TWI727782B - 緊固件配置工具 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種緊固件配置工具(102)，其具有能夠依次配置一系列捕獲鉚釘(124)之一心軸(122)。該工具(102)採用一單個電動馬達(112)，該單個電動馬達能夠將該工具驅動至用於鉚釘配置之一第一循環，或用於自該工具(102)選擇性釋放該心軸(122)以進行鉚釘補充之一第二循環中。該工具包含一使用者可操作開關(148)，實際用以選擇該工具將操作該第一或第二循環中之哪一者。

Description

緊固件配置工具

本發明通常係關於一種緊固件配置工具且與如用於配置盲側鉚釘之此等工具具有特定(儘管不排他)相關性。

緊固件配置工具係眾所周知的，且用於所謂盲側鉚釘之配置之彼等緊固件配置工具通常用於重複配置一特定長度及直徑之鉚釘。舉例而言，此重複配置可在諸如組裝線之製造環境或諸如此類中發生。

在鉚釘(或其他類型之緊固件)之重複配置發生之情況下，亦可存在儘可能快速地進行此重複配置以便提高安裝及配置程序之效率之需要。此外，若該環境係一製造組裝線之環境，則鉚釘配置之速度係重要的。為此，存在眾所周知之快速配置工具，諸如由Avdel UK,Ltd.供應之NeoSpeed® Speed Fastening®工具。舉例而言，在GB 2,482,162-A中展示此一快速鉚釘配置工具之一實例。在此先前技術揭示內容中，用於配置之鉚釘之一匣盒固持在配置工具內使得鉚釘之快速順序配置發生。

用於快速鉚釘配置之配置工具(諸如上文所論述之配置工具)通常係為液壓氣動設計。通常地，用於配置鉚釘之原動力在一氣動系統使用一壓縮空氣源操作時開始，以驅動工具內之一液壓系統以推進且配置鉚釘。

此等液壓氣動工具遭受某些缺點：由於採用液壓及氣動控制系統兩者之組合，因此其設計係內在複雜的；其等由於需要一壓縮空氣源而趨向係笨重的，該壓縮空氣源係經由軟管供應至該工具-此使得該等工具之重複及長期使用通常對於在配置鉚釘時必須既操縱且亦固持工具之一技工造成困擾。

因此，本發明之一目標係藉由根據隨附申請專利範圍之一緊固件配置工具之佈建至少減輕上文缺點，該緊固件配置工具使用一機電系統而非液壓氣動系統來控制工具之操作。此使得該工具比迄今之情況更具手動靈巧，對於操作者而言具有較長期使用之伴隨優點。機電驅動系統之使用亦可減少工具之「停機時間」量-此係工具需要維護期間之時間，舉例而言且在該時間期間不能使用該工具。

待由一快速配置工具配置之鉚釘全部係拉通式鉚釘，諸如在GB 1,323,873-A中所揭示之彼等鉚釘。如此項技術中已知，此等拉通式鉚釘全部係盲側配置緊固件，為此配置操作需要將心軸之增大頭部牽拉穿過鉚釘之主體(自待結合工件之盲側，遠離工具之操作者至操作者側)。此操作尤其在作為一順序快速-配置操作發生時，導致心軸、心軸頭部及控制心軸之操作之工具鉗爪之磨損。此最終需要替換隨著時間磨損之工具部件。

在已知配置工具採用液壓及氣動控制系統之情況下，經磨損工具部件尤其用於抓握及控制心軸之鉗爪之替換係一冗長程序，通常需要整個工具之至少部分拆卸。進行此拆卸需要特別小心，此乃因對液壓或氣動系統之損壞進行維修可係昂貴的。因此，本發明之一進一步目的係藉由採用一可替換元件來避免此工具拆卸之需要，諸如用於固持及控制心軸 之尾鉗爪之一可更換卡匣。

本申請案提供一種緊固件配置工具，其用於將一系列緊固件順序配置至該工具所指向之工件中，該等緊固件係固持捕獲在一軸向延伸心軸上，該工具包括：一可移動筒，在該筒內可插入該心軸，且其中該筒相對於該等緊固件之軸向移動影響該等緊固件之配置；一鉗爪總成，其具有複數個鉗爪，該複數個鉗爪中之每一鉗爪可在該筒之移動之影響下選擇性地移動以約束該心軸軸向移動或自其釋放該心軸；一電動馬達，其用於提供原動力以選擇性地移動該筒以進行i)緊固件配置或ii)鉗爪移動；一驅動總成，其用以將該電動馬達之旋轉選擇性地轉換成該筒之移動以配置緊固件或移動該等鉗爪；一開關，其可由該工具之一使用者操作以控制該電動馬達之選擇以移動該筒以進行i)緊固件配置，或ii)鉗爪移動；一離合器，其用以將自該電動馬達至該驅動總成之驅動選擇性地接合或脫離。

