CN200981120Y

CN200981120Y - 斜楔面锁紧钻夹头

Info

Publication number: CN200981120Y
Application number: CNU2006201605106U
Authority: CN
Inventors: 谭兴达
Original assignee: Shandong Weida Machinery Co Ltd
Current assignee: Shandong Weida Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2016-11-21

Abstract

本实用新型公开了一种斜楔面锁紧钻夹头，包括钻体，具有多个沿周向等分的斜孔；多个夹爪，分别安装在所述钻体中的多个相应的斜孔内，并且其外侧表面具有螺纹；螺母，套装在所述钻体上，其内表面具有螺纹，并与所述夹爪上的螺纹相啮合；外套，套装在所述钻体上，还包括：锁环，可转动地套装在所述钻体上，可转动地套装在所述钻体上，与所述外套直接或间接连接，并驱动连接所述螺母，所述锁环内设置有锁紧件，以及将所述锁紧件向所述钻体上的锁紧面偏压的弹性件，所述锁紧件具有与钻体上的锁紧面摩擦锁紧的斜楔面。本实用新型斜楔面锁紧钻夹头还可用滚动体锁环代替楔块式锁环，来实现摩擦锁紧功能，从而适合在振动工况下使用。

Description

斜楔面锁紧钻夹头

技术领域

本实用新型涉及一种旋转工具夹紧装置，尤其是一种斜楔面锁紧钻夹头。

背景技术

传统的旋转工具夹紧装置用来夹紧各种旋转工具，例如钻头、铰刀、丝锥等。这些旋转工具又称夹头。典型的夹头，例如钻夹头，包括钻体、多个(例如，三个)夹爪、螺母、外套等，有些还包括后套。另外，有些夹头还包括轴承组件，用于减小摩擦。多个夹爪分别安装在钻体中的多个相互等分的斜孔内。螺母设置在钻体的螺母槽内，并与夹爪的螺纹配合形成螺纹传动机构。外套套设在螺母(有些情况下螺母上还套设有螺母套)上。外套上具有键，螺母上具有与键相对应的键槽，以使外套可通过键与螺母套(螺母)相连接。

在使用中，可手动旋转外套，外套进而驱动螺母套和/或螺母，然后螺母驱动夹爪在钻体的斜孔内前后移动，从而使三个夹爪张开或闭合，以实现松开或夹紧工具。

由于钻夹头一般工作在振动冲击的工况下，由于惯性，螺母容易松动，使夹爪松开工具柄。因此在操作中，需要反复多次紧固螺母，给生产造成障碍。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种斜楔面锁紧钻夹头，其通过摩擦锁紧的方式而保持螺母相对钻体静止的状态，使夹爪夹住工具柄时不松开。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种斜楔面锁紧钻夹头，包括钻体，具有多个沿周向等分的斜孔；多个夹爪，分别安装在所述钻体中的多个相应的斜孔内，并且其外侧表面具有螺纹；螺母，套装在所述钻体上，其内表面具有螺纹，并与所述夹爪上的螺纹相啮合；外套，套装在所述钻体上，其特征在于：还包括：锁环，可转动地套装在所述钻体上，可转动地套装在所述钻体上，与所述外套直接或间接连接，并驱动连接所述螺母，所述锁环内设置有锁紧件，以及将所述锁紧件向所述钻体上的锁紧面偏压的弹性件，所述锁紧件具有与钻体上的锁紧面摩擦锁紧的斜楔面。

根据本发明的一个方面，其中，所述锁紧件为楔块，枢接在所述锁环内，还包括：控制套，与所述外套连接，并驱动连接所述锁环，所述控制套上设置有拨爪，所述拨爪随所述控制套在远离所述楔块的第一位置和与楔块接触的第二位置之间转动；其中，所述拨爪处于第一位置时，推动所述楔块使所述斜楔面与锁紧面脱离接触。

根据本实用新型的另一方面，所述锁紧件为滚动体，设置在所述锁环内表面上的凹槽内，所述凹槽上设有锁环斜楔面，所述锁环斜楔面沿夹紧方向距钻体中心的距离渐小。

优选地，还包括控制套，与所述外套连接，并驱动连接所述锁环，所述控制套上设置有拨爪，所述拨爪随所述控制套在推动所述滚动体使之远离所述锁环斜楔面的第一位置和与释放所述滚动体使之与所述锁环斜楔面接触的第二位置之间转动。

可选择地，包括控制套，与所述外套连接，其下端弹性延伸设置有用于与所述锁环外表面接合的联接部和用于与所述外套内表面上的定位凹槽接合的定位凸起。

其中，所述锁环外表面上具有沿圆周分布的联接齿，所述控制套的联接部具有多个联接齿与所述锁环外表面上的联接齿相啮合。可选择地，所述带有联接齿的联接部沿圆周在第一方向上延伸，所述定位凸起沿圆周在与第一方向相反的第二方向上延伸。

