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CN203449186U - 快速夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种特殊快速夹紧装置，可有效的改进工作效率及工作质量。此装置可使用在老虎钳及C-型钳上乃至一切须要有夹紧功能的器具上。此实用新型是用两组左右螺旋角相反的螺纹组组合而成；一组座落于啮合螺纹组上，另一组座落于加压螺纹组上，利用互为相反方向的螺旋角形成抵触角度的功效，如此可在反转释放压力时，不会造成瞬间释压反弹。这个问题是大部份快速夹紧设计上的缺陷。此实用新型的另一特色在于改进套筒在轴向运动时，避免轴向的自我锁紧，以至于使在下一个工作的夹紧工序上可因不自我锁紧而易于开始。

Description

快速夹紧装置
技术领域
本实用新型是有关于一种快速夹紧装置其具体技术在于使用两组左右螺旋角相反的螺纹组,此两组左右相反的螺旋组座落于两处,一组在啮合螺纹组上,另一组在旋转加压螺纹组上;如此以互为相反的螺旋角而形成一互为抵触的角度以决定释放压力的先后次序。此一特色使在夹紧工作件后于松开工作件时,在大的轴向压力下反转释放压力时能避免瞬间释压反弹造而成噪音及质量上的问题。本实用新型的另一特色为使用一径向阻挡装置使套筒在轴向运动时不至于在回旋时因轴向旋至下死点而造成螺纹自锁。此技术可以方便在下一个工作起动时可避免因螺纹自锁而易于起动。
背景技术
在上个世纪初U.S.Pat.No.947,619授予Orr于Jan.25,1910,已经有多平面的设计以作为快速前进后的啮合基本面的观念,此一观念一直被延用到至今。其中最特别的也很重要的是发布于U.S.Pat.No.2,372,727颁给Manning于April13,1945,用了方型孔及螺杆的方案。此方案使用一外螺纹套筒2于Fig.3及Fig.6上。也是使用了一个多平面的观念,它的啮合基本面是由多块的方型孔钣金件8及多块的弧形孔钣金件7间隔组合而成。于螺杆与方型孔钣金件8成一平行即可快速前进,再以外螺纹套筒作为旋转前进压迫工作件以作为夹紧装置。此方法的缺点在于在大锁紧力时此多平面的面积小且又太接近轴心以致于无法建立足够的摩擦以形成力矩,故在回转松开工件时必定会先滑出而产生瞬间反弹而造成噪音及质量上的缺陷。此使用方型孔的方式还是被延用但作了其它与本实用新型无关的改进即是后来U.S.Pat.No.6,296,241颁给Harrison在Oct.2,2001及U.S.Pat.No.6,726,193发给Yates于Apr.27,2004及其后又授予U.S.Pat.No.6,938,891于Sep.6,2005但都是使用多平面作为快速前进后的止块的原理但都无有避免滑出此多平面与瞬间释压反弹的装置。
最近的一次发表则是于September30,2010公布的US ApplicationPublication2010/0244348A1予Stephen Castor,Justin Blake Castor,BrandonCastor的“Adjustable C-clamp”但是却与上述之U.S.Pat.No.6,296,241颁布给Harrison,John P.on Oct.2,2001相类似;虽然也作了如附图2所示的locking device210与如附图5-8所示的interior400上的啮合改进,但其设计实与本实用新型无关。
在先前的快速夹紧技术中于轴向运动上尚未有使用径向阻挡装置以避免套筒在轴向运动时造成自我锁紧的设计;故本实用新型可在这方面有所供献。
