专利名称：虎钳用的夹紧力调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于把工件固定(夹持)在机床上的虎钳中，增大从可动钳口向着固定钳口的夹紧力的加力装置，以及能很容易地调节上述加力装置的夹紧力的夹紧力调节装置。
背景技术：
以往，作为具有加力装置的虎钳，是具有液压式加力装置的虎钳，(例如，特公昭46-15400号和特公昭63-41711号专利文献等)。这种虎钳大都是由下列各种部件构成的固定设置在机床的工作台上的底架；固定在上述底架上的固定钳口；安装在底架上能自由滑动的可动钳口；安装在底架上既能转动又能滑动的，用螺纹与可动钳口连接，并能使可动钳口移动的管状螺杆；穿过上述螺杆的中心孔，能在其中转动和自由滑动，通过离合装置和液压加力装置连接在螺杆上的中心轴；以及连接在上述中心轴端部的手把。当施加在螺杆上的夹紧阻力在规定范围内时，离合装置使中心轴与螺杆结合，使两者一起转动，当上述夹紧阻力超过规定的范围时，离合装置便松开，在解除中心轴与螺杆的结合的同时，使中心轴进行滑动，启动液压式加力装置，于是便将从可动钳口向着固定钳口方向的夹紧力作用在螺杆上。
此外，作为具有加力装置的虎钳，也有带机械式加力装置的虎钳(例如，特公昭63-53413号专利文献)。这种虎钳的结构和工作方式是这样的一方面，把一对第一可动辊分别压接在固定部件的压接面上，另一方面，把楔形第一移动部件和在其前端方向上移位位置上的第二可动辊压接在这一对辊子上；把一对第二可动辊压接在第二移动部件的压接面上，使固定部件的压接面相对于对称面具有小于90度的倾斜角，并将第一、第二可动辊的直径，第一、第二移动部件的压接面相对于对称面的角度，以及第一移动部件的锥面的角度，选择为使得通过第一、第二可动辊的压接线的压接线面与第一、第二移动部件的压接面所形成的角度，大于第一、第二可动辊与第一、第二移动部件的压接面之间的摩擦角；使第一、第二可动辊的中心轴线的位置，处于对称面与第一、第二可动辊压接在第一、第二移动部件的压接线之间的连接面之间；而且，第一、第二可动辊始终压在第一移动部件的锥面上。
可是，在具有前一种液压式加力装置的虎钳中，当对夹持在固定钳口与可动钳口之间的工件施加很大的外力时，由于上述液压式加力装置会产生瞬时的降压，很容易发生工件位置的偏移，进而工件还会脱落。特别是，在对工件进行精密加工的情况下，由于工件位置的偏移或脱落，而具有发生损伤工件，或者降低加工精度等缺点。
在后一种具有机械式加力装置的虎钳中，当在工件上施加很大的外力时，虽然能防止加力装置产生瞬时的降压，但，由于各可动辊都是通过滑动接触移动的，由摩擦力所造成的损失很大，因而，相对于所施加的外力而产生的夹紧力来说，具有效率低的缺点。
此外，具有加力装置的虎钳，当为了把工件牢固地夹持住而过度用力操作手把时，由于可动钳口对固定钳口的夹紧力太大，会发生使工件变形，或者损伤工件等不良后果。
发明内容
本发明是在上述背景下提出来的，其第一目的是提供一种即使在工件上施加很大的外力，工件也不会发生位置歪斜或脱落的虎钳用的加力装置。
此外，本发明的第二目的是提供一种所施加的外力对于夹紧力增大的效率非常高的虎钳用的加力装置。
此外，本发明的第三目的是提供一种能根据夹持在可动钳口与固定钳口之间的工件，很容易地调节可动钳口向固定钳口方向的夹紧力，特别是调节通过加力装置所施加的夹紧力的虎钳用的夹紧力调节装置。
为达到上述第一和第二目的，本发明第一实施方式的虎钳用的加力装置的特征是，它具有下列各种部件具有楔形前端的第一移动部件10；保持部件20，上述第一移动部件10插入其中，并能自由地前后移动，在保持部件的一个端面上形成了对称于以某一条直径作为中心线的，并且各自平行于该直径的第一和第二导向槽23A、23B，以及在上述第一导向槽23A与第二导向槽23B之间，沿着上述直径分别在两个半径方向上形成的，向上的，平坦的第一和第二倾斜面24A、24B；第二移动部件30，在它的对着上述保持部件20的一个端面的另一个端面上，具有分别对着上述第一和第二导向槽23A、23B的第三和第四导向槽33A、33B；加力部件40，它被夹持在上述第二移动部件30与上述保持部件20之间，能沿着上述第一到第四导向槽23A、23B、33A、33B自由滑动和滚动；夹紧装置50，它连接上述第二移动部件30与上述保持部件20，使上述第二移动部件30能接近或离开上述保持部件20。
此外，本发明第二实施方式的虎钳用的加力装置的特征是，它具有下列各种部件具有楔形前端的第一移动部件10；保持部件20，上述第一移动部件10插入其中，并能自由地前后移动，在保持部件的一个端面上形成了对称于以某一条直径作为中心线的，并且各自平行于该直径的第一和第二导向槽23A、23B；第二移动部件30，在它的对着上述保持部件20的一个端面的另一个端面上，具有分别对着上述第一和第二导向槽23A、23B的第三和第四导向槽33A、33B，以及在上述第三导向槽33A与第四导向槽33B之间，沿着上述直径分别在两个半径方形成的，向上的，平坦的第三和第四倾斜面34A、34B；加力部件40，它被夹持在上述第二移动部件30与上述保持部件20之间，能沿着上述第一到第四导向槽23A、23B、33A、33B自由滑动和滚动；夹紧装置50，它连接上述第二移动部件30与上述保持部件20，使上述第二移动部件30能接近或离开上述保持部件20。
