精确控制冲击力的紧凑型气动车身锤的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车身修复。更具体地，本发明涉及用于修复凹陷的车身板件的气动操作冲击工具。
【背景技术】
[0002]车辆的车身板件曾经用手工形成，由工匠敲打或打平(planishing)固体金属板以形成期望的表面。在过去几十年，制造技术已经取得了长足发展，并且现在多数金属板件通过冲压、液压成型或者高科技的过程形成。
[0003]然而，车辆通常会遭遇灾祸而对这些精细成型、具有复杂形状的板件造成损坏。这种损坏通常通过移除所述板件并且将其重压回其初始形状而被修复-所述板件已经采用油漆或其它涂层进行了涂饰，并且可能已经被永久固定到所述车辆(例如，通过粘附或焊接)。因此，原位并且手工修复通常是最经济并且也是唯一能够恢复有折痕的、凹陷的或者褶皱的板件的方法。
[0004]修复车身板件的工具通常包括通过成形的工具头向板件施加强烈的冲击。工具通常气动地操作，当然电动和手动替代方案也是可行的。当所述工具太大或笨重难以放置在受损板件后方时，修复的人必须经常从所述凹陷的外部作业，例如通过将螺柱焊接到所述板件上并且接着使用工具，例如滑动锤，以形成张力(牵引)冲击而不是更常见的压缩(推挤)冲击。从凹陷外部的修复由此需要额外的工作来移除所述螺柱并且重新处理所述板件。
[0005]小型的、容易操作的冲击工具在本领域中是已知的(例如，Smith申请的美国专利N0.3，813，993描述了一种手持的气动冲击工具，其足够小而能够在凹陷板件后面的有限空间内操作)。同样，也提出了将适用于其它应用的冲击工具用于车身修复的建议。例如，由Thorne和Preacher申请的美国专利申请公开N0.2007/0057009描述了用于“手掌敲钉机(palm nailer)”的打平附件-设计用于驱动钉子进入无法轻松使用锤子的地方的一个小型的气动装置。
[0006]本申请在车辆车身修复领域中长期的经验认为这些现有技术中的装置并不是广为人知的，没有广泛应用，并且也从没有取得商业成功。将这些已知的装置转化成为实用的、有用的工具的系统改进和方法具有重大的价值。
【发明内容】
[0007]本发明的实施例为包括具有可互换工具头和用于对冲击力进行精密控制的气动压力调节器的系统。
【附图说明】
[0008]图1示出根据本发明的一个实施例的打平系统。
[0009]图2示出根据一个实施例的典型打平工具。
[0010]图3示出一个实施例的横截面和一组工具头。
[0011]图4示出典型的工具头互换机构。
[0012]图5示出另一组打平工具头。
[0013]图6A-6C为本发明的另一个实施例的视图。
[0014]图7为描绘使用本发明的打平系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]现有技术中的标准气动打平锤太大而无法用于许多车身修复情况(例如，在修复门板凹陷时，打平锤不能装配到外门板和门支撑结构之间，或者所述结构可能使打平锤无法冲击所述凹陷的一部分)。现有技术中小型的打平锤可以装配到所述空间中，但是它们不能很好地控制所述冲击力，所以它们可能过度冲击所述凹陷，导致在所述外门板中形成还要必须进行修复的凸出的隆起。
[0016]图1示出根据用于修复不规则形状车身板件中的凹陷的一个实施例的系统。工具110的大小和形状适于用户方便地手持。延伸轴120将由所述工具产生的冲击传递给工具头或砧130，其作用于车身板件150中的凹陷140(板件和凹陷以轮廓/剖面形式示出)。通过高压气动或液压管线160，170提供驱动所述工具所需的能量，所述管线160，170通过可逆连接器180连接到工具100。本发明的系统中一个重要的部分为压力调节器190，其作用如下面所述。
[0017]图2示出本发明的一个实施例的所述工具部分。受需要产生足够的冲击力以及适于用户手持、操作并且控制所述工具的限制，适宜的结构最好尽可能小。多数实施例在大小上都近似于球体直径介于75_和120_之间(形状通常是不规则或者非球形的，以使得用户能够在有限的空间内旋转它们并且为抓握提供额外的抗扭强度)。多数边缘优选地为圆形的以降低操作者受伤的概率并且便于进入小的、形状不规则的维修区域。图2包括两个大小指标:直径为60mm的圆(210)，其太小无法包含所述工具；以及直径为150mm的圆(220)，所述工具完全地装配在其中。换句话说，所述工具超出(overfill)所述较小的圆(并且同样超出相似直径的球体)，但是完全地位于所述较大的圆内(并且同样位于相似直径的球体内)。
[0018]在内部，多数实施例使用单稳态的、短冲程、空气驱动活塞来产生所述冲击动作。在Smith申请的美国专利N0.3,813,993中公开和描述了一种适用的机构。所述专利的全部公开内容通过引用被结合于此。其它的实施例可以使用电驱动电磁阀来产生所述冲击动作。
[0019]参见图3，无论实施例中原动力是什么，所述工具的“作用端”包括单稳态往复冲击机构300，其位于大小和形状适于方便并且牢固地握在用户手中的壳体310。所述冲击机构连接到具有用于接纳互换性工具头或砧的插座330的线性往复轴320。这些工具头的分类用340示出；从左到右，它们分别是“收缩”头、大半径和小半径凸形头、小尖圆锥头、线性或刀刃头、以及大位移凸形头。如图4所示，工具头可具有螺纹柄并且可以通过扳手的松开和拧紧进行互换;或者可以借助标准机械锥、(例如莫氏锥(Morse taper))、通过弹簧加载夹或球、通过磁吸引、或者通过另一种传统方法被保持在位。
[0020]根据一个实施例的工具为单稳态往复装置，也就是说一旦施加加压空气其不会自动开始锤击。相反，所述工具头假定一个固定的、稳定的位置，直到所述工具可以被操纵到位。接着，通过触发机构而激活单次敲击或者一系列敲击。在优选的实施例中，通过将所述工具头牢固地按压到被打平的表面上而激活锤击。当用户的按压力超过预定的触发力(例如，通过气动往复机构中的进气和排气端口的位置并且通过所施加的空气压力设定)，所述工具执行敲击循环。如果用户继续采用超过触发力的力继续贴着所述面板按压所述工具，将进行重复敲击。优选地，每个循环的行程介于大约Icm到2cm之间，当然在某些特定的条件下(例如，在极度受限的区域中或者在更软或更硬的可锻板上操作)可以采用行程更短和更长的工具。
[0021]在另一个实施例中，机械式触发器(例如，通过用户的拇指致动)可以激活敲击动作。这样的机械式触发器在图6A和6B中用610表示。由此，例如，所述工具可以被操纵进入位置并且接着