專利名稱：絲錐夾頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械夾頭，特別是一種與絲錐配用的夾頭。
在本技術(shù)領(lǐng)域中，人們都了解，傳統(tǒng)的絲錐需要較大的操作轉(zhuǎn)矩。因而，工具夾持裝置，諸如一絲錐夾頭，就必須把大轉(zhuǎn)矩傳遞給攻絲工具。絲錐本身具有一圓形柄部和一多邊形后端柄部。一般，多邊形部分具有方形外廓。在本技術(shù)領(lǐng)域中，已知一種剖分式鋼制絲錐夾頭，用于可靠地驅(qū)動一具有如上所述絲錐方柄的絲錐。賓夕法尼亞州拉特羅勃市的Kennametal公司(Kennametal，Inc.of Latrobe，Pennsylvania)制造并銷售這樣一種剖分式鋼制絲錐夾頭。不過，傳統(tǒng)的剖分式鋼制絲錐夾頭具有一顯著的缺點，即在需要通過夾頭把一種冷卻液導(dǎo)向絲錐的情況下不如密封夾頭那樣有效。由于在剖分式鋼制夾緊表面與對應(yīng)于絲錐方頭的絲錐方形部分的敞開側(cè)面之間的敞開空間，采用這種類型的剖分式鋼制絲錐夾頭就不能獲得有效的密封。在許多應(yīng)用場合下，非常需要通過夾頭和相關(guān)的工具卡持器把一種較高壓力的冷卻液導(dǎo)向絲錐的工作表面。所說的剖分式鋼制夾頭已經(jīng)證實在這種情況下是比較無效的。
雅各布斯卡盤制造公司(JacobsChuck Manufacturing Company)生產(chǎn)和銷售一種為人熟知的橡膠一撓性夾頭(Rubber-Flexcollet)，具有多個卡持就位并圍繞一共同軸線等距間隔的分別獨立的夾緊件。各夾緊件之間的間隙充填一種粘性彈性材料，諸如橡膠或某種橡膠組合物。Rubber-Flex夾頭在夾緊力度和密封作用兩方面超過傳統(tǒng)的剖分式鋼制夾頭的各項好處均為本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員所熟知。不過，由于絲錐夾頭所需轉(zhuǎn)矩較大，所以以前未曾想到利用Rubber-Flex作為絲錐夾頭。因而，在絲錐夾頭方面，Rubber-Flex夾頭的各項好處還未得到普遍認(rèn)可和賞識。
因而，本發(fā)明的一項主要目的是提供一種經(jīng)過改進的密封式絲錐夾頭。
本發(fā)明的另一項目的是把一種Rubber-Flex夾頭的各項好處結(jié)合于一種絲錐夾頭。
本發(fā)明的再一項目的是提供一種密封式夾頭，允許把較大壓力的冷卻液引向絲錐的工作表面。
本發(fā)明的又一項目的是提供一種具有可傳遞在攻絲操作中所需的大轉(zhuǎn)矩的能力的Rubber-Flex夾頭。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將部分?jǐn)⑹鲈谝韵抡f明之中，或者可以通過實施本發(fā)明而獲知。本發(fā)明的各項目的和優(yōu)點可以借助于在所附各項權(quán)利要求中所特別指出的各種手段和組合而實現(xiàn)和獲得。
按照本發(fā)明的各項目的，提供了一種工具機絲錐夾頭，通過與一夾頭卡持器的配接表面相接合而被驅(qū)動。在本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員對于采用夾頭卡持器來驅(qū)動一夾頭的作法是很了解的。此夾頭包括多個獨立的夾爪，各夾爪固定在圍繞一條穿過夾頭的縱向中心軸線沿縱向并等距地間隔開來的預(yù)定角度位置上。各夾爪具有平行于中心軸線的內(nèi)表面和多個夾爪借以形成用于接合夾頭卡持器配接表面的外表面的外表面。彈性材料設(shè)置在各夾爪之間，用于保持各夾爪處于預(yù)定的間隔關(guān)系之中。