用於衝擊式卡盤的防滑回動裝置的製作方法

2023-05-07 19:33:21 2

專利名稱：用於衝擊式卡盤的防滑回動裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種鑽頭卡盤，用於使用電動的或氣動的鑽/驅動器， 本發明更具體的涉及一種鑽頭卡盤，其使用沖擊環以使鑽頭卡盤的卡爪相對 於刀具的柄部夾緊或鬆開。
背景技術：
諸如美國專利Nos.6,247，706和6,729,812所述的卡盤這樣的衝擊式鑽頭 卡盤使用可以軸向地移動到一個位置的衝擊環，在該位置沖擊環上的齒撞擊 形成於套筒上的相應齒，其中套筒可以用螺紋嚙合鑽頭卡盤的卡爪，其中美 國專利Nos.6,247,706和6,729,812的公開在此全部引入作為參考，如同在此 處全部地說明。
參考圖1,參考標號1000 —般地指出了一個這種現有技術的鑽頭卡盤。 鑽頭卡盤1000包括心軸1020、多個卡爪部件1022、螺紋套筒1024、套筒蓋 1026、沖擊組件1028、遮蓋殼或罩殼1030和襯套1032。
心軸.1020可以具有前部1040,凸緣1042以及後部1044。前部1040可 以具有形成於其中的中心通孔1046,而凸緣1042可以具有多個有角度地布 置的導道1048，導道1048穿過凸緣1042而形成並與中心通孔1046交叉。 後部1044可以具有螺紋孔1050和止動環槽1051,其中螺紋孔1050適於用 螺紋嚙合動力工具(未示出)的輸出心軸。
卡爪部件1022可以可滑動地定位在導道1048中，且每一個卡爪部件 1022都包括形成於外側的螺紋表面1052、和形成於前方內表面的夾緊表面 1054。
螺紋套筒1024可以布置在心軸1020的周圍，且可以具有內部錐形且帶 螺紋的表面1053，其中螺紋表面1053可以與卡爪部件1022的螺紋表面1052 用螺紋耦合。可以在螺紋套筒1024的外表面的周圍形成多個凹槽孔1058, 同時可以在螺紋套筒1024的底部表面上形成多個套筒齒1060。
套筒蓋1026可以安裝在心軸1020的前部1040周圍，且可以在與套筒
齒1060的相對側接觸螺紋套筒1024。沖擊組件1028可以包括彈簧1070、 衝擊環1072和接合部件1074。
衝擊環1072可以包括環狀主體1080、 一個或多個軸向延伸的導向部件 1082，以及多個環齒1092，其中導向部件1082可以耦合到環狀的主體1080 上，環齒1092從環狀主體1080的前側延伸。導向部件1082可以包括齒狀 的凸起1086，凸起1086具有錐形的邊1088。如下文中將要詳細描述的，環 齒1092構造得以便可以與套筒齒1060嚙合。
彈簧1070可以布置在心軸1020周圍並可以在後側與接合部件1074鄰 接。彈簧1070的前側可以與沖擊環1072的主體1080的後側鄰接並使衝擊 環偏向螺紋套筒1024。
軸承環IIOO和軸承墊圈1102可以布置在沖擊環1072和心軸1020的凸 緣1042之間。遮蓋罩殼1030可以包括底部遮蓋殼1110和頂部遮蓋殼1112。 底部遮蓋殼1110可以是大體容器狀，具有一個貫穿的開口用於在其中接受 心軸1020和接合部件1074的支腳1075。底部遮蓋殼1110可以包括多個槽 1120，槽1120可以接受衝擊環1072的導向部件1082。如此的構造允許衝擊 環1072可以相對於底部遮蓋殼1110軸向移動但不能轉動，其中底部遮蓋殼 1110經由接合部件1074的支腳1075不可旋轉地連接到鑽頭罩殼(未示出)。
