CN113766987B - 具有锁定离合器的夹头 - Google Patents
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Abstract
提供了一种夹头(10),其包括多个夹爪(20)和配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转的主体(30)。夹头(10)还可包括螺母(80),该螺母(80)包括螺母齿(82)。螺母(80)可以可操作地联接到夹爪(20),并且被配置成使夹爪(20)相对于主体(30)在打开或闭合方向上移动。夹头(10)还可以包括离合器(100),该离合器(100)包括离合器齿(102)。离合器(100)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(102)可以与螺母齿(82)接合以防止螺母(80)相对于主体(30)移动,并且在夹爪致动位置,离合器齿(102)不需要与螺母齿(82)接合并且螺母(80)可以相对于主体(30)自由移动。
Description
技术领域
示例性实施方式总体上涉及与包括动力钻机的动力驱动器一起使用的夹头,更特别地,涉及可锁定离合器。
背景技术
具有旋转驱动主轴的动力驱动器通常可操作地联接到夹头,夹头的尺寸可调节以能够附接到各种工作刀头,例如钻头或通过动力驱动器的驱动主轴与夹头一起旋转的其它工具。传统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刀头的开口的直径。在许多情况下,当动力驱动器处于工作模式(例如,钻孔、驱动紧固件等)时,这些夹爪通过与夹爪螺纹接合的螺母保持在其位置中。在一些情况下,由于旋转和振动产生的惯性,尤其是在动力驱动器是冲击动力驱动器的情况下,在执行加工操作,例如钻孔、驱动紧固件等的同时,螺母可相对于夹头的主体移动。螺母的移动会导致夹爪意外地并且不期望地过度紧固到工作刀头上,或者夹爪松开,从而允许工作刀头从夹爪滑动或释放。因此,需要在防止螺母的意外和不期望的移动的领域中的创新,以便即使在存在影响螺母的惯性力和振动的情况下也维持作用在工作刀头上的夹紧力。
发明内容
根据一些示例性实施例,提供了一种示例性夹头,其可被配置成与具有可旋转驱动主轴的动力驱动器(例如,冲击驱动器)一起使用。示例性夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪螺纹。示例性夹头还可包括被配置成与驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可配置成与主体一起围绕示例性夹头的中心轴线旋转。多个夹爪还可配置成相对于主体沿打开方向或闭合方向移动。示例性夹头还可包括螺母,该螺母与夹爪的夹爪螺纹可操作地联接,使得螺母相对于主体的旋转使夹爪相对于主体沿打开方向或闭合方向移动。螺母还可以包括螺母齿。示例性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主体,使得离合器与主体一起旋转。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,离合器齿可以与螺母齿接合,以防止螺母相对于主体旋转,并且在夹爪致动位置,离合器齿不需要与螺母齿接合,并且螺母可以围绕主体旋转。
根据一些示例性实施例,提供了另一种示例性夹头,其包括多个夹爪和被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可被配置成与主体一起围绕夹头的中心轴线旋转,并且多个夹爪还可被配置成相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。示例性夹头还可包括具有螺母齿的螺母。螺母可以可操作地联接到夹爪,并且被配置成使夹爪相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。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,离合器齿可以与螺母齿接合以防止螺母相对于主体移动,并且在夹爪致动位置,离合器齿不需要与螺母齿接合并且螺母可以相对于主体自由移动。
根据一些示例性实施例,提供了另一种示例性夹头。在这方面,示例性夹头可包括多个夹爪和被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可被配置成与主体一起围绕夹头的中心轴线旋转,并且多个夹爪还可被配置成相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。示例性夹头还可包括具有螺母齿的螺母。螺母可以可操作地联接到夹爪,并且被配置成使夹爪相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以由用户在工作位置和夹爪致动位置之间移动。离合器可以包括工作位置凹部和夹爪致动凹部。示例性夹头还可包括在远离夹头的中心轴线的径向方向上延伸和偏置的突起。离合器可以被配置成响应于用户将离合器滑动到工作位置而使离合器齿与螺母齿接合以防止螺母相对于主体移动,并且使工作位置凹部移动成与突起接合以将离合器保持在工作位置中。离合器还可以被配置成响应于用户将离合器滑动到夹爪致动位置而使离合器齿与螺母齿脱离接合,以允许螺母相对于主体移动,从而使多个夹爪沿打开方向或闭合方向移动,并且使夹爪致动位置凹部移动成与突起接合,以将离合器保持在夹爪致动位置中。
