專利名稱：自動(dòng)螺釘進(jìn)給器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種動(dòng)力螺絲刀，尤其涉及一種連接在傳統(tǒng)手鉆上的自 動(dòng)螺釘進(jìn)給器機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
許多緊固件安裝工具已適于連續(xù)地在工件上安裝緊固件。典型地，緊固 件通過一個(gè)連接板相互連接，該連接板在緊固件安裝完畢后被拋棄。遺憾的 是，由于經(jīng)整理和相互連接的緊固件的成本及可利用性而阻止了此類設(shè)備的 廣泛應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種用于傳統(tǒng)的手鉆的、不需要整理 緊固件的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種包括基本上半透明的入口蓋的自動(dòng)螺 釘進(jìn)給器，使得操作人員可以看到進(jìn)給的緊固件，并了解這些緊固件將要發(fā) 生的堵塞。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，該進(jìn)給器具有相對 于滑動(dòng)型芯可軸向移動(dòng)的本體，該本體包括一可選擇地與一肘節(jié)機(jī)構(gòu)相接合 的凸輪面。該肘節(jié)機(jī)構(gòu)適于在預(yù)分極(pre-staged)區(qū)域保持緊固件，并且一旦 預(yù)分級的緊固件已被驅(qū)動(dòng)，允許個(gè)別緊固件進(jìn)入分級區(qū)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種緊固件接合裝置，使得操作人員必須 輸入大于自動(dòng)螺釘進(jìn)給器重量的預(yù)定載荷才能開始驅(qū)動(dòng)緊固件。這個(gè)特點(diǎn)保 證了不會發(fā)生由于疏忽而造成的螺釘進(jìn)給和/或驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其具有可與后組件分開的前組件。 一個(gè)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)地支撐在前組件上，并且可以通過拆卸前 后組件而進(jìn)行更換。本發(fā)明所應(yīng)用的其它領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^下面的詳述而更加清楚。應(yīng)該理解的 是，下面的詳述和特定的例子是為了更好地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，只適 用于解釋的目的，而不是作為對本發(fā)明范圍的限制。


通過下面附圖及詳細(xì)描述能夠更加全面的理解本發(fā)明，其中圖1是與本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器相配合的示例性手鉆的局部透視圖;圖2是本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器的前組件的局部分解透視圖；圖3是本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器的后組件的局部分解透視圖；圖4是本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器的局部截面?zhèn)纫晥D；圖5是本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器的俯視圖；圖6是本發(fā)明的自動(dòng)螺^T進(jìn)給器的前組件的局部透^L圖；圖7-10是本發(fā)明的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器在非驅(qū)動(dòng)位置的部分截面?zhèn)纫晥D；以及圖ll是本發(fā)明的過濾器的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
