專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的工具夾緊裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種夾緊裝置，例如螺釘或螺母，用于將轉(zhuǎn)動(dòng)工具或固定物體，例如砂輪、圓形鋸片等夾緊到帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸上。
當(dāng)將轉(zhuǎn)動(dòng)的工具安裝到動(dòng)力工具的驅(qū)動(dòng)軸上時(shí)，常見(jiàn)的實(shí)際情況是在驅(qū)動(dòng)軸的末端制有法蘭和外螺紋并將轉(zhuǎn)動(dòng)工具套裝在這一外螺紋上。帶有內(nèi)螺紋的夾緊螺母旋到帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸上，將工具夾持在法蘭上。通常需要諸如扳手等夾緊工具以將夾緊螺母緊固在驅(qū)動(dòng)軸上，并且還能釋放夾緊螺母以便更換工具。
象上面所描述的那樣采用諸如扳手等外部工具緊固夾緊螺母的缺點(diǎn)是動(dòng)力工具的對(duì)中性可能失衡并且其工作性能可能變差。另外，在很多場(chǎng)合下，即使可能，那種根據(jù)動(dòng)力工具的實(shí)際工作情況，將扳手或其它緊固裝置裝配到夾緊螺母上的操作也是很麻煩的。因此，如果夾緊螺母能夠僅用手工旋轉(zhuǎn)安裝，則工作性能和效率都能大幅提高。
但是，當(dāng)以手工操作使螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸和夾緊螺母的螺紋部分存在摩擦阻力，所以?shī)A緊力會(huì)有所損失，產(chǎn)生如下的困難，即僅靠手工操作不可能形成足夠的夾緊力。另外，也有這種可能，即如果向左的轉(zhuǎn)動(dòng)未經(jīng)檢查，則轉(zhuǎn)動(dòng)工具施加給夾緊螺母的夾緊推力會(huì)使夾緊螺釘過(guò)度夾緊，到達(dá)不能以手工操作拆下夾緊螺母的程度。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的夾緊裝置，它能夠增加或提高手動(dòng)夾緊力，同時(shí)也能夠檢查或限制該裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)工具的工作推力作用下而形成的過(guò)度夾緊狀態(tài)，使得該夾緊裝置能夠很容易地通過(guò)手工操作拆下。
發(fā)明目的和簡(jiǎn)要因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種將轉(zhuǎn)動(dòng)工具或固定物體夾緊到帶螺紋的軸上的改進(jìn)的夾緊裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有扭矩增強(qiáng)特性的夾緊裝置，其中能以手工操作施加足夠的夾緊力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種夾緊裝置，它能夠檢查或限制從轉(zhuǎn)動(dòng)工具施加給夾緊螺釘?shù)姆聪蛲屏χ?，使得夾緊螺釘能夠以手工操作很容易地從帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸上拆下。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文中分別陳述，或者能夠從描述內(nèi)容中顯現(xiàn)出來(lái)，或者能夠從本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明目的和意圖，提供了一種夾緊裝置，例如螺母或者螺釘，用于將轉(zhuǎn)動(dòng)工具，例如鋸片或砂輪等夾持到帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸上，例如動(dòng)力工具驅(qū)動(dòng)軸上。夾緊裝置還可以用于將物體夾持到軸上的任何場(chǎng)合，而不管該物體是轉(zhuǎn)動(dòng)的或者是固定的。
該夾持裝置包括一個(gè)主體元件，它具有螺紋表面或元件，用于與動(dòng)力工具的驅(qū)動(dòng)軸以螺紋嚙合方式結(jié)合。在主體元件上制有一個(gè)環(huán)形圈，它包括一個(gè)帶有至少一個(gè)彎曲軸承面、最好是兩個(gè)同心的彎曲軸承面或其上形成有座圈的內(nèi)部軸向表面。這些彎曲面可以大致呈圓形并從最低部分向最高部分彎曲。最好是這些彎曲面繞其整個(gè)圓周逐漸彎曲，使最高彎曲部分基本上鄰近最低彎曲部分。
