专利名称：具有自动和手动锁定的无键夹头的制作方法
技术领域：
本发明涉及无键夹头，特别是涉及具有自动轴向锁定的无键夹头。
背景技术：
通过外套筒相对于夹头本体的旋转移动可对无键夹头进行操作以将工件夹持在夹头中，这一点是公知的。许多这样的夹头都包括锁定部件以防止在使用过程中套筒将夹头张开。一种类型的锁定特征是自动锁定特征，其中随着夹爪紧固在工件外周，在受到超过预定值的紧固扭矩时，套筒将会锁定或闭锁在防止夹头松动的锁定位置。这种自动锁定特征提供了一种将工件锁定在夹头内的快速便利的方式。然而，在使用过程中，这种自动锁定特征在某些情况，例如在突然失速时、强烈振动时以及当套筒由于在狭窄的空间中工作而摩擦一个物体时，可能会打开。因此，尽管这种自动锁定特征提供了一种将工件固定在夹头内的快速便利的方式，但它仅具有一般的性能，在使用过程中夹头可能容易受影响而张开。
可采用的第二种类型的锁定特征是手动锁定特征。使用这种类型的锁定特征，使用者需要将夹头紧固在工件上，然后通过套筒或连接件相对夹头本体的轴向移动而手动地锁定夹头套筒。由于在操作过程中锁定的套筒相对于本体被旋转固定以防松动，因此这种类型的锁定夹头具有卓越的性能。然而，采用手动锁定特征对于使用包含夹头的工具来说增加了额外的步骤。因此，尽管获得了更高的性能，但使用这种夹头却更耗时。
因此，目前的无键锁定夹头需要在采用含有自动锁定特征的夹头或含有手动锁定特征的夹头之间做出选择。由此，当选择夹头时，就必须在操作更快但具有不够安全的锁定部件并有可能在使用过程中松动的夹头以及具有较好的锁定性能但实现这一目标需要额外的步骤的夹头之间做出权衡。
发明内容
本发明的发明人已经研制了一种新的不同的方法来解决需要在现有技术的无键夹头中做出权衡的问题。发明人已经开发了一种包含自动锁定特征和手动锁定特征的新型无键夹头。当需要将工件快速固定在夹头上而且不需要手动锁定特征的额外保护时，在运行过程中仅通过自动锁定特征就可对夹头进行操作。当想要通过手动锁定特征提供额外的保护以及想要与执行手动锁定特征相关的额外步骤时，夹头也可被手动锁定在一定位置。因此，本发明的无键夹头提供了无需在两种锁定特征之间做出权衡就可兼顾自动锁定特征和手动锁定特征的优点。而且，本发明的夹头可以单独采用自动锁定特征，或者采用连同手动锁定特征一起的自动锁定特征。
根据本发明思想提出的一种夹头包括可移动的夹爪，该夹爪可作用为选择性地夹持工件。还具有致动件，当所述致动件相对于所述夹爪转动时该致动件可作用为促使所述夹爪移动。所述夹爪的移动对应着紧固和松开所述夹爪。第一锁定特征可被操作以选择性地防止所述致动件相对于所述夹爪转动。第二锁定特征可被操作以防止所述致动件相对于所述夹爪转动。当已经在所述致动件和所述第二锁定特征的一个部件之间施加了超过预定值的紧固力以后，所述第二锁定特征可以阻止所述夹爪松开。
本发明的另一方面公开了一种将工件固定在夹头内的方法。所述方法包括(1)将工件定位在所述夹头的夹爪之间；(2)相对于所述夹爪转动致动件以将所述夹爪紧固在所述工件上；(3)当在所述致动件和第一锁定件之间施加了超过预定值的紧固力以后，用所述第一锁定件自动阻止所述致动件的转动松开；以及(4)用第二锁定件将所述致动件相对于所述夹爪转动锁定。
从下文提出的详细描述中能清楚地了解本发明进一步的适用领域。应该认识到在本发明的最佳实施例中涉及的这些详细的描述和具体的实施例仅仅是为了示例说明，而不是要限制本发明的范围。
