与手动或电动驱动器一起使用的卡盘制造技术

本发明专利技术提供一种与手动或电动驱动器一起使用的卡盘，所述驱动器带有旋转驱动轴。有多个夹爪可滑动地位于主体元件内。每一夹爪的一侧具有一个夹爪面，另一侧具有螺纹。每一夹爪面包括大致平行于卡盘轴线的第一尖脊。该第一尖脊偏离包含夹爪轴线和孔轴线的平面，并大致与该平面平行。第二尖脊与第一尖脊平行，并偏离与第一尖脊相对的平面。第三尖脊设置在第一和第二尖脊之间，并具有在某一平面的孔轴线相对一侧的尖峰，所述平面是包含第一尖脊和第二尖脊的尖峰的平面。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术一般涉及一种与钻具或者与电动或气动动力驱动器一起使用的卡盘。特别是，本专利技术主要涉及一种无键型卡盘，该卡盘能够通过手动或者驱动马达的启动而夹紧或者放松。手动工具驱动器和电动或气动工具驱动器是公知的。尽管麻花钻是与这种驱动器一起使用的最普通的工具，但也可以使用螺纹驱动器、螺母驱动器、磨盘、装配磨石和其它切割或磨削工具。由于这些工具带有直径不同或者截面几何形状不同的柄，所以这种装置通常应带有能够在相对宽的范围内加以调整的卡盘。该卡盘可以通过螺纹或者锥形孔安装到驱动器上。在已知技术中，已开发了多种卡盘。在一种型式中，有三个沿圆周大约相互隔开120度的夹爪，这三个夹爪被限制在主体中成角度设置的通道内。该主体安装在驱动轴上并构造成如下形式，即当主体在一个方向上相对于与夹爪啮合的受约束的螺母旋转时，会迫使夹爪相对于圆柱形工具柄呈夹持关系，而反方向旋转时，则释放这种夹紧状态。如果卡盘通过手动旋转，则该卡盘可制成无键形式。这种卡盘的一个实例已在名称为“无冲击的无键卡盘”的美国专利第5,125,673中公开，该专利以普通方式转让给本受让人，其全部公开内容作为参考文献包括在本文中。当这种卡盘夹紧时，夹爪最终会停止在相对于工具轴的夹紧位置，使夹爪螺纹作用而强迫螺母后退。通常，当螺母受力后退时，它通过例如推力环或者插入螺母和推力环之间的轴承抵靠在主体上。进一步的旋转将会使螺母楔入夹爪螺纹和主体之间，进一步的夹紧旋转会受到阻碍并使卡盘进入夹紧状态。在卡盘夹爪的一种典型结构中，当卡盘装配好后，将夹爪面加工研磨，使得每一夹爪面都具有一个平行于卡盘轴线的大致为平面的表面。这样，当通过旋转螺母而使夹爪向内移动时，平夹爪面夹紧工具轴，大致沿卡盘轴线夹持该轴。使用这种平夹爪面时有一个困难，即工具轴可能要在夹爪面上滑动，这会使工具轴在使用过程中，在夹爪夹持面内产生不希望地转动。为了避免这一问题，已知在夹爪面上制成尖脊，该尖脊沿平行于卡盘轴线的方向延伸。该尖脊可具有多种结构，例如锯齿形。这些“尖峰咬合”夹爪可改善轴的夹持状态。可以制成具有多个平行尖脊的夹爪。一个实例是在Rohm GmbH制造的卡盘中显示的夹爪，其中的每一夹爪都具有三条平行的尖脊。中央尖脊的尖峰比外部尖脊的尖峰低，这样，从夹爪的横截面上看，尖脊的尖峰形成了相对于夹爪中心的凹弧。这种Rohm卡盘已在美国专利第4,913,449，4,955,623，5,054,796，5,236,206号中描述。在这种Rohm卡盘的一种形式中，夹爪面上的三个尖峰形成了一个弧形，该弧形的半径大约为0.33英寸。这一测量值是大约的，因为尖峰还具有一定的圆度。另外，尖脊的侧面从每一尖峰的两侧延伸并形成斜面。因此，该夹爪的所有三个尖峰都会同时与钻头柄接触，所示钻头柄的直径大约是0.65英寸。假设夹爪对中并且钻头由三个夹爪夹持，更大的钻头柄可以通过两个外部尖峰接触，而小一些的钻头柄将与中央尖峰接触。在这种Rohn卡盘的另一种形式中，夹爪面上的三个尖峰形成了一个弧形，该弧形的半径大约为0.19英寸。该夹爪的所有三个尖峰要与直径大约为0.37英寸的钻头柄同时接触。对于大一些的钻头柄，将提供两个尖峰咬合点，而对于小一些的，仅需要单一的咬合点。专利技术概述本专利技术将通过下述的结构和方法实现专利技术构思并克服已有技术的缺点。因此，本专利技术的目的是提供一种改进的卡盘。本专利技术的另一个目的是提供一种带有夹爪的卡盘，所述夹爪具有改进的夹爪咬合件。本专利技术的另一个目的是提供一种具有改进的偏转特性的卡盘。通过提供一种与手动或电动驱动器一起使用的卡盘，将实现本专利技术的上述和其它目的，所述驱动器带有旋转驱动轴。该卡盘包括一个通常呈圆柱形的主体元件，它具有一个前伸部分和一个尾部。所述尾部上制有一个轴向孔，以与驱动器的驱动轴配合。所述前伸部分上具有一个轴向孔和多个成角度设置并与轴向孔相交的通道。多个夹爪可滑动地设置在每个成角度设置的通道内。每一夹爪的一侧都具有一个夹爪面，另一侧则制有螺纹。每一夹爪面包括一个大致与前伸部分的轴向孔的轴线平行的第一尖脊。该第一尖脊偏离包含夹爪轴线和孔轴线的平面，并大致与该平面平行。