CN101722488A - 紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于安装紧固件的系统、装置和方法，涉及紧固件安装工具和套筒组件。紧固件安装工具包括工具部件和齿轮头。齿轮头包括杆、保持滑块、保持滑块壳体、以及至少一个齿轮。套筒组件包括套筒、六角键、以及六角键保持件。套筒的驱动轴的一端具有位于驱动轴的外表面的周边周围的环形槽。当保持滑块滑动入锁闭位置时，保持滑块结合套筒的驱动轴的环形槽，从而将套筒的驱动轴附接至紧固件安装工具的齿轮头。齿轮头的套筒齿轮配合地结合套筒的驱动轴以旋转套筒。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件。尤其，本发明涉及一种用于安装紧固件的紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件。
背景技术
有螺纹的紧固件经常用于将要紧固在一起的结构两侧都难以加工的情况下。在这种情况下，实际的是使用具有六角键的紧固件安装工具，或者任何其它非圆形钻头，其插入螺钉类型紧固件的扩口凹陷部以保持紧固件静止，同时通过使用附接至紧固件安装工具的套筒将非圆形带螺纹的螺母拧到螺钉紧固件上。在用紧固件安装工具将螺母拧到螺钉紧固件上并且用六角键限制螺钉紧固件旋转以在紧固的接头中将结构紧固在一起时，将紧固件进行固定。在很多这样的紧固件安装系统中，将紧固件安装工具的套筒移除并更换为不同尺寸的另一套筒非常困难并且耗时。
发明内容
本发明涉及一种用于安装紧固件的紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件的装置、系统和方法。在一个或更多实施例中，紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件的系统包括紧固件安装工具和套筒组件。紧固件安装工具包括工具部件和齿轮头。齿轮头附接至工具部件的一端。
在一个或更多实施例中，齿轮头包括杆、保持滑块、保持滑块壳体、以及至少一个齿轮。所述至少一个齿轮包括套筒齿轮。杆附接至保持滑块。保持滑块容纳在保持滑块壳体内并且杆从保持滑块壳体的外表面突出。
在一个或更多实施例中，套筒组件包括套筒。套筒的驱动轴的一端具有位于驱动轴的外表面的周边周围的环形槽。当保持滑块处于锁闭位置时，保持滑块结合套筒的驱动轴的环形槽，从而将套筒的驱动轴附接至紧固件安装工具的齿轮头。套筒齿轮配合地结合套筒的驱动轴以旋转套筒。
在一个或更多实施例中，杆是球塞螺钉。紧固件安装工具由气动能量驱动。在一些实施例中，紧固件工具由DC/AC电驱动。在一个或更多实施例中，紧固件工具由至少一个电池驱动。在一些实施例中，紧固件工具由液压能量驱动。
在一个或更多实施例中，套筒齿轮具有非圆形内表面。套筒的驱动轴具有形状与套筒齿轮的非圆形内表面互补的非圆形外表面。套筒的驱动轴的非圆形外表面配合地结合套筒齿轮的非圆形内表面。在一些实施例中，套筒齿轮的非圆形内表面包括平状表面。套筒的驱动轴的非圆形外表面包括平状表面。
在一个或更多实施例中，用于安装紧固件的系统包括紧固件安装工具和套筒组件。紧固件安装工具包括工具部件和齿轮头。齿轮头附接至工具部件的一端。齿轮头包括杆、保持滑块和保持滑块壳体。杆附接至保持滑块。保持滑块容纳在保持滑块壳体内，并且杆从保持滑块壳体的外表面突出。
在一个或更多实施例中，套筒组件包括套筒、六角键、以及六角键保持件，其中套筒组件是单个固定结构。套筒的驱动轴的一端具有位于驱动轴的外表面的周边周围的环形槽。当保持滑块处于解锁位置时，保持滑块脱离套筒的驱动轴的环形槽，从而释放套筒组件单个固定结构。
附图说明
本发明的这些和其它特点、方面和优点在下面的描述、所附权利要求书和附图中将得到更好的理解，其中：
图1是根据本发明至少一个实施例与套筒组件相结合的紧固件安装工具的立体图。