一個(gè)工作圈可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主體元件上，并且構(gòu)造成能夠承受一外部施加的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的形式。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)套管元件或者類(lèi)似的裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地固裝(例如通過(guò)壓配方式)在工作圈的外部圓周面上。該套管元件形成了用于手工旋轉(zhuǎn)工作圈的握持表面。該工作圈還包括一個(gè)第一軸向面，該面設(shè)置在環(huán)形圈的內(nèi)部軸向面的對(duì)面。該第一軸向面上具有匹配數(shù)目的彎曲軸承面，所述軸承面與環(huán)形圈的彎曲軸承面相對(duì)。工作圈還包括一個(gè)第二軸向面，其上至少具有一個(gè)軸承面。這一軸承面基本上是平的或者不彎曲的。
夾緊裝置還包括一個(gè)法蘭元件，它具有與工作圈第二軸向面相對(duì)的內(nèi)部軸向面。法蘭元件還具有外部軸向面，其構(gòu)成用于通過(guò)將工具按壓在驅(qū)動(dòng)軸上的法蘭上，從而相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸壓靠和夾持轉(zhuǎn)動(dòng)工具或其它物體，例如砂輪或鋸片，就象已有技術(shù)中所公知的那樣。夾緊裝置的法蘭元件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主體元件上，并且也能夠相對(duì)于主體元件沿軸向在有限范圍內(nèi)移動(dòng)。
軸承裝置，例如多個(gè)軸承滾珠，設(shè)置在彎曲的軸承面之間。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，軸承裝置包括滾珠并且軸承面包括設(shè)置在環(huán)形圈和工作圈上的彎曲滾珠座圈。最好是提供連續(xù)的一列所述軸承滾珠。另外，在相互面對(duì)的工作圈的軸承面和法蘭元件內(nèi)部軸向面之間設(shè)置有多個(gè)軸承滾珠或者類(lèi)似的軸承裝置。
根據(jù)這種獨(dú)特設(shè)計(jì)，工作圈可以從靜止或非夾緊位置手動(dòng)移動(dòng)到夾緊位置，在所述非夾緊位置上，環(huán)形圈和工作圈上的彎曲滾珠座圈的最低部分相對(duì)或者對(duì)齊，而在所述夾緊位置上，彎曲滾珠座圈的最高部分相對(duì)和對(duì)齊，從而使法蘭元件沿軸向向外受力。也就是說(shuō)，隨著最高彎曲部分逐漸對(duì)齊，工作圈沿軸向受力而遠(yuǎn)離環(huán)形圈。這一動(dòng)作會(huì)隨之使得法蘭元件也沿軸向向外移動(dòng)以便夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)工具。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，工作圈偏壓向靜止或非夾緊位置。例如，諸如彈簧等彈性元件能夠可操作地設(shè)置在工作圈和環(huán)形圈元件之間，以將工作圈壓向彎曲面的最低部分相互面對(duì)的那一位置。因此，當(dāng)夾緊裝置從動(dòng)力工具的驅(qū)動(dòng)軸上拆下時(shí)，工作圈將自動(dòng)地使夾緊裝置返回到其非夾緊或靜止位置。在該實(shí)施例中，工作圈可以包括一個(gè)止擋或其它徑向延伸元件，該元件與彈簧的一端連接，而彈簧的另一端與環(huán)形圈元件上的擋塊連接。
操作時(shí)，夾緊裝置最初位于其非夾緊或靜止位置，并作為一個(gè)單獨(dú)的整體元件旋入主軸的驅(qū)動(dòng)軸，因?yàn)楦髟g存在內(nèi)部摩擦負(fù)載。最終，法蘭元件與轉(zhuǎn)動(dòng)工具接觸，并且法蘭元件和轉(zhuǎn)動(dòng)工具之間的摩擦力將克服該裝置的內(nèi)部摩擦負(fù)載。在這一方面，主體元件將不會(huì)進(jìn)一步旋入驅(qū)動(dòng)軸，并且繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)工作圈元件會(huì)使夾緊裝置移動(dòng)到其夾緊位置，即工作圈上的彎曲面的最高部分將向著環(huán)形圈上的最高彎曲部分轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)這種運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，工作圈沿軸向移動(dòng)遠(yuǎn)離環(huán)形圈并且還相對(duì)于法蘭元件轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，工作圈沿軸向向外對(duì)法蘭元件施力，增加了夾緊裝置抵壓轉(zhuǎn)動(dòng)工具的夾緊力，而不必使主體元件繼續(xù)在驅(qū)動(dòng)軸上旋進(jìn)。理論上講，由法蘭元件施加的最大夾緊力發(fā)生在彎曲面的兩個(gè)最高部分精確相對(duì)的時(shí)候。但是，應(yīng)該理解到，“夾緊位置”可以發(fā)生在最低彎曲部分和最高彎曲部分之間的任何位置。也就是說(shuō)，為獲得足夠的夾緊力工作圈不必轉(zhuǎn)動(dòng)到其最大程度。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，借助夾緊狀態(tài)下的各元件的內(nèi)部摩擦負(fù)載，工作圈可保持在其夾緊后的可轉(zhuǎn)動(dòng)位置，并且無(wú)需額外的可轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊裝置。在夾緊狀態(tài)，內(nèi)部摩擦負(fù)載足以防止彈性元件或彈簧使工作圈返回到其非夾緊位置。但是，在本發(fā)明的范圍和精神下，本發(fā)明還可包括用于工作圈的附加旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置或機(jī)構(gòu)。
手動(dòng)釋放該裝置是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的過(guò)程。操作者僅需簡(jiǎn)單地抓住套管元件并向釋放方向轉(zhuǎn)動(dòng)工作圈。這一動(dòng)作會(huì)使最低彎曲部分移動(dòng)對(duì)齊，并從而使法蘭元件沿軸向運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)工具表面。在這一方面，手動(dòng)操作時(shí)僅需克服主體元件和驅(qū)動(dòng)軸之間的摩擦阻力。主體元件上的螺紋螺距可以選擇成使拆卸操作相對(duì)容易進(jìn)行的尺寸。另外，彈簧的偏壓作用也幫助了所述拆卸操作，使工作圈返回其非夾緊位置。
附圖簡(jiǎn)短說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的立體圖，顯示了一個(gè)夾緊螺母；圖2是圖1所示夾緊螺母沿指示線(xiàn)剖開(kāi)的截面圖；圖3是夾緊螺母的另一截面圖，顯示了其夾持或夾緊位置；圖4是將轉(zhuǎn)動(dòng)工具夾持到驅(qū)動(dòng)軸上的夾緊螺母的截面工作圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的主體元件的內(nèi)部表面的軸向視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明所述的主體元件、工作圈和法蘭元件的部分順排元件視圖，特別顯示了傾斜或彎曲的滾珠座圈或表面；圖7是夾緊螺母的另一順排元件視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明所述的夾緊螺母的局部立體剖視圖。
最佳實(shí)施例詳述現(xiàn)在參照本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中顯示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)例子。文中所提供的每個(gè)例子都是用于解釋本發(fā)明的，并不是對(duì)本發(fā)明的限制。例如，作為某一實(shí)施例的一部分進(jìn)行描述或顯示的特征可用于另一實(shí)施例，以進(jìn)一步產(chǎn)生另一個(gè)實(shí)施例。應(yīng)該想到這里描述的內(nèi)容包括改進(jìn)和變形，它們都落在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明所述的夾緊裝置顯示在附圖中，它作為一個(gè)用于相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸夾持一轉(zhuǎn)動(dòng)工具的夾緊螺母。例如，參見(jiàn)圖4，夾緊裝置10顯示在圖中，它作為一個(gè)螺母旋在一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸14的螺紋部分15上。螺母10夾持著一轉(zhuǎn)動(dòng)工具12，例如一個(gè)砂輪，使之抵靠在軸14上的臺(tái)階或法蘭元件17上，這就象在已有技術(shù)中所公知的那樣。
但是，應(yīng)該注意到，本發(fā)明的夾緊裝置并不局限于夾緊螺母。本發(fā)明也可以用作夾緊螺栓或螺釘，其中該裝置包括一個(gè)外螺紋元件，該元件能夠旋入一個(gè)內(nèi)螺紋元件中。為了便于說(shuō)明和表示，這里的夾緊裝置表示和描述為一個(gè)夾緊螺母。應(yīng)該理解到，本發(fā)明的夾緊裝置并不限于夾持轉(zhuǎn)動(dòng)工具，而可以用于夾緊要保持在軸上的物體，包括固定物體，的任何應(yīng)用場(chǎng)合。
夾緊裝置10包括一個(gè)主體元件，通常指16，該主體元件具有與帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸14相嚙合的螺紋面。如上所述，在圖示實(shí)施例中，主體元件的帶螺紋表面由帶螺紋的內(nèi)部圓周面18形成，這樣裝置10就基本上是一個(gè)夾緊螺母裝置。
在主體元件16的一端制有環(huán)形圈20。主體元件16還包括一個(gè)螺紋桿部分21，該部分21確定了內(nèi)部圓周螺紋表面18。如圖所示，環(huán)形圈20最好制成主體元件16上的一個(gè)整體部件。作為另一種替換形式，環(huán)形圈20可以包括一個(gè)能夠旋轉(zhuǎn)地固定在主體元件16上的單獨(dú)元件。環(huán)形圈20包括一個(gè)內(nèi)部軸向面22。軸向面22具有至少一個(gè)彎曲軸承面，最好是在其上形成兩個(gè)彎曲軸承面24’和24”。彎曲面24’可作為外部的圓周滾珠座圈，而彎曲面24”可作為內(nèi)部的圓周滾珠座圈。彎曲面24’和24”可單獨(dú)形成。下面將詳細(xì)描述彎曲面或滾珠座圈的特定結(jié)構(gòu)。
夾緊裝置10還包括一個(gè)工作圈26，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主體元件16上，例如可繞桿部分21轉(zhuǎn)動(dòng)。工作圈26構(gòu)造成可承受外部施加的夾緊力或扭矩的型式，所述夾緊力或扭矩通常如圖3中的箭頭所示。這一從外部施加的力可以在該裝置的夾緊方向上手動(dòng)施加。因此，工作圈26還帶有可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在其上的套管元件50。例如，套管元件50可以壓配在工作圈26上，或者可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在其上。套管元件50還可以包括一個(gè)夾緊增強(qiáng)表面52，例如縱長(zhǎng)的凸棱，以增強(qiáng)手動(dòng)夾緊和釋放操作的效果。
工作圈26還包括一個(gè)第一軸向面28，該面正對(duì)著環(huán)形圈20的內(nèi)部軸向面22。該軸向面28還包括至少一個(gè)彎曲的軸承面，最好是兩個(gè)同心的彎曲軸承面30’和30”，這兩個(gè)面正對(duì)彎曲的軸承面24’和24”。如圖中所詳細(xì)表示的那樣，有一個(gè)軸承裝置，例如軸承滾珠44，設(shè)置在軸向面28和22的相對(duì)彎曲軸承面之間。工作圈26還包括一個(gè)第二或相對(duì)的軸向面32，它具有相對(duì)平的或不彎曲的軸承面34。面34可包括一個(gè)在軸向面32上形成的環(huán)形槽或滾珠座圈。
在圖示裝置10的最佳實(shí)施例中，軸承裝置包括連續(xù)的滾珠44，彎曲的軸承面形成了彎曲的圓形滾珠座圈。但是，應(yīng)該注意到，在這里也可以采用任何型式的普通軸承裝置和各軸承面。例如，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，軸承裝置可以是一種軸承墊圈或環(huán)，或者甚至是一種施加到相對(duì)的彎曲軸承表面上的涂層。
夾緊裝置10還包括一個(gè)法蘭元件36，如圖4所示，法蘭元件具有一個(gè)用于按壓轉(zhuǎn)動(dòng)工具12以在裝置10的夾緊條件下將工具12相對(duì)于主軸14保持定位的外部軸向面40。法蘭元件36還具有正對(duì)工作圈26的軸向面32的內(nèi)部軸向面38。在法蘭元件36和工作圈26之間設(shè)置了附加軸承裝置或滾珠44。在這里，法蘭元件36的軸向面38上還可以包括一個(gè)平的或不彎曲的軸承面或槽41，該軸承面與工作圈26上形成的不彎曲的面34相對(duì)。在相對(duì)的不彎曲表面之間設(shè)置有多個(gè)可運(yùn)動(dòng)的滾珠44。
象下面將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的那樣，裝置10可從圖2所示的靜止或非夾緊位置轉(zhuǎn)動(dòng)到圖3和4所示的夾緊或夾持位置。因此，裝置10還可以包括一個(gè)偏壓元件，例如彈簧58，將工作圈26偏壓到非夾緊的位置。彈簧58可位于主體元件16的臺(tái)階或凹槽67內(nèi)，并處于螺紋桿部分21和環(huán)形圈20之間，如圖7和8所特別表示的那樣，彈簧58在軸向由保持夾66夾持。彈簧58的一端連接到臺(tái)階67上的停止銷(xiāo)62上。如圖8所特別表示的那樣，彈簧58的另一端抵靠在驅(qū)動(dòng)止擋66上，所示驅(qū)動(dòng)止擋從工作圈26沿徑向向內(nèi)延伸。這樣，在非夾緊或靜止位置，如圖8所示，彈簧58可轉(zhuǎn)動(dòng)地偏壓工作圈26，使得驅(qū)動(dòng)止擋66抵靠在停止銷(xiāo)62上。
下面將參考圖5至7對(duì)環(huán)形圈20和工作圈26的相對(duì)彎曲軸承面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
特別參見(jiàn)圖5，外部圓周彎曲軸承面24’在箭頭所示的方向上從低點(diǎn)L’到高點(diǎn)H’逐漸彎曲。參見(jiàn)圖6，線(xiàn)25的傾斜度表示了傾斜程度。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，表面通常會(huì)在大約0.010到0.020英寸的范圍內(nèi)彎曲。最好是這些表面圍繞其圓周逐漸并且連續(xù)地彎曲，使得高點(diǎn)H’緊鄰低點(diǎn)L’。在最佳實(shí)施例中，還提供了同心彎曲軸承面，使工作圈26和法蘭元件36在垂直于軸54的平面內(nèi)沿軸向移動(dòng)。在這一方面，如圖5和6所示，內(nèi)部同心面24”同樣地從低點(diǎn)L”向高點(diǎn)H”彎曲。內(nèi)部彎曲面24”與外部彎曲面24’具有相同的彎曲度。如圖5所詳細(xì)表示的那樣，相對(duì)于裝置10的縱向軸線(xiàn)54來(lái)說(shuō)，內(nèi)部彎曲面24”的高點(diǎn)H”沿徑向直接正對(duì)外部彎曲面24’的高點(diǎn)H’。
如圖6所示，與表面24’和24”分別相對(duì)的彎曲面30’和30”同樣從低點(diǎn)向高點(diǎn)彎曲。在外部彎曲面30’的高點(diǎn)H’和低點(diǎn)L’之間的虛線(xiàn)33的傾斜度表示了表面內(nèi)的彎曲程度。類(lèi)似地，虛線(xiàn)39的傾斜度表示了內(nèi)部彎曲面30”的彎曲程度。
如上所述，法蘭元件36中形成的彎曲面41和工作圈26中形成的表面34是平的或者說(shuō)是圍繞其圓周不彎曲的。因此，如圖6所示，虛線(xiàn)37和35均不傾斜。
在圖2所示的裝置10的非夾緊或靜止位置上，工作圈26可轉(zhuǎn)動(dòng)地偏壓著，使每個(gè)彎曲表面內(nèi)的低點(diǎn)L’和L”相對(duì)或者對(duì)齊。因此，參見(jiàn)圖2，在這個(gè)位置上，環(huán)形圈20和工作圈26之間的空間51最小。法蘭元件36也可以相對(duì)于主體元件16的桿部分21沿軸線(xiàn)移動(dòng)直至保持環(huán)64處。在裝置10的非夾緊或靜止位置上，法蘭元件36和保持環(huán)64之間的空間23處于最大狀態(tài)。
特別參見(jiàn)圖4，裝置10最初作為一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)安裝在驅(qū)動(dòng)軸14上。也就是說(shuō)，操作者可以用手抓住套管元件50并將整個(gè)裝置10旋轉(zhuǎn)到軸14上。最終，法蘭元件16的表面40將抵壓在工具12上，并且法蘭元件36和工具12之間摩擦負(fù)載將超過(guò)元件之間的內(nèi)部摩擦負(fù)載以及彈簧58的彈力。在這一方面，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)套管50會(huì)使工作圈26相對(duì)于主體元件16和法蘭元件36轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)該理解到，一旦工作圈26開(kāi)始相對(duì)于主體元件16轉(zhuǎn)動(dòng)，主體元件16將不會(huì)在驅(qū)動(dòng)軸上進(jìn)一步旋入。如圖3和4所示，在夾緊位置上，主體元件16的后部軸向表面69最好不與工具12接觸，使得在裝置后續(xù)的釋放過(guò)程中，主體元件16和工具12之間基本上沒(méi)有摩擦力需要克服，這將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
在夾緊方向上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)套管50和工作圈26，一旦法蘭元件36的表面40與工具12接觸，上述旋轉(zhuǎn)操作會(huì)使得彎曲面30’和30”的較高部分H’和H”向著彎曲面24’和24”的較高部分H’和H”轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)彎曲面的高點(diǎn)旋轉(zhuǎn)相互靠近時(shí)，工作圈26受力沿軸向遠(yuǎn)離環(huán)形圈20，并且元件之間的距離51接近最大值，如圖3所示。當(dāng)工作圈26沿軸向遠(yuǎn)離環(huán)形圈20移動(dòng)時(shí)，法蘭36受力沿軸向向外移動(dòng)并抵壓工具12以向工具施加最終的夾緊力。保持環(huán)64能夠保證法蘭36不會(huì)從主體元件16上被推下。
應(yīng)該理解到，至少在圖示實(shí)施例中，套管50和工作圈26應(yīng)在夾緊方向上克服彈簧58的彈力而旋轉(zhuǎn)，直到驅(qū)動(dòng)止擋66將彈簧58完全壓縮并使之抵靠在停止銷(xiāo)62上。彈簧58、銷(xiāo)62和驅(qū)動(dòng)止擋66能防止工作圈26旋轉(zhuǎn)整個(gè)360°，從而防止較高部分H’和H”通過(guò)相對(duì)的較高部分，因?yàn)檫@會(huì)使該裝置處于非夾緊的位置。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在彎曲面以大約0.016英寸的坡度彎曲的一個(gè)實(shí)施例中，工作圈經(jīng)過(guò)大約100°的弧度的旋轉(zhuǎn)，就足以對(duì)鋼制工具，例如鋸片，產(chǎn)生大約2500磅的夾緊力以及大約30英寸/磅的輸入扭矩。因此，應(yīng)該理解到，裝置10的“夾緊”位置可以產(chǎn)生于從非夾緊位置到理論上的最大夾緊位置之間的任一位置，在上述最大夾緊位置上，較高的彎曲部分相互直接面對(duì)。
在本發(fā)明圖示的實(shí)施例中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)元件的內(nèi)部摩擦負(fù)載足以保持工作圈26處于其夾緊位置而不需附加的旋轉(zhuǎn)鎖定裝置。也就是說(shuō)，偏壓彈簧58或施加給該裝置的工作振動(dòng)，不會(huì)使工作圈26旋轉(zhuǎn)返回非夾緊位置從而釋放夾緊裝置10。但是，應(yīng)該理解到，在本發(fā)明的范圍和精神下，也可包括附加的旋轉(zhuǎn)鎖定裝置，例如棘輪彈簧或類(lèi)似機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置10也能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地拆下或旋轉(zhuǎn)到其非夾緊位置。為了釋放或拆下裝置10，操作者可以抓住套管50并在釋放方向上轉(zhuǎn)動(dòng)套管和工作圈26。彈簧58的偏壓力會(huì)幫助進(jìn)行這一動(dòng)作。當(dāng)工作圈26在彈簧58的幫助下向釋放或非夾緊位置移動(dòng)時(shí)，對(duì)置的多個(gè)彎曲面的較低部分會(huì)排成直線(xiàn)，使法蘭36沿軸向遠(yuǎn)離工具12。一旦發(fā)生這種情況，法蘭36和工具12之間的旋轉(zhuǎn)摩擦負(fù)載會(huì)減小，裝置10就可以作為一個(gè)整體元件從軸14上旋下。由于主體元件16的軸向面69并不與工具12旋轉(zhuǎn)摩擦接觸，所以需克服的旋轉(zhuǎn)摩擦力僅僅是在驅(qū)動(dòng)軸14和主體元件16的螺紋15之間存在的旋轉(zhuǎn)摩擦力。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該理解到，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本發(fā)明可以作出多種改進(jìn)和變形。例如，彎曲的滾珠座圈或表面并不絕對(duì)需要從低點(diǎn)到高點(diǎn)連續(xù)彎曲。另外，滾珠座圈也并不絕對(duì)需要在整個(gè)圓周上彎曲。而且，也可以采用不是滾珠44的軸承裝置。例如，輥?zhàn)虞S承也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種輥?zhàn)虞S承可在相對(duì)的彎曲面上滾動(dòng)。因此，也不一定要象圓形滾珠槽那樣確定相對(duì)的彎曲面。另外，可以采用軸承墊圈或環(huán)，或者在彎曲表面上采用潤(rùn)滑涂層作為軸承裝置。對(duì)于各元件的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，可以作出多種附加的改進(jìn)和變形。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明覆蓋了落入本發(fā)明所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的上述改進(jìn)和變化型式。
權(quán)利要求
1.一種夾緊裝置，用于將轉(zhuǎn)動(dòng)或固定物體夾持到帶螺紋的軸上，所述夾緊裝置包括一個(gè)主體元件，它具有內(nèi)圓周螺紋表面，用于與帶螺紋的驅(qū)動(dòng)軸嚙合；一個(gè)在主體元件上制有的環(huán)形圈，所述環(huán)形圈包括一個(gè)內(nèi)部軸向表面，該表面上帶有至少一個(gè)彎曲軸承面；一個(gè)工作圈，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主體元件上，并且構(gòu)造成能夠承受一外部施加的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的形式，所述工作圈還包括一個(gè)第一軸向面，該面正對(duì)環(huán)形圈的內(nèi)部軸向面，所述第一軸向面上具有至少一個(gè)彎曲軸承面，所述軸承面與所述環(huán)形圈的內(nèi)部軸向面上的所述彎曲軸承面相對(duì)；所述工作圈還包括一個(gè)第二軸向面，其上至少具有一個(gè)軸承面；一個(gè)法蘭元件，它具有一個(gè)與所述工作圈第二軸向面相對(duì)的內(nèi)部軸向面和一個(gè)外部軸向面，該面的構(gòu)成用于將轉(zhuǎn)動(dòng)工具按壓并夾緊在驅(qū)動(dòng)軸上，所述法蘭元件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主體元件上，并且能夠相對(duì)于主體元件沿軸向移動(dòng)；一個(gè)設(shè)置在所述環(huán)形圈和工作圈的所述彎曲軸承面之間的軸承裝置，和一個(gè)設(shè)置在所述工作圈和所述法蘭元件內(nèi)部軸向面之間的軸承裝置；其中，所述工作圈能從非夾緊位置手動(dòng)移動(dòng)到夾緊位置，在所述非夾緊位置上，所述彎曲軸承面的最低部分相互面對(duì)對(duì)齊，在所述夾緊位置上，所述彎曲軸承面的最高部分相互面對(duì)對(duì)齊，使法蘭元件沿軸向向外移動(dòng)而抵壓要被夾持的物體，而不需要將所述主體元件繼續(xù)在驅(qū)動(dòng)軸上旋進(jìn)。
2.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其中所述環(huán)形圈與所述主體元件制成一體。
3.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)與所述工作圈轉(zhuǎn)動(dòng)相連的套管元件，所述套管元件包括一個(gè)外部圓周握持表面。
4.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其中所述彎曲軸承面大致是圓形的，并沿大致整個(gè)圓周從所述最低部分到所述最高部分逐漸彎曲。
5.如權(quán)利要求4所述的夾緊裝置，其中所述彎曲軸承面從所述最低部分到所述最高部分大致在約0.010到0.060英寸的范圍內(nèi)彎曲。
6.如權(quán)利要求4所述的夾緊裝置，其中還包括至少兩個(gè)同心的所述彎曲軸承面，所述軸承面制在所述工作圈和所述環(huán)形圈上，它們相對(duì)于所述夾緊裝置的縱向軸線(xiàn)沿徑向相對(duì)設(shè)置，使所述工作圈相對(duì)于所述環(huán)形圈元件在垂直于所述縱向軸線(xiàn)的平面內(nèi)沿軸向移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的夾緊裝置，其中所述工作圈第二軸向面的軸承面基本上是平的。
8.如權(quán)利要求7所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)位于所述法蘭元件內(nèi)部軸向面上的大致平的軸承面，所述軸向面與工作圈第二軸向面的軸承面相對(duì)。
9.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其中所述工作圈被偏壓向所述非夾緊位置。
10.如權(quán)利要求9所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)可操作地設(shè)置在所述工作圈和所述環(huán)形圈元件之間的彈性元件。
11.如權(quán)利要求10所述的夾緊裝置，其中所述彈性元件包括一個(gè)可壓縮的彈簧，所述工作元件還包括一個(gè)沿徑向延伸的驅(qū)動(dòng)止擋，它與所述彈簧的一端相連，所述環(huán)形圈元件包括一個(gè)與所述彈簧另一端相連的擋塊。
12.一種夾緊裝置，用于將轉(zhuǎn)動(dòng)或固定物體夾持到動(dòng)力工具或機(jī)器的帶螺紋的軸上，所述夾緊裝置包括一個(gè)具有與所述驅(qū)動(dòng)軸螺紋嚙合的螺紋部分的主體元件，和一個(gè)制在所述軸一端的環(huán)形圈，所述軸部分構(gòu)造成與螺紋軸以螺紋嚙合的形式；至少兩個(gè)位于所述環(huán)形圈的內(nèi)部軸向面上的圓周彎曲面，所述彎曲面包括一個(gè)高彎曲部分，這些彎曲面沿徑向相對(duì)于穿過(guò)所述主體元件的縱向軸線(xiàn)相互面對(duì)；一個(gè)工作圈，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主體元件上，并且構(gòu)造成能夠承受一外部施加的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的形式，所述工作圈還包括一個(gè)第一軸向面，該面上具有正對(duì)所述環(huán)形圈彎曲面的圓周彎曲面，其中所述工作圈能從釋放位置轉(zhuǎn)動(dòng)到夾緊位置，在所述釋放位置上，所述工作圈上的低彎曲部分沿軸向與所述環(huán)形圈上的低彎曲部分相對(duì)，在所述夾緊位置上，所述工作圈上的高彎曲部分沿軸向與所述環(huán)形圈上的高彎曲部分相對(duì)對(duì)齊；一個(gè)法蘭元件，它具有一個(gè)與所述工作圈第二軸向面相對(duì)的內(nèi)部軸向面，其中所述工作圈可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述法蘭元件和所述主體元件的所述環(huán)形圈之間，當(dāng)所述工作圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述法蘭元件能夠相對(duì)于所述軸沿軸向移動(dòng)；和一個(gè)設(shè)置在所述環(huán)形圈和工作圈之間的軸承，使得所述工作圈在所述釋放位置和所述夾緊位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的夾緊裝置，其中所述彎曲面包括單獨(dú)的同心槽，并且所述軸承元件包括保持在所述槽中的輥?zhàn)印?br>
14.如權(quán)利要求13所述的夾緊裝置，其中所述槽形成了整個(gè)的圓形槽。
15.如權(quán)利要求14所述的夾緊裝置，其中所述槽在夾緊方向上從低的部分向所述高的彎曲部分逐漸彎曲。
16.如權(quán)利要求15所述的夾緊裝置，其中所述槽從所述低的部分到所述高的部分大致在約0.010到0.060英寸的范圍內(nèi)逐漸彎曲。
17.如權(quán)利要求12所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)彈簧裝置，它將所述工作圈偏壓到所述釋放位置。
18.如權(quán)利要求17所述的夾緊裝置，其中所述工作圈包括一個(gè)與所述彈簧裝置一端連接的止擋，并且所述環(huán)形圈上還具有一個(gè)與所述彈簧裝置的另一端連接的擋塊。
19.如權(quán)利要求12所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)制在所述工作圈的外部圓周表面上的握持表面。
20.如權(quán)利要求19所述的夾緊裝置，其中還包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述工作圈上的套管元件，所述握持表面位于所述套管元件上。
全文摘要
一種用于將轉(zhuǎn)動(dòng)裝置工具(12)夾持到帶螺紋的軸(14)上的夾緊裝置(10),包括一個(gè)具有環(huán)形圈(20)的主體元件(16)。環(huán)形圈(20)具有至少兩個(gè)設(shè)置在其內(nèi)部軸向面上的同心彎曲軸承面。一個(gè)工作圈(26)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主體元件(16)上,并具有軸向面,該軸向面上帶有與環(huán)形圈(20)上的軸承面相對(duì)的同心彎曲軸承面。工作圈(26)具有第二軸向面,該面上具有至少一個(gè)不彎曲的軸承面。一個(gè)法蘭元件(36)具有與工作圈第二軸向面相對(duì)的內(nèi)部軸向面。在沿夾緊方向手動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作圈(26)時(shí),法蘭元件(36)可相對(duì)于主體元件(16)沿軸向移動(dòng),并相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸(15)壓靠和夾持轉(zhuǎn)動(dòng)工具(12)。
文檔編號(hào)F16B37/00GK1254402SQ98804669
公開(kāi)日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1998年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月30日
發(fā)明者威廉·H·奧爾特曼, 羅伯特·A·格羅根 申請(qǐng)人:動(dòng)力工具霍德?tīng)査构?