实用新型内容
如同上述,本实用新型所欲解决的问题在于防止其瞬间反弹所造成的噪音及震动等质量上的缺陷。而解决的手段乃是用两组互相相反方向的螺旋角为二啮合组,一组座落于啮合螺纹组上,及另一组座落于旋转加压螺纹组上,利用其相反方向的螺旋角形成互为抵触的角度,以作为止动而产生固位的方法。因为相对于加压螺纹的啮合,反向螺纹在轴向压力下又是反转时成为如同爬坡而上故大大增强了其摩擦系数且形成巨大的抗衡力矩。此一力矩迫使夹紧工作件的加压螺纹必须先转动释放压力。故此两组啮合螺纹的反方向的螺旋角的功效是很明显的就是它不会先转动故也不会有瞬间压力释放而造成噪音及震动等种种质量上的瑕疵。
此实用新型的另一设计为使套筒在轴向运动时,避免因轴向旋至下死点而自我锁紧,本实用新型使用一径向阻挡装置使套筒不至于有轴向的自我锁紧,此技术可以方便在下一个工作时的手柄起动因避免了螺纹自锁而易于起动。
附图说明
附图1为本实用新型代表图示意以双纹套筒为例子的剖面示图
附图2为双纹套筒与L形螺帽啮合的剖面详细放大图
附图3为显示其加压螺纹角与附图7啮合螺纹角的不同的示意图
附图4为显示双纹套筒的内套筒及内螺纹堵的左侧示图
附图5为显示附图4内螺纹套筒部件的剖面示图
附图6为显示附图2的右侧示图
附图7为显示削面螺杆两削面平行及啮合螺纹角的示意图
附图8为显示附图7的左侧示图及螺纹堵位置图
附图9为显示削面螺杆与内螺纹套筒的啮合图
附图10为显示削面螺杆与内螺纹套筒的未啮合而平行的示意图
附图11为显示同一实用新型亦可应用于C型钳的示意图
附图12为显示同一实用新型用于不同工作台钳上的示意图
附图13为显示同一实用新型用于类似C型钳的工作台钳的示意图
附图14为显示于不同角度螺旋角分开于二个区域的示意图
附图15为显示附图14的右侧剖面示图
附图标记：
Figure BDA00003150912100041
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型并不受其限制。
机构说明:本说明是以双纹套筒为例子以显示两组左右相反螺旋角双纹的作用,随后会继续说明此两组螺旋角分开于两处时作用的情形。
附图1显示了整个快速老虎钳使用了两组左右螺旋角相反的螺纹组,一组座落于啮合螺纹组(24)上,及另一组座落于加压螺纹组(25)上。此两组相反的螺旋角显示于附图3与附图7中。啮合螺纹组(24)是由双纹套筒(15)的内啮合螺纹(24a)与削面螺杆(19)的外啮合螺纹(24b)啮合而称之;加压螺纹组(25)则是由双纹套筒(15)的外加压螺纹(25b)与L型螺帽(16)的内加压螺纹(25a)啮合而称之;请参照附图1及其放大的附图2,7。此两组左右螺旋角相反的螺纹组以其相反方向的螺旋角形成互为抵触的角度是此实用新型的特色,也将在下一段中再度的作详细说明如何在手柄(10)反转释放压力时,不会造成瞬间释压反弹。此范例的双纹套筒(15)是由内螺纹套筒(15a)与外螺纹套筒(15b)组合而成,如附图2,4,6中所示。内螺纹套筒(15a)的内啮合螺纹(24a)被切割为两半,各占据约90度的弧面,如附图4所示以180度相向的位置而分开。削面螺杆(19)被螺纹堵(21)限制只能旋转约90度可以与内螺纹套筒(15a)啮合,如附图9所示,或不与之啮合,如附图10所示;此时削面螺杆(19)则可自由穿梭于内螺纹套筒(15a)中,则钳囗可随之而快速的开合于工作件(22)。防锁销(17)则是用来以径向阻止双纹套筒(15)的凸挡(23)使之转动停止。也因双纹套筒(15)的停转而削面螺杆(19)还续转故而脱离与内螺纹套筒(15a)的啮合;此作用也将在下一段中说明。
