用于夹持紧固件的夹持装置

摘要

本发明的用于夹持紧固件的夹持装置包含夹爪，第一偏压元件，偏压于夹爪，夹持主体，具有中心轴线，夹持主体上形成有容纳夹爪的缺口，用于驱动夹爪实施夹紧的驱动组件，驱动组件被支撑于夹持主体上，夹持主体包含第一保持元件，驱动组件包含第二保持元件，第一保持元件与第二保持元件相配合，用于将夹持装置保持在预设的夹紧状态。该夹持装置能够有效地防止了夹持装置夹持过紧或者夹持松懈，确保夹持装置被保持在预设的夹紧状态。

权利要求

1.用于夹持紧固件的夹持装置，包含：

夹爪；

第一偏压元件，偏压于所述夹爪；

夹持主体，具有中心轴线，夹持主体上形成有容纳所述夹爪的缺口；以及用于驱动夹爪实施夹紧的驱动组件，驱动组件安装于夹持主体上，其特征在于，所述夹持主体包含第一保持元件，驱动组件包含第二保持元件，第一保持元件与第二保持元件相配合，用于将夹持装置保持在预设的夹紧状态；所述第一、第二保持元件的其中一个为向着中心轴线突出的凸起，另一个为纵向延伸的第一凹槽。

2.如权利要求1所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述驱动组件包含：能够相对于所述夹持主体做旋转运动且同时做轴向移动的旋转环；

在旋转环驱动下能够相对于夹持主体作轴向移动以推动夹爪实施夹紧的推动环，所述第二保持元件形成于旋转环上。

3.如权利要求2所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述驱动组件还包含一个设置在所述旋转环和推动环之间的保持环，以及相互配合、用于将夹持装置保持在预设夹紧状态的第三保持元件和第四保持元件。

4.如权利要求3所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述第三、第四保持元件的其中一个为销，另一个为能够容纳销的一端的第二凹槽。

5.如权利要求4所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述销通过一弹性元件安装于推动环上，所述第二凹槽形成于保持环的前端面上，并且沿保持环的圆周方向排列，第二凹槽包含相对的直面和斜面。

6.如权利要求1所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述夹持主体上开有导向槽，导向槽与所述缺口相通，驱动组件的内壁上设有用于推动夹爪的推动块，推动块与导向槽配合，从而引导驱动组件相对于夹持主体做轴向移动。

7.如权利要求6所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述夹爪包含外侧壁和内侧壁，外侧壁上开有长形槽，一个倾斜的导向壁从长形槽中延伸出来，驱动组件上形成一个与导向壁配合的推动斜面，推动斜面与导向壁、长形槽的宽度大致相等。

8.如权利要求7所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，所述夹爪的内侧壁上形成一用于与紧固件头部配合的V型槽，内侧壁上在V型槽的下面具有一个用于容纳第一偏压元件一端的圆形凹槽。

9.如权利要求8所述的用于夹持紧固件的夹持装置，其特征在于，还包含一个用于将夹持装置安装到手动或者电动扳手上的适配部，适配部包含卡槽，卡槽由第一面和第二面定义而成，第一、二面的其中一个面为截锥面，另一个面为凹弧面或者凸弧面。

说明书

用于夹持紧固件的夹持装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于夹持紧固件的夹持装置。

背景技术

[0002] 用于夹持紧固件的夹持装置通常附加于电动扳手或者手动扳手上，被夹持的紧固件多为螺栓。目前常用的夹持装置具有多种规格，以便适配不同尺寸的紧固件。然而，由于夹持装置的规格较多，在使用时，一方面，携带不方便；另一方面，对于普通的用户来说，如何选对所需规格的夹持装置也比较困难。

[0003] 公开号为WO2009132426的国际专利公开了一种可调节的夹持装置，该夹持装置可以夹持多种不同规格的螺栓。然而，该夹持装置的结构较复杂、外形尺寸大、制造成本高。

