专利名称：定力夹持的增力虎钳的制作方法
技术领域：
本实用新型属于夹持工具，特别是一种定力夹持的增力虎钳。
背景技术：
已有的虎钳经常应用于钻孔机、攻丝机、铣床、刨床、CNC铣床或CNC综合加工机等工作母机或其他专用机器，虎钳为机械加工中不可缺少的一种固定工具。
传统的虎钳通常包括矩形中空本体、设置于本体上面的两道滑轨、轴向设置于滑轴中间下方的可回转的导螺杆、设置于本体滑轨一端的固定颚及设置于本体滑轨另一端的活动颚。活动颚下部与导螺杆构成螺合状态。借由控制导螺杆的回转动作，使活动颚于滑轨上作直线滑移，以进一步与固定颚配合夹持工作物。
上述已有的虎钳为单纯应用导螺杆上螺纹分力顶推活动颚夹持工作物的机械式虎钳，这种机械式虎钳无法提供增力夹持功能，常于机械进给加工时，使导螺杆松转而使活动颚松动，特别是应用于大量精密生产时，相同工作物在使用者手动控制导螺杆及活动颚夹持力量不均时，各工作物的变形量不一致，则加工完成的工作物成品将发生尺寸误差，尤其当这种误差与刀具磨耗误差合并时，致使误差量的管理控制更加困难。
另一种油压虎钳是于导螺杆前端设置油压装置，通过油压装置的力量设定及使用者施力于油压装置的动作，是能使虎钳产生增力及定力夹持功能，有利于产品精密加工。惟此种油压虎钳的油压装置制造及维护成本较高，且内部零组件的稳定性及使用寿命无法与单纯机械式虎钳相比。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种提高夹持力、夹持力稳定、确保工作物加工精度的定力夹持的增力虎钳。
本实用新型包括虎钳本体、增力机构及定力机构；虎钳本体包含底座、固定颚、活动颚、固定座及设置于底座内并与活动颚螺合的母螺杆；定力机构包含前离合环、后离合环、力量设定环、扳手套筒、刻度环及刻度基准环；前离合环后端面设有数个前斜楔块；后离合环前端面设有与前离合环后端面数个前楔块相对应并嵌合的数个后斜楔块，后离合环的后端面环周连续设有数个阶级面及回导面，并于各阶级面设有定位槽；力量设定环为前端设有植孔的中空圆环，植孔内依序植入弹性元件及止定元件的植孔；扳手套筒为中央设有六角孔的圆筒体；刻度环及刻度基准环均为中空圆筒；前离合环固定设置于刻度基准环内部前端，然后以序设置后离合环、力量设定环、扳手套筒及刻度环，并令扳手套筒容置于刻度环中，力量设环套设于扳手套筒外周并与刻度环固定，令力量设定环的止定元件顶抵于后离合环后端面的定位槽，并令前离合环固定于增力机构。
其中增力机构包含外环套、增力顶环组、两个滚柱、数个增力臂、增力推杆、子螺杆及数个后碟形弹性元件；外环套为供数个前碟形弹性元件及增力顶环组依序容置的中空筒体；增力顶环组包含与母螺杆连接的前增力顶环及设有容置孔的后增力顶环；后增力顶环固定于外环套中，后增力顶环的后端突伸于外环套外部并套设数个后碟形弹性元件；两个滚柱为圆柱体；数个增力臂为分别设置于各滚柱两侧并于滚柱周壁滑动；两个滚柱及数个增力臂顶制设于前、后增力顶环之间；增力推杆为设于前、后增力顶环中的锥形圆柱，增力推杆前端顶制于两个滚柱之间；子螺杆为呈轴向螺设于后增力环中的柱体，子螺杆前端恰顶制于增力推杆，并设有与后增力顶环暂时卡制结构，子螺杆的后端设有角柱。
前增力顶环具有圆形环块，环块前端凸设对应并与母螺杆后端固接的连接部，圆形环块后端凸设中空筒，并于中空筒的周壁对称设有分别供两个滚柱及数个增力臂容设的两个开槽，于环块后端面设有对应于两个开槽的前挡止沟槽；后增力顶环为设有中央容置孔的中空筒体，并于位于外环套内的前端面上设有与前增力顶环的环块后端面上前挡止沟槽相对应的后挡止沟槽。
子螺杆前端侧部设有植孔；后增力顶环周壁设有与容置孔连通的径向定位孔；设置于子螺杆与后增力顶环之间的暂时卡制结构包括依序容设于植孔内的弹性元件及卡楔定位于后增力顶环上径向定位孔内的止定元件。
