專利名稱：改進的滾珠絲桿夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的夾緊絲桿(如螺母)，是用于將諸如手動磨床的砂輪或圓形手鋸的回轉(zhuǎn)工具，夾緊到配置于電動工具驅(qū)動軸上的螺紋連接部分(例如外螺紋)。
將所述砂輪或圓形鋸那樣的回轉(zhuǎn)工具與電動工具驅(qū)動軸連接時，按常規(guī)方式，在驅(qū)動軸的端部做成凸緣和外螺紋，將回轉(zhuǎn)工具嵌入外螺紋上，而將帶有內(nèi)螺紋的夾緊絲桿，例如螺母，則旋擰在其外側(cè)，然后用諸如板手的緊固工具把螺母夾緊。
如果電動工具是手動型(手提式的)，用板手按上述方法夾緊時，電動工具的準(zhǔn)直性可能是不對稱的，而且其工作性能可能降低。那末，如果上述夾緊螺母僅用手動操作靠回轉(zhuǎn)方法進行連接，則工作性能將會大大地改善。況且，利用回轉(zhuǎn)工具的反推力進行夾緊甚至更為有效。然而，用手動操作方式使螺母回轉(zhuǎn)時，由于所述外螺紋的螺紋部分和螺母內(nèi)螺紋的摩擦阻力致使夾緊力減小，其困難在于，不可能只用手動操作的力產(chǎn)生足夠的夾緊力。同時存在的缺點是，如果在無校正情況下采用回轉(zhuǎn)工具的反推力，則可能產(chǎn)生過強的夾緊，因此而不能拆卸。
本發(fā)明的目的是提供一種夾緊絲桿，其中大大減少夾緊力的損失，以小的回轉(zhuǎn)輸入而能獲得有功效的夾緊力，采用手動操作就能獲得足夠的夾緊力，并且足夠的夾緊力是通過有效利用回轉(zhuǎn)工具的反推力而在無過度夾緊的情況下獲得的。
本發(fā)明的具體實施例是以夾緊絲桿為特征的，該夾緊絲桿設(shè)有一個具有螺紋部分的螺紋部件，在軸部分形成有內(nèi)螺紋或外螺紋，并旋擰到螺紋連接部分，在其外表面具有軸形的周緣部分；一個工作環(huán)，該工作環(huán)的內(nèi)部部分嵌入在所述螺紋部件的軸形周緣部分上，接受從外部輸入的回轉(zhuǎn)力；一個面對所述工作環(huán)配裝的凸緣環(huán)，致使在所述螺紋部件的軸形周緣部分自由地回轉(zhuǎn)，并允許在軸向少量運動，并與連接的標(biāo)體接觸；所述螺紋部件和工作環(huán)的嵌入和配合的內(nèi)外表面上配置有相同的對應(yīng)螺距的螺紋溝槽；多個配裝于所述螺紋溝槽內(nèi)的滾珠；一個約束環(huán)安裝在所述工作環(huán)和凸緣環(huán)之間，在軸向相對于螺紋部件有少量的自由運動，但不能回轉(zhuǎn)；在所述的約束環(huán)和工作環(huán)之間裝有彈簧，使工作環(huán)回到其初始位置，便于設(shè)定或預(yù)定夾緊范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)數(shù)；一個滑移裝置配置在所述約束環(huán)和凸緣環(huán)之間，二者相互接觸并施加所需的摩擦阻力。
在工作環(huán)和約束環(huán)之間也可有一個止推軸承。另外，滾珠除了由配置在螺紋部件的各螺紋溝槽和工作環(huán)之間的定位環(huán)夾持之外，相鄰滾珠在沿螺矩方向呈等距離排列，并且滾珠的位置沿螺距方向間隔開。
另外，在一個實例中，止推軸承安裝在所述工作環(huán)和約束環(huán)之間，調(diào)節(jié)環(huán)配裝在所述止推軸承和約束環(huán)之間，在所述調(diào)節(jié)環(huán)和工作環(huán)的相應(yīng)對置表面的其中一個周邊有凸起部分，接觸部分是能滑移的，且彈靠在另一個的凸起部分上。
在本發(fā)明的另一實施例中，在約束環(huán)和凸緣環(huán)之間采用了可壓縮的止推墊圈，該止推墊圈要比止推軸承的厚度稍厚一點，也可裝在約束環(huán)和凸緣環(huán)之間。接觸可壓縮止推墊圈的約束環(huán)和凸緣環(huán)的表面，可以用如噴砂法進行粗加工，以便在這些表面之間提供理想的摩擦值。該裝置在使用工具過程中自身緊固夾緊絲桿，一直到使螺母內(nèi)的足夠的軸向力對可壓縮止推墊圈施加壓力時為止，這時止推軸承能在凸緣環(huán)和夾緊絲桿的其它構(gòu)件之間回轉(zhuǎn)，以防止過度緊固。


圖1是本發(fā)明實施例的夾緊絲桿的截面圖；圖2是圖1實施例的分解圖；圖3是圖1實施例的滾珠和滾珠夾持器的側(cè)視圖；圖4是取自約束環(huán)和調(diào)節(jié)環(huán)之間的圖1的截面圖；圖5是約束環(huán)的平面圖；圖6是本發(fā)明另一實施例的夾緊絲桿的截面圖；圖7是表示圖6實施例構(gòu)件相對安排的底部的局部截面圖；圖8是圖6實施例的分解圖；和圖9是圖6實施例的夾緊螺母的分解透視圖。
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的最佳實施例予以說明。