各夾爪內(nèi)表面還形成一第一內(nèi)直徑開孔，用于接納傳統(tǒng)絲錐的圓形柄部。各夾爪還形成一第二內(nèi)直徑開孔，與第一內(nèi)直徑開孔沿軸向?qū)χ?，用于接納方形絲錐柄部。這樣，各夾爪圍繞中心軸線以基本上90度的間隔沿周向設(shè)置。各夾爪內(nèi)表面還包括一臺肩部分，該臺肩部分沿徑向向內(nèi)延伸并形成第二內(nèi)直徑開孔。在第二內(nèi)直徑開孔處的各夾爪內(nèi)表面接合插進夾頭的方形柄部的各平坦側(cè)面。夾頭還包括一外直徑密封件，圍繞所述外表面沿周向設(shè)置并在周向上沿徑向向外延伸而超出各夾爪的外表面。夾頭還包括一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件，沿周向設(shè)置在第一內(nèi)直徑開孔里面并在周向上沿徑向向內(nèi)延伸而超出各夾爪內(nèi)表面之外。
在本發(fā)明的一項最佳實施例中，夾頭包括至少四個夾爪，各夾爪以90°間隔設(shè)置。在一另外的最佳實施例中，各對夾爪以90度間隔設(shè)置。
最好是，連續(xù)的內(nèi)直徑密封件與彈性材料形成一體，而連續(xù)的外直徑密封件也與彈性材料形成一體，最好是，內(nèi)外直徑密封件都是雙唇式密封件并與彈性材料整體模制。
另外最好是，每一夾爪還包括至少一個貫穿它形成的穿孔。彈性材料穿過這些穿孔并形成穿過各夾爪的基本上同心的各彈性材料圓環(huán)。
夾頭還最好是包括各縱向槽道，形成在各夾爪之間的彈性材料上。這些縱向槽道形成了冷卻劑引入孔道，其中冷卻劑在夾頭里面被傳送直至內(nèi)直徑密封件。
在第二內(nèi)直徑開孔處的各夾爪內(nèi)表面的臺肩部分最好包括夾爪內(nèi)表面的一縱向段，其縱向平行于在第一內(nèi)直徑開孔處的夾爪內(nèi)表面。在此實施例中的臺肩部分由一夾爪脊形成，該脊沿經(jīng)向向內(nèi)并垂直于各內(nèi)表面延伸。
包括在說明書中合并構(gòu)成其一部分的各附圖表明本發(fā)明的各項實施例，并且與文字?jǐn)⑹鲆黄鹩靡越忉尡景l(fā)明的各項原理。


圖1是本發(fā)明絲錐夾頭的局部切除透視圖；圖2是示于圖1的夾頭沿著所示各直線切取的側(cè)視剖視圖；圖3是本夾頭的側(cè)剖透視圖，表明一絲錐插進到夾頭里面；以及圖4是本絲錐夾頭的端視圖，特別表明夾頭的各縱向槽道和第一與第二內(nèi)直徑開孔。
現(xiàn)在詳細(xì)說明本發(fā)明的各當(dāng)前最佳實施例，其一或多項范例示于各附圖之中。所提供的范例是為了說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。事實上，對于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員來說，顯而易見的是，可以對本發(fā)明作出各種各樣的修改和變更而不致偏離本發(fā)明的范圍和精神。比方說，作為一項實施例的一部分而圖示和敘述的各技術(shù)特征可以用在另一實施例上以生成又一項實施例。因而，期望的是，本發(fā)明概括了處在所附各項權(quán)利要求及其對等表述的范圍之中的這種修改和變更。各圖中零部件的編號在整個申請書中是一貫的，同樣的零部件在每一附圖中具有同樣的標(biāo)號。
具體參照圖1，它示出了一絲錐夾頭10。夾頭10包括多個夾爪18，相對于彼此和穿過夾頭的縱向中心線20(圖2)保持預(yù)定的間隔開的位置關(guān)系。各夾爪18借助于各夾爪之間的彈性材料28卡持就位。材料28還最好是延伸穿過各夾爪18上的各穿孔42，以便形成穿過各夾爪18的基本上同心的各彈性材料44的圓環(huán)。
