專利名稱：反離心力卡頭及安裝系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本申請是1996年3月1日申請的，序號為60/012604的正在審理中的在先申請的部分后續(xù)申請，因而應(yīng)結(jié)合該申請作為參考。
本發(fā)明涉及一種快換卡頭裝置，它可裝在機床的驅(qū)動軸上，并用于夾持用該機床加工的動力鉆頭或工具。
任何將例如刳鉆頭之類的動力鉆頭夾持在驅(qū)動軸上的套爪或卡頭，必須將該動力鉆頭相對該驅(qū)動軸沿軸向和徑向進行鎖定。換言之，該動力鉆頭不能相對驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動或相對其沿軸向移進和移出。這一要求對諸如刳鉆機等高速機床，出于精度和安全兩方面考慮就特別重要。就傳統(tǒng)設(shè)備而言，一種用于轉(zhuǎn)動固定工具刀頭的較簡單的裝置，包括在工具刀頭的端部成形出六邊形或其它多邊形，該端部裝入卡頭裝置中形成的一個相應(yīng)多邊形深孔中。通常，操作者需要使用兩個或一個扳手以及一個軸鎖定器才能更換一個刳鉆頭。
在另一種解決方案中，套爪卡頭采用了可壓縮的套爪，以便沿軸向轉(zhuǎn)動地夾持工具刀頭。采用套爪卡頭是由于它們不依靠工具刀頭上的夾持工具用的多邊形結(jié)構(gòu)。這樣，具有明顯圓柄部分的任何式樣的動力鉆頭或工具刀頭，皆可用一個套爪卡頭夾持。然而套爪卡頭裝置不具備在許多應(yīng)用場合所要求的快換或快松功能。例如，刳鉆機或膠合板修邊機之類的輕便工具非常希望采用快松卡頭裝置，以便較快和較方便地更換各種工具刀頭。然而，就傳統(tǒng)的快松裝置而言，工具柄部分必須是多邊形的，以裝入形成在快換卡頭裝置中的相應(yīng)孔中。在該技術(shù)領(lǐng)域可能要求具有一種快換卡頭裝置，這種裝置可采用任何形式的工具刀頭，包括具有大致為圓形工具柄的工具刀頭，用以提高通用性和便于使用這類卡頭裝置的機床操作。還希望具有一種快換卡頭裝置，這種裝置可由機床自動安裝和拆卸。
在該技術(shù)領(lǐng)域中已知有各種裝置，如用于各種輕便固定式刳鉆機、膠合板修邊機、干壁板切割器等等的，將各種動力工具或動力刀頭固定或夾持在機床主軸上的各種裝置。例如，已知有各類套爪夾持裝置和快松適配器，其中授予Wozar的US-5,301,961號美國專利便介紹了這類卡頭。同樣，授予Martindell的US-4,692,073號美國專利也介紹了一種卡頭裝置，它采用了繞驅(qū)動軸設(shè)置的用彈簧加偏載的套筒，用以將動力工具刀頭固定在卡頭裝置上。
此外，卡頭零件和工具刀頭的柄還會一起變形，以致難以從卡頭上松開工具柄和拔出工具刀頭。因此也希望有能克服這類問題的快換卡頭裝置。
刳鉆機卡頭，(以及為高速條件下設(shè)計的其它卡頭)中，卡頭體對中和形狀方面的微小偏心會產(chǎn)生很大的力矩，導(dǎo)致不良的和不精確的刳鉆。因此，將這類卡頭安裝在機床主軸上的高度專業(yè)化的系統(tǒng)是夢寐以求的，而傳統(tǒng)刳鉆機安裝系統(tǒng)已不能滿足要求。各類過于精密的安裝系統(tǒng)又造成加工和安裝費用過高，由于它們增加了復(fù)雜性，因此在該加工領(lǐng)域中難以被接受。發(fā)明目的因此，本發(fā)明的主要目的是，提供一種快換卡頭裝置，用以將工具刀頭或加工裝置固定在機床驅(qū)動軸上。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，它利用旋轉(zhuǎn)卡頭產(chǎn)生的離心力將工具刀頭夾持在卡頭裝置中。
本發(fā)明的又一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，它能用自動機械裝置安裝在機床上和從機床上卸下。
本發(fā)明的又一個目的是，提供一種萬能快換卡頭裝置，它能夾持具有圓工具柄的工具刀頭。
本發(fā)明的再一個目的是，提供一種快動作快換卡頭裝置，它能方便地插入和拔出工具刀頭，而不必將工具的多邊形柄與卡頭裝置的多邊形孔對正。
本發(fā)明的再一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，它能克服卡頭裝置內(nèi)的工具刀頭的鎖定現(xiàn)象。
本發(fā)明的再一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，它減少了卡頭裝置對工具柄產(chǎn)生夾痕的任何趨勢。
本發(fā)明的再一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，它能用于高轉(zhuǎn)速條件，而勿需采用那些由于加工和安裝費用過高，以及它們帶來的復(fù)雜性，在該加工領(lǐng)域中難以被接受的各類過于精密的安裝系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一個目的是，提供一種快換卡頭裝置，安能用于高轉(zhuǎn)速條件，并且由較容易制造和裝配的零部件構(gòu)成，同時能與較簡單的安裝系統(tǒng)相配合。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在下面說明中陳述，一部分將從說明中明了，部分將在實施本發(fā)明中認識。本發(fā)明的各個目的和優(yōu)點可以借助權(quán)利要求指出的方案和組合實現(xiàn)和達到。
為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的宗旨，一般地說實施本發(fā)明的卡頭包括一個頭體件，其中具有軸向槽和與該軸向槽相交的橫向開口。第一和第二偏心輪件至少部分設(shè)置在該橫向開口內(nèi)，并且分別具有第一和第二通道，兩通道可設(shè)置成與該軸向槽共軸。一個內(nèi)套筒件設(shè)置在該軸向槽內(nèi)，并在其內(nèi)形成一沿軸向延伸且與該頭體件的軸向槽共軸的孔。
在各優(yōu)選實施例中，該內(nèi)套筒設(shè)置成穿過第一和第二通道，并且還形成至少一條沿軸向延伸的第一槽，第一槽從內(nèi)套筒上端穿至內(nèi)套筒的下端。內(nèi)套筒還形成至少一條沿軸向延伸的第二槽，第二槽從內(nèi)套筒下端向內(nèi)套筒的上端貫穿，并且以與第一槽大體隔開和平行的方式延伸。許多條第一槽和第二槽最好對稱地和交替地繞該內(nèi)套筒的圓周設(shè)置。上述第一槽和第二槽共同作用，使內(nèi)套筒在徑向和圓周方向均有彈性，以便在施加適當方向的力時，允許內(nèi)套筒的孔的直徑和周長既可膨脹又可收縮。
當使用工具刀頭的過程中，卡頭裝置夾持工具刀頭柄并且旋轉(zhuǎn)，上述第一偏心輪和第二偏心輪被迫從靜止位置移向夾緊位置。特別在卡頭旋轉(zhuǎn)時，離心力的作用會將第一和第二偏心輪從頭體件中心線沿徑向向外彼此拉開。這樣，第一通道和第二通道相對軸向槽變得不同心。由于這種情況的出現(xiàn)，兩偏心輪的第一和第二爪手將施加壓力，沿徑向壓緊位于內(nèi)套的軸向孔中的工具柄周圍的該內(nèi)套。受壓的內(nèi)套施加的夾緊力，足以使工具柄在內(nèi)套的軸向孔中定位，同時在載荷作用下使用工具的過程中卡頭也在旋轉(zhuǎn)。在一種替換實施例中，第一和第二爪手直接對位于頭體件軸向槽中的工具柄施加向內(nèi)的徑向力。
本發(fā)明的離心式卡頭裝置，還具有將工具刀頭的柄夾持在卡頭中，同時卡頭在其工作狀態(tài)又不旋轉(zhuǎn)的裝置。在給出的一個優(yōu)選實施例中，工具柄的靜態(tài)夾持裝置包括成形在內(nèi)套上端外表面上的一個錐形面。此外，該工具柄的靜態(tài)夾持裝置還包括一個定位套，在給出的該優(yōu)選實施例中，定位套還包括一錐形內(nèi)表面，它的位置與內(nèi)套的上述錐形外表面相對。一軸向彈簧機構(gòu)相對頭體件和靠著定位套的錐形內(nèi)表面施加足夠的偏壓力，以便沿徑向向內(nèi)壓緊內(nèi)套的錐形上端，將其軸向孔直徑充分減小，從而夾緊插入其中的工具柄。
在給出的卡頭裝置的一個優(yōu)選實施例中，通過將內(nèi)套外表面和形成第一和第二偏心輪的第一和第二通道的表面加工成錐形，提供了一種輔助緊固機構(gòu)。這樣，卡頭裝置旋轉(zhuǎn)愈快，沿徑向作用在各偏心輪上的離心力也愈大。各偏心輪的徑向運動，使它們的錐形通道表面沿軸向朝定位套錐形內(nèi)表面方向擠壓內(nèi)套的錐形外表面。這又造成更大的壓緊力，以承靠內(nèi)套件的上端錐形外表面。這些增大的壓緊力進一步減小了內(nèi)套的軸向孔直徑，從而進一步夾緊插入卡頭裝置中的任何工具柄周圍的卡頭裝置中的夾持件。
