因此本发明的主要目的是提供一种独特的新的动力夹具机构，其能够以相
对低的成本制造，并且其通过采用一单一本体件而形成。
本发明的另一目的是提供一种单一的新的动力夹具机构，其由单一的挤压
成形的本体制造，并且其提供通过采用一种楔形锁连接机构或者一肘节连接机
构来提供其动力锁定操作。
本发明的另一目的是提供一种特别设计的单一的新的动力夹具装置，其采
用一种楔形锁系统来移动夹紧臂进入关闭的夹紧位置。
本发明的另一目的是提供一种新的动力夹具装置，其采用一直的挤压成形
的本体，夹紧机构本体中没有偏置或者折线出现。
本发明的另一目的是提供一种新的动力夹具装置，其能够采用至少三种不
同形式的夹紧臂；即一U形臂，一侧臂/U形臂，或者一通用的侧臂式夹紧杆。
本发明的另一目的是提供一种独特的新的动力夹紧机构，其中一个单元组
件包括一个活塞，一个活塞杆，一个浮动头件和一个连接机构，在作为一个单
元插入到夹紧机构的本体中之前组装在一起。
本发明的另一目的是提供一种新的动力夹紧机构，其中一个特别的导轨机
构被用来引导活塞杆的上下移动，从而提供一种技术先进并且可以单一操作的
夹紧机构。
本发明的另一目的是提供一种新的夹紧机构，其采用单一的金属本体制
造，并且包括位于中心的一个推拉杆(或活塞杆)，与包容夹紧机构的单一本
体的中心对中，从而实现力的均匀分布和夹紧机构的寿命的延长。
本发明的另一目的是提供一种独特的新的夹紧机构，其采用一浮动头安装
在刚性导轨上，当该浮动头固定在夹具本体中的位置上时，用作活塞移动用空
腔的上部的气缸头。
本发明的其它目的特征及优点，从结合附图的下面的描述和附上的权利要
求会更加明显。
附图说明
图1表示根据本发明的动力夹紧机构的分解图，其采用楔形锁连接机构驱
动夹紧臂；
图2表示本发明的另一分解视图，其采用U形夹紧臂；
图3表示本发明的另一分解视图，其基本上与图1和图2相同，只是取其相
反侧，及将导轨机构安装在浮动头上；
图4表示本发明的动力夹紧机构的内部视图，其活塞件被驱动靠近其活塞
腔内的顶部位置；
图5表示本发明的夹紧机构的顶部视图的分解图；
图6表示本发明的夹紧机构的内部组件的视图；
图7表示本发明的夹紧机构的局部剖开的另一横剖视图；
图8表示本发明的动力夹紧机构的另一实施例，其采用一肘节连接机构来
驱动使夹紧臂转动的轴；
图9表示沿图8的9-9线的剖视图；
图10表示图8的顶视图，局部采用虚线来表示图8的夹紧机构的内部工作
区；
图11表示图8的左端的放大的视图，详细表示采用的肘节连接装置；
图12表示本发明的动力夹紧机构的第二替换实施例；
图13表示动力夹具的第二替换实施例的顶部视图；
图14表示动力夹具的第二替换实施例的图13的沿A-A线的横剖图；
图15表示动力夹具的第二替换实施例的顶部视图，其端盖被取下；
图16表示动力夹具的第二替换实施例的图15的沿B-B线的横剖图；
图17表示动力夹具的第三替换实施例的分解图；
图18表示一种用于安装的带有T形槽的夹具机构。
较佳实施例的描述
本发明的较佳实施例现在将对照附图进行描述。在不同的附图中相同的号
码代表相同的元件。
图1-7表示由代号10表示的动力夹紧机构的不同的分解视图。在夹紧机构
10中采用一个细长的本体件12，其具有一个穿过其中的中央空腔，用14表示。
本体件12具有多个孔，用代号16表示，这些孔用来将夹紧本体安装在一静止表
面(未示出)，并且其支持夹紧机构进行操作。在夹紧本体12的各端定位一个
盖件，上盖件用18表示，下盖件用20表示。动力夹紧机构10的内部基本上包括
