專利名稱：旋進組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于夾持和轉動緊固件的旋進組件，該帶有數個在圓周方向上相互銜接用于圍卡緊固件的卡爪，卡爪卡嵌進套狀夾持體里面，卡爪可以與這個夾持體共同作用在第一終端位置徑向彼此分開地頂壓用于夾持緊固件，并且可以在第二終端位置在軸向和/或徑向力作用下通過形狀適宜的夾持體的作用強制地彼此相對地擠壓。
這種旋進組件以不同的結構變化為公眾所知。通常這種旋進組件具有一個空隙用于容納緊固件頭部，在此空隙在軸向上的橫截面適配于緊固件頭部的橫截面，由此可以在緊固件旋進過程中傳遞扭矩。為此緊固件以其緊固件頭部軸向伸入這種旋進組件的空隙。通過附加的彈性定位銷或球例如可以防止緊固件頭部在裝進旋進組件以后自行脫落。這至少暫時保證不丟失(脫落)。但是如果這種緊固件要被裝入相應的工件，則還需要一個軸向傳遞的力，在旋進組件上還必須具有止擋元件，以在旋進組件方向上起到移動界限的作用。由于帶有螺紋的緊固件螺桿的直徑一般來說遠小于緊固件頭部的直徑，通常還得實現螺桿的定心，以便能夠實現緊固件完全符合規定的旋緊。
本發明的任務在于提供一種上述形式的旋進組件，通過這個旋進組件可以在安置緊固件時在軸向上可靠地夾持緊固件頭部或緊固件頭部截段，直至緊固件最終被旋緊。
按照本發明如此實現上述目的，在卡爪的自由端部形成用于形狀和/或受力適宜的容納緊固件頭部的凹槽或空隙，在卡爪的自由端形成連接在凹槽或空隙上對著中心軸線或沿離開卡爪方向突出的、卡爪式部件以便附加地形狀和/或受力適宜的圍卡住緊固件頭部截段。
用按照本發明的旋進組件可以在緊固件頭部處這樣夾持要被旋進的緊固件，使緊固件在軸向上不能夠移動，在整個旋進過程中緊固件與旋進組件沿軸向對準并由此實現旋緊工具最佳的驅動。由于相應的卡爪徑向擠壓在一起不僅可以準確地圍卡緊固件，而且還可以實現緊固件頭部相應的反卡，而無需附加止擋元件和彈性回縮的定位銷或球。
為了在旋進組件與緊固件之間起到特別好的對準作用并實現緊固件頭部準確的夾持，卡爪上的凹槽或空隙至少接近對應于被圍卡的緊固件頭部棱邊橫截面或成形于緊固件頭部上的凸緣的棱邊橫截面。旋進組件可以，或者說卡爪本身可以適配于特殊構造的緊固件，對于特定的安裝情況提供完全特殊的旋進組件，通過這個旋進組件緊固件還可以被最佳的安裝。
為了在鉆孔過程中，在攻絲過程中或單一的緊固件旋進過程中也能夠實現符合規定的扭矩傳遞，在卡爪上的凹槽或空隙部位，或偏離軸向連接在卡爪上或連接在卡爪式部件上的部位具有用于夾持緊固件頭部或緊固件頭部自身上的截段的開孔或成型體。通過正好在卡爪的有關部位設置工具結構的方法，除了起到形狀適宜的夾持作用以外通過卡爪還附加起到最佳的傳遞扭矩的作用。
與此相關而具有優點的是，卡爪在其打開位置方向上實現彈性加載。由此使卡爪在打開位置總是處于彼此分開地擺動狀態，以毫無問題地插進下一個緊固件。
為了保證卡爪直至直接將緊固件最終緊固也不接觸到工件表面，卡爪式部件在旋進組件軸向上的厚度小于緊固件頭部上的截段的軸向長度，截段在螺桿側連接在環繞緊固件頭部構成的凸緣上。因此卡爪以及卡瓜式部件的下接合面總是與工件表面間隔相應的距離，使緊固件頭部可以被可靠夾持直至直接最終旋緊，而不碰壞工件表面。
