[发明专利]非撞击型无键夹头

说明书

本发明涉及手钻、电钻或气动钻的钻头夹头。更特别地涉及一种无键型夹头，通过手动或电动机驱动可夹紧或放松。

手动、电动或气动工具驱动器已是人们所熟知的。尽管在这种驱动器中麻花钻是最常用的工具，但也可以是螺丝起子、螺母起子、三角凿刀、装配好的磨石以及其它切割或研磨工具。由于这些工具的柄部直径大小不同或工具柄具有多角形横截面，因此通常使用一个可在相当宽范围内调节的夹头。夹头可通过螺纹或楔形孔装在驱动工具上。

在此领域内已开发了很多种夹头。在最简单形式的夹头中，周向彼此隔开120°的三个夹爪限定在通过螺纹装在驱动杆上的锥形体上，这种锥形体相对于驱动杆沿一个方向旋转时，迫使夹爪夹紧圆柱形工具柄部，而反向旋转时则松开。如果用手旋转锥形体，则夹头可以是无键的。然而，在手动时直接施加的夹紧或松驰扭矩有限，现有技术中研制了一种所谓三爪齿轮夹头。这种设计通过在夹头体内采用导轨以较精确地控制夹爪和在夹爪上的齿的运动而克服了原设计中的基本问题，其中夹爪上的齿与安装在夹头体上的齿轮驱动螺母相啮合。齿轮通过另外的键上的小齿轮驱动，该另外的键可在夹头体内的轴承孔内转动。

三爪齿轮夹头是，或可以是一种可在工具上施加较大夹紧力的高质量精密工具。然而，在驱动器被驱动时，那另外的键在夹头内很容易错位或者无意中留在夹头中，从而有可能造成对人体的伤害。而且，夹紧和放松动作需两手操作且很费时。

为了克服这种键操作齿轮夹头的缺点，人们研制了种种无键夹头。这种无键夹头大致可分成两类：撞击型和非撞击型夹头。在撞击型夹头中，使用向螺母提供一系列撞击以夹紧或放松夹爪的装置。在非撞击型键的设计中，使用手动或机械装置当将一转矩加在夹头中的一个部件上使螺母相对于夹爪移动时限制夹头另一部件，该转矩的施加可以是手动操作，也可以由电动驱动器进行。一种撞击型无键夹头在授予McCarthy的美国专利4,840,387中有所揭示，并且在该专利引用的现有技术中描述了撞击型和非撞击型无键夹头。

本发明提供的是一种非撞击型无键夹头。本发明采用一种置于螺母和主体之间的抗摩擦轴承以减小机构中的摩擦损失从而增大有效的夹紧转矩。轴承止推环与主体件分开制造然后压配在主体件上，以增加主体的有效直径而降低加工要求。夹头的主要承载部件，如夹爪、主体、轴承和轴承座圈由金属制成，而前后套筒和相关的零件可由塑料制成以降低成本和便于定制夹头。本发明的另外一些特征包括一同时具有钻头夹紧和定位(定中)装置功能的前套筒弹性抓握罩，一限制夹紧转矩但可提供放松转矩的单向转矩限制离合器，和一所提供的放松转矩大于夹紧转矩的转矩限制离合器。根据本发明的工艺特征，相对于螺母啮合螺纹的三夹爪是相同的，且它们的啮合偏心可在夹头装配后通过研磨工艺来克服。

本发明进一步的目的和优点通过下列详细描述和附图将更为清楚，附图中：

图1为按照本发明的无键夹头的立体图；

图2为沿图12-2线部分剖开的纵向放大图；

图3为沿图23-3线剖开的横截面图；

图4为本发明另一种形式的部分剖视纵向放大图，其中包括一转矩限定机构和一钻头的夹紧定位(定中)装置；

图5为沿图45-5线剖开的横截面图，图中示出了转矩限定机构；

图5A-5G为另外几种形式的转矩限定机构的不完全横截面图；

图6A为图4中带齿的夹紧盘的平面图；

图6B为图6A中夹紧盘的边缘视图；

图6C为另一种形式的带有斜边的夹紧圆盘的部分剖视边缘视图；

图6D为一带有斜边的无齿夹紧装置的平面视图；

图6E为图6D中所示夹紧圆盘的部分剖视边缘视图；

图7为特别适用于手工操作的本发明另一种形式的部分剖开纵向放大图；

图8为沿图7中8-8线剖开的不完全视图，图中示出了离合器机构。

参见图1。图中示出了本发明的一夹头10。夹头10包括一前套筒件12，一可选择使用的后套筒件14，一主体件16和夹爪18。

图2更清楚地示出了该夹头，主体件16基本上为圆筒形，它包括一前端或前部20和一尾端或后部22。前端20最好在其外端部倒角。在主体件16的前端20内有一轴孔24。轴孔24比设计中夹头所配合使用的最大工具柄略大。主体件16的尾部22内有一螺纹孔26，该螺纹孔具有标准尺寸以与动力或手动(未示)的有螺纹的驱动轴(杆、柄)相配合。孔24、26在主体件16的中心部分连通。如需要，螺纹孔26可用具有与锥形驱动轴(杆、柄)相配的标准尺寸的锥形、无螺纹孔代替。