专利名称：工具夹盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于与动力钻床、动力锤等连接的工具夹盘，以夹持如钻头和锤头之类的工具，尤其涉及不用夹盘扳手就可手动收紧的工具夹盘。
具有用夹盘扳手可转动以使夹盘卡爪伸出和缩回的转动环的常用工具夹盘包括笨重的扳手操作、小心地存放夹盘扳手和其他的麻烦事，为了克服这些缺点，已研制了一种工具夹盘，它具有不需要使用夹盘扳手就可手动转动以收紧夹盘卡爪的转动环，和用于防止夹盘卡爪在工作时松开的锁紧装置。
但用具有这种锁紧装置的工具夹盘，如果不对夹盘卡爪施加足够的夹紧力，工具将空转，这不利于有效的操作。
为了得到大的夹紧力，通过合适的减速机构减少转动环的转动可以增加扭矩，但即使在夹盘卡爪没有夹紧插入的工具时，由于夹盘卡爪在降低的速度下滑动，所以仍会产生夹盘不能快速操作的问题。
本发明的主要目的是提供一种工具夹盘，它包括设置在夹盘体和夹盘卡爪之间、通过螺旋进给可滑动的锁紧装置，锁紧装置由当夹盘卡爪夹住工具时产生的反作用力压靠且锁紧在夹盘体上，和设置在锁紧装置和可转动地安装在夹盘体上的操纵环之间的扭矩放大装置，扭矩放大装置减少操纵环的转动，以对螺纹环输出放大的扭矩，当锁紧装置锁紧在夹盘体上时，螺纹环螺旋进给夹盘卡爪，由此夹盘卡爪可快速滑动，直到夹盘卡爪与插入到位的工具接触为止，以实现快速夹紧动作。
本发明的第二个目的是提供一种工具夹盘，其中当夹盘卡爪接触和夹持工具时，操纵环的转动提供自动增加的扭矩，由此使夹盘卡爪随增加的扭矩而滑动，用于在大的夹紧力下夹持工具。
本发明的其他目的将从下面最佳实施例的描述中可以看到。
附图显示本发明的实施例，其中
图1是工具夹盘第一实施例的纵剖视图;
图2是扭矩放大装置的部件分解透视图;
图3是显示滚槽的示意图;
图4是工具夹盘第二实施例的纵剖视图;
图5是沿图4中线“Ⅰ-Ⅰ”的剖视图，显示一操纵状态;
图6是沿图4中线“Ⅱ-Ⅱ”的剖视图，显示一操纵状态;
图7是工具夹盘第三实施例的纵剖视图;
图8是沿图7中线“Ⅲ-Ⅲ”的剖视图;
图9是工具夹盘第四实施例的纵剖视图;
图10是操纵环的纵剖视图;
图11是操纵环的侧视图;
图12是工具夹盘第五实施例的纵剖视图;
图13是扭矩放大装置处于非操作位置的放大的局部纵剖视图;
图14是扭矩放大装置处于操作位置的放大的局部纵剖视图;
图15是工具夹盘第六实施例的放大的局部纵剖视图。
(第一实施例)本发明的第一实施例将参照附图详细描述如下。
图1至3显示工具夹盘的第一实施例，该工具夹盘用于夹持如钻头或锤头之类的动力钻床或动力锤。
参见图1和2，工具夹盘10包括可滑动地且同心地安装在夹盘体11前端的三个夹盘卡爪12，夹盘卡爪12的各个前端是倾斜的由此向夹盘体11的轴线集中。
尤其是，夹盘卡爪12仅可滑动地安装在滑槽13中，滑槽13分别形成在夹盘体11上且向其轴线倾斜。每个卡爪12在其圆周上制有局部阳螺纹14，用排列设置的螺旋的螺线形成一个连续的整体。各个局部阳螺纹14与制在螺纹环15上的阴螺纹16相啮合，当螺纹环15以相反方向转动时，夹盘卡爪12同时滑进和滑出，以夹紧和放松工具。
扭矩放大装置17沿螺纹环15的周向安装，操纵环18沿扭矩放大装置17的周向安装。当操纵环18向前或向后，即以夹紧或放松工具A的方向转动时，扭矩通过扭矩放大装置17传给螺纹环15。
扭矩放大装置17的结构如下所述。
装置17包括三个环形部件，即压配且固定在螺纹环15上的输出环20，可相对转动地支承在操纵环18上且偏移一个预定的偏心值e的输入环21和通过锥形圆周面移动，并与夹盘体11的后部位置成相压接触的锁紧环22，这些环形部件与夹盘体11同轴设置。
输入环21在与锁紧环22相对的表面上具有一个弓弧形截面的内摆线滚槽23，锁紧环22在与输入环21相对的表面上具有一个弓弧形截面的外摆线滚槽24。多个滚珠25设置在这些滚槽23和24之间，并沿槽23和24滚动。
