Устройство для крепления хвостовика
Изобретение относится к сверлильным устройствам, в частности оправкам для крепления инструмента. Устройство для крепления хвостовика выполнено с возможностью подачи охлаждающего вещества и в случае крепления сверла без центрального стержня. Хвостовик 30 прикреплен с возможностью отсоединения от отверстия 2 для крепления хвостовика одним движением. Внешний диаметр хвостовика 30 выполнен таким, что хвостовик 30 может быть вставлен в отверстие 2 для его крепления. На переднем конце хвостовика выполнен вогнутый участок 31, а вокруг внешнего периферийного края заднего конца хвостовика выполнен скошенный участок 33. В корпусном участке 1В на стороне заднего конца отверстия 2 для крепления хвостовика выполнено отверстие 3 для подачи охлаждающего вещества. В отверстии 3 расположен клапанный элемент 5. В ближнем к стороне переднего конца, чем клапанный элемент 5, положении расположен уплотнительный элемент 4. Первая втулка 20 расположена в отверстии для крепления хвостовика так, что его задний конец контактирует с передним концом первой втулки 20 для обеспечения ее перемещения так, что задний конец первой втулки 20 контактирует с клапанным элементом 5 для обеспечения его отделения от уплотнительного элемента 4 и в состоянии, в котором хвостовик не контактирует с передним концом первой втулки 20. Внешняя периферийная поверхность первой втулки 20 имеет диаметр, равный диаметру отверстия 2 для крепления хвостовика и вызывает перемещение зацепляющего элемента 15 радиально наружу от внутренней периферийной поверхности отверстия 2 для крепления хвостовика. Изобретение обеспечивает возможность подачи регулируемого количества охлаждающей жидкости в случае, когда кольцевое сверло не имеет центрального стержня. 8 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к конструкции для крепления хвостовика, с помощью которой хвостовик режущего инструмента может быть прикреплен к оправке сверлильного устройства одним движением, то есть быстро и легко.
Уровень техники
Известна стандартная конструкция для крепления хвостовика, с помощью которой хвостовик режущего инструмента может быть прикреплен одним движением к оправке, задний конец которой прикреплен к сверлильному устройству (электродрель или перфоратор). В случае конструкции для крепления хвостовика этого типа («одним движением»), хвостовик режущего инструмента может быть прикреплен к оправке одним движением всего лишь посредством вставки хвостовика режущего инструмента в отверстие для крепления хвостовика, которое открывается на нижней поверхности оправки, с помощью фиксирующего механизма, образованного на хвостовике режущего инструмента и оправке (см. Патентный документ 1).
Для решения технических проблем вышеуказанной конструкции для крепления хвостовика заявителем настоящего изобретения была предложена имеющая простую конструкцию конструкция для крепления хвостовика, с помощью которой режущий инструмент может быть отсоединен от оправки посредством управления одной рукой разъединительной втулкой, причем кольцевое сверло не выпадает даже в том случае, если что-нибудь случайно вступит в контакт с втулкой во время вращения сверлильного устройства, и охлаждающее вещество (смазочно-охлаждающая жидкость) может подаваться изнутри (см. Патентный документ 2).
Патентный документ 1: опубликованная заявка на патент Японии HEI 7-9211.
Патентный документ 2: WO 98/37999
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Однако в конструкции для крепления хвостовика, описанной в патентном документе 2, охлаждающее вещество может подаваться только тогда, когда сверло имеет центральный стержень, и охлаждающее вещество не может подаваться в случае, когда сверло, такое как кольцевое сверло, не имеет центрального стержня. Кроме того, в конструкции для крепления хвостовика, описанной в патентном документе 2, количество охлаждающего вещества не может регулироваться в соответствии, например, с условиями резания.
Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеуказанных обстоятельств, и целью настоящего изобретения является создание конструкции для крепления хвостовика, которая решает вышеуказанные проблемы.
Средства решения указанных проблем
Цель настоящего изобретения может быть достигнута конструкцией для крепления хвостовика конструкции, описанной ниже.
Конструкция для крепления хвостовика согласно настоящему изобретению выполнена с возможностью отсоединяемого крепления одним движением хвостовика режущего инструмента к отверстию для крепления трубчатого хвостовика, причем хвостовик имеет на его участке заднего конца вогнутый участок для удержания части зацепляющего элемента, и отверстие для крепления хвостовика выполнено так, что: зацепляющий элемент выступает радиально внутрь от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика и имеет возможность перемещения радиально наружу от нее; продольное направление отверстия для крепления хвостовика проходит в корпусной участок оправки в осевом направлении оправки; и передний конец отверстия для крепления хвостовика открывается на поверхности переднего конца корпусного участка, в котором: на центральном участке корпусного участка в радиальном направлении корпусного участка выполнено отверстие для подачи охлаждающего вещества, которое является смежным стороне заднего конца отверстия для крепления хвостовика, так что передний конец отверстия для подачи охлаждающего вещества сообщается с отверстием для крепления хвостовика; на участке переднего конца отверстия для подачи охлаждающего вещества с возможностью перемещения в направлении стороны заднего конца расположен клапанный элемент, и в положении отверстия для подачи охлаждающего вещества, которая ближе к стороне переднего конца, чем клапанный элемент, расположен уплотнительный элемент, который контактирует с клапанным элементом с образованием герметичности между клапанным элементом и уплотнительным элементом; в отверстии для крепления хвостовика расположена первая втулка, таким образом, что: задний конец хвостовика вступает в контакт с передним концом первой втулки для обеспечения перемещения первой втулки в направлении стороны заднего конца в осевом направлении; нажимной участок вступает в контакт с клапанным элементом посредством данного перемещения первой втулки для обеспечения отделения клапанного элемента от уплотнительного элемента; в состоянии, в котором хвостовик не контактирует с передним концом первой втулки, внешняя периферийная поверхность первой втулки, имеющая внешний диаметр, по существу, равный диаметру отверстия для крепления хвостовика, вызывает перемещение зацепляющего элемента радиально наружу от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика; и управляющий элемент для управления клапанным элементом, имеющий на его заднем конце нажимной участок, который нажимает на клапанный элемент для обеспечения отделения клапанного элемента от уплотнительного элемента, и имеющий на его переднем конце контактную поверхность, которая контактирует с хвостовиком, расположен в отверстии для крепления хвостовика.
В соответствии с конструкцией для крепления хвостовика согласно настоящему изобретению описанной выше конструкции, когда хвостовик режущего инструмента вставляется в отверстие для крепления хвостовика корпусного участка оправки, задний конец хвостовика заставляет управляющий элемент для управления клапанным элементом, расположенный в отверстии для крепления хвостовика корпусного участка оправки, перемещаться в направлении стороны заднего конца отверстия для крепления хвостовика. Посредством данного перемещения управляющего элемента для управления клапанным элементом нажимной участок управляющего элемента для управления клапанным элементом заставляет клапанный элемент перемещаться в направлении стороны заднего конца, тем самым заставляя клапанный элемент отделиться от уплотнительного элемента. Поэтому подавать охлаждающее вещество к кольцевому сверлу можно только во время осуществления сверления, даже если кольцевое сверло не имеет центрального стержня.
Более того, когда хвостовик кольцевого сверла вставляется в отверстие для крепления хвостовика корпусного участка оправки, задний конец хвостовика заставляет первую втулку, расположенную в отверстии для крепления хвостовика корпусного участка оправки, перемещаться в направлении стороны заднего конца отверстия для крепления хвостовика, заставляя зацепляющий элемент выступать радиально внутрь от внутренней периферийной поверхности корпусного участка. Таким образом, часть зацепляющего элемента зацепляется с вогнутым участком хвостовика. В результате хвостовик может быть прикреплен к оправке одним движением.
