CN102294497A - 组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘 - Google Patents

组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘，所述钻头卡盘包括用于与传动轴连接的基体(1)、可以相对于所述基体(1)旋转并且限定出带有锥形内表面(4)的腔(3)的壳体(2)、被布置在所述腔(3)内部以使得它们可以在打开和闭合位置之间运动的卡爪(5)、以及可以沿轴向运动以推动所述卡爪(5)抵靠所述锥形内表面(4)的推进器(6)。所述推进器(6)具有与所述基体(1)的内螺纹(8)接合的外螺纹(7)。所述基体(1)和所述壳体具有相应的手动抓握表面单元(9、10)。所述基体(1)具有齿圈(11)并且所述壳体(2)具有径向键引导孔(12)以用于接合辅助键，或者反过来。

Description

组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘
技术领域
本发明涉及一种钻头卡盘，其组合了自夹紧特性与借助于辅助键进行夹紧(tightening)的可能性。
背景技术
已经公知一种类型的钻头卡盘，其被称作自夹紧钻头卡盘，所述自夹紧钻头卡盘包括适于与传动轴连接的基体以及被组装为使其相对于基体可以旋转但是不可以沿轴向运动的壳体。基体具有从壳体伸出的近侧部分并且在其中形成有第一手动抓握表面单元。壳体限定出带有锥形内表面的腔并且在外侧具有第二手动抓握表面单元。在所述腔内部布置有卡爪以使得它们可以沿径向和沿轴向运动以夹紧被***在腔中的钻头尖或另一个工具的柄部。一推进器在基体内部被引导以使其相对于壳体可以沿轴向运动而不可以旋转。基体具有与所述推进器的外螺纹接合的内螺纹。卡爪与形成于推进器中的径向引导件接合并且与形成于分离部件中的倾斜引导件接合，所述分离部件布置在卡爪之间的腔中。
利用所述结构，当基体沿第一方向相对于壳体旋转时，推进器沿轴向运动以推动卡爪抵靠腔的所述锥形内表面，以使得卡爪经历朝向闭合位置的轴向和径向运动。当基体沿第二相反方向相对于壳体旋转时，推进器沿相反方向沿轴向运动以松开卡爪。
推进器和基体的外螺纹和内螺纹具有一螺距，所述螺距被选择为当钻头卡盘在使用中沿第一方向旋转时提供卡爪的自夹紧功能，并且当基体和壳体的所述第一和第二手动抓握表面单元上受到手动作用以使得基体相对于壳体沿第二相反方向旋转时允许卡爪容易松开。
与其它机构相比，所述类型的自夹紧钻头卡盘的机构具有更精确的优点，在所述其它机构中，卡爪沿着形成于基体中的倾斜通道运动并且具有与外部夹紧套筒的螺纹接合的齿部。由于钻头尖或另一个工具提供的阻力越高，夹紧力就越强，因此所提及的自夹紧功能具有牢固的优点。然而其也具有某些缺点。例如，由于当基体沿相反方向旋转时卡爪自动变松，因此自夹紧钻头卡盘不可以逆向操作，并且由于卡爪随着冲击(striking)趋向于变松，因此自夹紧钻头卡盘不足以支持结合在某些机器中的冲击功能。
还已知一种类型的钻头卡盘，其被配置为通过利用具有端部突出部和小齿轮的辅助键夹紧和松开卡爪。辅助键的端部突出部***形成于基体中的径向键引导孔中，所述基体具有倾斜通道，卡爪沿着所述倾斜通道运动，同时小齿轮与形成于外部夹紧套筒中的齿圈啮合，所述外部夹紧套筒具有与形成于卡爪中的螺纹接合的螺纹。所述类型的键夹紧钻头卡盘具有可以逆向操作和足以支持冲击器功能的优点，但是它们不如自夹紧钻头卡盘精确。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种钻头卡盘，其结合了自夹紧(卡紧)钻头卡盘的优点和键夹紧钻头卡盘的优点。
本发明通过提供一种钻头卡盘而帮助达到之前以及其它的目的，所述钻头卡盘具有自夹紧钻头卡盘的一般结构并且还组合了用于执行键夹紧的变化形式。