下面的關(guān)于優(yōu)選實(shí)施例的描述僅僅是示例性的舉例，而不是作為對本發(fā) 明及其應(yīng)用或使用的限制。參照圖1-3，圖中示出一個(gè)與示例性手鉆12相配合的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器 10。手鉆12與螺釘進(jìn)給器IO驅(qū)動(dòng)地接合，以將轉(zhuǎn)矩傳送到鉆頭14上。螺 釘進(jìn)給器IO是可梯:作的，以連續(xù)地將未整理的螺釘16(如圖7)驅(qū)動(dòng)到如地板 這樣的工件上，而不需要操作人員手動(dòng)地進(jìn)給將要安裝的每個(gè)緊固件。螺釘進(jìn)給器10包括滑動(dòng)型芯18、本體20、螺釘收集管22、擴(kuò)展管24、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)28。本體20和滑動(dòng)型芯18構(gòu)成可與后組件32 分離的前組件30。后組件32包括螺釘收集管22、擴(kuò)展管24以及一對與擴(kuò) 展管24和螺釘收集管22相互連接的夾子34。螺母36可旋轉(zhuǎn)地位于擴(kuò)展管 24的一端。螺母36與本體20螺紋連接，以將前組件30連接到后組件32。 后組件32和前組件30相互分開以更換鉆頭14。一驅(qū)動(dòng)軸37通過一對軸襯組件38可旋轉(zhuǎn)地支撐于擴(kuò)展管24內(nèi)。驅(qū)動(dòng) 軸37包括一六邊形的第一端39,該端可選擇地與手鉆12的輸出件接合。驅(qū) 動(dòng)軸37包括一也是六邊形的第二端40。第二端40與一連接器42驅(qū)動(dòng)地接 合。連接器42將驅(qū)動(dòng)軸37和鉆頭14驅(qū)動(dòng)地相互連接。手柄44與擴(kuò)展管24 相配合，以幫助操作人員在螺釘驅(qū)動(dòng)操作中向自動(dòng)螺釘進(jìn)給器10施加軸向 力。螺4丁收集管22包括第一端45和第二端46。第二端46與滑動(dòng)型芯18 通過一套管47相連接。套管47包括一個(gè)基本上呈柱形的本體48，該本體 48具有可由此軸向延伸的孔50。多個(gè)肋52由本體48的外表面53沿徑向延 伸。 一》丈大的頭部54位于套管47的一端。頭部54確定了一環(huán)形表面56, 它與滑動(dòng)型芯18的端面58相接合。特別地，滑動(dòng)型芯18分為兩部分，其 中第一殼體部分60與第二殼體部分62分開。第一殼體部分60確定螺釘進(jìn) 給軌道64。第二殼體部分62則確定孔66的一部分。第一殼體部分60包括 多個(gè)用于接收肋52的凹部68。螺釘進(jìn)給軌道64在前端腔70處與鉆頭孔66 相交。優(yōu)選是，螺釘收集管22的第二端46壓緊配合在套管47中，以將螺 釘收集管22與滑動(dòng)型芯18互連。過濾器72與螺釘收集管22的第一端45相連接。過濾器72是一通過緊 固件73與螺釘收集管22配合的兩部分組件。如圖11最佳顯示的那樣，過 濾器72包括多個(gè)肋74,其上具有延伸穿過的孔76?？?6彼此之間偏移， 為螺釘16形成一螺旋形的軌跡。該螺旋形軌跡的作用大大增加了代替在鉆 頭正常方向首先插入螺釘頭部的難度。另外，當(dāng)操作人員要將螺釘進(jìn)給器10 調(diào)轉(zhuǎn)到重力迫使螺釘朝向過濾器72的位置時(shí)，肋74阻止螺釘16回流?；瑒?dòng)型芯18在圖4中所示的收縮位置和圖7中所示的擴(kuò)展位置之間可 相對本體20軸向移動(dòng)。為了配合各部件的相對運(yùn)動(dòng)，夾子34包括與螺釘收 集管22以滑動(dòng)配合方式結(jié)合的支撐部77。因此，螺釘收集管22與滑動(dòng)型芯 18軸向地平移，并且相對擴(kuò)展管24和本體20移動(dòng)。壁板78可滑動(dòng)地位于滑動(dòng)型芯18和本體20之間。壁板78在滑動(dòng)型芯 18運(yùn)動(dòng)時(shí)平移，以保證在操作時(shí)前組件30上不形成另外的開口。當(dāng)滑動(dòng)型 芯18在擴(kuò)展位置時(shí)，壁板78的凸緣79(如圖7)與滑動(dòng)型芯18的上翻部分相 4妄合，從而適當(dāng)定位壁板78。前組件30的本體20包括第一半80和第二半82。第一半80和第二半82都優(yōu)選地構(gòu)造為注塑成形外殼，其大致彼此相同。第一半80與第二半82 通過多個(gè)螺釘(未示出)相連接。本體20通過一大頭部88 ^皮分隔成前搶84和 后艙86。大頭部88包括用于包含驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26的某些部件的設(shè)備。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26包括鉆頭14、套筒90、復(fù)位彈簧92、固定夾94、接合部 42和驅(qū)動(dòng)軸37。