专利名称：钻卡头的制作方法
钻卡头
本发明涉及一种再拧紧钻卡头。它具有一个卡头体、 一个和卡头 体共轴可转动的夹锥，夹锥轴向支撑在一个支承在卡头体上的夹爪支 架上，在该夹爪支架中夹爪在导向槽中被导向，为了通过卡头体和夹 锥之间的相对转动来夹紧和松开可用夹爪支架调节这些夹爪，并且钻 卡头还具有一个一方面带有一个和卡头轴共轴的齿环，另一方面带有 一个在弹簧的力的作用下啮合到该齿环中，且支承在夹爪支架上的止 动爪的闭锁装置，当止动爪移入到齿环时该闭锁装置阻止卡头体和止 动爪作夹爪松开意义的相对转动，但是该闭锁装置并不阻碍夹紧意义 上的相对转动。
EP 0 017 748 Al公开了这种类型的钻卡头。这种钻卡头证明在实 践中特别是在专业领域的应用也是很适合的。然而关于这种钻卡头会 发现在使用这种钻卡头时当很准确地彼此协调地调节松动环和夹紧套 筒时可能会出现问题，这些问题使得闭锁装置的有效使用成了问题。 例如在打开钻卡头时必须将松开环转动到这样一个位置，即在该位置 中止动爪从齿环中移出来，然后才能在另 一转动方向转动夹紧套筒， 以打开夹爪。在关闭钻卡头时必须按相反的方向转动夹紧套筒，其中， 紧接着又以与夹紧套筒相反的方向调节松开环，该松开环是用于确保 已达到的夹紧力。
它的操作被简化。、 、'、 《 、'、、\
的，即在夹爪支架上形成一个挡块，在夹锥上形成一个对应挡块，以 按规定地限制夹锥相对于夹爪支架在一个第一的止动爪的移入状态对 应的转动位置和一个第二的相应于移出状态的转动位置之间的相对的 可转动性；并且在夹爪支架和夹锥之间设置一个具有一个配属于第一 转动位置和一个配属于第二转动位置的定位座的定位装置。该定位装
释放夹4^相对于夹爪支^的转动。
' '—')、；''° 这种类型的钻卡头的 一 大优点是可以放弃分开地设计松开环和夹
紧套筒；也就是不必和夹紧套筒分开地调节松开环。这是通过下述措 施达到的，即通过合适地限制的夹爪支架相对于夹锥的转动，这种转 动用于接通卡动爪的夹紧状态。结果表明，使用人只必须抓住夹锥， 并且按照与夹紧或者松开相对应的方向转动夹锥，这样，使用人无需 其它的动作止动爪就自动地达到所希望的工作状态。在这种情况中，
装置:、该定位i置只^在发生下述情况之后才释放夹锥相对于夹爪支
架的相对转动，即当达到预定的夹紧力时，通常是当夹紧夹爪和待夹 紧的工具的柄接触时，并因此转动阻力急剧地增加时，当继续转动夹 锥时这种转动阻力迫使在两个定位座之间的转换。
为了达到止动爪的可靠的调节，并且因此达到高的工作安全性根 据本发明规定，夹锥具有一个控制凸轮，用于当夹锥在相应于松开夹 爪的方向转动时将止动爪从移动入齿环的位置调节到移出的位置。通 过这一设计确保止动爪的回转运动和夹锥的旋转运动相协调。
此外，若将止动爪设计成具有至少一个带有棘齿的第一杠杆臂和 具有 一 个用于和控制凸轮接触的第二杠杆臂的两臂杠杆证明是有利 的，因为以如此简单的方式消除了控制凸轮和齿环之间的距离，并且 在杠杆力的作用下确保棘齿对齿环的足够的压紧。
在这个实施形式中还出现这样的情况，即弹簧对具有棘齿的第一 杠杆臂施加作用，为的是又利用杠杆臂的长度，并且使弹簧的力作用 沿齿环方向最佳化。
此外，若弹簧在止动爪的移出位置中借助一个弹簧凸轮从给这个 止动爪施加载荷的位置中摆开则是特别有利的，因为通过此措施达到 不出现响声，就像例如压缩的压力弹簧沿齿环方向永恒地产生力作用 时的情况那样。
此外，还存在这样的可能性，即夹锥为具有一个用于调节止动爪 的松开环的两部件设计，其中，在这个实施形式中存在松动环相对于 夹锥的独立调节的选择。
特别是为了能简单地进行制造和安装，将齿环形成在卡头体上。 若将止动爪和弹簧整体设计则有助于进一步简化安装。在这种情况 中，原则上讲也存在这样一种可能性，即将弹簧支承在夹锥上。
原则上讲也存在这样一种可能性、即将齿环成形在夹锥上，其中，
然后给夹爪支架配设控制凸轮。
通过夹锥的两部件设计提供了这么一种可能性，即可独立地为组 成部件选择材料，这样，松开环由或者可由金属或者替代地由一种可 压注的材料、优选地由塑料构成。