頂部遮蓋殼1112可以同樣形成為大體容器狀，具有用於在其中接受心 軸1020的通孔。頂部遮蓋殼可以界定一個法蘭1122，其中法蘭1122可以在 第一側與套筒蓋1026鄰接而在相對側與襯套1032鄰接。頂部遮蓋殼1112 的後緣1126可以界定多個分別為淺的和深的鎖定槽1132和1134，鎖定槽 1132和1134構造成可以接受導向部件1082的凸起1086。
襯套1032可以具有定位部件1140和停止法蘭1144。定位部件1140可 以具有圓柱狀的通孔和多個定位凸痕1146,定位凸痕1146徑向的向內延伸 以^更嚙合心軸1020的前部1040。軸承環1150和軸承墊圈1148可以布置在 停止法蘭1144和頂部遮蓋殼1112的法蘭1122之間。
當鑽頭1160要卡到鑽頭卡盤1000中時，罩殼1030的頂部遮蓋殼1112 旋轉以使導向部件1082上的凸起1086對準頂部遮蓋殼1112上的多個深鎖 定槽1134、以便彈簧1070可以將衝擊環1072向前地推動、以便環齒1092 嚙合套筒齒1060以藉此阻止沖擊環1072和螺紋套筒1024之間的相對旋轉。 心軸1020在第一旋轉方向的隨後旋轉引起心軸1020和螺紋套筒1024之間
的相對旋轉，該相對旋轉向將卡爪部件1022向心軸1020的旋轉軸驅動而使 卡爪部件1022夾緊鑽頭1160的柄部1162。心軸1020和卡爪1022的繼續旋 轉將會使套筒1024開始與心軸1020 —起旋轉，導致套筒齒1060跨在(ride over)環齒1092上並沿遠離螺紋套筒1024的後方推動衝擊環1072。由於彈 簧1070使沖擊環向前方偏置，當螺紋套筒1024旋轉時，套筒齒1060將周 期性的撞擊環齒1092。套筒齒1060和環齒1092的衝擊將產生扭矩，該扭矩 施加到螺紋套筒1024並傾向於使螺紋套筒1024進一步收緊卡爪部件1022。
當卡盤1000要用於鑽孔或者驅動操作時，罩殼1030的頂部遮蓋殼1112 旋轉以對準導向部件1082的凸起1086,其中導向部件1082的多個淺鎖定槽 1132與頂部遮蓋殼1112聯合。如此對準，沖擊環1072被向後地推動以致環 齒1092從套筒齒1060脫離。因此，套筒1024的旋轉不受齒1092的阻止以 致套筒1024、卡爪1022和心軸1020將一起旋轉。
當鑽頭1060要從卡盤1000移走時，罩殼1030的頂部遮蓋殼1112旋轉 以導向部件1082的多個深鎖定槽1134對準導向部件1082的系列凸起1086， 其中導向部件1082的多個深鎖定槽1134與頂部遮蓋殼1112聯合、以致彈 簧1070可以向前推動形成於沖擊環1072上的齒1092以對準形成於套筒 1024上的套筒齒1060,藉此阻止沖擊環1072和螺紋套筒1024之間的相對 旋轉。心軸1020在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向的隨後旋轉引起心 軸1020和螺紋套筒1024 —起旋轉、以致套筒齒1060周期性地撞擊環齒 1092 。套筒齒1060和環齒1092之間的接觸產生扭矩，該扭矩施加到螺紋套 筒1024並傾向於使螺紋套筒1024從卡爪部件1022鬆開然後停止套筒的進 一步旋轉。當心軸1020繼續旋轉時，套筒1024和卡爪1022之間的相對旋 轉使得卡爪鬆開鑽頭1160。
儘管這樣的鑽頭卡盤顯示出可以適當地保持鑽頭和刀頭，當這種鑽頭和 刀頭要從鑽頭卡盤移開時、在上述裝置中注意到了困難。具體的說，產生的 "鬆開扭矩"由大量的各種變量決定，包括心軸的旋轉速度和靜摩擦係數與 動摩擦係數之間的差異。