一个活塞30，一个活塞杆32，一个浮动头34和一个驱动板36。
驱动轴40如图1，2，3所示，其横向穿过两个孔42，44。驱动轴40由50所
表示的轴承支承进行转动。圆形的轴承套(最好由钢或者聚酯材料制造)压入
到挤压成形的本体12的孔42和44中，并且然后金属轴承50(最好是烧结的)被
推到方形截面的驱动轴上与钢制的轴承套配合并且位于钢制的轴承套中。
楔形锁连接件是36。驱动板36或楔形锁连接件36通过叉杆销64被连接到活
塞杆32的上端。叉杆销64由U形框架件64a连接到活塞杆32的上端，其被安装在
活塞杆的左端(见图1～2)。当活塞杆32被驱动到其充分向上的位置时，楔形
锁连接件36被驱动向上，以使方形截面驱动轴转动，使得夹紧机构外部的夹紧
臂66向下转动，从而使夹紧臂66靠着工件关闭。
通过从压力入口82和压力出口84引入压力液或者压力气到空腔80，活塞30
在前后方向被驱动，即在上下方向被驱动。
夹紧臂66具有两个凹口67和69，置于方形截面驱动轴40的互补的配合端部
71和73，并且一旦夹紧臂凹口67和69被置于其上，则紧固板75由紧固件跨过驱
动轴40固定，以将夹紧臂66保持在其上。
导轨机构包括两个导轨91和93。导轨91和93允许滚动轴承65在导轨91和93
中上下可滑动地移动，以适当地与活塞杆32的上下运动对正。而且，导轨件91
和93的下部有小的台肩件95和97，其在接收斜台103和105(即互补的接收台肩
凹口)处支靠在浮动头34上。
一旦夹紧机构的内部工作件被插入到夹紧本体12中，导轨件91和93支靠在
接收斜台103和105上(如图4所示)，定位浮动头34在静止位置；并且一旦这样
定位，浮动头作为一个活塞腔80的上头。
图6表示内部工作机构的组装形式，其准备插入到本体12中，即到本体12
的内部空腔14中。一旦内部机构被插入，则驱动轴件40通过开口42，44与楔形
锁连接件36连接定位。
图4和7表示夹紧机构10的横剖图，图6的单元组件插入到其中，并且驱动
轴40通过横向孔42，44而定位。
图8，9，10和11表示本发明的另一个实施例，其中一个肘节连接机构用于
驱动轴件140。在本发明的肘节连接方式中，活塞杆132连接到肘节连接件133
的下部，继而肘节连接件133连接到另一个肘节连接件135。当活塞杆132缩回
时，或者向下移动时，拉动连接件133，因而也对连接件135施加一个拉力，其
使驱动轴140转动到一个打开的位置，从而打开夹紧臂166(未示出)。同样，
当活塞杆132向上移动时，连接件133转动回到图11所示的位置，从而迫使连接
件135转动驱动轴140，其继而压着工件关闭夹紧臂66。
如图8，9，10和11所示，顶板件118具有很高强度，这对于肘节连接机构
133，135执行本发明所需的附加力是需要的。
在此公开的动力夹紧机构有很多新的和有利的特征。例如，本发明的夹紧
机构采用一金属本体带有一穿通其的空腔，以及最好是此金属本体由挤压成形
的金属制成。在一些替换例中，金属本体可以由机加工制造。当采用挤压成形
的本体时，这是一单件的挤压成形的金属体，而不是一个分离的本体附加一圆
柱形；并且这能够大大降低制造本发明的夹紧机构的费用。另外，这能够使本
发明的夹紧机构重量轻，并且紧凑，这对于自动加工部件是很重要的。
如将在图中示出的，有孔穿过金属本体的侧边，以允许活塞上下移动，从
而驱动夹紧臂进入打开或者关闭位置。在夹紧本体的非承压部分还开有引导安
装孔，其使夹紧机构能够从任一侧安装，即从夹紧装置的前部或者后部。在制
备本发明的夹紧机构时不需CNC(计算机化数字控制)加工，这样可以大大降
