具有套筒和夹紧机构的能消除操作者差异的工具卡盘.pdf

1、10申请公布号CN101934386A43申请公布日20110105CN101934386ACN101934386A21申请号201010287707722申请日2005092760/612,78920040927US200580032336520050927B23B31/1220060171申请人布莱克和戴克公司地址美国特拉华州72发明人小理查德C尼克尔斯约翰E巴克74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人葛飞54发明名称具有套筒和夹紧机构的能消除操作者差异的工具卡盘57摘要一种工具卡盘，包括限定纵向轴线的卡盘体；安装在所述卡盘体上的第一套筒；安装在所述卡盘体上的第二套筒，所述第二

2、套筒支承夹紧部件，所述第二套筒可相对于所述第一套筒在第一轴向位置与第二轴向位置之间移动，在该第一轴向位置处，所述第一和第二套筒可与所述卡盘体旋转，在该第二轴向位置处，所述夹紧部件接合一配合夹紧部件。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书13页附图6页CN101934386A1/1页21一种工具卡盘，包括限定纵向轴线的卡盘体；安装在所述卡盘体上的第一套筒；安装在所述卡盘体上的第二套筒，所述第二套筒支承夹紧部件，所述第二套筒可相对于所述第一套筒在第一轴向位置与第二轴向位置之间移动，在该第一轴向位置处，所述第一和第二套筒可与

3、所述卡盘体旋转，在该第二轴向位置处，所述夹紧部件接合一配合夹紧部件。2根据权利要求1所述的工具卡盘，其中，所述第一套筒和第二套筒旋转地固定到一起。3根据权利要求1所述的工具卡盘，其中，所述第一套筒轴向定位在所述第二套筒前部。4根据权利要求1所述的工具卡盘，还包括将所述第二套筒朝向所述第一轴向位置偏压的弹簧。5根据权利要求4所述的工具卡盘，其中，所述弹簧容纳在所述卡盘体与所述第二套筒之间。6根据权利要求1所述的工具卡盘，其中，所述夹紧部件具有斜坡型面，用于沿平行于纵向轴线的方向驱动所述配合夹紧部件。7根据权利要求6所述的工具卡盘，其中，所述配合夹紧部件安装在电动驱动壳体上。8根据权利要求6所述的

4、工具卡盘，其中，所述配合夹紧部件沿轴向向前方向被弹性偏压。权利要求书CN101934386A1/13页3具有套筒和夹紧机构的能消除操作者差异的工具卡盘0001本申请为申请日为2005年9月27日、申请号为2005800323365、发明名称为“具有套筒和夹紧机构的能消除操作者差异的工具卡盘”的发明专利申请的分案申请。0002相关申请的交叉引用0003本美国非临时申请要求35USC119下的2004年9月27日提交的美国临时申请NO60/612,789的优先权，其完整内容引用结合于此。技术领域0004本发明总体涉及用于将附件连接至电动驱动器的工具卡盘，尤其涉及一种具有可由均一扭矩致动并且不受操作

5、者差异影响的卡盘夹的工具卡盘。背景技术0005已经研发出多种工具卡盘，其中的卡盘夹可经由工具卡盘的部件之间的相对旋转开启和关闭。在一些应用情况下，工具卡盘包括可旋转地手动使用或不使用卡盘键开启和关闭卡盘夹的套筒。在另一些应用情况下，可使用来自电动驱动器的电力开启和关闭卡盘夹。这里，工具卡盘可设置有能够轴向运动到一位置的套筒，在该位置处，套筒固定GROUNDED旋转固定至电动驱动器的壳体。因此，当驱动器开启时，驱动器的心轴以及因此的卡盘体可相对于套筒旋转。心轴与套筒之间的相对旋转可开启和关闭卡盘夹。0006传统的无键工具夹并不是没有缺点。尤其，在卡盘致动过程期间施加的固紧或松开扭矩会取决于诸如操

6、作者操作套筒的稳定性的因素而发生变化。一方面，如果操作者以比较大的力操作套筒，那么会在卡盘致动过程期间施加比较高的扭矩。另一方面，如果操作者以比较小的力操作套筒，那么会在卡盘致动过程期间施加比较低的扭矩。0007不一致地施加扭矩会导致诸如工具卡盘的固紧不足和固紧过度的问题。当工具卡盘固紧不足时，附件会相对于工具卡盘滑动甚至从工具卡盘意外地滑落。当工具卡盘固紧过度时，难于松开卡盘以卸下附件。同样，当卡盘夹在附件上伸出BOTTOMOUT时固紧时或者当卡盘夹到达行程的完全极限时松开时，在电动驱动器的变速元件之间会产生高速碰撞。在传统装置中，这种高速碰撞会损坏变速元件，因为在卡盘致动过程期间施加的扭矩

