改進的非撞擊型無鍵工具夾頭套筒的製作方法

2023-10-31 05:59:37 4

專利名稱：改進的非撞擊型無鍵工具夾頭套筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於旋轉工具的非撞擊型無鍵夾頭，尤其涉及一種在夾頭鬆開或夾緊以調換工具鑽頭時利於使用者握緊夾頭筒體的改進結構。
已知的用於旋轉工具的無鍵夾頭有好多種，如手持式電鑽，其中夾頭的夾爪通過操作者握住夾頭筒體的外套筒並驅動電動機以低速驅動夾爪開或合而達到鬆開或夾緊的目的(例如，參見Von Neudeck的美國專利1，705，275)。或者，可以通過操作者緊握夾頭筒體的前套筒和後套筒後以相反方向旋轉而使夾頭鬆開或閉合(例如，參見Komatsu等的美國專利4，695，065)。
以上所述的兩種驅動夾頭方法的一個缺點是，操作者控制夾頭夾爪夾緊工具鑽頭的能力被他握緊夾頭筒體的能力所限制。為了克服這個問題，引出了彈性套筒的發展，如Cohen的美國專利4，095，811、Sivertson，Jr.的美國專利4，460，296和Flynn的美國專利4，844，488中所描述的那樣，彈性套筒以依靠摩擦力的方式套在夾頭筒體上以增加操作者的握緊力。然而，依靠摩擦力的彈性套筒可能有幾個缺點，包括磨損造成的開裂和在大的轉矩的情況下夾頭筒體和彈性套筒之間的打滑。另外，由於這些套筒需要足夠的厚度以保持它們的結構完善，它們的體積和重量可能在某些情況下影響工具的使用效率。
無鍵夾頭的另一個缺點是在夾爪夾緊工具鑽頭時夾頭內工具鑽頭的定中心問題，特別對於需要操作者握住前、後夾頭套筒的那種夾頭(設計)。一種用於夾頭筒體的容納鑽頭部分的彈性罩在White-head的美國專利4，575，108號和Thessig等的美國專利4，664，394號中有所描述，它們分別用以增加夾緊鑽頭的夾緊力和作為灰塵防護裝置以避免切屑進入夾頭機構。這種彈性罩會擦到工件而遭磨損，這就大大降低了它們的使用壽命。
針對如上所述的情況，本發明的一個目的在於提供一種具有整體模製的彈性材料套的無鍵工具夾頭套筒，它可有利於操作者握緊夾頭筒體以鬆開或夾緊夾頭的夾爪。
本發明的另一個目的在於提供一種具有整體模製彈性材料套的無鍵工具夾頭套筒，它在大轉矩作用下也不會發生滑動。
本發明的又一個目的在於提供一種具有整體模製彈性材料套的無鍵工具夾頭套筒，該彈性材料套是耐裂的，因而不影響工具的正常使用。
本發明的還有一個目的在於提供一種具有整體模製彈性材料套的無鍵工具夾頭套筒，它具有一耐磨損的端罩，該端罩在夾頭打開和閉合時可使工具鑽頭位於夾爪的中心。
本發明的又一個目的在於提供一種具有整體模製彈性材料套的無鍵工具夾頭套筒，它具有一耐磨端罩，該端罩可減少進入夾頭機構的灰塵和切屑量。
本發明涉及一種用於非撞擊型無鍵工具夾頭的複合工具夾頭套筒，其中，夾頭套筒包括一含有整體地模製其上的彈性材料套的金屬拉制罩。該金屬拉制罩內有若干小孔，彈性材料套可突過該小孔以將覆蓋的彈性材料套固定(錨定)在拉制罩上。彈性材料套的外表面模製有多個突起度較低的肋條，可進一步利於操作者握緊夾頭套筒(增加對夾頭套筒的握緊力)。
彈性材料套還具有一位於夾頭套筒鑽頭容納端的鑽頭定中心膜狀物。該膜狀物通過一嚙合在拉制罩上的開有孔的金屬端罩以避免磨損。一密封圈從鑽頭定中心膜狀物突出作為一灰塵防護罩以減小進入夾頭機構的灰塵和切屑量。
本發明的進一步的特徵、特性和種種優點通過附圖和下列對最佳實施例的詳細描述將變得更為清楚。


