專利名稱：具有分離功能的保持和驅(qū)動工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于將螺母驅(qū)動至緊固件上的工具，具體而言涉及這樣的工具， 所述工具在驅(qū)動螺母的同時保持住緊固件。
背景技術：
一些用于將螺母緊固到緊固件上的工具被設計為當螺母被驅(qū)動至緊固件上時可接合緊固件以阻止其旋轉(zhuǎn)。有時，這樣的工具被用于例如汽車的組裝中。關于這些類型的工具的一個問題在于阻止緊固件旋轉(zhuǎn)的保持部件的耐久性。在將螺母放在緊固件上的組裝操作結束時，用于產(chǎn)生聯(lián)接的扭矩可以被傳遞至保持部件。這樣將會導致工具的過早破壞， 從而引起工具不得不下線以更換保持部件(或保持部件的一部分)。這樣就減少了工具可被使用的時間，并且增加了將緊固在一起的組件組裝起來的成本。

發(fā)明內(nèi)容
一個實施例設想了一種通過螺柱和螺母而將零件緊固在一起的保持和驅(qū)動工具。 所述工具可包括工具本體，所述工具本體包括在其內(nèi)的驅(qū)動部件，所述驅(qū)動部件由動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；螺母驅(qū)動部件，所述螺母驅(qū)動部件接合所述驅(qū)動部件且包括螺母接合部分，所述螺母接合部分可滑動地接納在螺母上并且相對于螺柱來旋轉(zhuǎn)所述螺母；保持部件，所述保持部件包括連接至保持頭的保持桿，其中所述保持頭定位在所述螺母驅(qū)動部件內(nèi)，并且可滑動地接納在位于螺柱上的保持特征上，以阻止所述螺柱相對于所述保持部件的旋轉(zhuǎn)；以及離合器，所述離合器固定至所述工具本體和所述保持桿，所述離合器可選擇地允許以及阻止保持桿相對于工具本體的旋轉(zhuǎn)。一個實施例設想了一種使用保持和驅(qū)動工具通過螺柱和螺母將多個零件緊固在一起的方法，所述方法包括以下步驟將螺母驅(qū)動部件滑動至與螺母接合，同時將保持部件的保持頭滑動至與螺柱的保持特征接合；固定住離合器以阻止保持部件相對于所述保持和驅(qū)動工具的工具本體旋轉(zhuǎn)；啟動保持和驅(qū)動工具，以使螺母驅(qū)動部件旋轉(zhuǎn)，從而將螺母擰緊到螺柱上；以及在將螺母已經(jīng)部分擰到螺柱上之后，釋放離合器以允許保持部件相對于工具本體旋轉(zhuǎn)，由此當螺母被擰在螺柱上時，保持頭不再阻止螺柱旋轉(zhuǎn)。實施例的優(yōu)點在于，當這種工具用于將零件緊固在一起時，對保持部件的離合器控制減小了工具的維護費用和停工時間。


圖1是保持和驅(qū)動工具的示意透視圖，其中該保持和驅(qū)動工具正與螺母和錐形螺柱接合；
圖2是保持和驅(qū)動工具的另一個示意透視圖，其中該保持和驅(qū)動工具正與螺母和錐形螺柱接合；
圖3是保持部件的示意透視圖；圖4是錐形螺柱的示意透視圖。
具體實施例方式圖1-圖4示出了與螺柱M上的螺母22接合的保持和驅(qū)動工具20的各個部分， 這些部分用于將第一部件沈(如圖1中示出)固定至第二部件觀(如圖1中示出)。螺柱 M可為錐形螺柱。保持和驅(qū)動工具20包括可以具有握持部32的工具本體30。工具本體30中的空腔包括驅(qū)動工具的齒輪部件34，齒輪部件34例如可為電動或氣動的。齒輪部件34可包括傘齒輪(或錐齒輪)36，傘齒輪36可與螺母驅(qū)動部件40上的匹配的傘齒輪38嚙合。螺母驅(qū)動部件40包括具有螺母接合部分44的中心孔42，螺母接合部分44的形狀形成為接合并旋轉(zhuǎn)螺母22。例如，如果將要被驅(qū)動的螺母22是典型的六角螺母時，該部分可為六角形的。中心孔42的另一部分46通向工具本體30內(nèi)的凹部，從而允許保持部件 48貫穿其延伸。保持部件48具有連接至保持頭58的保持桿50。保持桿50延伸貫穿螺母驅(qū)動部件40的該部分46，貫穿工具本體30，并且進入到離合器52中。離合器52被固定至工具本體30，并且有選擇地允許保持桿50相對于工具本體30旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)。