具有防松和反向制動功能的鑽夾頭的製作方法

2023-05-26 20:12:11

專利名稱：具有防松和反向制動功能的鑽夾頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種旋轉工具夾緊裝置，尤其是一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭。
背景技術：
傳統的旋轉工具夾緊裝置用來夾緊各種旋轉工具，例如鑽頭、鉸刀、絲錐等。這些旋轉工具又稱夾頭。典型的夾頭，例如鑽夾頭，包括鑽體、多個(例如，三個)夾爪、螺母、外套等，鑽體，其後端連接到動力源的驅動軸，並具有多個沿周向等分的斜孔；多個夾爪，分別安裝在所述鑽體中的多個相應的斜孔內，並且其外側表面具有螺紋；螺母，套裝在所述鑽體上，其內表面具有螺紋，從而與所述夾爪上的螺紋相接合；外套，套設在螺母(有些情況下螺母上還套設有螺母套)上，外套上具有鍵，螺母上具有與鍵相對應的鍵槽，以使外套可通過鍵與螺母套(螺母)相連接。有些夾頭還包括用於減小摩擦的軸承組件和後套。
在使用中，可手動旋轉外套，外套進而驅動螺母套和/或螺母，然後螺母驅動夾爪在鑽體的斜孔內前後移動，從而使三個夾爪張開或閉合，以實現鬆開或夾緊工具。
由於鑽夾頭一般工作在振動衝擊的工況下，由於慣性，螺母容易鬆動，使夾爪鬆開工具柄。因此在操作中，需要反覆多次緊固螺母，給生產造成障礙。
另外，鑽夾頭安裝於手電鑽的聯接軸上，操作者常常一手握持電鑽，一手握持鑽夾頭外套，開動電鑽並高速反轉使夾爪快速後退至終止位置。當進行以上操作時，夾爪在快速後退運動狀態下常常會出現夾爪中部的螺紋終止半截面與螺母的下端面擠住，產生過大的摩擦力卡住而無法手動打開的現象。
鑑於以上現有技術存在的缺陷，如何能使鑽夾頭的三個夾爪保持牢牢夾住鑽具使之不會在振動衝擊工況下鬆脫，以及如何使夾爪後退制動成為業內急需解決的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，當開動電鑽並高速反轉而使夾爪快速後退運動的狀態下，能避免夾爪中部的螺紋終止半截面與螺母的下端面擠住，實現反向制動功能，從而避免產生過大的摩擦力卡住而無法手動打開。
本實用新型的另一個目的在於提供一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，在夾爪夾緊鑽具的同時，還可以鎖緊防松，使鑽夾頭的多個夾爪在工作過程中保持牢靠地夾住鑽具，避免振動衝擊工況下鬆脫。
為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，包括鑽體，多個夾爪，螺母，外套，後套，以及，傳動套，套裝於螺母上並驅動螺母轉動；驅動套，固定於外套並驅動傳動套；制動鎖緊盤，可軸向滑動地連接於傳動套上，其上設有棘齒；制動盤，安裝於所述鑽體上且與所述鑽體同步轉動，其上設有與所述棘齒相配合的棘爪，其中所述制動盤與所述制動鎖緊盤之間設有彈性間隔；其中，棘爪與棘齒在制動鎖緊盤被後退的夾爪頂起時相嚙合。
優選地，上述傳動套上設有橫鍵，制動鎖緊盤上設有軸向延伸的鍵槽，制動鎖緊盤通過鍵槽與橫鍵的配合可軸向滑動地連接於傳動套上。
優選地，上述制動盤和制動鎖緊盤之間設有用於彈性間隔的彈簧。
優選地，上述制動盤上設有朝制動鎖緊盤方向延伸的多個彈性爪。
為了實現上述目的，根據本實用新型的另一個方面，提供了一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，包括鑽體，多個夾爪，螺母，外套，後套，以及，傳動套，套裝於所述螺母上並驅動所述螺母轉動；驅動套，固定於所述外套並驅動所述傳動套，其上設有控制部；制動鎖緊盤，可軸向滑動地連接於所述傳動套上，其上設有棘齒以及容納所述控制部的驅動槽；制動盤，安裝於所述鑽體上且與所述鑽體同步轉動，其上設有與所述棘齒相配合的棘爪，其中所述制動盤與所述制動鎖緊盤之間設有彈性間隔；其中，所述棘爪和棘齒在所述控制部位於所述驅動槽中時脫開嚙合；所述控制部在離開所述驅動槽時託起所述制動鎖緊盤，所述棘爪和棘齒嚙合。
