CN1693034B - 与开孔工具配合的系统和将管嵌入件固定至管端部的方法 - Google Patents

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Abstract

依据本发明的系统及方法，其中一管嵌入件至少部分的设于一管的端部内。一对准夹具可用以协助在该管的壁上、与管嵌入件外表面的至少一空腔相对准的预定位置处形成一贯穿孔。

Description

与开孔工具配合的系统和将管嵌入件固定至管端部的方法
技术领域
本发明总的涉及一种适于与一开孔工具及开孔方法相配合的系统，尤指一种将管嵌入件连接至一管的系统及方法。
背景技术
人们知道将管嵌入件连接至一管。例如，如美国专利第6,523,581号的图5所示，其中一喷嘴藉助螺栓及螺帽结构连接至一管。当将喷嘴连接至管时，喷嘴可首先设于管的一端部内。其次，可通过该管的壁及喷嘴钻出一孔，之后可安装螺栓及螺帽结构，以将喷嘴连接至管。
本文揭示一新颖的管嵌入件，具有一供紧固的空腔，但是没有延伸穿过其内及外表面的任何开口。此新颖的管嵌入件因消除了通过管嵌入件的潜在汽体逸漏路径且可简化安装程序而提供诸多优点，该安装程序在现有技术中是必要以消除通过管嵌入件的潜在汽体逸漏路径。例如可参见美国专利第6,523,581号所揭示的习知管嵌入件。
欲将此新颖的管嵌入件连接至一管时，需有一连接系统及方法。管嵌入件插入管内后，空腔系被管的壁所隐藏。一与该隐藏的空腔相对应的孔必需形成，以使一紧固件可用以将管嵌入件连接至管。因此，一种可便利在与隐藏的空腔相对准的预定位置开孔的系统及方法是有其必要的。
发明内容
因此，本发明的目的是克服现有技术的问题及缺点。更具体言之，本发明的目的是提供一种可在一配置有管嵌入件的管内开孔的系统及方法。
为了实现上述及依据本发明的其它方面，本案提供一种适于与开孔工具相配合的系统。该系统具有一壁及一端部的管。管嵌入件是至少部分的设于该管的端部内，该管嵌入件具有第一定位结构、一外表面及至少一位于该外表面内的空腔。该系统另包括具有第二定位结构的对准夹具，第二定位结构适于与管嵌入件的第一定位结构相配合，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动。该对准夹具另具有一对准装置，适于接纳一工具的至少一部分，以可协助在该管的壁上、在与管嵌入件外表面的至少一空腔相对准的预定位置处形成一贯穿孔。
为了实现依据本发明的其它方面，本案提供一种可将管嵌入件固定至一管的端部的方法.该方法包括提供一管及管嵌入件的步骤.该管设有一端部及配具有内及外表面的壁.管嵌入件设有一定位结构及包括内及外表面的壁.管嵌入件的壁在管嵌入件外表面内具有至少一空腔，该空腔适于接纳一紧固件.管嵌入件的壁也没有延伸穿过其内及外表面的任何开口.该方法另具有提供一适于与该管嵌入件的定位结构相配合的对准夹具，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，该对准夹具具有一对准装置.该方法另包括提供用以贯穿该管的壁形成一孔的一开孔工具的步骤.另外，该方法包括将管嵌入件至少部分的设于该管的端部内，及将对准夹具相对于管嵌入件定位，使得对准夹具啮合管嵌入件的定位结构，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，及使对准装置相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准的步骤.该方法另具有将开孔工具相对于对准装置定位，使得一部分的开孔工具相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准，及用该开孔工具的一部分在管的壁内形成一孔的步骤.该方法也包括使用在管嵌入件壁内的空腔及形成在管的壁内的孔来将管嵌入件固定至管的步骤.
