定力夾持的增力虎鉗的製作方法
2023-07-19 18:16:36
專利名稱：定力夾持的增力虎鉗的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於夾持工具，特別是一種定力夾持的增力虎鉗。
背景技術：
已有的虎鉗經常應用於鑽孔機、攻絲機、銑床、刨床、CNC銑床或CNC綜合加工機等工作母機或其他專用機器，虎鉗為機械加工中不可缺少的一種固定工具。
傳統的虎鉗通常包括矩形中空本體、設置於本體上面的兩道滑軌、軸向設置於滑軸中間下方的可迴轉的導螺杆、設置於本體滑軌一端的固定顎及設置於本體滑軌另一端的活動顎。活動顎下部與導螺杆構成螺合狀態。藉由控制導螺杆的迴轉動作，使活動顎於滑軌上作直線滑移，以進一步與固定顎配合夾持工作物。
上述已有的虎鉗為單純應用導螺杆上螺紋分力頂推活動顎夾持工作物的機械式虎鉗，這種機械式虎鉗無法提供增力夾持功能，常於機械進給加工時，使導螺杆松轉而使活動顎鬆動，特別是應用於大量精密生產時，相同工作物在使用者手動控制導螺杆及活動顎夾持力量不均時，各工作物的變形量不一致，則加工完成的工作物成品將發生尺寸誤差，尤其當這種誤差與刀具磨耗誤差合併時，致使誤差量的管理控制更加困難。
另一種油壓虎鉗是於導螺杆前端設置油壓裝置，通過油壓裝置的力量設定及使用者施力於油壓裝置的動作，是能使虎鉗產生增力及定力夾持功能，有利於產品精密加工。惟此種油壓虎鉗的油壓裝置製造及維護成本較高，且內部零組件的穩定性及使用壽命無法與單純機械式虎鉗相比。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種提高夾持力、夾持力穩定、確保工作物加工精度的定力夾持的增力虎鉗。
本實用新型包括虎鉗本體、增力機構及定力機構；虎鉗本體包含底座、固定顎、活動顎、固定座及設置於底座內並與活動顎螺合的母螺杆；定力機構包含前離合環、後離合環、力量設定環、扳手套筒、刻度環及刻度基準環；前離合環後端面設有數個前斜楔塊；後離合環前端面設有與前離合環後端面數個前楔塊相對應並嵌合的數個後斜楔塊，後離合環的後端面環周連續設有數個階級面及回導面，並於各階級面設有定位槽；力量設定環為前端設有植孔的中空圓環，植孔內依序植入彈性元件及止定元件的植孔；扳手套筒為中央設有六角孔的圓筒體；刻度環及刻度基準環均為中空圓筒；前離合環固定設置於刻度基準環內部前端，然後以序設置後離合環、力量設定環、扳手套筒及刻度環，並令扳手套筒容置於刻度環中，力量設環套設於扳手套筒外周並與刻度環固定，令力量設定環的止定元件頂抵於後離合環後端面的定位槽，並令前離合環固定於增力機構。
其中增力機構包含外環套、增力頂環組、兩個滾柱、數個增力臂、增力推桿、子螺杆及數個後碟形彈性元件；外環套為供數個前碟形彈性元件及增力頂環組依序容置的中空筒體；增力頂環組包含與母螺杆連接的前增力頂環及設有容置孔的後增力頂環；後增力頂環固定於外環套中，後增力頂環的後端突伸於外環套外部並套設數個後碟形彈性元件；兩個滾柱為圓柱體；數個增力臂為分別設置於各滾柱兩側並於滾柱周壁滑動；兩個滾柱及數個增力臂頂制設於前、後增力頂環之間；增力推桿為設於前、後增力頂環中的錐形圓柱，增力推桿前端頂制於兩個滾柱之間；子螺杆為呈軸向螺設於後增力環中的柱體，子螺杆前端恰頂制於增力推桿，並設有與後增力頂環暫時卡制結構，子螺杆的後端設有角柱。
前增力頂環具有圓形環塊，環塊前端凸設對應並與母螺杆後端固接的連接部，圓形環塊後端凸設中空筒，並於中空筒的周壁對稱設有分別供兩個滾柱及數個增力臂容設的兩個開槽，於環塊後端面設有對應於兩個開槽的前擋止溝槽；後增力頂環為設有中央容置孔的中空筒體，並於位於外環套內的前端面上設有與前增力頂環的環塊後端面上前擋止溝槽相對應的後擋止溝槽。