優選地，上述控制部具有曲面過渡的邊緣。
優選地，上述傳動套上設有橫鍵，制動鎖緊盤上設有軸向延伸的鍵槽，制動鎖緊盤通過鍵槽與橫鍵的配合可軸向滑動地連接於傳動套上。
優選地，上述制動盤和制動鎖緊盤之間設有用於彈性間隔的彈簧。
優選地，上述制動盤上設有朝制動鎖緊盤方向延伸的多個彈性爪。
優選地，上述傳動套上設有前、後驅動孔，驅動套上設有分別驅動前、後驅動孔的前、後凸起。
本實用新型具有以下優點，通過制動盤和制動鎖緊盤的設置同時具有了防松功能和反向制動功能。由於制動盤和制動鎖緊盤上分別設有棘爪和棘齒，在夾爪後退到極限位置時，棘爪和棘齒嚙合在一起，可有效防止夾爪過度後退；在鎖緊工作狀態下，棘爪和棘齒嚙合在一起，從而可以有效防止夾爪鬆開工具柄。


以下對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。但是本實用新型可以具有多種不同的實施方式而不限於給出的實施例。該說明結合附圖進行，在附圖中相同部件用同一標號表示。附圖中圖1是根據本實用新型具有防松和反向制動功能的鑽夾頭的剖視圖；圖2示出了制動盤的半剖視圖；圖3為圖2所示制動盤的俯視圖；圖4示出了另一種制動盤的半剖視圖；圖5為圖4所示制動盤的俯視圖；圖6示出了制動鎖緊盤的半剖視圖；
圖7為圖6所示制動鎖緊盤的俯視圖；圖8示出了傳動套的主視圖；圖9為圖8所示傳動套的俯視圖；圖10示出了驅動套的主視圖；圖11為圖10所示驅動套的俯視圖；圖12為沿圖1中H-H線的局部剖視放大圖，其中制動盤的棘齒與制動鎖緊盤的棘爪處在脫開位置；圖13為沿圖1中H-H線的局部剖視放大圖，其示出了本實用新型鑽夾頭的反向制動狀態，其中制動盤的棘爪與制動鎖緊盤的棘齒處於嚙合位置；圖14為沿圖1中的J-J線的局部剖視放大圖，其中驅動套的控制部位於制動鎖緊盤的驅動槽中，制動盤的棘爪和制動鎖緊盤的棘齒處於脫開位置；圖15為沿圖1中的J-J線的局部剖視放大圖，其示出了本實用新型的鎖緊防松狀態，其中驅動套的控制部頂起制動鎖緊盤，制動鎖緊盤的棘爪和制動鎖緊盤的棘齒處於嚙合位置；圖16是本實用新型中的定位連接卡簧的剖視圖，；圖17為圖16所示的定位連接卡簧的俯視圖；圖18為沿圖1中的A-A線的剖視圖，其中驅動套的後凸起與傳動套的後驅動孔配合在一起；
圖19為沿圖1中的A-A線的剖視圖，其中驅動套的前凸起與傳動套的前驅動孔配合在一起。
具體實施方式
本實用新型的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭具有鎖緊防松功能和夾爪後退制動功能。鎖緊防松功能使鑽夾頭的夾爪保持牢牢夾住鑽具而不會在振動衝擊工況下鬆脫；夾爪後退制動功能可防止夾爪在快速後退運動的狀態下，其中部的螺紋終止半截面與螺母的下端面擠住，產生過大的摩擦力卡住而無法手動打開鑽夾頭。
參見圖1，示出了根據本實用新型具有防松和反向制動功能的鑽夾頭的剖視圖。該鑽夾頭包括鑽體1，該鑽體1是一迴轉體，其後部設有內螺紋孔、外圓柱面。螺紋孔用於與電鑽的動力輸出軸的螺杆相連接，並與鑽體1的前部設有的中心孔相通。外圓柱面用於和外套9的中心定位孔配合，從而支撐外套9，而且外圓柱面上還設有環形的鍵槽102和沿軸向延伸的鍵槽101，鍵槽102用於和定位連接卡簧11(如圖16、圖17所示)的環形凸緣113卡接配合，鍵槽101用於和定位連接卡簧11的鍵112插接配合，而且定位連接卡簧11上的另一鍵111又插入外套9上的鍵孔中，從而通過定位連接卡簧，外套9被既軸向又周向的固定在鑽體1的後端，與鑽體1同步轉動。
外套4套裝在鑽體外，其上設有供驅動套7插接的插槽和卡槽41，外套的前端還設有卡簧，用於外套4的軸向定位。另外，外套的外側還設有前罩12，前罩12的一端卡入卡槽41中，另一端卡接在鑽體1上。