102:緊固件插入工具/工具/緊固件配置工具

104:筒/第一筒/第二筒/可移動筒

106:工具把手/把手

108:觸發器

110:鼻形鉗爪總成/鉗爪總成/鼻形鉗爪

112:電動馬達/馬達/單個電動馬達

114:蓄電池

116:驅動總成

118:鉗爪卡匣/卡匣/可替換卡匣/可替換鉗爪卡匣/鉗爪總成/替換卡匣

120:使用者可操作開關/開關

122:心軸/鉚釘心軸/軸向延伸心軸

124:鉚釘/捕獲鉚釘/緊固件/新鉚釘/遠端鉚釘/先前鉚釘

126:直徑增大頭部/頭部/心軸頭部

128:端擋塊/心軸端擋塊

130:外部螺旋槽/槽/螺旋槽/筒外部螺旋槽/驅動總成

132:球螺母/可旋轉球螺母/驅動總成

134:殼體/驅動總成殼體/外殼

136:驅動軸/驅動總成

138:軸頸小齒輪/驅動總成/小齒輪

140:軸頸小齒輪/驅動軸小齒輪/驅動總成/小齒輪

142:雙向離合器/離合器

144:鉗爪擴張器

146:死擋塊

148:可旋轉轉換盤/轉換盤/開關/使用者可操作開關

150:鉗爪/卡匣之鉗爪

152:壓縮彈簧/彈簧

154:圓錐部/錐部

156:止動螺母

158:內部面/鉗爪齒紋

160:可移動轉塔/轉塔/鉗爪轉塔/可移動鉗爪轉塔/鉗爪可移動固持器

162:可調整螺絲帽/螺絲帽

164:外殼/鉗爪卡匣外殼之前部

166:正齒輪/離合器正齒輪

168:離合器殼體

170:驅動側齒/齒組/設置/第一組齒/第一組離合器齒/齒

172:傳動側組齒/齒組/第二組齒/齒/第二組離合器齒

174:壓縮彈簧/彈簧/波形彈簧

176:調整片/第一組調整片/轉換盤調整片/調整片對/轉換盤調整片1

178:調整片/第二組調整片/轉換盤調整片/調整片對/調整片/轉換盤調整片2

180:筒推進止動部件/止動部件/筒止動部件/端擋塊

182:插旋調整片/筒止動部件插旋調整片1

184:插旋調整片/筒止動部件插旋調整片2

186:轉換盤內套筒/內套筒/轉換盤套筒/內套筒之轉換盤

188:止動環/小齒輪/馬達輸出小齒輪

190:閂鎖/卡匣閂鎖

192:把手/卡匣把手

194:分離點

196:接觸點

現在將僅以實例之方式及參考以下圖式闡述本發明之一實施例，圖式中：圖1展示根據本發明之一工具之一部分剖面示意圖；圖2示意性地圖解說明圖1之工具之主要組件之一分解視圖；圖3展示與本發明之工具一起使用之一心軸之一示意性側視圖，該心軸上已安裝用於配置的一系列捕獲鉚釘；圖4展示圖1之主要組件之一平面側剖面；圖5展示圖4之筒之一側剖視圖，包含球螺母132； 圖6a展示驅動總成及轉換盤之一側部分剖視圖；圖6b展示沿著圖6a之線B-B之轉換盤之一正面剖視圖；圖6c展示沿著圖6a之線A-A之一剖面，其中轉換盤在一第一角度定向上；圖6d展示沿著圖6a之線A-A之剖面，其中轉換盤在一第二角度定向上；圖7展示心軸保持鉗爪及鉗爪卡匣之一側剖視圖；圖8展示離合器之驅動側及其所連接組件之一部分側剖視圖；圖9a展示離合器機構在其經接合狀態中之一側立面圖；圖9b展示離合器機構在其經脫離狀態中之一側立面圖；圖10a在其左手側上展示工具之轉換盤部分在鉚釘配置循環開始之前之一側剖視圖，且在其右手側上展示心軸之遠端之對應側視圖；圖10b展示工具之離合器及轉換盤在鉚釘配置循環開始之前之一部分剖面側視圖；圖10c展示與圖10b中相同之組件之一透視剖視圖；圖10d至圖10g展示在工具之鉚釘配置循環期間工具之突出組件之部分剖視圖。圖10d係配置循環之原位或開始位置且圖10e、圖10f及圖10g中之每一者分別展示心軸向各圖之右邊之一推進；圖11a在其左手側上展示鉗爪卡匣及鉗爪擴張器之一剖視圖；且在其右手側上展示轉換盤之一剖視圖；即，在用於心軸釋放之工具之第二循環之開始期間的兩個視圖；圖11b展示與圖11a之彼等視圖對應之視圖，但其中第二循環已進展； 圖11c至圖11f展示在用於心軸替換之第二循環期間工具之突出組件之部分剖視圖。圖11c係此第二循環之原位或開始位置且圖11d、圖11e及圖11f中之每一者分別展示心軸向各圖之左邊之一縮回；圖12展示鉗爪卡匣總成及其在工具內之裝配一部分分解視圖；圖13圖解說明總體功能工具操作之一流程圖，及；圖14展示圖10b之波形彈簧之一透視圖。

