由旋转。
图24和图25示出了处于夹爪致动位置的离合器450和处于夹爪致动模式的夹头400。使用者已经对后套筒411施加作用力,以使后套筒411和离合器450沿箭头54所示的向后方向移动并进入夹爪致动位置。这样,容纳在前主体430内的弹簧柱塞组件445已经与后套筒411的夹爪致动位置凹部434可操作地连接,从而将后套筒411和离合器450保持在夹爪致动位置。尽管未示出,后套筒411还可操作地连接到静态构件520,以在后主体460通过驱动轴旋转时防止后套筒411和离合器450的旋转,并因此防止前主体430的旋转。另外,离合器齿451与后主体齿461分离,因此后主体460相对于离合器450、后套筒411和前主体430自由旋转。另外,如图25所示,突起412的移动推压止挡470,以使离合器450向后移动。离合器450进入夹爪致动位置的这种移动将球471移出凹槽463,从而放开在工作模式中存在的后套筒411、球471和后主体160之间的可操作连接。由于后主体460与前主体430分离,螺母415可以相对于前主体430旋转,从而导致夹爪401基于驱动轴旋转的方向在打开或闭合方向上移动。此外,因为前主体430由后套筒411和静态构件520保持旋转静止,因此在夹爪401沿闭合或打开方向运动期间,夹爪401不旋转。值得注意的是,前套筒410没有可操作地连接到任何旋转部件,因此没有旋转力施加到前套筒410上(除了小的摩擦力),并且当夹头400处于夹爪致动模式时,前套筒410相对于夹头400的其它部件自由旋转。
图26至32示出了根据一些示例性实施方式的另一示例性夹头600及其各种部件和视图。图26是夹头600的侧视横截面图。为了定向的目的,夹头600可具有前端60和后端70。类似于夹头400,夹头600可以包括离合器650,其可操作以使夹头600在工作模式和夹爪致动模式之间转换。这样,离合器650可以移动到工作位置,以使夹头600处于工作模式,并且离合器650可以移动到夹爪致动位置,以使夹头600处于夹爪致动模式。在工作模式中,夹头600可以配置成驱动安装在夹头600的夹爪601中的工作钻头(未示出),以例如转动紧固件、钻孔等。在夹爪致动模式中,夹头600可以配置成使夹爪601打开或闭合,以允许移除或安装工作钻头。为了使夹头600在工作模式和夹爪致动模式之间转换,离合器650可以沿着中心轴线50移动,以将后主体660连接到前主体630,或者将后主体660与前主体630分离。
同样如图28所示,前主体630可经由前主体630中的夹爪通道631与夹爪601可操作地连接。在这方面,多个夹爪601可配置成移动到夹爪通道631之中和之外。根据一些示例性实施方式,夹头600可以包括三个夹爪601,并且前主体630可以包括三个相关联的夹爪通道631。夹爪通道631可以操作以允许夹爪601向后移动到前主体630中(即,在夹爪打开方向上)和向前移动到前主体630之外(即,在夹爪闭合方向上)。在这方面,当夹爪601可在通道631内沿夹爪闭合方向向前移动时,夹爪601可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪601在中心轴线50上前主体630前方的一点处相遇。类似地,当夹爪601在通道631内沿夹爪打开方向向后移动时,夹爪601可相对于中心轴线50沿相应角度移动,使得夹爪601移动远离中心轴线50上前主体630前方的该点。因此,夹爪601可在夹爪通道631中相对于前主体630移动,但是夹爪601可以可操作地连接到前主体630,使得夹爪601与前主体630一起旋转,而不管夹头600是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。