为了实现依据本发明的其它方面，本案提供一种将管嵌入件固定至一管的端部的方法。该方法包括提供一管，该管具有一端部及一具有内及外表面的壁。该方法另包括提供具有一定位结构及一壁的管嵌入件，该壁具有内及外表面，其中该管嵌入件的壁在管嵌入件外表面具有至少一空腔。该方法另包括提供一适于与该管嵌入件的定位结构相配合的对准夹具，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对移动的步骤，其中该对准夹具具有一对准装置。该方法也包括提供一工具以协助将管嵌入件固定至管及将管嵌入件至少部分的设于该管的端部内的步骤。另外，该方法包括将对准夹具相对于管嵌入件定位，使得对准夹具啮合管嵌入件的定位结构，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，及使对准装置相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准的步骤。该方法另包括将该工具相对于对准装置定位，使得一部分的工具相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准，及使用该工具以协助将管嵌入件固定至管的步骤。
本发明的详尽细节、优点及特色将在参照下文附图及说明而有变得更加明白。申请人需指出，本案说明书及附图旨在叙述，而非局限本案技术内容。
附图说明
尽管说明书以特别地指出本发明并清楚地要求保护本发明所要保护的范围的权利要求书来结束，但相信在结合附图阅读了下面的描述之后，将更好地理解本发明。在诸附图中：
图1是具有一管嵌入件及一部分管的装置的横截面图。
图2是图1装置的管嵌入件的俯视图。
图3是图2管嵌入件的前视图。
图4是沿图3的线4-4截取的管嵌入件剖面图。
图5是沿图3的线5-5截取的管嵌入件剖面图。
图6是一流程图，显示将管嵌入件固定至一管的端部的范例方法的各步骤。
图7显示具有一对准夹具、管及管嵌入件的范例系统的部分分解图。
图8显示图7的范例系统及部分的开孔工具的俯视图。
图9显示沿图8的线9-9截取的范例系统及部分的开孔工具的剖面图。
具体实施方式
现请详细参见本发明的各种范例实施例，在附图中示出了这些实施例的示意图。在附图的所有视图中用相同的标号
图1显示一适用于广泛种类用途的范例装置250。例如，显示的装置250可配合液体贮器、例如液体储存槽的竖管使用。配合液体贮器的竖管使用的传统装置揭示于美国专利第6,523,581号，援引此文件全文以供参考。
如图所示，依据本发明的装置250具有一管200，该管包括具有一内表面204及一外表面206的壁202。壁202可依据本发明原理而可呈许多形状。例如，壁202可具有圆形和/或非圆形横截面形状。在独特的范例中，及如图所示，该壁可包括一具有一圆柱形壁的圆柱体，其中内表面204包括一内圆柱形表面，而外表面206包括一外圆柱形表面。
管200可由广泛范围的材料形成，且可具有当暴露于容装在一相关液体贮器内的液体时不会降低其品质的材料。例如，管200可由当暴露在碳氢化合物液体、泥浆等之下时不会降低其品质的材料所制成。范例的材料可为塑料、金属(例如铝)等。
装置250另具有一管嵌入件100，其至少是部分的设于管200的端部内。虽然管嵌入件100所示为部分的设于管200的端部，但是在替代性的实施例中，管嵌入件100也可完全地插入管200的一内部区域内。管嵌入件100包括一具有一内表面104及一外表面106的一壁102。管嵌入件100的内表面104、204至少有一部分与管200配合以形成一液体流通路径252。
管嵌入件100的壁102可以是任何与管200的内部形状相对应的形状。例如，壁102可具有圆形和/或非圆形横截面形状。在独特的范例，及如图所示，壁102可包括一圆柱体，其中壁102包括一圆柱形壁，内表面104包括一内圆柱形表面，而外表面106包括一外圆柱形表面。
管嵌入件100也可由一广泛范围的材料所形成，且可具有当暴露于容装在一相关液体贮器内的液体时不会降低其品质的材料。例如，管嵌入件100可由当暴露在碳氢化合物液体、泥浆等之下时不会降低其品质的材料所制成。范例的材料可为塑料、金属(例如铝)等。
管嵌入件100的壁102在其内及外表面之间没有任何开口延伸。例如，如图4及5所示，管嵌入件100在管嵌入件100外表面106内另具有至少一空腔112。如图1所示，该至少一空腔112适于接纳一紧固件212和/或可适于接纳管200的一弯边部分210。空腔112可选择性的具有一适于接纳紧固件212的螺纹柄的螺纹部分114，及适于接纳紧固件212的头部及管200的弯边部分210的埋头孔部分116。例如如图1所示，紧固件212啮合空腔112及弯边部分210以在管嵌入件100及管200之间提供一特别强的连接。如图4及5所示，该等孔可先攻上螺纹以随后接纳螺纹紧固件的螺纹部分。在一替代性的实施例，该等孔可先不攻上螺纹(例如如图9所示)，而是之后在当上紧一紧固件时，才藉该紧固件的螺纹部分将螺纹切割入空腔壁内。另外的范例空腔可以不具有螺纹部分。在该等场合的紧固件可包括一铆钉或其它适于啮合一非螺纹空腔的紧固件。
密封件124可设于管嵌入件100外表面106及管200内表面204之间。如图所示，管嵌入件100可具有一周界槽118，适于至少部分的接纳密封件124。密封件124可运作以在管嵌入件100外表面106及管200内表面204之间提供一密封功能。广泛种类的密封件可结合本发明的原理。在显示的实施例，密封件可包括由派克-海尼芬(Parker-Hannifin)公司所提供的密封件。该密封件可有利的提供一优异的密封功能，且具有广泛范围的间隙距离，并可在管的相对壁及管嵌入件之间提供不同的间隙距离。此外，密封件可不需使用环氧树脂密封剂而提供足够的密封功能。
图1显示管嵌入件100是固定至管200的一端部，而图2-5显示依据所显示实施例的管嵌入件100独特的特色.图2是俯视图，而图3是来自图1所示装置的范例管嵌入件100的前视图.图4是沿图3线4-4所取的剖面图，而图5是沿图3线5-5所取的剖面图.