上述工具柄的靜態(tài)夾持裝置的一種替換實施例，依靠限制在內(nèi)套中形成的多個環(huán)口中的各夾持件。各環(huán)口加工成錐形，而各夾持件以這樣的方式設(shè)置在各環(huán)口內(nèi)即使各夾持件可以伸入軸向孔一定距離，從而夾持住留在內(nèi)套軸向孔內(nèi)的工具柄。鄰近頭體件內(nèi)套的各環(huán)口部位形成第一錐形坑，從而內(nèi)套相對頭體件的上下軸向運動，使得各夾持件沿徑向朝著或背離內(nèi)套的軸向孔的中心線運動。與內(nèi)套極類似，具有軸向槽的上述定位套內(nèi)也可設(shè)置多個錐形環(huán)口，以容納各夾持件，使各夾持件可以伸入軸向槽一定距離，從而夾持住留在定位套軸向槽內(nèi)的工具柄。頭體件鄰近定位套的各環(huán)口部位形成第二錐形坑，因此定位套相對頭體件的上下軸向運動，使得各夾持件沿徑向朝著或背離定位套的軸向槽的中心線運動。
上述各夾持件施加足夠的力，以便將工具柄夾持定位在內(nèi)套的軸向孔和定位套的軸向槽中，同時卡頭處于非旋轉(zhuǎn)的靜止狀態(tài)。
在給出的幾個優(yōu)選實施例中，可由內(nèi)殼和合鑄在內(nèi)殼上的外殼構(gòu)成的一個外套，設(shè)置在頭體件周圍。該外套的形狀和布置適于與一個蓋安裝套或與定位套一起沿軸向運動，該蓋安裝套的一端設(shè)置成與內(nèi)套的上端相對。此外，設(shè)置了一個遠距離驅(qū)動件，其一端與外套相連，其形狀和布置使得該遠距離驅(qū)動件的外端的運動產(chǎn)生上述外套的軸向運動。這又使上述蓋安裝套(或定位套)沿軸向運動，從而使得工具柄插入內(nèi)套軸向孔或從中拔出。
可提供一種連接機構(gòu)，用以可操作地將上述卡頭體和任何其它卡頭體連接在驅(qū)動軸上。該連接機構(gòu)可包括頭體件一端的內(nèi)螺紋接收部分，用以與帶外螺紋的驅(qū)動軸形成螺紋連接。其替換方案是，連接機械可包括頭體件一端的外螺紋連接部分，用以與驅(qū)動軸帶內(nèi)螺紋的連接部分形成螺紋連接。其替換方案是，連接機構(gòu)可以包括頭體件一端的無螺紋的陰錐形套接頭部分，其形狀適于與驅(qū)動軸端部的陽錐形接頭連接。連接機構(gòu)還可包括一個安裝機構(gòu)，用以便于卡頭裝置自動安裝在驅(qū)動軸上，最好通過卡頭裝置的頭體件完成這一連接。安裝機構(gòu)可包括一組開口，開口形狀適于安放一個定位螺絲，一個托克斯(torx)頭工具，一個六角頭工人和一個四方頭工具。
結(jié)合在本說明書中并成為其中一部分的各附圖，與本說明書一起描述了本發(fā)明的一種實施例，作為解釋本發(fā)明的原理。


圖1為本發(fā)明的卡頭裝置的一種替換實施例的軸向剖視圖，該卡頭裝置鎖定在連同驅(qū)動軸一起，用假想線表示出的一個工具刀頭柄周圍；圖2為圖1所示卡頭裝置的正視透視裝配圖；圖3為在用兩個手指示意表示的、處于松開狀態(tài)的圖1所示卡頭裝置的平面視圖；圖3A是以松開狀態(tài)示出的圖1所示卡頭裝置的軸向剖視圖；圖4為處于松開狀態(tài)的圖3所示裝置零部件的局部放大軸向剖視圖；圖5為處于接合狀態(tài)的圖1所示裝置零部件的局部放大軸向剖視圖；圖6為沿圖5中6-6箭頭表示的剖面線剖開的、處于接合狀態(tài)的圖1和5所示裝置零部件的橫剖視圖；圖7為類似圖6那樣的橫剖視圖，但無插入卡頭中的工具柄，而且處于松開狀態(tài)；圖8A和8B為包括有本發(fā)明的快換卡頭裝置的例如刳鉆機的機床示意圖；圖9為與機床主軸(以部分斷開的方式示出)相接合的本發(fā)明的卡頭裝置的一種優(yōu)選實施例的軸向剖視圖；圖10為圖9所示卡頭裝置的正向透視裝配圖；圖11和12為用于將卡頭連接在機床驅(qū)動軸上的接合機構(gòu)的替換實施例的軸向剖視圖；圖13為本發(fā)明的卡頭裝置的外套(部分被剖開)的實施例的正向透視裝配圖；圖14為本發(fā)明的卡頭裝置的外套的另一種實施例的正向透視裝配圖；圖15為本發(fā)明的卡頭裝置的第二種替換實施例的軸向剖視圖，該卡頭裝置鎖定在連同驅(qū)動軸一起用假想線表示出的一個工具刀頭柄周圍；圖16為圖15所示卡頭裝置的正向透視裝配圖；圖17為圖15所示卡頭裝置的軸向剖視圖，以非接合狀態(tài)示出，無插入卡頭中的工具柄；圖18為沿圖15中18-18箭頭表示的剖面線剖開的、處于接合狀態(tài)的圖1和5所示裝置零部件的橫剖視圖；圖19為類似圖18那樣的橫剖視圖，但無插入卡頭中的工具柄，而且處于非接合狀態(tài)。最佳實施例的詳述現(xiàn)詳細參見給出的本發(fā)明的各優(yōu)選實施例，在附圖中表示了提供的一個或多個實例。每一實例均用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明。實際上，有關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)下，顯然還可對本發(fā)明作出各種變型和變化，例如，作為一個實施例的一部分作過說明和解釋的某些特征，還可用于另一實施例，以給出另一種實施例。因此，本發(fā)明應(yīng)覆蓋在權(quán)利要求范圍內(nèi)作出的這類變型和變化以及它們的等同物。說明書和附圖中的同一零部件用同一序號代表。此外，不同實施例的相類似元件用數(shù)字上相差一個系數(shù)100的數(shù)字代表。
本發(fā)明的快換卡頭裝置的一種優(yōu)選實施例，以反離心式卡頭的形式表示在圖3和8-10中，本發(fā)明的反離心式卡頭的一種替換實施例表示在圖1-8中，本發(fā)明的反離心式卡頭的另一種替換實施例表示在圖15-19中。根據(jù)各具體實施例，本發(fā)明的快換反離心式卡頭裝置在各圖中通常用序號110，210，310代表。如圖1和15中以假想方式(雙點劃線)示出，本發(fā)明的反離心式卡頭裝置可用于夾持例如刳鉆頭27，327之類工具的柄23，323。
本發(fā)明的反離心式卡頭裝置包括一個頭體件，它具有設(shè)置成與尾端相對的前端，安排前端朝向需由卡頭容納的工具，后端朝向驅(qū)動工具的機床驅(qū)動軸。如圖1，9和15所示，頭體件25，125，325的形狀適于被驅(qū)動軸18，118，218(圖1和15中以雙點劃線示出)驅(qū)動。
按照本發(fā)明，頭體件包括一個沿軸向形成在頭體件中的槽。所稱的這個軸向槽用于接受一個工具柄，它直接地或者借助在工具柄與軸向槽之間的一個內(nèi)套件。該內(nèi)套件最好成形為帶有一個圓柱形外表面。例如圖9和10所示，軸向槽120形成在頭體件125中，以便沿相對頭體件125的軸向伸長。類似地，如圖2，4，5，16所示，軸向槽20，320也是沿頭體件25，325的軸向設(shè)置的。軸向槽120，20，320具有圓形橫截面，并且繞頭體件125，25，325的縱向軸心線對稱設(shè)置，作為實例這已分別示出在圖10，2和16中。
按照本發(fā)明，頭體件還包括一個橫向孔，它設(shè)置成與上述軸向槽相交，并與該軸向槽的縱向中心線相交。例如圖9和10所示，頭體件125還形成一個橫向孔122，它整個貫穿頭體件125，并且相對軸向槽120橫向設(shè)置。以類似方式在圖2，4，5，16和17中所示，頭體件25，325形成一個橫向孔22，322，它們整個貫穿頭體件25，325，并且相對軸向槽20，320橫向設(shè)置。盡管在圖10，2和16中作為例子，其橫向孔122，22，322的縱向中心線設(shè)置成相對頭體件125，25，325的縱向中心線以直角相交于軸向槽120，20，320的方式，但該角度可以小于90度。然而，交角小于90度時，由作用在偏心輪件(例如下述的60，70)上的離心力產(chǎn)生的抓緊力的橫向分量，將小于卡頭裝置110，210，310的任何給定每秒轉(zhuǎn)數(shù)下所能產(chǎn)生的最大抓緊力。
本發(fā)明提供的裝置顯著優(yōu)點在于，由于頭體件構(gòu)造相同，多樣變化和多樣形式的接合機構(gòu)或裝置均能將卡頭裝置可操作地連接在驅(qū)動軸上，特別是在高轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)用場合，例如打算夾持刳鉆工具頭的卡頭裝置時，人們通常相信需用相當精密和復(fù)雜的接合裝置。因為本發(fā)明的設(shè)計包括貫穿頭體件的橫向孔，較大部分頭體件的質(zhì)量靠近頭體件與驅(qū)動軸接合的部分，較大部分頭體件的質(zhì)量圍繞驅(qū)動軸，使工作時可減小由于卡頭和驅(qū)動軸間對中的偏心和卡頭體形狀上所產(chǎn)生的不希望出現(xiàn)的力矩值。因此，接合機構(gòu)形狀的多樣變化都可使用本發(fā)明的卡頭裝置而用來與驅(qū)動軸配合。這種較大通用性的接合機構(gòu)包括那些較為簡單和具有較易加工和裝配的零部件。
例如圖10-12所示，頭體件125可以包括形成在其尾端的一個內(nèi)螺紋接收段或部分116，以與驅(qū)動軸118的一個外螺紋部分117(圖10中未示)接合。類似地，如圖1-3和15和17所示，頭體件25，325可以包括形成在其尾端的一個內(nèi)螺紋接收段或部分16，316，以與驅(qū)動軸18，318的一個外螺紋部分17，317(圖1和15中以假想線表示)接合。一種替換方式是，如圖9所示，接合機構(gòu)可包括設(shè)置在頭體件125尾端，其形狀適于與驅(qū)動軸118的端部的外錐形接頭108接合的一個內(nèi)錐形接收部分107。接合機構(gòu)的另一種替換實施例中，頭體件可包括一個外螺紋或錐形部分，以與形成在驅(qū)動軸(未示出)中的內(nèi)螺紋或錐形部分接合。此外，本發(fā)明的再一種替換實施例中，頭體件25，125，325可形成在驅(qū)動軸18，118，318本身中。換言之，驅(qū)動軸18，118，318和頭體件25，125，325，分別組成一個整體結(jié)構(gòu)。并且在另一個可替換的優(yōu)選實施例中，卡頭裝置110，210，310可成形為一種可插入一驅(qū)動軸接收插座中的插入裝置。在這種插座實施例中，卡頭裝置110，210，310可采用任何慣用的裝置，例如與分別成形在頭體件125，25，325中的一個槽接合的固定螺絲(未示出)，夾持在插座中。