图2是根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具的齿轮头的齿轮壳体在保持滑块处于锁闭位置时的局部横截视图。
图3是根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具的齿轮头的齿轮壳体在保持滑块处于解锁位置时的局部横截视图。
图4是根据本发明至少一个实施例的套筒组件的一部分的局部横截视图。
图5是根据本发明至少一个实施例的套筒组件的分解视图。
图6A是根据本发明至少一个实施例的保持滑块和杆的一个视图。
图6B是根据本发明至少一个实施例的保持滑块和杆的另一个视图。
图7A是根据本发明至少一个实施例的保持滑块壳体的一个视图。
图7B是根据本发明至少一个实施例的保持滑块壳体的另一个视图。
图8是根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具的齿轮头的齿轮壳体的局部横截视图和套筒组件的分解视图。
具体实施方式
这里所公开的装置和方法提供了安装紧固件的操作系统。具体地，这个紧固件安装系统采用了紧固件安装工具用的快速更换套筒和六角键保持件组件。尤其，这个系统允许将有螺纹的螺母安装到有螺纹的螺钉紧固件上，螺钉紧固件的类型为在螺钉紧固件的端部具有非圆形凹陷部，该端部利用凸形元件配合地结合至非圆形凹陷部，该凸形元件具有互补形状的非圆形顶端。
有螺纹的紧固件经常用于将要紧固在一起的结构两侧都难以加工的情况下。在这种情况下，实际的是使用具有六角键的紧固件安装工具，或者任何其它非圆形钻头，其插入螺钉类型紧固件的扩口凹陷部以保持紧固件静止，同时通过使用附接至紧固件安装工具的套筒将非圆形带螺纹的螺母拧到螺钉紧固件上。在用紧固件安装工具将螺母拧到螺钉紧固件上并且用六角键限制螺钉紧固件旋转以在紧固的接头中将结构紧固在一起时，将紧固件进行固定。在很多这样的紧固件安装系统中，将紧固件安装工具的套筒移除并更换为不同尺寸的另一套筒非常困难并且耗时。因此，本发明的目标是提供一种紧固件安装系统，以使得附接至紧固件安装工具的一个尺寸的套筒能在不使用任何附属手动工具或保持夹钳的情况下容易且快速地移除和更换为不同尺寸的套筒。
在下面的描述中，阐述了很多细节以更彻底地描述该系统。然而对于本领域技术人员而言很明显，所公开的系统可在没有这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，为了不会不必要地使该系统含糊不清，没有详细描述公知的特点。
图1是根据本发明至少一个实施例的与套管组件1060相结合的紧固件安装工具1000的立体图。在这个附图中，紧固件安装工具1000示出为具有紧固至齿轮头1020的工具部件1010。紧固件安装工具1000的工具部件1010适合于将快接连接器装配至工具部件1010的驱动端，比如本领域已知类型的旋转驱动工具。紧固件安装工具1000的齿轮头1020包括弹簧1030、杆1040、以及保持滑块1050，这些将在下面更详细地描述。另外，套管组件1060示出为被装配至弹簧1030，弹簧1030朝着紧固件安装工具1000的齿轮头1020的末端定位。紧固件安装工具1000用来将有螺纹的紧固件安装穿过定位于结构中的对准开口。
在这个附图中，紧固件安装工具1000的工具部件1010示出为具有启动杆1070和气动口1080。在紧固件安装工具1000的操作期间，气动口1080连接至至少一个气动软管(未示出)，气动软管然后连接至至少一个气动压力源(未示出)。在可选实施例中，本发明的紧固件安装工具1000可由各种其它类型的能量驱动，包括但不限于液压能量、直流电(DC)、交流电(AC)、电池以及手动能量。为了启动紧固件安装工具1000，必须压下启动杆1070。在其它实施例中，可采用各种其它类型的开关、按钮和杆来代替如图1所示的启动杆1070。
