专利名称：一种手紧抗冲击钻夹头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于与动力冲击钻一同使用的钻夹头，具体地说，涉及一种可用手紧或冲击钻马达进行夹紧及松开的无扳手钻夹头，即特别是一种手紧抗冲击钻夹头。
背景技术：
手动及动力钻机是大家熟知的，这类钻机一般配置有可在一定范围内调整的钻夹头，以便适应各种直径的工具柄。在现有技术中，研制了各式各样的钻夹头。这类钻夹头一般由后帽、本体、止推环、轴承组件、螺圈、夹爪、前帽、挡盖等组成。其中止推环抵靠在本体中部的承压凸肩端面上，并与本体固定连接，三个夹爪分别安装在本体上间隔约120°均匀设置的三个斜孔内，两半对开螺圈可旋转地安装在本体中部的槽内，并与夹爪上的螺纹相配合形成螺纹传动机构，带滚球的轴承组件可旋转地夹持于止推环的滚道面和螺圈的滚道面之间，前帽套置并过盈压配在两半对开螺圈外径上，并将其合为一体，后帽过盈压配固定在本体的后端，挡盖过盈压配固定在本体的前端。安装时，钻夹头与动力钻机的驱动轴通过螺纹或锥孔连接。使用时，手拧前帽旋转，带动螺圈转动，通过螺纹传动使得三个夹爪在本体的斜孔内前后移动，从而达到松开或夹紧工具柄的目的。这种夹紧工具在受到冲击振动时易松脱所夹持的工具柄。于是，本申请人研制了带有自锁紧装置的钻夹头，例如，本申请人的实用新型专利“一种手紧自锁式钻夹头”，专利号为ZL 200420003388.2，其包括后帽、本体、轴承鋺、三段圆弧形轴承组件、螺圈、夹爪、前帽、挡盖等，其中，轴承鋺靠在本体中部的承压凸肩端面上，并与本体固定连接，三个夹爪分别安装在本体上间隔约120°均匀设置的三个斜孔内，具有倾斜滚道面的两半对开螺圈可旋转地安装在本体的中部槽内，并与夹爪上的螺纹相配合形成螺纹传动机构。三段圆弧形轴承组件可旋转地夹持于轴承鋺内滚道面与螺圈倾斜滚道面之间，前帽过盈压配固定在两半对开螺圈外径上，并将其合为一体，后帽过盈压配固定在本体的后端，挡盖过盈压配固定在本体的前端。安装时，钻夹头与动力钻机的驱动轴通过螺纹或锥孔连接。使用时，手拧前帽旋转，带动螺圈转动，通过螺纹传动使得三个夹爪在本体的斜孔内前后移动，在夹爪夹紧工具柄的工作过程中，三段圆弧形轴承组件上的滚珠将沿着螺圈的倾斜滚道面发生径向移动，从而导致三段圆弧形轴承组件的滚球架的外圆侧壁与轴承鋺内侧壁产生摩擦力，从而限制螺圈的反向旋转，可防止由冲击振动引起的工具松脱，但由于轴承组件的滚球架是塑料制成的，在工作中塑料件往往随着工作温度的升高而变形，使得提高更大抗冲击能力受到限制。另外，本申请人的另一项实用新型专利“一种固定锁紧式钻夹头”，专利号为ZL 200420067851.X，其包括后帽、本体、滚球支撑环、滚球、螺圈、夹爪、前帽、挡盖等，其中，滚球支撑环靠在本体中部的承压凸肩端面上，并与本体固定连接，三个夹爪分别安装在本体上间隔约120°均匀设置的三个斜孔内，两半对开螺圈可旋转地安装在本体中部的槽内，并与夹爪上的螺纹相配合形成螺纹传动机构。滚球置于滚球支撑环端面上的绕中心轴均匀分布的多个圆柱形通孔内，并被夹持于本体与螺圈滚道面之间。前帽过盈压配固定在两半对开螺圈外径上，并将其合为一体，后帽过盈压配固定在本体的后端，挡盖过盈压配固定在本体的前端。安装时，钻夹头与动力钻机的驱动轴通过螺纹或锥孔连接。