发明内容

[0004] 为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够防止夹持过紧或者夹持松懈的夹持装置。

[0005] 为实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：用于夹持紧固件的夹持装置包含夹爪，第一偏压元件，偏压于夹爪，夹持主体，具有中心轴线，夹持主体上形成有容纳夹爪的缺口，用于驱动夹爪实施夹紧的驱动组件，驱动组件被支撑于夹持主体上，夹持主体包含第一保持元件，驱动组件包含第二保持元件，第一保持元件与第二保持元件相配合，用于将夹持装置保持在预设的夹紧状态。

[0006] 本发明的夹持装置包含设置在夹持主体格驱动组件上的第一保持元件和第二保持元件，第一、第二保持元件相互配合，有效地防止了夹持装置夹持过紧或者夹持松懈，确保夹持装置被保持在预设的夹紧状态。

附图说明

[0007] 图1是本发明的夹持装置的示意图；

[0008] 图2是夹持装置的爆炸图；

[0009] 图3是夹爪的示意图；

[0010] 图4是夹爪另一角度的示意图；

[0011] 图5是推动环的示意图；

[0012] 图6是夹持装置的剖视图；

[0013] 图7是本发明的夹持装置第二种实施方式的示意图；

[0014] 图8是图7中夹持装置的爆炸图；

[0015] 图9是图7中夹持装置处于释放状态下的剖视图；

[0016] 图10是夹持装置处于夹紧状态下的剖视图；

[0017] 图11是夹持装置处于快速释放状态下的剖视图；

[0018] 图12是本发明的夹持装置第三种实施方式的示意图；

[0019] 图13是图12中夹持装置的爆炸图；

[0020] 图14是夹持装置在拆去部分零件后的示意图；

[0021] 图15是保持环的示意图；

[0022] 图16是夹持装置沿图12中A-A所示方向的剖视图；

[0023] 图17是夹持装置沿垂直于A-A方向的剖视图；

[0024] 图18是夹持装置适配部卡槽的示意图；

[0025] 图19是夹持装置适配部卡槽另一个实施方式的示意图。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[0027] 如图1所示，其显示了本发明的夹持装置10的示意图，本发明的夹持装置10能够安装于手动扳手或者电动扳手，用于手动地或者电动地拧转紧固件，例如螺栓。

[0028] 如图2所示，本发明的夹持装置10包括夹持主体、驱动组件3、夹爪4，以及第一偏压元件5。夹持主体包含接收部2和支撑轴6。接收部2用于接收螺栓（图未示），其大致为一空心的圆柱，具有中心轴线20，此中心轴线20也是整个夹持装置10的中心轴线。接收部2的圆周上开有三个缺口24，用于容纳三个夹爪4。 缺口24从接收部2的圆周面上延伸至接收部2的前端面，三个缺口24在接收部2的圆周方向上等角度布置，相邻的两个缺口24之间间隔120°。缺口24的形状与夹爪4的形状一致，以至于当夹爪4被容纳在缺口24中时，夹爪4不能在接收部2的圆周方向上运动；在缺口24的导向作用下，夹爪4能够在接收部2的径向上移动，从而夹紧或者松开螺栓。每个缺口24与接收部2的后端面之间开有导向槽25，导向槽25与缺口24相通。

[0029] 为描述清楚，本发明所说的前端是指在夹持装置的轴线方向上、朝向被夹持的螺栓的一端；相反地，后端是指背离螺栓的一端。

[0030] 在本实施例中，夹持装置10包括三个夹爪4，本领域的技术人员应该很容易想到，采用两个夹爪也可以实现相同的功能。

[0031] 另外，在本实施例中，夹持主体的接收部2和支撑轴6是两个单独的零件，两者相连接，在其他实施例中，接收部2和支撑轴6也可以一体构造。

[0032] 夹爪4包含内侧壁和外侧壁。如图3所示，内侧壁上开有V型槽41和圆形槽42，V型槽41用于与螺栓头配合。圆形槽42位于V型槽41的下面，用于容纳第一偏压元件5的一端。如图4所示，夹爪4的外侧壁上开有纵向延伸的长形槽44，一个倾斜的导向壁45从长形槽44中向着夹爪4的前端延伸出来，导向壁45的宽度与长形槽44的宽度大致相等。

