可实现快速变换刀具的卡头装置制造方法及图纸

可实现快速更换刀具的卡头装置具有一卡头体，界定了用于接收工具柄的轴向伸展的内孔。内孔至少有一部分是由多个径向可压缩的轴向伸展的夹持部形成的。该夹持部被从卡头体前面延伸向后的轴向狭缝均匀地分开。驱动元件，例如球，被放置在具有可变径向宽度的通道中，驱动元件可随操作件的轴向运动于通道内在夹持位置和释放位置之间轴向移动。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术申请是于1997年9月3日提交的美国专利申请系列No.08/922411的部分继续申请。本专利技术涉及一工具夹持装置，可安装在机器或动力工具的主驱动轴上，用于夹持机械或动力工具使用的工具刀头，具体说是一快速松开卡头装置，不必对卡头使用外部工具或扳手即可更换工具刀头。任何用于将工具刀头安装在机械工具如特型铣的驱动轴上的夹头或卡头装置，必须相对主驱动轴在轴向和径向都锁定刀头。换言之，卡头必须同时防止工具刀头相对驱动轴旋转和在轴向移进或远离驱动轴。在高速机械工具上，例如，特型铣，叠层修木机(laminate trimmer)和清水墙切削机(dry wallcutter)等需同时考虑精确性和安全性时，该问题则特别重要。对传统系统而言，一个相对简单的用于旋转固定工具刀头的机构包括，在工具刀头的端部加工成六边形或其它多边形的形状，并安装于在卡头装置上加工出的相应多边形凹槽中。使用该传统机构，操作者一般至少需要一个扳手和一个轴锁，或两个扳手，以更换工具刀头。而另外的一个已知装置，筒夹夹头，利用具有可收缩结构的筒夹在轴向和旋转方向夹持工具刀头。筒夹夹头的实用性在于它们不依赖于工具刀头上的多边形结构。因此，任何形式的具有基本上是圆形的柄的动力刀头或工具刀头，都可被筒夹夹头所夹持。但是，筒夹夹头装置不具有在很多应用中所需要的快速更换或快速释放的能力。对便携式工具，例如特型铣机或叠层修木机，十分需要使用快速松开卡头装置以便相对较快地、较容易地更换工具刀头。但是，使用传统快速释放装置，工具柄部分必须是多边形的，用以安装在快速更换卡头装置上的相应内孔中。而在该技术领域中，需要一种快速更换卡头装置，可以适用于任何形式的工具柄，包括工具柄大致是圆形的工具刀具，以提高使用该卡头装置的机械工具的通用性和操作简便性。而且，对于任何类型的传统卡头，在夹紧或以其它方法操作卡头直至工具刀头被卡头牢固地固定时，必须将工具刀头保持在一个所需的高度。如果工具刀头在夹紧操作时不被握住，则工具刀头会从卡头中掉落，或其工作表面会掉到卡头中，这取决于动力工具的方向。当卡头和工具刀头区的空间很小时，例如在特型铣中，当导向件和卡头区的空间十分有限时，则操作起来十分困难。特别是，当操作者必须用两只手更换工具时，则更为不便。一只手必须握住工具刀头以保证它处在正确的高度，同时另一只手必须操作卡头。操作者必须抓住工具刀头上相对锋利的刃部，对其而言，这显然是一个不良位置。许多传统类型卡头的附带问题是，污物、碎屑会侵入卡头体内，最终降低卡头的性能或引起卡头失效。在铣削中，卡头在离刀头很近的位置工作时，该问题则会特别突出。本专利技术还涉及一卡头装置，带有一个无论卡头在何种工作位置，都将插入卡头的工具刀头或柄保持在一定高度的结构。工具刀头保持机构还可作为卡头的密封，以防止污物、碎屑等侵入卡头体内。由此，本专利技术的主要目的是提供一种可快速更换刀头的卡头装置，用来将工具刀头或其工作部安装到机械或动力工具的主驱动轴上。本专利技术的另一目的是提供一种通用的可快速更换卡头装置，可夹持具有多边形或圆形柄的工具刀头。本专利技术的又一目的是提供一种快速的快速更换卡头，在其上可容易地插入或移出工具刀头，而无需将多边形的工具柄与卡头装置的多边形内孔对齐。本专利技术的又一目的是提供一种快速更换卡头装置，可避免工具刀头锁死在卡头装置中。本专利技术的再一主要的目的是提供一种改进的卡头装置，带有一个无论卡头在何种操作位置，都将工具刀头保持在特定高度的结构。本专利技术的还一目的是提供一种用于卡头的密封装置，防止污物，碎屑等侵入卡头体内。在下文中，将分开描述本专利技术的其他目的和优点，在说明书中，各个部分可能会非常显明，或者需通过实践本专利技术来进一步了解。通过所附权利要求所指出的方式及组合，可以认识到本专利技术的目的和先进性。根据本专利技术的目的，正如下文所具体和展开描述的那样，一种根据本专利技术的卡头装置，用于接合轴向延伸的工具柄，包括一个卡头体，限定了纵向中心轴，且其中有轴向延伸的内孔，用来接合工具柄。