CN1853836A - 具有改进套管的夹具 - Google Patents

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Abstract

一种夹具，它包括一主体；多个可在主体中滑动地定位的卡爪；一连接于卡爪的螺母，于是螺母相对于主体的转动使得卡爪朝向或离开成形在主体中的轴向孔；以及一套管，该套管带有普通圆柱形的并具有外周面的内芯。内芯由硬性聚合物制成。外层粘附在内芯的外周面上。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式安装，于是内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。

Description

具有改进套管的夹具
技术领域
本发明一般涉及一种用于钻头或用于其它电动或气动的动力驱动器的夹具。更具体地说，本发明涉及一种可以通过手动或驱动器电机致动而夹紧或松开的无键型的夹具。
背景技术
手动的、电动或气动的工具驱动器是公知的。虽然麻花钻头是这类工具中最为熟知的，但这些工具还包括螺钉驱动器、螺母驱动器、小圆锯、安装式磨石、以及其它的切削或磨削工具。由于工具柄可具有不同的直径或多边形的横截面，其装置通常设有能够在较宽范围内调整的夹具。该夹具可通过螺纹孔或锥孔安装到驱动器上。
现有技术中已经研发了各种类型的夹具。在一种斜爪式夹具中，夹具主体包括相互间大约为120°间隔设置的三个通道。这些通道被构造成使它们的中心线相交于沿夹具轴线上的夹具前方的一点。这些通道包含了三个卡爪，卡爪则可以在通道中运动以便夹住大致沿着夹具的中心轴线而移动的圆柱形或多边形的工具柄。夹具包括螺母，它围绕夹具中心转动并且与卡爪上的螺纹相接合，因而螺母的转动使得卡爪在通道中沿任一方向运动。夹具主体连接于驱动器的驱动轴，并被构造成使主体相对螺母沿一个方向的转动强制卡爪夹紧工具柄，而沿着相反方向的转动则松开夹紧。如果是手动转动，夹具可以是无键的。无键型夹具的各种结构是本领域中公知的，而且是各种应用场合所要求的
发明内容
本交明认识并针对研究现有技术的结构和方法。在一个优选实施例中，公开了一种制造用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的方法，夹具主体设有头部和尾部，尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔，以及多个斜向贯穿设置并且与轴向孔相交的通道。多个卡爪滑动地位于各个斜向设置的通道中。一螺母连接于这些卡爪，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动。通常圆柱形的内芯由硬性聚合物模制而成。还有一个由弹性聚合物模制而成的外层，围绕着内芯的外周面，于是构成外层的材料就与构成内芯的材料相互混合。外层具有径向厚度，模制步骤包括按照预定的模式改变外层的径向厚度。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式设置，这样外层确定了夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
在本发明方法的另一个实施例中，夹具主体设有头部和尾部，尾部被构造成能配合地连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔，以及多个斜向贯穿设置并且与轴向孔相交的通道。多个卡爪滑动地位于各个斜向设置的通道中。一螺母连接于这些卡爪，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动。通常圆柱形的硬性聚合物内芯模制而成，并且具有轴向第一端和轴向第二端。一弹性聚合物外层围绕着内芯的外周面在内芯第一端的后面模制。外层粘附于内芯，以及内芯的邻近第一端的外周面部分没有被外层所覆盖。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式设置，这样外层确定了夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
在另一个实施例中，夹具主体设有头部和尾部，尾部被构造成能配合地连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔，以及成形有多个斜向贯穿设置并且与轴向孔相交的通道。多个卡爪滑动地位于各个斜向设置的通道中。一螺母连接于这些卡爪，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动。通常为圆柱形的硬性聚合物内芯模制而成，并且具有外周面和至少一个预定的从外周面延伸出的凸起部分。一弹性聚合物外层围绕着内芯的外周面模制而成，于是该弹性聚合物外层覆盖内芯的外周面，但不覆盖预定凸起部分。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式设置，这样外层确定了夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
