CN219632508U - 用于安置铆钉的铆钉工具及动力工具 - Google Patents

Abstract

一种用于安置铆钉的铆钉工具及动力工具，该铆钉工具包括马达和拉动机构。拉动机构被配置成从马达接收扭矩并且包括可在第一位置与第二位置之间移动的可移动构件。多个钳夹被配置成夹持到铆钉的心轴上并且响应于可移动构件从第一位置移动到第二位置而拉动心轴。磁体被联接用于与可移动构件一起移动并且包括北极面、相邻的南极面、以及北极面与南极面之间的极接合部。北极面和南极面背向可移动构件。第一传感器被配置成在可移动构件处于第一位置时检测极接合部。第二传感器被配置成在可移动构件处于第二位置时检测极接合部。

Description

用于安置铆钉的铆钉工具及动力工具

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月3日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/033,900的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露内容涉及铆钉安置工具，并且更具体地涉及用于铆钉安置工具的拉动机构。

背景技术

铆钉安置工具使用拉动机构来拉动铆钉的心轴以安置铆钉。拉动机构有时具有在第一位置与第二位置之间移动的拉动构件，在该第一位置，心轴准备好被接纳在拉动机构中，在该第二位置，心轴已经与铆钉分开，使得拉动构件可以返回到第一位置。

实用新型内容

在一个方面，本披露内容提供了一种用于安置铆钉的铆钉工具。铆钉工具包括马达和拉动机构，该拉动机构被配置成从马达接收扭矩。拉动机构包括可移动构件、多个钳夹和磁体，该可移动构件可响应于拉动机构从马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动，该多个钳夹被配置成夹持到铆钉的心轴上并且响应于可移动构件从第一位置移动到第二位置而拉动心轴，该磁体被联接用于与该可移动构件一起移动。磁体包括北极面、相邻的南极面、以及北极面与南极面之间的极接合部（pole junction）。北极面和南极面背向可移动构件。铆钉工具进一步包括第一传感器和第二传感器，该第一传感器被配置成在可移动构件处于第一位置时检测极接合部，该第二传感器被配置成在可移动构件处于第二位置时检测极接合部。

在一些实施方式中，北极面和南极面共面。

在一些实施方式中，磁体可沿着由北极面和南极面限定的面平面移动。

在一些实施方式中，面平面平行于拉动轴线，可移动构件沿着该拉动轴线在第一位置与第二位置之间移动。

在一些实施方式中，第二传感器是北极检测霍尔效应传感器。当可移动构件移动到第二位置时，第二传感器被配置成向控制器输出指示由第二传感器检测到的北极通量为零的信号。

在一些实施方式中，响应于控制器从第二传感器接收到指示由第二传感器检测到的北极通量为零的信号，控制器被配置成使马达停用。

在一些实施方式中，第一传感器是南极检测霍尔效应传感器。当可移动构件移动到第一位置时，第一传感器被配置成向控制器输出指示由第一传感器检测到的南极通量为零的信号。

在一些实施方式中，响应于控制器从第一传感器接收到指示由第一传感器检测到的南极通量为零的信号，控制器被配置成使马达停用。

在另一方面，本披露内容提供了一种用于安置铆钉的铆钉工具。铆钉工具包括马达和拉动机构，该拉动机构被配置成从马达接收扭矩并拉动铆钉。拉动机构包括可移动构件，该可移动构件可响应于拉动机构从马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动。拉动机构还包括磁体，该磁体被联接用于与可移动构件一起移动，该磁体包括北极面、相邻的南极面、以及北极面与南极面之间的极接合部。铆钉工具还包括传感器，该传感器被配置成在可移动构件处于第一位置时检测极接合部。

在又一方面，本披露内容提供了一种动力工具，该动力工具包括马达、可移动构件和磁体，该可移动构件可响应于从马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动，该磁体被联接用于与可移动构件一起移动。磁体包括北极面、相邻的南极面、以及北极面与南极面之间的极接合部。动力工具还包括传感器和控制器，该传感器被配置成在可移动构件处于第一位置时检测极接合部，该控制器被配置成基于极接合部的位置被传感器检测到来使马达停用。

通过考虑以下具体实施方式和附图，本披露内容的其他特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是铆钉安置工具的立体图。

图2是图1的铆钉安置工具的截面图。

图3是图1的铆钉安置工具的钳夹套筒的局部截面图。

图4是图1的铆钉安置工具的立体图，其中部分被移除。

图5是图1的铆钉安置工具的放大截面图。

图6是图1的铆钉安置工具的磁体的平面图。

图7是图1的铆钉安置工具的磁体的平面图。

在详细解释本披露内容的任何实施方式之前，将理解，本披露内容并不将其应用限制于在以下描述中阐述或在以下附图中展示的构造细节和部件布置。本披露内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式实践或实施。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当视为限制性的。