也如图3中所示的，滚槽23和24的摆幅与输入环21的偏心距e相对应，输入环21有10个波纹，而锁紧环22有12个波纹，设置在它们之间的滚珠25的数量为11个或更少。
当由于偏心值e产生的公转施加给具有滚槽23和24的输入环21时，滚珠25沿滚槽23和24滚动，以使输入环21转动。由于转动相对于公转大幅度地降低，因此输入环21的转动导致输出放大的扭矩。
在该实施例中，由于输入环21的滚槽23有10个波纹，而锁紧环22的滚槽24有12个，波纹数量的差值是2，因此减速比是2/10波纹等于1/5。
更大的减速比可以通过增加波纹数量来达到，例如，输入环21有40个波纹，波纹数量的差值是2，2/40波纹＝1/20，输出更大的放大扭矩。
为了将输入环21的转动传递给输出环20，多个滚珠26设置在其相对的表面之间。
尤其是，输入环21上制有容纳滚珠26的凹入部(图中未画出)，而输出环20上制有相对的凹入部27，输出环20的凹入部27的尺寸(环形的)使滚珠26能按同样的偏心距e移动，这样尽管输入环21偏心转动，但动力也可以传递。
为了将锁紧环22固定在夹盘体11上，锁紧环22上同心地制有向后发散的锥形压接触面28，而夹盘体11上制有相应的压接触面29，当锁紧环22由螺纹环15的后退(夹盘卡爪12的反作用)推动时，这些表面互相移动成压接触，由此锁紧环22固定在夹盘体11上。
锁紧环22的环形后端上制有齿30，弹性环33设置在锁紧环22的后端，弹性环33上制有多个弹性元件32，弹性元件32具有与齿30弹性啮合的棘爪31。弹性环33上还制有用于压配在制于控制环18的内壁上的槽35中的固定凸台34，由此弹性环33可定位且不会转动。
弹性元件32至少有三个作用，一个作用是提供一个推动力，使上述压接触面28和29分开;第二个作用是与锁紧对22相啮合，使锁紧环22随操纵环18转动，否则当锁紧环22与夹盘体11脱离压接触时锁紧环22可自由转动，第三个作用是锁紧作用，以固定即使锁紧环22压向夹盘体11时由于反作用可能松开的锁紧环22。
盖36安装在操纵环18的后端，而且在压配在夹盘体11的后端位置上。
在该实施例中，弹性环33固定在操纵环18上，但也可以固定在夹盘体11上。
螺纹环15由二个部件组成，在二个部件装在夹盘体11上后，通过压配输出环20而将二个部件刚性地互相连接，互相连接可以通过任何其他装置，如通过在二个部件上制出螺纹用螺纹紧固在一起来达到，或通过带有防止分开的E形环的花键啮合来达到。
在图1和2中，标号37表示设置在输入环21上用于使操纵环18平滑转动的轴承。
结构如上所述的工具夹盘10的操作方法将在下面描述。
假设夹盘卡爪12张开，准备夹持工具A，工具A放在位置上，操纵环18以夹紧方向转动，使夹盘卡爪12夹住工具A。
由于在该环转动操作的起始阶段，夹盘卡爪12不承受由于夹紧工具A而产生的载荷，所以扭矩放大装置17的锁紧环22相对于夹盘体11处于自由状态。而且，由于锁紧环22受弹性元件32的约束，所以输出环20、输入环21和锁紧环22互相连接成一体且一起转动。结果，操纵环18的转动直接使螺纹环15等速转动，这样提供使夹盘卡爪12伸出的快速的螺旋进给。
当卡爪12接触且开始夹紧工具A时，载荷作用在夹盘卡爪12上，该载荷使螺纹环15产生一个后退，并通过输出环20和输入环21向后推压锁紧环22。
结果，锁紧环22和夹盘体11的压接触面28和29互相移动进入压接触状态，弹性元件32受到该压接触而弯曲，产生滑动。然后锁紧环22固定在夹盘体11上，使扭矩放大装置17处于可操作状态。
同时，操纵环18的转动使滚珠25沿滚槽23和24滚动，致使输入环21转动。输入环21的转动将把由于输入减小而产生的大扭矩传递给输出环20，以转动螺纹环15，用于伸出夹盘卡爪12且使其用大扭矩夹住工具A。
在实施如上所述的夹盘卡爪12夹持工具A的操作中，例如可以是锤头的工具A根据操作的特性以相反方向旋转。