參照最佳實施例，圖1和圖2示出了一種夾緊絲桿110。夾緊絲桿110設(shè)有圓柱形螺紋部件111、環(huán)形工作環(huán)112、圓柱形的夾持滾珠113的定位環(huán)114、盤形的棘爪調(diào)節(jié)環(huán)115、盤形的約束環(huán)116、盤形的止推墊圈117和環(huán)形的凸緣環(huán)118。夾緊絲桿110還包括止推墊圈500。
如圖2所示，在所述的螺紋部件111的端部有一個凸緣部分120。墊圈的配合孔(未示出)可以在該凸緣部分120的外表面上，或如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所顯見的那樣，在工作環(huán)112上適當(dāng)位置處形成。所述螺紋部件111的軸上有內(nèi)螺紋122，在所述凸緣部分120內(nèi)側(cè)上軸的周緣，有用于上述滾珠113運動的弧形螺紋溝槽123，而且在其外側(cè)表面有花鍵型槽124，該花鍵型槽124與上述約束環(huán)116相配合，而環(huán)槽126制動止動環(huán)125。
上面提到的工作環(huán)112是一個輸入回轉(zhuǎn)力的環(huán)，并嵌入所述螺紋部件111軸形周緣上面，在其外表面有滾花130以便防止滑移，在其外側(cè)表面有凹坑131(圖2)，使螺紋部件111的凸緣部分120裝入其中。如果需要，可在凹坑131和凸緣部分120之間安裝一個附加O型環(huán)(未示出)。在工作環(huán)112的內(nèi)表面有弧形螺紋溝槽132，用以使所述滾珠113環(huán)繞運動，該弧形螺紋溝槽132具有與所述螺紋槽123相同的螺距，而且在內(nèi)側(cè)表面有容納止推軸承133的凹坑134，這樣，容納其中的止推軸承133與止推墊圈500相接觸，該止推墊圈500是與上述的棘瓜調(diào)節(jié)環(huán)115的側(cè)面相接觸的。溝槽135(圖4)是用于容納彈簧136的，這在后面予以說明。所說的螺紋溝槽123、132無需是弧形的，可以是常規(guī)的三角形或任何常規(guī)的其它形狀。如上所述，止推墊圈500被裝在止推軸承133和棘瓜調(diào)節(jié)環(huán)115之間的。
上面提到的滾珠113夾持在定位環(huán)114中，為的是能與按要求間隔分開的多個滾珠一起圍繞回轉(zhuǎn)，而且滾珠113與相鄰滾珠113相互按相等距離排列，且沿螺距方向在無聚集的情況下而具有它們的間隔位置，由于具有這種結(jié)構(gòu)，可能形成的螺距寬度要小于滾珠113的直徑。設(shè)定絲桿溝槽123、132的螺旋升角小于所述螺紋部件111的內(nèi)螺紋122的螺旋升角。應(yīng)該理解，定位環(huán)114在某些實施例中可以省去。
如圖4所示，在上面提到的工作環(huán)112內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面上有凸起部分137，在調(diào)節(jié)環(huán)115外表面三個位置的接觸部分138與這些凸起部分137相接合。上述的接觸部分138從所述的調(diào)節(jié)環(huán)115經(jīng)長頸部全是彈性的，由于彈性使接觸部分138彈靠在所述凸起部分137，并在這些凸起部分137和接觸部分138彼此相對回轉(zhuǎn)時，除了獲得對工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)之外，在凹坑內(nèi)由于接觸部分138的接合而產(chǎn)生調(diào)節(jié)噪音或卡達聲。在對三個位置的接觸部分138作出說明的同時，應(yīng)理解到這是需要配置的。
在上述工作環(huán)112的外溝槽135中是一個擋塊部分139，該擋塊部分139限制著容納在外溝槽135內(nèi)的彈簧136的兩個端部。在上述約束環(huán)116內(nèi)的限制器140用于與彈簧136接合和定位，因此當(dāng)夾緊載荷從工作環(huán)112釋放時，使所述工作環(huán)112能回到其初始位置。雖然限制器140是作為一個軸銷連接到約束環(huán)116加以說明的，但能通過部分約束環(huán)116的彎曲或任何其它公知方法做成約束環(huán)116的一個部分。
如圖5說明那樣，約束環(huán)116內(nèi)表面的花鍵溝槽141是與上述螺紋部件111的花鍵溝槽124相接合的，甚至在所述螺紋部件111的軸向允許有少量的運動，從而與螺紋部件111配裝，以防止回轉(zhuǎn)。雖然這里所述的是花鍵溝槽，但應(yīng)該理解，用來防止約束環(huán)116在螺紋部件111上回轉(zhuǎn)的任何結(jié)構(gòu)形狀均可。
盤形止推墊圈117的摩擦系數(shù)，使得由于回轉(zhuǎn)工具142對螺紋溝槽123、132的反作用而對工作環(huán)112的夾緊不過度，其設(shè)定值要確保隨著進一步的回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生滑移。