又如圖9和11所示的可適用的接合機構(gòu)另一種替換實施例中，設(shè)置一個軸向開孔的開口105貫穿頭體件125的軸向槽120(下面說明)的底部。一個定位螺絲106穿過開口105插進并旋入設(shè)在驅(qū)動軸118上的一個螺孔中。在圖9所示的實施例中，驅(qū)動軸118具有一錐形接頭108，需要用螺絲106連接驅(qū)動軸118和卡頭110。然而，在圖11所示的實施例中，卡頭裝置110的后端是用螺紋旋在驅(qū)動軸118上的，而螺絲106只提供驅(qū)動軸118和卡頭110間的輔助連接手段。
本發(fā)明的接合機構(gòu)可包括一個安裝機構(gòu)，以便將卡頭的頭體件自動固定在機床的驅(qū)動軸上。該安裝機構(gòu)通常能應(yīng)用在任何類型的卡頭裝置上。如圖12所示，該安裝機構(gòu)可包括一個軸向開孔的安裝孔109，其形狀適于接受由托克斯(torx)頭工具，六角頭工具和四方頭工具組成的工具組中的一種工具。這類工具可插入安裝孔109中，托起卡頭將卡頭送至機床，并移動卡頭體125的尾端，使之與機床的驅(qū)動軸118對正，并與機床驅(qū)動軸118接合在一起。如果驅(qū)動軸是用圖10-12所示的螺紋連接方式連接頭體件125，則工具可旋轉(zhuǎn)，以便自動將卡頭110旋在驅(qū)動軸118的螺紋端。
本發(fā)明的反離心式卡頭裝置，具有在卡頭處于靜態(tài)時，即不是操作時的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，將工具頭柄夾持在卡頭中的機構(gòu)或裝置。該靜態(tài)工具柄夾持機構(gòu)至少部分位于軸向槽中，并且縱向遠離橫向孔。該靜態(tài)工具柄夾持機構(gòu)的形狀，適于在卡頭裝置處于靜態(tài)將工具柄定位在軸向槽中。該靜態(tài)工具柄夾持裝置可以包括一內(nèi)套件，一軸向彈簧機構(gòu)和一定位套。
該靜態(tài)工具柄夾持機構(gòu)的一種優(yōu)選實施例包括一個內(nèi)套件，它最好用沿軸向加長的管形件制成。如圖10，2和16所示，內(nèi)套件128，28，328分別形成為內(nèi)軸向孔132，32，332，它們沿軸向伸長。軸向孔132，32，332由正圓柱形內(nèi)表面構(gòu)成，其形狀適于將需用卡頭裝置110，210，310夾持的工具的柄容納其中。內(nèi)套件128，28，328的橫截面外形可為多邊形，但最好是圓形。當未徑向加載時，內(nèi)孔132，32，332的直徑大于設(shè)計卡頭裝置的工具柄的最大直徑。孔132，32的直徑小于軸向槽120，20，320的直徑。
內(nèi)套件128，28具有一個下端129，29，329和位于該下端對面的一個上端130，30，330。如圖9，1和15所示，內(nèi)套件128，28，328分別與頭體件125，25，325的軸向槽120，20共軸設(shè)置，并且至少部分在各軸向槽中。內(nèi)套件128，28，328可分別相對頭體件125，25，325運動。
作為實例在圖9和10中給出的優(yōu)選實施例和在圖1-3中給出的替換實施例中，內(nèi)套128，28還至少成形有一條沿軸向延伸的第一槽144，44。該第一槽從內(nèi)套128，28還至少成形有一條沿軸向延伸的第二槽146，46。該第二槽146，46從與第一槽144，44開始延伸的一端相反的那一端延伸。與第一和第二槽等多條槽以相同方式布置，并且以對稱方式彼此隔開，最好如圖2和10那樣平行排列。第一槽144，44和第二槽146，46分別繞內(nèi)套128，28的圓周方向交替排列。第一槽144，44和第二槽146，46共同作用，使內(nèi)套沿徑向和圓周方向都具有彈性，以允許內(nèi)套在受到適當方向的力作用時，其直徑和圓周既可膨脹也可收縮。此外，這些實施例中的內(nèi)套128，28是用不銹鋼之類的材料制成的，這使帶有上述槽的內(nèi)套，可以彈性方式沿徑向反復(fù)壓縮和膨脹。
在圖9和10中給出的優(yōu)選實施例中，內(nèi)套128的上端130有一個自由邊131和一個錐形外表面133。內(nèi)套128的上端130的外表面133的形狀向內(nèi)套128的上端130的自由邊131逐漸變細。這樣，外表面133的直徑隨著逐漸接近自由邊131而減小。
除內(nèi)套件外，用于夾持靜止工具柄的卡頭裝置的一種優(yōu)選實施例，還包括相對于內(nèi)套和頭體件安排的軸向彈簧機構(gòu)，以便相對頭體件對內(nèi)套件沿軸向施偏壓。如圖9，1-5和15-17所示，卡頭裝置110，210，310分別包括一軸向彈簧機構(gòu)141，41，341，它們的設(shè)置相對于內(nèi)套件128，28，328和頭體件125，25，325，以便相對頭體件125，25，325對內(nèi)套件128，28，328沿軸向施偏壓。圖9，1，5和17給出各卡頭裝置110，210，310的所謂受偏壓狀態(tài)(也稱為接合狀態(tài))的內(nèi)套件128，28，328。該軸向彈簧機構(gòu)141，41，341使內(nèi)套件128，28，328能夠克服彈簧機構(gòu)141，41，341的偏壓力沿軸向朝松卸位置移動，這已在例如圖3，3A和4所示的卡頭實施例210和圖15所示的卡頭實施例310中表示。
除內(nèi)套件128和軸向彈簧機構(gòu)141外，夾持靜止工具柄的卡頭裝置的一種優(yōu)選實施例還包括一錐形內(nèi)表面，它設(shè)置成與內(nèi)套128的上端130的錐形外表面133相對。如圖9所示，錐形內(nèi)表面134的設(shè)置與內(nèi)套128的上端130的錐形外表面133相對。最好將該內(nèi)表面134設(shè)置在一個定位套上，例如座落在一個上凹槽126中的錐板180上(圖9)，該凹槽126與頭體件125的軸向槽120相連通。如圖9和10所示，定位套180的內(nèi)表面134形成一個位于內(nèi)套128上端周圍的內(nèi)通道182。如圖9所示，該內(nèi)通道182一般與內(nèi)套128的上端130的外表面133相對。此外，內(nèi)表面134的構(gòu)形隨著其直徑減小的部分而形成軸向錐形，大體與內(nèi)套128的上端130的外表面133相對的部分接近上端130的自由邊131。
如圖9所示，當定位套180的內(nèi)表面134與內(nèi)套128的上端130的外表面133接觸，以便沿徑向朝軸心線21向內(nèi)壓迫上端130時(圖10)，內(nèi)套128的處于偏壓狀態(tài)的軸向孔132的直徑便充分減小，從而抓緊插入其中的工具柄。彈簧機構(gòu)141對處于偏壓狀態(tài)的內(nèi)套128施以足夠大的軸向力，以使內(nèi)表面134對內(nèi)套128的上端130進行所要求的壓縮。
在一個替換實施例中，內(nèi)表面134可設(shè)置在頭體件125本身的上端。然而，設(shè)在與頭體件分離的單件上的上述錐形內(nèi)表面134卻使卡頭裝置110具有更好的加工性和通用性。
在如圖4所示的用于夾持靜態(tài)工具柄的卡頭裝置的一種替換實施例中，除軸向彈簧機構(gòu)41外，內(nèi)套件128的下端還至少設(shè)有一個由第一環(huán)面36限定的第一環(huán)口34。同樣，在如圖16所示的用于夾持靜態(tài)工具柄的卡頭裝置另一種替換實施例中，除軸向彈簧機構(gòu)341外，內(nèi)套件328還至少限定一個由第一環(huán)面336形成的第一環(huán)口334。最好包括多個由環(huán)面36，336形成的環(huán)口34，334，并且它們以對稱方式繞內(nèi)套件28，328布置。該替換實施例中繪出三個這樣的第一環(huán)口34，334。
如圖4和16所示，每個鉆口43，334的尺寸都適于容納一個能夠縮回的夾持件37，337(下面解釋)。如圖5和17所示，每個環(huán)面36，336的形狀和尺寸，都適于將這樣的夾持件37，337沿徑向推入軸向孔32，332到達預(yù)定的程度。如圖4，5和17所示，每個環(huán)面36，336都呈錐形，錐底面穿過內(nèi)套28，328的外表面，并且隨著環(huán)口沿徑向朝構(gòu)成內(nèi)套28，328的軸向孔32，332的內(nèi)表面延伸而逐漸收縮。
