CN1175916A - 铆接装置 - Google Patents

Abstract

一种电动自攻铆钉铆接装置,其中一个由操作者手持的外壳内含有一个用来驱动一个主小齿轮(24)的电机(27);该主小齿轮(24)通过齿轮(25)被连接到用来驱动一个铆钉铆接机构的偏心轴(16)上,这个铆钉铆接机构与本技术领域中所熟知的机构相同。上述机构含在一个可独立旋转的圆筒(44)内,后者直接转动铆钉铆接装置。当电源接通时,起初转矩通过齿轮(25)被导向铆钉铆接机构,以把夹爪(5)固紧到芯轴杆(40)上,直到使铆钉(39)塌缩所需要的最小转矩大于对工件钻孔所需要的转矩,这时齿轮(25)将停止转动,结果旋转圆筒(44)将转动并驱动自攻铆钉。这时将进行对工件的钻孔,直到铆钉就位。对扳机开关(32)施加更大的压力将制动旋转圆筒(44),通过齿轮(25)把转矩转移回来以铆接铆钉,其后,在继续保持扳机开关(32)的制动压力的情形下,偏心轮(16)将使该机构转动360°而返回原处,以吐出已用过的芯轴并准备好接纳另一个铆钉。

Description

铆接装置

本发明的背景

本发明的领域

本发明涉及电动自攻(self-drilling)铆钉铆接工具，这种工具进行钻孔并将带有穿过铆钉体进行拖拉以把上述铆钉体铆接在一个工件中的芯轴的“凸眼”型和“盲眼”铆钉进行铆接。

以往技术

已经有一些希望制作一种可供销售的电动工具的试图，这种工具能够把自攻铆钉的芯轴紧抓在工具的夹爪中，对工件钻孔，铆接铆钉，以及使夹爪恢复到原先的松开位置以接纳下一个自攻铆钉。

这种工具通常归类于手操作电动工具，在下述专利中示出了手工操作自攻铆钉铆接电动工具的一些例子。

PCT EP92/02861

PCT EP93/01044

PCT EP93/03222

这些工具的一个特点是，机构的功能要求有一个驱动的反向动作，以使该机构能返回到其原来的位置；这个反向动作将造成设计上的问题，而为了克服这些问题必然会带来复杂性。

然而，这里所公开的电动工具的独有特点却克服了这些缺点，这种工具的工作部件达到最少化，使得它重量轻并可市场化。

本发明的概述

本发明的新颖工具是一种具有最少工作部件的轻型电动自攻铆钉铆接式具。

本发明的一个目的是提供一种自攻铆钉铆接电动工具，它有一个单件的外壳，外壳内含有驱动单元和由偏心轮带动的芯轴杆拖拉机构，后者被含在一个实现工具的钻孔操作的旋转圆筒内。外壳的设计适合于操作人的手持。

本发明的另一个目的是提供一种带有复位弹性的通/断扳机开关，以控制工具的钻孔和铆接循环的所有功能，这使得该工具能快速工作，对用户友好。

本发明的再一个目的是在钻孔操作时为芯轴杆提供一个满意的抓紧手段。这是通过工具的转矩转换动作来达到的，当芯轴在工具的夹爪松开位置被插入并且扳机开关被按下时，起初转矩被导向旋转圆筒内的一个由蜗杆驱动的偏心轮机构，以拉动夹爪并使夹爪紧固在芯轴杆上。当夹爪上的压力增大时，转矩便自动地转移成圆筒体的旋转，从而得以进行钻孔操作。这时芯轴杆被牢固地夹紧在工具的夹爪内。

本发明的又一个目的提供一个手段，它利用同一个扳机开关把转矩从钻孔模式转变成铆接铆钉的拖拉模式。这通过提供一个环绕旋转圆筒的制动带并部分地借助于进一步压下扳机开关来控制该制动带来达到。

本发明的再一个目的是提供一种手段，它能利用同一个扳机开关来使机构返回到其夹爪松开位置。这通过保持对扳机开关的压力直到驱动拖拉机构的由蜗杆驱动的偏心轮转动了整个360°而铆接好一个铆钉为止。

