專利名稱：具有傾斜螺桿的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及棒夾具如管夾具等，特別是在棒和一調(diào)節(jié)器如用來操作夾具的手柄之間具有增大的間隙的棒夾具。
管夾具如棒夾具已以多種形式得到廣泛應(yīng)用。Offineer的美國專利927,067號(hào)揭露一個(gè)棒夾具，它的夾具本體在一端與一帶螺紋的棒如管相連接。夾具本體支承一根導(dǎo)螺桿，而一個(gè)手柄在高于管的一端處伸出。Walker的美國專利2,815,053號(hào)揭露一個(gè)棒夾具，它具有利用帶螺紋的軸可調(diào)至一個(gè)傾角的夾緊面。
這些專利都沒能揭示本發(fā)明所解決的問題，即增加使用中的棒和調(diào)節(jié)器之間的間隙。
根據(jù)本發(fā)明所提供的夾具，它包括一確定棒軸線的棒。夾具本體可沿棒軸線移動(dòng)，而定位件可移動(dòng)地裝在夾具本體上并可有選擇地與棒嚙合，從而有選擇地將夾具本體保持在棒上，以防止夾具本體相對(duì)于棒的移動(dòng)，至少是在沿棒軸線的一個(gè)第一方向的移動(dòng)。夾具本體上裝有一個(gè)螺桿，螺桿帶有一個(gè)夾板接合部分，一個(gè)調(diào)節(jié)器接合部分，螺桿軸線在它們之間延伸。一夾板裝在螺桿的夾板接合部分上，從而螺桿相對(duì)于夾具本體沿螺桿軸線的移動(dòng)引起夾板相對(duì)于夾具本體沿棒軸線的平動(dòng)。一個(gè)調(diào)節(jié)器安裝到螺桿的調(diào)節(jié)器接合部分上，并可繞螺桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺桿相對(duì)于夾具本體移位。一個(gè)工件支承元件裝在棒上與夾板相對(duì)，而至少是在沿棒軸線的夾具本體的某些位置上，調(diào)節(jié)器與棒并排設(shè)置。螺桿軸線相對(duì)于棒軸線是傾斜的，因而在調(diào)節(jié)器處螺桿的調(diào)節(jié)器接合部分比其夾板接合部分離棒更遠(yuǎn)，因此在調(diào)節(jié)器和棒之間獲得增大的間隙。
如以下討論的，本發(fā)明可用于各種棒夾具包括管夾具，而且在所有情況下，和具有螺桿軸線平行于棒軸線的常規(guī)夾具相比，調(diào)節(jié)器和棒的間隙增大。調(diào)節(jié)器可采取多種型式，包括樞軸安裝在螺桿上的手柄，剛性地裝在螺桿上的手柄，和使用中相對(duì)于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的帶螺紋的軸環(huán)。


圖1是和本發(fā)明結(jié)合的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的管夾具的側(cè)視圖。
圖2是沿圖1的2—2線取的剖面圖。
圖3是圖1所示夾具的部分放大側(cè)視圖。
圖4是圖1所示夾具的另一部分側(cè)視圖，其中顯示定位件處在與管分離的位置。
圖5是沿圖3的5—5線取的剖面圖。
圖6是沿圖3的6—6線取的側(cè)視圖。
圖7是本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖8是本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)入?yún)⒄崭綀D的說明，圖1顯示夾具10的全貌，夾具10與本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合。夾具10包括棒12，它在本實(shí)施例中是一根管，如內(nèi)徑為四分之三英寸，外直徑約為1英寸的黑鐵管。當(dāng)然，其它尺寸的管和其它類型的棒可用來替代具體說明的上述管。管12限定棒軸線14。
在管12上裝有三個(gè)可滑動(dòng)的部件夾具本體16，夾板48，及工件嚙合元件64。圖2—6提供了管12上夾具本體更詳細(xì)的視圖。
如圖3所示，夾具本體16上限定出一帶螺紋的通孔18，它又依次限定出夾板端20和手柄端22。夾具本體也限定出一不帶螺紋的通孔24，它接收管12。
在夾具本體上，對(duì)準(zhǔn)不帶螺紋的通孔24至少裝有一個(gè)定位件26，以便與管12嚙合。如圖5所示，優(yōu)選實(shí)施例使用四個(gè)平行的定位件26，分別帶有可使管12通過的中心通孔28。定位件26被彈簧偏置到傾斜位置如圖3所示，其中定位件與管12接合，用來防止管12相對(duì)于夾具本體16下移，如圖3所示。