如果该操作包含以拧紧夹盘卡爪12的方向作用在操纵环18、扭矩放大装置17和螺纹环15上的工具A向前转动，那末向后的转动以放松夹盘卡爪12的方向作用在这些部件18、17和15上。即使随作用于放松夹盘卡爪12的方向上的转动的逆转产生反作用，由于锁紧环22受弹性元件32的约束，使操纵环18、扭矩放大装置17和螺纹环15与夹盘体11成刚性连接，所以实际上不会产生松动。
当放松工具A时，操纵环18只需以放松方向转动即可。
由于扭矩放大装置17在转动起始阶段处于操作状态，所以夹盘卡爪12在大扭矩下放松。当进一步放松夹盘卡爪12，以消除螺纹环15的后退时，弹性元件32推回锁紧环22，从而锁紧环22和夹盘体11的压接触面28和29移动脱离压接触。螺纹环15以与操纵环18同样的速度快速转动，使夹盘卡爪12以放松方向快速移动。
根据该实施例，工具A用由扭矩放大装置17放大的夹紧力夹持，这样用与使用盘扳手的情况等同的方法刚性夹持工具A。
而且，扭矩放大装置17包括三个环，即输出环20、输入环21和锁紧环22，该结构是紧凑的，且能够方便地与夹盘卡爪12连锁。尽管结构简单，但能传递大的扭矩。
由弹性元件32提供的加力啮合有效地防止操纵环18和夹盘卡爪12由在工作时产生的振动而引起的松动，这促进用增加的刚性来夹紧工具A。
除了防松作用外，弹性元件32具有啮合操纵环18使其成刚性连接的作用、将操纵环18固定在夹盘体11上的作用和当从夹盘卡爪12上移去工具A时使夹盘体11和夹盘卡爪12脱离相互压接触的作用。这个实现这些作用的简单部件能够通过减少部件的数量而使结构更紧凑。
在前述的第一实施例中，输入环21的输出通过输出环20传递给螺纹环15。另外，输出可以通过操作连接输入环21和螺纹环15，且能够吸收输入环21的偏心转动的齿轮联接器来实现。
而且，在第一实施例中，夹盘卡爪12通过沿其周向地配置的螺纹环15的作用实现进给，扭矩放大装置17适用于由设置在夹盘卡爪的后端的且由螺纹进给驱动的套管推动和拉动的夹盘卡爪的型式。
(第二实施例)图4至6显示工具夹盘的第二实施例。在图4中，工具夹盘40包括可滑动地安装在夹盘41上的三个夹盘卡爪42，夹盘卡爪42通过螺纹环43的相对转动可以伸出和缩回，如图1所示的第一实施例一样，这里略去这种布置的详细描述。
螺纹环43由通过在其圆周上压配套管44而刚性连接的二个部件所组成。
夹盘体41支承可转动地安装在其中间圆周位置上的管形操纵环45，筒形盖46安装且固定在夹盘体41的近末端的周缘上。
扭矩放大装置47设置在螺纹环43和操纵环45之间的动力传递通路内，用于将操纵环45的扭矩传递给螺纹环43。
扭矩放大装置47包括可转动地安装在操纵环45内的输入/输出环48和可转动地安装在夹盘体42上的锁紧环49。
输入/输出环48具有通过滚针轴承50安装在管形操纵部分51的外圆周表面上的前内壁，管形操纵部分51同心地形成在操纵环45上。
也如图5所示的，管形操纵部分51的外圆周面围绕相对于夹盘体41的轴B偏移量c的轴C形成。
输入/输出环48具有一个通过齿轮联接器52与螺纹环43的后端的外周成驱动啮合的中间内壁。
尤其是，该齿轮联接器52与在输入/输出环48的中间内壁上形成的齿轮53和在螺纹环43的后端上的外周上形成的齿轮54松地啮合，以允许数量为e的偏心值。
而且，输入/输出环48具有制有齿轮55的后内壁，如图6所示，齿轮55与在锁紧环49上周向地形成的齿轮56啮合。
这些齿轮55和56制成用于产生摆线运动的摆线齿轮。当操纵环45转动以通过管形操纵部分51的偏心距使输入/输出环48旋转时，在输入/输出环48上形成的齿轮55和在锁紧环49上形成的齿轮56之间齿数的差异导致相应于多余齿数的输入/输出环48的转动，结果，输入/输出环48的转动大大减少，输入/输出环48的转动提供放大的扭矩输出。
例如，锁紧环49的齿轮56有66齿，输入/输出环48的齿轮55有68齿，齿的差值是2，减速比为2/66齿＝1/33，这样相比于一个输入值得到1/33的减速比，由此输入/输出环48提供大的放大扭矩输出。
适量的止推滚珠安装在螺旋环43和锁紧环49的相对面之间，用于产生滚动。
