專利名稱：具有軸向擋塊的工具機(jī)夾頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工具機(jī)夾頭，特別是一種其中形成有用于吸收軸向力的擋塊的工具機(jī)夾頭。
用于夾持任何類型工具的工具機(jī)夾頭在本技術(shù)領(lǐng)域中是為人熟知的。比如，Stoner的美國專利No.2346706敘述了一種傳統(tǒng)的夾頭，具有多個帶平直側(cè)邊的夾緊件，它們借助于各夾緊件之間的彈性材料圍繞一共同軸線保持在等距間隔開來的相對位置上。這種材料一般是橡膠或橡膠合成物。這種夾頭的范例是為人熟知的Rubber-Flex夾頭，由Jacobs卡盤制造公司(JacobsChuck Manufacturing Company)制造出售。
另一類夾頭是熟知的剖分式鋼制夾頭，諸如賓夕法尼亞州賴綢卜市的Kennametal公司(Kennametalof Latrobe，Pennsylvania)所制造出售者。
在使用傳統(tǒng)的Rubber-Flex和剖分式鋼制夾頭以夾緊和卡持圓形工具柄部的情況下，各個夾緊部分(剖分式夾頭)和夾板(Rubber-Flex夾頭)的內(nèi)直徑夾緊表面卡持各相應(yīng)的工具柄部并吸收基本上沿著各夾緊表面的整個長度施加于工具柄部的軸向和轉(zhuǎn)動應(yīng)力二者。比如，采用這種傳統(tǒng)的夾頭，唯一可防止工具柄部在夾頭里面作不利的軸向移動的因素是各夾板或夾緊部分與工具柄部之間的夾緊力度或摩擦力量。因而，各夾板或夾緊部分在轉(zhuǎn)動和軸線兩個方向上都承受剪切力或應(yīng)力。防止工具在夾頭里面作不利的軸向移動對于所需在夾頭與工具柄部之間的夾緊力度來說，是一項至關(guān)重要的因素并往往是決定性的因素。
因而，一種可吸收施加于夾爪或夾緊部分的軸向力或應(yīng)力從而只需關(guān)注各夾緊部分或各夾板的夾緊表面之間的轉(zhuǎn)動應(yīng)力的夾頭在本技術(shù)領(lǐng)域中會是一項受人歡迎和需要的進(jìn)展。
因而本發(fā)明的一項主要目的是提供一種經(jīng)過改進(jìn)的夾頭，可吸收施加于夾頭的軸向力或應(yīng)力而勿須夾頭各夾爪與工具柄部之間任何更大的夾緊力度。
本發(fā)明的再一項目的是提供這樣一種夾頭，其設(shè)置有一用于夾頭中工具柄部的標(biāo)準(zhǔn)或已知的軸向擋塊，從而保證工具柄部在夾頭中的精確軸向定位。
本發(fā)明另一項目的是提供一種經(jīng)過改進(jìn)的夾頭，由于夾爪與夾頭里面的工具柄部之間的應(yīng)力盡量減小而具有相當(dāng)長的使用壽命。
本發(fā)明的其他一些目的和優(yōu)點(diǎn)將部分地敘述在以下說明之中，或者從說明中顯然可見，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明而獲知。本發(fā)明的各項目的和優(yōu)點(diǎn)可以借助于在所附各項權(quán)利要求中具體指出的各種手段和組合予以實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了達(dá)到這些目的并符合本發(fā)明的各種用途，提供了一種工具機(jī)夾頭，通過接合一夾頭卡持器的配接表面而被驅(qū)動，如本技術(shù)領(lǐng)域中通常所了解的那樣。夾頭包括多個夾爪，圍繞一穿過夾頭的縱向中心軸線以預(yù)定的沿縱向和周向間隔開來的位置關(guān)系予以安裝。各夾爪具有平行于中心軸線的內(nèi)表面，從而多個夾爪形成一穿過夾頭的內(nèi)直徑開孔，用以容納一圓形工具柄部。各夾爪具有外表面，從而多個夾爪形成一外表面，用以接合夾頭卡持器的配接表面。彈性材料設(shè)置在各夾爪之間，用于把多個夾爪保持在預(yù)定的間隔開位置關(guān)系上。一沿徑向向內(nèi)的擋塊形成在夾頭的內(nèi)直徑開孔里面。擋塊設(shè)置得用以接觸一插進(jìn)夾頭的工具柄部的尾部端面，借以防止工具柄部在夾頭中作軸向后移并吸收施加于各夾爪的軸向力或應(yīng)力。
在本發(fā)明的一最佳實(shí)施例中，擋塊由多個夾爪形成，其中，至少一個夾爪包括一形成在內(nèi)直徑開孔里面、垂直于夾爪的相應(yīng)內(nèi)表面的平面部分，此平面部分形成工具柄部的尾部端面所座靠的擋塊。最好是，所有的夾爪都包括這樣一個相應(yīng)的平面部分，全部平面部分集體地形成擋塊。
