CN1418757A

CN1418757A - 转动夹具

Info

Publication number: CN1418757A
Application number: CN02150533A
Authority: CN
Inventors: 米泽庆多朗; 横田英明; 春名阳介
Original assignee: Kosmek KK
Current assignee: Kosmek KK
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: TW577781B; DE60206349D1; EP1310331A3; KR100921290B1; DE60206348T2; CN100410010C; KR20030040105A; TW579316B; DE60206349T2; ATE305364T1; ATE302096T1; DE60206348D1; EP1310330A2; EP1310330B1; EP1310329A3; US20030090046A1; CN100402229C; CN101310920A; ATE305363T1; EP1310330A3

Abstract

夹杆(5)插入到外壳(3)中，该夹杆可绕轴线转动和沿轴线向下移动，进行夹紧操作。该夹杆(5)具有外周面部分，该外周面部分具有三个导向槽，该槽沿周面配置，其间间距大体相同。嵌入到每个导向槽(26)中的啮合球(29)由外壳(3)的下端壁(3b)支承。各个导向槽(26)包括旋转槽(27)和直槽(28)，该直槽(28)与旋转槽(27)的上部是连续的。该旋转槽(27)和直槽(28)配置成彼此平行。相邻导向槽(26)和(26)之间的分隔壁具有最小厚度(T)，该最小厚度设定为小于啮合球(29)的直径(D)。

Description

转动夹具

技术领域

本发明涉及转动夹杆的那种夹具。

背景技术

已经提出常规技术的这种转动夹具，这种夹具以下列的方式例如以美国专利NO 5820118中公开的方式进行构造。

夹杆插入到圆筒中，可以绕轴转动，并可以沿轴向移动。该夹杆具有半高部分，在该半高部分的外周面上形成相对倾斜的两个螺纹槽和一个直槽。在这三个槽中的任何一个槽中嵌入啮合球。该啮合球由形成在圆筒桶形部分的凹部支承。

该常规技术具有以下问题。

该夹杆由该圆筒通过一个啮合球支承。因此，在该夹杆被驱动进行夹紧或松开操作时，该夹杆稍微倾斜。这样便减小了在夹杆前端形成的夹紧部件放置在夹紧位置和松开位置的准确度。

发明内容

本发明的目的旨在防止夹杆的倾斜。

为了达到上述目的，例如如图1～6或如图7～10所示，本发明采用下列的方式构造一种转动夹具。

将夹杆5插入到外套3中，该夹杆可以绕轴线转动和沿轴向移动，以便沿轴线方向的一端移到另一端，从而进行夹紧。该夹杆5具有外周面部分，该周面部分沿周面具有许多导向槽26。该外壳支承许多啮合部件29，该啮合部件分别嵌入到这些槽26中。每个导向槽26包括旋转槽27和直槽28，这些槽沿轴向方向从另一个端部到一个端部彼此是连续的。旋转槽27以及直槽28彼此平行。在相邻导向槽26、26之间的分隔壁具有最小的厚度(T)，该厚度小于导向槽26的槽宽度(W)。

本发明具有以下优点。

该夹杆具有其中分别嵌入啮合部件的导向槽，这样便使得外壳可以通过啮合部件沿外周面基本上平滑地支承该夹杆。因此，可以防止该夹杆在被驱动进行夹紧和松开操作时的倾斜。这样便可以改进将夹杆前端形成的夹紧部件放置在夹紧位置和松开位置的准确度。

另外，相邻导向槽之间的分隔壁具有最小厚度，该厚度设定为小于导向槽的槽宽度。因此，可以在夹杆上形成许多导向槽，使得可以沿周面相当平滑地支承该夹杆，同时可以降低旋转槽的倾斜角。这样便可以减小转动夹杆所需的行程，使得转动夹具可以作得很紧凑。另外，还可以配置许多啮合部件，各个啮合部件具有较大的直径，彼此相邻。因此，夹具的转动机构可以承受很大的转距，从而增加了夹具的使用寿命。

本发明包括夹具，在这种夹具中啮合部件用球形成。本发明可以更平滑地转动夹杆和增加转动机构的使用寿命。

另外，为了达到上述目的，本发明已经按下列方式例如如图1～6所示的方式构造一种转动夹具。夹杆5插入到外壳3中，该夹杆可以绕轴线转动，并可以沿轴线方向的一端移到另一端，以便进行夹紧操作。该夹杆5具有外周面部分，该部分沿外周面具有许多导向槽26。该外壳支承许多啮合球29，该球分别嵌入到导向槽26中。各个导向槽26包括旋转槽27和直槽28，这些槽沿轴向方向从另一端到一端是彼此连续的。旋转槽27以及直槽28彼此平行。在相邻导向槽26和26之间的分隔壁具有最小厚度(T)，该厚度被设定为小于啮合球29的直径(D)。