如圖2，4，16和17所示，每個能縮回的夾持件37，337可構(gòu)成為一個球形件，例如一個球，其中每個球的直徑小于穿過內(nèi)套件28，328外周面形成的每個相應(yīng)環(huán)口34，334底部的直徑。無論如何，在這樣的環(huán)口34，334與內(nèi)套件28，328的內(nèi)軸向孔32，332相連的部位，每個環(huán)口34，334的尺寸都應(yīng)小于每個球37，337的直徑。以這樣的方式，每個球37，337都不能從內(nèi)套件28，328的外周面穿過其相應(yīng)的環(huán)口34，334，以及完全進入內(nèi)套件28，328的內(nèi)軸向孔32，332。
在如圖4，5和17所示的用于夾持靜態(tài)工具柄的卡頭裝置的該替換實施例中，頭體件25，325的內(nèi)表面還成形有與軸向槽20，320相通的第一錐形圓坑24，324。該第一或下部坑24，324位于橫向開口22，322下方的頭體件25，325中，從而如圖3A和17所示那樣，位于開口22，322和帶有內(nèi)螺紋的接收部分16，316之間。第一或下部坑24，324以這樣的的方式成形為錐形，即下坑24，324愈靠近橫向開口22，322就變得愈淺。
如圖4，5和17所示，每個可縮回的第一夾持件37，337都受第一環(huán)面36，336和第一錐形圓坑24，324限制。如圖5和17所示，當彈簧機構(gòu)41，341迫使內(nèi)套28，328沿軸向朝頭體件25，325的前端移動時，每一第一夾持件37，337便與相應(yīng)第一環(huán)面36，336接觸，從而被迫徑向向內(nèi)進入第一環(huán)口34，334。以這種方式，每個夾持件在內(nèi)套28，328處于受偏壓狀態(tài)時，具有進入軸向內(nèi)孔23，332的趨勢，并與位于內(nèi)套中的任何工具柄接觸。這樣的接觸產(chǎn)生了足夠的摩擦力，以便克服重力而將工具夾持在卡頭中，在工具未受載時不會相對卡頭轉(zhuǎn)動。如圖3，3A，4和15所示，在內(nèi)套28，328處于松開狀態(tài)時，每個第一夾持件37，337在第一錐形圓坑24，324內(nèi)向外徑向移動。
在如圖2，4，5和15-17所示的用于夾持靜態(tài)工具柄卡頭裝置的一種替換實施例中，該快換卡頭裝置210，310包括一個定位套80，380，其形狀設(shè)計成至少部分位于頭體件25，325的軸向槽20，320中。如圖4和5所示，定位套80的一端設(shè)置成與內(nèi)套28的上端30相對，實際是抵靠在其上的。這樣彈簧機構(gòu)41可使定位套80沿軸向相對頭體件25移動與內(nèi)套28相同距離。如圖15-17所示，定位套380的一種替換實施例的形狀設(shè)計成，可將其設(shè)置在頭體件325的前端335和橫向開口332之間。
如圖2和17所示，定位套80，380確定一個內(nèi)通道82，382，其形狀設(shè)計成與內(nèi)套28，328的軸向內(nèi)孔共軸。內(nèi)通道82，382的直徑大于工具柄23，323的最大直徑。內(nèi)通道82，382的直徑小于軸向槽20，320的直徑。
如圖2所示的替換實施例中，定位套80的下端還至少成形有一個由第二環(huán)面86形成的第二環(huán)口84。在如圖16所示的替換實施例中，第二環(huán)面386成形在定位套380中，并且還至少成形有一個第二環(huán)口384。最好還包括多個第二環(huán)口84，384，其中每個環(huán)口由第二環(huán)面86，386形成，并且這些環(huán)口對稱布置在定位套80，380周圍。該替換實施例中繪出三個這樣的環(huán)口84，384。
如圖4和17所示，每個第二環(huán)口84，384的尺寸，設(shè)計成可以容納一個能縮回的第二夾持件87，387(下面解釋)。如圖5和17所示，每個第二環(huán)面86，386的形狀和尺寸，設(shè)計成允許上述相應(yīng)的第二夾持件87，387，沿徑向推入軸向內(nèi)通道82，382到達預(yù)定距離。如圖4，5和17所示，每個第二環(huán)面86，386均成形為錐形，其錐底穿過定位套80，380的外表面，并且隨著環(huán)口沿徑向朝定位套80，380的內(nèi)表面延伸而逐漸收縮。
如圖2和4所示，每個能縮回的第二夾持件87可構(gòu)成一個球形件，例如一個球，其中每個球的直徑，小于穿過定位套80外周面形成的每個相應(yīng)第二環(huán)口84的直徑。然而在這樣的環(huán)口84與定位套80的內(nèi)軸向槽90相連的部位，每個第二環(huán)口84的尺寸都應(yīng)小于每個球87的直徑。以這樣的方式，每個球87都不能從定位套80的外周面穿過其相應(yīng)的環(huán)口84，完全進入定位套80的內(nèi)軸向槽82中。
如圖3A和17所示，橫向開口22，322上方的頭體件25，325內(nèi)還設(shè)有第二錐形圓抗26，326，它們位于頭體件25，325的開口22，322和前端35，335之間。該第二或上部坑26，326也與軸向槽20，320相通。如圖4和5所示，上部坑26以這樣的方式成形為錐形，即使上部坑26愈靠近橫向開口22就變得愈深。如圖17所示，上部坑326以這樣的方式成形為錐形；即使上部坑326愈靠近橫向開口322就變得愈淺。
如圖4，5和17所示，每個可縮回的第二夾持件87，387都受第二環(huán)面86，386和成形在頭體件25，325中的第二錐形圓坑26，326限制。如圖5所示，當彈簧機構(gòu)41，341迫使內(nèi)套28沿軸向朝頭體件25的前端35移動時，每個第二夾持件87便與相應(yīng)的第二環(huán)面86接觸，從而被迫在第二環(huán)口84中徑向向內(nèi)。類似地，如圖17所示，當輔助彈簧機構(gòu)343迫使定位套380沿軸向朝遠離頭體件325的前端335的方向移動時，每個第二夾持件387便與相應(yīng)的第二環(huán)面386和第二錐形圓坑326接觸，從而被迫在第二環(huán)口384中沿徑向向內(nèi)。以這種方式，每個第二夾持件在定位套80處于受偏壓位置時，進入軸向內(nèi)通道82，并與位于定位套中的任何工具柄23，323接觸。如圖4和15所示，每個第二夾持件87，387在定位套80，380處于松開位置時，在第二錐形圓坑26，326中可沿徑向向外移動，從而工具柄23，323如圖3，3A和15繪出的那樣被松開。
本發(fā)明的反離心式卡頭裝置具有用于夾持該卡頭中工具頭柄的裝置，同時該卡頭在其操作狀態(tài)的負荷作用下旋轉(zhuǎn)。這種動態(tài)的或離心式夾持工具柄的裝置包括至少一個橫向鎖定件，它設(shè)置在橫向開口中，并且具有將工具柄鎖定在軸向槽中的形狀，盡管其它類型的橫向鎖定裝置可用在本發(fā)明中，但最好以至少部分位于橫向開口中的第一和第二偏心輪的形式，設(shè)置一對對置的橫向鎖定件。這些偏心輪件分別具有第一和第二通道，它們可以設(shè)置成與頭體件的軸向槽、與內(nèi)套件的內(nèi)軸向延伸孔和與定位套的內(nèi)槽共軸。如上所述，頭體件的這種獨特結(jié)構(gòu)允許采用多種多樣形狀的接合機構(gòu)?？梢岳斫猓@一優(yōu)點能夠通過可操作地設(shè)置在至少一部分橫向開口中的任何適當?shù)逆i定件而獲得。
如圖9，10，1-3和15-17所示，快換卡頭裝置110，210，310包括一個第一偏心輪件160，60，360和一個第二偏心輪件170，70，370。如圖10，2，和16所示，第一偏心輪件160，60，360的第一端至少形成一個第一爪手161，61，361。如圖10，2和16所示，第一偏心輪件160，60，360的與第一端相對的第二端，還分別具有一個第一離心重塊部分164，64，364。第一偏心輪件160，60，360各自的第一爪手161，61，361的形狀，設(shè)計成能夠穿過頭體件125，25，325的橫向開口122，22，322。在圖2所示的替換實施例中，第一偏心輪件60還設(shè)有另一爪手62，它與第一爪手61隔開，并與第一爪手61大體平行延伸。該第一偏心輪件60的另一爪手62的形狀，也設(shè)計成能夠連同第一爪手61一起穿過頭體件25的橫向開口22。
類似地，如圖10，2和16所示，第二偏心輪件170，70，370的第一端至少形成一個第二爪手171，71，371。第二偏心輪件170，70，370的與第一端相對的第二端，也分別具有一個第二離心重塊部分174，74，374。第二偏心輪件170，70，370各自的第二爪手171，71，371的形狀，設(shè)計成能夠穿過頭體件125，25，325的橫向開口122，22，322。在圖2所示的替換實施例中，第二偏心輪件70還設(shè)有另一爪手72，它與第二爪手71隔開，并與其大體平行延伸。如圖1-3所示，該第二偏心輪件70的另一爪手72的形狀，也設(shè)計成能夠穿過頭體件25的橫向開口22。