在本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例中，夾頭包括一連續(xù)的外直徑密封件，圍繞夾頭外表面沿周向設(shè)置，以及一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件，沿周向設(shè)置在夾頭的內(nèi)直徑開孔里面。最好是，連續(xù)的內(nèi)和外直徑密封件都與彈性材料形成為一體。最好是，內(nèi)和外直徑密封件都是雙唇式密封件。
最好是，各夾爪還包括穿過每一夾爪所形成的至少一個穿孔。彈性材料延伸穿過這些穿孔而形成穿過各夾爪的基本上同心的彈性材料圓環(huán)。
進(jìn)一步可取的是，在各夾爪之間的彈性材料上形成一些縱向槽道。這些縱向槽道用來增大夾頭的壓縮性并且在夾頭各密封方案中用作冷卻劑槽道。
包括在本說明書中并構(gòu)成其一部分、圖示了本發(fā)明各項實(shí)施例的各附圖與文字說明一起用來闡明本發(fā)明的各項原理。


圖1是本發(fā)明一種夾頭的局部切除透視圖；圖2是示于圖1的夾頭的側(cè)視剖視圖；圖3是夾頭的側(cè)視剖視圖，具體表明卡持在夾頭之中的工具柄部；圖4是示于圖3的夾頭沿著所示直線所取的端視圖。
現(xiàn)在詳細(xì)說明本發(fā)明的各當(dāng)前最佳實(shí)施例，其一或多項范例示于各附圖之中。提出每一范例是為了闡明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。事實(shí)上，對于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員來說，顯而易見的是，本發(fā)明中可以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(shí)施例一部分而圖示和說明的各項特征可以用在另一項實(shí)施例中以形成又一項實(shí)施例。因而，期望的是，本發(fā)明概括了處于所附各項權(quán)利要求及其對等表述的范圍之內(nèi)的這些修改和變更。各圖中的零部件標(biāo)號遍及整個申請是始終一貫的，同樣的零部件在每一圖中具有同樣的標(biāo)號。
一般地參照各圖，其中表明一種本發(fā)明的夾頭10。在本技術(shù)領(lǐng)域中，一般都了解，夾頭10是通過接合一夾頭卡持器的配接表面而被驅(qū)動的(未畫出)。在本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員都很為了解夾頭在夾頭卡持器中的使用，其詳細(xì)說明對于本項披露是不必要的。
夾頭10包括多個夾爪12。各夾爪12圍繞穿過夾頭10的縱向中心軸線14以預(yù)期的沿縱向和周向間隔開來的方式予以安裝。各夾爪12具有平行于中心軸線14的內(nèi)表面16。多個夾頭12和內(nèi)表面16限定一個穿過夾頭的內(nèi)直徑孔，用于容納一工具柄部20，如圖3具體所示。各夾爪12具有外表面24，從而多個夾爪12限定了一個外表面26，用于接合夾頭卡持器配接表面。
彈性材料28，諸如橡膠或橡膠合成物，設(shè)置在各夾爪12之間，用于把各夾爪12保持在預(yù)期的間隔關(guān)系之中。在具體示于圖2的一項最佳實(shí)施例中，各夾爪12還包括制成在其上的一些穿孔或孔眼44。在此項實(shí)施例中，彈性材料設(shè)置在各個穿孔之間并實(shí)質(zhì)上形成穿過各夾爪12的一些彈性材料46的同心圓環(huán)。
夾頭10還包括設(shè)置在內(nèi)直徑開孔18里面的一個徑向向內(nèi)指向的擋塊30。擋塊30設(shè)置在夾頭10的尾部并形成一接觸表面以接觸一插進(jìn)夾頭的工具柄部20的尾部端面22，如圖3具體所示。在一項最佳實(shí)施例中，擋塊30由形成在至少一個夾爪12上面的至少一個平面部分32形成，最好是，擋塊由形成在所有夾爪12上面的各平面部分32構(gòu)成。各平面部分32是由垂直于各夾爪12內(nèi)表面22的各表面形成的。如各圖中所示，各夾爪可以包括在各平面部分32后面的、沿徑向向內(nèi)延伸的各縱向部分34。此項實(shí)施例因各夾爪12以及夾頭10整體的易于制造而可能受到偏愛。
