TW201919799A - 耦接裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種用以使一中空軸錐體耦合至設在機器工具上之一接受器的耦接裝置，其具有筒夾與張力桿，用該張力桿可使該筒夾處於釋放位置或夾緊位置。該筒夾體現為一件式且有沿著其縱向延伸的數個夾緊片段。在使該筒夾移到該夾緊位置後，該等夾緊片段即反抗彈簧元件所施加的彈簧力沿著徑向移動。該等彈簧元件為該筒夾的一集成部件。在兩個相鄰夾緊片段之間的各彈簧元件經裝設成可沿著該等夾緊片段的縱向延伸。

Description

耦接裝置

本發明係有關於一種如請求項1之前言所述的耦接裝置。

此一耦接裝置從歐洲專利EP 1 837 107 B1得知。此耦接裝置用來將中空軸錐體耦接至設在機器工具上的接受器，且包含有數個個別夾緊片段的筒夾，與在一端之外周有楔形環形表面的環形軸環。另外提供其頭部有徑向隆脊的一張力桿。此頭部朝向夾緊片段推頂用以夾緊，而夾緊片段徑向向外偏移進入中空軸錐體的中空軸。

在與環形軸環相反的另一端，該筒夾有一接合軸環，其徑向表面壓在接受器之一部份的固定軸向支撐物上。該筒夾做成一件式且在其後部設有端側環，其可樞轉地支撐該筒夾於在內側的張力桿上與在外側的外部支撐物上，且該等夾緊片段形成接頭的薄壁護套部份鄰接該環。使用在該筒夾後部上的接頭來做該等夾緊片段的徑向偏移。

在該筒夾的後部，該等夾緊片段有腔室用於使該等夾緊片段有彈簧杯的形貌體。

該等腔室因此形成在該等夾緊片段之偏移期間產生復位力的彈簧元件。

此耦接裝置的優點是，該筒夾做成一件式；亦即，因此可使部件數較少，而大幅減少製造工作量及費用。

進一步有利的是，該一件式筒夾可做成有精確的旋轉對稱性，這允許即使在高轉速下仍能實現高度的平衡品質。

此耦接裝置的缺點在於，它很容易磨損。在筒夾後端具有杯形彈簧形貌體從而形成彈簧元件的腔室特別容易磨損。這些腔室暴露於高機械負荷下，特別是扭轉負荷。這常導致這些彈簧元件提早破裂，而不合意地減少筒夾的使用壽命。

本發明的任務是要提供一種如一開始所述具有強健的耐磨構造同時需要低製造工作量及費用的耦接裝置。

為了解決此問題，提供請求項1的特徵。本發明的有利具體實施例與進一步有用的開發描述於附屬項。

本發明耦接裝置用來將一中空軸錐體耦接至在機器工具上的一接受器，且該裝置有筒夾與張力桿，用該張力桿可使該筒夾處於釋放位置或夾緊位置。該筒夾體現為一件式且有在該筒夾之縱向延伸的數個夾緊元件。當該筒夾移到夾緊位置時，該等夾緊元件反抗彈簧元件所施加的彈簧力沿著徑向移動。該等彈簧元件為該筒夾的集成部件。在兩個相鄰夾緊片段之間的各彈簧元件經裝設成可在該等夾緊片段的縱向延伸。

本發明耦接裝置的運作是，該筒夾藉由致動作用可在夾緊位置與釋放位置之間移動；亦即，使該張力桿移位。處於夾緊位置時，該筒夾將該中空軸錐體固定於該接受器上的目標位置，致使使用被支撐在該中空軸錐體中的工具進行機械加工製程。對比之下，該筒夾處於釋放位置時，若適用的話，釋放且可調換該中空軸錐體。