[0033] 为描述清楚，本发明所说的内侧壁是指在夹持装置的径向上、面向被夹持的螺栓的侧壁，相反地，外侧壁是指背离螺栓的侧壁。

[0034] 如图2所示，驱动组件3包括能够相对于夹持主体做旋转运动且同时做轴向移动的第一元件，即旋转环31，以及在第一元件驱动下能够相对于夹持主体作轴向移动以推动夹爪实施夹紧的第二元件，即推动环32。旋转环31可供操作者旋转操作，其内壁上设有内螺纹310（图6有示），在本实施方案中，旋转环31由两个零件组成，即外环和内环，内螺纹310形成于内环上，在其他实施方案中，旋转环31也可以是一体形成的零件，内螺纹310直接形成于旋转环31的内壁上。推动环32用于推动夹爪4，使之运动以便夹紧螺栓。如图5所示，推动环32的一端具有法兰320，内壁上有三个向着推动环32的中心轴线20延伸、用于推动夹爪4的推动块321。相应地，推动块321在圆周方向上也是等角度布置，相邻的两个推动块321之间间隔120°。推动块321沿着轴线方向延伸大致为长条形。推动块321的宽度与接收部2上的导向槽25、以及夹爪4的长形槽44的宽度大致相等。推动块321上形成一个推动斜面322，该推动斜面322能够与夹爪4上的倾斜导向壁45配合。

[0035] 如图2所示，夹持主体的支撑轴6用于支撑接收部2和驱动组件3。支撑轴6大致为一个阶梯轴，包括外径依次增大的第一轴部61、第二轴部62和第三轴部63，其中第一轴部61的外径最小。第一轴部61的圆周方向上开有三个孔610，分别容纳第一偏压元件5的另一端，相应地，三个孔610在圆周方向上等角度布置，相邻的两个孔610之间间隔120°。第二轴部62被设计成扁状3，用于与接收部2的矩形孔（图未示）配合，使得接收部2不能相对于支撑轴6旋转。第三轴部63的外圆周上设有外螺纹630，用于与旋转环31的内螺纹310啮合。如图6所示，第三轴部63的自由端设有将夹持装置10安装至手动扳手或者电动扳手上的适配部631，在本实施方式中，适配部631为安装孔，在其他实施方式中，适配部也可以设置在支撑轴6的外表面上。

[0036] 如图6所示的装配状态，支撑轴6插入接收部2和驱动组件3中，支撑轴6的第二轴部62与接收部2的矩形孔配合，使得接收部2与支撑轴6之间没有相对转动，第一轴部61位于接收部2内。三个夹爪4分别位于接收部2的三个缺口24内，第一偏压元件5的一端位于夹爪4的圆形槽42内，另一端位于支承轴6的孔610内，并且向夹爪4施加偏压力，使之具有向着背离中心轴线20的方向运动的趋势，也即，使得夹爪4处于张开位置、夹持装置10处于释放状态，即图6所示的状态。驱动组件3的推动环32可移动地安装在接收部
2上，具体地说，推动环32的推动块321与接收部2的导向槽25配合，使得推动环32能够相对于接收部2轴向移动。同时，推动块321又部分地位于夹爪4的长形槽44中，推动块
321的推动斜面322与夹爪4的倾斜导向壁45贴合，用于推动夹爪4克服第一偏压元件5的偏压力去夹紧螺栓。驱动组件3的旋转环31安装在支撑轴6的第三轴部63上，其内螺纹310与第三轴部63上的外螺纹630啮合，因此旋转环31能够相对于支撑轴6旋转。推动环32部分地位于旋转环31内，旋转环31的前端面抵在推动环32的法兰320上。

