阅读说明：本技术 自锁式钻夹头 (Self-locking drill chuck ) 是由 王乾 赵强 于 2020-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了自锁式钻夹头,属于钻夹头领域,具体为自锁式钻夹头,所述螺母外过盈配合有螺母套,所述螺母套沿圆周方向设有若干键,所述弹片依靠自身弹性限位在所述螺母套的键之间而装配在螺母上,所述的弹片上设有位于定位凸起与锁端凸起之间且向内凹陷而形成的支撑凸起,所述旋转套上设有在未自锁状态与自锁状态相互切换时与支撑凸起适配的透空槽和支撑凸键,自锁状态下,支撑凸键抵触弹片的支撑凸起,并对弹片产生支撑力,本发明结构简单,实用性强。(The invention discloses a self-locking drill chuck, which belongs to the field of drill chucks and particularly relates to a self-locking drill chuck, wherein a nut sleeve is in interference fit outside a nut, a plurality of keys are arranged on the nut sleeve along the circumferential direction, a spring plate is limited between the keys of the nut sleeve by means of elasticity of the spring plate and assembled on the nut, a supporting bulge which is formed by inwards sinking and is positioned between a positioning bulge and a lock end bulge is arranged on the spring plate, a through groove and a supporting convex key which are matched with the supporting bulge when the self-locking state and the self-locking state are mutually switched are arranged on a rotating sleeve, and the supporting convex key is abutted against the supporting bulge of the spring plate and generates supporting force on the spring plate in the self-locking state.)

自锁式钻夹头

技术领域

本发明属于钻夹头技术领域，具体涉及自锁式钻夹头。

背景技术

现有技术中，钻夹头中设有钻体、夹爪、螺母，轴承，垫片、旋转套、后套，通过旋转螺母从而带动夹爪向前运动或向后运动而使钻夹头夹紧或松脱钻具。钻夹头中自锁结构是为了防止钻夹头在工作中时被其受到的反作用力作用而使得钻具被松脱的结构，其一般由弹片和处在钻体上或其它固定结构上的齿进行配合。对于自锁式钻夹头，为防止因惯性作用退出自锁状态，会设置相应的连接结构，但是这些结构的设置会造成钻夹头安装步骤的繁琐和连接结构的复杂，不利于钻夹头成本的控制。

如中国实用新型专利专利号为201921266966.4，专利名称为一种自锁钻夹头，防止因惯性作用退出自锁状态，而且，极大地简化装配步骤和为避免干涉而设置的不必要结构，进入自锁状态的操作过程手感更加柔顺，且转位驱动结构能够对弹片起到夹固和支点作用，能进一步提高钻夹头保持自锁状态的性能。但是，第一，使钻夹头保持长期的开闭受到反作用力的作用下而使得钻具不松脱的效果还是不能让用户满意的；第二，上述技术中的弹片在受力的过程中会同时出现轴向(轴向弯曲，不正常的形变)和径向(正常的形变)的形变，如图2中所示：F3和F4为轴向受力方向，F5为径向受力方向，导致弹片容易坏，防松脱的效果也会减弱。第三，上述技术方案公开了螺母，键设在螺母上，如果说键与螺母一体成型，该加工过程势必要切削大量的铁屑才能加工成一体式的键和螺母，成本高，工艺复杂，虽然其实施例公开了螺母和螺母套，键设在螺母套上，但是没有公开螺母与螺母套的连接关系以及螺母套设置键的加工工艺，且该技术的加工工艺复杂。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了自锁式钻夹头，具有长期性防松脱的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：自锁式钻夹头，包括旋转套、钻体、螺母、自锁结构，所述自锁结构包括齿和弹片，所述齿处在钻体上，所述弹片则处在齿的***并和螺母同步转动，所述弹片的第一端作为与齿相配合的锁端，靠近第二端设置有定位凸起，所述的旋转套具有控制弹片锁端的凸轮结构，所述弹片在靠近锁端处设置与凸轮结构配合的锁端凸起，所述螺母外过盈配合有螺母套，所述螺母套沿圆周方向设有若干键，所述弹片依靠自身弹性限位在所述螺母套的键之间而装配在螺母上，所述的弹片上设有位于定位凸起与锁端凸起之间且向内凹陷而形成的支撑凸起，所述旋转套上设有在未自锁状态与自锁状态相互切换时与支撑凸起适配的透空槽和支撑凸键，自锁状态下，支撑凸键抵触弹片的支撑凸起。