如图4及上文述及者，管嵌入件100的外表面106具有至少一空腔112，如图4所清楚显示，该至少一空腔112包括三只空腔，三只空腔绕管嵌入件100的中心轴线125大致等间距地径向设置。虽然本处显示为三只空腔，但是应了解，依据本发明的原理也可有多或少于三只空腔。在一些实施例，空腔可径向、非等间距地绕管的中心轴线设置。然而，提供三或更多径向、且等间距设置的空腔可利于在外及内表面106、204之间、于密封件124的位置处形成一大致均匀的具有空隙的空间254。事实上，紧固件212与空腔112的配合可提供大致对立的力。该等对立的力可大致使管嵌入件100相对于管200定位在中间，故可使得有空隙的空间254在外及内表面106、204之间、于密封件124的位置处具有所需且均匀的距离。提供在所需范围内的距离，和/或在所需范围内大致均匀的距离，可增加密封件124的效用。事实上，密封件的效用，在当待密封的相对的壁之间的距离是维持所用特定密封件可容许的某一容限范围内时，一般上即为极大值。
如所述，壁102在其内表面104及外表面106之间没有任何开口延伸。例如，如所显示的，空腔112是设于壁102内，使得空腔112不在内表面104及壁102外表面106之间延伸。更确切地说，空腔112的封闭端在内表面104之前终止，而防止了内及外表面104、106之间的流体相通。为了防止空腔112在壁102的内及外表面之间延伸，壁可在邻接各对应的空腔112的位置具有增厚的壁厚度120区域。该增厚的壁厚度120区域的形状可形成为如图2及4所示地那样，以便在模制过程中便利管嵌入件100的成形。
如图3及5所示，范例的管嵌入件100具有第一端部100a及第二端部100b。在显示的实施例，第一端部100a可为一密封件提供一周界密封表面110，而第二端部100b可设有周界槽118以至少部分的接纳密封件124。在独特显示的实施例，第一端部100a可具有一外展部分108，例如具有周界密封表面110的凸缘。外展部分108可通过滚轧、切除部分材料或其它制造程序来形成。周界密封表面110可为扁平形、圆形和/或其它适于与一对应的密封件配合的表面轮廓。例如，如图所示，周界密封表面110可包括与一圆角过渡部分111组合的扁平表面。如图9所示。过渡部分111也可充当一轴向定位结构。例如，如图所示，过渡部分111包括一内凹的圆角部分，该部分最终会接触管200端部的边缘201，以限制管嵌入件100插入管200的端部内的程度。虽然图中未示，管嵌入件100的壁102可替代性的具有一肩部，该肩部适于邻接管200端部的边缘201，其中该肩部提供一轴向定位结构。
如图5所示，管嵌入件100可具有一或更多设计成可抑制对准夹具300(参图7-9)及管嵌入件100之间的相对移动的定位结构。管嵌入件100的一或更多定位结构系设计成与对准夹具300相互作用，以在管200内、在相对于管嵌入件100的预定位置处形成一或更多的孔208。
在范例的实施例，管嵌入件100的定位结构可包括一轴向定位结构和/或一角度定位结构.例如，管嵌入件100可设有一轴向定位结构，它适于与对准夹具300的一轴向定位结构相配合，以抑制管嵌入件100及对准夹具300之间的相对轴向移动.在显示的实施例，管嵌入件100具有一轴向定位结构，它包括外展部分108的一上表面109，而对准夹具300具有一轴向定位结构，它包括对准夹具300的一内表面307b.外展部分108的上表面109适于邻接对准夹具300的内表面307b，以抑制一相对轴向移动，进而便利管嵌入件100及对准夹具300之间的相对轴向定位，如图9所示.