在又一个实施例中，一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具，该夹具包括具有头部和尾部的主体，尾部被构造成能配合地连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔，以及多个斜向贯穿设置并且与轴向孔相交的通道。多个卡爪滑动地位于各个斜向设置的通道中。一螺母连接于这些卡爪，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动。一套管具有通常圆柱形的带有外周面的内芯，并且由硬性聚合物制成、套管还具有与内芯的外周面相粘附的外层，并且由硬度小于约肖氏A80的弹性聚合物制成。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式设置，这样内芯相对于主体的转动就使得卡爪相对于主体往复运动。
在另一个实施例中，夹具包括具有头部和尾部的主体，尾部被构造成能配合地连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔，以及成形有多个斜向贯穿设置并且与轴向孔相交的通道。多个卡爪滑动地位于各个斜向设置的通道中。一螺母连接于这些卡爪，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动。一套管具有带有轴向的第一端和轴向的第二端并确定外周面的通常圆柱形的内芯，内芯由硬性聚合物制成。套管还具有与内芯的外周面相粘附的、弹性聚合物的外层，外层具有以预定的模式变化以形成夹持表面的径向厚度。外层基本上覆盖内芯的外周面，但不覆盖邻近第一端的内芯的外周面部分。内芯围绕着主体与螺母操作啮合的方式设置，这样内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
与本说明书相结合并且构成说明书一部分的附图，表示了本发明的一个或多个实施例，这些附图与说明书一起用来说明本发明的原理。
附图说明
参照附图，本说明书表述了针对本领域普通技术人员有关本发明及其优选实施例的完整和充分的公开，其中：
图1是根据本发明一实施例的夹具的分解图；
图2是图1所示夹具的纵向截面图；
图3A是图1所示夹具的局部分解的立体图；
图3B是图1所示夹具的局部分解的立体图；
图4是根据本发明另一实施例的夹具的分解图；；
图5是图4所示夹具的纵向截面图；以及
图6是图1所示套管的截面立体图。
在本说明书及其附图中重复地使用相同的附图标记旨在表示本发明中相同的特征或元件。
具体实施方式
下面将详细地讨论本发明的优选实施例，附图中表示了一个或多个这样的实施例。每个实施例是为了说明而并非用来限制本发明。事实上，对于本领域的技术人员来说，显然可以在本发明的精神和范围内对本发明作出各种的改进和变化。例如，对某一实施例所描述或表示的特征可以应用于另一个实施例，以产生出再一个实施例。因此，当所涉及的改进和变化属于所附权利要求书及其等同范围时，本发明包含了这些改进和变化。
参见图1和图2，根据本发明的一夹具10包括；主体12，三个卡爪14，前套管16，端件18，后环20，以及螺母22。主体12是通常圆柱形并且包括一前部或头部24以及一后部或尾部26。成形在前部24中的轴向孔28的直径略大于设计夹具10所容纳的最大的工具柄。螺纹孔30(图2)成形在尾部26中并且具有标准的尺寸，以便与手动或动力驱动器的驱动轴相配合，例如与一带有心轴的动力钻头相配合。孔28和30可以在主体12的中部区域连通。虽然图中表示了螺纹孔30，但该孔也可与标准尺寸的锥孔互换，以便与锥形的驱动轴相配合。另外，主体12还可以与驱动轴制成一体。
主体12还确定了容纳卡爪14的三个通道32。每个卡爪与相邻的卡爪相隔120度的弧度。卡爪14和通道32的轴线相对于夹具的中心轴线34形成这样的角度，使得每个通道的轴线穿过轴向孔28并且相交于轴线34上的一公共点。每个卡爪14具有通常平行于夹具轴线34的工具啮合面36，以及成形在卡爪的相反表面上或者外表面上的螺纹38，这些螺纹可以由任何适当的类型和节矩所构成。
主体12包括推力环元件40，在该实施例中，它与主体12制成一体。在另外的实施例中，推力环元件40可以是与主体12分开的分立部件，它通过互锁片、压配合或其它适当的连接装置而轴向地和旋转地固定于夹具主体。推力环元件40包括多个成形在其圆周周围的卡爪引导槽42，以允许卡爪14穿过这些槽回缩；推力环40还包括突缘部分44，以安放下面将要描述的轴承组件。