通过以下详细的描述和附图能够更充分地理解本发明，其中图1是按照本发明思想得到的应用在动力工具上的无键夹头的侧视图；图2是图1所示的夹头的各部件的分解透视图；图3A和3B表示图1所示的夹头在自动锁定特征被接合和手动锁定特征分别被分离和接合时的局部截面图；
图4A和4B是图1所示的夹头一部分的分段局部截面图，表示在自动锁定特征被接合和手动锁定特征分别被分离和接合时棘轮机构和内套筒之间的接合；图5A和5B是图1所示的夹头一部分的分段局部截面图，表示在自动锁定特征被接合和手动锁定特征分别被分离和接合时螺母、内套筒和棘轮机构之间的接合；以及图6A和6B是图1所示的夹头一部分的分段局部截面图，表示手动锁定特征的一部分分别在分离和接合位置。
具体实施例方式
以下对最佳实施例的描述实质上仅是示意性的，而决不是要限制本发明、及其应用或用途。
参照图1，根据本发明的思想得到的无键夹头20被示出与动力工具22例如钻或类似的装置相连。图2示出了夹头20的分解图。夹头20包括端盖24、三个夹爪26、本体28、保持罩30、活动滚珠轴承32、自动锁定和棘轮机构34、螺母36、内管(nose)38、内套筒40、外套筒42以及外管44。夹头20的这些组件被组装在一起使夹头20能够选择性地夹持工件并通过动力工具22的操作向其传递所需的运动。
现在参照图3A和B，夹头20包括一般由46表示的自动锁定特征。自动锁定特征46起到将夹头20锁定在紧固位置并防止夹头20松动的作用。自动锁定特征46包括在自动锁定及棘轮机构34(下文称为棘轮机构)和内套筒40之间的接合，这将在下文给出更详细的描述。夹头20也包括一般由48表示的手动锁定特征。可操作手动锁定特征48将内套筒40转动锁定到本体28上，从而防止在它们之间产生相对转动。如图6A和B所示，通过相对于本体28轴向移动内套筒40，手动锁定特征48可使内套筒40和本体28之间选择性地接合，这将在下文给出更详细的描述。夹头20也包括一般由50表示的保持部件。保持部件50防止内套筒40相对于本体28轴向移动，而且保持部件50与手动锁定特征48一起工作，这将在下文给出更详细的描述。
夹爪26围绕着本体28设置在导轨52中。每个夹爪26具有与螺母36上的内螺纹55接合的外螺纹54。随着螺母36相对于本体28转动，夹爪26相对于本体28沿导轨52的中心轴线(未示出)轴向移动。夹爪26优选地由金属例如钢制成。
本体28具有三组径向向外延伸的齿56。齿56沿本体28的外表面间隔设置。齿56形成了手动锁定特征48的一部分，并能够与内套筒40上的互补齿啮合以将内套筒40和本体28旋转地固定在一起，从而防止在它们之间产生的相对转动，这将在下文给出更详细的描述。本体28也包括与内套筒40内互补的环形槽相接合的径向延伸的环形突起58，以阻止内套筒40相对于本体28轴向移动，由此防止或减小了手动锁定特征48的意外解锁，这将在下文给出更详细的描述。环形突起58和内套筒40上的互补槽之间的接合形成了保持特征50。本体28优选地由金属，例如钢制成。
现在参照图2和4，保持罩30设置在本体28周围。在罩30上的径向向内延伸的突起或突出60与本体28上的互补槽接合以将罩30旋转地固定在本体28上，从而禁止在它们之间产生的相对转动。罩30包括用于轴承32的轨道或座圈，以使轴承在夹头20的松开和紧固过程中保持在其中并在其中旋转。罩30也包括多个与棘轮机构34接合的棘轮式台阶或齿62以对夹头20的紧固提供声指示，这将在下文给出更详细的描述。罩30优选地由钢制成。