在某些情況下，確定將產生的扭矩的量的變量可以在鑽頭被卡盤夾緊時 和使用者想要從卡盤鬆開鑽頭時之間有較大的改變。例如，當鑽頭將從鑽頭 卡盤移走時、由於例如鑽或鑽/驅動器的變速器切換到較低的傳動比或在電池 操作工具的情況下電池已經放電到 一定程度使得較低的電壓輸入到鑽或鑽/ 驅動器的電機，心軸1020的旋轉速度可能相對較低。在這種情況下，操作
員可能需要改變鑽或鑽/驅動器的傳動比到一個較高的傳動比和/或替換或再 充電電池以移走鑽頭，這可是相當的麻煩。
然而；靜摩擦係數和動摩擦係數之間的差異可能更成問題。就像公知的，
給定材料組合的動摩擦係數傾向於比該材料組合的靜摩擦係數更低。由於可
供旋轉套筒1024的能量的量與以摩擦形式消耗在套筒1024和卡爪1022之 間的能量的量有關，在套筒1024和卡爪1022之間較低的摩擦損耗將會導致 更多的動力施加到套筒1024上。
令人遺憾的是，套筒1024和卡爪1022之間的摩擦係數在套筒1024已 經相對於卡爪1022運動時(也就是，當套筒1024在旋轉而卡爪1022被驅 動以抵著鑽頭1160時)最低，而在套筒1024相對於卡爪1022靜止時(也 就是，當卡爪1022抵著鑽頭且操作者試圖使套筒1024相對於卡爪1022轉 動時)最高。在靜摩擦係數和動摩擦係數差異較大的情況下，美國專利 Nos.6,247，706和6,729,812中公開的這種類型的鑽頭卡盤可能在操作者不使 用工具的情況下不能從卡盤釋放鑽頭，所述工具是諸如扳手和鎖定工具這樣 允許操作員手動從鑽頭卡盤釋放鑽頭的工具。如本領域一般的技術人員所 知，手動從鑽頭卡盤釋放鑽頭是麻煩的。

發明內容
為了克服現有技術的不足，公開了多個實施例，其中衝擊組件彈簧的長 度可以自動的(例如在收緊和鬆開之間)或手動的(例如由操作者所選擇的) 改變。通過縮短或伸長衝擊組件彈簧，其意味著提高或降低彈簧的壓縮，可 以改變由彈簧施加到沖擊環的力以及因此由螺紋套筒施加到卡爪的扭矩。例 如，在第 一 實施例中公開了 一種具有可由用戶收緊的卡爪機構的卡盤機構。 該機構具有多個可嚙合的卡爪，這些卡爪耦合到可轉動的套筒部件。衝擊組 件構造為與套筒部件連接以防止套筒部件相對於工具主體的旋轉。卡爪沿第 一方向的旋轉讓卡爪和套筒部件相互作用以使卡爪靠攏。同樣的，當卡爪沿 第二方向旋轉時，卡爪被打開。衝擊組件由環形的沖擊環、彈簧、以及彈簧 支承部件形成。設置了這樣的機構，其構造為當卡爪相對於套筒部件沿第一 方向旋轉時將彈簧定位在第一長度以及當卡爪沿第二方向旋轉時將彈簧定 位在第二長度。彈簧長度的變化改變了可旋轉部件施加到卡爪上的力。
在本發明的另一實施例中，卡盤機構具有多個可嚙合的卡爪，這些卡爪 耦合到可轉動的套筒部件。可間歇嚙合的衝擊支承構造為當套筒部件與可齧 合卡爪一起旋轉時， 一旦套筒部件活動就限制套筒部件的旋轉。沖擊支承由 衝擊組件、彈簧以及第一彈簧支承部件形成。沖擊組件由衝擊支承環和第二 彈簧支承部件形成。第二彈簧支承部件構造為可以軸向移動將從彈簧施加到 沖擊支承環的力從第 一彈簧力調整到第二彈簧力。當套筒部件耦合到衝擊組 件且沿第一方向旋轉時第二彈簧支承部件施加第一彈簧力，而當套筒部件沿 第二方向旋轉時施加第二彈簧力。
在本發明的另 一 實施例中，公開的卡盤機構具有多個可嚙合的卡爪元件。 可嚙合的卡爪元件可沿第一方向和第二方向驅動。套筒部件被布置在可嚙合 的卡爪元件的周圍。沖擊組件被布置為與套筒部件相鄰並構造為可以間歇地 向套筒部件施加抗旋轉力。沖擊組件具有推力軸承部件、彈簧、以及彈簧支 承部件，彈簧支承部件可以從第一位置軸向地移動到第二位置。彈簧支承部 件在第一位置時彈簧具有第一長度而當彈簧支承部件在第二位置時具有第 二長度。這種長度的變化改變了施加到套筒部件的抗旋轉力。
