CN1135196A - 工具夹和工具的组合体 - Google Patents

Abstract

工具夹(15)具有其间限定一条轴向工具柄接收通道的径向可动的夹爪或夹紧件(11)。工具(27)具有可装入工具夹(15)的工具柄接收通道中的柄部(28)。夹爪或夹紧件(11)和工具柄部(28)限定用于可松脱地将工具柄部保持在工具夹的工具柄接收通道中的相配合的阳和阴保持装置(29、30)。阴保持装置包括一条用于接纳阳保持装置(30)的环形通道或槽(29)。

Description

工具夹和工具的组合体

本发明涉及一个工具夹和一个工具的新组合体。更具体地说，但不是排他的，本发明涉及一处钻具及其夹具，特别是这样一种夹具，它包括一个冲击件，该冲击件用于将轴向冲击传给装在夹具中的工具上。

这样，本发明提供一种包括一个工具夹和一个工具的组合体；该工具夹具有可径向运动的夹爪或夹紧件，该夹爪或夹紧件在其间限定一条放置一个轴向工具柄的接收通道；该工具则具有一个可装在工具夹的工具柄接收通道内的柄部；夹爪或夹紧件和工具的柄部共同限定互配的阳和阴保持装置，用于可释放地将工具的柄部保持在工具夹的工具柄接收通道内，阴保持装置包括一个用于接收阳保持装置的环形通道或槽。

上述环形通道或槽可成形在工具柄的外周面上，而径向向内伸出的阳保持装置则可形成在限定工具柄接收通道的径向可动夹爪或夹紧件的表面上。或者，径向向内敞开的通道或槽可成形在限定工具柄接收通道的夹爪或夹紧件的表面上，而相配的阳保持装置，例如可以为一或多个轴向伸出的突起或一个周向延伸的环形凸缘，可从工具柄的周界外表面径向向外伸出。

工具夹的夹爪或夹紧件和工具的柄部还可分别包括互配的第一和第二扭矩传递面，用于将驱动扭矩(转矩)从工具夹传到工具轴，以使工具绕其纵轴线转动。

第二扭矩传递面可以是工具柄的圆柱形表面，此时，夹爪或夹紧件可移动到与该圆柱形工具轴紧紧接触，以便可利用夹紧件与工具轴之间的摩擦力将驱动扭矩从工具夹传给工具轴。

然而在优选实施例中，工具的柄部包括一个具有多边形(最好是正多边形)横截面的区段，它限定了基本上平坦的侧面，用作第二扭矩传递面。

最好，第二扭矩传递面包括工具柄的三个基本平坦的侧面，它们基本上平行于工具柄的纵轴线，三个侧面中的每一对相邻侧面其间限定在约60°角。这样，工具柄的横截面可以是正三角形或正六边形。

工具夹可包括三个夹爪或夹紧件，它们相应地限定三个也互成约60°角的第一扭矩传递面。

工具夹可包括一个可轴向往复运动的冲击件，用于向装在工具接收通道中的工具施加轴向冲击。在这种情况下，重要的是，应允许工具相对于工具夹的夹爪或夹紧件作往复轴向运动。因此；，工具轴或工具夹的紧件上形成的环形通道或槽的轴向宽度最好超过与之相配的阳保持装置的轴向延伸度。

工具夹的夹爪或夹紧件可以以任何适宜的方式径向运动。例如，每个夹爪或夹紧件可以包括一个导向件，该导向件可在一个位于工具夹内的径向延伸的导向通道内运动。可以使用位置调节装置，例如螺纹件，来调节夹爪或夹紧件的径向位置。然而，应该注意或应采取描施来确保夹爪或夹紧件与工具夹的中心轴之间的径向距离对于所有夹紧件来说都是相同的。所有夹爪或夹紧件都可利用手动的公共调节装置来轴向移动，夹爪或夹紧件由凸轮而导向，以便当它们轴向向内移入工具夹内时，可径向向内移动。

上述凸轮面，例如，包括相配的锥形表面构件，它们具有与工具夹和工具柄部的中心轴基本重合的中心轴，并且它们从工具夹轴向向外扩张。这样，从往复运动的工具传到夹紧件的轴向向外指向的力或冲击，就可以通过此扩张的锥形表面构件有效地回传给工具夹。