上面提到的凸緣環(huán)118轉(zhuǎn)動地配裝于在螺紋部件111的花鍵溝槽124端部，允許在軸向有少量運動，其外側(cè)表面相對回轉(zhuǎn)工具142施加夾緊壓力。
用于連接的外螺紋144位于電動工具驅(qū)動軸143的端部，回轉(zhuǎn)工具142經(jīng)內(nèi)凸緣145與該外螺桿配裝，并利用上述結(jié)構(gòu)的夾緊絲桿110固定。
換句話說，螺紋部件111的內(nèi)螺紋122旋擰到驅(qū)動軸143的外螺紋絲桿144上。處于凸緣環(huán)118不與回轉(zhuǎn)工具142相接觸的狀態(tài)。換句話說，所述凸緣環(huán)118是沒有施加載荷的，正如旋擰上單個螺母一樣，通過夾緊絲桿110結(jié)構(gòu)件的組裝阻力作為一個整體進行回轉(zhuǎn)。
當(dāng)凸緣環(huán)118與回轉(zhuǎn)工具142側(cè)面相接觸并止動時，螺紋部件111的回轉(zhuǎn)也同時停止，此時進入夾緊狀態(tài)。換句話說，如果在該狀態(tài)時工作環(huán)112在夾緊方向進一步回轉(zhuǎn)，則夾持在定位環(huán)114中的滾珠113圍繞螺紋溝槽123、132運動，而工作環(huán)112被螺旋送進。況且，這些滾珠113的運動實際上是沒有摩擦阻力的，所以工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)能在無工作力損失的情況下有效地傳遞。
上述工作環(huán)112的螺旋送進，通過止推軸承133和止推墊圈500將壓力施于調(diào)節(jié)環(huán)115、約束環(huán)116和止推墊圈117，并且施壓力于凸緣環(huán)118，致使回轉(zhuǎn)工具142被牢固地夾緊。
當(dāng)上述的工作環(huán)112進入夾緊狀態(tài)時，因為約束環(huán)116是不回轉(zhuǎn)的，所以工作環(huán)112回轉(zhuǎn)時，彈簧136在夾緊方向是被壓縮的。
此外，在無工作動力損失的情況下有效地傳遞工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)時，能以小的回轉(zhuǎn)力(操作力)獲得強有力地固定夾緊，并以手動操作就能獲得足夠充分地夾緊。
況且，因配裝有止推軸承133，相對于工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)實際上與調(diào)節(jié)環(huán)115的表面是無摩擦的，所以這部分力是無損失的，而且能使工作環(huán)回轉(zhuǎn)更為有效。
如上所述，當(dāng)工作環(huán)112在夾緊狀態(tài)下回轉(zhuǎn)時，此時調(diào)節(jié)環(huán)115在壓力作用下而止動，致使發(fā)生相對工作環(huán)112的相對運動，由于工作環(huán)112內(nèi)側(cè)表面凸起部分137與調(diào)節(jié)環(huán)115接觸部分138壓制接觸并回轉(zhuǎn)，每次壓制從工作環(huán)112得到調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音，這種接觸的結(jié)果使工作人員能夠判定夾緊狀態(tài)已經(jīng)實現(xiàn)。
當(dāng)按照上述已將回轉(zhuǎn)工具142固定，并采用這種回轉(zhuǎn)工具142時，使用中由阻力產(chǎn)生的反推力傳遞到凸緣環(huán)118，并產(chǎn)生在夾緊方向的回轉(zhuǎn)。這種反轉(zhuǎn)傳遞給止推墊圈117和約束環(huán)116，一直到止推墊圈117滑移，并在調(diào)節(jié)環(huán)115和工作環(huán)112之間發(fā)生夾緊方向的相對回轉(zhuǎn)為止，手動夾緊力得以增加，由于這種增加的夾緊力，就能獲得更為有效的夾緊。然而，產(chǎn)生的反回轉(zhuǎn)大于止推墊圈117摩擦系數(shù)時，在止推墊圈117和凸緣環(huán)118之間會產(chǎn)生滑移，致使能防止了過度夾緊。
當(dāng)拆卸按上述連接的夾緊絲桿110時，工作環(huán)112是在松開方向回轉(zhuǎn)。在凸緣環(huán)118處于與回轉(zhuǎn)工具142接觸的同時，這種回轉(zhuǎn)還因滾珠113和螺紋溝槽123、132產(chǎn)生工作環(huán)112的螺旋送進。由于滾珠113的回轉(zhuǎn)實際上是無摩擦阻力這一事實，這種螺旋送進是以小的手動回轉(zhuǎn)力有效地被傳遞，因此夾緊和松開是可能的。