附图说明
已经概括地描述了一些示例性实施例,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例的夹头的立体侧视图;
图2示出了根据示例性实施例的夹头的主视图,其限定了横截面A-A;
图3示出了根据示例性实施例的夹头在由图2的A-A限定的平面处截取的横截面侧视图;
图4示出了根据示例性实施例的夹头的主体的立体图;
图5示出了根据示例性实施例的夹头的离合器的立体侧视图;
图6示出了根据示例性实施例的具有拉环的离合器的立体侧视图;
图7示出了根据示例性实施例的夹头的螺母的立体侧视图;
图8示出了根据示例性实施例的夹头的选定部件的侧视图,其中离合器处于夹爪致动位置;
图9示出了根据示例性实施例的夹头的选定部件的侧视图,其中离合器处于工作位置;
图10A示出了根据示例性实施例的夹头的侧视横截面图,示出了主体与螺母之间的正向接合;
图10B示出了图10A的放大部分,再次示出了根据示例性实施例的主体和螺母之间的正向接合;
图11A示出了根据示例性实施例的具有定位弹簧的主体的立体侧视图;
图11B示出了根据示例性实施例的定位弹簧的立体侧视图;
图12示出了根据示例性实施例的离合器的横截面侧视图,示出了夹爪致动位置凹部和工作位置凹部;
图13A示出了根据示例性实施例的夹头在图2的A-A所限定的平面处截取的横截面侧视图,其中离合器处于夹爪致动位置;
图13B示出了根据示例性实施例的图13A的放大部分,其中离合器处于夹爪致动位置;
图14A示出了根据示例性实施例的夹头在图2的A-A所限定的平面处截取的横截面侧视图,其中离合器处于工作位置;
图14B示出了根据示例性实施例的图14A的放大部分,其中离合器处于工作位置;
图15示出了根据示例性实施例的连接插口的立体主视图;
图16示出了根据示例性实施例的连接插口的立体后视图;以及
图17示出了根据示例性实施例的在由图2的A-A所限定的平面处截取的夹头的选定部件的横截面侧视图,包括安装有连接插口的主体。
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例,在附图中示出了一些但不是所有示例性实施例。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例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,可操作联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联接的部件的功能性互连。
如上所述,当执行加工操作(例如,钻孔、紧固紧固件等)时,存储在例如夹头的套筒中的惯性会导致夹头过紧和意外松开,该惯性是由动力驱动器的旋转产生的。可操作地连接到套筒上的螺母的意外和不希望的移动会导致夹头的夹爪移动,特别是当夹头与作为冲击驱动器的动力驱动器一起使用时。在一些情况下,由冲击驱动器提供的旋转力相对于其它类型的动力驱动器可能相当大,并且通常用于例如紧固螺钉或螺栓、在木材中钻孔等。
然而,来自旋转冲击的振荡动作,尤其是当与由旋转引起的惯性结合时,可以引起螺母振动、松动并且开始移动。这种振动也会导致螺母从夹爪保持在固定位置的适当紧固位置移动到松开位置,该松开位置允许夹爪打开并允许工作刀头在夹爪内滑动,或者甚至从夹头上松开掉落。
一些用于克服由冲击驱动器引起的振动影响的传统解决方案包括在夹头和冲击驱动器的驱动主轴之间安装适配器。至少在一些情况下,这种适配器通过螺纹连接与夹头连接。由于螺纹接合,当冲击驱动器在反向旋转方向上操作时,适配器可能易于受到松动惯性的影响,或者当冲击驱动器在向前旋转方向上操作时,适配器可能易于受到过度拧紧惯性的影响。另外,这种适配器增加了长度(即,夹头加上适配器的长度),这可能使解决方案体积庞大,并且例如限制了这种解决方案在某些空间受限环境中的可用性。
为了克服这些挑战,提供了夹头的各种示例性实施例,其将锁定机构集成到夹头中,该锁定机构操作成在夹头处于工作模式(例如,钻螺孔、驱动紧固件等)时将螺母锁定在固定位置,而且还允许螺母移动以允许夹爪的打开和闭合,从而在夹爪致动模式下移除或安装工作刀头。为此,根据一些示例性实施例,可以包括锁定离合器,其可在夹头的主体上滑动,以在离合器处于工作位置时接合螺母并将螺母锁定就位,并且在离合器处于夹爪致动位置时释放螺母以允许螺母和夹爪的移动。根据一些示例性实施例,离合器可以包括用户接口构件或与用户接口构件联接,该用户接口构件允许用户在工作位置和夹爪致动位置之间移动离合器。
在这方面,图1和2示出了根据一些示例性实施例的示例性夹头10。图1是夹头10的立体侧视图,图2是夹头10的主视图。通常,当夹头10和固定到夹头10的动力驱动器工作时,夹头10可以操作以将工作刀头(未示出)固定在夹头10的夹爪20中。夹头10还可以通过沿打开或闭合方向移动夹爪20来允许安装和拆卸不同尺寸(例如直径)的工作刀头。此外,夹头10可以与任何类型的动力驱动器可操作地联接,动力驱动器包括例如气动或电动工具(例如,钻机),其配置成旋转驱动主轴,该驱动主轴在夹头10的后侧上的开口中可操作地联接到夹头10。