锁紧环49具有制有向后发散的锥形压接触面58的内周壁，而夹盘体41具有制有与接面58相对的，且相应向后发散的锥形压接触面59的中间外周壁。
当拧紧螺纹环43以夹紧工具A，引起夹盘卡爪42产生一个后退致使螺纹环43缩进时，这些压接触面58和59移动进入相互压接触的状态，由此锁紧环49被固定在夹盘体41上。
弹性环60安装在操纵环45的周向内壁中，与锁紧环49的后端相对，弹性环60包括绕其内周位置形成的，且与锁紧环49的末端上的齿面啮合的弹性元件61，用这种方式，操纵环45和锁紧环49互相刚性连接，且锁紧环49和夹盘体41在一个使压接触面58和59分离的方向上被加力。
保持环63通过弹性环60的向后压配而固定，以将弹性环夹持在位置上且不会转动。
根据第二实施例构成的工具夹盘40夹紧和放松的方法下面将描述。
当工具A由三个夹盘卡爪42夹紧时，操纵环以夹紧方向D(在图5和6中用实线箭头表示)转动，以夹紧工具A，而盖46被锁紧而不转动。
由于在该转动操作的起始阶段，夹盘卡爪42没有夹紧工具A所引起的载荷，因此形成的扭矩放大装置47一部分的锁紧环49可相对于夹盘体41转动。而且，由于锁紧环49通过弹性元件61与操纵环45连接，所以，操纵环45、输入/输出环48和锁紧环49一起转动。结果，操纵环45的转动直接引起螺纹环43的等速转动，为快速伸出夹盘卡爪42以夹紧工具A提供快速的螺旋进给。
其次，当卡爪42接触且开始夹紧工具A时，载荷作用在夹盘卡爪42上，然后由于夹紧产生的一个后退致使螺纹环43缩进，并通过止推滚珠向后推压锁紧环49。结果，锁紧环49和夹盘体41的压接触面58和59移动进入相互压接触状态。弹性元件62受到该压接触而弯曲，产生滑动。然后锁紧环49被固定在夹盘体41上，使扭矩放大机构47处于可操作状态，以产生减速作用。
同时，操纵环45的转动使管形操纵部分51将输入/输出环48旋转偏心值的数量，根据在输入/输出环48上形成的齿轮55和在锁紧环49上形成的齿轮56之间的齿数差异，使输入/输出环48产生转动，该转动由于输入减小而输出大扭矩，以转动螺纹环43和螺旋进给夹盘卡爪42，这样使其用大扭矩夹紧工具A。
在实施如上所述的夹盘卡爪42夹持工具A的操作中，与锁紧环49啮合的弹性元件61用来阻止由于在放松夹盘卡爪42的方向上转动而产生的松动。
当放松工具A时，操纵环45只需以放松方向E(在图5和6中用虚线箭头表示)转动即可。
当夹盘卡爪42缩回以消除由于夹紧而产生，且作用在螺纹环42上的一个后退时，锁紧环49被弹性元件61的推动力所推进，所以，锁紧环49和夹盘体41的压接触面58和59移动脱离压接触状态。然后消除扭矩放大装置47的减速作用，由此操纵环45、输入/输出环48和锁紧环49一起转动，螺纹环43以与操纵环45同样的速度转动，在放松方向上快速螺旋进给夹盘卡爪42。结果，夹盘卡爪42互相快速移开，放松工具A。
当工具A夹持时，扭矩通过上述的扭矩放大装置47受到减速和放大，这样，得到比操纵环45直接传递给与各个夹盘卡爪42相啮合的螺纹环43的扭矩更大的扭矩。通过在夹紧方向上简单转动操纵环45，工具A就可以刚性地夹紧且定位。
而且，在进行转动操作直到工具A夹紧在其位置上和在进行放松以后的转动操作时，操纵杆45、输入/输出环48和锁紧环49以相反的方向一起转动。夹盘卡爪42通过螺纹环43一起快速螺旋进给和缩回，以夹紧和放松工具A。这样，该结构具有良好的可操作性。
下面的结构可以用来代替第二实施例的管形操纵部分51。
操纵环45可以具有相对于夹盘体41的轴B偏移数量e的内周壁，输入/输出环48松装在该偏心内壁上，输入/输出环48沿操纵环45的偏心内壁转动。
这种结构下面将作为第三实施例进行描述，着重于扭矩放大装置。
(第三实施例)图7和8显示工具夹盘的第三实施例，该工具夹盘的基本结构与第二实施例相同，而且同样的部件标有同样的标号，这里将不作详细描述。