7、可能是无限的。发明内容0008在一项示例性的非限制性实施例中，工具卡盘可包括限定纵向轴线的卡盘体。套筒可安装在卡盘体上，用于在第一轴向位置与第二轴向位置之间移动。套筒可包括夹紧部件，该夹紧部件在套筒处于第二轴向位置时接合一配合夹紧部件。夹紧部件可具有面向与纵向轴线垂直的方向的工作表面。0009在另一示例性的非限制实施例中，工具卡盘可包括限定纵向轴线的卡盘体。第一套筒可安装在卡盘体上。第二套筒可安装在卡盘体上。第二套筒可支承夹紧部件。第二套筒可在第一和第二套筒可随夹紧体旋转的第一轴向位置与夹紧部件接合一配合夹紧部件说明书CN101934386A2/13页4的第二轴向位置之间相对于第一套筒移动。0

8、010现在将参照附图说明本发明的包括部件的结构和组合的各种和新颖细节的上述和其他特征。应该理解，示例性实施例的细节仅通过图示的方式示出，并不是作为对本发明的限制。本发明的原理和特征可在不脱离本发明的范围的情况下用在各种和多数实施例中。附图说明0011本发明的示例性实施例将通过下面的描述和附图变得清楚完整，其中，类似的元件由类似的附图标记表示，它们只是用于图示说明，并不是为了限制本发明。0012图1是根据本发明的示例性非限制实施例的工具卡盘的示意性图示。0013图24是可在图1的工具夹中采用的示例性夹紧机构的示意性图示。0014图5是根据本发明的另一示例性非限制实施例的工具卡盘的示意性图示。00

9、15图6是可安装在图5所述的驱动器壳体中的示例性部件的分解透视图。0016图79是可在图5的工具卡盘中采用的示例性夹紧机构的示意性图示。0017图10是根据本发明的另一示例性非限制实施例的工具卡盘的局部示意性图示。0018图11和12是可在图10的工具卡盘中采用的示例性夹紧机构的示意性图示。0019图13是图10的工具卡盘的示例性部件的分解透视图。0020图14和15是可在图10的工具卡盘中采用的示例性夹紧机构的示意性图示。0021图16是根据本发明的另一示例性非限制实施例的工具卡盘的局部示意性图示。具体实施方式0022I图1至4所述的示例性实施例0023图1示出可以由均一扭矩致动并且不会受到

10、操作者差异影响的工具卡盘50的示例性的非限制实施例。工具卡盘50可设置在电动驱动器例如，电钻上从而固定附件例如，钻头。但是，应该理解，工具卡盘50可适当地采用在各种电动驱动器除了电钻以外的上，用于固定各种附件除了钻头以外的。0024A结构0025参照图1，工具卡盘50可包括卡盘体20。卡盘体20的后端可固定地安装在电动驱动器的心轴85上。卡盘体20的前端具有可滑动地支承多个卡盘夹2的通道。卡盘夹2可以倾斜，使得卡盘夹2的相应前端朝向卡盘体20的轴线10会聚。卡盘夹2可具有相应的沿径向向外面对的螺纹3。为了简捷起见，在图1中只示出一个单独的卡盘夹2。0026在该示例性实施例中，卡盘夹2的特征在于

11、其作为“螺纹”卡盘夹。也就是，卡盘夹2可经由与螺母16的径向向内面对的螺纹18相互作用的径向向外面对的螺纹3致动。但是，本发明并不限于此。例如，可适当地采用“推进器”夹并且由卡盘体支承。推进器夹在本领域是公知的，因此省略了对其的详细说明。应该理解，本发明可采用能够通过工具卡盘部件例如，螺母和卡盘体之间的相对旋转开启和关闭的各种类型的卡盘夹。0027卡盘体20可支承前套筒30和后套筒40。前套筒30和后套筒40可相对于彼此旋转。如下文详细说明的，夹紧机构包括两个配合夹紧部件32、42可设置在前套筒30与后套筒40之间。夹紧机构可旋转地将前套筒30和后套筒40共同地锁定至预定的扭矩阈说明书CN10

12、1934386A3/13页5值。一旦达到预定的扭矩阈值，夹紧机构会松动或者滑动以限制可在卡盘致动过程期间施加的扭矩。此外，夹紧机构可设计为使得用于固紧工具卡盘的预定阈值小于用于松开工具卡盘的预定阈值。0028前套筒30可受支承使其轴向固定至卡盘体20并且可相对于卡盘体20旋转。前套筒30可固定地承载螺母16。在该示例性实施例中，前套筒30和螺母16可以是分离和不同的元件，从而有利于工具卡盘50的组装。但是，应该理解，前套筒30和螺母16可以是整体的、单件的结构。前套筒30的后端可包括夹紧部件32。0029后套筒40可受支承使得其可在图1所示的轴向向前位置与轴向向后位置之间相对于卡盘体20以及因

