專利名稱：端部件螺母保持器卡盤的制作方法
背景技術：
本發(fā)明一般涉及一種與鉆具或者與電動或氣動動力驅動器一起使用的卡盤。特別是本發(fā)明涉及一種無鍵型卡盤，該卡盤能夠通過手動或者驅動器馬達的致動而夾緊或者放松。
手動和電動或氣動工具驅動器是公知的。盡管麻花鉆是與這種驅動器一起使用的最普通的工具，這些工具也可以包括螺絲刀、螺母驅動器、磨盤、裝配砂輪和其它切割或磨削工具。由于這些工具可以具有不同直徑的柄或者工具柄的截面可能是多邊形的，所以這種裝置通常帶有能夠在相對寬的范圍內加以調整的卡盤。該卡盤可以通過螺紋或者錐形孔安裝到驅動器上。
在已知技術中，已經開發(fā)了多種卡盤。在一種形式的卡盤中，有三個沿圓周大約相互隔開120度的夾爪，這三個夾爪被限制在主體中成角度設置的通道內，該主體安裝在驅動軸上并構造成如下形式，即當主體在一個方向上相對于與夾爪嚙合的受約束的螺母旋轉時，會迫使夾爪相對于圓柱形工具柄呈夾緊狀態(tài)，而反方向旋轉時，則釋放這種夾緊狀態(tài)。如果卡盤通過手動旋轉，則該卡盤可制成無鍵形式。這種卡盤的一個實例已在題為“無沖擊的無鍵卡盤”的第5，125，673號美國專利，以及題為“卡盤”的第5，501，473號美國專利中公開，這些專利以普通方式轉讓給本受讓人，其全部公開內容作為參考文獻包括在本文中。
盡管成功制成了如第5，125，673號和第5，501，473號美國專利所述的無鍵卡盤，但是為了適應不同的應用場合，需要有不同結構的無鍵卡盤。
發(fā)明概述本發(fā)明已經認識到并將克服已有技術所述結構和方法的上述和其他缺點。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進的卡盤。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種無鍵卡盤，它允許在操作期間有效地夾緊夾爪上的螺母。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種無鍵卡盤，它僅具有少量的必須裝配的分離元件。
通過提供一種與具有旋轉驅動軸的手動或電動驅動器一起使用的卡盤，將實現(xiàn)上述三個以及其它目的，該卡盤包括一個大致呈圓柱形的主體元件，該主體元件具有一個前伸部分和一個尾部。尾部適于與驅動器的驅動軸相配合，前伸部分具有一個形成在其中的軸向孔，和多個穿過前伸部分并與軸向孔相交的成角度設置的通道。該卡盤還包括多個夾爪，這些夾爪可滑動地位于每個成角度設置的通道內，每個夾爪具有一個形成在其一側上的夾爪面以及形成在其另一側上的螺紋。該卡盤還包括一個螺母，它可轉動地安裝在主體上并與夾爪上的螺紋嚙合；一個端部件，它容納在主體的前伸部分上。該端部件包括一個螺母接觸部分，以防止螺母向著主體的前伸部分運動。螺母接觸部分構造成相對于主體元件中成角度設置的通道，不與其中的夾爪相干涉的形式。該卡盤還包括一個套管元件，它與螺母驅動嚙合并覆蓋主體元件的前伸部分，由此當套管元件相對于主體元件旋轉時，夾爪將移動。
下面將詳細討論本發(fā)明的其他目的、特征和方案。
附圖簡要說明在本說明書的剩余部分，參考附圖，對本領域普通技術人員，將本發(fā)明包括最佳實施例進行詳細和盡可能地公開，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例所制成的卡盤的局部剖開的縱向視圖；圖2是圖1所示卡盤的分解圖。
在本說明書和附圖中，重復使用的序號代表本發(fā)明中相同或者相似的部件或元件。
對優(yōu)選實施例的詳細說明應該理解到，對本領域的普通技術人員來說，這里所進行的討論僅是對實施例的描述，并不限制本發(fā)明具有的更寬的范圍，所述更寬的范圍以實施例的形式體現(xiàn)出來。
參見圖1，它顯示了根據(jù)本發(fā)明所述的卡盤10。卡盤10包括一個前套管元件12、一個可選用的后套管元件14、一個主體元件16和多個夾爪18。參見圖1和圖2，主體元件16通常呈圓柱形，并包括一個前伸部分或者前部20和一個尾部或者后部22。在主體元件16的前伸部分20中有一個軸向孔24。軸向孔24比卡盤將要容納的最大工具柄要大一些。主體16的尾部22中有螺紋孔26，該孔26具有標準尺寸，以與動力或者手動驅動器(未表示)的驅動軸相配?？?4、26可以在主體元件16的中心區(qū)域28相通。盡管圖中表示了螺紋孔26，但是該孔也可以用具有標準尺寸的、能夠與錐形驅動軸相配的錐形孔所替代。
