CN113423526B - 具有锁定装置的夹头 - Google Patents

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Abstract

一种夹头包括基体(1)和可旋转外壳(2)，外壳(2)具有内部引导件(15)和多个颚夹(3)，多个颚夹(3)沿着内部引导件(15)为可移动的。夹头提供有机构(4)和锁定装置，机构(4)将外壳(2)的旋转联系至颚夹(3)的移动，锁定装置包括由外部控制套筒(14)所操纵的棘轮机构(5，6，10)。棘轮机构包括齿环(5)、棘爪(6)和弹性元件(28)，棘爪(6)固定至杆件(10)，弹性元件(28)迫使棘爪(6)接合齿环(5)。控制套筒(4)与凸轮(8)协作为可旋转的和可轴向移动的。控制套筒(14)具有环形突出部(26)和环形凹陷部(27)，环形突出部(26)干扰处于释放位置的杆件(10)(图1至图3)，环形凹陷部(27)未干扰处于锁定位置的杆件(10)(图4至图6)。

Description

具有锁定装置的夹头
技术领域
本发明涉及一种提供有锁定装置的夹头，该锁定装置可由用户手动地操作以用于将夹头的颚夹锁定于夹持位置，从而无论夹头的旋转方向如何，都防止颚夹松动。
背景技术
无钥匙夹头为已知的，其包括基体、外壳、多个颚夹和装配机构；该基体具有中心轴线并且可连接以用于与驱动轴一起旋转；该外壳轴向地固定，但绕着基体外侧的中心轴线为可旋转的，该外壳具有通向轴向开口的内部引导件；该多个颚夹沿着内部引导件为可移动的；该装配机构将外壳的旋转联系至颚夹的移动，使得外壳相对于基体在拧紧方向上的旋转使颚夹移动朝向中心轴线，并且外壳相对于基体在相对松动方向上的旋转使颚夹移动远离中心轴线。
任选地，这种类型的夹头包括锁定装置，该锁定装置包括棘轮机构，该棘轮机构配置成当该棘轮机构启用时阻止外壳相对于基体在松动方向上的旋转，但允许在拧紧方向上的相对旋转；并且当该棘轮机构停用时允许外壳和基体之间在松动和拧紧方向两者上的相对旋转。
文件US2006208435 A1公开了上文所描述类型的夹头，该夹头包括外部控制套筒，该外部控制套筒操作棘轮机构。棘轮机构包括固定至基体的齿环，绕着平行于中心轴线的枢轴销枢转地安装至外壳的棘爪，和迫使棘爪接合齿环的弹性元件。齿环包括多个齿状物，该多个齿状物在垂直于中心轴线的方向上突出。控制套筒轴向地固定，但绕着外壳外侧的中心轴线在角度锁定和释放位置之间为可旋转的，并且具有内部表面，该内部表面与固定至棘爪的杆件进行相互作用，从而在控制套筒处于角度释放位置时迫使棘爪从齿环脱离，或提供空间以用于在控制套筒处于角度锁定位置时允许弹性元件将棘爪移动成接合齿环。
文件WO 2017051232 A1公开了一种夹头，该夹头包括具有棘轮机构的锁定装置，该棘轮机构包括齿环、棘轮环状物和弹性元件；该齿环固定至外壳；该棘轮环状物由片材金属制成，布置成使得其可轴向地滑动，但未相对于基体旋转，并且提供有弹性棘爪；该弹性元件在压缩条件下布置于棘轮环状物和齿环之间。齿环包括多个齿状物，该多个齿状物在平行于中心轴线的方向上突出。锁定装置还包括控制套筒，该控制套筒与凸轮协作可旋转地且可滑动地连接至基体。凸轮配置成当控制套筒在锁定方向上相对于基体旋转时使控制套筒移动至轴向锁定位置，并且当控制套筒在相反的释放方向上相对于基体旋转时使控制套筒移动至轴向释放位置。当控制套筒处于轴向锁定位置时，控制套筒的表面轴向地迫使弹性棘爪接合齿环；并且当控制套筒处于轴向释放位置时，控制套筒允许弹性元件使弹性棘爪移动以从齿环脱离。
发明内容
