夹头及驱动器的制作方法

本实用新型涉及一种用于驱动器的快速安装夹头，以及装配有这种夹头的驱动器。

背景技术：

现有技术中，钻夹头是一种常用的电动工具和机械加工工具配件，特别是在钻床、车床加工中使用较为频繁。目前市场上钻夹头根据锁紧机制分为扳手钻夹头、手紧钻夹头和自紧钻夹头。一般钻夹头的结构是这样的：夹头主体后端设有与驱动机械相连的连接孔，其前部有夹爪孔，夹头主体的夹爪孔内设置有夹爪，通过外力驱动夹爪孔内伸缩进退，从而夹紧或松开被夹持的工具柄。

现有技术中已研制了多种不同的夹头。在一种形式的夹头中，在圆周上以约120度的角度相互分离的三个夹爪，通过夹爪的运动来使得夹爪与工具的多边形轴杆(横截面通常为正六边形)配合，来驱动工具柄转动。

与之相适应，还提供了掣子来实现对工具的轴向定位。例如，在美国专利文献US6554292公开了一种绕着螺旋槽道运动而对工具进行轴向定位的掣子结构。一方面，此种结构非常复杂。另一方面，需要使得掣子座相对于夹爪做轴向运动，才能实现轴向限位，因此操作较为复杂。

所以，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为此，本实用新型提供一种用于具有旋转驱动轴的手动或动力驱动 器的夹头，所述夹头包括：

主体，其具有前部和后部，所述后部能够随所述驱动器的驱动轴一起转动，所述主体内设置有轴孔；

所述轴孔包括第一轴孔部分和第二轴孔部分，且第二轴孔部分的截面为多边形，第二轴孔部分的孔径小于第一轴孔部分的孔径；

多个夹爪，以能够往复运动的方式设置在主体上，当工具柄伸到所述第一轴孔部分中时，调整所述夹爪的位置，使其保持住第一工具柄；

锁止装置，设置在所述夹头的后部，并径向延伸到所述轴孔的第二轴孔部分中，所述锁止装置能够沿径向向外的方向被释放，

其中，所述第二轴孔部分用于保持另一具有多边形截面的第二工具柄，该多边形截面与所述第二轴孔部分的截面相配合，所述第二工具柄还设置有至少一个环形槽，在其伸入第二轴孔部分的过程中，当第二轴孔部分的所述锁止装置与所述环形槽对齐并且彼此啮合时，所述第二轴孔部分轴向地保持住所述第二工具柄。

优选地，所述第二轴孔部分的截面是正六边形。

优选地，所述锁止装置的数量为多个，并沿着所述轴孔的第二轴孔部分的圆周均匀设置。

优选地，所述锁止装置由卡珠、套管和弹簧构成，所述套管位于轴孔附近的一端形成有向内收进的限制开口，所述弹簧的一端抵靠在套管的远端，另一端抵靠卡珠，借此将卡珠推向所述限制开口，卡珠的直径大于所述限制开口的宽度，当所述卡珠与限制开口接合时，所述卡珠部分地伸出所述限制开口。进一步优选地，所述套管的外壁具有螺纹结构。

优选地，在所述主体中形成径向孔，沿着所述轴孔的径向延伸，所述径向孔在其位于轴孔附近的一端形成有向内收进的限制开口。所述锁止装置由卡珠、弹簧和所述径向孔构成，其中所述弹簧的一端抵靠在所述径向孔的远端(即径向孔的远离所述轴孔的一端)，另一端抵靠所述卡珠，借此将卡珠推向所述限制开口，所述卡珠的直径大于所述限制开口的宽度，当所述卡珠与限制开口接合时，所述卡珠部分地伸出所述限制开口。

优选地，所述径向孔的远端设置有U型引导管，以容纳并引导所述 弹簧的伸缩运动，所述弹簧的一端抵靠所述引导管的封闭端，另一端抵靠所述卡珠。

优选地，所述径向孔的远端设置有封闭销块，所述弹簧的一端抵靠所述封闭销块，另一端抵靠所述卡珠。

优选地，所述卡珠是多面球体或者表面光滑的球体。

优选地，当所述卡珠与限制开口接合时，所述卡珠伸出所述套管或径向孔的高度为所述卡珠半径的30％-60％，优选40％-50％。

另外可选的，卡珠的表面具有不同结构，例如多面球体。具体而言，卡珠的表面由多个均匀分布的平坦表面构成，以形成多面球体的结构。这有利于更好地对工具柄进行轴向定位。此外，卡珠也可以是本技术领域中常见的其他球体。

