铆接工具附件及铆接工具的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及铆接工具，尤其是涉及一种铆接工具附件及铆接工具。

背景技术：

拉铆螺母是常用铆接紧固件，被广泛应用于有铆接紧固需求的航空航天、军工、汽车、船舶、建筑、安装、生产制造等等行业，民用用途亦非常广泛，相关行业和国内外民用市场对各类拉铆螺母工具等产品的年需求量巨大。拉铆螺母工具等产品的主要发展方向是性价比、精密、便利、高效、省力等。

为改善手动型拉铆螺母工具费力、笨重、效率低等缺点，整体型气动铆接工具获得发展和普及。气动铆接工具主要是在工业市场得到普及与应用，由于压缩气源的限制以及价格高等原因限制了气动铆接工具产品的市场拓展。整体型电动铆螺母工具由于其便携性和电力来源的便捷性等原因，近来引起了广泛的市场关注，但国内外市场上可选的产品不多，因为产品复杂单价高，所以主要是针对一些工业级市场。

近年，把铆接工具变成动力工具附件，借助与其适配的动力工具的动力输出，从功能上实现整体型电动铆接工具和气动型铆接工具的功能，由于动力工具是通用工具，比如电钻等，所以铆接工具附件及铆接工具是铆接工具行业一个有价值、有意义、有市场潜力的发展方向，成为一类新的铆接工具产品参考专利 JP3993844和专利US006018978形态出现在市场上。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种结构设计合理，能适配于含动力输出的驱动装置，且能使铆接紧固件拉铆在受力前实现螺纹副转换的铆接工具附件。

本实用新型的另一目的是提供一种结构设计合理，能使铆接紧固件在拉铆受力前实现螺纹副转换的铆接工具。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本铆接工具附件，包括筒状手把，在筒状手把内穿设有与筒状手把轴向定位且周向转动连接的转动件和与筒状手把周向定位且轴向活动连接的传动件，所述的转动件与传动件之间能通过螺纹结构相连，且当转动件正转或反转时能带动传动件后退或前进，其特征在于，所述的传动件前端设有其前端能装载铆接紧固件的连接件，所述的筒状手把前端设有导嘴组件，所述的连接件穿设于所述导嘴组件中且连接件的前端能伸出导嘴组件外，所述的传动件与导嘴组件之间设有压缩预紧弹簧，所述的传动件与连接件之间设有安全阀机构，且安全阀机构能使所述螺纹结构的螺旋副转换发生在装载于连接件前端的铆接紧固件与导嘴组件接触之前。

在上述的铆接工具附件中，所述的转动件为螺杆，所述的传动件为筒体，所述的螺杆前端与筒体后端能通过所述螺纹结构相连；所述的安全阀机构包括设于筒体内且能封堵在筒体中部的阀芯和设置在阀芯与连接件之间的弹簧，所述的弹簧一端作用于连接件，另一端作用于阀芯，所述的螺杆、筒体和阀芯之间形成能随着螺杆与筒体的轴向相对位置而改变容积从而改变其内部压力大小的阀腔，所述的阀腔内设有介质，所述的介质为气体或流体。

作为另一种方案，在上述的铆接工具附件中，所述的转动件具有螺孔，所述的传动件具有螺纹柱，所述的螺孔与螺纹柱能够螺纹连接；所述的安全阀机构包括设于传动件上的轴向通孔和设于轴向通孔内且能封堵在轴向通孔中部的阀芯，所述的阀芯与连接件之间设有弹簧，所述的弹簧一端作用于连接件，另一端作用于阀芯，所述的转动件、传动件和阀芯之间形成能随着转动件与传动件的轴向相对位置而改变容积从而改变其内部压力大小的阀腔，所述的阀腔内设有介质，所述的介质为气体或流体。

在上述的铆接工具附件中，所述的安全阀机构为压力可调式安全阀机构或固定压力式安全阀机构，且当安全阀机构为压力可调式安全阀机构时在安全阀机构上设有能调整弹簧的压缩度的调整结构和/或所述的安全阀机构上设有能更换不同规格的弹簧的弹簧更换结构。