本发明提供了一种具有锁定装置的夹头，该夹头包括基体、外壳、多个颚夹、装配机构和锁定装置；该基体具有中心轴线并且可连接以用于与驱动轴一起旋转；该外壳轴向地固定，但绕着基体外侧的中心轴线为可旋转的，该外壳具有通向轴向开口的内部引导件；该多个颚夹沿着内部引导件为可移动的；该装配机构将外壳的旋转联系至颚夹的移动，使得外壳相对于基体在拧紧方向上的旋转使颚夹移动朝向中心轴线，并且外壳相对于基体在相对松动方向上的旋转使颚夹移动远离中心轴线；该锁定装置包括棘轮机构和外部控制套筒，该外部控制套筒操作该棘轮机构。
棘轮机构包括固定至基体的齿环，绕着平行于中心轴线的枢轴销枢转地安装至外壳的棘爪，和迫使棘爪接合齿环的弹性元件。控制套筒绕着中心轴线在释放位置和锁定位置之间为可移动的。在释放位置，控制套筒的内部表面接合固定至棘爪的杆件，并且从而使棘爪移动以抵着由弹性元件所施加力从齿环脱离。在锁定位置，控制套筒未接合杆件，并且允许弹性元件将棘爪移动成接合齿环。
棘轮机构配置成当控制套筒处于锁定位置时阻止外壳相对于基体在松动方向上的旋转，但允许在拧紧方向上的相对旋转；并且当控制套筒处于释放位置时允许外壳和基体之间在松动和拧紧方向两者上的相对旋转。
控制套筒具有近侧部分，该近侧部分与凸轮协作可旋转地且可滑动地连接至基体。凸轮配置成当控制套筒在锁定方向上相对于基体旋转时使控制套筒移动至轴向锁定位置，并且当控制套筒在相反的释放方向上相对于基体旋转时使控制套筒移动至轴向释放位置。
控制套筒还具有悬臂式远侧部分，该悬臂式远侧部分覆盖棘轮机构。悬臂式远侧部分具有内部环形突出部和内部环形凹陷部。优选地，控制套筒的悬臂式远侧部分的内部环形凹陷部定位成相邻于内部环形突出部。
内部环形突出部具有内径，该内径在棘爪接合齿环时干扰(interfer)杆件，使得内部环形突出部接合杆件，该杆件固定至棘爪；并且从当控制套筒处于轴向释放位置时使棘爪移动以抵着由弹性元件所施加的力从齿环脱离。内部环形凹陷部具有内径，该内径在棘爪接合齿环时未干扰杆件，使得内部环形凹陷部提供足够空间以用于允许杆件通过由弹性元件所施加的力进行移动以在控制套筒处于锁定位置时使棘爪接合齿环。
在一个实施例中，杆件具有第一斜面边缘，该第一斜面边缘旨在与内部环形突出部进行相互作用，以在控制套筒从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。在另一个另选实施例中，内部环形突出部具有第二斜面边缘，该第二斜面边缘旨在与杆件进行相互作用以在控制套筒从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。在又一个另选实施例中，杆件和内部环形突出部具有相应第一斜面边缘和第二斜面边缘，该相应第一斜面边缘和第二斜面边缘旨在彼此进行相互作用以在控制套筒从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。
优选地，齿环包括多个齿状物，该多个齿状物在垂直于中心轴线的方向上突出。例如，齿环的齿状物布置于轴向方向上，并且具有平行于中心轴线的峰部和谷部。然而，还设想出齿环的齿状物的其它配置。在任何情况下，棘爪将根据齿环的配置进行配置。
在一个实施例中，弹性元件为线圈弹簧，该线圈弹簧在压缩条件下布置于形成于外壳中的底座和固定至棘爪的杆件之间。
在一个优选实施例中，凸轮如同引用文件WO 2017051232 A1所描述的凸轮，并且包括凸轮凹槽和销，该凸轮凹槽形成于锁定环状物中，该锁定环状物布置于基体外侧并且在内侧固定至控制套筒的近侧部分，该销安装在形成于基体的孔中并且插入凸轮凹槽中。