夹头10可以限定中心轴线11,在操作时,由于附接的动力驱动器的驱动主轴的旋转,夹头10可以围绕该中心轴线11旋转。为了定向的目的,夹头10可具有前端13和后端14。除了其它部件之外,夹头10还可以包括夹爪20、主体30、鼻部40、套筒60和后套筒70。如这里进一步描述的,夹爪20可配置成沿闭合或打开方向移动或平移,以改变夹爪20的前端之间的夹爪开口的尺寸。根据一些示例性实施例,套筒60沿方向12的旋转可经由螺母使夹爪20沿打开方向平移,以使夹爪开口扩张,从而接收工作刀头。此外,套筒60在与方向12相反的方向上的旋转可经由螺母使夹爪20在闭合方向上平移,以减小夹爪开口并夹紧到工作刀头上。
为了更好地理解夹头10的部件和操作,图3提供了沿图2中A-A所限定的平面截取的夹头10的横截面侧视图。除了这里将进一步描述的其它部件之外,夹头10可以包括夹爪20、主体30、螺母80、套筒60、轴承组件90和连接插口110。主体30可以是夹头10的中心部件,其直接或通过连接插口110可操作地连接到动力驱动器的驱动主轴,如下面进一步描述的。主体30可操作以将驱动主轴的旋转传递到夹爪20以驱动工作刀头。夹爪20可以通过如图4所示的主体30中的夹爪通道31可操作地连接到主体30,并且夹爪20可以布置在夹头10的前端。因为夹爪20在主体30的夹爪通道31中受到旋转约束,所以夹爪可以与主体30一起旋转。然而,夹爪20可以被配置成而在夹爪通道31内相对于主体30移动或平移。
螺母80可包括螺母螺纹81,其被配置成与每个夹爪20上的夹爪螺纹21接合。由于夹爪20和螺母80之间的螺纹接合,夹爪20可根据螺母80相对于主体30旋转的方向(顺时针或逆时针)而在打开(松开)或闭合(拧紧)方向上移动。螺母80可被可操作地联接(例如,过盈配合或物理地固定)到套筒60,并且用户可旋转套筒60,进而旋转螺母80。这样,螺母80的旋转可以使夹爪开口闭合,从而使夹爪20夹紧在工作刀头上,或者使夹爪开口打开,以允许拆卸或安装工作刀头。螺母80可以可操作地联接(例如物理地固定)到套筒60,其在夹头10的外部。这样,为了旋转螺母80,用户可以旋转套筒60,进而旋转螺母80。为了提供螺母80的平滑和低摩擦旋转,螺母80可以可操作地连接到轴承组件90,该轴承组件可以包括垫圈和多个轴承滚珠。
如上所述,夹头10可以包括用于在夹头10处于工作模式时将螺母80锁定在其位置中的机构,以防止螺母80的意外和不希望的移动,例如旋转。因此夹头10可以包括离合器组件,该离合器组件与螺母80接合,以使夹头10在工作模式和夹爪致动模式之间转换,在工作模式,螺母80锁定在其位置中,在夹爪致动模式,允许螺母80旋转以打开和闭合夹爪20。因此,夹头10可以包括离合器100,该离合器可以相对于主体30在工作位置和夹爪致动位置之间轴向滑动,在工作位置,离合器100与螺母80接合,从而将螺母80锁定在其位置中(即,防止螺母80相对于主体30移动,例如旋转,换句话说,螺母80被锁定在主体30上),在夹爪致动位置,离合器100不与螺母80接合,从而允许螺母80自由移动,例如旋转。如下面进一步描述的,离合器100可以通过偏置突起保持在其位置中,该偏置突起可以是例如定位弹簧140的部件。另外,离合器100可由压力弹簧130沿向后方向轴向偏置,以保持离合器100上的压力,并在离合器100的用户操作期间便于离合器100的平滑移动。另外,离合器100可以可操作地联接(例如,物理地固定)到拉环50,该拉环作为离合器100的用户接口操作。
如下面进一步描述的,夹头10还可以包括连接插口110,其可以由例如热处理钢形成。连接插口110可以压配合到主体30中,使得连接插口110与主体30一起旋转。连接插口110可以包括向前插口空腔111,其可以被配置为通过夹爪开口和主体中心孔36的向前开口接收工作刀头的后端或柄部。根据一些示例性实施例,连接插口110的向前插口空腔111(见图15)可以被配置为将工作刀头的后端或柄部固定在其位置中,以与工作刀头一起工作操作。在这方面,例如,在用工作刀头(其为钻头)钻孔之后,钻头可以从夹头10移除,并且用户可能希望将驱动螺钉进入到所钻的孔中。为此,用户可以通过例如将螺丝刀刀头压配合或滑动配合到连接插口110的向前插口空腔111中来安装螺丝刀刀头,然后驱动螺钉,其中,由于刀头与向前插口空腔111之间的间隙增大,相对于压配合,滑动配合需要较小的力来安装刀头。这样,根据一些示例性实施例,螺丝刀刀头或成形为与向前插口空腔111接合的任何其它工作刀头在固定到向前插口空腔111中时可以用于工作操作,而不必将夹爪20夹紧到螺丝刀刀头或其它工作刀头上。另外,连接插口110可具有后连接接口114(见图16),其可成形为与动力驱动器的驱动主轴接合。根据一些示例性实施例,因为动力驱动器主轴不是统一的,所以连接插口110可被配置成可移除的且可替换为具有不同形状的可替代连接插口110,以与不同形状的驱动器主轴接合。在这方面,连接插口110可以通过例如卡环120固定在主体30的后腔33内。根据一些示例性实施例,连接插口110不需要包括用于与驱动主轴接合的螺纹,从而可以克服夹头和驱动主轴之间的螺纹接合的问题,例如夹头10在驱动主轴上的过度拧紧或者夹头10从驱动主轴的意外松开。