В конструкции для крепления хвостовика первая втулка и управляющий элемент для управления клапанным элементом могут быть выполнены за одно целое. В таком случае число компонентов может быть уменьшено.
В конструкции для крепления хвостовика клапанный элемент и управляющий элемент для управления клапанным элементом могут быть выполнены за одно целое. В таком случае число компонентов может быть уменьшено.
В конструкции для крепления хвостовика внешний диаметр хвостовика может быть установлен таким образом, чтобы хвостовик имел возможность его вставки в отверстие для крепления хвостовика в состоянии, в котором зацепляющий элемент перемещен радиально наружу от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика; вогнутому участку, образованному на участке заднего конца хвостовика, может быть придана удлиненная форма такая, чтобы хвостовик имел возможность перемещения в осевом направлении оправки на заданное расстояние в состоянии, в котором часть зацепляющего элемента удерживается в вогнутом участке; и первая втулка может заставлять клапанный элемент отделиться от уплотнительного элемента в состоянии, в котором зацепляющий элемент располагается в положении переднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика, и первая втулка может не заставлять клапанный элемент отделяться от уплотнительного элемента в состоянии, в котором зацепляющий элемент располагается на участке заднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика. В этом случае, в состоянии, в котором зацепляющий элемент оправки блокируется вогнутым участком хвостовика, то есть режущий инструмент блокируется оправкой, охлаждающее вещество может подаваться тогда, когда зацепляющий элемент располагается в положении переднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика, и подача охлаждающей жидкости останавливается, когда зацепляющий элемент располагается в положении заднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика.
Более конкретно, в состоянии, в котором передний конец режущего инструмента контактирует с поверхностью, которая будет обрабатываться при сверлении поверхности режущим инструментом, клапанный элемент не отделен от уплотнительного элемента, и охлаждающая жидкость не подается к режущему инструменту. Когда режущий инструмент далее толкают в направлении стороны заднего конца из вышеуказанного состояния, зацепляющий элемент оправки перемещается в направлении стороны переднего конца в вогнутом участке хвостовика кольцевого сверла, и хвостовик кольцевого сверла далее вставляется в отверстие для крепления хвостовика оправки. В результате задний конец хвостовика заставляет первую втулку хвостовика перемещаться в направлении стороны заднего конца, чтобы отжать клапанный элемент в направлении стороны заднего конца, тем самым заставляя клапанный элемент отделяться от уплотнительного элемента. Поэтому, так как между клапанным элементом и уплотнительным элементом образуется зазор, охлаждающее вещество, подаваемое в отверстие для подачи охлаждающего вещества, подается от зазора через отверстие для крепления хвостовика к кольцевому сверлу.
Таким образом, охлаждающее вещество может подаваться к сверлильному участку только во время сверления, даже если режущий инструмент не имеет центрального стержня.
Более того, в конструкции для крепления хвостовика, кольцеобразный зацепляющий вогнутый участок может быть выполнен по окружности отверстия для крепления хвостовика в положении стороны переднего конца отверстия для крепления хвостовика, являющейся смежной переднему концу области, в которой первая втулка перемещается в осевом направлении, и удерживающий кольцевой элемент может быть размещен в зацепляющем вогнутом участке таким образом, чтобы иметь внутренний диаметр, то есть участок минимального диаметра, который немного меньше внешнего диаметра заднего конца хвостовика, и внешний диаметр, то есть участок максимального диаметра, который больше внешнего диаметра вогнутого участка в свободном состоянии, с тем, чтобы иметь такую волнообразную кольцевую форму, что одна часть удерживающего кольцевого элемента выступает радиально наружу относительно воображаемой идеальной окружности, а другая часть оказывается утопленной относительно воображаемой идеальной окружности, и выполнен таким образом, чтобы выступающая радиально наружу часть имела возможность ее деформирования в осевом направлении отверстия для крепления хвостовика. В этом случае, при установке хвостовика в отверстие для крепления хвостовика, удерживающий кольцевой элемент деформируется, при этом удерживающий кольцевой элемент блокируется зацепляющим вогнутым участком, и позволяет продвинуть хвостовик мимо удерживающего кольцевого элемента и вставить его далее, глубже, в отверстие для крепления хвостовика. Более того, при вытягивании хвостовика из отверстия для крепления хвостовика удерживающий кольцевой элемент деформируется, при этом удерживающий кольцевой элемент блокируется зацепляющим вогнутым участком, и только хвостовик может быть вытянут из отверстия для крепления хвостовика.
Благодаря удерживающему кольцевому элементу первая втулка удерживается в отверстии для крепления хвостовика, когда хвостовик вставляют в отверстие для крепления хвостовика и вытягивают из него. Таким образом, первая втулка может удерживаться в отверстии для крепления хвостовика с помощью чрезвычайно простой конструкции.
Более того, в конструкции для крепления хвостовика толщина стенки корпусного участка, на которой размещается зацепляющий элемент, может быть установлена таким образом, чтобы быть меньше размера зацепляющего элемента в направлении толщины стенки; поддерживающее отверстие для поддержания зацепляющего элемента может быть выполнено на стенке таким образом, чтобы проходить в направлении, перпендикулярном осевому направлению, так что радиально внутренний конец поддерживающего отверстия открывается на внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика внутри области, в которой первая втулка перемещается в осевом направлении в отверстии для крепления хвостовика, и радиально внешний конец поддерживающего отверстия открывается на внешней периферийной поверхности стенки; первый упругий элемент может быть размещен на стороне заднего конца первой втулки в отверстии для крепления хвостовика для смещения первой втулки, заставляя передний конец первой втулки вступать в контакт с удерживающим кольцевым элементом; и вторая втулка, включающая в себя первую криволинейную поверхность, выступающую радиально внутрь, и вторую криволинейную поверхность на ее внутренней периферийной поверхности, может быть размещена на внешней периферийной стороне корпусного участка с возможностью перемещения в одном из направлений, к переднему концу и к заднему концу, в осевом направлении оправки, так, чтобы иметь возможность прижимать зацепляющий элемент радиально внутрь в поддерживающем отверстии посредством первой упорной поверхности в состоянии, в котором вторая втулка перемещена в вышеуказанном одном из направлений, и чтобы иметь возможность удерживать зацепляющий элемент радиально снаружи посредством второй криволинейной поверхности в состоянии, в котором вторая втулка не была перемещена, причем вторая втулка может быть принудительно перемещена в вышеуказанном одном из направлений под воздействием упругой силы второго упругого элемента, чтобы заставить часть зацепляющего элемента оставаться в вогнутом участке хвостовика, и вторая втулка может не перемещаться против действия упругой силы второго упругого элемента, чтобы зацепляющий элемент имел возможность перемещаться радиально наружу в поддерживающем отверстии. В этом случае, когда хвостовик просто вставляется в отверстие для крепления хвостовика оправки в состоянии, в котором вторая втулка была перемещена в направлении, противоположном вышеуказанному одному из направлений (направление к стороне заднего конца и направление к стороне переднего конца), зацепляющий элемент перемещается по внешней периферийной поверхности хвостовика в, по существу, осевом направлении, сохраняя при этом контакт с внешней периферийной поверхностью хвостовика, и затем радиально внутренняя часть зацепляющего элемента удерживается в вогнутом участке хвостовика.