本发明的夹头的锁定装置借助于其特定特征将控制套筒相对于基体的轴向移动转换成棘爪绕着垂直于中心轴线的枢轴销的枢转移动。利用这种构造，本发明的夹头具有锁定装置，该锁定装置为更可靠的，并且相比于现有技术的其它可比夹头利用了较少部件。
附图说明
参考附图，根据例示性和非限制性示例实施例的下述描述，本发明将得以更全面地理解，其中：
图1为根据本发明的实施例的具有锁定装置的夹头的侧视图，示出了处于轴向释放位置的控制环状物；
图2为沿着图1的平面II-II所截取的剖视图，示出了处于轴向释放位置的控制环状物和处于停用条件的棘轮机构；
图3为夹头的局部剖面透视图，示出了处于轴向释放位置的控制环状物和处于停用条件的棘轮机构；
图4为夹头的侧视图，示出了处于轴向锁定位置的控制环状物；
图5为沿着图4的平面V-V所截取的剖视图，示出了处于轴向锁定位置的控制环状物和处于启用条件的棘轮机构；
图6为夹头的局部剖面透视图，示出了处于轴向锁定位置的控制环状物和处于启用条件的棘轮机构。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的一个实施例的具有锁定装置的夹头包括基体1，基体1具有中心纵向轴线12。基体配置成连接至驱动轴(未示出)以用于与之一起旋转。驱动轴可例如属于机器、动力工具或手动工具，并且可能够在任一方向上旋转。
外壳2联接于基体1外侧，使得外壳2可共轴地旋转，但未相对于基体1轴向地移动。外壳2包括前配合套筒21和后套筒22，前配合套筒21和后套筒22通过螺纹联接件16彼此固定地连接。外壳2还包括引导件本体20，引导件本体20容纳于前配合套筒21中并且通过螺纹联接件17固定地连接至后套筒22。引导件本体20具有内部引导件15，内部引导件15在会聚方向上倾斜朝向轴向开口。多个颚夹3沿着内部引导件15为可移动的。外壳2与滚动元件25协作相对于基体1旋转，滚动元件25布置于后套筒22和基体1之间。滚动元件25配置成主要地承受轴向负载。
夹头包括装配机构，该装配机构将外壳2的移动联系至颚夹3的移动以使颚夹3配合至具有不同直径的钻头。在本示例性实施例中，装配机构为无钥匙自拧紧机构，该无钥匙自拧紧机构包括推杆4，推杆4通过螺纹联接件(未示出)联接至基体1。推杆还联接成使得，其可轴向地滑动，但未相对于外壳2共轴地旋转。外壳2和基体1之间的相对旋转转化为推杆4的轴向位移。颚夹3链接至推杆4，使得该颚夹通过推杆沿着引导件15前后移动。
外壳2连同推杆4一起相对于基体1在拧紧方向上的旋转使颚夹3移动朝向中心纵向轴线12并且移动离开前配合套筒21。外壳2连同推杆4一起相对于基体1在相对松动方向上的旋转使颚夹3移动远离中心纵向轴线12并且移动至前配合套筒21中。
优选地，基体1具有轴向通孔18，并且推杆4具有对应轴向通孔，该对应轴向通孔与基体1的轴向通孔18对准并连通。这允许颚夹3夹持沿着夹头的整个长度所插入的杆。
需注意，上文所描述的装配机构的特定特征不是本发明的一部分，并且本发明的具有锁定装置的夹头可包括具有不同配置的装配机构。
为在驱动轴使夹头在松动方向上旋转时防止颚夹3的夹持松动，该夹头包括锁定装置，该锁定装置包括棘轮机构和外部控制套筒14，该外部控制套筒14操作该棘轮机构。
棘轮机构包括固定至基体1的齿环5，固定至杆件10的棘爪6，和迫使棘爪6接合齿环5的弹性元件28，杆件10绕着平行于中心轴线12的枢轴销9枢转地安装至外壳2。枢轴销9优选地位于杆件10和棘爪6之间。在所示实施例中，弹性元件28为线圈弹簧，该线圈弹簧在压缩条件下布置于形成于外壳2中的底座31和固定至棘爪6的杆件10之间。
在所示实施例中，齿环5包括多个齿状物，该多个齿状物在垂直于中心轴线12的方向上突出。更特别地，在所示实施例中，齿环5包括多个齿状物，该多个齿状物具有平行于中心轴线12的峰部和谷部。