或者，其中所述锁环外表面上具有沿圆周分布的联接齿，所述控制套上的联接部呈爪形，其爪尖与所述锁环外表面上的联接齿相啮合。其中，所述定位凸起的末端形成爪尖，并与所述联接部的爪尖一起与所述锁环外表面上的联接齿啮合或脱开。

优选地，所述外套内表面上的定位凹槽包括沿夹紧方向的松开定位凹槽和沿松开方向的锁紧定位凹槽，在所述定位凸起与所述松开定位凹槽配合时，所述控制套的联接部与所述锁环外表面脱开，在所述定位凸起与所述锁紧定位凹槽配合时，所述控制套的联接部与所述锁环外表面接合。

其中，所述控制套为固定套置在所述螺母外表面上的螺母套。

本实用新型的斜楔面锁紧钻夹头设有用于摩擦锁紧的楔块式锁环或者滚动体锁环，该锁环由与外套连接的控制件(例如控制套)驱动，而锁环又驱动螺母。当锁环通过斜楔面被锁紧不动时，螺母则随之被锁紧，从而夹爪牢牢夹持工具柄。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种斜楔面锁紧钻夹头，包括：钻体，其后端连接到动力源的驱动轴，并具有多个沿周向等分的斜孔；多个夹爪，分别安装在钻体中的多个相应的斜孔内，并且其外侧表面具有螺纹；螺母，套装在钻体上，其内表面具有螺纹，从而与夹爪上的螺纹相接合；外套，套装在所述钻体上；楔块式锁环，可转动地套装在钻体上，带动螺母转动，其内枢接有楔块以及向所述楔块偏压的弹性件，楔块具有与钻体上的锁紧面摩擦锁紧的斜楔面；控制套，与外套连接，驱动楔块式锁环转动；以及拨爪，与控制套同步转动，并且在与楔块脱开的第一位置和与楔块接触的第二位置之间转动；其中，在拨爪位于第一位置时，斜楔面与锁紧面紧贴接触，在拨爪位于第二位置时，楔块转位，其斜楔面与锁紧面脱离接触。

优选地，上述拨爪设在控制套上，控制套上还设有驱动爪；楔块式锁紧环上设有驱动槽，其中驱动爪和驱动槽配合，驱动楔块式锁环转动。

优选地，还设有连接套和拨爪件，该连接套的第一端连接在螺母上，第二端与楔块式锁环连接；拨爪设在拨爪件上，拨爪件与控制件连接；控制套上设有驱动爪，驱动爪和楔块式锁环上开设的驱动槽配合，驱动楔块式锁环转动。

优选地，上述拨爪设在控制套上，控制套上还设有驱动爪，驱动爪与楔块式锁环内开设的驱动槽配合，驱动楔块式锁环转动；其中还包括行星轮传动装置，行星轮传动装置由内齿环、行星轮、行星轮架、以及外齿环构成，行星轮架与螺母连接，楔块式锁环驱动内齿圈转动。

优选地，上述内齿环与楔块式锁环是一体结构。

优选地，上述楔块式锁环的驱动槽上设有第一驱动位、第二驱动位，驱动爪上设有弹性凸起部，弹性凸起部与第一驱动位啮合时，拨爪位于第二位置，弹性凸起部与第二驱动位啮合时，拨爪位于第一位置。

优选地，上述楔块的斜楔面由偏离楔块枢转中心的偏心曲面构成。

优选地，上述斜楔面与锁紧面的公法线和楔块的枢转中心与摩擦锁紧处的连线之间的夹角小于或者等于摩擦锁紧处的摩擦角。

优选地，上述斜楔面与锁紧面的公法线和楔块的枢转中心与摩擦锁紧处的连线之间的夹角大于摩擦锁紧处的摩擦角。

优选地，上述斜楔面、锁紧面为粗糙表面。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种斜楔面锁紧钻夹头，包括：钻体，其后端连接到动力源的驱动轴，并具有多个沿周向等分的斜孔；多个夹爪，分别安装在钻体中的多个相应的斜孔内，并且其外侧表面具有螺纹；螺母，套装在钻体上，其内表面具有螺纹，从而与夹爪上的螺纹相接合；外套，套装在钻体上；滚动体锁环，可转动地套装在所述钻体上，驱动所述螺母旋转，其内有滚动体和向所述滚动体偏压的弹性件，该滚动体锁环上设有斜楔面；控制件，与外套连接，带动拨爪在远离滚动体的第一位置和与滚动体接触的第二位置之间转动，以及驱动滚动体锁环转动；拨爪，与控制件同步转动，并且在与滚动件脱开的第一位置和与滚动件接触的第二位置之间转动；其中，拨爪在位于第一位置时，滚动体与钻体的锁紧面和斜楔面同时紧贴接触，滚动体锁环与钻体摩擦锁紧；拨爪在位于第二位置时，所述滚动体与所述锁紧面脱离接触。