操作环45具有围绕相对于夹盘体41的轴B偏移数量e的轴C形成的内周壁，扭矩放大装置47的输入/输出环48通过多个滚珠71可转动地安装在操纵环48的同心内周壁70上。当转动操纵环45时，输入/输出环48沿该偏心内周壁70旋转。
套管72周向地压配在螺纹环43上，齿轮联合器52包括在输入/输出环48的前端的内壁上形成的齿轮53和在套管54的外周缘上形成的齿轮54。
而且，输入/输出环48具有制有与圆周地在锁紧环49上形成的齿轮56相啮合的齿轮55的后内壁，这些齿轮55和56制成摆线齿轮，这些齿轮55和56的齿数与第二实施例中的一样地选择。
当转动操作环45时，扭矩放大装置47使工具A如第二实施例中一样地被夹紧。
在该转动操作的起始阶段，当夹盘卡爪42还没有夹紧工具A时，操纵环45、输入/输出环48和锁紧环49一起转动，以与操纵环45同样的速度转动螺纹环43，如第二实施例所述的一样。由螺纹环43产生的快速螺旋进给使夹盘卡爪42相互一起快速向前移动，以夹紧工具A。
其次，当夹盘卡爪42接触且开始夹紧工具A时，载荷作用在螺纹环43上，然后由于夹紧而产生的一个后退致使螺纹环43缩进并通过止推滚珠向后推压锁紧杆49。结果，锁紧杆49和夹盘体41的压接触面58和59移动进入相互压接触状态。弹性元件62受到该压接触而弯曲，产生滑动。然后锁紧环49被固定在夹盘体41上，使扭矩放大机构47处于可操作状态，以产生减速作用。
同时，操纵环45的转动使偏心内壁70将输入/输出环48旋转偏心值的数量，根据在输入/输出环48上形成的齿轮55和在锁紧环49上形成的齿轮56之间的齿数差异，使输入/输出环48产生转动，该转动由于输入减小而输出大扭矩，以通过齿轮联接器52转动螺纹环43和螺旋进给夹盘卡爪42，这样使其用大扭矩夹紧工具A。
当放松工具A时，操纵环45只需以放松方向E(在图8中用虚线箭头表示)转动即可，如在第二实施例中所述的一样，这里不作详细的描述。
从上述结构的第三实施例中得到的作用和优点与第二实施例中的相同。
(第四实施例)图9、10和11显示工具夹盘的第四实施例，该第四实施例涉及第三实施例中的输入/输出环48的轴承的另一例子。扭矩放大装置和其他的基本结构与第三实施例一样，而且同样的部件标有同样的标号，这里将不作详细描述。
如第三实施例一样，操纵环45具有相对于夹盘体41的轴偏移的内周壁，扭矩放大装置47的输入/输出环48可转动地安装在操纵环48的同心内周壁70上。当转动操纵环45时，输入/输出环48沿该偏心内周壁70旋转。
如上可转动的输入/输出环48由多个滚针轴承74支承，这些滚针轴承74仅沿局部圆周范围设置。
同时，锁紧环49的摆线齿轮56，当其与输入/输出环48的摆线齿轮55局部啮合时，公转且自转，该啮合发生在操纵环45能及的一定范围内。由夹紧工具A而产生的载荷引起仅作用于上述啮合范围内的径向压力。
这样，滚针轴承74沿齿轮55和56互相啮合且施加载荷的操纵环45的局部圆周上设置。
滚针轴承74具有略向锁紧环49凸出的端部，锁紧环49上制有周向延伸且与滚针轴承74的凸出部相对的安装槽75。该安装槽75接纳滚针轴承74的凸出部，以便允许由滚针轴承74的转动(相对于锁紧环49的运动)所引起的运动。
由夹紧工具A产生的载荷作用在滚针轴承74上，且对滚针轴承74施加径向压力，如上所述的那样。因此，如果操纵环45用合成树脂制成，压力将使操纵环45局部扩张和变形。由于滚针轴承74端部在压力下能舒适地安装在安装槽75中而不会向外张开，从而抑制了操纵环45的这种向外变形。
当操纵环45向外张开时，这将充满其外周缘和盖46之间的间隙，有效地防止灰尘和其他杂质通过间隙进入。
如上所述的那样，当施加力以径向地张开滚针轴承74时，该载荷施加于操纵环45的内部位置。结果，在操纵环45上产生内应力，对其外部产生扭转。
为了消除扭转，滚针轴承76设置在操纵环45外部的内周壁上，以与滚针轴承74相对，这些滚针轴承76防止操纵环45产生扭转。