諸如本夾頭這樣的一類夾頭，包括多個由彈性材料以間隔開來的方式予以卡持的獨(dú)立夾爪，比起傳統(tǒng)的剖分式鋼制夾頭具有大得多的壓縮性。因而，這類夾頭一般可用于一定范圍的內(nèi)直徑，從而一個夾頭可以配用兩個不同直徑的工具柄部。從而，平面部分必須沿徑向向內(nèi)至少延伸到這樣一個徑向位置，以便為夾頭為之設(shè)計的最小直徑的工具柄部形成擋塊30。最好是，各平面部分32沿徑向向內(nèi)盡量延伸，但不應(yīng)影響各夾爪12圍繞軸線14的徑向配置。
具體參照圖3，一圓形工具柄部插進(jìn)內(nèi)直徑開孔18，以致工具柄部的后端面22靠緊擋塊30。因而，在夾頭的操作中，施加于工具柄部20的軸向力直接由包括擋塊30的各零件予以傳遞和吸收。從而，在各夾爪12的內(nèi)表面22與工具柄部20的圓周表面之間所需關(guān)注的唯一應(yīng)力是轉(zhuǎn)動應(yīng)力。各夾爪只需要在工具卡持器里面受到壓緊以防止工具柄部在夾頭之中的轉(zhuǎn)動。工具柄部與夾頭各夾爪之間的軸向應(yīng)力或軸向后移不再與本發(fā)明相關(guān)。
在本發(fā)明的一項最佳實(shí)施例中，夾頭10包括一連續(xù)的外直徑密封件36和一連續(xù)的內(nèi)直徑密封件38。外直徑密封件36圍繞各夾爪12的外表面24沿周向設(shè)置并在周向上沿徑向向外延伸而超出外表面26。內(nèi)直徑密封件38是一連續(xù)的密封件，在內(nèi)直徑開孔里面沿周向設(shè)置并沿徑向向內(nèi)伸進(jìn)開孔。最好是，內(nèi)和外直徑密封件36、38都與彈性材料28制成一體并由與彈性材料同樣的材料制成。各密封件也最好是一種雙唇式外直徑密封件40和一種雙唇式內(nèi)直徑密封件42，如各圖中所示。內(nèi)和外直徑密封件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)和使用在本人的美國專利No.5,324,050中作了廣泛描述，在此引用作為參考。
最好是，夾頭10還包括各縱向槽道48，形成在從夾頭的后端面直到內(nèi)直徑密封件38的各夾爪12之間的彈性材料之中，如圖3和4具體所示。各槽道48起到增大夾頭壓縮性和在夾頭以密封狀態(tài)使用時用作冷卻劑引入液體槽道這種雙重作用。比如，在需要把加壓冷卻液送向由夾頭卡持的工具或工件時，把加壓液體送進(jìn)夾頭卡持器。借助于外直徑密封件36可防止液體圍繞夾頭而泄漏，而借助于各縱向通道48可使液體流進(jìn)夾頭。借助于內(nèi)直徑密封件38可防止冷卻劑從夾頭10漏出。因而，送入夾頭10的冷卻劑被迫進(jìn)入形成在由夾頭卡持的工具柄部上形成的各冷卻劑孔眼或槽道。另外，冷卻劑可以從夾頭10里面借助于一穿過夾頭前端面形成的并連通于各縱向槽道48的冷卻劑孔口通向工件。此項實(shí)施例在本人的美國專利No.5,405,155中作了廣泛描述，在此也引用作為參考。
對于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員來說，顯而易見的是，在本發(fā)明中可以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。比如，軸向擋塊30可以由一個夾爪12構(gòu)成，或者最好是由多個夾爪12形成。期望的是，所附各項權(quán)利要求及其對等表述概括了可以對本發(fā)明裝置作出的各種各樣的修改與變更。
權(quán)利要求
1.一種工具機(jī)夾頭，通過接合一夾頭卡持器的配接表面而被驅(qū)動，所述夾頭包括多個夾爪，圍繞穿過所述夾頭的縱向中心軸線以預(yù)定的沿縱向和周向間隔開來的位置關(guān)系予以安裝，所述各夾爪具有平行于中心軸線的內(nèi)表面，從而所述多個夾爪形成一個穿過所述夾頭的內(nèi)直徑開孔，用于容納一工具柄部，所述各夾爪具有外表面，從而所述多個夾爪形成一外表面，用于接合夾頭卡持器的配接表面；設(shè)置在所述各夾爪之間、用于把所述各夾爪保持在所述預(yù)定間隔關(guān)系上的彈性材料；以及一沿徑向向內(nèi)指向的擋塊，形成在所述夾頭的所述開孔里面，所述擋塊設(shè)置得與一插進(jìn)所述夾頭的工具柄部的尾部端面相接觸，從而防止工具柄部沿軸向后移。
2.按照權(quán)利要求1所述的夾頭，其中，所述擋塊由所述各夾爪形成。