本发明也具有与上述发明相同的优点。

当夹杆被驱动用于夹紧或松开操作时，可以防止夹杆倾斜。这样便可以改进将固定在夹杆前端的夹紧部件放置在夹紧位置和松开位置的准确度。另外，还可以减小转动该夹杆所需的行程，这样便可以将转动夹杆作得更紧凑。另外，可以配置许多啮合球，各个啮合球具有大的直径，彼此相邻。因此，夹具的转动机构可以承受大的转距，从而增加其使用寿命。

例如图1～4或图7～10所示，本发明包括以下夹具。

啮合球29可转动地由形成在外壳3上的通孔31支承，而套筒35可转动地套在啮合球29的外面。本发明具有以下优点。

当夹杆转动时，在套筒的内周面和啮合球之间几乎只有滚动摩擦力作用，其间几乎完全没有滑动摩擦力作用。这样便减小了套筒作用于啮合球的阻力，导致啮合球作用于旋转槽的摩擦力减小，因而可以用较小的力平滑地转动夹杆。

本发明还包括一种夹具，该夹具具有至少三个导向槽。因为该导向槽可以沿周面很平滑地支承该夹杆，而且可以减小旋转槽的倾斜角，所以本发明是最好的。

本发明还包括一种夹具，该夹具具有导向槽，该导向槽沿夹杆的周面配置，配置间距基本上相同。因为可以很平滑地支承夹杆，所以本发明是最好的。

另外，如图4、5或6所示，本发明包括以下夹具。

夹杆5具有另一端部分，该端部分上形成上述导向槽26。各个导向槽26包括旋转槽27，该旋转槽形成在其另一端部分，具有止动壁45，该壁接收啮合部件或球29。该止动壁45具有接收表面45a，该表面可与啮合部件或球29紧密接触。本发明还具有以下优点。当夹杆转动和退回时，该止动壁的接收表面便紧贴该啮合部件或球，防止该夹杆转动。这样便可以以很高的准确度停止夹杆的转动。

另外，例如如图1所示，本发明包括以下夹具。将环形活塞15可沿轴向滑动地插入到外壳3中。然后将夹杆5插入到活塞15中。并在该活塞15和夹杆5之间配置径向轴承24。本发明提供了可以更平滑转动夹杆的另一优点。

附图说明

图1～4示出本发明的第一实施例；

图1是转动夹具的部分截面立视图；

图2是配置在夹具中的在一个平面上见到的截面图转动机构；

图3是图1所示主要部分的放大图，对应于沿图2的线III-III截取的沿箭头方向看去的截面图；

图4是形成在夹具夹杆上的下部滑动部分的放大展开图；

图5是第一实施例的第一变型例，类似于图4；

图6是第一实施例的第二变型例，类似于图4；

图7～10示出本发明的第二实施例；

图7是夹具的部分截面立视图，类似于图1；

图8是在一个平面上见到的夹具转动机构的截面图，类似于图2；

图9是图7所示主要部分的放大图，对应于沿图8的IX-IX线截取的沿箭头所示方向看去的截面图；

图10是夹具夹杆上下部滑动部分的放大和展开图，类似于图4；

图11示出本发明第三实施例的夹具，类似于图7；

图12是第三实施例的第一变型例，类似于图11；

图13是第三实施例的第二变型例，类似于图11；

图14示出本发明第四实施例的夹具，类似于图13；

图15示出第四实施例的一种变型例，类似于图14。

具体实施方式

下面参照图1～4说明本发明的第一实施例。首先参考图1说明转动夹具的整个结构。图1是夹具的局部截面立视图。

夹具2的外壳3通过许多螺栓(未示出)固定于工作托架1上。该外壳具有圆筒孔4，夹杆5插入到该孔中。该夹杆5具有上端部分，臂6利用螺母7固定于该上端部分要求的转动位置。该臂6的前端部分固定有推动螺栓8。

该外壳3具有上部端壁(第一端壁)3a，该端壁可滑动气密地支承形成在夹杆5的杆主体5a上的上部滑动部分(第一滑动部分)11。另外，支承圆桶13形成外壳3的下端壁(第二端壁)3b的一部分，并滑动地支承下部滑动部分(第二滑动部分)12，该滑动部分向下突出于杆主体。该上部滑动部分和下部滑动部分被分别气密地嵌入上端壁3a和下端壁3b中。