如图2、5及7所示，若有设置的话，管嵌入件100的定位结构也可包括一角度定位结构，它适于与对准夹具300的定位结构相配合来抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动。例如，如图所示，管嵌入件100包括具有一舌状物122的角度定位结构，而对准夹具300包括具有一缝隙306的角度定位结构。对准夹具300的缝隙306适于接纳管嵌入件100的舌状物122。因此，当将对准夹具相对于管嵌入件定位时，缝隙306可将舌状物套入，而抑制或防止对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动，进而便利管嵌入件100及对准夹具300之间的相对角度定位，如图9所示者。除了缝隙之外，对准夹具的角度定位结构也可替代性的由凹部、例如槽所取代，只要是其适于自管嵌入件接纳舌状物即可。
虽然图中未示，但管嵌入件可替代性的具有一适于接纳对准夹具的舌状物的缝隙或凹部。在再一实施例，角度定位结构可包括一对相配合的倾斜肩部，其中诸肩部设计成，当对准夹具相对管嵌入件扭转时，诸肩部相互靠近对方，直至肩部以所想要的相对角度位置相互邻接时为止。此外，角度定位结构也可具有一非圆形形状的管嵌入件和/或对准夹具，以便利该相对角度的定位。其它依据本发明原理的角度定位结构也可结合使用。例如，角度定位结构可包括一适于接纳于一孔内的销或键，适于接纳于一螺纹孔内的螺钉，或其它可便利角度定位的结构配置。
在独特的实施例，管嵌入件100的定位结构可包括可同时提供一轴向及一角度定位功能的单一结构。例如，单一舌状物可充当一轴向止挡件，而同时也可提供一角度定位功能。
现参见图7-9以进一步探讨对准夹具300及其应用细节。图7显示一范例的系统600，其适于与一开孔工具350相配合(见图8及9)。显示的系统600包括管嵌入件100、管200及对准夹具300。
如图所示，管嵌入件100至少部分的设于管200的端部内。管嵌入件100充当一轴向定位结构，可相对于管200朝下滑动，直到过渡部分111抵靠邻接管200端部的边缘201(参图9)为止。一旦定位后，在管壁202是不透光的情形中，管嵌入件100的至少一空腔112隐藏在管200的壁202后方(见图7)。在一或更多的空腔112是隐藏的场合中，可设置对准夹具300，以协助在壁202内形成与管嵌入件100空腔112的对应孔相对准的孔。
如上所述，对准夹具300具有一或更多的定位结构，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对移动。例如，如上所述，对准夹具300可具有一包括缝隙306的角度定位结构，它适于与包括管嵌入件100的舌状物122的一角度定位结构相配合，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动。如上有关管嵌入件100的陈述，对准夹具300的角度定位结构可为任何替代性的构形，只要是可抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动即可。
替代性的，或是额外的，该对准夹具300的一或更多的定位结构可包括一轴向定位结构，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对轴向移动.如上所述，该轴向定位结构，如设置的话，可包括桥接凸缘307的一内表面307b.在此实施例，桥接凸缘307的内表面307b适于邻接管嵌入件100的外展部分108上表面109，以充当一止挡件，藉此抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对轴向移动.提供该内表面307b充当一轴向止挡件，可使其绕管嵌入件100周缘大致连续的接触上表面109，而可在沿对准夹具300周缘的各点位置提供适当的轴向定位.桥接凸缘307也可具有一或更多的观察孔，以便观察对准夹具300及管嵌入件100之间的相对轴向定向.如图所示，观察孔可包括多个延伸穿过桥接凸缘307的孔307a，以便观察管嵌入件100的上表面109，以确保在上表面109及对准夹具300内表面307b之间、在绕对准夹具周缘的各点位置提供适当的定位.除了孔之外，观察孔也可包括一或更多的透镜、半透明和/或透明材料和/或其它可观察管嵌入件100上表面109的观察结构.
对准夹具300也可具有一对准装置310，它适于接纳至少一部分的开孔工具350，该开孔工具350可形成一或更多穿过管200壁202的孔208。对准装置310可包括一或更多的对准装置。例如，对准夹具300可具有三只对准装置310，如图7-9所示。提供三或更多的可调整的对准装置310，如图7及8清楚地所示，使得对准夹具300可相对于管嵌入件100及管200安装且适当的定位在中心。
对准夹具300也可具有一本体部301，且对准装置310安装至本体部。再者，如图所示，对准装置310可调整的安装至本体部301。如所示，本体部301内可具有一安装孔308，其中至少一部分的对准装置310适于可调整的啮合安装孔308。提供对准装置310及体部301之间的可调整度可对对准夹具300提供许多优点。例如，如图所示，对准装置310相对于本体部301的可调整度可提供一适于将对准夹具300夹持住管200的对准装置310，藉此抑制对准夹具300及管嵌入件200之间的相对轴向及角度旋转。对准装置310相对于本体部301之间的可调整度也可允许对准夹具300适度的夹持至不同尺寸(例如直径)的管。提供数个可调整的对准装置310也可便利对准夹具300如上文述地相对于管嵌入件100作中心定位。在另一范例及如图所示，对准装置310的可调整度可允许对准装置310能自对应的安装孔308卸除。将对准装置310自安装孔308卸除的能力，使得在不需替换整个安装夹具300的情形下，可替换和/或便利修护磨损的对准装置310。此外，在范例的实施例中，可将对准装置310自安装孔308卸除的能力，使得相关的零件数量减少而致成本降低，因为在以顺序方式形成孔的场合中，可以使用单个的对准装置310，并与各个安装孔308相啮合。