首先參考圖1及圖2，根據本發明之緊固件插入工具102包括一筒104，該筒經形成為具有一遠端及一近端之一軸向延伸之空心金屬圓筒，在此實例中，係鋁。在圖1中，遠端係在圖之右邊且近端係在左邊。工具102包含一使用者可抓握把手106，該把手上已形成一致動觸發器108。此意味著筒104之近端毗鄰工具把手106。

筒104之遠端上已形成一鼻形鉗爪總成110，此將在下文詳細地闡述。鼻形鉗爪總成之目的係在工具102與工件之間形成接觸點，緊固件在其配置操作期間被施加至該等工件且將緊固件定位，如將在下文闡釋。

配合工具102操作之緊固件係所謂的盲緊固件，在此實例中係鉚釘124。盲緊固件對於熟習此項技術者係眾所周知的且包括可僅接近一工件之一側之緊固件，且緊固件在工件中之配置係由一技工不可接近之工件之遠側致動。

在把手106與筒104之相對側上係一電動馬達112。電動馬達係藉由附接至把手106之基座之一蓄電池114操作且經由一驅動總成116將原動力提供至筒104，馬達112係操作地耦合至該驅動總成。並且在把 手106與馬達112之間係一鉗爪總成，此處係可移除鉗爪卡匣118。

安裝於筒104上且耦合至驅動總成116係一使用者可操作開關120，其操作係既用以i)設定筒預緊固件配置或鉗爪操作之軸向位置，且亦用以ii)在緊固件配置與鉗爪操作之間選擇筒之操作模式。

現在亦參考圖3展示一心軸122，在該心軸上配置一系列捕獲鉚釘124(此等鉚釘124中之一者在圖1中展示為由鼻形鉗爪總成110固持在筒104之極遠端處)。心軸之最遠端(圖3之右手側)終止於一直徑增大頭部126中，如熟習緊固件配置技術之技術者將理解。心軸之近端(在圖3之左手側)包含一端擋塊128，此處係一機械標。在配置緊固件124時，端擋塊128沿著心軸122以轉位步長移動，每一配置一個步長，以便在心軸122之遠端處維持一鉚釘用於配置，如在下文將闡述。心軸總成(亦即，心軸及其捕獲鉚釘)可由工具之一使用者裝載至空心筒中。為了讓此發生，鉗爪卡匣118內之鉗爪(待在下文闡述)需要處於其釋放或打開位置中以允許將心軸之近端插入至其中。

現在亦參考圖4及圖5，可看到已沿著其軸向範圍之一部分在筒104上形成一外部螺旋槽130，一可旋轉球螺母132安裝在該外部螺旋槽上。球螺母132具有一內部螺旋螺紋形式以與筒104上之槽130嚙合，固持於驅動總成之一殼體134內，使得其僅能夠旋轉且不軸向移動。由於筒僅能夠沿著其軸線(圖4中之A-A)經歷前後線性移動，因此球螺母132之旋轉導致筒104之軸向移動。球螺母132之旋轉受藉由驅動軸136耦合至球螺母132之馬達112之操作影響。如在此項技術中係常見的，驅動軸136之任一端攜載軸頸小齒輪138、140。

驅動軸小齒輪140與球螺母132之中間係一離合器，在此實 例中係雙向離合器142，下文特別參考圖9予以更詳細地闡述。離合器142起作用以通常地准許經由驅動總成(136、138、140)將旋轉驅動自馬達112傳遞至球螺母132直至以下兩個條件中之一者發生：i)筒達到其前向行進或其後向行進之限制，或ii)施加至球螺母132之扭矩超過一預判定限制。由於筒可在兩個方向(軸向前向或軸向後向)中之一者上移動，則離合器係雙向的。

自筒104之近端，在螺旋槽130之一端之限制處係一鉗爪擴張器144。該鉗爪擴張器用於僅當筒行進至其後向方向之限制時且然後僅在待在下文闡釋之其他情況下打開固持於鉗爪卡匣118內之鉗爪。在螺旋槽130之另一端處，形成一死擋塊146。死擋塊形成於筒表面之過渡處(其中螺旋槽130與筒104之主體相交)且起作用以在一鉚釘124之配置期間防止筒104之前向移動(亦即，在各圖之右邊)過沖。

