CN101229635A - 自动螺钉进给器 - Google Patents

Abstract

一种适用于手钻的自动螺钉进给器。该自动螺钉进给器将未整理的螺钉从螺钉固定器转移到分级位置。一驱动钻头顺序地与单独的紧固件接合，并将它们送入工件中。所述螺钉进给器包括可与后组件分离的前组件，以允许更换驱动钻头。

Description

自动螺钉进给器

本申请为申请日为2004年8月20日、申请号为200410085504.4、发明名称为“自动螺钉进给器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及一种动力螺丝刀，尤其涉及一种连接在传统手钻上的自动螺钉进给器机构。

背景技术

许多紧固件安装工具已适于连续地在工件上安装紧固件。典型地，紧固件通过一个连接板相互连接，该连接板在紧固件安装完毕后被抛弃。遗憾的是，由于经整理和相互连接的紧固件的成本及可利用性而阻止了此类设备的广泛应用。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供一种用于传统的手钻的、不需要整理紧固件的自动螺钉进给器。

本发明的另一个目的是，提供一种包括基本上半透明的入口盖的自动螺钉进给器，使得操作人员可以看到进给的紧固件，并了解这些紧固件将要发生的堵塞。

本发明的另一个目的是，提供一种自动螺钉进给器，该进给器具有相对于滑动型芯可轴向移动的本体，该本体包括一可选择地与一肘节机构相接合的凸轮面。该肘节机构适于在预分极(pre-staged)区域保持紧固件，并且一旦预分级的紧固件已被驱动，允许个别紧固件进入分级区。

本发明的另一个目的是，提供一种紧固件接合装置，使得操作人员必须输入大于自动螺钉进给器重量的预定载荷才能开始驱动紧固件。这个特点保证了不会发生由于疏忽而造成的螺钉进给和/或驱动。

本发明的另一个目的是，提供一种自动螺钉进给器，其具有可与后组件分开的前组件。一个驱动钻头旋转地支撑在前组件上，并且可以通过拆卸前后组件而进行更换。

本发明所应用的其它领域将通过下面的详述而更加清楚。应该理解的是，下面的详述和特定的例子是为了更好地解释本发明的优选实施例，只适用于解释的目的，而不是作为对本发明范围的限制。

附图说明

通过下面附图及详细描述能够更加全面的理解本发明，其中：

图1是与本发明的自动螺钉进给器相配合的示例性手钻的局部透视图；

图2是本发明的自动螺钉进给器的前组件的局部分解透视图；

图3是本发明的自动螺钉进给器的后组件的局部分解透视图；

图4是本发明的自动螺钉进给器的局部截面侧视图；

图5是本发明的自动螺钉进给器的俯视图；

图6是本发明的自动螺钉进给器的前组件的局部透视图；

图7-10是本发明的自动螺钉进给器在非驱动位置的部分截面侧视图；以及

图11是本发明的过滤器的分解透视图。

具体实施方式

下面的关于优选实施例的描述仅仅是示例性的举例，而不是作为对本发明及其应用或使用的限制。

参照图1-3，图中示出一个与示例性手钻12相配合的自动螺钉进给器10。手钻12与螺钉进给器10驱动地接合，以将转矩传送到钻头14上。螺钉进给器10是可操作的，以连续地将未整理的螺钉16(如图7)驱动到如地板这样的工件上，而不需要操作人员手动地进给将要安装的每个紧固件。

螺钉进给器10包括滑动型芯18、本体20、螺钉收集管22、扩展管24、驱动机构26以及进给机构28。本体20和滑动型芯18构成可与后组件32分离的前组件30。后组件32包括螺钉收集管22、扩展管24以及一对与扩展管24和螺钉收集管22相互连接的夹子34。螺母36可旋转地位于扩展管24的一端。螺母36与本体20螺纹连接，以将前组件30连接到后组件32。后组件32和前组件30相互分开以更换钻头14。

一驱动轴37通过一对轴衬组件38可旋转地支撑于扩展管24内。驱动轴37包括一六边形的第一端39，该端可选择地与手钻12的输出件接合。驱动轴37包括一也是六边形的第二端40。第二端40与一连接器42驱动地接合。连接器42将驱动轴37和钻头14驱动地相互连接。手柄44与扩展管24相配合，以帮助操作人员在螺钉驱动操作中向自动螺钉进给器10施加轴向力。