下部滑动部分12的外直径被设定为小于上部滑动部分11的外直径。

驱动夹杆5的装置结构如下，夹杆5具有输入部分14，该部分为法兰形状，位于上部滑动部分11和下部滑动部分12之间。另外，环形活塞15通过密封部件16套在夹杆5的外面，该夹杆5可以垂直移动，并被气密密封。活塞15从上面面向输入部分14。而活塞15通过另一个密封部件15a气密地插入到圆筒孔4中。

另外，径向轴承24配置在输入部分14和活塞15之间。开口环25可以防止活塞15脱出。该径向轴承24由很多金属球组成，不仅可以接收径向力，而且可以接收轴向力。

用于夹紧操作的第一室21配置在活塞15和上端壁3a之间。夹紧弹簧20由压缩的螺簧组成，固定在第一室21内。用于松开操作的第二室22形成在活塞15和下端壁3b之间。压力油可通过压力油源、用于松开操作的排出口19和油的节流通道18输入该第二室22，并从该室排出。

在第二室内周壁和活塞15的外周面之间的装配间隙(G)可限制压力油从油通道18输送到第二室22的输送量，并可限制压力油从第二室22排到油通道18的排出量。

转动机构形成在夹杆5的下部滑动部分12和支承圆筒13内壁13a的上部分上。如图1和图2～4所示，转动机构以下述方式形成。

图2是在一个平面上见到的转动机构的截面图。图3是图1所示主要部分的放大图，相当于沿图2的III-III线截取的沿箭头所示方向看去的截面图。图4是下部滑动部分12外周表面的放大展开图。

下部滑动部分12具有外周表面，该表面上具有三个沿外周表面的基本上该隔开相同间距的三个导向槽26。各个导向槽26由在截面上看到的弧形槽或部分组成。它包括螺线旋转槽27和直槽28，该直槽与螺线旋转槽27的上部是连续的。该旋转槽27和直槽28彼此平行。对于相邻导向槽26和26的分隔壁，在右侧旋转槽27的下部分和左侧旋转槽27的上部分之间的厚度是最小的，如图4所示。该分隔壁的最小厚度(M)被设定为小于导向槽26的槽宽度(W)。另外，旋转槽27倾斜一个角度(A)，该角度具有较小的值，在约11～25度的范围内。在例示的依赖于弹簧力的夹具中，该倾斜角A最好设定在约11～20度的范围内，以便减小转动行程。

因此，螺线旋转槽的倾斜角(A)作得很小，这样可以大大缩短旋转槽27的导程。从而减小了夹杆5的转动行程。

啮合球29嵌入到各个导向槽26内。图3和4中的编号29a表示啮合球29的密接部分。该啮合球29的直径(D)(见图3)设定为其值大于相邻旋转槽27、27之间分隔壁的最小厚度(M)。相应的啮合球可转动地由形成在支承圆筒13内壁13a上部分的三个通孔31支承。套筒可沿轴线转动地套在这三个啮合球29的外面。具体是，套筒35的内周面具有形状为字母“V”的槽36。该“V”形槽具有两个垂直点，该啮合球29可以在该点上滚动。

通过内螺纹孔49将啮合球插入到通孔31中，该螺纹孔形成在套筒35上，闭合螺栓50拧在该内螺纹孔49上。在闭合螺栓50前端的突出部50a接收啮合球29。旋转槽27具有下端部分，该下端部分具有止动壁45，该止动壁接收啮合球29的密接部分29a。该止动壁45具有可以与啮合球29密接的接收表面45a。

另外，导向槽26具有开口，在开口的边缘部分具有切面34，以便防止干扰。由于这种配置，即使导向槽26的开口边缘部分由于受到啮合球的表面压力而发生塑性形变，发生聚积，也可以防止在聚积部分和支承圆筒13的内壁13a之间的干扰。结果，夹杆5可以长时期平滑地转动。

另外，如图1所示，支承圆筒13的外壁13b通过定位销38固定于外壳3的筒部分3c，该定位销垂直延伸，可以防止转动。这样便可以准确确定夹杆5相对于外壳3的转动相位。该支承圆筒13利用开口环构成的锁定部分39固定于外壳圆筒部分3c。

转动夹具2的操作如下。

在图1的状态下，压力油被输送到用于松开操作的第二室22，由此使得夹杆5上升到示出的转动和退回位置。在将夹杆5切换到夹紧状态时，使第二室22中的压力油排出，从而利用夹紧弹簧20使夹杆5的输入部分14往下移动。随后，夹杆5沿旋转槽27下降，同时该夹杆沿平面图中所示的反时针方向转动。随后，该夹杆沿直槽下降。这样便使夹杆5转换到夹紧位置(未示出)。