Как было указано выше, когда зацепляющий элемент удерживается в вогнутом участке, зацепляющий элемент и вторая втулка расцепляются, и вторая втулка перемещается в вышеуказанном одном из направлений под воздействием упругой силы второго упругого элемента. В результате хвостовик блокируется и поддерживается в отверстии для крепления хвостовика оправки. Таким образом, хвостовик может быть прикреплен к отверстию для крепления хвостовика оправки одним движением.
И наоборот, когда вторая втулка перемещается в направлении, противоположном вышеуказанному одному из направлений, в случае отсоединения хвостовика от оправки, зацепляющий элемент, часть которого удерживалась в вогнутом участке, может переместиться радиально наружу, и зацепляющий элемент и вогнутый участок хвостовика расцепляются. В результате хвостовик режущего инструмента может быть легко отсоединен от оправки.
Поэтому при креплении хвостовика пользователь должен только вставить хвостовик в отверстие для крепления хвостовика, и при отсоединении хвостовика пользователь должен только заставить вторую втулку переместиться в направлении, противоположном вышеуказанному одному из направлений, против действия второго упругого элемента. Таким образом, хвостовик может быть легко отсоединен. То есть, хвостовик может быть прикреплен к оправке и отсоединен от нее легко, даже одной рукой. Более того, хвостовик может быть отсоединен от оправки путем принудительного перемещения второй втулки в направлении, противоположном вышеуказанному одному из направлений (направление к стороне переднего конца и направление к стороне заднего конца). Поэтому хвостовик не выпадает даже в том случае, если что-нибудь случайно вступит в контакт со второй втулкой во время вращения устройства, как в обычных случаях. В частности, в случае реализации такой конструкции, в которой зацепляющий элемент и вторая втулка расцепляются путем оказания давления на вторую втулку в направлении стороны заднего конца, чтобы заставить вторую втулку скользить в направлении стороны заднего конца, даже если объект, который будет сверлиться, имеет чужеродное тело или выступ, и вторая втулка вступает в контакт с чужеродным телом или выступом, хвостовик не выпадает из оправки, что характеризует конструкцию с отличной стороны.
Более того, при такой конструкции, в частности с точки зрения ее обработки, так как конструкция для крепления хвостовика согласно настоящему изобретению может быть реализована только путем обработки круглой части или работы группы круглых частей, она является легкой для обработки, и сборка ее частей осуществляется также легко.
Более того, в конструкции для крепления хвостовика, в корпусном участке оправки может быть выполнен первый канал для подачи охлаждающего вещества, передний конец которого сообщается с отверстием для подачи охлаждающего вещества, и задний конец которого открывается на внешней периферийной поверхности корпусного участка; фиксирующий элемент, включающий в себя: второй канал для подачи охлаждающего вещества, имеющий кольцеобразный канал, который открывается на внутренней периферийной поверхности фиксирующего элемента; третий канал для подачи охлаждающего вещества, передний конец которого сообщается с задним концом второго канала для подачи охлаждающего вещества и задний конец которого открывается на внешней периферии фиксирующего элемента; и трубчатое поддерживающее отверстие корпусного участка, которое с возможностью поворота поддерживает корпусной участок на внешней периферийной стороне, может быть размещен на внешней периферийной стороне корпусного участка таким образом, что передний конец второго канала для подачи охлаждающего вещества будет связан с задним концом первого канала для подачи охлаждающего вещества; и механизм регулирования расхода охлаждающего вещества, выполненный с возможностью изменения поперечного сечения третьего канала для подачи охлаждающего вещества, может быть размещен на третьем канале для подачи охлаждающего вещества фиксирующего элемента. В этом случае посредством управления механизмом регулирования расхода необходимое и достаточное количество охлаждающего вещества может быть подано от третьего канала для подачи охлаждающего вещества через второй канал для подачи охлаждающего вещества, первый канал для подачи охлаждающего вещества и отверстие для подачи охлаждающего вещества к сверлильной части режущего инструмента.
Более того, в конструкции для крепления хвостовика механизм регулирования расхода может включать в себя: коническое отверстие, выполненное на третьем канале для подачи охлаждающего вещества; конический сердечник, имеющий внешнюю форму, соответствующую коническому отверстию; и резьбовой механизм, выполненный с возможностью обеспечения перемещения конического сердечника ближе к или дальше от конического отверстия. В этом случае возможно реализовать механизм регулирования расхода, который может регулировать расход правильным образом, имея простую конструкцию.
Более того, в конструкции для крепления хвостовика зацепляющий элемент может представлять собой сферу, уплотнительный элемент может представлять собой уплотнительное кольцо, выполненное из упругого материала, и сфера может смещаться винтовой пружиной в направлении уплотнительного элемента. В этом случае конструкция является простой, и обработка и сборка являются легкими.
Эффекты изобретения
В соответствии с конструкцией для крепления хвостовика по настоящему изобретению даже если сверло не имеет центрального стержня возможно подавать требуемое количество охлаждающего вещества только во время обработки с помощью простой конструкции.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в плане оправки конструкции для крепления хвостовика по варианту осуществления 1 настоящего изобретения, если смотреть со стороны оправки, которая прикреплена к сверлильному устройству.
Фиг.2 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом внутренней конструкции оправки, если смотреть с направления, обозначенного II-II на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид снизу оправки конструкции для крепления хвостовика, если смотреть с направления, обозначенного III-III на фиг.2.
Фиг.4 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом внутренних конструкций оправки и кольцевого сверла конструкции для крепления хвостовика, причем режущий инструмент еще не прикреплено к оправке, показанной на фиг.1.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом внутренней конструкции оправки конструкции для крепления хвостовика, причем хвостовик режущего инструмента прикреплен к отверстию для крепления хвостовика оправки после состояния, показанного на фиг.4.
Фиг.6 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом внутренней конструкции для крепления хвостовика в состоянии, в котором режущий инструмент вставлен дальше в направлении стороны заднего конца из состояния, показанного на фиг.5 во время сверления.
Фиг.7 представляет собой схематичный вид, если смотреть со стороны нижней поверхности отверстия для крепления хвостовика в состоянии, в котором первое удерживающее кольцо вставлено в зацепляющий вогнутый участок отверстия для крепления хвостовика, и часть первого удерживающего кольца выступает радиально внутрь от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика.
Фиг.8 представляет собой вид в плане конструкции первого удерживающего кольца, показанного на фиг.7.
Фиг.9 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом конструкции механизма регулирования расхода конструкции для крепления хвостовика, показанного на фиг.2.
Фиг.10 представляет собой вид, на котором механизм регулирования расхода, показанный на фиг.9, показан в состоянии, в котором он отрегулирован таким образом, чтобы не подавать охлаждающее вещество.
Фиг.11 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом конструкции для крепления хвостовика согласно варианту осуществления 2, отличному от варианта осуществления, показанного на фиг.1-10.
Фиг.12 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом конструкции для крепления хвостовика согласно варианту осуществления 3, отличному от первого и второго вариантов осуществления, в состоянии, в котором режущий инструмент еще не прикреплен к оправке.
Фиг.13 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом конструкции для крепления хвостовика в состоянии, в котором хвостовик режущего инструмента вставлен в отверстие для крепления хвостовика оправки после состояния, показанного на фиг.12, и затем хвостовик режущего инструмента дальше вставляется в направлении стороны заднего конца во время сверления.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Далее будут описаны конкретные варианты осуществления конструкции для крепления хвостовика согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничивается данными вариантами осуществления.