具体实施方式

参考图1和图2，铆钉安置工具10（比如盲铆钉安置工具、铆螺母安置工具或其他可变形的紧固件安置工具）包括电动马达12和从马达12接收扭矩的传动装置14（例如，多级行星传动装置）。工具10还包括拉动机构18，该拉动机构响应于马达12的启用而被致动以启动铆钉安置过程。在所示的实施方式中，铆钉安置工具10包括用于向马达12提供动力的电池组20。在其他实施方式中，铆钉安置工具10可以包括用于连接到远程电源（例如，交流电源）的电线。

参考图2，工具10包括壳体22，拉动机构18被定位在该壳体中并且沿着拉动轴线26布置，铆钉沿着该拉动轴线被拉动。例如，铆钉可以包括被拉动的心轴，或者在其他实施方式中可以包括铆螺母或其他可变形的紧固件。拉动机构18包括从传动装置14的齿轮34接收扭矩的滚珠螺母30、以及布置在拉动头部30内的拉动构件（比如滚珠螺杆38）。多个滚子42（图5）布置在滚珠螺母30的螺纹46与滚珠螺杆38的螺纹50之间，使得响应于滚珠螺母30绕拉动轴线26的旋转，滚子42促进滚珠螺杆38在第一位置与第二位置之间的平滑的轴向移动，如下文进一步详细说明的。

参考图2，拉动机构18还包括钳夹套筒54，该钳夹套筒联接到滚珠螺杆38以与其一起移动。参考图3，钳夹套筒54包括多个内部凹部58，这些内部凹部相对于拉动轴线26倾斜定向，在背离滚珠螺杆38的方向上会聚。拉动机构18还包括多个钳夹62（图2），其中每个钳夹62分别布置在凹部58中的每个凹部内。钳夹62被钳夹推动器66偏置而背离滚珠螺杆38，该钳夹推动器进而被压缩弹簧70偏置而背离滚珠螺杆38，该压缩弹簧布置在钳夹套筒54内并抵靠滚珠螺杆38安放。废心轴管74沿着拉动轴线26延伸穿过钳夹推动器66、压缩弹簧70和滚珠螺杆38，终止于心轴容器78，该心轴容器用于在铆钉安置操作已经完成后收集切断的心轴。前端件82在与心轴容器78相反的一端联接到壳体22。

参考图2、图4和图5，承载件86联接到滚珠螺杆38并且包括一对相对延伸的柱90，一对滚子94分别布置在该对相对延伸的柱上（图4）。每个滚子94分别被布置和配置成在一对轨道98之间滚动。承载件86就旋转而言固定到滚珠螺杆38并且防止滚珠螺杆38响应于滚珠螺母30的旋转而绕拉动轴线26旋转。具体地，因为由承载件86支撑的滚子94被限制在轨道98之间，响应于滚珠螺母30的旋转，滚珠螺杆38被阻止旋转，并且代替地被限制于在第一原始位置与第二完成位置之间的单个自由度（即，沿着拉动轴线26平移），在该第一原始位置，铆钉的心轴可以被安置在钳夹62中，在该第二完成位置，心轴已经从铆钉切断并且安置操作完成。

继续参考图2、图4和图5，磁体102支撑在承载件86上并被磁体盖106覆盖。参考图6，磁体102包括北极面110和相邻的南极面114。北极面110与南极面114通过垂直于拉动轴线26的极接合部（由平面P_D表示）分开。如图5所示，在所示实施方式中，北极面110和南极面114共面，其中北极面110和南极面114共同定义平行于拉动轴线26的面平面P_F（图5）。还如图5所示，北极面110和南极面114二者均背向滚珠螺杆38并且北极面110和南极面114二者均与平行于拉动轴线26的印刷电路板（PCB）120成面对关系。如图7所示，磁体102包括在磁体102的与北极面110相对的一侧上的第二南极面118和在磁体102的与南极面114相对的一侧上的第二北极面120。

当滚珠螺杆38处于第一位置时，磁体102接近PCB 120上的第一传感器122。如下文进一步详细描述的，第一传感器122被配置成在滚珠螺杆38处于第一位置时检测磁体102的存在。当滚珠螺杆38处于第二位置时，磁体102接近PCB 120上的第二传感器126。如下文进一步详细描述的，第二传感器126被配置成在滚珠螺杆38处于第二位置时检测磁体102的存在。在所示的实施方式中，第一传感器122和第二传感器126是霍尔效应传感器。