本发明的钻头卡盘包括用于与传动轴连接的基体、被引导为使其可以相对于所述基体同轴地旋转而不可以沿轴向运动并且限定出带有锥形内表面的腔的壳体、被布置在所述腔内部以使得它们可以在打开和闭合位置之间沿径向和沿轴向运动的卡爪、以及被引导为使其可以相对于所述壳体沿轴向运动而不可以同轴地旋转以推动所述卡爪抵靠所述锥形内表面的推进器。所述推进器具有与形成于所述基体中的内螺纹接合的外螺纹。基体在从壳体伸出的近侧部分中具有第一手动抓握表面单元，并且壳体具有第二手动抓握表面单元。
本发明的钻头卡盘包括两个同等的实施方式，尽管它们利用反向的机械装置以执行键夹紧。在第一实施方式中，基体在从壳体伸出的所述近侧部分中具有齿圈，并且壳体具有径向键引导孔，所述径向键引导孔被定位为使得在辅助键的端部突出部***径向键引导孔中时所述辅助键的小齿轮与齿圈啮合。在第二实施方式中，基体在从壳体伸出的所述近侧部分中具有径向键引导孔，并且壳体具有齿圈，所述齿圈和所述径向键引导孔被定位为使得在辅助键的端部突出部***径向键引导孔中时所述辅助键的小齿轮与齿圈啮合。
因此，通过利用所提及的手动抓握表面单元，本发明的钻头卡盘可以被一般地用作自夹紧钻头卡盘，并且每当有必要时，例如在钻头卡盘需要沿相反方向旋转以用于螺丝起子功能或用于螺纹攻丝时、特别是或者在需要冲击器功能时，其可以利用辅助键被用作键夹紧钻头卡盘，所述辅助键可以是标准化的类型和广泛应用的类型。
由于其高精度并且由于沿两个旋转方向工作的可能性，本发明的钻头卡盘被特别地指出为适用于医疗应用，其或者与手动的传动轴接合或者与轻便机器或固定机器的传动轴接合。为此，本发明的钻头卡盘可以由不锈钢制成，并且手动抓握表面单元可以包括多个相对大的和平滑的凹陷，所述凹陷围绕基体的周边和壳体的周边分布以有助于钻头卡盘的清洁和灭菌。对于其它的应用，钻头卡盘可以由钢制成并且手动抓握表面单元可以包括传统的压纹。
附图说明
根据参考所附附图的多个实施方式的以下详细说明，之前以及其它的特征和优点将更全面地被理解，在所述附图中：
图1是穿过根据本发明的第一实施方式的组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘的轴向平面的横截面视图，其中卡爪处于打开位置；
图2是图1的钻头卡盘的前视图，其中卡爪处于闭合位置；
图3是图1的钻头卡盘的横截面视图，其中与其接合的辅助键处于工作位置而卡爪处于闭合位置；
图4是图1的钻头卡盘的透视图，其中辅助键与其接合；
图5是穿过根据本发明的第二实施方式的组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘轴向平面的横截面视图，其中与其接合的辅助键处于工作位置；以及
图6是图5的钻头卡盘的前视图。
具体实施方式
首先参考图1到4，示出了根据本发明的第一实施方式的组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘，所述钻头卡盘包括适于与传动轴(未示出)连接的基体1以及被引导以使其相对于所述基体1可以同轴地旋转而不可以沿轴向运动的壳体2。
所提及的基体1包括具有从壳体2伸出的近侧部分的芯体部件1a以及在其所述近侧部分中与所述芯体部件1a固定地连接的环形部件1b，壳体2包括限定出带有锥形内表面4的腔3的远侧套筒2a以及与所述远侧套筒2a固定地连接、且被布置为围绕基体1的芯体部件1a旋转的近侧套筒2b。轴承滚珠15介于基体1的芯体部件1a和壳体2的近侧套筒2b之间。
如图4所示，第一手动抓握表面单元9形成于基体1的所述环形部件1b的外侧，第二手动抓握表面单元10形成于壳体2的远侧套筒2a的外侧。基体1和壳体2的所述第一和第二手动抓握表面单元9、10包括通过滚花获得的粗糙部分，尽管它们也可以备选地包括相对大的和平滑的凹陷，所述凹陷与例如为不锈钢的耐水和耐潮的材料一起使得钻头卡盘适于医疗应用，因为它们有助于其清洁和灭菌。