为了确保夹爪或夹紧件保持在一调定位置上可设置成可松开的锁定装置，以便将调节装置锁定在某一所希望的调定位置上。

工具夹可包括一可轴向往复运动的冲击件。如果装在工具夹中的工具是冲击型，例如锤钻，工具柄应具有这样的长度-其内端应位于中击件的轴向外端的冲程范围之内。然而，如果装在工具夹内的工具是非冲击式的，例如普通钻机，工具柄可具有较短的轴向长度，以便当工具柄装到工具夹中时使其内端位于冲击件的冲程范围的轴向外侧。

如果装在工具夹的工具是冲击型的，工具夹的夹爪或夹紧件不应与工具柄的外周表面紧紧接触，以允许工具相对于工具夹作轴向往复运动。在此情况下，互配的阳和阴保持装置限定该往复运动的极限范围。然而，如果工具是非冲击式的，夹爪或夹紧件可移动到与工具柄的外周面而紧紧接合。

本发明也涉及一种工具夹，它包括可径向运动的夹爪或夹紧件，夹爪或夹紧件在它们之间限定了用于接收一工具的柄部的轴向通道；夹爪或夹紧件和工具的柄部限定相配的阳和阴保持装置，用于将工具的柄部可释放地保持在工具夹的工具柄接收通道内；阴保持装置包括一个用于接收阳保持装置的环形通道或槽。

本发明还涉及一种用于上述的工具夹和工具相组合的工具，它具有一个柄部，该柄部限定阳或阴保持装置，并分别与工具夹上的相应的阴或阳保持装置相配合；阴保持装置包括用于接收阳保持装置的环形通道或槽。

下面将结合附图对本发明作进一步的描述，这些附图表明根据本发明的工具夹和工具的组合体的不同实施例的侧视图和部分剖视图，其中：

图1表示了接装一非冲击式钻具的钻具夹(钻夹头)的第一实施例；

图2表示接装一冲击式钻具的图1所示钻具夹；

图3表示接装一非冲击式钻具的工具夹的第二实施例；

图4表示接装一冲击式钻具的图3所示的工具夹。

附图示出了一个钻具夹或钻夹头10，它可装在一手提式钻机(未示出)上。钻具夹10包括多个，最好为三个呈环形布置的夹爪或夹紧件。夹爪或夹紧件由偏压装置或弹簧(未示出)径向向外偏压，并且每个夹紧件包括一个轴向向外敞开的外锥形导向面12。这意味着，导向面12的公共顶点位于钻具夹的纵轴线上，且其位于距夹紧件11的内端一定距离的轴向内侧。每个锥形导向面12与钻具夹主体15的轴向外端上的一个互补的锥形面14相配合。

夹爪或夹紧件11可借助螺帽16而相对于钻具夹主体15轴向运动。螺帽16包括一个带中心孔18的端壁17，和一个由端壁17轴向向内延伸的周边裙部19。端壁17的内表面与夹紧件11的外端面贴靠，而裙部19带有内螺纹20，该内螺纹20与钻具夹主体15的相邻端上的外螺纹21啮合。这意味着，通过沿某一方向或另一方向来转动螺帽16就可使夹爪或夹紧件11相对于钻具夹主体15作轴向移动。

螺帽或调节螺丝16可由围绕钻具夹主体15的锁定套筒22锁定在一个调定位置上，锁定套筒22由一个偏压弹簧23朝着螺帽16的裙部19的相邻自由端偏压。具有连到钻具夹主体15上的内端的锁件24径向向外地伸入位于套筒22上的轴向槽25中。这种销/槽连接件24，25使得锁定套筒22可相对于钻具夹主体15作有限的轴向移动，但却可阻止套筒22相对于钻具夹主体15转动。螺帽或调节螺丝16的裙部19和锁定套筒22的对接端表面分别带有互补的齿或锯齿26，它们在弹簧23的作用下保持相互啮合，从而将螺帽或调节螺丝16锁定在其调定位置。然而，通过加压弹簧23的偏压而移动锁定套筒22，可使锯齿26脱离啮合，从而使螺帽16可以转动，以便将夹爪或夹紧件11移到一个所需的径向位置。当放开锁定套筒22时，在弹簧23的偏压下，锯齿26进入相互啮合的状态。

当钻具或钻头27装在钻具夹中时，钻具柄28通过中心孔18插入在夹爪或夹紧件11的径向内表面之间限定的钻具接收通道中。如图1和图2所示，钻具27的柄28带有周向的环形槽29，这意味着，钻具柄在距其邻近的自由端一定距离处有一直径减小的轴向区段。每个夹爪或夹紧件11具有径向向内的突起30，突起30接纳在环形槽29中。槽29的轴向宽度明显地超过突起30的轴向延伸度，以使钻具柄28相对于夹紧件11作轴向移动。