一種簡單的結構變化在于，在夾持體的內表面和/或在卡爪的外表面具有對中心軸線成銳角延伸的支承面，在此卡爪可以通過在夾持體里由支承面產生的軸向頂壓而被彼此相對地擠壓。用這種方法可以以簡單的方式起到使卡爪強制閉合的作用，而且僅僅通過緊固件的軸向頂壓，在此緊固件頭部相應地作用于卡爪。如果在旋進過程中還由旋進工具附加的施加軸向壓力，則成銳角延伸的支承面將產生附加的徑向分力，使緊固件頭部在緊固件旋進過程中更加有力地被夾持。
為了產生最佳的力傳遞，如果不僅在夾持體上而且在卡爪上都設有成銳角延伸的支承面是有優點的。
在一種特殊的結構變化中，卡爪在其伸進套狀夾持體的端部具有徑向朝著內部的凸臺，凸臺卡嵌在可在旋進組件里軸向移動并可固定在不同的鎖定位置上的塞軸的徑向環槽里面，在此通過對于卡爪的相應地軸向壓和/或拉作用塞軸可以與卡爪一起位移。由此卡爪不僅可以在軸向上可靠的并由此牢固的固定，而且可以由此與塞軸共同作用而被移動到具體的打開位置和閉合位置。由于卡爪在其一個終端位置維持在閉合狀態，因此緊固件頭部可以在旋緊后在卡爪中間也可以在往下的裝配過程中不再脫落。與此相關具有優點的是，塞軸至少可以固定的鎖定在卡爪的兩個終端位置上。
為此建議，塞軸具有至少兩個通過環槽構成的鎖定位置，在此在套狀夾持體上固定有彈性加載的定位銷或定位球，定位銷或定位球卡嵌在相應的環槽里面。由此實現可靠的鎖定位置，鎖定位置用來防止在打開位置和閉合位置出現所不期望的卡爪位移。
為了實現塞軸與形狀和/或受力適宜地與塞軸共同作用的卡爪之間的最佳的共同作用而建議，塞軸在其連接在環槽的截段上在閉合狀態適配于卡爪的內截面，在此環槽與塞軸端部之間的過渡區和相應的卡爪部位為球面狀。由此不僅保證在塞軸與卡爪之間的準確導向，而且保證準確的擺動可能性，而不可能出現傾斜和由此對于旋進組件的操作干擾。
通過按照本發明的旋進組件結構還存在另一種技術上的可能性。在一種特殊結構中可以實現，在卡爪之間的中心構成用于內卡口的工具。在這種情況下卡爪實際上僅需對于緊固件的夾持和軸向校準，旋進驅動可以通過內卡口進行。如果內卡口工具成形于或安裝在可在套狀夾持體里移動的塞軸的自由端上，這種結構具有特殊的優點。這個塞軸與卡爪一起移動并總與卡爪處于相同的軸向位置，在塞軸的自由端構成相應的內卡口是很簡單的。因為緊固件頭部在軸向被夾持，內卡口也不能從緊固件頭部上相應的空隙里拉出來。由此可以傳遞相對大的扭矩，盡管內卡口的軸向卡口尺寸相對較小。
在一種具有優點的結構變化中建議，卡爪通過鑲嵌在卡爪上朝著內部的凸臺處的外圓周上的環槽里的O形圈被彈性地彼此相對地擠壓，由此使卡爪從其由夾持體拉出來的狀態被彼此分開地擠壓成打開狀態。由此實現非常簡單的結構變化，一方面產生彈性作用而另一方面相對于塞軸實現相應的卡爪固定。
另一種結構是，在卡爪之間的自由端處設置壓簧，使卡爪從其由夾持體拉出來的狀態被彼此分開地擠壓成打開狀態。通過這個措施實際上起到相同的作用，因為在兩個結構中都要實現，突進夾持體里的卡爪端部或者說其凸臺始終保持適配于塞軸。
為了起到對被插進緊固件頭部的最佳夾持作用而建議，卡爪式部件位于整個卡爪扇區上。這可以保證在緊固件頭部圓周上盡可能圍卡的夾持。此外如果具有兩個幾乎分成180°角度區的卡爪是一種最佳的和非常簡單的結構。
其它按照本發明的特征和特殊的優點將通過下面圖示予以更詳細的闡述。在此
圖1旋進組件剖面圖，在此畫出卡爪的閉合狀態；圖2相同旋進組件的縱向剖面圖，在此卡爪位于其打開位置；圖3緊固件視圖，此緊固件可以用按照本發明的旋進組件安裝；圖4和圖6至圖9分別為按照圖1和2的帶有插進緊固件的旋進組件的縱向剖面圖，在此給出了卡爪在旋進組件內部的不同位置；圖5和圖10為圖4和9的V-V以及X-X截面；圖11另一種結構變化的旋進組件，在此相對于圖1和2的結構僅僅是在打開位置用于夾持的彈簧方式有所改變。