子螺杆前端側部設有植孔；後增力頂環周壁設有與容置孔連通的徑向定位孔；設置於子螺杆與後增力頂環之間的暫時卡制結構包括依序容設於植孔內的彈性元件及卡楔定位於後增力頂環上徑向定位孔內的止定元件。
由於本實用新型包括虎鉗本體、增力機構及定力機構；虎鉗本體包含底座、固定顎、活動顎、固定座及設置於底座內並與活動顎螺合的母螺杆；定力機構包含前離合環、後離合環、力量設定環、扳手套筒、刻度環及刻度基準環；前離合環後端面設有數個前斜楔塊；後離合環前端面設有與前離合環後端面數個前楔塊相對應並嵌合的數個後斜楔塊，後離合環的後端面環周連續設有數個階級面及回導面，並於各階級面設有定位槽；力量設定環為前端設有植孔的中空圓環，植孔內依序植入彈性元件及止定元件的植孔；扳手套筒為中央設有六角孔的圓筒體；刻度環及刻度基準環均為中空圓筒。組裝時，前離合環固定設置於刻度基準環內部前端，然後以序設置後離合環、力量設定環、扳手套筒及刻度環，並令扳手套筒容置於刻度環中，力量設環套設於扳手套筒外周並與刻度環固定，令力量設定環的止定元件頂抵於後離合環後端面的定位槽，並令前離合環固定於增力機構；使用時，使用者可預先轉動定力機構的刻度環，並使力量設定環同步轉動，藉由力量設定環的止定元件於後離合頂環的後端面改變卡楔於不同階級面定位槽的動作，使後離合環與前離合環保持特定距離。若此，當使用者將扳手穿設於定力機構的扳手套筒內迴轉時，便先帶動母螺杆迴轉，以推動活動顎前移至頂抵住工作物為止；當活動顎頂抵到工作物後，使用者持續以扳手轉動扳手套筒，藉由增力機構使活動顎產生增力夾持工作物的效果，防止活動顎因切削加工的震動力而鬆脫。不僅提高夾持力，而且夾持力穩定、確保工作物加工精度，從而達到本實用新型的目的。
圖1、為本實用新型結構示意立體圖。
圖2、為本實用新型結構示意剖視圖。
圖3、為本實用新型虎鉗本體分解結構示意立體圖。
圖4、為本實用新型增力機構及定力機構結構示意剖視圖。
圖5、為本實用新型增力機構分解結構示意立體圖。
圖6、為圖5中A部局部放大分解結構示意立體圖。
圖7、為本實用新型增力機構結構示意立體圖。
圖8、為本實用新型定力機構分解結構示意立體圖。
圖9、為本實用新型增力機構後增力頂環結構示意立體圖。
圖10、為本實用新型定力機構前、後離合環結構示意立體圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型包括虎鉗本體1、增力機構2及定力機構3。
如圖3所示，虎鉗本體1包含底座11、固定顎12、活動顎13、固定座14及母螺杆15。
底座11頂部設有形成中空狀容置室112的兩條滑軌111。
固定顎12設置於兩條滑軌111的前端，固定顎12可與底座11一體成型；亦可使用固定元件121組裝於底座11上。
活動顎13設置於兩條滑軌111的後端。
固定座14設置於底座11後端藉以封閉容置室112。
母螺杆15軸向設置於底座11的容置室112內，母螺杆15螺合穿過活動顎13並使母螺杆15的後端位於活動顎13的外側，以使活動顎13與母螺杆15螺接。
活動顎13底部設有螺母座132。螺母座132與活動顎13一體成型或使用固定元件131組裝於活動顎13的底部。螺母座132設有母螺孔133及位於母螺孔133後端的容置孔134。
母螺杆15與螺母座132上母螺孔133螺合，並使母螺杆15的後端位於螺母座132的容置孔134內。
固定座14上設有對應於母螺杆15的通孔141，固定座14使用固定元件142固定設置於底座11容置室112後端以封閉容置室112，藉此供增力機構2及定力機構3安裝。
增力機構2為雙曲臂形態的增力機構，亦可為雙滾針推拔(錐體)形態的增力機構或三曲臂形態的其他已有增力機構。
如圖4、圖5、圖6所示，雙曲臂形態的增力機構2包含外環套21、增力頂環組、數個前碟形彈性元件24、兩個滾柱25、數個增力臂26、增力推桿27、子螺杆28及數個後碟形彈性元件29。