夾頭10設(shè)計得用以卡持一傳統(tǒng)的具有一圓形柄部14和一方形柄部16的絲錐，如圖3所示。這種絲錐在本技術(shù)領(lǐng)域中是為人熟知的，為了當(dāng)前的闡述，不需要對此絲錐作詳細(xì)說明。各夾爪18圍繞縱向中心軸線20設(shè)置，以致各夾爪18的內(nèi)表面22形成一第一內(nèi)直徑開孔30，用于容納絲錐12的圓形柄部14。同樣，各夾爪內(nèi)表面22還形成了一第二內(nèi)直徑開孔32，與第一內(nèi)直徑開孔30沿軸向?qū)χ?，用于容納絲錐12的方形柄部16。為此，各夾爪18圍繞中心軸線20以基本上90度的間隔沿周向設(shè)置，如各圖中大致所示。因此，夾頭10包括至少四個夾爪18，并最好是包括以90度的間隔設(shè)置的幾對夾爪18，如各圖中具體所示。因而，各夾爪內(nèi)表面22接觸并卡緊第一內(nèi)直徑開孔30里面的絲錐12的圓形柄部14。在以90度的間隔使用幾對夾爪的實施例中，各夾爪18是彼此平行地設(shè)置的，以致各內(nèi)部表面22形成了一條抵靠絲錐柄部的基本上平直的或水平的接觸線，這在以下要比較充分地予以說明。
夾爪18包括一臺肩部分34，從第一內(nèi)直徑開孔30沿徑向向內(nèi)延伸。臺肩部分34基本上形成了第二內(nèi)直徑開孔32。因而，臺肩部分34沿徑向向內(nèi)延伸，以致在第二內(nèi)直徑開孔32里面的各爪刃18的內(nèi)表面將接觸并靠合絲錐12的多邊形或方形柄部的各平直側(cè)面。
臺肩部分34最好是由一形成在各爪刃18上的脊48形成。脊48垂直于各夾爪內(nèi)表面22延伸。在圖1和2中清楚可見，各爪刃18包括脊48后面的縱向延伸部分。這些縱向延伸部分基本上形成了第二內(nèi)直徑開孔32。因而，內(nèi)直徑開孔32包括至少一個爪刃，而最好是兩個平行的爪刃，以接觸絲錐12方形柄部16的每一側(cè)面。因而應(yīng)當(dāng)理解，在第一內(nèi)直徑開孔30里面的各爪刃18的內(nèi)部表面22設(shè)置在離開縱向中心線20的某一徑向距離處，以便接觸并卡緊在圓形柄部14的外周面上。絲錐12方形柄部16的各平直側(cè)面沿徑向處在圓形柄部14的外圓周以內(nèi)，因而，形成第二內(nèi)直徑開孔32的各爪刃的內(nèi)部表面22從形成第一內(nèi)直徑開孔30的各內(nèi)部表面沿徑向向內(nèi)延伸。最好是，第一和第二內(nèi)直徑開孔中的各內(nèi)直徑表面22是平行的。
為了把絲錐12插到夾頭10里面，操作工必須轉(zhuǎn)動絲錐，直到方形柄部16與第二內(nèi)直徑開孔32對正為正。
各夾爪18還包括一傾斜外露的外表面24，從而多個外表面24形成了一個基本上圓錐形的外表面26，與一夾頭卡持器(未畫出)的互補圓錐形接納曲面配接。
如各圖中大致畫出的那樣，在本發(fā)明的一項最佳實施例中，彈性材料28基本上與各夾爪18的外露表面24齊平。不過，這不必是本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的另一實施例中，彈性材料28可以作成為大致低于各夾爪18的外露表面24。在各爪刃18之間的彈性材料上還可以作出一些壓緊凹槽(未畫出)，使夾頭10在其相應(yīng)的配接夾頭卡持器里面受到較大的壓縮。各壓緊凹槽是否需要取決于各個夾爪18之間的彈性材料的彈性和/或體積。
具體參照圖3，在許多絲錐應(yīng)用場合，非常需要把一種冷卻液通過穿過絲錐12所形成的冷卻劑孔口13導(dǎo)入絲錐12的各切削表面，為本技術(shù)領(lǐng)域中所了解的那樣。為此，夾頭10還包括一連續(xù)的外直徑密封件36，如圖1和3具體所示。外密封件36最好是與彈性材料28形成一體并且也用與彈性材料28一樣的材料制成。這樣，外密封件36是與彈性材料28整體模制的。在本發(fā)明的一項最佳實施例中，外密封件36是一雙唇式密封件40，如圖1所示。在另外一項實施例中，密封件36為單唇式的。
