TW200822994A - Spot weld drill - Google Patents

Description

200822994 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體係關於動力驅動工具，且更特定言之係關於 一種用於移除將金屬表面接合一起之點焊的動力驅動工 【先前技術】

點焊通常用於接合金屬片（通常為（3 mm)厚度上達〇12之 薄片）。此在汽車工業中尤其真實，其中金屬之預製薄片 與結構元件經接合以形成汽車之一主體。金屬片以平坦接 觸放在一起，且兩個較小直徑電極位於在所要之點焊位置 之該等片的相對側上。該等電極被壓在一起且電流經過該 等電極之間。電流在電極之點處加熱金屬片並稍微溶融該 金屬》熔融金屬之點在電極附近融合在一起並接合金屬 片。 將已被點焊在一起之金屬片分離有時變得必要。舉例而 言，在汽車工業中，自下伏框架移除受損之防護面板或門 面板可月匕為必要的。--會银卜|* #卜主-jr/ 貫現此h形之有效方法係在點焊位 置中之母一者處鑽通金屬之外邻K。叮& ir/v/vR? ^ 7卜4片。可移除金屬之外部片 並可重新使用下伏片。 有效地鑽通金屬之外部^{要、卡 要求將回壓加加至鑽具及鑽頭 以乾淨地切入該金屬。择祚去 萄探作者可能不能夠單獨以手工方式 施加足夠之壓力以實現此愔形 ^ °因此，需要建構鑽具以獨 立於操作者提供額外力至鑽頭。 已知使用氣壓來提供力至鑽 王讚碩以協助鑽出點焊。氣壓將 124698.doc 200822994 鑽頭裝抵金屬之外部片並提供力至該鑽頭以幫助切入該金 屬。然而，鑽頭相對堅硬地連接至一馬達用於操作，使得 當鐵具移動進入及離開與金屬片之接觸時，該馬達與該鑽 頭結合移動。將需要提供一種用於移除點焊之鑽具，其中 可獨立於操作者而施加額外力至鑽頭，而無需在鑽具内縱 向移動馬達。 【發明内容】 Ο Ο 本發明係針對一種用於移除點焊之鑽具。該工具大體包 含：-外殼；-馬達，其在相對於該外殼之固定位置安裝 在該外殼中；及-由該外般支樓之鑽頭總成，其用於相對 於外殼及馬達在一延伸位置與一收回位置之間移動。該鑽 頭總成操作性地連接至馬達，使得該馬達可在該延伸位置 驅動該鑽頭總成之旋轉。 在本發明之另—態樣中，該鑽具包含外殼、馬達（其係 氣㈣達)及鑽頭總成。該鑽具亦包含-在該外殼中大體 界，在該鑽頭總成與該氣動馬達之間的氣室，該氣室用於 將氣[加加至4鑽頭總成而S於將該鑽頭總成移動至該延 伸位置驅動軸桿總成互連氣動馬達與鑽頭總成，以允 午疋轉運動自β馬達傳遞至該鑽頭總成並允許鑽頭總成相 對於馬達平移。 本t明之其他特徵部分係顯而易見的且部分於下文中指 出。 【實施方式】 現參看圖式，根據本發明之一般原理的氣動點焊鑽具 124698.doc 200822994 (概括為”鑽具”）大體在丨處經指示。鑽具1能夠自已被點焊 在一起之金屬片Μ移除點焊w(見圖4及圖5)。 如圖1所不，鑽具1具有一手搶形狀之外殼（大體在3處經 指不），其允許操作者舒服地抓住並操作鑽具丨。在所說明 之鑽具1中，外殼3為製造及組裝之簡易而包含把手5及連 接至該把手之上套筒總成。套筒總成包括接合在一起之管 狀套靖7 9、11及13，使得縱軸15在中心延伸通過每一套 ζs 筒 整體外殼及一具有不同數目之組件的外殼在本發明 之範疇内。 C#(大體在17處經指示）安裝在外殼3之套筒9上，以 提供一反應表面用，於在操作期間鑽孔（亦見圖4)。c臂17可 在套筒9上旋轉。帽21連接至(::臂17以固持c臂相抵套筒9 並防止C臂17沿套筒9平移。帽21具有可當需要自鑽具1移 除C臂17時旋轉至如圖丨中所觀測之底部位置的平坦邊緣 (圖1未展示）。此允許c臂向前滑動並脫離套筒9(見圖2，其 Ο 進一步展示套筒9之形狀）。無C臂之鑽具在本發明之範疇 内。 