螺钉收集管22包括第一端45和第二端46。第二端46与滑动型芯18通过一套管47相连接。套管47包括一个基本上呈柱形的本体48，该本体48具有可由此轴向延伸的孔50。多个肋52由本体48的外表面53沿径向延伸。一放大的头部54位于套管47的一端。头部54确定了一环形表面56，它与滑动型芯18的端面58相接合。特别地，滑动型芯18分为两部分，其中第一壳体部分60与第二壳体部分62分开。第一壳体部分60确定螺钉进给轨道64。第二壳体部分62则确定孔66的一部分。第一壳体部分60包括多个用于接收肋52的凹部68。螺钉进给轨道64在前端腔70处与钻头孔66相交。优选是，螺钉收集管22的第二端46压紧配合在套管47中，以将螺钉收集管22与滑动型芯18互连。

过滤器72与螺钉收集管22的第一端45相连接。过滤器72是一通过紧固件73与螺钉收集管22配合的两部分组件。如图11最佳显示的那样，过滤器72包括多个肋74，其上具有延伸穿过的孔76。孔76彼此之间偏移，为螺钉16形成一螺旋形的轨迹。该螺旋形轨迹的作用大大增加了代替在钻头正常方向首先插入螺钉头部的难度。另外，当操作人员要将螺钉进给器10调转到重力迫使螺钉朝向过滤器72的位置时，肋74阻止螺钉16回流。

滑动型芯18在图4中所示的收缩位置和图7中所示的扩展位置之间可相对本体20轴向移动。为了配合各部件的相对运动，夹子34包括与螺钉收集管22以滑动配合方式结合的支撑部77。因此，螺钉收集管22与滑动型芯18轴向地平移，并且相对扩展管24和本体20移动。

壁板78可滑动地位于滑动型芯18和本体20之间。壁板78在滑动型芯18运动时平移，以保证在操作时前组件30上不形成另外的开口。当滑动型芯18在扩展位置时，壁板78的凸缘79(如图7)与滑动型芯18的上翻部分相接合，从而适当定位壁板78。

前组件30的本体20包括第一半80和第二半82。第一半80和第二半82都优选地构造为注塑成形外壳，其大致彼此相同。第一半80与第二半82通过多个螺钉(未示出)相连接。本体20通过一大头部88被分隔成前舱84和后舱86。大头部88包括用于包含驱动机构26的某些部件的设备。

驱动机构26包括钻头14、套筒90、复位弹簧92、固定夹94、接合部42和驱动轴37。复位弹簧92环绕着套筒90，其位于前舱86内，以给滑动型芯18施加偏压离开本体20朝向扩展位置。如图2所示，本体20包括多个可选择地与滑动型芯18接合的矩形突出部分100，从而限制本体20相对滑动型芯18的移动。

套筒90包括具有法兰106的第一端104，该法兰固定在成形于第一半80和第二半82上的接口中。套筒90的第二端1 08和复位弹簧92的一部分被滑动型芯18滑动地支撑。

钻头14包括第一端110和第二端112。第一端110包括一可选择地与紧固件16的头部接合的尖端114。第二端112包括六边形部分116，该部分与位于扩展管24内的驱动轴37驱动地连接。钻头14位于套筒90内，并通过一个固定夹94固定于其中。驱动轴37通过接合部42向钻头14提供转矩。固定夹94制止钻头14相对套筒90轴向地移动，但是允许其相对套筒旋转运动。基于前述的相互连接，应当理解，在操作时套筒90和钻头14在轴向上与本体20平移。

如图4和图7最佳显示的那样，棘爪弹簧117包括臂部118和施压(upset)部分120。臂部118是安装于本体20上的悬臂件。棘爪弹簧117的功能为，要求自动螺钉进给器10的操作人员特意地输入大于螺钉进给器重量的力，从而将本体20和滑动型芯18向压缩位置移动。棘爪弹簧117的结合保证在工作位置122不会发生由于疏忽而造成的螺钉驱动或移位。为了达到这一目标，施压部分120位于滑动型芯18的外壁124的路径内。在外力施加时，外壁124与施压部分120接合并且迫使力臂部分118偏转，从而允许滑动型芯18收缩在本体20内。

