УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ХВОСТОВИКА
STEM HOLDER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству крепления хвостовика, выполненному с возможностью присоединения разъемным образом сверла, в том числе сверла-коронки, к вращающейся части сверлильного устройства и допускающему передачу сравнительно высокого крутящего момента сверлильного устройства к сверлу.
Известный уровень техники
Один пример традиционного устройства крепления хвостовика показан на фиг.9 (патентный документ 1). Устройство 61 крепления хвостовика, показанное на фиг.9, выполнено с возможностью присоединения сверла-коронки 62 к вращающейся части сверлильного устройства (не показано) и включает в себя оправку 63 и хвостовик 64. Крепежный вал 63а, сформированный на оправке 63, присоединяется разъемным образом к вращающейся части сверлильного устройства. Оправка 63 и хвостовик 64 присоединяются разъемным образом друг к другу. Хвостовик 64 сцеплен со сверлом-коронкой 62.
В состоянии, в котором хвостовик 64 присоединен к оправке 63, стопорный стальной шарик 65, расположенный на оправке 63, зацепляется со стопорной вогнутой частью 66, выполненной на хвостовике 64. Поскольку стопорный стальной шарик 65 и стопорная вогнутая часть 66 зацепляются друг с другом, движение хвостовика 64 в осевом направлении от оправки 63 может быть остановлено и крутящий момент оправки 63 может быть передан к хвостовику 64 и сверлу-коронке 62.
Более того, в традиционном устройстве 61 крепления хвостовика, показанном на фиг.9, в оправке 63 выполнено отверстие крепления центровочного сверла, и концевая часть основания центровочного сверла 67 вставлена в отверстие крепления центровочного сверла. Концевая часть основания центровочного сверла 67 зафиксирована в оправке 63 фиксирующим винтом 68, и фиксирующий винт 68 по резьбе входит в зацепление в отверстие под фиксирующий винт, выполненное на оправке 63.
Патентный документ 1: японская открытая выложенная публикация патента №2002-192412.
Сущность изобретения
Задачи, которые должны быть решены изобретением
Однако в случае, в котором традиционное устройство 61 крепления хвостовика, показанное на фиг.9, выполнено с возможностью выдерживания в достаточной мере крутящего момента, прикладываемого импульсами к стопорному стальному шарику 65 и стопорной вогнутой части 66, например, устройство 61 крепления хвостовика может увеличиваться в размере и это может ухудшать осуществимость операций по сверлению отверстий. Поскольку зацеплением стопорного стального шарика 65 со стопорной вогнутой частью 66 достигаются два эффекта: крутящий момент оправки 63 может быть передан к хвостовику 64 и сверлу-коронке 62 и движение хвостовика 64 в осевом направлении от оправки 63 может быть остановлено, то традиционное устройство 61 крепления хвостовика должно быть выполнено так, чтобы иметь осевую силу сцепления хвостовика 64 и оправки 63, чтобы традиционное устройство 61 крепления хвостовика могло передавать высокий крутящий момент, и это сужает диапазон выбора конфигурации для уменьшения в размере.
Более того, в случае, где сверло-коронка 62 и центровочное сверло 67 присоединены к устройству 61 крепления хвостовика, как показано на фиг.9, и используется устройство 61 крепления хвостовика, фиксирующий винт 68, который фиксирует центровочное сверло 67 в оправке 63, может ослабляться и выпадать в результате вибраций от операций по сверлению отверстий.
Настоящее изобретение было сделано, чтобы решать вышеупомянутые проблемы, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство крепления хвостовика, допускающее передачу сравнительно высокого крутящего момента и сравнительное уменьшение в размере.
Средство решения задач
Устройство крепления хвостовика согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью присоединения сверла к вращающейся части сверлильного устройства и включает в себя оправку и хвостовик, причем оправка является присоединяемой разъемным образом к вращающейся части, при этом оправка и хвостовик являются присоединяемыми разъемным образом друг к другу, и хвостовик является присоединяемым разъемным образом к сверлу, в котором: когда хвостовик присоединен к оправке, стопорный элемент, расположенный на оправке, зацепляется со стопорной канавкой, выполненной на боковой поверхности хвостовика, чтобы останавливать движение хвостовика в осевом направлении от оправки; первая зацепляющая часть, сформированная на оправке, зацепляется с первой зацепляемой частью, выполненной на хвостовике, чтобы давать возможность передавать крутящий момент оправки к хвостовику; и хвостовик соприкасается с оправкой, чтобы останавливать движение хвостовика в осевом направлении к оправке.
В случае осуществления операции по сверлению отверстия, используя устройство крепления хвостовика по настоящему изобретению, например, во-первых, хвостовик присоединяют к оправке, сверло присоединяют к хвостовику. Затем оправку, к которой были присоединены хвостовик и сверло, присоединяют к вращающейся части сверлильного устройства. Потом, заставляя сверлильное устройство работать, на обрабатываемой детали сверлом может быть выполнено отверстие. Более того, так как стопорный элемент, расположенный на оправке, зацепляется со стопорной канавкой, выполненной на хвостовике, то, когда хвостовик присоединен к оправке, возможно останавливать движение хвостовика в осевом направлении от оправки, так что хвостовик не отсоединяется от оправки. Кроме того, в этом состоянии первая зацепляющая часть, выполненная на оправке, зацепляется с первой зацепляемой частью, сформированной на хвостовике. Следовательно, возможно передавать крутящий момент оправки к хвостовику. Далее, в этом состоянии хвостовик соприкасается с оправкой, так что возможно надежно останавливать движение хвостовика в осевом направлении к оправке. Поэтому оправка может воспринимать осевой удар, порождаемый в операции по сверлению отверстия, через контактирующую часть. Этим возможно эффективно осуществлять операцию по сверлению отверстия. Более того, сверло присоединено разъемным образом к хвостовику. Поэтому, если сверло, которое является расходуемым элементом, изношено, то может быть заменено лишь сверло, а хвостовик может использоваться непрерывно.