按照圖1和2的旋進組件1主要由套狀夾持體2和兩個卡爪3和4組成，用于容納緊固件頭部5并夾持和轉動緊固件頭部，由此旋進緊固件6。緊固件6具有相應的螺桿7和螺紋8并且在必要時也可以裝上鉆頭9。緊固件頭部5具有凸緣10，凸緣與緊固件頭部支承面11之間的間隔為長度B。在所給出的緊固件圖例中在凸緣下面具有截段12，其尺寸小于凸緣10并實際上由凸緣完全覆蓋。截段12具有工具卡口13，在這里例如為六邊形。
采用本發明的旋進組件1應該實現這種可能性，在鉆孔和/或成形螺紋過程中和/或在旋進過程中心軸線向固定地夾持緊固件6并且將相應的旋進組件的扭矩傳遞到緊固件6上。
如同已經提到的，存在兩個卡爪3和4，在此在本發明范圍內可以存在數個在圓周方向上相互銜接用于夾持緊固件頭部5的卡爪。卡爪3，4卡嵌進套狀夾持體2并且可以與夾持體共同作用而閉合和彼此相互壓開。
卡爪3，4受壓在其終端位置(見圖2)上在徑向上相互分開以便插進緊固件頭部5。當軸向力以箭頭方向14作用于卡爪3，4時在夾持體2與卡爪3，4之間形狀適宜的作用而實現，在徑向強制地彼此相對地擠壓(如圖1狀態)卡爪3，4。在卡爪3，4的自由端具有凹槽15，16，通過凹槽可以起到形狀和受力適宜地容納緊固件頭部5或緊固件頭部截段的作用。對于圖3中的這種特殊緊固件只有形成凸緣的緊固件頭部5的截段容納進卡爪3，4的凹槽15，16。為了實現緊固件頭部5或者說截段本身，例如凸緣10，形狀和/或受力適宜地被反卡，在凹槽或相應的另一種形式的空隙上連接于卡爪3，4自由端處設有向著中心軸線伸出的、卡爪式部件17，18。
卡爪3，4上的凹槽15，16至少與被圍卡的緊固件頭部5或者說成形于緊固件頭部上的凸緣的棱邊橫截面類似。在卡爪式部件17，18上具有工具結構19，20，用于圍卡緊固件頭部5或者說截段12處的工具卡口13。
與此相關的可以從圖4和5看出，緊固件頭部5在旋進組件1的這個位置，如圖1所示的這個位置，被固定地夾持在兩個卡爪3和4之間，在此卡爪式部件17，18反卡或者說從下面卡住凸緣10并且以這個卡爪式部件支承在緊固件頭部5的工具卡口上。因為反卡緊固件頭部5一部分的卡瓜式部件17，18不可能接觸到要安裝的工件表面，以這種夾持形式緊固件6可以通過旋進組件維持夾持地直至最終旋進工件。當緊固件6安置好以后旋進組件1在箭頭方向21上從緊固件6或者說緊固件頭部5上分開時，卡爪3，4由夾持體2中向外伸出并最終回到圖9和10所示的位置。在這個位置兩個卡爪3，4在其打開處被相互壓開，使緊固件頭部5被松開。現在可以將旋進組件在箭頭方向21上向上提起并由此準備用于容納下一個緊固件6，緊固件僅需以緊固件頭部5從前面頂進旋進組件。通過對卡爪3，4軸向加載使卡爪被推進夾持體2，使得卡爪3，4最終達到閉合位置，在此位置緊固件頭部5被固定夾持。
通過在套狀夾持體2內的軸向移動也可以使卡爪3，4形狀和/或受力適宜地擺入其閉合以及打開位置。最簡單的結構是，當在閉合位置實現形狀適宜的夾持而在打開位置除了形狀鎖定以外通過相應的彈簧還存在力鎖緊。因此根據要求在卡爪3，4的打開位置的方向上對其進行彈簧加載，在圖1和2的示例中通過鑲嵌在卡爪3，4外圓周上環槽里的O形圈彈性的彼此相對地擠壓卡爪3，4，而且是在其突進夾持體2的端部處。由此起到使卡爪以其由夾持體伸出的端部被彼此壓開成打開位置。