主体尾部26包括滚花表面46，它接纳着压力装配方式的后环20。后环20也可以直接通过压力装配固定而没有滚花表面，也可以通过键、卷边、楔、铆接、螺纹或其它适当的方法将一套管固定于主体。另外，夹具还可以构造成具有不带有后套管的单一套管，例如，夹具所连接的动力驱动器包括一心轴锁定零件，以便当其心轴通过锁定零件在旋转固定时可以通过单一套管驱动夹具。
螺母22，在该实施例中表示为对开螺母，螺母的内周面上设有内螺纹48，并且安放在成形于夹具主体上靠近推力环40的槽50内。一轴承垫圈52和一环形的轴承架54安放在推力环40和螺母22之间。轴承架54支持使螺母能相对夹具主体转动的多个滚珠56。
图1所示的螺母22在其外圆周面上没有细齿或滚花。然而应当理解，在螺母22的外圆周面上可以形成轴向对准的齿，或者其它形式的滚花，以及它的外缘上可设置小倒角58，以便于将螺母压力装配到前套管16的孔60中(见图2)。前套管16与螺母22压力装配，以便将该套管轴向地和旋转地固定于螺母。压力装配到主体端部24上的端件18也有助于保持住套管16克服其轴向向前的运动。端件18可以镀上有色金属的镀层，以防止生锈和增加美观。合适的镀层例如包括锌或镍，尽管可以理解任何适当的镀层都可以加以采用。
由于套管16旋转地固定于螺母22，套管相对于主体12的转动也使得螺母22相对于主体转动，由于卡爪螺纹38与螺母螺纹48的相互啮合，就驱使卡爪14在通道32中轴向运动。卡爪14轴向运动的方向取决于套管16和螺母22相对于主体12的转动方向。如果一工具，例如一钻头插在孔28中，套管和螺母可围绕着夹具轴线34沿着闭合方向62转动(图3A)，于是卡爪14运动到闭合位置，其中卡爪的工具啮合面36夹紧啮合该工具。套管16和螺母22围绕着夹具轴线34沿相反方向、即松开方向64的转动(图3B)，使卡爪轴向向后脱离闭合位置到达图2所示的松开位置。
夹具10包括一夹紧扭矩指示器，它包括一环形环66和一环形棘轮68。环形环66确定了向内延伸的突缘70(图1)，并具有通过弹簧片74而连接至该环的棘爪72。弹簧片74使棘爪从夹具轴线34径向地向外偏置而与环形棘轮68相啮合。环形棘轮68确定了向前延伸的突片76和多个成形在主棘轮环箍的内周面上的棘齿78。每个棘齿78具有带接近于90度斜面的第一侧面，以及具有较小斜面的第二侧面，这使得棘爪72在一个方向上能够滑过棘齿而在相反方向上则不能。
环形环66通过轴承垫圈52和推力环40安放在夹具主体12上。环形棘轮68围绕着环66和螺母22安放，于是成形在套管16的内周面上的槽80(图3A和3B)就分别容纳着突片76。槽80的宽度大于突片76的宽度，因而套管16可以相对于环形棘轮68转动一有限的角度。
为了使夹具从松开状态成为闭合，参见图3A，螺母22通过套管16沿着闭合方向62转动，从而使卡爪14螺纹驱动在通道32中轴向地向前运动。由于突片76抵靠在槽80的驱动缘，环形棘轮68就随同套管16一起转动。由于棘爪72将环66转向地固定于环形棘轮68，环形环66也与套管16一起转动。然而，一旦卡爪14夹在工具柄上，增大了的轴向力通过卡爪14向后作用到螺母22。向后的轴向力通过螺母22传递到夹具主体12，尤其是作用于推力环元件40。因为环形环突缘70介于轴承垫圈52和推力环突缘44之间(图1)，轴向力从螺母22经过环形环突缘70传递到推力环元件40。这增大了环形环突缘70、推力环垫圈52和推力环元件40之间在与套管16和螺母22的转动方向相反方向上的摩擦力。因此，摩擦力限制了环形环66相对于主体12的转动。然而轴承54允许套管16和螺母22沿着闭合方向相对于主体12和环形环66继续转动。因此，由于棘爪72能够偏转并且通常设置成与棘齿78的第二侧面的浅斜面对准，环形棘轮68随同套管16相对于环形环66继续转动。因此，当环形棘轮68转动时，棘爪72的远端重复地跨越棘齿78，并且每当棘爪的端部重新落到下一个棘齿的第二侧面上时，就发出可听到的“哒哒”声。棘爪72通常垂直于棘齿78的第一侧面，并且不向内偏转，以允许环形棘轮68沿着方向62的相反方向转动。总之，环66随同环形棘轮68一起转动，直到卡爪夹持到工具柄上。一旦卡爪夹到工具柄上，环形棘轮68沿闭合方向相对于环66转动，但被阻止沿着松开方向64转动。
为了松开夹具10，特别参见图3B，套管16，因而也包括螺母22，沿着方向62的相反方向64转动。因为棘爪72和棘齿78在松开方向上约束着环形棘轮68，所以环形棘轮68最初不运动，因此当套管16转动时突片76经过槽80运动。螺母22相对于夹具主体12的这一轻微的转动使得卡爪14在通道32中略微回缩，并因而释放了将环形突缘70摩擦地保持在轴承垫圈52和推力环元件40之间的轴向向后的作用力(图1和图2)。结果，环形环66再一次相对于主体转动。当使用者继续沿着松开方向64转动套管16时，突片76抵靠着槽80的侧面，于是套管16再次驱使环形棘轮68和环形环66转动。