Устройство крепления хвостовика по настоящему изобретению может быть выполнено так, что, когда сверло присоединено к хвостовику, вторая зацепляющая часть, сформированная на хвостовике, зацепляется со второй зацепляемой частью, выполненной на сверле, чтобы давать возможность передавать крутящий момент хвостовика к сверлу. Таким образом, сравнительно высокий крутящий момент хвостовика может быть передан к сверлу, такому как сверло-коронка, через вторую зацепляющую часть и вторую зацепляемую часть, которые зацепляются друг с другом, и может быть прорезано отверстие, имеющее сравнительно большой диаметр.
Устройство крепления хвостовика согласно настоящему изобретению может быть выполнено так, что первая зацепляющая часть - это вогнутая часть или выпуклая часть, а первая зацепляемая часть является выпуклой частью или вогнутой частью, и вторая зацепляющая часть является вогнутой частью или выпуклой частью, а вторая зацепляемая часть - это выпуклая часть или вогнутая часть. Таким образом, сравнительно высокий крутящий момент оправки может быть передан к хвостовику, и сравнительно высокий крутящий момент хвостовика может быть передан к сверлу посредством сравнительно простой конфигурации.
Устройство крепления хвостовика согласно настоящему изобретению может быть выполнено так, что первая зацепляемая часть и вторая зацепляющая часть выполнены на кольцевом передающем крутящий момент элементе, при этом зацепляющиеся друг с другом кольцевой передающий крутящий момент элемент и сверло прикреплены к хвостовику винтом. Таким образом, когда первая зацепляемая часть и вторая зацепляющая часть выполнены на кольцевом передающем крутящий момент элементе, сравнительно высокий крутящий момент может быть передан посредством увеличения диаметра кольцевого передающего крутящий момент элемента и увеличения расстояния от центра вращения до каждой из первой зацепляющей части, первой зацепляемой части, второй зацепляющей части и второй зацепляемой части. Тогда, поскольку кольцевой передающий крутящий момент элемент может быть произведен отдельно от оправки и хвостовика, он может быть изготовлен сравнительно легко по сравнению со случаем, где он производится за одно целое с оправкой и хвостовиком.
Устройство крепления хвостовика согласно настоящему изобретению может быть выполнено так, что оправка включает в себя крепежный вал, присоединенный к вращающейся части сверлильного устройства, на верхушечной концевой части крепежного вала выполнена часть с увеличенным диаметром, которая сцепляется разъемным образом с телом основания оправки винтом; хвостовик выполнен с возможностью присоединения разъемным образом в отверстие крепления хвостовика, выполненное на оправке; отверстие крепления центровочного сверла, сообщаемое с отверстием крепления хвостовика, выполнено на теле основания оправки; отверстие под фиксирующий винт, содержащее внутреннюю резьбу на его внутренней периферической поверхности, выполнено так, чтобы простираться от внешней периферической поверхности тела основания до центра отверстия крепления центровочного сверла в направлении, перпендикулярном отверстию крепления центровочного сверла; фиксирующий винт по резьбе входит в зацепление в отверстие под фиксирующий винт так, что его верхушечный конец способен вдаваться в отверстие крепления центровочного сверла; и часть с увеличенным диаметром покрывает снаружи, по меньшей мере, часть фиксирующего винта, который по резьбе входит в зацепление в отверстие под фиксирующий винт, чтобы предотвращать выпадение фиксирующего винта к наружной стороне тела основания.
Таким образом, оправка выполнена с возможностью разделения на боковую часть крепежного вала и боковую часть тела основания, которые являются присоединяемыми разъемным образом друг к другу. Таким образом, когда крепежный вал поврежден, поврежденная боковая часть крепежного вала может быть заменена другой боковой частью крепежного вала. В этом случае это - экономично, поскольку заменять боковую часть тела основания не является необходимым. Затем, когда центровочное сверло вставлено в отверстие крепления центровочного сверла, центровочное сверло может быть зафиксировано в теле основания оправки фиксирующим винтом. Фиксирующий винт может ослабляться вибрациями от операций по сверлению отверстий, в которых используются сверло и центровочное сверло. Однако, поскольку часть с увеличенным диаметром оправки покрывает с наружной стороны, по меньшей мере, часть фиксирующего винта, который по резьбе входит в зацепление в отверстие под фиксирующий винт, то возможно предотвращать выпадение фиксирующего винта из тела основания.
Устройство крепления хвостовика согласно изобретению может быть выполнено так, что хвостовик выполнен с возможностью присоединения разъемным образом в отверстие крепления хвостовика, выполненное на оправке, и устройство крепления хвостовика может дополнительно содержать опорный элемент, который предотвращает выступание стопорного элемента в отверстие крепления хвостовика в состоянии, в котором хвостовик не присоединен в отверстие крепления хвостовика, в котором опорный элемент образован верхушечным концом винтовой пружины, расположенной в отверстии крепления хвостовика, и концевая часть основания винтовой пружины зацепляемым образом присоединена к части с зацепляющей канавкой, выполненной вокруг внутренней периферической поверхности глубинной боковой части отверстия крепления хвостовика.
Таким образом, формируя опорный элемент, который предотвращает выступание стопорного элемента в отверстие крепления хвостовика верхушечным концом винтовой пружины, расположенной в отверстии крепления хвостовика, возможно сокращать количество компонентов всего лишь посредством опорного элемента.
Эффекты изобретения
Когда устройство крепления хвостовика выполнено с возможностью выдерживания в достаточной мере крутящего момента, прикладываемого импульсами к нему, прочность первой зацепляющей части оправки в направлении, в котором прикладывается крутящий момент, и прочность первой зацепляемой части хвостовика в направлении, в котором прикладывается крутящий момент, могут быть увеличены. Поэтому необязательно увеличивать прочность зацепления стопорного элемента со стопорной канавкой, которое останавливает движение хвостовика в осевом направлении от оправки. Ввиду этого устройство крепления хвостовика может быть сравнительно уменьшено в размере. Более того, контактная часть хвостовика и оправки может воспринимать осевой удар, создаваемый в операциях по сверлению отверстий. Следовательно, необязательно учитывать прочности первой зацепляющей части, первой зацепляемой части, стопорного элемента и стопорной канавки в отношении осевого удара. Ввиду этого устройство крепления хвостовика может быть уменьшено в размере.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором устройство крепления хвостовика по варианту 1 осуществления настоящего изобретения разобрано (состояние, в котором хвостовик отсоединен от оправки).