图5和图6图示了一个限深器125，它包括一系列环状阶形面126，这些阶形面可选择地与滑动型芯18接合。限深器125包括一穿过成形于本体20上的孔130突出的杆128。限深器125在轴向上保持在本体20内，但可以自由地在孔130确定的弓形距离内旋转。通过旋转限深器125，阶形面126旋转进出与滑动型芯18接合的位置。因此，本体20相对滑动型芯18的行程被限深器125的位置所限制。通过限制本体20相对滑动型芯18的行程，就确定了钻头14的完全扩展位置。所预期的全范围的调整变化是1/8″。例如，螺钉头部可以具有低于工件表面1/16″的埋头孔，或者定位在工件表面之下1/8″处的平面上。

滑动型芯18包括通过多个紧固件(未示出)与第二侧134配合的第一侧132。每个第一侧132和第二侧134都优选为注塑成型部件呈薄壁壳状。如前文所述，滑动型芯18包括螺钉进给轨道64和钻头孔66。进给机构28的肘节机构140通过扭簧142偏向图7所示的位置。肘节机构140可围绕销144旋转。肘节机构140包括第一弯头146、第二弯头148和支脚150。第一弯头146和第二弯头148与螺钉进给轨道64相连通。肘节机构140的功能是选择性地允许螺纹紧固件进入工作位置122，在该位置螺钉16与钻头14的旋转轴同轴对齐。一磁体组件152位于滑动型芯18内形成的一槽内，以吸引螺钉16的头部并将螺钉保持在工作位置122。磁体组件152包括磁体153和铁磁体帽154。

滑动型芯18包括窗口155，以提供一个进入分级位置122和螺钉进给轨道64一部分的入口。一透明的入口盖156通过枢轴连接在滑动型芯18上，以可选择地关闭窗口155。滑动型芯18的每一侧132和134包括管套158，用于接收从入口盖156延伸出的耳轴160。滑动型芯18包括一与在入口盖156上形成的凹部164对齐的凹槽162。一弹性带166可选择地位于凹槽162和凹部164内，以保证入口盖156位于关闭位置。如果操作人员需要进入分级位置122或者螺钉进给轨道64，弹性带166就部分或全部地分开以允许入口盖156打开。

图7-10图示了螺钉进给器10在驱动螺钉16进入工件时的过程中的不同的位置。具体而言，图7图示了处于完全扩展位置的本体20和滑动型芯18。图示了一个示例性的螺钉16a，它位于螺钉收集管22内的预分级位置。在该预分级位置，螺钉16a的头部与肘节机构140的第二弯头148相接合。应当理解，此时肘节机构140的支脚150离开了本体20的外表面168和上凸轮面170。扭簧142沿逆时针方向对肘节机构140施加偏压，并对肘节机构140的棘爪172施压，使其抵住滑动型芯18的座174。

参照图8，滑动型芯18和本体20位于完全折叠位置。型芯18收缩进入本体20的程度受到限深器125的限制。在完全折叠位置，环状阶形面126之一与滑动型芯18的环状阶形面172接触。此时，钻头14完全的扩展，尖端114从滑动型芯18和本体20中突出。在滑动型芯18和本体20相对运动中，上凸轮面170与支脚150接合，以沿顺时针方向旋转肘节机构140。由于螺钉受到重力作用，螺钉16a与第二弯头148脱离，并且与第一弯头146接合。随后的螺钉16b的尖端就与螺钉16a的头部接合。

图9图示了从折叠位置向扩展位置运动的外壳20和滑动型芯18。在该运动过程中，支脚150与上凸轮面170脱离。因此，肘节机构140逆时针旋转，释放螺钉16a并且收集螺钉16b。在磁体152的拉动下，螺钉16a的尖端顶在套筒90上，直到其缩入钻头孔66。

