CN102166663B - 一种快换钻夹头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快换钻夹头，属于工具技术领域。该钻夹头主要由夹头体、压缩弹簧、解锁圈以及电钻输出轴组成，当解锁圈被压缩弹簧撑开处于远离夹头体后端面且过渡锥段推抵啮合件使径向弹性件处于扩径状态时，径向弹性件呈现通过缩径挤压啮合件靠向长孔远离夹头体一端且落入凹槽被解锁圈穿孔径向约束的趋势；当解锁圈克服压缩弹簧处于靠近夹头体后端面的位置时，径向弹性件随解锁圈沿套管锥度段轴向移位扩径，分别脱离对啮合件的挤压和径向约束。采用本发明后，由于插入夹头体的整个过程均无需控制解锁圈，而拔下夹头体时，作用于解锁圈的受力方向与插出方向一致，因此拔出或插入夹头体均得心应手，十分方便。

Description

一种快换钻夹头

技术领域

本发明涉及一种钻夹头，尤其是一种快换钻夹头，属于工具技术领域。

背景技术

手持式电钻是一种十分常用的电动工具，为了满足即可以钻孔、有能够拧螺丝的使用需求人们研制出了可以快速更换的钻夹头。

EP1236538B1、EP1946894A1、US2010108338A1、US6550786B2、US7331738B2、US7793572B2等专利文献分别公开了各种典型结构的快换钻夹头。然而，这些快换钻夹头结构均显得较为复杂。

专利号为DE20016090U1的德国专利，公开了一种结构简单、成本经济的快换钻夹头，该钻夹头主要由可与输出轴形成周向约束的夹头体、压缩弹簧、以及解锁圈以及电钻输出轴组成，所述输出轴的前端具有与所述套管对应结构相配的非圆段，中部具有圆柱段；所述夹头体的后端面中部延伸出内孔与电钻输出轴外圆段成间隙配合的套管，所述套管的管壁具有至少二处安置啮合件的穿孔，所述解锁圈套装在套管的外圆上，所述压缩弹簧位于夹头体后端面与解锁圈之间；所述解锁圈的后端具有外大内小的变径孔；当所述解锁圈被压缩弹簧撑开处于远离夹头体后端面的位置时，所述变径孔的小径段对应所述套管的穿孔位置，所述啮合件受径向约束朝内伸出穿孔；当所述解锁圈克服压缩弹簧处于靠近夹头体后端面的位置时，所述变径孔的大径段对应所述套管的穿孔位置，所述啮合件脱离径向约束可以缩回穿孔。

因此，当解锁圈被外力压向夹头体后端面的位置时，由于啮合件可以径向朝外脱出，因此夹头体可以自如从输出轴拔出或插入。而当夹头体插入输出轴与之形成周向约束，并释放外力后，解锁圈被压缩弹簧撑开处于远离夹头体后端面的位置，此时啮合件受径向约束朝内伸出穿孔，卡入输出轴对应位置的凹槽内，从而使夹头体与输出轴在形成周向约束后，又构成轴向约束，两者得以可靠连接，将输出轴的扭矩传递给夹头体，实现所需的钻孔操作。之后，当解锁圈再次被外力压向夹头体后端面的位置，并将其从输出轴上拔出后，由于输出轴的端头具有旋具插孔，因此可以插入所需的旋具后，用于快速拧螺丝。

该快速夹头的结构决定了无论将夹头体从输出轴上拔下还是插入，都需要施加外力将解锁圈压向夹头体。当拔出时，由于施加在解锁圈的外力与拔出方向一致，因此操作方便，单手即可完成。但是，当插入时，由于施加在解锁圈的外力与插入方向相反，因此操作别扭，不够方便。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的不足，提出一种无论夹头体从输出轴上拔出或插入均十分方便的快换钻夹头。

为了达到以上目的，本发明的快换钻夹头主要由可与输出轴形成周向约束的夹头体、压缩弹簧、解锁圈以及电钻输出轴组成；所述夹头体的后端延伸出内孔与输出轴成间隙配合的套管，所述套管的管壁具有至少二处安置啮合件的穿孔；所述输出轴的端头具有旋具接插结构，前部具有可与所述套管对应结构构成周向约束的非圆段，中部的圆柱段具有环形凹槽；所述解锁圈套装在套管的外圆上，所述压缩弹簧位于夹头体后端面与解锁圈之间；所述输出轴的非圆段通过渐扩的过渡锥段与圆柱段衔接；所述套管的管壁穿孔沿轴向延伸为长孔，对应位置的套管外圆具有朝套管延伸方向渐缩的锥度，并套有径向弹性件；当所述解锁圈被压缩弹簧撑开处于远离夹头体后端且所述过渡锥段推抵啮合件使所述径向弹性件处于扩径状态时，所述径向弹性件呈现通过缩径挤压啮合件靠向所述长孔远离夹头体一端且落入所述凹槽被解锁圈穿孔径向约束的趋势；当所述解锁圈克服压缩弹簧处于靠近夹头体后端的位置时，所述径向弹性件随所述解锁圈沿所述套管锥度段轴向移位扩径，所述啮合件脱离径向弹性件的挤压和解锁圈的径向约束。