Фиг.2 - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором устройство крепления хвостовика, показанное на фиг.1, собрано (состояние, в котором хвостовик присоединен к оправке).
Фиг.3 - укрупненный вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором оправка устройства крепления хвостовика, показанного на фиг.1, разобрана.
Фиг.4 - схема, показывающая первую зацепляющую часть устройства крепления хвостовика, показанного на фиг.1, при просмотре в направлении, указанном стрелками IV-IV по фиг.1.
Фиг.5 - схема, показывающая первую зацепляемую часть устройства крепления хвостовика, показанного на фиг.1, при просмотре в направлении, указанном стрелками V-V по фиг.1.
Фиг.6 - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором устройство крепления хвостовика по варианту 2 осуществления настоящего изобретения собрано (состояние, в котором хвостовик присоединен к оправке).
Фиг.7(а) - вид сверху, показывающий хвостовик по фиг.6.
Фиг.7(b) - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором хвостовик по фиг.6 разобран.
Фиг.8(а) - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором хвостовик по фиг.6 присоединен к сверлу-коронке. Фиг.8(b) - вид сверху сверла-коронки, присоединенного к хвостовику по фиг.8(а).
Фиг.9 - вид спереди в частичном разрезе, показывающий традиционное устройство крепления хвостовика.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
В дальнейшем в этой заявке устройство крепления хвостовика по варианту 1 осуществления настоящего изобретения будет объяснено, ссылаясь на фиг.1-5. Устройство А крепления хвостовика, показанное на фиг.1 и 2, выполнено с возможностью присоединения сверла-коронки 50 к вращающейся части D1 сверлильного устройства D, такого как дрель с электроприводом, и включает в себя оправку 1 и хвостовик 2.
Как показано на фиг.1-3, крепежный вал 11А, имеющий шестиугольное поперечное сечение, сформирован у концевой части основания оправки 1. Вокруг крепежного вала 11А выполнена канавка 11е зацепления малого диаметра. Как показано на фиг.1, канавка 11е зацепления выполнена с возможностью предотвращения выпадения устройства А крепления хвостовика из вращающейся части D1, когда устройство А крепления хвостовика присоединено к вращающейся части D1. Часть 11В с увеличенным диаметром выполнена за одно целое с крепежным валом 11А на верхушечной концевой стороне крепежного вала 11А.
Как показано на фиг.3, часть 11В с увеличенным диаметром снабжена выполненным до определенной глубины отверстием 11а с внутренней резьбой, которое открыто к верхушечному концу, и плоской поверхностью 11b, которая выполнена на внешней периферической поверхности части 11В с увеличенным диаметром, чтобы зацепляться с гаечным ключом или подобным. Например, плоская поверхность 11b выполнена у двух частей внешней периферической поверхности части 11В с увеличенным диаметром, причем части расположены на расстоянии 180 градусов друг от друга в направлении по окружности части 11В с увеличенным диаметром.
Более того, как показано на фиг.3, оправка 1 включает в себя тело 12 основания, которое по резьбе зацепляется с частью 11В с увеличенным диаметром. Часть 12b с наружной резьбой, которая по резьбе входит в зацепление в отверстие 11а с внутренней резьбой части 11В с увеличенным диаметром, выполнена у концевой части основания тела 12 основания. Введением в зацепление по резьбе части 12b с наружной резьбой в отверстие 11а с внутренней резьбой крепежный вал 11А, сцепленный с частью 11В с увеличенным диаметром, может быть присоединен к телу 12 основания. Более того, выводя из зацепления часть 12b с наружной резьбой из отверстия 11а с внутренней резьбой, крепежный вал 11А может быть отсоединен от тела 12 основания.
Кроме того, как показано на фиг.3, отверстие 12А крепления хвостовика, которое открыто к верхушечной концевой стороне, выполнено у части тела 12 основания, которая простирается от верхушечной концевой части тела 12 основания до центральной части тела 12 основания. Далее, вмещающее стопорный элемент отверстие 12 с, которое проходит сквозь тело 12 основания в его радиальном направлении, выполнено у части тела 12 основания, которая расположена немного на концевой стороне основания верхушечного конца отверстия 12А крепления хвостовика. Кроме того, как показано на фиг.3, рабочая муфта 13 расположена у верхушечной концевой части тела 12 основания с тем, чтобы покрывать внешнюю периферию верхушечной концевой части тела 12 основания.
Как показано на фиг.3, рабочая муфта 13 имеет по существу короткую цилиндрическую форму и расположена так, чтобы быть подвижной в осевом направлении оправки 1 (в вертикальном направлении по фиг.3) вдоль наружной стороны вмещающего стопорный элемент отверстия 12с. Далее, как показано на фиг.3, криволинейная поверхность, которая вынуждает стопорный элемент (например, стальной шарик) 17 вдаваться в и двигаться обратно из отверстия 12А крепления хвостовика, выполнена на внутренней периферической поверхности рабочей муфты 13.
Криволинейная поверхность содержит: часть 13а с немного увеличенным диаметром, где внутренняя периферическая поверхность верхушечной концевой части рабочей муфты 13 является немного увеличенной в диаметре; и часть 13b с немного уменьшенным диаметром, которая расположена на концевой стороне основания части 13а с увеличенным диаметром. У этих двух частей 13а и 13b выполнена ступенчатая часть, имеющая прямоугольное поперечное сечение. Кроме того, часть 13с с увеличенным диаметром, где внутренняя периферическая поверхность является увеличенной в диаметре, выполнена на концевой стороне основания части 13b с уменьшенным диаметром рабочей муфты 13. Кроме этого, часть 13d с увеличенным диаметром, где как внешняя периферическая поверхность, так и внутренняя периферическая поверхность увеличены в диаметре, выполнена у концевой части основания рабочей муфты 13. У границы между частью 13d с увеличенным диаметром и частью 13с с увеличенным диаметром выполнена ступенчатая часть.