滚针轴承74和76数量可以较少，通过把滚针轴承74的凸出部夹持在锁紧环49的安装槽74中，由工具夹紧载荷产生的操纵环45的变形可得以消除。
上述的轴承结构也可以用于图1所示的第一实施例中的工具夹盘中。
在图9中，弹性环60包括形成倾斜的法兰盘形且在多个位置上固定多个滚珠77的弹簧部件。这些滚珠77与在锁紧环49的整个圆周上延伸的齿面62相啮合，且对其施加弹簧载荷。
这样形成的弹性环60具有与第三实施例同样的作用和优点。
在图11中，凹入部78用于锁定弹性环60，弹性环60上制有与这些凹入部相啮合的凸出部(图中未画出)。
(第五实施例)图12、13和14显示工具夹盘的第五实施例。在图12中，工具夹盘100包括可滑动地安装在夹盘体101中的三个夹盘卡爪102，通过螺纹环103的相对转动，夹盘卡爪102可伸出和缩回，如图1中所示的第一实施例一样。这里略去这种布置的详细描述。
螺纹环103由通过圆周上压配套管104而刚性连接的二个部件组成。
截面为U形的盖105固定在夹盘体101的近端部的外圆周上，夹盘体101支承可转动地安装在其中间圆周位置上的管形操纵环106，操纵环106具有可相对转动地安装在盖105近端部的内周内的开口端外圆周。
扭矩放大装置107设置在操纵环106和螺纹环103之间，用于将操纵环106的扭矩传递给螺纹环103。
扭矩放大机构107包括与操纵环106连结的输入环108、固定在螺纹环103上的输出护圈112和锁紧环115。
输入环108可转动地安装在螺纹环103的中间外圆周上，多个金属滚珠109设置在输入环108和套管104的相对面之间。输入环108包括在其外圆周上的多个凸出部110，用于与制在操纵环106内壁上的多个槽111相啮合。用这种方式，输入环108能够与操纵环106连结且略能作轴向移动。
输出护圈112固定在螺纹环103的近端部外周上，输出护圈112包括周向设置在其上的16个等间距位置上的滚珠保持架113，每个滚珠保持架113夹持一个金属滚珠114。
锁紧环115可转动地支承在固定在螺纹环103上的输出护圈112和制有夹盘体101的中间圆周上的阶梯部分之间。通过放置在盖105近端部的盘簧116，对锁紧环115恒定地施加压力，使其与固定在螺纹环103上的输出护圈112的滚珠114相接触。
盘簧116压在固定在盖105近端部的内壁上的弹簧挡块117和加压板118之间，多个金属滚珠119设置在锁紧环115和加压板118的相对面之间。
这样，盘簧116恒定地对加压板118、滚珠119、锁紧环115、由输出护圈112夹持的滚珠114、输入环108、滚珠109、套管104和轴向靠在操纵环106前端的内周壁上的螺纹环103加压。
如图13所示，片簧121被固定在操纵环106的内壁上且与锁紧环115的外周相对。当锁紧环115被允许以相反方向转动时，在片簧121上形成的凸出部122与在锁紧环115的外周上形成的齿面123啮合，以使锁紧环115与操纵环106相同的方向转动。当锁紧环115被锁紧不转动时，该啮合中止，以仅允许操纵环106转动。
片簧121的凸出部122和齿面123之间的啮合布置与图3所示的第一实施例中的齿面30和弹性元件32之间的布置是相同的，且达到同样的作用。然而，片簧121不用于将锁紧环115与阶梯部分120分离，第五实施例靠盘簧116实现该作用。
锁紧环115包括制在其内周的压接触面124，用于与阶梯部分120压接触。该压接触面124可以是锥形的。
根据第五实施例构成的工具夹盘100操作夹紧工具A的方法下面将描述。
首先，工具A通过张开的夹盘卡爪102插入夹盘体101内，然后，以工具夹紧的方向相对于夹盘体101转动操纵环106。
在夹盘卡爪102移动进入与工具A接触之前的转动操作期间，仅有很小的阻力施加在螺纹环103上，而且扭矩放大装置107的锁紧环115相对于夹盘体101成自由状态。而且，由于锁紧环115通过片簧121与操纵环106连接，所以操纵环106、输入环108、输出护圈112的滚珠114和锁紧环115一起转动。以与操纵环106同样速度转动的螺纹环103提供快速的螺旋进给，以快速伸出夹盘卡爪102，夹紧工具A。