对于夹锥来说也存在这种选择的可能性，也就是说夹锥由金属或 者由能压注的材料，优选地由塑料构成。
但是在选材方面有利的两部件设计必须保持其功能性，因此夹锥 和松开环沿圆周方向形装以扭矩传递方式形状配合连接，其办法是在 松开环和夹锥之间形成一个沿圓周方向起作用的槽-榫-连接。
也可在夹爪支架中实现两部件设计。该夹爪支架设计成两部件即 具有一个带有导向槽的保持锥和带有一个挡块的挡块部件，其中，保 持锥和挡块部件以扭矩传递方式地形状配合连接，因为在支承锥和挡 块部件之间形成了 一种沿圓周方向起作用的槽-榫-连接。
特别是为了达到减小钻卡头的结构长度存在这样一种可能性，即 在卡头体的背向夹爪的轴向后端部不转动地设置一个具有一个轴向向 前指向的环形凸缘的保持环。在该环形凸缘上形成齿环，也就是给保 持环分配双重功能，并且利用它不转动地配属于卡头体的关系以便在 空间上由其它结构部件修正地定位齿环。
在这种情况中存在这样一种可能性，即在环形凸缘的内圆周表面
形成齿环；并且在夹锥的轴向后端部形成一个锥凸缘。该锥凸缘位于
环形凸缘的内部、并且具有用于止动爪穿过的孔。也就是说止动爪的
啮合方向被适配，以便在保持环和卡头体之间取得足够的接触长度。
在这种情况中，若锥凸缘具有定位装置的定位座则是有利的，这
样在一个平面上既有定位装置，也有止动装置起作用。
若为了啮合到定位装置的定位座中配设一个设置在夹爪支架上的 定位弹簧则可以特别简单和因此以优选的方式实现定位装置。
若双重地设置定位弹簧则可达到定位装置的高度可靠性，因此在 大功率的钻孔机中可能出现大载荷和振动时特别地实现这一 点。
下面借助附图中的实施例对本发明进行更详细的叙述。这些附图
是
图1:根据本发明的再拧紧的钻卡头，左边为轴向截面图，右边为 侧浮见图。 图2A:相应于止动爪的移入状态的第一转动位置的截面II的截面 图。
图2B:在第二转动位置中的和图2A的相应的图示。
图3A:在第一转动位置中的图1的截面m的截面图。
图3B:在第二转动位置中的和图3A相应的图示。
图4: 一个和图1所示相应的实施形式的视图，具有一个两部件的
夹锥，且该夹锥具有和图1相比轴向延长的松开环。 图5: —个和图1所示相应的另一替代实施形式的视图，具有一个
通过一个向卡头体的轴向后的端部延长且用于代替手柄套
筒的夹锥。 图6:图5的VI-VI截面图。 图7:图5的VII-VII截面图。
图8A: —个替代的实施形式的和图2A相应的图示，具有支承在
夹锥上的弹簧。 图8B:图8A的实施形式的和图2B相应的图示。 图9A:另一个实施形式的和图2A相应的图示，具有一个整体设
计的止动爪和弹簧。 图9B:图9A的实施形式的和图2B相应的图示。 图10: —个实施形式的和图2A相应的图示，具有在夹锥上形成
的齿环。
图11: 一个实施形式的和图l相应的图示，具有一个两部件的夹 爪支架。
图12: —个实施形式的和图l相应的图示，具有一个齿环的替代 的装置。
图13a:图12的XIII-Xni截面的截面图，且止动爪位于闭锁位置。 图13b:图12的Xm-XIII截面的截面图，且止动爪位于松开位置。 图14: 一个实施形式的和图12相应的图示，其具有夹锥的金属的 夹紧套筒。
图15a:图14的XV-XV截面的截面图，且止动爪14位于闭锁位置。
图15b:图14的XV-XV截面的截面图，且止动爪14位于松开位置。
图15c: —个替代的实施形式的图14的XV-XV截面的截面图，具 有两个定位弹簧，且在闭锁位置中。
图15d:实施形式的图14的XV-XV截面的截面图，具有两个定位 弹簧，且在松开位置中。
在图1中示出一个再拧紧的钻卡头。该钻卡头具有一个卡头体1, 以及一个与卡头体1共轴可转动的夹锥2，它支撑在一个支承在卡头体 l上的夹爪支架3上。在夹爪支架3上夹爪4在导向槽中被导向。为夹 紧和松开可用夹爪支架3通过卡头体1和夹锥2之间的相对转动对该 夹爪4进行调节。此外钻卡头还包括一^i^一方面具有一个和卡头轴线5 共轴的齿环6，另一方面具有一个在一个弹簧7的力的作用下啮合到齿 环6中且支承在夹爪支架3上的止动爪8的闭锁装置9。当止动爪8移 入到齿环6中时该闭锁装置9阻止卡头体1和止动爪8作夹爪4松动 意义上的相对转动。但是该闭锁装置9并不阻碍夹紧意义上的相对转 动。图1示出一个实施形式。在该实施形式中齿环6形成在卡头体1 上。
