專利名稱：鉆頭卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及電動或手動工具鉆頭卡盤，分別被稱為“輔助卡盤”，“卡盤”，或“適配器”，用于可移動地容納工具鉆頭，例如緊固刀具，鉆頭，或類似物，以便在電動工具開動或人工旋轉(zhuǎn)手動工具時隨之旋轉(zhuǎn)。更特別地，本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)適于快速簡便地插入和卸除工具鉆頭的卡盤組件或適配器。
背景技術(shù)：
用于電動和手動工具的輔助卡盤日益普遍，尤其是隨著對使用電動工具和手動工具的廣泛多功能性的需求和愿望在逐漸增加。這樣的輔助卡盤使得手動或電動工具可與大量通用鉆頭的任意一個配套使用。這反過來又導(dǎo)致對將工具鉆頭從這樣的卡盤中更快捷，方便、容易地插入和卸除的需求。
在這樣的通用快速裝卸卡盤的一個示范形式中，一個或多個制動球被設(shè)置在中空的桶形工具鉆頭卡盤體內(nèi)，并被彈性偏置以與工具鉆頭尾端上沿圓周方向延伸的槽或凹洞結(jié)合。盡管這種基本設(shè)計表現(xiàn)良好，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種形式的卡盤組件或鉆頭卡盤非常昂貴，以及由于需要相對大量的零件而很難制造，并且通常需要操作者在插入和卸除工具鉆頭時都要使用套管、軸環(huán)或其他零部件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明尋求提供一種簡單、相對便宜的快速操作卡盤組件或鉆頭卡盤，需要操作者僅通過工具鉆頭卸除就能操縱其零部件。一種“快速壓緊”型的卡盤組件被提供用于鉆、緊固刀具，或其他旋轉(zhuǎn)手動或電動工具，卡盤組件包括一個通用圓柱體，在其內(nèi)部或后端帶有六角形尾柄以旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到鉆頭或緊固刀具上。一個中空的柱形階梯收縮軸環(huán)或套筒可滑動地設(shè)置從而可以在圓柱體的前部沿軸向移動，以及在柱體上有一個同軸形成的中空六角形洞或孔，向著卡盤的外部或前部開口，為了使得工具鉆頭從此處被插入卡盤組件以隨之旋轉(zhuǎn)。
一個沿徑向向內(nèi)和軸向向前延伸的斜槽形成于柱體中，為柱體提供徑向外部圓周與內(nèi)部中空六角孔之間的連通。一個螺旋彈簧圍繞著柱體并被設(shè)置于收縮軸環(huán)的內(nèi)側(cè)，彈簧的內(nèi)部或后部與柱體的軸肩接合，外部或前部彈性地向前偏置收縮軸環(huán)，并將一個保持夾向著斜槽的底部或內(nèi)部徑向向內(nèi)和軸向向前地偏置，在此處它與柱體的中空六角孔橫向相交。
由于工具鉆頭被迅速插入卡盤的槽中，這個保持夾，優(yōu)選地是一個通常為U形的結(jié)構(gòu)，受力在斜槽中向后和徑向向外地滑動，與螺旋彈簧的偏置相反，為了使得鉆頭被插入。一旦鉆頭完全進(jìn)入六角形孔中，U形夾的基礎(chǔ)部分向著斜槽的底部向下彈回，與鉆頭的六角形尾柄上形成的環(huán)形槽結(jié)合，這樣就將鉆頭保持在六角性洞或孔中使其可被裝配了卡盤組件或鉆夾的鉆或緊固刀具旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。工具鉆從卡盤組件中的卸除是通過操作者沿著卡盤體軸向向后地滑動收縮軸環(huán)，這樣給螺旋彈簧施壓可使保持夾向后向上縮回斜槽并松開工具鉆頭，從而可從六角形孔中將工具鉆頭卸除。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，一個活塞安裝在六角形洞或孔的最里端?；钊粡椥云靡蕴峁┮粋€與六角形鉆柄相反的力。彈性力被恰當(dāng)?shù)剡x擇從而將鉆頭壓向前方足夠的距離，這樣六角形鉆柄的環(huán)形槽被向前壓以防止當(dāng)收縮軸環(huán)被推向松開的位置并隨后被松開時其與保持夾的重新接合。但是，彈性力也被選擇得足夠小，不會將鉆頭從六角形孔中射出去。這樣，操作者可以用一只手拿著工具，用另一只手推動收縮軸環(huán)至松開的位置，然后松開收縮軸環(huán)并將上具鉆頭從六角形孔中推出同時保持用第一只手對工具的控制。