图2是根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具1000的齿轮头1020的齿轮壳体2000在保持滑块1050处于锁闭位置时的局部横截视图。如该图所示，套筒组件1060与紧固件安装工具1000的齿轮头1020相结合。为了让套筒组件1060与齿轮头1020相结合，第一步涉及将套筒组件1060的套筒2030的驱动轴插入齿轮头1020中的套筒齿轮2020的凹陷部；并且将作为套筒组件1060的零件的六角键保持件子组件2040装配至齿轮头1020的弹簧1030和/或与之结合。
套筒组件1060的套筒2030的驱动轴具有非圆形外表面。套筒齿轮2020的内表面是其形状与套筒组件1060的套筒2030的驱动轴的非圆形外表面互补的非圆形表面。由于这两个表面形状互补，套筒2030的驱动轴的非圆形外表面能配合地结合在套筒齿轮2020的非圆形内表面内。在至少一个实施例中，紧固件安装工具1000的套筒齿轮2020的非圆形内表面包括平状表面，并且套筒2030的驱动轴的非圆形外表面包括平状表面。在可选实施例中，非圆形表面可包括各种类型的表面，包括非平状表面或不止一个平状表面。
六角键保持件子组件2040具有轭构造以使得弹簧1030处于轭内。在可选实施例中，六角键保持件子组件2040与弹簧1030的结合和/或装配能以各种其它方式实现。另外，在一个或更多实施例中，六角键保持件子组件2040可形成为图2所示之外的各种其它形状。
在套筒组件1060的套筒2030的驱动轴插入套筒齿轮2020的凹陷部并且套筒组件1060的六角键保持件子组件2040与齿轮头1020的弹簧1030结合和/或装配之后，第二步涉及朝着紧固件安装工具1000的工具部件1010端滑动的杆1040。当杆1040朝着工具部件1010滑动时，杆1040将保持滑块1050移动入锁闭位置。当保持滑块1050被移动入锁闭位置时，保持滑块滑入定位于套筒组件1060的套筒2030的驱动轴的外表面周围的环形槽并与之结合。一旦保持滑块1050与环形槽相结合，套筒组件1060紧固至紧固件安装工具1000的齿轮头1020并与之结合。
在紧固件安装工具1000的工具部件1010致动时，工具部件1010将旋转驱动运动穿过装配在齿轮头1020中的齿轮组2010供应至套筒齿轮2020，用以旋转布置于套筒齿轮2020中的套筒2030。套筒2030又具有非圆形底座，用以接收和旋转地驱动有螺纹的螺母。六角键2050附接至装配在套筒组件1060内的六角键保持件子组件2040，并且六角键2050的顶端的直径尺寸充分地小以安装穿过有螺纹的螺母，以避免妨碍将螺母安装到有螺纹的螺钉紧固件上。通过六角键2050与套筒组件1060的六角键保持件5010的配合结合来限制六角键2050相对于紧固件的旋转。
在操作期间，安装者通常开始将螺母旋转到螺钉紧固件的螺纹柄部上。在螺母开始结合到螺钉的螺纹柄部上时，六角键2050的顶端被接收入螺钉紧固件的凹陷部并且螺母被接收于套筒组件1060的套筒2030内。
在六角键2050的顶端和螺钉紧固件的凹陷部之间出现初始结合时，致动紧固件安装工具1000来可旋转地驱动套筒组件1060的套筒2030。这就使螺母可旋转地前进到螺钉紧固件的螺纹柄部上。在这个运动期间，六角键2050保持螺钉紧固件的柄部抵抗相对于结构和套筒2030的旋转。螺母前进通过撤回入齿轮头1020的六角键2050来完成直到螺母达到最终安装位置。一旦螺母达到最终安装位置，就完成了紧固件的安装。
图3是根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具1000的齿轮头1020的齿轮壳体2000在保持滑块1050处于解锁位置时的局部横截视图。在这个附图中，套筒组件1060与紧固件安装工具1000的齿轮头1020脱离。为了套筒组件1060与齿轮头1020脱离，杆1040必须朝着紧固件安装工具1000与工具部件1010的端部相对的一端滑动。