如果套管16随后又沿闭合方向转动，根据套管16和棘轮环68之间的摩擦接合，突片76可以转动经过槽80，直到突片抵靠到槽的另一侧面，然后就可以如上所述那样沿着闭合方向操作该夹具。然而，在目前所示的实施例中，当套管沿着闭合方向62转动时(图3A)，套管16和棘轮环68之间的摩擦将套管和棘轮环保持在一起处于图3B所示的位置，直到卡爪闭合到工具柄上。当这一情况停止了棘轮环68的转动，棘爪72使棘轮环68保持就位，直到在仍然转动的套管16的槽80中经过突片76。当槽80的随后侧缘与突片76相啮合时，套管再次驱动棘轮环68，并且夹具以如上所述方式工作。
在图4所示的实施例中，将夹具主体12改型为安放一个单件螺母22。夹具主体12的前部24是细长的，以允许单件螺母滑动地穿过前主体部而与卡爪14和推力环42操作地接合。也就是说，在装配图4和图5的夹具中，环形环66，轴承垫圈52以及轴承保持架54都滑套在夹具主体12上靠近推力环42的位置。接下来，将卡爪14置入到各自的通道32中，并将单件螺母22置入与轴承56相贴靠。于是螺母的螺纹与卡爪的螺纹相互啮合。
螺母保持件82安放在前主体部24上与螺母22相贴靠，以便在轴向向前的方向上保持螺母。螺母保持件82包括压力装配到主体上的通常圆柱形的第一部分84，以及截锥形的第二部分86，后者与螺母相接合并且为螺母前方的卡爪部分提供间隙。环形棘轮68围绕着环形环66安放，于是棘爪72与棘齿78相啮合。然后前套管16松配合在主体前部24上。成形在前套管16的内周面上的驱动肋88(图4中的阴影线所示)与螺母22的驱动槽90相啮合，环形棘轮的突片76安放在槽80中，从而前套管16，螺母22和齿环68如上所述工作。
设定端件18的尺寸，并被适于压力装配到主体前部24的前端，以便将前套管16维持在夹具10上。应当理解，端件18也可以通过卡合装配、螺纹等方式进行固定。当夹具装配之后，端件18是外露的并且最好镀上有色金属的镀层，以防止生锈和增加美观。在一优选实施例中，这种镀层可以是锌或镍，然而应当理解，可采用任何适当的镀层。
端件18的作用是使前套管16维持定位在夹具主体12上并与螺母22驱动啮合。此外，端件18还起到防止主体前部生锈和提供一美观外罩的双重作用。这提供了外观漂亮而无需为整个的夹具主体12涂覆有色金属的镀层的优点。
图4和图5的夹具的工作方式基本上相同于图1-3的实施例，因此，该夹具和夹紧指示器的工作过程不再重复表述。
图1-5中的前套管16的外周面上可以设有凸起部分92，便于操作者牢牢地握住套管。凸起92围绕着套管16的外周面成角度地设置，以形成为使用者提供的符合人机工程学的握紧点，同时各凸起92之间的部分形成略微的凹陷，以容纳使用者的手指部分和手掌上的其它施压部分，于是当使用者握住套管时，手掌的这些部分自然地与凸起92的侧面相配。因此凸起有助于手部对套管的机械送进，并且可以确信，与小型尺寸夹具套管的光滑表面比较，使用者可以施加更大的夹紧扭矩或松开扭矩。同时，如下面将要更详细地描述的，套管的外层对使用者施加的压力的反应较小，因而提供了较软的夹持并有助于使用者握持在套管上。在附图所示的实施例中，凸起92沿着套管的外表面大致轴向地延伸，并且沿夹具的松开方向呈切向的弓形。每个凸起(沿径向)的最高点位于弓形的顶点。按照使用者的握持情况，使用者握持的主压力点通常可以发生在这些最高点上。然而应当理解，可以根据需要而改变外层的空间构造，附图中所示的构造仅仅是用于说明的目的。
如附图所示，后环20的圆周面可以是滚花的，或者是左部光滑的。在一个优选实施例中在后环20的外表面上，如在前套管16上设有一层弹性的聚合物。
图1-5所示夹具的前套管最好包括结构塑料的硬性聚合物内芯，例如：聚碳酸酯，填充的聚丙烯-如玻璃填充聚丙烯，尼龙或聚酰胺材料，或者结构塑料的混合物；前套管还包括弹性聚合物的外层，如热塑弹性体(TPE)，热塑橡胶(TPR)，或其它通过双重注塑模制工艺而粘附在内芯上的适当的材料。
参见图5，双重注塑模制使得套管不是通过单一聚合物的模制获得。例如可以对不同的内芯材料101和外层材料100进行模制，于是一部分的内芯从外层100中凸伸出来，以此在夹具套管的表面上形成标记。这些标记例如可以是夹具的松开或闭合方向(如图6中虚线所示的“松开”和箭头标记，以及图5中的标记102)，打印在夹具上的私人标记或其它有用的标记。此外，内芯可以延伸外层的前方，于是如标记101所示，内芯自身确定了外套管的一部分，以便为外层提供保护。这就是说，在101处的这部分芯部材料形成了套管16的前沿，它在使用者驱动夹具到撞击着夹具套管前端的具有凸伸表面工件时，保护较软的外层材料免干磨损。
这里所说的外层“粘附(adhesion)”于内芯，是指相邻的外层和内芯材料直接混合，不同于粘接，其是完全或者主要依赖于外层和内芯材料之间的中间粘接剂。例如参见图6，所示的内芯和外层的“粘附”是通过双重注塑模制的热能促使诸成分材料混合而实现的，没有中间的化学粘接剂。如图6中示意性表示的，相邻部分的高分子彼此渗透。