优选地，上述拨爪设在控制件上，该控制件上还设有驱动爪；楔块式锁紧环上设有驱动槽，其中驱动爪和驱动槽配合，驱动滚动体锁环转动。

优选地，还设有连接套以及与控制件连接的拨爪件；连接套的第一端连接在螺母上，第二端连接楔块式锁环；拨爪设在拨爪件上；控制件上设有驱动爪，驱动爪和楔块式锁环上开设的驱动槽配合，驱动滚动体锁环转动。

优选地，上述拨爪设在控制件上，该控制件还设有驱动爪，该驱动爪和滚动体锁环内开设的驱动槽配合，驱动滚动体锁环转动；其中还包括行星轮传动装置，行星轮传动装置由内齿环、行星轮、行星轮架、以及外齿环构成，行星轮架与螺母连接，滚动体锁环驱动内齿圈转动。

优选地，上述内齿环与滚动体锁环是一体结构。

优选地，上述滚动体锁环的驱动槽上设有第一驱动位、第二驱动位，驱动爪上设有弹性凸起部，该弹性凸起部与第一驱动位啮合时，拨爪位于所述第二位置，弹性凸起部与第二驱动位啮合时，拨爪位于所述第一位置。

优选地，上述拨爪在所述第一位置时，令滚动体与斜楔面的接触点为M，滚动体与锁紧面的接触点为N，该斜楔面的切线与锁紧面的切线之间的夹角小于M和N两点的摩擦角之和。

优选地，上述拨爪设有接触滚动体的接触面，该接触面斜向设置。

优选地，上述锁紧面为具有细纹的粗糙表面。

优选地，还包括锁紧衬套，该锁紧衬套固定连接在钻体上，上述锁紧面为锁紧衬套的外表面。

由于本实用新型斜楔面锁紧钻夹头具有以上结构，因而在楔块的斜楔面与钻体上的锁紧面紧贴接触时，或者在滚动体与滚动体锁环上的斜楔面以及滚动体与钻体上的锁紧面分别紧贴接触时，可以保持螺母相对钻体静止不动，从而夹爪夹持工具柄的状态一直持续，无需反复紧固螺母。而且，楔块式锁环或者滚动体锁环既可以设置在钻体的前部，又可以设置在钻体的后部，这样方便具有其它功能的机构的设置，如防止夹爪过度后退的后退制动机构。另外，在螺母和钻体之间还可设有行星轮传动机构，用于放大转动外套的力矩，这样即使用很小的力矩也容易实现锁紧。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。

本实用新型的其它特征和优点在随后的说明中给出，部分地可从该说明中明显看出，或可从本实用新型的实施中看出。本实用新型的目的和其它优点可从以下书面说明、权利要求以及附图特别给出的结构来理解、获得。

附图说明

组成本说明书的一部分的附图有助于进一步理解本实用新型，这些附图图解了本实用新型的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本实用新型的原理。附图中：

