专利名称：快速台虎钳的制作方法
技术领域：
属于五金工具，用于钳工、机工作业中夹紧工作。
现有快速台虎钳、平口钳(以下简称钳类)。国内外有CN86207594、CN87213118、CN86205524、CN87216467、CN87213876、CN88204343、CN88205470.CN88205780、CN88207973、CN88207120、CN88208247、CN88208757、CN88216509、CN88220403、CN88220522、CN88221392、CN88106419、特开昭62－－114883、GB2182271、US4262892.US4232857、DE3228646、DE2909937、FR2380847、FR2358959.SU1158337、SU3949538等，它们的主要缺点是工艺不成熟，机构体积大而复杂。例如因为螺杆、螺母合扣时的顶牙而均只能采用不耐磨的尖牙顶的螺纹，无法采用各钳类厂已定型的梯形螺纹和搓丝加工。机构大使钳体等大部份零件不能与现有慢速钳类互换。投产需巨大的资金和较长周期，造成产品售价太高。老钳类价格极低，不少厂仅以降低一、二公斤铸铁重量才获利润，靠大产量而取得生存的。合分母机构稍大一些，整体体积和重量就大幅度增加。产量大，亏损就巨大，要弥补，价格就昂贵。因此几乎老钳类厂都不接受这些专利。个别的虽有开发，目前也均因造价过高，螺纹不耐磨、质量、性能等问题而陷入危险困境。实践证明现有诸专利无法与原慢速钳类竞争，是无生命力的。
本设计要做到用手推拉便快速改钳口大小，能全钳张口强力慢进。采用的合分螺母机构应性能可靠，实现采用梯形等一切螺纹付而不顶牙，而且体积和制造成本与原慢速钳类导螺母均相差甚微，最终使钳体等绝大部分零件与原钳类通用互换生产。
附
图1为总体结构装配图，附图2为合分母机构部装图，附图3是合分母机构的零件分解图，附图4是三种类型的三工作面图，附图5是合分母机构的四种作业状态图。
本设计见
图1由钳体机构和合分母机构2两个部分构成。钳体机构与原慢速钳类相同，它包括动钳体1、静钳体3、手柄和底座等。合分母机构由三工作面件、锥形摩擦器和半螺母螺旋付组成。
三工作面件见图2、3，可以采用两个铆(螺)钉的12a型、或装配键的12b型，它们装配于外套13上，也可是与外套制成一体的12c型，它们均是顶面窄、截面形状为矩形，或是腰与径向面夹角(以下称径向角)小于45°的梯形。顶面高度大于螺杆螺纹高。锥形摩擦器由锥套10、压簧11、压套9、外套13、侧钉6组成。锥套外圆成锥形，内孔有键并滑配地套在有键槽的螺杆4上。外套的内孔与外圆同心，其一端是与锥套外锥圆配合的锥孔，另一端为圆柱孔，内有压簧11和紧配的压套9。压簧紧压锥套使锥套与外套配合锥面产生恒定的摩擦力，构成锥形摩擦器的摩擦力。减小两套配合锥度或增加压簧压力这个摩擦力便可大于三工作面件顶转动摩擦阻力。侧钉6为铆钉或螺钉也可以是柱销，它装配于锥形摩擦器侧面并与三工作面件夹90°。半螺母螺旋付由瓦架7、螺杆4、顶板5组成。瓦架两侧面有一个套在螺杆上的长圆孔，一孔的下端是与螺杆螺纹相配合的半圆螺孔，半圆螺孔也可以在上端但不如设计在下端好，半圆螺孔的另一端是直径略大于螺杆螺纹外径的半圆光孔，半圆螺孔螺纹是梯形螺纹工艺性最好，也可以是矩形、锯齿、普通等螺纹。