從下面的說明和附加的權(quán)利要求，并結(jié)合附圖，本發(fā)明其它的目的、優(yōu)點以及特征會更明顯。


由以下的詳細(xì)說明和隨附的附圖對本發(fā)明會更容易理解，其中圖1是本發(fā)明的卡盤組件與電動或手動工具相接合的示意圖；圖2是按照本發(fā)明的原理的卡盤組件的透視圖；圖3是大體上沿圖1的線3-3方向的縱向或軸向剖視圖，描述了插入卡盤組件之前的工具鉆；圖4是與圖3近似的縱向剖視圖，但描述了完全插入卡盤組件的工具鉆；圖5是橫向或徑向剖視圖，大體上沿著圖4中的線5-5方向；以及圖6是卡盤組件的主體部分的側(cè)視圖。
具體實施例方式
圖1至6描述了一個按照本發(fā)明的卡盤組件或工具鉆頭卡盤的示范的優(yōu)選實施例，僅僅為了闡述的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員會容易的認(rèn)識到，從下述討論和圖中，與本示范例不同結(jié)構(gòu)的卡盤組件或鉆頭卡盤也可以方便地應(yīng)用本發(fā)明的原理。
在圖1至6中，一個示范的卡盤組件或鉆頭卡盤10與電動工具或手動工具18接合以被驅(qū)動著繞軸12旋轉(zhuǎn)(如圖3所示)?？ūP組件10適于可拆卸的容納有一個大體上六角形的尾柄1 5并在其上帶有環(huán)形槽16的工具鉆頭14。工具鉆頭14可以是大量已知工具鉆頭中的任何一種，包括鉆頭、螺母緊固刀頭、螺絲刀，或其他類型的緊固刀頭，等等。
如圖3和圖6最佳示出的，卡盤組件10通常包括一個主體20，優(yōu)選地有一個六角形尾柄22用于安裝卡盤組件10使其通過手動工具或電動工具旋轉(zhuǎn)。主體20有一個優(yōu)選六角形的洞或孔24，孔24向著卡盤組件10的前方或前部軸向向外開口。在主體20的圓柱形主體部分20a相對的兩端有一對環(huán)形保持槽26a、26b(如圖6最佳示出的)。一個活塞孔28從六角形洞或孔24向著卡盤組件10的尾端沿軸向延伸。
一個通常圓柱形的中空收縮軸環(huán)30圍繞著主體20的徑向外圓周部分并可在其上軸向滑動。中空收縮軸環(huán)或套筒30包括一個徑向向內(nèi)方向的前部法蘭32，其可滑動地圍繞著主體20的一個部分，一個在收縮軸環(huán)內(nèi)部的中空內(nèi)部孔34，軸向向后開口，并且其直徑足夠滑動地圍繞著一個安裝在主體20的主體部分20a尾部的環(huán)形軸套36。軸套36與一個支撐于主體20的尾部保持槽26a的保持環(huán)38毗鄰。
主體20包括一個橫向形成的斜槽50，斜槽50從主體20的徑向外表面沿著軸向向前和徑向向內(nèi)的方向與六角形孔或洞24的內(nèi)部連通。一個通常U形的保持夾60有一個中心基礎(chǔ)部分62以及位于中心基礎(chǔ)部分62的相對端部的一對腿64并在其上形成相對的角66。保持夾60的基礎(chǔ)部分62可滑動地設(shè)置在斜槽50的內(nèi)部，兩條腿64圍繞著主體20延伸至與基礎(chǔ)部分62和斜槽50的軸12相反一側(cè)的位置。
一個螺旋彈簧40圍繞主體20的一部分并位于主體20與收縮軸環(huán)30之間。螺旋彈簧40鄰接地與環(huán)狀軸套36接合并直接與保持夾60接合。這樣被壓縮的，螺旋彈簧40將保持夾60在槽50之內(nèi)沿軸向向前和徑向向內(nèi)的方向彈性偏置。由于與保持夾60及其腿64直接鄰接接合(如上文所述)，由保持夾60施加到螺旋彈簧40上的合成反應(yīng)軸向力大體上沿著軸12的方向，這樣使螺旋彈簧40與主體20保持同軸。
