专利名称：一种抗扭力自紧夹块的制作方法
技术领域：
本实用新.型涉及一种夹紧装置中应用到的配件技术领域，尤其是涉 及到紧固或连接物件的自行产生夹力的夹块，主要用于平口钳、台虎钳、 工装夹具、自动化夹具及自紧连接紧固装置中。
背景技术：
传统的夹紧装置都需要施加外部作用力来维持作用在被夹物件上的 夹力，并且所有传统的夹紧装置都有一个共同缺陷，当被夹物件上的外力 增加到一定力时，物件就会自行滑出夹紧装置，此时夹紧装置上的夹面常 常会损坏被夹物件表面，而且由于被夹物件所需的最小夹力通常是无法预 先估计的，要夹紧物件常常需要夹紧装置施加过大夹力在物件上。因此， 传统的夹紧装置不仅需要使用大量能量，而且只能在有限范围之内有效。
而本申请人于2008年10月29日申请的申请号为200820213263.0的中 国专利虽然解决了上述问题，但是，结构复杂，而且没有能够完全解决抗 扭力问题和抗冲击载荷问题。
为解决上述问题，美国专利申请号为60/744251和中国专利文献(专 利申请号200610149034.2，中国专利申请以美国专利申请为优先权)公开 了一种夹紧装置，该夹紧装置包括支撑体和夹紧构件，夹紧构件有一表面 a与支撑体的支撑面A连接，并且夹紧构件表面a可在支撑体表面A上 滑动，夹紧构件同样还有另一表面b，用来夹物体的表面。夹紧构件的表 面a与表面b构成一个角度e ， 9角由不等式(K+tan( 9 )) / 〔 l-Ktan( e )〕 <=M定义，式中M代表夹紧构件和被夹紧物体之间的静摩擦系数；K代表夹紧构件和上述的A支撑面之间的静摩擦系数。该夹紧装置可以有 效地解决上述问题，它不需要或几乎不需要使用能量，更不会出现过度夹 紧，或夹不紧被夹物件的现象，无论是静力、动力或是冲击力作用在被夹 物件上，该夹紧装置都能夹紧被夹物体。但是，这种夹紧装置仍然存在自 夹力的方向有限的问题，具体地说，由于该夹紧装置的支撑体和夹紧构件 只包含一个斜面,这样，该装置就只能在以被夹持物体的重力所在平面内，
以小于180度角范围内，其自夹力(重力的一个分力)才有效；如果要达 到更大范围如180度以上至360度的自夹力都有效，则要将多个该夹紧装 置按不同方向组合在一个被夹持物体重力所在的平面上工作，且至少定义 两个或两个以上平面，组合后的装置的每个平面以一个所述角度e沿径向 从所述的组合装置的中心向外延伸，夹紧构件至少包括两个部件，每个部 件都与所述的平面之一相连，通过所述夹紧构件来阻止被夹物体沿径向从 所述组合装置的中心向外运动。也就是说，上述组合夹紧装置虽然自夹力 的范围扩大了，但是，其存在装置不易密封、结构复杂和不易生产过程中 组装等缺陷。同时在抗扭及抗冲击载荷方面尚有缺陷。 发明内容
综上所述，本实用新型的目的是针对以上缺陷，提出一种抗扭力自 紧夹块，结构简单，实用。
为实现本实用新型的目的，采用的技术方案为包括支撑件、工作 构件及弹性连接复位件，弹性连接复位件连接支撑件与工作构件，支撑件
上设有连接面A，工作构件上设有连接面B，连接面A与连接面B贴合， 所述的连接面A和连接面B中其中一个连接面上设有至少两个圆台形的凸块;另一个连接面上与凸块对应的位置上设有与凸块的斜面相吻合的锥
形凹槽；凸块的斜面与凸块的底面夹角为e， e角符合不等式
(K+tan(e)) / (l-Ktan(e)) 〈二M定义；K为凸块与凹槽之间的静摩 擦系数，M为工作构件与应用时的被夹紧物体之间的静摩擦系数。 所述凸块设在连接面A上，所述凹槽设在连接面B上。 所述凸块还可以设在连接面B上，所述凹槽还可以设在连接面A上。 .所述的工作构件上与连接面B相反的一面上还连接一个工作构件， 两工作构件连接面间也是通过相同结构的凸块和凹槽结构连接。 所述的支撑件上设有两个连接固定孔。
所述的凸块和凹槽两者中至少有一者的表面设有一层摩擦系数小的 光滑材料层。
所述的凹槽的槽口边缘为倒圆角。
所述的支撑件和工作构件形状为矩形块、正方形块、圆形块或其 他规则几何形状块。
所述的弹性连接复位件的个数为一个或一个以上。
本实用新型的有益效果为与现有技术相比，多个凸块与支撑块为
整体结构，多个配合的凹槽与工作构件也为整体结构，结构上更加简单，
同样实现360度施加外力时，都可以实现夹紧的目的，多个凸块与凹槽的 配合，同时有效增大了本实用新型的抗扭力和抗冲击载荷的能力。
.图l为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型的分解结构示意图； 图3为图2的另一种视角的结构示意图； 图4为图1的A-A截面结构示意图5为图4支撑件与工作件错位移动时的结构示意图； 图6为本实用新型应用在平口钳中的结构示意图； 图7为本实用新型应用在扳手中的结构示意图； 图8为两块工作构件时实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和优选的具体实施方式
对本实用新型的结构作进一步 的描述-
参照图l中所示，包括支撑件l、工作构件2及弹性连接复位件3， 弹性连接复位件3连接支撑件1与工作构件2。