復(fù)位彈簧92環(huán)繞著套筒90，其位于前搶86內(nèi)，以給滑動(dòng) 型芯18施加偏壓離開本體20朝向擴(kuò)展位置。如圖2所示，本體20包括多 個(gè)可選擇地與滑動(dòng)型芯18接合的矩形突出部分100，從而限制本體20相對 滑動(dòng)型芯18的移動(dòng)。套筒90包括具有法蘭106的第一端104,該法蘭固定在成形于第一半 80和第二半82上的接口中。套筒90的第二端108和復(fù)位彈簧92的一部分 被滑動(dòng)型芯18滑動(dòng)地支撐。鉆頭14包括第一端IIO和第二端112。第一端110包括一可選擇地與緊 固件16的頭部接合的尖端114。第二端112包括六邊形部分116,該部分與 位于擴(kuò)展管24內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸37驅(qū)動(dòng)地連接。鉆頭14位于套筒90內(nèi)，并通過 一個(gè)固定夾94固定于其中。驅(qū)動(dòng)軸37通過接合部42向鉆頭14提供轉(zhuǎn)矩。 固定夾94制止鉆頭14相對套筒90軸向地移動(dòng)，但是允許其相對套筒旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。基于前述的相互連接，應(yīng)當(dāng)理解，在操作時(shí)套筒90和鉆頭14在軸向 上與本體20平移。如圖4和圖7最佳顯示的那樣，棘爪彈簧117包括臂部118和施壓(upset) 部分120。臂部118是安裝于本體20上的懸臂件。棘爪彈簧117的功能為， 要求自動(dòng)螺釘進(jìn)給器10的操作人員特意地輸入大于螺釘進(jìn)給器重量的力， 從而將本體20和滑動(dòng)型芯18向壓縮位置移動(dòng)。棘爪彈簧117的結(jié)合保證在 工作位置122不會發(fā)生由于疏忽而造成的螺4丁驅(qū)動(dòng)或移位。為了達(dá)到這一目 標(biāo)，施壓部分120位于滑動(dòng)型芯18的外壁124的路徑內(nèi)。在外力施加時(shí)， 外壁124與施壓部分120接合并且迫使力臂部分118偏轉(zhuǎn)，從而允許滑動(dòng)型 芯18收縮在本體20內(nèi)。圖5和圖6圖示了一個(gè)限深器125,它包括一系列環(huán)狀階形面126，這 些階形面可選擇地與滑動(dòng)型芯18接合。限深器125包括一穿過成形于本體 20上的孔130突出的桿128。限深器125在軸向上保持在本體20內(nèi)，但可 以自由地在孔130確定的弓形距離內(nèi)旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)限深器125,階形面126 旋轉(zhuǎn)進(jìn)出與滑動(dòng)型芯18接合的位置。因此，本體20相對滑動(dòng)型芯18的行程被限深器125的位置所限制。通過限制本體20相對滑動(dòng)型芯18的行程， 就確定了鉆頭14的完全擴(kuò)展位置。所預(yù)期的全范圍的調(diào)整變化是1/8"。例 如，螺釘頭部可以具有低于工件表面1/16"的埋頭孔，或者定位在工件表面 之下1/8"處的平面上?；瑒?dòng)型芯18包括通過多個(gè)緊固件(未示出)與第二側(cè)134配合的第一側(cè) 132。每個(gè)第一側(cè)132和第二側(cè)134都優(yōu)選為注塑成型部件呈薄壁殼狀。如 前文所述，滑動(dòng)型芯18包括螺釘進(jìn)給軌道64和鉆頭孔66。進(jìn)給機(jī)構(gòu)28的 肘節(jié)機(jī)構(gòu)140通過扭簧142偏向圖7所示的位置。肘節(jié)機(jī)構(gòu)140可圍繞銷144 旋轉(zhuǎn)。肘節(jié)機(jī)構(gòu)140包括第一彎頭146、第二彎頭148和支腳150。第一彎 頭146和第二彎頭148與螺釘進(jìn)給軌道64相連通。肘節(jié)機(jī)構(gòu)140的功能是 選擇性地允許螺紋緊固件進(jìn)入工作位置122，在該位置螺釘16與鉆頭14的 旋轉(zhuǎn)軸同軸對齊。 一石茲體組件152位于滑動(dòng)型芯18內(nèi)形成的一槽內(nèi)，以吸 引螺釘16的頭部并將螺釘保持在工作位置122。磁體組件152包括磁體153 和鐵/磁體帽154?；瑒?dòng)型芯18包括窗口 155,以提供一個(gè)進(jìn)入分級位置122和螺釘進(jìn)給軌 道64—部分的入口。 一透明的入口蓋156通過樞軸連接在滑動(dòng)型芯18上， 以可選擇地關(guān)閉窗口 155。滑動(dòng)型芯18的每一側(cè)132和134包括管套l58, 用于接收從入口蓋156延伸出的耳軸160?