再次参照夹头10的离合器组件,图4提供了主体30的立体图。主体30可以由钢、硬化钢、铝、铝合金、其它硬化非金属等形成。如上所述,主体30可布置在夹头10的中心,并可作为支撑夹头10的一些或所有其它部件的基础部件。主体30可包括一个或多个在主体30的外表面上轴向延伸的槽32。这些槽32可定位成与离合器100的内表面上的凸块101对齐,如图5所示。
如图5的立体图所示,离合器100可以是环形的,并且可以围绕主体30的外表面布置。类似于主体30,离合器100可以例如由钢、硬化钢、铝、铝合金、其它硬化非金属、粉末金属部件等形成。此外,离合器100的凸块101可以定位在离合器100的内表面上,并向内朝向中心轴线11延伸。在图5所示的示例性实施例中,离合器100包括三个凸块101,以与图4中的主体30上所示的三个槽32接合。然而,可以使用任何数量的凸块101和槽32。凸块101的尺寸可以被设计成具有小于或略小于主体30的槽32的宽度,以便于凸块101在槽32内沿轴向滑动。然而,凸块101和槽32之间的接合可以操作成防止离合器100相对于主体30旋转,但是允许离合器100相对于主体30轴向滑动。应当理解,凸块101和槽32的定位可以颠倒,使得凸块101布置在主体30上,并且槽布置在离合器100上以支持类似的轴向滑动操作。
如下面进一步描述的,离合器100可以包括离合器齿102。离合器齿102可以形成在离合器100的后向表面上,使得齿102的尖端在向后方向上延伸。根据一些示例性实施例,齿102可例如以均匀间隔的方式围绕离合器100的后向边缘的圆周布置。
参照图6,离合器100可以与例如拉环50形式的用户接口元件可操作地连接(例如物理地固定)或集成。拉环50可以相对于夹头10的中心轴线11布置在离合器100的外部。拉环50可以作为离合器100的用户接口。在这方面,用户可以抓住拉环50并使用推或拉运动轴向滑动拉环50(如由凸块101和槽32限制的),因此离合器100可以通过用户与拉环50的相互作用在工作位置和夹爪致动位置之间轴向移动,如下面进一步描述的。根据一些示例性实施例,拉环50可以包括例如呈抓握凹槽的形式的抓握部51。另外,拉环50可以具有弯曲的、凹入的外部形状,以增加拉环50的可抓握性。拉环50是用于控制离合器100被用户移动的用户接口元件的一个示例。用户接口元件的其他示例可以例如采取不同于拉环50的环形形状的形式,诸如突片等。
现在参照图7,提供了根据一些示例性实施例的螺母80的立体图。如图7所示,螺母80可以包括螺母螺纹81和螺母齿82。螺母80可以形成为环形,并且可以如图3所示布置在主体30的外部。螺母80可以由例如钢、硬化钢、铝、铝合金、其它硬化非金属、粉末金属部件等形成。螺母螺纹81可以布置在螺母80的内表面上,以便于与夹爪螺纹21接合。螺母齿82可以形成在螺母80的前向表面上,使得齿82的尖端沿向前方向延伸。根据一些示例性实施例,齿82可例如以均匀间隔的方式围绕螺母80的前向边缘的圆周设置。螺母齿82的配置可以使得螺母齿82可以与离合器齿102接合。
如上所述,离合器100可以在夹爪致动位置和工作位置之间轴向地滑动。图8和9示出了离合器100相对于螺母80和主体30的定位,其中为了清楚起见,移除了其它外部部件。在这方面,图8中提供了处于夹爪致动位置的离合器100的示例性视图。如箭头200所示,离合器100已经轴向向前移动或滑动,使得在离合器齿102和螺母齿82之间形成间隙。由于螺母80不与离合器100接合,螺母80相对于主体30自由旋转,以使夹爪20沿打开或闭合方向移动。另一方面,图9示出了处于工作位置的离合器100。如箭头201所示,离合器100已经轴向向后移动或滑动,使得离合器齿102移动到与螺母齿82接合,使得在离合器齿102和螺母齿82之间没有间隙形成。离合器齿102和螺母齿82可以具有圆形或斜面尖端,以便于在齿接触和接合时平滑接合。由于螺母80通过齿与离合器100接合,所以通过轴承组件90防止螺母80轴向向后移动,并且通过主体30防止其轴向向前移动,如图10A和10B所示,这将在下面进一步描述。另外,由于与离合器100的接合,防止螺母80相对于主体30旋转,由于离合器100的凸块101与主体30的槽32之间的接合,防止其相对于主体30旋转。这样,当离合器100处于工作位置时,螺母80与主体30锁定在其位置中,并防止移动,这进而防止夹爪20移动并通过夹爪20保持工作刀头上的夹紧压力。
图10A是夹头10的横截面侧视图,其示出了螺母80和主体30之间的相互作用,以防止螺母80向前轴向移动,而与离合器100的轴向位置无关。在这方面,如图10B(其是图10A中的区域205的放大图)最佳所示,根据一些示例性实施例,螺母80可包括与主体30的延伸部分37对齐的唇部83,使得由于唇部83和延伸部分37之间的物理接合,防止螺母80向前轴向移动。
离合器组件还可包括当离合器100移动到工作位置或夹爪致动位置时将离合器100保持在其位置中的特征。在这方面,根据一些示例性实施例,夹头10可包括与离合器100中的凹部接合以将离合器100保持在期望位置的偏置突起141。偏置突起141能够以多种方式实施,例如用棘爪机构等。参照图11A和11B,根据一些示例性实施例,偏置突起141可以由定位弹簧140形成。定位弹簧140可具有例如圆形或椭圆形横截面。定位弹簧140可以形成为具有开口部分的环,该开口部分允许定位弹簧140被压缩,从而提供远离中心轴线11的径向定向的偏置。定位弹簧140可以布置在主体30的外表面上,使得定位弹簧140轴向固定(即,不能在轴向方向上移动)。根据一些示例性实施例,定位弹簧140可以保持在形成于主体30的一部分和鼻部40之间的凹槽内的固定轴向位置,可以过盈配合或物理地固定到主体30。由于定位弹簧140的横截面形状(例如,圆形、椭圆形等),定位弹簧140的一部分可以径向向外延伸以形成偏置突起141。