圖1A和1B分別為實施本發明的非撞擊型無鍵工具夾頭的縱向剖視圖和外部視圖。圖1A為一表示夾爪在夾頭筒體內運動時的相對極限位置的複合圖，附圖的上半部和下半部分別表示夾爪的完全伸出和完全縮進。
圖2A和2B分別表示本發明拉制罩的縱向剖視圖和外部視圖。
圖3A和3B分別表示本發明夾頭套筒的縱向剖視圖和外部視圖。
參見圖1A和1B。其中示出了體現本發明的彈性材料覆蓋套筒的、適用於旋轉電動鑽頭的非撞擊型無鍵夾頭。圖1A和1B的夾頭的內部機構請參見一起轉讓的美國待批專利申請449，722號中的描述，它不是本發明的組成部分。圖1A和1B僅用以說明本發明在無鍵工具夾頭筒體的前套筒部分的應用。
圖1A和1B的夾頭筒10包括置於夾頭主體15上的前套筒11和後套筒12。夾頭主體15具有各有一定角度而相交於頂點的三個內膛孔。夾爪14可滑動地置於夾頭主體15的這些內膛孔內，夾爪14的遠端部分可壓在安置在其間的工具鑽頭上。夾爪14的帶有螺紋近端部分與對開螺母13上的與之相配的螺紋相嚙合。對開螺母13壓(入)配合於前套筒11的拉制罩16內。夾頭10通過抓住前、後套筒11和12，然後在相反的方向旋轉兩套筒而打開和關閉。這樣的轉動使對開螺母13的螺紋旋動夾爪14的與之配合的螺紋，推動夾爪14通過夾頭主體15的膛孔伸出或縮進後套筒12的腔體內。
前套筒11含有拉制罩16。該拉制罩具有固定在鑽頭容納端的有孔端罩17，和將在下面進一步描述的整體地模製在前套筒11上的彈性材料覆蓋套18。可以理解，後套筒12也可象前套筒11一樣制有整體模製的彈性材料覆蓋套。另外，後套筒12可以省去，而將前套筒11延伸覆蓋夾頭主體15的整個長度。這種變化形式在旋轉工具上具有軸鎖或用電動機驅動夾爪使之打開或關閉時是可取的。
現在請參見圖2A和2B，下面描述前套筒11的拉制罩16。應予以理解的是，此處所示和所描述的拉制罩16的形狀只是為了舉例說明起見，實際上可以根據種種無鍵夾頭的結構形狀而加以變化。拉制罩16由金屬管20構成，該金屬管具有多個由截頭錐體過渡部分連接在一起的圓柱形梯級(階梯)。管20從遠側至近側端包括帶有徑向向內的法蘭22的截頭錐體前端21，和一包括第一階梯23、第一過渡段24、第二階梯25、第二過渡段26、第三階梯27和邊緣28的管狀部分。第一階梯23直徑最小，第三階梯27直徑最大，而第二階梯25的直徑介於階梯23和27之間。
第一階梯23是管20上的階梯中最寬的一級，這樣設計可使夾頭主體15的遠(側)端可旋轉地安裝在其內。第二階梯25的中介直徑在彈性材料覆蓋套18的錨定法蘭和夾頭主體15之間提供了間隙，而第三階梯27的最大直徑可容納壓(入)配合在其中的對開螺母13。邊緣28保護彈性材料覆蓋套18的近端不被後套筒12擦損。
截頭錐體前端21和第二過渡段26分別具有8個周向間隔開的小孔30和31，這些小孔分別從管20外表面延伸至相應部分的內表面。小孔30和31可以是孔，也可以由管20的材料被切割，向內卷邊或向內凹入的區域形成。小孔30和31使模製在拉制罩16周圍的彈性材料覆蓋套可以流入拉制罩的內部以錨定覆蓋套，從而可以產生內部特徵。
圖3A和3B表示完整的前套筒11，其中彈性材料覆蓋套已模製在拉制罩16上。前套筒11包含拉制罩16，該拉制罩16含有鍛制在截頭錐體前端21的徑向向內的法蘭22上的有孔金屬端罩17。端罩17具有一同心的孔以通過它可容納工具鑽頭。含有拉制罩16和端罩17的組件放置在一具有內部和外部細部的鑄模內，然後，鑄模內用傳統的注射模製技術充入彈性樹脂。凝固後的樹脂形成彈性材料覆蓋套18。