此外，當(dāng)把夾緊的凸緣環(huán)118松開時，夾緊絲桿110因結(jié)構(gòu)件的組裝阻力作為一個整體回轉(zhuǎn)，工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)變成螺紋部件111的回轉(zhuǎn)，所述螺紋部件111的內(nèi)螺紋122能從驅(qū)動軸143的外螺紋144上拆卸。
而且，當(dāng)卸除工作環(huán)112的夾緊負(fù)荷時，壓縮彈簧136的彈力使工作環(huán)112回到其相對于約束環(huán)116的初始停留位置。
在上述實施例中，當(dāng)凸緣環(huán)118與回轉(zhuǎn)工具142接觸時，螺紋部件111的回轉(zhuǎn)停止，并進入夾緊狀態(tài)。在工作環(huán)112的螺旋送進過程中，所述工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)由于滾珠113圍繞螺紋溝槽123、132的運動實際上是無摩擦阻力的，所以工作環(huán)112的回轉(zhuǎn)力能有效地傳遞，且對凸緣環(huán)118無損失，甚至以小的回轉(zhuǎn)力達到強有力的固緊是可能的，手動操作就能施加以足夠的夾緊力。而且，在配裝有止推墊圈117的情況下，由于回轉(zhuǎn)工具142的反回轉(zhuǎn)引起增加的夾緊力，因而得到了更為有效的夾緊。此外，當(dāng)反回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力大于止推墊圈117和凸緣環(huán)118之間摩擦?xí)r，在止推墊圈117和凸緣環(huán)118之間產(chǎn)生滑移，因此而防止過度夾緊。
此外，因為在上述夾緊狀態(tài)過程中由于止推軸承133的原因，在工作環(huán)112和約束環(huán)116之間實際上是無摩擦阻力的，所以上述部分是不存在回轉(zhuǎn)力損失的。并且，采用例如手動那樣小的操作力就能獲得足夠有效的夾緊力。
而且，因為定位環(huán)114內(nèi)滾珠113與相鄰滾珠113的間隔是以等距離排列的，在螺紋溝槽123、132中的相鄰滾珠113沿螺距方向具有它們沿螺距方向的隔開的位置，所以螺紋溝槽123、132的螺距小于滾珠113的直徑是可能的，螺紋溝槽123、132的螺旋升角可以小。其結(jié)果可得到了較大倍增的工作力和有效的夾緊。
此外，工作環(huán)112進入夾緊狀態(tài)時，凸起部分137和接觸部分138由于工作環(huán)112和調(diào)節(jié)環(huán)115之間的相對回轉(zhuǎn)而彼此相對滑移，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音，有可能通過這種調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音來斷定夾緊狀態(tài)。
參照本發(fā)明的另一實施例，圖6-9示出一種夾緊絲桿210。該夾緊絲桿210設(shè)有圓柱形螺紋部件211、環(huán)形工作環(huán)212、夾持滾珠213用的圓柱形定位環(huán)214、盤形棘爪調(diào)節(jié)環(huán)215、盤形約束環(huán)216、盤形止推墊圈217和環(huán)形凸緣環(huán)218。夾緊絲桿還包括止推墊圈600。位于工作環(huán)212和止推墊圈600之間的是止推軸承233，而位于約束環(huán)216和凸緣環(huán)218之間的是止推軸承602。下面將更詳細說明。
如圖8中所示，螺紋部件211端部有一凸緣部分220。如前面實施例所述，在該凸緣部分220或工作環(huán)212的外表面中的適當(dāng)空間，可以有供板手用的配合孔(未示出)。所述螺紋部件211的軸上有內(nèi)螺紋222，在所述凸緣部分220內(nèi)側(cè)上的軸的周緣，有供上述滾珠213運動用的弧形螺紋溝槽223，以及在其外表面有花鍵型的與上述約束環(huán)216相配合的槽224，和容納止動環(huán)225的環(huán)槽226。
上面提到的工作環(huán)212是一種回轉(zhuǎn)力輸入其中的環(huán)，且嵌入在所述螺紋部件211軸形周緣上，在其周邊外表面有為防止滑移的滾花230，而在其外側(cè)表面有螺紋部件211的凸緣部分220裝入其中的凹坑231。如上述實施例所敘述那樣，可以安裝一個任選的O環(huán)(未示出)。工作環(huán)212的內(nèi)表面上有供所述滾珠213圍繞運動用的弧形螺紋溝槽232，該螺紋溝槽232的螺距與上述螺紋溝槽223的螺距相同。另外，在工作環(huán)212的內(nèi)側(cè)表面上有容納止推軸承233的凹坑234，該止推軸承233與上面提到的棘爪調(diào)節(jié)環(huán)215側(cè)面接觸的止推墊圈600相接觸。工作環(huán)212中的溝槽235(圖7)是用于容納后面說明的彈簧236的。此外，螺紋溝槽223、232不必一定是弧形的，可以是常規(guī)的三角形或任何其它常規(guī)的形狀。如上所述，止推墊圈600安裝在止推軸承233和棘爪調(diào)節(jié)環(huán)215之間。