由于本实用新型包括虎钳本体、增力机构及定力机构；虎钳本体包含底座、固定颚、活动颚、固定座及设置于底座内并与活动颚螺合的母螺杆；定力机构包含前离合环、后离合环、力量设定环、扳手套筒、刻度环及刻度基准环；前离合环后端面设有数个前斜楔块；后离合环前端面设有与前离合环后端面数个前楔块相对应并嵌合的数个后斜楔块，后离合环的后端面环周连续设有数个阶级面及回导面，并于各阶级面设有定位槽；力量设定环为前端设有植孔的中空圆环，植孔内依序植入弹性元件及止定元件的植孔；扳手套筒为中央设有六角孔的圆筒体；刻度环及刻度基准环均为中空圆筒。组装时，前离合环固定设置于刻度基准环内部前端，然后以序设置后离合环、力量设定环、扳手套筒及刻度环，并令扳手套筒容置于刻度环中，力量设环套设于扳手套筒外周并与刻度环固定，令力量设定环的止定元件顶抵于后离合环后端面的定位槽，并令前离合环固定于增力机构；使用时，使用者可预先转动定力机构的刻度环，并使力量设定环同步转动，借由力量设定环的止定元件于后离合顶环的后端面改变卡楔于不同阶级面定位槽的动作，使后离合环与前离合环保持特定距离。若此，当使用者将扳手穿设于定力机构的扳手套筒内回转时，便先带动母螺杆回转，以推动活动颚前移至顶抵住工作物为止；当活动颚顶抵到工作物后，使用者持续以扳手转动扳手套筒，借由增力机构使活动颚产生增力夹持工作物的效果，防止活动颚因切削加工的震动力而松脱。不仅提高夹持力，而且夹持力稳定、确保工作物加工精度，从而达到本实用新型的目的。
图1、为本实用新型结构示意立体图。
图2、为本实用新型结构示意剖视图。
图3、为本实用新型虎钳本体分解结构示意立体图。
图4、为本实用新型增力机构及定力机构结构示意剖视图。
图5、为本实用新型增力机构分解结构示意立体图。
图6、为图5中A部局部放大分解结构示意立体图。
图7、为本实用新型增力机构结构示意立体图。
图8、为本实用新型定力机构分解结构示意立体图。
图9、为本实用新型增力机构后增力顶环结构示意立体图。
图10、为本实用新型定力机构前、后离合环结构示意立体图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括虎钳本体1、增力机构2及定力机构3。
如图3所示，虎钳本体1包含底座11、固定颚12、活动颚13、固定座14及母螺杆15。
底座11顶部设有形成中空状容置室112的两条滑轨111。
固定颚12设置于两条滑轨111的前端，固定颚12可与底座11一体成型；亦可使用固定元件121组装于底座11上。
活动颚13设置于两条滑轨111的后端。
固定座14设置于底座11后端借以封闭容置室112。
母螺杆15轴向设置于底座11的容置室112内，母螺杆15螺合穿过活动颚13并使母螺杆15的后端位于活动颚13的外侧，以使活动颚13与母螺杆15螺接。
活动颚13底部设有螺母座132。螺母座132与活动颚13一体成型或使用固定元件131组装于活动颚13的底部。螺母座132设有母螺孔133及位于母螺孔133后端的容置孔134。
母螺杆15与螺母座132上母螺孔133螺合，并使母螺杆15的后端位于螺母座132的容置孔134内。
固定座14上设有对应于母螺杆15的通孔141，固定座14使用固定元件142固定设置于底座11容置室112后端以封闭容置室112，借此供增力机构2及定力机构3安装。
增力机构2为双曲臂形态的增力机构，亦可为双滚针推拔(锥体)形态的增力机构或三曲臂形态的其他已有增力机构。
如图4、图5、图6所示，双曲臂形态的增力机构2包含外环套21、增力顶环组、数个前碟形弹性元件24、两个滚柱25、数个增力臂26、增力推杆27、子螺杆28及数个后碟形弹性元件29。