利用在樞軸34上可樞轉(zhuǎn)安裝到夾具本體16上的釋放元件32，定位件26可從管12上釋放。釋放元件32通常為U形，其上形成在管12的兩側(cè)嚙合定位件26的溝槽36。
圖3顯示釋放元件處在其正?；蜢o止位置。在需要時(shí)，用戶可將釋放元件繞樞軸34旋轉(zhuǎn)(在圖4中看是逆時(shí)針方向)從而把定位件26移到釋放位置，此時(shí)定位件26幾乎垂直于棒的軸線14。在這樣取向時(shí)，定位件26從管12上松脫，從而允許用戶沿管12的長(zhǎng)度的任意方向隨意移動(dòng)夾具本體16。在夾具本體16正確定位后，彈簧30將定位件26恢復(fù)到圖3的傾斜位置。定位件26采用常規(guī)技術(shù)，而且它們的使用和構(gòu)造對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的人是眾所周知的。
帶螺紋的螺桿38可旋轉(zhuǎn)地裝進(jìn)帶螺紋的通孔18，并從通孔18的兩側(cè)伸出。螺桿38有一帶環(huán)形溝槽的42的夾板接合部分40。螺桿38還包括一個(gè)調(diào)節(jié)器接合部分44，它在本實(shí)施例中被壓平并制有一用于安裝樞軸的通孔。螺桿38是平直的，而且螺桿38的中心線形成螺桿軸線46(圖1)。
螺桿軸線46相對(duì)于棒軸線14是傾斜的，因而螺桿38的夾板接合部分40比調(diào)節(jié)器接合部分44更接近于管12。同理，帶螺紋的通孔18的夾板端20比手柄端22更接近于管12。
回到圖3，管12上裝有可滑動(dòng)的夾板48。夾板48帶有一可滑動(dòng)地接收管12的通孔50。夾板48還限定出一切口52，它用于接收螺桿38的夾板接合部分40。夾板48的脊部54嚙合螺桿38的環(huán)形溝槽42。切口52相對(duì)于棒軸線14和螺桿軸線46呈一定的角度，從而夾板接合部分40既可繞螺桿軸線46自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又可沿切口52平動(dòng)。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，切口52基本上是垂直于棒軸線14的。彈性墊56可拆裝地裝在夾板48上用于接合工件(未圖示)。
一個(gè)調(diào)節(jié)器，例如圖示的手柄58裝在螺桿38的調(diào)節(jié)器接合部分44上。在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器58在樞軸接合部分50處聯(lián)接到螺桿38上。調(diào)節(jié)器58有一自由端62(見圖1)，當(dāng)需要迅速轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿38時(shí)，它可以放在與螺桿軸46線重合的位置上。當(dāng)需要給螺桿施加一定的扭矩以便產(chǎn)生夾緊力時(shí)，調(diào)節(jié)器58可以樞轉(zhuǎn)到一橫向位置上如圖1所示。
如圖1中顯示的最佳情況，工件接合元件64也帶有一接收管12的通孔66。工件接合元件64包括一用來接觸工件W的襯墊68。定位件70裝在工件接合元件64中，它們可釋放地保持住工件接合元件64，以防止它移離夾具本體16。
使用中，夾具本體16和工件接合元件64在管12上適當(dāng)定位，將襯墊56、68放在與工件W緊密相鄰的地方。然后將手柄58的縱軸線對(duì)準(zhǔn)螺桿軸線46，并且旋轉(zhuǎn)手柄使襯墊56、68對(duì)工件W產(chǎn)生輕微夾緊壓力。然后手柄58移動(dòng)到圖1中虛線所示的橫向位置，通過手柄58將扭矩加到螺桿38上，以便產(chǎn)生理想的夾緊力。
當(dāng)螺桿38相對(duì)于夾具本體16旋轉(zhuǎn)，將夾板48沿管12從夾具本體16移開時(shí)，螺桿38的夾板接合部分沿切口52移動(dòng)，因而更緊密地靠近管12。定位件26、70嚙合管12以防止夾具本體16和工件接合元件64隨夾緊力各自沿管12移開。