使用时，手拧前帽旋转，带动螺圈转动，通过螺纹传动使得三个夹爪在本体的斜孔内前后移动，在夹紧工具柄的过程中，由于滚球支撑环与本体固定，滚球只能在滚球支撑环的圆柱形通孔内自转，而不能绕本体中心轴线作公转。于是，限制了由于冲击振动引起螺圈绕本体中心轴线转动的趋势，进而防止了工具的松脱。但上述滚球主要只受到上下两个滚道面的摩擦力，且本体一侧的滚道面受到材质的限制，硬度不高，使得增加夹紧力受到限制，进而影响在大功率冲击电钻上的应用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，针对现有技术中的结构进一步予以改善，提出一种锁紧功能更强，使用更加安全、可靠，能用于承受更大往复冲击振动且不易松脱的手紧抗冲击钻夹头。
为达上述目的，本实用新型提供一种手紧抗冲击钻夹头，包括有后帽、本体、止推环、滚球支撑环、滚球、螺圈、夹爪、前帽、挡盖，其中，后帽过盈压配固定在本体的后部上，止推环过盈压配固定在本体的中部槽内，三个夹爪分别放置在本体上间隔120°均匀设置的三个斜孔内，具有倾斜滚道面的两半对开螺圈可旋转地置于本体的中部槽内，前帽过盈压配固定在两半对开螺圈的外径上，并将其合为一体，挡盖过盈压配固定在本体的前端上，其中，所述的滚球支撑环过盈压配固定在本体的中部槽内，使得滚球支撑环不能绕本体中心轴线旋转，滚球支撑环的端面上设有绕中心轴均匀分布的4～24个圆柱形通孔，每一个圆柱形通孔内置有一个滚球。
所述的滚球支撑环上的圆柱形通孔内径尺寸大于滚球的直径尺寸，一般情况下，滚球支撑环上的圆柱形通孔内径等于滚球直径×(1+1/15～1/20)。
所述的滚球支撑环的厚度尺寸小于滚球的直径尺寸，一般情况下，滚球支撑环的厚度等于滚球直径×(1-1/3)。
所述的具有倾斜滚道面的两半对开螺圈，其上的倾斜滚道面与其轴线垂直面的夹角δ为2°～10°。
所述的止推环和滚球支撑环的材料为优质碳素钢或合金结构钢，其热处理后的硬度为HRC45～58。
作为另一种实施方式，为了减少零件数量，所述的止推环和滚球支撑环还可以设计成一体，例如，用粉末冶金材料一次压制而成。
由于本实用新型所提供的手紧抗冲击钻夹头包括有后帽、本体、止推环、滚球支撑环、滚球、螺圈、夹爪、前帽和挡盖，其中，滚球支撑环的厚度尺寸小于滚球的直径尺寸，滚球支撑环的端面上绕中心轴均匀分布有4～24个圆柱形通孔，每一个圆柱形通孔内置有一个滚球，圆柱形通孔的直径尺寸大于滚球的直径尺寸，另外，螺圈为两半对开式，其内锥螺纹大端所在的面为倾斜滚道面。装配时，后帽、止推环分别过盈固定连接在本体的后部和中部槽内，三个夹爪分别安装在本体上间隔约120°均匀设置的三个斜孔内。滚球支撑环紧贴着止推环并在本体中部槽内固定连接，多个滚球分别置于滚球支撑环的圆柱形通孔中，滚球在滚球支撑环端面上的圆柱形通孔中可自由转动。两半对开螺圈是可旋转的，且其倾斜滚道面朝向滚球，置于本体中部槽内。前帽过盈压配在两半对开螺圈外径上，并将其合为一体。挡盖过盈压配在本体前端。所以，在夹紧工具柄的过程中，由于滚球支撑环与本体固定，滚球只能在滚球支撑环的圆柱形通孔内自转，而不能绕本体中心轴线作公转。特别是从刚夹紧到最终夹得更紧的过程中，滚球将沿着螺圈上的倾斜面发生径向移动，从而将导致滚球与固定的滚球支撑环上的圆柱形通孔的侧壁产生较大的摩擦力。又由于滚球支撑环上的圆柱形通孔的侧壁凹曲面曲率半径非常接近滚球的凸曲面曲率半径，滚球很难滚动。从而限制了螺圈朝松动的方向旋转的趋势，可防止由较大冲击振动引起的工具松脱。