本发明的还有一个目的是提供一种“循环端点”定位手段，对应于芯轴杆的插入和释放。这通过提供一个位在工具夹爪活塞和外壳表面之间的带有弹簧的锁珠来达到；当工具处于夹爪松开位置时，该锁珠卧在工具夹爪活塞中的一个凹坑内，以防止在释放扳机开关之后的过运行，因为这时转矩被转移到了旋转部件上。

本发明的再一个目的是提供一种手段，它能防止由于钻孔咬死或者在完成对工件的钻孔之前对扳机有太大的压力而造成铆钉体的过早塌缩。这主要通过提供满足下述要求的驱动小齿轮和齿轮的齿数比来达到，该要求是“保证完成钻孔操作所需要的最大驱动功率小于使铆钉塌缩所需要的最小驱动功率”；为了防止铆钉的偶然塌缩，在工具夹爪活塞和其外壳的表面之间提供了一个带有弹簧的锁珠；锁珠卧在工具夹爪活塞中的一个凹槽装置中，它从“循环端点”位置一直延伸到夹爪能满意地夹紧芯轴杆的一个点处。在这个点上，带有弹簧的锁珠上的压力防止了在钻孔操作中的不希望的转矩转换，从而防止了铆钉体的过早塌缩。

本发明的再一个目的是提供一种自攻芯轴，它能防止铆钉体在插入到工件中去之前发生倾斜。这通过在芯轴杆上芯轴杆和自攻头的连结处的凹肩的前面和内部提供一个锥体部分来实现。这使得在开始给芯轴杆施加应力时铆钉体在其与芯轴肩部分的界面能够挤入而不是滑出。芯轴杆的锥体部分同时还起到“断裂点”的作用，它使钻尖头能干脆地断落，防止了在铆接之后对于“盲眼”型铆钉常见的锈蚀问题。

附图的简单说明

图1是本发明的电动钻孔和铆接工具以及芯轴的截面图。

图2是相对于图1转动了90°的工具旋转圆筒部分的截面图。

图3是制动带组件的截面图。

图4示出制动带控制杆系统的平面图。

优选实施例的说明

现在请注意图1，它示出了本发明的电动自攻铆钉铆接工具，可以看出它含有一个单体外壳35，其中包含有驱动单元27和由偏心轮驱动的芯轴拖拉机构4至16，该机构又含在一个可旋转圆筒44内，后者实现工具的钻孔操作。外壳35设计得适合于操作者手持。

现在参见图1、2、3和4，为了能较好地理解本发明工具的优选实施例的机构，下面将详细地逐步说明本工具的各个工作部件的一个完整的工作循环，从自攻铆钉的插入、铆钉的铆接、直到下一个铆钉的插入。

从工具夹爪5的松开位置开始，如本技术领域所熟知的，一个自攻铆钉的芯轴杆40被完全插入到相应尺寸的钉嘴1中。扣下有弹性复位机构31的扳机开关32，以激活通断开关28，起动驱动电机27去驱动工具的主驱动小齿轮24；该驱动小齿轮24伸入到一个有外壳的轴承内，该轴承位在一个旋转圆筒44的一个端面的中央，旋转圆筒44还有一个轴承支持另一个端面；这使得驱动小齿轮和旋转圆筒可以互相独立地转动。

该驱动小齿轮24与一个齿轮25啮合，它们的齿数比在旋转圆筒44被制动之前是有利于钻孔模式的，当旋转圆筒被制动时上述齿轮25通过一个蜗杆17和蜗轮21驱动铆接机构，其中蜗轮21上安有一个偏心轮16和一个连向夹爪活塞14的连接杆15。

对扳机开关32的轻扣将使制动系统19、20、22、23、30和32工作；实际上，当扣下扳机开关32时，激励杆20通过制动带夹持块19上的斜坡和激励杆20的端部轴承29所划出的弧形滑到了制动带凸出部分的上方。这个动作使制动带22紧绕在滑环23上，由此制动旋转圆筒44并把转矩转移到铆接机构上。用这个方法的目的是在轴承部件上产生较小的压力。

