专利名称：锁紧式钻夹头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻具夹紧装置，具体地说是一种锁紧式钻夹头。
背景技术：
我们知道，现有的钻夹头一般由钻体、夹爪、丝母、外套等组成，外套又可包括前套、后套，手紧式夹头增加了轴承和轴承垫来减小摩擦。其中后套、轴承垫分别过盈连接在钻体上，三个夹爪分别安装在钻体上的三个等分的斜孔内，丝母安装在钻体的丝母槽内，丝母与夹爪上的螺纹配合形成螺纹传动机构，丝母外部还可设有丝母套，丝母套与丝母过盈配合，丝母套外设有前套，前套内壁设有键，丝母套上设有键槽，前套与丝母套经键相连接，为防止前套串动，在钻体前端过盈联接挡盖，使用时，手拧前套旋转，前套经丝母套带动丝母转动，丝母经螺纹带动夹爪在钻体上的斜孔内前后移动，从而使三爪张开或闭合，以达到松开或夹紧钻具的目的，上述结构的不足是，钻夹头在工作时，由于振动或冲击，钻夹头易松动，严重影响工作效率，安全性差。随着钻具应用范围的拓宽，市场对钻具的性能要求越来越严，在冲击和其它实打使用状态下，用户对其工作的可靠性，也提出了更高的要求。现有钻夹头在有效夹紧和防松方面存在明显不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，锁紧功能强，力矩输入转换效率高，操作使用省力、方便，夹持和锁紧可靠的锁紧式钻夹头。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是一种锁紧式钻夹头，包括有钻体、夹爪、丝母、丝母套、前套、后套，钻体后端设有与驱动工具的驱动轴接合的轴向孔，外部与后套连接固定，三个夹爪分别安装在钻体中三个等分的斜孔内，丝母与安装在钻体斜孔中的夹爪啮合，其特征是钻体外部前套、后套间设有锁紧套，钻体止推面和丝母间设有由锁紧帽、滚动体、锁紧盘组成的弹性锁紧装置，其中锁紧盘端面上设有若干个带螺旋升角的凹槽，凹槽中装有滚动体，锁紧帽的弹性爪将锁紧盘和若干个滚动体固定在一起，锁紧套与锁紧盘键槽连接固定。
本发明所说锁紧盘外圆下部设有键槽，锁紧套内圆上部设有连接凸键，锁紧套与锁紧盘之间键槽无间隙连接固定。所说的锁紧套外圆中部设有若干个凸键，外圆凸键的下侧设有用来安放联动簧的开口键槽，前套内侧圆周方向相应的设有大间隙键槽，锁紧套通过联动簧导向定位于前套键槽中。所说的锁紧装置中锁紧盘下端外圆设有若干段斜面锁槽，锁紧帽上相应地设有若干个弹性爪，弹性爪可沿斜面锁槽位移、定位，滚动体固定在锁紧盘端面的凹槽中。本发明在前套和丝母、丝母套之间还设有驱动套，驱动套的传动键插入丝母下端传动槽内，驱动套周边三个弹性爪与前套的传动槽配合传递力矩。本发明前套下部设有套环和挡环，挡环安装在钻体环槽中，套环和挡环紧配合固定，定位前套。
本发明由于采用上述结构，设置了锁紧和驱动有效结合与分离的联动机构，与现有手紧式夹头相比，实现了其独有的力矩输入和锁紧功能，另外在前套的定位联接方式上，采用了新型结构，大大增加了前套的脱出力，使产品趋于更加可靠的工作状态。本发明结构合理，装配方便、性能稳定、省力、容易，工作可靠等优点，适用于各种钻具的装夹。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种结构示意图；图2是本发明另一种结构示意图；图3是一种锁紧盘的结构示意图；图4是图3的俯视示意图；图5是图4的A-A向放大示意图；图6是一种锁紧套的结构示意图；图7是一种锁紧帽的结构示意图；图8是图2中驱动套的结构示意图；图9是图2中前套的结构示意图；图10是图9的俯视示意图。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明一种锁紧式钻夹头，包括有钻体1、夹爪4、丝母3、前套6、后套2、轴承12，钻体1后端设有与驱动工具的驱动轴接合的轴向孔，外部与后套2过盈连接固定，三个夹爪4分别安装在钻体1中三个等分的斜孔内，丝母3与安装在钻体斜孔中的夹爪4啮合，丝母3外部连接固定有前套6，前套6与丝母3之间还可设有丝母套9，其起连接驱动作用。上述组成、结构以及与其相连部件的关系属已有技术，此不详述。