因此，当将夹头体插向电钻输出轴上时，输出轴上的过渡锥段可通过推抵啮合件使径向弹性件扩径，产生缩径挤压啮合件靠向套管长孔远离夹头体一端且落入输出轴凹槽的趋势。一旦将输出轴完全插进套管的内孔，非圆段与套管对应结构啮合构成周向约束后，在上述趋势的作用下，啮合件将落入输出轴凹槽并被解锁圈穿孔径向约束，从而构成夹头体与输出轴的轴向约束的的趋势，此时输出轴可将扭矩传递给夹头体，实现所需的钻孔操作。当朝外拉拔解锁圈时，解锁圈在拉拔外力的作用下，压向夹头体后端面的位置，径向弹性件随解锁圈沿套管锥度段轴向移位扩径，啮合件将同时分别脱离径向弹性件的轴向挤压约束和解锁圈穿孔的径向约束，解除夹头体与输出轴之间的轴向约束，使夹头体很容易拔下，由于输出轴的端头具有旋具插孔，因此可以插入所需的旋具后，用于快速拧螺丝。

由于插入夹头体的整个过程均无需控制解锁圈，而拔下夹头体时，作用于解锁圈的受力方向与插出方向一致，因此拔出或插入夹头体均得心应手，十分方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一的立体分解结构示意图。

图2为图1实施例的径向弹性件——环形弹簧结构示意图。

图3为图1实施例夹头体插装结构示意图。

图4为图1实施例插装完毕结构示意图。

图5为图4的A-A剖视图。

图6为图1实施例的夹头体解锁状态示意图。

图7为本发明实施例二的径向弹性件——开口弹圈结构示意图。

图8为钻孔状态结构示意图。

图9为拧螺丝状态结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的快换钻夹头如图1所示，主要由可与输出轴形成周向约束的夹头体1、压缩弹簧3、解锁圈6以及电钻输出轴5组成。夹头体1的后端面中部延伸出内孔与输出轴5成间隙配合的套管1-1以及外圈1-3，该套管1-1的管壁具有沿圆周均布二处安置啮合件——钢球4的轴向延伸长穿孔1-2。套管1-1的靠外端装有轴用弹性挡圈7。

输出轴5的端头具有内六角旋具插孔5-1，前部具有可与套管对应结构构成周向约束的外六角非圆段5-2，中部的圆柱段具5-3有与钢球相配的环形凹槽5-4。外六角非圆段5-2通过渐扩过渡锥段5-7与圆柱段5-3衔接。环形凹槽之后是限位台肩5-5以及用于夹持在电钻上的夹持段5-6。解锁圈6呈具有中部圆凹6-1的盘状，通过中心的穿孔套装在套管1-1的外圆上，解锁圈穿孔的内径与落入凹槽5-4后钢球4的包络外径相配，因此可以形成可靠的径向约束。圆凹6-1的内径与夹头体的外圈1-3外径相配，相互形成插套结构，压缩弹簧3位于夹头体1的后端面与解锁圈6的圆凹端面之间，并包容在解锁盘圆凹6-1与夹头体外圈1-3形成的插套空间内。套管管壁长穿孔1-2对应位置的套管外圆具有朝套管延伸方向渐缩的锥度，并套有作为径向弹性件的环形弹簧2(参见图2)。

当夹头进入插装状态时，如图3所示，解锁圈6被压缩弹簧3撑开，被挡圈7限位，处于远离夹头体1后端面位置，输出轴5的过渡锥段5-7推抵钢球4使环形弹簧2处于扩径状态。此时，不必控制解锁盘6，无需附加动作，环形弹簧2自然呈现通过缩径挤压钢球4靠向夹头体长孔1-2远离夹头体一端且随着夹头体1的推进落入输出轴凹槽5-4，被解锁圈6穿孔径向约束的趋势。

接着，直接将夹头体1推向输出轴5，使套管1-1的端面抵靠在输出轴的限位台肩5-5上，输出轴5端头前部的外六角非圆段5-2与套管对应结构——内六角孔段构成周向约束时，如图4所示，钢球4达到对应环形凹槽5-4的位置落入其中，构成夹头体1与输出轴5的轴向约束，实现锁定。环形弹簧2缩径靠向落入凹槽的钢球4。此后，夹持电钻上的输出轴可将扭矩传递给夹头体1，实现所需的钻孔操作(参见图8)。

