强化夹紧的保持工具的夹盘制造技术

一种将一工具刀头保持到一个驱动工具的主轴的工具保持装置，包括：一主体件，具有一限定在内的轴向伸长的孔，容纳工具柄，主体件包括多个限定所述孔的轴向伸长的扇段，扇段由主体件中轴向延伸的缝限定，所述缝由主体件的前面向后伸，当径向压缩力加到所述扇段时，扇段可径向压缩，夹紧插入到孔中的工具柄。由所述扇段限定的孔具有一个带锥度的直径，它在所述主体件的前面较大，轴向向后锥度缩小到较小直径。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工具保持装置或夹盘的改进，它包括多个由夹盘的主体件中轴向缝分开的径向可压缩的工具夹紧扇段。在这个行业中一直寻求工具保持夹盘装置的改进，以大大提高这类工具的夹紧强度或滑动扭矩，而不增加制造成本或装置的复杂性。这个行业也转向称为“快速更换”夹盘的夹盘装置类型，其中一个工具刀头可通过操纵一个套筒件或其他的驱动装置径向插入夹盘和取出，不需扳手或其他工具。根据这些夹盘的特定类型，工具柄插入到夹盘主体扇段限定的孔中。扇段由轴向缝分开。压缩力加到扇段，径向向内压缩或弯曲扇段，夹紧在工具柄上。本申请受让人的1997年2月28日申请的专利申请系列号08/808,890中披露这类夹盘装置的例子。在该待审申请中公开的夹盘实施例也将在本申请中讨论。提高夹紧强度或滑动扭矩的重要性在高速机床应用中受到特别关注，如刻纹机(router)，冲击钻(dry wall cutter)，板材剪切机等。在上面引述的申请中公开了在这些应用中使用的经改进的夹盘装置。本专利技术与这些夹盘的关系是，它不增加制造工序或成本，而显著提高夹紧强度和滑动扭矩。因此本专利技术的主要目的是提供一种改进的夹盘装置，它显著地提高夹紧强度和滑动扭矩，不增加制造成本或产品的复杂性。本专利技术的其他目的和优点部分地在以下说明中阐明，或可从说明中看出，或通过本专利技术的实施可了解到。根据本专利技术的目的和用途，一个工具保持装置，如一个夹盘，用于将一个工具刀头保持在动力工具的驱动轴上。动力工具的确切类型，或工具的预定用途与本专利技术无特定关联。工具保持装置或夹盘包括一个主体件，它具有一个限定在内的轴向伸长的孔，容纳工具柄。主体件包括多个限定孔的轴向伸长的扇段。扇段由主体件中的从主体件的前面向后轴向伸的缝限定，扇段可向内径向压缩，夹紧插入到孔中的工具柄上。夹盘包括在装置驱动时径向压缩扇段的装置，使得扇段夹紧并保持插入到孔的工具柄。径向压缩的装置可包括任何形式的机构或装置。例如，所述装置可包括一个轴向移动的套筒件，它移动一个接合件，如球，进出限定在主体件扇段外园的轴向斜面。另外，圆周限定的斜面可被限定在主体件上，驱动件，如球，通过驱动套筒件的旋转沿圆周斜面可移动。另外，也可用一个杠杆离心驱动装置向扇段加一个压缩力。而且，可用一个球螺丝(ball screw)或弹簧机构施加压缩力。所有这些本领域技术人员所知的压缩装置结合都在本专利技术的范围和精神内。由扇段限定的孔的直径，从主体件的前面上较大的直径起锥度倾斜到孔后端的较小直径。本申请人发现，这个锥度孔比不带锥度孔的相同夹盘显著地增加夹紧强度和滑动扭矩。带锥度孔不显著增加制造过程的成本，但使夹盘的效率显著提高，这在下面将详细讨论。主体件的扇段在一个共同点连接到主体件，在一个枢轴点径向向内弯曲，所述枢轴点在缝的轴向后面，缝连接主体件的位置。这个枢轴点在轴向位于插入孔的工具柄端后。带锥度的孔的最小直径也在枢轴点轴向前。对于具有0.500英寸容量的夹盘，申请人确定优选的锥度是在轴向约0.625英寸长的孔上从0.002到0.004英寸。如在下文详细说明的，申请人认为，带锥度的孔实际上的作用是，在接近孔的较小直径的枢轴点轴向前的位置上，放大加到扇段的压缩力。与一个直的或一致的轴向孔相比，这个放大导致由相同的压缩力施加的情况下大得多的夹紧强度。应理解，特别是本文就一个特定类的夹盘的本专利技术的说明带锥度孔说明，仅是为了说明的目的。根据本专利技术的带锥度孔原理可用在任何夹盘或工具夹紧装置，其中，压缩径向力加到工具夹紧扇段，扇段径向向内围绕一个枢轴或弯曲点旋转或弯曲，枢轴或弯曲点轴向地在施加压缩力的点后。工具保持夹盘的所有这些变化方案在本专利技术的范围和精神内。