[0037] 当夹持螺栓时，先将螺栓头部放入接收部2内，然后转动旋转环31，通过螺纹啮合，旋转环31在转动的同时也向着图6的左面轴向移动，从而推动推动环32也向图6的左面轴向移动，推动环32继而推动夹爪4，使得夹爪4克服偏压力、向着中心轴线20聚拢，从而夹紧螺栓。当释放螺栓时，操作者向相反方向转动旋转环31，旋转环31在转动地同时也向图6的右面轴向移动，因此原先作用于推动环32和夹爪4上的推动力取消，在第一偏压元件5的偏压力作用下，夹爪4自动张开，恢复至释放状态，并且推动推动环32向图6的右面移动。

[0038] 如图7-11所示，其显示了本发明的夹持装置的第二种实施方式，在该第二实施方式中，本发明的夹持装置具有快速释放功能，其包含一个触发夹持装置快速恢复至释放状态的快速释放机构，快速释放机构包含能够与驱动组件离合的离合元件65’’，当快速释放机构处于非释放状态时，离合元件65’’与驱动组件3’’接合，当快速释放机构处于释放状态时，离合元件65’’与驱动组件3’’分离。

[0039] 如图8所示，夹持装置10’包括夹持主体、驱动组件3’、夹爪4’、第一偏压元件5’，夹持主体包含接收部2’和支撑轴6’。 支撑轴6’大致为阶梯轴，其包括第一轴部61’、第二轴部62’、第三轴部63’、第四轴部64’。第一轴部61’上开有三个孔610’，用于容纳第一偏压元件5’的一端；第二轴部62’被设计成扁状，用于与接收部2’的矩形孔（图未示）配合；第三部63’上开有孔630’，该孔630’横断于支撑轴6’的内孔60’，且垂直于中心轴线20’， 用于容纳一对离合元件65’。 离合元件65’的外侧壁上设有外螺纹651’，用于与旋转环31’的内螺纹310’啮合；内侧壁上开有槽652’，从而形成两条腿653’。第四轴部64’为适配部，其截面为多边形，用于安装至手动扳手或者电动扳手上。快速释放机构还包含一个快松轴7’，快松轴7’插入夹持主体内，并且可以相对于夹持主体移动。快松轴7’的前部形成两个直径较小的凹部71’，两个凹部71’之间被凸部72’（即部分的快松轴7’）间隔开，快松轴7’的前端也形成凸部72’。快松轴7’的后端连接一快松按钮73’，供操作者按压。

[0040] 优选地，接收部2’和推动环32’之间增加一个辅助偏压元件8’，其安装于夹持主体和第二元件之间。具体地说，辅助偏压元件8’的一端支承在夹持主体的接收部2’外圆周上形成的凹槽26’（图10有示）内，另一端支承在设置于第二元件，即推动环32’内壁上的凹槽323’内。辅助偏压元件8’向推动环32’施加一偏压力，使其具有向着支撑轴6’后端运动的趋势。

[0041] 如图9所示，在装配状态下，离合元件65’相向地位于孔630’中，即两个离合元件65’的两条腿653’朝向中心轴线20’，外螺纹651’背离中心轴线20’。快松轴7’插入支撑轴6’的内孔60’中，一垫圈74’安装在快松轴7’上，且位于支撑轴6’的内孔60’中，一个第二偏压元件9’安装在快松轴7’上，并且位于支承轴6’内孔60’的轴肩和垫圈74’之间，向快松轴7’施加偏压力，使其具有向着支撑轴6’后方运动的趋势，即图9所示的状态。
在该状态下，离合元件65’的两条腿653’正好落在快松轴7’的凸部72’上，使得离合元件
65’的外螺纹651’与旋转环31’的内螺纹310’啮合。

[0042] 如图10所示的夹紧状态，该第二种实施方式中的夹紧螺栓的操作方式与第一种实施方式相同，即操作者转动旋转环31’，旋转环31’转动的同时轴向移动，推动推动环32’轴向移动，推动环32’克服辅助偏压元件8’的偏压力、再推动夹爪4’，使得夹爪4’向着中心轴线20’聚拢，从而夹紧螺栓。