图1至图9示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第一实施例，其中

图1是第一实施例的主剖视图；

图2是图1的A-A向剖视图，其中斜楔面锁紧钻夹头处于锁紧状态；

图3是图1的A-A向剖视图，其中斜楔面锁紧钻夹头处于未锁紧状态；

图4是图2中Y处的局部放大图，其中示出了钻体的光整锁紧面；

图5是图2中Y处的局部放大图，其中示出了钻体的细纹粗糙锁紧面；

图6是控制套的剖视图；

图7是图6所示控制套的立体图；

图8是楔块式锁环的俯视图；

图9是图8所示楔块式锁环的立体图；

图10至图22示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第二实施例，其中

图10是第二实施例的主剖视图；

图11是图10的B-B向剖视图；

图12是图10的C-C向剖视图；

图13是外套的主视图；

图14是图13所示外套的俯视图；

图15是控制套的剖视图；

图16是图15所示控制套的俯视图；

图17是连接套的主剖视图；

图18是图17所示连接套的俯视图；

图19是拨爪件主剖视图；

图20是图19所示拨爪件的俯视图；

图21是楔块式锁环的俯视图；

图22是图21所示楔块式锁环的剖视图；

图23至图33示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第三实施例，其中

图23是第三实施例的主剖视图；

图24是图23的D-D向剖视图，其中斜楔面锁紧钻夹头处于锁紧状态；

图25是图23的D-D向剖视图，其中斜楔面锁紧钻夹头处于非锁紧状态；

图26是图24中I处的局部放大图，其中衬套的锁紧表面为光整锁紧面；

图27是图24中I处的局部放大图，其中衬套的锁紧表面为细纹粗糙锁紧面；

图28是滚动体锁环的仰视图；

图29是图28所示滚动体锁环的主剖视图；

图30是控制件的主剖视图；

图31是图30所示控制件的俯视图；

图32是分体螺母的仰视图，其中分体螺母的各部分结合在一起；

图33是图32所示分体螺母的半剖视图；

图34至图40示出了根据本实用新型斜楔面锁紧钻夹头第四实施例，其中

图34是第四实施例的主剖视图；

图35是图34的E-E向剖视图；

图36是滚动体环体的俯视图；

图37是拨爪件的主视图；

图38是图37所示拨爪件的俯视图；

图39是控制套的主视图；

图40是图39所示控制套的俯视图；

图41至图50示出了根据本实用新型楔块式锁环的第五实施例，其中

图41是第五实施例的主剖视图；

图42是图41的F-F向剖视图；

图43是图41的G-G向剖视图；

图44是控制件的仰视图；

图45是图44所示控制件的主剖视图；

图46是行星轮架的主剖视图；

图47是图46所示行星轮架的俯视图；

图48是楔块式锁环的仰视图；

图49是图48所示楔块式锁环的主剖视图；

图50是外套的俯视图；

图51至图53是根据本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第六实施例，其中

图51是图41的F-F向剖视图；

图52是滚动体环体的仰视图；

图53是滚动体还体的主剖视图；

图54是根据本实用新型第七实施例的斜楔面锁紧钻夹头的主剖视图；

图55是沿图54中的线H-H的俯视剖视图；

图56是沿图54中的线H-H的俯视剖视图，其中所述钻夹头处于锁紧状态；

图57是图55中J部的局部放大图，示出了滚动体锁环、滚动体以及弹性件的相对结构位置关系；

图58是图56中U部的局部放大图，其中示出了螺母套上的联接齿与滚动体锁环的联接齿处于联接状态；

图59是沿图54中的线K-K的剖视图；

图60是图54所示的钻夹头的透视图，其中拆去了外套；

图61是根据本实用新型第七实施例的斜楔面锁紧钻夹头的一种变体沿图54中的线H-H的俯视剖视图，其中所述钻夹头处于非锁紧状态；

图62是图61所示的钻夹头处于锁紧状态的俯视剖视图；

图63是图61所示的钻夹头的透视图，其中拆去了外套；

图64是图62中V部的局部放大图，示出了滚动体锁环、滚动体以及弹性件的相对结构位置关系；

图65是图54中的螺母套的透视图；

图66是图61中的螺母套的透视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型斜楔面锁紧钻夹头予以详细说明。在附图中相同部件用同一标号表示。

本申请中所述的斜楔面是指，利用挤压摩擦原理实现锁紧的各种表面，包括平面和弧面，例如圆柱面。

本申请中所述的斜楔面锁紧是指，在相互接触的构件之间，随着相对运动，接触表面之间出现挤压情况，利用挤压摩擦原理实现锁紧，从而阻止接触表面之间的相对运动趋势。

第一实施例

图1至图9示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第一实施例，如图1所示，该斜楔面锁紧钻夹头包括钻体1，夹爪2，螺母3，后套4，外套5，轴承组件6，螺母套7，控制套8，楔块式锁环9，楔块10，弹性件12，以及卡簧22。钻体1上设有三个其轴线相交于钻体轴线上一点的斜孔，在钻体1上的三个斜孔中分别装设有可移动的夹爪2，夹爪2的一边设有部分螺纹，另一边设有与钻体1的轴线平行的棱边，用于夹紧工具柄。螺母3套装在钻体1上，其上的内螺纹与夹爪2上的部分螺纹相啮合，转动螺母3可使夹爪2在钻体1的斜孔中上下滑动，从而使夹爪2可夹紧或松开工具柄。由于夹爪由螺母唯一驱动，因而钻夹头在工作时，只要使螺母与钻体相对静止，即锁紧螺母，则夹爪始终处于夹紧工具柄的状态。下面将详细说明用于摩擦锁紧螺母的各组件。

结合参照图6、图7可知，控制套8固定连接于外套5，其下端壁上有多个驱动爪81以及位于驱动爪81内侧的多个拨爪83。

可选择地，所述控制套8也可以与所述外套5一体制成。

结合参照图8、图9可知，斜楔式锁紧环9可转动地套装在钻体1上且可与钻体1之间有间隙，其上设有多个传力键95，用于和螺母3的驱动槽32插接，从而与螺母3同步旋转(螺母3如图32、33所示)。锁紧环9的内侧设有用于支撑安装楔块10的楔块安装位93和用于安装弹性件12的弹性件安装位94，锁紧环9的外侧设有多个驱动槽98，驱动槽98的周向侧壁上设有第一驱动位91和第二驱动位92。