13、此前套筒30轴向地移动。后套筒40也可相对于卡盘体20旋转。后套筒40的前端可包括夹紧部件42。夹紧部件42可与前套筒30的卡盘部件32相互作用。后套筒40的后端可包括凸片44。凸片44可与电动驱动器壳体90的配合凸片92相互作用。0030压缩弹簧25可容纳在前套筒30与后套筒40之间。压缩弹簧25可作用于后套筒40使之达到图1所示的轴向向前位置。0031B夹紧机构0032夹紧机构的结构和功能方面内容将参照图24变得更加清楚，图24是可适当地采用在图1的工具卡盘50中的配合卡盘部件的示例性非的限制性实施例的局部剖视图垂直于轴线10所作。在图24中，所示的后套筒处于轴向向后位置，使得夹紧部件可操

14、作接合。在这种状态下，一个夹紧部件可径向向内地位于另一夹紧部件中。0033配合夹紧部件可包括相应的工作表面。在本说明书中，术语“工作表面”指代夹紧部件的可与该配合夹紧部件的工作表面摩擦接合的表面。在图24中，夹紧部件的工作表面可面向与工具卡盘的轴线10垂直的方向。也就是，如图24所示，各种夹紧部件的工作表面可面对平行于图面的方向，而轴线10垂直于图面。0034B1图2的示例性夹紧机构0035如图2所示，前套筒30的夹紧部件可采用臂32的形式，后套筒40的夹紧部件可采用卡销42的形式。臂32可经由销33安装在前套筒30上，使得臂32可围绕销32枢转。前套筒30也可包括两个凸肩34、35，这两个凸

15、肩位于臂32的侧面并且限制臂32围绕销33的枢转动作。0036在卡盘致动过程期间，并且当工具卡盘50没有完全开启或关闭时例如，当卡盘夹仍然开启或关闭时，臂32可抵靠卡销42，该卡销又会使臂32围绕销33枢转并且抵靠凸肩34、35之一。此时，前套筒30和后套筒40可旋转地锁定在一起。当工具卡盘完全关闭插入或未插入附件时或者完全开启时，由臂32施加至卡销42的旋转力会增加。这里，旋转力会增加至一阈值，在该阈值下，可沿径向向外的方向驱动卡销42导致后套筒40弹性变形使得臂32可在卡销42下方滑动并且经过卡销42。采用这种方式，夹紧机构会松动或者滑动，由此限制可在卡销致动过程期间施加的扭矩。0037应

16、该理解，沿径向向外方向驱动卡销42所需的旋转力的大小会受到例如所制造的后套筒40所采用的材料的弹性特性和臂32的工作表面相对于从轴线10延伸的径向参考线R倾斜或歪斜程度的影响。考虑工作表面的倾斜；工作表面与径向参考线R之间的角度越小，使夹紧机构滑动所需的旋转力就越大。换句话说，工作表面相对于周向参考说明书CN101934386A4/13页6线该线垂直于径向参考线R越陡，使夹紧机构滑动所需的旋转力就越大。0038如图2所示，前套筒30的凸肩34可以沿径向方向高于凸肩35。因此，与凸肩34相比，凸肩35可允许臂32从径向参考线R即，通过更大的角位移围绕销33枢转至更大的范围。因此，当臂32抵靠凸肩

17、35如图2所示时，臂32的工作表面会比臂32抵靠凸肩34时相对于径向参考线R倾斜更大的角度。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销42滑过抵靠凸肩35的臂32时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销42滑过抵靠凸肩34的臂32时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值。可以适当地采用该扭矩阈值差值使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0039本领域技术人员易于得知图2所示的示例性夹紧机构的多种改进方案。例如，除了是可枢转地，臂32可从前套筒30形成悬杆并且可以弹性变形。这里，卡销42可使悬杆臂32相对于凸肩34、35之一弹性弯折，使

18、得卡销42可滑过悬杆臂32。由于凸肩34可以沿径向方向高于凸肩35，所以凸肩35可为悬杆臂32提供更小的支承。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销42使悬杆臂32朝向凸肩35弹性弯折时，如图2所示滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销42使悬杆臂32朝向凸肩34弹性弯折时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值。0040B2图3的示例性夹紧机构0041如图3所示，前套筒30”的夹紧部件采用凸起特征32”的形式，并且后套筒40”的夹紧部件可采用卡销42”的形式。凸起特征32”可包括两个斜坡36、37。0042在卡盘致动过程期间，并且当工件卡盘50没有完全开启或关闭时，凸起