此外，本发明第三实施方式的虎钳用的加力装置的特征是，它具有下列各种部件具有楔形前端的第一移动部件10；保持部件20，上述第一移动部件10插入其中，并能自由地前后移动，在保持部件的一个端面上形成了对称于以某一条直径作为中心线的，并且各自平行于该直径的第一和第二导向槽23A、23B，以及在上述第一导向槽23A与第二导向槽23B之间，沿着上述直径分别在两个半径方向上形成的，向上的，平坦的第一和第二倾斜面24A、24B；第二移动部件30，它在对着上述保持部件20的一个端面的另一个端面上，具有分别对着上述第一和第二导向槽23A、23B的第三和第四导向槽33A、33B，在上述第三导向槽33A与第四导向槽33B之间具有沿着上述直径分别在两个半径方向上形成的，向上的，平坦的第三和第四倾斜面34A、34B；加力部件40，它被夹持在上述第二移动部件30与上述保持部件20之间，能沿着上述第一到第四导向槽23A、23B、33A、33B自由滑动和滚动；夹紧装置50，它连接上述第二移动部件30与上述保持部件20，使上述第二移动部件30能接近或离开上述保持部件20。
在上述本发明的第一到第三实施方式的任何一种虎钳用的加力装置中，上述加力部件40由下列各部分构成由上下方向倒过来重叠起来的，大致呈正方形的第一导向板41A和第二导向板41B组成的第一滑动件41，上述这两块导向板能沿着上述保持部件20的第一导向槽23A和上述第二移动部件30的第三导向槽33A，向着互相相反的方向滑动，并且，在这两块导向板的上半部并排设有两个U字形缺口a、a，在它们的下半部并排设有两个圆孔b、b；由上下方向倒过来重叠起来的，大致呈正方形的第三导向板42A和第四导向板42B组成的第二滑动件42，上述这两块导向板能沿着上述保持部件20的第二导向槽23B和上述第二移动部件30的第四导向槽33B，向着互相相反的方向滑动，并且在这两块导向板的上半部并排设有两个U字形缺口a、a，在它们的下半部并排设有两个圆孔b、b；由前上辊45A和后上辊45B组成的第一辊子组45，上述前上辊45A在其两端具有旋转轴头45a，并用该旋转轴头架设在上述第一滑动件41和第二滑动件42之间，能自由转动和滑动，上述后上辊45B在其两端具有旋转轴头45b，并用该旋转轴头架设在上述第一滑动件41和第二滑动件42之间，能自由转动和滑动；由前下辊46A和后下辊46B组成的第二辊子组46，上述前下辊46A在其两端具有旋转轴头46a，并用该旋转轴头架设在上述第一滑动件41和第二滑动件42之间，能自由转动和滑动，上述后下辊46B在其两端具有旋转轴头46b，并用该旋转轴头架设在上述第一滑动件41和第二滑动件42之间，能自由转动和滑动。并且，上述各个辊子45A、45B、46A、46B的直径最好都相同。
在本发明的上述第一到第三实施方式的任何一种虎钳用的加力装置中，上述夹紧装置50由下列各部分构成穿过上述保持部件20，在内圆周面上带有凸缘部分51a的通孔51；穿过上述保持部件20的通孔51的螺栓52；装填在上述保持部件20的通孔51的凸缘部分51a与上述螺栓52的头部52a之间的弹簧53；与上述保持部件20的通孔51相对，在内圆周面上形成能拧入上述螺栓52前端的内螺纹的凹部54。
为达到上述第三目的，本发明的虎钳用的夹紧力调节装置用在具有加力装置的虎钳中，这种虎钳能在固定钳口2，与通过螺杆的转动而作前后进退移动的可动钳口3之间夹持工件，其特征在于，这种夹紧力调节装置由下列各部分构成结合部件110，它的一个端部110a插入并结合在上述螺杆5的凹进端部5a内，在其内圆周面上具有形成凸缘部分111的轴孔112；间隙保持部件120，它设置并结合在与上述结合部件110之间隔开预定间隔的空间部分121中，具有轴孔123，并在另一端部120b的外圆周上设有隔开相等间隔的，许多凸出的结合突起122；中心轴130，它的一端130a穿过上述结合部件110的轴孔112，其另一端130b穿过上述间隙保持部件120的轴孔123，并且能自由转动和滑动，还具有插入上述一端130a中，挡在上述轴孔112的凸缘部分111上的加压部分131；导向轴170，它的一端170a插入上述结合部件110的另一个端面110b’中，其另一端170b插入上述间隙保持部件120的一个端面120a’中；第一离合器140，它套在并固定在上述中心轴130大致中间部位上，并使其一面与上述间隙保持部件120的一个端面120a’一致，并具有从一个端面140a’凸出来的第一凸台141；调节器150，它的一个端部150a’套在上述结合部件110的另一端110b上，它的另一端150b套在上述间隙保持部件120上，并且能自由地转动和滑动，在其另一端部150b的内圆周上，隔开相等的间隔形成许多结合凹部151，这些结合凹部借助于加压装置152始终与上述间隙保持部件120上的许多结合突起122结合，并在朝向上述结合部件110与上述间隙保持部件120之间的空间部分121的内圆周面上形成内螺纹153；第二离合器160，它用螺纹安装在上述调节器150内部，能沿着上述导向轴170自由移动，并具有下列各部分让上述中心轴130穿过并能自由转动和滑动的轴孔163；能让上述导向轴170穿过，并自由滑动的导向孔164；凸出于另一端面160b’，能与上述第一离合器140的第一凸台141自由脱开和啮合的第二凸台161；以及在外圆周面上形成的，与上述调节器150的内螺纹153配合的外螺纹162。