在參考圖5之前述內容中，將理解此圖式僅展示離合器142之傳動側。

現在亦查看圖6，在驅動總成殼體134之前向端處形成一使用者可操作開關，在此實例中係可旋轉轉換盤148。該轉換盤軸向固持至外殼134，但能夠旋轉以便選擇筒104之兩個循環中之一者。在該等循環之一者中，筒104之前向-後向移動達成一鉚釘之配置且重置下一連續鉚釘之配置。然而在另一循環中，筒104之前向-後向移動藉由鉗爪卡匣118中之鉗爪150達成心軸122之釋放或保持。在一較佳實施例中，轉換盤148至任一各別位置中以便選擇第一循環或第二循環之旋轉，亦可設定筒104相對於驅動總成116之一預判定軸向位置。此意味著筒104相對於殼體134之開始軸向位置在筒之第一循環與其第二循環之間可不同。然而，在附圖中 所展示之實例中，筒104具有第一循環及第二循環兩者共同之一單個開始(或「原位」)位置。儘管本文中未詳細地闡述，但熟習此項技術者將瞭解存在轉換盤148之旋轉可起始上文所提及之兩個循環中之一選擇性者之諸多方式。舉例而言，轉換盤148之內表面上之兩個微動開關之位置可構成或中斷一電路，此然後起始適當循環之一例行。

轉換盤148已在其中內部地形成兩組調整片176及178，在此實例中該等調整片包括直徑相對之對：176及178。該等調整片對係軸向偏移，如可自圖6a最容易看到。第一組調整片176用於致動第一筒104循環且第二組調整片178用於致動第二筒104循環。此處，兩組調整片176、178經選擇使得使用者需要將轉換盤148旋轉45°以便在第一筒循環或第二筒循環之間雙態切換工具102。

現在考量圖7，將闡釋藉由鉗爪卡匣118之鉗爪150來固持及釋放心軸122之方式。將需要週期性地自筒移除心軸122-最頻繁地用新鉚釘124補足心軸以便配置。然而，心軸之安全保持應處於預設位置，使得使用者無法不經意間將心軸122自工具102拆離。出於此原因，鉗爪卡匣內之鉗爪之「故障安全」位置係與心軸122接合以將心軸約束在筒104內。為達成此，鉗爪150由壓縮彈簧152彈簧加偏壓成與心軸接合(圖7中未展示)。鉗爪(其等可在圖7之剖視圖中看到；在所展示實施例中，存在以180°間隔圓周隔開之2個鉗爪)僅能夠在止動螺母156之一圓錐部154徑向向內或向外行進。鉗爪之內部面158係有鋸齒的以增強其在心軸上之抓握。

然而，鉗爪150本身僅能夠徑向地行進，其等係固持在軸向可移動轉塔160內。以此方式，轉塔160之軸向移動將致使鉗爪徑向地 移動(若轉塔160向圖7之左邊移動，則向內移動；且若固持器(此處鉗爪轉塔160)向圖7之右邊移動，則向外移動)。向圖7之右邊(亦即，朝向且成為與錐部154之內壁接合)加偏壓於轉塔160，使得鉗爪150往往被徑向向內推進，因此往往抓握插入在其間之一心軸122。

卡匣118包含心軸端擋塊128。端擋塊128之一進一步目的係確保當一使用者將一心軸122插入至工具之筒104中時，心軸在工具開始其功能之前定位於一可重複已知位置中。端擋塊128及彈簧152兩者藉由一可調整螺絲帽162固持就位(且彈簧具有施加至此之已知張力)。螺絲帽162與外殼164之可共操作之最前部分一起形成鉗爪卡匣118之外部殼體。

現在亦查看圖8及圖9，將更詳細地闡釋離合器142機構之結構。在馬達112之致動時，驅動軸136旋轉以便導致小齒輪140之伴隨旋轉。當小齒輪140與形成於離合器殼體168之外部表面上之正齒輪166嚙合時，則離合器142亦旋轉。離合器142之旋轉將導致球螺母132之伴隨旋轉，除非兩個扭矩條件中之一者發生。