在上述的铆接工具附件中，所述的调整结构包括设于筒体或轴向通孔内且靠近连接件一端的调节螺丝，所述的弹簧一端作用于调节螺丝，另一端作用于阀芯。

在上述的铆接工具附件中，所述的连接件后端与传动件可拆卸式固连，所述的连接件前端穿设于所述的导嘴组件中且可伸出所述导嘴组件外。

在上述的铆接工具附件中，所述的导嘴组件包括前外套管和可拆卸式固连在前外套管前端的筒状导嘴，所述的连接件前端穿设于所述的筒状导嘴中，所述的前外套管后端通过锁紧连接结构与筒状手把前端相连。

在上述的铆接工具附件中，所述的锁紧连接结构包括设于筒状手把前端和前外套管后端之间的螺纹连接结构，在前外套管上螺接有锁紧套且锁紧套抵靠于筒状手把前端端面；所述的压缩预紧弹簧的一端作用于前外套管，另一端作用于传动件。

在上述的铆接工具附件中，所述的安全阀机构为单向安全阀机构，且当阀腔内压力大于弹簧预紧力时能推开阀芯从而实现泄压；或者所述的安全阀机构为双向安全阀机构，在安全阀机构上设有当阀腔内压力小于设定值时能提升阀腔内压力的低压过载保护安全阀，且当阀腔内压力大于弹簧预紧力时能推开阀芯从而实现泄压。

在上述的铆接工具附件中，所述的筒状手把后端设有环形槽，所述的环形槽内套设有弹性圈，所述的筒状手把后端端面设有至少一个避让观察缺口。

采用上述的铆接工具附件的铆接工具，其特征在于，包括驱动装置，所述的铆接工具附件能与驱动装置相连，且驱动装置的动力输出轴与所述的转动件相连，所述的驱动装置为电动驱动装置或手动驱动装置。

本铆接工具附件及铆接工具的优点在于：结构设计合理，能适配于含动力输出的驱动装置，且能使铆接紧固件拉铆在受力前实现螺纹副转换。此外，还能够根据需要方便地调整弹簧的预紧力大小，以提高使用的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构示意图。

图2是本实用新型提供的拉铆阶段状态结构示意图。

图3是本实用新型提供的拉铆完成阶段状态结构示意图。

图4是本实用新型提供的螺旋副转换过程图。

图5是本实用新型提供的另一种实施方案的安全阀机构的结构示意图。

图6是本实用新型提供的双向安全阀部分结构示意图。

图7a是无内置安全阀结构拉铆工具附件在拉铆行程中螺旋副预紧力和螺旋副转换位置分析图。

图7b是本实用新型在拉铆行程中螺旋副预紧力和螺旋副转换位置分析图。

图中，筒状手把1、环形槽11、弹性圈12、避让观察缺口13、铆接紧固件100、转动件2、传动件3、轴向通孔31、螺纹结构4、连接件5、连接部51、装载螺杆52、导嘴组件6、前外套管61、筒状导嘴62、压缩预紧弹簧7、安全阀机构8、阀芯81、弹簧82、阀腔83、调节螺丝84、低压过载保护安全阀85、锁紧套9。

具体实施方式

如图1-3所示，本铆接工具附件包括筒状手把1，在筒状手把1内穿设有与筒状手把1轴向定位且周向转动连接的转动件2 和与筒状手把1周向定位且轴向活动连接的传动件3，所述的转动件2与传动件3之间能通过螺纹结构4相连，且当转动件2正转或反转时能带动传动件3后退或前进。传动件3前端设有其前端能装载铆接紧固件100的连接件5，所述的筒状手把1前端设有导嘴组件6，所述的连接件5穿设于所述导嘴组件6中且连接件5的前端能伸出导嘴组件6外，所述的传动件3与导嘴组件6 之间设有压缩预紧弹簧7，所述的传动件3与连接件5之间设有安全阀机构8，且安全阀机构8能使所述螺纹结构4的螺旋副转换发生在装载于连接件5前端的铆接紧固件100与导嘴组件6接触之前。如图4所示即为本实用新型螺旋副转换过程示意图，左边为第一螺旋副接触时的示意图，中间为螺旋副转换过程中的示意图，右边为第二螺旋副接触时的示意图。