安装装置310及本体部301之间的可调整度可以数种方式来实现。例如，如图所示，对准装置310可具有一适于以可调整方式啮合本体部301的螺纹安装孔308的螺纹轴314。对准装置310的外表面316可加以刻痕或以其它方式来设置一握持表面(例如六角边形状的表面)，以方便在使用时上紧对准装置310。为了执行夹持功能，各对准装置310可递增的旋转，以使对准夹具300相对于管嵌入件100中心定位，而同时充分的将对准夹具300夹持在管200上。虽然未示，可调整度也可在不需有螺纹部分的情形下获得。在这些实施例，一旦获得了对准装置310及本体部301之间的所需相对位置，一紧定螺钉和/或对准装置310及本体部301之间的摩足可维持它们之间的相对位置。在独特的实施例中，该安装装置以不可旋转且线性的方式接纳于一安装孔内，例如，可通过使安装装置的外部有一非圆形形状来实现。当在管内开孔，而对准装置需相对于本体部成一特定角度定向的特定应用中，此种不可旋转的定位是有其必要的。
虽然所显示的实施例显示各对准装置是可调整的，但也可将至少一对准装置设计成是不可调整的.在一范例中，仅有单个对准装置是可调整的.例如，对准装置310及本体部301设置为一体的单件式构件.提供一体的单件式可减少在使用中错误置放对准夹具构件的可能性，且可通过减少在管内开孔的所需步骤数量而简化使用对准装置的程序.一体的单件式对准装置310及本体部301可通过数种方式来实现.例如，可将本体部301与对准装置310一起模制或成形.替代性的，也可个别的形成对准装置310，而在之后将其一体的连接至本体部，例如藉焊接或粘着等方式连接.
对准装置310可另具有一细长状对准孔313，该孔适于使开孔工具350的一部分354相对于管200上待形成孔208的一位置相对准。例如，如图所示，该细长状孔313可设成对准钻机的钻头，以便将钻头对准管200上待形成孔208的位置。对准装置310可选择性的设有一导引件312，例如硬化的钢套管，适于便利对准功能，同时保护对准装置310其余部分免受开孔工具350的部分354(例如钻头)损害。导引件312在对准装置310由相当软的材料、例如铝或塑料等所制成的场合中特别有用。在独特的实施例，整个对准夹具300，除了导引件312之外，可通过一模塑程序由铝制成。
对准夹具300的本体部301可有各种种类及形状，其一范例是如图7-9所示。如图所示，本体部301可具有一外凸缘302、一与该外凸缘302间隔开的内凸缘304及在外凸缘302及内凸缘304之间连接的桥接凸缘307。外凸缘302、内凸缘304及桥接凸缘307显示为具有大致相连续的壁。将凸缘制成为大致连续的壁可对壁提供大致刚性且耐用的结构，而可执行对准功能。应了解的是，凸缘也可替代性的包括大致非连续的组件，例如材料的网状物或构架。以材料的网状物或构架当凸缘可减少材料成本和/或减少对准夹具重量，而同时提供可执行对准功能的大致刚性结构。
如图9所示，对准装置310安装至外凸缘302，内凸缘304包括如上文所述的角度定位结构，例如缝隙306，而桥接凸缘307提供上述观察孔307a及轴向定位结构，例如桥接凸缘307的内表面307b。外凸缘302也可具有一进入窗305，允许切割工具进入，而便利当制造对准夹具300时可形成缝隙306。
图6-9叙述将一管嵌入件固定至一管的端部的方法。参见图6，范例的固定方法由标号150开始。在步骤150，对安装者提供具有一端部及一壁202的管200，该壁202具有一内表面204及一外表面206。对安装者另提供具有一定位结构及一壁102的管嵌入件100，壁102具有一内表面104及一外表面106。管嵌入件100的壁102在管嵌入件100外表面106内具有至少一空腔112。管嵌入件100的壁102没有延伸穿过其内及外表面之间的任何开口。另外，对安装者提供一对准夹具300，它适于与管嵌入件100的定位结构相配合，以抑制管嵌入件100及对准夹具300之间的相对移动。对准夹具300也具有一对准装置310。最后，对安装者提供一开孔工具350，以形成一穿过管壁的孔。
如图6所示，步骤152及154是非必须的。例如，在不需对管200重订尺寸的场合中，安装者可直接跳至步骤156。然而，安装者可首先进行步骤152，以决定管是否需重订尺寸以符合特定场合的具体贮器所需条件。例如，在安装者需将管200安装至液体贮器，而管的长度取决于液体贮器的深度的场合中，管200的重订尺寸可能有用。因此，安装者可在步骤152处首先决定管200是否需重订尺寸。如管需重订尺寸，管200在步骤154处切割成适当的长度，使得管可配合独特的液体贮器使用。
其次，在步骤156中，管嵌入件100及任何相关的密封件124至少部分设于管200的端部内，如图7及9所示.例如，管嵌入件100的第二端部100b插入管200的端部.然后管嵌入件100可进一步插入管200的内部区域，直到外展部分108、例如外展部分108的过渡部分111啮合管200的边缘201为止.虽然图未示，管嵌入件100的外表面106可设有一肩部或或其它止挡件，以提供一替代性的定位结构，以限制管嵌入件100插入管200内的程度.在另一实施例，没有止挡件的设置，其中管嵌入件100的外展部分108系与管200的边缘201间隔开.