離合器142係由兩組(170、172)嚙合錐形齒輪廓形成之一雙向離合器，在圖9a及圖9b中最清晰地展示。兩組齒-驅動側齒170及傳動側組齒172經由一彈簧加偏壓成共操作接合，在此實例中，係一壓縮彈簧174(圖14處詳細地所展示)，在此實例中係一波形彈簧。彈簧174中之張力以已知方式經選擇以確保齒組170、172僅向上接合直至其之間存在一預判定扭矩。在此預判定扭矩處，第一組170(可自圖9a及圖9b看到其比第二組172軸向延伸的少)在形成於兩個齒組之接合面之間的斜坡之上推進。此斜升移動導致組170克服彈簧174張力之軸向移動(在圖8及圖9之左邊)， 因此使對球螺母132之驅動脫離。並且，可自圖9a及圖9b看到第一組齒170具有稍微圓形端面，提供比第二組172之彼等淺的斜坡面，因此確保當離合器驅動脫離時，第一組170在第二組齒172上方平滑地斜升。熟習此項技術者將瞭解此並非係離合器142之一必要特徵，但係一較佳特徵。並且，不同斜坡角度可在齒組170與172之間共用，或甚至在每一齒組內混合。平滑斜升之目的可藉由此原理之任何變化來達成。

離合器驅動之脫離(下文將對其闡釋)在兩個條件中之任一者中係必要的：i)當筒104達到其前向或後向行進之限制時。此條件發生在一鉚釘124已經配置時或當筒完全縮回以打開鉗爪150時(當死擋塊146達到其在鉗爪卡匣118內之行進之向後限制時)，或；ii)當一過扭矩條件發生時，一鉚釘之此一不良配置或工具內之內部驅動堵塞。在任一情形中，斷開自馬達112至球螺母132之驅動使得不發生對工具機構之損壞係重要的。由於筒在一前向及後向軸向方向兩者上操作，因此離合器142需要係雙向。

現在查看工具102之操作及上文簡略闡述之彼等特徵在此操作期間如何一起操作，亦參考圖10(a)至圖10(c)。如上文已提及，筒104可在兩個循環之任一者中操作。第一循環用於在一工件中配置一鉚釘124且第二循環用於分別將鉗爪150夾緊至心軸122上或自心軸122釋放鉗爪150。

考量第一循環，儘管並非必要，筒104可較佳地自一原位位置開始。此係筒104當不在操作中時將恢復且任何操作將自其開始之靜止位置。一原位位置係較佳的理由係筒104之軸向前向及後向移動，在此實例中係藉由計數由球螺母132進行之轉數來控制，而此規定筒104之線性 推進或縮回(取決於球螺母132之旋轉之指向)。在本實例中，筒之前向移動係在與筒之後向移動之彼軸向範圍不同的一軸向範圍。

一旦操作者將轉換盤148之角度位置設定成其適當位置，諸如以選擇第一循環(筒操作)，則控制馬達操作之軟體(其詳細操作未在本文中闡述，此乃因彼與本發明不具密切關係)(亦參見圖13處之軟體控制流程圖)然後將馬達112設定在正確指向上旋轉以導致球螺母132之旋轉，使得筒在前向方向(在全部圖之右邊)上移動。在轉換盤148內部佈置一筒推進止動部件180，其經設計以確保當配置一鉚釘124時筒104不可推進太遠。止動部件180不與球螺母132一起旋轉，但(類似筒104)克服旋轉而固持且經准許僅在一線性軸向方向上推進或縮回。在筒104之前向移動期間，若止動部件180與轉換盤內套筒186接觸，則由於第一組離合器齒170將在第二組172上方斜升，因此脫離自球螺母132至筒104之驅動而防止筒104之進一步推進。然而應瞭解此條件通常不應發生，此乃因旋轉計數例行將在此之前計數已發生的球螺母132之必須轉數且馬達112之旋轉指向之逆轉將受影響。在筒104之前向移動之限制處，將配置一鉚釘124。此鉚釘配置自身未在本文中闡述，如對於熟習盲鉚釘配置技術者係眾所周知的。熟習此項技術者將瞭解，在根據本發明配置每一緊固件時，不會因鉚接加速而導致心軸桿斷裂，諸如此需要心軸對於所有緊固件配置保持完整。

在其前向端處，筒推進止動部件180已形成彼此直徑相對之兩個插旋調整片182、184。插旋調整片182、184與轉換盤調整片176、178(圖6(b))選擇性地接合，此取決於轉換盤之旋轉定向(亦即，其設定為哪一循環)及筒104之軸向推進之程度。在原位位置處(亦即，在第一循環 中筒移動開始之前)，插旋調整片182、184位於轉換盤148之左邊，如在圖10(a)、圖10(b)及圖10(d)中最容易看到。如亦在圖10(d)中所展示，固持在心軸122上之鉚釘124尚未被推進及因此最遠端鉚釘固持在鼻形鉗爪總成110中。熟習此項技術者將理解，鼻形鉗爪總成之操作且其如何用來配置鉚釘124。由於鉚釘配置自身與本發明不具密切關係，因此本文中將不對其進行任何詳細闡述。然而，本發明理解為需要自一心軸(其桿在鉚釘配置之後保持不斷裂)之多盲側鉚釘配置之一般操作之一工作知識。