进一步，所述螺母套沿圆周方向设有第一键、第二键、第三键和第四键，其中，弹片依靠自身弹性的作用下，锁端抵触第一键，锁端凸起限位在第一键与第二键之间，定位凸起限位在第三键与第四键之间，第二端贴靠第四键，未自锁状态与自锁状态相互切换时，透孔槽可供支撑凸起在其中活动，支撑凸起的凹陷内可供支撑凸键在其中相对活动，当锁紧状态时，支撑凸键抵触支撑凸起靠近第二端的一侧。

进一步，所述螺母套上设有若干平台，任意相邻的两键之间具有该平台。

进一步，若干平台分别为第一平台、第二平台、第三平台和第四平台，第一平台的表面、第二平台的表面、第三平台的表面和第四平台的表面均位于第一水平面，所述的旋转体内设置有第二水平面，第一水平面与第二水平面之间形成了供弹片只能径向发生弹性形变的水平空间。

进一步，所述的螺母套设置平台和键的加工方法步骤如下：

(1)取一铁皮，拉伸加工至每个如上述螺母套长短且带有第一水平面的套管；

(2)冲压上将键与平台之间的缺口或缝隙冲出，同时进行的是，中间的通孔也冲出；

(3)将步骤(2)的每个键弯折成与第一水平面形成90度，即形成成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过A支点的设计，使得本发明弹片从第一部位回位至第一部位方向受到反作用力的力臂更短，定位凸起的弹力更强，惯性的反作用力克服本发明的弹片中的定位凸起从第一部位移动至第二部位需要更大的力，因此，相对传统技术，本发明自锁的效果更佳，更不容易松脱，客户满意度更高。

(2)水平空间的高度等于或略高于弹片的宽度，来保证弹片只能进行径向形变，而不能轴向形变，提高弹片的使用寿命已经保证弹片在径向上形变发生最大的自锁功效。

(3)通过本发明的工艺加工，键、平台与螺母套一体成型，结构强度大，同时，螺母套与螺母过盈配，装配简单。

附图说明

图1为本发明的局部剖视示意图；

图2为传统弹片同时受到径向形变与轴向形变的结构示意图。

图3为图1在B-B方向上未自锁状态下的剖视示意图。

图4为图1在B-B方向上自锁状态下的剖视示意图。

图5为弹片依靠自身弹力限位在螺母套上的结构示意图。

图6为旋转套突出支撑凸键的结构示意图。

图7为本发明的***示意图。

图8为本发明实施例3中第一种一体式外壳的结构示意图。

图9为本发明实施例3第二种一体式外壳的结构示意图。

图10为传统技术在受到反作用力F1时支撑点C支撑的结构示意图。

图11为本发明在受到反作用力F2时支撑点A支撑的结构示意图。

图12为本发明实施例2中弹片限位在螺母套上的结构示意图。

图13为本发明中铁片拉伸成管套的结构示意图。

图14为本发明中管套冲缝隙与通孔的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图6、图7所示：自锁式钻夹头，包括旋转套1、钻体2、螺母3、自锁结构，所述自锁结构包括齿5和弹片6，所述齿5处在钻体2上，所述弹片6则处在齿5的***并和螺母3同步转动，所述弹片6的第一端(一端)作为与齿5相配合的锁端61，靠近第二端65(另一端)设置有定位凸起62，所述的旋转套1具有控制弹片6锁端61的凸轮结构，所述的旋转套1还具有在自锁状态与弹片6连接的第一部位和在未自锁状态与弹片6连接的第二部位，所述弹片6在靠近锁端61处设置与凸轮结构配合的锁端凸起63，定位凸起62在自锁状态下落位在第一部位上，而未自锁状态下落位在第二部位上，凸轮结构具体为凸轮面，用于与锁端凸起63配合来使锁端61啮合在齿5上，所述螺母3外过盈配合有螺母套4，所述螺母套4沿圆周方向设有若干键，如图5所示：所述弹片6依靠自身弹性限位在所述螺母套4的键之间而装配在螺母3上，所述的弹片6上设有位于定位凸起62与锁端凸起63之间且向外凹陷而形成的支撑凸起64，该支撑凸起64的外部向外凸起，内部是向内凹陷的结构，未自锁状态与自锁状态相互切换时，支撑凸起64可以在透空槽11的一侧相对滑向另一侧，在未自锁状态与自锁状态相互切换整个过程中支撑凸起64与透空槽11的两侧壁都是不接触的，也不会产生力，支撑凸键12可以在支撑凸起64的凹陷处一侧相对滑动至另一侧，在自锁状态下，支撑凸键12抵触弹片6的支撑凸起64凹陷处一侧(即靠近第二端65的一侧)，目的用于使弹片6在自锁状态回位至未自锁状态提供一个缩短力臂的支点A,而在未自锁的状态下，支撑凸键12相对滑动至弹片6的支撑凸起64凹陷处另一侧是不接触的。