本發明的基本想法是，配置該等彈簧元件使得它們在該等夾緊片段的縱向延伸作為該筒夾的集成部件。結果，以此方式體現的該等彈簧元件可具有大縱向延伸範圍，且這些彈簧元件幾乎延伸達全長，或特別有利的是，延伸達該等夾緊片段的全長。因此，在該等夾緊片段徑向偏移時，特別是在該筒夾移到夾緊位置時，該等彈簧元件只做很小的偏移動作。接著，有以下效果：該等彈簧元件在該耦接裝置運作期間僅僅暴露於低機械負荷，使得即使在長期運轉期間，該等彈簧元件沒有值得一提的磨損。結果，該筒夾有長使用壽命，從而實現該耦接裝置的整體強健構造。

另一顯著優點起因於該筒夾的一件式構造，這允許該耦接裝置保持數目較少的個別部件，藉由允許在一製造步驟中一起製造該等彈簧元件與該等夾緊片段而最小化製造工作量及費用。

體現為相同的夾緊片段更有利。再者，該等彈簧元件也體現為相同。在此，該等夾緊片段與該等彈簧元件相對於該筒夾之縱軸形成一旋轉對稱配置。

由於該筒夾產生完全的旋轉對稱，與基於個別夾緊片段的筒夾相反地，該筒夾即使在高轉速下仍有高度的平衡品質。因此，該耦接裝置可使用於高速切割(HSC)；亦即，高速機械加工。此外，也可將該筒夾設計成用於高夾緊力。

更有利的是該筒夾的簡單輪廓，這對製程有正面影響。在此，選擇該筒夾的形狀致使該筒夾符合DIN 69063-S的要求。

根據本發明之一有利具體實施例，各夾緊片段在後端有一接頭。機器工具上之接受器的凹部支撐這些接頭。

此外，各夾緊片段在前端有一軸環片段。該軸環片段有抵靠該張力桿之頭部的一傾斜面。該軸環片段進一步有抵靠該中空軸錐體之片段的一接觸面。

在此，一彈簧元件從該接頭延伸到夾緊片段的軸環片段。

在致動該張力桿後，該等夾緊片段即因此相對於穿過該等接頭之樞軸做樞轉動作。

當該筒夾移到夾緊位置時，該等夾緊片段之軸環片段的接觸區係與該中空軸錐體接合，使得後者固定於該接受器中。

當該筒夾移到釋放位置時，該等夾緊片段之軸環片段的接觸區係與該中空軸錐體不接合，該等彈簧元件的復位力使該等夾緊片段移到原始位置。

當該等彈簧元件從在該筒夾之後端上的接頭延伸到在前端的軸環片段，從而幾乎延伸達該等夾緊片段之全長時，該等彈簧元件需要只做小偏移動作。此外，這經由該等彈簧元件產生均勻的力分布。因此，達成低彈簧元件磨損且相應地長期的筒夾使用壽命。

特別有利的是，該等彈簧元件體現為片彈簧元件，使得它們不暴露於扭轉負荷。

根據在設計方面特別有利的本發明之一具體實施例，各彈簧元件有彼此相距一距離延伸的兩支臂體。這些臂體在彈簧元件的縱向末端處用連接腹板互相連接。

所產生之彈簧元件體現為鏡像對稱的叉子形狀。該等彈簧元件的臂體彼此相距一距離實質平行延伸，且兩個臂體各自配置在兩個相鄰夾緊片段之間的空間中。在此，各臂體在原始自由臂端處模造至相關聯夾緊片段。

各臂體只藉助在其自由端的模造而連接至相關聯夾緊片段。臂體的其餘部份在與夾緊片段有一距離處延伸而因此被可移動地支撐，使得該等臂體幾乎全長可彈性變形。因此，在有外力施加時，力分散於彈簧元件的全長。由於該等彈簧元件的大長度，在有力的衝擊時，該等臂體只會產生小偏移；結果，彈簧元件不容易磨損。