外环套21为供数个前碟形弹性元件24及增力顶环组依序容置的中空筒体。
增力顶环组包含前增力顶环22及后增力顶环23。
如图6所示，前增力顶环22具有圆形环块221，环块221前端凸设对应并与母螺杆15后端固接的连接部222，圆形环块221后端凸设中空筒223，并于中空筒223的周壁对称设有分别供两个滚柱25及数个增力臂26容设的两个开槽224，于环块221后端面设有对应于两个开槽223的前挡止沟槽225。
如图5、图9所示，后增力顶环23为设有中央容置孔231的中空筒体，后增力顶环23的前端螺接固定于外环套21中，并于位于外环套21内的前端面上设有与前增力顶环22的环块221后端面上前挡止沟槽225相对应的后挡止沟槽232；后增力顶环23的后端突伸于外环套21外部。后增力顶环23周壁选定处设有与容置孔231连通的径向定位孔233，容置孔231后段位于定位孔233后端处设有内螺纹段234。
如图6所示，两个滚柱25为分别设置于前增力顶环22开槽224中的圆柱体。
数个增力臂26为分别设置于各滚柱25两侧并于滚柱25周壁滑动的板块，两个增力臂26呈ㄑ与一个滚柱25匹配并共同容设于一个开槽224中，借此，使各增力臂26外端分别与前增力顶环22的前挡止沟槽225及后增力顶环23的后挡止沟槽232相顶抵，并使各增力臂26于前、后挡止沟槽225、232间呈可转动的组装形态。
如图5所示，增力推杆27为前端设有两个斜面271的锥形圆柱，两个斜面271对应于两个滚柱25，增力推杆27容设于前增力顶环22的中空筒223及后增力顶环23的容置孔231之间，并呈以两个斜面271顶制于两个滚柱25的状态。
如图5所示，子螺杆28为前端侧部设有植孔281的柱体，植孔281内依序容设构成设置于子螺杆28与后增力顶环23之间的暂时卡制结构的弹性元件282及止定元件283，止定元件283为钢球，子螺杆28的中段设有外螺纹段284，子螺杆28的后端设有六角柱285，外螺纹段284与后增力顶环23上内螺纹段234对应并螺接，以使子螺杆28前端恰顶制于增力推杆27，且使止定元件283卡合于后增力顶环23的定位孔233内。
数个前碟形弹性元件24套设于前增力顶环22的连接部222外，并顶制于外环套21与前增力顶环22的环块221之间。数个后碟形弹性元件29套设于后增力顶环23突伸于外环套21外部的后端，并顶制于固定座14上通孔141内壁与外环套21之间。
如图4、图7所示，借由外环套21、前增力顶环22、后增力顶环23、数个前碟形弹性元件24、两个滚柱25、数个增力臂26、增力推杆27、子螺杆28及数个后碟形弹性元件29的相互组成状态，并令后增力顶环23套置于虎钳本体1固定座14的通孔141前，使数个后碟形弹性元件29顶制于通孔141与外环套21之间，并使外环套21容置入螺母座132的容置孔134内，便组成增力机构2。当子螺杆28转动时，可同步推动增力推杆27往前，使增力推杆27顶推滚柱25并使增力臂26展开，并配合数个前、后碟形弹性元件24、29的张力，令前增力顶环22推动母螺杆15及活动颚13向前增力夹持工作物。
如图4、图8、图10所示，定力机构3包含前离合环31、后离合环32、弹性元件325、力量设定环33、扳手套筒34、刻度环35及刻度基准环36。
前离合环31为后端面设有数个前斜楔块331的中空圆环。
后离合环32为前端面设有数个后斜楔块321的中空圆环，后离合环32的后端面环周连续设有数个阶级面322及回导面323，并于各阶级面322选定处设有定位槽324。后离合环32前端面的数个后斜楔块321与前离合环31后端面数个前楔块331相对应并嵌合。
弹性元件325设置于前、后离合环31、32之间。
