专利名称：带有快进式压头的液压工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压工具，更具体地讲，涉及带有多速快进式压头系统的液压工具。
背景技术：
美国专利No.4,339,942公开了一种液压操作的压接工具(crimping tool)。该工具具有一液压活塞，所述液压活塞带有一中心凹部，其接收带有通道的构件。所述构件的后端部螺合进入所述工具的构架并且适用于将(液压)油导入所述中心凹部。
期望提出一种液压工具如压接工具或切割工具，其具有快进式压头零件，但其可容纳所述压头的较长的冲程长度。如压接工具和切割工具的液压工具可包括可旋转的头部，在该头部内所述工具的压头适用于相对于所述工具的构架旋转。对于这种可旋转头部的液压工具，如美国专利No.4,339,942中所说明的管路构件可导致一些问题，这是由于该管路构件和构架之间的螺纹咬合的原因。由所述压头和所述构架之间的摩擦力而将所述可旋转头部的旋转传递至所述管路构件，可造成螺纹咬合变松或脱离连接。另外，工具如电池操作式液压工具的振动，也可造成这种螺纹咬合变松或脱离连接。期望提出一种液压工具，其可容纳所述压头的较长的冲程长度，其具有可旋转的头部以及延伸进入所述压头的导管，并且其还具有一用来防止所述导管从所述构架脱离连接的系统，否则这种脱离可由于所述头部的旋转或所述工具的振动而发生在螺纹连接部。还期望提出一种带有一延伸进入一压头腔体中的导管的液压工具，其中所述导管易于连接到所述工具的构架上。
发明内容
根据本发明的一个方面，提出一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进。所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其延伸入所述压头内的液压室并且被固定地连接至所述构架。所述导管适于将液压流体从所述液压管路系统引导进入所述压头内的液压室。所述导管被轴向可旋转地连接至所述构架，并且在纵向不动地固定至所述构架。
根据本发明另一个实施例，提出一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进。所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其位于所述压头内的液压室中并且被固定地连接至所述构架。所述导管的后端部包括环形槽，并且一销从所述构架延伸进入所述环形槽以将所述导管连接到所述构架。随着所述槽在所述销上的旋转，所述导管可相对于所述构架旋转；其中，所述销基本防止所述导管相对于所述构架纵向移动。
根据本发明另一个实施例，提出一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进。所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其延伸进入所述压头内的液压室并且被固定地连接至所述构架。所述导管的后端部包括环形槽，一销从所述构架延伸进入所述环形槽以将所述导管连接到所述构架。随着所述槽在所述销上的旋转，所述导管可相对于所述构架旋转。所述销基本防止所述导管相对于所述构架纵向移动。所述导管适用于将液压流体从所述液压管路系统引导至所述压头内的所述液压室。所述导管被轴向可旋转地连接到所述构架，以及被纵向不动地固定到所述构架。
根据本发明另一个实施例，提出一种液压工具，其包括构架，其具有连接至液压流体储存器的液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；压头前进系统，用来使所述压头在所述构架上前进。所述压头前进系统包括驱动触发器；以及驱动触发器护弓和液压流体释放系统的组合件，其包括阀以及位于所述驱动触发器前方一定距离处的构件；其中，所述构件形成了用于所述驱动触发器的护弓；并且其中，所述构件适合于驱动所述阀以将液压流体释放回至所述液压流体存储器。
联系并参看以下附图，本发明的前述方面以及其他特征将在以下说明中进行解释；其中图1是含有本发明特征的工具的透视图；图2是图1所示工具的一些部件的剖视图；图3是沿图2中的线3-3的剖视图；图4是图1所示工具的液压系统和一些部件的原理图；图5是图2所示导管的透视图；图6是沿图2中的线6-6的剖视图；
图7是图2所示一些部件的俯视图；图8是沿图7中的线8-8的剖视图；图9是沿图7中的线9-9的剖视图；图10是沿图7中的线10-10的剖视图；图11是图1和2所示工具的一些部件的透视图；图12是图11所示护弓(trigger guard)的透视图。
图13是所述释放系统的部件的局部视图。
具体实施例方式
参看图1，其示出了含有本发明特征的液压工具10的透视图。尽管本发明将参考各附图所示的示范性实施例来进行说明，但应该明白的是本发明可采用各实施例的多种变化形式来实施。另外，可使用各构件或者各材料的任意适合的尺寸、形状或类型。
工具10包括电池操作式液压工具。还参看图2，工具10大致包括由一壳体13所围绕的一构架12(见图1)，一液压流体储存器14，一电机16，一液压泵18，一可活动的压头20以及电池22。工具10包括一工作头24(见图1)。工作头24包括所述构架的一部分26以及所述可活动的压头20。所述部分26和所述压头20被可旋转地连接至所述构架12的其余部分。在所示的实施例中，工作头24包括一挤压或压接头。所述压接头可将电联接器挤压到导电体上。所述压接头可适用于可活动地接收各种不同类型的压接模28。例如，在一可选的实施例中，工作头24可包括一切割头，其适用于切割导电体或建筑钢筋。在各可选的实施例中，可以使用任何合适类型的、带有可移动压头的工作头。另外，本发明的特征可被使用在非电池操作的液压工具中，例如人力致动的液压工具或连接到外部液压泵的液压工具。