在本實(shí)施例中，棒軸線14和螺桿軸線46之間的夾角α約為3°。螺桿軸線46的這個(gè)傾斜度增加了手柄58和管12之間的間隙，并因此便于夾具10的操作。當(dāng)然，這個(gè)夾角可從圖示的3°隨意增減。在大多數(shù)應(yīng)用中，夾角小于5°較有利。
除了增大適用于手柄的間隙外，上面描述的裝置提供了進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)，就是夾板接合部分40與夾板48的接合點(diǎn)到管12的距離比其它裝置更小，更接近于管12。使用這個(gè)裝置，就可以產(chǎn)生更接近于管12的夾緊力，它對(duì)許多夾緊的應(yīng)用都是很重要的。此外，通過象上面討論的那樣設(shè)置螺桿38，減小了螺桿38使夾板48相對(duì)管12傾斜的趨勢(shì)，尤其是在夾緊狹窄的工件時(shí)。
對(duì)于棒一類夾具如管夾具，其中螺桿與管的間隔小于1英寸，上面討論裝置的增大間隙的功能尤為重要。在上面描述的實(shí)施例中，當(dāng)在圖示的管子上使用時(shí)，管與螺桿的間隔小于1英寸較可取，小于3/4英寸更可取，而最好是不大于1/2英寸。在這些情況中，手柄與管的間隙受到嚴(yán)格的限制，而上面描述的傾斜螺桿具有增大手柄間隙的重要優(yōu)勢(shì)。
圖1顯示夾具10安排用來對(duì)工件W施加壓縮性負(fù)載。當(dāng)需要對(duì)工件施加擴(kuò)張力時(shí)，夾具本體16和工件接合元件64可以在管上重新安排，從而使彼此相對(duì)的襯墊56，68變成彼此相背離。
僅僅出于舉例，以下材料可用于制造上面描述的實(shí)施例。夾具本體16，工件接合元件64，夾板48和手柄58可由適用的材料如30％玻璃纖維增強(qiáng)尼龍模注。襯墊56，68可用彈性材料和孟山都公司以SANTOPRENE的商品名稱出售的樹脂模注。定位件26，70可用金屬板如1051M號(hào)模壓鋼，其硬度例如為RC-50的材料制成。螺桿38可用象1031號(hào)鋼那樣的材料制成。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，本圖顯示結(jié)合本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的夾具10′。夾具10′實(shí)際上與夾具10相似，而以下討論將僅集中在兩者的區(qū)別上。一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別是，夾具本體16′限定一帶螺紋的通孔18′，它相對(duì)棒軸線14′的傾斜角約為15°。在該實(shí)施例中，螺桿38′用所示的球窩接頭連接到夾板48′上，而調(diào)節(jié)器或手柄58′固定在螺桿38′上。螺桿38′和管12′間的較大的夾角允許使用大的固定手柄58′。工件接合元件64′與上面圖1顯示的可完全相同。
雖然螺桿38′和管12′間的夾角顯示為15°，其它大于5°的夾角也適用于本實(shí)施例。
圖8顯示與本發(fā)明結(jié)合的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的夾具10″。和前面一樣，和夾具10的對(duì)應(yīng)部件沒有顯著區(qū)別的夾具10″的部件不作詳細(xì)討論，而下面的討論將集中在區(qū)別上。夾具10″中夾具本體16″限定出一通孔18″，它相對(duì)管12″傾斜15°。這里通孔是不帶螺紋的，而夾具本體16″上形成一切口19″，該切口19″沿通孔18徑向貫穿夾具本體16。
在本實(shí)施例中，通孔18″的尺寸按接收螺桿38″作滑移運(yùn)動(dòng)的要求確定，在螺桿38″和夾具本體16″間不存在任何帶螺紋的連接。固定在螺桿38″上的銷47″在切口19″中滑動(dòng)。這樣，可以防止螺桿38″相對(duì)夾具本體16″發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
調(diào)節(jié)器58″按照具有接收螺桿38″的帶螺紋的通孔的要求成型為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸環(huán)。圍繞調(diào)節(jié)58″的周邊提供扳手孔59″，用來輔助用戶對(duì)調(diào)節(jié)器58″施加大的扭矩。
