TWI687268B - 工具機之夾頭 - Google Patents

Abstract

一種工具機之夾頭，包含有：一本體，具有一第一軸孔及複數個滑槽與第一軸孔相連通，一拉桿，係可滑動地穿設於本體之第一軸孔，且周緣設有複數個帶動部，以及複數個夾爪，分別設置於本體的滑槽內，各夾爪具有一承接部容設於拉桿的對應帶動部中，使各夾爪可受拉桿之帶動而於滑槽內滑移，達到夾爪之張合夾放操作，各夾爪具有一清潔通道，清潔通道連通於夾爪之外周面、承接部及本體之第一軸孔。

Description

工具機之夾頭

本發明係與工具機之夾頭有關，特別是指一種便於清潔內部夾縫之夾頭結構。

隨著科技進步及對產品精細度之要求的提升，工具機的加工精度與均一性越趨於重要，其中影響加工精度與均一性的其中一個原因便是在於工具機之夾頭結構。夾頭是一般工具機用以夾持固定待加工工件的必要工具，透過夾頭之夾爪在合適地力道與位置下夾持住工件，在透過刀具與夾頭之間的相對轉動對工件進行加工作業。

於加工過程中，無可避免地會有金屬碎屑及切削液等物質產生並流入夾頭的縫隙之中，隨著縫隙中該等物質的增加，該等物質會逐漸影響夾頭的各該零部件的作動順暢性，使各該零部件產生不必要的磨損而折損使用壽命，甚至影響各夾爪的夾持力道，而各夾爪的夾持力道出現差異時，輕者影響加工品質，嚴重者更可能造成工安意外。

傳統上，為了改善夾頭內部縫隙積累碎屑等物質的清況，使用者必須定期將夾頭的各該零部件進行拆卸與清潔，並於清潔後再組裝回原貌，然而，此舉不僅耗時費工、降低產線的稼動率，還可能會因組裝不當而影響後續的使用情況，顯見其仍有改善的空間。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種工具機之夾頭，其結構有利於使用者清潔夾頭內部，因而能有效減少夾縫內的碎屑對夾頭所造成的磨耗及夾持功能失效的情況。

為了達成前述及其他目的，本發明所提供一種工具機之夾頭，包含有：一本體、一拉桿及複數個夾爪。該本體具有一第一軸孔及複數個滑槽與該第一軸孔相連通。該拉桿係可滑動地穿設於該本體之第一軸孔，且該拉桿的周緣設有複數個帶動部。該複數個夾爪分別設置於該本體的滑槽內，各該夾爪具有一承接部容設於該拉桿的對應帶動部中，使各該夾爪可受該拉桿之帶動而於該滑槽內滑移，達到夾爪之張合夾放操作，各該夾爪具有一清潔通道，該清潔通道連通於該夾爪之外周面、該承接部及該本體之第一軸孔。

可選地，其中該拉桿之帶動部具有一引導面，該承接部具有一頂接面與該引導面相配合，該清潔通道連通於該夾爪之外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。

可選地，其中該清潔通道係形成於該夾爪內部、該夾爪與該本體之滑槽交界處、或二者之組合。

可選地，其中該夾爪包含有一限位槽，該限位槽係為該清潔通道之一部分，該限位槽連通於該夾爪之外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。

可選地，其中該夾爪包含有一限位槽及一限位環套設於該限位槽內，該限位環之外周面具有一外周環槽，該外周環槽係為該清潔通道之一部分，該外周環槽連通於該夾爪之外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。

可選地，其中該夾爪包含有一第一通孔及一第二通孔，該第一通孔、該第二通孔及該外周環槽係為該清潔通道之一部分，該第一通孔連通於該夾爪之外周面及該外周環槽，該第二通孔連通於該外周環槽、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。

可選地，其中該夾頭包含有一底座設置於該本體之底面，該底座具有一排屑通道，該排屑通道連通於該底座之外周面、該本體之第一軸孔及該清潔通道。

可選地，其中該底座具有一第二軸孔係與該第一軸孔同軸設置，該拉桿係可滑動地穿設於該底座之第二軸孔，該底座於該第二軸孔靠近該本體之一端的周緣形成有一沿軸向向該本體延伸之環形擋壁

