[发明专利]传递扭矩和/或轴向力的卡头

说明书

本发明涉及一种在一个内接件和至少一个外接件之间传递扭矩和和/或轴向力的卡头。

一种类似的卡头已为联邦德国公开专利说明书第3444608号所公开。该卡头的螺纹段位于内锥环的薄壁端，其螺纹环的径向内凸的凸缘卡在外锥环的径向外凸的凸缘后部。当外锥环产生少量径向弹性延伸时，即可达到两凸缘卡紧的状态。夹紧卡头时，套在内锥环上的外锥环朝着前者的厚壁端方向被压紧，同时外锥环的端面靠在螺纹环上。松开卡头时，在螺纹环和外锥环的凸缘处会发生后部切削。

当锥环之一发生弹性变形时，凸缘由于卡紧过程中会产生后部切削，所以其高度只能做得很低。与此相应的便是通过这种凸缘所能传递的拉力要受到限制，由于台阶要尽可能做得很低，所以在较高的表面压力下会出现变形的倾向，为了产生尽量大的夹紧力，在大多数情况下必须采用自锁锥角，这时松脱力实际上会与夹紧力同样大。因此联邦德国公开专利说明书第3444608号所述的卡头仅仅适于在扭矩有限的情况下使用。

此外该卡头的另一个缺点是，螺纹环基本上位于外锥环端面的前方，也就是说，在轴向上位于外锥环的外侧，因此这就增加了卡头的轴向结构长度。

在欧洲专利公开说明书7212号中描述了另一类似的卡头。该卡头的螺纹结构与锥面结构相对而言是一样的，但是其螺纹环具有一 个圆柱形的，卡在外锥环端部上面的凸肩。该凸肩可通过一圈向内凸起的凸缘卡在外锥环外表面的一道凹槽内。在这种接合结构中，至少也要在一侧配合件上出现弹性变形，因此接合高度同样会受到后部切削的限制，该卡头的卡紧是通过凸肩的端面贴靠在外锥环凹槽的一个侧面上实现的。因为在卡紧过程中，凸肩必然会产生变形，并且由于变形的要求需将凸肩制成薄壁型。所以在施加轴向卡紧压力时，会出现膨胀变形或者其他变形的危险。

本发明的任务是，制造一种上述类型的卡头，该卡头具有较大的卡紧力。

卡头内接件具有圆柱形的外表面，特别一是根轴，其外接件装在卡头外部，具有一个开孔，该外接件特别是一个套筒;该卡头具有下列零件：一个内锥环，其圆柱形内表面与内接件的外表面相接合，其外表面呈锥形;一个外锥环，其外表面能与外接件开孔的圆柱形内表面相接合，其内表面呈锥形，可以与内锥环的锥形外表面相配合;一个可以旋在内锥环螺纹上面的螺旋夹紧环，它具有一圈沿径向内凸的凸缘，该凸缘位于外锥环的沿径向外伸的凸缘的后部并与后者接合在一起。

本发明的特征是：其中一个凸缘位于外锥环的薄壁端，自外圆面向外凸起，该外圆面系外锥环向其厚壁端一侧延伸而形成的支承部分的表面;内锥环的厚壁端上设有螺纹，该段螺纹自内锥环外圆面上向外凸起，并高于凸缘的外圆面，内锥环的外圆面系内锥环向环的与外接件相对并径向内凸的凸缘端面上沿圆周分布有液压活塞/缸体单元。在操作中，该单元的活塞可以顶在对面外接件的端面上。活塞/缸体单元可以作用在套在外锥环圆柱形外表面上的外接件上。通过这 种方式即将产生一个可经螺旋夹紧环传递到内锥环上的压力，在该压力的作用下锥环即可相互分离。

按照本发明，螺旋夹紧环上经向内凸的凸缘的内圆而与外锥环外圆面之间有径向间隙，所述的间隙是十分必要的，它可以避免夹紧时，在螺旋夹紧环的向内凸起的凸缘内表面上产生摩擦。

按照本发明，外接件在其开孔上具有一内螺纹，而外锥环在其外圆面上具有外螺纹，外接件即旋接在外锥环上，所述的螺纹连接可以允许卡头在外接件上做轴向调整，这尤其适用于外接件固定在垂直的轴上的场合。

根据本发明的一种特殊的实施例。在该例中，卡头以垂直于其轴线的中平面为界呈镜面对称结构，由一个内接双锥环和两个套在其上面的外锥环以及两个螺旋夹紧环构成。

内锥环具有双锥形结构，其他夹紧零件也相应地为双份配置。这一结构适于作为轴或管的连接器。使用时，可以将轴头从两端插到双锥环中，直至轴的端面在中间相碰为止。两个螺旋夹紧环的夹紧可以相互独立完成。

在本发明中外接件为联接法兰。

为了利用外锥环的凸缘区域传递径向夹紧力，建议按照本发明，外锥环和螺旋夹紧环的支承面均呈斜面形使得当卡头夹紧时，外锥环在其凸缘的范围内沿径向产生一方向朝里的分力力。

斜面的倾斜角最好为45°

为了保证螺旋夹紧环轴向力中尽可能大的份额转变成为径向夹紧力，并且避免损失过多的变形能量以消除间隙，建议在锥环上开出径向贯通的狭长缝。

尽管本发明可以不必采用自锁锥角，但在一个优选的实施例中还是设计了自锁锥角，以传递尽可能大的扭矩。该结构所需的松脱力可以通过附加螺栓或者螺旋夹紧环本身的旋转产生。