如圖2所示，一進口配件27、一空氣進口通道24及一空 氣排放歧管25位於外殼3之把手5内。進口配件27包括延伸 、 通過該配件之孔23。空氣進口通道24大體以把手5之長度 自配件27延伸至把手頂部的通風孔通道29。進口配件”係 習知配件，使該配件成形以將鑽具丨連接至空氣壓縮器（未 圖示）之軟管，且進口配件27可係螺紋配件或快速釋放配 件（兩者在此項技術中已知）。空氣排放歧管25在進口配件 124698.doc 200822994 27及通道24之後面且亦大體延伸把手5之長度。歧管25在 把手5之頂部及底部係打開的以排出在操作期間由鑽具1所 消耗之空氣。 扳機總成3 1朝向把手5之頂部並鄰近通風孔通道29而定 位。扳機總成3 1包括一藉由圓柱形扳機座架35而安裝在把 手5上之扳機33，及一藉由桿39連接至扳機座架35之扳機 閥（大體在37處經指示且在此項技術中已知）。扳機33操作 ^ 扳機閥37，用於控制氣流通過空氣進口通道24至通風孔通 道29。當壓下扳機33時，閥37打開且空氣流動通過該閥至 通風孔通道29。當釋放扳機33時，閥37閉合並阻礙空氣流 動。位於扳機座架35周圍之壓縮彈簧41當鑽具1不活動時 使扳機33自其壓下位置偏離至被釋放之位置，因此保持閥 37閉合。 鑽具1包括安裝在外殼3之後端用於操作鑽具丨之氣動旋 轉馬達49,其具有一轉子51及葉片53(如此項技術中已 〇 知）。應理解，可使用其他類型之馬達（例如，電動馬達）且 仍在本發明之範疇内。馬達49緊固至外殼3且經固定相抵 . 外殼3之縱向平移並相抵相對於外殼之旋轉移動。針腳57 支撐馬達3。 . 鑽頭總成（大體在6 1處經指示）位於鑽具3之前端且可操 作性地連接至馬達而用於驅動旋轉。如圖3中可見，鑽頭 ^成61在形狀上係圓柱形，且包括一夾盤ο及一輸入套筒 65，其，—者具有大約相同之直徑。失盤63位於套筒65前 P並藉由（例如）螺紋連接而連接至套筒以用於夾盤63與 124698.doc 200822994 套筒65之結合旋轉。在本發明之範疇内，夾盤。可不同地 連接至套筒65。夾盤63其中具有一收納鑽頭67(例如，一 端銑刀）之中央開口 66(如此項技術中已知），以允許鑽頭之 簡易插入及移除以及鑽頭與夾盤之緊固接合旋轉。舉例而 言，鑽頭可由固定螺釘68緊固。應理解，在本發明之範疇 内’該鑽頭可係-鑽具鑽頭，或用於此項技術中之任何其 他類型之鑽頭。

再參看圖2,夾盤63及鑽頭67延伸超出外殼3之前部並進 入鑽頭罩69。該罩在外殼3之套㈣分適配並經由央 盤63及鑽頭67而延伸超出外殼。罩的可滑動連接至外殼3 並可經由錢63及_67而㈣軌，使得其在操作期間 J相對於外殼3、夾盤63及_67中之每—者縱向移動外 殼3 〇 一 &狀法基（大體在71處經指示）定位至鑽 頭總成6 1之後部。活夷71且古 塞71具有—在直徑上大於活塞之其餘 部分之後部推盤73，及一延伸诵、、 環繞推盤73之心=该活塞之中央開口75。 …L 』3之周邊延伸以為氣密移動而將盆宓 封相抵外殼3之套筒9的内壁。 ，、山 之奴體ί如所… 可形成為連同活塞71 (如所不)或其可被分別附接。活塞叩 中收納鑽頭總成61之輸入套筒Μ， 、 8〇而連接至推般73τ、，3 精由針腳79及〇形環 二至推盤73正所部的套筒。此連 連同活基71而用於外殼3之結 胃碩〜成6i 成在操作期間相對於活塞 ’但允許鑽頭總 82而支樓於中央開口 75中/冑入套筒65亦藉由針承座 124698.doc -11· 200822994 驅動軸桿總成（大體在8丨處經指示）將鑽頭總成6丨連接至 馬達49。驅動軸桿總成8ι包括馬達輸出軸桿83及位於馬達 49與活塞71之間的大體在85處之行星齒輪總成（planetary gear* assembly)。輸出軸桿83以已知方式將旋轉速度自馬達 49傳遞至行星齒輪總成85，且行星齒輪總成降低旋轉速度 並增加自馬達輸出軸桿83之扭矩，並將經降低之速度及經 增加之扭矩賦至鑽頭總成61。 