TPE和TPR是具有的特性一般介于热塑聚合物和橡胶弹性体之间的材料，表现为各种TPE和TPR在被加热时它们类似于热塑性塑料能够熔化，但一旦冷却时的作用则类似于弹性体。与弹性体中所见的化学的界面连接不同，TPE和TPR包含在对材料重复加热时可逆的纯物理界面连接。结果，TPE和TPR是：(1)在施加热量和作用力时能够自由流动和成形，(2)冷却时固化，以及(3)能够粘附于各种热塑性塑料，这使得它们成为适合于带结构聚合物的双重注塑模制中的理想材料。另外，TPE和TPR通常还容易着色和回收。
TPE和TPR的一个所讨论的主要特性是其硬度值。这里所说的“硬度”指的是弯曲材料抵御承受压入的测量值。硬度可以用硬度计来测量。如同本领域人员所理解的，硬度计测量出以受控的测量力将一个针或钻头压在材料表面时所深入的深度。也如同本领域人员所理解的，硬度可以用各种单位制来表示，例如，对于软材料使用肖氏A，对于硬材料使用肖氏D。
肖氏A硬度计通过测量一个针在已知的弹簧载荷作用下压入测试材料时材料的抵抗力来测量橡胶部件的硬度。压入的量被转换为硬度计上具有100个肖氏A数值的硬度读数。类似地，肖氏D硬度计用于测量塑性材料部件的硬度。压痕的硬度反比于压入量并且取决于材料的弹性模量和粘弹特性。所施加的力、压头的形状、以及测试持续的时间都对测试结果有影响。肖氏硬度计包括基准加压座、压头、指示装置、以及向压头施加作用力的标定弹簧。A型和D型的硬度计的区别在于压头的形状和标定弹簧，如下表所示：
  肖氏硬度计 压头   施加的力，F/mN
  A型 直径1.10mm-1.14mm的硬钢棒，截头直径0.79mm，锥角35°   F＝550+75HA
  D型 直径1.10mm-1.14mm的硬钢棒，截头直径0.79mm，锥角30°   F＝445HD
硬度的数值范围从2.50mm的压头完全伸出所对应的0到压头没有伸出所对应的100。要尽可能快地施加作用力，没有冲击，在持续15秒±1秒后读取硬度值。如果规定了瞬间读取，则在施加作用力的1秒内读取标度值。
肖氏硬度值可以有低至极软材料的肖氏A 20和硬度增高到肖氏A 90，进而到肖氏D 30直至肖氏D 85，后者是极其坚硬的。例如，通常的铅笔橡皮的肖氏A硬度一般在25-30范围；鞋子橡胶底的可期待的肖氏A硬度通常在75-85范围，以及相应的肖氏D硬度一般在25-30范围。再参见图5，内芯101具有的硬度最好大约在肖氏D 35-80，在一个优选实施例中它的硬度范围大约是肖氏D 50-60。外层100的硬度最好小于肖氏A 80，在一个优选实施例中它的硬度范围大约是肖氏A 40-50。
再参见图1，4和6，薄层套管16通过双重注塑工艺制成，它包含将强制熔化的聚合物注入到模制型腔中。一旦冷却顶出模制后的元件。一般，两种聚合物组分的典型的双重注塑模制工艺中通常有六个主要步骤：
1.夹紧：在注塑和冷却过程中将模具在压力下夹紧。
2.注塑：加热两种聚合物直至熔化。在预定的时间内以下面所述的双注射工艺将熔化的聚合物注入模具。
3.保压：在加压的情况下停止注入，以确保所有的模具型腔都被注满。
4.冷却：使得聚合物在模具中冷却至固态。
5.开启模具：分开模具的各部件。
6.顶出：从模具中顶出制成的元件。
双重注塑模制工艺产生出这里所述的夹具套管，它包括相互粘附的不同类型聚合物的内芯和外层。这里所述的“双重注塑模制”是指两种或多种不同的聚合物的模制，例如不同的聚合物在模制过程中的充足的温度下在一起发生粘附。聚合物可以有不同的着色，在另外情况下也可以是相同颜色的；或者聚合物也可以是具有不同化学组分的其它材料。在升高的温度下发生粘附，在这一点上，不同的聚合物必须是相互兼容的。如果不同的聚合物相互不兼容，它们将不会相互粘附，因而在两层聚合物之间的界面处发生分离。
一种用于制造套管16的优选的双重注塑模制方法包括双注射工艺，其中首先由硬性聚合物模制出通常为圆柱形的内芯，，然后操作模制工具以接受围绕着、覆盖着内芯的，或内置于、贯穿着内芯的第二种材料的注射，由此完成最终的产品。例如，聚合物材料可在第一次注射时注入模具以形成内芯。当第一种材料充分冷却到操作模制工具时不会造成套管内芯发生变形，但内芯又尚未固化到(界面冷却点)已产生出一个使得TPE或TPR外层无法与之相结合的成熟表皮，此时开启模制工具以生成一个附加型腔，然后用TPE或TPR外层材料将它充满，以完成套管的制造。适合于制造这里所述的双注射模制部件的设备可以从位于纽约Newburgh的Multiplas国际股份有限公司获得。
通常要求不同的材料具有兼容性，以促进相互粘附并防止分层和元件失效。后续的组装工作可以省略，如果不必购买、安装或涂覆机械紧固件或化学粘接剂，就可以降低成本和时间。此外，两种材料不通过化学粘接剂的相互粘附将产生了更为牢固和耐用的部件。
双注射的模制工艺特别适合于生产图1-5所示的套管，其在于该工艺特别适合于成形出一其外表面结构不同于外层结构的内芯，如果需要，内芯可以延伸穿过外层。因此，例如可以首先模制出内芯，如图5的截面图中所示，在其通常为圆柱形的主要部分的表面上确定了凸起的字符或其它标记(例如图6中虚线所示的“松开”和箭头标记，以及图5中所示的标记102)。例如在第二阶段中构造出第二种模制结构，凸起的标记贴合于模具的内表面。当在二次注射中外层的TPE或TPR材料被注入到模具中时，外层材料围绕内芯的外表面流动，但不沿着凸起标记的外表面流动，于是当从模具中取出部件时，穿过外层可以看到内芯的凸起标记。