夾頭10還包括一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件38，為各圖中所示。密封件38也最好是與彈性材料28形成一體，并且在一最佳實施例中，還包括一雙唇式密封件40，為圖1具體所示。此外，此雙唇式密封件還最好是與彈性材料28整體模制。
本絲錐夾頭的連續(xù)的內(nèi)和外直徑密封件的結(jié)構(gòu)和使用在本人的美國專利No.5,324,050中作了廣泛討論，在此引為參考。
具體參照圖4，本夾頭10還最好是包括從夾頭10的后端或后面基本上到內(nèi)直徑密封件30的、形成在彈性材料28上的各縱向槽道46。各槽道46起著雙重作用允許夾頭10有較大的壓縮，還可在夾頭10中導(dǎo)引冷卻液。比如，在其中一條冷卻劑槽道穿過絲錐而形成的一種傳統(tǒng)的絲錐中，較高壓力的冷卻液可以送向一夾頭卡持器里面的夾頭10。借助于連續(xù)的外直徑密封件36可以防止冷卻液圍繞夾頭10的泄漏，并且借助于連續(xù)的內(nèi)直徑密封件38防止冷卻液透過夾頭的泄漏。冷卻劑將保持在夾頭10里面并通向穿過攻絲工具所形成的槽道或孔眼。另外，冷卻劑可以借助于通過夾頭前部端面所形成的并與縱向槽道46連通的一冷卻劑孔口從夾頭10里面通向工件。這一實施例述于本人的美國專利No.5405155中，在此也引為參考。
本發(fā)明的絲錐夾頭10提供了超出傳統(tǒng)絲錐夾頭的幾種顯著優(yōu)點。比如，夾頭10與一剖分式鋼制夾頭相比具有大得多的壓縮度。因而，單獨一個夾頭10可以配用兩種不同尺寸的絲錐，而本來需要兩個剖分式鋼制夾頭。夾頭10的密封功能傳統(tǒng)的絲錐夾頭也無法達到。
對于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員來說，顯而易見的是，可以對本發(fā)明的裝置作出各種各樣的修改和變更而不致偏離本發(fā)明的范圍和精神。因而，期望的是，本發(fā)明概括了此項發(fā)明的那些倘若處于所附各項權(quán)利要求范圍之內(nèi)的修改和變更及其對等表述。
權(quán)利要求
1.一種工具機絲錐夾頭，通過與一夾頭卡持器的一配接表面相接合而被驅(qū)動，用于夾持一具有一圓形柄部和一多邊形柄部的絲錐，所述絲錐夾頭包括多個獨立的夾爪，圍繞穿過所述夾頭的一條縱向中心軸線設(shè)置在預(yù)期的沿縱向并等距地間隔開來的角度位置上，所述各夾爪具有一平行于中心軸線的內(nèi)表面以及一外表面，從而所述多個夾爪形成一外表面，用于靠合一夾頭卡持器配接表面；設(shè)置在所述各夾爪之間、用于把所述多個夾爪保持在所述預(yù)定間隔位置關(guān)系上的彈性材料；所述各夾爪內(nèi)表面形成一第一內(nèi)直徑開孔，用于容納絲錐的圓形柄部，以及一與所述第一內(nèi)直徑開孔軸向?qū)χ械牡诙?nèi)直徑開孔，用于容納絲錐的多邊狀柄部，所述各夾瓜圍繞所述中心軸線以基本上90度的間隔沿周向設(shè)置，所述各夾爪內(nèi)表面包括一臺肩部分，沿徑向向內(nèi)延伸并形成所述第二內(nèi)直徑開孔，以便接合插進所述夾頭中的多邊狀柄部的各平直側(cè)面；一連續(xù)的外直徑密封件，圍繞所述外表面沿周向設(shè)置并在周向上沿徑向向外延伸而超出所述各夾爪的所述外表面；以及一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件，沿周向設(shè)置在所述第一內(nèi)直徑開孔里面并在周向上沿徑向向內(nèi)延伸而超出所述各夾爪的所述內(nèi)表面。