通過下文的詳細描述，本發明更多的可應用範圍將是明顯的。應該理解 的是在說明本發明的優選實施例時，詳細的描述和具體的例子僅僅是為了說 明而不是意欲限制本發明的範圍。


根據詳細說明和附圖可以更全面的理解本發明，附圖中
圖1是現有技術的卡盤機構的分解透視圖2是本發明的第一實施例的分解透視圖3至6是圖2所示的卡盤的剖視圖7是本發明的第二實施例的分解透視圖8和9是圖7所示的卡盤機構的剖視圖IO是本發明的第三實施例的分解透視圖11至13示出了圖8所示卡盤的剖視圖14是本發明的另一實施例的卡盤的分解透視圖15和16示出了圖14所示的卡盤的剖視圖17示出了可選的卡盤設計的剖視圖。 具體實施例
優選實施例的下列描述本質上僅僅是示範性的而決不是意欲限制本發 明、本發明的應用或使用。
圖2示出了根據本發明的第一實施例的教導的卡盤機構20的分解透視 圖。卡盤20包括界定了鑽頭接受通孔24的心軸22、卡爪組件26、套筒28 和衝擊組件31。與通孔24交叉的是卡爪組件26的鑽頭嚙合卡爪元件32。 具有鑽頭嚙合表面34和螺紋驅動表面36的卡爪元件32被可滑動的定位在 有角度地布置的導道38中。
心軸22可以具有前部35、凸緣37和後部39。前部35可以具有形成於 其中的中心鑽頭接受通孔24,而凸緣37可以具有多個貫穿它而形成的有角 度地布置的導道38，其中導道38與通孔24交叉。後部可以具有螺紋孔41， 其中螺紋孔41適於螺紋嚙合到動力工具(未示出)的輸出心軸。
套筒組件或套筒28環狀地布置在卡爪元件32的周圍。套筒28優選地 界定了內部螺孔40，其構造為可以連接卡爪元件32的螺紋驅動表面36。在 該工具正常操作時，套筒28與卡爪元件32 —起旋轉且因此不會相對於卡爪 元件32移動。卡爪組件26相對於套筒28旋轉以使卡爪元件32的收緊或松 開。這可以通過保持套筒28固定並旋轉卡爪組件26來實現。
卡爪組件26的相對旋轉使得當卡爪組件26相對於套筒28沿第一或收 緊方向旋轉時、卡爪元件32通過導道38—起移動，以及當卡爪組件26相 對於套筒28沿第二或;^開方向旋轉時、卡爪元件32脫離嚙合。套筒28由 兩個環形成(42和44 )。第一環42具有螺紋表面40和傾斜相接表面51 。第 二環44具有傾斜表面50和多個嚙合齒52,其中傾斜表面50構造為可以與 第一環42的傾斜相接表面51相接。
衝擊組件31被旋轉地固定到該工具的主體上並構造為可以防止或阻止 套筒28的旋轉，該旋轉被用來驅動卡爪元件32。衝擊組件31具有沖擊環 54,衝擊環54具有多個嚙合齒57,嚙合齒57構造為可以與第二環44的相 應嚙合齒52相接。沖擊組件31還具有彈簧58和彈簧承載部件60,其構造 為可以施加軸向力到衝擊環54。
如圖3中清楚的看到的(其中圖2實施例的一些細節被省略)，當如現 有技術所述的那樣卡緊鑽頭時， 一旦卡爪組件26沿第一或收緊方向旋轉，
卡爪元件32和第一環42之間的螺紋嚙合將開始導致第一環42同樣沿第一 方向旋轉。然而，齒52和齒57之間的嚙合將制止第二環44的旋轉。由此， 第 一環42將相對於第二環44旋轉且斜面腿51將滑入傾斜表面50的深端53。 當斜面腿51處於傾斜表面50的深端時，第一環42和第二環44之間不能進 一步相對旋轉。此時，沖擊環54經由齒52和57以及經由第二環44有效地 嚙合了第一環42。由於第一環42不能旋轉，第一環42和卡爪組件26之間 將相對旋轉並如現有技術所述的那樣導致卡爪元件32向內移動。當卡爪元 件32接觸鑽頭的柄部並且不能再軸向地移動時，旋轉的卡爪元件32將會迫 使第一環42旋轉，這又將導致第二環44旋轉。