離合器52可為任何類型的、能保持住桿50以阻止其旋轉(zhuǎn)以及可選擇地釋放桿50以允許旋轉(zhuǎn)的離合器。如果需要，則離合器52可以具有可調(diào)扭矩設置裝置，以允許改變與離合器52分離所需的扭矩。離合器52可與控制器M通信并由控制器M控制。控制器M也可以對保持和驅(qū)動工具20的啟動以及由其產(chǎn)生的扭矩進行控制。扭矩傳感器56 (或其他的估計扭矩的裝置)可被使用，以確定由保持和驅(qū)動工具20所施加的扭矩?？刂破骺蔀楸绢I域內(nèi)技術人員所熟知的硬件和軟件的任何組合。保持頭58的形狀形成為可滑入螺柱M的端部上的匹配的保持特征60內(nèi)，或者滑到螺柱M的端部上的匹配的保持特征60之上。在本實施例中，保持特征60為形成在螺柱 24的端部中的六角形形狀的凹部。但是，保持特征60也可以為螺柱M的端部上的六角形外表面(未示出)。基本上，保持特征60是具有以下特點的任何特征，即能夠可滑動地與保持頭58匹配，以防止螺柱M相對于保持頭58旋轉(zhuǎn)，同時仍允許螺母22在螺柱M的端部上滑動。圖1示出了零件沈、28的示例，零件沈、觀可通過螺柱M和螺母22而結合。在本示例性實施例中的螺柱M為錐形螺柱(在圖4中最佳地示出)。螺柱M包括與螺紋部68 相鄰的保持特征60，螺紋部68與螺母22配合。鄰近螺紋部68的是隨著遠離螺紋部68延伸而徑向向外呈錐形的錐形部70。螺柱M也可包括基座部72，基座部72將這些零件保持于其上?，F(xiàn)在參考圖1-圖4詳述對保持和驅(qū)動工具20的操作。要被組裝的零件沈、觀安裝在螺柱M上。螺母22定位在螺柱M的螺紋部68上。保持和驅(qū)動工具20被移動就位， 使得螺母22被接納在螺母驅(qū)動部件40的螺母接合部分44中，并且保持頭58被接納在螺柱M的保持特征60中。工具20被啟動，使得驅(qū)動工具的齒輪部件34旋轉(zhuǎn)傘齒輪36，其經(jīng)由匹配的傘齒輪38導致螺母驅(qū)動部件40的旋轉(zhuǎn)。當工具20被啟動時，離合器52接合保持桿50以阻止
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說明書
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保持部件48相對于工具本體30旋轉(zhuǎn)。這轉(zhuǎn)而又阻止了螺柱M旋轉(zhuǎn)。隨著螺母驅(qū)動部件 4旋轉(zhuǎn)，螺母22被螺紋連接至螺柱M的螺紋部68。在螺母22完全設置就位之前的某一時刻，離合器52與保持桿50分離。在螺柱M 為錐形的情況下，該時刻可為當達到預定扭矩時，該預定扭矩表示了錐形結合處的摩擦力已經(jīng)足夠高，以至于即使在保持部件48被釋放時也足以保持螺柱M以免其旋轉(zhuǎn)。在其他情況下，離合器52可以在預定時間或螺母22的預定旋轉(zhuǎn)量之后被釋放。控制器M可被用于確定何時使離合器52分離以及何時實際上導致離合器52分離?？刂破鱉可編程，以便基于被緊固在一起的具體的零部件26J8和螺柱M來調(diào)整所述分離。這樣，利用根據(jù)本發(fā)明的保持和驅(qū)動工具20，避免了保持頭58上的不期望扭矩，從而使得改善了工具的磨損以及減少了停工期。雖然一些本發(fā)明的實施例已經(jīng)被詳細描述，但是熟悉那些本發(fā)明涉及的領域的普通技術人員會意識到用于實現(xiàn)由所附權利要求書限定的本發(fā)明各種替代性設計和實施例。
權利要求
1.一種用于通過螺柱和螺母將零件緊固在一起的保持和驅(qū)動工具，所述工具包括工具本體，所述工具本體包括位于其內(nèi)的驅(qū)動部件，所述驅(qū)動部件被構造成由動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；螺母驅(qū)動部件，所述螺母驅(qū)動部件可操作地接合所述驅(qū)動部件以便由所述驅(qū)動部件驅(qū)動，所述螺母驅(qū)動部件包括螺母接合部分，所述螺母接合部分被構造成可滑動地接納在所述螺母上并且相對于所述螺柱旋轉(zhuǎn)所述螺母；保持部件，所述保持部件包括連接至保持頭的保持桿，所述保持頭定位在所述螺母驅(qū)動部件內(nèi)并且被構造成可滑動地接