e ο 馬達輸出軸桿83在栓槽連接處嚙合第一行星齒輪87，使 知輸出軸桿83之旋轉使得行星齒輪87繞行軸桿83。行星齒 輪87在針腳89處旋轉地連接至第一驅動齒輪…，使得隨著 其繞行馬達輸出軸桿83,其結合旋轉第一驅動齒輪91。第 二行星齒輪93及驅動齒輪95藉由針腳97而類似地連接，使 仔第驅動齒輪91之旋轉旋轉第二驅動齒輪％之輸出轴桿 101。提供承座100以支撐組件之旋轉移動。 輸出軸才干101自第二驅動齒輪95延伸通過活塞且在检 槽連接處連接至鑽頭總成61之輪人套筒65。參看圖3，位 於輸入套筒65之内表面上的第一組栓槽i 配合位於輸出 轴桿101之外表面周圍的第二組栓槽105,以將旋轉運動自 馬達49傳遞至鑽頭總成61。環繞輸出轴桿HH之第二組栓 槽1〇5沿輸出軸桿縱向延伸以允許輸人套㈣相對於輸出 轴桿101及馬達49之縱向羋欲 縱向千移，而仍維持旋轉連接。輪出 軸桿101與活塞71之間的〇开彡 门的◦形裱102將此等組件密封在一 起’同時允許軸桿㈣於活塞旋轉且允料塞沿軸桿轴向 滑動。止推墊圈1〇4提供輪 | ，、輸入套笱65與活塞之低摩擦接觸 124698.doc 200822994 而用於將力自活塞傳遞至輸入套筒65以將套筒向前移動。 再參看圖2，氣室107界定在外殼3中大體於鑽頭總成61 與馬達49之間。詳言之，氣室1〇7藉由活塞71之推盤乃而 界定在一側上且藉由馬達49而界定在另一側上，使得齒輪 總成85大體含於腔室107内。氣室107藉由朝向氣室1〇7底 部之通風孔通道29而連接至空氣進口通道24，使得空氣在 • 操作期間可流至腔室1〇7(見圖6)。此項技術中已知之控制 〇 閥109位於鄰近馬達49之氣室1〇7内。當在腔室ι〇7中達成 所要之氣壓（例如，每平方英吋50磅）時，閥1〇9有選擇地允 許空氣自氣室107流至馬達49。更特定言之，閥1〇9包括由 一彈簧110操作之栓塞l〇9a，該彈簧推進栓塞遠離馬達49 至閉合位置。隨著壓力在氣室107中聚積，栓塞109a移向 馬達49相抵彈簧110之推進，並允許空氣流至馬達。 現將描述鑽具1之操作。在圖4及5中，鑽具丨經展示在適 當位置以將點焊W自接合在一起之兩片金屬M移除。當壓 Ο 下扳機33時，扳機閥37打開且空氣自進口配件27及通道24 流動（圖6)，通過通風孔通道29,通過驅動齒輪％中之開口 116，並進入氣室1〇7。在圖6中，流入該工具之空氣由箭 頭A扣不，且自該工具退出之空氣由箭頭"e".指示。亦參 看圖2，腔室107中之氣壓移動活塞71及連接至其之鑽頭總 成61離開馬達49(自收回位置至延伸位置）。鑽頭總成61之 輸入套筒65與齒輪總成85之輸出軸桿1〇1之間的栓槽連接 允許輸入套筒65沿輸出軸桿101縱向滑動。 酼著活塞71及鑽頭總成6丨移動至延伸位置，其使用鬆散 124698.doc 200822994 地連接在鑽頭罩與活塞71之間的支撐彈簧m(圖2)而隨其 推動鑽頭罩69。罩69—旦接觸金屬M之接合片的接觸面 (facing surface)(圖4)即停止移動，但活塞”及鑽頭總成61 繼續在罩69内移動（壓縮支撐彈簧m)，直至鑽頭67接觸該 接觸面以將壓力施加至該接觸面為止。c臂17支撐金屬m 之接合片之接觸面，並提供反應表面，鑽頭67可推抵該反 • 應表面以鑽出點焊W。 p 當活塞71及鑽頭總成61停止移動時，壓力聚積在氣室 107中直至達到預定壓力（例如，每平方英吋5〇磅）為止，此 時馬達控制閥109打開相抵彈簧u〇之推進。空氣自氣室 107移動並進入馬達49，且驅動馬達旋轉齒輪總成85及鑽 頭總成61(及鑽頭67)。經由馬達的而消耗之空氣由馬達通 風口 112自鑽具1排出進入排放歧管25。