结合参照图2，图3可知，楔块10枢接于楔块式锁环9上，即楔块10通过支撑部101可转动的安装于楔块式锁环9的楔块安装位93，其上设有与钻体锁紧面103(即楔块式锁环9所在位置的钻体的外圆柱面103)接触的斜楔面102。弹性件12例如弹簧安装于弹性件安装位94，其位于楔块10的一侧，对楔块10偏压。

控制套8可转动地设置，其拨爪83在钻体锁紧面103和楔块式锁环9之间且驱动爪81可转位地设置在驱动槽98中。当控制套8转动时，通过驱动爪81侧面与驱动槽98侧面的接触能带动楔块式锁环9同步转动。驱动爪81上还设有弹性凸起部85，其可分别与第一、第二驱动位91、92啮合，用于将控制套8和楔块式锁环9之间的相对位置弹性锁定。

斜楔面锁紧钻夹头的夹紧过程如下：

在图3所示的非夹紧状态，驱动爪81与第二驱动位92啮合，同时拨爪83托起楔块10，使得楔块10的斜楔面102与锁紧面103处于未接触状态。当正向转动外套5，带动控制套8转动时，由于驱动爪81与第二驱动位92是啮合的，从而带动楔块式锁环9同步转动，同时螺母相对夹爪转动，通过螺纹传动，使夹爪2前移并夹上钻具柄(图中未示出)，继续转动时，由于夹爪2夹住工具柄，受到了较大的阻力矩，从而驱动爪81克服弹性力从第二驱动位92滑出、转到第一驱动位91并与之啮合，与此同时，拨爪83远离楔块10，如图2所示的锁紧状态。在弹性件12的弹性力作用下，楔面102与锁紧面103接触，这时驱动爪81的侧面刚好与驱动槽98的侧壁接触。

继续加大转动外套的力矩，楔块式锁紧件9带着楔块10相对钻体1的锁紧面103相对转动，而斜楔面102在锁紧面103上滑动，直至夹爪2完全夹紧钻具柄。

结合参照图4和图5可知，斜楔面102和锁紧面103接触于P点，斜楔面102是以O₁点为圆心，以R为半径的偏心曲面构成，该圆心O₁偏离楔块的回转中心O。斜楔面与锁紧面的公法线O₁P与OP之间的夹角为α，在这种状态下，可以通过改变圆心O₁的位置以及半径R的大小，来改变夹角α的大小，或者改变锁紧面103的粗糙程度，例如，图4所示的光整锁紧面103在P点处形成的摩擦角比图5所示的具有细纹的粗糙锁紧面103的小，当然，也可以改变斜楔面的粗糙度，来改变P点处的摩擦力的大小，使所设计的α角小于或者等于接触点P处的摩擦角，楔块10连同楔块式锁紧件9相对锁紧面103处于摩擦锁紧状态，因此楔块式锁紧件9不能相对锁紧面103反向运动，即螺母与夹爪之间不能相对反向运动。还由于弹性件12的弹性力作用于楔块10，保证了在振动工况下，夹爪对钻具柄的夹紧而不松脱。另外，在弹性件12的弹性力较大的情况下，α角可稍大于P点的摩擦角。

松开夹爪对钻具柄的夹紧，只需反向转动外套，使驱动爪81从第一驱动位91滑动至第二驱动位92，同时拨爪同步运动并将斜楔面102推至与锁紧面103脱开接触位置，从而楔块式锁环可以反向转动，因而解除了锁紧状态。

第二实施例

图10至图22示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第二实施例，其与第一实施例的不同之处在于：楔块式锁环9安放于钻体1的后部。

结合参考图10、图13、图14可知，外套5的内壁上有键槽52以及键孔53。前罩20套装于钻体1的前部，通过开口定位连接环21而轴向固定在钻体上，而且其上设有与键孔53的配合的键201，从而通过键201和键孔53配合，前罩20与外套5连接在一起。

结合参考图15、图16可知，控制套8的下端设有多个驱动键82，其与外套5上的键槽52插接配合，如图12所示，从而外套5驱动控制套8转动。控制套8的上端，形成多个驱动爪81，用于驱动后述的拨爪件13。

结合参照图17、图18可知，连接套17套装于螺母3上，且驱动该螺母3转动，连接套17的上端有传力键171。

结合参照图19、图20可知，拨爪件13的内侧有拨爪83，外侧有槽132，装配时，控制套8的驱动爪81穿过拨爪件的槽132而使拨爪件13与控制套8同步转动。这样，控制套8和拨爪件13组合在一起，其作用相当于第一实施例中的控制套。