本发明的上述虎钳用的夹紧力调节装置，还具有这样的特征，即，上述加压装置152由下列各部分构成在上述结合部件110的另一端面110b’上形成的弹簧插装凹部152a；一端插在上述弹簧插装凹部152a的底面上，另一端穿过上述第二离合器160，插在上述间隙保持部件120的一个端面120a’上的弹簧保持杆152b；装在上述弹簧插装凹部152a与上述第二离合器160之间，套在上述弹簧保持杆152b上的弹簧152c。
在本发明的上述虎钳用的夹紧力调节装置中，最好在上述中心轴130的另一端130b的外圆周面上形成凹槽133，并在该凹槽133中嵌入用滚珠弹簧134将其向外压的滚珠135；在上述间隙保持部件120的内圆周面上，形成能自由地挡住或脱离上述滚珠135的一部分的控制槽124。此外，最好在上述第一离合器140的第一凸台141的前端面上，形成沿上述中心轴130的正转方向向上倾斜的倾斜面141a，在上述第二离合器160的第二凸台161的前端面上，形成与上述第一凸台141的倾斜面141a啮合的向下倾斜的倾斜面161a。此外，最好，在上述间隙保持部件120的另一端面120b’上，刻有分阶段表示上述第一离合器140与上述第二离合器160之间的距离的许多数字125，并且，在上述调节器150的另一端面150b’上，形成指向上述刻出的数字125的指示槽154。此外，在上述调节器150的一个端面150a’上，设有防止该调节器150过度转动，转动到规定的调节范围以外的，凸出的过转防止杆155；并在上述结合部件110的凸出部分113a的另一端面113b’上，设有凸出的，挡住上述过转防止杆155的挡杆113a。
图1表示把本发明的加力装置与夹紧力调节装置安装在虎钳内部状态下的使用状态图；图2是本发明的第一实施例的加力装置的立体图；图3是沿着图2的A-A’线的断面图；图4是上述加力装置的组装过程的分解立体图；图5是表示上述加力装置的工作过程的状态的断面图；图6是本发明的第二实施例的加力装置的示意立体图；图7是本发明的第三实施例的加力装置的示意立体图；图8是本发明的夹紧力调节装置的断面图，其中，(a)表示第一离合器和第二离合器正在啮合的调节操作之前的状态；(b)表示借助于调节按钮正在使第一离合器和第二离合器脱开的调节操作中的状态；(c)表示已经使第一离合器和第二离合器脱开的调节操作之后的状态；图9是表示在上述夹紧力调节装置中的调节按钮的要部的放大立体图；其中，(a)表示调节按钮的结合凹部与间隙保持部分的结合突起结合的状态；(b)表示调节按钮的结合凹部与间隙保持部分的结合突起解除结合的状态；图10是表示上述夹紧力调节装置的右侧端面的侧视图；图11是表示上述夹紧力调节装置正在使用状态下的要部的放大断面图，其中，(a)表示第一离合器和第二离合器正在啮合的调节操作之前的状态；(b)表示借助于调节按钮使第一离合器和第二离合器脱开的调节操作之后的状态；(c)表示在(b)状态下通过中心轴的转动而向前移动，一直到第一离合器与第二离合器啮合为止，在加力装置的第一移动部件上加压的状态。；具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
如图1所示，具有本发明的加力装置P和夹紧力调节装置C的虎钳B是由下列各种部件构成的底架1；固定在上述底架1上的固定钳口2；安装在底架1上，能自由滑动的滑块4；固定在上述滑块4上的可动钳口3；安装在底架1上既能转动又能滑动，用螺纹与滑块4结合，并能使固定在该滑块4上的可动钳口3移动的螺杆5；依次安装在上述螺杆5的凹进端部5a内部的盘形弹簧6和加力装置P；安装在螺杆5的凹进端部5a中的夹紧力调节装置C；以及连接在上述夹紧力调节装置C上的手把8。
首先，参照图2～图7说明本发明的加力装置P的第一～第三实施例。
(第一实施例)第一实施例的加力装置P大体上如图2～图4所示，由第一移动部件10，保持部件20，第二移动部件30，加力部件40和夹紧装置50所构成。
第一移动部件10呈圆棒状，其前端形成了成锐角的尖楔形(在本实施例中为圆锥形)。
保持部件20大致呈圆柱形，其中央形成了能让上述第一移动部件10穿过，且能自由地前后移动的轴孔21。此外，在上述保持部件20的一个端面上，形成了以通过上述轴孔21的任何一条直径作为中心线，对称于该直径，并且各自平行于该直径的第一和第二导向槽23A、23B，在这两条第一导向槽23A和第二导向槽23B之间，分别形成了从上述轴孔21沿着半径方向向上延伸的，平坦的第一和第二倾斜面24A、24B。
第二移动部件30也大致呈圆柱形，在其另一个端面上，分别形成了与上述保持部件20的第一和第二导向槽23A、23B相对的第三和第四导向槽33A、33B，即，对称于以任何一条直径作为中心线，并且各自平行于该直径的第三和第四导向槽33A、33B。
加力部件40是被夹持在上述保持部件20与上述第二移动部件30之间，能沿着上述第一到第四导向槽23A、23B、33A、33B自由滑动和滚动的部件，它由第一滑动件41，第二滑动件42，第一辊子组45，第二辊子组46构成。
上述第一滑动件41由大致呈正方形的第一导向板41A和第二导向板41B组成。在第一导向板41A的上半部分有两个并排设置的U字形缺口a、a，在其下半部分有两个并排设置的圆孔b、b。在第二导向板41B的上半部分有两个并排设置的圆孔b、b，在其下半部分有两个并排设置的U字形缺口a、a。这两块导向板41A、41B上的圆孔b和U字形缺口a在上、下方向上的布置方式正好相反。具体的说，当第一和第二两块导向板重叠在一起时，第一导向板41A上的两个U字形缺口a、a与第二导向板41B上的两个圆孔b、b相通；而第二导向板41B上的两个U字形缺口a、a与第一导向板41A上的两个圆孔b、b相通。此处，为了便于说明，也可以把由于第一导向板41A与第二导向板41B的重叠而互相联通的圆孔b与缺口a，或者缺口a与圆孔b，称为“第一联通孔”。