现在参照图12,提供了离合器100的横截面图。如图12所示,离合器100可包括两个凹部,所述凹部被配置成与突起141接合,所述突起可在对准的凹部上施加压力以将离合器100保持在夹爪致动位置或工作位置。在这方面,离合器100可以在离合器100的内表面上包括配置成接收偏置突起141的夹爪致动位置凹部103和工作位置凹部104。在这方面,离合器100可以是轴向可滑动的(如上所述)以移动到使夹爪致动位置凹部103与偏置突起141接合或使工作位置凹部104与偏置突起141接合的位置。夹爪致动位置凹部103可以定位成使得当锁定弹簧140的偏置突起141与夹爪致动位置凹部103接合时,离合器齿102不与螺母齿82接合。类似地,工作位置凹部104可以定位成使得当锁定弹簧140的偏置突起141与工作位置凹部104接合时,离合器齿102与螺母齿82接合。由于作为例如定位弹簧140的一部分的突起141的偏置,突起141可以被压缩,从而当离合器100处于夹爪致动位置和工作位置之间的位置时允许离合器100滑动。
在这方面,图13A和13B示出了当离合器100处于夹爪致动位置时的夹头10和部件位置的细节。图13A是沿图2的A-A所限定的平面截取的夹头10的横截面,其中示出了选定部件。图13B是区域203的放大图,以示出离合器凹部接合。参照图13A,可以看出,用户例如通过与拉环50的相互作用已经使离合器100沿轴向向前方向200滑动,以将离合器100置于夹爪致动位置,其中离合器齿102与螺母齿82脱离接合。如图13B所示,定位弹簧140的偏置突起141布置在离合器100的夹爪致动位置凹部103内。由于偏置突起141与夹爪致动位置凹部103之间的接合,离合器100可保持在夹爪致动位置,从而需要轴向指向的力来将离合器100移出夹爪致动位置。
类似地,图14A和14B示出了当离合器100处于工作位置时夹头10和部件位置的细节。图14A是沿图2的A-A所限定的平面截取的夹头10的横截面,其中示出了选定部件。图14B是区域204的放大图,以示出离合器凹部接合。参照图14A,可以看出,用户例如通过与拉环50的相互作用已经使离合器100沿轴向向后方向201滑动,以将离合器100置于工作位置,其中离合器齿102与螺母齿82接合。如图14B所示,定位弹簧140的偏置突起141布置在离合器100的工作位置凹部104内。由于偏置突起141与工作位置凹部104之间的接合,离合器100可保持在工作位置,从而需要轴向指向的力来将离合器100移出工作位置。这样,偏置突起141和工作位置凹部104之间的接合起到将螺母80保持在固定或静止位置的作用,以防止夹爪20的移动。
图15至17涉及连接插口110和连接插口110的操作。在这方面,图15示出了连接插口110的立体主视图。如图15所示,连接插口110可以包括外部向前连接接口112。外部向前连接接口112可以具有向前插口空腔111。外部向前连接接口112的外表面可以成形为与主体30的相应内表面接合。在这方面,如图13所示,主体30可以包括在主体30的后侧上开口的后腔33。后腔33可以包括连接插口接收空腔35,其限定后腔33的向前内表面,该向前内表面成形为接收连接插口110的外部向前连接接口112。连接插口接收空腔35和外部向前连接接口112能够以防止表面之间的旋转滑动的方式配合在一起,使得主体30与连接插口110一起旋转。在这方面,例如,外部向前连接接口112可以具有六边形外表面,其尺寸被设计为紧密地配合到主体30中的连接插口接收空腔35的六边形内表面中。这样,连接插口110可以安装到后腔33中,使得外部向前连接接口112插入到连接插口接收空腔35中,如图17所示,该图是在由如图2所示的A-A所限定的平面处截取的主体30和连接插口110的横截面图。连接插口110可以通过布置在后腔33的内表面上的槽34内的卡环120固定到后腔33中。
如上所述,当工作刀头通过主体30中的主体中心孔36安装在夹头10中时,连接插口110的向前插口空腔111可以被配置为接收工作刀头的柄部,即后端。在这方面,向前插口空腔111可以采用任何形状,例如六边形形状(例如,四分之一英寸的六边形形状),其被配置为接收具有特定柄部(例如,四分之一英寸的六边形柄部)的工作刀头。当连接插口110安装在主体30内时,向前插口空腔111能够以中心轴线11为中心。这样,即使没有将夹爪20闭合到工作刀头上,向前插口空腔111也可以操作以固定工作刀头,例如,简单地通过将工作刀头的柄部压配合或滑动配合到向前插口空腔111中。通过以这种方式保持工作刀头的柄部,可以快速地安装、使用和移除能够与向前插口空腔111接合的工作刀头,而不必将夹爪20夹紧到工作刀头上。因此,例如,连接插口110的使用还可以用于限制或消除由于连接插口110的材料强度高于主体30而导致的主体30的变形的发生。