Более того, как показано на фиг.2, внутри рабочей муфты 13 закреплена винтовая пружина 14, и рабочая муфта 13 поджимается винтовой пружиной 14 к верхушечной концевой стороне (направление вниз) тела 12 основания. Однако, так как рабочая муфта 13 соприкасается с фланцевой частью 15, то предотвращается движение рабочей муфты 13 за фланцевую часть 15 к верхушечной концевой стороне. Помимо этого, поскольку рабочая муфта 13 контактирует со стопорным кольцом 16, расположенным на ее концевой стороне основания, то предотвращается движение рабочей муфты 13 за стопорное кольцо 16 к концевой стороне основания.
Как указано выше, рабочая муфта 13 является подвижной в пределах заданного расстояния в вертикальном направлении по фиг.2. Более конкретно, как показано на фиг.2, в состоянии, в котором рабочая муфта 13 расположена у нижнего положения усилием пружины винтовой пружины 14, часть 13b с уменьшенным диаметром может нажимать стопорный элемент 17, чтобы вынуждать стопорный элемент 17 вдаваться в отверстие 12А крепления хвостовика.
Далее, как показано на фиг.3, в состоянии, в котором хвостовик 2 отсоединен от оправки 1, т.е. в состоянии, в котором рабочая муфта 13 расположена у верхнего положения против усилия пружины винтовой пружины 14, часть 13а с увеличенным диаметром может вмещать стопорный элемент 17, чтобы вынуждать стопорный элемент 17 двигаться обратно из отверстия 12А крепления хвостовика к вмещающему стопорный элемент отверстию 12 с, т.е. чтобы заставлять стопорный элемент 17 не вдаваться в отверстие 12А крепления хвостовика.
В настоящем варианте изобретения боковой внутренний диаметр отверстия 12А крепления хвостовика, вмещающего стопорный элемент отверстия 12с, немного уменьшен в диаметре, чтобы предотвращать выпадение стопорного элемента 17 из вмещающего стопорный элемент отверстия 12с в отверстие 12А крепления хвостовика.
Более того, как показано на фиг.3, винтовая пружина 30, выполненная с диаметром, немного меньшим, чем внутренний диаметр отверстия 12А крепления хвостовика, закреплена внутри отверстия 12А крепления хвостовика. Винтовая пружина 30 имеет функцию прижима хвостовика 2 к верхушечной концевой стороне и функцию опорного элемента для предотвращения выступания стопорного элемента 17 в (или выпадения из) отверстие 12А крепления хвостовика.
Как показано на фиг.3, винтовая пружина 30 выполнена так, что каждый из шага витков концевой части 30а основания из двух резьбовых нитей и шага витков верхушечной концевой части (опорного элемента) 30b из трех резьбовых нитей по существу равен диаметру проволоки винтовой пружины 30. Кроме того, концевая часть 30а основания присоединена по резьбе к части 12f с зацепляющей канавкой, то есть кольцеобразной канавкой, выполненной вокруг конца основания отверстия 12А крепления хвостовика. Более того, верхушечная концевая часть (опорный элемент) 30b винтовой пружины 30 выполнена так, чтобы простираться таким образом, что в состоянии, в котором хвостовик 2 не вставлен в отверстие 12А крепления хвостовика, верхушечная концевая часть 30b покрывает изнутри боковой проем отверстия 12А крепления хвостовика, вмещающего стопорный элемент отверстия 12с. В этом состоянии верхушечная концевая часть 30b смещает стопорный элемент 17 в направлении наружу, так что стопорный элемент 17 не выступает в отверстие 12А крепления хвостовика.
Более того, как показано на фиг.2, на теле 12 основания выполнено отверстие 12D крепления центровочного сверла. Отверстие 12D крепления центровочного сверла выполнено с таким внутренним диаметром, что в него может быть вставлено центровочное сверло 40, и выполнено так, что центровочное сверло 40 может быть присоединено к центру вращения тела 12 основания. Далее, отверстие 12D крепления центровочного сверла сообщается с концевой стороной основания отверстия 12А крепления хвостовика и имеет меньший диаметр, чем отверстие 12А крепления хвостовика.
Кроме того, как показано на фиг.2, отверстие 12Е под фиксирующий винт, содержащее внутреннюю резьбу на его внутренней периферической поверхности, выполнено на теле 12 основания так, чтобы простираться от внешней периферической поверхности тела 12 основания до центра отверстия 12D крепления центровочного сверла в направлении, перпендикулярном отверстию 12D крепления центровочного сверла. Далее, фиксирующий болт 41, содержащий шестиугольное отверстие под гаечный ключ, по резьбе входит в зацепление в отверстие 12Е под фиксирующий винт. Более конкретно, концевая часть основания центровочного сверла 40 может быть зафиксирована в отверстии 12D крепления центровочного сверла фиксирующим болтом 41. Более того, фиксирующий болт выполнен так, что в состоянии, в котором фиксирующий болт 41 по резьбе входит в зацепление в отверстие 12Е под фиксирующий винт, чтобы фиксировать центровочное сверло 40, конец основания (наружная концевая часть) фиксирующего болта 41 расположен вблизи наружной краевой части проема отверстия 12Е под фиксирующий винт. В этом состоянии, по меньшей мере, часть конца основания фиксирующего болта 41 покрыта верхушечной концевой частью отверстия 11а с внутренней резьбой части 11В с увеличенным диаметром. Более того, фиксирующий болт 41 выполнен так, чтобы иметь длину, большую, чем расстояние между внутренней стенкой отверстия 12D крепления центровочного сверла и внутренней стенкой отверстия 11а с внутренней резьбой части 11В с увеличенным диаметром.