如圖4所示，在卡緊過程中，卡爪組件26沿第一或收緊方向繼續的旋 轉將導致旋轉地耦合的環42和44如現有技術那樣操作、且將引起如前述的 衝擊環54往復衝擊的運動。然而，在本優選實施例中，傾斜相接面50允許 相接環(interface ring ) 44軸向移動以遠離彈簧承載部件60、由此允許彈簧 58變長。這導致58施加較小的力到衝擊組件31的沖擊環54上。又導致當 卡爪元件嚙合鑽頭時、施加到卡爪元件32和鑽頭相接面的收緊扭矩降低。
如圖5中清楚的看到的，在將鑽頭拆下卡盤的過程中， 一旦卡爪組件26 沿第二或鬆開方向旋轉，卡爪元件32和第一環42之間的螺紋嚙合將開始導 致42也沿第二方向旋轉。然而，第二環44的旋轉被齒52和齒57之間的齧 合所抑制。因此，第一環42將相對於第二環44旋轉、且斜面腿51將滑入 傾斜表面50的淺端55。當斜面腿51在傾斜表面50的淺端55中時，第一環 42和第二環44之間不能進一步相對旋轉。此時，衝擊環54經由齒52和57 以及經由44有效的嚙合了第一環42。
如圖6中看到的，卡爪組件26沿第二或鬆開方向的繼續旋轉將導致旋 轉地互鎖的第一環42和第二環44開始隨著卡爪組件26 —起旋轉。第二環 44的旋轉將導致套筒齒52跨在環57上並向遠離螺紋套筒28的後方推動衝 擊環54。由於彈簧58使衝擊環54向前方偏置，當套筒28旋轉時套筒齒52 將周期性地撞擊環齒57。套筒齒52和環齒57的沖擊將產生最終克服第一環 42和卡爪元件32之間的靜摩擦力的扭矩，在這時第一環將脫離卡爪。由於 第一環42的旋轉經由互鎖的第二環44、齒52和57、以及衝擊環54而被阻 止，卡爪組件26的進一步旋轉將導致卡爪元件32和第一環42之間的相對 旋轉。旋轉的卡爪元件32和不旋轉的第一環42之間繼續的相對旋轉將導致
卡爪軸向地向後和向外移動，由此從卡盤釋放鑽頭。本實施例的有利之處在
於，由於當斜面腿51移向傾斜表面50的淺端55時、第二環44被向後推動， 彈簧58相對於它在如上述的卡住和收緊過程中的狀態來說是被壓縮的。這 導致在鬆開卡盤的過程中、彈簧58施加一較大的力到衝擊組件31的沖擊環 54上。這又導致當卡爪元件32脫離鑽頭時施加到卡爪元件32和鑽頭相4妾面 上的鬆開扭矩增大。
圖7示出了根據本發明的另一實施例的卡盤組件70的分解透視圖。布 置在心軸22和卡爪元件32周圍的是單件套筒28。套筒28界定了構造為可 以與卡爪元件32的螺紋驅動表面36相接的螺紋通孔40。套筒28具有相接 表面72,相接表面72具有多個斜面嚙合齒74。如上文所述，沖擊組件80 構造為施加相對的抗旋轉力到套筒28。沖擊組件80具有沖擊環82以及第一 和第二彈簧相接部件84和60。進一步布置在套筒28和沖擊環82之間的是 偏置彈簧29,它的作用是當鑽頭在驅動模式的時候分離組件。
當鑽頭被卡在卡盤組件70時，罩殼的頂部覆蓋殼112被旋轉以使頂部 覆蓋殼112上的深鎖定槽134對準第二彈簧相接部件84的凸起86。彈簧58 通過彈簧相接部件84向前推動沖擊環82以致環齒71和套筒齒74嚙合。環 齒71嚙合了套筒齒74、由此阻止沖擊環82和套筒28之間的相對旋轉。當 偏置彈簧29的彈簧常數低於彈簧58時，它被壓縮。