如圖9，10，2，7，和16所示，第一偏心輪件160，60，360的第一爪手161，61，361，分別形成一個第一通道165，65，365，至少在頭體件125，25，325的橫向開口122，22，322內(nèi)的第一爪手161，61，361的第一預(yù)定配置(如圖9，6和18)期間，其形狀設(shè)計成與頭體件125，25，325的軸向槽120，20，320共軸，并包圍該軸向槽。在優(yōu)選實施例中，第一通道165，65的形狀，設(shè)計成允許內(nèi)套128，28沿軸向從中穿過。圖15-19所示的替換實施例中，第一通道365的形狀，設(shè)計成允許工具柄323沿軸向從中穿過。此外，圖2和7所示的實施例中，第一偏心輪件60的另一爪手也形成一個第一通道65，至少在頭體件25的橫向開口22內(nèi)的第一爪手61的第一預(yù)定配置(如圖6所示)期間，其形狀與頭體件25的軸向槽20共軸，并包圍該軸向槽。
如圖9，10，2，7和16所示，第二偏心輪件170，70，370的第二爪手171，71，371，分別形成第二通道175，75，375，至少在頭體件125，25，325的橫向開口122，22，322內(nèi)的第二爪手171，71，371的第一預(yù)定配置(如圖9，6，18所示)期間，其形狀設(shè)計成與頭體失125，25，325的軸向槽120，20，320共軸，并包圍該軸向槽。在優(yōu)選實施例中，第二通道175，75的形狀，設(shè)計成允許內(nèi)套128，28沿軸向從中穿過。圖15-19所示的替換實施例中，第二通道375的形狀設(shè)計成允許工具柄323沿軸向從中穿過。類似地，圖2和7所示的替換實施例中，第二偏心輪件70的另一爪手也形成一個第二通道75，其形狀設(shè)計成至少在頭體件25的橫向開口22內(nèi)的第二爪手71的第一預(yù)定配置(如圖6所示)期間，其形狀設(shè)計成與頭體件25的軸向槽20共軸，并包圍該軸向槽。
動態(tài)操作時，即當卡頭裝置110，210在負荷作用下旋轉(zhuǎn)時，第一偏心輪件160，60，360和第二偏心輪件170，70，370，被迫從它們的靜止狀態(tài)(如圖6所示)變?yōu)樗鼈兊膴A持狀態(tài)(如圖7所示)。具體地說，卡頭旋轉(zhuǎn)時，離心力的作用而將第一離心重塊部分164，64，364和第二離心重塊部分174，74，374從頭體件125，25，325的中心線21沿徑向向外拉開。這樣，第一通道165，65，365和第二通道175，75，375相對軸向槽120，20，320變得不同心，這時第一爪手161，61，361和第二爪手171，71，371施加壓力。
除第一和第二偏心輪件以及頭體件內(nèi)的橫向開口外，離心式夾持裝置的最佳實施例還可以包括內(nèi)套。在該優(yōu)選實施例和任一種其它替換實施例中，爪手161，171，61，71施加壓力，以將位于內(nèi)套128，28的軸向孔132，32內(nèi)的任意工具柄23周圍的內(nèi)套128，28壓縮。圖15-19所示的替換實施例中，爪手361，371沿徑向?qū)毫χ苯幼饔迷诠ぞ弑?23上。
如圖9和10所示的離心式夾持裝置的優(yōu)選實施例中，通過將內(nèi)套128的下部外表面137，和形成第一和第二偏心輪件160，170的第一和第二爪手的第一和第二通道165，175的表面加工成錐形，提供了一種輔助夾緊機構(gòu)。如圖9和10所示，內(nèi)套128外表面的直徑隨著接近內(nèi)套128的下端而減小，形成朝向下端129的錐面。此外，與內(nèi)套128的上述錐形外表面相對的第一和第二通道165，175的表面，隨著接近內(nèi)套128的下端也形成直徑減小的錐面，成為朝向下端129的錐面。這樣，如圖9所示，第二通道175的最小直徑部分具有大于第一通道165的最大直徑部分的較大直徑。
此外，頭體件125內(nèi)繞橫向開口122兩端分別形成有一個沉孔腔138。沉孔腔138的形狀適于以與其滑動配合的方式容納第一和第二偏心輪件160，170的相應(yīng)第一和第二離心重塊部分。如圖10所示，每個沉孔腔138都由一平端面139形成，該端面與一圓柱形環(huán)面140垂直。
卡頭裝置110旋轉(zhuǎn)越快，沿徑向作用偏心輪件160，170上的離心力越大。由于環(huán)形面140(圖9)限定了第一和第二爪手161，171和形成在其中的第一和第二通道165，175的軸向運動，偏心輪件160，170的徑向運動將對內(nèi)套128軸向擠向頭體件125的前端135，進而抵靠在頭體件125的前端135錐形板部分180的錐形內(nèi)表面134上。這將產(chǎn)生更大的靠壓在內(nèi)套件128的上端130的錐形外表面133上的壓緊力。在這種增大的壓緊力作用下，進一步減小位于定位套180附近的內(nèi)套件128的軸向孔132的直徑，從而進一步增大插入卡頭裝置中的任意工具柄周圍的卡頭裝置110的夾緊力。
如圖1和15所示的替換實施例中，離心式夾持裝置不包括輔助夾緊機構(gòu)，無論內(nèi)套28的外表面下部，還是形成第一通道65，365和第二通道75，375的表面都不是錐形。
按照給出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，希望卡頭以這種方式固定工具柄，即減少用較軟鋼材制成工具柄時產(chǎn)生的印痕。設(shè)置內(nèi)套128，28和內(nèi)套128，28上的槽144，44和146，46，有助于實現(xiàn)本發(fā)明的卡頭裝置的這一特性。
按照本發(fā)明給出的卡頭裝置的優(yōu)選實施例，包括一個安裝蓋件的裝置。如圖9和10所示，該安裝快換卡頭110的蓋件的裝置包括一個蓋安裝套178，其形狀適于至少部分位于頭體件125的軸向槽120中。如圖2，4，和5所示，該安裝快換卡頭210的蓋件的裝置，包括在定位套80上設(shè)置一個下環(huán)形突緣83，和一個與該下環(huán)形突緣83隔開的和大體平行的上環(huán)形突緣88。如圖9，4和5所示，上述蓋安裝套178或定位套80的一端安排與內(nèi)套128，28的上端130，30相對。如圖9和10所示的優(yōu)選實施例中，蓋安裝套178可滑動地容納在定位套180內(nèi)形成的一個上槽181中，并可相對其軸向移動。如圖4和5所示的替換實施例中，定位套80頂靠在內(nèi)套28的上端30，而彈簧機構(gòu)41使定位套80能夠沿軸向相對頭體件25移動與內(nèi)套28一樣的距離。頭體件25前端35的端突緣33配合在兩環(huán)形突緣83和88之間，兩環(huán)形突緣83，和88起限制定位套80(從而限制內(nèi)套28)相對頭體件25運動的上下?lián)醐h(huán)的作用。
如圖9所示，上述蓋安裝套178形成一個內(nèi)通道190，其形狀設(shè)計成與內(nèi)套128的軸向內(nèi)孔132共軸。該內(nèi)通道190的直徑大于卡頭裝置的工具柄23的最大直徑。內(nèi)通道190的直徑小于軸向槽120的直徑。
如圖9和10所示的優(yōu)選實施例中，彈性O(shè)形圈形式的防塵密封件179安放在蓋安裝套178的內(nèi)表面上形成的環(huán)形槽191中。如圖15-17所示的替換實施例中，彈性O(shè)形圖形式的防塵密封件379，壓配在靠近頭體件325前端335的頭體件325的軸向槽320中。O形圈379的內(nèi)徑與內(nèi)套件328的內(nèi)軸向延伸孔332的直徑相等。防塵密封件179，379起阻止灰塵和工具作業(yè)時產(chǎn)生的碎屑進入內(nèi)部空間的作用。例如該空間是由卡頭裝置夾持的任何工具的柄123，323占據(jù)的內(nèi)套128，328的軸向孔132，332。
如圖9，10和1-3所示，快換卡頭裝置優(yōu)選實施例包括一個外套150，50，其分別環(huán)繞頭體件125，25設(shè)置。如圖9和2所示，外套150，50形成一個蓋部分152，52。一個位于中心的孔154，54形成在該蓋部分152，52中，其形狀適于安放從中穿過的蓋安裝套178，78的一部分。外套150，50的蓋部分152，52壓配在蓋安裝套178，78上。如圖4和5所示的替換實施例中，蓋部分52壓配在蓋安裝套78的上環(huán)形定位突緣88上。
如圖9-13所示的優(yōu)選實施例中，外套150可以由一個內(nèi)殼151和一個外殼153組成，它們重疊一起并與內(nèi)殼151的外表面一致。一般情況，內(nèi)殼151可由不銹鋼之類的材料制成，而外殼可以由具有高摩擦系數(shù)的塑料(如填充玻璃的尼龍或填充玻璃的聚丙烯之類的結(jié)構(gòu)或工程塑料)制成。外殼153可合鑄在內(nèi)殼151上，并且外殼153的外表面設(shè)有網(wǎng)紋和具有能滿足美學(xué)和/或功能要求的表面特征。
上述離心式卡頭裝置110，210可包括一個裙式法蘭115，15，它設(shè)置在橫向開口122，22后面，并從頭體件125，25沿徑向延伸。如圖10和2所示，裙式法蘭115，15形成一個環(huán)形延伸的自由邊緣119，19。外套150，50形成一個罩殼部分156，56，它沿軸向從蓋部分152，52延伸，并與頭體件125，25的裙式法蘭115，15的自由邊緣119，19重疊。在如圖9和10所示的優(yōu)選實施例中，裙式法蘭115呈圓形墊片的形式，它壓配在頭體件125上，并座落在支承凸緣163上。如圖1-3所示的替換實施例中，裙式法蘭15和頭體件25形成一個整體結(jié)構(gòu)。