可選地，其中該底座包含有一密封環槽及一密封單元，該密封環槽係由該第二軸孔之孔壁徑向凹陷所形成，該密封單元設於該密封環槽內並接抵於該拉桿之周緣。

可選地，其中該密封單元包含有一耐磨環及一設於該耐磨環底面之彈性環。

可選地，其中該耐磨環的縱向截面的底面係呈一內低外高之斜面。

可選地，其中該拉桿之頂面具有一集屑槽，該夾頭包含有一集屑蓋與該集屑槽相對應設置，該集屑蓋係可拆卸地設於該本體之頂面並覆蓋住該第一軸孔之頂端。

可選地，其中該集屑蓋之底面具有一延伸部朝向該集屑槽凸伸而出。

從前述結構可知，本發明透過該清潔通道之設置，當使用者欲對夾頭內部進行清潔時，僅需利用高壓氣槍或類似工具將高壓流體由該夾爪之外周面的清潔通道口打入，透過高壓流體於該夾爪、該本體及該拉桿之間的流動的方式，將滯留在夾縫間的碎屑或液體帶離該夾頭內部，藉以保持該夾頭內部之夾縫的清潔，是以本發明能有效減少夾縫內的碎屑對夾頭所造成的磨耗及夾持功能失效的情況，並提升夾頭的使用壽命。

有關本發明所提供的一種工具機之夾頭，將於後續的說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

首先要說明的是，本發明所提供的技術特徵不限於實施方式所描述的特定結構、用途以及其應用。說明內容使用的用語皆為所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的例示性描述用語，本說明書內容所提及的“前”、“上”、“下”、“後”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內”，以及“外”等方向性形容用語，也只是以正常使用方向為基準之例示性描述用語，並非作為限制主張範圍之用意。

再者，如同本發明申請專利範圍中所使用單數形式的“一”、“一個”以及“該”等數量詞都包括複數的涵義。因此，例如對“一元件”的說明指的是一個或多個元件，而且包括所屬領域中具有通常知識者已知的等同替換。在類似狀況下所使用的所有連接詞也應當理解為最寬廣的意義，說明內容中所描述的特定形狀以及結構特徵或技術用語同樣應被理解為包括特定結構或技術用語所能達成之功能的等同替換結構或技術用。

請先參閱各圖式，本發明所示實施例之一種工具機之夾頭1，其包含有一本體10、一拉桿20、複數個夾爪30及一底座40。本發明所示實施例之工具機之夾頭1係可應用但不限於立式車床，但實際應用並不以此為限，只要是需要透過夾頭來夾持工件的工具機均可採用本發明所示實施例之夾頭1。此外，本發明之說明係以圖4之擺放方向作為上及下的方向性說明，也就是說，該拉桿20之軸向朝該夾爪30之方向定義為朝上，相反地，該拉桿20之軸向朝該底座40之方向定義為朝下，但實際應用的擺放方向並不以此為限。

請再參閱圖1至圖4，本發明所示實施例之工具機之夾頭1，其本體10包含有一第一軸孔12及複數個滑槽14與該第一軸孔12相連通，該第一軸孔12之軸向與該拉桿20之軸向相同，該複數個滑槽14係形成於該本體10之頂面，並呈輻射狀向外且等角度地分佈。於本實施例中，該滑槽14的數量為三，但實際應用並不以此為限。

該拉桿20係可滑動地穿設於該本體10之第一軸孔12內，且周緣設有複數個帶動部22。其中，該拉桿20係可受帶動而沿著其軸向上下滑移，該拉桿20之帶動部22具有一引導面222。

該複數個夾爪30，分別設置於該本體10的滑槽14內，各該夾爪30在鄰近於該拉桿20之一端具有一承接部32，該承接部32具有一頂接面322與該引導面222相配合，各該夾爪30的承接部32容設於該拉桿20的對應的帶動部22中，藉此，當該拉桿20受力而沿著其軸向上下滑移時，該拉桿20可一併帶動各該夾爪30沿著徑向方向於各該滑槽14內滑移，因而可達到該複數個夾爪30之張合夾放的操作，再者，各該夾爪30具有一清潔通道34，該清潔通道34之一端連通於該夾爪30之外周面302，該清潔通道34之另一端則是連通於該承接部32之頂接面322、該本體10之第一軸孔12（如圖5所示）。於本實施例中，該夾爪30的數量為三，但實際應用並不以此為限。