上面提到的滾珠213夾持在定位環(huán)214中，以便能圍繞轉(zhuǎn)動，多個滾珠按要求的間距分開，而且滾珠213與相鄰滾珠213、213相互按等距離排列，且沿螺距方向在無聚集的情況下具有它們的間隔位置。由于這種結(jié)構(gòu)，設(shè)置螺距的寬度小于滾珠213的直徑，絲桿溝槽223、232的螺旋升角設(shè)定為小于所述螺紋部件111內(nèi)螺紋222的螺旋升角。應(yīng)該理解，定位環(huán)214在某些實施例中可以省略。
正如圖7所示，在上述工作環(huán)212內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面有凸起部分237，調(diào)節(jié)環(huán)215外表面上的三個位置有與凸起部分237相接合的接觸部分238，該接觸部分238從上述調(diào)節(jié)環(huán)215經(jīng)過長頸部全都具有彈性，并由于這種彈性，接觸部分238彈靠于所述的凸起部分237，當(dāng)這些凸起部分237和接觸部分238彼此相對回轉(zhuǎn)時，除了獲得對工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)進行調(diào)節(jié)之外，由于接觸部分238在凸起部分237之間的凹坑中接合而產(chǎn)生一種調(diào)節(jié)噪音或卡達聲音。雖然對三個位置的接觸部分238作出說明，應(yīng)該理解這是需要配置的。
在上述工作環(huán)212的外溝槽235中是一個擋塊部分239，該擋塊部分239限制著容納在外溝槽235內(nèi)的其中二個彈簧236各自的一個端部。上述約束環(huán)216的限制器240是用于與彈簧236的另一個端部接合和定向，使所述的工作環(huán)212能在卸除工作環(huán)212的夾緊負(fù)荷時回到其初始位置。限制器240是作為約束環(huán)216的延伸部分加以說明的，當(dāng)然，以任何起相同目的的方式連同約束環(huán)216一起工作的結(jié)構(gòu)都可以。約束環(huán)216還包括二個止動部分605、610，它們或是約束環(huán)216的一部分或是與約束環(huán)216相連接。在最佳實施例中，這些止動部分是以拱形路徑遠離限制器延伸，當(dāng)然，完成相同目的的任何結(jié)構(gòu)形式均可采用。當(dāng)用手動工具那樣力求過度緊固或把過度力卸去時，工作環(huán)212的擋塊部分239將與止動部分的其中一個接合而不是與限制器240接合。因為止動部分605、610具有與約束環(huán)216更多的接觸面積，在過度緊固或松開狀態(tài)時它們比限制器240暫停工作的情況少。止動部分605、610還會在上述條件下有助于防止彈簧損壞。正如本實施例那樣，采用二個彈簧236，由工作環(huán)212的擋塊部分239和約束環(huán)216的限制器240分開。應(yīng)該理解，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的那樣，可采用具有可變彈性的單個或多個彈簧。
如圖9所示，約束環(huán)216的內(nèi)表面上有花鍵溝槽241，它與上面提到的螺紋部件211的花鍵溝槽224接合，且允許在該螺紋部件211軸向有少量的運動。約束環(huán)配裝于螺紋部件211，由此防止了回轉(zhuǎn)。雖然這里涉及的為花鍵溝槽，但應(yīng)理解，任一結(jié)構(gòu)形狀均可用來防止約束環(huán)216在螺紋部件211上的回轉(zhuǎn)。
如圖6-9所示，盤形止推墊圈217是用可壓縮材料制成的，本實施例中是用聚亞胺酯制成。止推軸承602設(shè)置在約束環(huán)216和凸緣環(huán)218之間。在約束環(huán)216和凸緣環(huán)218之間還設(shè)置有止推墊圈217，位于止推軸承602內(nèi)的周緣。如圖6和圖9所示。止推墊圈217是設(shè)置在凸緣環(huán)218的第一擱板615上，而止推軸承602是設(shè)置在凸緣環(huán)218的第二擱板620上。擱板615和墊圈217的軸向高度略大于擱板620和軸承602的軸向高度，因此在未緊固狀態(tài)時，約束環(huán)216不與軸承602接觸但被支承在墊圈217上。在因工具工作過程中夾緊螺母連續(xù)緊固使得夾緊絲桿內(nèi)建立起軸向力時，墊圈217將會受壓縮，足以使約束環(huán)216和軸承602之間接觸，在凸緣環(huán)218和約束環(huán)216之間能產(chǎn)生相對運動，以防止夾緊絲桿210在工作過程中的過度緊固。墊圈217的厚度和材質(zhì)能由本技術(shù)領(lǐng)域人員來設(shè)定，使回轉(zhuǎn)工具242對螺紋溝槽223、232的反作用不要過度夾緊工作環(huán)212，其值設(shè)定為隨著進一步回轉(zhuǎn)而確保產(chǎn)生滑移。在最佳實施例中，接觸墊圈217的凸緣環(huán)或約束環(huán)兩者或其中一個的表面可以是粗糙的，或用別的辦法處置來控制其間的摩擦系數(shù)。