活塞71後之氣壓在 此操作期間保持相當恆定，並提供所要之額外切割力至鑽 頭67 〇 CJ 當釋放扳機33時，扳機閥37閉合且空氣停止移動至氣室 107。空氣最初經由馬達通風口 112排出至排放歧管25(圖 6)。但當馬達控制閥109閉合時，氣室1〇7中之剩餘空氣經 由通風孔通道29移回並在扳機處排出（圖6)。隨著氣室1〇7 中之壓力下降，裝在活塞推盤73前部之活塞彈簣114推動 /舌塞71及鑽頭總成61朝向馬達49並回至收回位置。隨著鑽 頭67收回，支撐彈簧ln片刻固持鑽頭罩的相抵接觸面。 罩69接著隨活塞71及鑽頭總成61而移動。 儘官上文發明被描述為一氣動工具，但應預見可使用電 124698.doc -14- 200822994 動工具來實現本發明。舉例而言，活塞7丨可由第一電動馬 達（未圖示）提供動力。當壓下扳機33時，第一電動馬達向 活塞71提供動力以將鑽頭總成61自收回位置移動至延伸位 置。一旦鑽頭總成61達到延伸位置，即可啟動第二電動馬 達（未圖示）以旋轉齒輪總成85及鑽頭總成61。當釋放扳機 33時，止動第—馬達並切斷至活塞”之動力。活塞彈菩 U4將活塞71及鑽頭總成61移動回至收回位置。此:動第 Ο Ο 二馬達並直接停止至鑽具總成之旋轉輸入 ^ . , f _电 馬違 亦在本發明之料内。另外，操作本發明之鑽呈工 之其他形式亦可在本發明之範疇内被使用。' 鑒於上文，將看出，達成本發明 有利結果。 右干特城並獲得其他 當引入本發明或其較佳實施例之元件 ”該"意欲意謂存在元件中之一或多者入;1 一及 存在額外元件。 j ^之凡件外可能 因可在不脫離本發明之範疇的情況 以預期上文描述中所含有及所 =各種改變’所 應解釋為說明性的且不以限制意義斤展示的所有内容 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之點焊鑽具之側視圖； 圖2係鑽具之C臂被移除之鑽具的 圖3係鑽頭油志β兮德曰 戈。彳面； 碉〜、成及邊鑽具之驅動軸 分解縱剖面； 于〜成之輸出軸桿的 124698.doc 200822994 圖4係在適當位置以將兩片金屬之間的點焊連接移除之 鑽具的側視圖； 圖5係點焊連接被移除之圖4之側視圖；及 圖6係說明通過鑽具之氣流的鑽具之擴大片段縱剖面· 相應參考字符貫穿圖式之視圖指示相應部件。 【主要元件符號說明】 Ο 124698.doc 1 鑽具 3 外殼 5 把手 7 、 9 、 11 、 13 管狀套筒 15 縱軸 17 C臂 21 帽 23 孔 24 空氣進口通道 25 空氣排放歧管 27 進口配件 29 通風孔通道 31 扳機總成 33 扳機 35 扳機座架 37 扳機閥 39 桿 41 壓縮彈簧 loc • 16- 200822994 49 氣動旋轉馬達 51 轉子 53 葉片 57 針腳 61 鑽頭總成 63 夾盤 65 輸入套筒 66 中央開口 67 鑽頭 68 固定螺釘 69 鑽頭罩 71 活塞 73 推盤 75 中央開口 77 0形環 79 針腳 80 0形環 81 驅動軸桿總成 82 針承座 83 馬達輸出軸桿 85 行星齒輪總成 87 第一行星齒輪 89 針腳 91 第一驅動齒輪 124698.doc -17- 200822994 93 第二行星齒輪 95 第二驅動齒輪 97 針腳 100 承座 101 輸出軸桿 102 0形環 103 第一組栓槽 104 止推墊圈 105 第二組栓槽 107 氣室/腔室 109 控制閥 109a 栓塞 110 彈簧 111 支撐彈簧 112 馬達通風口 114 活塞彈簧 116 開口 A 前頭 E 箭頭 W 點焊 124698.doc -18-

Claims (1)