請再參閱圖2至圖5，該底座40係鎖設於該本體10之底面，該底座40包含有一第二軸孔42、至少一排屑通道44（本實施例的排屑通道44數量為三，但實際應用不以此為限），該第二軸孔42係與該第一軸孔12同軸設置，其同樣係可供該拉桿20可滑動地穿設其中，該排屑通道44之一端連通於該底座40之外周面402，該排屑通道44之另一端則是連通於該本體10之第一軸孔12及該清潔通道34，換言之，流體（圖中未示）可由該夾爪30之外周面302經由該清潔通道34流入該夾頭1之內部的第一軸孔12，最後再經由該排屑通道44向該底座40之外周面402流出。為了讓流體在排屑過程更加順暢，本實施例之底座40於該第二軸孔42靠近該本體10之一端的周緣形成有一沿軸向向該本體10方向延伸之環形擋壁46（如圖2及圖5所示），透過該環形擋壁46所產生的階梯高度落差，讓流體在排屑過程能更順暢地由該本體10之第一軸孔12流向該底座40之排屑通道44中。

為了避免切削液或金屬碎屑進入工具機之主軸（圖中未示），該底座40還包含有一密封環槽48及一密封單元50（如圖5所示），該密封環槽48係由該第二軸孔42之孔壁徑向向外凹陷所形成，該密封單元50設於該密封環槽48內並接抵於該拉桿20之周緣202，於本實施例中，該密封單元50包含有一耐磨環52及一設於該耐磨環52底面之彈性環54，該耐磨環52係可由但不限於工程塑膠所製成，該工程塑膠可包含有但不限於鐵氟龍（聚四氟乙烯，Polytetrafluoroethylene）及碳纖維等物質，該彈性環54係可由但不限於橡膠等材質所製成。值得補充說明的是，該彈性環54主要是用於阻擋液體向下流至主軸或其他內部機構，但彈性環54本身容易受到金屬碎屑的損壞而失去阻擋液體的功效，因此該彈性環54係可設於該耐磨環52之底面，透過該耐磨環52之設置預先阻擋金屬碎屑與彈性環54接觸，因而可以延長彈性環54的使用壽命。再者，該耐磨環52的縱向截面的底面係呈一內低外高之斜面522，該耐磨環52透過該斜面522抵接於該彈性環54的方式，同時提供縱向與橫向的作用力於該彈性環54，藉以提升該密封單元50的密封效果及耐用性。

再者，該拉桿20之頂面還具有一向下凹陷之集屑槽24，而該夾頭1還包含有一集屑蓋60與該集屑槽24相對應地上下設置（如圖2至圖5所示），該集屑蓋60係可拆卸地設於該本體10之頂面並覆蓋住該第一軸孔12之頂端，該集屑蓋60之底面具有一延伸部602朝向該集屑槽24凸伸而出，藉此，當切削作業的金屬碎屑累積於該集屑槽24達一定厚度而抵頂於該集屑蓋60之延伸部602時，該集屑蓋60會因此被推頂而脫離該本體10，如此一來，即可達到提醒使用者適時地清潔該集屑槽24的碎屑之功效。

另外，需要特別說明的是，該清潔通道34係可形成於該夾爪30內部、該夾爪30與該本體10之滑槽14交界處，或二者之組合。於本實施例中，請一併參閱圖3至圖5，該夾爪30包含有至少一限位槽344形成於該夾爪30之底面，該本體10包含有至少一限位桿16穿設於該至少一限位槽344內，用以限制該夾爪30可滑移之範圍，避免該夾爪30自該本體10之滑槽14滑脫而出，該限位槽344係為該清潔通道34之一部分，該限位槽344連通於該夾爪30之外周面302、該承接部32之頂接面322及該本體10之第一軸孔12。

於一些實施例中，如圖3至圖5所示，該夾爪30還包含有一第一通孔342，該第一通孔342及該限位槽344係為該清潔通道34之一部分，該第一通孔342連通於該夾爪30之外周面302及該限位槽344，該限位槽344連通於該承接部32之頂接面322及該本體10之第一軸孔12。

再者，於一些可能的實施例中，如圖3至圖5所示，該夾爪30還包含有至少一溝槽346，該溝槽346形成於該夾爪30與該本體10之滑槽14之交界處，該第一通孔342、該限位槽344及該溝槽346係為該清潔通道34之一部分，該第一通孔342連通於該夾爪30之外周面302及該限位槽344，該限位槽344連通於該溝槽346，該溝槽346連通於該承接部32之頂接面322及該本體10之第一軸孔12。補充說明的是，於本實施例是於該夾爪30底面車銑出該溝槽346，使該夾爪30與該滑槽14之間形成該清潔通道34，於其他可能的實施例中，也可透過在本體之滑槽底面車銑出溝槽（圖中未示），藉以提供流體於此類溝槽間流動。前述該清潔通道34的設置位置與加工方式，可依照各類型機台的結構及加工便利性來決定，並不以本實施例所示的結構為限。