另外，二次模制可以构成为确定出弹性外层的凸起部分(例如图1中所示的凸起部分92)，其相邻的交界区域具有比凸起部分较低的高度，于是这些凸起部分确定了套管上的一些点，它们主要地接受了使用者把握时的压力。这些凸起部分和相邻的槽的形状和位置可以根据需要，例如为了美观的目的，而加以改变；但也可以选择为使用者的手部上主要用来向套管施加旋转力的那些部分(例如手掌上部)，沿着施加力的方向与一个或几个凸起部分对准和啮合。例如，当手掌握住套管时，图1中通常是轴向对准的凸起92大致对准使用者的手掌上部。于是，在使用者的手掌上部与一个或几个凸起相啮合的点上，这些凸起有助于使用者的把握；与此同时，还提供了弹性压力点以软化使用者手部对套管的感觉。其余的凸起对手掌的下部和手指同样也提供了弹性压力点。因此，可以按照需要改变外模具的形状，以便选择性地安置弹性外层材料，由此确定出凸起部分和凹槽，它们一方面提供了美观的套管，另一方面确定了改善和软化使用者把持的弹性压力点。
最后，内芯和外层可以制造成足以不同的相应的颜色(例如黑色和红色，黑色和橙色，或者红色和绿色)，以便通过人眼能够辨别出来。
本领域的技术人员应当理解，在本发明的精神和范围内可以对本发明作出各种的改进和变化。这里旨在当所涉及的改进和变化属于所附权利要求书的范围和精神及其等同物时，本发明复盖了这些改进和变化。

Claims (25)

1.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，该方法的步骤包括：
a.提供：
(i)具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
(ii)多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
(iii)一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；
b.由硬性聚合物模制一通常圆柱形的内芯；
c.由弹性聚合物模制一围绕着内芯外周面的外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，其中外层具有径向厚度，以及其中模制步骤(c)包括按照预定的模式改变外层的径向厚度；以及
d.与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置内芯，这样外层确定夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
2.如权利要求1所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中模制步骤(b)还包括改变内芯的径向厚度，从而内芯的预定部分从内芯的通常圆柱形的主部上径向地向外延伸。
3.如权利要求2所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中模制步骤(c)包括确定外层的径向厚度，从而使预定部分延伸穿出外层，并且在夹具的外表面处可以被见到。
4.如权利要求1所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中模制步骤(c)包括从由热塑弹性体和热塑橡胶构成的材料组中选择一种材料模制弹性聚合物外层。
5.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，该方法的步骤包括：
a.提供：
(i)具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
(ii)多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
(iii)一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；
b.模制出一通常圆柱形的硬性聚合物的内芯，它具有轴向的第一端和轴向的第二端；
c在内芯的第一端的后面模制一围绕内芯外周面的弹性聚合物外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，并且内芯的邻近第一端的外周面部分不被外层所覆盖；以及
d.与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置内芯，这样外层确定夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
6.如权利要求5所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中弹性聚合物的外层具有径向厚度，以及其中模制步骤(c)还包括按照预定的模式改变弹性聚合物外层的径向厚度。