夹爪601可包括夹爪齿602,其可操作地连接到螺母615,更具体地连接到螺母螺纹616以移动夹爪601。根据一些示例性实施方式,夹爪601可以具有布置在夹爪601的内表面上并且朝向中心轴线50面向内的夹爪齿602。这样,螺母615可设置在夹爪601的内部,并且螺母螺纹616可面向外以与面向内的夹爪齿402可操作地连接。如本文进一步描述的,当夹头600处于夹爪致动模式时,螺母615可以相对于夹爪601旋转,以通过螺母螺纹616和夹爪齿602之间的螺旋作用使夹爪601相对于前主体630向前且合并移动、或向后且分开移动。另外,当夹头600处于工作模式时,螺母615可与夹爪601一起旋转,因此不会发生使夹爪601沿打开或闭合方向移动的相对运动。
夹头600的后主体660可以是细长的、基本上圆柱形的构件,如图27中最佳示出的,图27是后主体660和螺母615从离合器650上拆卸的立体图。后主体660可将动力驱动器的驱动轴(未示出)可操作地连接到夹头600。在这方面,后主体660可包括孔,该孔配置成容纳驱动轴并将其固定到后主体660。在这方面,后主体660可配置成与驱动轴一起旋转,而不管夹头600是处于工作模式还是处于夹爪致动模式。如本文进一步描述的,后主体660还可包括围绕后主体660的外圆周壁布置并沿向后方向定向的后主体齿661。另外,后主体660可以与螺母615固定或集成,用于与夹爪齿602可操作地连接。
离合器650可操作以将前主体630与后主体660连接和分离,以使夹头600在工作模式和夹爪致动模式之间转换。离合器650可以包括将离合器650可操作地连接到前主体630和后主体660的特征。在这方面,前主体630可以可操作地连接到前套筒(未示出)、后套筒411和离合器650。前主体630可以可操作地连接到前套筒,使得前套筒可以相对于前主体630旋转,但是前套筒不可以相对于前主体630移动或者平移。在这方面,根据一些示例性实施方式,前套筒可以相对于夹头600的任何部件自由旋转,从而允许使用者在操作可操作地连接到夹头600的动力驱动器的同时保持前套筒。
后套筒611和离合器650可以配置成与前主体630一起旋转,但是后套筒611和离合器650也可以配置成相对于前主体630沿着中心轴线50平移或移动。在这方面,前主体630可具有围绕前主体630的圆周的多个狭槽652。后套筒611可包括与相应的狭槽652对齐的一个或多个突出构件612,使得后套筒611可与前主体630一起旋转,但也允许相对于前主体630轴向移动。类似地,离合器650可以包括与相应的狭槽652对齐的一个或多个突起652,使得离合器650还可以与前主体630一起旋转,但也允许相对于前主体630轴向移动。经由突出构件612,后套筒611还可以与离合器650可操作地连接,使得后套筒611和离合器650可以一起轴向移动。这样,由于分别与狭槽652可操作地连接,前主体630、离合器650和后套筒611可一起旋转,并且后套筒611和离合器650能够相对于前主体630一起轴向移动。在这方面,使用者可以接合后套筒611(例如用他们的手指)以移动后套筒611并使夹头600处于工作模式或夹爪致动模式,如下面进一步描述的。
在这方面,参照图29,后套筒611可以包括可操作地连接到球671的突起612,该球容纳在离合器650的开口659中。突起612也可以可操作地连接到离合器650的止挡670。在工作位置,如图29所示,后套筒611处于向前位置,在该位置,突起612的面向内的表面与球671可操作地连接,并且球671布置在后主体660的凹槽663中。此外,当离合器650处于工作位置时,离合器齿651也可操作地连接到后主体齿661。为了转换到夹爪致动位置,后套筒611可以向后移动,使得突起612可操作地连接到止挡670,以拉动离合器650远离后主体660,从而使离合器齿651与后主体齿661分离。此外,在夹爪致动位置,球671移动离开后主体660中的凹槽663并进入在突起612前面且在凹槽663后面的位置。为了移动回到工作位置,弹簧680可以沿向前方向推动后套筒611和离合器650,其中球671移动回到凹槽663中并且可操作地连接到突起612的面向内的表面,并且离合器齿651与后主体齿661可操作地连接。