连接插口110还可以包括后部113。根据一些示例性实施例,后部113可以成形为不同于外部向前连接接口112的外表面。例如,后部113可以具有圆柱形的外部形状。后部113也可以包括实施后连接接口114的后插口空腔。后连接接口114可以成形为用于接收动力驱动器的驱动主轴。如上所述,不同的动力驱动器可以具有不同形状的主轴。这样,后连接接口114可以成形为接收期望的主轴。例如,后连接接口114可以成形为接收八分之三英寸见方的驱动主轴。根据一些示例性实施例,后连接接口114可以成形为(例如,方形、六边形等)使得不需要螺纹来与期望的驱动主轴接合,从而避免与螺纹接合相关联的主轴上的夹头的过度拧紧或意外且不期望的松开的问题。
根据一些示例性实施例,连接插口110的优点在于,不同的连接插口可以与相同的夹头10一起使用。这样,在夹头10的组装过程中,可以为特定的应用(即特定的驱动主轴)选择特定的连接插口110,并将其用卡环120安装在主体30中。这样,以这种方式的连接插口110的使用允许制造灵活性,而不必为特定的驱动主轴整体设计特定的夹头。此外,通过使用卡环120,用户可以对连接插口110进行改变,例如在工作现场,从而允许通过简单地更换连接插口110而将夹头10与具有不同驱动主轴的不同动力驱动器一起使用。
此外,如图10A所示,根据一些示例性实施例,夹头10也可与适配器210一起使用。适配器210可以安装到夹头10中,以允许夹头10与某些动力驱动器一起使用,例如,这些动力驱动器需要使用适配器210来将夹头10连接到动力驱动器的主轴上。在这方面,动力驱动器的主轴可以包括用于接收和固定适配器210的杆211的接收空腔。此外,适配器210的向前位置212可以安装到主体30的后腔33中。在这方面,连接插口110可以被移除,并且适配器210可以直接安装到主体30的后腔33中。根据一些示例性实施例,后腔33和适配器210的前部212可以包括平行的轴向延伸的凹槽,当适配器被安装时,所述凹槽接合在主体30和适配器210之间,以便于在主体30和适配器210之间形成旋转联接。
鉴于前述内容,提供了一种示例性夹头,其可被配置成与具有可旋转驱动主轴的动力驱动器(例如,冲击驱动器)一起使用。示例性夹头可包括多个夹爪,每个夹爪包括夹爪螺纹。示例性夹头还可包括被配置成与驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可配置成与主体一起围绕示例性夹头的中心轴线旋转。多个夹爪还可配置成相对于主体沿打开方向或闭合方向移动。示例性夹头还可包括螺母,该螺母与夹爪的夹爪螺纹可操作地联接,使得螺母相对于主体的旋转使夹爪相对于主体沿打开方向或闭合方向移动。螺母还可以包括螺母齿。示例性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主体,使得离合器与主体一起旋转。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,离合器齿可以与螺母齿接合,以防止螺母相对于主体旋转,并且在夹爪致动位置,离合器齿不需要与螺母齿接合,并且螺母可以围绕主体旋转。
根据一些示例形实施例,离合器可以被配置为通过相对于主体轴向滑动而在工作位置和夹爪致动位置之间移动。另外或替代地,螺母齿可设置在螺母的前向表面上,并且离合器齿可设置在离合器的后向表面上。附加地或替代地,示例性夹头还可以包括突起、夹爪致动位置凹部和工作位置凹部。在这方面,离合器可以被配置成滑动到工作位置中,在工作位置,突起与工作凹部接合以将离合器保持在工作位置。此外,离合器可以被配置成滑动到夹爪致动位置中,在夹爪致动位置,突起与夹爪致动位置凹部接合以将离合器保持在夹爪致动位置。附加地或可替代地,突起可以径向远离夹头的中心轴线延伸,并且可以朝向夹爪致动位置凹部或工作位置凹部偏置。附加地或可替代地,示例性夹头还可以包括定位弹簧。在这方面,定位弹簧可以包括突起。附加地或可替代地,示例性夹头还可以包括将离合器朝向工作位置偏置的压力弹簧。附加地或可替代地,示例性夹头还可以包括拉环,该拉环固定到离合器,使得拉环与离合器一起相对于中心轴线轴向滑动。在这方面,拉环可以被配置成提供用户接口,以允许用户对拉环和离合器在工作位置和夹爪致动位置之间的手动移动。附加地或可替代地,示例性夹头还可以包括连接插口。连接插口可以包括外部向前连接接口,该外部向前连接接口接合主体的后腔的内表面,使得连接插口与主体一起旋转。连接插口可以包括后连接接口,该后连接接口被配置成与驱动主轴接合,使得连接插口与驱动主轴一起旋转。附加地或可替代地,连接插口还可以包括向前插口空腔,该向前插口空腔包括内部连接接口。内部连接接口可以被配置为接收工作刀头的后部并且在夹爪致动期间将工作刀头保持在中心位置。
鉴于上述内容,根据一些示例性实施例,提供了另一种示例性夹头,其包括多个夹爪和被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可被配置成与主体一起围绕夹头的中心轴线旋转,并且多个夹爪还可被配置成相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。示例性夹头还可包括具有螺母齿的螺母。螺母可以可操作地联接到夹爪,并且被配置成使夹爪相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。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,离合器齿可以与螺母齿接合以防止螺母相对于主体移动,并且在夹爪致动位置,离合器齿不需要与螺母齿接合并且螺母可以相对于主体自由移动。