如圖3至5最佳示出的，在收縮軸環(huán)30軸向向后收縮時，保持夾60在斜槽50內(nèi)軸向向后和徑向向外收縮。在這個縮進(jìn)的末端，角66(在腿64與中心基礎(chǔ)部分62相交處)徑向向外移動至與收縮軸環(huán)30的內(nèi)部中空孔34的內(nèi)表面接觸。這種接觸實質(zhì)上阻止了收縮軸環(huán)30的進(jìn)一步軸向向后移動，這樣實質(zhì)上使收縮軸環(huán)30過度收縮的可能性減到最小并隨后將其翹起或擠住。
更進(jìn)一步地，按照本發(fā)明的優(yōu)選形式，螺旋彈簧40在其前后端各有至少一個曲線軸向彎曲從而分別形成前部死螺旋曲線和后部死螺旋曲線。這個死螺旋端部曲線設(shè)計可以隨意的在螺旋彈簧40的前端或后端提供，或者優(yōu)選的在兩端提供。這樣的在螺旋彈簧40兩端的死螺旋曲線使得螺旋彈簧40與主體20上的軸肩26和保持夾60的腿64分別以一種大體上平滑的鄰接關(guān)系接合。這樣反過來幫助螺旋彈簧與主體20保持了一種適合的、同軸的關(guān)系，并幫助消除了現(xiàn)有技術(shù)對位于螺旋彈簧40與保持夾60之間的中間滑動槽或其它類似中間元件的需求。這樣這個設(shè)計不需要為了保持這樣一個中間槽或其它類似元件正確同軸，而在這樣一個中間槽或元件上的平滑部分以及在主體20上的相應(yīng)平滑部分。這個死螺旋端曲線設(shè)計，與卡盤組件10的上述其它特征一起，都有助于增加制造和裝配卡盤組件10的簡單性以及減少成本，并且有助于使所需配件的數(shù)量最小化。
一個保持環(huán)68被適合地安裝在主體20前端的前保持槽26b中，用于保持上述配件的裝配條件。保持環(huán)68更適于是一種C形夾環(huán)的形狀。
在主體20的活塞孔28中有一個活塞70。活塞28是圓柱形或膠囊形，包括一個從活塞70的中心部分徑向向外延伸的環(huán)形法蘭部分72。環(huán)形法蘭部分72與活塞孔28大體圓柱形的內(nèi)壁表面接觸。在活塞孔28中有一個活塞彈簧74與其尾壁鄰接并與活塞70的環(huán)形法蘭72鄰接。有一個活塞軸承76用于將活塞70保持在活塞孔28中。活塞軸承76呈圓環(huán)狀，位于活塞孔28的前端并通過一個環(huán)形開口支撐活塞70的前端?；钊S承76可以用壓配合或用其它方法緊固到活塞孔28的端部內(nèi)。如圖3所示，當(dāng)卡盤組件10未裝入鉆頭時，活塞70的法蘭72與活塞軸承76鄰接。
當(dāng)鉆頭14插入卡盤組件10時，如圖4所示，鉆頭14的端部在活塞70的前端向后壓迫活塞如圖4所示?；钊麎浩葟椈闪椈?4壓入一個收縮位置。隨著工具鉆頭14向內(nèi)被壓入，保持夾60受力在斜槽50中向后和徑向向外滑動，與螺旋彈簧40的偏置相反，為了使得鉆頭可以被插入。一旦鉆頭完全位于六角形孔24中，保持夾60的基礎(chǔ)部分被迫向下向著斜槽50的底部回彈，在那里它與形成在鉆頭14的六角形柄15上的環(huán)形槽16接合。操作者通過將收縮軸環(huán)30沿著主體20軸向向后滑動而壓迫螺旋彈簧40，從而使得保持夾60沿斜槽50向上回縮并松開工具鉆頭14，而工具鉆頭由活塞70向外壓，從而將工具鉆頭14從卡盤組件10中卸除。活塞彈簧74的彈簧力被適宜地選擇以將鉆頭向前壓足夠遠(yuǎn)的距離，鉆頭中心線垂直延伸，這樣六角形柄15上的環(huán)形槽16被壓向前方，以防止當(dāng)收縮軸環(huán)30被操作者松開時環(huán)形槽與保持夾60的重新接合。但是，彈簧力也要選擇地足夠小從而不至于將鉆頭從六角形孔中射出。尤其是，彈簧力要選擇地足夠小以防止當(dāng)鉆頭的中心線低于水平線10度(與水平線呈-10度)時將鉆頭射出。這樣，操作者可以用一只手持工具18，用另一只手將收縮軸環(huán)30推至松開位置，從而松開收縮軸環(huán)并將工具鉆頭推出六角形孔24，同時保持用第一只手對工具18的控制。工具鉆頭的卸除可以這種方式實現(xiàn)當(dāng)工具位于這樣一種位置-工具鉆頭的中心線為水平線-10度以上時工具鉆頭不會掉落。