1. 200822994 十、申請專利範圍： κ 一種用於移除-點焊之鑽具，該工具包含: 一外殼； 中； 馬達’其在相對於該外殼之Μ位置安裝在該外殼 由该外殼支擇之鑽通她 該馬達在-延伸位置心:位置用於相對於該外殼及 1/、收回位置之間移動； Γ Ο 二=成操作性地連接至該馬達，使得該馬達可在 申{置中驅動該鑽頭總成之旋轉。 2 鑽具’其進一步包含—驅動轴桿總成，其 遞與該鑽頭總成，以允許旋轉運動自該馬達傳 3 =^ 成並允許該鑽頭總成相對於該馬達平移。 3·如5月求項2之鑽且，盆由兮 具有-检槽互連： 總成及該鑽頭總成 m3之鑽具’其中該驅動轴桿總成包含-齒輪總 〇 =該馬達操作性地連接至該鑽頭總成用於降低自 該延…至4鑽頭總成之旋轉速度，該鑽頭總成當移至 立置時移動遠離該齒輪總成。 5. =f求項4之鑽具’其中該鑽頭總成包括-用於收納一 鑽頭以移除一點焊之夾盤。 I ΐ:::1之鑽具’其進一步包含-在該外”大體界 至㈣T總成與該馬達之間的氣室，用於將氣麼施加 、碩總成用於移動該鑽頭總成至該延伸位置。 月长項6之鑽具’其進一步包含-界定該氣室之至少 124698.doc 200822994 一部分的活塞。 8·如項7之鑽具，其進一步包含一s氣進口，該空氣 進二該鑽具經啟動時將空氣引入該氣室，引入該氣室 Xi氣使得該活塞移動該鑽頭總成至該延伸位置。 9.求項8之鑽具，其中該馬達係一氣動馬達，來自該 2氣進口之空氣驅動該氣動馬達以在該活塞移動該鑽頭 ~成至该延伸位置之後向該鑽頭總成提供動力。 () 时項9之鑽具，其進一步包含一回復彈簧，該回復 彈黃當該鑽具被止動且线停止自該空氣進口移動進入 該乳室時將該活塞及該鑽頭總成自該延伸位置移動至該 收回位置。 ^ 一 3求項7之鑽具，其中該鑽頭總成耦接至該活塞以允 許该活塞及該鑽頭總成獨立於該馬達而在該外殼之縱向 方向上結合移動，並允許該鑽頭總成相對於該活塞之旋 轉移動。 ϋ 12=請求項6之鑽具，其進-步包含至少-齒輪元件，其 安置在忒氣室中並將該馬達操作性地連接至該鑽頭總 、該回輪具有一齒輪及一自該齒輪向前延伸之轴桿， 及一形成在該軸桿中於該轴桿之一自由末端與該齒輪之 間的開口，用於允許空氣移動通過該軸桿。 13. —種用於移除一點焊之鑽具，該工具包含： 一外殼； 氟動馬達，其在相對於該外殼之固定位置安裝在該 124698.doc 200822994 一由該外殼支狀鑽頭總成，其用於相對於該外殼及 該馬達而在一延伸位置與一收回位置之間移動； 一在該外殼中大體界定在該鑽頭總成與該氣動馬達之 間的軋室’用於將氣壓施加至該鑽頭總成而用於將該鑽 頭總成移動至該延伸位置； -驅動軸桿總成，其互連該氣動馬達與該鑽頭總成， 以允許旋轉運動自該馬達傳遞至該鑽頭總成並允許該鑽 頭總成相對於該馬達平移。 μ.如請求項13之鐵具，其中該驅動軸桿總成及該_總成 具有一栓槽互連。 15·如請求項14之鑽具，其中該驅動軸桿總成包含一齒輪總 成，其將該馬達操作性地連接至該鑽頭總成用於降低自 該馬達賦至该鑽頭總成之旋轉速度，該鑽頭總成當移至 該延伸位置時移動遠離該齒輪總成。 16·如請求項15之鑽具，其中該鑽頭總成包括一用於收納一 鑽頭以移除一點焊之夾盤。 17.如請求項13之鑽具，其進一步包含一界定該氣室之至少 一部分的活塞。 18·如請求項17之鑽具，其進一步包含一空氣進口，該空氣 進口當該鑽具經啟動時將空氣引入該氣室，引入該氣室 之為二氣使得該活塞移動該鑽頭總成至該延伸位置。 19·如請求項18之鑽具，其中來自該空氣進口之空氣驅動該 氣動馬達以在該活塞移動該鑽頭總成至該延伸位置之後 向該鑽頭總成提供動力。 124698.doc 200822994 —农頁19之鑽具，其進—步包含—回復彈簧，該回復 彈簧當該鑽具被止動且空氣停止自該空氣進口移動進入 該氣室時將該活塞及該鑽頭總成自該延伸位置移動至該 收回位置。 21.如明求項20之鑽具，其中該鑽頭總成轉接至該活塞以允 許該活^該鑽頭總成獨立於該馬達而在該外殼之縱向 方向上結合移動，並允許該鑽頭總成相對於該活塞之旋 轉移動。 U 124698.doc