如图2箭头所示，当夹杆5沿平面图中的顺时针方向转动时，每个嵌入到旋转槽27中的啮合球29便向平面上见到的反时针方向滚动，同时套在相应啮合球29外面的套筒35自由地沿反时针方向转动。这样便使得在套筒35的内周面和每个啮合球29之间几乎只有滚动摩擦力作用，而在其间几乎没有滑动摩擦力作用。这样便减小了套筒35作用在每个啮合球29上的阻力。因而减小了每个啮合球29作用在旋转槽27上的摩擦力，由此，可以用很小的力转动夹杆5。

套筒35的内直径被设定为约夹杆5下部滑动部分12外直径的1.5倍。因此在夹杆5转动90度时，该套筒35将转动约60度。

在将夹杆5从夹紧位置切换到图1所示的转动和退回位置时，将压力油输送到用于松开操作的第二室22。随后，活塞15首先由向上的油压力向上推，该压力作用在活塞15的环形部分区域上。同时该夹杆5通过作用在密封部件16内部部分面积上的向上油压力的作用直线沿直槽28上升。夹杆随后沿旋转槽27上升，同时在一个平面上观察时沿反时针方向转动，由此可将夹杆5和臂6切换到图1所示的转动和退回位置。

在这种情况下，如上所述，在第二室22中的压力油作用于活塞15的上升力不会作用在夹杆5上。这便可以防止过大的力作用在旋转槽27和啮合球29上。

在转动和退回的上述时间，如果夹杆5在反时针方向转动，则每个啮合球29和套筒35将在相反于图2箭头所示的相反方向转动。

另外，在转动和退回的上述时间，如图1和4所示。止动壁45使得接收表面45a与啮合球29的密接部分29a接触，由此可以制止夹杆5的转动。这样便可以以很高的准确度停止夹杆5的转动。另外，夹杆5具有止动壁45，因此与外壳3的圆筒部分3c具有止动壁45的情况相比具有以下优点。

外壳3的圆筒孔4不需要形成止动壁的阶梯部分，可以作成直的。这有助于加工该圆筒孔4。另外，可以采用更大和更强的夹紧弹簧20。

第一实施例还具有以下优点。

夹杆5具有导向槽26，其中分别装有啮合球29，这样便能使支承圆筒13通过啮合球29沿外周很平滑地支承夹杆5。因此，当驱动该夹杆5进行夹紧和松开操作时，可以防止该夹杆倾斜。这样便可以改进将壁6上形成的推动螺栓8放在夹紧位置和松开位置的准确度。

在相邻的导向槽26和26之间的分隔壁具有最小厚度(T)，该厚度设定为小于导向槽26的槽宽度(W)。因此，可以在夹杆5上形成很多导向槽26，以便可以沿周面很平滑地支承该夹杆5，同时可以减小旋转槽27的倾斜角(A)。这样便可以减小转动夹杆5所需的行程，由此可以将转动夹具2作得很紧凑。

夹杆5具有在活塞15两个相对端外侧的上部滑动部分(第一滑动部分)11和下部滑动部分(第二滑动部分)12。因此，尽管存在活塞15的装配缝隙，但是彼此分开的两个滑动部分11、12可以防止夹杆5的倾斜。因此外壳3可以以很高的准确度导向夹杆5。

包含旋转槽27和啮合球29的转动机构配置在具有上述导向强度的支承圆筒13和下部滑动部分12之间。因此，该转动机构可以完全承受转距并增加其使用寿命。另外，啮合球29配置在支承圆筒13中，由此可使安装啮合球的部分起支承下部滑动部分12部件的作用。因此，可以减小外壳的高度，将转动夹具2作得很紧凑。

另外，下部滑动部分12的外直径小于上部滑动部分11的外直径，从而导致在下部滑动部分12中形成的旋转槽27的导程缩短。这进一步减小了转动夹杆5所需的行程，结果，转动夹具2更紧凑。另外，可以减小用于驱动活塞15的压力油的输送量和排出量。

图5示出第一实施例的第一变型例，该图类似图4。在图5中，相邻旋转槽27和27之间的分隔壁具有最小厚度(M)，该厚度设定为小于图4所示的厚度。相邻的切面34和34彼此在最小厚度(M)的部分彼此重叠。另外，在图5中，旋转槽27的倾斜角(A)被设定在较小的范围内(约11～15度)，小于图4所示的角度。