Вариант осуществления номер 1
Фиг.1 представляет собой вид в плане оправки конструкции для крепления хвостовика по варианту осуществления 1 настоящего изобретения, если смотреть со стороны оправки, которая прикреплена к сверлильному устройству. Фиг.2 представляет собой вид сбоку с частичным разрезом внутренней конструкции оправки, если смотреть с направления, обозначенного II-II на фиг.1. Фиг.3 представляет собой вид снизу оправки конструкции для крепления хвостовика, если смотреть с направления, обозначенного III-III на фиг.2.
На фиг.1-3 ссылочная позиция «А» обозначает оправку. Как показано на фиг.1-3, оправка А включает в себя основной корпус 1 оправки, а основной корпус 1 оправки включает в себя: корпусной участок 1В, который жестко крепится к поворотному валу сверлильного устройства (не показано), чтобы вращаться вместе с поворотным валом за одно целое; и фиксирующий элемент 1А, который закрывает внешнюю периферию участка заднего конца корпусного участка 1В (верхняя половина корпусного участка 1В на фиг.2) таким образом, чтобы поддерживать с возможностью вращения корпусной участок 1В.
Фиксирующий элемент 1А присоединен к, например, корпусу сверлильного устройства (не показано), и без возможности вращения поддерживается им, используя держатель 90, который жестко крепится к фиксирующему элементу 1А с помощью крепежных болтов В.
Как показано на фиг.2, в рассматриваемом варианте осуществления корпусной участок 1В имеет цилиндрическую форму, имеющую участок 1Е ступеньки. Корпусной участок 1В имеет диаметрально расширенный участок переднего конца на участке ниже центра корпусного участка 1В и с возможностью вращения поддерживается на участке выше участка 1Е ступеньки в отверстии 1е для поддержания цилиндрического корпусного участка, выполненном в центре фиксирующего элемента 1А, с помощью пары подшипников 12А и 12В, которые размещаются на стороне заднего конца и стороне переднего конца корпусного участка 1В так, чтобы располагаться на расстоянии друг относительно друга. Чтобы предотвратить утечку охлаждающего вещества из участков крепления подшипников 12А и 12В, уплотнительный элемент 23 размещается между фиксирующим элементом 1А и корпусным участком 1В, то есть уплотнительный элемент 23 размещается на каждом из участков крепления подшипников 12А и 12В.
Диаметрально расширенный участок переднего конца корпусного участка 1В имеет отверстие 2 для крепления цилиндрического хвостовика, центр которого совпадает с центральной осью Х основного корпуса 1 оправки, передний конец которого открывается на поверхности переднего конца основного корпуса 1 (нижний конец на фиг.2), и которое проходит от отверстия 2а в направлении стороны заднего конца (верхняя сторона на фиг.2).
Более того, диаметрально суженный участок заднего конца корпусного участка 1В имеет участок 1W крепежного вала, который прикрепляется к зажимному патрону сверлильного устройства (не показано). Кроме того, в радиально центральном участке в положении ниже участка 1W крепежного вала корпусного участка 1В, выполнено цилиндрическое отверстие 3 для подачи охлаждающего вещества, имеющее диаметр меньше, чем у отверстия 2 для крепления хвостовика, и располагающееся концентрично относительно отверстия 2 для крепления хвостовика, так что передний конец отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества сообщается с задним концом отверстия 2 для крепления хвостовика. Так как описываемая ниже винтовая пружина 6 размещается в отверстии 3 для подачи охлаждающего вещества, часть отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества скрыта винтовой пружиной 6 на фиг.2.
В настоящем варианте осуществления вогнутая кольцевая канавка 3А, которая имеет прямоугольную форму поперечного сечения и открывается радиально внутрь, выполнена вокруг внутренней периферийной поверхности участка переднего конца (участок нижнего конца на фиг.2) отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества, то есть вокруг внутренней периферийной поверхности участка, в котором выполнен участок 1Е ступеньки. В кольцевой канавке 3А размещается выполненное из упругого материала (из резины в описываемом варианте осуществления) уплотнительное кольцо (уплотнительный элемент) 4 таким образом, что внутренний периферийный участок уплотнительного кольца 4 выступает радиально внутрь от внутренней периферийной поверхности отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества. Кроме того, на стороне заднего конца отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества, в котором размещается уплотнительное кольцо 4, размещается с возможностью перемещения в участке отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества клапанный элемент 5, выполненный в виде металлической сферы, который располагается на стороне заднего конца уплотнительного кольца 4. Кроме того, клапанный элемент 5 отжимается от стороны заднего конца (сторона верхнего конца на фиг.2) в направлении стороны переднего конца (в направлении уплотнительного кольца 4) посредством винтовой пружины 6. В описываемом варианте осуществления клапанный элемент 5 выполнен в виде сферы. Однако клапанный элемент 5 может иметь другую форму, например, быть выполнен в виде цилиндрического элемента, передний конец которого имеет коническую форму. В качестве альтернативы, клапанный элемент может иметь форму, описанную в третьем варианте осуществления. В описываемом варианте осуществления уплотнительный элемент выполнен в виде уплотнительного кольца 4. Однако уплотнительный элемент может иметь другую форму, отличающейся от представленного уплотнительного кольца.
Передний конец (радиально внутренний конец, конец выше по потоку) первого канала 7 для подачи охлаждающего вещества, проходящий в радиальном направлении в корпусной участок 1В, сообщается с участком заднего конца (участок верхнего конца на фиг.2) отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества таким образом, чтобы быть перпендикулярным участку заднего конца отверстия 3 для подачи охлаждающего вещества. Задний конец (радиально внешней конец, конец ниже по потоку) первого канала 7 для подачи охлаждающего вещества открывается на внешней периферийной поверхности 1b корпусного участка 1В.
На внутренней периферийной поверхности фиксирующего элемента 1А выполнен второй канал 8 для подачи охлаждающего вещества, выполненный в виде кольцеобразной камеры, для сообщения с задним концом (конец ниже по потоку) первого канала 7 для подачи охлаждающего вещества.
В описываемом варианте осуществления второй канал 8 для подачи охлаждающего вещества выполнен на радиально внутренней стороне фланцевого элемента 9, который жестко прикреплен к фиксирующему элементу 1А и выполнен из кольцеобразного полимерного материала (например, синтетический каучук), который образует часть фиксирующего элемента 1А. Внутренняя периферийная поверхность фланцевого элемента 9 герметично закрывает корпусной участок 1В основного корпуса 1 оправки. На одной стороне (левая сторона на фиг.2) фланцевого элемента 9 выполнен трубчатый третий канал 10 для подачи охлаждающего вещества, для сообщения со вторым каналом 8 для подачи охлаждающего вещества. В описываемом варианте осуществления передний конец третьего канала 10 для подачи охлаждающего вещества входит внутрь фланцевого элемента 9.