本实用新型还提供一种驱动器，其包括如上所述的夹头。

本实用新型的夹头具有第一轴孔部分和第二轴孔部分，第二轴孔部分位于夹头后部且具有多边形截面，另外，设置有锁止装置对插入到第二轴孔部分的工具柄进行轴向定位，从而便于在作业过程中，更换工具柄时，无需再次调整夹爪的位置，而直接进行操作，且整体结构简单可靠。

附图说明

图1示出本实用新型所述夹头空置状态的示意图。

图2示出图1中所示夹头的工作状态的示意图。

图3示出图1-2中所示夹头的锁止装置的一个实施例的放大示意图，其中锁止装置包括套管、弹簧和卡珠。

图4示出图1-2中所示夹头的锁止装置的另一个实施方式的示意图，其中锁止装置包括弹簧、卡珠和设置在径向孔远端的引导管。

图5示出图1-2中所示夹头的锁止装置的另一个实施方式的示意图，其中锁止装置包括弹簧、卡珠和设置在径向孔远端的封闭销块。

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相 同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

参照图1和图2，本实用新型的夹头具有如虚线所标识的中心轴线。夹头的主体1的形状可以是圆柱形回转体或任何适当形状。夹头的主体1包括前部和后部。主体内形成有轴孔，从主体的前部延伸至后部。轴孔包括孔径不同的两个部分，位于前部内的轴孔具有较大孔径，称为第一轴孔部分11，位于后部的轴孔具有较小孔径，称为第二轴孔部分12，其中第一轴孔部分11的孔径要大于其设计容纳的最大工具柄的直径。第一轴孔部分11和第二轴孔部分12的连接处形成为梯形或凸台状结构。如本领域技术人员能够理解的，夹头的主体1可以由钢或其他任何适当材料和本领域中常用方法制成。

夹头的主体1内还设置有用来容纳夹爪2的若干通道，通道以大约120度的角度间隔设置。夹爪2分别设置在这些通道内，并能够在通道往复运动。主体1和夹爪2之间设置有螺纹驱动结构或其它驱动装置，以手动或电动的方式来调节夹爪在通道中的位置，在需要夹持工具柄4时，沿着通道朝向轴孔推压所述夹爪，在需要释放工具柄4时，使夹爪向通道内退回。每个夹爪2具有一个大致平行于轴线的接触面，用于接触工具柄4，并借此带动工具柄4与芯轴共同旋转。本实用新型所述夹爪的具体操作方式将在下文详细描述。

在本实用新型中，主体1的后部安装到驱动器的驱动轴6，并由后者带动夹头共同旋转。后部安装到驱动轴的方式可以是本领域技术人员熟知的方式。可选的，后部可以形成螺纹孔，螺纹孔可以具有标准尺寸和形状，以便与驱动轴6进行螺纹连接。

在本实用新型中，夹头主体内的第二轴孔部分12设置有锁止装置3。 如图3所示，根据本实用新型的一个实施例，锁止装置3可以由套管32、弹簧33和卡珠31构成，其中弹簧33和卡珠31装配在套管32中。优选的，锁止装置3由套管32、弹簧33和卡珠31成型为一体件，可以整体地安装或拆卸。另外，锁止装置3设置为沿着第二轴孔部分12的径向方向延伸。优选地，所述套管的外壁可以形成有螺纹结构。