本发明的特点是钻体外部前套6、后套2间设有锁紧套11，钻体止推面和丝母间设有由锁紧帽15、滚动体14、锁紧盘13组成的弹性锁紧装置。
如图3、图4、图5所示，本发明所述锁紧盘13端面上设有若干个带螺旋升角的凹槽13-1，凹槽中装有滚动体14。端面凹槽13-1为λ1，λ2的两段螺旋曲面组成，所有凹槽λ1，λ2两处升角均分别相等，相当于取一完整螺旋曲面的一部分在同一水平面同轴复制成若干个螺旋曲面。该曲面同样可复制于如附图1、图2所述的所有受力端面。也就是说在锁紧帽或钻体或丝母等的受力端面上。锁紧盘下端外圆设有若干段斜面锁槽13-2，用来和锁紧帽连接；锁紧盘外圆下部设有键槽13-3，用来和锁紧套连接。形成一个弹性锁紧装置。本发明锁紧套可以是一个独立的中间套，也可以和前套连接，成为一个联动的附套。
如图7所示，锁紧帽15上相应地设有若干个弹性爪，弹性爪可沿锁紧盘下端外圆的斜面锁槽位移、定位，滚动体14固定在锁紧盘端面的凹槽中。锁紧帽15的弹性爪将锁紧盘13和若干个滚动体14固定在一起。滚动体14可以选用钢珠。
本发明所说锁紧套11与锁紧盘13键槽连接固定。图6是一种锁紧套的结构示意图，如图6所示，锁紧套11内圆上部设有连接凸键11-1，和锁紧盘外圆下部设有的键槽13-3相对应，锁紧套与锁紧盘之间键槽无间隙连接固定。锁紧套外圆中部还设有若干个凸键11-2，外圆凸键的下侧设有用来安放联动簧10的开口键槽11-3，联动簧10呈开口环形，其上设有若干个凸起，凸起与锁紧套11的开口键槽11-3相对应。前套内侧圆周方向相应的设有大间隙键槽6-1，用以放置联动簧10和锁紧套11，如图9所示。锁紧套11通过凸键11-2和联动簧10导向定位于前套6的三个圆周方向大间隙键槽6-1的一侧，实现与前套同步运动和脱开，图2所示的就是这样一个结构。
本发明在前套6和丝母3、丝母套9之间还设有驱动套8，图8是驱动套的结构示意图。图9、图10是前套的结构示意图。从图8、图9、图10中可以看出，驱动套8的传动键8-1插入丝母下端传动槽内(属小间隙配合)，驱动套8周边三个弹性爪8-2与前套的传动槽6-2配合传递力矩。驱动套8上的周向若干弹性爪8-2与前套若干传动槽6-2配合完成一定扭矩，进而有效地传递给丝母3，带动夹爪4进行夹紧，当输入力矩达到一定数值范围后，驱动套8三个弹性爪与前套配合槽自动脱开，丝母不在转动，脱开后力矩传输路线改变，前套通过锁紧套完成对锁紧装置的输入。
本发明前套的约束定位采用了两种新的结构形式。图1中前套6下部设有套环7，套环7内有一直槽，钻体1设有环槽，环槽中设有一卡簧5`，套环7内的直槽与钻体1环槽中的卡簧5`配合，轴向定位前套。图2中前套6下部设有套环7和挡环5，挡环5安装在钻体环槽中，套环7和挡环5紧配合固定，前套可以自由转动，但不能轴向移动，这样，可以可靠定位前套。
本发明工作时，转动前套6，带动驱动套8和丝母3，使夹爪4前移，刃口接近被夹持的工具，同时联动簧10由前套带动并与锁紧装置同步转动；当夹爪刃口接触被夹工具表面后，力矩输入逐渐增加，夹持住工具，此时，联动簧10脱开前套键槽，锁紧装置中的锁紧帽15因与钻体1端面摩擦力的增大而停止转动。当前套6输入力矩达到一定数值范围后，驱动套8三个弹性爪与前套配合槽自动脱开，丝母不在转动。当前套6空转一小角度后，其内孔周向键槽6-1的另一侧与锁紧套11的外圆中部短键接触，并带动锁紧盘13转动，锁紧帽因受压而静止不动，使得滚动体钢珠14在锁紧盘13的端面螺旋槽中反向滚动，由螺旋升角λ1≠0处，滚动到λ2＝0端面圆弧平槽中，处于自锁状态。此时，锁紧帽15的三弹性爪也由初始锁槽13-2滑转至另一锁槽中，此过程中锁紧装置的工作原理相当于一丝母对上述等同锥体在钻体等同锥孔中的又一次紧固与锁紧，此时夹爪4与丝母3的工作配合螺纹在中轴向上发生了不同于丝母3旋转时强力弹性变形，以此阻止了丝母3的任何旋转运动趋势，由此实现了可靠的夹持与锁紧。