本实用新型由于采用了上述结构，克服了现有带锁紧装置的钻夹头的不足。其操作使用快捷、可靠、安全、方便，具有性能稳定，工作可靠等优点，适用于各类大功率冲击电钻所配置的钻夹头。
图1为本实用新型手紧抗冲击钻夹头实施例的轴向剖面示意图；
图2为本实用新型中滚球支撑环的立体示意图；图3A为本实用新型中螺圈的轴向剖面示意图；图3B为本实用新型中螺圈的立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步描述本实用新型的具体实施方式
，所述的较佳实施例仅用于说明本实用新型，而并非用于局限本实用新型的保护范围。
如图1所示，为本实用新型的一个实施例，其提供一种手紧抗冲击钻夹头，包括后帽1、本体2、止推环3、滚球支撑环4、滚球5、螺圈6、夹爪7、前帽8和挡盖9，其中后帽1过盈压配固定在本体2的后部21上，止推环3过盈压配固定连接在本体2的中部槽22内，三个夹爪7分别放置在本体2上间隔约120°均匀设置的三个斜孔23内，同时结合图2所示，滚球支撑环4的端面41上绕中心轴均匀分布有4～24个圆柱形通孔42，较佳地，如图2所示为20个圆柱形通孔42，20个滚球5分别一一置于滚球支撑环4的圆柱形通孔42中。再结合图3A、3B所示，具有倾斜滚道面61的两半对开螺圈6可旋转地置于本体2中部槽24内。前帽8过盈压配固定在两半对开螺圈6的外径62上，并将其合为一体。挡盖9过盈压配固定在本体2的前端25上，所述的滚球支撑环4过盈压配固定在本体2的中部槽22内，使得滚球支撑环4不能绕本体2中心轴线旋转。
结合图3A所示，所述的螺圈6上的倾斜滚道面61与其轴线垂直面的夹角δ为2°～10°。夹角δ可视手紧抗冲击钻夹头的大小、滚球5的多少进行选取，本实施例较佳取δ＝6°。
所述的滚球支撑环4上的圆柱形通孔42的内径尺寸大于滚球5的直径尺寸，滚球支撑环4上的圆柱形通孔42的内径等于滚球5的直径×(1+1/15～1/20)。也就是说，圆柱形通孔42的内径尺寸比滚球5的直径大1/15～1/20，范围的选取视手紧抗冲击钻夹头的大小而定，主要目的是使滚球5在圆柱形通孔42中可以自由转动。
所述的滚球支撑环4的厚度尺寸小于滚球5的直径尺寸，滚球支撑环4的厚度等于滚球5的直径×(1-1/3)。也就是说，滚球支撑环4的厚度比滚球5的直径小1/3。
所述的止推环3和滚球支撑环4的材料为优质碳素钢或合金结构钢，其热处理后的硬度为HRC45～58。
作为另一种实施例，为了减少零件的数量，所述的止推环3和滚球支撑环4可以设计成连为一体，用粉末冶金材料一次压制而成。
参考图1，并结合图2、图3A、3B，由于滚球支撑环4在本体2中部槽22内固定连接，所以当滚球5受到圆周方向的力时，滚球5只能在滚球支撑件4的圆柱形通孔42内自转，而不能绕本体2中心轴线作公转，当有一个预期的轴向力作用在滚球5上时，滚球5将沿着螺圈6上的倾斜滚道面61发生径向移动，此时，将导致滚球5与滚球支撑环4的圆柱形通孔42的侧壁43产生一个摩擦力。于是，在最终夹紧工具柄后，滚球5将受到止推环3的上滚道面31、螺圈6的倾斜滚道面(即下滚道面)61、滚球支撑环4的圆柱形通孔42的侧壁43三个方向上摩擦力的限制。