旋转圆筒的这种轻制动动作可以用来在夹爪活塞14在其外壳7中被拖拉时把“循环端点”带有弹簧的锁珠9从其夹爪活塞14中的凹坑11内释放出来；这个动作使夹爪5从钉嘴1的螺纹端2处的伸展环3中退出，并且夹爪活塞14对夹爪5的锥形压力使爪牙41咬合到芯轴杆40上，如本技术领域所熟知的。

爪牙41弯有一个角度，以便在钻孔操作中实现对芯轴杆40的夹紧，并使爪牙对芯轴杆有一个向内的拉力。

当夹爪在芯轴杆40上的压力增加到足以进行钻孔操作时，转矩将转移到钻孔模式，这时齿轮25变为静止。

为了防止由于可能的转矩变化而造成在钻孔操作完成之前铆钉39过早地塌缩，在夹爪活塞14和其外壳7的表面之间放置了一个带有弹簧的锁珠9，还设置了一个槽缝10，它从“循环端点”位置开始一直延伸到一个点，这个点在可能发生铆钉塌缩之前，是由驱动小齿轮24与齿轮25的齿数比所决定的自然转矩转变点；在这个点上对扳机开关32可能需要施加大得多的压力，否则过度的钻孔咬死将过早地使铆钉塌缩。

现在工件上已钻好了孔，并且铆钉已经就位。

这时对扳机开关施加更大的压力，以制动旋转圆筒44和通过齿轮25使转矩转移，以驱动铆接机构。齿轮25使左旋螺纹蜗杆17相对于钻孔模式逆时针地旋转，使偏心轮16被拉向其枢轴点18的蜗杆一侧和蜗杆的齿拉向其内端的衬套。偏心轮16的枢轴点偏置在18处使得在工作循环的铆接期间可以由连接杆15对夹爪活塞14进行比较对直的拖拉，从而对工作部件产生较少的磨擦和较少的磨损。

当旋转圆筒被牢固地制动时，偏心轮16的动作将不断拖拉夹爪活塞，结果夹爪5穿过铆钉39拖拉芯轴杆并把上述铆钉铆接在工件中；其后再进一步拖拉夹爪活塞最终将使钻尖头36从芯轴杆的锥体部分39的细端和钻尖铆钉头36的凹肩部分37断开。

对扳机开关32保持压力将使偏心轮16返回到它最初的位置，在这段时间内可以从工件上退出工具。

当偏心轮16使夹爪活塞14返回到它的最初的位置时，转矩转换锁珠9将卡进槽缝装置10，表明工具循环已几乎到了终点；这很容易通过45处的对外窗口看到。

当“循环端点”锁珠卡入它在夹爪活塞14中的凹坑11时可以释放扳机开关32，以结束这一循环。

如本技术领域所周知的，现在夹爪在伸展环3和由弹簧12产生的来自伸展活塞8的压力的作用下，将处于松开位置。

现在可以让用过的芯轴从工具上自由落下，并把一个新的自攻铆钉插入到钉嘴1中。

还设有一个通断开关调整螺丝34。

Claims (25)

1.一种电动自攻铆钉铆接工具，它能协调地进行对工件的自动钻孔，放置铆钉，拖拉芯轴和钻尖头以把铆钉体铆接在上述工件中。

2.根据权利要求1的工具，它含有一个单件外壳，其中包含把一个“突眼”型或“盲眼”铆钉铆接到工件中和释放芯轴杆所需要的驱动单元、钻孔机构和拖拉机构；该外壳设计得适合于操作者手持。