松开时，反转前套6，转过与锁紧套11的键配合空程，带动锁紧套11使锁紧盘13锁槽脱开锁紧帽15的三弹性爪，同时滚动体钢珠14由λ2＝0的弧槽进入到λ1≠0的初始位置，此时锁紧帽15的三弹性爪滑入另一侧锁紧盘侧槽中，随之解除了夹爪4与丝母3配合螺纹轴向的强力变形；驱动套的三个弹性爪与前套配合槽配合带动丝母3转动，松开被夹持工具。
权利要求
1.一种锁紧式钻夹头，包括有钻体、夹爪、丝母、丝母套、前套、后套，钻体后端设有与驱动工具的驱动轴接合的轴向孔，外部与后套连接固定，三个夹爪分别安装在钻体中三个等分的斜孔内，丝母与安装在钻体斜孔中的夹爪啮合，其特征是钻体外部前套、后套间设有锁紧套，钻体止推面和丝母间设有由锁紧帽、滚动体、锁紧盘组成的弹性锁紧装置，其中锁紧盘端面上设有若干个带螺旋升角的凹槽，凹槽中装有滚动体，锁紧帽的弹性爪将锁紧盘和若干个滚动体固定在一起，锁紧套与锁紧盘键槽连接固定。
2.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是所说锁紧盘外圆下部设有键槽，锁紧套内圆上部设有连接凸键，锁紧套与锁紧盘之间键槽无间隙连接固定。
3.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是本发明所说的锁紧套外圆中部设有若干个凸键，外圆凸键的下侧设有用来安放联动簧的开口键槽，前套内侧圆周方向相应的设有大间隙键槽，锁紧套通过联动簧导向定位于前套键槽中。
4.如权利要求3所述的锁紧式钻夹头，其特征是联动簧呈开口环形，其上设有若干个凸起。
5.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是所说的锁紧装置中锁紧盘下端外圆设有若干段斜面锁槽，锁紧帽上相应地设有若干个弹性爪，弹性爪可沿斜面锁槽位移、定位，滚动体固定在锁紧盘端面的凹槽中。
6.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是前套和丝母、丝母套之间还设有驱动套，驱动套的传动键插入丝母下端传动槽内，驱动套周边三个弹性爪与前套的传动槽配合传递力矩。
7.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是前套下部设有套环和挡环，挡环安装在钻体环槽中，套环和挡环紧配合固定，定位前套。
8.如权利要求1所述的锁紧式钻夹头，其特征是前套下部设有套环，套环内有一直槽，与钻体环槽中的卡簧配合，轴向定位前套。。
全文摘要
本发明涉及一种锁紧式钻夹头，包括有钻体、夹爪、丝母、丝母套、前套、后套，钻体后端设有与驱动工具的驱动轴接合的轴向孔，外部与后套连接固定，三个夹爪分别安装在钻体中三个等分的斜孔内，丝母与安装在钻体斜孔中的夹爪啮合，钻体外部前套、后套间设有锁紧套，钻体止推面和丝母间设有由锁紧帽、滚动体、锁紧盘组成的弹性锁紧装置，其中锁紧盘端面上设有若干个带螺旋升角的凹槽，凹槽中装有滚动体，锁紧帽的弹性爪将锁紧盘和若干个滚动体固定在一起，锁紧套与锁紧盘键槽连接固定。本发明结构合理，锁紧功能强，力矩输入转换效率高，操作使用省力、方便，夹持和锁紧可靠，适用于各种钻具的装夹。
文档编号B23B31/12GK1569371SQ0313881
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月15日 优先权日2003年7月15日
发明者杨桂模, 历彦兆 申请人:山东威达机械股份有限公司