附加地或可替代地,离合器可以被配置成通过相对于主体轴向滑动而在工作位置与夹爪致动位置之间移动。另外或替代地,螺母齿可设置在螺母的前向表面上,并且离合器齿可设置在离合器的后向表面上。附加地或替代地,示例性夹头还可以包括突起、夹爪致动位置凹部和工作位置凹部。离合器可以被配置成滑动到工作位置中,在工作位置,突起与工作凹部接合以将离合器保持在工作位置。离合器还可以被配置成滑动到夹爪致动位置中,在夹爪致动位置,突起与夹爪致动位置凹部接合以将离合器保持在夹爪致动位置。附加地或可替代地,突起可以相对于夹头的中心轴线径向移动,并且可以朝向夹爪致动位置凹部或工作位置凹部偏置。附加地或可替代地,示例性夹头还可以包括定位弹簧,该定位弹簧包括突起。附加地或可替代地,示例性夹头可以包括连接插口。连接插口可以包括外部向前连接接口,该外部向前连接接口接合主体的后腔的内表面,使得连接插口与主体一起旋转。连接插口还可包括后连接接口,该后连接接口被配置成与驱动主轴接合,使得连接插口与驱动主轴一起旋转。附加地或可替代地,连接插口还可以包括向前插口空腔,该向前插口空腔包括内部连接接口,该内部连接接口被配置为在夹爪致动期间接收工作刀头的后部并且将工作刀头保持在中心位置中。
鉴于前述内容,提供了另一示例性夹头。在这方面,示例性夹头可包括多个夹爪和被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转的主体。多个夹爪可被配置成与主体一起围绕夹头的中心轴线旋转,并且多个夹爪还可被配置成相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。示例性夹头还可包括具有螺母齿的螺母。螺母可以可操作地联接到夹爪,并且被配置成使夹爪相对于主体在打开方向或闭合方向上移动。夹头还可以包括离合器,该离合器包括离合器齿。离合器可以由用户在工作位置和夹爪致动位置之间移动。离合器可以包括工作位置凹部和夹爪致动凹部。示例性夹头还可包括在远离夹头的中心轴线的径向方向上延伸和被偏置的突起。离合器可以被配置成响应于用户将离合器滑动到工作位置而使离合器齿与螺母齿接合以防止螺母相对于主体移动,并且使工作位置凹部移动成与突起接合以将离合器保持在工作位置中。离合器还可以被配置成响应于用户将离合器滑动到夹爪致动位置而使离合器齿与螺母齿脱离接合,以允许螺母相对于主体移动,从而使多个夹爪沿打开方向或闭合方向移动,并且使夹爪致动位置凹部移动成与突起接合,以将离合器保持在夹爪致动位置中。附加地或可替代地,离合器可以被配置成通过相对于主体轴向滑动而在工作位置与夹爪致动位置之间移动。
受益于前述说明和相关附图中所呈现的教导,这些实施例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例。因此,应当理解,夹头不限于所公开的具体实施例,并且修改和其它实施例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例,但是应当理解,在不脱离所附权利要求的范围的情况下,可以通过替代实施例来提供元件和/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/或功能的组合也被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例,但不一定适用于所有示例性实施例。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例或本文所要求保护的实施例是关键的、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主轴的动力驱动器一起使用的夹头,所述夹头包括:
多个夹爪,每个夹爪包括夹爪螺纹;
主体,所述主体被配置成与所述驱动主轴一起旋转,其中所述多个夹爪配置成与所述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被配置成相对于所述主体沿打开方向或闭合方向移动;
螺母,所述螺母与所述夹爪的所述夹爪螺纹可操作地联接,使得所述螺母相对于所述主体的旋转使所述夹爪相对于所述主体沿所述打开方向或所述闭合方向移动,所述螺母进一步包括螺母齿;以及
离合器,所述离合器包括离合器齿,所述离合器可操作地连接到所述主体,使得所述离合器与所述主体一起旋转,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,所述离合器齿与所述螺母齿接合,以防止所述螺母相对于所述主体的旋转,以及
其中,在所述夹爪致动位置,所述离合器齿不与所述螺母齿接合,并且所述螺母能够围绕所述主体旋转。
2.根据权利要求1所述的夹头,其中,所述离合器被配置成通过相对于所述主体轴向滑动而在所述工作位置与所述夹爪致动位置之间移动。
3.根据权利要求1所述的夹头,其中,所述螺母齿布置在所述螺母的前向表面上,并且所述离合器齿布置在所述离合器的后向表面上。
4.根据权利要求1所述的夹头,进一步包括:
突起;
夹爪致动位置凹部;以及
工作位置凹部;
其中,所述离合器被配置成滑动到所述工作位置中,在所述工作位置,所述突起与所述工作位置凹部接合以将所述离合器保持在所述工作位置;以及