19、特征32”可抵靠卡销42”，使得前套筒30”和后套筒40”可旋转地锁定到一起。当工具卡盘完全关闭或者完全开启时，由凸起特征32”施加至卡销42”的旋转力可增加至一阈值，在该阈值下，卡销42”可沿径向向外方向驱动使得后套筒40”弹性变形，使得凸起特征32”可在卡销42”下方滑动以及滑过卡销42”。0043如图3所示，斜坡36的工件表面可以比斜坡37的工作表面相对于径向参考线R倾斜更大的角度。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销42”经由斜坡36的工作表面沿径向向外方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销42”经由斜坡37的工作表面沿径向向外方向驱动时滑

20、动所需的旋转力或者扭矩阈值。可以适当地采用该扭矩阈值差值，使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0044B3图4的示例性夹紧机构0045图4的示例性夹紧机构大概类似于图3所示的夹紧机构，其中的前套筒30”的夹紧部件可采用包括两个斜坡的凸起特征32”的形式。但是，也存在若干明显的区别。0046如图4所示，后套筒40”的夹紧部件可采用卡销42”的形式，该卡销42”可在压缩弹簧43的作用下沿径向向内的方向偏压。压缩弹簧43和卡销42”可容纳在后套筒40”的凹槽41中。0047在卡盘致动过程中，当工件卡盘50没有完全开启或者关闭时，凸起特征32”可抵靠凸起42”

21、使得前套筒30”和后套筒40”可旋转地锁定到一起。当工具卡盘完全关闭或者完全开启时，由凸起特征32”施加至凸起42”的旋转力可增加至一阈值，在该阈值说明书CN101934386A5/13页7下，凸起42”可克服压缩弹簧43的作用而沿径向向外方向驱动并且进入凹槽41，使得凸起特征32”可在卡销42”下方滑动以及滑过卡销42”。压缩弹簧43然后可作用至卡销42”使其返回至径向向内位置如图4所示。在该示例性实施例中，夹紧机构可在后套筒40”不经受任何弹性变形的情况下滑动。0048如前述实施例所示，可适当地采用阈值扭矩差值，使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定阈值。00

22、49C操作0050工具卡盘50可取决于后套筒40的轴向位置而以不同的方式进行操作。0051当后套筒40处于轴向向前位置时，如图1所示，电动驱动器可采用正常操作模式进行操作。这里，由于夹紧部件32、42可脱离即，夹紧机构不发生作用，所以后套筒40可相对于前套筒30进行旋转。由于凸片44、92可脱离，所以后套筒40也可相对于驱动器的壳体90旋转。0052当驱动器启动时，心轴85可旋转地驱动卡盘体20，这又可旋转地驱动卡盘夹2。在部件之间的摩擦的作用下，卡盘夹2可与螺母16、前套筒30和后套筒40共同旋转。因此，整个工具卡盘50可作为一个单独单元共同旋转。0053操作者可将后套筒40推至轴向向后位置

23、，并且以足够的力压缩弹簧25，使得电动驱动器可采用卡盘致动的模式进行操作。这里，前套筒30和后套筒40可经由夹紧部件32、42之间的相互作用的接合即，夹紧机构发生作用而锁定到一起达到预定的扭矩阈值。同样，后套筒40和壳体90可经由凸片44、92的接合而旋转地锁定到一起。0054当驱动器启动时，心轴85可旋转地驱动卡盘体20，该卡盘体可与卡盘夹2共同旋转。卡盘体20以及因此卡盘夹2可相对于螺母16和前套筒30旋转。这是因为前套筒30可经由夹紧机构保持旋转地锁定至后套筒40，并且后套筒40可经由凸片44、92保持旋转地锁定至壳体90。螺母16与卡盘体20以及因此卡盘夹2之间的相对旋转可借助径向向内

24、面对螺纹18与径向向外面对螺纹3之间的相互作用根据心轴85的旋转方向驱动卡盘夹2开启或关闭。0055当工具卡盘50达到完全开启或关闭的位置时，螺母16可固紧至卡盘夹螺纹3。此时，增加的旋转力可从卡盘体20以及卡盘夹2通过螺母16传送至夹紧部件32。旋转力可增加至夹紧机构会松动或滑动的阈值。采用这种方式，夹紧机构可限制在卡盘致动过程期间能够施加的扭矩。0056应该理解，驱动器可沿相对的旋转方向起动，从而相应地固紧或松开工具卡盘50。在这一方面，参照图24，工具卡盘50可设计成当固紧时，夹紧机构可沿一方向滑动，使得前套筒相对于后套筒顺时针地旋转。例如，设计者应该理解，卡盘夹2的螺纹3和螺母16的螺