圖1及圖2根據本發明圖示耦接裝置1的示範具體實施例。耦接裝置1用來使中空軸錐體2耦合至一機器工具的接受器3。在中空軸錐體2中可支撐一工具(未圖示)。

接受器3在軸向包含可縱向移位地支撐一張力桿4的一通孔。張力桿4在前端有頭部4a。

張力桿4體現為中空本體的形狀，且中空軸錐體2的導件5突入該中空本體。張力桿4因此可在導件5上滑動，使得該桿被確實地引導。

耦接裝置1進一步有筒夾6，且筒夾6的一部份支撐在配置於接受器3內的套筒7中。藉由滑動張力桿4，筒夾6可在夾緊位置、釋放位置之間移動。

圖1圖示處於夾緊位置的筒夾6。在處於此夾緊位置時，筒夾6與中空軸錐體2的錐形前部2a接合，使得中空軸錐體2固定在接受器3的目標位置。因此，可用被支撐在中空軸錐體2內的工具來執行機械加工製程。

圖2圖示處於釋放位置的筒夾6。在處於此釋放位置時，筒夾6不再與中空軸錐體2的錐形前部2a接合，使得中空軸錐體2此時可從接受器3卸下。

圖3至圖6各自以個別的視圖圖示耦接裝置1的筒夾6。由這些視圖可見，筒夾6體現為相對於它的縱軸有旋轉對稱性。在此情形下，筒夾6有6個體現為相同的夾緊片段8，它們用也體現為相同的彈簧元件9單獨連接。筒夾6大體也可具有個數不同的夾緊片段8及彈簧元件9。筒夾6因此體現為一件式且有利地由鑄造金屬件構成。

夾緊片段8的縱軸互相平行地延伸且與筒夾6的縱軸平行。

各夾緊片段8有橫截面實質不變的中央片段8a。夾緊片段8的這些間隔件的外表面坐落在筒夾6的圓柱形護套表面上。

在各夾緊片段8的後端處，體現一接頭10。此接頭10體現為有加寬橫截面之夾緊片段8的形狀。接頭10有圓形輪廓。各接頭10支撐在接受器3的凹部11中。因此，各夾緊片段8可樞轉地支撐在接受器3中，其樞軸係穿過接頭10。

在距接頭10一小距離處，鄰接有從夾緊片段8之中央片段8a外側突出的環形片段12。所有夾緊片段8的環形片段12互補以形成環形結構，如圖1及圖2所示，在接頭10插入接受器3的凹部11時，其抵靠套筒7的一階部。

在各夾緊片段8的前端處，裝設有在中央片段之外側上突出的軸環片段13。在此，在軸環片段13與中央片段的邊界處，體現有一階部形狀的接觸面14。

軸環片段13的內側體現為傾斜面15的形狀。此傾斜面15與張力桿4之頭部4a的輪廓相符。

如圖3至圖7所示，各彈簧元件9在兩個相鄰夾緊片段8之間的空間中延伸。彈簧元件9在夾緊片段8的縱向延伸，且在此從軸環片段13延伸到夾緊片段8的接頭10，以及在此情形下，彈簧元件9延伸達夾緊片段8的全長。

大體而言，彈簧元件9也可僅僅延伸達夾緊片段8的一部份。

在此情形下，各彈簧元件9體現為片彈簧元件。以此方式體現的彈簧元件9有兩支臂體16，它們彼此相距一距離實質平行延伸，且在它們的縱向末端中之一者處用一連接腹板17連接。臂體16經體現為相對於鏡像平面有鏡像對稱性。各臂體16在其自由端模造至相關聯的夾緊元件 16，且為此目的在臂體16自由端上突出的凸出部18形成通到夾緊片段8的連接。因此，在與相關聯的夾緊片段8有一小距離處，各臂體16從此一連接地點開始延伸。

筒夾6以此方式體現於耦接裝置1中的工作模式是致使在筒夾6用張力桿4藉由將張力桿4之頭部4a插入筒夾6之空腔而移到夾緊位置時，從頭部4a徑向衝擊的力作用於夾緊片段8的傾斜面15上，使得該等傾斜面被徑向向外推頂。因此，夾緊片段8相對於延伸穿過接頭10的樞軸做樞轉動作。在此，彈簧元件9展開，從而施加反對此動作的復位力。