在操作中，操作者将铆钉的心轴插入穿过前端件82。心轴最初沿着钳夹62的相应凹部68将钳夹背离前端件82推动，直到钳夹62移动得足够远离拉动轴线26使得心轴在钳夹62之间移动。被钳夹推动器66朝向前端件82偏置的钳夹62此后在心轴上施加径向夹持力。操作者然后拉动工具10上的扳机130以使马达12在第一旋转方向上旋转，这引起传动装置14使齿轮34旋转，从而引起滚珠螺母30旋转。滚珠螺母30的旋转引起滚珠螺杆38从第一位置朝向第二位置（朝向图5的参考系中的右侧）平移。当滚珠螺杆38从第一位置朝向第二位置平移时，钳夹套筒54也与滚珠螺杆38一致地被拉离前端件82，从而引起心轴经由夹持的钳夹54被拉离前端件82。随着滚珠螺杆38继续朝向第二位置移动，铆钉最终被安置在工件上并且心轴在滚珠螺杆38到达第二位置之前或到达第二位置时被切断。如上所述，当滚珠螺杆38到达第二位置时，第二传感器126检测到磁体102接近第二传感器126。

因为磁体102包括相邻的北极面110和南极面114，所以第二传感器126检测滚珠螺杆38何时到达第二位置。具体地，在所示的实施方式中，第二传感器126是北极检测霍尔效应传感器并且被配置成将指示检测到的北极磁通量的信号输出到控制器134（在图5中示意性地示出）。当磁体102与滚珠螺杆38一起朝向第二传感器126平移时，第二传感器126首先检测来自北极面110的北极磁通量，之后滚珠螺杆38才到达第二位置。

当滚珠螺杆38到达第二位置时，第二传感器126检测到极接合部P_D已经相对于第二传感器126到达第二发信号位置。具体地，因为由于来自南极面114的南极磁通量抵消来自北极面110的北极磁通量而使检测到的北极通量下降到0，所以第二传感器126检测到极接合部P_D已经到达第二发信号位置。在一些实施方式中，当极接合部P_D与第二传感器126的中心138相交时，第二发信号位置由磁体102的位置限定。在其他实施方式中，当极接合部P_D偏离第二传感器126的中心138时，第二发信号位置由磁体102的位置限定，这是考虑到以下因素：（1）从第二传感器126发送到控制器134的信号的定时；（2）控制器134的电子逻辑延迟，该电子逻辑延迟用于解译从第二传感器126接收的信号以确定滚珠螺杆38已经到达第二位置；以及（3）滚珠螺杆38在其朝向第二位置行进时的移动速度。

响应于第二传感器126向控制器134输出指示检测到的北极通量已经下降到零的信号，控制器134使马达12的旋转停止，从而使滚珠螺杆38的移动在第二位置停止。断裂的心轴现在可以自由地滑动通过废心轴管74，以收集在心轴容器78中。与包括具有与PCB 120和霍尔效应传感器122、126成面对关系的单极面（例如，北极）的磁体相比，因为磁体102具有与PCB 118成面对关系的北极面110和南极面114，所以第二传感器126能够通过检测北极通量何时下降到零来更精确地检测滚珠螺杆38何时到达第二位置。检测磁体的单极面的霍尔效应传感器更容易受到检测到的磁通量基于单极面磁体与霍尔效应传感器之间的距离的变化的影响。通过更精确地确定滚珠螺杆38何时到达第二位置，减少了由于超行程（即，在心轴已经从铆钉切断之后行进经过第二位置）对拉动机构造成的潜在损坏。

在其他实施方式中，第二传感器126是南极检测霍尔效应传感器并且控制器134能够在控制器134从第二传感器126接收到指示检测到的南极通量从零增加到非零值的信号时确定滚珠螺杆38已经到达第二位置。具体地，当北极面110靠近南极检测霍尔效应第二传感器126时，第二传感器126没有检测到任何南极通量，因此检测到的值为零。然而，当极接合部P_D已经到达第二发信号位置时，第二传感器126第一次检测到来自南极面114的南极通量。当控制器134从第二传感器126接收到指示检测到的南极已经从零增加到非零值的信号时，控制器134指示马达18停用。

在使马达12停止之后，控制器134随后使马达12在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转，从而使滚珠螺杆38从第二位置向后朝向第一位置移动。如上所述，当滚珠螺杆38到达第一位置时，第一传感器122检测到磁体102接近第一传感器122。因为磁体102包括相邻的北极面110和南极面114，所以第一传感器126检测滚珠螺杆38何时到达第一位置（指示工具10准备好安置另一个铆钉）。具体地，在所示的实施方式中，第一传感器122是南极检测霍尔效应传感器并且被配置成将指示检测到的南极磁通量的信号输出到控制器134。当磁体102沿着磁体轴线118朝向第一传感器122平移时，第一传感器122首先检测来自南极面114的南极磁通量，之后滚珠螺杆38才到达第一位置。