3.按照權(quán)利要求2所述的夾頭，其中，至少一個所述夾爪上形成有一個垂直于所述各內(nèi)表面的平面部分，所述平面部分形成所述擋塊。
4.按照權(quán)利要求3所述的夾頭，其中，每一所述夾爪包括一相應(yīng)的所述平面部分，所述各平面部分集體形成所述擋塊。
5.按照權(quán)利要求4所述的夾頭，其中，所述各夾爪還包括一從所述平面部分后面的所述內(nèi)表面沿徑向向內(nèi)延伸的縱向部分。
6.按照權(quán)利要求1所述的夾頭，還包括一連續(xù)的外直徑密封件，圍繞所述外表面沿周向設(shè)置，所述外直徑密封件與所述彈性材料形成一體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)置在所述內(nèi)直徑開孔里面。
7.按照權(quán)利要求6所述的夾頭，其中，所述外直徑密封件設(shè)置得相對于在一工具卡持器里面的所述夾頭靠近所述夾頭的后端，而所述內(nèi)直徑密封件設(shè)置得相對于在一工具卡持器里面的所述夾頭靠近所述夾頭的前端。
8.按照權(quán)利要求6所述的夾頭，其中，所述內(nèi)直徑密封件包括一雙唇式密封件。
9.按照權(quán)利要求6所述的夾頭，其中，所述外直徑密封件包括一雙唇式密封件。
10.按照權(quán)利要求6所述的夾頭，其中，所述內(nèi)和外直徑密封件與所述彈性材料模制成為一體。
11.按照權(quán)利要求1所述的夾頭，其中，每一所述夾頭還包括至少一個貫穿其形成的穿孔，所述彈性材料延伸穿過所述各穿孔，以便基本上形成一個穿過所述各夾爪的彈性材料同心圓環(huán)。
12.按照權(quán)利要求1所述的夾頭，還包括位于所述各夾爪之間、形成在所述彈性材料上的各縱向槽道。
13.一種工具機(jī)夾頭，通過接合一夾頭卡持器的配接表面而被驅(qū)動，所述夾頭包括多個夾爪，圍繞穿過所述夾頭的縱向中心軸線以預(yù)定的沿縱向和周向間隔開來的位置關(guān)系予以安裝，所述各夾爪具有平行于中心軸線的內(nèi)表面，從而所述多個夾爪形成一個穿過所述夾頭的內(nèi)直徑開孔，用于容納一工具柄部，所述各夾爪具有外表面，從而所述多個夾爪形成一外表面，用于接合夾頭卡持器的配接表面；設(shè)置在所述各夾爪之間、用于把所述各夾爪保持在所述預(yù)定位置關(guān)系上的彈性材料；一圍繞所述外表面沿周向設(shè)置的連續(xù)的外直徑密封件，所述外直徑密封件與所述彈性材料形成一體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)置在所述內(nèi)直徑開孔里面；以及一形成在所述夾頭的所述開孔里面的擋塊，所述擋塊設(shè)置得與一插進(jìn)所述夾頭的工具柄部的尾部端面相接觸，從而防止工具柄部沿軸向后移。
14.按照權(quán)利要求13所述的夾頭，其中，所述擋塊由所述各夾爪形成。
15.按照權(quán)利要求13所述的夾頭，其中，至少一個所述夾爪上形成有一垂直于所述各內(nèi)表面的平面部分，所述平面部分形成所述擋塊。
16.按照權(quán)利要求15所述的夾頭，其中，每一所述夾爪包括一相應(yīng)的所述平面部分，所述各平面部分集體形成所述擋塊。
17.按照權(quán)利要求16所述的夾頭，其中，所述各夾爪還包括一從所述平面部分后面的所述內(nèi)表面沿徑向向內(nèi)延伸的縱向部分。
全文摘要
一種工具機(jī)夾頭(10)，具有多個圍繞一條穿過夾頭(12)的縱向中心軸線(14)以沿縱向和沿周向間隔開來的方式予以安裝的夾爪(12)。各夾爪(12)具有平行于中心軸線(14)的內(nèi)表面(16)，而多個夾爪(12)形成一穿過夾頭(10)的內(nèi)直徑開孔(18)，用于容納一工具柄部(20)。彈性材料(26)設(shè)置在各夾爪(12)之間，用于把多個夾爪(12)保持在預(yù)定的間隔關(guān)系上。沿徑向向內(nèi)的擋塊(30)形成在夾頭(10)開孔(18)里面。擋塊(30)設(shè)置得用以接觸一插進(jìn)夾頭(10)的工具柄部(20)的尾部端面(22)，從而防止工具柄部(20)在夾頭(10)里面的軸向后移。
文檔編號B23B31/20GK1155862SQ96190576
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