因此,当离合器650在工作位置和夹爪致动位置之间移动时,离合器650可以相对于前主体630和后主体660移动。在工作位置,离合器650和后套筒611可以沿着中心轴线50相对于前主体630和后主体660在向前方向上移动。在夹爪致动位置,离合器650和后套筒611可以沿着中心轴线50相对于前主体630和后主体660在向后方向上移动。
关于离合器650和后主体660之间的接合,离合器650也可相对于后主体660在工作位置和夹爪致动位置之间轴向移动。在这方面,离合器650在工作位置和夹爪致动位置之间的移动可以分别使离合器齿651与后主体齿661可操作地连接和分离。在这方面,离合器650可以包括面向前的离合器齿651,以与面向后的后主体齿661可操作地连接。
这样,当离合器650处于工作位置时,离合器齿651与后主体齿661可操作地连接,并且因此离合器650与后主体660一起旋转。另外,当离合器650处于工作位置时,保持在离合器650的开口659中的球671移动到后主体660的凹槽663中并与其可操作地连接。另外,球671通过后套筒611的突起612保持在凹槽663中。后套筒611、球671、离合器650和后主体660的凹槽663之间的这种可操作连接操作以将这些部件保持接合,使得后主体660的旋转运动经由驱动轴操作,以旋转后套筒611、球671、离合器650,并因此旋转前主体630和夹爪601。
相反,当离合器650处于夹爪致动位置时,离合器齿651与后主体齿661分离(即,不与其物理接触),并且因此后主体660可以相对于离合器650旋转。球671从凹槽663中移出,并且后套筒611的突起612不在后主体660的方向上与球671接合。因此,后主体660相对于离合器650、后套筒611和前主体630自由旋转,以使夹爪601由于螺母615经由后主体660的旋转而在打开或闭合方向上移动。这样,当离合器650处于夹爪致动位置时,离合器650与后主体660分离,并且后主体660相对于离合器650、后套筒611和前主体630自由旋转。
根据一些示例性实施方式,当后套筒611向后移动并且离合器650移动到夹爪致动位置时,后套筒611或者与后套筒611旋转固定接合并且因此可以认为是后套筒611的部件的构件可以移动到与静态构件(未示出)可操作地连接。静态构件可配置成相对于例如可操作地连接到夹头600的动力驱动器的驱动轴保持旋转静止。因此,当后套筒611移动到与静态构件可操作地连接时,后套筒611和离合器650也可在与静态构件接合的同时保持旋转静止。在这方面,根据一些示例性实施方式,静态构件可以固定到或集成到动力驱动器的壳体部分中。根据一些示例性实施方式,静态构件可以是适配器(例如,适配器板),其例如粘附到或以其他方式安装在动力驱动器的壳体部分上。静态构件可包括凹部,其配置成可操作地连接到后套筒611的静态构件接合齿。在这方面,当后套筒611向后移动从而将离合器650移动到夹爪致动位置时,后套筒611的静态构件接合齿和静态构件的凹部之间的可操作连接可以防止后套筒611和离合器650旋转,并且离合器650可以相对于驱动轴保持旋转静止。
另外,根据一些示例性实施方式,后套筒611也可以可操作地连接到锁环690。锁环690可以与后套筒611的一个或多个定位凸耳681协同操作,以将后套筒611,并因此将离合器650,保持在工作位置或夹爪致动位置,并在这些位置之间进行棘轮运动。在这方面,可以允许锁环690相对于夹头600内的后套筒611旋转,但是锁环690可以另外保持固定并且不允许沿中心轴线50在轴向方向上移动。可以允许后套筒611相对于锁环690沿中心轴线50移动,但是可以由一个或多个弹簧680在向前方向上推动。这样,为了向后移动后套筒611,使用者需要克服弹簧680的力。
因此,参考图31至图33描述了定位凸耳681相对于锁环690的操作。作为后套筒611的一个部件,定位凸耳681可以配置成在锁环的通道696内轴向移动,以使锁环690旋转,或者在夹爪致动凸耳位置694或工作凸耳位置695中停下来。锁环690可具有布置在通道696的任一侧上的齿。在通道696的后侧上,锁环690可以包括一系列锁环旋转引导齿691。锁环旋转引导齿691可具有与定位凸耳681的互补成角度表面接合的成角度接合表面,从而将定位凸耳681的轴向移动操作转换成锁环690在箭头700的方向上的旋转移动。当使用者沿向后方向拉动后套筒611时,随着定位凸耳681移动成与锁环旋转引导齿691接触,锁环690的这种旋转移动可以发生。