根据本实用新型的另一实施例，如图4或5所示，锁止装置3也可以不具有套管32。取而代之的是，在主体1中形成径向孔34，利用其内壁来实现套管32的功能。也就是说，锁止装置3也可以由径向孔34、卡珠31和弹簧33构成。弹簧33和卡珠31沿着径向孔34的内壁运动。优选的，如图4所示，在径向孔34的远端(即远离轴孔的一端)，还可以设置有U型引导管35，以容纳并引导所述弹簧33的伸缩运动，弹簧33的一端抵靠引导管35的封闭端，另一端抵靠卡珠31。优选的，如图5所示，作为引导管35的替代方式，在径向孔34的远端还可以设置有封闭销块37，弹簧33的一端抵靠封闭销块37的平坦端部，另一端抵靠卡珠31。

此外，在本实用新型中，套管32或者径向孔34在其靠近第二轴孔的端部形成有限制开口36。所述限制开口36为向内收进的凸缘，凸缘可以通过本领域常见的方式形成。弹簧33的一端抵靠在套管32或者径向孔34(在另外的实施例中是引导管35或者封闭销块36)的封闭端部，弹簧33的另一端抵靠卡珠31，弹簧33沿着套管32或径向孔34的内部延伸。选择适当规格的弹簧33，使其始终处于压缩状态，从而将卡珠31推向所述限制开口36(即凸缘36)，卡珠31的直径大于所述凸缘的开口宽度，当卡珠31与凸缘接合时，卡珠31部分地伸出限制开口36，伸出的长度约为卡珠31半径长度的40％。

下文将结合附图对本实用新型进行更加详细的说明本实用新型的技术方案。

根据本实用新型所述的夹头，当使用第一工具柄4(未示出)时，该第一工具柄4可以在第一轴孔部分11中轴向移动，本实用新型所述的第一工具柄4，其直径可以大于第二轴孔部分12的尺寸，在这种情况下，工具柄4不能进入第二轴孔分12，而最终抵靠在第一轴孔部分11末端的 凸台处。此时第二轴孔部分12处于空置状态，如图1所示。然而，根据本实用新型，所述第一工具柄4的直径也可以小于第二轴孔部分12的尺寸，但这种情况下，则需要操作者自行调节第一工具柄4的位置，使其不会落入第二轴孔部分12内。当第一工具柄4被调整就位后，操作者调整夹爪2在通道内位置，使其与第一工具柄4的表面相接触，从而将该第一工具柄4夹持住，使得夹头能够带动第一工具柄4旋转。操作者可以调整夹爪2，使其向相反方向移动，从而释放该工具柄。

如图2所示，当使用第二工具柄5时，其横截面的形状与尺寸使其能够与第二轴孔部分12的多边形内壁相配合。同时，该第二工具柄5上设置有环形槽51，端部形成倒角。当第二工具柄5通过第二轴孔部分12并沿着第二轴孔部分12的内壁轴向移动时，伸入轴孔中的卡珠31触碰到第二工具柄5的倒角上，随着进一步推动该第二工具柄5，卡珠31受力超过弹簧33施加的压力时，卡珠31被推回到径向孔34(另外的实施例中是套管32)中，直到第二工具柄5上的环形槽51与径向孔34齐时，环形槽为卡珠的向外运动提供了空间，因此弹簧33再次把卡珠31推出，并落入环形槽51并与之啮合，以此在轴向方向上保持住所述第二工具柄5。同时，由于第二工具柄5与轴孔截面相配合，借此方式向其传递扭矩，使第二工具柄5和芯轴一起转动。

根据本实用新型所述的工具夹头，在实际操作中能够实现更为方便的更换工具柄5。具体而言，当需要更换为多边形截面的第二工具柄5时，锁止装置3能够把该第二工具柄5保持在沿轴向方向的某一位置，并且第二工具柄5的多边形截面的尺寸与形状能够与第二轴孔部分12的内壁相配合，从而直接驱动第二工具柄5旋转，而无需再次调整夹爪2位置，即可简单方便的实现不同工具柄的更换。这在需要临时和/或频繁更换不同头部形状的六角柄/多角柄的情况下，是十分便利的，不需要反复通过外部动力装置或结构来调整夹爪2的位置。

本实用新型的夹头有利之处还在于，其能够帮助操作者快速明确的判断工具柄5是否已到达第二轴孔部分12中的预定位置。当卡珠31落入环形槽51时发出咔哒的声音并略微延缓工具柄5的推进，以此提示操作者工具柄5已处于预定位置。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。