当需要拆下夹头体1时，朝拔出方向拉动解锁圈6，克服压缩弹簧3的作用力，使其处于靠近夹头体1后端的位置时，如图6所示，环形弹簧2随解锁圈6沿套管1-1锥度段轴向移位扩径，钢球的4脱离环形弹簧的挤压约束同时脱离解锁圈6径向约束，可以从凹槽中脱出，从而解除夹头体1与输出轴5之间的轴向约束，完成解锁，继续拉拽解锁圈6，将连同夹头体1一起从输出轴1上轻松拔下。之后将旋具插入输出轴端头的插孔，即可用于快速拧螺丝(参见图9)。由于解锁圈的解锁施力与夹头体的拔出方向一致，因此解锁与拔出一气呵成，十分方便。

本实施例中，由于套管管壁的长穿孔两侧底边b收缩(参见图5)，两侧底边的间距小于钢球直径，因此即使夹头体1拔出输出轴5，钢球也不会朝内脱落。而当解锁圈6的前端抵靠夹头体1达到极限位置时，其后端与夹头体长孔1-2远离夹头体一端的间距也小于钢球直径(参见图6)，因此钢球4不会朝外脱出。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于径向弹性件采用图7所示的开口弹圈，其所用效果与实施例一的环形弹簧相似，可以类推。其它结构与实施例一相同，不另赘述。

以上的径向弹性件除了环形弹簧、开口弹圈之外，还可以采用其它变化结构，例如采用具有内齿的环片结构，该环片具有朝轴向倾斜的弹性内齿片，当内齿片受到轴向作用力发生轴向弹性变形的同时，内齿片齿顶形成的包络内径也会弹性扩径。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，输出轴端头的旋具接插结构除了内六角孔之外，也可以是外六角或其它可与旋具对应结构构成周向约束的结构；啮合件除了钢球之外，也可以是圆头销等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种快换钻夹头，主要由与输出轴形成周向约束的夹头体、压缩弹簧、解锁圈以及电钻输出轴组成；所述夹头体的后端延伸出内孔与输出轴成间隙配合的套管，所述套管的管壁具有至少二处安置啮合件的穿孔；所述输出轴的端头具有旋具接插结构，前部具有与所述套管对应结构构成周向约束的非圆段，中部的圆柱段具有环形凹槽；所述解锁圈套装在套管的外圆上，所述压缩弹簧位于夹头体后端面与解锁圈之间；其特征在于：所述输出轴的非圆段通过渐扩的过渡锥段与圆柱段衔接；所述套管的管壁穿孔沿轴向延伸为长孔，对应位置的套管外圆具有朝套管延伸方向渐缩的锥度，并套有径向弹性件；当所述解锁圈被压缩弹簧撑开处于远离夹头体后端且所述过渡锥段推抵啮合件使所述径向弹性件处于扩径状态时，所述径向弹性件呈现通过缩径挤压啮合件靠向所述长孔远离夹头体一端且落入所述凹槽被解锁圈穿孔径向约束的趋势；当所述解锁圈克服压缩弹簧处于靠近夹头体后端的位置时，所述径向弹性件随所述解锁圈沿所述套管锥度段轴向移位扩径，所述啮合件脱离径向弹性件的挤压和解锁圈的径向约束。

2.根据权利要求1所述的快换钻夹头，其特征在于：所述夹头体的后端面还延伸出外圈，所述解锁圈呈具有中部圆凹的盘状；所述圆凹的内径与所述外圈的外径相配，相互形成插套结构；所述压缩弹簧包容在所述解锁盘圆凹与夹头体外圈形成的插套空间内。

3.根据权利要求2所述的快换钻夹头，其特征在于：所述径向弹性件为环形弹簧。

4.根据权利要求2所述的快换钻夹头，其特征在于：所述径向弹性件为开口弹圈。

5.根据权利要求2所述的快换钻夹头，其特征在于：所述径向弹性件为具有朝轴向倾斜弹性内齿片的环片。

6.根据权利要求3、4或5所述的快换钻夹头，其特征在于：所述解锁圈穿孔的内径与落入凹槽后啮合件的包络外径相配。

7.根据权利要求6所述的快换钻夹头，其特征在于：所述啮合件为钢球。

8.根据权利要求7所述的快换钻夹头，其特征在于：所述解锁圈的前端处于抵靠夹头体位置时，所述解锁圈的后端与夹头体长孔远离夹头体一端的间距小于所述钢球直径。

9.根据权利要求8所述的快换钻夹头，其特征在于：所述输出轴端头的旋具接插结构为内六角旋具插孔。

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