又由于滚球支撑环4上的圆柱形通孔42的侧壁43的凹曲面曲率半径非常接近滚球5的曲率半径，因此滚球5很难滚动，从而限制了螺圈6在较大冲击振动下的反向旋转，进而防止了工具的松脱。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所述技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种手紧抗冲击钻夹头，包括有后帽(1)、本体(2)、止推环(3)、滚球支撑环(4)、滚球(5)、螺圈(6)、夹爪(7)、前帽(8)、挡盖(9)，其中，后帽(1)过盈压配固定在本体(2)的后部(21)上，止推环(3)过盈压配固定在本体(2)的中部槽(22)内，三个夹爪(7)分别放置在本体(2)上间隔120°均匀设置的三个斜孔(23)内，具有倾斜滚道面(61)的两半对开螺圈(6)可旋转地置于本体(2)的中部槽(24)内，前帽(8)过盈压配固定在两半对开螺圈(6)的外径(62)上，并将其合为一体，挡盖(9)过盈压配固定在本体(2)的前端(25)上，其特征在于，所述的滚球支撑环(4)过盈压配固定在本体(2)的中部槽(22)内，使得滚球支撑环(4)不能绕本体(2)中心轴线旋转，滚球支撑环(4)的端面上设有绕中心轴均匀分布的4～24个圆柱形通孔(42)，每一个圆柱形通孔(42)内置有一个滚球(5)。
2.如权利要求1所述的手紧抗冲击钻夹头，其特征在于，所述的滚球支撑环(4)上的圆柱形通孔(42)内径尺寸大于滚球(5)的直径尺寸，滚球支撑环(4)上的圆柱形通孔内径等于滚球(5)直径×(1+1/15～1/20)。
3.如权利要求1所述的手紧抗冲击钻夹头，其特征在于，所述的滚球支撑环(4)的厚度尺寸小于滚球(5)的直径尺寸，滚球支撑环(4)的厚度等于滚球(5)直径×(1-1/3)。
4.如权利要求1所述的手紧抗冲击钻夹头，其特征在于，所述的具有倾斜滚道面(61)的两半对开螺圈(6)，其上的倾斜滚道面(61)与其轴线垂直面的夹角δ为2°～10°。
5.如权利要求1所述的手紧抗冲击钻夹头，其特征在于，所述的止推环(3)和滚球支撑环(4)的材料为优质碳素钢或合金结构钢，其热处理后的硬度为HRC45～58。
6.如权利要求1所述的手紧抗冲击钻夹头，其特征在于，所述的止推环(3)和滚球支撑环(4)设计成连为一体，用粉末冶金材料一次压制而成。
专利摘要本实用新型涉及手紧抗冲击钻夹头，包括后帽、本体、止推环、滚球支撑环、滚球、螺圈、夹爪、前帽和挡盖，其中滚球支撑环紧贴止推环与本体压配固定连接，滚球支撑环的端面上绕中心轴均匀分布有4～24个圆柱形通孔，滚球在圆柱形通孔中可自由转动，螺圈置于本体中部槽中，所述的螺圈朝向滚球的一面为倾斜滚道面，在钻夹头刚夹紧到最终夹得更紧的过程中，滚球将沿着螺圈上的倾斜滚道面发生径向移动，从而将导致滚球与滚球支撑环上的圆柱形通孔的外侧壁，产生较大的摩擦力，又由于圆柱形通孔的侧壁曲面曲率半径较小，滚球绕本体中心轴滚动旋转的趋势将受到很大限制，从而限制螺圈的反向旋转，可防止由较大冲击振动引起的工具松脱。
文档编号B23B31/107GK2838818SQ20052012738
公开日2006年11月22日 申请日期2005年10月10日 优先权日2005年10月10日
发明者田先明, 徐巧鱼, 张小勇 申请人:山西惠丰机械有限公司