图6示出第一实施例的第二变型例，该图类似于图4。在这种情况下，夹杆5的下部滑动部分12具有四个导向槽。一对相邻的导向槽26和26以及相应的啮合球29不仅沿夹杆5的周面移动，而且也沿轴线移动。而且在一对相邻旋转槽27和27之间的分隔壁具有最小厚度(M)，该最小厚度设定为小于槽的宽度(W)。在一对相邻直槽28和28之间的分隔壁具有最小厚度(N)，该最小厚度设定为小于槽的宽度(W)。另外，后一最小厚度(N)被设定为小于前一个最小厚度(M)。因此，在相邻导向槽26和26之间的分隔壁其最小厚度(T)小于槽宽度(W)和啮合球29的直径。

第一实施例和其变型例可以作如下改型。

可以在外壳3等的圆筒部分3c形成转动支承啮合球29的通孔31，而不如像举例说明的在支承圆筒13(下端壁3b)上形成这些通孔。

在套筒35的内周面上可以具有U型槽或弧形槽，而不用形成例示的V型槽36。另外，它可以是平的内周表面。采用这种平的内周表面时，为了防止套筒35相对于啮合球29垂直运动，可以考虑在支承圆筒13的内壁13a和套筒35之间配置开口环等止动件。

螺线形的旋转槽27倾斜一个角度(A)，该角度在10～30度的范围内比较好，最好在10～20度的范围内。

图7～10示出第二实施例，而图11～13示出第三实施例。另外，图14和15示出第四实施例。在这些单独的实施例中，类似于第一实施例中构成部件的部件原则上用相同的编号表示。

在图7～10所示的第二实施例中，图7是转动夹具2的部分截面立视图，该图类似于图1。图8是在夹具2中配置的在一个平面看到的转动机构，该图类似于图2。图9是图7中主要部分的放大图，相当于沿图8的线IX-IX线截取的沿箭头所示方向看去的截面图。图10是形成在夹具2的夹杆5上的下部滑动部分12的放大展开图。

第二实施例与第一实施例不同之处如下。

夹杆5的驱动装置形成为双作用系统。具体是，用于夹紧操作的压力油可以从活塞15上面形成的第一室21经压力油源和排出口17输入和排出。另外，用于松开操作的压力油可以从位于活塞15下侧的第二室22经用于松开操作的压力油源未示出的排出口以及油通道18输入和排出。

另一个密封件15a以贴合关系固定在活塞15的外周面上，在该另一密封件15a的上下相对两侧的外面，在活塞15的外周表面和圆筒孔4之间形成相当大的装配间隙。这样便使得外壳3可以经上部滑动部分11和下部滑动部分12的两个垂直部分很准确地平滑地支承夹杆5。

下部滑动部分12具有外周表面，该外周表面具有沿该表面的间距大体相同的四个导向槽26。和第一实施例一样，每个导向槽26包括螺线旋转槽27和直槽28，该直线导向槽与旋转槽27的上部是连续的。然而旋转槽27具有下部分，该下部分通过一个垂直延伸槽(没有编号表示)通向夹杆5的下表面。啮合球29可以通过该开口插入到导向槽26中。

和第一实施例一样，对于相邻的导向槽26和26，分隔壁在图10的右部旋转槽27的下部分和左部旋转槽27的上部分之间的厚度是最小的。该分隔壁的厚度(M)被设定为小于导向槽26的槽宽度(W)和啮合球29的直径。

嵌入到相应导向槽26中的啮合球29由形成在支承圆筒13内壁13a上部分上的四个通孔31可转动地支承。套筒35可沿轴线转动的方式套在这四个啮合球29的外面。该旋转槽27向下凹，形成弧形的凹部。各个啮合球可在旋转凹槽或旋转槽27的凹槽37的两个垂直外侧位置上滚动。

在用于夹紧操作的第二室22内周壁的下部分和支承圆筒13的上表面之间固定圆筒衬垫32。该衬垫32的上表面具有节流槽33。该节流槽33可以控制压力油从油通道18输送到第二室22的输送量。也可以采用通孔等来代替槽33。推入支承圆筒13，并利用锁定部件39固定于外壳桶形部分3c，该锁定部件为具有外螺纹的圆筒。

和第一实施例一样，下部滑动部分12的外直径设定为小于上部滑动部分11的外直径。这样便缩短了螺线旋转槽的导程，从而降低了夹杆5的转动行程。

图11示出本发明的第三实施例。图11是转动夹具的局部截面立视图，该图类似于图7。

图11的第三实施例与图7所示的结构不同之处仅在以下方面不同。

省去了图7所示的套筒35。衬垫32可以防止由支承圆筒13的内壁13a支承的啮合球29脱离。

图12示出第三实施例的第一变型例，该图类似于图11。

图12的第一变型例不同于图11所示的结构在于以下方面。

活塞15与夹杆5形成一体，位于活塞15和下端壁3b之间的是第二室22和不接收上面所述量级的压力的圆筒孔41，该圆筒孔由适配圆筒42的内周表面形成。夹杆5具有密封部分5b，该部分由密封部件43密封地插入到该圆筒孔41中。