Более того, на внешней поверхности тела 12 основания выполнена плоская поверхность 12р, которая зацепляется с гаечным ключом или подобным. Плоская поверхность 12р выполнена поблизости от части 11В с увеличенным диаметром, которая по резьбе зацепляется с телом 12 основания. Далее, плоская поверхность 12р выполнена у двух частей внешней периферической поверхности тела 12 основания, которые расположены на расстоянии 180 градусов друг от друга.
Более того, как показано на фиг.1, первая зацепляющая часть 12G выполнена на нижней поверхности фланцевой части 15 тела 12 основания. Первая зацепляющая часть 12G может зацепляться в направлении вращения с первой зацепляемой частью 20G, выполненной на верхней поверхности фланцевой части 20 хвостовика 2.
Следующим будет пояснен хвостовик 2. Как показано на фиг.1, у концевой части основания хвостовика 2 выполнена вставная часть 21, a y верхушечной концевой стороны хвостовика выполнена часть 22 крепления сверла. Вставная часть 21 - это часть, вставляемая в отверстие 12А крепления хвостовика, а часть 22 крепления сверла - это часть, к которой присоединяется сверло (в настоящем варианте осуществления - сверло-коронка 50). Как показано на фиг.1, вставная часть 21 имеет по существу короткую цилиндрическую форму, имеющую наружный диаметр, немного меньший, чем диаметр отверстия 12А крепления хвостовика. Далее, на внешней периферической поверхности вставной части 21 выполнена стопорная канавка 21А, с которой зацепляется стопорный элемент 17 оправки 1.
Как показано на фиг.1, часть 22 крепления сверла имеет по существу короткую цилиндрическую форму, и на внешней периферической поверхности части 22 крепления сверла выполнена наружная резьба 25. Наружная резьба 25 может зацепляться с внутренней резьбой 50а, выполненной на внутренней периферической поверхности сверла-коронки 50. Следовательно, вводя в зацепления по резьбе внутреннюю резьбу 50а сверла-коронки с наружной резьбой 25, выполненной на хвостовике 2, сверло-коронка 50 может быть присоединено к хвостовику 2.
В устройстве А крепления хвостовика, показанном на фиг.1, используется хвостовик 2, к которому может быть присоединено сверло-коронка 50. Однако в случае, в котором сверлом, которое должно быть присоединено, является сверло, отличное от сверла-коронки 50, и которое имеет колоннообразную наружную форму, подобную форме центровочного сверла 40, показанного на фиг.1, например, которое режет своей режущей кромкой, сформированной на его верхушечном конце, и имеет отводящую стружку канавку, выполненную спиральным образом на его внешней периферической поверхности, возможно использовать вместо хвостовика 2, показанного на фиг.1, хвостовик, в котором часть крепления сверла снабжена конструкцией винтового зажима, использующей болт, подобный фиксирующему болту 41, показанному на фиг.1. Или возможно использовать хвостовик, содержащий сэндвичный механизм зажимания традиционно известного сверла его патроном, чтобы присоединять сверло к вращающемуся валу сверлильного устройства.
Более того, как показано на фиг.1, между вставной частью 21 и частью 22 крепления сверла выполнена фланцевая часть 20 и на верхней поверхности фланцевой части 20 выполнена первая зацепляемая часть 20G. Первая зацепляемая часть 20G выполнена с возможностью зацепления с первой зацепляющей частью 12G, сформированной на нижней поверхности оправки 1. Таким образом, крутящий момент оправки 1 может быть передан к хвостовику 2 через первую зацепляющую часть 12G и первую зацепляемую часть 20G, которые зацепляются друг с другом.
Как показано на фиг.5, в первой зацепляемой части 20G выполнены три выпуклые части 20а так, чтобы находиться на расстоянии 120 градусов друг от друга в направлении по окружности первой зацепляемой части 20G. Далее, как показано на фиг.4, в первой зацепляющей части 12G выполнены на расстоянии 60 градусов друг от друга в направлении по окружности первой зацепляющей части 12G шесть вогнутых частей 12а, которые могут зацепляться с выпуклыми частями 20а первой зацепляемой части 20G. Следовательно, при присоединении хвостовика 2 к оправке 1, например, хвостовик 2 может быть повернут на 60 градусов в направлении по окружности, чтобы вводить в зацепление выпуклые части 20а с вогнутыми частями 12а.
Далее будут объяснены процедура осуществления операции по сверлению отверстия в отношении обрабатываемого изделия посредством использования устройства А крепления хвостовика, выполненного, как указано выше, а также функции и эффекты устройства А крепления хвостовика. Во-первых, как показано на фиг.1, например, сверло-коронку 50 присоединяют к хвостовику 2. При присоединении сверла-коронки 50 к хвостовику 2 внутренняя резьба 50а сверла-коронки 50 вынуждена будет зацепляться с наружной резьбой 25 хвостовика 2 и может быть затянута.
Затем, как показано на фиг.2, хвостовик 2, к которому было присоединено сверло-коронка 50, присоединяют к оправке 1. Более конкретно, вставную часть 21 хвостовика вставляют в отверстие 12А крепления хвостовика оправки 1. В процессе этой вставки верхушечный конец хвостовика 2 нажимает верхушечную концевую часть 30b винтовой пружины 30 к глубинной стороне отверстия 12А крепления хвостовика до уровня, при котором стопорный элемент 17 может двигаться в отверстие 12А крепления хвостовика. Таким образом, стопорный элемент 17 контактирует с внешней периферической поверхностью вставной части 21, и нижняя поверхность фланцевой части 15 контактирует с верхней поверхностью фланцевой части 20. Потом, при вращении хвостовика 2 относительно оправки 1 на подходящий угол (по меньшей мере 60 градусов или менее) в соответствии с необходимостью, вогнутые части 12а первой зацепляющей части 12G и выпуклые части 20а первой зацепляемой части 20G зацепляются друг с другом. Затем при дальнейшей вставке вставной части 21 хвостовика 2 к глубинной стороне отверстия 12А крепления хвостовика стопорный элемент 17 зацепляется со стопорной канавкой 21А вставной части 21. Таким образом, как показано на фиг.2, хвостовик 2 может быть присоединен к оправке 1.