如圖8中清楚的看到的，心軸22隨後的沿第一旋轉方向的旋轉導致心 軸22和套筒28之間的相對旋轉，該相對旋轉將卡爪元件32推向心軸22的 旋轉軸並使抵著鑽頭的柄部的卡爪32收緊。衝擊環82相對於第一彈簧相接 部件84的沿第一收緊方向的相對旋轉導致沖擊環82和第一彈簧相接部件84 一起移動。這允許彈簧58伸長並降低彈簧58施加到衝擊環82上的力以及 因此降低衝擊環82施加到套筒28上的力的量。這降低了當卡爪元件嚙合鑽 頭時、驅動卡爪相對於卡爪元件32的相對旋轉所施加的力。
旋轉地固定的第一彈簧相接部件84具有傾斜表面88，傾斜表面88與沖 擊環82上對應的傾斜表面89相接。傾斜表面可以是凹槽形式(如圖8和圖 9所示，或如圖7所示的凸起)。在這點上，在沖擊環82和第一彈簧相接部 件84之間的傾斜表面88構造為允許在它們之間存在受限制的相對旋轉。
如上所述，心軸22和卡爪元件32的繼續旋轉將導致套筒28開始與心 軸22 —起旋轉，這導致套筒齒74跨在環齒71之上並向遠離套筒28的後方
推動衝擊環82和第一彈簧相接部件84。由於彈簧58使衝擊環54向前偏置， 當螺紋套筒28旋轉時、套筒齒74將周期性地撞擊環齒71。套筒齒74和環 齒71的衝擊將產生施加到套筒28的扭矩。
如圖9中清楚的看到的，在將鑽頭拆下卡盤的過程中， 一旦卡爪元件32 和心軸22沿第二或鬆開方向旋轉，沖擊環82被在第二方向旋轉，第一彈簧 相接部件84離開衝擊環82，這導致了彈簧58的壓縮。由於初始摩擦力，可 以使套筒齒74跨在環齒71上並向離開螺紋套筒28的後方推動衝擊環82和 第一彈簧相接部件84。因為彈簧58使沖擊環82向前偏置，當螺紋套筒28 旋轉時、套筒齒74將周期性地撞擊環齒71。套筒齒74和環齒71的沖擊將 產生施加到套筒28的扭矩。這提高了從彈簧58施加到沖擊環82的力。這 又增大了由套筒28相對於卡爪元件32的相對旋轉所施加的力的量。
套筒黃74和衝擊齒71的沖擊將產生扭矩，該扭矩最終克服套筒28和 卡爪元件32之間的靜態摩擦力，在這時套筒28將脫離卡爪元件32。卡爪心 軸22和卡爪元件32的進一步旋轉將導致卡爪元件32和沖擊環82之間的相 對旋轉，因為經由第一彈簧相接部件84、齒52和齒57阻止了沖擊環82的 旋轉。卡爪元件32和不旋轉的沖擊環82之間的繼續相對旋轉將導致卡爪元 件32軸向的向後和向外移動，由此從卡盤釋放鑽頭。
當鑽頭被卡盤組件70正常的推向前方或相反的方向時，罩殼的頂部覆 蓋殼112被旋轉以從頂部覆蓋殼112的深鎖定槽134離開第二彈簧相接部件 84上的凸起86。這壓縮了彈簧58並允許彈簧29向後推動沖擊環82以致環 齒71脫離套筒齒74、藉此允許螺紋套筒28與卡爪元件32 —起旋轉。
一般地參考圖10至圖14,其中示出了根據本發明的另一實施例的卡盤 機構90。沖擊組件92構造為可以施加旋轉力到套筒28、以根據如上所述的 旋轉方向夾緊或鬆開卡爪。
衝擊組件92由衝擊環94、彈簧5S,以及彈簧支承部件96形成。如上 所述，衝擊環94具有多個斜面嚙合齒98，斜面嚙合齒98構造為可以與套筒 28中形成的相應齒100相接。彈簧支承部件96可以相對於套筒28軸向地移 動以改變彈簧58的壓縮。如圖11中清楚的看到的，彈簧支承部件96可以 位於第 一位置，在該第 一位置的彈簧支承部件96壓縮彈簧58到第 一長度， 該第一長度允許施加第一力到衝擊環94。替換地，彈簧支承部件96可以位 於第二位置(見圖12)，在該第二位置的彈簧支承部件96壓縮彈簧58到第 二長度，該第二長度允許施加第二力到沖擊環94。如所描述的那樣，第一力
小於第二力。
環形地分布在彈簧支承部件96周圍的是螺紋部件102,螺紋部件102 被設置為允許使用者手動調整彈簧支承部件96的軸向位置。由此，螺紋部 件102的旋轉允許使用者手動調整沖擊組件92施加到套筒28和卡爪元件32 上的力以使卡爪元件32相對於鑽頭收緊或鬆開。