和前面的例子一樣，在本實(shí)施例中，螺桿38″和管12″間的夾角是15°，但其它大于10°的角也適用。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)器58″用來使螺桿38″相對(duì)于夾具本體16″推進(jìn)和回縮。傾斜的螺桿允許使用大直徑的調(diào)節(jié)器58″，從而再次增加手柄間隙。
從前面的詳細(xì)描述顯而易見，對(duì)于上面描述的優(yōu)選實(shí)施例中，可以作出大范圍的變動(dòng)和調(diào)整。例如，工件接合元件64可以固定而不是可移動(dòng)地裝在棒上。還有比例，尺寸和材料可廣泛選取以適合于具體的應(yīng)用。因此，前面的詳細(xì)描述應(yīng)理解為是解釋性而不是限制性的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的范圍應(yīng)由包括所有等同物的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種夾具，它包括限定棒軸線的一根棒；可沿棒軸線移動(dòng)的一個(gè)夾具本體；活動(dòng)地裝在夾具本體內(nèi)并可有選擇地與棒嚙合從而有選擇地防止其相對(duì)于棒至少是在沿棒軸線的一個(gè)第一方向的移動(dòng)的一個(gè)定位體；一個(gè)裝在夾具本體內(nèi)的螺桿，所述螺桿包括一個(gè)夾板接合部分，一個(gè)調(diào)節(jié)器接合部分，以及在此二者之間延伸的螺桿軸線；一個(gè)裝在螺桿的夾板接合部分上的夾板，從而螺桿相對(duì)于夾具本體沿螺桿軸線的移動(dòng)引起夾板相對(duì)于夾具本體沿棒軸線的平移；與調(diào)節(jié)器接合部分結(jié)合的一個(gè)調(diào)節(jié)器，它可繞螺桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺桿相對(duì)于夾具本體移位；一個(gè)裝在棒上的且與夾板相對(duì)的工件支承元件；其中至少在沿棒軸線的夾具本體的某些位置上，調(diào)節(jié)器與棒并排設(shè)置；螺桿軸線相對(duì)于棒軸線是傾斜的，從而螺桿的調(diào)節(jié)器接合部分比其夾板接合部分到棒的距離更遠(yuǎn)，由此在調(diào)節(jié)器和棒之間提供增大的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中調(diào)節(jié)器包括一個(gè)緊固到螺桿上的手柄，螺桿隨其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2要求的夾具，其中夾具本體上限定出一接收螺桿的帶螺紋的通孔，從而螺桿相對(duì)于夾具本體的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺桿沿螺桿軸線相對(duì)夾具本體移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中夾板和工件支承元件設(shè)置成壓縮它們之間的工件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中夾板和工件支承元件設(shè)置成擴(kuò)展工件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中的棒包括一根管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中螺桿軸線和棒軸線之間形成一個(gè)小于5°的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中螺桿軸線和棒軸線之間形成一個(gè)大于5°的夾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中調(diào)節(jié)器中限定出一個(gè)接收螺桿的帶螺紋的通孔，而且調(diào)節(jié)器可旋轉(zhuǎn)地裝在夾具本體上，從而調(diào)節(jié)器相對(duì)于夾具本體的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺桿沿螺桿軸線相對(duì)夾具本體移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中夾板上形成一