Как показано на фиг.2, в состоянии, в котором хвостовик 2 присоединен к оправке 1, рабочая муфта 13, поджимаемая винтовой пружиной 14, двигается вниз и соприкасается с фланцевой частью 15. В это время часть 13b с уменьшенным диаметром выжимает стопорный элемент 17 в стопорную канавку 21А.
Затем, после или перед присоединением хвостовика 2 к оправке 1, как показано на фиг.2, концевую часть основания центровочного сверла 40 вставляют в и присоединяют в отверстие 12D крепления центровочного сверла оправки 1. В это время в отверстии 12Е под фиксирующий винт затягивают фиксирующий болт 41, так что фиксируют центровочное сверло 40 в теле 12 основания оправки 1.
Потом, как показано на фиг.1, крепежный вал 11А оправки 1 присоединяют в отверстие 60 крепления резца сверлильного устройства D, такого как дрель с электроприводом. Используя сверлильное устройство D, может быть вырезано желаемое отверстие, используя сверло-коронку 50 и центровочное сверло 40.
Более того, так как стопорный элемент 17, расположенный на оправке 1, зацепляется со стопорной канавкой 21А, выполненной на хвостовике 2, то, когда хвостовик 2 присоединен к оправке 1, как показано на фиг.2, возможно останавливать движение хвостовика 2 в осевом направлении от оправки 1, так что хвостовик 2 не отсоединяется от оправки 1. Кроме того, в этом состоянии первая зацепляющаяся часть 12G, сформированная на оправке 1, зацепляется с первой зацепляемой частью 20G, выполненной на хвостовике 2. Следовательно, возможно передавать высокий крутящий момент и импульсный крутящий момент от оправки 1 к хвостовику 2.
Кроме того, в этом состоянии фланцевая часть 20 хвостовика 2 соприкасается с фланцевой частью 15 оправки 1, так что возможно надежно останавливать движение хвостовика 2 в осевом направлении к оправке 1. Следовательно, оправка 1 может воспринимать осевой удар, порождаемый в операции по сверлению отверстия, через фланцевые части 15 и 20. Этим возможно эффективно осуществлять операцию по сверлению отверстия.
Более того, сверло-коронка 50 присоединено разъемным образом к хвостовику 2. Поэтому, если сверло-коронка 50, которое является расходуемым элементом, изношено, то может быть заменено лишь сверло-коронка 50, а хвостовик 2 может использоваться непрерывно.
Кроме этого, вместо сверла-коронки 50, показанного на фиг.1, может быть использовано сверло-коронка, которое отличается по наружному диаметру от сверла-коронки 50, посредством присоединения к хвостовику 2. Более конкретно, сверло-коронка, имеющее отличный размер, может быть присоединено к хвостовику 2 посредством зацепления внутренней резьбы 50а сверла-коронки с наружной резьбой 25 части 22 крепления сверла.
Когда устройство А крепления хвостовика настоящего варианта осуществления выполнено с возможностью выдерживания в достаточной мере крутящего момента, прикладываемого импульсами к нему, прочность первой зацепляющей части 12G оправки 1 в направлении, в котором прикладывается крутящий момент, и прочность первой зацепляемой части 20G хвостовика 2 в направлении, в котором прикладывается крутящий момент, могут быть увеличены. Поэтому излишне увеличивать прочность зацепления стопорного элемента 17 со стопорной канавкой 21А, которое останавливает движение хвостовика 2 в осевом направлении от оправки 1. Ввиду этого устройство А крепления хвостовика может быть сравнительно уменьшено в размере. Более того, фланцевые части 15 и 20, которые соприкасаются с частями хвостовика 2 и оправки 1, могут воспринимать осевой удар, создаваемый в операциях по сверлению отверстий. Следовательно, необязательно учитывать прочности первой зацепляющей части 12G, первой зацепляемой части 20G, стопорного элемента 17 и стопорной канавки 21А в отношении осевого удара. Ввиду этого устройство А крепления хвостовика может быть уменьшено в размере.
Кроме того, как показано на фиг.3, оправка 1 выполнена с возможностью разделения на боковую часть крепежного вала 11А и боковую часть тела 12 основания, которые являются присоединяемыми разъемным образом друг к другу посредством части 12b с наружной резьбой и отверстия 11а с внутренней резьбой. Поэтому, когда крепежный вал 11А поврежден, поврежденная боковая часть крепежного вала 11А может быть заменена другой боковой частью крепежного вала 11А. В этом случае - это экономично, поскольку заменять боковую часть тела 12 основания является ненужным. Затем, как показано на фиг.2, когда центровочное сверло 40 вставлено в отверстие 12D крепления центровочного сверла, центровочное сверло 40 может быть зафиксировано к телу 12 основания оправки 1 фиксирующим винтом 41. Фиксирующий винт 41 может ослабляться вибрациями от операций по сверлению отверстий, в которых используются сверло-коронка 50 и центровочное сверло 40. Однако, поскольку часть 11В с увеличенным диаметром у оправки 1 покрывает с наружной стороны, по меньшей мере, часть фиксирующего винта 41, который по резьбе входит в зацепление в отверстие 12Е под фиксирующий винт, то возможно предотвращать выпадение фиксирующего винта 41 из тела 12 основания.
Более того, как показано на фиг.1, устройство А крепления хвостовика содержит опорный элемент (верхушечный конец 30b), который мешает стопорному элементу 17 выступать в отверстие 12А крепления хвостовика в состоянии, в котором хвостовик 2 не присоединен в отверстие 12А крепления хвостовика. Опорный элемент образован верхушечным концом 30b винтовой пружины 30, расположенной в отверстии 12А крепления хвостовика. Таким образом, формируя опорный элемент, который предотвращает выступание стопорного элемента 17 в отверстие 12А крепления хвостовика верхушечным концом 30b винтовой пружины 30, расположенной в отверстии 12А крепления хвостовика, возможно сокращать количество компонентов всего лишь посредством опорного элемента.