另外,在通道696的前侧上,锁环690可包括一系列引导齿对。每对可包括夹爪致动位置引导齿692和工作位置引导齿693。每对可以包括布置在夹爪致动位置引导齿692和工作位置引导齿693之间的夹爪致动凸耳位置694,其防止定位凸耳681向前移动超过锁环690的边缘。每对可跟随有间隙,该间隙是工作凸耳位置695。夹爪致动位置引导齿692和工作位置引导齿693都可以具有成角度接合表面,该成角度接合表面与定位凸耳681的互补成角度表面接合,以在定位凸耳681移动成与夹爪致动位置引导齿692或工作位置引导齿693接触时,致使定位凸耳681的轴向移动转换成锁环690在箭头700的方向上的旋转移动。
在这方面,当定位凸耳681例如响应于弹簧680的推动而向前移动时,定位凸耳681可与夹爪致动位置引导齿692的成角度表面接合,并且锁环690可以旋转以将定位凸耳681定位在夹爪致动凸耳位置694中。当定位凸耳681处于夹爪致动凸耳位置694时,后套筒611已经使离合器650移动到夹爪致动位置,如上所述。类似地,当定位凸耳681例如响应与弹簧680的推动而向前移动时,定位凸耳681可与工作位置引导齿693的成角度表面接合,并且锁环690可以旋转以将定位凸耳681定位在工作凸耳位置695中。当定位凸耳681处于工作凸耳位置695时,后套筒611已经使离合器650移动到工作位置,如上所述。
现在参照图31,定位凸耳681示出为处于夹爪致动凸耳位置694中。锁环690和定位凸耳681之间的这种接合防止后套筒611响应于弹簧680的推动而向前移动,因此离合器650定位在夹爪致动位置,使前主体630与后主体660分离,并允许夹爪601响应于可操作地连接到后主体660的驱动轴的旋转而移动到打开或闭合位置。
参照图32,使用者已经沿向后方向拉动后套筒611,从而向后移动定位凸耳681并与锁环旋转引导齿691接合。将定位凸耳681的这种轴向移动转换成锁环690的旋转移动,从而使定位凸耳681与下一个工作位置引导齿693对齐。在图33中,可以看到,例如,后套筒611已经由使用者释放,弹簧680已经向前推动后套筒611和定位凸耳681。在与工作位置引导齿693接合时,锁环690已经旋转以将定位凸耳681定位在工作凸耳位置695中。这样,允许后套筒611向前移动,并且也可以使离合器650向前移动到工作位置,在该位置中离合器650将后主体660与前主体630可操作地连接。
这样,根据一些示例性实施方式,提供了一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头。夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿。该夹头可进一步包括前主体。在这方面,多个夹爪可配置成与前主体一起围绕夹头的中心轴线旋转。此外,多个夹爪还可配置成相对于前主体沿打开或闭合方向移动。夹头还可以包括螺母,该螺母与夹爪的至少一些夹爪齿可操作地连接,使得螺母相对于前主体的旋转使夹爪相对于前主体移动。夹头还可以包括后主体,后主体包括后主体齿。在这方面,后主体可以配置成与动力驱动器的驱动轴一起旋转。此外,夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以可操作地连接到前主体,使得离合器与前主体一起旋转。离合器可以配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动。在工作位置,离合器齿可以与后主体齿接合,使得后主体的通过驱动轴的旋转使离合器、前主体和夹爪旋转。在夹爪致动位置,离合器齿可以不与或不需要与后主体齿接合,并且后主体可以配置成相对于前主体旋转螺母以相对于前主体移动夹爪。