25、纹18可以是左手螺纹或者右手螺纹，从而实现理想的卡盘夹致动。采用这种方式，对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。一旦卡盘机构滑动，操作者可释放后套筒40，允许弹簧25将后套筒40返回至向前轴向位置。0057II图59所示的示例性实施例0058图59示出可使用均一扭矩致动并且不会受到操作者差异影响的工具卡盘50的另一示例性非限制性实施例。在该示例性实施例中，夹紧机构可设置在后套筒和电动驱动器壳体之间。说明书CN101934386A6/13页80059A结构0060参照图5，工具卡盘150可包括卡盘体120。卡盘体120的后端可固定地安装在电动驱动器的心轴185

26、上。卡盘体120的前端具有可滑动地支承多个卡盘夹未示出的通道。卡盘夹和它们如何与螺母以及前套筒相互作用类似于先前的实施例。因此，省略了对相同内容的详细描述。如先前的实施例，应该理解，本发明可通过多种类型的通过工具夹紧部件之间的相对旋转而开启和关闭的卡盘夹实现。0061卡盘体120可支承前套筒未示出和后套筒140。前套筒和后套筒140可耦合在一起，使得后套筒140可相对于前套筒轴向运动以及旋转地固定至前套筒。例如，而并非限制本发明，前套筒可包括由设置在后套筒140上的配合特征容纳的纵向花键。应该理解，如在现有技术中已公知的，可适当地采用许多以及各种连接结构。0062后套筒140可受支承使得其可在

27、轴向向前位置与轴向向后位置之间相对于卡盘体120以及因此前套筒轴向地运动。在图5中，所示的工具卡盘150的上半即，轴线110上方具有处于轴向向后位置的后套筒140，所示的工具卡盘150的下半即，轴线110的下方具有处于轴向向前位置的后套筒140。压缩弹簧125可容纳在后套筒140与卡盘体120之间。压缩弹簧125可将后套筒140作用至轴向向前位置。0063如下面更详细的说明，夹紧机构包括两个配合夹紧部件142、192可设置在驱动器的后套筒140与壳体190之间。夹紧机构可将后套筒140和壳体190旋转地锁定至预定扭矩阈值。一旦达到预定的扭矩阈值，夹紧机构可松动或者滑动从而限制可在卡盘致动过程期

28、间施加的扭矩。0064后套筒140的后端可包括沿轴向向后方向伸出的腿145。每个腿145可包括设置有凹槽148的中间部分。每个凹槽148可具有面向径向向外方向的底表面。每个腿145也可具有支承夹紧部件142的末端。0065壳体190可固定地支承挡板170。壳体190也可支承可与后套筒140的夹紧部件142相互作用的夹紧部件192。夹紧部件192可旋转地固定至壳体190并且可相对于壳体190轴向移动。为了实现这一目的，壳体190和夹紧部件192可通过花键连接到一起。这种花键连接以及其他备选连接方式在本领域中是公知的，因此省略对其的详细说明。0066夹紧部件192可在弹簧机构175的作用下沿轴向向

29、前的方向受偏压。图5所示的弹簧机构175可采用波浪板的形式。但是，本发明并不局限于这一方面，可适当地采用其他传统弹簧机构。0067B夹紧机构0068夹紧机构的结构和功能方面将通过参照图69而变得更加清楚，这些图示出可适当地应用在图5的工具卡盘150中的示例性非限制夹紧部件。0069图6是挡板170、夹紧部件192和弹簧机构175的分解透视图，它们都安装在壳体190中。挡板170可包括径向向内的边缘，沿该边缘可交替地布置凹口171和凸片172。挡板170可与后套筒140的腿145相互作用，如下文所述。凹口171可容纳腿145的轴向移动。也就是，当后套筒140移动至以及离开轴向向后位置时，腿145

30、可通过挡板170的凹口171沿轴向方向滑动。当位于轴向向后位置的后套筒140旋转时，凸片172可进入腿145的凹槽148。采用这种方式，挡板170的凸片172可将后套筒140保持在轴向向后位置。说明书CN101934386A7/13页90070在该示例性实施例中，夹紧部件192可具有设置有卡销193的一侧。卡销193可从夹紧部件192沿轴向方向伸出。卡销193可与后套筒140的夹紧部件142相互作用。在图6中，弹簧机构175可采用具有支承多个压缩弹簧176的一侧的主体。压缩弹簧176可抵靠夹紧部件192。本发明并不局限于特定的弹簧机构。例如，如上所述，弹簧机构可采用波形板如图5所示的方式或者一