在鑽體1上設有三個其軸線相交於鑽體軸線上一點的斜孔，在鑽體1上的三個斜孔中分別裝設有可移動的夾爪2，夾爪2的一邊設有部分螺紋，另一邊設有與鑽體1的軸線平行的稜邊，用於夾緊工具柄。螺母3套裝在鑽體1上，其上的內螺紋與夾爪2上的部分螺紋相嚙合，轉動螺母3可使夾爪2在鑽體1的斜孔中上下滑動，從而使夾爪2可夾緊或鬆開工具柄。鑽體1外表面的中部位置設有環形凸起的承力臺105，在承力臺105和螺母3之間設置有止推軸承組件10。
參見圖2和圖3，其示出了制動盤6的一種結構。在制動盤6上，設有從本體向下延伸的多個彈性棘爪61以及向內延伸的定位鍵63。參見圖4和圖5，其示出了另一種結構的制動盤，即複合制動盤6′。該複合制動盤6′與制動盤6不同之處在於，該複合制動盤6′上還設有向下延伸的多個彈性爪26′，在這裡，彈性棘爪和彈性爪的數目為三個，定位鍵的數目為一個，根據需要，在其它實施例中可以設置其它數目的彈性爪、彈性棘爪以及定位鍵。
參見圖6和圖7，其示出了制動鎖緊盤5。在制動鎖緊盤5的盤面上設有排列成盤狀的棘齒51以及從盤面邊緣凹入的驅動槽54，制動鎖緊盤的下部為導向部53，導向部53的側壁徑向向內延伸，形成底緣55，當夾爪後退時，該底緣55可與夾爪2的頂端相接觸。導向部53的側壁上還設有縱向延伸、貫穿底緣55的鍵槽52。在這裡，鍵槽的個數為兩個，根據需要，在其它實施例中，可以開設其它數目的鍵槽。
參見圖8和圖9，其示出了傳動套7，傳動套7的側壁上設有後驅動孔72和前驅動孔76，且前、後驅動孔之間具有一定的周向間隔。傳動套7的下部套裝於螺母3上並與螺母3固定連接在一起，驅動分體螺母3轉動。傳動套7的上部形成接納導向部53的腔體74以及向腔體74內部延伸的橫鍵78，橫鍵78用於和鍵槽52配合。當制動鎖緊盤的導向部53位於傳動套的腔體74時，鍵槽52剛好可將橫鍵78容納於其中，這樣，制動鎖緊盤不但可以沿傳動套的軸向滑動，而且可以穩定的保持在傳動套中。
參見圖10和圖11，其示出了驅動套8。驅動套8的下部設有多個插鍵84，用於插入外套4的鍵孔中，從而與外套同步轉動。驅動套8的上部為控制部81，控制部的兩側為過渡邊緣85，過渡邊緣85可以是直線狀、圓弧狀或者是凸輪曲面的一部分。在控制部的較下側位置，設有間隔設置的後凸起82和前凸起83，前、後凸起83、82分別與前、後驅動孔76、72配合，用於驅動傳動套7的正反轉，從而鎖緊或者鬆開夾爪2對工具柄的夾持。在這裡，驅動套上設置了兩個控制部，根據實際需要，控制部的數目可以改變，這樣前後凸起的周向間隔也可相應地發生改變。
下面結合圖1、圖12以及圖13說明本實用新型反向制動功能的實現。如圖12所示，制動盤6與制動鎖緊盤5之間設有彈簧26，彈簧26的兩端分別頂緊制動盤6和制動鎖緊盤5，從而制動盤6和制動鎖緊盤5之間為彈性間隔，此時制動盤上的棘爪61和制動鎖緊盤上的棘齒51處於脫開狀態。當然上述的彈性間隔還可以用其它方式實現，如圖4和圖5所示的複合制動盤6′。該複合制動盤6′向下延伸的多個彈性爪26′同樣可以實現彈性間隔的目的，容易想到，彈性爪還可以設置在制動鎖緊盤上。
在本較佳實施例中，一手握持鑽夾頭外套，開動電鑽並高速反轉使夾爪快速後退時，後退的夾爪2的頂部頂緊制動鎖緊盤5的底緣55，制動鎖緊盤在頂緊力的作用下沿傳動套的軸線向上滑動，最終，棘爪和棘齒嚙合，如圖13所示，此時如果繼續轉動外套使夾爪後退，則會出現以下情況，即棘齒與棘爪的相對運動。由於棘爪只能在一個方向上相對棘齒運動，而在相反的方向上，棘爪相對棘齒的運動則被阻止。在本較佳實施例中，可以這樣設定，棘爪可以相對棘齒順時針轉動，則在逆時針方向上棘爪相對棘齒的轉動被阻止，根據相對運動的原理，即棘齒相對棘爪在逆時針方向上可轉動，而在順時針方向不可以轉動。從而制動盤的逆時針轉動可以通過棘爪和棘齒的嚙合傳遞到制動鎖緊盤上，實現制動鎖緊盤和制動盤同步轉動，由於制動盤與鑽體是同步轉動的關係，制動鎖緊盤與傳動套也是同步轉動的關係，傳動套與分體螺母也是同步轉動的關係，夾爪與鑽體也是同步轉動的關係，從而分體螺母和夾爪無相對運動，分體螺母不在驅動夾爪後退。即在棘爪和棘齒嚙合時，夾爪後退運動停止。