参照图2、3和4，棘轮机构34设置在本体28周围。棘轮机构34能够相对于本体28转动。棘轮机构34包括一个轨道或座圈，它面对着罩30上的轨道并与设置在它们之间的轴承32接合。轴承32便利了棘轮机构34和本体28之间的相对转动。棘轮机构34具有一般由64表示的三组支臂，这三组支臂沿轴向和径向向外延伸，并沿棘轮机构34间隔设置。如图3和4所示，每组支臂64包括棘轮臂66和锁定臂68。每个棘轮臂66与内套筒40上的槽接合，并与罩30内的棘轮式台阶62接合，以在夹头20被紧固时发出听得见的卡嗒声，这将在下文给出描述。每个锁定臂68与内套筒40内的一对槽接合以使内套筒40能转动棘轮机构34将夹头20紧固和松开。一旦通过内套筒40施加到棘轮机构34上的扭矩超过预定值，锁定臂68就可起到自动将夹头20锁定在紧固状态的作用，这将在下文给出描述。棘轮机构34优选地由金属，例如冲压弹簧钢制成。
现在参照图2、3和5，棘轮机构34包括与螺母36上的槽72接合的轴向延伸的突起或突出70，以将棘轮机构34旋转地固定在螺母36上，从而在它们之间不可能产生相对转动。
现在参照图2和5，螺母36被设置在本体28上，其螺纹55与夹爪26上的螺纹54接合。螺母36能够相对于本体28和夹爪26转动。螺母36包括与内套筒40内表面上的槽76接合的轴向延伸的突起或突出74。突起74比槽76更窄并允许在螺母36和内套筒40之间产生有限范围的相对转动。该有限范围的相对转动使锁定臂68在紧固状态下锁定和解锁夹头20，这将在下文给出更详细的描述。螺母36相对于本体28的转动促使夹爪26移入和移出夹头20以夹紧和释放工件，这在本领域内是公知的。螺母36优选地由金属，例如加强的金属(powered metal)制成。
现在参照图2和3，内管38被压在本体28上并旋转地并轴向地固定于其上。当紧固和松开夹头20时，夹爪26伸出和缩进内管38。内管38相对于本体28轴向地紧固罩30、棘轮机构34和螺母36。内管38包括径向向外延伸的环形突起80，如图3A和B所示，该突起80限制外管44向前的轴向移动。内管38优选地由金属，例如钢制成。
现在参照图2-6，内套筒40设置本体28周围并可在解锁位置(图3A、4A、5A和6A)和锁定位置(图3B、4B、5B和6B)之间相对于本体28轴向移动。当处于解锁位置时，内套筒40能够相对于本体28旋转。当处于锁定位置时，内套筒40被旋转地固定在本体28上，从而防止了它们之间的相对转动。内套筒40的内表面包括多个径向向内延伸的齿82，通过内套筒40相对于本体28的轴向移动，齿82可选择性地与本体28上的齿56接合以将内套筒40转动锁定在本体28上，从而防止它们之间的相对转动。齿82与齿56的接合对应于内套筒40的锁定位置。内套筒40上的齿38和本体28上的齿56形成了手动锁定特征48。内套筒40优选地由聚合物，例如玻璃填充的尼龙制成。优选地，所述尼龙包含至少30％重量百分比的玻璃。
如图3A和3B清楚地示出的，内套筒40的内表面包括前、后环形槽84，86。槽84，86与本体28上的环形突起58接合以防止内套筒40相对于本体28的轴向移动。防止相对轴向移动有助于防止或减少手动锁定特征48的意外锁定和解锁。通过施加足以解除突起58和槽84，86的接合的轴向力可克服这一抑制作用。内套筒40上的前后槽84，86以及本体28上的环形突起58形成了保持部件50。当处于如图3A所示的解锁位置时，突起58被设置在后槽86内。当处于如图3B所示的锁定位置时，突起58被设置在前槽84内。采用突起58是有利的，因为环形突起58在形成和解脱接合时提供了与槽84、86的360度的接合，而这种接合提供了高性能的保持部件并提供了在突起58和前后槽84，86之间传递的载荷的更均匀的分布。