31、些其他传统弹簧机构。0071在图79中，所示的后套筒处于轴向向后位置，使得夹紧部件可操作接合。此外，凸片172可位于腿145的凹槽148中，使得挡板170可克服弹簧机构175和压缩弹簧125的作用力将后套筒140保持在轴向向后位置。0072B1图7的示例性夹紧机构0073如图7所示，后套筒的夹紧部件可采用设置在腿145末端上的凸起特征142的形式。凸起特征142可包括两个斜坡136、137。凸起特征142可与安装在壳体中的夹紧部件192的卡销193相互作用。0074在卡盘致动过程期间，并且当工具卡盘150没有完全开启或关闭时例如，当卡盘夹仍然开启或关闭时，凸起特征142可抵靠卡销193，使得后

32、套筒和壳体可旋转地锁定到一起。当工具卡盘完全关闭插入或未插入附件时或者完全开启时，由凸起特征142施加至卡销193的旋转力会增加。这里，旋转力会增加至一阈值，在该阈值下，卡销193以及夹紧部件192可沿轴向向后的方向克服弹簧机构的作用驱动，使得凸起特征142可横跨卡销193滑动并且经过卡销193。采用这种方式，夹紧机构会松动或者滑动，由此限制可在卡销致动过程期间施加的扭矩。0075应该理解，沿轴向向后方向驱动卡销193所需的旋转力的大小会受到例如弹簧机构175的强度和凸起特征142的工作表面相对于轴线110倾斜或歪斜程度的影响。工作表面与轴线110之间的角度越小，夹紧机构滑动所需的旋转力就越大

33、。0076如图7所示，斜坡136的工件表面可以比斜坡137的工作表面相对于轴线110倾斜更大的角度。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销193经由斜坡136的工作表面沿轴向向后方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销193经由斜坡137的工作表面沿轴向向后方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值。可以适当地采用该扭矩阈值差值，使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0077B2图8的示例性夹紧机构0078如图8所示，后套筒的夹紧部件可采用设置在腿145”末端上的凸起特征142”的形式。凸起特征142”可包括两个凸肩

34、。安装在壳体中的夹紧部件192”的卡销193”可包括两个斜坡196、197。0079在卡盘致动过程期间，并且当工具卡盘150没有完全开启或关闭时，凸起特征142”可抵靠卡销193”，使得后套筒和壳体可旋转地锁定到一起。当工具卡盘完全关闭或者完全开启时，由凸起特征142”施加至卡销193”的旋转力会增加。这里，旋转力会增加至一阈值，在该阈值下，卡销193”可沿轴向向后的方向克服弹簧机构的作用驱动，使得凸起特征142”可横跨卡销193”滑动并且经过卡销193”。采用这种方式，夹紧机构会松动或者滑动，由此限制可在卡销致动过程期间施加的扭矩。0080如图8所示，斜坡196的工件表面可以比斜坡197的工

35、作表面相对于轴线110说明书CN101934386A8/13页10倾斜更小的角度。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销193”经由斜坡196的工作表面沿轴向向后方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销193”经由斜坡197的工作表面沿轴向向后方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值。可以适当地采用该扭矩阈值差值，使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0081B3图9的示例性夹紧机构0082图9的示例性夹紧机构有点类似于图7和8中所示的实例。但是，也存在一些明显的区别。0083如图9所示，配合夹紧部件142”、19

36、2”可具有互补型面的工作表面。同样，夹紧部件的工作表面可以是弯曲的。夹紧部件142”、192”之间的相互作用可以类似于上述图7和8所述的实例。0084C操作0085工具卡盘150可取决于后套筒140的轴向位置而以不同的方式进行操作。0086当后套筒140处于轴向向前位置时，如图5的下半部即，在轴线110下方所示，电动驱动器可采用正常操作模式进行操作。这里，由于夹紧部件142、192可脱离即，夹紧机构不发生作用，所以后套筒140可相对于壳体190进行旋转。0087当驱动器启动时，心轴185可旋转地驱动卡盘体120，这又可旋转地驱动卡盘夹。卡盘夹可与螺母、前套筒和后套筒140共同旋转。因此，整个工

37、具卡盘150可作为一个单独单元共同旋转。0088为了实现卡盘致动模式，操作者可将后套筒140推至轴向向后位置，并且以足够的力压缩弹簧125。当后套筒140沿轴向向后方向相对于前套筒、卡盘体120和壳体190移动时，腿145可通过档板170的凹口171。腿145可沿轴向穿过凹口171足够的距离，使得腿的夹紧部件142可克服弹簧机构175的作用沿轴向方向压制壳体190的夹紧部件192。0089操作者然后可转动后套筒140，使得档板170的凸片172可进入腿145的凹槽148，如图5的上半部即，在轴线110上方所示。此时，操作者可释放后套筒140，该后套筒可借助插入狭槽148的凸片172保持在轴向向