其次，在步骤158，对准夹具300相对于管嵌入件100定位成使得对准夹具300啮合管嵌入件100的定位结构，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对移动，及将对准装置310对准管嵌入件100壁102内的至少一空腔112。
在一独特的范例，管嵌入件100的定位结构具有一角度定位结构，其中对准夹具300相对于管嵌入件100定位成使得对准夹具300啮合管嵌入件100的角度定位结构，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动。在显示的实施例中，例如，管嵌入件包括具有一舌状物122的角度定位结构，而对准夹具包括具有一缝隙306的角度定位结构。在范例的实施例中，对准夹具300相对于管嵌入件100定位，其藉助于将缝隙306套入舌状物122以抑制、诸如防止对准夹具300及管嵌入件100之间的相对角度移动，从而便利管嵌入件100及对准夹具300之间的相对角度定位，如图9所示。
在另一范例，管嵌入件100的定位结构具有一轴向定位结构，其中对准夹具300相对管嵌入件100设置成使得对准夹具300啮合管嵌入件100的轴向定位结构，以抑制对准夹具300及管嵌入件100之间的相对轴向移动。在显示的实施例，例如，管嵌入件100设有一包括外展部分108上表面109的轴向定位结构，及对准夹具具有包括桥接凸缘307内表面307b的轴向定位结构。在此范例的实施例，对准夹具300相对管嵌入件100的定位，是藉助于将对准夹具300相对管嵌入件100移动，直到桥接凸缘307的内表面307b邻接外展部分108的上表面109为止而实现的。因此，可抑制、诸如防止进一步的轴向插入，进而可得管嵌入件100及对准夹具300之间的相对轴向定位。
在将对准夹具300相对管嵌入件100定位的步骤之后，安装者可选择性的执行步骤160及162。在非必须的步骤160中，安装者可在管壁上开孔之前先观察对准夹具300及管嵌入件100之间的相对位置。例如，安装者可使用桥接凸缘307的一或更多的观察孔307a来观察对准夹具300及管嵌入件100之间的相对位置。在一独特的范例，观察孔307a包括复数的观察孔307a，例如开口，以确保外展部分108的上表面109邻接桥接凸缘307的内表面307b。如果设有多个的观察孔307a，对准夹具300及管嵌入件100之间的相对位置可在多个位置进行观察，以确保绕对准夹具300周缘对准夹具300及管嵌入件100之间的正确的相对定位。
如果对准夹具300未正确的定位，安装者可回到步骤158，再度执行对准夹具300相对管嵌入件100的定位。如果经确定在步骤162中，对准夹具300已正确的对准管嵌入件，则安装者可移至非必须的步骤164或168或可决定是否直接的移至步骤166。
例如，如图所示，安装者可决定移至非必须的步骤164，其中安装者将对准夹具300相对管200夹持.当执行步骤164时，安装者可调整一或更多的对准装置310，使得对准夹具300夹持住管200.调整例如可涉及递增的将各对准装置310相对本体部301旋转，直至管200已充分的夹持对准夹具300及相对对准夹具300成中心定位为止.管嵌入件100可如上文所述般，相对于对准夹具300成轴向且角度的对准，管嵌入件100也可通过将对准夹具300夹持至管200而有效的连接至管200.虽然未示，对准夹具可利用紧定螺钉、管夹或其它夹持或紧固结构来夹持至管200.