將理解，轉換盤148與內套筒186機械鏈接。因此，當轉換盤148逆時針旋轉(如圖6c中所見)時，此選擇第一循環。調整片對176及178與轉換盤148一起旋轉以形成用於插旋調整片182及184之一通道以軸向向前移動(向圖11之右邊)。調整片178防止插旋調整片182及184在軸向後方向上過致動，因此形成一機械限制。此鎖定球螺母132之旋轉且然後偵測致使離合器142滑動之超載。調整片對176充當一導引件以防止一工具使用者在此第一循環之操作期間使轉換盤148旋轉。

並且，將瞭解當轉換盤係順時針旋轉時，如圖6d中所展示，此致動第二循環(鉗爪150夾緊或釋放)。調整片對176及178與轉換盤148一起旋轉以形成用於插旋調整片182及184之一通道以軸向向後移動(或向圖11之左邊)。調整片對176防止插旋調整片182及184在前向方向上軸向過致動，因此形成一機械限制。此鎖定球螺母132之旋轉且所偵測之任何超載致使離合器142滑動。調整片對176充當一導引件以防止工具使用者在此第二循環之操作期間使轉換盤148旋轉。

現在亦參考圖10d至圖10g圖解說明鉚釘配置循環。在馬達112旋轉且導致球螺母132之伴隨旋轉時，則筒104向圖之右邊軸向推進。 並且，由於筒止動部件180克服軸向移動而固持在筒104之螺旋槽130上，但可圍繞其自由地旋轉，其亦隨著筒104推進而推進。圖10(e)展示與圖10(c)相比筒已向右邊推進10mm。可自圖10(c)看到，心軸122之頭部126由於推進筒104而已開始被牽拉穿過鉚釘124。此係正常鉚釘配置程序之部分。

圖10(f)展示筒104已自其原位位置向右邊移動20mm。可看到，止動部件180在轉換盤148內進一步向右邊，且亦看到此處心軸頭部126已完全移動穿過遠端鉚釘124。因此，鉚釘在此階段處已配置於一工件中。

在正常操作中，球螺母132之旋轉之計數指示，鉚釘124已配置且馬達112之旋轉應反向以使筒104返回至其原位位置。然而，尚若出於某一原因此未發生，諸如無能力適當配置遠端鉚釘124，或球螺母132之轉數之數目之不準確計數，則可發生圖10(g)中所展示之情況。在此圖中，可看到最大前向移動(此處，向圖10(d)之筒原位位置之右邊25mm)已達到。不僅插旋調整片182、184已接觸其各別轉換盤調整片176或178(藉此防止筒104之進一步推進)，且亦離合器142已因齒170在齒172上方斜升而脫離，因此防止馬達112將任何進一步驅動扭矩施加至球螺母132。

根據圖13之流程圖，若圖10(g)中展示之條件發生(亦即，發生筒104之完全前向移動，或離合器142之脫離)，則馬達使其旋轉反向以立即使筒104返回至圖10(d)之其原位位置。

一旦筒104返回至圖10(d)之原位位置(且假設先前鉚釘124已經配置且舉例而言，不因已錯誤配置而阻塞鼻形鉗爪總成110)，則可配 置固持於心軸122上之一系列鉚釘124之下一鉚釘。為開始下一連續鉚釘之配置，工具102之操作者(將轉換盤148設定至第一循環位置)簡單地按下觸發器108且第一循環再次開始，如上文。

在某一階段處，工具102操作者將希望停止藉由使用第一循環配置鉚釘。此可在固持於心軸122上之一系列鉚釘124已全部配置時，或在存在改變待配置鉚釘(例如，針對較大或較小鉚釘)之尺寸之一需要之情況下發生。此將需要藉由鉗爪150釋放心軸122，使得可將一新的(或新裝載鉚釘)心軸配置於工具102中。為釋放及替換心軸122，需要將轉換盤148旋轉至第二位置，在該第二位置處，工具在其第二循環中操作。

一旦將轉換盤旋轉至用於第二循環之操作之正確定向，則操作者致動觸發器108，此致使馬達112旋轉諸如以致使球螺母132之伴隨旋轉以使筒104在其後向方向(向所有圖之左邊)上移動。圖11(a)展示第二循環之原位位置。在此實例中，此係與用於第一循環相同之原位位置，但未必需要係相同的。將瞭解，第一循環與第二循環之原位位置可係不同的，此取決於工具之內部尺寸及/或心軸之長度。

圖11(a)之原位位置中之轉換盤148中之插旋調整片182、184係在轉換盤套筒186與止動環188之間的一軸向位置中途處。止動環188在其後向循環期間防止端擋塊180之任何進一步縮回。