此外，如圖13所示，將裙式法蘭115裝配在頭體件125之后，把外套150安裝在頭體件125和裙式法蘭115上。然后將外套150的罩殼156的下部自由邊緣部分(圖10和13中用虛線表示)滾翻，以形成如圖11和12那樣的唇部155。唇部155提供一種抵靠裙式法蘭115的后擋環(huán)，以將頭體件125定位在外套150中。
如圖3所示，操作者可圍繞外套150，50的罩殼部分156，56抓住卡頭裝置110，210，并沿單箭頭31方向軸向移動外套150，50。這樣做后，卡頭裝置變成松開狀態(tài)，這種狀態(tài)可使工具柄23插入或從內(nèi)套128，28的軸向孔132，32中拔出。在圖9和10所示的優(yōu)選實施例中，卡頭裝置110的這一松開狀態(tài)導(dǎo)致蓋安裝套178頂靠在內(nèi)套128的上端130。因此蓋安裝套178將內(nèi)套128軸向移動，以便壓縮彈簧機構(gòu)141。內(nèi)套128的這一軸向運動使內(nèi)套128的上端130的錐形外表面133，與頭體件125前端的錐形板180的錐形內(nèi)表面脫離接合。當這些錐形表面133，134脫離接觸，構(gòu)成內(nèi)套128材料的彈性使內(nèi)套128上端130的軸向孔132的直徑膨脹，從而徑向向外移動，并松開(或容納)從中拔出(或插入其中)的任何工具的柄。
在卡頭裝置的替換實施例中，卡頭裝置210的這一松開狀態(tài)如圖3A所示。蓋安裝套78頂靠內(nèi)套28的上端30上，于是沿軸向移動內(nèi)套28，以便壓縮彈簧機構(gòu)41。進入松開位置的內(nèi)套28的這一軸向移動，使可縮回的夾持件37，38退入設(shè)置在頭體件25中的相應(yīng)的錐形圓坑24，26。在這個方向上，工具柄23可以快速插入卡頭210或從卡頭210中拔出，這已由圖3和3A中繪出的雙箭頭示意地表示出來。
如圖15和17所示的替換實施例中，通過手動將第一偏心輪件360的第一離心重塊386移向第二偏心輪件370的第二離心重塊376，靜態(tài)工具柄夾持裝置被迫進入松開狀態(tài)。這可以通過將操作者的拇指放在其中一件(366或376)上，而將其食指或中指放在另一件(376或366)上，并相互擠壓操作者的兩個相對手指，直至兩偏心輪件360，370的方位如圖15所示位置來實現(xiàn)。
如圖17所示，內(nèi)套328和定位套380的一端加工成傾斜形，以形成一個傾斜的偏心輪從動面347。如圖16和17所示，第一偏心輪件360設(shè)有一個平直外偏心輪面348，它的一端以橫行設(shè)置的臺階面349為界。同樣，如圖17所示，第二偏心輪件370設(shè)有一個平直外偏心輪面348，它的一端以橫行設(shè)置的臺階面349為界，隨著偏心輪件360，370在頭體件325的橫向開口322中彼此相向運動，每個對應(yīng)的臺階面349最終與其相應(yīng)的偏心輪從動面347接合，造成內(nèi)套件克服彈簧機構(gòu)341的偏壓力而軸向運動，同時造成定位套380克服輔助彈簧機構(gòu)343的偏壓力而軸向運動。
圖15-19所示的實施例中，提供了在接合狀態(tài)對靜態(tài)工具柄夾持裝置施偏壓的裝置。如圖15-19所示，一個第一橫向彈簧機構(gòu)345和一個第二橫向彈簧機構(gòu)385安置在第一和第二偏心輪件360，370之間，以便在接合狀態(tài)對靜態(tài)工具柄夾持裝置施偏壓。如圖17-19所示，第一橫向彈簧345的一端安放在構(gòu)成第一偏心輪件360的彈簧槽369中，并壓靠在第二偏心輪件370的第二爪手371的自由端73上。同樣，第二橫向彈簧385的一端安放在構(gòu)成第二偏心輪件370的彈簧槽389中，并壓靠在第一偏心輪件360的第一爪手371的自由端368上。圖18示出處于壓縮狀態(tài)的兩橫向彈簧345，385。圖19示出它們處于非壓縮的狀態(tài)。
圖15-19還提供了一種將至少部分偏心輪件定位在頭體件的橫向開口中的一種裝置。借助分別在第一和第二偏心輪件360，370的第一和第二爪手361，271中成形的細長槽392，393，將調(diào)節(jié)螺絲394旋出沿橫向穿過頭體件325的螺紋孔395，以使調(diào)節(jié)螺絲394深入槽392，393中，并在第一和第二偏心輪件360，370的第一和第二爪手361，371的自由端上，分別形成阻擋突緣396，397，以便在偏心輪件360，370彼此分開一預(yù)定距離時相互鎖定。
如圖14示意示出的優(yōu)選實施例中，提供了一種遠距離驅(qū)動件157，它的一端連接在外套150上。這可以借助任何傳統(tǒng)的方式實現(xiàn)，例如借助如圖14所示的嵌入成形或壓配在外套150的外殼153上的上、下墊圈之間的叉形突緣來實現(xiàn)。遠距離驅(qū)動件157的形狀使其遠端的運動產(chǎn)生外套150的軸向運動。這也可以借助任何傳統(tǒng)方式實現(xiàn)，例如借助終止在裝在機床(在圖14中以虛線示意出)上的按鈕158中的連桿機構(gòu)實現(xiàn)。在適當?shù)墓ぞ邞?yīng)用場合，該連桿機構(gòu)可以是直接的和/或非連接方式的，而不是間接的和/或連接方式的。遠端處的按鈕158的運動使內(nèi)套128產(chǎn)生軸向運動，從而可使內(nèi)套128退回到它的松開位置，以便將工具柄插入內(nèi)套128的軸向孔132，或從中拔出。
本發(fā)明還包括其結(jié)構(gòu)適于驅(qū)動采用上述快換卡頭裝置夾持的工具刀頭的任何傳統(tǒng)機床，例如參見圖8A和8B，一種傳統(tǒng)機床58以示意形式示出。傳統(tǒng)機床58可以包括例如已描述的刳鉆機，或任何形式的機床，如膠合板修邊機，或者希望采用上述快換卡頭裝置210的任何機床。在圖8A所示的實施例中，卡頭裝置210通過適當?shù)逆i定裝置59，例如上面討論過的螺紋連接裝置或連接座，與工具58的驅(qū)動軸18配合。圖8B所示的實施例中，卡頭裝置210與驅(qū)動軸18形成為整體。
本發(fā)明適用于任何機床，其中工具刀頭需要被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，該裝置特別適用于諸如要求較高轉(zhuǎn)速的刳鉆機和膠合板修邊機。然而這并不意味是對本發(fā)明的限制，實際上，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)條件下，顯然還可對本發(fā)明作出各種變型和變化。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例已用特殊術(shù)語作了描述，但這樣的說明僅為便于解釋，應(yīng)當理解，在不脫離權(quán)利要求的精神實質(zhì)和范圍下還可作出多種變換和變化。因而本發(fā)明應(yīng)覆蓋落入各權(quán)利要求范圍的各種變型和變化，以及它們的等同物。
權(quán)利要求
1.一種快換卡頭裝置，包括一個具有在其內(nèi)形成一個軸向槽的頭體件，所述頭體件還包括一個與所述軸向槽相交的橫向開口；一個第一偏心輪件，至少形成一個位于其第一端的第一爪手，所述第一爪手成形為穿過所述頭體件的所述橫向開口，所述第一爪手形成一個第一通道，其形狀在至少部分位于所述頭體件的橫向開口內(nèi)的所述第一爪手的至少第一配置期間，與所述頭體件的所述軸向槽共軸；和一個第二偏心輪件，至少形成一個位于其第一端的第二爪手，所述第二爪手成形為穿過所述頭體件的所述橫向開口，所述第二爪手形成一個第二通道，其形狀在至少部分位于所述頭體件的橫向開口內(nèi)的所述第二爪手的至少第二配置期間，與所述頭體件的所述軸向槽共軸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個外套，其形狀和位置圍繞所述頭體件。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括一個遠距離驅(qū)動件，它的一端連接在所述外套上，以使所述外套產(chǎn)生軸向運動。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述外套包括一個內(nèi)殼，和一個與所述內(nèi)殼共同成形并疊置在所述內(nèi)殼外表面的外殼。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述外殼用合鑄在所述內(nèi)殼上的塑料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個內(nèi)套件，它沿軸向布置，并且至少部分位于所述頭體件和所述第一和第二通道的所述軸向槽中，所述內(nèi)套件形成一個沿軸向伸長的內(nèi)孔。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述內(nèi)套件形成一個錐形外表面，而所述各第一和第二偏心輪件的所述第一和第二通道，形成一個與所述內(nèi)套的所述錐形外表面相對的錐形內(nèi)表面。