钻具夹或钻夹头10包括一个已知类型的冲击件31，使得钻具夹或钻夹头10可用于锤钻或其他冲击式钻机中。不过，图1表示的是装于钻具夹中的普通的非冲击式钻具27。钻具柄28具有圆柱形外表面，并且它的长度使得在其安装位置时不伸到往复冲击件31的工作范围内。这意味着，不会有中击从冲击件传到钻具。通过转动螺帽或调节螺丝16，可使夹爪或夹紧件11移动到与钻具柄28的外圆柱表面紧紧接触，从而利用夹紧件11和钻具柄28之间的摩擦，将驱动扭矩从钻夹头10传到钻具27。

在图2中，一个冲击式钻具27，例如一个锤钻，装在图1所示的同样钻具夹10中。钻具柄28的长度使得其内自由端位于冲击件31的工作范围之内，从而在工作中，轴向冲击传到钻具27上。除了环形槽29以外，钻具柄28还具有多边形横截面，例如，可以是正六边形。这意味着，钻具柄28包括平坦的或基本上为平面的传动面32，并且每个夹爪或夹紧件11可具有一个相应的平坦的传动面33，在传动面33上成形有突起30。在这种情况下，转动螺帽16，使夹紧件11的传动面33与钻具柄28的传动面32构成松动接合，由此使钻具27可相对于钻具夹10作轴向往复运动，其往复行程由环形槽29的宽度和突起30的轴向延伸度之差来确定。这表明，同样的钻具夹既可用于冲击式钻机，又可用于非冲击式钻机。另外，即使是对锤钻或其他冲击式钻机来说，钻具柄28的直径也不必大于钻具的开沟槽部分的直径。

图3和图4所示的实施例基本上对应于图1和图2所示的实施例。不过，在图3和图4中，钻具柄28上的环形槽由一个凸缘、周向延伸的凸台或凸条34所取代，而夹紧件11上的突起30由每个夹爪或夹紧件11中的径向向内敞开的槽口取代，这些槽口共同构成一条可以接纳钻具柄28上的凸缘34的环形槽35。另外，在图3和图4所示的实施例中，齿26包括分别形成在锁定套筒22的外表面和周围裙部19的内表面上的相互啮合的齿或锯齿。图1和图2所示的实施例包括两个或更多个围绕着钻具夹10的周边间隔设置的螺旋弹簧或偏压弹簧23，而图3和图4所示的实施例只有一个围绕钻具夹主体15和螺旋弹簧23。在其他方面，根据图3和图4的实施例的作用与参照图1和图2所说明的那样。

应该理解，在本发明的范围内，可对上述实施例进行各种改变和修改。例如，图3和图4中所示的凸缘或凸条34可由多个以圆环形式布置的周向间隔的突起来代替。

Claims (30)

1.一种组合体，它包括：

一个工具夹，它具有在其间限定一条轴向的工具柄接收通道的径向可动的夹爪或夹紧件，和

一个工具，它具有一个装在所述工具夹的工具柄接收通道中的柄部，

所述夹爪或夹紧件和所述工具的柄部限定用于可松脱地将所述工具的柄部保持在所述工具夹的工具柄接收通道中的相配的阳和阴保持装置，所述阴保持装置包括一个用于接纳所述阳保持装置的环形通道或槽。

2.根据权利要求1所述的组合体，其中，所述工具夹的夹爪或夹紧件和所述工具的柄部分别包括第一和第二扭矩传递面，用于将驱动扭矩从所述工具夹传到所述工具，以使所述工具绕其纵轴线转动。

3.根据权利要求2所述的组合体，其中，所述工具的柄部具有一个限定所述第二扭矩传递面的基本为圆柱形的表面。

4.根据权利要求2所述的组合体，其中，所述工具的柄部包括一个具有多边形、最好为正多边形横截面的区段，构成用作所述第二扭矩传递面的基本平坦的侧面。

5.根据权利要求2或4的所述的组合体，其中，所述第二扭矩传递面包括所述工具柄部的基本平行于所述工具柄部的纵轴线的基本平坦的三个侧面，所述三个侧面中相邻的每对侧面之间构成约60°的角。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的组合体，其中，所述工具夹具有三个夹爪或夹紧件，其中每个夹爪或夹紧件限定一个基本平坦的第一扭矩传递面，所述第一扭矩传递面限定所述工具柄接收通道。