外環套21為供數個前碟形彈性元件24及增力頂環組依序容置的中空筒體。
增力頂環組包含前增力頂環22及後增力頂環23。
如圖6所示，前增力頂環22具有圓形環塊221，環塊221前端凸設對應並與母螺杆15後端固接的連接部222，圓形環塊221後端凸設中空筒223，並於中空筒223的周壁對稱設有分別供兩個滾柱25及數個增力臂26容設的兩個開槽224，於環塊221後端面設有對應於兩個開槽223的前擋止溝槽225。
如圖5、圖9所示，後增力頂環23為設有中央容置孔231的中空筒體，後增力頂環23的前端螺接固定於外環套21中，並於位於外環套21內的前端面上設有與前增力頂環22的環塊221後端面上前擋止溝槽225相對應的後擋止溝槽232；後增力頂環23的後端突伸於外環套21外部。後增力頂環23周壁選定處設有與容置孔231連通的徑向定位孔233，容置孔231後段位於定位孔233後端處設有內螺紋段234。
如圖6所示，兩個滾柱25為分別設置於前增力頂環22開槽224中的圓柱體。
數個增力臂26為分別設置於各滾柱25兩側並於滾柱25周壁滑動的板塊，兩個增力臂26呈ㄑ與一個滾柱25匹配並共同容設於一個開槽224中，藉此，使各增力臂26外端分別與前增力頂環22的前擋止溝槽225及後增力頂環23的後擋止溝槽232相頂抵，並使各增力臂26於前、後擋止溝槽225、232間呈可轉動的組裝形態。
如圖5所示，增力推桿27為前端設有兩個斜面271的錐形圓柱，兩個斜面271對應於兩個滾柱25，增力推桿27容設於前增力頂環22的中空筒223及後增力頂環23的容置孔231之間，並呈以兩個斜面271頂制於兩個滾柱25的狀態。
如圖5所示，子螺杆28為前端側部設有植孔281的柱體，植孔281內依序容設構成設置於子螺杆28與後增力頂環23之間的暫時卡制結構的彈性元件282及止定元件283，止定元件283為鋼球，子螺杆28的中段設有外螺紋段284，子螺杆28的後端設有六角柱285，外螺紋段284與後增力頂環23上內螺紋段234對應並螺接，以使子螺杆28前端恰頂制於增力推桿27，且使止定元件283卡合於後增力頂環23的定位孔233內。
數個前碟形彈性元件24套設於前增力頂環22的連接部222外，並頂制於外環套21與前增力頂環22的環塊221之間。數個後碟形彈性元件29套設於後增力頂環23突伸於外環套21外部的後端，並頂制於固定座14上通孔141內壁與外環套21之間。
如圖4、圖7所示，藉由外環套21、前增力頂環22、後增力頂環23、數個前碟形彈性元件24、兩個滾柱25、數個增力臂26、增力推桿27、子螺杆28及數個後碟形彈性元件29的相互組成狀態，並令後增力頂環23套置於虎鉗本體1固定座14的通孔141前，使數個後碟形彈性元件29頂制於通孔141與外環套21之間，並使外環套21容置入螺母座132的容置孔134內，便組成增力機構2。當子螺杆28轉動時，可同步推動增力推桿27往前，使增力推桿27頂推滾柱25並使增力臂26展開，並配合數個前、後碟形彈性元件24、29的張力，令前增力頂環22推動母螺杆15及活動顎13向前增力夾持工作物。
如圖4、圖8、圖10所示，定力機構3包含前離合環31、後離合環32、彈性元件325、力量設定環33、扳手套筒34、刻度環35及刻度基準環36。
前離合環31為後端面設有數個前斜楔塊331的中空圓環。
後離合環32為前端面設有數個後斜楔塊321的中空圓環，後離合環32的後端面環周連續設有數個階級面322及回導面323，並於各階級面322選定處設有定位槽324。後離合環32前端面的數個後斜楔塊321與前離合環31後端面數個前楔塊331相對應並嵌合。
彈性元件325設置於前、後離合環31、32之間。
