本发明描述涉及一种夹持组件、一种包括夹持组件和可移除工具架(toolholder)的工具架组件，以及一种更换工具架组件中的工具架的方法。
背景技术：
通常，使用硬质碳化物、陶瓷或金属陶瓷的切割嵌件来执行金属加工操作。此嵌件安装到工具架。由于切割嵌件是在极端条件下进行操作，所以所述切割嵌件必须定期更换。为此，必须从工具架移除切割嵌件。金属加工操作的经济性使得在更换工具架上的切割嵌件所需要的时间长度内关闭机器的效率低下。更期望利用具有可移除工具架的夹持组件，使得附有切割嵌件的整个工具架可被移除并且被替换为具有已经处于工具架上的适当位置的新切割嵌件的另一工具架。
出于这种考虑，对效率的关注接着转为可替换工具架的容易程度和速度。这已经成为产生用于快速更换工具架组件的不同商业设计的激励因素之一。
因此，所属领域的技术人员继续在工具架组件领域中进行研究和开发。
技术实现要素：
在一个实施例中，一种夹持组件包含：基部构件，其具有内孔；锁杆，其在基部构件的内孔内并且可在解锁位置与锁定位置之间移动；曲柄轮，其具有旋转轴线；以及连杆，其联接到锁杆并且在从曲柄轮的旋转轴线径向偏移的位置处联接到曲柄轮。
在另一实施例中，一种工具架组件包含夹持组件和工具架。夹持组件包含：基部构件，其具有内孔；锁杆，其在基部构件的内孔内并且可在解锁位置与锁定位置之间移动；曲柄轮，其具有旋转轴线；以及连杆，其联接到锁杆并且在从曲柄轮的旋转轴线径向偏移的位置处联接到曲柄轮。工具架具有被配置成收纳在基部构件的内孔内的柄部。
在又一实施例中，一种更换工具架组件中的工具架的方法包含：使曲柄轮在第一方向上旋转以从夹持组件松开第一工具架；从夹持组件移除第一工具架；将第二工具架插入夹持组件中；以及使曲柄轮在第二方向上旋转以将第二工具架夹在夹持组件中。夹持组件包含：基部构件，其具有内孔；锁杆，其在基部构件的内孔内并且可在解锁位置与锁定位置之间移动；曲柄轮，其具有旋转轴线；以及连杆，其联接到锁杆并且在从曲柄轮的旋转轴线径向偏移的位置处联接到曲柄轮。工具架具有被配置成收纳在基部构件的内孔内的柄部。
所公开的夹持组件、工具架组件、更换工具架组件中的工具架的方法的其它实施例将从以下详细描述、随附图式和所附权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明描述的示例性工具架组件的透视图，所述工具架组件包含夹持组件和工具架。
图2是图1的工具架组件的分解透视图，夹持组件包含锁杆、曲柄轮和连杆。
图3是图1的工具架组件的正视图。
图4是沿着线4-4截取的图3的工具架组件的截面图。
图5是图1的工具架组件的侧视图。
图6是沿着线6-6截取的图5的工具架组件的截面图。
图7是图1的工具架组件的透视图，所述工具架组件具有收纳在夹持组件中的工具架的柄部。
图8是图7的工具架组件的正视图。
图9是沿着线9-9截取的处于松开位置的图8的工具架组件的截面图。
图10是沿着线10-10截取的处于夹持位置的图8的工具架组件的截面图。
图11是图7的工具架组件的侧视图。
图12是沿着线12-12截取的图11的工具架组件的截面图，其中夹持组件处于松开位置。
图13是沿着线13-13截取的图11的工具架组件的截面图，其中夹持组件处于夹持位置。
图14是图2的锁杆、曲柄轮和连杆的透视图，其中夹持组件处于松开位置。
图15是图2的锁杆、曲柄轮和连杆的透视图，其中夹持组件处于夹持位置。
具体实施方式
本发明描述的工具架组件包含夹持组件和工具架。
夹持组件可包含：基部构件，其具有内孔；锁杆，其在基部构件的内孔内并且可在解锁位置与锁定位置之间移动；曲柄轮，其具有旋转轴线；以及连杆，其联接到锁杆并且在从曲柄轮的旋转轴线径向偏移的位置处联接到曲柄轮。通过此布置，曲柄轮的旋转驱动锁杆在解锁位置与锁定位置之间的线性移动。
连杆可通过销接头旋转地联接到锁杆。销接头可包含旋转地联接在连杆和锁杆中的一个内的轴承内的销。销可旋转地联接在连杆和锁杆中的另一个内的轴承内，或销可固定地联接到连杆和锁杆中的另一个。