Кроме того, устройство А крепления хвостовика, показанное на фиг.2, выполнено так, что хвостовик 2 может быть отсоединен от оправки 1, вынуждая рабочую муфту 13 двигаться вверх вдоль осевого направления. Поэтому, даже если к устройству А крепления хвостовика в направлении вращения прикладывается сила инерции, когда устройство А крепления хвостовика присоединено к сверлильному устройству D и используется, рабочая муфта 13 не двигается во вращательном направлении вследствие силы инерции, стопорный элемент 17 не перемещается обратно из отверстия 12А крепления хвостовика и хвостовик 2 не выпадает из оправки 1.
При отсоединении хвостовика 2 от оправки 1 в состоянии, показанном на фиг.2, оператор может заставлять рабочую муфту 13 двигаться к концевой стороне основания (вверх). Таким образом, стопорный элемент 17 перемещается к наружной стороне, и хвостовик выжимается из отверстия 12А крепления хвостовика оправки 1 к верхушечной концевой стороне смещающим усилием винтовой пружины 30.
Следующим будет пояснено устройство В крепления хвостовика по варианту 2 осуществления настоящего изобретения, ссылаясь на фиг.6-8. Устройство В крепления хвостовика по варианту 2 осуществления, показанному на фиг.6, и устройство А крепления хвостовика по варианту 1 осуществления, показанному на фиг.2, отличаются друг от друга в отношении того, как сверло-коронка 51 присоединено к хвостовику 3. За исключением этого устройство В крепления хвостовика по варианту 2 осуществления, показанному на фиг.6, такое же, как устройство А крепления хвостовика по варианту 1 осуществления, показанному на фиг.2. Одинаковые ссылочные цифры используются для одинаковых элементов и их пояснения опущены.
Как показано на фиг.6, в соответствии с вариантом 2 осуществления устройства В крепления хвостовика варианта 2 осуществления сверло-коронка 51, имеющее сравнительно большой наружный диаметр, может быть присоединено к устройству В крепления хвостовика. Следовательно, используя сверло-коронку 51, может быть выполнено отверстие, имеющее сравнительно большой диаметр.
Фиг.7(а) - вид сверху, показывающий состояние, в котором хвостовик 3 собран. Фиг.7 (b) - вид спереди в частичном разрезе, показывающий состояние, в котором хвостовик 3 разобран. Как показано на фиг.7(b), хвостовик 3 содержит основное тело 4 хвостовика, кольцевой передающий крутящий момент элемент 52 и гайку 53. Далее, основное тело 4 хвостовика содержит вставную часть 21 и часть 54 крепления сверла. Как показано на фиг.8(а), вставная часть 21 основного тела 4 хвостовика является такой же, как вставная часть 21 варианта 1 осуществления, показанного на фиг.1.
Как показано на фиг.8(а), часть 54 крепления сверла имеет по существу короткую цилиндрическую форму и содержит на ее внешней периферической поверхности: первую зацепляющую периферическую поверхность 54а, к которой присоединен кольцевой передающий крутящий момент элемент 52; вторую зацепляющую периферическую поверхность 54b, к которой присоединена верхняя пластина сверла-коронки 51; и часть 54с с наружной резьбой, с которой по резьбе зацепляется гайка 53. Первая зацепляющая периферическая поверхность 54а выполнена с наибольшим наружным диаметром; вторая зацепляющая периферическая поверхность 54b выполнена с меньшим наружным диаметром, чем у первой зацепляющей периферической поверхности 54а; и часть 54с с наружной резьбой выполнена с наименьшим наружным диаметром.
Как показано на фиг.7 и 8, кольцевой передающий крутящий момент элемент 52 - это по существу кольцевое пластинчатое тело, причем на его верхней поверхности выполнена первая зацепляемая часть 20G, а вторая зацепляющая часть 52а выполнена на его нижней поверхности. Первая зацепляемая часть 20G содержит три выпуклых части 20а, подобные выпуклым частям варианта 1 осуществления. Более того, шесть вогнутых частей 12а выполнены на нижней поверхности фланцевой части 15 оправки 1, показанной на фиг.6, так, что эти три выпуклые части 20а могут зацепляться с этими шестью вогнутыми частями 12а. Эти шесть вогнутых частей 12а являются первыми зацепляющими частями 12G и подобны вогнутым частям у варианта 1 осуществления.
Вторая зацепляющая часть 52а выполнена с возможностью зацепления со второй зацепляемой частью 51а, выполненной на верхней пластине сверла-коронки 51. Таким образом, крутящий момент хвостовика 3 может быть передан к сверлу-коронке 51 через вторую зацепляющую часть 52а и вторую зацепляемую часть 51а, которые зацепляются друг с другом.
Как показано на фиг.7(а) и 7(b), вторая зацепляющая часть 52а является выпуклой частью и выполнена у двух частей нижней поверхности кольцевого передающего крутящий момент элемента 52, причем эти части находятся на расстоянии 180 градусов друг от друга в направлении по окружности кольцевого передающего крутящий момент элемента 52. Далее, как показано на фиг.8(а) и 8(b), вторая зацепляемая часть 51а - это вогнутая часть (маленькое отверстие), которая может зацепляться с выпуклой частью, то есть второй зацепляющей частью 52а, и выполнена у двух частей верхней пластины сверла-коронки 51, причем эти части находятся на расстоянии 180 градусов друг от друга в направлении по окружности сверла-коронки 51.