力量設定環33為前端設有凸塊331的中空圓環，凸塊331設有藉以依序植入彈性元件333及止定元件334的植孔332，止定元件334為錐形柱。
扳手套筒34為中央設有六角孔341的圓筒體，扳手套筒34徑向穿設固定銷342。
刻度環35及刻度基準環36均為中空圓筒；於刻度環35外周設有數道力量刻度351。
於刻度基準環36選定處設有基準刻度361。
藉此，如圖4、圖8所示，刻度基準環36內部前端供前離合環31固定設置，然後以序設置彈性元件325、後離合環32、力量設定環33、扳手套筒34及刻度環35，並令扳手套筒34容置於刻度環35中，力量設環套36設於扳手套筒34外周並與刻度環35固定，如藉由螺栓335由刻度環35外端鎖定，且令力量設定環33的止定元件334恰頂抵於後離合環32後端面的定位槽324，並令前離合環31固定於增力機構2的後增力頂環23後端，使子螺杆28後端穿置於後離合環32及扳手套筒34中，且藉由設置於扳手套筒34上的固定銷342穿置固定於子螺杆28的六角柱285，即組成位於虎鉗本體1固定座14的後端外的定力機構3，藉以供使用者預先設定固定增力夾持的力量。
本實用新型藉由虎鉗本體1、增力機構2及定力機械3的相互組合，即組成如圖1、圖2所示的定力夾持的增力虎鉗。
如圖2、圖4所示，本實用新型使用時，使用者可預先轉動定力機構3的刻度環35，並使力量設定環33同步轉動，藉由力量設定環33的止定元件334於後離合頂環32的後端面改變卡楔於不同階級面322定位槽324的動作，使後離合環32與前離合環31保持特定距離d。若此，當使用者將扳手穿設於定力機構3的扳手套筒34內迴轉時，便先帶動子螺杆28迴轉，此時，後離合環32、力量設定環33及刻度環35同步迴轉而並未改變距離，藉由子螺杆28的止定元件283同步帶動後增力頂環23及包括外環套21、前增力頂環22、後增力頂環23、兩個滾柱25、數個增力臂26及增力推桿27的整組增力機構2和母螺杆15迴轉，使母螺杆15推動活動顎13前移至頂抵住工作物為止。
當活動顎13頂抵到工作物後，使用者持續以扳手轉動扳手套筒34，將因工作物擋止活動顎13的力量大於子螺杆28止定元件285卡楔於後增力頂環23的力量，使整組增力機構2停止迴轉，並使止定元件285脫離定位孔233，子螺杆28藉由其上外螺紋段284的作用向前迴轉移動，以推動增力推桿27前移頂開兩個滾柱25及使增力臂26展開，由各增力臂26撐開前增力頂環22往前頂推母螺杆15及活動顎13，並使撐開的前增力頂環22作用於前碟形彈性元件24，撐開的後增力頂環23作用於後碟形彈性元件29，故可產生活動顎13增力夾持工作物的效果，防止活動顎13因切削加工的震動力而鬆脫。
惟上述增力機構2的增力夾持力量可因定力機構3而被設定於特定力量，因子螺杆28上的止定元件283脫離定位孔232前推時，將同步拉動扳手套筒34向前頂推後離合環32，使後離合環32隨著子螺杆28同步迴轉並受扳手套筒34頂推前移至前離合環31時，後離合環32上的斜楔塊321與前離合環31上的斜楔塊311卡合，此時，因前離合環31與後增力頂環23固定呈止轉狀態，故使後離合環32卡止，且子螺杆28及扳手套筒34亦被卡止，限制子螺杆28前推增力推桿27，即能達到以一定的增力力量作用於母螺杆15及活動顎13的效果，從而獲得定力的功能。
由此可見，使用者能任意轉動刻度環35以調整後離合環32與前離合環31之間的間距d，藉由間距d的改變，設定本實用新型定力、增力的夾持效果。
本實用新型包括虎鉗本體1、增力機構2及定力機構3，使用時其夾持力量可倍增，即能適用於對工作物進行重切削加工作業，防止母螺杆15或活動顎13鬆脫，特別是，藉由定力機構3能於在對大量相同工作物進行精密切削時，因每次增力夾持力一致，故可預防工作物變形量不一致所發生的加工誤差，使加工誤差因素限於刀具磨耗部分，故可輕易從事生產時的品質管理控制，提升工作物的精確、精密效果。