7.如权利要求5所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中模制步骤(b)还包括改变内芯的径向厚度，从而内芯的预定部分从内芯的通常圆柱形的主部上径向向外延伸；以及模制步骤(c)包括确定外层的径向厚度，从而使预定部分延伸穿出外层，并且在夹具的外表面处可以被见到。
8.如权利要求5所述的用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，其中模制步骤(c)包括从由热塑弹性体和热塑橡胶构成的材料组中选择一种材料模制弹性聚合物外层。
9.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，该方法的步骤包括：
a.提供：
(i)具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
(ii)多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
(iii)一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的轴向运动或转动使得卡爪根据螺母的运动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；
b.模制一通常圆柱形的硬性聚合物的内芯，它具有外周面和至少一个从外周面延伸的预定的凸起部分；
c.模制一围绕内芯外周面的弹性聚合物外层，因而该弹性聚合物外层覆盖着内芯的外周面，但不覆盖预定凸起部分；以及
d.与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置内芯，这样外层确定夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
10.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具，该夹具包括：
a.具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
b.多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
c.一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；以及
d.一套管，具有：
(i)一通常圆柱形的具有外周面的内芯，该内芯由硬性聚合物制成，以及
(ii)一与内芯的外周面相粘附的外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，外层由弹性聚合物制成，其硬度小于肖氏A80，
其中，内芯与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置，这样内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
11.如权利要求10所述的夹具，其中外层的径向厚度按照预定的模式变化。
12.如权利要求11所述的夹具，其中内芯的外周面确定从该外周面上延伸的预定凸起部分，以及其中外层围绕着覆盖内芯的外周面部分，但不覆盖预定凸起部分。
13.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具，该夹具包括：
a.具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
b.多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
c.一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；以及
d.一套管，具有：
(i)一通常圆柱形的具有外周面的内芯，该内芯由硬性聚合物制成，以及
(ii)一与内芯的外周面相粘附的弹性聚合物的外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，外层具有按照预定的模式而变化的径向厚度，以形成夹持表面，
其中，内芯与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置，这样内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
14.如权利要求13所述的夹具，其中外层由热塑弹性体和热塑橡胶之一制成。
15.如权利要求13所述的夹具，其中外层具有的硬度大约为肖氏A40-50。
16.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具，该夹具包括：