从图2A和2B可以看出在夹爪支架3上形成一个挡块10,在夹锥 2上形成一个对应挡块11,用于按规定地限制夹锥2相对于夹爪支架3 在一个第一的相应于止动爪8的移进状态的转动位置(图2A)和一个 第二的相应于移开状态的转动位置(图2B)之间的相对可转动性。此 外，钻卡头还包括一个定位装置12,这个定位装置可从图3A和3B看 到。这个定位装置12包括一个配属于第一转动位置和一个配属于第二 转动位置且位于夹爪支架3和夹锥2之间的定位座13,其中，定位装 置12至少在夹锥2的相应于再拧紧的旋转方向只有当达到预定的夹紧 力时才释放夹锥的相对于夹爪支架3的转动。在实践中这是通过下述 办法实现的，即夹紧钻卡头时夹爪4和工具手柄接触，这样进一步调 节夹爪4要经受更大的阻力，这种阻力在转动夹锥2时要求施加提高 的扭矩，这样，在这种工作状态时当在第二转动位置和第一转动位置 之间变换时定位装置12将止动爪8的移进状态保护在齿环6中。
为当更换工具时为了能将钻卡头打开必须将止动爪8重新从齿环6 中移出来，为此给夹锥2配设一个控制凸轮14，它的作用是当夹锥2
转动位置和第二转动位置时,、1就是定位装置一12变更二定位座13时，该控制凸轮14才起作用。
在图2A和2B中可以看到，止动爪8设计成具有一个在所示的实 施形式中带有两个棘齿15的第一杠杆臂和一个规定和控制凸轮14接 触的第二杠杆臂的两臂杠杆，其中，弹簧7对第一杠杆臂施加载荷。 此外，还从图2A和2B中看到，弹簧7在止动爪8的移出位置中借助 弹簧凸轮16从给止动爪8施加载荷的位置中摆开，其中，这是通过在 沿控制凸轮14的沿圆周方向的延长线上的夹锥2中的一个凹口实现 的，并且确保弹簧7摆开，因为该弹簧倾向于取一种无负载的状态。
图5示出一个替代的实施形式。在该实施形式中给夹锥2配设一 个朝卡头体的后端部延伸的罩n。若卡头体1的轴向后端部没有设置 手柄套筒18时该罩用于罩住闭锁装置9和定位装置12。根据图6在这 个实施形式中实现了定位装置12的一个替代方案。在该替代方案中在 夹爪支架3中设置一个基本为Q形的弹簧片19。该弹簧片和一个定位 栓20共同作用。图7示出定位装置12的另一替代方案。在该替代方 案中使用了一个设置在夹锥2和夹爪支架3之间的弹簧片19。用一个 耳柄21将该弹簧片固定在夹爪支架3的一个径向孔中。这个定位装置 12也可和在其它的实施形式中所示的定位装置12进行组合，这样，通 过这些措施可以提高接合力矩。
在图8A和图8B中示出一个实施形式，在该实施形式中弹簧7支 承在夹锥2上。在图9A和9B中示出一种实施形式，在该实施形式中 止动爪8和弹簧7为整体设计，并且给夹爪支架3配设控制凸轮14。
图4、 12和14示出一些实施形式。在这些实施形式中夹锥2为两 部件设计，并具有一个用于调节止动爪8的松动环29。该松动环可成 本有利地用一种易于加工且可复杂成形的材料，特别是一种可压注的 材料，如塑料构成，但是也可由金属构成。
关于夹锥2也有这样一些替代方案，其中，夹锥2和松动环29沿 圆周方向以扭矩传递的方式形状配合连接，例如其办法是在松动环和 夹锥2之间形成一个沿圓周方向起作用的槽-榫-连接。
图11示出一个实施形式。在该实施形式中夹爪支架3为两部件构 成，具有一个带有导向槽的保持锥22和一个带有挡块的挡块部件23, 其中，夹爪支架3的两部件设计开辟了和夹锥2的两部件设计相同的 途径，也就是在材料的选择或者材料的组合方面。保持锥22和挡块部
件23以扭矩传递方式地形状配合连接，其办法是在保持锥22和挡块 部件23之间形成 一 个沿圆周方向作用的槽-榫-连接。
在图12和13中公开了另一实施形式。在该实施形式中，在卡头 体1的背向夹爪4的轴向后端部不转动地设置一个保持环24,它具有 一个轴向前指向的环形凸缘25。在该环形凸缘上在内圓周表面上形成 一个齿环6。此外，在夹锥2的轴向后端部形成一个锥凸缘26。这个 锥凸缘位于环形凸缘25的内部，并且具有一个用于止动爪穿过的孔 27,也具有一个定位装置12的定位座13。