根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括围绕前主体布置的套筒。在这方面,套筒不与前主体或后主体一起旋转。此外,根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括中间齿轮。在这方面,后主体包括后主体齿轮,并且螺母固定到内齿轮。中间齿轮配置成将后主体齿轮可操作地连接到内齿轮以转动螺母。此外,根据一些示例性实施方式,夹头还可包括弹簧柱塞组件,该弹簧柱塞组件配置成将离合器保持在工作位置或夹爪致动位置。根据一些示例性实施方式,弹簧柱塞组件可以包括与离合器的腔接合的弹簧偏压球。此外,根据一些示例性实施方式,弹簧柱塞组件可包括可移动的球,该可移动的球滚入和滚出相应的凹部,以将离合器保持在工作位置或夹爪致动位置中。根据一些示例性实施方式,离合器还配置成平行于中心轴线并相对于前主体移动。根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括套筒、弹簧和锁环。在这方面,套筒可以配置成响应于套筒的定位凸耳与锁环接合而克服弹簧的偏压将离合器移动到工作位置或夹爪致动位置。此外,根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括围绕前主体布置的套筒。在这方面,套筒配置成与离合器一起移动到工作位置或夹爪致动位置中。此外,套筒配置成相对于离合器围绕中心轴线旋转。根据一些示例性实施方式,后主体可以包括螺母,并且其中螺母可操作地连接到夹爪齿,并且其中夹爪齿布置在夹爪的面向内的表面上。此外,根据一些示例性实施方式,离合器或可操作地连接到离合器的套筒可以是可移动的,以与相对于驱动轴旋转静止的静态构件可操作地连接。离合器或套筒可以与静态构件可操作地连接,以防止离合器与驱动轴一起旋转。
根据一些示例性实施方式,提供了另一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头。夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿。该夹头可进一步包括前主体。多个夹爪可配置成与前主体一起围绕夹头的中心轴线旋转。多个夹爪还可配置成相对于前主体沿打开或闭合方向移动。夹头还可包括可操作地连接到前主体的套筒,以允许相对于前主体的旋转运动,但不允许相对于前主体的轴向运动。夹头还可以包括螺母,该螺母与夹爪的至少一些夹爪齿可操作地连接,使得螺母相对于前主体的旋转使夹爪相对于前主体移动。该夹头还可以包括后主体,该后主体包括后主体齿。后主体可以配置成与动力驱动器的驱动轴一起旋转。夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以可操作地连接到前主体,使得离合器与前主体一起旋转。离合器可以配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动。在工作位置,离合器齿可以与后主体齿接合,使得后主体的通过驱动轴的旋转使离合器、后套筒、前主体和夹爪旋转。在夹爪致动位置,离合器齿不与后主体齿接合,并且后主体配置成相对于前主体、后套筒和离合器旋转螺母,以相对于前主体移动夹爪。
根据一些示例性实施方式,夹头还可包括后套筒,该后套筒可操作地连接到离合器,以与离合器一起旋转并与离合器一起轴向移动。前主体包括一个或多个销,该销与后套筒可操作地连接,以允许后套筒相对于前主体的相对轴向移动。根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括中间齿轮。在这方面,后主体可以包括后主体齿轮。另外,螺母可以固定到内齿轮,并且中间齿轮可以配置成将后主体齿轮可操作地连接到内齿轮以转动螺母。根据一些示例性实施方式,夹头还可包括弹簧柱塞组件,该弹簧柱塞组件配置成将离合器保持在工作位置或夹爪致动位置。根据一些示例性实施方式,弹簧柱塞组件可以包括与离合器的腔接合的弹簧偏压球。此外,弹簧柱塞组件可包括可移动的球,该可移动的球滚入和滚出相应的凹部,以将离合器保持在工作位置或夹爪致动位置中。此外,根据一些示例性实施方式,离合器可以配置成平行于中心轴线并相对于前主体移动。根据一些示例性实施方式,夹头可进一步包括后套筒、弹簧和锁环。后套筒可以配置成响应于后套筒的定位凸耳与锁环接合而克服弹簧的偏压将离合器移动到工作位置或夹爪致动位置。