38、后位置。在这一状态下，后套筒140和壳体190可经由夹紧部件142、192的接合和它们之间的相互作用即，夹紧机构发生作用旋转地共同锁定至预定扭矩阈值。0090当驱动器启动时，心轴185可旋转地驱动卡盘体120，该卡盘体可与卡盘夹共同旋转。卡盘体120以及因此卡盘夹可相对于螺母和前套筒旋转。这是因为前套筒可经由花键连接保持旋转地锁定至后套筒140，并且后套筒140可经由夹紧机构保持旋转地锁定至壳体190。螺母与卡盘体120以及因此卡盘夹之间的相对旋转可根据心轴185的旋转方向驱动卡盘夹开启或关闭。0091当工具卡盘150达到完全开启或关闭的位置时，螺母可固紧至卡盘夹。此时，增加的旋转力可从卡盘体

39、120以及卡盘夹通过螺母和前套筒传送至夹紧部件142。旋转力可增加至夹紧机构会松动或滑动的阈值。采用这种方式，夹紧机构可限制在卡盘致动过程期间能够施加的扭矩。0092应该理解，驱动器可沿相对的旋转方向启动，从而相应地固紧或松开工具卡盘150。在这一方面，参照图79，工具卡盘150可设计成当固紧时，夹紧机构可沿一方向滑动，说明书CN101934386A9/13页11使得腿145、145”、145”可相对于档板170向左移动。采用这种方式，对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0093当卡盘机构滑动时，后套筒140可相对于壳体190以及因此档板170旋转。在该相

40、对旋转期间，腿145可进入档板170的凹口171，并且同时，档板170的凸片172可滑动通过并且离开腿145的凹槽148。一旦凸片172离开凹槽148，弹簧125可使后套筒140返回至轴向向前位置。这可为操作者提供听觉和/或视觉的指示，表明卡盘致动过程已经完成。0094III图1015所示的示例性实施例0095图1015示出可使用均一扭矩致动并且不会受到操作者差异影响的工具卡盘250的另一示例性非限制性实施例。在该示例性实施例中，夹紧机构可设置在外套筒和电动驱动器壳体之间。0096A结构0097参照图10，工具卡盘250可包括卡盘体220。卡盘体220的后端可固定地安装在电动驱动器的心轴285

41、上。卡盘体220的前端具有可滑动地支承多个卡盘夹202的通道。卡盘夹202可倾斜，使得卡盘夹202的相应前端朝向卡盘体220的轴线210会聚。卡盘夹202可具有相应的径向向外面对的螺纹203。卡盘夹202可经由与螺母216的径向向内面对的螺纹218相互作用的径向向外面对的螺纹203致动即，前进和/或缩回。如先前的实施例，应该理解，本发明可通过多种类型的通过工具夹紧部件之间的相对旋转而开启和关闭的卡盘夹相对于所示的“螺纹”卡盘夹实现。0098卡盘体220可支承内套筒230和外套筒240。内套筒230和外套筒240可耦合在一起，使得外套筒240可相对于内套筒230轴向运动以及旋转地固定至前套筒23

42、0。例如，而并非限制本发明，内套筒230可包括由设置在外套筒240上的配合特征249容纳的纵向花键231。应该理解，如在现有技术中已公知的，可适当地采用许多以及各种内和外套筒之间的连接结构。0099内套筒230可受支承使得其轴向固定至卡盘体220并且可相对于卡盘体220旋转。内套筒230可固定地承载螺母216。轴承207可夹置在螺母216与卡盘体220之间从而促进螺母216与卡盘体220之间的相对旋转。0100外套筒240可受支承使得其可在轴向向前位置与轴向向后位置之间相对于卡盘体220以及因此内套筒230轴向地运动。在图10中，所示的工具卡盘250在轴向向前位置具有外套筒240。压缩弹簧22

43、5可容纳在内套筒230与外套筒240之间。压缩弹簧225可将外套筒240作用至轴向向前位置。0101如下面更详细的说明，夹紧机构包括两个配合夹紧部件242、292可设置在驱动器的外套筒240与壳体290之间。夹紧机构可将外套筒240和壳体290旋转地锁定到一起直至预定扭矩阈值。一旦达到预定的扭矩阈值，夹紧机构可松动或者滑动从而限制可在卡盘致动过程期间施加的扭矩。0102外套筒240的后端可支承闩锁环260。闩锁环260可具有末端，该末端具有面向轴向向后方向的凸轮表面262和面向轴向向前方向的止挡表面263。凸轮表面262可相对于轴线210倾斜，止挡表面263可垂直于轴线210。闩锁环260也可