其中,所述离合器被配置成滑动到所述夹爪致动位置中,在所述夹爪致动位置,所述突起与所述夹爪致动位置凹部接合以将所述离合器保持在所述夹爪致动位置。
5.根据权利要求4所述的夹头,其中,所述突起远离所述夹头的中心轴线径向延伸,并且朝向所述夹爪致动位置凹部或所述工作位置凹部偏置。
6.根据权利要求5所述的夹头,还包括定位弹簧,其中,所述定位弹簧包括所述突起。
7.根据权利要求1所述的夹头,还包括将所述离合器朝向所述工作位置偏置的压力弹簧。
8.根据权利要求1所述的夹头,还包括拉环,所述拉环固定到所述离合器,使得所述拉环与所述离合器一起相对于所述中心轴线轴向滑动,其中,所述拉环被配置成提供用户接口,以允许用户对所述拉环和所述离合器在所述工作位置和所述夹爪致动位置之间的手动移动。
9.根据权利要求1所述的夹头,还包括连接插口;
其中,所述连接插口包括外部向前连接接口,所述外部向前连接接口接合所述主体的后腔的内表面,使得所述连接插口与所述主体一起旋转;
其中,所述连接插口包括后连接接口,所述后连接接口被配置成与所述驱动主轴接合,使得所述连接插口与所述驱动主轴一起旋转。
10.根据权利要求9所述的夹头,其中,所述连接插口还包括向前插口空腔,所述向前插口空腔包括内连接接口,所述内连接接口被配置成在夹头致动期间接收工作刀头的后部并将所述工作刀头保持在中心位置。
11.一种夹头,包括:
多个夹爪;
主体,所述主体被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转,其中所述多个夹爪配置成与所述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主体沿打开方向或闭合方向移动;
螺母,所述螺母包括螺母齿,所述螺母可操作地联接到所述夹爪,并且被配置成使所述夹爪相对于所述主体在所述打开方向或所述闭合方向上移动;以及
离合器,所述离合器包括离合器齿,所述离合器被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,所述离合器齿与所述螺母齿接合,以防止所述螺母相对于所述主体的移动,以及
其中,在所述夹爪致动位置,所述离合器齿不与所述螺母齿接合,并且所述螺母相对于所述主体自由移动。
12.根据权利要求11所述的夹头,其中,所述离合器被配置成通过相对于所述主体轴向滑动而在所述工作位置与所述夹爪致动位置之间移动。
13.根据权利要求11所述的夹头,其中,所述螺母齿布置在所述螺母的前向表面上,并且所述离合器齿布置在所述离合器的后向表面上。
14.根据权利要求11所述的夹头,进一步包括:
突起;
夹爪致动位置凹部;以及
工作位置凹部;
其中,所述离合器被配置成滑动到所述工作位置中,在所述工作位置,所述突起与所述工作位置凹部接合以将所述离合器保持在所述工作位置;以及
其中,所述离合器被配置成滑动到所述夹爪致动位置中,在所述夹爪致动位置,所述突起与所述夹爪致动位置凹部接合以将所述离合器保持在所述夹爪致动位置。
15.根据权利要求14所述的夹头,其中,所述突起可相对于所述夹头的所述中心轴线径向移动,并且朝向所述夹爪致动位置凹部或所述工作位置凹部偏置。
16.根据权利要求15所述的夹头,还包括定位弹簧,其中,所述定位弹簧包括所述突起。
17.根据权利要求11所述的夹头,还包括连接插口;
其中,所述连接插口包括外部向前连接接口,所述外部向前连接接口接合所述主体的后腔的内表面,使得所述连接插口与所述主体一起旋转;
其中,所述连接插口包括后连接接口,所述后连接接口被配置成与所述驱动主轴接合,使得所述连接插口与所述驱动主轴一起旋转。
18.根据权利要求17所述的夹头,其中,所述连接插口还包括向前插口空腔,所述向前插口空腔包括内连接接口,所述内连接接口被配置成在夹头致动期间接收工作刀头的后部并将所述工作刀头保持在中心位置。
19.一种夹头,包括:
多个夹爪;
主体,所述主体被配置成与动力驱动器的驱动主轴一起旋转,其中所述多个夹爪配置成与所述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主体沿打开方向或闭合方向移动;
螺母,所述螺母包括螺母齿,所述螺母可操作地联接到所述夹爪,并且被配置成使所述夹爪相对于所述主体沿所述打开方向或所述闭合方向上移动;以及
离合器,所述离合器包括离合器齿,所述离合器能够由用户在工作位置和夹爪致动位置之间移动,所述离合器包括工作位置凹部和夹爪致动凹部;
突起,所述突起在远离所述夹头的所述中心轴线的径向方向上延伸并被偏置;
其中,所述离合器被配置成响应于用户将所述离合器滑动到所述工作位置而使所述离合器齿与所述螺母齿接合以防止所述螺母相对于所述主体移动,并且使所述工作位置凹部移动成与所述突起接合以将所述离合器保持在所述工作位置中,以及
其中,所述离合器还被配置成响应于用户将所述离合器滑动到所述夹爪致动位置而使所述离合器齿与所述螺母齿脱离接合,以允许所述螺母相对于所述主体移动,并使所述多个夹爪沿所述打开方向或所述闭合方向移动,以使得所述夹爪致动位置凹部移动成与所述突起接合,以将所述离合器保持在所述夹爪致动位置中。
20.根据权利要求19所述的夹头,其中,所述离合器被配置成通过相对于所述主体轴向滑动而在所述工作位置与所述夹爪致动位置之间移动。
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