注射模的外面細部部分可以制出一彈性材料覆蓋套，該覆蓋套具有一基本上均勻厚度的覆蓋套覆蓋在截頭錐體前端21上，具有一稍有些截頭錐體狀的外徑的覆蓋套覆蓋在階梯23至27上，和靠近階梯27的近側端具有一稍稍縮小的直徑的覆蓋套。覆蓋階梯23至27的彈性材料覆蓋套表面具有若干繞其圓周周向間隔排列的、突起度較低的肋40，肋40的數目最好為20個。在截頭錐體前端21上的彈性材料覆蓋套18的厚度緊貼並延伸至端罩17的下面，以提供一個與端罩17邊緣緊貼(齊平)的光滑而連續的表面。外部模型還提供一形成鑽頭定中心膜狀物41的表面，該膜狀物越過端罩17內的孔。
注模的內部細部設計成可以使流過一排小孔31的彈性樹脂形成法蘭42，而流到端罩17邊緣的下面的和流過一排小孔30的彈性樹脂形成鑽頭定中心的膜狀物41、法蘭43和密封圈44。法蘭42和43由流過小孔30和31後流向管子20內部的彈性樹脂的擴大部分形成。法蘭42和43可以包括孤立的、不相連接的擴大部分，或者由注射模的內部連接成在階梯25和26及截頭錐體前端21內表面上的圓環(圈)。這樣，法蘭42和43就將彈性材料覆蓋套18固定在拉制罩16上，即使在大轉矩作用下也可防止覆蓋套和拉制罩之間的滑動。
鑽頭定中心膜狀物41具有一穿過它以容納工具鑽頭的、位於中心的孔45，並且起在夾頭打開和關閉過程中抓住工具鑽頭和使其在夾爪14內保持同心的作用。鑽頭定中心膜狀物41還能減少灰塵和切屑積聚在夾爪14內防止對夾爪14的操作產生幹擾。
密封圈44與法蘭43的近側表面形成一體並從該表面上伸出。密封圈44配合夾頭主體15以密封夾頭主體15位於拉制罩16內時產生的空隙(見圖1A)。這樣密封圈44就防止了灰塵或切屑在拉制罩16的截頭錐體前端21內的積聚。法蘭43和密封圈44的內徑大小視不同工具鑽頭的直徑大小而定，目的是使夾爪14自由移動。
本發明的優點在於，彈性材料覆蓋套的整體模製使鑽頭定中心膜狀物41、法蘭42、43以及密封圈(環)44可以通過一步操作形成，並且可以採用很少的部件。採用了金屬端罩17以後，在工具夾頭的前端就提供了一耐磨損的表面，從而克服了現有工具抓握罩或灰塵防護罩的主要缺點。
應予理解的是，雖然在這裡圖示和詳細描述了本發明的具體的實施例以說明本發明原理的應用，但本發明並不局限於此，而是還可以有其他種種變化形式的實施例，所有這些可能的變化形式都包括在下列的權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種用於夾頭內以夾持旋轉工具鑽頭的無鍵工具夾頭套筒，該夾頭包括夾頭套筒和一安裝在夾頭套筒內的無鍵夾頭機構，該夾頭套筒包括一具有外部和內部表面的管子，和一形成有若干從管的外部延伸至內部表面的小孔的部分；一模製在管的外表面上且至少延伸過諸小孔之一的彈性材料套；和一由至少延伸過諸小孔之一的彈性材料套製成並與其形成一體的法蘭。
2.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，其特徵在於，法蘭包括一緊貼管內表面的圓環。
3.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一具有一小孔的端罩，該端罩安裝在管上以避免模製在管外表面的彈性材料套的磨損或擦傷。
4.如權利要求3所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一越過端罩上小孔的鑽頭定中心膜狀物，該膜狀物並有一形成一個孔的部分，該鑽頭定中心膜狀物由延伸過至少諸小孔之一的彈性材料套形成並與之形成一體，使得當夾頭開合時，通過鑽頭定中心膜狀物上的孔的鑽頭恰好在無鍵夾頭機構內的正中心。