Механизм 16 регулирования расхода расположен на участке заднего конца третьего канала 10 для подачи охлаждающего вещества. Как показано на увеличенном виде с частичным разрезом на фиг.9, механизм 16 регулирования расхода имеет следующую конфигурацию: сердечник 16А, имеющий коническую внешнюю форму с таким же углом наклона, что и коническое отверстие 16В, размещается в коническом отверстии 16В; зазор 16а, площадь проходного сечения которого может быть изменена произвольным образом посредством принудительного перемещения сердечника 16А в продольном направлении (поперечное направление на фиг.2, 9 и 10) отверстия 16В, образуется между внутренней периферийной поверхностью отверстия 16В и внешней периферийной поверхностью сердечника 16А, чтобы регулировать количество охлаждающего вещества, которое проходит через него между внутренней периферийной поверхностью отверстия 16В и внешней периферийной поверхностью сердечника 16А. Кроме того, выполняется прямое отверстие 16С, которое соединено со стороной заднего конца (левая сторона на фиг.2, 9 и 10) конического отверстия 16В. Четвертый канал 17 для подачи охлаждающего вещества, задний конец которого (конец ниже по потоку) соединяется со шлангом подачи охлаждающего вещества (не показан), сообщается с внешней периферийной поверхностью отверстия 16С. Кроме того, на внутренней периферийной поверхности участка заднего конца отверстия 16С выполняется внутренняя резьба 16f, и на участке заднего конца сердечника 16А выполняется внешняя резьба 16m, которая образует резьбовое соединение с внутренней резьбой 16f. С помощью этого резьбового механизма размер канавки 16а может быть изменен от «нулевого» (см. фиг.10) до любого размера. Более того, на заднем конце сердечника 16А за одно целое выполняется регулировочная ручка 16D для управления резьбовым механизмом. На фиг.9 и 10 ссылочной позицией 16s обозначен уплотнительный элемент для уплотнения между сердечником 16А и отверстием 16В.
Множество (например, три в описываемом варианте осуществления) поддерживающих отверстий 1g, каждое из которых проходит внутрь диаметрально расширенного участка 1d переднего конца корпусного участка 1D в направлении (радиальном направлении), перпендикулярном осевому направлению отверстия 2 для крепления хвостовика, является круглым в поперечном сечении и поддерживает зацепляющий элемент 15, выполняются на диаметрально расширенном участке 1d переднего конца корпусного участка 1В, разнесенные относительно друг друга по окружности диаметрально расширенного участка 1d переднего конца корпусного участка 1В. Зацепляющий элемент 15, выполненный из металла и имеющий сферическую форму, размещается в поддерживающем отверстии 1g таким образом, чтобы иметь возможность перемещения в радиальном направлении корпусного участка 1В.
Продольный размер поддерживающего отверстия 1g, или другими словами толщина участка корпусного участка 1B, в котором выполняется поддерживающее отверстие 1g, имеет размер меньше, чем диаметр зацепляющего элемента 15. Поэтому часть зацепляющего элемента 15, удерживаемая в поддерживающем отверстии 1g, выступает от внешней периферийной поверхности 1а или внутренней периферийной поверхности 1i корпусного участка 1B.
На цилиндрической внешней периферийной стороне корпусного участка 1B, на которой выполняется поддерживающее отверстие 1g, размещается вторая втулка 11 с возможностью скольжения вдоль внешней периферийной поверхности 1а корпусного участка 1B в осевом направлении (продольное направление, вертикальное направление на фиг.2). В описываемом варианте осуществления вторая втулка 11 отжимается винтовой пружиной (второй упругий элемент) 13 в направлении стороны переднего конца (сторона нижнего конца на фиг.2) оправки А.
Более того, второе удерживающее кольцо 14, которое сдерживает перемещение второй втулки 11 в направлении стороны переднего конца, размещается на участке корпусного участка 1B, который находится ниже второй втулки 11. Второе удерживающее кольцо 14 зацепляется с зацепляющим вогнутым участком 1k (см. фиг.7), выполненным на внешней периферийной поверхности корпусного участка 1B. Таким образом, второе удерживающее кольцо 14 блокируется здесь в осевом направлении.
Диаметрально расширенный участок 11а для удержания винтовой пружины (второй упругий элемент) 13 выполняется на внутренней периферии участка заднего конца второй втулки 11, и диаметрально расширенный участок 11b для удержания части зацепляющего элемента 15 выполняется на внутренней периферии участка переднего конца второй втулки 11. Диаметрально расширенный участок 11b, выполненный на внутренней периферии участка переднего конца второй втулки 11, образует вторую упорную поверхность. Недиаметрально расширенный участок 11с на центральном участке между диаметрально расширенным участком 11а и диаметрально расширенным участком 11b образует первую криволинейную поверхность. Более конкретно, когда зацепляющий элемент 15 контактирует с диаметрально расширенным участком 11b, участок зацепляющего элемента 15, который выступает от внешней периферийной поверхности 1а корпусного участка 1B, удерживается в диаметрально расширенном участке 11b. И наоборот, когда зацепляющий элемент 15 контактирует с недиаметрально расширенным участком 11с, зацепляющий элемент отжимается радиально внутрь и зацепляющий элемент 15 выступает от внутренней периферийной поверхности корпусного участка 1В.
Винтовая пружина 13 размещается таким образом, что ее внутренняя периферия совпадает с внутренней периферийной поверхностью 1а основного корпуса 1 оправки, и ее внешняя периферия совпадает с внутренней периферией диаметрально расширенного участка 11b второй втулки 11.
Первая втулка 20, имеющая отверстие 20p для прохода охлаждающего вещества, размещается в отверстии 2 для крепления хвостовика таким образом, чтобы иметь возможность перемещения в продольном направлении (осевое направление) отверстия 2 для крепления хвостовика. Более того, на участке отверстия 2 для крепления хвостовика, который располагается ниже того участка, на котором выполнено поддерживающее отверстие 1g, размещается первое удерживающее кольцо 21, то есть удерживающий кольцевой элемент, для предотвращения перемещения первой втулки 20 ниже первого удерживающего кольца 21. Первая втулка 20 отжимается в направлении стороны переднего конца посредством винтовой пружины (первый упругий элемент) 22, расположенной на стороне заднего конца первой втулки 20.
Как показано на увеличенном виде на фиг.8, первое удерживающее кольцо 21 имеет внутренний диаметр r1, то есть участок минимального диаметра, который меньше внешнего диаметра R1 заднего конца описываемой ниже оправки 30, и внешний диаметр r2, то есть участок максимального диаметра, который больше внешнего диаметра R2 описываемого ниже зацепляющего вогнутого участка в том случае, когда никакой внешней силы не прилагается к первому удерживающему кольцу 21. На виде в плане первое удерживающее кольцо 21 имеет такую волнообразную кольцевую форму, что некоторые участки первого удерживающего кольца 21 выступают радиально наружу от воображаемой идеальной окружности, а другие участки утоплены относительно воображаемой идеальной окружности. Первое удерживающее кольцо 21 выполнено из упругого элемента, такого как пружинная сталь. Первое удерживающее кольцо 21 выполнено таким образом, что когда передний конец хвостовика 30 вступает в контакт с первым стопорным кольцом 21, по меньшей мере внутренний периферийний участок первого удерживающего кольца 21 деформируется в направлении толщины, чтобы диаметрально увеличить размер внутреннего диаметра первого удерживающего кольца 21.
Первое удерживающее кольцо 21 зацепляется с зацепляющим вогнутым участком 1k (см. фиг.7), образованным вокруг внутренней периферийной поверхности отверстия 2 для крепления хвостовика. Таким образом, первое удерживающее кольцо 21 блокируется здесь.
Первая втулка 20 выполнена с возможностью скольжения в отверстии 2 для крепления хвостовика в состоянии, в котором внешняя периферийная поверхность первой втулки 20, по существу, контактирует с внутренней периферийной поверхностью отверстия 2 для крепления хвостовика. Более того, первая втулка 20 выполнена таким образом, что внешняя периферийная поверхность первой втулки 20 выталкивает зацепляющий элемент 15 радиально наружу.
Винтовая пружина 22 размещается таким образом, что ее передний конец поддерживается посадочным местом, выполненным на поверхности заднего конца (поверхность верхнего конца) первой втулки 20, и ее задний конец поддерживается посадочным местом, выполненным на поверхности верхнего конца отверстия 2 для крепления хвостовика.