前述討論僅披露和描述了本發(fā)明的示范實施例，僅僅是出于闡述的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從這些討論中很容易的認(rèn)識到，并且從圖和權(quán)利要求中，可做出種種改變、修改和變化，而不背離下述權(quán)利要求限定的范圍的精神。例如，U形夾類型的鎖緊機構(gòu)可由現(xiàn)有技術(shù)中已知的球形鎖緊機構(gòu)代替。
權(quán)利要求
1.一個工具鉆頭卡盤，用于容納其上帶有環(huán)形槽的尾柄的工具鉆頭，包括一個主體元件，帶有由可容納工具鉆頭的縱向孔形成的圓柱形部分，所述主體元件進(jìn)一步包括一個從所述圓柱形部分延伸的柄部，所述圓柱形部分包括一個從所述縱向孔徑向延伸并通過所述圓柱形部分外表面的開口；一個在所述圓柱形部分與所述開口連接的鎖緊元件，并適于可松開地與工具鉆頭在所述縱向孔中接合；一個位于所述縱向孔的活塞，所述活塞包括一個帶有一個可與所述縱向孔內(nèi)表面滑動接合的徑向延伸申的法蘭的縱向主體；一個螺旋彈簧元件，有一個位于對著所述縱向孔的一端的第一端，以及支撐所述活塞的所述縱向主體的第一端的第二端，以便所述徑向延伸的法蘭與所述螺旋彈簧元件的所述第二端鄰接；以及一個安裝在所述縱向孔中預(yù)定位置的活塞軸承元件，有一個開口用于滑動地支撐所述活塞的所述縱向主體，所述螺旋彈簧元件將所述活塞偏置，因此導(dǎo)致所述徑向延伸的法蘭與所述活塞軸承元件接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的工具鉆頭卡盤，其特征在于，所述鎖緊元件包括一個U形保持夾。
3.一個工具鉆頭卡盤，用于容納其上帶有環(huán)形槽的尾柄的工具鉆頭，包括一個主體元件，帶有由可容納工具鉆頭的縱向孔形成的圓柱形部分，所述主體元件進(jìn)一步包括一個從所述圓柱形部分延伸的柄部，所述圓柱形部分包括一個從所述縱向孔徑向延伸并通過所述圓柱形部分外表面的開口；一個在所述圓柱形部分與所述開口連接的鎖緊元件，并適于可松開的與工具鉆頭在所述縱向孔中接合；一個位于所述縱向孔中的活塞；以及一個螺旋彈簧元件，有一個位于對著所述縱向孔的一端的第一端，以及與所述活塞接合的第二端，所述活塞與插入所述縱向孔的工具鉆頭是可接合的從而導(dǎo)致所述螺旋彈簧受力，所述螺旋彈簧有一個足夠向前壓迫工具鉆頭的彈簧力，以防止當(dāng)鎖緊元件與工具鉆頭脫離接合時鎖緊元件與工具尾柄上的環(huán)形槽的重新接合，所述彈簧力不足以將工具鉆頭從縱向孔中射出。
4.如權(quán)利要求3所述的工具鉆頭卡盤，其特征在于，所述鎖緊元件包括一個U形保持夾。
5.如權(quán)利要求3所述的工具鉆頭卡盤，其特征在于，當(dāng)工具鉆頭的中心線位于水平線的0到-10度，所述彈簧力不足以將工具鉆頭從縱向孔中射出。
全文摘要
一種用于旋轉(zhuǎn)手動或電動工具的“快速壓緊”型工具鉆頭卡盤組件，包括一個尾部有一個六角形尾柄的主體以及可在主體上滑動的收縮軸環(huán)。主體有一個同軸形成的六角形孔使工具鉆頭可由此插入。一個螺旋彈簧將收縮軸環(huán)向前偏置并將一個保持夾向主體上形成的斜槽的底部偏置。通過向后滑動收縮軸環(huán)，來壓迫螺旋彈簧并使得保持夾沿斜槽向上回縮從而卸除鉆頭。鉆頭被活塞向外推動離開鎖緊位置，從而保證當(dāng)收縮軸環(huán)被松開時鉆頭仍保持不接合。
文檔編號B25B23/00GK1480284SQ0314388
公開日2004年3月10日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者M·P·佩特斯, J·R·埃爾文, T·B·拜萊, M P 佩特斯, 埃爾文, 拜萊 申請人:布萊克—德克爾公司, 布萊克―德克爾公司