由于上述配置，松开操作时作用于夹杆5的向上力只是作用在环形部分面积上的油压力，该环形部分面积是第二室横截面积减去密封部分5b横截面积的差。因此，没有过大的力作用在旋转槽27和啮合球29上。

只要密封部分5b的直径小于第二室22的直径便足够了。在此实施例中，设定为与夹杆5的上部分11的直径大致相同。

最好将密封部分5b的直径设定为大于上部滑动部分11的直径。在这种情况下，在松开操作时，作用于夹杆5上的向上力可以进一步减小，从而延长了旋转槽27和啮合球29的使用寿命。

和图11一样，在活塞的外周表面和圆筒孔41的上半部分之间以及在夹杆5的封闭部分5b和圆筒孔41之间形成相当大的装配间隙。

油通道18具有下端面，该端面具有节流槽33。

检测夹紧状态和松开状态的杆46向下突出于下部滑动部分12。该杆具有内螺纹孔47，该螺纹孔与拧入的检测部件(未示出)啮合，限位开关等传感器(未示出)对着该检测部件。

另外，支承圆筒13具有下部分，该下部分可以气密地嵌入插塞51。通气通道52配置在该插塞51内，使圆筒孔41的内部空间与外部空间连通。该通气通道如示意图示出的那样，具有过滤阀，该阀包括弹簧式单向阀。

该滤阀53起以下作用。

当夹杆5上升而使圆筒孔41的内部空间膨胀时，滤阀53的止动作用可以防止在外部大气中存在的切削润滑剂浸入到圆筒孔中。另外，当夹杆5下降而使圆筒孔41的内部空间缩小时，该滤阀53可以平滑地将已经从室22进入到圆筒孔41内部空间的压力油排放到外部区域。

图13示出第三实施例的第二改型例，该图类似于图11。图13示出单动回位弹簧式的转动夹具2，该夹具不同于图11所示结构之处如下。

活塞15与夹杆5形成一体。用于松开操作的复位弹簧56固定在圆筒13和活塞15之间形成的第二室22中。该回复弹簧56将夹杆5向上推，在本实施例中，该回复弹簧56由压缩的螺簧组成。该弹簧56具有与支承圆筒13接触的下端部，并具有通过止推滚珠轴承57由活塞15接收的上端部。

另外，套筒35可转动地套在啮合球29的外面。

滤阀53固定在螺栓58上，该螺栓与支承圆筒13的中部分形成螺纹啮合。

图14示出本发明的第四实施例。图14是转动夹具的局部截面立视图，该图类似于图13。

图14的第四实施例不同于图13的结构如下。

利用套在支承圆筒13内壁13a外面的套筒35可以防止啮合球脱开。该套筒通过销钉69固定于该内壁13a。

扭力弹簧(弹性部件)61由螺簧构成，固定在夹杆5和复位弹簧56之间的环形间隙中。该扭力弹簧61的上端部通过活塞15连接于夹杆5。另外，该扭力弹簧61的下端部连接于套筒35，由此使扭力弹簧61的下端部通过支承圆筒13连接于外壳3。

扭力弹簧61将夹杆5(以及臂6)推到图14所示的转动和退回位置。可以按照例如以下的方法在扭力弹簧61上加上预负载。

夹杆5具有开口的上端表面，以便形成内螺纹孔(未示出)。利用该内螺纹孔可以使夹杆5沿一个平面中见到的顺时针方向扭转预定角度，使得张力弹簧61将其作用力沿一个平面上见到的反时针方向作用。

该转动夹具例如可以按照以下方式进行组装。

首先将夹杆5、支承圆筒13、扭力弹簧61和回复弹簧56暂时组装到一起。具体是，将各个啮合球嵌入到各个导向槽的预定转动位置内(例如图14所述的转动位置)。在这种状态下，利用销钉69将支承圆筒13和套筒15形成为整体结构。

随后，从支承圆筒13的阴螺纹60中取出螺栓58。并将操作螺栓(未示出)插入到阴螺纹60中。该操作螺栓嵌入到夹杆5的螺纹孔63中。然后转动该操作螺栓，将夹杆5拉向支承圆筒13，由此使回复弹簧56(以及张力弹簧61)压缩预定量。