连杆可通过销接头旋转地联接到曲柄轮。销接头可包含旋转地联接在连杆和曲柄轮中的一个内的轴承内的销。销可旋转地联接在连杆和曲柄轮中的另一个内的轴承内，或销可固定地联接到连杆和曲柄轮中的另一个。
工具架可具有被配置成收纳在基部构件的内孔内的柄部。工具架可包含切割嵌件。
本发明描述的更换工具架组件中的工具架的方法可包含：使曲柄轮在第一方向上旋转以从夹持组件松开第一工具架；从夹持组件移除第一工具架；将第二工具架插入夹持组件中；以及使曲柄轮在第二方向上旋转以将第二工具架夹在夹持组件中。
图1到15涉及根据本发明描述的实例的工具架组件10。图1是工具架组件10的透视图。图2是图1的工具架组件10的分解透视图。图3是图1的工具架组件10的正视图。图4是沿着线4-4截取的图3的工具架组件10的截面图。图5是图1的工具架组件10的侧视图。图6是沿着线6-6截取的图5的工具架组件10的截面图。图7是图1的工具架组件10的透视图，所述工具架组件具有收纳在夹持组件中的工具架的柄部。图8是图7的工具架组件10的正视图。图9是沿着线9-9截取的处于松开位置的图8的工具架组件10的截面图。图10是沿着线10-10截取的处于夹持位置的图8的工具架组件10的截面图。图11是图7的工具架组件10的侧视图。图12是沿着线12-12截取的图11的工具架组件10的截面图，其中夹持组件处于松开位置。图13是沿着线13-13截取的图11的工具架组件10的截面图，其中夹持组件处于夹持位置。图14是锁杆300、曲柄轮400和连杆500的透视图，其中夹持组件20处于松开位置。图15是锁杆300、曲柄轮400和连杆500的透视图，其中夹持组件20处于夹持位置。
如图1、3、4、5和6中最佳示出，工具架组件10包含夹持组件20和工具架100。夹持组件20和工具架100围绕纵向轴线12定位。工具架100相对于纵向轴线12在来自夹持组件20的前向方向14上定位，并且因此，夹持组件20相对于纵向轴线12在来自工具架100的后向方向16上定位。此纵向轴线12、前向方向14和后向方向16将在本说明书中用作参考。
工具架100具有前端102和与前端102相对的后端106，切割嵌件104或另一工具安装在所述前端上。切割嵌件104通过垫片108与工具架100间隔开，并且切割嵌件104和垫片108两者通过夹具110固定到工具架，所述夹具通过螺钉112固定到工具架。工具架100是用于例如车床等非旋转工具的典型工具架。然而，应理解，工具架可能已经附接到可与旋转或非旋转应用相关联的多种工具中的任一个。
工具架100的后端106具有面向后方的邻接面114和具有柄壁118的柄部116，所述柄壁从面向后方的邻接面114向后延伸并限定柄孔120。柄部116具有在向后延伸时向内逐渐变窄的截头圆锥形状。柄壁118具有用于将工具架100对准在夹持组件20内的对准槽122，并且柄壁118具有一个或多个锁定孔口124。参考图6，一个或多个锁定孔口124具有在向前延伸时向外逐渐变窄的倾斜内表面126。
如图1、2、3、4和6中最佳示出，夹持组件20包含：基部构件200，其具有内孔202；锁杆300，其在基部构件200的内孔202内并且可在解锁位置与锁定位置之间移动；曲柄轮400，其具有旋转轴线402；以及连杆500，其联接到锁杆300并且在从曲柄轮400的旋转轴线402径向偏移的位置处联接到曲柄轮400。通过此布置，曲柄轮400的旋转借助于连杆500在曲柄轮400与锁杆300之间的联接来驱动锁杆300在解锁位置与锁定位置之间的移动。
在一方面中，锁杆300可在非旋转方向上在锁定位置与解锁位置之间移动。如所说明，锁杆300可在前向方向14上移动到解锁位置，并且在后向方向16上移动到锁定位置。在替代方案中，锁杆300可在前向方向14上移动到锁定位置，并且在后向方向16上移动到解锁位置。通过这些布置，曲柄轮400的旋转驱动锁杆300在前向方向14与后向方向16之间的移动。在另一替代方案中，锁杆300可在非线性方向上在锁定位置与解锁位置之间移动，使得锁杆300沿着弯曲轴线移动。
如图1、4和6中最佳示出，基部构件200包含用于与工具架100的面向后方的邻接面114邻接的凸缘204。凸缘204限定到具有孔壁206的内孔202的开口，所述开口的大小被设定成收纳工具架100的柄部116。