力量设定环33为前端设有凸块331的中空圆环，凸块331设有借以依序植入弹性元件333及止定元件334的植孔332，止定元件334为锥形柱。
扳手套筒34为中央设有六角孔341的圆筒体，扳手套筒34径向穿设固定销342。
刻度环35及刻度基准环36均为中空圆筒；于刻度环35外周设有数道力量刻度351。
于刻度基准环36选定处设有基准刻度361。
借此，如图4、图8所示，刻度基准环36内部前端供前离合环31固定设置，然后以序设置弹性元件325、后离合环32、力量设定环33、扳手套筒34及刻度环35，并令扳手套筒34容置于刻度环35中，力量设环套36设于扳手套筒34外周并与刻度环35固定，如借由螺栓335由刻度环35外端锁定，且令力量设定环33的止定元件334恰顶抵于后离合环32后端面的定位槽324，并令前离合环31固定于增力机构2的后增力顶环23后端，使子螺杆28后端穿置于后离合环32及扳手套筒34中，且借由设置于扳手套筒34上的固定销342穿置固定于子螺杆28的六角柱285，即组成位于虎钳本体1固定座14的后端外的定力机构3，借以供使用者预先设定固定增力夹持的力量。
本实用新型借由虎钳本体1、增力机构2及定力机械3的相互组合，即组成如图1、图2所示的定力夹持的增力虎钳。
如图2、图4所示，本实用新型使用时，使用者可预先转动定力机构3的刻度环35，并使力量设定环33同步转动，借由力量设定环33的止定元件334于后离合顶环32的后端面改变卡楔于不同阶级面322定位槽324的动作，使后离合环32与前离合环31保持特定距离d。若此，当使用者将扳手穿设于定力机构3的扳手套筒34内回转时，便先带动子螺杆28回转，此时，后离合环32、力量设定环33及刻度环35同步回转而并未改变距离，借由子螺杆28的止定元件283同步带动后增力顶环23及包括外环套21、前增力顶环22、后增力顶环23、两个滚柱25、数个增力臂26及增力推杆27的整组增力机构2和母螺杆15回转，使母螺杆15推动活动颚13前移至顶抵住工作物为止。
当活动颚13顶抵到工作物后，使用者持续以扳手转动扳手套筒34，将因工作物挡止活动颚13的力量大于子螺杆28止定元件285卡楔于后增力顶环23的力量，使整组增力机构2停止回转，并使止定元件285脱离定位孔233，子螺杆28借由其上外螺纹段284的作用向前回转移动，以推动增力推杆27前移顶开两个滚柱25及使增力臂26展开，由各增力臂26撑开前增力顶环22往前顶推母螺杆15及活动颚13，并使撑开的前增力顶环22作用于前碟形弹性元件24，撑开的后增力顶环23作用于后碟形弹性元件29，故可产生活动颚13增力夹持工作物的效果，防止活动颚13因切削加工的震动力而松脱。
惟上述增力机构2的增力夹持力量可因定力机构3而被设定于特定力量，因子螺杆28上的止定元件283脱离定位孔232前推时，将同步拉动扳手套筒34向前顶推后离合环32，使后离合环32随着子螺杆28同步回转并受扳手套筒34顶推前移至前离合环31时，后离合环32上的斜楔块321与前离合环31上的斜楔块311卡合，此时，因前离合环31与后增力顶环23固定呈止转状态，故使后离合环32卡止，且子螺杆28及扳手套筒34亦被卡止，限制子螺杆28前推增力推杆27，即能达到以一定的增力力量作用于母螺杆15及活动颚13的效果，从而获得定力的功能。
由此可见，使用者能任意转动刻度环35以调整后离合环32与前离合环31之间的间距d，借由间距d的改变，设定本实用新型定力、增力的夹持效果。
本实用新型包括虎钳本体1、增力机构2及定力机构3，使用时其夹持力量可倍增，即能适用于对工作物进行重切削加工作业，防止母螺杆15或活动颚13松脱，特别是，借由定力机构3能于在对大量相同工作物进行精密切削时，因每次增力夹持力一致，故可预防工作物变形量不一致所发生的加工误差，使加工误差因素限于刀具磨耗部分，故可轻易从事生产时的品质管理控制，提升工作物的精确、精密效果。