现在参照图4A和4B，内套筒40包括与棘轮机构34的三组支臂64接合的三组轴向延伸的槽。每组槽包括棘轮槽88、松开/张开槽90以及紧固或闭合槽92。棘轮槽88包括紧固/闭合斜面94和松开/张开斜面96。当内套筒40被转动以紧固夹头20时，棘轮臂66将沿紧固斜面94落位，当内套筒40被转动以松开夹头20时，棘轮臂66将沿松开斜面96落位。松开斜面96的形状或坡度导致棘轮臂66沿径向向内移动并与棘轮式台阶62分离，这样在夹头20的松开过程中不会听到任何卡嗒声。
褶皱(jump)或突起98被设置在松开和紧固槽90、92之间。当内套筒40被转动以紧固夹头20时，锁定臂68将落入松开槽90内并压靠在褶皱98上。这个相互作用促使棘轮机构34驱动螺母36转动，以紧固夹爪26和夹头20。当内套筒40和锁定臂68之间的扭矩超过预定值时(该预定值由褶皱98的高度和坡度、褶皱98和锁定臂68之间的摩擦力以及锁定臂68的弹性这些情形决定)，锁定臂68将会越过褶皱98并落入紧固槽94。锁定臂68移动到紧固斜面94内产生一次响亮的卡嗒声或杂音，表示夹头20现在完全被锁紧了。锁定臂68越过褶皱98的跳越导致在内套筒40和螺母36之间可产生有限的相对转动。当内套筒40随后被旋转以松开夹头20时，锁定臂68将会越过褶皱98跳回并落入松开槽90内，同时驱动棘轮机构34转动，依次驱动螺母36转动以松开夹爪26和夹头20。
现在参照图5A和5B，示出了在内套筒40内轴向延伸的槽76以及设置在其中的螺母36的突起74。槽76比突起34更宽以允许在它们之间产生有限的相对转动，并容纳锁定臂68随着棘轮臂66在紧固斜面94和松开斜面96之间移动而在松开和紧固槽90、92之间移动。
松开和紧固槽90、92、锁定臂68以及它们的接合形成了自动锁定特征46。锁定臂68从松开槽90跳入紧固槽92是夹头20的自动锁定并将夹头20锁定在紧固状态。
现在参照图2和3，外套筒42设置在内套筒40之上并相对其轴向地和旋转地固定。外套筒42的转动驱动内套筒40转动，而外套筒42的轴向移动驱动内套筒40轴向移动。外套筒42优选地由金属，例如钢制成。
仍然参照图2和3，外管44搭扣在内套筒40上并将外套筒42保持在内套筒40上。外管44沿轴向旋转地固定在内套筒40和外套筒42上。因此，外套筒42的转动引起外管44的转动，而外套筒42的轴向移动引起外管44的轴向移动。在内套筒40、外套筒42和外管44之间的这种固定关系形成了一般由100表示的套筒组件，所有的这些组件的移动相互一致。外管44包括与内管38上的突起80接合的内部环形轴肩102，以限制套筒组件100向前的轴向移动。外管44优选地由金属，例如钢制成。
在操作时，通过相对于本体28转动套筒组件100实现了夹头20的松开。当手动锁定特征48处于如图3A和6A所示的解锁状态时，套筒组件100可相对于本体28转动。手动锁定特征48的解锁状态与套筒组件100沿轴向移动到其最前端相对应。当处于这一位置时，内套筒40内的齿82在本体28上的齿56的前方但不与其接合。随着手动锁定特征48的分离，套筒组件100能够相对于本体28转动以促使夹头20松开或夹紧，这取决于套筒组件100的旋转方向。此外，随着手动锁定特征48处于解锁位置，环形突起58与内套筒40的后槽86接合。