下面結合圖1、圖18以及圖19具體說明驅動套8如何驅動傳動套7。傳動套7位於驅動套8的內側。如圖18所示，驅動套的後凸起82與傳動套的後驅動孔72嚙合。如圖19所示，前凸起83與前驅動孔76嚙合。正向轉動外套，即逆時針方向轉動外套，驅動套可以從圖18所示的位置轉到圖19所示的位置，繼續轉動外套，則驅動套與傳動套同步正向轉動。反之，反向轉動外套，即順時針轉動外套，驅動套可以從圖18所示的位置轉到圖19所示的位置，繼續轉動外套，則驅動套與傳動套同步反向轉動。
另外，從圖18所示的位置轉動圖19所示的位置，或者從圖19所示的位置轉到圖18所示的位置，需要克服一定的阻力。在工作過程中，該阻力可防止外套反向轉動鬆開夾爪，避免造成事故。
上述的驅動套通過凸起和驅動孔的嚙合來驅動傳動套，在其它可選實施例中，還可以具有多種驅動結構，如傳動套上設有彈性凸起，在彈性凸起的周向兩側分別設有向外延伸的承力鍵，而驅動套上設有相應地位於兩承力鍵之間的驅動鍵，從而驅動鍵可以正反方向轉動，而分別與承力鍵接觸，驅動傳動套。
下面結合圖1、圖14以及圖15說明本實用新型鎖緊防松功能的實現。如圖14所示，當後凸起82和後驅動孔72配合時，驅動套8上的控制部81位於驅動槽54中。當驅動套的後凸起相對傳動套7的後驅動孔72轉位脫出時，驅動套的控制部由於設置了過渡邊緣85，而制動鎖緊盤又可以在傳動套上軸向滑動，從而驅動套的控制部在轉動過程中可將制動鎖緊盤頂起。在轉動過程中，為了使控制部容易地從驅動槽中轉出，一方面過渡邊緣可具有減小阻力的形狀，如傾斜的斜面、弧形面、凸輪曲面等。另一方面，可以讓驅動槽兩端的槽壁也具有過渡邊緣，如與斜面、弧形面、凸輪曲面相配合的斜面、弧形面或者凸輪曲面。
如15所示，控制部從驅動槽中轉出，該控制部的上端頂起制動鎖緊盤，彈簧26被壓縮，棘爪和棘齒處於嚙合位置，此時，前凸起83可以位於前驅動孔76中，從而驅動套可以再次正向驅動傳動套轉動。雖然棘齒和棘爪嚙合，但是由於制動鎖緊盤相對制動盤為逆時針轉動的關係，如上所述，棘齒和棘爪可以相對運動，從而棘齒和棘爪的嚙合不會阻礙傳動套的轉動，因而可以繼續加大力矩，使夾爪夾緊工具柄，此時夾爪相對棘齒跳動，並發出咔、咔聲，以示鎖緊。
在工作過程中，由於棘爪和棘齒是嚙合的，因而傳動套後退鬆開夾爪的趨勢被阻止。直到反向轉動外套，使驅動套相對傳動套反向轉動，此時，前凸起83相對前驅動孔76轉位脫出，隨著驅動套的轉動，驅動套的控制部重新回到制動鎖緊盤的驅動槽中，與此同時，制動鎖緊盤在彈簧26的彈性恢復力的作用下，與制動盤脫開，從而制動套可以繼續被反向轉動，使夾爪鬆開工具柄。當繼續反向轉動外套時，又會重複圖12、圖13所示的反向制動過程。
以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
附圖標記說明1鑽體2夾爪26彈簧26′彈性爪 3螺母4外套41卡槽 5制動鎖緊盤 51棘齒52鍵槽 53導向部 54驅動槽55底緣 6制動盤 61棘爪63定位鍵 6′複合制動盤7傳動套72後驅動孔 76前驅動孔 78橫鍵8驅動套 81控制部 82後凸起83前凸起 85過渡邊緣 84插鍵9後套10止推軸承組件 11定位連接卡簧111鍵112鍵101鍵槽102鍵槽 12前罩 13卡簧105承力臺113環形凸緣
權利要求1.一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，包括鑽體，多個夾爪，螺母，外套，後套，其特徵在於還包括傳動套，套裝於所述螺母上並驅動所述螺母轉動；驅動套，固定於所述外套並驅動所述傳動套；制動鎖緊盤，可軸向滑動地連接於所述傳動套上，其上設有棘齒；制動盤，安裝於所述鑽體上且與所述鑽體同步轉動，其上設有與所述棘齒相配合的棘爪，其中所述制動盤與所述制動鎖緊盤之間設有彈性間隔；其中，所述棘爪在所述制動鎖緊盤被後退的所述夾爪頂起時與所述棘齒相嚙合。