Нажимной участок 20t, выполненный с возможностью отжатия клапанного элемента 5 от стороны переднего конца к стороне заднего конца, выступает от центрального участка поверхности верхнего конца передней втулки 20. В состоянии, в котором первая втулка 20 перемещается в направлении стороны заднего конца в отверстии 2 для крепления хвостовика, нажимной участок 20t отжимает клапанный элемент 5, чтобы заставить клапанный элемент 5 перемещаться в направлении стороны заднего конца.
В описываемом варианте осуществления первая втулка 20 предназначена осуществлять функцию управляющего элемента для управления клапанным элементом и выполнена с возможностью отжатия клапанного элемента 5, чтобы заставить клапанный элемент 5 отделиться от уплотнительного кольца 4. Однако, как в варианте осуществления 3, описанном ниже, возможно реализовать другой вариант осуществления такой конструкции, в которой первая втулка 220 не несет функции управляющего элемента для управления клапанным элементом. Более подробно эта конструкция будет описана ниже, при описании вариант осуществления 3.
Как показано на фиг.2 и 4, в состоянии, в котором хвостовик 25 кольцевого сверла С не вставлен в отверстие 2 для крепления хвостовика оправки А, передний конец первой втулки 20 вступает в контакт с первым стопорным кольцом 21 под воздействием винтовой пружины 22, и внешняя периферийная поверхность первой втулки 20 выталкивает зацепляющий элемент 15 в направлении радиально внешней стороны поддерживающего отверстия 1g. В этом состоянии, так как радиально внешний конец зацепляющего элемента 15 выступает радиально наружу от внешней периферийной поверхности 1а корпусного участка 1B, зацепляющий элемент 15 располагается на диаметрально расширенном участке (вторая упорная поверхность) 11b второй втулки 11, так что вторая втулка 11 не может перемещаться вниз зацепляющим элементом 15. В этом случае, винтовая пружина 13 находится в сжатом состоянии.
Ниже будет описана конструкция хвостовика 30 режущего инструмента С, который вставляется в отверстие 2 для крепления хвостовика оправки А. Внешний диаметр хвостовика 30, по существу, равен (точнее, немного меньше) внутреннему диаметру отверстия 2 для крепления хвостовика. Как показано на фиг.4, внешний периферийный край заднего конца хвостовика 30 скошен (снятие фаски посредством механической обработки), чтобы иметь внешний диаметр меньше, чем участок минимального диаметра внутренней периферии первого стопорного кольца 21. На фиг.4 скошенный участок обозначен ссылочной позицией 33.
Множество (три в описываемом варианте осуществления) вогнутых участков 31 для удержания части зацепляющего элемента 15 выполняют в положении, которое располагается на небольшом расстоянии от заднего конца хвостовика 30 в сторону переднего конца, причем они разнесены относительно друг друга по окружности. Расстояние между вогнутыми участками 31 по окружности равны расстоянию между зацепляющими элементами 15 по окружности. Однако расстояние между вогнутыми участками 31 может составлять 1/2 или 1/4 от расстояния между зацепляющими элементами 15.
Более того, вогнутый участок 31 имеет удлиненную форму в продольном направлении (осевом направлении) режущего инструмента С, так что зацепляющий элемент 15 имеет возможность перемещения в осевом направлении даже тогда, когда часть зацепляющего элемента 15 удерживается в вогнутом участке 31. В описываемом варианте осуществления более длинный диаметр вогнутого участка 31 порядка в два-три раза больше более короткого диаметра вогнутого участка 31. Однако описываемый вариант осуществления не ограничивается указанным соотношением. При необходимости более длинный диаметр может быть, например, в 1,5-4 раза или 1,3-6 раз больше более короткого диаметра, в зависимости от величины перемещения клапанного элемента 5.
В описываемом варианте осуществления, как показано, например, на фиг.4, режущий инструмент С содержит основной корпус 40 режущего инструмента и крепежный элемент 41, который жестко прикреплен к верхнему концу основного корпуса 40 режущего инструмента и прикреплен к оправке А. Конечно, они могут быть выполнены за одно целое как режущий инструмент С.
Более того, режущий инструмент С может представлять собой колонковый бур, как в описываемом варианте осуществления, или может быть кольцевым сверлом иного типа, отличного от колонкового бура.
В соответствии с конструкцией для крепления хвостовика описанной выше конструкции, хвостовик 30 режущего инструмента С может быть прикреплен с возможностью отсоединения к отверстию 2 для крепления хвостовика оправки А, как описано ниже, и охлаждающее вещество может подаваться к переднему концу режущего инструмента С во время сверления отверстий, путем подачи охлаждающего вещества через внутреннюю часть оправки А в состоянии, в котором хвостовик 30 прикреплен к отверстию 2 для крепления хвостовика.
Более конкретно, как показано на фиг.4, в случае крепления (вставки) режущего инструмента С к (в) оправке А, режущий инструмент С вставляется в отверстие 2 для крепления хвостовика в состоянии, в котором хвостовик 30 режущего инструмента С входит в отверстие 2 для крепления хвостовика. В процессе данной вставки, когда задний конец режущего инструмента С вступает в контакт со стопорным кольцом 21, скошенный участок 33 режущего инструмента С заставляет удерживающее кольцо 21 деформироваться (диаметрально расширяться), так что хвостовик 30 может быть вставлен далее в отверстие 2 для крепления хвостовика. Когда хвостовик 30 вставляется далее, задний конец хвостовика 30 вступает в контакт с первой втулкой 20, так что первая втулка 20 перемещается в направлении стороны заднего конца. При данном перемещении, зацепляющий элемент 15 переходит от внешней периферийной поверхности первой втулки 20 к внешней периферийной поверхности хвостовика 30. Когда зацепляющий элемент 15 входит в вогнутый участок 31 хвостовика 30, зацепляющий элемент 15 перемещается радиально внутрь, так что зацепляющий элемент 15, выступающий от внешней периферийной поверхности 1а корпусного участка 1В, перемещается радиально внутрь. В результате вторая втулка 11, которая отжимается винтовой пружиной 13 в направлении стороны переднего конца, перемещается в направлении стороны переднего конца. В этом состоянии недиаметрально расширенный участок 11с, то есть первая упорная поверхность второй втулки 11, сохраняет состояние, в котором зацепляющий элемент 15 принудительно смещен радиально внутрь. Поэтому, как показано на фиг.5, режущий инструмент С зацепляется с оправкой А посредством зацепляющего элемента 15. В результате режущий инструмент С жестко поддерживается оправкой А.
В этом состоянии, в случае отжатия режущего инструмента С от стороны заднего конца в состоянии, в котором передний конец режущего инструмента С контактирует с поверхностью, которая должна сверлиться, хвостовик 30 режущего инструмента С вставляется далее в отверстие 2 для крепления хвостовика оправки А, и, как показано на фиг.6, первая втулка 20 перемещается далее в отверстии 2 для крепления хвостовика в направлении стороны заднего конца, и нажимной участок 20t первой втулки 20 заставляет клапанный элемент 5 перемещаться в направлении стороны заднего конца. В этом состоянии отверстие 2 для крепления хвостовика и первый канал 7 для подачи охлаждающего вещества сообщаются друг с другом. Поэтому охлаждающее вещество подается к стороне переднего конца режущего инструмента С через первый канал 7 для подачи охлаждающего вещества, отверстие 2 для крепления хвостовика и отверстие 20p для прохода охлаждающего вещества.