7.根据权利要求2-6中任一项的所述的组合体，其中，所述阳或阴保持装置形成在所述第一扭矩传递面上。

8.根据权利要求1-7中任一项的所述的组合体，其中，所述环形通道或槽的轴向宽度大于与之相配合的所述阳保持装置的轴向延伸度。

9.根据权利要求1-8中任一项的所述的组合体，其中，所述工具夹的径向可运动的夹爪或夹紧件借助于手动调节装置而可轴向移动，所述夹爪或夹紧件由凸轮面导向，以便当它们轴向向内移入所述工具夹时，由径向向内位移。

10.根据权利要求9的所述的组合体，其中，所述凸轮面包括其中心轴基本上与所述工具夹和所述工具柄部的中心线重合的相配的锥形表面件，所述锥形表面件从所述工具夹轴向向外扩张。

11.根据权利要求9或10所述的组合体，还包括用于将所述调节装置锁定在所希望的调定位置上的可松开的锁定装置。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合体，其中，所述工具夹包括一个可轴向往复运动的冲击件，所述工具柄部的内端位于所述中击件的轴向外端的冲程范围之内。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合体，其中，所述工具夹包括一个可轴向往复运动的冲击件，所述工具柄部的内端位于所述冲击件的轴向外端的冲程范围之外。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的组合体，其中，所述工具是一个钻具，而所述工具夹是一个手提式钻机的钻夹头。

15.一种工具夹，它包括其间限定一条用于接收一个工具的柄部的轴向通道的径向可动的夹爪或夹紧件，所述夹爪或夹紧件和所述工具的柄部限定用于可松脱地将所述工具的柄部保持在所述工具夹的工具柄接收通道内的互相配合的阳和阴保持装置，所述阴保持装置包括一条用于接纳所述阳保持装置的环形通道或槽。

16.根据权利要求15所述的工具夹，其中，所述工具的夹爪或夹紧件包括用于将驱动扭矩从所述工具夹传到装于其内的工具柄的第一扭矩传递面。

17.根据权利要求15或16所述的工具夹，它包括三个最好是等角度间隔设置的夹爪或夹紧件，每个夹爪或夹紧件限定一个基本上平坦的第一扭矩传递面，所述第一扭矩传递面限定了一条工具柄接收通道。

18.根据权利要求16或17所述的工具夹，其中，所述阳或阴保持装置形成在所述第一扭矩传递面上。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的工具夹，其中，所述阴保持装置由构成所述工具柄接收通道的工具夹的内表面所限定，所述阴保持装置包括一条环形通道或槽，所述环形通道或槽的轴向宽度基本上超过形成在要装入所述工具柄接收通道中的工具柄上的相配的阳保持装置的轴向延伸度。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的工具夹，其中，所述径向可动的夹爪或夹紧件借助于手动调节装置而可轴向移动，所述夹爪或夹紧件由凸轮面导向，以便夹爪径向向内地移入所述工具夹中。

21.根据权利要求20所述的工具夹，其中，所述凸轮表面包括其中心轴基本上与所述工具夹的中心线重合的相配的锥形面，所述锥形面从所述工具夹轴向外扩张。

22.根据权利要求20或21所述的工具夹，它还包括用于将所述调节装置锁定在所需的调定位置上的可松脱的锁定装置。

23.根据权利要求15-22中任一项所述的工具夹，其中，它还包括一个可轴向往复运动的冲击件。

24.根据权利要求15-23中任一项所述的工具夹，它包括一个适于安装在手提式钻机上的夹头。

25.一种用于根据权利要求1所述的组合体中的工具，它具有一个柄部，所述柄部限定阳或阴保持装置，用于分别与一个工具夹上的相应的阴和阳保持装置相配合，所述阴保持装置包括一条用于接纳所述阳保持装置的环形通道或槽。

26.根据权利要求25所述的工具夹，其中，所述环形通道或槽构成在所述工具柄部的外周面上。

27.根据权利要求25所述的工具夹，其中，所述工具柄部包括沿周向设置的且从径向伸出的环形凸缘或凸台式的阳保持装置。

28.根据权利要求25-27中任一项所述的工具夹，其中，所述工具柄部包括一个具有多边形最好为正多边形横截面的区段，它构成作为第二扭矩传递面的基本平坦的侧面。

29.根据权利要求28所述的工具夹，其中，所述第二扭矩传递面包括所述工具柄部上的基本上平行于所述工具柄部纵轴线的基本平坦的三个侧面，所述三个侧面中相邻的每对侧面之间限定约60°的角。

30.根据权利要求25-29中任一项所述的工具夹，它最好是冲击式钻具。

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