本實用新型的虎鉗本體1可為已有的各種虎鉗本體，並不限於圖中所描述的實施例形態。
增力機構2可採用雙曲臂增力機構、三曲臂增力機構或雙滾針錐體增力機構。
權利要求1.一種定力夾持的增力虎鉗，它包括虎鉗本體；虎鉗本體包含底座、固定顎、活動顎、固定座及設置於底座內並與活動顎螺合的母螺杆；其特徵在於所述的母螺杆後端依序設有增力機構及定力機構；定力機構包含前離合環、後離合環、力量設定環、扳手套筒、刻度環及刻度基準環；前離合環後端面設有數個前斜楔塊；後離合環前端面設有與前離合環後端面數個前楔塊相對應並嵌合的數個後斜楔塊，後離合環的後端面環周連續設有數個階級面及回導面，並於各階級面設有定位槽；力量設定環為前端設有植孔的中空圓環，植孔內依序植入彈性元件及止定元件的植孔；扳手套筒為中央設有六角孔的圓筒體；刻度環及刻度基準環均為中空圓筒；前離合環固定設置於刻度基準環內部前端，然後以序設置後離合環、力量設定環、扳手套筒及刻度環，並令扳手套筒容置於刻度環中，力量設環套設於扳手套筒外周並與刻度環固定，令力量設定環的止定元件頂抵於後離合環後端面的定位槽，並令前離合環固定於增力機構。
2.根據權利要求1所述的定力夾持的增力虎鉗，其特徵在於所述的增力機構包含外環套、增力頂環組、兩個滾柱、數個增力臂、增力推桿、子螺杆及數個後碟形彈性元件；外環套為供數個前碟形彈性元件及增力頂環組依序容置的中空筒體；增力頂環組包含與母螺杆連接的前增力頂環及設有容置孔的後增力頂環；後增力頂環固定於外環套中，後增力頂環的後端突伸於外環套外部並套設數個後碟形彈性元件；兩個滾柱為圓柱體；數個增力臂為分別設置於各滾柱兩側並於滾柱周壁滑動；兩個滾柱及數個增力臂頂制設於前、後增力頂環之間；增力推桿為設於前、後增力頂環中的錐形圓柱，增力推桿前端頂制於兩個滾柱之間；子螺杆為呈軸向螺設於後增力環中的柱體，子螺杆前端恰頂制於增力推桿，並設有與後增力頂環暫時卡制結構，子螺杆的後端設有角柱。
3.根據權利要求2所述的定力夾持的增力虎鉗，其特徵在於所述的前增力頂環具有圓形環塊，環塊前端凸設對應並與母螺杆後端固接的連接部，圓形環塊後端凸設中空筒，並於中空筒的周壁對稱設有分別供兩個滾柱及數個增力臂容設的兩個開槽，於環塊後端面設有對應於兩個開槽的前擋止溝槽；後增力頂環為設有中央容置孔的中空筒體，並於位於外環套內的前端面上設有與前增力頂環的環塊後端面上前擋止溝槽相對應的後擋止溝槽。
4.根據權利要求2所述的定力夾持的增力虎鉗，其特徵在於所述的子螺杆前端側部設有植孔；後增力頂環周壁設有與容置孔連通的徑向定位孔；設置於子螺杆與後增力頂環之間的暫時卡制結構包括依序容設於植孔內的彈性元件及卡楔定位於後增力頂環上徑向定位孔內的止定元件。
專利摘要一種定力夾持的增力虎鉗。為提供一種提高夾持力、夾持力穩定、確保工作物加工精度的夾持工具，提出本實用新型，它包括虎鉗本體、增力機構及定力機構；虎鉗本體包含底座、固定顎、活動顎、固定座及設置於底座內並與活動顎螺合的母螺杆；定力機構包含前離合環、後離合環、力量設定環、扳手套筒、刻度環及刻度基準環；前離合環後端面設有數個前斜楔塊；後離合環前端面設有與前離合環後端面數個前楔塊相對應並嵌合的數個後斜楔塊，後離合環的後端面環周連續設有數個階級面及回導面，並於各階級面設有定位槽；力量設定環為前端設有植孔的中空圓環，植孔內依序植入彈性元件及止定元件的植孔；扳手套筒為中央設有六角孔的圓筒體；刻度環及刻度基準環均為中空圓筒。
文檔編號B25B1/10GK2778478SQ20052000570
公開日2006年5月10日 申請日期2005年3月1日 優先權日2005年3月1日
發明者洪清文 申請人:洪清文