配裝上面提到的凸緣環(huán)218是為了在螺紋部件211的花鍵溝槽224端部回轉(zhuǎn)，并允許在軸向有少量的運動，其外側(cè)表面相對回轉(zhuǎn)工具242施加夾緊壓力。
在電動工具驅(qū)動軸243的端部設(shè)置有連接用的外螺紋244，回轉(zhuǎn)工具242經(jīng)內(nèi)部凸緣245與該外螺紋244配裝，并利用上述構(gòu)造的夾緊絲桿210固定。
換句話說，螺紋部件211的內(nèi)螺紋222旋擰到驅(qū)動軸243的外螺紋244上。在凸緣環(huán)218與回轉(zhuǎn)工具242不接觸的狀態(tài)，即無載荷施于凸緣環(huán)218的狀態(tài)，正象旋擰上單個螺母，通過夾緊絲桿210結(jié)構(gòu)件的組裝阻力作為一個整體回轉(zhuǎn)。
當(dāng)凸緣環(huán)218與回轉(zhuǎn)工具242側(cè)面相接觸并止動時，螺紋部件211的回轉(zhuǎn)也同時止動，此時進入夾緊狀態(tài)。換句話說，如果在該狀態(tài)工作環(huán)212在夾緊方向進一步回轉(zhuǎn)，則夾持在定位環(huán)214內(nèi)的滾珠213圍繞螺紋溝槽223、232運動，而工作環(huán)212被螺旋送進。況且，這些滾珠213的運動實際上是沒有摩擦阻力的，所以工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)能在無工作力損失的情況下有效地傳遞。
上述工作環(huán)212的螺旋送進，通過止推軸承233和止推墊圈600，將壓力如上述那樣分別施于調(diào)節(jié)環(huán)215、約束環(huán)216和止推墊圈及軸承217、218，并且還施壓力于凸緣環(huán)218，致使回轉(zhuǎn)工具242被牢固地夾緊。
當(dāng)上述工作環(huán)212進入夾緊狀態(tài)時，因為約束環(huán)216是不回轉(zhuǎn)的，所以工作環(huán)212回轉(zhuǎn)時，其中的一個彈簧236在夾緊方向被壓縮。
此外，在工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)有效地傳遞，且無工作動力損失的情況下，能以小的回轉(zhuǎn)力(操作力)獲得強有力地固定夾緊，并能以手動操作獲得足夠的夾緊。
況且，因配裝有止推軸承233，相對于工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)，實際上與調(diào)節(jié)環(huán)215的表面是不存在摩擦的，所以這部分力是沒有損失的，而且能使工作回轉(zhuǎn)更為有效。
正如上面所述，當(dāng)工作環(huán)212在夾緊狀態(tài)下回轉(zhuǎn)時，此時調(diào)節(jié)環(huán)215受壓力作用而止動，致使發(fā)生相對工作環(huán)212的相對運動，由于工作環(huán)212內(nèi)側(cè)表面的凸起部分237，與調(diào)節(jié)環(huán)215的接觸部分238壓制接觸并回轉(zhuǎn)，每次壓制都從工作環(huán)212上得到調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音，這種接觸的結(jié)果是使工作人員能夠斷定已經(jīng)達到了夾緊狀態(tài)。
當(dāng)回轉(zhuǎn)工具242按上述已被固定，并采用這種回轉(zhuǎn)工具242時，將因阻力產(chǎn)生的反推力傳遞給凸緣環(huán)218，并在夾緊方向回轉(zhuǎn)。把這種反回轉(zhuǎn)傳遞給所述的止推墊圈217和約束環(huán)216，一直到止推墊圈217充分壓縮，使軸承602形成軸向載荷支承接觸在凸緣環(huán)218和約束環(huán)216之間。此時，在約束環(huán)216和凸緣環(huán)218之間會發(fā)生回轉(zhuǎn)，因此能防止過度夾緊。
當(dāng)拆卸如上述連接的夾緊絲桿212時，在松開方向回轉(zhuǎn)工作環(huán)212。在凸緣環(huán)218處于與回轉(zhuǎn)工具242接觸的同時，這種回轉(zhuǎn)也由于滾珠213和螺紋溝槽223、232而造成工作環(huán)212的螺旋送進。而且由于滾珠213的回轉(zhuǎn)實際上不存在摩擦阻力這一事實，這種螺旋送進是以小的手動回轉(zhuǎn)力被有效地傳遞，致使有可能夾緊和松開。