转动件2为螺杆，所述的传动件3为筒体，所述的螺杆前端与筒体后端能通过所述螺纹结构4相连；所述的安全阀机构8包括设于筒体内且能封堵在筒体中部的阀芯81和设置在阀芯81与连接件5之间的弹簧82，所述的弹簧82一端作用于连接件5，另一端作用于阀芯81，所述的螺杆、筒体和阀芯81之间形成能随着螺杆与筒体的轴向相对位置而改变容积从而改变其内部压力大小的阀腔83，所述的阀腔83内设有介质，所述的介质为气体或流体。作为另一种实施方案，如图5所示，转动件2具有螺孔，所述的传动件3具有螺纹柱，所述的螺孔与螺纹柱能够螺纹连接；所述的安全阀机构8包括设于传动件3上的轴向通孔31和设于轴向通孔31内且能封堵在轴向通孔31中部的阀芯81，所述的阀芯81与连接件5之间设有弹簧82，所述的弹簧82一端作用于连接件5，另一端作用于阀芯81，所述的转动件2、传动件3和阀芯 81之间形成能随着转动件2与传动件3的轴向相对位置而改变容积从而改变其内部压力大小的阀腔83，所述的阀腔83内设有介质，所述的介质为气体或流体。显然，如果有回路系统，阀腔83 内的介质也可以是其他类型介质。

为使阀芯81能在筒体或轴向通孔31中部止挡，在筒体或轴向通孔31内形成环形台阶从而作为阀芯81对的阀座。考虑成本、散热、刚度、阀门正确开启、回座及其性能要求，在本实用新型中阀芯81可采用刚性或弹性球体、半球体或类似结构，或者其他无压力出口结构的柱体、套管、平板上表面有不同凹凸结构特征的平板或套管或柱体等结构，确保在外力作用下或者阀腔83内部介质压力大于弹簧82的压缩预紧力加载于阀芯81上的压力时可进行自动启闭动作即可。

安全阀机构8为压力可调式安全阀机构或固定压力式安全阀机构，且当安全阀机构8为压力可调式安全阀机构时在安全阀机构8上设有能调整弹簧82的压缩度的调整结构和/或所述的安全阀机构8上设有能更换不同规格的弹簧82的弹簧更换结构。具体地，调整结构包括设于筒体或轴向通孔31内且靠近连接件5一端的调节螺丝84，所述的弹簧82一端作用于调节螺丝84，另一端作用于阀芯81。此外，安全阀机构8为单向安全阀机构，且当阀腔83内压力大于弹簧82预紧力时能推开阀芯81从而实现泄压；或者所述的安全阀机构8为双向安全阀机构，在安全阀机构8上设有当阀腔83内压力小于设定值时能提升阀腔83内压力的低压过载保护安全阀85，且当阀腔83内压力大于弹簧82预紧力时能推开阀芯81从而实现泄压。