低制造费用。另外，夹具本体挤压成形的成形时可以有或者没有在其端盖上示
出的四个纵向孔，并且端盖能够单独制造，使得当挤压成形的操作之后，在本
体上钻孔。
关于夹紧机构中的不同的孔，压力孔可以位于挤压成形的本体上或者在端
盖18和20上。其它孔可以在夹具本体12或112的侧面，前面或者后面。
夹紧机构的内部机构(例如图1的左侧，或图6所示)能使一个单独的单元
组件，即气动活塞杆和分离板在夹具本体外面进行组装，然后整个单元组件插
入到夹具的金属本体。而且，内部机构或者由端盖18支承(或者由插入到本体
的紧固件支承)，从而定位并保持该机构。分离板，或者浮动头件34固定到导
轨91和93，其继而固定到端盖18上。滚动轴承65用于帮助夹具从楔形连接的锁
定状态(或者从肘节连接的锁定位置)释放。活塞杆叉杆销能够是一单独的单
元或者加工成或形成在活塞杆32(或者132)的端部上。
关于驱动轴和/或用于安装驱动轴的轴承，驱动轴40插入穿过本体件12，和
驱动板。驱动轴通常由四个件构成，而不是单一的加工件。淬硬的钢制轴套被
压入到挤压成形的本体并且对中，然后金属轴承被推到方形截面的驱动轴上定
位(在轴套内)，从而安装驱动轴40进行转动，继而上下移动夹具臂从打开位
置到锁定位置。方形驱动轴可能需要由一些装置固定到驱动板上，而不只是压
入配合，以防止由于疲劳而失效。小的销子可以打入驱动轴，将其固定到驱动
板，并且这要在将上盖件18盖到本体件12上之前进行。
关于盖件18，在楔形锁的实施方式中，盖件支承整个内部机构的导轨件，
活塞杆，浮动头34，和活塞30。盖件由机加工制造，熔模制造，由模铸或者其
它类似的工艺制造。盖件具有一个开口，一个位置传感器穿过该开口放置，以
监测夹紧臂打开或关闭的程度。当盖件18固定到金属本体件12的端部时，盖件
18与环境封闭。在肘节连接实施方式中，在肘节运动期间盖件118承受较大的负
荷，使得高负荷未施加在铝制挤压成形的体上，该金属本体优选为由该挤压成
形体制造。
关于传感器单元，传感器单元从夹紧机构的顶部插入，不像其它夹具，该
单元从背面或者前面插入。传感器单元可以包括一个开口调整角度，使得夹具
的主人可以容易地取出传感器，改变检查口位置，并且同时调整夹紧臂的开口
角度。夹紧机构具有一个空间用于传感器/角度调整的特性。
关于T形槽安装，本体件12的挤压成形的形状允许采用单个的T形槽19或者
本体件12或本体件112中的多个T形槽，见图18，以有助于安装。此T形槽式安
装能够代替或增加将夹具通过栓接和/或榫接工艺固定到其工作台。
根据本发明的动力夹具210的第二个替换例如图12～16所示。动力夹具210
包括一个挤压成形的夹具本体212，其通常具有一个矩形形状。在此实施例中，
夹具本体212是一挤压成形的金属部件，包括一穿过其的内部空腔214。在第二
实施例中，内部空腔214的形状从一端看去，或者其横截面是一真正的椭圆形。
应当注意，夹具本体212能够由任何种类的硬陶瓷，塑料，铝或者任何其它种类
的可挤压成形的材料挤压成形，但是第二实施例中使用金属。还应当注意，在
较佳实施例中，采用矩形的夹具本体212，但是任何其它可挤压成形的形状都可
以使用，应当依据夹具操作的环境和设计要求。挤压成形的夹具本体212还包括
在夹具本体侧面的若干个孔216。孔216被用于与工件连接或者接收与保持驱动
轴或者动力夹具的其它部件。
动力夹具210还包括一内部组件，其通过夹具本体212的一端插入到内部空
腔214。内部组件是一单一的件，其在夹具210外面单独地组装，然后作为单一