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述內(nèi)套件具有一個下端和一個位與所述下端的相對位置的上端，所述內(nèi)套還形成至少一條軸向延伸的第一槽，所述第一槽從所述上端和所述下端中的一端，朝所述上端和所述下端中的另一端延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述內(nèi)套件還形成至少一條軸向延伸的第二槽，所述第二槽從所述下端向所述上端延伸，并與所述第一槽隔開。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述內(nèi)套件的所述上端具有一個自由邊緣和一個外表面，所述內(nèi)套的所述上端的所述外表面的形狀，沿軸向朝所述內(nèi)套的所述上端的所述自由邊緣傾斜。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，還包括一個定位套，它形成一個位于所述內(nèi)套的所述上端周圍，并與所述內(nèi)套的所述上端的所述外表面相對的內(nèi)通道，所述內(nèi)通道形成一個內(nèi)表面，由于與所述內(nèi)套的所述上端的所述外表面相對的所述內(nèi)表面，接近所述上端的所述自由邊緣，其形狀隨直徑減小而軸向傾斜。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，與所述第一偏心輪件的所述第一端相對的一個第二端上，形成一個第一離心重塊部分；和與所述第二偏心輪件的所述第一端相對的一個第二端上，形成一個第二離心重塊部分，所述第二爪手的形狀為，當所述第一和第二爪手位于所述橫向開口中，以便將所述第一和第二通道與所述頭體件的軸向槽對正時，與所述第一爪手互配合。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括一個軸向彈簧機構(gòu)，它相對所述內(nèi)套件和所述頭體件設(shè)置，從而相對所述頭體件將所述內(nèi)套軸向偏壓至一個受偏壓的位置，所述內(nèi)套克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力沿軸向移至一個釋放位置；一個第二錐形圓坑，它設(shè)置在所述頭體件中，位于所述橫向開口的另一側(cè)，并與所述軸向槽相通，所述第二錐形圓坑的形狀，在逐漸靠近所述橫向開口時，以其深度不斷增加的方式形成錐形；至少一個可縮回的第二夾持件，所述第二夾持件由所述至少第二環(huán)口和所述錐形圓坑限制；其中，所述定位套相對所述內(nèi)套件和所述彈簧機構(gòu)設(shè)置，以便相對所述頭體件軸向偏壓至一個受偏壓的位置，所述定位套克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力，可軸向移至一個釋放位置，所述第二夾持件與所述第二環(huán)面接觸，以便在所述蓋安裝套處于所述受偏壓位置時，沿徑向向內(nèi)伸入所述通道，所述第二夾持件在所述定位套處于所述釋放位置時，沿徑向向外進入所述第二錐形圓坑。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，還包括一個軸向彈簧機構(gòu)，它相對所述內(nèi)套件和所述頭體件設(shè)置，以便相對所述頭體件將所述內(nèi)套軸向偏壓至一個受偏壓的位置，所述內(nèi)套克服所述彈簧機構(gòu)偏壓力，可軸向移至一個釋放位置，所述定位套的所述內(nèi)表面與所述內(nèi)套的所述上端的所述外表面接觸，以便在所述內(nèi)套處于所述受偏壓的位置時，沿徑向向內(nèi)壓縮所述上端，從而減小所述內(nèi)套在所述偏壓位置的軸向孔直徑，所述內(nèi)套件克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力，可軸向移至一個釋放位置，以便允許所述軸向孔的直徑在所述內(nèi)套處于所述釋放位置時，較處于所述受偏壓位置時有所增大，所述內(nèi)套的所述上端在所述內(nèi)套處于所述釋放位置時，能沿徑向向外移動；和一個蓋安裝套件，設(shè)有其形狀與所述內(nèi)套的所述軸向孔共軸的內(nèi)通道，所述蓋安裝套相對所述內(nèi)套件和所述彈簧機構(gòu)設(shè)置，以便相對所述內(nèi)套件沿軸向被偏壓至一個受偏壓的位置，所述蓋安裝套克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力可沿軸向移動，以便將所述內(nèi)套移至其釋放位置。
15.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括設(shè)置一個軸向彈簧機構(gòu)，以便相對所述頭體件沿軸向?qū)⑺鰞?nèi)套偏壓至一個受偏壓的位置，所述內(nèi)套克服所述彈簧機構(gòu)偏壓力可沿軸向移至一個釋放位置。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，還包括一個第一錐形圓坑，它設(shè)置在所述頭體件中，位于所述橫向開口的一側(cè)，并與所述軸向槽相通，所述第一錐形圓坑的形狀逐漸靠近所述橫向開口，以其深度不斷變淺的方式形成錐形。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述內(nèi)套件還形成至少一個第一環(huán)口，它由一個第一環(huán)面構(gòu)成，該第一環(huán)面的形狀適于安放一個可縮回的夾持件，并允許所述夾持件徑向進入所述軸向孔到達一預(yù)定距離。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，還包括至少一個可縮回的第一夾持件，它由所述至少一個環(huán)口和所述第一錐形圓坑限制，所述至少一個夾持件與所述至少一個環(huán)面接觸，以便在所述內(nèi)套處于所述受偏壓位置時，沿徑向向內(nèi)伸入所述孔，所述夾持件在所述內(nèi)套處于所述釋放位置時，沿徑向向外進入所述第一錐形圓坑。
19.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一偏心輪件在與其所述第一端相對的第二端形成一個第一離心重塊部分；和所述第二偏心輪件在與其所述第一端相對的第二端形成一個第一離心重塊部分；所述第二爪手的成形，使得當所述第一和第二爪手位于所述橫向開口中，將所述第一和第二通道與所述頭體件的所述軸向槽對正時，與所述第一爪手相互配合。
20.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括一個定位套，它形成一個形狀與所述內(nèi)套的所述孔共軸的內(nèi)通道，所述定位套的形狀設(shè)計，使得至少部分位于所述頭體件的所述軸向槽中；其中，所述定位套還包括至少一個第二環(huán)口，它由一個第二環(huán)面構(gòu)成，該第二環(huán)面的形狀適于安放一個可縮回的第二夾持件，并允許所述第二夾持件沿徑向進入所述內(nèi)槽到達一預(yù)定距離。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包括一個軸向彈簧機構(gòu)，它相對所述內(nèi)套件和所述頭體件設(shè)置，以便相對所述頭體件沿軸向?qū)⑺鰞?nèi)套件偏壓至一個受偏壓的位置，所述內(nèi)套件克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力可軸向移至一個釋放位置；一個第二錐形圓坑，它設(shè)置在所術(shù)頭體件中，位于所述橫向開口的另一側(cè)，并與所述軸向槽相通，所述第二錐形圓坑的形狀，逐漸靠近所述橫向開口，以其深度不斷增加的方式形成錐形；至少一個可縮回的第二夾持件，所述第二夾持件由所述至少第二環(huán)口和所述第二錐形圓坑限制；其中，所述定位套相對所述內(nèi)套件和所述彈簧機構(gòu)設(shè)置，以便相對所述頭體件軸向偏壓至一個受偏壓的位置，所述定位套克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力，可軸向移至一個釋放位置，所述第二夾持件與所述第二環(huán)面接觸，以便在所述定位套處于所述受偏壓位置時，沿徑向向內(nèi)伸入所述內(nèi)通道，所述第二夾持件在所述定位套處于所述釋放位置時，沿徑向向外進入所述第二錐形圓坑。
22.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括一個蓋安裝套，設(shè)有其形狀與所述內(nèi)套的所述軸向孔共軸的內(nèi)通道，所述蓋安裝套的形狀適于至少部分位于所述頭體件的所述軸向槽中；和一個外套，其形狀和布置能圍繞所述頭體件，其中所述外套包括一個蓋部分，所述蓋部分形成一個設(shè)置在中心的孔，其形狀適于安放從中穿過的所述蓋安裝套。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述頭體件形成一個沿徑向延伸的裙式法蘭，它位于所述橫向開口下方，并形成一個沿周向延伸的自由邊緣，其中所述外套件的所述蓋部分通過所述設(shè)置在中心的孔壓配在所述蓋安裝套上，并且其中所述外套形成一個罩殼部分，它從所述蓋部分沿軸向延伸，并與所述裙式法蘭的所述自由邊緣疊合。