随后从夹杆上卸下臂6，将夹杆5和支承圆筒13从下面插入到外壳3中。该支承圆筒通过销钉38固定于该外壳3的下部，使得该外壳不能转动，这样便可以自动确定夹杆5的转动位相。随后用具有阳螺纹的锁定部件39将支承圆筒13固定于外壳3。

该转动夹具2操作如下。

在图14所示的状态下，在第一室21中的压力油已被排出。扭力弹簧61可以使夹杆5在一个平面中看到的反时针方向转动，该夹杆可以通过回位弹簧56上升。

当将转动的回位的夹具2切换到夹紧位置时，向第一室21输送压力油，由此可使活塞15向下推压夹杆5。随后活塞15将压缩回位弹簧56，同时夹杆5将沿旋转槽27下降，同时沿平面上见到的反时针方向转动，从而增加扭力弹簧61的扭力。另外，活塞15还压缩回复弹簧56，使夹杆5沿直槽下降，这样便将夹杆5切换到夹紧位置(未示出)。

当将夹杆5从夹紧状态切换到图1所示的转动的退回状态时，将第一室21中的压力油排出。随后，活塞15和夹杆5将首先在回复弹簧56推力的作用下沿直槽28上升。随后，该活塞15和夹杆5同时将在一个力的作用下上升，并强烈地沿反时针方向转动，该力是由回复弹簧56推力产生的转动分力和扭力弹簧61推力的合力。因此该夹杆5和臂6可以平滑地切换到转动的回复位置。

图14所示的第四实施例具有以下优点。

当进行松开转动时，该夹杆5可以在合力的作用下很快转到转动的退回位置。该合力是回复弹簧56推力产生的转动分力和扭力弹簧(弹性部件)61的合力。因此为了平滑转动夹杆5，不需要增加旋转槽27的梯度，因而夹杆5的转动行程较小。这样便导致转动夹具2高度的减小，并且在驱动该杆进行夹紧操作时，减少了压力油的消费量。

另外，回动弹簧56套在夹杆5的外面，其间具有环形间隙。该扭力弹簧61固定在该环形间隙中。因此可有效利用外壳内多余空间，可以使转动夹具2作得更紧凑。

图15示出第四实施例的一种变型例，该图类似于图14。

图15所示的变型例将更大压力的油输送到夹具2，该压力大于图14结构中所用的压力，该变型例与图14结构的差别如下。

水平定位销钉38配置在具有阳螺纹的锁定部件39和外壳圆筒部分3c的下部分之间。扭力弹簧61固定在该锁定部件39和活塞之间。支承圆筒13用许多螺母70(图中仅示出一个)固定于该锁定部件39。弹簧座71从下面与活塞15的下表面接触。回动弹簧利用止推滚珠轴承57固定在弹簧座71的下部法兰72和锁定部件39之间。

从下部滑动部分向下伸出的是杆73，该杆可以检测夹紧状态和松开状态。该杆73具有螺纹孔63，该螺纹孔可以螺纹拧入检测部件(未示出)。该检测部件对着限位开关等传感器(未示出)。

第四实施例和其变型例可以改变如下。

在外周面上，推动夹杆5的弹性部件可以用圆筒簧、柱簧或橡胶等代替例示的扭力螺簧61。该弹性部件可以装在夹杆5的内部空间中。

活塞15可以与夹杆5分开形成而不用形成为一体。

相应的实施例和变型例可以进一步作如下改变。

夹杆5最好具有三个或四个导向槽26，但是它也可以具有两个导向槽。另外，还可以形成至少五个导向槽。而且导向槽26可以为凸轮形状的槽，而不用示出的螺纹旋转槽27。

只要相邻导向槽26和26之间的分隔壁的最小厚度(T)小于啮合球的直径便足够了。结果，该最小厚度(T)可以作成大于导向槽26的槽宽度(W)。

另外，嵌入导向槽26的啮合部件可以是滚柱等而不用示出的球29。

送入第一室21和排出第一室21的或送入第二室22和排出第二室22的压力流体可以是其它种类的流体，或空气等气体，而不用例示的压力油。

在进行夹紧操作时，可使夹杆5沿在平面上见到的顺时针方向转动。或者在进行夹紧操作时，该夹杆可沿在平面上见到的反时针方向转动。另外，夹杆5的转动角度自然可以设定在要求的角度，例如90度、60度和45度。