控制套筒14具有近侧部分和悬臂式远侧部分，该近侧部分与凸轮8协作可旋转地且可滑动地连接至基体1，该悬臂式远侧部分覆盖棘轮机构。凸轮8包括凸轮凹槽和销13。凸轮凹槽形成于锁定环状物7中，锁定环状物7布置成使得其可在基体1外侧滑动并旋转并且在内侧固定至控制套筒14的近侧部分。销13安装在形成于基体1的孔30中，并且插入凸轮凹槽中。凸轮8的凸轮凹槽配置成当控制套筒14相对于基体1在锁定方向上旋转时使控制套筒14移动至轴向锁定位置(图1至图3)，并且当控制套筒14相对于基体1在相反的释放方向上旋转时使控制套筒14移动至轴向释放位置(图4至图6)。
控制套筒14的悬臂式远侧部分具有内部环形突出部26和内部环形凹陷部27。内部环形凹陷部27优选地定位成相邻于内部环形突出部26。内部环形突出部26具有内径，该内径在棘爪6接合齿环5时干扰杆件10。内部环形凹陷部27具有内径，该内径在棘爪6接合齿环5时未干扰杆件10。
因此，内部环形突出部26接合固定至棘爪6的杆件10，并且因而当控制套筒14处于轴向释放位置时，使棘爪6移动以抵着由弹性元件28所施加的力从齿环5脱离，并且内部环形凹陷部27提供足够空间以用于允许杆件10通过由弹性元件28所施加的力进行移动以当控制套筒14处于锁定位置时使棘爪6接合齿环5。
棘轮机构配置成当控制套筒14处于锁定位置时阻止外壳2相对于基体1在松动方向上的旋转，但允许在拧紧方向上的相对旋转；并且当控制套筒14处于释放位置时允许外壳2和基体1之间在松动和拧紧方向两者上的相对旋转。
在所示实施例中，固定至棘爪6的杆件10和控制套筒14的悬臂式部分的内部环形突出部26具有相应第一斜面边缘11和第二斜面边缘29，第一斜面边缘11和第二斜面边缘29旨在彼此进行相互作用以在控制套筒14从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。在一个另选实施例(未示出)中，仅杆件10具有第一斜面边缘11，斜面边缘11旨在与内部环形突出部26进行相互作用以在控制套筒14从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。在另一个另选实施例(未示出)中，仅内部环形突出部26具有第二斜面边缘29，第二斜面边缘29旨在与杆件10进行相互作用以在控制套筒14从锁定位置移动至释放位置时促进相互接合。
本发明的范围由附属权利要求书限定。

Claims (9)

1.一种具有锁定装置的夹头，所述夹头包括：
基体(1)，所述基体(1)具有中心轴线(12)并且可连接以用于与驱动轴一起旋转；
外壳(2)，所述外壳(2)轴向地固定，但在所述基体(1)的外侧绕着所述中心轴线(12)可旋转，所述外壳(2)具有内部引导件(15)，所述内部引导件(15)通向轴向开口；
多个颚夹(3)，所述多个颚夹(3)沿着所述内部引导件(15)可移动；
装配机构，所述装配机构将所述外壳(2)相对于所述基体(1)的旋转连结至所述颚夹(3)的移动；和
锁定装置，所述锁定装置包括棘轮机构和操作所述棘轮机构的外部控制套筒(14)；
其中所述棘轮机构包括固定至所述基体(1)的齿环(5)，固定至杆件(10)的棘爪(6)，和迫使所述棘爪(6)接合所述齿环(5)的弹性元件(28)，所述杆件(10)绕着平行于所述中心轴线(12)的枢轴销(9)枢转地安装至所述外壳(2)；
所述控制套筒(14)绕着所述中心轴线(12)在释放位置和锁定位置之间可移动，所述控制套筒(14)的内部表面在所述释放位置接合所述杆件(10)并且从而抵着由所述弹性元件(28)所施加的力移动所述棘爪(6)以从所述齿环(5)脱离，所述控制套筒(14)在所述锁定位置未接合所述杆件(10)；并且