在壳体2的所述腔3内部布置有卡爪5以使得它们可以在打开和闭合位置之间沿径向和沿轴向运动。推进器6在其远端处具有柄部6a和推进头部6b。推进器6的柄部6a具有与形成于基体1中的内螺纹8接合的外螺纹7。推进器6的头部6b传统地具有径向引导槽，卡爪5滑动地接合在所述径向引导槽中，在腔3的内部卡爪5之间布置有分离部件16，其具有相应的倾斜引导槽，卡爪5滑动地接合在所述倾斜引导槽中。
分离部件16形成为一单个本体的一部分，所述单个本体通过销17相对于壳体2固定不动，并且所述分离部件16还将推进器6与壳体2连接以使得它们联合地旋转。因此，通过手动地作用(施力)在第一和第二手动抓握表面单元9、10上以使得基体1沿第一方向相对于壳体2旋转，由于外螺纹7和内螺纹8的接合因此推进器朝向远端沿轴向运动，推进器6的头部6b推动卡爪5抵靠腔3的锥形内表面4并且所述卡爪朝向闭合位置沿径向和沿轴向滑动。
通过手动地作用在第一和第二手动抓握表面单元9、10上以使得基体1沿第二相反方向相对于壳体2旋转，推进器朝向近端沿轴向运动，推进器6的头部6b拉动卡爪5，由于存在分离部件16的倾斜引导槽因此所述卡爪5朝向打开位置沿径向和沿轴向滑动。
推进器6和基体1的相应的外螺纹7和内螺纹8之间的螺纹接合具有一螺距，所述螺距被选择的目的是为了在钻头卡盘通过机器的传动轴或通过手动的传动轴沿第一方向旋转并且钻头尖或另一个工具由于其工作对旋转产生阻力时提供卡爪5的自夹紧作用，以及为了在所述第一和第二手动抓握表面单元9、10被手动地作用于其上以使得基体1沿第二相反方向相对于壳体2旋转时允许卡爪5容易松开。
此外，本发明的钻头卡盘被配置为能够通过利用常规类型(图3和4)的辅助键50以及邻近于所述端部突出部51且与柄部53同轴的圆锥小齿轮52夹紧和松开卡爪5，所述辅助键50包括以端部突出部51为端点的柄部53。柄部53一般具有与其连接的绞盘横杆54等等，其将扭矩手动施加到柄部53上。
在所提及的基体1的环形部件1b中，形成有具有面对钻头卡盘的远端的齿部的圆锥齿圈11，并且在壳体2的近侧套筒2b中形成有径向键引导孔12。所述齿圈11和所述径向键引导孔12被定位为使得在辅助键50的端部突出部51***径向键引导孔12中时辅助键50的小齿轮52与齿圈11啮合。
因此，辅助键50沿一个方向的旋转使得基体1相对于壳体2旋转，以利用充分的夹紧力使卡爪5运动到闭合位置，从而保证在使用期间如果钻头卡盘沿与正常工作旋转方向相反的方向旋转，卡爪5不会因为通过所述基体1安装于其中的机器所施加的冲击器作用力而变松、也不会因为第一和第二手动抓握表面单元9、10上的手动作用力而变松。然而，辅助键50沿相反方向的旋转能够松开卡爪5。
图5示出了本发明的钻头卡盘的第二实施方式，除了键夹紧的实现形式之外，全部都与以上关于图1到4所述的第一实施方式相同。在所述第二实施方式中，从壳体2伸出的基体1的芯体部件1a的近侧部分相对较长并且径向键引导孔13形成于其中，而壳体2的近侧套筒2b相对较短并且具有形成于其端部处的圆锥齿圈14，其中齿部面对钻头卡盘的近端。环形部件1b相对较小并且其唯一的目的是为第一手动抓握表面单元9提供支撑。
根据所述第二实施方式的钻头卡盘以类似于以上关于第一实施方式所述的方式与传统的辅助键50一起工作，并且在两个实施方式中用于夹紧和松开卡爪的辅助键50的旋转方向都是在传统的键夹紧钻头卡盘中的旋转方向的反向。
在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，基于所示出和所描述的实施方式，本领域技术人员将可以想到多种修改模式和变化方案。

Claims (7)