В данной конструкции для крепления хвостовика, если подаваемое количество охлаждающего вещества является неудовлетворительным, осуществляется регулировка механизма 16 регулирования расхода, более конкретно, регулировочная ручка 16D поворачивается в направлении по или против часовой стрелки для изменения зазора 16а, образованного между внутренней периферийной поверхностью отверстия 16В и внешней периферийной поверхностью сердечника 16А, тем самым обеспечивая подачу требуемого количества охлаждающего вещества в соответствии с конкретной ситуацией сверления. В частности, состояние, в котором образован зазор 16а, соответствующий вышеуказанному требуемому отрегулированному количеству, как показано на фиг.9, может быть получено из состояния, в котором внутренняя периферийная поверхность отверстия 16В и внешняя периферийная поверхность 16А плотно контактируют друг с другом, образуя зазор 16а, показанный на фиг.10.
Более того, при отсоединении режущего инструмента С от оправки А, вторая втулка 11 принудительно перемещается (скользит) в направлении стороны заднего конца относительно корпусного участка 1В, так что зацепляющий элемент 15 может перемещаться радиально наружу. В этом состоянии режущий инструмент С отжимается от стороны заднего конца растягивающей силой винтовой пружины 22. Таким образом, зацепляющий элемент 15 выталкивается радиально наружу. В результате режущий инструмент С и оправка А расцепляются, и режущий инструмент С может быть легко отсоединен от оправки А.
Вариант осуществления 2
В первом варианте осуществления первое удерживающее кольцо 21 размещается на стороне переднего конца первой втулки 20, чтобы сдерживать перемещение первой втулки 20 к стороне переднего конца первого удерживающего конца. Однако вместо этого настоящее изобретение может иметь конструкцию, как в варианте осуществления 2, показанном на фиг.11.
Более конкретно, в варианте осуществления 2 выступающий участок 120r, расширяющийся радиально наружу, размещается вокруг участка заднего конца первой втулки 120, и третья втулка 140, в которой на ее радиально внутренней стороне выполнено отверстие 103 для подачи охлаждающего вещества, и выступающий участок 103r, выступающий радиально внутрь, размещается вокруг внутренней периферийной стороны на ее переднем конце, прикрепляется с возможностью отсоединения в корпусном участке 101В. Удерживающее кольцо 140А размещается на стороне переднего конца выступающего участка 120r первой втулки таким образом, что первая втулка 120 не выступает от отверстия 102 для крепления хвостовика корпусного участка 101В в направлении стороны переднего конца. Более того, диаметрально расширенный участок 140а ступеньки образуется на внутренней периферийной поверхности стороны заднего конца третьей втулки 140. Уплотнительное кольцо 104 размещается на участке 140а ступеньки для изоляции охлаждающего вещества между участком 140а ступеньки и клапанным элементом 105.
Хотя такая конструкция и является немного более сложной, чем конструкция для крепления хвостовика по варианту осуществления 1, она превосходит ее по выносливости. На фиг.11, показывающем вариант осуществления 2, ссылочные позиции, полученные путем добавления 100 к ссылочным позициям основных компонентов в варианте осуществления 1, используются для обозначения компонентов, которые являются аналогичными или соответствуют основным компонентам варианта осуществления 1, и повтор аналогичных пояснений опущен.
Вариант осуществления 3
Чтобы подать или остановить подачу охлаждающего вещества от отверстия 3 или 103 для подачи охлаждающего вещества, варианты осуществления 1 и 2 используют в качестве клапанного элемента 5 или 105 сферу. Однако, как показано на фиг.12 и 13, столбчатый элемент, чей участок заднего конца и участок переднего конца имеют различные диаметры, и который имеет на его промежуточном участке на внешней периферийной поверхности коническую упорную поверхность 205а, диаметрально сужающуюся к стороне переднего конца, может быть использован в качестве клапанного элемента 205. Даже в этом случае эффекты, которые в основном аналогичны эффектам вариантов осуществления 1 и 2, могут быть получены при подаче охлаждающего вещества. Более конкретно, задний конец хвостовика 230 кольцевого сверла 200С вступает в контакт и отжимает передний конец столбчатого клапанного элемента 205, чтобы заставить клапанный элемент 205 отделиться от уплотнительного кольца 204, расположенного на участке переднего конца отверстия 203 для подачи охлаждающего вещества. Таким образом через зазор s (см. фиг.13), образованный между уплотнительным кольцом 204 и клапанным элементом 205, охлаждающее вещество может быть подано к отверстию 202 для подачи охлаждающего вещества оправки 200А. Более того, в варианте осуществления 3 участок 205В большего диаметра, который несет функцию управляющего элемента для управления клапанным элементом, выполняется на нижнем участке клапанного элемента 205 за одно целое с клапанным элементом 205. Поэтому, в отличие от вариантов осуществления 1 и 2, описываемая ниже первая втулка 220 в варианте осуществления 3 не отжимает клапанный элемент 205, чтобы заставить клапанный элемент 205 отделиться от уплотнительного кольца 204. В качестве альтернативы показанной конструкции варианта осуществления 3, управляющий элемент для управления клапанным элементом, выполненный здесь за одно целое с клапанным элементом 205, может быть выполнен отдельно от него.
Более того, в случае конструкции для крепления хвостовика по варианту осуществления 3, винтовая пружина используется в качестве первой втулки 220 вместо первых втулок 20 и 220 в вариантах осуществления 1 и 2, и зацепляющий элемент 215 может быть смещен радиально наружу посредством данной винтовой пружины. Более того, винтовая пружина, составляющая первую втулку 220, также несет функцию винтовой пружины 22 варианта осуществления 1 и винтовой пружины 122 варианта осуществления 2. Более конкретно, при отсоединении режущего инструмента 200С винтовая пружина функционирует, чтобы оттолкнуть кольцевое сверло 200С от отверстия 202 для крепления хвостовика в направлении внешней стороны посредством ее упругой силы. Такая конструкция является предпочтительной, так как число компонентов может быть уменьшено.
На фиг.12 и 13, показывающих вариант осуществления 3, ссылочные позиции, полученные путем добавления 200 к ссылочным позициям основных компонентов в варианте осуществления 1, используются для обозначения компонентов, которые являются аналогичными или соответствуют основным компонентам варианта осуществления 1, и повтор аналогичных пояснений опущен.
Настоящее изобретение не ограничивается приведенными вариантами осуществления, и могут быть сделаны различные его модификации в пределах той же технической идеи.
Промышленная применимость
Конструкция для крепления хвостовика согласно настоящему изобретению может быть использована при креплении и отсоединении режущего инструмента, такого как кольцевое сверло, к и от перфоратору, ручной дрели, ударной дрели или т.п.