其次，如图14所示，当卡爪102接触且开始夹紧工具A时，载荷作用在夹盘卡爪102上，由此产生一个夹盘卡爪102的后退。然后，该后退使螺纹环103轴向缩回，通过套管104和滚珠109轴向缩回输入环108、输出护圈112夹持的滚珠114和已轴向受压的扭矩放大机构107的锁紧环115。结果，锁紧环115的压接触面124移动与夹盘体101的阶梯部分120进入压接触状态，且锁紧锁紧环115不使其转动的片簧121会打滑。
当锁紧环115被锁住不转动时，输出护圈112的滚珠114用作空转轮，随输入环108的转动沿锁紧环115的相对面滚动，这种滚动减少了输出护圈112的转动，从而减少操纵环106的转动，致使螺纹环103在高扭矩下转动，由此使夹盘卡爪102牢固地夹紧工具A。
在进行夹紧工具的操作中，具有锁紧啮合作用的片簧121用于止制由于工具夹盘100的相反转动的反作用而产生的松动。它与前面的实施例中的情况是一样的。
当放松工具A，以放松方向相对于夹盘体101转动操纵环106，在转动操作的起始阶段，由于扭矩放大装置107的锁紧环115锁住不会转动，所以产生瞬时高扭矩，这促使螺纹环103朝放松方向转动。
一旦放松，转动阻力将减小，盘簧116使锁紧环115脱离压接触状态，锁紧环115通过片簧121与操纵环106相连。然后，操纵环106和扭矩放大装置107一起转动，操纵环106的转动使螺纹环103以同样的速度转动，由此夹盘卡爪102快速相互滑离，放松工具A。
当如上所述夹持工具A时，通过作为扭矩放大装置107一部分的且传递给输出护圈112的转动滚珠114减少操纵环106的转动，这样，得到比用于转动操纵环106的扭矩更大的扭矩，将工具A牢固的夹紧。
而且，在进行转动操作直至夹紧工具A和放松后转动操作期间，载荷的阻力较小，操纵环106和扭矩放大装置107的各个部件通过片簧121的作用在相反方向上一起动。夹盘卡爪102通过螺纹环103快速相互进给和收缩，以夹紧和放松工具A。这样，这种结构具有良好的可操作性。
为了操作方便，夹盘体101和操纵环106之间的相对转动可以由与夹盘体101连接的动力钻床或动力锤的相反转动而实现。
这也可应用于其他实施例。
在第五实施例中，扭矩放大装置107包括可转动的滚珠114，以减少输出护圈112的转动，这些滚珠114可以用齿轮代替。
这种结构将作为第六实施例在下面进行描述。
(第六实施例)图15显示工具夹盘的第六实施例。该工具夹盘的基本结构与第五实施例相同，而且同样部件标有同样的标号，这里将不作详细描述。
如图所示，扭矩放大装置107包括多个设置在螺纹环103和固定在其上的输出护圈112之间的斜齿轮125，斜齿轮125分别在与输入环108上形成的齿轮126和在锁紧环115上形成的齿面127相啮合。
用这种结构，当锁紧环115由与阶梯部分120的压接触锁住不会转动时，输入环108的转动使斜齿轮125转动和滚动，传递给输出护圈112的该滚动将减少操纵环106的转动。这样，斜齿轮125产生与第五实施例的滚珠114同样的作用，而且该结构如第四实施例一样提供高扭矩。
权利要求
1.一种工具夹盘，它具有同心地安装在夹盘的前端以可相互朝前和背离滑动的多个夹盘卡爪，和一个圆周地安装在夹盘体上可以相向转动以转动用于朝前和背离螺旋进给夹盘卡爪的螺纹环的操纵环，所述工具夹盘包括设置在所述夹盘体和所述夹盘卡爪之间的锁紧装置，当所述夹盘卡爪夹紧一工具时，通过其产生的反作用力压靠且锁紧在所述夹盘体上，且在消除反作用力后可放松；和设置在所述锁紧装置和所述操纵环之间的扭矩放大装置，当所述锁紧装置被锁紧在所述夹盘体上时，减少所述操纵环的转动以将放大的扭矩输给所述螺纹环，且当所述锁紧装置脱离所述夹盘体时，将所述操纵环的转动传递给所述螺纹环。