而且，當(dāng)將夾緊的凸緣環(huán)218松開時，夾緊絲桿210因結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組裝阻力作為一個整體回轉(zhuǎn)。工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)變成螺紋部件211的回轉(zhuǎn)，所述的螺紋部件211的內(nèi)螺紋222能從驅(qū)動軸243的外螺紋244上拆卸。
再有，當(dāng)卸除工作環(huán)212的夾緊負(fù)載時，壓縮彈簧236的彈力使工作環(huán)212返回到其相對于約束環(huán)216的初始停留位置。
在上述實施例中，當(dāng)凸緣環(huán)218與回轉(zhuǎn)工具242接觸時，螺紋部件111的回轉(zhuǎn)停止，并進入夾緊狀態(tài)。在工作環(huán)212螺旋送進過程中，所述工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)，由于滾珠213圍繞螺紋溝槽223、232的運動的原因，實際上無摩擦阻力，所以工作環(huán)212的回轉(zhuǎn)力能有效地被傳遞，且對凸緣環(huán)218無損失，甚至以小的回轉(zhuǎn)力達到強有力地夾緊是可能的，而且手動操作能施以足夠的夾緊力。
而且，因回轉(zhuǎn)工具242反轉(zhuǎn)引起增加的夾緊力(額外夾緊)而獲得更有效的夾緊，然而，過度夾緊可通過上述的機構(gòu)予以防止。
此外，在上述提到的夾緊狀態(tài)過程中，因為在工作環(huán)212和約束環(huán)216之間，由于止推軸承233實際上是沒有摩擦阻力的，所以在所述部分不存在回轉(zhuǎn)力的損失，并且，小的如手動那樣的操作力就能有更加有效和足夠效力的夾緊力。
此外，因為定位環(huán)214內(nèi)滾珠213的間隔是以等距離排列的，在螺紋溝槽223、232中的相鄰滾珠213在螺距方向具有它們沿螺距方向隔開的位置，所以，螺紋溝槽223、232的螺距小于滾珠213的直徑是可能的，可以使螺紋溝槽223、232的螺旋升角小，其結(jié)果得到了較大倍增的工作力和有效的夾緊。
此外，當(dāng)工作環(huán)212進入夾緊狀態(tài)時，凸起部分237和接觸部分238，由于工作環(huán)212和調(diào)節(jié)環(huán)215之間相對回轉(zhuǎn)而彼此相對滑移，產(chǎn)生調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音，有可能通過這種調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)噪音來斷定夾緊狀態(tài)。
例如在工作過程中，遠離工具242的靠近夾緊絲桿210端部的溝槽630中，可以設(shè)置一個彈性墊圈625，如果試圖在反向安裝夾緊絲桿，這種墊圈有助于防止螺紋222和配套裝置上的螺紋的接合。這樣的墊圈在夾緊絲桿和裝在其內(nèi)的軸之間能提供一種高摩擦接合。雖然在這里介紹的是墊圈，但應(yīng)該理解，試圖在反向組裝中會阻止螺紋接合的其它機構(gòu)均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和范圍，特別是附屬權(quán)利要求中所述的技術(shù)構(gòu)思的范圍，可以對本發(fā)明作出這種和那種的修改和變型。另外，應(yīng)該理解，各種實施例可以在整體或局部中相互變換。而且，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解，上述的說明僅僅作為舉例，并非是對本發(fā)明的限制，所以在附屬權(quán)利要求中進一步說明。例如，螺紋部件111、211的內(nèi)螺紋122、222可以用安置在其它裝置的外螺紋置換。應(yīng)該理解，雖然本裝置是連同回轉(zhuǎn)工具一起使用的條件下加以說明的，但本發(fā)明具有除了公開的實例之外的適用范圍。螺紋部件111、211可以是帶有內(nèi)螺紋的單個螺母的結(jié)構(gòu)形式，或是具有外螺紋的螺桿形式，不論那種情況，在應(yīng)用時均應(yīng)配置合適的對應(yīng)外螺紋或內(nèi)螺紋部分，這樣能夠從本發(fā)明的優(yōu)點中得到益處。
權(quán)利要求
1.一種連同裝置使用的夾緊絲桿，所述夾緊絲桿包括(a)具有螺紋部分的螺紋部件，在軸部分上有內(nèi)螺紋或外螺紋，并旋擰到裝置的螺紋連接部分，所述螺紋部件在其外表面有軸形的周緣部分；(b)一個工作環(huán)，所述工作環(huán)包括嵌入在所述螺紋部件的軸形周緣部分上面的內(nèi)部部分，所述工作環(huán)適于接受外部輸入的回轉(zhuǎn)力；(c)所述螺紋部件的外表面和所述工作環(huán)的內(nèi)表面有用于其內(nèi)安放一個或多個滾珠的螺紋溝槽；(d)在所述螺紋部件和工作環(huán)中的螺紋溝槽中至少放置一個滾珠；(e)在所述螺紋部件的軸形周緣部分上放置有凸緣環(huán)，以便自由地回轉(zhuǎn)且具有有限制的軸向運動，所述的凸緣環(huán)適于接觸由夾緊絲桿連接的物體。