44、包括夹紧部件242。0103壳体290可支承夹紧部件292，该夹紧部件可与外套筒240的夹紧部件242相互作说明书CN101934386A10/13页12用。夹紧部件292可旋转地固定至壳体290并且可沿径向方向相对于壳体290移动。为了实现这一目的，壳体290包括可滑动地设置夹紧部件292的凹槽291。夹紧部件292可经由弹簧机构275沿径向向外方向偏压。图10所示的弹簧机构275可采用片簧的形式，但是本发明并不局限于这一方面。例如，弹簧机构可采用波形板、盘簧和弹性部件的形式，或者可适当地采用一些其他的传统弹簧机构。0104在该示例性实施例中，参见图13，外套筒240、配合特征249和闩锁环

45、260可设置为分离的和特殊的元件，这可有利于工具卡盘250的组装。但是，本发明的并不局限于这一方面，因为外套筒240、配合特征249和闩锁环260可以是整体的、单件的结构。类似地，螺母216、内套筒230和花键231可设置为分离的和特殊的元件，并且这可有利于工具卡盘250的组装。但是，本发明并不局限于这一方面，因为螺母216、内套筒230和花键231可以是整体的、单件的结构。0105在该示例性实施例中，两个夹紧部件292可安装在壳体290上。但是，应该理解，本发明并不局限于任何特定数量的夹紧部件292。例如，可适当地采用单独一个的夹紧部件292或者多于两个夹紧部件292。同样，可设置单独一个的

46、弹簧机构275从而沿径向向外方向偏压所有夹紧部件292。但是，应该理解，可适当地采用另外的弹性机构275。例如，弹簧机构275可独立地设置用于每个夹紧部件292。0106B夹紧机构0107夹紧机构的结构和功能方面内容将参照图11、12、14和15变得更加清楚，这些图是可适当地采用在图10的工具卡盘250中的示例性非限制性夹紧部件。在图11、12、14和15中，所示的外套筒处于轴向向后位置，使得夹紧部件可操作接合。在这种状态下，一个夹紧部件292可径向向内地位于另一夹紧部件242中。夹紧部件的工作表面可面对于工具卡盘250的轴线210垂直的方向。0108B1图11和12的示例性夹紧机构0109如

47、图11和12所示，外套筒240的夹紧部件可采用设置在闩锁环260上的凸起特征242的形式。凸起特征242可包括两个斜坡236、237。安装在壳体290中的夹紧部件可采用卡销292的形式。0110在卡盘致动过程期间，并且当工具卡盘250没有完全开启或关闭时例如，当卡盘夹仍然开启或关闭时，凸起特征242可抵靠卡销292，使得外套筒240和壳体290可旋转地锁定到一起。当工具卡盘完全关闭插入或未插入附件时或者完全开启时，由凸起特征242施加至卡销292的旋转力会增加。这里，旋转力会增加至一阈值，在该阈值下，卡销292可克服弹簧机构275的作用沿径向向后的方向驱动并且深入凹槽291，使得凸起特征242

48、可横跨卡销292滑动并且经过卡销292。采用这种方式，夹紧机构会松动或者滑动，由此限制可在卡销致动过程期间施加的扭矩。0111应该理解，沿径向向内方向驱动卡销292所需的旋转力的大小会受到例如弹簧机构275的强度和凸起特征242的工作表面相对于从径向参考线R倾斜或歪斜程度的影响。工作表面与径向参考线R之间的角度越小，夹紧机构滑动所需的旋转力就越大。0112如图11所示，斜坡236的工件表面可以比斜坡237的工作表面相对于径向参考线R倾斜更大的角度。采用这种方式，使夹紧机构沿第一方向即，当卡销292经由斜坡236的工作表面沿径向向内方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值可以小说明书CN10193

49、4386A11/13页13于使夹紧机构沿第二方向即，当卡销292经由斜坡237的工作表面沿径向向内方向驱动时滑动所需的旋转力或者扭矩阈值。可以适当地采用该扭矩阈值差值，使得对应于卡盘固紧过程的预定扭矩阈值可以小于对应于卡盘松开过程的预定扭矩阈值。0113在该示例性实施例中，参照图12，闩锁环260的止挡表面263可沿轴向向前位置抵靠卡销292的轴向后端。止挡表面263与卡销292之间的相互作用不会产生使得卡销292克服弹簧机构275的作用沿径向向内方向移动的凸轮动作。采用这种方式，卡销292可将外套筒240保持在轴向向后位置并且克服压缩弹簧225的作用。外套筒240可采用这种方式轴向地保持，直到凸起特征242滑过卡销292，由此沿径向向内方向驱动卡销292并且进入凹槽291。0114B2图14和15的示例性夹紧机构0115如图14和15所示，外套筒240”的夹紧部件可采用设置在闩锁环260”上的凸起特征242”的形式。凸起特征242”可包括两个斜坡236”、237”。安装在壳体中的夹紧部件可采用卡销292”的形式。卡