结合参照图21、图22可知，拨爪9上除了设有驱动槽98、位于驱动槽98中的第一、第二驱动位91、92、楔块安装位93、以及弹性件安装位94之外，还设有传力槽或孔97。连接套17通过传力键171与楔块式锁环9上的传力孔97插接配合在一起，这样楔块式锁环9与连接套17形成了同步转动的关系，从而直接控制螺母3的旋转。

结合参考图11可知，楔块10和钻体1之间还设有锁紧衬套110，锁紧衬套110固定套装在钻体1上，其外周面构成锁紧面，其锁紧和松开的方式与第一实施例的相同，在此不再赘述。

第三实施例

图23至图33示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第三实施例，本实施例采用滚动体与斜楔面锁紧的方式。

结合参考图28、图29可知，滚动体锁环19可转动地套装在钻体1上，其上设有多个传力键193，用于和螺母3的驱动槽32插接，从而与螺母3同步旋转。滚动体锁环19的内侧开设有弹性件安装位94和斜楔面96，滚动体锁环19的弹性件安装位94用于安装弹性件12，例如弹簧，该弹性件12对设置在一侧的滚动体11偏压，即对滚动体11施加弹性力，使其远离弹性件。锁紧环9外侧设有驱动槽98，驱动槽98的周向侧壁上设有第一驱动位91和第二驱动位92。驱动槽98以及第一、第二驱动位91、92的设置与前述实施例相同。

结合参考图30、图31可知，控制件18上设有驱动键182、拨爪83、以及驱动爪81。驱动键182用于与外套5上的孔插接，从而外套5带动控制件18转动。由图32、33可知，螺母3的内侧有螺纹31，用于和夹爪的螺纹传动；其下端开设有多个驱动槽32，用于和上述的滚动体锁环19插接在一起，形成同步转动。

图24示出了本实施例的锁紧状态，图25示出了本实施例的非锁紧状态。在图25中，拨爪83处于极限位置，而驱动爪81的弹性凸起部85正好与第二驱动位92啮合，此时驱动爪81与滚动体11紧贴接触，弹性件12被压缩，滚动体11远离斜楔面96并且与锁紧面103(该锁紧面设在锁紧衬套110上，锁紧衬套110与钻体固定套装)之间存在间隙，从而滚动体锁环可以被正反向驱动。当控制件18转动，拨爪83处于图24所示的位置时，驱动爪81的弹性凸起部85与第一驱动位91啮合定位，拨爪83远离滚动体11而处于另一极限位置，滚动体11在弹性件12的弹性力的作用下，与斜楔面96和锁紧面103分别紧贴接触，从而滚动体锁环18通过滚动体而与钻体摩擦锁紧。

结合参照图26、图27可知，滚动体11与斜楔面96的接触点为M，其与锁紧面103的接触点为N，滚动体锁环19的斜楔面196的切线MM’与锁紧面103的切线NN’的夹角为β，在弹性件12弹性力很弱的状态下，夹角β应小于M和N两点摩擦角之和。拨爪83与滚动体11的接触面和锁紧面过拨爪83上S点的法线形成一锐角V，即拨爪83斜向设置，其作用是当驱动爪81与第二驱动位92啮合时，弹性件对滚动体施加的弹性力使滚动体11沿V角斜面运动并靠向斜楔面196，与锁紧面103脱开接触，使转动时更灵活。

第四实施例

图34至图40示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第四实施例，其与第三实施例的不同之处在于，滚动体锁环18置于钻体后部，与第二实施例相同，也从控制套或者控制件分离出一拨爪件。

结合参照图36可知，滚动体锁环19除了设有驱动槽98，第一、第二驱动位91、92，斜楔面96之外，还设有传力槽或孔97，用于和传力套17上的传力键171插接(图中未示出)，从而驱动螺母3转动。

结合参照图37、图38可知，拨爪件13上设有拨爪83和驱动槽132。结合参照图39、40可知，控制件18上设有驱动爪81和驱动键182，驱动键182用于和外套5上的键槽52插接，从而同步转动。

第五实施例

图41至图50示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第五实施例，本实施例在第一实施例的基础上，在螺母3和楔块式锁环9之间，增加了一行星轮转动机构。结合参照图41可知，该行星轮机构由行星轮架60，固定安装在行星轮架60上的行星轮轴61，可旋转地设置在行星轮轴61上的行星轮62，内齿环69，外齿环63构成。其中，外齿环63固定在钻体上。

结合参照图48、49可知，内齿环69是轮齿696与楔块式锁环9成一体的件，其上设有第一、第二驱动位91、92，驱动槽98，楔块安装位93，弹性件安装位94。其各自的作用同第一实施例所述。