2.如權(quán)利要求1所述的夾緊絲桿，還包括在所述工作環(huán)和凸緣環(huán)之間的約束環(huán)，所述約束環(huán)可回轉(zhuǎn)地固定，并具有限制軸向運動的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的夾緊絲桿，還包括在所述約束環(huán)和工作環(huán)之間配置的彈簧機構(gòu)，所述彈簧機構(gòu)的形狀有助于在工作環(huán)上施加釋放回轉(zhuǎn)力時，使所述工作環(huán)回到其初始位置。
4.如權(quán)利要求2所述的夾緊絲桿，所述夾緊絲桿還包括配置于所述工作環(huán)和約束環(huán)之間的止推軸承。
5.如權(quán)利要求3所述的夾緊絲桿，所述夾緊絲桿還包括配置于所述止推軸承和約束環(huán)之間的棘爪調(diào)節(jié)環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的夾緊絲桿，所述夾緊絲桿還包括配置于所述止推軸承和棘爪調(diào)節(jié)環(huán)之間的止推墊圈。
7.如權(quán)利要求1所述的夾緊絲桿，還包括一個防止在工作過程中過度擰緊的機構(gòu)，所述機構(gòu)有一個可壓縮的止推墊圈和支承裝置，其結(jié)構(gòu)形狀使得在工作過程中夾緊絲桿具有限定的擰緊量。
8.如權(quán)利要求7所述的夾緊絲桿，其中，所述的防止過度擰緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形狀，使得止推墊圈在裝置工作過程中，將軸向力傳遞到工作環(huán)，直到夾緊絲桿中的軸向力對所述的止推墊圈充分加壓，以致支承裝置在凸緣環(huán)和工作環(huán)之間形成工作連接，并允許在它們之間相對回轉(zhuǎn)，以防止過度擰緊。
9.一種連同裝置夾緊的夾緊絲桿，所述夾緊絲桿包括(a)具有螺紋部分的螺紋部件，在軸部分上有內(nèi)螺紋或外螺紋，并旋擰到裝置的螺紋連接部分，所述螺紋部件在其外表面有軸形的周緣部分；(b)一個工作環(huán)，所述工作環(huán)包括嵌入在所述螺紋部件的軸形周緣部分上面的內(nèi)部部分，所述工作環(huán)適于接受外部輸入的回轉(zhuǎn)力；(c)工作環(huán)和螺紋部件的內(nèi)、外表面配置有螺紋溝槽；(d)在螺紋部件和工作環(huán)的所述螺紋溝槽中安裝有多個滾珠；(e)在所述螺紋部件的軸形周緣部分上安置有凸緣環(huán)，以便具有有限制的軸向運動，所述凸緣環(huán)適于接觸由夾緊絲桿連接的物體；(f)在所述工作環(huán)和凸緣環(huán)之間的約束環(huán)，所述約束環(huán)可回轉(zhuǎn)地固定，并具有限制軸向運動的形狀；(g)配置在所述約束環(huán)和所述工作環(huán)之間的彈簧機構(gòu)，所述彈簧機構(gòu)的形狀有助于在工作環(huán)上施加釋放回轉(zhuǎn)力時，使所述的工作環(huán)回到其初始位置；(h)配置在所述工作環(huán)和約束環(huán)之間的止推軸承；(i)配置在所述止推軸承和約束環(huán)之間的棘爪調(diào)節(jié)環(huán)；和(j)配置在所述止推軸承和棘爪調(diào)節(jié)環(huán)之間的止推墊圈。
10.如權(quán)利要求9所述的夾緊絲桿，其中，軸承罩將所述的滾珠夾持在螺紋部件和工作環(huán)的相應(yīng)的螺紋溝槽之間。
11.如權(quán)利要求9所述的夾緊絲桿，其中，所述的滾珠與相鄰滾珠在螺距方向等距離排列，并且它們的位置沿螺距方向間隔開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種夾緊絲桿,其凸緣環(huán)與待連接的物體相接觸時,螺紋部件回轉(zhuǎn)停止并進入夾緊狀態(tài),借助圍繞螺紋溝槽運動的滾珠使工作環(huán)回轉(zhuǎn)螺旋送進,通過約束環(huán)把壓力施于凸緣環(huán),從而把待連接的工具夾緊。該夾緊絲桿大大減少了夾緊力的損失,能以小的回轉(zhuǎn)輸入獲得有功效的夾緊力,能通過手動操作獲得足夠的夾緊力,而且夾緊力是借助有效利用回轉(zhuǎn)工具的反推力在無過度夾緊情況下獲得的。
文檔編號F16B33/00GK1184217SQ9711825
公開日1998年6月10日 申請日期1997年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日
發(fā)明者羅杰·J·卡納安, 肯尼思·M·蒙特喬伊, 埃里克·G·漢, 斯蒂芬·E·吉布森 申請人:動力工具霍德爾斯公司