上述第二滑动件42由大致呈正方形的第三导向板42A和第四导向板42B组成。在第三导向板42A的上半部分有两个并排设置的U字形缺口a、a，在其下半部分有两个并排设置的圆孔b、b。在第四导向板42B的上半部分有两个并排设置的圆孔b、b，在其下半部分有两个并排设置的U字形缺口a、a。这两块导向板42A、42B上的圆孔b和U字形缺口a在上、下方向上的布置方式正好相反。具体的说，当第三和第四两块导向板重叠在一起时，第三导向板42A上的两个U字形缺口a、a与第四导向板42B上的两个圆孔b、b相通；而第四导向板42B上的两个U字形缺口a、a与第三导向板42A上的两个圆孔b、b相通。此处，为了便于说明，也可以把由于第三导向板42A与第四导向板42B的重叠而互相联通的圆孔b与缺口a，或者缺口a与圆孔b，称为“第二联通孔”。
上述第一辊子组45由在两个端面上具有旋转轴头45a的前上辊45A，和在两个端面上具有旋转轴头45b的后上辊45B所构成，并通过这些旋转轴头安装在第一滑动件41与第二滑动件42之间，能自由旋转和滑动。具体的说，由于前上辊45A一侧的旋转轴头45a穿过第二导向板41B前方的圆孔b，能够自由转动，同时，还穿过第一导向板41A前方的缺口a，并能自由滑动，而另一侧的旋转轴头45a穿过第三导向板42A前方的圆孔b，能够自由转动，同时，还穿过第四导向板42B前方的缺口a，并能自由滑动，所以，前上辊45A就能在第一滑动件41和第二滑动件42之间转动和滑动。此外，由于后上辊45B一侧的旋转轴头45b穿过第二导向板41B后方的圆孔b，能够自由转动，同时，还穿过第一导向板41A后方的缺口a，并能自由滑动，而另一侧的旋转轴头45b穿过第三导向板42A后方的圆孔b，能够自由转动，同时，还穿过第四导向板42B后方的缺口a，并能自由滑动，所以，后上辊45B就能在第一滑动件41和第二滑动件42之间转动和滑动。
上述第二辊子组46由在两个端面上具有旋转轴头46a的前下辊46A，和在两个端面上具有旋转轴头46b的后下辊46B所构成，并通过这些旋转轴头安装在第一滑动件41与第二滑动件42之间，能自由旋转和滑动。具体的说，由于前下辊46A一侧的旋转轴头46a穿过第二导向板41B前方的缺口a，能够自由滑动，同时，还穿过第一导向板41A前方的圆孔b，并能自由转动，而另一侧的旋转轴头46a穿过第三导向板42A前方的缺口a，能够自由滑动，同时，还穿过第四导向板42B前方的圆孔b，并能自由转动，所以，前下辊46A就能在第一滑动件41和第二滑动件42之间转动和滑动。此外，由于后下辊46B一侧的旋转轴头46b穿过第二导向板41B后方的缺口a，能够自由滑动，同时，还穿过第一导向板41A后方的圆孔b，并能自由转动，而另一侧的旋转轴头46b穿过第三导向板42A后方的缺口a，能够自由滑动，同时，还穿过第四导向板42B后方的圆孔b，并能自由转动，所以，后下辊46B就能在第一滑动件41和第二滑动件42之间转动和滑动。
而且，上述各辊子45A、45B、46A、46B的直径都完全相同。
夹紧装置50是连接上述第二移动部件30和保持部件20的装置，能使上述第二移动部件30接近或离开上述保持部件20。夹紧装置由下列各部分构成分别在上述保持部件20的轴孔21两侧形成的，在内圆周面上有凸缘部分51a的一对通孔51；分别穿过上述保持部件20的一对通孔51的螺栓52；安装在上述保持部件20的通孔51的凸缘部分51a与上述螺栓52的头部52a之间的弹簧53；分别对着上述保持部件20的一对通孔51、51，并且在内圆周面上形成能拧入上述螺栓52前端的内螺纹的一对凹部54。
如图2所示，具有这种构成的各个构成部件用上述夹紧装置50将其组装起来，作为一个组装件来使用。下面，参照图4说明各构成部件的组装方法。
首先，把上下方向倒过来的第一导向板41A和第二导向板41B重叠起来，成为第一滑动件41，把上下方向倒过来第三导向板42A和第四导向板42B重叠起来，成为第二滑动件42。然后，在上述第一滑动件41与第二滑动件42之间，在上、下方向上安装第一辊子组45和第二辊子组46，具体的说，把各辊子45A、45B、46A、46B一侧的旋转轴头45a、45b、46a、46b分别插入在第一滑动件41上形成的四个第一联通孔中，把各辊子45A、45B、46A、46B另一侧的旋转轴头45a、45b、46a、46b分别插入在第二滑动件42上形成的四个第二联通孔中，便成为图4中所示的加力部件40。
接着，把上述加力部件40安装在保持部件20与第二移动部件30之间，具体的说，就是把第一滑动件41插入保持部件20的第一导向槽23A与第二移动部件30的第三导向槽33A之间，并使其能自由滑动，同时，把第二滑动件42插入保持部件20的第二导向槽23B与第二移动部件30的第四导向槽33B之间，并使其能自由滑动。在这样的状态下，再把套着弹簧53的螺栓52穿过保持部件20的通孔51，拧入第二移动部件30的凹部54中(参见图2、图3)。
这样，如图3所示，便能借助于安装在通孔51的凸缘部分51a与螺栓52的头部52a之间的弹簧53的弹力，使第二移动部件30向接近保持部件20的方向移动。
这样，第一辊子组45的前上辊45A便沿着保持部件20的第一倾斜面24A向内滚动，随之，固定在上述前上辊45A两侧的旋转轴头45a、45a上的第二和第三导向板41B、42A，由于上述滚动而沿着第一、第三导向槽23A、33A和第二、第四导向槽23B、33B滑动，从而使得通过两侧的旋转轴头45b、45b固定在上述第二和第三导向板41B、42A上的后上辊45B也向同一个方向滚动。同时，第二辊子组46的前下辊46A沿着保持部件20的第二倾斜面24B向内滚动，随之，固定在上述前下辊46A两侧的旋转轴头46a、46a上的第一和第四导向板41A、42B，由于这种滚动而沿着第一、第三导向槽23A、33A和第二、第四导向槽23B、33B滑动，从而使得通过两侧的旋转轴头46b、46b而固定在上述第一和第四导向板41A、42B上的后下辊46B也向同一个方向滚动。
然后，当前上辊45A和后上辊45B，与前下辊46A和后下辊46B按照上述方式向着互相接近的方向滚动时，第一导向板41A与第二导向板41B便随着这种滚动而相向滑动，并且第三导向板42A与第四导向板42B也相向滑动，一直到各辊子45A、45B、46A、46B两侧的旋转轴头45a、45a、46a、46a与对应的各导向板41A、41B、42A、42B的缺口a、a、a、a内部的圆周面接触为止(参见图3、图5a)。
最后，如图5a所示，在上述那样的组装状态下，借助于把第一移动部件10穿过保持部件20的轴孔21，使得它的圆锥形的前端嵌入前上辊45A与前下辊46A之间，这样，就成了加力装置P的组装件。
如图1所示，把按照上述方式组装起来的加力装置P插入虎钳B的螺杆5的凹进端部5a内。下面，说明第一实施例的加力装置P的工作过程。
当把要加工的工件装在虎钳B的底架1上之后，转动手把8时，由于与其联动的螺杆5的转动，便通过滑块4使得可动钳口3向着固定钳口2前进，于是，就能把工件暂时夹持在可动钳口3与固定钳口2之间。
在这种暂时夹持状态下，当进一步转动手把8时，借助于后述的夹紧力调节装置C的作用，让该夹紧力调节装置的中心轴130一边转动，一边向前移动，于是便能推压加力装置P的第一移动部件10向前移动。
这样一来，便如图5b所示，由于第一移动部件10的圆锥形前端嵌入前上辊45A与前下辊46A之间，从而对前上辊45A和前下辊46A向着互相离开的方向施加压力。
这样，前上辊45A便沿着保持部件20的第一倾斜面24A向外滚动，随之，固定在上述前上辊45A两侧的旋转轴头45a、45a上的第二和第三导向板41B、42A，便沿着第一、第三导向槽23A、33A和第二、第四导向槽23B、33B滑动，于是，借助于两侧的旋转轴头45b、45b固定在上述第二和第三导向板41B、42A上的后上辊45B也向同一个方向滚动。同时，前下辊46A沿着保持部件20的第二倾斜面24B向外滚动，随之，固定在上述前下辊46A两侧的旋转轴头46a、46a上的第一和第四导向板41A、42B，便沿着第一、第三导向槽23A、33A和第二、第四导向槽23B、33B滑动，于是，借助于两侧的旋转轴头46b、46b固定在上述第一和第四导向板41A、42B上的后下辊46B也向同一个方向滚动。
这样，由于第二移动部件30相对于保持部件20向离开的方向移动，所以第二移动部件30与保持部件20之间的距离扩大了，结果，加力装置P的全长加长了。这样，就能增大可动钳口3对着固定钳口2的夹紧力，所增大的夹紧力相当于加力装置P全长加长的量，就能将暂时夹持在固定钳口2与可动钳口3之间的工件夹持得更加牢固。
此外，各辊子45A、45B、46A、46B并不是在滑动接触下移动，而是通过夹持上述各辊子45A、45B、46A、46B的第一和第二滑动件41、42进行滚动，所以摩擦力所造成的损失很小。因此，第一移动部件10的作用力能通过各辊子45A、45B、46A、46B的滚动完全传递给第二移动部件30，结果，就能有效地增加可动钳口3对固定钳口2的夹紧力。
工件加工结束之后，反向转动手把8，使可动钳口3后退，就能借助于安装在通孔51的凸缘部分51a与螺栓52的头部52a之间的弹簧53的回弹力，在使第二移动部件30向着接近保持部件20的方向移动的同时，使前上辊45A和后上辊45B，以及前下棍46A和后下辊46B向着互相接近的方向滚动，通过第一移动部件10的后退移动，恢复到图5a所示的原来的状态。
另一方面，在上述第一实施例中，是第二移动部件30能相对于保持部件20接近或离开，但，也可以使保持部件20能相对于第二移动部件30接近或离开。
(第二实施例)下面，参照图6说明本发明的加力装置P的第二实施例。
第二实施例的加力装置P，除了在接触前上辊45A和前下棍46A的保持部件20上没有形成倾斜面，而只在与后上辊45B和后下辊46B接触的第二移动部件30上形成倾斜面34A、34B之外，其他构成都与第一实施例的加力装置P相同。因此，对于与第一实施例同样的构成，都标以相同的标号，并省略其说明。
如图6所示，在第二实施例中，保持部件20大致呈圆柱形，在中央形成了第一移动部件10穿过并能自由前后移动的轴孔21，在其一端面上，分别形成对称于以通过上述轴孔21的任何一条直径作为中心线，并且平行于上述直径的第一和第二导向槽23A、23B。此外，第二移动部件30也大致呈圆柱形，在其另一个端面上，分别形成与上述保持部件20的第一和第二导向槽23A、23B相对的第三和第四导向槽33A、33B，在第三导向槽33A与第四导向槽34B之间，分别形成沿着上述直径的，在两个半径方向向上倾斜的，平坦的第三和第四倾斜面34A、34B。
按照具有这种构成的第二实施例的加力装置P，也能获得与第一实施例同样的效果。
(第三实施例)下面，参照图7说明本发明的加力装置P的第三实施例。
第三实施例的加力装置P，除了在接触各辊子45A、45B、46A、46B的保持部件20和第二移动部件30这两个部件上，分别形成倾斜面24A、24B和倾斜面34A、34B之外，其他构成都与第一和第二实施例的加力装置P相同。因此，对于与第一和第二实施例同样的构成，都标以相同的标号，并省略其说明。
如图7所示，在第三实施例中，保持部件20在中央形成了能让第一移动部件10穿过并自由地前后移动的轴孔21，在其一端面上，分别形成对称于以通过上述轴孔21的任何一条直径作为中心线，并且平行于上述直径的第一和第二导向槽23A、23B，在上述第一导向槽23A和第二导向槽23B之间，分别形成从上述轴孔21沿着上述直径的向两个半径方向向上的，平坦的第一和第二倾斜面24A、24B。此外，在第二移动部件30的另一个端面上，分别形成各自与上述保持部件20的第一和第二导向槽23A、23B以及第一和第二倾斜面24A、24B相对的，第三和第四导向槽33A、33B以及第三和第四倾斜面34A、34B。
按照具有这种构成的第三实施例的加力装置P，不言而喻，也能获得与第一和第二实施例同样的效果，而且，由于前上辊45A和前下棍46A以及后上辊45B和后下辊46B在向外滚动的过程中，进行对称的同样的运动，所以能非常顺利地滚动。
下面，参照图8～图11说明本发明的夹紧力调节装置C的实施例。
如图8所示，这个实施例的夹紧力调节装置C大致上由下列部件构成结合部件110，间隙保持部件120，中心轴130，第一离合器140，调节器150，第二离合器160，以及导向轴170。
如图1和图8所示，结合部件110的一侧端部插入并结合在上述螺杆5的凹进端部5a内，并在其内圆周面上形成具有凸缘部分111的轴孔112。后述的中心轴130的一个端部130a穿过轴孔112，能自由转动和滑动，在上述中心轴130的一个端部130a中，插入被上述凸缘部分111挡住的加压部件131。
另一方面，如图1和图11所示，在上述结合部件110的一侧端部110a的轴孔112内，插入上述加力装置P的第一移动部件10，该第一移动部件10处于与上述加压部件131接触的位置上。
此外，在上述结合部件110的另一端110b中，插入导向轴170的一端170a，而导向轴170的另一端170b则在穿过后述的第二离合器160的导向孔164之后，插入后述的间隙保持部件120的一个端面120a’，用这种方式，在上述结合部件110与间隙保持部件120之间形成规定间隔的空间部分121。
在上述间隙保持部件120上，形成了轴孔123，上述中心轴130的另一端130b穿过该轴孔123，能自由旋转和滑动，在上述中心轴130的另一端的端面130b’上，形成能插入上述手把8的六角形突起的六角形手把插入槽132。
此外，上述中心轴130穿过上述结合部件110的轴孔112和后述的第二离合器160的轴孔163，以及上述间隙保持部件120的轴孔123，并且能自由转动和滑动，当插入该中心轴130的另一端130b中的手把8转动时，它便一边转动，一边前后移动。
即，当把手把8的突起插入上述中心轴130的手把插入槽132之后，如果让手把8向正、反方向转动，则和它联动的中心轴130便一边转动，一边向前后方向进退移动，对紧靠该中心轴130的加压部件131的上述加力装置P的第一移动部件10加压或解除压力。
另一方面，在上述中心轴130的另一端130b一侧的外圆周面上形成了凹槽133，在该凹槽133中插入用滚珠弹簧134向外推压的滚珠135，在上述间隙保持部件120的内圆周面上，形成与上述滚珠135的一部分自如地压接或脱开的控制槽124。
即，由于上述滚珠135被上述间隙保持部件120的控制槽124挡住，所以当通过上述手把8施加旋转力时，就能使滚珠135克服上述滚珠弹簧134的弹力，完全压入上述中心轴130的凹槽133内部，中心轴130就一边旋转，一边沿前后方向进退移动。
另一方面，在上述间隙保持部件120另一端部120b的外圆周上，形成了许多隔开相等间隔的结合突起122，而后述调节器150的另一端150b套在该间隙保持部件120上，能自由转动和滑动，并且，在该端部150b的内圆周上形成许多结合凹部151(参见图9)，这些结合凹部151借助于后述加压装置152，能始终与上述间隙保持部件120的许多结合突起122结合在一起。
此外，上述调节器150的一个端部150a，套在上述结合部件110的另一个端部110b上，并且能自由转动和滑动，在该调节器150的朝向上述结合部件110与上述间隙保持部件120之间形成的空间部分121的内圆周面上，形成了内螺纹153，并借助于上述加压装置152，压向上述间隙保持部件120，以使上述结合突起122始终与与上述结合凹部151结合。
此外，在上述调节器150内部设有第二离合器160，在第二离合器的外圆周面上形成与上述内螺纹153啮合的外螺纹162，并且，与后述第一离合器140的第一凸台141啮合的第二凸台161突出于其另一个端面160b’。
此外，最好在调节器150的外圆周面上，形成若干便于操作者操作的握持槽150c。
另一方面，上述第一离合器140借助于从外部插入的销子142，将其位置大致固定在上述中心轴130’的中间，使其一个端面140a’与上述间隙保持部件120的一个端面120a’一致，并且在端面140a’上设有凸出的与上述第二离合器160的第二凸台161啮合的第一凸台141。
下面，说明上述调节器150的工作过程。如图8和9所示，当操作者握持调节器150，并向解除上述结合突起122与上述结合凹部151的结合状态的方向推压该调节器150时，调节器150便处于能够转动的状态(见图8b和图9b)。
在此状态下，当让调节器150向正向或反向转动时，便如图8b所示，用螺纹啮合在该调节器150内部的上述第二离合器160，便沿着上述导向轴170在空间部分121内前后移动，用以调节与第一离合器140之间的间隔。
这样，当转动上述调节器150，调节到所需要的间隔时，便解除对调节器150的握持力，于是，借助于加压装置152，使上述调节器150的结合突起122与上述间隙保持部件120的结合凹部151结合，便能始终保持调节好的第一离合器140与第二离合器160之间的间隔。
另一方面，上述加压装置152是由下列部件构成的在上述结合部件110的另一个端面110b’上形成的插装弹簧的凹部152a；弹簧保持杆152b，其一端插入上述插装弹簧的凹部152a的底面，其另一端穿过上述第二离合器160后，插入上述间隙保持部件120的一个端面120a’中；弹簧152c，它套在上述弹簧保持杆152b上，安装在上述插装弹簧的凹部152a与上述第二离合器160之间。
即，由于上述第二离合器160用螺纹安装在上述调节器150内部，所以能借助于上述加压装置152对上述第二离合器160加压，使其始终压在上述调节器150上。
此外，为了防止因长期使用而使压力减小，最好设置若干个上述加压装置152。
此外，与上述导向轴170一样，上述加压装置152的弹簧保持杆152具有为上述第二离合器160的前后移动导向的功能。
另一方面，在上述结合部件110的外圆周面上，设有压接在上述调节器150的一个端部150a上的凸出部分113，以便当操作者为了解除结合突起122与结合凹部151之间的结合状态，推动上述调节器150时，防止上述调节器150的过度移动。
此外，如图9和图10所示，在上述间隙保持部件120的另一个端面120b’上，刻有分段表示上述第一离合器140与上述第二离合器160之间的距离的数字125，而在上述调节器150的另一个端面150b’上，则有指向所刻的数字125的指示槽154。
即，当转动上述调节器150时，根据上述数字125和上述指示槽154，通过使上述结合突起122与上述结合凹部151的结合，就能把上述第一离合器140与上述第二离合器160之间的距离，调节到所要求的距离。
另一方面，在上述第一离合器140的第一凸台141的前端面上，形成了沿着上述中心轴130的正转方向，向上倾斜一定角度的倾斜面141a，而在上述第二离合器160的第二凸台161的前端面上，则形成了与上述第一凸台141的倾斜面141a啮合的，向下的倾斜面161a。
即，由于上述中心轴130的转动和向前移动，在上述第一离合器140接触到上述第二离合器160的过程中，能借助于上述倾斜面141a与上述倾斜面161a的滑动接触，使得上述第一凸台141与上述第二凸台161平稳地啮合。因此，在上述中心轴130的转动不超过规定的角度上，就使它停止向前移动。
此外，在上述调节器150的一个端面150a’上，设有防止该调节器150过度转动的，凸出的过度转动防止杆155，而在上述结合部件110的凸出部分113的另一侧端面113b’上，设有挡住上述过度转动防止杆155的凸出的挡杆113a。
即，在操作者转动上述调节器150，调节上述第一离合器140与上述第二离合器160之间的距离时，由于上述过度转动防止杆155被上述挡杆113a所挡住，使得该调节器150只能分阶段地在规定的调节范围内转动，所以，即使由于长时间使用显示的数字125被磨蚀的情况下，操作者也能很方便地操作上述调节器150，使其转动。
下面，说明本实施例的夹紧力调节装置C的工作过程。
如图11a所示，当上述调节器150的指示槽154指向上述间隙保持部件120上的许多数字125中的“0”时，第二离合器160与第一离合器140压接，即，第二离合器160的第二凸台161处于与第一离合器140的第一凸台141啮合的状态。
在此状态下，如果按照上述那样转动调节器150，当调节器150的指示槽1 54指向间隙保持部件120上的数字1 25中的“1”～“4”中的任何一个数字，使调节器150的结合突起122与间隙保持部件120的结合凹部151结合时，便如图11b所示，由于第二离合器160沿着导向轴170向前移动，与第一离合器140之间的距离增大了。这个距离是随着调节器150的转动量而分阶段增大的。
这样，在调节了第一离合器140和第二离合器160之间的距离的状态下，在把要加工的工件安装在虎钳B的底架1上之后，转动手把8，借助于与其联动的螺杆5的转动，通过滑块4使可动钳口3向着固定钳口2前进，便能将工件暂时夹持在可动钳口3与固定钳口2之间。
在这种暂时夹持状态下，如图11c所示，进一步转动手把8时，被挡在间隙保持部件120的控制槽124上的滚珠135，由于克服了滚珠弹簧134的阻力而压入凹槽133内，第一离合器140便在中心轴130转动的同时向前移动，直到压接在第二离合器160上。