Claims

1.一种转动夹具，包括：

外壳(3)，具有沿轴向方向的第一端部和第二端部；

夹杆(5)，具有外周面部分，该夹杆(5)插入到外壳(3)中，该夹杆可以绕轴线转动并可以沿第一端部到第二端部的方向沿轴线移动，以便进行夹紧操作；

许多导向槽(26)，沿周面形成在夹杆(5)的外周面部分，各个导向槽(26)具有宽度(W)并包含旋转槽(27)和直槽(28)，这些槽从第二端部到第一端部的方向彼此连续。旋转槽27和直槽28配置成彼此平行；

许多啮合部件(29)，由外壳(3)支承，使其可以分别嵌入导向槽(26)；

分隔壁，形成在相邻的导向槽(26)和(26)之间；

该分隔壁具有一最小厚度(T)，该最小厚度设定为小于导向槽(26)的宽度(W)。

2.如权利要求1所述的转动夹具，其特征在于，各个啮合部件(29)用球形成。

3.一种转动夹具，包括：

外壳(3)，具有沿轴方向的第一端部和第二端部；

夹杆(5)，具有外周面部分，该夹杆(5)插入到外壳(3)中，可以绕轴线转动并可以从第一端部到第二端部的方向沿轴线移动，以便进行夹紧操作；

许多导向槽(26)，沿周面形成在该夹杆(5)的外周面上，各个导向槽(26)包括旋转槽(27)和直槽(28)，这些导向槽配置成从第二端部到第一端部的方向彼此连续，该旋转槽(27)以及直槽(28)配置成彼此平行；

许多啮合球(29)，由外壳(3)支承，使其可以分别嵌入导向槽(26)；

分隔壁，形成在相邻的槽(26)和(26)之间；

该分隔壁具有一最小厚度(T)，该厚度设定为小于啮合球(29)的直径(D)。

4.如权利要求2所述的转动夹具，其特征在于，该外壳(3)具有通孔(31)；该啮合球(29)分别由通孔(31)可转动地支承，套筒(35)可转动地套在这些啮合球(29)的外面。

5.如权利要求1所述的转动夹具，其特征在于，至少形成三个导向槽(26)。

6.如权利要求1所述的转动夹具，其特征在于，该导向槽(26)沿周面形成在夹杆(5)上，之间间距大体相同。

7.如权利要求1所述的转动夹具，其特征在于，该夹杆(5)具有第二端部分，该端部分具有导向槽(26)，每个导向槽(26)的旋转槽(27)具有第二端部分，该端部分具有止动壁(45)，该壁接收啮合部件或球(29)，该止动壁具有接收表面(45a)，该接收面与该啮合部件或球(29)啮合。

8.如权利要求1所述的转动夹具，其特征在于，在外壳(3)中插入环形活塞(15)，该活塞可沿轴向运动，夹杆插入到该活塞中，在这些活塞(15)和夹杆(5)之间配置径向轴承(24)。

9.如权利要求3所述的转动夹具，其特征在于：

外壳(3)具有通孔(31)；

啮合球(29)分别可转动地由该通孔(31)支承，套筒(35)可转动地套在这些啮合球(29)的外面。

10.如权利要求2所述的转动夹具，其特征在于，至少配置三个导向槽(26)。

11.如权利要求2所述的转动夹具，其特征在于，导向槽(26)沿周面配置在夹杆(5)上，其间距大体相同。

12.如权利要求2所述的转动夹具，其特征在于，该夹杆具有第二端部分，该端部分具有导向槽(26)，各个导向槽(26)的旋转槽(27)具有第二端部分，该端部分具有止动壁(45)，该止动壁接收啮合球(29)，该止动壁(45)具有接收表面(45a)，该接收表面与啮合球(29)贴合。

13.如权利要求2所述的转动夹具，其特征在于，环形活塞(15)可沿轴向移动地插在外壳(3)中，夹杆(5)插入到该活塞中，在这些活塞(15)和夹杆(5)之间配置径向轴承(24)。

14.如权利要求3所述的转动夹具，其特征在于，至少配置三个导向槽(26)。

15.如权利要求3所述的转动夹具，其特征在于，该导向槽沿周面配置在夹杆(5)上，其间间距大体相同。

16.如权利要求3所述的转动夹具，其特征在于，该夹杆(5)具有第二端部分，该端部分具有导向槽(26)，各个导向槽(26)的旋转槽(27)具有第二端部分，该第二端部分具有可以接收啮合球(29)的止动壁(45)，该止动壁(45)具有与啮合球(29)贴合的接收表面(45a)。

17.如权利要求3所述的转动夹具，其特征在于，环形活塞(15)可沿轴向移动地插入到外壳(3)中，而夹杆(5)插入到活塞(15)中，在这些活塞(15)和夹杆(5)之间配置径向轴承(24)。