专利名称：改进的丝杠垂直升降开合螺杆机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的丝杠垂直升降开合式螺杠传动机构，该机构是采用丝杠垂直升降的开合方法，让丝杠与丝母快速啮合或脱开，以快速调整钳口或工作台间距离。可广泛应用于手工台虎钳，机用虎钳，或机床工作滑台及机床尾座等。
本申请人曾于1987年9月4日提出过一种名为《快速夹紧机械程控万能台钳》的实用新型专利申请，申请号为87213118，在该申请中，采用通过转动凸轮锁紧中心轴的方法，其丝杠左端有一传动螺母，结构较为复杂。在1988年8月8日，本申请人又提出一种《丝杠垂直升降开合式螺杆传动机构》，(申请号为88/1104905)该机构省略了丝杠左端的传动螺母，而采用一个棘轮套，通过一个单向棘爪、棘槽机构，使凸轮转动，上述两种机构都存在结构较为复杂的缺点。
本发明的目的在于克服上述机构的缺点，采用了半螺母和一个位于凸轮径向孔中的棘爪销，以及圆柱拉簧，使丝杠可作快速垂直升降运动，以实现丝杠与固定的半丝母快速啮合或脱开，其结构更加简单。
本发明包括，活动滑台，固定台体，丝杠，半丝母座，偏心凸轮，棘爪销，圆柱拉簧等，其中，丝杠穿过偏心凸轮，其两端轴颈分别位于活动滑台的前后两端壁的长腰形支承孔内，棘爪销位于偏心凸轮径向孔中，拉簧穿过棘爪销和凸轮上的槽，给棘爪一定压力，以保证该单向棘爪与丝杠上的棘槽啮合时，起单向离合器的作用，半丝母固定于固定台体上，偏心凸轮使丝杠作垂直升降的开合运动，即上升时，则丝杠与丝母座上螺纹脱离，则活动台体可自由移动;丝杠下降时，与丝母座螺纹啮合，则丝杠边旋转，边轴向运动，以夹紧工作，或带工作滑台作进给运动。
以下以台钳为实施例，并参照附图对本发明加以说明。
图1为本人在专利申请号为88104905中提出的丝杠垂直升降开合式螺杆机构。
图2为本发明的改进的丝杠垂直升降开合式螺杆传动机构处于松开位置的主视图。
图3为图2的B-B剖面，显示活动滑台前、后立壁上的长腰形支承孔。
图4为棘爪销立体图。
图5为圆环形的圆柱拉簧。
图6为偏心凸轮立体图。
图7为半丝母座立体图。
图8为本发明的改进的丝杠垂直升降开合式螺杆机构处于夹紧工件位置时的主视图。
图9是图8B-B线剖面图，显示活动滑台前后立壁的长腰形支承孔。
图10为图2中沿A-A线剖面图，显示该机构在松开位置时，棘爪销与丝杠棘槽的相对位置。
图11为图8中沿A′-A′线的剖面图，显示该机构在夹紧工作位置时，棘爪销与丝杠棘槽的相对位置。
图12是本发明的一个实施例，其中用片式压簧代替了圆柱拉簧。
图13-Ⅰ为本发明用于机床用虎钳的实施例的主视图;
图13-Ⅱ为图13-Ⅰ的E-E线剖面图。
图13-Ⅲ为图13-Ⅰ中燕尾形滑轨的实施例。
在图2中，包括固定钳体21，活动钳体22，丝杠20，半丝母座19，偏心凸轮10，棘爪销9，圆柱拉簧8。
其中，活动钳体22可沿固定钳体21中的导轨滑动，丝杠20穿过偏心凸轮10的轴孔24，其两端轴颈分别位于活动钳体22前后端壁的支承孔7，23内，这两支承孔7，23均为长腰形孔，只允许丝杠20在垂直方向上下移动(见图3)。丝母座19为一个马鞍形并只有下半圆的丝母，通过螺钉11固定在固定钳体21上，丝母座两个半圆孔上的螺纹15能与丝杠20上的外螺纹25啮合;凸轮10位于丝母座19的两个臂之间，其上有一径向孔13，沿偏心凸轮圆周方向有两条安装环形弹簧用的槽33(见图6)。棘爪销9位于偏心凸轮10的径向孔13中，该销9有一单向棘爪(见图4)，有一倾斜平面18和一垂直平面17，在销10的另一端有两个安放环拉簧8用的槽12，两个环形圆柱拉簧8绕过偏心凸轮10和棘爪销9上的槽33和12，丝杠20上沿其轴向有两个单向棘槽30(见图10、11)，该槽有一倾斜面32和一垂直面31。活动台体前端壁上有圆孔，内装导销3和弹簧4使前端壁面与挡圈22间保持一间隙δ，以保证内、外螺纹15和25能顺利啮合。