個(gè)接收棒的通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1要求的夾具，其中夾板上形成一個(gè)相對(duì)于螺桿軸線和棒軸線均成一定角度的切口，而且當(dāng)螺桿的夾板接合部分從夾具本體移開時(shí)，夾板接合部分沿切口向棒移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11要求的夾具，其中夾板包括一與切口相鄰的脊部，而螺桿上形成一個(gè)接收脊部的環(huán)形溝槽，它將螺桿與夾板相連接，并同時(shí)允許螺桿相對(duì)夾板轉(zhuǎn)動(dòng)和螺桿沿脊部移動(dòng)。
13.一種管夾具，它包括一根管子；一個(gè)可沿管移動(dòng)的夾具本體，所述的夾具本體包括一個(gè)帶螺紋的通孔和一個(gè)不帶螺紋的通孔；該帶螺紋的通孔有一個(gè)夾板端和一個(gè)手柄端，而且?guī)菁y的通孔相對(duì)于管是傾斜的因而夾板端比手柄端更靠近管，所述不帶螺紋的通孔用于接收管子；與夾具本體相結(jié)合且圍繞管子至少設(shè)置一個(gè)定位件，該定位件可在一傾斜位置和一釋放位置之間移動(dòng)；定位件在其傾斜位置時(shí)將夾具本體保持在管子上；使其至少不能在一第一方向上相對(duì)管子移動(dòng)，而在其釋放位置上允許夾具本體沿第一方向相對(duì)管子移動(dòng)；一個(gè)裝在帶螺紋的通孔中的螺桿，它從夾板端和手柄端向外伸出；一個(gè)在靠近手柄端處裝在螺桿上的手柄，它可隨螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)；靠近夾板端處裝在螺桿上的一個(gè)夾板，所述夾板與管嚙合以防止夾板相對(duì)于管發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述螺桿可使夾板相對(duì)于夾具本體沿管移動(dòng)；一個(gè)裝在管上的工件支承元件，它與夾板相對(duì)；其中至少對(duì)沿管方向的夾具本體的某些位置來說，手柄與管并排設(shè)置；且傾斜的帶螺紋的通孔在管和手柄之間提供增大的間隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求13要求的夾具，其中夾板和工件支承元件設(shè)置成壓縮它們之間的工件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13要求的夾具，其中帶螺紋的通孔和管之間形成一小于5°的夾角。
16.根據(jù)權(quán)利要求13要求的夾具，其中夾板上形成一個(gè)相對(duì)于管和螺桿都成一定角度的切口，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿將夾板從夾具本體移開時(shí)，螺桿沿切口移向管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16要求的夾具，其中夾板包括一個(gè)與切口相鄰的脊部，而螺桿上形成一個(gè)接收脊部的環(huán)形溝槽，它將螺桿與夾板連接，并同時(shí)允許螺桿相對(duì)夾板轉(zhuǎn)動(dòng)和螺桿沿脊部移動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13要求的夾具，其中手柄是樞軸式地裝在螺桿的手柄端上。
全文摘要
一種管夾具，它包括一個(gè)支承一個(gè)螺桿的夾具本體。一個(gè)夾板裝在螺桿的一端，而一個(gè)調(diào)節(jié)器用來驅(qū)動(dòng)螺桿相對(duì)于夾具本體運(yùn)動(dòng)，以便相對(duì)于工件接合元件夾緊或擴(kuò)張一個(gè)工件。夾具本體可沿管長(zhǎng)方向移動(dòng)，而螺桿相對(duì)管是傾斜的，從而增大了調(diào)節(jié)器與管的間隙。
文檔編號(hào)B25B5/10GK1121988SQ9411891
公開日1996年5月8日 申請(qǐng)日期1994年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月27日
發(fā)明者約瑟夫·A·索蘭森, 托馬斯·M·徹夫奈克, 安東尼·福勒, 托比·J·貝克曼 申請(qǐng)人:彼得森制造股份有限公司