当滚珠螺杆38到达第一位置时，第一传感器122检测到极接合部P_D已经相对于第一传感器122到达第一发信号位置。具体地，因为由于来自北极面110的北极磁通量抵消来自南极面114的南极磁通量而使检测到的南极通量下降到零，所以第一传感器122检测到极接合部P_D已经到达第一发信号位置。在一些实施方式中，当极接合部P_D与第一传感器122的中心142相交时，第一发信号位置由磁体102的位置限定。在其他实施方式中，当极接合部P_D偏离第一传感器122的中心142时，第一发信号位置由磁体102的位置限定，这是考虑到以下因素：（1）从第一传感器122发送到控制器134的信号的定时；（2）控制器134的电子逻辑延迟，该电子逻辑延迟用于解译从第一传感器122接收的信号以确定滚珠螺杆38已经到达第一位置；以及（3）滚珠螺杆38在其朝向第一位置行进时的移动速度。

响应于第一传感器122向控制器134输出指示检测到的南极通量已经下降到零的信号，控制器134使马达12的旋转停止，从而使滚珠螺杆38的移动在第一位置停止。操作者现在能够开始新的铆钉安置操作。如上所述，与使用具有单极面（例如北极）的磁体相比，因为磁体102具有与PCB 118成面对关系的北极面110和南极面114（其中北极面与南极面之间的极接合部P_D由第一传感器122检测），所以第一传感器122能够通过检测南极通量何时下降到零来更精确地检测滚珠螺杆38何时到达第一位置。

在其他实施方式中，第一传感器122是北极检测霍尔效应传感器并且控制器134能够在控制器134从第一传感器122接收到指示北极通量从零增加到非零值的信号时确定滚珠螺杆38已经到达第一位置。具体地，当南极面114靠近北极检测霍尔效应第一传感器122时，第一传感器122没有检测到任何北极通量，因此检测到的值为零。然而，当极接合部P_D到达第一发信号位置时，第一传感器122第一次检测到来自北极面110的北极通量。当控制器134从第一传感器122接收到指示检测到的北极已经从零增加到非零值的信号时，控制器134指示马达18停用，从而使滚珠螺杆38在第一位置停止。

应当理解，可以在其他布置中采用北极面和南极面以及北极检测霍尔效应传感器和南极检测霍尔效应传感器的其他配置，以便基于从零增大通量强度或朝零减小通量强度来检测到达发信号位置的极接合部P_D。在一些实施方式中，磁体可以包括两个或更多个极接合部。例如，磁体102可以包括三个、四个或任何数量的共面极面110、114（例如，沿着磁体102的长度串联的交替的北和南），这些极面在每对相邻的共面极110、114之间限定极接合部P_D。在具有多个极接合部P_D的此类实施方式中，具有相同的极检测功能（例如，二者均为北极检测或二者均为南极检测，而不是一个北极检测和一个南极检测）的霍尔效应传感器122、126可以设置在第一位置和第二位置处。在任何实施方式中，用于使马达18停用的信号可以基于达到（例如，减少到或增加到）阈值的通量强度来生成，该阈值可以是零或非零值，并且可以依赖通量强度是否已经达到零，然后随后上升。

如图6所示，磁体102包括凹口146以视觉上帮助制造商在组装或制造过程期间将磁体102放置在承载件86上，使得北极面110和南极面114可以相对于第一传感器122和第二传感器126被正确地定向。通过包括具有北极面110和南极面114（北极面与南极面之间具有极接合部P_D）的磁体102，第一传感器122和第二传感器126二者均具有更精确的感测窗口来分别确定滚珠螺杆38何时到达第一位置和第二位置。因此，控制器134能够更精确地使滚珠螺杆38停止在第一位置和第二位置，从而实现通常只有传统限位开关才能获得的益处，同时增加拉动机构18的寿命，这是因为与霍尔效应传感器122、126组合的磁体102比传统限位开关具有更长的寿命。在其他实施方式中，具有北极面110和南极面114的磁体102可以用于需要精确感测窗口的其他应用和工具中。

尽管已经参考某些优选实施方式详细描述了本披露内容，但是在如所描述的本披露内容的一个或多个独立方面的范围和精神内，存在变化和修改。在所附权利要求中阐述了本实用新型的多种不同特征。

Claims (20)