；瑒?dòng)型芯18包括一與在入口蓋 156上形成的凹部164對齊的凹槽162。一彈性帶166可選擇地位于凹槽l62 和凹部164內(nèi)，以保證入口蓋156位于關(guān)閉位置。如果操作人員需要進(jìn)入分 級位置122或者螺4T進(jìn)給軌道64，彈性帶166就部分或全部地分開以允許入 口蓋156打開。圖7 - 10圖示了螺釘進(jìn)給器10在驅(qū)動(dòng)螺釘16進(jìn)入工件時(shí)的過程中的不 同的位置。具體而言，圖7圖示了處于完全擴(kuò)展位置的本體20和滑動(dòng)型芯 18。圖示了 一個(gè)示例性的螺釘16a，它位于螺釘收集管22內(nèi)的預(yù)分級位置。 在該預(yù)分級位置，螺釘16a的頭部與肘節(jié)機(jī)構(gòu)140的第二彎頭148相接合。 應(yīng)當(dāng)理解，此時(shí)肘節(jié)機(jī)構(gòu)140的支腳150離開了本體20的外表面168和上 凸輪面170。扭簧142沿逆時(shí)針方向?qū)χ夤?jié)機(jī)構(gòu)140施加偏壓，并對肘節(jié)機(jī) 構(gòu)140的棘爪172施壓，使其抵住滑動(dòng)型芯18的座174。參照圖8，滑動(dòng)型芯18和本體20位于完全折疊位置。型芯18收縮進(jìn)入 本體20的程度受到限深器125的限制。在完全折疊位置，環(huán)狀階形面126之一與滑動(dòng)型芯18的環(huán)狀階形面172接觸。此時(shí)，鉆頭14完全的擴(kuò)展，尖 端114從滑動(dòng)型芯18和本體20中突出。在滑動(dòng)型芯18和本體20相對運(yùn)動(dòng) 中，上凸輪面170與支腳150接合，以沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)肘節(jié)機(jī)構(gòu)140。由 于螺釘受到重力作用，螺釘16a與第二彎頭148脫離，并且與第一彎頭146 接合。隨后的螺釘16b的尖端就與螺釘16a的頭部接合。圖9圖示了從折疊位置向擴(kuò)展位置運(yùn)動(dòng)的外殼20和滑動(dòng)型芯18。在該 運(yùn)動(dòng)過程中，支腳150與上凸輪面170脫離。因此，肘節(jié)機(jī)構(gòu)140逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)，釋放螺釘16a并且收集螺釘16b。在磁體152的拉動(dòng)下，螺釘16a的尖 端頂在套筒90上，直到其縮入鉆頭孔66。圖IO示出位于完全擴(kuò)展位置的滑動(dòng)型芯18和本體20 。套筒90和復(fù)位 彈簧92現(xiàn)在離開了分級位置122。因此，磁體組件152將吸引螺釘16a，并 使其進(jìn)入鉆頭孔66。螺釘16a此時(shí)位于分級位置122中，在此處螺釘?shù)目v軸 大致上與鉆頭14的旋轉(zhuǎn)軸對齊。當(dāng)操作人員將足夠的力施加在手柄44和/ 或手鉆12上以克服棘爪彈簧117的力時(shí)，鉆頭14與螺釘16a接合以同步旋 轉(zhuǎn)并將螺釘16a平移到工件中。當(dāng)螺釘收集管22內(nèi)具有一定數(shù)量的螺釘時(shí)， 螺釘進(jìn)給和驅(qū)動(dòng)的過程可以迅速地重復(fù)，而不需要操作人員單獨(dú)地處理螺 釘，或者從直立或半直立的站立位置俯身。此外，前面的論述公開和描述的僅僅是按照本發(fā)明的示范性實(shí)施例。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以從上述論述、附圖和權(quán)利要求書中容易地認(rèn)識到，還可以 做出許多的改變、和變形，但是這些改變卻沒有脫離由下述權(quán)利要求書所確 定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，包括一本體；一分為兩部分的型芯，具有第一和第二殼體部分，所述型芯可在擴(kuò)展位置和折疊位置間移動(dòng)，其中所述型芯的第一殼體部分在所述型芯位于折疊位置時(shí)收縮進(jìn)入所述本體，所述第二殼體部分包括與所述第一殼體部分的鉆頭孔相連通的螺釘進(jìn)給通道，其中螺釘從所述螺釘進(jìn)給通道被輸送到與在被驅(qū)動(dòng)之前位于所述鉆頭孔內(nèi)的鉆頭相連通的位置；一螺釘固定器，連接到與所述螺釘進(jìn)給通道連通的所述第二殼體部分；一擴(kuò)展部分，與所述螺釘固定器分離，并連接到所述本體；以及一驅(qū)動(dòng)軸，位于所述擴(kuò)展部分上并且可選擇地與所述鉆頭驅(qū)動(dòng)地接合。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中還包括一連接到所述螺 釘固定器一端的過濾器，所述過濾器包括多個(gè)分離的徑向擴(kuò)展肋。
3. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述肋包括孔，并且至 少有些孔不是同軸對齊的。
4. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述肋包括具有不同尺 寸的孔。
5. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述過濾器包括第一半 和第二半，所述第一半包括每個(gè)所述徑向擴(kuò)展肋的一部分。
6. 如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述過濾器限制了螺釘 從所述螺釘固定器中退出。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中還包括旋轉(zhuǎn)地連接到所 述本體的限深器，所述限深器包括多個(gè)環(huán)狀階形面，它們位于由所述本體限 定的腔內(nèi)，其中一個(gè)所述階形面可選地與所述型芯接合，從而形成所述折疊 位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述限深器包括徑向擴(kuò) 展桿，穿過所述本體的孔延伸，操作人員可以抓住該桿旋轉(zhuǎn)所述限深器。
9. 如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述限深器的旋轉(zhuǎn)在型 芯位于所述折疊位置時(shí)改變所述鉆頭的位置。
10. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中還包括一樞轉(zhuǎn)軸連接到所述型芯上的入口蓋，允許接近位于所述型芯內(nèi)的螺釘。
11 .如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)螺^l丁進(jìn)給器，其中所述入口蓋圍繞與所述鉆頭旋轉(zhuǎn)軸垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
12. —種自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，包括 一本體；一可滑動(dòng)連接到所述本體的型芯，所述型芯包括螺釘進(jìn)給部分和鉆頭支 撐部分，其中所述型芯和所述本體的相對運(yùn)動(dòng)將螺釘從所述螺^t丁進(jìn)給部分輸送到所述鉆頭支撐部分，所述螺釘可選擇地與鉆頭接合；一入口蓋，樞轉(zhuǎn)地連接到所述型芯上，從而允許接近位于所述型芯內(nèi)的 所述螺釘。
13. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中所述入口蓋圍繞與所述 鉆頭旋轉(zhuǎn)軸垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
14. 如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中還包括螺釘固定器和擴(kuò) 展部分，所述螺釘固定器連接至所述型芯，并且與所述螺釘進(jìn)給部分相連通， 所述擴(kuò)展部分連接至所述本體，并與所述鉆頭支撐部分相連通，所述螺釘固 定器容納了多個(gè)螺釘。
15. 如權(quán)利要求14所述的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器，其中還包括一位于所述擴(kuò)展 部分并驅(qū)動(dòng)地連接至所述鉆頭的驅(qū)動(dòng)軸。
全文摘要
一種適用于手鉆的自動(dòng)螺釘進(jìn)給器。該自動(dòng)螺釘進(jìn)給器將未整理的螺釘從螺釘固定器轉(zhuǎn)移到分級位置。一驅(qū)動(dòng)鉆頭順序地與單獨(dú)的緊固件接合，并將它們送入工件中。所述螺釘進(jìn)給器包括可與后組件分離的前組件，以允許更換驅(qū)動(dòng)鉆頭。
文檔編號B25B23/04GK101229635SQ200810002089
公開日2008年7月30日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者奧爾多·巴拉蒂, 戴維·C·坎普貝爾, 羅德·繆爾, 路易斯·A·吉本斯 申請人:布萊克和戴克公司