附图说明图1是本专利技术夹盘装置实施例的纵剖面图；图2是图1所示夹盘装置放大纵剖面图；图3是图1所示夹盘装置放大部分剖面图；图4是图1所示夹盘装置在线装配图；图5是本专利技术带锥度孔的工作原理示意图；图6是具体说明本专利技术带锥度孔原理的示意图。现在详细说明本专利技术的优选实施例，其中一个或多个例子在图示出。每个例子是作为本专利技术的说明提供的，没有限定的意思。例如，作为一个实施例部分说明和图示的特点可用在其他实施例，产生另一个实施例。本专利技术包括所有这些在本专利技术范围和精神内的修改和变化。本专利技术涉及带有一个独特设计的带锥度孔的工具保持装置或夹盘，特别是快速更换的夹盘装置，其中，多个纵向延伸的扇段限定容纳工具柄的轴向孔。扇段由轴向伸长的缝限定，并在它们的端部连接到主体件。虽然下面就一个特定的夹盘装置说明，应理解，说明和图示仅意味图示和说明本专利技术的一实施例，本专利技术不限于特定的工具，夹盘或工作环境。而且，将夹盘安装到机床或动力工具的具体机构对本专利技术不是极为重要的。例如，如图1特别所示，通过一个主体225的母螺纹部分，所述装置可螺纹接合机床的主轴223。另外，也可在主体件225上限定一个公螺纹部分。另外，夹盘装置也可构成一个插入装置，它可插入到驱动轴的插座中。在另一个实施例中，夹盘装置由一个常规定位螺丝或带螺纹的固定螺丝保持。另外，如本领域技术人员所知，也可用带锥度的固定件和螺丝总成。应理解，任何常规的安装机构或装置可适用于本专利技术的夹盘装置。在图1-4中示出结合本专利技术带锥度孔的原理的夹盘装置的一个具体类型。在详细说明本专利技术带锥度孔原理前，这个特别夹盘装置的工作将在下面详细说明。本专利技术的快速变更夹盘装置210包括一个主体件225，它限定一个中心纵轴线221，和在其中的一个容纳园工具柄的孔220。主体件225包括多个轴向延伸的缝244，缝244从主体件的前端或面伸向主体件的后端。缝244限定轴向延伸的扇段243。因此，扇段243径向可压缩插到孔220的工具柄。一个夹紧套筒件250围绕主体件225同轴设置，相对主体件轴向可移动。夹紧套筒件250在图1所示的夹紧或锁定位置到图3所示的松开位置轴向可移动。一个凸轮件通道或凹穴230在夹紧套筒250的轴向平面252和主体件225的轴向斜表面231间限定。在所示的实施例中，轴向平表面252由夹紧套筒件250带的一个金属插入件253限定。轴向倾斜表面231限定在主体件225中，邻近轴向平表面233。因此，应理解，凸轮件通道或凹穴230限定一个带有第一径向尺寸的第一部分，和带有减小的第二径向尺寸的第二部分。在所示的实施例中，包括轴向倾斜表面231的第一部分处的通道230的径向尺寸比包括径向平表面233的第二部分的径向尺寸大。一个凸轮件，如多个滚动的球236，在通道230内通过夹紧套筒件250的轴向移动可移动。凸轮件236最好是承载在一个罩件240中。申请人发现，十二个滚动球236特别适宜。在图1所示的夹紧或锁定位置，凸轮件236位于凸轮通道230的第二部分，此部分具有减小的径向尺寸。在这位置，凸轮件236径向压缩由轴向缝244限定的主体件225的扇段243。主体件225的这部分的径向压缩，使得缝244限定的扇段被径向压缩并夹紧插入到孔220的工具柄。当夹紧套筒件250轴向向前移动时，凸轮件236轴向向前移动进入凸轮通道230的第一部分，此部分具有较大径向尺寸。凸轮件236的此位置在图3特别示出。在此位置，由轴向缝244限定的主体件225的扇段允许径向扩大到至少这样的程度，使得它们松开在孔220中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具保持装置，用于将一个工具刀头保持到一个驱动工具的主轴，包括：一个主体件，它具有一个限定在内的轴向伸长的孔，容纳工具柄，所述主体件包括多个限定所述孔的轴向伸长的扇段，所述扇段由主体件的前面向后轴向延伸的主体件中的缝限定，所述扇段可 径向压缩，夹紧插入到孔中的工具柄上；在所述装置驱动时，径向压缩所述扇段的装置，使得扇段夹紧并保持插入到孔的工具柄；以及由所述扇段限定的孔，具有一个带锥度的直径，它在所述主体件的所述前面较大，轴向向后锥度缩小到较小直径。

【技术特征摘要】
...

【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，罗杰J卡纳安，
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]