如图5所示：所述螺母套4沿圆周方向设有第一键41、第二键42、第三键43和第四键45，其中，弹片6可以完全依靠自身弹性的作用下限位在螺母套4的各键上，具体为，锁端61抵触第一键41，锁端凸起63限位在第一键41与第二键42之间，从第二键42到第三键43的方向，弹片贴靠在第二键与第四键的内侧，定位凸起62限位在第三键43与第四键45之间，第二端65贴靠第四键45，未自锁状态与自锁状态相互切换时，透空槽11可供支撑凸起64在其中活动，支撑凸起64的凹陷内可供支撑凸键12在其中相对活动，当锁紧状态时，支撑凸键12抵触弹片6的支撑凸起64凹陷处一侧(即靠近第二端65的一侧),目的用于使定位凸起62在自锁状态回位至未自锁状态提供一个缩短力臂的支点A。

如图3、图4、图10和图11所示：钻体2相对静止的情况下，外力沿着M方向旋转套1，使定位凸起62的落位从第二部位转移至第一部位即是未自锁状态到自锁状态的过程，该过程中弹片6发生径向形变，而在电机长期的开启与关闭过程中，旋转套1惯性所带来的反作用力方向O(钻夹头工作方向为N)会对弹片6进行F2方向上的力(F2的方向是与第一部位的爬坡面相切的)，当F2大于能够将弹片6弹力，从第一部位移动至第二部位(或者定位凸起62累计每次的爬坡量高于第一部位的坡度后落位至第二部位)，那么钻夹头又松脱了，即未自锁状态；

而本发明的弹片6在F2的方向有两个支撑点，分别为A点和C点,计算弹片6中定位凸起62的弹力时，应以A点为支撑点，力臂(弹片6长度)为L2。

传统技术的弹片6在F1的方向有一个支撑点，为C点，计算谈定位凸起62的弹力时，以C为支撑点，力臂(弹片6长度)为L1。

其弹片6弹力的计算公式为：W＝(b*H3*E*K)(4*L3)其中，b为弹片6宽度，H为弹片6厚度，E为弹性系数，L为弹片6长度。

根据上述公式，在b为弹片6宽度，H为弹片6厚度，E为弹性系数均一样的情况下，定位凸起62的弹力W与力臂L成反比，因此，通过A支撑点的设计，使得本发明的力臂(弹片6长度)为L2更短，定位凸起62的弹力更强，惯性的反作用力克服本发明的弹片6中的定位凸起62从第一部位移动至第二部位需要更大的力，因此，相对传统技术，本发明自锁的效果更佳，更不容易松脱。

所述螺母套4上设有若干平台，任意相邻的两键之间具有该平台，若干平台分别为第一平台401、第二平台402、第三平台403和第四平台404，第一平台401的表面、第二平台402的表面、第三平台403的表面和第四平台404的表面均位于第一水平面01，所述的旋转体内设置有第二水平面02，第一水平面01与第二水平面02之间形成了供弹片6只能径向发生弹性形变的水平空间，该水平空间的高度等于或略高于弹片6的宽度，来保证弹片6只能进行径向形变，而不能轴向形变，提高弹片6的使用寿命已经保证弹片6在径向上形变发生最大的自锁功效。

如图13和图14所示：所述的螺母套4设置平台和键的加工方法步骤如下：

(1)取一铁皮，拉伸加工至每个如上述螺母套4长短且带有第一水平面01的套管；

(2)冲压上将键与平台之间的缺口或缝隙002冲出，同时进行的是，中间的通孔001也冲出；

(3)将步骤(2)的每个键弯折成与第一水平面01形成90度，即形成成品。

通过上述工艺加工，键、平台与螺母套4一体成型，结构强度大，资源浪费少，同时，螺母套4与螺母3过盈配，装配简单，工序少。

实施例2

上述实施例中，旋转套1与外壳101是分体的，并通过卡接可以一起旋转的，当然，如图1、图8和图9所示：也可以旋转套1、外壳101、装饰帽102可以一体成型的。

实施例3

上述实施例中，定位凸起和锁端凸起分别限位在第一键和第二键之间、第三键与第四键之间，当然，如图2和图12所示：弹片可以从第一键和第二键之间***或从第三键和第四键之间***。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。