在圖11的實施例與圖1和2的變化的實施例之間的唯一區別在于，在卡爪之間，在其自由端處設置壓簧23，使得卡爪在其由夾持體2伸出的位置被彼此壓開成打開位置。
在夾持體2的內表面和在卡爪3，4的外表面具有對中心線24成銳角延伸的支承面25，26，從而在箭頭方向14上軸向頂壓時使卡爪3，4本身彼此相對擠壓。符合要求的方法是不僅在夾持體2而且在卡爪3，4上都具有相應的支承面25，26。也可以設想，僅僅在夾持體2或卡爪3，4上實現相應的銳角支承面。相應地在兩個相互面對的區域都形成對應的支承面對于結構和抗干擾功能是有意義的。
卡爪3，4在其伸進套狀夾持體2的端部上具有徑向朝著內部的凸臺27，28，凸臺卡嵌在可在旋進組件1中軸向移動的塞軸30的徑向環槽29里面。在塞軸30與環槽29相連的截段31上塞軸與閉合狀態的卡爪3，4的內截面相匹配。環槽29與塞軸30端部32之間的過渡區所構成的截段31最好為球面狀，卡爪3，4上的內部區域也對應地構成。因此塞軸30與卡爪3，4之間實際上實現球形推力軸承和球形連接的形式，使塞軸和卡爪能夠以最佳的方式相互滑動并保證卡爪3，4從閉合位置到打開位置的最佳可擺動性。
通過在卡爪3，4上進行相應的軸向壓和/或拉作用，塞軸30可以與卡爪一起在軸線24的方向上位移。塞軸30在其伸進夾持體2的端部上具有環槽33和34，一個例如通過O形圈35彈性加載的定位銷36或相應的定位球可以卡進在環槽里。彈性加載的定位銷36至少在塞軸30的兩個終端位置處卡進環槽33以及34中的一個里面，以保證附加給塞軸30一個受力適宜的固定并由此保證卡爪處于兩個終端位置。代替彈性加載的定位銷36當然也可以是彈性加載地定位球或類似結構，它們卡進相應的環槽33以及34里面。
在塞軸30的自由端具有凸緣37，該凸緣直徑大于設在塞軸30上的兩個環槽33，34的截段。定位球38位于夾持體2里面，該定位球部分地伸入夾持體2上的孔39里面并因此防止塞軸30被全部拉出去，并可靠地防止塞軸軸向移動地被保持住。通過伸進孔39里的定位球38來防止凸緣37進一步位移。
但是如果套卡在套狀夾持體2上的套體40相對于螺旋彈簧41的力被向上拉起，定位球38也在一定的范圍內被釋放，使塞軸30可以完全從孔39里面拉出來。由此可以容易地實現卡爪3，4和塞軸30的更換以及用于其它目的的拆卸和再裝配。
卡爪式部件17，18可根據要求位于卡爪3，4的整個扇形區。但是完全可以設想，在這里只有個別的突出部件或橫擋構成卡爪式部件17，18。代替對著中心軸線懸臂的卡爪式部件17，18也可以是偏離中心軸線的開孔或成型體，如果能夠圍卡住相應結構的緊固件6或者說相應結構的緊固件頭部5的話。在這種情況下在緊固件頭部5上存在相應突起的凸臺、銷或類似結構。同樣可以設想，凸臺、銷或類似結構設在緊固件頭部5上的凸緣10的圓周上。
在上面的敘述中提到，在卡爪式部件17，18上或者說在相應的開孔或成型體上設有工具卡口的結構。在本發明的范圍內也可以是這種工具卡口結構成形于凹槽15，16、空隙或類似的結構上，或成形于偏離軸向連接在部件上的結構體上。當然也可以設想，軸向在卡爪上具有兩個或數個凹槽15，16，而緊固件頭部5例如具有兩個或數個在軸向間隔距離上下銜接的凸緣10。