的件从顶部插入到夹具本体212。内部组件包括一个活塞230，其与活塞杆232
在活塞杆232的一端相连。活塞杆232还具有一个头组件234，其设置在活塞杆232
的远离活塞230的另一端。活塞杆232的一端具有一减小的直径的部分231，活塞
230固定在该端。活塞230包括一个第一密封板233和第二密封板235，它们环绕
第一和第二活塞板237，239和第一密封抗挤压板241。一第一和第二活塞密封
243，245围绕活塞232的外边或者周边，并且邻近密封抗挤压板241。活塞230
设置在活塞杆232的减小的直径的部分，并且由任何已知的固定装置247固定，
与活塞杆23 1的减小的部分的轴肩接触，并且由固定装置247连接到与轴肩相对
的端部。
头组件234设置在与活塞相反的活塞杆232的另一端，并且包括一个密封板
249，其与活塞板251在一端上接合。在活塞板251的相对端，一个密封抗挤压板
253与之接合。一个活塞密封件255围绕活塞板251的外侧放置，而一个杆密封封257
设置在活塞杆232的外周与活塞板251的内周之间。一个导轨组件259通常包括一
第一和第二导轨或通道291，293，它们的开口面相互面对，导轨组件259与头组
件234上的密封抗挤压板253配合并由任何已知的装置与头组件234连接。在导轨
组件或导轨件259的相对端是第一和第二铆钉261，263，它们被用于连接盖件
218。还应当注意，任何其它形式的连接装置可以采用，只是在此实施例中使用
铆钉。
一叉杆销264通常具有U形，带有孔265穿过其各端，和一个孔267穿过其基
部，该叉杆销由任何已知的固定装置连接到活塞杆232的端部，靠近头部组件
234。叉杆销264还包括一个滚销201，其设置在叉杆销264的顶端的孔265中，一
个滚柱轴承203固定在滚销201的各端，在叉杆销264的外表面。叉杆销264然后
插入到导轨组件259内，使得滚柱轴承203沿导轨组件259的第一和第二通道滚
动。叉杆销264通过孔267还由任何已知的固定装置205在第二实施例中使用螺钉
连接到活塞杆232的端部靠近头组件234。
一个驱动板236通常具有一个本体207和一个从本体伸出的附属部分209，
该驱动板是内部组件的一部分。附属部分209与驱动板本体207的中心线偏离一
预定的角度。附属部分209还包括一个肩部211，其对动力夹具210产生阻挡作
用。驱动板236具有一个孔213穿过其本体部分，其与作为动力夹具210的插入式
配件的驱动轴240相配。一个通道215设置在驱动板236的附属部分209上，并且
设置成使滚销201放置在通过该通道215，并且允许驱动板236连接到位于导轨组
件259内的叉杆销264。还应当注意，一肘节连接机构可以使用在此第二实施例
中。
动力夹具210还包括在第二实施例中的一个两件式驱动轴240，它们通常具
有方形的截面，但是应当注意，驱动轴可以采用其它形状如圆形的或者任何其
它已知的形状。在第二种替换的实施例中还能够使用一个一件或者任何其它数
目的驱动轴240依据夹具环境的需要和设计。驱动轴240的第一和第二件217，219
相互接合并且不转动地固定在驱动板236的孔213中，使得驱动轴240的任何转动
也引起驱动板236的转动。驱动轴240由第一和第二轴套251和第一与第二轴承
250支承在夹具本体210中。轴套251和轴承250通过第一和第二孔242，244被定
位在夹具本体212的侧面。在第二实施例中，轴承250由聚四氟乙烯材料制造，