受益于前述说明和相关附图中所呈现的教导,这些实施方式所属领域的技术人员将想到本文所阐述的夹头的许多修改和其它实施方式。因此,应当理解,夹头不限于所公开的具体实施方式,并且修改和其它实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。此外,虽然前面的描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施方式,但是应当理解,在不脱离所附权利要求的范围的情况下,可以通过替代实施方式来提供元件和/或功能的不同组合。在这方面,例如,与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合也预期为可以在所附权利要求中的一些中阐述。在本文描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下,应当理解,这些优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例性实施方式,但不一定适用于所有示例性实施方式。因此,本文所述的任何优点、益处或解决方案不应被认为对所有实施方式或本文所要求保护的实施方式是关键的、必需的或必要的。尽管在此使用了特定术语,但是它们仅在一般性和描述性意义上使用,而不是为了限制的目的。
Claims (20)
1.一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头,所述夹头包括:
多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿;
前主体,其中所述多个夹爪配置成与所述前主体一起围绕所述夹头的中心轴线旋转,其中所述多个夹爪还配置成相对于所述前主体在打开或闭合方向上移动;
螺母,所述螺母与所述夹爪的夹爪齿中的至少一些可操作地连接,使得所述螺母相对于所述前主体的旋转使所述夹爪相对于所述前主体移动;
后主体,所述后主体包括后主体齿,所述后主体配置成与所述动力驱动器的驱动轴一起旋转;以及
包括离合器齿的离合器,所述离合器可操作地连接到所述前主体,使得所述离合器在工作位置和夹爪致动位置的至少一者中与所述前主体一起旋转,其中所述离合器配置成在所述工作位置和所述夹爪致动位置之间移动;
其中,在所述工作位置中,所述离合器和后主体配置成使得所述驱动轴的旋转使所述前主体和所述夹爪旋转,以及
其中,在所述夹爪致动位置中,所述离合器和所述后主体配置成使得所述驱动轴的旋转使所述螺母相对于所述前主体旋转,以相对于所述前主体移动所述夹爪。
2.根据权利要求1所述的夹头,还包括围绕所述前主体布置的套筒,其中,所述套筒不与所述前主体或所述后主体一起旋转。
3.根据权利要求1所述的夹头,还包括中间齿轮,其中,在所述工作位置和所述夹爪致动位置的至少一者中,所述中间齿轮的旋转引起所述后主体的旋转,并且所述中间齿轮配置成可操作地连接所述后主体以转动所述螺母。
4.根据权利要求1所述的夹头,还包括弹簧柱塞组件,所述弹簧柱塞组件配置成将所述离合器保持在所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
5.根据权利要求4所述的夹头,其中,所述弹簧柱塞组件包括与所述离合器的腔接合的弹簧偏压球。
6.根据权利要求4所述的夹头,其中,所述弹簧柱塞组件包括可移动的球,所述可移动的球滚入和滚出相应的凹部,以将所述离合器保持在所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
7.根据权利要求1所述的夹头,其中,所述离合器配置成平行于所述中心轴线并相对于所述前主体移动。