24.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個接合機構(gòu)，用以可操作地將裝置連接在一個驅(qū)動軸上。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的一個內(nèi)螺紋接收部分，用于與外螺紋驅(qū)動軸螺紋連接。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的一個外螺紋連接部分，用于與驅(qū)動軸的內(nèi)螺紋接收部分螺紋連接。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的非螺紋的內(nèi)接收部分，其形狀適于與驅(qū)動軸端部的外錐形接頭連接。
28.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括一個安裝機構(gòu)，以便有助于所述頭體件自動地固定在機床的驅(qū)動軸上。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其中，所述的安裝機構(gòu)包括至少一個孔，其形狀適于安放由托克斯(torx)頭工具，六角頭工具和四方頭工具組成的工具組中的一種工具。
30.一種快換卡頭裝置，用于夾持在較高每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)用場合的工具柄，包括一個具有在其內(nèi)形成一個軸向槽的頭體件，所述軸向槽繞一條縱軸心線對稱設(shè)置，所述頭體件還形成一個從中穿過的橫向開口，它設(shè)置成橫穿所述軸向槽，并與上述縱軸心線相交；至少一個橫向鎖定件設(shè)置在所述橫向開口，其形狀適于將工具柄鎖定在所述槽中；一個靜態(tài)工具柄夾持機構(gòu)，它設(shè)置成至少部分位于所述軸向槽中，并且沿縱向遠離所述橫向開口，所述靜態(tài)工具柄夾持機構(gòu)的形狀，使得能在裝置處于靜態(tài)時，將工具柄定位在所述軸向槽中；和一個接合機構(gòu)，用以可操作地將裝置連接在驅(qū)動軸上。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的一個內(nèi)螺紋接收部分，以便與外螺紋驅(qū)動軸螺紋連接。
32.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的一個外螺紋連接部分，以便與驅(qū)動軸的內(nèi)螺紋接收部分螺紋連接。
33.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括設(shè)在所述頭體件一端的非螺紋的內(nèi)接收部分，其形狀適于與驅(qū)動軸端部的外錐形接頭連接。
34.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述的接合機構(gòu)包括一個安裝機構(gòu)，用以有助于所述頭體件自動地固定在機床的驅(qū)動軸上。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其中，所述的安裝機構(gòu)包括至少一個孔，其形狀適于安放由托克斯(torx)頭工具，六角頭工具和四方頭工具組成的工具組中的一種工具。
36.一種快換卡頭裝置，包括在其內(nèi)形成一個軸向槽的一個頭體件，以便容納一個內(nèi)套件，所述頭體件還包括一個橫向開口，它相對所述軸向槽橫向設(shè)置；一個圓筒形內(nèi)套件，它具有相對置的下端和上端，所述內(nèi)套件與所述頭體件的所述軸向槽共軸地設(shè)置，并且至少部分位于所述軸向槽中，而且可相對所述頭體件沿軸向移動，所述內(nèi)套件形成一個沿軸向延伸的內(nèi)孔，所述內(nèi)套件的所述下端還形成至少一個第一環(huán)口，它由一個第一環(huán)面形成，所述第一環(huán)面的形狀，適于容納一個可縮回的夾持件，并使所述夾持件沿徑向伸入所述孔一預(yù)定距離，所述內(nèi)套還形成至少一條沿軸向延伸的第一槽，所述第一槽從所述上端向所述至少一個環(huán)口延伸，所述內(nèi)套還形成至少一條沿軸向延伸的第二槽，所述第二槽從所述下端向所述上端延伸，并與所述第一槽平行；一個軸向彈簧機構(gòu)，它相對所述內(nèi)套件和所述頭體件設(shè)置，以便相對所述頭體件沿軸向?qū)⑺鰞?nèi)套件偏壓至一個受偏壓的位置，所述內(nèi)套件克服所述彈簧機構(gòu)的偏壓力可軸向移至一個釋放位置；一個第一錐形圓坑，它設(shè)置在所述頭體件中，位于所述橫向開口的下方，并與所述軸向槽相通，所述第一錐形圓坑的形狀，逐漸靠近所述橫向開口，以其深度不斷變淺的方式形成錐形；一個第二錐形圓坑，它設(shè)置在所述頭體件中，位于所述橫向開口的上方，并與所述軸向槽相通，所述第二錐形圓坑的形狀，逐漸靠近所述橫向開口，以其深度不斷增加的方式形成錐形；至少一個可縮回的第一夾持件，它由所述至少一個環(huán)口和所述第一錐形圓坑限制，所述至少一個夾持件與所述至少一個環(huán)面接觸，從而在所述內(nèi)套處于所述受偏壓位置時，受到沿徑向向內(nèi)指向所述環(huán)口內(nèi)的力，以便伸入所述孔，所述夾持件在所述內(nèi)套處于所述釋放位置時，沿徑向向外進入所述第一錐形圓坑；一個第一偏心輪件，在其第一端形成至少一個第一爪手，在與其第一端相對的第二端形成一個第一離心重塊部分，所述第一爪手的形狀，使得能通過所述頭體件的所述橫向開口，所述第一爪手形成一個第一通道，其形狀至少在所述頭體件的所述橫向開口內(nèi)的所述第一爪手處于預(yù)定的第一配置時，與所述頭體件的所述軸向槽共軸，并且圍繞所述軸向槽；一個第二偏心輪件，在其第一端形成至少一個第二爪手，在與其第一端相對的第二端形成一個第二離心重塊部分，所述第二爪手的形狀，使得能通過所述頭體件的所述橫向開口，所述第二爪手形成一個第二通道，其形狀至少在所述頭體件的所述橫向開口內(nèi)的所述第二爪手處于至少一個預(yù)定的配置時，與所述頭體件的所述軸向槽共軸，并且圍繞所述軸向槽，所述第二爪手的形狀，使得當所述第一和第二爪手均位于所述橫向開口中，將所述第一和第二通道與所述頭體件的所述軸向槽對正時，能與所述第一爪手相互配合；一個蓋安裝套，它形成一個形狀與所述內(nèi)套的所述軸向孔共軸的內(nèi)通道，所述蓋安裝套的形狀適于至少部分位于所述頭體件的所述軸向槽中；和一個外套，它形成一個蓋部分，所述蓋部分形成一個設(shè)置在中心的孔，其形狀適于安放從中穿過的所述蓋安裝套，所述外套的構(gòu)形和設(shè)置圍繞所述頭體件。
37.一種機床，其形狀適于驅(qū)動一個工具刀頭，所述機床包括一個可驅(qū)動的主軸；和一個快換卡頭裝置，所述快換卡頭裝置還包括一個具有形成在其內(nèi)一個軸向槽的頭體件，所述頭體件還包括一個設(shè)置成與所述軸向槽相交的橫向開口；一個第一偏心輪件，它至少形成一個位于其第一端的第一爪手，所述第一爪手的形狀能穿過所述頭體件的所述橫向開口，所述第一爪手形成一個第一通道，所述頭體件的橫向開口內(nèi)，至少部分所述第一爪手的至少第一配置期間，其形狀與所述頭體件的所述軸向槽共軸；和一個第二偏心輪件，它至少形成一個位于其第一端的第二爪手，所述第二爪手的形狀能穿過所述頭體件的所述橫向開口，所述第二爪手形成一個第二通道，所述頭體件的橫向開口內(nèi)，至少部分所述第二爪手的至少第二配置期間，其形狀與所述頭體件的所述軸向槽共軸。
全文摘要
一種卡頭,包括一具有軸向槽和與該軸向槽相交的橫向開口的頭體件。第一和第二偏心輪件至少部分設(shè)置在該橫向開口內(nèi),并且分別具有第一和第二通道,兩通道擠壓一個在卡頭旋轉(zhuǎn)過程中夾持工具柄的圓筒狀槽形內(nèi)套筒。該內(nèi)套筒用彈簧加偏壓,用以相對頭體件軸向運動,并具有一錐形上端,當與一定位套接合時,錐形上端受壓,從而在卡頭非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時使工具柄定位。包括合鑄內(nèi)外殼的外套的形狀和設(shè)置使得能繞頭體件軸向運動。一遠距離致動件使外套筒和內(nèi)套筒產(chǎn)生軸向運動,以便使工具柄能插入或拔出卡頭。一接合機構(gòu)將卡頭連接在驅(qū)動軸上,該接合機構(gòu)還有一安裝機構(gòu),以便于卡頭自動安裝在驅(qū)動軸上。
文檔編號B23B31/20GK1185764SQ97190108
公開日1998年6月24日 申請日期1997年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月1日
發(fā)明者埃里克·G·漢, 羅杰·J·卡南 申請人:動力工具霍德爾斯公司