所述棘轮机构配置成当所述控制套筒(14)处于所述锁定位置时阻止所述外壳(2)相对于所述基体(1)在松动方向上的旋转，但允许在拧紧方向上的相对旋转，并且当所述控制套筒(14)处于所述释放位置时允许所述外壳(2)和所述基体(1)之间在松动和拧紧方向两者上的相对旋转；
所述夹头特征在于：
所述控制套筒(14)具有近侧部分，所述近侧部分与凸轮(8)协作旋转地和轴向可滑动地连接至所述基体(1)，所述凸轮(8)配置成当所述控制套筒(14)在锁定方向上相对于所述基体(1)旋转时使所述控制套筒(14)移动至轴向锁定位置，并且当所述控制套筒(14)在相反的释放方向上相对于所述基体(1)旋转时使所述控制套筒(14)移动至轴向释放位置；
所述控制套筒(14)还具有悬臂式远侧部分，所述悬臂式远侧部分覆盖所述棘轮机构；
所述控制套筒(14)的所述悬臂式远侧部分具有内部环形突出部(26)和内部环形凹陷部(27)；
所述内部环形突出部(26)具有内径，所述内径在所述棘爪(6)接合所述齿环(5)时干扰所述杆件(10)，从而所述内部环形突出部(26)接合所述杆件(10)并且当所述控制套筒(14)处于所述轴向释放位置时抵着由所述弹性元件(28)所施加的力使所述棘爪(6)移动以从所述齿环(5)脱离；和
所述内部环形凹陷部(27)具有内径，所述内径在所述棘爪(6)接合所述齿环(5)时未干扰所述杆件(10)，从而所述内部环形凹陷部(27)提供足够空间以用于允许所述杆件(10)通过由所述弹性元件(28)所施加的力进行移动以在所述控制套筒(14)处于所述锁定位置时使所述棘爪(6)接合所述齿环(5)。
2.根据权利要求1所述的夹头，其中所述杆件(10)具有第一斜面边缘(11)，所述第一斜面边缘(11)旨在与所述内部环形突出部(26)进行相互作用以在所述控制套筒(14)从所述锁定位置移动至所述释放位置时促进相互接合。
3.根据权利要求1所述的夹头，其中所述内部环形突出部(26)具有第二斜面边缘(29)，所述第二斜面边缘(29)旨在与所述杆件(10)进行相互作用以在所述控制套筒(14)从所述锁定位置移动至所述释放位置时促进相互接合。
4.根据权利要求1所述的夹头，其中所述杆件(10)和所述内部环形突出部(26)具有相应第一斜面边缘(11)和第二斜面边缘(29)，所述第一斜面边缘(11)和第二斜面边缘(29)旨在彼此进行相互作用以在所述控制套筒(14)从所述锁定位置移动至所述释放位置时促进相互接合。
5.根据权利要求1所述的夹头，其中所述齿环(5)包括多个齿状物，所述多个齿状物在垂直于所述中心轴线(12)的方向上突出。
6.根据权利要求5所述的夹头，其中所述齿环(5)包括多个齿状物，所述多个齿状物具有平行于所述中心轴线(12)的峰部和谷部。
7.根据权利要求1所述的夹头，其中所述控制套筒(14)的所述悬臂式远侧部分的所述内部环形凹陷部(27)定位成相邻于所述内部环形突出部(26)。
8.根据权利要求1所述的夹头，其中所述弹性元件(28)为线圈弹簧，所述线圈弹簧在压缩条件下布置于形成于所述外壳(2)中的底座(31)和固定至所述棘爪(6)的所述杆件(10)之间。
9.根据权利要求1所述的夹头，其中所述凸轮(8)包括凸轮凹槽和销(13)，所述凸轮凹槽形成于锁定环状物(7)中，所述锁定环状物(7)布置于所述基体(1)外侧并且在内侧固定至所述控制套筒(14)的近侧部分，所述销(13)安装在形成于所述基体(1)的孔(30)中并且插入所述凸轮凹槽中。
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