2.如权利要求1所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述扭矩放大装置包括一个偏心地松装在所述操纵环内且与所述螺纹环连接的输入环，所述输入环和可锁紧在所述夹盘体上的所述锁紧装置与所述夹盘体同轴地设置，所述输入环和所述锁紧装置具有制有不同数量波纹的摆线滚槽的互相相对的表面，和安装在所述滚槽之间的滚珠。
3.如权利要求1所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述扭矩放大装置包括一个固定在所述螺纹环上的输出环，和一个可相对转动且偏心地支承在所述操纵环内的输入环，所述输出环、所述输入环和所述锁紧装置与所述夹盘体同轴地设置，所述输入环和所述锁紧装置具有制有不同数量波纹的摆线滚槽的互相相对的表面、安装在所述滚槽之间的滚珠、和安装在所述输入环和所述输出环之间的动力传递滚珠。
4.如权利要求1所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述扭矩放大装置包括一个偏心地松装在所述操纵环内且与所述螺纹环连接的输入/输出环，所述输入/输出环和可锁紧在所述夹盘体上的所述锁紧装置具有制有不同齿数的摆线齿轮且互相啮合的相对的内表面和外表面。
5.如权利要求4所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述操纵环包括一相对于所述夹盘体的轴偏心地在其中间内壁上形成的管形操纵部分，通过圆周地设置在所述管形操纵部分上的一轴承可转动地支承所述输入/输出环。
6.如权利要求4所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述控制环包括相对于所述夹盘体的轴偏心地形成的内壁，用于可转动地支承所述输入/输出环。
7.如权利要求1所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述扭矩放大装置包括一个固定在所述操纵环上的输入环，一个设置在所述输入环和可锁紧在所述夹盘体上的所述锁紧装置之间且固定在所述螺纹环上的输出护圈，所述输入环和所述输出护圈与所述夹盘体同轴地设置，和由所述输出护圈夹持可随所述输入环和所述锁紧装置之间的相对移动而可转动的转动装置。
8.如权利要求7所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述转动装置包括滚珠。
9.如权利要求7所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述转动装置包括斜齿轮，制有与所述斜齿轮相啮合的齿面的所述输入环和所述锁紧装置。
10.如权利要求1至4、7和9中任一所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述锁紧装置包括制在一锁紧环和所述夹盘体上且互相相对的压接触表面。
11.如权利要求1至4、7和9中任一所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述锁紧装置包括制在一锁紧环和所述夹盘体上且互相相对的锥形压接触表面。
12.如权利要求10或11所述的一种工具夹盘，其特征在于，所述锁紧环制有环绕其后端面的齿面，所述齿面与固定在所述操纵环上的弹性元件相啮合。
全文摘要
一种工具夹盘包括设置在夹盘体和由螺旋进给的夹盘卡爪之间的锁紧装置。当夹盘卡爪夹紧工具时，锁紧装置由产生的反作用力压靠和锁紧在夹盘体上。工具夹盘还包括设置在锁紧装置和可转动地安装在夹盘体上的操纵环之间的扭矩放大装置，当锁紧装置锁紧在夹盘体上时，将放大的扭矩输给螺旋进给夹盘卡爪的螺纹环。夹盘卡爪可快速滑动直至夹盘卡爪夹紧工具，以实现快速夹紧动作。当夹盘卡爪接触且夹持工具时，用大的夹紧力夹持工具。
文档编号B23B31/12GK1051003SQ9010859
公开日1991年5月1日 申请日期1990年10月18日 优先权日1989年10月19日
发明者中村大治朗 申请人:苔尔塔株式会社