当夹头20处于其最放松的状态时，棘轮臂66被设置在紧固斜面94和松开斜面96之间的棘轮槽88内。锁定臂68被设置在松开槽90内。如图4A和4B所示，当保持棘轮臂66、锁定臂68与内套筒40的槽88、90、92接合时，棘轮槽88、松开槽90以及紧固槽92的轴向深度可以容纳套筒组件100相对于棘轮机构34的轴向移动。这一点可通过如图4A所示的臂66、68上的突起的端部和槽88、90、92的前端面和内套筒40之间的间隙来证明。当套筒组件100被移动到其如图4B所示的最后端时，槽88、90、92的前端面和臂66、68上的突起的端部之间的间隙变小。
相应地，夹头20使内套筒40和套筒组件100可相对于棘轮机构34轴向移动。另外，槽76也具有一定尺寸以使得，如图5A和5B所示，当保持突起74位于槽76内时，内套筒40和螺母36之间可以产生相对的轴向移动。而且，当夹头20处于松开状态时，螺母36的突起74可被设置在槽76内的任何位置，而不必与槽76的侧壁接合，由此允许内套筒40和螺母36之间产生一定程度的相对转动。
为了紧固夹头20，套筒组件100被转动。通过锁定臂68、褶皱98和内套筒40的接合，套筒组件100的转动被传递到棘轮机构34。当内套筒40被转动时，锁定臂68接近褶皱98。褶皱98防止锁定臂68跳入紧固槽92内直至在它们之间的扭矩超过预定值。因此，褶皱98推动锁定臂68以使棘轮机构34相对于本体28转动。当棘轮机构34转动时，突起70将旋转运动传递给螺母36。当螺母36相对于本体28转动时，夹爪26从夹头20伸出并将设置在夹爪26内的工件从周围夹紧。另外，棘轮臂66被设置在紧固斜面94上。随着棘轮臂66与紧固斜面94接合，棘轮臂66也与棘轮式台阶62接合。因此，当棘轮机构34相对于本体28和罩30转动时，棘轮臂66和棘轮式台阶62的接合随着相对转动的产生提供了基本连续的听得见的卡嗒声。
一旦夹爪26与工件接合或相互接合，套筒组件100的连续转动会引起内套筒40和棘轮机构34之间扭矩的增加。一旦该扭矩超过预定值，锁定臂68将越过褶皱98并落入紧固槽92中，同时发出一次响亮的卡嗒声以表示夹头20现在完全被紧固了。而且，当锁定臂68跳入紧固槽92时，棘轮臂66将进一步沿紧固斜面94移动。此外，当锁定臂68从松开槽90跳入紧固槽92并导致螺母36的突起74移动到与内套筒40的槽76的侧壁相邻的位置时，内套筒40和螺母36之间产生相对转动。突起74和槽76之间的接合将内套筒40转动锁定到螺母36上，使得在紧固方向上不可能产生任何更多的相对转动。
随着锁定臂68落入紧固槽92，自动锁定特征46由此被接合，夹头20和其中的工件可以按需要被使用。如果想要防止夹头20在操作过程中松开的额外安全保护，通过将套筒组件100轴向向后移动可使手动锁定特征48被接合。保持部件50会阻碍这一移动，使得手动锁定特征48的接合不能意外被接合或分离。为了接合手动锁定特征48，套筒组件100沿轴向向后移动，并且突起58脱离后槽86进入前槽84，如图3B所示。同时，内套筒40上的齿82移动与本体28上的齿56接合，如图3B和6B所示。齿82和齿56的接合将内套筒40转动固定到本体28上，从而防止了它们之间的旋转移动。随着自动锁定特征46被接合和手动锁定特征48被接合，防止了夹头20在操作过程中的松开，因此具有更高的夹持能力。相应地，在仅自动锁定特征46被接合或自动锁定特征46和手动锁定特征48都被接合的情况下，夹头20都可以被操作。