参照图2、 3、 4中所示，弹性连接复位件3包括一根连接螺丝32和 一根复位弹簧31，支撑件1上设有一个连接通孔13，复位弹簧31套在螺 丝32的螺杆上，螺杆经过连接通孔13与工作构件2螺接；支撑件1上还 设有两个用于安装固定的连接固定孔12，支撑件1上设有连接面A14， 工作构件上设有连接面B24，常态下，由于弹性连接复位件3的弹性作用 力，连接面A14与连接面B24是完全贴合的，支撑件1的连接面A14上 设有两个以上的圆台形凸块11，而在工作构件2的连接面B24上与凸块 11对应的位置上设有与凸块11相配合的锥形凹槽21，凸块11的斜面与 凹槽11的斜面刚好吻合。由于凸块11为圆台形，9为圆台母线与底面的 夹角，也即是凸块的斜面与凸块的底面夹角，凸块的底面与连接面A14 处于同一平面上，0角符合不等式(K+tan(e)〕 / (l-Ktan(e)〕 <=M;也即是凸块斜面与底面夹角，K为凸块与凹槽之间的静摩擦系数，M为
工作构件与应用时的被夹紧物体之间的静摩擦系数。
参照图5中所示，当支撑件1与工作构件2发生水平、上下或旋转 错位移动时，凸块11就会从凹槽21沿斜面作爬坡运动，从而增加夹持面 得正压力。以达到被夹持物体在各个方向上都不能移动，同时又具备了抗 扭力功能。
在具体实施过程中，为了减小凸块11与凹槽21间的摩擦力，在凸块 11或凹槽21或两者表面增加一层摩擦系数小的材料层。为了避免错位移 动时，凹槽21槽口边缘损坏凸块11光滑面，凹槽21槽口边缘为倒圆角。
参照图6中所示，本实用新型应用于平口钳时，支撑件1固定连接 在平口钳的固定块4或活动块5中，而本实用新型的工作构件2与支撑件 1连接面相反的一面当作平口钳新的夹持面。
参照图7中所示，本实用新型应用于活动扳手时，支撑件1固定连 接在活动扳手的固定额7或活动额6上，而本实用新型的工作构件2与支 撑件1连接面相反的一面成为活动扳手新的夹持面。
'参照图8中所示，工作构件2根据需要还可以增加为多块，增加的 工作构件2依次连接，工作构件2与工作构件2连接方式与前述的工作构 件2与支撑件1连接方式相同，工作原理相同。
权利要求1、一种抗扭力自紧夹块，包括支撑件、工作构件及弹性连接复位件，弹性连接复位件连接支撑件与工作构件，支撑件上设有连接面A，工作构件上设有连接面B，连接面A与连接面B贴合，其特征是所述的连接面A和连接面B中其中一个连接面上设有至少两个圆台形的凸块；另一个连接面上与凸块对应的位置上设有与凸块的斜面相吻合的锥形凹槽；凸块的斜面与凸块的底面夹角为θ，θ角符合不等式〔K+tan(θ)〕/〔1-Ktan(θ)〕＜＝M定义；K为凸块与凹槽之间的静摩擦系数，M为工作构件与应用时的被夹紧物体之间的静摩擦系数。
2、 根据权利要求1所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述 凸块设在连接面A上，所述凹槽设在连接面B上。
3、 根据权利要求l所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述 凸块设在连接面B上，所述凹槽设在连接面A上。
4、 根据权利要求1所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述的工作构件上与连接面B相反的一面上还连接一个工作构件，两工作构件连接面间也是通过相同结构的凸块和凹槽结构连接。
5、 根据权利要求l所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述的支撑件上设有两个连接固定孔。
6、 根据权利要求1所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述的凸块和凹槽两者中至少有一者的表面设有一层摩擦系数小的 光滑材料层。
7、 根据权利要求1所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述 的凹槽的槽口边缘为倒圆角。
8、 根据权利要求1所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是所述 的支撑件和工作构件形状为矩形块、疋方形块、圆形块或其 他规则几何形状块。
9、 根据权利要求l所述的一种抗扭力自紧夹块，其特征是其特 征是弹性连接复位件的个数为一个或一个以上。
专利摘要一种抗扭力自紧夹块，涉及一种夹紧装置中应用到的配件技术领域，主要用于平口钳、台虎钳、工装夹具、机器手、自动化夹具及自紧连接紧固装置中。包括支撑件、工作构件及弹性连接复位件，弹性连接复位件连接支撑件与工作构件，支撑件上设有连接面A，工作构件上设有连接面B，连接面A与连接面B贴合，其特征是所述的连接面A和连接面B中其中一个连接面上设有至少两个圆台形的凸块；另一个连接面上与凸块对应的位置上设有与凸块的斜面相吻合的锥形凹槽；凸块的斜面与凸块的底面夹角为θ，θ角符合不等式〔K+tan(θ)〕/〔1-Ktan(θ)〕＜＝M定义；K为凸块与凹槽之间的静摩擦系数，M为工作构件与应用时的被夹紧物体之间的静摩擦系数。实现360度的任何方向施加力时，都可以夹紧的目的，同时又能有效地抗扭和冲击载荷，结构上更加简单有效。
文档编号B23Q3/00GK201415386SQ20092015102
公开日2010年3月3日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者刘凤羽, 刘凤翼 申请人:刘凤翼;刘凤羽