8.根据权利要求1所述的夹头,还包括套筒、弹簧和锁环,其中,所述套筒配置成响应于所述套筒的定位凸耳与所述锁环接合,而克服所述弹簧的偏压将所述离合器移动到所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
9.根据权利要求1所述的夹头,还包括围绕所述前主体布置的套筒,其中,所述套筒配置成与所述离合器一起移动到所述工作位置或所述夹爪致动位置中,并且其中,所述套筒配置成相对于所述离合器围绕所述中心轴线旋转。
10.根据权利要求1所述的夹头,其中,所述后主体包括所述螺母,并且其中,所述螺母可操作地连接到所述夹爪齿,并且其中,所述夹爪齿布置在所述夹爪的面向内的表面上。
11.根据权利要求1所述的夹头,其中,所述离合器或可操作地连接到所述离合器的套筒是可移动的,以与相对于所述驱动轴旋转固定的静态构件可操作地连接,其中,所述离合器或套筒与所述静态构件可操作地连接,以防止所述离合器与所述驱动轴一起旋转。
12.一种与具有可旋转驱动轴的动力驱动器一起使用的夹头,所述夹头包括:
多个夹爪,每个夹爪包括夹爪齿;
前主体,其中所述多个夹爪配置成与所述前主体一起围绕所述夹头的中心轴线旋转,其中所述多个夹爪还配置成相对于所述前主体在打开或闭合方向上移动;
套筒,所述套筒可操作地连接到所述前主体,以允许相对于所述前主体的旋转移动,但不允许相对于所述前主体的轴向移动;
螺母,所述螺母与所述夹爪的夹爪齿中的至少一些可操作地连接,使得所述螺母相对于所述前主体的旋转使所述夹爪相对于所述前主体移动;
后主体,所述后主体包括后主体齿,所述后主体配置成与所述动力驱动器的驱动轴一起旋转;以及
包括离合器齿的离合器,所述离合器可操作地连接到所述前主体,使得所述离合器与所述前主体一起旋转,其中所述离合器配置成在工作位置和夹爪致动位置之间移动;
其中,在所述工作位置中,所述离合器齿与所述后主体齿接合,使得所述后主体的通过所述驱动轴的旋转使所述离合器、所述套筒、所述前主体和所述夹爪旋转,以及
其中,在所述夹爪致动位置中,所述离合器齿不与所述后主体齿接合,并且所述后主体配置成相对于所述前主体、所述套筒和所述离合器旋转所述螺母,以相对于所述前主体移动所述夹爪。
13.根据权利要求12所述的夹头,还包括后套筒,所述后套筒可操作地连接到所述离合器,以与所述离合器一起旋转并与所述离合器一起轴向移动,其中,所述前主体包括一个或多个销,所述一个或多个销与所述后套筒可操作地连接,以允许所述后套筒相对于所述前主体的相对轴向移动。
14.根据权利要求12所述的夹头,还包括中间齿轮,其中,所述后主体包括后主体齿轮,其中,所述螺母固定到内齿轮;
其中,所述中间齿轮配置成将所述后主体齿轮可操作地连接到所述内齿轮以转动所述螺母。
15.根据权利要求12所述的夹头,还包括弹簧柱塞组件,所述弹簧柱塞组件配置成将所述离合器保持在所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
16.根据权利要求15所述的夹头,其中,所述弹簧柱塞组件包括与所述离合器的腔接合的弹簧偏压球。
17.根据权利要求15所述的夹头,其中,所述弹簧柱塞组件包括可移动的球,所述可移动的球滚入和滚出相应的凹部,以将所述离合器保持在所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
18.根据权利要求12所述的夹头,其中,所述离合器配置成平行于所述中心轴线并相对于所述前主体移动。
19.根据权利要求12所述的夹头,还包括后套筒、弹簧和锁环,其中,所述后套筒配置成响应于所述后套筒的定位凸耳与所述锁环接合,而克服所述弹簧的偏压将所述离合器移动到所述工作位置或所述夹爪致动位置中。
20.根据权利要求12所述的夹头,其中,所述套筒配置成与所述离合器一起移动到所述工作位置或所述夹爪致动位置中,并且其中,所述套筒配置成相对于所述离合器围绕所述中心轴线旋转。
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