内孔至少有一部分是由多个径向可压缩且轴向伸展的夹持部界定的，该夹持部内包括有下凹部。该夹持部被从卡头体的前面延伸向其后部的均匀分布的轴向狭缝分开。每个夹持部上至少有两个位于其外圆周表面的轴向伸展且轴向排列的凹槽。一个操作件与卡头体的夹持部同轴，且至少环绕住它。操作件与凹槽一起形成了轴向延伸且轴向排列的通道。该通道沿其轴向长度上具有变化的径向宽度。操作件还可在轴向相对所述卡头体运动。驱动元件，最好为滚动球，被放置在通道中。驱动元件可随操作件的轴向运动在通道内从夹持位置移动，在该夹持位置驱动元件位于通道的径向宽度减小部分。在这个位置，驱动元件或球使夹持部沿径向向内压缩并夹持住插入内孔中的工具柄。驱动元件或球可移向释放位置，此时驱动元件移到了通道的径向宽度较大的部分。在这个位置，驱动元件不压缩夹持部，并允许夹持部沿径向膨胀，释放内孔中的工具柄。在优选实施例中，凹槽具有在纵向朝向卡头体的纵向中心线倾斜的倾斜表面。倾斜表面形成了通道的变化的径向宽度。在另一实施例中，倾斜表面可能会形成在操作件上。例如，操作件可包括一个套件，该套件上与凹槽平直表面相对的位置包括一轴向倾斜的内圆周表面。该倾斜的表面则形成了通道的变化的径向宽度。每个夹持部的通道最好通过从卡头体径向伸展的环形凸起分隔开。较优选的是，在每个夹持部上，有两个轴向排列的凹槽。凹槽与相邻夹持部的相邻凹槽相对齐，由此在卡头体的外圆周表面上基本上形成了两个环形的凹入带。由于在每个夹持部上都至少有两个轴向排列的通道，所以沿夹持部的长度方向，大致相对每个通道的径向宽度减小区，至少可在设置好的两点对夹持部施加径向的压缩力。申请人认为，通过沿夹持部的长度方向在设置好的点上施加压缩力，且在夹持部的内圆周表面上还加工出下凹部，由此可以获得较大的夹持力和滑动扭矩。虽然本专利技术中描述了仅两个轴向排列的凹槽，但应该理解的是，更多数目的凹槽以及相应的驱动元件也包括在本专利技术的精神和范围内。本专利技术还可对每个轴向排列的通道施加不同的压缩力。例如，轴向排列各通道的变化的径向宽度可以不相同。在一个优选实施例中，离卡头体前面较近的通道的宽度减小部分的宽度，比位于第一通道的轴向后部的第二通道的宽度减小部分的宽度要窄。由此在该实施例中，只要驱动元件具有相同尺寸，则在第一通道的径向宽度减小部分施加的压缩力就较大。在另一实施例中，轴向排列的通道可包括一致的变化宽度，而每个通道中的驱动元件则可具有不同的尺寸。例如，为了在离卡头体前面较近的第一通道内施加较大的压缩力，其驱动元件的滚动体的直径比轴向后部通道内的滚动体的直径大。通过与驱动元件摩擦接合，使驱动元件在通道内运动。在这里，操作件可包括一套件，且套件内圆周表面与驱动元件或滚动体摩擦滚动接合。套件还可包括坚硬的插入件，限定了接合的圆周表面。卡头装置最好还带有锁定机构，将操作件或套件强制锁定在其轴向位置。该锁定机构可具有多个结构，包括在操作件和驱动件之间的摩擦锁定。锁定机构还包括一球和制动部，或其它合适的强制锁定机构。申请人还确信，当卡头体的内孔加工成锥形，孔前面具有较大的直径而在孔的后端具有较小的直径时，根据本专利技术的卡头装置的夹持强度会显著增大。例如，一个具有0.500英寸容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收轴向延伸的工具柄的卡头装置，包括：一个卡头体，其限定了纵向中心轴，且其中有轴向延伸的内孔，用来接收工具柄，所述内孔至少有一部分是由多个径向可压缩的轴向伸展的夹持部界定的，该夹持部被从所述卡头体的前面向其后部延伸的轴向狭缝均匀地分 开；至少有两个轴向伸展的且轴向排列的凹槽，位于各所述夹持部上，每个所述的凹槽包括一个向所述纵轴倾斜的倾斜表面；一个操作件，与所述卡头体的所述夹持部同轴，且至少环绕住它，所述操作件与所述凹槽一起形成了具有变化径向宽度的轴向延伸的通道， 所述操作件可在轴向相对所述卡头体运动；驱动元件，被放置在所述通道中，所述驱动元件可随操作件的轴向运动于所述通道内在夹持位置和释放位置之间轴向移动，在夹持位置，所述驱动元件位于所述通道的径向宽度减小部分，使所述夹持部沿径向向内压缩，而在释 放位置，驱动元件移动到所述通道的径向宽度较大的部分，使所述夹持部可沿径向膨胀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思M蒙塔乔伊，马克S哈金斯，
申请(专利权)人：动力工具霍德尔斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]