步骤164后，安装者可移至非必须的步骤168或直接的执行步骤166。例如，在步骤166中，安装者可利用开孔工具350的一部分来在管200的壁202内形成一或更多的孔208。如图8及9所示，例如，钻头354插入对准装置310的一细长状对准孔313内，直至钻头354在管200的壁202内形成孔208为止。钻机350的夹头352末端可设计成邻接对准装置310末端，如图8及9所示，以限制钻头354的插入，使得其进入空腔112，但是不会啮合管嵌入件100的壁102。在替代性的实施例，可毗邻夹头设置一间隔轴环以限制钻头的插入。
在步骤166形成一或更多的孔208后，安装者可随后选择性的执行步骤168或直接跳至步骤170。在步骤168中，安装者可移除对准夹具300且将管200的一部分210弯边入空腔112内。此弯边功能可藉一弯边工具执行，其中可配合该弯边工具使用锤子、例如大头锤，以将毗邻孔208的管200部分弯边入空腔112内。还设想到，弯边功能可在开孔后、在卸除对准夹具300前立即执行。在此场合，弯边工具可插入对准装置310内，以执行弯边功能。替代性的，可将一或更多的对准装置加以移除，而将弯边工具插入安装孔308内，以执行弯边功能。
在步骤170，在管嵌入件100壁102内的空腔112及形成在管200壁202内的孔208用以将管嵌入件100固定至管200。例如，紧固件212(见图1)，例如螺钉、铆钉等可插入空腔内，使得紧固件212啮合弯边部分210及空腔。也设想了，可直接由步骤166跳至步骤170，使得紧固件212在不弯边部分210的情形下被连接。或者，弯边部分210也可在当紧固件212啮合空腔时形成，其中步骤168及170同步执行。当管嵌入件100固定至管200后，固定方法即在步骤172完成。
如图6所示，步骤168可在步骤166前执行。也就是说，管部分可在形成孔208前弯边入空腔112内。在此程序中，对准夹具300的对准装置310可用以导引一弯边工具，使得其可在与隐藏的空腔相对准的预定位置弯边一部分的管。形成弯边部分210后，孔208即可在对准夹具300的协助或未协助下形成。之后，如上文所述及般执行步骤170及172。
如上述，弯边的步骤168系非必须的步骤，可在管壁内开孔前执行。如图6所示，在范例的实施例中，弯边步骤168可以是固定方法在步骤172完成前最后的步骤。在这些实施例，孔可不需形成在管的壁内，且可不需使用紧固件以将管嵌入件固定至管。而是，弯边步骤可独立的对管嵌入件提供足够固定至管的能力。
如上所述，范例的实施例显示适于接纳用以开孔的开孔工具350的一部分的对准装置310。在替代性的实施例，对准装置适于接纳任何协助将管嵌入件固定至管的工具的一部分。该工具可包括，例如，具有一部分可被对准装置所接纳的标记工具，该标记工具可提供一标记，以显示可协助将管嵌入件固定至管的另一执行步骤的位置。该标记装置可包括钢笔、铅笔、标识、刻痕装置、冲压装置等。
在范例的实施例，在管的壁内开孔的步骤166可具有使用一对准装置及标记装置的步骤，以在管的壁上或内形成适当的标记，从该管卸除对准夹具，然后使用一开孔工具相对于一或更多的标记以形成一或更多的孔.在另一范例的实施例，步骤168可包括使用对准装置及标记装置的步骤，以在管的壁上或内形成适当的标记，从该管卸除对准夹具，然后使用弯边工具以相对于一或更多的标记执行一弯边步骤.
图中显示的实施例显示的管嵌入件中，其壁没有延伸穿过其内及外表面任何开口。依据本发明的替代性系统及方法可具有至少一贯穿空腔，使得至少一开口延伸穿过内及外表面。
本文揭示的本发明各种范例及实施例旨在叙述，而非局限本案技术内容。本技术领域的人们可对上述范例及实施例进行替换、修改或变化，但这些改变作为仍应视为在本发明的精神及保护范围之内。因此，本案说明书及附图旨在叙述，而非局限本案技术内容。

Claims (31)

1.一种适于与一开孔工具相配合的系统，该系统包括：
a)具有一壁及一端部的管；
b)至少一个紧固件；
c)一管嵌入件，它至少部分的设于该管的端部内，该管嵌入件具有第一定位结构、一外表面及至少一在该外表面内的空腔以接受所述至少一个紧固件；及
d)一对准夹具，它具有第二定位结构，适于与管嵌入件的第一定位结构相配合，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，其中所述管设置在管嵌入件与对准夹具之间，使得该对准夹具另具有至少一个对准装置，该对准装置适于接纳一工具的至少一部分，以可协助在至少一个预定位置形成该管的壁的至少一个贯穿孔，使得管的至少一个贯穿孔与管嵌入件外表面的至少一空腔相对准，以在将管连接于到管嵌入件时利用至少一个紧固件。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括第一角度定位结构，而第二定位结构包括第二角度定位结构，其中第一及第二角度定位结构适于相互配合，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对角度移动。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括第一轴向定位结构，而第二定位结构包括第二轴向定位结构，其中第一及第二轴向定位结构适于相互配合，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对轴向移动。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该对准装置适于将对准夹具夹持至该管。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该对准装置具有一适于接纳一钻头的细长状对准孔。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该对准夹具另包括一本体部。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该对准装置安装至该本体部。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该对准装置可调整的安装至该本体部。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该对准装置适于通过相对于该本体部调整该对准装置，而可将对准夹具夹持至该管。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该本体部具有一安装孔，且其中至少一部分的对准装置适于可调整的啮合该安装孔。
11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该本体部具有一外凸缘，其中该对准装置安装至该外凸缘。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，该外凸缘包括一大致连续的壁。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，该本体部另具有一与该外凸缘间隔开的内凸缘。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，该内凸缘包括该第二定位结构。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括第一角度定位结构，而第二定位结构包括第二角度定位结构，其中该第一及第二角度定位结构适于相互配合，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对角度移动。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括一舌状物，而第二定位结构包括一适于接纳该舌状物的槽。
17.如权利要求13所述的系统，另包括一在该内凸缘及外凸缘之间连接的桥接凸缘。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括第一轴向定位结构，而第二定位结构包括第二轴向定位结构，其中该第一及第二轴向定位结构适于相互配合，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对轴向移动.