在圖11(a)中可看到在心軸122之近端處形成之鉗爪擴張器144係在卡匣118之右邊且在卡匣118之局限範圍外部。鉗爪擴張器144之此軸向位置意味著作用在鉗爪150之上的合力係由彈簧152感受到的壓縮力。此合力致使鉗爪150被向圖之右邊推動，因此由止動螺母156之圓錐部154施以徑向向內的力，因此抵靠心軸122之近端夾緊鉗爪150。

亦參考圖11(c)，由於亦展示鼻形鉗爪總成110，因此可更詳細地看到第二循環之原位位置。熟習此項技術者將瞭解，在第二循環期間，鼻形鉗爪總成110之一顯著特徵係其釋放心軸122之遠端，使得一操作者可藉由將心軸向圖之右邊牽拉而將其自工具移除。此亦可在心軸係作為包含鉗爪總成110之一單個單元供應的情況下達成。圖11(c)之各別部分中之每一者在圖11(d)中展示之擴展視圖展示在原位位置處且在第二循環開始時工具102之主要功能區域。

圖11(d)及圖11(e)之彼等展示其中與原位位置相比，第二循環已使筒104在其後向方向(在圖之左邊)上軸向移動6mm之情況。此處，可看到由於馬達112之旋轉已導致球螺母132之伴隨旋轉，筒104然後已軸向向後移動6mm且因此鉗爪擴張器144已在卡匣118之局限範圍內移動且接觸可移動鉗爪轉塔160之最前部(亦即，右手側)。

筒104之繼續後向運動導致彈簧152之壓縮力被經由球螺母132旋轉抵靠其施加之馬達112之扭矩克服，如在圖11(f)處看到，其中筒104已自其原位位置向左邊移動10mm。在筒104之圖11(f)之此位置中，可看到鉗爪擴張器144已將鉗爪轉塔160向左邊移動如此遠，使得鉗爪150已沿著錐部154徑向地向外移動至使得其等現在脫離心軸122之此一程度。工具102之操作者現在可移除心軸122。

一旦操作者將一新的心軸插入至工具102中，則其等可再次致動觸發器118來完成第二循環。如自圖13處之流程圖看到，此使馬達112之旋轉之指向反向且因此亦使球螺母132反向，以便將筒104軸向向前移動至其原位位置。如同第一循環一樣，第二循環係藉由計數球螺母132之轉數來控制，而無論此是釋放還是重新設定鉗爪150。如同第一循環一 樣，尚若一控制錯誤導致筒104之過移動(前向或後向)，離合器142將在一過扭矩情況可出現之前滑動。

如上文所提及，在本發明之此實例中，鉗爪150係一可替換卡匣118之部分。在圖12處更詳細地展示此一卡匣。此處，可看到馬達112輸出係一小齒輪188，當將卡匣118配置於工具102中時，小齒輪188與小齒輪138操作地接合以將旋轉驅動賦予驅動軸136。代替將離散鉗爪嵌裝至工具102中，一可替換鉗爪卡匣118之益處係維護變為一簡單操作。舉例而言尚若鉗爪變為磨損，一技工需要做的全部便係操作閂鎖190以將卡匣自工具102釋放、經由把手192將卡匣自工具提出且用一新的卡匣替換卡匣118。

現在查看圖13之控制/操作流程圖，可看到如上文參考轉換盤148之旋轉所論述，工具102使用者能夠取決於轉換盤之角度定向將循環設定為第一(「將工具設定至PLACING行程」)或第二(「將工具設定至TAIL JAW行程」)。舉例而言，此循環設定係由哪些微動開關完成一電路來判定，如上文所論述。然而，熟習此項技術者將瞭解，達成想要工具循環之設定之任何適合方式係有效的。

依據前述內容，將理解在第一循環(連續鉚釘124自心軸122之配置)期間，鉗爪150之移動係不可能的。換言之，在整個第一循環期間鉗爪150停留在其夾緊(徑向向內)位置係必需的。同樣地，在第二循環(鉗爪釋放及重新配置)期間，鉚釘心軸122無法在一鉚釘配置循環中操作係必需的。此意味著第一循環與第二循環係互斥的，且一個循環之操作妨礙另一循環之操作直至一個循環全部完成。

熟習此項技術者自上文將瞭解，驅動總成包括接受馬達 112之旋轉輸出且將此轉換成筒104之線性軸向移動之所有特徵。因此儘管在上文實例中，此包含小齒輪138、140及其接合之驅動軸136及球螺母132，但其他部分亦可涉及驅動之此傳送。的確，熟習此項技術者將瞭解，接受馬達旋轉輸出且將此轉換成一線性筒移動之替代構件係可能的。舉例而言，一齒條及小齒輪或一時規皮帶配置亦將很好地發揮作用。