当杆1040朝着紧固件安装工具1000与工具部件1010的端部相对的齿轮头1020端部移动时，杆1040将保持滑块1050移动至解锁位置。当保持滑块1050移动至解锁位置时，保持滑块1050脱离套筒组件1060的套筒2030的驱动轴上的环形槽。一旦保持滑块1050与环形槽脱离，套筒组件1060不再紧固至紧固件安装工具1000的齿轮头1020，并且这样，套筒组件1060能作为单个固定结构从紧固件安装工具1000掉落。当单个固定结构套筒组件1060从紧固件安装工具1000完全移除时，安装者可将具有不同尺寸套筒2030的另一单个固定结构套筒组件1060附接至紧固件安装工具1000的齿轮头1020。
图4示出根据本发明至少一个实施例的套筒组件1060的一部分的局部横截视图。这个附图将套筒组件1060描绘为单个固定结构。在这个附图中，套筒组件1060的这个部分示出为包括六角键2050、六角键保持件5010以及套筒2030。六角键2050借助于固定螺钉5030同轴地装配在六角键保持件5010的内六角孔内，从而形成六角键保持件子组件2040。六角键保持件子组件2040同轴地安装在套筒组件1060的套筒2030的孔内。套筒2030由滚压销5020附接至六角键保持件子组件2040。
图5是根据本发明至少一个实施例的套筒组件1060的分解视图。在这个附图中，套筒示出为包括非圆形底座6010。另外，示出了套筒2030的驱动轴6030的外部周边周围的环形槽6020。套筒2030的驱动轴6030的非圆形外表面的平状表面6040定位于套筒组件1060在这个视图的背面上，并且因此在这个附图中未示出。
图6A和6B示出根据本发明至少一个实施例的保持滑块1050和杆1040的两个不同的视图。在这些附图中，杆1040示出为附接至保持滑块1050的球塞螺钉。在一个或更多实施例中，保持滑块1050的杆1040可采用各种其它方式。当套筒组件1060装配至紧固件安装工具1000时以及在套筒组件1060的套筒2030的驱动轴6030插入紧固件安装工具1000的齿轮头1020的套筒齿轮2020的凹陷部之后，套筒2030的驱动轴6030穿过保持滑块1050的半椭圆形大开口7010。当保持滑块1050滑入锁闭位置时，开口7010的内边缘7020结合套筒组件1060的套筒2030的驱动轴6030的环形槽6020。
图7A和7B是根据本发明至少一个实施例的保持滑块壳体8010的两个视图。保持滑块1050安装在保持滑块壳体8010的半椭圆形大开口8030内。保持滑块壳体8010的半椭圆形大开口8030大于保持滑块1050的外边缘以使得，当杆1040从锁闭位置至解锁位置前后滑动时，保持滑块1050能在保持滑块壳体8010内前后滑动。杆1040安装在保持滑块壳体8010的细长双D形开口8020内。保持滑块壳体8010附接至紧固件安装工具1000的齿轮头1020的齿轮壳体2000。图8示出根据本发明至少一个实施例的紧固件安装工具的齿轮头的齿轮壳体的局部横截视图和套筒组件的分解视图。
尽管在这里已经公开了某些示例性实施例和方法，但是对于本领域技术人员而言从前述公开中很明显，能在不背离所公开技术的真实意图和范围的情况下对这些实施例和方法做出变化和变型。所公开技术存在着很多其它仅是细节上彼此不同的示例。因此，所公开技术应当仅受限于所附权利要求书所要求的范围以及适用法律的条款和原理。
Claims (20)
1.一种紧固件安装工具，其包括：
工具部件；和
齿轮头，
其中齿轮头附接至工具部件的一端，
其中齿轮头包括杆、保持滑块、保持滑块壳体、以及至少一个齿轮，
其中至少一个齿轮包括套筒齿轮，
其中杆附接至保持滑块，
其中保持滑块容纳在保持滑块壳体内并且杆从保持滑块壳体的外表面突出，
其中，当保持滑块处于锁闭位置时，套筒的驱动轴附接至紧固件安装工具的齿轮头，
其中套筒齿轮配合地结合套筒的驱动轴以旋转套筒。
2.根据权利要求1的紧固件安装工具，其特征在于，杆是球塞螺钉。
3.根据权利要求1的紧固件安装工具，其特征在于，紧固件安装工具由气动能量驱动。
4.根据权利要求1的紧固件安装工具，其特征在于，套筒齿轮具有非圆形内表面，