如图2、4和6中最佳示出，基部构件200进一步包含罐208，所述罐的大小被设定成收纳在工具架100的柄孔120内。如所说明，罐208是与基部构件200的凸缘204分开的部件。或者，罐208可以与基部构件200的凸缘204集成。罐208包含限定罐孔212的罐壁210，所述罐孔的大小被设定成在其中收纳锁杆300和一个或多个锁定构件302。如所说明，锁杆300在罐208的罐孔212内移动，所述罐在基部构件200的内孔202内。罐壁210进一步限定一个或多个锁定通路214和进入孔216。柄壁118的大小被设定成收纳在限定在孔壁206与罐208之间的空间内。当工具架100的柄部116对准在基部构件200内时，工具架100的一个或多个锁定孔口124与罐壁210的一个或多个锁定通路214和一个或多个锁定构件302对准。
如图2、4和6中最佳示出，锁杆300具有前端304和后端306。一个或多个凹陷308和一个或多个倾斜表面310在锁杆300的前端304与后端306之间，所述凹陷和倾斜表面在处于解锁位置时与罐壁210的一个或多个锁定通路214对准。锁杆300可在罐孔212内在前向方向和后向方向上在解锁位置与锁定位置之间移动。
参考图9和10，当锁杆300在后向方向上定位时，定位在罐208的一个或多个锁定通路214内的一个或多个锁定构件302通过锁杆300的一个或多个倾斜表面310被径向向外推动。因此，一个或多个锁定构件302通过锁杆300的一个或多个倾斜表面310径向向外移动通过一个或多个锁定通路214，并接合一个或多个锁定孔口124的倾斜内表面126。当一个或多个锁定构件302径向向外行进通过一个或多个锁定通路214时，所述一个或多个锁定构件接合柄壁118内的一个或多个锁定孔口124的倾斜内表面126，并且一个或多个锁定构件302变成所述一个或多个锁定孔口中的楔，并且因此，工具架100被夹持在适当位置。当工具架100被夹持在基部构件200内时，楔合作用产生高摩擦力，从而将工具架100保持在基部构件200内。
当锁杆300在前向方向上移动到解锁位置时，一个或多个锁定构件302径向向内行进通过一个或多个锁定通路214到达一个或多个凹陷308。因此，一个或多个锁定构件302从柄壁118内的一个或多个锁定孔口124的倾斜内表面126脱离，从而引起工具架100松开。在此配置中，可从基部构件200移除工具架100的柄部116，并且可将新的工具架100插入基部构件200的内孔202中，从而实现快速更换工具架100。
在所说明实例中，锁杆300在后向方向上的移动将工具架100夹持在基部构件200内，并且锁杆300在前向方向上的移动将工具架从基部构件200释放。然而，在替代实施例(未示出)中，锁杆300在前向方向上的移动可将工具架100夹持在基部构件200内，并且锁杆300在后向方向上的移动可将工具架100从基部构件200释放。
本发明描述的焦点在于用以使锁杆300在前向方向和后向方向上移动的机构。虽然上文所描述的工具架100、基部构件200和锁杆300是工具架组件的典型布置，但本发明描述的机构可用以移动除了上文所说明和描述的工具架组件10之外的替代工具架组件布置的锁杆。
参考图12到15，曲柄轮400可围绕旋转轴线402旋转，并且连杆500联接到锁杆300并且在从曲柄轮400的旋转轴线402径向偏移的位置处联接到曲柄轮400。因此，连杆500充当旋转曲柄轮400与滑动锁杆300之间的连接杆，所述连接杆将曲柄轮400的旋转移动转换成锁杆300的往复前向和后向运动，以使锁杆在解锁位置与锁定位置之间移动。
如图14到15中最佳示出，为了促进旋转，曲柄轮400可具有扭矩收纳特征404，例如所说明的用于收纳六边形键(key)的六边形特征406。为了限制旋转，曲柄轮400可具有旋转限制特征408，例如半环形槽410，如图2中最佳说明，所述半环形槽与止动销412接合以限制曲柄轮400的旋转。例如，止动销412可限制约0度到约300度，优选地约0度到约200度的旋转。