如圖14至圖17中清楚的看到的，彈簧支承部件96可以替換地經由一 對凸輪銷106耦合到環形地分布的罩殼104。凸輪銷106被分布在一對形成 於支承罩殼104中的凸輪槽108中。彈簧支承部件96沿第一和向前方向的 旋轉可以將彈簧支承板的凸輪銷106置放在第一前方軸向位置上。由此設置 第一力到沖擊環94上。
當彈簧支承部件96旋轉到第二或反方向時，彈簧支承部件96的凸輪銷 106被定位到第二位置110，由此減少彈簧58通過沖擊環和套筒28施加到 卡爪元件32的螺紋上的力的量。如圖17可以清楚的看到的，罩殼可以可選 擇性地具有凸輪槽，該凸輪槽允許沖擊環94從套筒28完全地脫離。這樣， 彈簧支承部件96可以用於嚙合入或脫離開卡盤的自緊特性。
本發明的描述在本質上僅是示範性的，因而，不背離本發明的要點的變 化在本發明的範圍內。例如，可以設想機構可以視卡盤夾緊或鬆開卡爪而改 變施加到自緊卡盤組件的推力軸承的力的量。這包括改變推力軸承和卡爪卡 爪驅動器之間的傾斜相接面的斜率。另外，可以設想彈簧組件可以由多個彈 簧元件形成，其動作由工具處於驅動、收緊或鬆開形態決定。這些修改不被 認為是背離了本發明的精神和範圍。
權利要求
1、一種自緊卡盤組件，包括卡爪組件，具有多個卡爪元件，卡爪元件可以從第一脫離位置移動到嚙合位置；套筒部件，構造為可以將卡爪元件從脫離位置驅動到嚙合位置。衝擊組件，構造為可以施加抗旋轉力到套筒部件，衝擊組件具有衝擊環、彈簧、以及彈簧支承部件，衝擊組件構造為可以在套筒部件相對於卡爪組件沿第一方向旋轉時施加第一軸向力到套筒部件上，以及在套筒部件相對於卡爪組件沿第二方向旋轉時施加第二軸向力到套筒部件上。
2、 如權利要求1所述的卡盤組件，包括彈簧，當套筒相對於卡爪沿第 一旋轉方向旋轉時該彈簧具有第一長度，以及當套筒相對於卡爪沿第二旋轉 方向旋轉時該彈簧具有第二長度。
3、 如權利要求2所述的卡盤組件，其中套筒由第一和第二部件形成， 所述第一和第二部件可以相對於彼此地從第一位置旋轉到第二位置，所述套 筒當沿第 一方向旋轉時具有第 一厚度以及當套筒沿第二方向旋轉時具有第 二厚度。
4、 如權利要求3所述的卡盤組件，其中第一和第二部件具有嚙合的傾 斜支承表面。
5、 如權利要求3所述的卡盤組件，其中所述彈簧向沖擊環施加軸向力。
6、 如權利要求3所述的卡盤組件，其中套筒界定了多個第一嚙合齒以 及其中衝擊環具有多個第二嚙合齒，該第二嚙合齒構造為可以與第 一嚙合齒 嚙合。
7、 如權利要求6所述的卡盤組件，其中第一和第二嚙合齒都具有傾斜 表面，所述傾斜表面允許衝擊環軸向地平移。
8、 如權利要求1所述的卡盤組件，其中衝擊器構造為在套筒沿第一方 向旋轉時向套筒施加第一扭力，以及在套筒沿第二方向旋轉時向套筒施加第 二扭力。
9、 如權利要求1所述的卡盤組件，其中彈簧在第一彈簧端具有固定的 位置以及可移動的彈簧相接部件位於第二彈簧端，且所述可移動彈簧相接部 件可以從第 一位置移動到第二位置。
10、 如權利要求9所述的卡盤組件，其中彈簧相接部件可旋轉地耦合到 沖擊環。
11、 如權利要求10所述的卡盤組件，其中彈簧相4妄部件界定了第一傾斜相接表面，以及其中衝擊環界定了第二相接表面，所述第二相接表面構造 為可以與第 一傾斜表面相互作用。
12、 如權利要求9所述的卡盤組件，其中當彈簧相接部件在第一位置時 彈簧具有第一壓縮鏈，以及當彈簧相接部件在第二位置時彈簧具有第二壓縮鏈。