在前述內容中且特別參考圖10b，離合器142藉由波形彈簧加偏壓係一重要特徵。熟習此項技術者將瞭解，此前向加偏壓(亦即，通常將離合器142加偏壓成其經接合位置)將藉助於一習用盤式壓縮彈簧來達成。然而(且現在亦參考圖14)，波形彈簧174已經選擇以提供勝過一習用盤簧之顯著優點。特定而言，在不損失張力/壓縮力的情況下，與波形彈簧相關聯之重量及空間節省係本發明中之一優點。較之盤簧，波形彈簧亦往往提供一更一致的一彈簧返回速率。重量節省藉由使用複數個分離及接觸點(在圖14中分別為194及196)來產生，該複數個分離及接觸點較之在提供相同機械張力之一盤繞彈簧中提供一較大密度之壓縮區域。此亦准許空間節省，此乃因每線性米之張力因此係較大的。

在前述內容中，參考在工具操作期間計數球螺母132之轉數。熟習此項技術者將瞭解，可採用用於此計數之任何適合方法。舉例而言，可同樣好地採用機械計數器或體現在一IC中之一軟體。

102:緊固件插入工具/工具/緊固件配置工具

104:筒/第一筒/第二筒/可移動筒

106:工具把手/把手

108:觸發器

110:鼻形鉗爪總成/鉗爪總成/鼻形鉗爪

112:電動馬達/馬達/單個電動馬達

114:蓄電池

116:驅動總成

118:鉗爪卡匣/卡匣/可替換卡匣/可替換鉗爪卡匣/鉗爪總成/替換卡匣

120:使用者可操作開關/開關

122:心軸

124:鉚釘/捕獲鉚釘/緊固件/新鉚釘/遠端鉚釘/先前鉚釘

Claims (13)

1. 一種緊固件配置工具(102)，其用於將一系列緊固件(124)順序配置至該工具指向之工件中，該等緊固件係固持捕獲在一軸向延伸心軸(122)上，該工具包括：一可移動筒(104)，在該筒內可插入該心軸，且其中該筒相對於該等緊固件之軸向移動影響該等緊固件之配置；一鉗爪總成(118)，其具有複數個鉗爪(150)，該複數個鉗爪中之每一鉗爪可在該筒之移動之影響下選擇性地移動以約束該心軸軸向移動，或自其釋放該心軸；一電動馬達(112)，其用於提供原動力以選擇性地移動該筒以進行i)緊固件配置，或ii)鉗爪移動；一驅動總成(136、132、130)，其用以將該電動馬達之旋轉選擇性地轉換成該筒之移動以配置緊固件或移動該等鉗爪；一開關(148)，其可由該工具之一使用者操作以控制該電動馬達之該選擇以移動該筒以進行i)緊固件配置，或ii)鉗爪移動；一離合器(142)，其用以將自該電動馬達至該驅動總成之驅動選擇性地接合或脫離。
2. 如請求項1之緊固件配置工具，其中該筒之該移動可係一第一循環，其中該等緊固件經配置；或一第二循環，其中該等鉗爪經移動以約束或釋放該心軸，且其中該第一循環及該第二循環兩者包括該筒之軸前向-後向移動。
3. 如請求項2之緊固件配置工具，其中該開關之該操作規定該筒(104)經歷該第一循環或第二循環中之哪一者。
4. 如請求項2或請求項3之緊固件配置工具，其中該離合器(142)可在該筒在該第一循環或該第二循環之任一者中達到移動之一預界定限制後，旋即將自該驅動總成(118)至該筒之驅動脫離。
5. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該離合器(142)係一雙向離合器。
6. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該鉗爪總成包括一替換卡匣(118)。
7. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該驅動總成包含安置於該電動馬達(112)與該筒中間的一球螺母(132)，該球螺母132用以將該電動馬達之該旋轉輸出轉換成該筒之該軸向移動。
8. 如請求項7之緊固件配置工具，其中該離合器處於該電動馬達與該球螺母(132)中間。
9. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該筒(104)包括一近端及一遠端，在該筒之該近端處形成一鉗爪擴張器(144)。
10. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該筒包括一近端及一遠端，在該筒之該遠端處形成鼻形鉗爪(110)用於將該等緊固件自該心軸傳送至一工件。
11. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該等鉗爪(150)之選擇性移動包含相對於該心軸之軸向範圍之徑向移動。
12. 如請求項1至3中任一項之緊固件配置工具，其中該等鉗爪之選擇性移動係相對於該心軸之軸向移動。
13. 如請求項5之緊固件配置工具，其中該離合器藉由一波形彈簧(174)朝向其經接合位置加偏壓。

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