[0043] 如图11所示，当操作者想要快速地将夹持装置10’恢复至初始的释放状态时，操作者可以按下快松按钮73’，推动快松轴7’克服第二偏压元件9’的偏压力、向着图11的左面移动一段距离，使得快松轴7’的两个凹部72’正好移动至离合元件65’的两条腿653’的下方。此时，在第一偏压元件5’的作用下，夹爪4’张开、恢复至初始位置，在夹爪4’的反向推力以及辅助偏压元件8’的共同作用下，驱动组件3’朝着支撑轴6’后端方向移动、并且推动离合元件65’，使得离合元件65’的两条腿653’与快速轴7’的凹部71’配合，从而脱离与旋转环31’的螺纹啮合，驱动组件3’恢复至初始位置，夹持装置10’被快速地释放。当操作者松开快松按钮73’时，快松轴7’在第二偏压元件9’的作用下，向着图11右面运动，使得凸部72’与离合元件65’两条腿653’再次配合，离合元件65’与旋转环32’螺纹啮合，即恢复到图9所示的初始状态。

[0044] 如图12-17所示，其显示了本发明的夹持装置的第三种实施方式，在该第三实施方式中，本发明的夹持装置具有防止夹持过紧或者夹持松懈，从而将夹持装置保持在预设的夹紧状态的功能。

[0045] 如图13所示，夹持主体的接收部2’’与支撑轴6’’一体构造，形成支撑轴6’’的第一部。夹持装置10’’包含一对夹爪4’’，相应地，接收部2’’上开有一对用于容纳夹爪4’’的缺口24’’。第一偏压元件5’’安装在两夹爪4’’之间，其两端分别位于两夹爪4’’的圆形槽42’’内。圆形槽42’’内设有销43’’，可以更好地定位第一偏压元件5’’。在本实施方式中，第一偏压元件5’’为截锥形弹簧，其具有较小的最小压缩高，使得本发明的夹持装置10’’可以夹持最小尺寸的螺栓，例如目前市场上M3的螺栓。当然，本领域的技术人员也可以采用普通压簧来替代截锥形弹簧。接收部2’’在垂直于中心轴线20’’的方向上还开有通孔27’’，该通孔27’’的轴线垂直于两缺口24’’所形成的平面。销28’’位于通孔
27’’内，用于止挡插入接收部2’’内的螺栓头。

[0046] 为解决夹持过紧或者夹持松懈的问题，夹持主体包含第一保持元件，驱动组件包含能够与第一保持元件配合的第二保持元件。具体地说，第一保持元件形成于夹持主体的支撑轴6’’上，支撑轴6’’的第二轴部62’’的外圆周上设有多条沿中心轴线20’’方向延伸的第一凹槽620’’，即第一保持元件。 第二保持元件形成于驱动组件的旋转环31’’上，如图14所示，旋转环31’’的后端面上设有环形板311’’，环形板311’’的内壁上设有一对能够与第一凹槽620’’配合的凸起312’’，即第二保持元件，在凸起312’’与环形板311’’外圆周之间开有环形槽313’’，这样使得凸起312’’在环形板311’’的径向上具有一定的弹性。在其他实施方式中，环形板311’’的内壁上的凸起312’’也可以是一个或者多于两个；另外，本领域的技术人员应该很容易想到，将凸起312’’ 设计在支持轴6’’上，将第一凹槽
620’’设置在驱动组件3’’上也可以实现相同的功能。凸起312’’ 与第一凹槽620’’的配合，能够有效地避免旋转环32’’与支撑轴6’’之间的相对运动，防止夹持过紧或者夹持松懈，从而将夹持装置10’’可靠地保持在预设的夹持状态。