结合参照图44、图45可知，控制件18上设有驱动键182、驱动爪81以及拨爪83，控制件18和外套5通过驱动键182和孔53的插接配合而连接在一起，驱动爪81用于驱动内齿环69。内齿环69的转动带动行星轮，进而带动行星轮架60转动。结合参照图46、47可知，行星轮架60的一端设有多个键603，多个键603与螺母3插接，即行星轮架60转动带动螺母3转动。

由于内齿环69上设有楔块式锁环结构，从而内齿环上的楔块10的斜楔面与钻体的锁紧面人员接触、摩擦锁紧，如图42所示。而且，从外套至螺母经过了行星轮机构的传动，因而可以对螺母提供放大的转动力矩，如图43所示。

第六实施例

图51至53示出了本实用新型斜楔面锁紧钻夹头的第六实施例，本实施例在第三实施例的基础上，在螺母至滚动体锁环之间增加了一行星轮传动机构。该行星轮机构由行星轮62，内齿环69，外齿环63，行星轮架60构成。其中，外齿环63固定在钻体上；内齿环69是轮齿696与滚动体锁环成一体的件，如图52、53所示。其设置和所起的作用与第五实施例相同，在此不再赘述。

上述第五实施例和第六实施例的行星轮传动机构设置在钻体的前部，本领域技术人员容易想到，该行星轮机构还可设在钻体的后部，即在第二实施例和第四实施例的基础上设置该行星轮机构。

虽然上述拨爪、驱动爪、楔块、滚动体在各图中示出了四组，但是根据实际的需要，可以设置成其它的组数，如两组、三组或者更多组，只要能完成本实用新型的目的即可。

第七实施例

图54到66示出了根据本实用新型第七实施例的斜楔面锁紧钻夹头及其变体的结构示意图。

螺母套7’下端具有向下突出的连接键73，以与外套上的相应槽(参见图59)相配合，并相对所述槽有一相对运动范围。

如图60和65所示，螺母套7’下部设有弹性延伸的联接部，联接部的一端与螺母套7’一体连接，另一端为自由端。联接齿部在至少一部分内表面上设有联接齿72。另外，在所述联接部上还一体设有凸弧形的定位凸起71。相应地，外套5的内壁上设有较深的松开定位凹槽55和较浅的锁紧定位凹槽56。弹性部具有沿径向向外的弹性偏压力，使所述定位凸起71弹性贴靠在外套5的内壁上，并且在外套沿夹紧方向和松开方向旋转时，可分别与松开定位凹槽55和锁紧定位凹槽56配合。

滚动体锁环19’具有单向锁紧功能，即：滚动体锁环19’受到转动力矩作用时，只能相对钻体夹紧方向单向转动(滚动体锁环19’相对滚动体11向斜楔面96倾斜方向转动)；若滚动体锁环19’受到相对钻体松开方向转动力矩作用时，由于弹性件12迫使滚动体11始终处于与斜楔面96和钻体上的锁紧面103接触而处于斜楔面摩擦锁紧状态，因而滚动体锁环19’不能相对钻体向松开方向转动。

在夹紧工具柄的过程中，首先是在非锁紧状态下转动，定位爪71与松开定位凹槽55配合，滚动体锁环19’的联接齿196与螺母套7’的联接齿72处于非联接状态，外套直接驱动螺母转动，螺母驱动夹爪移动；滚动体锁环19’则在弹性件12的压力和滚动体11的摩擦力作用下，与钻体一起转动。

当达到一定夹紧力矩时，定位爪71可以从松开定位凹槽55进入锁紧定位凹槽56，进入锁紧状态。外套5的锁紧定位槽压迫定位爪71使螺母套上的联接齿72与滚动体锁环19’上的联接齿196联接，从而螺母套7’与滚动体锁环19’联接到一起，没有相对转动。而滚动体锁环19’具有单向锁紧功能，这样在夹紧后，滚动体锁环19’和螺母3被锁住，实现锁紧功能。

松开时，沿反方向转动外套，松开对定位爪71的压迫，使联接齿72和196脱开联接。这样，螺母套7和螺母3在外套5直接驱动下可反向转动。

安装于滚动体锁环弹性件安装位的弹性件12可以是橡胶棒、弹片、弹簧等。

滚动体12可以是滚柱、滚珠等。

本实施例中，滚动体11上与钻体1接触的表面属于斜楔面，滚动体锁环19’上与滚动体11接触的表面也属于斜楔面。可选择地，滚动体锁环19’上与滚动体11接触的表面也可以是倾斜平面。

其中图54和55进一步示出了该钻夹头及其变体的螺母套的透视图示出了该第七实施是根据本实用新型第七实施例的斜楔面锁紧钻夹头的主剖视图；

图61-64以及66进一步步示出了该第七实施例的斜楔面锁紧钻夹头的一种变体结构，其中，螺母套7’上用爪形的联接部76和爪尖74代替了图54-60的螺母套7’上的联接部76和联接齿72。