为了松开夹头20，手动锁定特征48，如果处于接合状态，则通过相对于本体28轴向向前移动套筒组件100而将手动锁定特征48移动到分离位置。这个相对移动促使突起58从与如图3B所示的前槽84相接合移动到与如图3A所示的后槽86相接合。同时，如图3A和6A所示，内套筒40的齿82与本体28上的齿56分离。随着手动锁定特征48被分离，套筒组件100然后能相对于本体28转动以松开夹头20。套筒组件100松开夹头20的初始转动受自动锁定特征46以及锁定臂68与褶皱98的接合的阻碍。当在褶皱98和锁定臂68之间存在足够大的扭矩时，锁定臂68将会越过褶皱98并移动到松开槽90内，同时发出一次响亮的卡嗒声或杂音。同时，由于内套筒40的槽76和螺母36的突起34之间具有宽度差异，因此内套筒40和螺母36之间会发生相对转动。当内套筒40相对于本体28连续转动以松开夹头20时，松开槽90将推动锁定臂68以驱动棘轮机构34和螺母36相对于本体28转动，并促使棘轮臂66靠在松开斜面96上。当棘轮臂66靠在松开斜面96上时，棘轮臂66径向向内移动并与棘轮式台阶62分离。这个分离防止了棘轮式台阶62阻碍夹头20的松开，同时消除了夹头20的松开而再次产生的任何听得见的噪音。然后套筒组件100继续被转动直至夹头20处于所需的松开状态。如果需要，当夹头20处于松开状态时，可通过相对于本体28轴向向后移动套筒组件100而将夹头20手动锁定。
以上对本发明的描述实质上仅仅是示例性的，因此各种不脱离本发明主旨的改变都被认为是处于本发明的范围内。例如，如果需要，可以去掉棘轮机构34、内套筒40和/或罩30的接合所产生的听得见的噪音。而且，支臂64的组数和在内套筒40上的槽88、90、92的组数按需要可以更多或更少。另外，其它构件材料可被用在各种组件上。此外，应该认识到，如果需要，手动锁定特征48可被用在不接合自动锁定特征46的条件下。例如，当使用具有六角形轴的工件时，工件可以通过小于预定值的扭矩来紧固，从而不必启动自动锁定特征46，随后接合手动锁定特征48。这样的使用对于在具有相似尺寸的六角形轴的工件之间提供快速改变是非常有用的。也应该认识到，夹头20可被用在手动操纵的工具上。因此，这种变化并不能被认为是脱离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种夹头，包括可移动的夹爪，该夹爪可被操作以选择性地夹持工件；致动件，当所述致动件相对于所述夹爪转动时，该致动件可作用为促使所述夹爪移动，所述夹爪的移动对应于紧固和松开所述夹爪；第一锁定特征，该第一锁定特征可作用为选择性地防止所述致动件相对于所述夹爪转动；第二锁定特征，该第二锁定特征可作用为防止所述致动件相对于所述夹爪转动，在所述致动件和所述第二锁定特征的一个部件之间施加的紧固力超过了预定值以后，所述第二锁定特征阻止所述夹爪松开。
2.如权利要求1所述的夹头，其中所述致动件可在第一和第二位置之间手动地轴向移动，所述第一位置对应于所述第一锁定特征允许所述致动件相对于所述夹爪转动，而所述第二位置对应于所述第一锁定特征阻止所述致动件相对于所述夹爪转动。
3.如权利要求2所述的夹头，还包括保持特征，该保持特征可作用为阻止所述致动件在所述第一和第二位置之间轴向移动。
4.如权利要求1所述的夹头，还包括本体，所述夹爪设置在其周围，所述本体和所述夹爪基本上相互转动固定；以及螺母，它被设置在所述本体上并能够相对于所述本体转动，所述螺母与所述夹爪接合，使得所述螺母相对于所述夹爪的转动促使所述夹爪移动；其中，所述第二锁定特征包括相对于螺母被转动固定的锁定件，该锁定件可作用为从所述致动件向所述螺母传递旋转力，在所述夹爪的紧固过程中，所述锁定件与所述致动件的第一槽接合，当超过所述预定值的所述紧固力被施加在所述致动件和所述锁定件之间时，所述锁定件与所述致动件的第二槽接合。