其中套筒的驱动轴具有形状与套筒齿轮的非圆形内表面互补的非圆形外表面，
其中套筒的驱动轴的非圆形外表面配合地结合于套筒齿轮的非圆形内表面。
5.根据权利要求4的紧固件安装工具，其特征在于，套筒齿轮的非圆形内表面包括平状表面，并且
其中套筒的驱动轴的非圆形外表面包括平状表面。
6.一种用于安装紧固件的系统，其包括：紧固件安装工具和套筒组件，
其中紧固件安装工具包括工具部件和齿轮头，
其中齿轮头附接至工具部件的一端，
其中齿轮头包括杆、保持滑块、保持滑块壳体、以及至少一个齿轮，
其中至少一个齿轮包括套筒齿轮，
其中杆附接至保持滑块，
其中保持滑块容纳在保持滑块壳体内并且杆从保持滑块壳体的外表面突出；并且
其中套筒组件包括套筒，
其中套筒的驱动轴的一端具有位于驱动轴的外表面的周边周围的环形槽，
其中，当保持滑块处于锁闭位置时，保持滑块结合套筒的驱动轴的环形槽，从而将套筒的驱动轴附接至紧固件安装工具的齿轮头，
其中套筒齿轮配合地结合套筒的驱动轴以旋转套筒。
7.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，杆是球塞螺钉。
8.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件安装工具由气动能量驱动。
9.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件工具由DC/AC电驱动。
10.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件工具由至少一个电池驱动。
11.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件工具由液压能量驱动。
12.根据权利要求6的用于安装紧固件的系统，其特征在于，套筒齿轮具有非圆形内表面，
其中套筒的驱动轴具有形状与套筒齿轮的非圆形内表面互补的非圆形外表面，
其中套筒的驱动轴的非圆形外表面配合地结合于套筒齿轮的非圆形内表面。
13.根据权利要求12的用于安装紧固件的系统，其特征在于，套筒齿轮的非圆形内表面包括平状表面，并且
其中套筒的驱动轴的非圆形外表面包括平状表面。
14.一种用于安装紧固件的系统，其包括：紧固件安装工具和套筒组件，
其中紧固件安装工具包括工具部件和齿轮头，
其中齿轮头附接至工具部件的一端，
其中齿轮头包括杆、保持滑块和保持滑块壳体，
其中杆附接至保持滑块，
其中保持滑块容纳在保持滑块壳体内并且杆从保持滑块壳体的外表面突出；并且
其中套筒组件包括套筒、六角键和六角键保持件，
其中套筒组件是单个固定结构，
其中套筒的驱动轴的一端具有位于驱动轴的外表面的周边周围的环形槽，
其中，当保持滑块处于解锁位置时，保持滑块脱离套筒的驱动轴的环形槽，从而释放套筒组件单个固定结构。
15.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，杆是球塞螺钉。
16.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件工具由气动能量驱动。
17.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，紧固件工具由液压能量驱动。
18.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，六角键由固定螺钉附接至六角键保持件的端部。
19.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，六角键保持件由滚压销附接至套筒。
20.根据权利要求14的用于安装紧固件的系统，其特征在于，六角键保持件附接至套筒的端部成形为轭的构造。
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