在主體元件16內制有通道30以容納每個夾爪18。參見圖1，這里采用了三個夾爪18，并且每個夾爪18以大約120度的弧度與相鄰的夾爪隔開。通道30和夾爪18的軸線相對于卡盤軸線成一角度，并在卡盤主體16前面的公共點處與卡盤軸線相交。每個夾爪18具有一個工具嚙合面32，該面通常平行于卡盤主體16的軸線，而在相反的一面或者外表面上制有螺紋34。對于本領域的技術人員來說，很明顯在本發(fā)明的范圍內，可以采用具有任何適當形式以及節(jié)距的螺紋34。
如圖1和2所示，主體元件16包括一個推力環(huán)元件36，在最佳實施例中，該環(huán)與主體制成一體。很明顯推力環(huán)36可以是一個與主體元件分開的獨立元件。推力環(huán)元件36包括一個突緣部分38。突緣部分38適于與獨立的防摩擦軸承裝置42的罩殼或外圈接合，下面將會詳細描述。推力環(huán)36的外圓周上包括多個夾爪導向通道50，以允許夾爪18穿過它而縮回。盡管這里顯示了獨立軸承，但也應該理解到，任何軸承或軸承面也落在本發(fā)明的范圍內。
參見圖2，主體元件16包括一個后圓柱部分44，它具有帶凸起的表面46，用于在需要時接收能夠壓在其上的可選擇的后部套管14。前伸部分48適于接收端部件58，下面將要詳細描述。
本發(fā)明還包括一個螺母60，在最佳實施例中，該螺母60是單件螺母，并包括與夾爪18上的螺紋34嚙合的螺紋62。因此當螺母60相對主體元件16旋轉時，夾爪前進或后退。螺母60可以包括與前套管12上的驅動肋(未表示)相配合的驅動槽(未表示)，使得當前套管12旋轉時，螺母60隨之轉動并象上文所述的那樣移動夾爪18。如圖所示，另一種替換形式是，套管12可以壓裝在螺母60上，從而可轉動地軸向固定在其上。套管12可以包括一個與之模鑄在一起的金屬元件66，該元件66構成了套管12和螺母60之間的實際交界面。盡管這是優(yōu)選實施例，也應該理解到可以省略金屬共模鑄元件，并將套管設計成任何公知的形式。
螺母60還包括一個弧形支座面61，用于與軸承裝置42上的弧形支座部分相配合。
參見圖1和圖2，獨立軸承裝置42適于設置在推力環(huán)36和螺母60的支座面61之間。獨立軸承裝置42包括一個內圈72、一個外圈74和保持在其間的軸承元件76。在一個優(yōu)選實施例中，軸承元件76是球軸承。獨立軸承裝置42還可以包括一個環(huán)繞內、外圈72、74的罩78，用于將軸承裝置保持為一個獨立部件。如上所述，盡管圖中顯示了獨立軸承，但也可采用任一種軸承或根本就不用軸承，這都落在本發(fā)明的范圍內。
在上述優(yōu)選實施例中，前套管元件12是壓裝在螺母60上的。端部件58制成如下尺寸，即適于壓裝在前伸部分56上以將螺母60定位在卡盤10上。應該理解到端部件58還可以通過卡裝、螺紋裝配或類似方式固定在主體16上。當卡盤裝配好后，端部件58是暴露的，在一個實施例中，端部件58可以涂覆上一層有色金屬涂層，以防止灰塵并改善外觀。適當涂層的實例包括鋅或鎳涂層，但是，應該理解到也可以采用任何適當?shù)耐繉印?br> 端部件58用作使螺母60在卡盤10上保持定位并與夾爪18的螺紋保持螺紋嚙合的狀態(tài)。
端部件58包括一個螺母接觸部分59，以防止螺母60向著主體的前伸部分移動。螺母接觸部分59相對于主體元件16中的通道30構造成如下形式，即不與其中夾爪18的運動干涉。在一個優(yōu)選實施例中，端部件58包括一個具有圓柱形內直徑59A的部分，和一個具有錐臺內直徑59B的部分。端部件58還可以構造成如下形式，即如果套管12與螺母60脫離嚙合，則通過端部件58可以防止其從卡盤上掉落。
另外，端部件58還具有雙重作用，即提供了一種用于前伸部分56的富有美感的罩子，它能夠防止灰塵。它具有富于美學外觀的優(yōu)點，而不必涂覆整個主體元件16。如果需要，后套管元件14可以省略，而前套管元件12延伸到主體16的尾部。當在驅動器上提供有主軸鎖定器或類似物，或者當驅動器用于夾緊或放松夾爪時，這種替換形式是切實可行的。