但是任何已知的轴承可以使用，依据动力夹具210的设计和需要及其环境。驱动
轴240的第一件217包括一个孔穿过其整个长度。第二件219包括一个螺纹孔穿过
一预定的部分。当插入动力夹具210以后，任何已知的固定装置，在此实施例中
是一螺丝221被放置穿过驱动轴的第一件217，固定在第二驱动轴件219中。
动力夹具210还包括一个端盖220，位于夹具本体212的底端。端盖220由密
封垫223密封在端盖220与夹具本体212之间。在第二替换例中，内部单一组件通
过挤压成形的本体212的顶端进入内部空腔214，直到活塞杆232与夹具本体的端
盖220接合。然后，驱动轴240通过夹具本体212的第一和第二孔242，244插入，
并且其两件217，219相互接合，并由轴承250和轴套251支撑。两件217和219也
互相配合固定在驱动板236的孔213中。最后，在由任何适宜的装置与椭圆或其
它形状的中心线对中后，一盖件218连接到本体212。应当注意，在第二替换例
中空腔的形状是正椭圆形，但是任何已知的形状如圆形，卵形或任何其它已知
的可挤压成形的形状可以采用。盖部218由铆钉261，263连接到头组件234对面
的导轨组件259的端部。一个密封垫也被用在盖件218和本体212的端部之间。
完成夹具210的组装之后，一个夹臂66由第一和第二轴套251连接到驱动轴
240，因此允许动力夹具由计算机、机器或者手动进行自动或者手动操作动力夹
具210。在操作时，当夹具在打开位置，活塞230在作为活塞腔280的空腔部分中
靠近端盖220。活塞腔280由头组件234和端盖220限定。当夹具210在其关闭位置
时，夹紧臂66由于驱动轴240的转动而转动。驱动轴240由驱动板236转动，即滚
销201将在驱动板附属部分209的通道215中移动，直到附属部分的肩部211接触
盖件218的表面。一旦肩部211接触到盖件218的表面，即为动力夹具210提供一
止挡，使动力夹具210紧固在其关闭位置。当动力夹具210移向其关闭位置时，
活塞230将向着头组件234轴向滑动，由于液压作用在活塞230上，该压力将动力
夹具210保持在其关闭位置。因此，夹具210的设计能够改变使得通过驱动板236
的附属部分209的通道的角度向着夹具210的前挡块产生较快的移动，因此减少
活塞230在活塞腔280中的轴向移动，并且减小保持夹具所需的力，否则，就会
增加将夹具保持在关闭位置所需的力。由于活塞杆232传递的力，滚柱轴承203
和叉杆销264具有在导轨组件259中的轴向移动。
在组装动力夹具210时，根据第二替换例，首先金属本体212挤压成形的一
个穿过其的椭圆形空腔214。然后，组装内部夹具组件，并且将盖件218固定到
导轨件259的一端。然后，端盖220在夹具本体的底端连接到夹具本体212。然后
预先组装的单一的内部夹具组件从夹具本体的顶部插入到空腔214，直到活塞杆
232的端部接合端盖220的内表面。然后，驱动轴240插入到夹具本体212，并且
与内部夹具组件的驱动板236接合，使得驱动板236不可转动地与驱动轴240连
接。最后，经过定位盖件218使之相对于椭圆的内部空腔214的中心线对中，而
不是通过将盖件218的外表面与夹具本体212的外表面对中，将盖件218固定到夹
具本体212。
图17表示根据本发明的夹具310的第三替换例，并且操作方式与图12～16
中所描述的相同。
应当明白，所公开的本发明的较佳实施例能够实现本发明的目的，和/或优
点，可以理解，不离开权利要求的范围可以做出对本发明的改进和改变。