作用说明:如上说明已大略说明各主要部件的位置及功用。下面则继续说明其作用。当手柄(10)可以快速推进削面螺杆(19)如附图10所示使活动钳囗(11)与工作物(22)接触后,然后即可以开始旋转夹紧。此转动促使削面螺杆(19)约转90度与内啮合螺纹(24a)啮合并碰到螺纹堵(21)而限制转动;如附图9。此时手柄继续旋转时削面螺杆(19)则带动内啮合螺纹(24a)使双纹套筒(15)与它成一体转动,故加压螺纹组(25)即可旋转前进约二螺纹距离便可夹紧工作件(22)以便完成后序的工作。等工作完成后,手柄(10)则以反向转动带动削面螺杆(19)及双纹套筒(15)以及其外加压螺纹(25b)一起旋转以松开工作件(22)而非先转动松开啮合螺纹组(24)。其原因在于双纹套筒(15)的内啮合螺纹(24a)与其外加压螺纹(25b)的螺旋角方向相反,若先转动啮合螺纹组(24)则会形成往前推进更增摩擦力矩,故可使其啮合螺纹组(24)不动而逼使外加压螺纹(25b)先行转动而往后退释放压力。另言之,就是相对于加压螺纹组(25),反向螺旋角的啮合螺纹组(24)在轴向大压力下若以其相反的螺旋角旋转则如同上坡更增加轴向压力而大大增强了其摩擦系数形成更巨大的力矩。此一力矩迫使外加压螺纹(25b)必须以下坡之易行道先行转动于内加压螺纹(25a)中而逐渐释放压力。故在此两组左右螺旋角相反的螺纹组的功效是很明显的,不会有瞬间压力释放而造成噪音及震动等种种质量上的瑕疵。
当削面螺杆(19)与双纹套筒(15)一体同时反转释放压力后,双纹套筒(15)旋转往后退直到防锁销(17)阻止了凸挡(23)则双纹套筒(15)转动停止;若手柄(10)继续转动则带动削面螺杆(19)脱离与已静止的双纹套筒(15)的啮合。此时内螺纹套筒(15a)与削面螺杆(19)成平行,如附图10所示的位置,故可快速以轴向拉开削面螺杆(19),活动钳囗(11)也可随之轴向后移而快速打开工作件(22)。以上说明了整个实用新型结构与始终的作用。
利于制造:本设计可方便削面螺杆(19)的两段外啮合螺纹(24b),如附图8的左右对称螺纹可以用锻打制成。它的螺纹堵(21)可以以焊填,嵌入,或以破坏其螺纹纹路作为堵住螺纹前进的方法。另者,其螺纹堵(21)亦可转移到内螺纹套筒(15a)中,如附图4所示之内螺纹堵(21-Alt)。则内螺纹套筒(15a)的内啮合螺纹(24a)与内螺纹堵(21-Alt)可以同时用钣金件直接冲压完成,如附图4,5所示,再嵌入外螺纹套筒(15b)中以完成双纹套筒(15)。内螺纹套筒(15a)的内啮合螺纹(24a)其分段螺纹可以选择由对称或不对称的方式组合而成,其分段数目可以是2,3,4,..等任意数目。
两组螺旋角分开两处的作用情形:附图14虽然使用了两组不同角度螺旋角的组合,然而却是分开座落于二个区域的。第一个区域是加压螺纹组(25),座落于手柄套筒(32)内螺纹与削面螺杆(19)的极左端面螺纹啮合处;第二个区域是啮合螺纹组(24),座落于L型螺帽(16)的内螺纹与削面螺杆(19)的分段螺纹啮合处。夹紧工作始于手柄(10)在快速前进接触到工作件(22)后,有一鼻头圆棒(31)因弹簧压压迫而使有约1/3的直径的鼻头座落在削面螺杆(19)的浅凹槽处以形成阻尼作用。当手柄(10)转动时可因凹槽阻尼作用而带动削面螺杆(19)而与L型螺帽(16)的内螺纹啮合,且因续转而被螺纹堵(21)限制则削面螺杆(19)停止转动,故手柄(10)唯有旋转手柄套筒(32)以带动加压螺纹组(25)夹紧工作件(22)。此手柄套筒(32)可旋转并夹紧,乃因克服了凹槽阻尼而离开削面螺杆(19)的凹槽处。