两个半圆孔中心距大于螺杆螺纹高。瓦架正面中心顶部有一个槽，槽上盖着顶板14，形成一个方孔，孔内放着三工作面件和锥形摩擦器，方孔一侧面由两个垂面组成，这两垂面在两半圆孔中心处两傍的水平过渡面称为限位面5。方孔高度等于锥形摩擦器外圆与三工作面件高之和，方孔底就是瓦架槽底，它与瓦架长圆孔底的高等于锥形摩擦器外圆与螺杆顶圆两半径差。如果半螺孔在长圆孔下端则顶板底面与三工作面件运动轨迹的同一方向上有一个倒角称为挡口15，如果半螺孔在长圆孔上端，则挡口的位置不在顶板上，而是在同一向的瓦架槽底面上，挡口离长圆孔中心垂面距离应是在螺杆与半圆螺孔顶牙时，以三工作面件转动中前侧面能挂住挡口为准。挡口与水平面的倾角可以根据锥形摩擦器的摩擦力大小而灵活地在0～45°内选用。而选用角度大小并不要求太严格，一般均能消除顶牙，选择得好与坏，只是手柄手感好坏而工作稳定性有差异。
操作时，反转手柄，螺杆带动锥形摩擦器转动。因它的摩擦力大于三工作面件顶面的摩擦阻力，外套便转动，直到侧钉被限位面阻挡，锥形摩擦器打滑才停止。因三工作面件与侧钉夹90°。三工作面件便转至瓦架槽底面而停留如图5中(Ⅰ)的12α态。因三工作面件高于螺杆螺纹，螺杆螺纹就被顶出半螺孔形成两螺纹分离的图5中(Ⅰ)的a态，螺杆进入顶板小槽已超过半圆，便能自由轴向移动。钳口便可用手推拉，快速改变大小。正转(即图5中K向)手柄，三工作面件便旋转，因顶面窄，它便迅速滑出瓦架槽底，成图5中(Ⅱ)的12β态。又因侧面径向角小于45°，螺杆便自由落体般靠重量掉在半螺母上，两螺纹顶靠着如图5中(Ⅱ)、(Ⅲ)的b及c态浮动旋转可近于180°。(因为三工作面件可转至挡口处)。转动中螺杆螺纹的轴向运动也将近于二分之一螺距，将会克服绝大部分的顶牙。又因为挡口高度只是略大于螺杆与半螺母两螺纹入扣后三工作面件顶面转动轨迹圆。所以顶牙时三工作面件的侧面必然会被挡口挂住如图5中(Ⅲ)的12r态。因侧面径向角小于45°，就会产生很大周向阻力，使锥形摩擦器不断打滑，螺杆便以良好手感而不断转动。可把任何宽牙顶的(如梯形、矩形)螺纹入扣于瓦架半螺孔如图5中的a状。这时三工作面件也便随着螺杆下落而脱离挡口并转动，直到侧钉被限位面的另一边阻挡而停留卡于顶板顶部如图5中的(Ⅳ)的12w态。螺杆、半螺母被锁成固定的螺旋付。这时钳口便具有全张口压力慢进功能，能进行原慢速钳类的一切作业。
三工作面件顶和两侧是三个位置和功能不同的工作面，由于它们的出现，才突破目前快速钳类采用梯形、矩形等一切螺纹付合扣时不顶牙，并且手感极好的难点，这是现有同类专利中所使用的偏心圆、凸轮等结构所没有提出和解决的。现有专利螺杆下降慢与螺母接触晚，接触时顶力很大，无周向力让摩擦付打滑，也没有发现和试图采用特殊的凸轮而产生周向力的方法让螺杆打滑来克服顶牙，只用尖牙螺纹去消除顶牙。造成螺纹因不耐磨、工艺性差，难为工艺、工装已优化定型老钳类厂接受实施。本设计中的锥形摩擦器也远优于同类不仅它耐磨、性能稳定、材料及加工也特别经济，而且体积小，直径可小至比螺杆仅大三毫米，长度可短至1～1.5公分，可让瓦架两端半螺孔加长，增加强度和耐磨性。顶板可一次冲压成型，所占体积极小，十分经济。诸此原因本合分母机构已与慢速钳类的导螺母尺寸可基本一致，最终使钳体等绝大部分零件可以与慢速钳类互换。让有生产经验、销售渠道诸老厂只化极少投资就可大规模转产，短期内形成质量、产量、价格、销售渠道等总体优势。使迅速大规模更新老产品成为现实。如遇到销售困难，尚可改装为原慢速钳类产品根除大规模转产的风险性。