1.一种用于安置铆钉的铆钉工具，其特征是，该铆钉工具包括：

马达；

拉动机构，该拉动机构被配置成从该马达接收扭矩，该拉动机构包括：

可移动构件，该可移动构件能够响应于该拉动机构从该马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动，

多个钳夹，该多个钳夹被配置成夹持到该铆钉的心轴上并且响应于该可移动构件从该第一位置移动到该第二位置而拉动该心轴，以及

磁体，该磁体被联接用于与该可移动构件一起移动，该磁体包括北极面、相邻的南极面、以及该北极面与该南极面之间的极接合部，其中，该北极面和该南极面背向该可移动构件；

第一传感器，该第一传感器被配置成在该可移动构件处于该第一位置时检测该极接合部；以及

第二传感器，该第二传感器被配置成在该可移动构件处于该第二位置时检测该极接合部。

2.如权利要求1所述的铆钉工具，其特征是，该北极面和该南极面共面。

3.如权利要求2所述的铆钉工具，其特征是，该磁体能够沿着由该北极面和该南极面限定的面平面移动。

4.如权利要求3所述的铆钉工具，其特征是，该面平面平行于拉动轴线，该可移动构件沿着该拉动轴线在该第一位置与该第二位置之间移动。

5.如权利要求1所述的铆钉工具，其特征是，该第二传感器是北极检测霍尔效应传感器，并且其中，当该可移动构件移动到该第二位置时，该第二传感器被配置成向控制器输出指示由该第二传感器检测到的北极通量为零的信号。

6.如权利要求5所述的铆钉工具，其特征是，响应于该控制器从该第二传感器接收到指示由该第二传感器检测到的北极通量为零的信号，该控制器被配置成使该马达停用。

7.如权利要求6所述的铆钉工具，其特征是，该第一传感器是南极检测霍尔效应传感器，并且其中，当该可移动构件移动到该第一位置时，该第一传感器被配置成向该控制器输出指示由该第一传感器检测到的南极通量为零的信号。

8.如权利要求7所述的铆钉工具，其特征是，响应于该控制器从该第一传感器接收到指示由该第一传感器检测到的南极通量为零的信号，该控制器被配置成使该马达停用。

9.一种用于安置铆钉的铆钉工具，其特征是，该铆钉工具包括：

马达；

拉动机构，该拉动机构被配置成从该马达接收扭矩并且拉动该铆钉，该拉动机构包括：

可移动构件，该可移动构件能够响应于该拉动机构从该马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动，以及

磁体，该磁体被联接用于与该可移动构件一起移动，该磁体包括北极面、相邻的南极面、以及该北极面与该南极面之间的极接合部；以及

传感器，该传感器被配置成在该可移动构件处于该第一位置时检测该极接合部。

10.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，该北极面和该南极面背向该可移动构件。

11.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，该北极面和该南极面共面。

12.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，该磁体能够沿着与该北极面和该南极面共面的面平面移动。

13.如权利要求12所述的铆钉工具，其特征是，该面平面平行于拉动轴线，该可移动构件沿着该拉动轴线在该第一位置与该第二位置之间移动。

14.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，该传感器是霍尔效应传感器，并且其中，当该可移动构件移动到该第一位置时，该传感器被配置成通过检测朝零下降的通量强度来检测该极接合部。

15.如权利要求14所述的铆钉工具，其特征是，进一步包括控制器，该控制器被配置成基于该通量强度达到阈值来使该马达停用。

16.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，该传感器是霍尔效应传感器，并且其中，当该可移动构件移动到该第一位置时，该传感器被配置成通过检测从零增大的通量强度来检测该极接合部。

17.如权利要求16所述的铆钉工具，其特征是，进一步包括控制器，该控制器被配置成基于该通量强度达到阈值来使该马达停用。

18.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，进一步包括控制器，该控制器被配置成基于该极接合部的位置被该传感器检测到来使该马达停用。

19.如权利要求9所述的铆钉工具，其特征是，进一步包括多个钳夹，该多个钳夹被配置成夹持到该铆钉的心轴上并且响应于该可移动构件从该第一位置移动到该第二位置而拉动该心轴。

20.一种动力工具，其特征是，包括：

马达；

可移动构件，该可移动构件能够响应于从该马达接收到扭矩而在第一位置与第二位置之间移动，以及

磁体，该磁体被联接用于与该可移动构件一起移动，该磁体包括北极面、相邻的南极面、以及该北极面与该南极面之间的极接合部；

传感器，该传感器被配置成在该可移动构件处于该第一位置时检测该极接合部；以及

控制器，该控制器被配置成基于该极接合部的位置被该传感器检测到来使该马达停用。