接下來說明本實施例實際清潔方式，請一併參閱圖5及圖6。當使用者欲對夾頭內部進行清潔時，使用者可利用高壓氣槍或其他類似器具，將高壓流體自該夾爪30之外周面302的清潔通道34之開口打入，圖6所示之箭號表示高壓流體的流動方向，該高壓流體會流經該清潔通道34之第一通孔342、限位槽36及溝槽346，最後到達該夾頭1之內部，透過該高壓流體於該夾爪30、該本體10及該拉桿20之間的流動的方式，將滯留在該夾頭1內部夾縫間的碎屑或液體帶往該集屑槽24或該底座40之排屑通道44而排出，如此便完成夾頭內部清潔作業。

請再參閱圖7至圖9，本發明所示另一實施例所提供之一種工具機之夾頭1’，主要概同於前揭實施例，不同之處在於：

該夾爪30’包含有一限位槽344’及一限位環70’套設於該限位槽344’內，該限位環70’之外周面具有一外周環槽702’，該外周環槽702’係為該清潔通道34’之一部分，該外周環槽702’連通於該夾爪30’之外周面302’、該承接部32’之頂接面322’及該本體10’之第一軸孔12’。

於本實施例或其他可能的實施例中，該夾爪30’還包含有一第一通孔342’及一第二通孔348’，該第一通孔342’、該第二通孔348’及該外周環槽702’係為該清潔通道34’之一部分，該第一通孔342’連通於該夾爪30’之外周面302’及該外周環槽702’，該第二通孔348’連通於該外周環槽702’、該承接部32’之頂接面322’及該本體10’之第一軸孔12’。

需要補充說明的是，該限位環70’包含有一第一擋部704’及一第二擋部706’，該第一擋部704’及該第二擋部706’形成於該外周環槽702’之兩側，當該限位環70’套設於該限位槽344’內，該第一擋部704’及該第二擋部706’會分別抵接於該限位槽344’之槽壁。透過前述之限位環70’的設置，可有效限制該清潔通道34’之流體自該外周環槽702’流至該限位槽344’的其他區域，因而能讓流體流至該頂接面322’及該第一軸孔12’時，仍保有較大的壓力，進而提升清潔效果。

接下來說明本實施例實際清潔方式，請一併參閱圖9及圖10。當使用者欲對夾頭內部進行清潔時，使用者可利用高壓氣槍或其他類似器具，將高壓流體自該夾爪30’之外周面302’的清潔通道34’之開口打入，圖10所示之箭號表示高壓流體的流動方向，該高壓流體會流經第一通孔342’、該外周環槽702’及該第二通孔348’，最後到達該夾頭1’之內部，透過該高壓流體於該夾爪30’、該本體10’及該拉桿之間的流動的方式，將滯留在該夾頭1’內部夾縫間的碎屑或液體帶往該集屑槽或該底座而排出，如此便完成夾頭內部清潔作業。

最後，必須再次說明的是，本發明於前述實施例中所揭露方法及構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本發明的專利範圍，舉凡未超脫本發明精神所作的簡易結構潤飾或變化，或與其他等效元件的更替，仍應屬於本發明申請專利範圍涵蓋的範疇。