图10示出位于完全扩展位置的滑动型芯18和本体20。套筒90和复位弹簧92现在离开了分级位置122。因此，磁体组件152将吸引螺钉16a，并使其进入钻头孔66。螺钉16a此时位于分级位置122中，在此处螺钉的纵轴大致上与钻头14的旋转轴对齐。当操作人员将足够的力施加在手柄44和/或手钻12上以克服棘爪弹簧117的力时，钻头14与螺钉16a接合以同步旋转并将螺钉16a平移到工件中。当螺钉收集管22内具有一定数量的螺钉时，螺钉进给和驱动的过程可以迅速地重复，而不需要操作人员单独地处理螺钉，或者从直立或半直立的站立位置俯身。

此外，前面的论述公开和描述的仅仅是按照本发明的示范性实施例。本领域技术人员可以从上述论述、附图和权利要求书中容易地认识到，还可以做出许多的改变、和变形，但是这些改变却没有脱离由下述权利要求书所确定的本发明的构思和范围。

Claims (15)

1.一种自动螺钉进给器，包括：

一本体；

一分为两部分的型芯，具有第一和第二壳体部分，所述型芯可在扩展位置和折叠位置间移动，其中所述型芯的第一壳体部分在所述型芯位于折叠位置时收缩进入所述本体，所述第二壳体部分包括与所述第一壳体部分的钻头孔相连通的螺钉进给通道，其中螺钉从所述螺钉进给通道被输送到与在被驱动之前位于所述钻头孔内的钻头相连通的位置；

一螺钉固定器，连接到与所述螺钉进给通道连通的所述第二壳体部分；

一扩展部分，与所述螺钉固定器分离，并连接到所述本体；以及

一驱动轴，位于所述扩展部分上并且可选择地与所述钻头驱动地接合。

2.如权利要求1所述的自动螺钉进给器，其中还包括一连接到所述螺钉固定器一端的过滤器，所述过滤器包括多个分离的径向扩展肋。

3.如权利要求2所述的自动螺钉进给器，其中所述肋包括孔，并且至少有些孔不是同轴对齐的。

4.如权利要求2所述的自动螺钉进给器，其中所述肋包括具有不同尺寸的孔。

5.如权利要求2所述的自动螺钉进给器，其中所述过滤器包括第一半和第二半，所述第一半包括每个所述径向扩展肋的一部分。

6.如权利要求5所述的自动螺钉进给器，其中所述过滤器限制了螺钉从所述螺钉固定器中退出。

7.如权利要求1所述的自动螺钉进给器，其中还包括旋转地连接到所述本体的限深器，所述限深器包括多个环状阶形面，它们位于由所述本体限定的腔内，其中一个所述阶形面可选地与所述型芯接合，从而形成所述折叠位置。

8.如权利要求7所述的自动螺钉进给器，其中所述限深器包括径向扩展杆，穿过所述本体的孔延伸，操作人员可以抓住该杆旋转所述限深器。

9.如权利要求8所述的自动螺钉进给器，其中所述限深器的旋转在型芯位于所述折叠位置时改变所述钻头的位置。

10.如权利要求1所述的自动螺钉进给器，其中还包括一枢转轴连接到所述型芯上的入口盖，允许接近位于所述型芯内的螺钉。

11.如权利要求10所述的自动螺钉进给器，其中所述入口盖围绕与所述钻头旋转轴垂直的轴旋转。

12.一种自动螺钉进给器，包括：

一本体；

一可滑动连接到所述本体的型芯，所述型芯包括螺钉进给部分和钻头支撑部分，其中所述型芯和所述本体的相对运动将螺钉从所述螺钉进给部分输送到所述钻头支撑部分，所述螺钉可选择地与钻头接合；

一入口盖，枢转地连接到所述型芯上，从而允许接近位于所述型芯内的所述螺钉。

13.如权利要求12所述的自动螺钉进给器，其中所述入口盖围绕与所述钻头旋转轴垂直的轴旋转。

14.如权利要求13所述的自动螺钉进给器，其中还包括螺钉固定器和扩展部分，所述螺钉固定器连接至所述型芯，并且与所述螺钉进给部分相连通，所述扩展部分连接至所述本体，并与所述钻头支撑部分相连通，所述螺钉固定器容纳了多个螺钉。

15.如权利要求14所述的自动螺钉进给器，其中还包括一位于所述扩展部分并驱动地连接至所述钻头的驱动轴。

Images