a.具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
b.多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向通道中，
c.一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；以及
d.一套管，具有：
(i)一通常圆柱形的内芯，内芯具有轴向的第一端和轴向的第二端并确定外周面，内芯由硬性聚合物制成，以及
(ii)一与内芯的外周面相粘附的弹性聚合物的外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，外层具有按照预定的模式而变化的径向厚度，以形成夹持表面，
其中，外层基本上覆盖内芯的外周面，但不覆盖内芯的邻近于第一端的外周面部分，以及
其中内芯与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置，这样内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
17.如权利要求16所述的夹具，其中外层由热塑弹性体和热塑橡胶之一制成。
18.如权利要求16所述的夹具，其特征在于，外层具有的硬度大约为肖氏A40-50。
19.如权利要求16所述的夹具，其特征在于，内芯的外周面确定从该外周面上延伸的预定凸起部分，以及其中外层围绕着预定凸起部分覆盖内芯的外周面，但不覆盖预定凸起部分。
20.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具，该夹具包括：
a.具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
b.多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向设置的通道中，
c.一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；以及
d.一套管，与螺母操作啮合的方式围绕着夹具主体设置，这样内芯相对于主体的转动就使得卡爪相对于主体往复运动，该套管具有：
(i)一通常圆柱形的具有外周面的内芯，该内芯由硬性聚合物制成，以及
(ii)一与内芯的外周面相粘附的弹性聚合物的外层，因而构成外层的材料与构成内芯的材料混合，外层具有按照预定的模式变化的径向厚度，以形成夹持表面，
其中，内芯的预定部分从外层凸伸，外层围绕着但不覆盖着预定部分。
21.如权利要求20所述的夹具，其中外层由热塑弹性体和热塑橡胶之一制成。
22.如权利要求20所述的夹具，其中外层具有的硬度大约为肖氏A40-50。
23.如权利要求20所述的夹具，其中内芯具有轴向第一端和轴向第二端，以及外层不覆盖内芯的邻近于第一端的外周面部分。
24.一种用于带有旋转驱动轴的手动或动力驱动器的夹具的制造方法，该方法的步骤包括：
a.提供：
(i)具有头部和尾部的夹具主体，该尾部被构造成能配合连接于驱动轴，以便与其一起转动；头部中成形有一轴向孔以及多个斜向贯穿设置并且与该轴向孔相交的通道，
(ii)多个卡爪，每个卡爪滑动地位于相应的一个斜向通道中，
(iii)一连接于卡爪的螺母，因而该螺母相对于夹具主体的转动使得卡爪根据螺母的转动方向而进行朝向或离开轴向孔的运动；
b.双重注塑模制
(i)一通常圆柱形的硬性聚合物的内芯
(ii)一弹性聚合物的外层，其中外层被模制成围绕着内芯的外周面；以及
c.与螺母操作啮合的方式围绕夹具主体设置内芯，这样外层确定了夹具的外部夹持表面，以及内芯相对于主体的转动使得卡爪相对于主体往复运动。
25.如权利要求24所述的方法，其中外层具有径向厚度，以及其中的双重注塑模制步骤包括按照预定的模式改变外层的径向厚度。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HORDECI POWER TOOLS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: JACOBS CHUCK MFG COMPANY

Effective date: 20071109

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TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20071109

Address after: Delaware

Applicant after: Power Tool Holdes Co., Ltd.

Address before: south carolina

Applicant before: Jacobs Chuck Mfg Company

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication