专利名称：：快速定位夹钳和虎钳的制作方法
技术领域：
：本发明一般地涉及夹紧系统，更明确地说，这项发明涉及C形夹钳和虎钳，并且提供使用这些装置的改进的快速夹紧方法和装置。
背景技术：
：一些美国专利描述了夹紧系统。这些专利包括1884年5月13日授权给Norris等人的美国专利第298,704号、1906年6月19日授权给Walden的美国专利第823,748号、1906年7月3日授权给McLean的美国专利第825,151号、1910年1月25日授权给Orr的美国专利第947,619号、1915年5月25日授权给Abernathy的美国专利第1,140,646号、1947年11月11日授权给Farrell的美国专利第2,430,458号、1967年12月12日授权给Flynn的美国专利第3,357,698号、1970年2月3日授权给Naureckas的美国专利第3,492,886号、1978年4月11日授权给Timmer的美国专利第4,083,624号、1981年4月21日授权给Wu的美国专利第4,262,892号、1985年8月13日授权给Cox的美国专利第4,534,547号、1988年6月28日授权给Lodrick，Sr的美国专利第号第4,753,427号、1990年5月15日授权给Lodrick，Sr的美国专利第4,925,169号、1993年9月7日授权给Allison的美国专利第5,241,736号、2000年8月8日授权给Khachatoorian的美国专利第6,098,973号、2001年6月26日授权给Ping的美国专利第6,250,621号和2001年10月2日授权给Harrison的美国专利第6,296,241号。这些专利全部在此通过引证被并入。在这份专利目录中特别值得注意的是2001年10月2日授权给Harrison的标题为“AdjustableC-Clamp(可调节的C形夹钳)”的美国专利第6,296,241号。这份专利描述包括在顶端夹钳底座接受夹钳圆筒的框架的可调节C形夹钳。然后，将开槽圆筒固定在该夹钳圆筒中，以致夹钳杆可以被可移动地安排在开槽圆筒中以便快速地进出该圆筒。夹钳杆销钉被放置在夹钳杆上与开槽圆筒接合。夹钳杆销钉被设计成横穿开槽圆筒上的一对平行的沿直径相对的纵向狭长孔，以使可滑动地调节开槽圆筒中的夹钳杆变得容易。夹钳圆筒中的夹钳杆的旋转使销钉防止在多个被隔开的销钉狭长孔之中的一对狭长孔中，以便规定夹钳圆筒穿过顶端夹钳底座的螺纹延伸部分。另一个教导是1910年1月25日授权给Orr的揭示一种扳手的美国专利第946,619号。这份专利描述包括适合与用来使扳手的钳夹定位的有齿套筒啮合的有平坦侧面的手柄的使用。如同这份专利的揭示所指出的那样，这种教导局限于靠齿的啮合得到的钳夹定位。这些现有技术专利有一些缺点，包括可用的系统调节和在这些系统中块状物相对于彼此的控制以及它们的连接方法所提供的系统总强度。所以，需要的是夹钳和虎钳的改进型定位系统。
发明内容本发明提供一种用于C型夹钳和虎钳的改进型张力杆定位装置和方法。本发明使用在插进啮合环上的齿孔中的齿杆上的至少三个齿。当所述的杆和孔方位一致的时候，杆可以在所述的环里面自由地定位。当杆插进环的时候，所述三个齿使得杆在环里面位于中心使杆轴向对准孔。然后，当杆被转动的时候，杆的齿提供杆和孔的对准，旋转动作使杆齿与啮合环的齿啮合以转动啮合环。沿着杆和环定位的多组齿连同齿提供的轴向对准一起为杆对环的啮合准备增加强度的连接和增强型定位。啮合环包括为与夹钳底座上的内螺纹配合而按规定尺寸制作的外螺纹。以这种方式，可以将杆插进啮合环并且沿着一个方向转动以便使之与啮合环啮合并且转动啮合环增加夹紧压力。在夹紧之后，杆可以沿着反方向转动释放夹紧压力和脱离啮合环。一旦通过使杆和啮合环的孔方位一致而使杆和环脱开，杆的那段长度可以在啮合环里面自由地移动为下一次操作使夹钳重新定位。图1-7展示本发明的C形类型夹钳。图8-11展示方形棒杆锁定组件。图12-15展示虎钳底座组件。图16和17展示虎钳移动钳夹。图18和19展示用于虎钳钳夹底部的帽状物。图20展示虎钳移动钳夹的底部。图21-23展示用于虎钳钳夹的夹钳区段。图24展示装配好的虎钳。图25-28展示螺纹插入物和固定螺母。图29-32展示螺纹插入物和固定扣环垫圈。图33展示安装在本体上的螺纹插入物和固定螺母的剖视图。图34A-34D展示对准方形拉削孔，并且通过旋转与插入物的内螺纹啮合的方形杆的转动。具体实施例方式图1-32展示本发明的快速定位C型夹钳10。快速定位C形夹钳10的开合是滑动和最后的螺钉运动，而不是现有技术教导的基本的全部螺钉法。快速定位“C形”夹钳10是节省时间节省劳动的工具。打开传统的6英寸“C形”夹钳需要大约1到2分钟。开合快速定位“C形”夹钳10需要大约2秒钟。本发明的安排还提供优于现有技术的方法对C形夹钳的早期尝试的优点。如图1所示，作为本体12展示的U形的或“C形的”夹钳框架是用铸钢制造的用来保持被应用手柄21通过螺杆20(也被称为杆20)对支承垫13施加的压力。滑行动作由图3-11详细展示的包括穿过在直径1英寸长度大约2.75英寸的螺纹插入物16上的内螺纹26的螺杆20的方形棒锁定组件单元14组成。螺纹插入物16包括在内孔18上的夹紧内螺纹26和在插入物16的外径上的多圈夹紧外螺纹29。螺纹插入物16的外螺纹29与在C形夹钳体12中给多圈夹紧螺纹23提供外壳的螺纹孔22啮合。当螺纹插入物16旋进和旋出C形夹钳体12的时候，旋转提供与现有技术只在棒组件上的螺纹类似的旋转啮合的夹紧运动。然而，我们应该注意到螺纹插入物16只需要提供短距离的转动就能提供夹紧压力。这是因为方形螺杆20为物体位置和实际夹紧位置的调节准备了大幅度的运动。虽然本发明被展示为方形杆和方形拉削孔，但是三角形的杆和拉削孔或其它的替代形状可以用于杆和通孔。重要特征是杆位于中心和杆与插入物适当的啮合以保持与在用的夹钳或虎钳的尺寸相关联的夹紧压力。螺纹插入物16的转动控制是由方形螺杆20提供的。螺纹插入物16中的通孔(被展示为孔18)已被这样拉削成略微小于孔18的方形拉削孔24，以致它在孔18中每圈未被拉削的内螺纹上留下四个夹紧螺纹齿26。方形棒20是为穿过方形拉削孔24滑动按规定尺寸制作的而且有为与剩余的内螺纹齿26啮合按规定尺寸制作的方形凹槽28。因此，如果方形棒20对准孔18的方形拉削孔24，那么杆20可以不需要转动就能很容易地插进和退出螺纹插入物16。这考虑到杆20的夹紧端对待夹紧物体的大幅度调节。当棒20被转动的时候，杆与螺纹插入物16啮合并且转动该插入物16。这个操作使插入物16在本体12内旋转并且使用插入物16的外螺纹29限定夹钳10内部的距离和增加对物体的夹紧压力。因此，这迫使棒20顶住该物体，牢牢地夹紧物体。为了释放物体，杆被简单地向左转动使方形杆20的螺纹28脱离螺纹插入物16的螺纹齿26。一旦螺纹齿28、26彼此脱开而且方形杆20对准方形拉削孔24，棒20就可以不受阻挡地滑动到允许拆除物体的打开位置。这种设计提供进一步的优势，因为它允许更换出现弯曲或损坏的棒20。这与现有技术设计相反，在后一种情况下当棒20出现弯曲或损坏的时候夹钳10被丢弃。棒20末端的驱动垫33可以有螺纹以使驱动垫33的拆除比与压在驱动垫33上相关联的正常拆除更容易。图12-15展示快速定位虎钳50的底座组件52，而图16-23展示移动虎钳50的夹钳钳夹54的零部件。快速定位虎钳50被设计成滑动开合而不是市场上现有虎钳的传统的旋进和旋出动作。与其它虎钳的4英寸到5英寸比较，虎钳50有8英寸的钳夹开度。与重量为大约100磅、钳夹开度为6英寸的大虎钳比较，虎钳50大约20磅重。虎钳50是用铸钢制造的，体式构造的底座52，支承钳夹51和滑动钳夹54夹紧物体。虎钳50把图8-11展示的由内螺纹已被拉削成方形拉削孔24留下部分的螺纹齿26而且有方形螺纹齿28的方形棒20将在其中滑进滑出的1英寸直径的螺纹插入物16组成的棒锁定组件单元14并入。当棒20借助手柄21旋转的时候，棒20的方形螺纹齿28的边缘与插入物16的内螺纹齿26啮合，这将使插入物16向右旋转，用滑动钳夹54夹紧物体使之保持在底座52中。为了移开物体，只需要将手柄沿着反时针方向旋转一圈，然后把夹紧钳夹54拉回。没有其它的虎钳具备这些特征，即，如此小巧以允许机械师、工具和模具制造者等把虎钳50储存在KENNEDY(商标)、SNAP-ON(商标)或其它的个人工具箱顶部。图12-15展示虎钳50底座组件52。图12展示顶视图。图13展示侧视图。图14展示沿着线14-14剖开的剖视图。图15展示从位置15-15看到的端视图。底座52包括用来容纳螺纹插入物16的螺纹孔56和用来容纳虎钳钳夹54的底部延伸部分60的底座狭长孔58。也展示了用来把虎钳50用螺栓固定到台子上的U形狭长孔51。图16、17和20分别用端视图、侧视图和底视图展示移动虎钳钳夹54。移动虎钳钳夹54包括穿过底座52中的底座狭长孔58的底部延伸部分。底部帽状物62用螺栓固定在底部延伸部分60上将虎钳钳夹54保持在底座52中。有V形槽65的划线平台64的设计被展示在图21-24中。图24展示装配好的虎钳，底座52和直立的支承钳夹51被安装到与夹紧轴20连接并且安装了划线平台64和底部帽状物62的移动虎钳钳夹54上。夹紧轴20是有三个位于轴的周围先前作为螺纹齿28展示的延伸部分28的三角形轴。插入物16被放在夹紧轴20上并且限定包括先前作为螺纹齿26展示的延伸部分受体26的通孔18。受体26适合与延伸部分28啮合并且使轴20在通孔18内位于中心。插入物16进一步限定第一夹紧螺纹29。夹紧轴20沿着第一方向相对插入物16旋转使第一延伸部分28进入与受体26啮合转动插入物16，而夹紧轴20沿着第二方向旋转使延伸部分28脱离受体26，以致夹紧轴20可以自由地穿过通孔18滑动。支承钳夹51与本体或底座52连接，后者限定适合与第一夹紧螺纹29啮合相对于本体52调节插入物16的位置的第二夹紧螺纹23。驱动钳夹54与夹紧轴20啮合并且适合被驱动相对于支承钳夹51提供夹紧压力。如同先前描述的那样，限位器68与插入物16连接并且适合限制插入物16相对于本体52的运动。图25-28展示有末端连接螺纹63适合对有内连接螺纹67的锁紧螺母66实现螺钉型附着的螺纹插入物16。锁紧螺母66被拧到螺纹插入物16上提供在锁紧螺母66上作为肩部70展示的插入物限位器68。如图29-32所示，这个插入物限位器68也可以通过使用扣环72或垫圈72来实现，所述的扣环或垫圈当它被放在扣环型螺纹插入物16的定位槽74(也被称为凹槽74)上的时候向外延伸形成插入物限位器68。作为替代，垫圈可以被直接焊接到该插入物上。重要的是金属扣环72的外径应该向外延伸超过插入物16上的螺纹29，提供一个肩部使插入物16停在抵住框架12(也被称为本体12)的位置。外径接近螺纹29外径的扣环72当扣环72接触本体内螺纹23的时候可能出现一些问题，因为本体内螺纹23可能试图打入扣环72并且产生插入物16在框架12里面运动的问题。图33展示安装在本体12上的螺纹插入物16和锁紧螺母66的剖视图，从这张图中，人们可以了解插入物16上的前肩部17和锁紧螺母66上的螺母肩部70怎样为螺纹插入物16提供插入物限位器68。这允许该设计限制插入物上的夹紧螺纹暴露在本体连接之下在夹钳的使用期中保护它们。如图27、28和33所示，限位器68可以是六角螺母，它借助六角螺母上的内螺纹附着在插入物上的外螺纹上在插入物16的后面提供一个肩部70把插入物16保留在框架本体12里面。就此而论，插入物16可以有在一端用前肩部17卡住插入物16而且在后端利用六角螺母肩部70卡住插入物16的构造。图34A-34D展示方形拉削孔24中的方形杆20在对准位置和螺纹啮合位置之间的旋转。图34A展示方形杆20对准方形拉削孔24边缘的点80。在这个位置，方形杆20可以容易地穿过插入物16滑动。在图34B-34D中，人们可以看到方形杆20的点80可以怎样旋转到与插入物16的内螺纹26啮合同时维持杆20在插入物16里面的对位。三个接触区域的最小值是提供适当的对位必不可少的，但是依照替代设计实施方案这可以用不同的齿数实现。因此，虽然已经描述了本发明的新的和有用的快速定位夹钳和虎钳的特定的实施方案，但是除了权利要求书中陈述的之外不打算将这样参考方案解释为对这项发明范围的限制。权利要求1.一种用于夹具的插入物，该插入物包括第一端和第二端；适合与所述夹具转动连接并相对于所述夹具调节所述插入物位置的外部定位螺纹；位于所述插入物之内限定所述插入物上的通孔的为数众多的平面受体，其中每个平面受体位于分开的平面内；与所述的第一端连接并且适合限制所述插入物相对框架运动的第一限位器；和与所述的第二端连接并且适合限制所述插入物相对框架运动的第二限位器。2.根据权利要求1的插入物，其中所述为数众多的平面受体限定所述插入物上的方形通孔。3.根据权利要求1的插入物，其中所述为数众多的平面受体限定所述插入物上的三角形通孔。4.根据权利要求1的插入物，其中所述的每个限位器都包括越过外部定位螺纹的直径伸出的肩部，所以每个肩部都接触所述夹具。5.根据权利要求1的插入物，进一步包括附着在第一端上的第一连接螺纹；和包括与肩部连接的主体的第一限位器，其中所述主体限定用来把所述肩部安装在所述第一连接螺纹上的第二连接螺纹。6.根据权利要求1的插入物，进一步包括位于第一端上的连接凹槽；和由适合与所述连接凹槽配合的扣环组成的第一限位器。7.根据权利要求1的插入物，其中所述第一限位器包括固定在所述插入物上的金属垫圈。8.根据权利要求1的插入物，其中所述第二限位器包括固定在所述插入物上的金属垫圈。9.一种虎钳，其中包括夹紧轴，该夹紧轴包括位于所述轴周围的至少三个延伸部分；插入物，该插入物位于所述夹紧轴上以限定包括延伸部分受体的通孔，所述受体适合在所述通孔之内与所述延伸部分啮合并且使所述轴实质上位于中心，该插入物进一步限定第一夹紧螺纹，其中所述夹紧轴沿着第一方向相对所述插入物的旋转使第一延伸部分啮合进入受体，转动所述插入物，而所述夹紧轴沿着第二方向的旋转使延伸部分脱离所述受体，以致所述夹紧轴可以穿过所述通孔自由地滑动；支承钳夹；从所述支承钳夹伸出的本体，该本体限定适合与所述第一夹紧螺纹啮合调节所述插入物相对所述本体的位置的第二夹紧螺纹；与所述夹紧轴啮合并且适合被驱动相对所述支承钳夹提供夹紧压力的驱动钳夹；以及与所述插入物连接并且限制所述插入物相对所述基座运动的限位器。10.根据权利要求9的虎钳，其中所述的第一和第二夹紧螺纹包括多圈螺纹，以便考虑到所述插入物在驱动钳夹里面的为数众多的调节圈数。11.根据权利要求9的虎钳，其中所述第一夹紧螺纹的长度和所述限位器适合限制第一夹紧螺纹的暴露。12.根据权利要求9的虎钳，其中至少一个所述限位器包括与所述插入物的一端连接的肩部，该肩部延伸超过所述夹紧螺纹的内径以致该肩部接触所述驱动钳夹。13.根据权利要求12的虎钳，其中所述插入物进一步限定第一连接螺纹和那包括与所述肩部连接的主体的至少一个限位器，其中所述主体限定用来把所述肩部安装在所述插入物上的第二连接螺纹。14.根据权利要求9的虎钳，其中所述插入物进一步限定连接凹槽，所述限位器包括适合与所述连接凹槽配合的扣环。15.根据权利要求9的虎钳，其中所述限位器包括固定在插入物上的金属垫圈。16.根据权利要求9的虎钳，其中所述通孔有方形的形状，而所述夹紧轴有方形的横截面并且包括位于方形四角的四个齿。17.根据权利要求9的虎钳，其中所述夹紧轴包括适合穿过所述通孔移动拆除所述夹紧轴的支承端。18.一种夹钳，其中包括支承垫，与所述支承垫连接的框架，该框架包括位于所述支承垫远端的第一夹紧螺纹；插入物，该插入物限定适合借助螺旋与所述第一夹紧螺纹连接并调节所述插入物相对所述框架的位置的第二夹紧螺纹，所述插入物限定有第一类齿的通孔；与所述插入物连接并且适合限制所述插入物相对所述框架运动的限位器；和安装在所述插入物内部的夹紧轴，该夹紧轴包括至少三个位于所述轴的周围并且适合与所述第一类齿啮合和使所述轴在所述插入物内部实质上位于中心的第二类齿，其中所述夹紧轴沿着第一方向旋转使所述第一类齿与所述第二类齿啮合，使所述插入物相对所述框架转动，而所述夹紧轴沿着第二方向旋转使第一类齿脱离第二类齿以致所述夹紧轴可以穿过所述通孔自由滑动。19.根据权利要求18的夹钳，其中所述插入物进一步限定连接凹槽，所述限位器包括适合与所述连接凹槽配合的扣环。20.根据权利要求18的夹钳，其中所述限位器包括固定在插入物上的金属垫圈。全文摘要包括插进啮合环(16)上的异形螺孔(22，56)的异形螺杆(20)的张力杆定位装置和方法。当异形杆(20)和异形孔(22，56)方位一致的时候，杆(20)可以在环(16)里面自由地定位。当异形杆(20)被插进环(16)并且转动的时候，杆(20)与啮合环(16)啮合并且转动啮合环(16)。啮合环(16)包括为与夹钳底座(52)上的内螺纹(23)配合按规定尺寸制作的外螺纹(29)。为了与啮合环(16)啮合并增加夹紧压力，可以将杆(20)插入，然后转动它。为了释放夹紧压力和与啮合环(16)脱离啮合，可以沿着反方向转动异形杆(20)。一旦已经通过调整异形杆(20)和异形孔(22，56)的方位使杆(20)和环(16)脱离啮合，杆(20)就可以在啮合环(16)内自由地移动，为下一次操作使夹钳(10)重新定位。文档编号B25B5/10GK1984752SQ200480043018公开日2007年6月20日申请日期2004年3月19日优先权日2004年2月25日发明者霍华德·普雷斯顿·耶特斯申请人:夹钳有限责任公司