3.根据权利要求1或2的工具，它含有用来控制工件循环中所有功能的单个扳机开关。

4.根据前述权利要求中任一项权利要求的工具，它含有一个内设的“循环端点”定位装置，以控制过运行。

5.根据前述权利要求中任一项权利要求的工具，它含有一个内设的锁定装置，以防止铆钉过早地塌缩。

6.根据前述权利要求中任一项权利要求的工具，它含有一个具有适当形状和构形的自攻芯轴，使得可以防止在最初给芯轴杆施加应力时在完成钻孔操作之前铆钉过早地被铆接。

7.根据权利要求2的工具，其中外壳通过其中央平面连接起来，以使该工具具有对用户友好的形状和构形。

8.根据权利要求3的工具，其中扳机开关控制工具的电源通断功能和转矩转换控制功能。

9.根据权利要求8的工具，其中转矩转换控制功能是利用对钻孔机构的扳机开关操作制动装置来实现的。

10.根据权利要求9的工具，其中制动装置利用了一个包围着实现工具的钻孔和铆接目的的旋转圆筒的制动带。

11.根据权利要求10的工具，其中制动带的张力由一个可活动的激励杆来控制，该激励杆的一端连接到扳机开关上，从那里开始划出一个逐渐变大的圆弧，并使制动带凸出部分的任一侧可滑动地夹在一对斜面制动带夹持块内；由此当增大对扳机开关的压力时上述激励杆将沿斜面夹持块水平移动从而向制动带升高，挤压上述制动带的突出部分，使制动带紧紧地“绕”在旋转圆筒上。

12.根据权利要求10或11的工具，其中旋转圆筒绕其驱动轴转动，但其一端的转动是独立的；另一端由一个位在工具外壳中的轴承支持。

13.根据权利要求10、11或12中任一项权利要求的工具，其中旋转圆筒提供工具的钻孔能力。

14.根据权利要求10至13中任一项权利要求的工具，其中旋转圆筒内包含一个蜗杆和一个蜗轮，后者驱动一个连接到铆钉接机构上的由偏心轮带动的连接杆。

15.根据权利要求14的工具，其中铆钉铆接机构和旋转圆筒的前部结合在一起，两者整体转动。

16.根据权利要求14的工具，其中蜗杆的驱动轴上有一个固定的齿轮，该齿轮啮合在电机的驱动小齿轮上。

17.根据权利要求16的工具，其中驱动小齿轮和齿轮的齿数比满足如下要求：保证完成钻孔操作所需要的最大驱动功率小于使铆钉塌缩所需要的最小驱动功率。

18.根据权利要求3、9或17中任一项权利要求的工具，其中施加给旋转圆筒的制动带压力将导致转矩通过驱动小齿轮和齿轮传递给铆钉铆接机构。

19.根据权利要求14或16的工具，其中驱动蜗杆具有左旋螺纹，并且相对于顺时针的钻孔模式来说是沿逆时针方向转动的；这将把偏心轮和连接杆拉向上述偏心轮枢轴点的蜗杆一侧。

20.根据权利要求19的工具，其中偏心轮的枢轴点相对于旋转圆筒的枢轴线沿着相反于驱动蜗杆的方向偏置，使得偏心轮能通过其连接杆比较对直地拖拉铆钉铆接机构的夹爪活塞，从而对工作部件产生较少的磨擦和较少的磨损。

21.根据权利要求4的工具，其中在夹爪活塞及其外壳的表面之间设置了一个带有弹簧的锁珠，它卧在上述夹爪活塞及其外壳中的一个凹坑内，当工具处于其“循环端点”位置时它卧在上述夹爪活塞中的凹坑内，以防止释放扳机开关时的过运行。

22.根据权利要求5的工具，其中在夹爪活塞及其外壳的表面之间设置了一个带有弹簧的锁珠，它卧在夹爪活塞的一个槽缝内，该槽缝从“循环端点”位置开始直到可能发生铆钉塌缩之前的一个点-即由驱动小齿轮和齿轮的齿数比所决定的自然转矩转换点之前的一个点；并且其中锁珠限制了夹爪活塞的任何进一步运动，以防止由于钻孔咬死或操作员对扳机开关施加太大压力所造成的铆钉过早塌缩。

23.根据权利要求6的工具，其中自攻芯轴在芯轴杆和自攻头连接处的一个凹肩的前面和内部具有一个锥体部分，使得在夹紧模式中开始对芯轴杆加应力时大小适当的铆钉体在其与芯轴肩部分的界面处能够挤进去而不是滑出来。

24.根据权利要求6或23的工具，其中芯轴杆的锥体部分同时还起另一个作用，即作为工件内的铆钉的“断裂点”，以防止与“盲眼”型铆钉相关连的锈蚀问题。

25.一种电动自攻铆钉铆接工具，它基本上与这里参考各附图所说明的一样。