5.如权利要求4所述的夹头，其中所述致动件是直接与所述螺母接合的套筒，所述套筒与所述螺母之间的所述接合允许在它们之间产生有限的相对转动。
6.如权利要求5所述的夹头，其中所述套筒可相对于所述螺母轴向移动并保持所述致动件与所述螺母之间的所述接合。
7.如权利要求1所述的夹头，其中所述致动件具有多个齿，所述第一锁定特征的一个部件包括多个基本上相对于所述夹爪转动固定的齿，所述致动件的齿与所述第一锁定特征的所述部件的所述齿的接合防止了所述致动件相对于所述夹爪的转动。
8.如权利要求1所述的夹头，其中所述第二锁定特征包括锁定件，所述锁定件可以在与所述致动件接合的第一接合位置和第二接合位置之间操作，所述第一位置不阻碍所述夹爪的松开，所述第二位置阻碍所述夹爪的松开，当超过所述预定值的所述紧固力被施加在所述致动件和所述锁定件之间时，所述锁定件从所述第一位置移动到所述第二位置。
9.如权利要求1所述的夹头，其中不依赖于所述第二锁定特征的状态，所述第一锁定特征可作用为防止所述致动件相对于所述夹爪转动。
10.一种夹头，包括；本体，具有带多个突起的外表面；多个可移动的夹爪，该夹爪可作用为夹持工件，所述夹爪设置在所述本体周围；以及套筒，它沿径向环绕所述本体的一部分并能够相对于所述本体作轴向和旋转移动，所述套筒具有内表面，该内表面具有面对着所述本体的槽，所述套筒相对于所述本体的转动促使所述夹爪移动；其中，所述本体上的所述突起和所述套筒上的所述槽的接合阻止了所述套筒相对于所述本体轴向移动。
11.如权利要求10所述的夹头，其中所述套筒可相对于所述本体在第一和第二位置之间轴向移动，当处于所述第一位置时，所述套筒相对于所述本体被转动锁定，当处于所述第二位置时，所述套筒可相对于所述本体旋转。
12.如权利要求11所述的夹头，其中所述套筒具有面对着所述本体的多个齿，所述本体具有面对所述套筒的多个齿，当所述套筒处于所述第一位置时，所述套筒的齿与所述本体的齿接合，当所述套筒处于所述第二位置时，所述套筒的齿与所述本体的齿分离，所述套筒的齿与所述本体的齿的接合将所述套筒转动锁定在所述本体上。
13.如权利要求11所述的夹头，其中所述本体上的突起与所述套筒上的槽的接合阻止了所述套筒从所述第一位置轴向移动到所述第二位置。
14.如权利要求10所述的夹头，其中所述突起是环形突起，所述槽是环形槽，由此允许所述突起和所述槽之间的360度的接合。
15.如权利要求10所述的夹头，其中所述槽是第一槽，所述套筒具有面对所述本体并与所述第一槽轴向隔开的第二槽，所述套筒可相对于所述本体在第一位置和第二位置之间轴向移动，其中，在所述第一位置所述突起与所述第一槽接合，在所述第二位置所述突起与所述第二槽接合。
16.一种夹头，包括本体；多个可移动的夹爪，该夹爪可作用为夹持工件，所述夹爪设置在所述本体周围；螺母，被设置在所述本体上并与所述夹爪接合，所述螺母相对于所述本体的转动促使所述夹爪移动；套筒，沿径向环绕着所述本体的一部分，并可作用为向所述螺母传递旋转力，使得所述套筒相对于所述本体的转动促使所述螺母驱动所述夹爪移动；其中，所述套筒能相对于所述螺母轴向移动。
17.如权利要求16所述的夹头，其中所述套筒可与所述螺母直接接合，所述套筒可相对于所述螺母在第一和第二位置之间轴向移动，并且所述套筒在所述第一和第二两个位置上都保持与所述螺母接合。