因此，在中心轴130向前移动的范围内，推动与该中心轴130的加压部分131接触的上述加力装置P的第一移动部件10向前移动，通过该加力装置P的上述工作过程以增大夹紧力，牢固地把暂时夹持在固定钳口2与可动钳口3之间的工件夹持住。
此外，由于上述加力装置P所增大的夹紧力与第一离合器140和第二离合器160之间的距离成比例，所以，根据在可动钳口3与固定钳口2之间所夹持的工件，适当地转动调节器150，就能很容易地调节可动钳口3向固定钳口2方向的夹紧力。
因此，在可动钳口3与固定钳口2之间夹持工件的过程中，除了能防止由于夹紧力过大而使得工件变形，使工件损伤之外，还能借助于上述加力装置P，更牢固地夹持住工件。
综上所述，本发明的虎钳用的加力装置，由于是由机械结构组成的，所以，即使在工件上施加很大的外力，工件也不会错位或脱落，结果，就能对工件进行精密的加工。从而能获得加工精度良好的加工件。
此外，本发明的虎钳用的加力装置，由于各辊子是通过第一和第二滑动件进行滚动的，所以能借助于各辊子的滚动把第一移动部件的作用力充分传递给第二移动部件，因此，能高效率地增大可动钳口向着固定钳口的夹紧力。
还有，借助于本发明的虎钳用的夹紧力调节装置，由于能根据夹持在可动钳口与固定钳口之间工件，很容易地调节由上述加力装置所产生的夹紧力，所以能防止以往那样的因为夹紧力过大而使工件变形，或损伤工件的情形。
权利要求
1.一种具有加力装置的虎钳，它能在固定钳口与通过螺杆的转动而作前后进退移动的可动钳口之间夹持工件，其特征在于，它还具有夹紧力调节装置，该夹紧力调节装置由下列各部分构成结合部件，它的一个端部插入并结合在上述螺杆的凹进端部内，在其内圆周面上具有形成凸缘部分的轴孔；间隙保持部件，它设置并结合在与上述结合部件之间隔开预定间隔的空间部分中，具有轴孔，并在另一端部的外圆周上设有隔开相等间隔的，许多凸出的结合突起；中心轴，它的一端穿过上述结合部件的轴孔，其另一端穿过上述间隙保持部件的轴孔，并且能自由转动和滑动，它还具有插入上述一端中，挡在上述轴孔的凸缘部分上的加压部分；导向轴，它的一端插入上述结合部件的另一个端面中，其另一端插入上述间隙保持部件的一个端面中；第一离合器，它套在并固定在上述中心轴大致中间部位上，并使其一面与上述间隙保持部件的一个端面一致，并具有从一个端面凸出来的第一凸台；调节器，它的一个端部套在上述结合部件的另一端上，它的另一个端部套在上述间隙保持部件上，并且能自由地转动和滑动，在其另一个端部的内圆周上，隔开相等的间隔形成许多结合凹部，这些结合凹部借助于加压装置始终与上述间隙保持部件上的许多结合突起结合，并在其朝向上述结合部件与上述间隙保持部件之间的空间部分的内圆周面上形成内螺纹；第二离合器，它用螺纹安装在上述调节器内部，能沿着上述导向轴自由移动，并具有下列各部分让上述中心轴穿过并能自由转动和滑动的轴孔；能让上述导向轴穿过，并自由滑动的导向孔；凸出在另一端面，能与上述第一离合器的第一凸台自由脱开和啮合的第二凸台；以及在外圆周面上形成的，与上述调节器的内螺纹配合的外螺纹。
2.如权利要求1所述的虎钳用的夹紧力调节装置，其特征在于，上述加压装置由下列各部分构成在上述结合部件的另一端面上形成的弹簧插装凹部；一端插在上述弹簧插装凹部的底面上，另一端穿过上述第二离合器，插在上述间隙保持部件的一个端面上的弹簧保持杆；装在上述弹簧插装凹部与上述第二离合器之间，套在上述弹簧保持杆上的弹簧。
3.如权利要求1所述的虎钳用的夹紧力调节装置，其特征在于，在上述中心轴的另一端的外圆周面上形成凹槽，并在该凹槽中嵌入用滚珠弹簧将其向外压的滚珠；在上述间隙保持部件的内圆周面上，形成能自由地挡住或脱离上述滚珠的一部分的控制槽。
4.如权利要求1所述的虎钳用的夹紧力调节装置，其特征在于，在上述第一离合器的第一凸台的前端面上，形成向着上述中心轴的正转方向向上倾斜的倾斜面；在上述第二离合器的第二凸台的前端面上，形成与上述第一凸台的倾斜面啮合的向下的倾斜面。
5.如权利要求1所述的虎钳用的夹紧力调节装置，其特征在于，在上述间隙保持部件的另一端面上，刻有分阶段表示上述第一离合器与上述第二离合器之间的距离的许多数字；在上述调节器的另一端面上，形成指向上述刻出的数字的指示槽。
6.如权利要求1至5中任何一项权利要求所述的虎钳用的夹紧力调节装置，其特征在于，在上述调节器的一个端面上，设有防止该调节器过度转动到规定的调节范围以外的，凸出的过转防止杆；在上述结合部件的凸出部分的另一端面上，设有凸出的，挡住上述过转防止杆的挡杆。
全文摘要
本发明提供一种能根据夹持在可动钳口与固定钳口之间的工件，很容易地调节其夹紧力的，虎钳用的夹紧力调节装置。它由下列部件构成一端插入并结合在螺杆端部内，在内圆周上有轴孔的结合部件；设置在离开结合部件的空间内，具有轴孔和结合突起的间隙保持部件；两端分别穿过两个轴孔，并具有加压部分的中心轴，两端分别插入结合部件和间隙保持部件中的导向轴；插入并固定在中心轴中，具有第一凸台的第一离合器；两端分别插入结合部件和间隙保持部件中，能转动和滑动，并具有结合凹部和内螺纹的调节器；以及安装在调节器内，能沿导向轴移动的第二离合器。第二离合器具有能让中心轴穿过的轴孔，能让导向轴穿过的导向孔，第二凸台和外螺纹。
文档编号B25B1/10GK1524658SQ0315661
公开日2004年9月1日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年2月26日
发明者徐洪锡 申请人:株式会社三千里机械