與此相關的還可以設想，卡爪式部件或相應的對著中心軸線的榫銷或偏離中心軸線的開孔或成型體直接位于凹槽15，16處，使得能夠在緊固件頭部5上夾持緊固件6，緊固件只有一種凸緣10，在凸緣上直接具有隆起或凹下以及榫銷和孔。在這種結構中卡爪對應于緊固件頭部5凸緣10的形狀，形狀鎖定和/或力鎖定通過內部相互卡接凸臺或隆起而實現。在這種情況下也可以在旋進組件里實現緊固件頭部5軸向可固定夾持。如果設有卡爪式部件17，18并且這些部件反卡緊固件頭部5的凸緣10，則在任何一種形式中必需具有相應的截段12，以得到緊固件頭部5支承面與凸緣10起點之間的由長度B所確定的距離。在這里代替截段12當然也可以插進相應的、比凸緣10直徑小的墊圈，使緊固件頭部可以夾持在按照本發明的旋進組件里面。
對于這種結構，也包括圖3所示的一體式緊固件頭部結構，可以設想，對于夾持緊固件頭部5的卡爪3，4在卡爪3，4之間的中心還構成一個用于內卡口的工具。屆時在緊固件頭部5上構成相應的內卡口，相應的工具例如也可以成形于或安裝于可在套狀夾持體2里移動的塞軸30的自由端上。
在上面的敘述中闡述了實施例，在這些實施例中卡爪3，4在軸向上可在套狀夾持體2里面移動，即從打開位置到閉合位置，通過軸向移動，必要時與相應的塞軸30一起移動，也可以實現形狀和/或受力適宜的卡爪3，4的位移。但是在本發明的范圍內也可以設想，卡爪3，4安置在另一種結構的套狀夾持體2里面，其中卡爪3，4不能在軸向上相對于夾持體2移動。打開位置僅僅通過徑向的力作用或通過解除卡爪3，4徑向移動性的限制而實現，或者說卡爪3，4可以通過相應的例如套體部件的轉動而進入閉合位置。與此相關的可以設想，卡爪3，4相對于一個插入改錐的銷軸43上軸向不可移動地固定，在此套狀夾持體2可以在箭頭14方向上回拉，由此使卡爪3，4返回打開位置。在設計方面也可以給出不同形式的結構可能性。
權利要求
1.用于夾持和轉動緊固件(6)的旋進組件，該組件具有數個在圓周方向上相互銜接用于圍卡緊固件(6)的卡爪(3，4)，其中卡爪(3，4)卡嵌進套狀夾持體(2)里面，卡爪在第一終端位置沿徑向被彼此壓開以便與夾持體(2)共同作用夾持緊固件(6)并且可以在第二終端位置在軸向和/或徑向力作用下通過形狀適宜的夾持體(2)的作用強制地彼此相對地擠壓，其特征為，在卡爪(3，4)的自由端形成凹槽(15，16)或空隙用于形狀適宜和/或受力適宜地容納緊固件頭部(5)，在卡爪(3，4)自由端形成連接在凹槽(15，16)或空隙上對著中心軸線(24)或離開卡爪定向突出的、卡爪式部件(17，18)以用于附加的形狀適宜和/或受力適宜的圍卡住緊固件頭部(5)上的截段。
2.如權利要求1的旋進組件，其特征為，卡爪(3，4)上的凹槽(15，16)或空隙至少與被圍卡的緊固件頭部(5)或成形于緊固件頭部上的凸緣(10)的棱邊橫截面類似。
3.如權利要求1或2的旋進組件，其特征為，在卡爪(3，4)上的凹槽(15，16)或空隙部位，或偏離軸向連接在卡爪上或連接在卡爪式部件(17，18)上的部位具有用于夾持緊固件頭部(5)或緊固件頭部自身上的截段的開孔或成型體。
4.如權利要求1的旋進組件，其特征為，卡爪(3，4)在其打開位置的方向上被彈簧加載。
5.如上述權利要求1至4之一的緊固件，其特征為，卡爪式部件(17，18)的厚度在旋進組件(1)的軸向上小于緊固件頭部(5)的截段(12)的軸向長度(B)，截段在螺桿側連接在環繞緊固件頭部(5)構成的凸緣(10)上。
6.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，在夾持體(2)的內表面和/或卡爪(3，4)的外表面上形成對中心軸線成銳角延伸的支承面(25，26)，在此卡爪(3，4)由于支承面(25，26)軸向頂進夾持體(2)而彼此相對地擠壓。