納在所述螺柱上的保持特征上，以防止所述螺柱相對于所述保持部件旋轉(zhuǎn)；以及離合器，所述離合器被固定至所述工具本體和所述保持桿，所述離合器被構造成選擇性地允許以及阻止所述保持桿相對于所述工具本體的旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的工具，進一步包括扭矩傳感器，所述扭矩傳感器可操作地接合所述保持和驅(qū)動工具，以便確定扭矩值；控制器，所述控制器可操作地接合所述離合器和所述扭矩傳感器，所述控制器被構造成當所述扭矩傳感器感測到預定扭矩值時，導致所述離合器允許所述保持桿相對于所述工具本體的旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權利要求2所述的工具，其特征在于，所述螺柱為錐形螺柱，且所述預定扭矩值被計算為高至這樣的程度，即當所述螺母被擰到所述螺柱上時，所述錐形螺柱和所述零件之間的摩擦力高至足以保持住所述螺柱以免旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權利要求1所述的工具，其特征在于，所述保持頭為六角形，并且被構造成裝配到位于所述螺柱內(nèi)的匹配的六角形凹部中。
5.根據(jù)權利要求1所述的工具，其特征在于，所述驅(qū)動部件被構造成是電動的。
6.根據(jù)權利要求1所述的工具，其特征在于，所述驅(qū)動部件被構造成是氣動的。
7.一種使用保持和驅(qū)動工具通過螺柱和螺母將多個零件緊固在一起的方法，所述方法包括以下步驟a)將螺母驅(qū)動部件滑動至與所述螺母接合，同時將保持部件的保持頭滑動至與所述螺柱的保持特征接合；b)固定住離合器以防止所述保持部件相對于所述保持和驅(qū)動工具的工具本體旋轉(zhuǎn)；c)啟動所述保持和驅(qū)動工具以使所述螺母驅(qū)動部件旋轉(zhuǎn)，從而將所述螺母擰到所述螺柱上；以及d)在將所述螺母已經(jīng)部分擰到所述螺柱上之后，釋放所述離合器以允許所述保持部件相對于所述工具本體旋轉(zhuǎn)，由此當所述螺母被擰到所述螺柱上時，所述保持頭不再阻止所述螺柱旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟d)進一步限定有檢測施加的扭矩， 以及當施加的扭矩達到預定扭矩值時釋放所述離合器。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述螺柱為錐形螺柱，且步驟d)進一步限定有檢測預定扭矩，所述預定扭矩指示了所述錐形螺柱與所述多個零件之間的摩擦力已經(jīng)高至足以保持住所述錐形螺柱以免旋轉(zhuǎn)；以及當達到所述預定扭矩時，釋放所述離合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有分離功能的保持和驅(qū)動工具。具體地，提供了一種通過螺柱和螺母將零件緊固在一起的保持和驅(qū)動工具以及操作方法。該工具可包括工具本體，工具本體包括位于其內(nèi)的驅(qū)動部件，驅(qū)動部件由動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；螺母驅(qū)動部件，該螺母驅(qū)動部件接合所述驅(qū)動部件上，并且包括螺母接合部分，該螺母接合部分接納在螺母上且相對于螺柱旋轉(zhuǎn)該螺母；保持部件，該保持部件包括連接至保持頭的保持桿，保持頭定位在螺母驅(qū)動部件內(nèi)并且接納在位于螺柱上的保持特征上，以阻止螺柱相對于保持部件的旋轉(zhuǎn)；以及離合器，離合器固定至工具本體和保持桿，其中該離合器可選擇地允許以及阻止保持桿相對于工具本體的旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B23P19/06GK102430915SQ20111025227
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者L. 登特 J., 扎羅加 M. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司