Перечень ссылочных позиций
А - оправка
С - режущий инструмент
2 - отверстие для крепления хвостовика
3 - отверстие для подачи охлаждающего вещества
4 - уплотнительный элемент
5 - клапанный элемент
15 - зацепляющий элемент
20 - первая втулка
1в - корпусной участок
30 - хвостовик
31 - вогнутый участок
1. Устройство для крепления хвостовика режущего инструмента с отверстием для крепления трубчатого хвостовика, выполненное с возможностью отсоединяемого крепления одним движением хвостовика, причем хвостовик имеет на его заднем конце вогнутый участок для удержания части зацепляющего элемента, а отверстие для крепления хвостовика выполнено так, что зацепляющий элемент выступает радиально внутрь от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика и имеет возможность перемещения радиально наружу от нее, при этом продольное направление отверстия для крепления хвостовика проходит в корпусной участок оправки в осевом направлении оправки, а передний конец отверстия для крепления хвостовика открывается на поверхности переднего конца корпусного участка, причем на центральном участке корпусного участка в радиальном направлении корпусного участка выполнено отверстие для подачи охлаждающего вещества, которое является смежным стороне заднего конца отверстия для крепления хвостовика так, что передний конец отверстия для подачи охлаждающего вещества сообщается с отверстием для крепления хвостовика, при этом на участке переднего конца отверстия для подачи охлаждающего вещества с возможностью перемещения в направлении стороны заднего конца расположен клапанный элемент, а в положении отверстия для подачи охлаждающего вещества, которое ближе к стороне переднего конца, чем клапанный элемент, расположен уплотнительный элемент, который контактирует с клапанным элементом с обеспечением герметичности между клапанным и уплотнительным элементами, при этом в отверстии для крепления хвостовика расположена первая втулка так, что задний конец хвостовика контактирует с передним концом первой втулки для обеспечения перемещения первой втулки в направлении стороны заднего конца в осевом направлении, а нажимной участок контактирует с клапанным элементом посредством данного перемещения первой втулки для обеспечения отделения клапанного элемента от уплотнительного элемента, причем в состоянии, в котором хвостовик не контактирует с передним концом первой втулки, внешняя периферийная поверхность первой втулки, имеющая внешний диаметр, по существу, равный диаметру отверстия для крепления хвостовика, вызывает перемещение зацепляющего элемента радиально наружу от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика, а управляющий элемент для управления клапанным элементом, имеющий на его заднем конце нажимной участок, который нажимает на клапанный элемент для обеспечения отделения клапанного элемента от уплотнительного элемента, и имеющий на его переднем конце контактную поверхность, которая контактирует с хвостовиком, расположен в отверстии для крепления хвостовика.
2. Устройство по п.1, в котором первая втулка и управляющий элемент для управления клапанным элементом выполнены за одно целое.
3. Устройство по п.1, в котором клапанный элемент и управляющий элемент для управления клапанным элементом выполнены за одно целое.
4. Устройство по п.1 или 2, в котором внешний диаметр хвостовика установлен таким образом, чтобы хвостовик имел возможность его установки в отверстие для крепления хвостовика в состоянии, в котором зацепляющий элемент перемещен радиально наружу от внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика, при этом вогнутый участок, образованный на заднем конце хвостовика, имеет удлиненную форму так, чтобы хвостовик имел возможность перемещения в осевом направлении оправки на заданное расстояние в состоянии, в котором часть зацепляющего элемента удерживается в вогнутом участке, причем первая втулка вызывает отделение клапанного элемента от уплотнительного элемента в состоянии, в котором зацепляющий элемент расположен в положении переднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика, и первая втулка не вызывает отделение клапанного элемента от уплотнительного элемента в состоянии, в котором зацепляющий элемент расположен в положении заднего конца удлиненного вогнутого участка хвостовика.
5. Устройство по п.1, в котором кольцеобразный зацепляющий вогнутый участок образован в периферийном направлении отверстия для крепления хвостовика в положении стороны переднего конца отверстия для крепления хвостовика, являющемся смежным переднему концу области, в которой первая втулка перемещается в осевом направлении, а удерживающий кольцевой элемент расположен в зацепляющем вогнутом участке так, чтобы иметь внутренний диаметр, то есть участок минимального диаметра, который немного меньше внешнего диаметра заднего конца хвостовика, и внешний диаметр, то есть участок максимального диаметра, который больше внешнего диаметра вогнутого участка в свободном состоянии, с тем, чтобы иметь такую волнообразную кольцевую форму, что одна часть удерживающего кольцевого элемента выступает радиально наружу относительно воображаемой идеальной окружности, а другая часть утоплена относительно воображаемой идеальной окружности, и выполнен таким образом, что выступающая радиально наружу часть имеет возможность ее деформирования в осевом направлении отверстия для крепления хвостовика, при этом скошенный участок образован вокруг внешнего периферийного края заднего конца хвостовика так, что внешний диаметр переднего конца скошенного участка меньше участка минимального диаметра удерживающего кольцевого элемента.
6. Устройство по п.5, в котором толщина стенки корпусного участка, на которой расположен зацепляющий элемент, выполнена с толщиной, меньшей размера зацепляющего элемента в направлении толщины стенки, при этом поддерживающее отверстие для зацепляющего элемента выполнено на стенке так, чтобы проходить в направлении, перпендикулярном осевому направлению, так что радиально внутренний конец поддерживающего отверстия открывается на внутренней периферийной поверхности отверстия для крепления хвостовика внутри области, в которой первая втулка перемещается в осевом направлении в отверстии для крепления хвостовика, а радиально внешний конец поддерживающего отверстия открывается на внешней периферийной поверхности стенки, причем первый упругий элемент расположен на стороне заднего конца первой втулки в отверстии для крепления хвостовика для смещения первой втулки, заставляя передний конец первой втулки вступать в контакт с удерживающим кольцевым элементом; при этом вторая втулка, включающая в себя первую криволинейную поверхность, выступающую радиально внутрь, и вторую криволинейную поверхность на ее внутренней периферийной поверхности, расположена на внешней периферийной стороне корпусного участка с возможностью перемещения в одном из направлений, к переднему концу и к заднему концу, в осевом направлении оправки так, чтобы иметь возможность прижимать зацепляющий элемент радиально внутрь в поддерживающем отверстии посредством первой криволинейной поверхности в состоянии, в котором вторая втулка перемещена в вышеуказанном одном из направлений, и чтобы иметь возможность удерживать зацепляющий элемент радиально снаружи посредством второй криволинейной поверхности в состоянии, в котором вторая втулка не была перемещена, причем вторая втулка прижата в вышеуказанном одном из направлений посредством упругой силы второго упругого элемента для обеспечения удержания части зацепляющего элемента в вогнутом участке хвостовика, и вторая втулка не перемещается против действия упругой силы второго упругого элемента, чтобы зацепляющий элемент имел возможность перемещаться радиально наружу в поддерживающем отверстии.
7. Устройство по п.1, в котором первый канал для подачи охлаждающего вещества, передний конец которого сообщается с отверстием для подачи охлаждающего вещества, и задний конец которого открывается на внешней периферийной поверхности корпусного участка, выполнен в корпусном участке оправки, фиксирующий элемент, включающий в себя второй канал для подачи охлаждающего вещества, имеющий кольцеобразный канал, который открывается на внутренней периферийной поверхности фиксирующего элемента; третий канал для подачи охлаждающего вещества, передний конец которого сообщается с задним концом второго канала для подачи охлаждающего вещества, и задний конец которого открывается на внешней периферии фиксирующего элемента; и трубчатое поддерживающее отверстие корпусного участка, которое с возможностью поворота поддерживает корпусной участок на внешней периферийной стороне, расположен на внешней периферийной стороне корпусного участка так, что передний конец второго канала для подачи охлаждающего вещества сообщается с задним концом первого канала для подачи охлаждающего вещества, а механизм регулирования расхода охлаждающего вещества, выполненный с возможностью изменения поперечного сечения третьего канала для подачи охлаждающего вещества, расположен на третьем канале для подачи охлаждающего вещества фиксирующего элемента.
8. Устройство по п.7, в котором механизм регулирования расхода включает в себя коническое отверстие, выполненное на третьем канале для подачи охлаждающего вещества, конический сердечник, имеющий внешнюю форму, соответствующую коническому отверстию, и резьбовой механизм, выполненный с возможностью обеспечения перемещения конического сердечника ближе к или дальше от конического отверстия.
9. Устройство по п.1, в котором клапанный элемент представляет собой сферу, уплотнительный элемент представляет собой уплотнительное кольцо, выполненное из упругого материала, и сфера смещается винтовой пружиной в направлении уплотнительного элемента.