2.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，包括至少四個所述夾爪，在每一所述90度的間隔處設(shè)置一個所述夾爪。
3.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，在每一所述90度的間隔處包括至少兩個所述夾爪，每一所述90度的間隔處的所述各夾爪是平行的。
4.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，所述連續(xù)的內(nèi)直徑密封件與所述彈性材料形成一體。
5.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，所述連續(xù)的外直徑密封件與所述彈性材料形成一體。
6.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，所述連續(xù)的內(nèi)和外直徑密封件是雙唇式密封件。
7.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，所述連續(xù)的內(nèi)和外直徑密封件與所述彈性材料整體模制。
8.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，每一所述夾瓜還包括至少一個穿過它形成的穿孔，所述彈性材料延伸穿過所述各穿孔，以便基本形成一個穿過所述各夾爪的同心的彈性材料圓環(huán)。
9.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，還包括在所述各夾爪之間的彈性材料上形成的各縱向槽道。
10.按照權(quán)利要求1所述的絲錐夾頭，其中，在所述第二內(nèi)直徑開孔處的所述各夾爪內(nèi)表面的所述臺肩部分包括一夾爪內(nèi)表面的縱向段，該縱向段沿縱向平行于在所述第一內(nèi)直徑開孔處的所述夾爪內(nèi)表面，所述臺肩部分由一沿徑向向內(nèi)延伸并垂直于所述各內(nèi)部表面的脊形成。
全文摘要
一種絲錐夾頭(10)，通過與一夾頭卡持器的一配接表面相靠合而被驅(qū)動，用于夾持一具有一圓形柄部(14)和一矩形柄部(16)的絲錐(12)。夾頭(10)具有多個獨立的夾爪(18)。圍繞通過夾頭(10)的一條中心軸線(20)以基本上90度的間隔沿周向設(shè)置。各夾爪(18)具有平行于中心軸線(20)的內(nèi)表面(22)以及外表面(24)，后者形成一外表面(26)，用于靠合一夾頭夾持器配接表面。彈性材料(28)設(shè)置在各夾爪(18)之間，用于把各夾爪(18)保持在預(yù)定的間隔關(guān)系上。各夾爪(18)包括一臺肩段(34)，沿徑向向內(nèi)延伸并形成一第二內(nèi)直徑開孔(32)以接合插進夾頭(10)的一絲錐(12)的方形柄部(16)的各平直側(cè)面。一連續(xù)的外直徑密封件(36)圍繞夾頭(10)的外表面沿周向設(shè)置，而一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件(38)在夾頭(10)的第一內(nèi)直徑開孔(30)里面沿周向設(shè)置。
文檔編號B23B31/20GK1155861SQ96190575
公開日1997年7月30日 申請日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月28日
發(fā)明者羅杰·J·卡納恩 申請人:動力工具霍德爾斯公司