5.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一與管同軸的密封圈，該密封圈由延伸過至少諸小孔之一的彈性材料套形成並與之形成一體，密封圈與無鍵夾頭機構配合以避免灰塵或切屑在管或無鍵夾頭機構內積聚。
6.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，其特徵在於，該管包括一管狀部分和一與管狀部分形成一體的截頭錐體前端。
7.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，其特徵在於，管包括至少兩個不同直徑的階梯。
8.如權利要求6所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一具有一小孔的端罩，該端罩安裝在截頭錐體前端以避免模製在其上的彈性材料套擦傷或磨損。
9.如權利要求8所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一越過端罩上小孔的鑽頭定中心膜狀物，該模狀物具有一形成一孔的部分，鑽頭定中心膜狀物由通過至少一個小孔延伸的彈性材料套製成並與之形成一體，使得當夾頭開合時，通過鑽頭定位中心膜狀物上的孔的鑽頭恰好在無鍵夾頭機構的正中心。
10.如權利要求1所述的無鍵工具夾頭套筒，還進一步包括一與截頭錐體前端同軸的密封圈，該密封圈由通過至少一個小孔延伸的彈性材料套製成並與之形成一體，密封圈與無鍵夾頭機構配合以避免灰塵或切屑在管內或無鍵夾頭機構內積聚。
11.一種用於夾頭內以夾持旋轉工具鑽頭的無鍵工具夾頭套筒，該夾頭包括夾頭套筒和一安裝在夾頭套筒內的無鍵夾頭機構，該夾頭套筒包括一具有外部和內部表面的管子，和一形成有若干從管的外部延伸至內部表面的諸第一小孔的部分;一與管子形成一體並具有外部和內部表面的截頭錐體前端，和一形成有從截頭錐體前端的外部延伸至內部表面的諸第二小孔部分;一模製在管和截頭錐體前端外表面上且延伸過至少諸第一小孔之一和至少諸第二小孔之一的彈性材料套;一由延伸過至少管子的諸第一小孔之一的彈性材料套製成並與之形成一體的第一法蘭;一由延伸過至少一個截頭錐體前端的諸第二小孔之一的彈性材料套製成並與之形成一體的第二法蘭;一具有小孔的端罩，該端罩安裝在截頭錐體前端以避免模製在截頭錐體前端外表面的彈性材料套擦傷或磨損。一越過端罩上小孔的鑽頭定中心膜狀物，該膜狀物有一形成一孔的部分，該鑽頭定中心膜狀物由第二法蘭製成並與之形成一體，使得當夾頭開合時，通過鑽頭定中心膜狀物的孔的鑽頭恰好在無鍵夾頭機構的正中心;一與截頭錐體前端同軸的密封圈，該密封圈由第二法蘭製成並與之形成一體，密封圈與無鍵夾頭機構配合以避免灰塵或切屑在截頭錐體前端內或無鍵夾頭機構內積聚。
12.如權利要求11所述的無鍵工具夾頭套筒，其特徵在於，該管子包括至少兩個不同直徑的階梯。
全文摘要
一種用於旋轉工具的無鍵工具夾頭套筒，其特點在於它有與夾頭套筒模製成一體的彈性材料覆蓋套，以在夾頭開和合時利於操作者緊握。本發明的夾頭套筒還進一步提供一耐磨損的前端，並具有使鑽頭定中心及防灰塵的能力。
文檔編號B23B31/173GK1063250SQ9210033
公開日1992年8月5日 申請日期1992年1月18日 優先權日1991年1月18日
發明者羅伯特·O·赫夫, 瓦萊裡·歐文斯 申請人:耶各夾具技術股份有限公司