套管12的外圓周面可進行滾花或者帶有縱向的肋條或其它凸起，以使操作者能夠牢牢地抓住它。類似地，如果需要，后部套管14(如果采用了)的圓周面也可以進行滾花或帶肋條。前、后套管可以用聚碳酸酯、填充的聚丙烯，例如玻璃填充聚丙烯等工程塑料或其混合物制成。在某些場合下，其它合成材料，例如石墨填充聚合物也是適合的。對于本領域的技術人員來說，應該理解到，制造本發(fā)明卡盤的材料取決于卡盤的最終用途，上面提供的材料僅是示例性的。
應該理解到，后套管元件14固定在主體元件16上，而前套管元件12可操作地與螺母36相連并固定在主體元件16上，用于與其相對轉動。由于夾爪18上的螺紋34和螺母60上的螺紋62之間有相互作用，前套管和后套管元件12和14的相對移動，會導致夾爪18根據(jù)相對移動的方向而前進或后退。
盡管上文對無鍵卡盤進行了描述，但是也應該理解到，本發(fā)明的原理也可以同樣地應用于帶有鍵的卡盤，這也落入本發(fā)明的范圍之內。
在不脫離本發(fā)明、特別是所附權利要求的構思和范圍的情況下，本領域的普通技術人員可以對本發(fā)明做出上述以及其它多種改進和變形。另外，應該理解到，各種實施例的各方面可以整體地或者部分地交換。而且，本領域的普通技術人員應該理解到，上面的描述僅是示例性的，并不是對后附的權利要求所述的本發(fā)明的限制。
權利要求
1．一種與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，所述驅動器帶有旋轉驅動軸，所述卡盤包括a)一個大致呈圓柱形的主體元件，該主體元件具有一個前伸部分和一個尾部，所述尾部適于與所述驅動器的所述驅動軸相配合，所述前伸部分具有一個制在其中的軸向孔，和多個穿過前伸部分并與所述軸向孔相交的成角度設置的通道；b)多個夾爪，這些夾爪可滑動地位于每個所述成角度設置的通道內，每個所述夾爪具有一個形成在其一側上的夾爪面，以及形成在其另一側上的螺紋；c)一個螺母，它相對于所述主體元件可轉動地安裝，并與所述夾爪上的所述螺紋嚙合；d)一個端部件，它容納在所述主體的前伸部分上，所述端部件包括一個螺母接觸部分，以防止所述螺母與所述夾爪上的螺紋脫離嚙合，所述螺母接觸部分構造成相對于主體元件中成角度設置的通道不與其中的夾爪相干涉的形式；和e)一個套管元件，它與所述螺母驅動嚙合，由此當所述套管元件相對于所述主體元件旋轉時，所述夾爪將移動。
2．如權利要求1所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中還包括一個位于所述主體上的軸承推力環(huán)。
3．如權利要求2所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中還包括一個設置在所述推力環(huán)附近的軸承裝置。
4．如權利要求3所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中所述軸承裝置是一個獨立的防摩擦軸承。
5．如權利要求1所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中所述端部件壓裝在所述主體元件上。
6．如權利要求1所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中所述端部件包括一個大致為圓柱形的部分和一個從其上延伸的錐臺部分。
7．如權利要求1所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中所述端部件是灰塵阻擋件。
8．如權利要求1所述的與手動或動力驅動器一起使用的卡盤，其中還包括一個固定在所述主體元件的所述尾部的第二套管。
全文摘要
一種與具有轉動軸的手動或動力驅動器一起使用的卡盤(10),包括一個端部件(58),該端部件構造成將螺母元件(60)保持與夾爪(18)上的螺紋(34)嚙合的形式,所述夾爪由一螺母(60)和套管(12)裝置驅動。
文檔編號B23B31/12GK1280529SQ98811735
公開日2001年1月17日 申請日期1998年10月20日 優(yōu)先權日1997年11月3日
發(fā)明者本杰明·A·加迪斯, 凱文·C·邁爾斯 申請人:動力工具霍德爾斯公司