如圖1所示，在已到達筒夾6的夾緊位置時，夾緊片段8的接觸面14抵靠中空軸錐體2之圓錐形前部2a的一階部，導致它在接受器3中固定。

當張力桿4隨後後退以便釋放中空軸錐體2時，夾緊片段8由於彈簧元件9的回復力都回到原始位置。筒夾6隨後處於圖2所示的釋放位置，在此它釋放中空軸錐體2。

1‧‧‧耦接裝置

2‧‧‧中空軸錐體

2a‧‧‧(圓)錐形前部

3‧‧‧接受器

4‧‧‧張力桿

4a‧‧‧頭部

5‧‧‧導件

6‧‧‧筒夾

7‧‧‧套筒

8‧‧‧夾緊片段

8a‧‧‧中央片段

9‧‧‧彈簧元件

10‧‧‧接頭

11‧‧‧凹部

12‧‧‧環形片段

13‧‧‧軸環片段

14‧‧‧接觸面

15‧‧‧傾斜面

16‧‧‧臂體；夾緊元件

17‧‧‧連接腹板

18‧‧‧凸出部

以下本發明的解釋係基於附圖。附圖有：

圖1：其圖示根據本發明之耦接裝置其中筒夾處於夾緊位置的示範具體實施例；

圖2：其圖示筒夾處於釋放位置的圖1配置；

圖3：其圖示圖1及圖2耦接裝置之筒夾的第一透視圖；

圖4：其圖示圖1及圖2耦接裝置之筒夾的第二透視圖；

圖5：其圖示圖3及圖4之筒夾的橫剖面圖；

圖6：其圖示圖3及圖4之筒夾的第一縱剖面圖；

圖7：其圖示圖3及圖4之筒夾的第二縱剖面圖。

Claims (13)

1. 一種耦接裝置，用以使一中空軸耦合件耦合至設在機器工具側上之接受器，且具有一筒夾與一張力桿，該筒夾利用該張力桿可移到一釋放位置或一夾緊位置，其中該筒夾體現為一件式且有沿著其縱向延伸的數個夾緊元件，而在該筒夾移到該夾緊位置後，該等夾緊元件即反抗彈簧元件所施加的彈簧力沿著一徑向移動，且該等彈簧元件為該筒夾的一集成部件，其特徵在於：各彈簧元件經裝設成在兩個相鄰夾緊片段之間沿著該等夾緊片段的縱向延伸。
2. 如請求項1之耦接裝置，其特徵在於：該等夾緊片段體現為相同。
3. 如請求項1或2的耦接裝置，其特徵在於：該等彈簧元件體現為相同。
4. 如請求項1至3中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：該等夾緊片段與該等彈簧元件相對於該筒夾之該縱軸形成一旋轉對稱配置。
5. 如請求項1至4中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：各夾緊片段在其後端形成一接頭。
6. 如請求項1至5中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：各夾緊片段在其前端有一軸環片段，其中該軸環片段有被該張力桿之頭部抵靠的一傾斜面，而且該軸環片段有被該中空軸耦合件之一片段抵靠的一接觸面。
7. 如請求項6之耦接裝置，其特徵在於：一彈簧元件從該接頭延伸到一夾緊片段的該軸環片段。
8. 如請求項1至7中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：該等彈簧元件延伸達該等夾緊片段的全長。
9. 如請求項1至8中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：該等彈簧元件體現為片彈簧元件。
10. 如請求項1至9中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：各彈簧元件具有彼此相距一距離的兩支臂體，該等臂體在該彈簧元件之一縱向末端處用一連接腹板互相連接。
11. 如請求項10之耦接裝置，其特徵在於：一臂體各自配置在兩個相鄰夾緊片段中之一夾緊片段的邊緣上。
12. 如請求項11之耦接裝置，其特徵在於：各臂體在其自由端處係模造至相關聯夾緊片段。
13. 如請求項10至12中之任一項的耦接裝置，其特徵在於：該彈簧元件用其之兩支臂體體現一鏡像對稱配置。