参考图12到15，连杆500可以任何方式旋转地联接到锁杆300。在所说明实例中，连杆500通过第一销接头510旋转地联接到锁杆300。如所示，第一销接头510包含旋转地联接在锁杆300内的第一轴承514内和连杆500内的第二轴承516内的第一销512。或者，第一销512可旋转地联接在连杆500和锁杆300中的一个内的轴承514、516内，并且第一销512可固定地联接到连杆500和锁杆300中的另一个。
类似地，连杆500可以任何方式在从曲柄轮400的旋转轴线402径向偏移的位置处旋转地联接到曲柄轮400。在所说明实例中，连杆500通过第二销接头520旋转地联接到曲柄轮400。如所示，第二销接头520包含旋转地联接在曲柄轮400内的第三轴承524内和连杆500内的第四轴承526内的第二销522。或者，第二销522可旋转地联接在连杆500和曲柄轮400中的一个内的轴承524、526内，并且第二销522可固定地联接到连杆500和曲柄轮400中的另一个。
因此，在从旋转轴线402径向偏移的位置处旋转地联接在锁杆300与曲柄轮400之间的连杆500在夹持组件20内移动，以实现将曲柄轮400的旋转移动转换成锁杆300的往复前向和后向运动。在所说明实例中，第一销接头510和第二销接头520实现连杆500在锁杆300与曲柄轮400之间的旋转联接。
在所说明实例中，连杆500内的第二轴承516和连杆500内的第四轴承526示出为盲孔。在替代方案中，第二轴承516和第四轴承526可采用连杆500内的通孔的形式。
在所说明实例中，连杆500示出为联接到锁杆300并联接到曲柄轮400的单个主体。在替代方案中，连杆500可包含多个零件。
尽管已经示出并描述所公开的夹持组件、工具架组件、更换工具架组件中的工具架的方法的各种实施例，但所属领域的技术人员可在阅读本说明书后进行修改。本申请包含此类修改，并且仅受权利要求书的范围限制。
1.一种夹持组件，其包括：
基部构件，其具有内孔；
锁杆，其在所述基部构件的所述内孔内并且能够在解锁位置与锁定位置之间移动；
曲柄轮，其具有旋转轴线；以及
连杆，其联接到所述锁杆并且在从所述曲柄轮的所述旋转轴线径向偏移的位置处联接到所述曲柄轮。
2.根据权利要求1所述的夹持组件，其中所述连杆通过销接头旋转地联接到所述锁杆。
3.根据权利要求2所述的夹持组件，其中所述销接头包括旋转地联接在所述连杆和所述锁杆中的一个内的轴承内的销。
4.根据权利要求3所述的夹持组件，其中所述轴承是盲孔。
5.根据权利要求3所述的夹持组件，其中所述轴承是通孔。
6.根据权利要求3所述的夹持组件，其中所述销旋转地联接在所述连杆和所述锁杆中的另一个内的轴承内。
7.根据权利要求3所述的夹持组件，其中所述销固定地联接到所述连杆和所述锁杆中的另一个。
8.根据权利要求1所述的夹持组件，其中所述连杆通过销接头旋转地联接到所述曲柄轮。
9.根据权利要求8所述的夹持组件，其中所述销接头包括旋转地联接在所述连杆和所述曲柄轮中的一个内的轴承内的销。
10.根据权利要求9所述的夹持组件，其中所述轴承是盲孔。
11.根据权利要求9所述的夹持组件，其中所述轴承是通孔。
12.根据权利要求9所述的夹持组件，其中所述销旋转地联接在所述连杆和所述曲柄轮中的另一个内的轴承内。
13.根据权利要求9所述的夹持组件，其中所述销固定地联接到所述连杆和所述曲柄轮中的另一个。
14.根据权利要求1所述的夹持组件，其中所述基部构件包含定位在所述基部构件的所述内孔内的罐，其中所述锁杆定位在所述罐的罐孔内。
15.一种工具架组件，其包括：
根据权利要求1所述的夹持组件；以及
工具架，其具有被配置成收纳在所述基部构件的所述内孔内的柄部。
16.根据权利要求15所述的工具架组件，其中所述工具架包括切割嵌件。
17.一种更换根据权利要求15所述的工具架组件中的工具架的方法，所述方法包括：
使所述曲柄轮在第一方向上旋转以从所述夹持组件松开第一工具架；
从所述夹持组件移除所述第一工具架；
将第二工具架插入所述夹持组件中；以及
使所述曲柄轮在第二方向上旋转以将所述第二工具架夹在所述夹持组件中。
技术总结