在附图中所示的一些实施形式的一个共同点是，为了啮合到定位 装置12的定位座13中配设一个设置在夹爪支架3上的定位弹簧28， 其中，在图6和图15的设计中定位弹簧28为双重设置。
附图标记表
1卡头体
2夹锥
3夹爪支架
4夹爪
卡头轴
6齿环
7弹簧
8止动爪
9闭锁装置
10挡块
11对应挡块
12定位装置
13定位座
14控制凸轮
15棘齿
16弹簧凸轮
17罩
18手柄套筒
19弹簧片
20定位栓21耳柄
22支承锥
23挡块部件
24支承环
25环形凸缘
26锥凸缘
27孑匕
28定位弹簧
29松开环
权利要求
1.再拧紧的钻卡头，它具有卡头体(1)及和卡头体(1)共轴可转动夹锥(2)，夹锥轴向支撑在支承在卡头体(1)上的夹爪支架(3)上，在该夹爪支架中夹爪(4)在导向槽中导向，为了通过卡头体(1)和夹锥(2)之间的相对转动来夹紧和松开可用夹爪支架(3)调节夹爪(4)，并且钻卡头还具有一方面具有和卡头轴线(5)共轴的齿环(6)、另一方面具有在弹簧(7)的力的作用下啮合到齿环(6)中、且支承在夹爪支架(3)上的止动爪(8)的闭锁装置(9)，当止动爪(8)移入到齿环(6)中时该闭锁装置阻止卡头体(1)和止动爪(8)作夹爪(4)松开意义的相对转动，但是该闭锁装置并不阻止夹紧意义的相对转动，其特征在于，在夹爪支架(3)上形成挡块，并且在夹锥(2)上形成对应挡块(11)，以按规定地限制夹锥(2)相对于夹爪支架(3)在相应于止动爪(8)的移入状态的第一转动位置和相当于移出状态的第二转动位置之间的相对可转动性；并且在夹爪支架(3)和夹锥(2)之间设置具有配属于第一转动位置和配属于第二转动位置的定位座(13)的定位装置(12)，该定位装置只有当达到预定的夹紧力时才至少在夹锥(2)的与夹紧相应的转动方向释放夹锥(2)相对于夹爪支架(3)的转动。
2. 按照权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，所述夹锥(2) 具有控制凸轮(")，用于当夹锥(2)沿着相应于松开夹爪(4)的 转动方向转动时将止动爪(8)从移入到齿环(6)的位置调节到移出 的位置。
3. 按照权利要求2所述的钻卡头，其特征在于，将所述止动爪(8) 构成为带有具有至少一个棘齿U5)的第一杠杆和规定用于和控制凸 轮(")接触的第二杠杆的双臂杠杆。
4. 按照权利要求3所述的钻卡头，其特征在于，所述弹簧(7) 给具有棘齿(15)的第一杠杆臂施加载荷。
5. 按照权利要求3或4所述的钻头卡，其特征在于，所述弹簧(7) 在止动爪(8)的移出位置中借助弹簧凸轮(16)从给这个止动爪(8) 施加栽荷的位置中摆开。
6. 按照权利要求1至5中任一项所述的钻卡头，其特征在于，所 述夹锥(2)构成为具有用于调节止动爪(8)的松开环的两部件式的。
7. 按照权利要求1至6中任一项所述的钻卡头，其特征在于，所 述齿环(6)形成在卡头体(1)上。
8. 按照权利要求1至7中任一项所述的钻卡头，其特征在于，所 述止动爪(8)和弹簧(7)构成为单元件的。
9. 按照权利要求8所述的钻卡头，其特征在于，所述弹黃(7) 支承在夹锥(2)上。
10. 按照权利要求1至6中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述齿环(6)形成在夹锥(2)上。
11. 按照权利要求8至10中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 给夹爪支架(3)配设控制凸轮(14)。
12. 按照权利要求6至11中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述松开环(29)由金属构成。
13. 按照权利要求6至11中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述松开环(29)由能压注的材料、优选地由塑料制成。