1:夾頭

10:本體

12:第一軸孔

14:滑槽

16:限位桿

20:拉桿

202:周緣

22:帶動部

222:引導面

24:集屑槽

30:夾爪

302:外周面

32:承接部

322:頂接面

34:清潔通道

342:第一通孔

344:限位槽

346:溝槽

40:底座

402:外周面

42:第二軸孔

44:排屑通道

46:環形擋壁

48:密封環槽

50:密封單元

52:耐磨環

522:斜面

54:彈性環

60:集屑蓋

602:延伸部

1’:夾頭

10’:本體

12’:第一軸孔

30’:夾爪

302’:外周面

32’:承接部

322’:頂接面

34’:清潔通道

342’:第一通孔

344’:限位槽

348’:第二通孔

70’:限位環

702’:外周環槽

704’:第一擋部

706’:第二擋部

以下茲以實施例並配合圖式，對本發明所提供的工具機之夾頭進一步說明，其中： 圖1為本發明所示一實施例之立體圖。 圖2為圖1所示實施例之立體分解圖。 圖3類同於圖2，為圖1所示實施例之另一視角的立體分解圖。 圖4為圖1所示實施例沿4-4連線方向之剖視圖。 圖5類同於圖4，為其局部放大圖。 圖6類同於圖5，為其局部放大圖，主要顯示高壓流體流動的示意圖。 圖7為本發明所示另一實施例之立體分解圖。 圖8類同於圖7，為圖6所示實施例之另一視角的立體分解圖。 圖9為圖7所示實施例之局部剖視放大圖。 圖10類同於圖9，為其局部放大圖，主要顯示高壓流體流動的示意圖。

1:夾頭

10:本體

14:滑槽

20:拉桿

30:夾爪

34:清潔通道

40:底座

Claims (13)

1. 一種工具機之夾頭，其特徵在於，包含有：一本體，具有一第一軸孔及複數個滑槽與該第一軸孔相連通，該本體具有虛擬的一中心軸；一拉桿，係可滑動地穿設於該本體之第一軸孔，且周緣設有複數個帶動部；以及複數個夾爪，分別設置於該本體的滑槽內，各該夾爪具有一承接部容設於該拉桿的對應帶動部中，使各該夾爪可受該拉桿之帶動而於該滑槽內滑移，達到夾爪之張合夾放操作，各該夾爪具有一清潔通道與一徑向上的外周面，該清潔通道連通於該夾爪之徑向上的該外周面、該承接部及該本體之第一軸孔。
2. 如請求項1所述之工具機之夾頭，其中該拉桿之帶動部具有一引導面，該承接部具有一頂接面與該引導面相配合，該清潔通道連通於該夾爪之徑向上的該外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。
3. 如請求項2所述之工具機之夾頭，其中該清潔通道係形成於該夾爪內部、該夾爪與該本體之滑槽交界處，或二者之組合。
4. 如請求項3所述之工具機之夾頭，其中該夾爪包含有一限位槽，該限位槽係為該清潔通道之一部分，該限位槽連通於該夾爪之徑向上的該外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。
5. 如請求項3所述之工具機之夾頭，其中該夾爪包含有一限位槽及一限位環套設於該限位槽內，該限位環之外周面具有一外周環槽，該外周環槽係 為該清潔通道之一部分，該外周環槽連通於該夾爪之徑向上的該外周面、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。
6. 如請求項4所述之工具機之夾頭，其中該夾爪包含有一第一通孔及一第二通孔，該第一通孔、該第二通孔及該外周環槽係為該清潔通道之一部分，該第一通孔連通於該夾爪之徑向上的該外周面及該外周環槽，該第二通孔連通於該外周環槽、該承接部之頂接面及該本體之第一軸孔。
7. 如請求項1至6任一項所述之工具機之夾頭，其中該夾頭包含有一底座設於該本體之底面，該底座具有一排屑通道，該排屑通道連通於該底座之徑向上的該外周面、該本體之第一軸孔及該清潔通道。
8. 如請求項7所述之工具機之夾頭，其中該底座具有一第二軸孔係與該第一軸孔同軸設置，該拉桿係可滑動地穿設於該底座之第二軸孔，該底座於該第二軸孔靠近該本體之一端的周緣形成有一沿軸向該本體延伸之環形擋壁。
9. 如請求項8所述之工具機之夾頭，其中該底座包含有一密封環槽及一密封單元，該密封環槽係由該第二軸孔之孔壁徑向凹陷所形成，該密封單元設於該密封環槽內並接抵於該拉桿之周緣。
10. 如請求項9所述之工具機之夾頭，其中該密封單元包含有一耐磨環及一設於該耐磨環底面之彈性環。
11. 如請求項10所述之工具機之夾頭，其中該耐磨環的縱向截面的底面係呈一內低外高之斜面。
12. 如請求項1至6任一項所述之工具機之夾頭，其中該拉桿之頂面具有一集屑槽，該夾頭包含有一集屑蓋與該集屑槽相對應設置，該集屑蓋係可拆卸地設於該本體之頂面並覆蓋住該第一軸孔之頂端。
13. 如請求項12所述之工具機之夾頭，其中該集屑蓋之底面具有一延伸部朝向該集屑槽凸伸而出。

Images