18.如权利要求16所述的夹头，其中当处于所述第一位置时，所述套筒能够相对于所述本体转动，当处于所述第二位置时，所述套筒转动锁定到所述本体上。
19.如权利要求16所述的夹头，其中所述套筒是内套筒，还包括沿径向环绕着所述内套筒的一部分的外套筒，所述外套筒转动并轴向固定在所述内套筒上。
20.一种夹头，包括；多个可移动的夹爪，该夹爪可作用为选择性地夹持工件，所述夹爪的移动对应于紧固和松开所述夹爪；锁定件，可作用为当所述锁定件相对于所述夹爪转动时，促使所述夹爪移动；以及致动件，它与所述锁定件接合并能相对于所述夹爪转动，所述致动件可被操作以旋转所述锁定件并驱动所述夹爪移动，当保持与所述锁定件接合时，所述致动件能够相对于所述锁定件轴向移动，其中，所述锁定件可在与所述致动件接合的第一接合位置和第二接合位置之间操作，所述第一位置不阻碍所述夹爪松动，所述第二位置阻止所述夹爪松开，当超过预定值的紧固力被施加在所述致动件和所述锁定件之间时，所述锁定件从所述第一位置移动到所述第二位置。
21.如权利要求20所述的夹头，还包括与所述夹爪接合的螺母，这样所述螺母相对于所述夹爪的转动促使所述夹爪移动，并且所述螺母与所述锁定件接合并转动固定在其上。
22.如权利要求21所述的夹头，其中所述致动件与所述螺母接合并能相对于所述螺母轴向移动，所述致动件在所述第一和第二两个位置都可以与所述螺母接合。
23.如权利要求20所述的夹头，其中所述致动件相对于所述锁定件在一个位置和另一个位置之间轴向移动，前一个位置对应于所述致动件基本上相对于所述夹爪被转动固定，后一个位置对应于所述致动件能够相对于所述夹爪旋转运动。
24.如权利要求20所述的夹头，其中所述致动件是沿径向环绕所述夹爪一部分和所述锁定件的套筒。
25.如权利要求20所述的夹头，其中所述锁定件包括当所述夹爪被紧固时发出听得见的声音的棘轮件。
26.一种将工件固定在夹头内的方法，所述方法包括(a)将工件定位在所述夹头的夹爪之间；(b)相对于所述夹爪转动致动件以将所述夹爪紧固在所述工件上；(c)在超过预定值的紧固力被施加在所述致动件和所述第一锁定件之间之后，利用第一锁定件自动阻止所述致动件的松开转动；和(d)用第二锁定件，相对于所述夹爪，转动锁定所述致动件。
27.如权利要求26所述的方法，其中步骤(d)包括将所述致动件从允许所述致动件相对于所述夹爪转动的第一位置轴向移动到相对于所述夹爪转动锁定所述致动件的第二位置。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述夹爪的移动由所述致动件和所述锁定件的接合来驱动，步骤(b)通过所述锁定件与在所述致动件上的第一接合特征的接合来完成，而步骤(c)包括当所述力超过所述预定值时，将所述锁定件从所述第一接合特征移动到所述致动件上的第二接合特征。
全文摘要
本发明提供了一种既具有自动锁定特征也具有手动锁定特征的无键夹头。当超过预定的紧固扭矩时，所述自动锁定特征能自动地将夹头锁定在紧固状态。在仅有自动锁定特征接合时也可使用所述夹头。如果需要，手动锁定特征也被接合，以防止外套筒相对于本体转动。采用了保持部件以阻止手动锁定特征在锁定和解锁位置之间移动。因此，保持部件避免了手动锁定特征的意外接合或分离。
文档编号B23B31/103GK1745942SQ20051010674
公开日2006年3月15日 申请日期2005年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者托马斯·L·卢肯鲍, 蒂莫西·J·鲍曼 申请人:布莱克和戴克公司