14. 按照权利要求6至13中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述夹锥(2)由金属制成。
15. 按照权利要求6至13中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述夹锥(2)由一种能压注的材料、优选地由塑料制成。
16. 按照权利要求6至15中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述夹锥(2)和松开环(29)沿圆周方向以扭矩传递方式形状配合连 接。
17. 按照权利要求16所述的钻卡头，其特征在于，在松开环(29) 和夹锥(2)之间形成沿圓周方向起作用的槽-榫-连接。
18. 按照权利要求1至17中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述夹爪支架(3)构成为具有带有导向槽的保持锥(22)和带有挡块 的挡块部件(23)的两部件式的。
19. 按照权利要求18所述的钻卡头，其特征在于，所述支承锥(22) 和挡块部件(23)按扭矩传递方式形状配合连接。
20. 按照权利要求19所述的钻卡头，其特征在于，在保持锥(22) 和挡块部件(23)之间构成沿圓周方向起作用的槽-榫-连接。
21. 按照权利要求18至20中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 所述保持锥(22)由能压注的材料、优选地由塑料制成。
22. 按照权利要求1至6中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 在卡头体U)的背向夹爪(4)的轴向后端部上不可相对转动地设置 具有轴向向前指向的环形凸缘(25)的保持环(24),在环形凸缘上 形成齿环(6)。
23. 按照权利要求22所述的钻卡头，其特征在于，所述齿环(6) 在环形凸缘(25)的内圆周表面上形成；并且在夹锥(2)的轴向后端 部上形成锥凸缘(26)，该锥凸缘位于环形凸缘(25)的内部，并且 具有用于止动爪(8)穿过的孔(27)。
24. 按照权利要求23所述的钻卡头，其特征在于，所述锥凸缘(26) 具有定位装置(12 )的定位座(13 )。
25. 按照权利要求1至24中任一项所述的钻卡头，其特征在于， 为了啮合到定位装置(12)的定位座(13)中配设设置在夹爪支架(3) 上的定位弹簧(28)。
26. 按照权利要求25所述的钻卡头，其特征在于，双重地设置所 述定位弹簧(28)。
全文摘要
本发明涉及一种再拧紧的钻卡头，它具有一个卡头体(1)，一个和卡头体(1)可共轴转动的、且轴向地支撑在一个支承在卡头体(1)上的夹爪支架(3)上的夹锥(2)，在该夹爪支架中夹爪(4)在导向槽中被导向，为了通过卡头体(1)和夹锥(2)之间的相对转动来夹紧和松开，可用夹爪支架(3)来调节这些夹爪(4)，并且具有一个一方面带有一个和卡头轴(5)共轴的齿环(6)，另一方面具有一个在弹簧(7)的力的作用下啮合到齿环(6)中，且支承在夹爪支架(3)上的止动爪(8)的闭锁装置(9)，当止动爪(8)移入到齿环(6)中时该闭锁装置阻止卡头体(1)和止动爪(8)作夹爪(4)松开意义的相对运动，但是该闭锁装置并不阻止夹紧意义的相对运动。在夹爪支架(3)上形成一个挡块，并且在夹锥(2)上形成一个对应挡块(11)，以按规定地限制夹锥(2)相对于夹爪支架(3)在一个相当于止动爪(8)的移入状态的第一转动位置和一个相当于移出状态的第二转动位置之间作相对运动，其中，在夹爪支架(3)和夹锥(2)之间设置一个具有一个配属于第一转动位置和一个配属于第二转动位置的定位座(13)的定位装置(12)，该定位装置只有当达到预定的夹紧力时至少在夹锥(2)的与夹紧相当的转动方向才释放夹锥相对于夹爪支架(3)的转动。
文档编号B23B31/12GK101189092SQ200680013009
公开日2008年5月28日 申请日期2006年2月18日 优先权日2005年4月20日
发明者H·-D·麦克 申请人:罗姆股份有限公司