当要松开工件时，通过手柄1使丝杠20左旋(N方向)(见图2和图10)棘爪销9在拉簧8的作用下落入丝杠的棘槽30中，通过棘槽的垂直面31推动棘爪9的垂直面17，带动偏心凸轮10左转，于是在偏心凸轮偏心外圆表面34和平面14的作用下，使丝杠20的轴心线升高，直到棘爪销9的端部平面35与丝母座10的限位台26相碰，此时丝杠20的轴心线从O2-O2升至其最高位置O1-O1，从而使丝杠20的外螺纹25与丝母座19上的内螺纹15之间完全脱离啮合，使丝杠20和活动钳体21处于可用手任意拉或推的状态，以达到快速调整钳口开度尺寸的目的。
当要夹紧工件时，操作手柄1使丝杠20右旋(M方向)(见图8和图11)，通过丝杠20的单向棘槽的斜面32推动棘爪销9的斜面18，在拉簧8所产生的压力作用下，带动偏心凸轮10也一同右转，当偏心凸轮10上的棘爪销9的端部平面与活动钳体上的定位台29相碰时，则偏心凸轮10停止转动，此时丝杠20的中心轴线在偏心凸轮10的偏心外圆34和平面16的作用下，被迫从O1-O1位置下降至其最低位置O2-O2，从而使丝杠20上的外螺纹25与丝母座19上的内螺纹15相互啮合，继续转动丝杠20，当作用在棘爪销9的斜面18上的分力大于拉簧8所产生的压力时，其斜面18沿丝杠棘槽的斜面32滑动，而使销9从棘槽30中滑出，而使丝杠20可继续向右转动，因丝杠20上的外螺纹25与丝母座上的内螺纹15啮合，使丝杠20在转动的同时，产生轴向(K向)移动，通过挡图3推动活动滑台21前进，因棘爪是单向离合式的，所以不妨碍丝杠向右(M向)连续不断地转动，活动滑台21也不断地被丝杠推动前进，直至夹紧工件27。
图12是本发明的一个实施例，其中用一个片式压簧38代替图2中的圆柱拉簧8，该片簧38一端用螺钉37固定在偏心凸轮10上，另一端压在棘爪销9上端头矩形槽的平面39上。
图13-Ⅰ是本发明另一实施例，图示为其应用于机用虎钳上的情形。其中，丝杠20两端装在固定台体21前后端板的长腰形孔中，半螺母19用螺钉11固定在活动台体22上，其半孔螺纹15向下，其台体滑动导轨40可用矩形的(如图13-Ⅱ)，也可用燕尾形的41(如图13-Ⅲ)。
另外，本发明还可应用在类似的螺杆，螺母运动付直线运动机构的场合，如车床的尾架，小型机床工作台的直线进给装置等等，在这些场合应用本发明后，都可以作到既有快速越过空行程的功能，不能保持原螺杆机构能作连续工作进给(或夹紧)的功能。
本发明可有许多变型，均不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种新型丝杠垂直升降开合式螺杆传动机构，包括活动滑台，固定台体，丝杠，偏心凸轮，丝母座，其特征在于该机构包括一单向棘爪销，其销的棘爪端由一垂直面和一倾斜面构成，其销的另一端有若干个用于装纳拉簧的槽；若干个拉簧；偏心凸轮上有容纳棘爪销的径向孔，沿偏心凸轮圆周方向上设有装纳拉簧的槽；丝母座固定在固定台体上，该座为马鞍形，其座孔为下半圆孔，其上有螺纹能与丝杠螺纹啮合，偏心凸轮位于丝母座两臂之间；所述丝杠沿其轴向有若干单向棘槽，该棘槽有一垂直面和一倾斜面，活动台体前的端板上有长腰形孔，丝杠两端轴颈分别位于两长腰形孔中，丝杠只能作上、下垂直运动。
2.权利要求1所述的螺杆传动机构，其特征在于该装置包括一片式压簧，该压簧将棘爪压向棘槽。
3.权利要求1所述的螺杆传动机构，其特征在于中心轴两端装在固定台体前后端板长腰形孔中，半螺母固定在活动台体上，其半孔的螺纹向下。
4.应用权利要求1～3的螺杆传动机构的台钳，其特征是其固定钳口是所述固定台体，其活动钳口为所述活动滑台。
5.一种应用权利要求1～3所述螺杆传动机构的机用虎钳。
全文摘要
一种改进的丝杠垂直升降开合螺杆机构。包括一个单向棘爪销，丝杠上的单向棘槽，偏心凸轮，弹簧；半螺母；拉簧将装在偏心凸轮径向孔中的棘爪销压向丝杠的棘槽，丝杠转动通过单向棘爪棘槽带动偏心轮转动，使丝杠在台体端板长腰孔限制下垂直升降，与半螺母啮合或脱离，实现快速调距或工作进给。
文档编号F16H25/20GK1041209SQ8810666
公开日1990年4月11日 申请日期1988年9月14日 优先权日1988年9月14日
发明者范朝来 申请人:范朝来