目前已出首批样品，十分受老钳类厂们喜爱，均要争先实施。经有权威的单位严格测试，各项指标全优，特别是强度试验，夹力达5600牛顿时，与老产品通用的钳体已破损，而本合分机构却完好无损，证明设计是十分优越的。
权利要求1.一种快速台虎钳，其特征在于它有通用钳体机构以外尚具有一个由三工作面件，锥形摩擦器和半螺母螺旋付组成的合分螺母机构。
2.根据权利要求1所述的一种快速台虎钳，其特征在于三工作面件是两个铆(螺)钉的12a型，或装配键的12b型，它们均装配于外套13上，也可以是与外套13成一体的12c型。它们均是顶面窄，截面形状为矩形，或是腰的径向角小于45°的梯形。其顶面高度大于螺杆螺纹高。
3.根据权利要求1所述的一种快速台虎钳，其特征在于锥形摩擦器由锥套10.压簧11.压套9.外套13.侧钉6组成。锥套外圆成锥形，内孔有键并滑配地套在有键槽的螺杆4上。外套内孔与外圆同心，其一端是与锥套的外锥圆相配合的锥孔。另一端为圆柱孔，内有压簧11和与孔紧配的压套9，压簧紧压锥套。侧钉6是铆钉或螺钉，也可以是柱销。它装配于锥形摩擦器侧面，与三工作面件夹90°。
4.根据权利要求1所述的一种快速台虎钳，其特征在于半螺母螺旋付由瓦架7、螺杆4.顶板5组成。瓦架侧面有一个套在螺杆上的长圆孔，孔的下端是与螺杆螺纹相配合的半圆螺孔，半圆螺孔也可以在上端，半圆螺孔的另一端是直径略大于螺杆螺纹外径的半圆光孔，半圆螺孔螺纹是梯形螺纹，也可以是矩形螺纹、锯齿螺纹、普通螺纹。两半圆孔中心距大于螺杆螺纹高。瓦架正面中心顶部有一个槽，槽上盖着顶板14，形成一个方孔，孔内放着三工作面件和锥形摩擦器。方孔高度等于锥形摩擦器外圆与三工作面件高之和。方孔底就是瓦架槽底，它与瓦架长圆孔底的高等于锥形摩擦器外圆与螺杆顶圆两半径差。半螺孔在长圆孔下端，则顶板底面与三工作面件运动轨迹的同一方向上有一个挡口15。
5.根据权利要求1所述的一种快速台虎钳，其特征在于半螺母孔也可以在长圆孔上端则挡口的位置不在顶板上而是在同一向的瓦架槽底面上。挡口离长圆孔中心垂面距离应是在螺杆与半圆螺孔顶牙时，以三工作面件转动中前侧面能挂住挡口为准。挡口与水平面的倾角可以根据锥形摩擦器的摩擦力大小而灵活地在0～45°内选用。
6.根据权利要求1所述的一种快速台虎钳，其特征在于方孔一侧面由两个垂面组成，它的中部有限位面5。
专利摘要一种快速台虎钳，它有动钳体静钳体等一般常规台虎钳零件以外尚有一个由三工作面件锥形摩擦器和半螺母副组成的合分螺母机构，正向转动手柄，可在全钳口行程内大压力慢进，倒转手柄时螺纹副便失效，用手推拉钳口便快速变化，它的性能、工艺。成本等诸设计目标已达全优化，因合分螺母机构体积小，实现了各钳体部分可与现有慢速钳类互换，极大方便了制造和普通钳类更新换代。是目前任何同类设计所不能相比的。
文档编号B25B5/00GK2067630SQ8921825
公开日1990年12月19日 申请日期1989年10月24日 优先权日1989年10月24日
发明者田芸, 沈醒迪 申请人:田芸