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，该第一定位结构包括该管嵌入件的一上表面，而第二定位结构包括该桥接凸缘的一内表面。
20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，该桥接凸缘具有至少一观察孔，用以观察对准夹具及管嵌入件之间的相对轴向定向。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，该观察孔具有至少一延伸穿过该桥接凸缘的孔。
22.一种将管嵌入件固定至一管的端部的方法，包括下列步骤：
a)提供具有一端部及一壁的管，该壁具有内及外表面；
b)提供具有一定位结构及一壁的管嵌入件，该壁具有内及外表面，该管嵌入件的壁在管嵌入件外表面具有至少一空腔，该空腔适于接纳一紧固件，该管嵌入件的壁没有任何开口延伸穿过其内及外表面；
c)提供一适于与该管嵌入件的定位结构相配合的对准夹具，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，该对准夹具具有一对准装置；
d)提供用以贯穿该管的壁形成一孔的一开孔工具；
e)将管嵌入件至少部分的设于该管的端部内；
f)将对准夹具相对于管嵌入件定位，使得对准夹具啮合管嵌入件的定位结构，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，及使对准装置相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准；
g)将开孔工具相对于对准装置定位，使得一部分的开孔工具相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准；
h)利用该开孔工具的一部分在管的壁内形成一孔；及
i)使用在管嵌入件壁内的空腔及形成在管的壁内的孔来将管嵌入件固定至管。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，另包括的步骤为：对该对准夹具设置至少一观察孔，且在将对准夹具相对管嵌入件定位后，经该观察孔观察管嵌入件，以确保对准夹具相对管嵌入件合适的定位。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，另包括在将对准夹具相对管嵌入件定位后，将对准夹具夹持至管的步骤。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，将对准夹具夹持至管的步骤包括用对准装置将对准夹具夹持至管。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，对管嵌入件设置一定位结构的步骤包括对管嵌入件提供一角度定位结构，及另包括将对准夹具相对管嵌入件定位使得对准夹具啮合角度定位结构、以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对角度移动的步骤。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，对管嵌入件设置一角度定位结构的步骤包括对管嵌入件提供一舌状物，提供一对准夹具的步骤包括对对准夹具设置一缝隙，而将对准夹具相对管嵌入件定位的步骤包括将舌状物套入缝隙。
28.如权利要求22所述的方法，其特征在于，另包括将一部分的管弯边入管嵌入件外表面的至少一空腔内的步骤。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，该弯边步骤在用该开孔工具在管的壁内形成该孔后才执行。
30.一种将管嵌入件固定至一管的端部的方法，包括下列步骤：
a)提供具有一端部及一壁的管，该壁具有内及外表面；
b)提供具有一定位结构及一壁的管嵌入件，该壁具有内及外表面，该管嵌入件的壁在管嵌入件外表面具有至少一空腔，该空腔适于接纳一紧固件；
c)提供一适于与该管嵌入件的定位结构相配合的对准夹具，以抑制对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，该对准夹具具有一对准装置；
d)提供一工具，以协助将管嵌入件固定至管；
e)将管嵌入件至少部分的设于该管的端部内；
f)将对准夹具相对于管嵌入件定位，使得对准夹具啮合管嵌入件的定位结构，以抑制该对准夹具及管嵌入件之间的相对移动，及使对准装置相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准；
g)将该工具相对于对准装置定位，使得一部分的工具相对于管嵌入件壁内至少一空腔相对准；
h)使用该工具以协助将管嵌入件固定至管。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，提供一用以协助将管嵌入件固定至管的工具的步骤包括提供一开孔工具。
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