[0047] 在现有技术中，当扳手刹车时，驱动组件由于惯性将继续旋转，从而推动推动环轴向移动、推动夹爪，从而使得夹持过紧，发生卡死；当扳手反向旋转时，驱动组件也会发生反向旋转，从而使得夹爪夹持松懈。本实施方式中的夹持装置旋转环的凸起和支撑轴的凹槽的配合能够有效地解决前述现有技术中存在的问题。

[0048] 在该第三种实施方式中，适配部64’’安装在支撑轴6’’的第三轴部63’’上，用于将夹持装置10’’安装至手动或电动扳手上。快松轴7’’的后端包含盘75’’，用于定位第二偏压元件9’’。

[0049] 如图13和15所示，作为一种更优的实施方式，夹持装置10’’的驱动组件3’’还增设了一个保持环33’’， 以及相互配合、用于将夹持装置更好地保持在预设夹紧状态的第三保持元件和第四保持元件。第三、第四保持元件的其中一个为销，另一个为能够容纳销的一端的第二凹槽。保持环33’’位于旋转环31’’和推动环32’’之间，并且止转地安装于旋转环31’’上，例如通过扁位结构，能够跟随旋转环31’’一起转动。保持环33’’的内壁上设有内螺纹330’’（图15有示），用于与离合元件65’’的外螺纹650’’啮合。保持环33’’还包含法兰盘331’’， 法兰盘331’’的端面上开有多个第二凹槽332’’，即第三保持元件，每个第二凹槽332’’包括直面333’’和斜面334’’。推动环32’’和保持环33’’之间设有相互邻接的弹性元件335’’和销336’’，即第四保持元件。如图16所示，在装配状态下，弹性元件335’’位于推动环32’’的孔324’’内，销336’’的一端与弹性元件335’’邻接，另一端位于保持环33’’的第二凹槽332’’内。当操作者实施夹紧操作时，保持环33’’相对于推动环32’’朝一个方向转动，销336’’能够滑过斜面334’’，从一个第二凹槽332’’进入另一个第二凹槽332’’中，保证了保持环33’’和推动环32’’之间的相对转动。当保持环33’’朝相反方向转动时，第二凹槽332’’的直面333’’阻挡了销336’’的运动，从而限制了保持环33’’和推动环32’’之间的相对转动，因此，这样的设计使得保持环33’’只能单向旋转，不能反向旋转，更加有效地解决了前述现有技术中存在的螺栓卡死和夹持松懈的问题。

[0050] 如图16-17所示的装配状态，驱动组件3’’安装在支撑轴6’’上，快松轴7’’插入支撑轴6’’的内孔60’’中，第二偏压元件9’’安装在支撑轴6’’的后端与盘73’’之间。

[0051] 本实施方式中的夹持装置的操作方式与第二种实施方式大致相同。当夹紧螺栓时，先将螺栓头插入接收部2’’内，直至螺栓头接触到销28’’ ，然后转动旋转环31’’，旋转环31’’带动保持环33’’一起转动，两者在转动的同时也做轴向移动，从而推动推动环32’’向图示左面移动，推动环32’’再推动夹爪4’’，使得两夹爪4’’向着中心轴线20’’移动，从而夹紧螺栓。当需要快速释放时，操作者仅需要按下快松按钮74’’，即可使得夹爪4’’张开至最大。

[0052] 如图13所示，适配部64’’的外表面上开有一圈卡槽640’’，用于与扳手上的卡圈（图未示）卡接，从而使得夹持装置与扳手相对固定地连接。如图18所示，优选地，卡槽640’’由相交的第一面641’’和第二面642’’定义而成，第一、二面641’’ 、642’’中的其中一个面为截锥面，另外一个面为凸弧面。如图19所示的另一种实施方式，第一、二面641’’ 、642’’中的其中一个面为截锥面，另外一个面为凹弧面。当然，在其他的实施方式中，第一、二面也可以是两个凹面、两个凸面、两个截锥面，或者一个截锥面和一个平面，或者卡槽由三个面定义而成。

[0053] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。