当工作完成后,则手柄(10)反转释放压力,则如同前述因为啮合螺纹组(24),与加压螺纹组(25)的螺旋角反相抵触故,则啮合螺纹组(24)不易转动如同上坡会更增加轴向压力而大大增强了其摩擦力矩,故而逼使加压螺纹组(25)必须先行反向旋转如下坡般释放压力。当手柄套筒(32)退到轴端的原来位置后鼻头圆棒(31)就会重入凹槽,其阻尼作用又会再带动削面螺杆(19)反转90度碰到螺纹堵(21)而离开与L型螺帽(16)的啮合,如附图10所示平行位置。削面螺杆(19)及活动钳囗(11)就可被手柄(10)直接快速往后拉离工作件(22)。
防轴向套筒紧锁装置:参照附图2,为了使双纹套筒(15)在轴向运动时,避免因套筒旋至轴向下死点而自我锁紧,本实用新型使用一组径向阻挡装置。以一防锁销(17)座落于L型螺帽(16)上,及凸挡(23)座落于双纹套筒(15)上,如附图2所示。能使双纹套筒(15)在反旋转而轴向运动未碰到底座面以前时,可因防锁销(17)的阻挡凸挡(23)而不至于旋至下死点而造成螺纹轴向紧锁。此技术避免了螺纹自锁的瑕疵,可以方便在下一个工作时手柄因不须克服紧锁阻力而易于起动。
附图11为显示同一实用新型用于C型钳上的情形,而附图12系显示同一实用新型用于不同工作台钳上的示意图。附图13则显示用于类似C型钳的原理用於工作台钳上的示意图。

Claims (9)

1.一种快速夹紧装置,其特征在于，包括： 
由一削面螺杆及两组左右螺旋角相反的螺纹组组合而成,一螺纹组为啮合螺纹组及另一螺纹组为加压螺纹组;削面螺杆则可或啮合或自由穿梭于内螺纹套筒的内径。 
2.如权利要求1所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述左右螺旋角相反的两螺纹可同时形成于一套筒的内外径上而成一双纹套筒;而所述双纹套筒可为单一整体套筒或以内螺纹套筒与外螺纹套筒组合而成。 
3.如权利要求1所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述左右螺旋角相反的两螺纹组分别置于手柄套筒与削面螺杆的端面啮合处及L型螺帽与削面螺杆的分段螺纹啮合处。 
4.如权利要求1或2所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述双纹套筒的加压螺纹不为一全面螺纹;所述双纹套筒由多段式的外螺纹组成。 
5.如权利要求1或2所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述双纹套筒的内啮合螺纹选择由对称或不对称的方式组合而成乃由至少2段部分组成。 
6.如权利要求1所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述削面螺杆的螺纹堵形成于螺纹凹线的末端上,亦可形成于与其搭配的内螺纹中。 
7.一种快速夹紧装置，包括套筒,其特征在于，所述套筒是由一内套筒嵌入外螺纹套筒内组合而成,其内套筒的啮合基本面可为分段式的多平面或分段式的螺纹。 
8.如权利要求7所述的快速夹紧装置,其特征在于，所述套筒的内套筒的分段平面或分段螺纹选择由对称或不对称的方式组合而成。 
9.一种快速夹紧装置，包括防轴向套筒紧锁装置,其特征在于，所述装置是由一防锁销,及凸挡组合而成,其作用在于形成一径向阻挡,用以阻止套筒在旋转形成轴向运动至轴向的死点位置时L型螺帽紧锁。 
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