При присоединении кольцевого передающего крутящий момент элемента 52 и сверла-коронки 51 к основному телу 4 хвостовика, сконфигурированному, как указано выше, как показано на фиг.8(а), во-первых, центровое отверстие 52 с кольцевого передающего крутящий момент элемента 52 и центровое отверстие 51b сверла-коронки 51 последовательно присоединяют к части 54 крепления сверла и вынуждают вторую зацепляющую часть 52а кольцевого передающего крутящий момент элемента 52 и вторую зацепляемую часть 51а сверла-коронки 51 зацепляться друг с другом. Затем гайку 53 заставляют по резьбе зацепляться с частью 54с с наружной резьбой хвостовика 3 и затягивают. Затем, как с вариантом 1 осуществления, как показано на фиг.6, хвостовик 3, к которому было присоединено сверло-коронка 51, присоединяют к оправке 1.
Далее, как с вариантом 1 осуществления, как показано на фиг.6, концевую часть основания центровочного сверла 40 вставляют в отверстие 12D крепления центровочного сверла оправки 1, и центровочное сверло 40 фиксируют в оправке 1 фиксирующим болтом 41.
После, как показано на фиг.1, крепежный вал 11А оправки 1 присоединяют в отверстие 60 крепления резца, например, сверлильного устройства D, которое является перезаряжаемым. Посредством сверлильного устройства D может быть вырезано желаемое отверстие, используя сверло-коронку 51 и центровочное сверло 40. Согласно устройству В крепления хвостовика, сконфигурированному, как упомянуто выше, как показано на фиг.6, в состоянии, в котором сверло-коронка 51 присоединено к хвостовику 3 и хвостовик 3 присоединен к оправке 1, крутящий момент оправки 1 может быть передан к сверлу-коронке 51 через кольцевой передающий крутящий момент элемент 52. Далее, так как вторая зацепляющая часть 52а, выполненная на кольцевом передающем крутящий момент элементе 52, зацепляется со второй зацепляемой частью 51а, выполненной на сверле-коронке 51, сравнительно высокий крутящий момент хвостовика 3 может быть передан к сверлу-коронке 51. Таким образом возможно вырезать отверстие, имеющее сравнительно большой диаметр. Далее, как показано на фиг.1, 6 и 7, в случае, где первая зацепляющая часть 12G - это вогнутая часть 12а (или выпуклая часть), первая зацепляемая часть 20G - это выпуклая часть 20а (или вогнутая часть), вторая зацепляющая часть 52а - это вогнутая часть (или выпуклая часть) и вторая зацепляемая часть 51а - это выпуклая часть (или вогнутая часть), сравнительно высокий крутящий момент оправки 1 может быть передан к хвостовику 3 и сравнительно высокий крутящий момент хвостовика 3 может быть передан к сверлу-коронке 51 посредством сравнительно простой конфигурации.
Более того, как показано на фиг.6, на кольцевом передающем крутящий момент элементе 52 выполнены первая зацепляемая часть 20G и вторая зацепляющая часть 52а, а кольцевой передающий крутящий момент элемент 52 и сверло-коронка 51 зацепляются друг с другом и прикреплены к хвостовику 3 с помощью гайки 53. Поэтому при увеличении диаметра кольцевого передающего крутящий момент элемента 52 и увеличении расстояния от центра вращения до каждой из первой зацепляющей части 12G, первой зацепляемой части 20G, второй зацепляющей части 52а и второй зацепляемой части 51а может быть передан сравнительно высокий крутящий момент. Тогда, поскольку кольцевой передающий крутящий момент элемент 52 может быть произведен отдельно от оправки 1 и хвостовика 3, он может быть изготовлен сравнительно легко по сравнению со случаем, где он производится за одно целое с оправкой 1 и хвостовиком 3. За исключением этого вариант 2 осуществления действует таким же образом, как вариант 1 осуществления, так что объяснения остальных функций опущены. Хотя основное тело 4 хвостовика и кольцевой передающий крутящий момент элемент 52 - это отдельные элементы в варианте 2 осуществления, показанном на фиг.6, эти элементы могут быть выполнены как одно целое.
Промышленная применимость
Как упомянуто выше, устройство крепления хвостовика согласно настоящему изобретению имеет превосходные эффекты, т.е. способно передавать сравнительно высокий крутящий момент, и допускает уменьшение в размере.
Перечень ссылочных позиций
А, В - устройство крепления хвостовика
D - сверлильное устройство
Dl - вращающаяся часть сверлильного устройства
1 - оправка
2, 3 - хвостовик
4 - основное тело хвостовика
11А - крепежный вал
11В - часть с увеличенным диаметром
11а - отверстие с внутренней резьбой
11b - плоская поверхность
11е - канавка зацепления
12 - тело основания
12А - отверстие крепления хвостовика
12D - отверстие крепления центровочного сверла
12Е - отверстие под фиксирующий винт
12G - первая зацепляющая часть
12а - вогнутая часть
12b - часть с наружной резьбой
12с - вмещающее стопорный элемент отверстие
12f - часть с зацепляющей канавкой
12р - плоская поверхность
13 - рабочая муфта
13а, 13с - часть с увеличенным диаметром рабочей муфты
13b - часть с уменьшенным диаметром рабочей муфты
13d - часть с увеличенным диаметром рабочей муфты
14, 30 - винтовая пружина
15, 20 - фланцевая часть
16 - стопорное кольцо
17 - стопорный элемент
20G - первая зацепляемая часть
20а - выпуклая часть
21 - вставная часть
21А - стопорная канавка
22 - часть крепления сверла
25 - наружная резьба
30а - концевая часть основания винтовой пружины
30b - верхушечная концевая часть винтовой пружины
40 - центровочное сверло
41 - фиксирующий винт
50, 51 - сверло-коронка
50а - внутренняя резьба
51а - вторая зацепляемая часть сверла-коронки
52 - кольцевой передающий крутящий момент элемент
52а - вторая зацепляющая часть
52с, 51b - центровое отверстие
53 - гайка
54 - часть крепления сверла
54а - первая зацепляющая периферическая поверхность
54b - вторая зацепляющая периферическая поверхность
54с - часть с наружной резьбой
60 - отверстие крепления резца