13、 一種鑽頭卡盤，包括 心軸，適於和旋轉動力源耦合； 多個卡爪部件，由心軸可滑動地支承；螺紋套筒，布置在心軸周圍並可以與卡爪部件之一螺糹丈嚙合； 彈簧，布置在心軸周圍；沖擊結構，布置在心軸周圍並在彈簧的作用下向螺紋套筒偏置，衝擊結 構包括第一組齒，所述第一組齒被構造以與螺紋套筒上的結構相互作用； 彈簧支承部件，可以從第一位置移動到第二位置，當彈簧支承部件在第一位置時所述彈簧具有第一壓縮長度，以及當彈簧支承部件在第二位置時所述彈簧具有第二壓縮長度。
14、 如權利要求13所述的鑽頭卡盤，其中當彈簧支承部件在第一位置 時彈簧施加第 一軸向力到沖擊結構以及當彈簧支承部件在第二位置時彈簧 施加第二軸向力到衝擊結構。
15、 如權利要求13所述的鑽頭卡盤，進一步包括布置在所述彈簧的一 部分周圍的罩殼，所述彈簧支承部件構造為具有與罩殼的互補表面相接的表 面。
16、 如權利要求15所述的鑽頭卡盤，其中所述相接表面是螺紋或銷之
17、 如權利要求13所述的鑽頭卡盤組件，其中沖擊結構界定了多個第 一嚙合齒，以及其中所述套筒具有多個第二嚙合齒，所述第二嚙合齒構造為 可以與第一嚙合齒相接。
18、 如權利要求17所述的鑽頭卡盤組件，其中第一和第二嚙合齒界定 了嚙合斜面，其構造為當預定的扭轉載荷施加到衝擊結構時可以使衝擊環相 對於套筒軸向分離。
19、 一種自緊卡盤組件，包括 心軸，適於和旋轉動力源耦合； 多個卡爪部件，由心軸可滑動地支承；套筒，構造為可以將卡爪部件從脫離位置驅動到嚙合位置； 沖擊H組件，其構造為可以向套筒施加旋轉力，衝擊器組件構造為當心軸相對於套筒沿第一方向旋轉時向套筒施加第一扭力，以及當心軸沿第二方向旋轉時向套筒施加第二扭力。
20、 如權利要求19所述的卡盤組件，進一步包括彈簧，當心軸相對於 套筒沿第一方向旋轉時所述彈簧具有第一壓縮長度，以及當心軸沿第二方向 旋轉時向所述彈簧具有第二壓縮長度。
21、 如權利要求20所述的卡盤組件，其中套筒由第一和第二部件形成， 所述第 一 和第二部件相對於彼此旋轉。
22、 如權利要求19所述的卡盤組件，其中衝擊器組件包括沖擊器環， 其構造為可以嚙合套筒，且所述彈簧構造為可以向沖擊器環施加軸向力。
23、 如權利要求19所述的卡盤組件，其中彈簧具有固定的第一端以及 可移動的彈簧相接部件位於彈簧的第二端，所述彈簧相接部件可以從第一位置移動到第二位置，所述彈簧相接部件進一步構造為可以向沖擊器環施加軸 向力。
24、 如權利要求22所述的卡盤組件，其中彈簧相接部件界定了第一相 接斜面，第一相接斜面被構造為可以與衝擊器環上界定的第二相接斜面相 接。
25、 如權利要求22所述的卡盤組件，其中當心軸相對於套筒沿第一方向旋轉時所述彈簧具有第一壓縮長度，以及當心軸沿第二方向旋轉時向所述 彈簧具有第二壓縮長度。
全文摘要
公開了一種自緊卡盤機構。所述自動卡盤機構具有卡爪機構，卡爪機構具有可滑動的布置在相應導道中的卡爪元件，所述導道被界定在可旋轉的主體中。螺紋套筒部件，構造為可以相對於卡爪元件沿第一或第二方向旋轉，螺紋套筒部件被可旋轉的布置在卡爪元件周圍並與卡爪嚙合。衝擊組件構造為與螺紋主體相接以向套筒部件施加抗旋轉力以在沿第一方向旋轉時防止套筒部件旋轉以使卡爪靠攏，以及在沿第二方向旋轉時防止套筒部件旋轉以使卡爪分開。推力軸承構造為當套筒部件沿第一方向相對旋轉時向套筒施加第一組力以及當套筒部件沿第二方向旋轉時向套筒施加第二組力。
文檔編號B23B31/12GK101356034SQ200680012913
公開日2009年1月28日 申請日期2006年2月17日 優先權日2005年2月18日
發明者丹尼爾·普齊奧, 沃倫·A·塞羅爾, 羅伯特·S·格雷特 申請人:布萊克和戴克公司