为便于理解不同类型安全阀机构8，以下对各种类型的安全阀机构8进行更进一步的阐述：安全阀机构8是对阀腔83内介质的工作压力进行阀值限定的装置，阀腔83内介质压力主要来源于介质温度变化、对阀腔83容积内介质进行增减或者加减压装置对密闭阀腔83内定量的介质进行做功使其体积/温度发生变化等。单向弹簧预紧式安全阀机构8是安全阀的一种。单向弹簧预紧式安全阀机构是利用弹簧的力来平衡介质作用在阀芯81上的力，安全阀机构的极限允许压力阀值由弹簧的预紧压缩量决定。当阀腔 83内的介质对阀芯81的作用力小于弹簧82对阀芯81的作用力时，阀芯81处于关闭状态；当阀腔83内介质对阀芯81的作用力大于弹簧82对阀芯81的作用力时，弹簧82受到压缩使阀芯81 离开阀座，阀门自动开启；当阀腔83内介质对阀芯81的作用力小于弹簧82预紧力时，弹簧82的压力又将阀芯81推回阀座，阀门自动关闭。根据弹簧82对阀芯81的作用力方向不同，可将弹簧预压式安全阀机构分为低压保护安全阀或者高压保护安全阀，由于弹簧82对阀芯81的作用力是单向的，所以可统称此类弹簧预紧安全阀机构为单向安全阀。如果把弹簧82埋置于安全阀压力阀腔83之外，安全阀机构的功能是高压过载保护；把弹簧82埋置于安全阀阀腔83之内，压力过载保护则指的是低压过载保护。通常，安全阀阀芯在受预紧力一侧与压力出口保持通路连接。根据弹簧埋置位置不同预紧压力式安全阀可分为低压保护安全阀和高压保护安全阀，但只起到单向压力过载保护作用。根据弹簧的压缩量是否可变可把安全阀分为压力可调式安全阀和固定压力式安全阀。预紧压力式安全阀机构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以除了在固定装置或管道上使用，也可用于移动式的装置上。单向预紧压力式安全阀单独作为过压(低压或者高压)保护的一种安全装置在各个相关行业获得广泛使用。如果安全阀同时具备低压保护和高压保护功能，则是双向安全阀，此时与双向安全阀连接的阀腔内的介质的工作压力将被限定在一定的压力阀值范围，介质工作压力处于压力阀值范围内时阀芯关闭，介质工作压力超出高、低阀值范围时阀芯自动开启，介质工作压力回到安全阀高低阀值范围之内时阀芯自动回座。根据双向安全阀的结构设计，安装时通常有方向性或其他特定要求。显然，本实用新型中，安全阀机构8还可以为双向安全阀机构，在安全阀机构8上设有当阀腔83内压力小于设定值时能提升阀腔83内压力的低压过载保护安全阀85，且当阀腔83内压力大于弹簧82预紧力时能推开阀芯81从而实现泄压。如果把本实用新型单向安全阀机构更改为双向安全阀机构，则可实现对阀腔内介质压力的双向(正压力和负压力)阀值设定。例如，如图6所示，在阀芯81上设置低压过载保护安全阀85。阀腔内介质的工作压力将被限定在正压力阀值和负压力阀值的设定范围之内；也可以从封闭阀腔范围内的其他位置或其他构件如筒体侧面或者螺杆前端单独放置低压过载保护安全阀来实现此目的；或者直接将阀芯81替换成任何适用类型的双向安全阀，并将与此变化相关的双向安全阀和预压弹簧的连接方式做与此变化相适应的改变，则可将阀腔内介质的工作压力限定在双向安全阀的正压力阀值和负压力阀值设定范围之内，因为安全阀机构在阀腔工作压力处于阀值范围之内时阀芯81是关闭的，所以此类情况同样包含本实用新型的保护范围之内。在此情况下，双向安全阀的阀值范围可能是单向可调或者双向可调。

如图1-3所示，更具体地说，连接件5包括与传动件3可拆卸式固连的连接部51和设于连接部51上的装载螺杆52，所述的装载螺杆52穿设于所述的导嘴组件6中且装载螺杆52的前端能伸出所述导嘴组件6外。装载螺杆52能与铆接紧固件100(如拉铆螺母)相连。导嘴组件6包括前外套管61和可拆卸式固连在前外套管61前端的筒状导嘴62，所述的连接件5前端穿设于所述的筒状导嘴62中，所述的前外套管61后端通过锁紧连接结构与筒状手把1前端相连。具体地，锁紧连接结构包括设于筒状手把1前端和前外套管61后端之间的螺纹连接结构，在前外套管61 上螺接有锁紧套9且锁紧套9抵靠于筒状手把1前端端面；所述的压缩预紧弹簧7的一端作用于前外套管61，另一端作用于传动件3。筒状手把1后端设有环形槽11，所述的环形槽11内套设有弹性圈12，所述的筒状手把1后端端面设有至少一个避让观察缺口13。

本实用新型的工作过程如下：

如图1所示，拉铆行程开始，装载螺杆52处于前端极限位置，装上与装载螺杆52前端螺纹相匹配的拉铆螺母，此时安全阀机构 8处于关闭状态。转动件2转动与传动件3之间的螺纹结构4开始进入咬合状态，在转动件2作用下传动件3与转动件2产生相向运动，阀腔83内介质被压缩，介质压力升高。在阀腔83内介质压力小于最大介质压力阀值之前，阀腔83内介质压力随着转动件2与传动件3的相对位置变化而变化，阀芯81处于常闭状态。如果阀腔83被压缩介质的介质压力超过阀腔83的最大允许介质压力阀值，被压缩的介质对阀芯81的推力超过弹簧82预紧力，阀门启动自动卸压直至最大允许介质压力阀值。转动件2与传动件3之间为螺纹咬合连接，转动件2与筒状手把1通过推力球轴承形成轴向、径向限位连接。阀腔83内被压缩的介质形成预紧力。同时，随着转动件2转动驱动与传动件3向后移动，压缩预紧弹簧7的压缩量逐渐变小。压缩预紧弹簧7和安全阀机构8对螺旋副的作用力方向相反。