进入锁紧状态时，外套5的内壁54和锁紧定位凹槽56分别压迫联接部76和定位凸起71，使爪尖74和77与联接齿196啮合在一起，从而螺母套7’与滚动体锁环19’联接在一起，在受力状态下也不会发生相对转动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

附图标记说明

1.钻体；103.锁紧面；

2.夹爪；

3.螺母；31.螺纹；32.驱动槽；

4.后套；

5.外套；52.键槽；53.键孔；54.内壁；55.松开定位凹槽；56.锁紧定位凹槽；

6.轴承组件；61.行星轮轴；60.行星轮架；62.行星轮；63.外齿环；69.内齿环；696.内齿；603.键；

7.螺母套；71.定位凸起；72.联接齿；73.驱动键；74.爪尖；76.联接部；77.爪尖；

8.控制套；81.驱动爪；82.驱动键；83.拨爪；85.弹性凸起部；

9.楔块式锁环；91.第一驱动位；92.第二驱动位；93.楔块安装位；94.弹性件安装位；95.传力键；96.楔斜面；97.传力孔；98.驱动槽；

10.楔块；101.支撑部；102.斜楔面；

11.滚动体；

12.弹性件；

13.拨爪件；132.槽；

17.连接套；171.传力键；

18.控制件；182.驱动键、

19.滚动体锁环；196.联接齿

110.锁紧衬套；

20.前罩；201.键；

21.定位连接环；

22.卡簧。

Claims

1.一种斜楔面锁紧钻夹头，包括：

钻体，具有多个沿周向等分的斜孔；

多个夹爪，分别安装在所述钻体中的多个相应的斜孔内，并且其外侧表面具有螺纹；

螺母，套装在所述钻体上，其内表面具有螺纹，并与所述夹爪上的螺纹相啮合；

外套，套装在所述钻体上，

其特征在于：还包括：

锁环，可转动地套装在所述钻体上，与所述外套直接或间接连接，并驱动连接所述螺母，所述锁环内设置有锁紧件，以及将所述锁紧件向所述钻体上的锁紧面偏压的弹性件，所述锁紧件具有与钻体上的锁紧面摩擦锁紧的斜楔面。

2.根据权利要求1所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述锁紧件为楔块，枢接在所述锁环内，还包括：控制套，与所述外套连接，并驱动连接所述锁环，所述控制套上设置有拨爪，

所述拨爪随所述控制套在远离所述楔块的第一位置和与楔块接触的第二位置之间转动；其中，所述拨爪处于第一位置时，推动所述楔块使所述斜楔面与锁紧面脱离接触。

3.根据权利要求1所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于：所述锁紧件为滚动体，设置在所述锁环内表面上的凹槽内，所述凹槽上设有锁环斜楔面，所述锁环斜楔面沿夹紧方向距钻体中心的距离渐小。

4.根据权利要求3所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于：还包括控制套，与所述外套连接，并驱动连接所述锁环，所述控制套上设置有拨爪，所述拨爪随所述控制套在推动所述滚动体使之远离所述锁环斜楔面的第一位置和与释放所述滚动体使之与所述锁环斜楔面接触的第二位置之间转动。

5.根据权利要求3所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，包括控制套，与所述外套连接，其下端弹性延伸设置有用于与所述锁环外表面接合的联接部和用于与所述外套内表面上的定位凹槽接合的定位凸起。

6.根据权利要求5所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述锁环外表面上具有沿圆周分布的联接齿，所述控制套的联接部具有多个联接齿与所述锁环外表面上的联接齿相啮合。

7.根据权利要求6所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述带有联接齿的联接部沿圆周在第一方向上延伸，所述定位凸起沿圆周在与第一方向相反的第二方向上延伸。

8.根据权利要求5所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述锁环外表面上具有沿圆周分布的联接齿，所述控制套上的联接部呈爪形，其爪尖与所述锁环外表面上的联接齿相啮合。

9.根据权利要求8所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述定位凸起的末端形成爪尖，并与所述联接部的爪尖一起与所述锁环外表面上的联接齿啮合或脱开。

10.根据权利要求5-9中任一项所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述外套内表面上的定位凹槽包括沿夹紧方向的松开定位凹槽和沿松开方向的锁紧定位凹槽，在所述定位凸起与所述松开定位凹槽配合时，所述控制套的联接部与所述锁环外表面脱开，在所述定位凸起与所述锁紧定位凹槽配合时，所述控制套的联接部与所述锁环外表面接合。

11.根据权利要求5-9中任一项所述的斜楔面锁紧钻夹头，其特征在于，所述控制套为固定套置在所述螺母外表面上的螺母套。