2.根據權利要求1所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述傳動套上設有橫鍵，所述制動鎖緊盤上設有軸向延伸的鍵槽，所述制動鎖緊盤通過所述鍵槽與所述橫鍵的配合可軸向滑動地連接於所述傳動套上。
3.根據權利要求1或2所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述制動盤和制動鎖緊盤之間設有用於彈性間隔的彈簧。
4.根據權利要求1或2所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述制動盤上設有朝所述制動鎖緊盤方向延伸的多個彈性爪。
5.一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，包括鑽體，多個夾爪，螺母，外套，後套，其特徵在於還包括傳動套，套裝於所述螺母上並驅動所述螺母轉動；驅動套，固定於所述外套並驅動所述傳動套，其上設有控制部；制動鎖緊盤，可軸向滑動地連接於所述傳動套上，其上設有棘齒以及容納所述控制部的驅動槽；制動盤，安裝於所述鑽體上且與所述鑽體同步轉動，其上設有與所述棘齒相配合的棘爪，其中所述制動盤與所述制動鎖緊盤之間設有彈性間隔；其中，所述棘爪和棘齒在所述控制部位於所述驅動槽中時脫開嚙合；所述控制部在離開所述驅動槽時託起所述制動鎖緊盤，所述棘爪和棘齒嚙合。
6.根據權利要求5所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述控制部具有曲面過渡的邊緣。
7.根據權利要求5或6所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述傳動套上設有橫鍵，所述制動鎖緊盤上設有軸向延伸的鍵槽，所述制動鎖緊盤通過所述鍵槽與所述橫鍵的配合可軸向滑動地連接於所述傳動套上。
8.根據權利要求7所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述制動盤和制動鎖緊盤之間設有用於彈性間隔的彈簧。
9.根據權利要求7所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，所述制動盤上設有朝所述制動鎖緊盤方向延伸的多個彈性爪。
10.根據權利要求5、8或9中任一項所述的具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其特徵在於，傳動套上設有前、後驅動孔，驅動套上設有分別驅動所述前、後驅動孔的前、後凸起。
專利摘要本實用新型公開了一種具有防松和反向制動功能的鑽夾頭，其包括鑽體，多個夾爪，螺母，外套，後套，以及，傳動套，套裝於螺母上並驅動螺母轉動；驅動套，固定於外套並驅動傳動套，其上設有控制部；制動鎖緊盤，可軸向滑動地連接於傳動套上，其上設有棘齒以及容納控制部的驅動槽；制動盤，安裝於所述鑽體上且與所述鑽體同步轉動，其上設有與所述棘齒相配合的棘爪，其中所述制動盤與所述制動鎖緊盤之間設有彈性間隔；其中，棘爪和棘齒在控制部位於驅動槽中時脫開嚙合；控制部在離開驅動槽時託起制動鎖緊盤，棘爪和棘齒嚙合。本實用新型通過制動盤和制動鎖緊盤的設置，同時實現了防松功能和反向制動功能，適合衝擊工況下使用。
文檔編號B23B31/165GK2902532SQ20062001225
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月21日 優先權日2006年4月21日
發明者鄭淑琴 申請人:鄭淑琴