如图2所示，转动件2转动使传动件3带动装载螺杆52向后移动至拉铆螺母后端面与筒状导嘴62前端面保持一定的压力接触但该压力不足以使铆螺母产生塑性变形，这时可将工具上预紧的铆螺母对中垂直插入工件上的预制孔后，传动件继续同向转动开始加载拉铆载荷。

如图3所示，拉铆螺母被拉铆载荷施压产生塑性变形到一定程度，拉铆螺母紧固于工件上时拉铆工作结束。

最后，改变动力工具的转向使拉铆螺杆随动或者以手动方式将拉铆螺杆旋出螺母，拉铆螺母工作结束。

图7a和图7b分别是无内置安全阀结构拉铆工具附件和本实用新型在拉铆行程中螺旋副预紧力和螺旋副转换位置分析对比图。图中，X轴代表拉铆行程，Y轴代表螺旋副上的预紧力。

图7a无内置安全阀结构拉铆工具附件在拉铆行程中螺旋副预紧力和螺旋副转换位置分析：

201-无内置安全阀结构拉铆工具附件拉铆行程起点；

202-无内置安全阀结构拉铆工具附件螺母拉铆起点位置；

203-无内置安全阀结构拉铆工具附件螺母拉铆完成位置；

204-无内置安全阀结构拉铆工具附件螺旋副转换完成位置。

无内置安全阀结构拉铆工具附件在拉铆行程起始点201螺旋副存在的预紧力是由预紧压缩弹簧7施加的，以解决螺纹重入的问题，但螺旋副仍然是在退出螺旋副。在螺母拉铆起始点位置 202，动力工具开始加载载荷，但此时需要先克服退出螺旋副上的预紧力使螺旋副转换到拉铆螺旋副上，螺纹传动机构才可以开始把动力工具加载的扭矩载荷转换成对拉铆螺母的拉铆载荷，所以螺旋副转换完成位置204位于螺母拉铆起点位置202之后。位置 202和位置204之间的距离为螺纹间间隙，螺牙磨损会加大螺纹间间隙。

图7b本实用新型在拉铆行程中螺旋副预紧力和螺旋副转换位置分析：

301-本实用新型拉铆行程起点；

302-本实用新型螺母拉铆起点位置；

303-本实用新型螺母拉铆完成位置；

304-本实用新型螺旋副转换完成位置。

本实用新型在拉铆行程起始点301螺旋副存在的预紧力也是由预紧压缩弹簧7施加的，以解决螺纹重入的问题，但螺旋副也是在退出螺旋副。在螺母拉铆起始点位置302之前，动力工具转动对安全阀加压，安全阀开始介入螺纹传动机构运动，安全阀阀腔内介质的压力对螺旋副施加轴向预紧力，但方向与预紧压缩弹簧7施加的预紧力方向相反，但这两个方向的预紧力合力为0时，螺旋副开始转换，所以在本实用新型中螺旋副转换完成位置304 位于螺母拉铆起点位置302之前。因为在螺母拉铆起点位置302 螺旋副已经完成从退出螺旋转换到拉铆螺旋副并且预紧，所以动力工具可以通过螺纹传动机构直接对拉铆螺母加载拉铆载荷。

采用铆接工具附件的铆接工具，其特征在于，包括驱动装置，所述的铆接工具附件能与驱动装置相连，且驱动装置的动力输出轴与所述的转动件相连，所述的驱动装置为电动驱动装置或手动驱动装置。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了筒状手把1、环形槽11、弹性圈12、避让观察缺口13、铆接紧固件100、转动件2、传动件3、轴向通孔31、螺纹结构4、连接件5、连接部51、装载螺杆52、导嘴组件6、前外套管61、筒状导嘴62、压缩预紧弹簧7、安全阀机构 8、阀芯81、弹簧82、阀腔83、调节螺丝84、低压过载保护安全阀85、锁紧套9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。