1.一种组合式自夹紧和键夹紧钻头卡盘，其包括：
适于与传动轴连接的基体(1)；
壳体(2)，所述壳体(2)被引导为使其相对于所述基体(1)可以同轴地旋转而不可以沿轴向运动，并且限定出带有锥形内表面(4)的腔(3)；
卡爪(5)，所述卡爪(5)被布置在所述腔(3)内部以使得所述卡爪(5)可以在打开和闭合位置之间沿径向和沿轴向运动；以及
推进器(6)，所述推进器(6)被引导为使其相对于所述壳体(2)可以沿轴向运动而不可以同轴地旋转以推动所述卡爪(5)抵靠所述锥形内表面(4)，所述推进器(6)具有与形成于所述基体(1)中的内螺纹(8)接合的外螺纹(7)；
其中所述基体(1)在从所述壳体(2)伸出的近侧部分中具有第一手动抓握表面单元(9)，并且所述壳体(2)具有第二手动抓握表面单元(10)，
其特征在于，所述基体(1)在从所述壳体(2)伸出的所述近侧部分中具有齿圈(11)或径向键引导孔(13)，所述壳体(2)在所述基体具有所述齿圈(11)时具有径向键引导孔(13)或者在所述基体具有所述径向键引导孔(13)时具有齿圈(14)，所述齿圈(11、14)和所述径向键引导孔(12、13)被定位为使得在辅助键(50)的端部突出部(51)***所述径向键引导孔(12、13)中时所述辅助键(50)的小齿轮(52)与所述齿圈(11、14)啮合。
2.根据权利要求1所述的钻头卡盘，其特征在于，所述基体(1)包括具有所述内螺纹(8)和从所述壳体(2)伸出的近侧部分的芯体部件(1a)，以及在从所述壳体(2)伸出的所述近侧部分中与所述芯体部件(1a)固定地连接的环形部件(1b)，所述环形部件(1b)具有形成于其中的所述齿圈(11)和所述第一手动抓握表面单元(9)。
3.根据权利要求2所述的钻头卡盘，其特征在于，所述壳体(2)包括限定出所述腔(3)的远侧套筒(2a)以及与所述远侧套筒(2a)固定地连接且被布置为围绕所述基体(1)的所述芯体部件(1a)旋转的近侧套筒(2b)，其中所述第二手动抓握表面单元(10)形成于所述远侧套筒(2a)中并且所述径向键引导孔(12)形成于所述近侧套筒(2b)中。
4.根据权利要求1所述的钻头卡盘，其特征在于，所述基体(1)包括具有所述内螺纹(8)和从所述壳体(2)伸出的近侧部分的芯体部件(1a)，以及在从所述壳体(2)伸出的所述近侧部分中与所述芯体部件(1a)固定地连接的环形部件(1b)，其中所述第一手动抓握表面单元(9)形成于所述环形部件(1b)中，并且所述径向键引导孔(13)在所述环形部件(1b)和所述壳体(2)之间形成于所述芯体部件(1a)中。
5.根据权利要求4所述的钻头卡盘，其特征在于，所述壳体(4)包括限定出所述腔(3)的远侧套筒(2a)以及与所述远侧套筒(2a)固定地连接且被布置为围绕所述基体(1)的所述芯体部件(1a)旋转的近侧套筒(2b)，其中所述第二手动抓握表面单元(10)形成于所述远侧套筒(2a)中并且所述齿圈(14)形成于所述近侧套筒(2b)中。
6.根据权利要求3或5所述的钻头卡盘，其特征在于，轴承滚珠(15)介于所述基体(1)的所述芯体部件(1a)和所述壳体(2)的所述近侧套筒(2b)之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的钻头卡盘，其特征在于，所述推进器(6)和所述基体(1)的所述外螺纹(7)和所述内螺纹(8)具有一螺距，所述螺距被选择为当钻头卡盘在使用中沿第一方向旋转时提供所述卡爪(5)的自夹紧，并且当所述基体(1)和所述壳体(2)的所述第一手动抓握表面单元(9)和所述第二手动抓握表面单元(10)上受到手动作用以使得所述基体(1)沿第二相反方向相对于所述壳体(2)旋转时允许所述卡爪(5)容易松开。
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