本实用新型的虎钳本体1可为已有的各种虎钳本体，并不限于图中所描述的实施例形态。
增力机构2可采用双曲臂增力机构、三曲臂增力机构或双滚针锥体增力机构。
权利要求1.一种定力夹持的增力虎钳，它包括虎钳本体；虎钳本体包含底座、固定颚、活动颚、固定座及设置于底座内并与活动颚螺合的母螺杆；其特征在于所述的母螺杆后端依序设有增力机构及定力机构；定力机构包含前离合环、后离合环、力量设定环、扳手套筒、刻度环及刻度基准环；前离合环后端面设有数个前斜楔块；后离合环前端面设有与前离合环后端面数个前楔块相对应并嵌合的数个后斜楔块，后离合环的后端面环周连续设有数个阶级面及回导面，并于各阶级面设有定位槽；力量设定环为前端设有植孔的中空圆环，植孔内依序植入弹性元件及止定元件的植孔；扳手套筒为中央设有六角孔的圆筒体；刻度环及刻度基准环均为中空圆筒；前离合环固定设置于刻度基准环内部前端，然后以序设置后离合环、力量设定环、扳手套筒及刻度环，并令扳手套筒容置于刻度环中，力量设环套设于扳手套筒外周并与刻度环固定，令力量设定环的止定元件顶抵于后离合环后端面的定位槽，并令前离合环固定于增力机构。
2.根据权利要求1所述的定力夹持的增力虎钳，其特征在于所述的增力机构包含外环套、增力顶环组、两个滚柱、数个增力臂、增力推杆、子螺杆及数个后碟形弹性元件；外环套为供数个前碟形弹性元件及增力顶环组依序容置的中空筒体；增力顶环组包含与母螺杆连接的前增力顶环及设有容置孔的后增力顶环；后增力顶环固定于外环套中，后增力顶环的后端突伸于外环套外部并套设数个后碟形弹性元件；两个滚柱为圆柱体；数个增力臂为分别设置于各滚柱两侧并于滚柱周壁滑动；两个滚柱及数个增力臂顶制设于前、后增力顶环之间；增力推杆为设于前、后增力顶环中的锥形圆柱，增力推杆前端顶制于两个滚柱之间；子螺杆为呈轴向螺设于后增力环中的柱体，子螺杆前端恰顶制于增力推杆，并设有与后增力顶环暂时卡制结构，子螺杆的后端设有角柱。
3.根据权利要求2所述的定力夹持的增力虎钳，其特征在于所述的前增力顶环具有圆形环块，环块前端凸设对应并与母螺杆后端固接的连接部，圆形环块后端凸设中空筒，并于中空筒的周壁对称设有分别供两个滚柱及数个增力臂容设的两个开槽，于环块后端面设有对应于两个开槽的前挡止沟槽；后增力顶环为设有中央容置孔的中空筒体，并于位于外环套内的前端面上设有与前增力顶环的环块后端面上前挡止沟槽相对应的后挡止沟槽。
4.根据权利要求2所述的定力夹持的增力虎钳，其特征在于所述的子螺杆前端侧部设有植孔；后增力顶环周壁设有与容置孔连通的径向定位孔；设置于子螺杆与后增力顶环之间的暂时卡制结构包括依序容设于植孔内的弹性元件及卡楔定位于后增力顶环上径向定位孔内的止定元件。
专利摘要一种定力夹持的增力虎钳。为提供一种提高夹持力、夹持力稳定、确保工作物加工精度的夹持工具，提出本实用新型，它包括虎钳本体、增力机构及定力机构；虎钳本体包含底座、固定颚、活动颚、固定座及设置于底座内并与活动颚螺合的母螺杆；定力机构包含前离合环、后离合环、力量设定环、扳手套筒、刻度环及刻度基准环；前离合环后端面设有数个前斜楔块；后离合环前端面设有与前离合环后端面数个前楔块相对应并嵌合的数个后斜楔块，后离合环的后端面环周连续设有数个阶级面及回导面，并于各阶级面设有定位槽；力量设定环为前端设有植孔的中空圆环，植孔内依序植入弹性元件及止定元件的植孔；扳手套筒为中央设有六角孔的圆筒体；刻度环及刻度基准环均为中空圆筒。
文档编号B25B1/10GK2778478SQ20052000570
公开日2006年5月10日 申请日期2005年3月1日 优先权日2005年3月1日
发明者洪清文 申请人:洪清文