7.如權利要求6的旋進組件，其特征為，不僅在夾持體(2)上而且在卡爪(3，4)上具有銳角延伸地支承面(25，26)。
8.如權利要求1或上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，卡爪(3，4)在其凸進套狀夾持體(2)的端部具有徑向朝著內部的凸臺(27，28)，凸臺卡嵌在可在旋進組件(1)中軸向移動和可固定在不同鎖定位置的塞軸(30)的徑向環槽(29)里面，在此這個塞軸(30)通過軸向對卡爪(3，4)的推和/或拉作用可以與卡爪一起位移。
9.如權利要求8的旋進組件，其特征為，塞軸(30)至少在卡爪(3，4)的兩個終端位置上可鎖定的固定。
10.如權利要求8和9的旋進組件，其特征為，塞軸(30)具有至少兩個通過環槽(33，34)構成的鎖定位置，在此在套筒狀夾持體(2)上固定有彈簧加載的定位銷(36)或球，定位銷及球卡嵌在相應的環槽(33，34)里面。
11.如權利要求8的旋進組件，其特征為，塞軸(30)在其連接在環槽(29)的截段(31)上在閉合狀態適配于卡爪內截面，環槽(29)用于卡嵌卡爪(3，4)上的凸臺(27，28)，在此環槽(29)與塞軸(30)端部(32)之間的過渡區和對應的卡爪(3，4)上的部位是球面形構成的。
12.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，在卡爪(3，4)之間的中心形成用于內卡口的工具。
13.如權利要求1和12的旋進組件，其特征為，用于內卡口的工具成形或設置在可在套狀夾持體(2)里面移動的塞軸(30)的自由端上。
14.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，卡爪(3，4)通過鑲嵌在卡爪(3，4)外圓周上向內凸出的凸臺(27，28)處的環槽里面的O形圈(22)彈性地彼此相對地擠壓，使得卡爪(3，4)在其由夾持體伸出的狀態在打開位置彼此壓開。
15.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，在卡爪(3，4)之間在其自由端處設置壓簧(23)，使得卡爪(3，4)在其由夾持體(2)伸出的狀態上在打開位置被彼此壓開。
16.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，卡爪式部件(17，18)分別位于卡爪(3，4)的整個扇形區。
17.如權利要求1和上述權利要求之一的旋進組件，其特征為，具有兩個幾乎分成180°角度區的卡爪(3，4)。
全文摘要
在用于容納緊固件(6)的緊固件頭部(5)的旋進組件(1)上具有用于圍卡緊固件緊固件頭部的卡爪(3,4)。卡爪(3,4)可以在夾持體(2)內軸向推進去或拉出來,在此卡爪可以在拉出狀態在打開位置相互間擺動。在卡爪自由端卡爪具有凹槽(15,16)和連接在凹槽上指向中心軸線的凸起的卡爪式部件(17,18)用于形狀適宜和受力適宜地反卡緊固件頭部(5)。
文檔編號B25B13/44GK1251064SQ98803572
公開日2000年4月19日 申請日期1998年2月16日 優先權日1997年3月26日
發明者赫爾穆特·厄斯特勒, 諾伯特·科佩爾, 菲利克斯·沙伊威勒, 彼得·考恩霍文 申請人:Sfs工業控股公司