夹爪面还包括一个大致与第一尖脊平行并偏离与第一尖脊相对的平面的第二尖脊。夹爪面还包括一个大致平行于孔轴线的第三尖脊。该第三尖脊设置在第一和第二尖脊之间，并具有在某一平面的孔轴线相反一侧的尖峰，所述平面是包含第一尖脊和第二尖脊的尖峰的平面。第一、第二和第三尖脊这样构造，即三条尖脊的尖峰形成了一个圆弧，其半径不超过大约5/32英寸。有一个螺母可转动地安装在主体上并与夹爪的螺纹啮合。一个大致呈圆柱形的前套管元件以可驱动的方式与螺母相连，从而当所述前套管元件相对于主体元件转动时，夹爪在螺母的作用下将移动。偏转是影响卡盘精度的一个问题。当采用钻头作为工具轴的一个实例时，上述偏转就是实际钻孔点和当钻头精确地与卡盘轴线对齐时将要钻孔的点之间的偏移量。即偏转是当工具轴被夹爪夹紧后，工具轴相对于卡盘轴的偏移效果。偏转值是卡盘精度的检测值。已经知道了多种改进卡盘精度的方法，例如背面定位法(back facing)，其中卡盘的背面是精确的，这样它就能紧靠在工具驱动器的面上，并减小夹爪/夹爪孔的间隙。本申请人试图继续解决减小偏转问题。本专利技术的夹爪咬合在包含夹爪中心线和卡盘中心线的平面的两侧形成了一对尖脊。这个改进的夹爪咬合改善了卡盘偏转特性，同时保留了尖峰咬合的优点。如果工具轴直径相对较小，那么该轴可能从尖脊的尖峰之间掉落下来，使之由尖脊的内侧表面或者侧面夹持。在这种情况下，夹爪不再形成尖峰咬合状态。因此，在两个外部尖脊之间提供了一个第三尖脊，其深度更浅，从而对从两个外部尖脊之间掉落的小工具轴形成了尖峰咬合状态。尽管在这种情况下，每一夹爪仅形成了一个单独的尖峰咬合点，但申请人已经能断定较小的工具轴仅有很小的偏转量，下文会解释说明。本文中所包含的并构成说明书一部分的附图表示出了本专利技术的不同实施例，这些附图与说明书一起用于对本专利技术的原理进行解释说明。附图简要说明下面将参考附图，对本专利技术包括最佳实施例直接面对本领域普通技术人员进行详细和尽可能的说明，其中附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例所制成的设置在卡盘中的卡盘夹爪的立体图；图2是根据本专利技术的一个实施例所制成的夹持有工具轴的卡盘夹爪的截面图；图3是根据本专利技术的一个实施例所制成的夹持有工具轴的卡盘夹爪的截面图；图4是根据本专利技术的一个实施例所制成的卡盘夹爪的截面图；图5是根据本专利技术的一个实施例所制成的卡盘的分解图；图6是夹持有钻头轴的卡盘侧视图，以表示出偏转度；图7是卡盘夹爪相对于沿卡盘轴线对中设置的工具轴的立体图，表示了包括卡盘轴线和夹爪轴线的平面；图8是卡盘夹爪相对于沿卡盘轴线对中设置的工具轴的立体图，表示了包括夹爪面上的两个尖峰的平面。在本专利技术的说明书和附图中，重复使用的序号代表本专利技术相同或者相似的部件或者元件。最佳实施例的详细描述下面将对本专利技术的最佳实施例进行描述，附图中显示了本专利技术的一个或者多个实施例。每个实施例都仅是对本专利技术的解释说明，而不是对本专利技术的限制。实际上，对本领域的技术人员来说，很明显在不脱离本专利技术的范围或者精神的情况下，可以对本专利技术做出多种改进和变形。因此，在一个实施例的某部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与手动或电动驱动器一起使用的卡盘，所述驱动器带有旋转驱动轴，该卡盘包括：一个通常呈圆柱形的主体元件，它具有一个前伸部分和一个尾部，所述尾部上制有一个轴向孔，以与所述驱动器的驱动轴配合，所述前伸部分上具有一个轴向孔和多个穿过前伸部分而 成角度设置并与所述轴向孔相交的通道；多个夹爪，它们可滑动地设置在每个所述成角度设置的通道内，每一夹爪的一侧都具有一个夹爪面，另一侧则制有螺纹，每一夹爪面包括：一个大致与所述前伸部分的轴向孔的轴线平行的第一尖脊，该第一尖脊偏离包含所述 爪轴线和所述孔轴线的平面，并大致与该平面平行；一个大致与所述第一尖脊平行并偏离与第一尖脊相对的所述平面的第二尖脊；一个大致平行于所述孔轴线的第三尖脊，该第三尖脊设置在所述第一和第二尖脊之间，并具有在一个平面的孔轴线相对一侧的尖峰，所 述平面是包含所述第一尖脊和第二尖脊的尖峰的平面；其中所述第一、第二和第三尖脊这样构造，即所述第一、第二和第三尖脊的尖峰形成了一个圆弧，该圆弧的半径不超过大约５／３２英寸；一个螺母，它可转动地安装在主体上并与所述夹爪的螺纹啮合；和 一个大致呈圆柱形的前套管元件，它以可驱动的方式与螺母相连，从而当所述前套管元件相对于主体元件转动时，夹爪在螺母的作用下将移动。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：凯文C迈尔斯，本杰明A加迪斯，
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]