所述构架12包括液压管路系统30。所述液压管路系统30适用于允许液压流体在所述储存器14与所述构架12的前区域32之间流动，所述压头的后端部78布置在所述前区域32内。所述前区域32具有可活动地布置在其内的所述压头20。还参看图3，所述泵18被连接至所述构架12，并且所述泵18包括往复式活塞件34，该往复式活塞件34布置在所述液压管路系统30的一部分内。所述泵18包括一单级泵。然而，在可选的实施例中，例如，可设置任何合适类型的泵，如双级泵或美国专利6,446,482B1所示的固定位移式轴向活塞泵，该美国专利结合在此作为参考。在所示的实施例中，所述电机16的输出轴36由所述泵18的偏心传递系统38连接至所述活塞件34。然而，在各可选的实施方式中，在所述电机与所述活塞件之间可设置任何合适类型的传递系统。
由于所述输出轴36被轴向旋转，所述偏心传递系统38使得所述活塞件34移进所述液压管路系统30的活塞室或泵腔40以及从其中移出。由于所述活塞件34被拉出所述泵腔40，液压流体从储存器14被抽吸进入所述泵腔40。当所述活塞件34被推回进入所述泵腔40时，液压流体被推出所述泵腔40而朝向所述构架的前区域32并且，更具体地讲，朝向所述活塞的后端部78以及所述导管48的管路部68。
所述工具包括一多速压头前进系统，其包括在所述液压管路系统内的阀；所述各阀最初主要是通过所述导管将液压流体从所述泵供应到所述压头内的一室中，但是在所述管路系统内的预定液压压力作用下，所述各阀接着通过与所述导管不同的一通道将液压流体从所述泵供应到所述压头的一后端部。所述液压管路系统30包括各种不同的阀，所述各阀被布置在所述导管系统内以控制由泵18所输送的液压流体的方向。所述泵运行在进给冲程和输出冲程上。还参看图4，在所述进给冲程过程中，液压流体，例如油被从所述储存器14引出，经过一过滤器42和一入口单向阀44，填充所述泵18的泵腔40。当泵腔40被填满时，所述工具准备进行输出冲程。在所述输出冲程过程中，所述液压流体被泵送穿过泵单向阀46，并进入导管48以填充中心压头腔体50。
正如图2所示，所述压头20在后方位置被一弹簧52垂直推压。所述压头20包括中心压头腔体50，其延伸进入所述压头20的后端部。所述腔体50在所述压头内形成一液压室。另外，所述腔体50形成一接收区域，用来可滑动地接收所述导管48的一部分。在所示的实施例中，所述压头20具有两个环形密封槽54、56。O形密封环58、60被布置在密封槽54、56内。
还参看图5，其示出了所述导管48的透视图。所述导管包括一后端部62，所述后端部62的外表面包括环形安装槽64和环形密封槽66。所述导管48的其余部分为具有均匀外侧面的大致圆筒形。所述导管48包括管路部68，其从后端部62延伸到前端部70。在所述管路部68的前端部70处，前端部70开口进入所述压头20的中心压头腔体50，除此之外该中心压头腔体是大致封闭的。在所述导管的后端部62处，所述管路部68的后入口形成了一基座72(见图2)，其用于所述泵单向阀46的弹簧。
正如图2所示，所述工具包括连接到所述构架12的安装销74，所述安装销74从所述构架延伸进入所述导管48的环形安装槽64。通过这种结构，所述导管48适于相对于所述构架12轴向旋转。环形安装槽64可相对于安装销74旋转。因而，所述导管48的后端部至所述构架12的连接包括一可旋转的连接。然而，因为所述销74被布置在所述槽64内，可大致防止所述导管48相对于所述构架12纵向移动。所述导管被轴向可旋转地连接至所述构架并且纵向不动地固定至所述构架。
工作头24被可旋转地连接到所述构架12。所述压头20还被可旋转地连接到所述构架12。如果压头20被旋转，则所述导管48与所述压头20之间的摩擦力，例如经由所述密封件58，可被补偿，这种补偿是通过所述导管48与所述构架12之间的可旋转接合实现，从而避免所述导管48变松或与所述构架12脱离连接。一第一密封件76布置在所述导管的第一环形密封槽66内。所述第一密封件76在所述导管48与所述构架12之间提供了密封。甚至当导管48相对于构架12轴向旋转时，所述第一密封件76仍可提供密封功能。
本发明一重要特征是关于所述导管48与所述构架12的装配。装配所述液压工具10的过程中，所述导管48可被仅仅插入所述构架12和连接到构架12的所述安装销74以完成导管与构架的连接。所述导管相对于所述构架12的旋转对正不是关键的。当所述导管48被连接到所述构架12时，所述导管48根本不必被旋转。所述安装销与所述导管的环形槽互锁，而与所述导管与所述构架的旋转位置无关。
所述第二密封件58被安置在所述压头20的中心压头腔体50的内表面与所述导管48的外表面之间。所述压头20适于在所述导管48上纵向滑动。所述第二密封件58在中心压头腔体50与压头20的后端部78后面的腔体84之间提供密封功能。所述第二环形密封槽54布置成与压头的后端部78间隔开，以使当压头沿导管48向前移动时所述密封件58与所述压头保持在一起。当与具有用于快进压头系统的可活动机械致动器的系统相比较时，所述导管48由于保持纵向不动，因此在工具的纵向长度尺寸相同的情况下，可允许更长的压头冲程运动。
图7是图2所示工具的各部件的俯视图，但并未示出工作头。图8至10示出了图7所示的各部分的各种不同局部剖视图，并且图6是沿图2线6-6的剖视图。参看图2至10，在优选的实施例中，所述活塞件34的直径或泵直径非常接近所述导管48的直径。当液压流体从所述泵进入所述中心压头腔体50时，由于所述泵直径非常接近所述导管48的直径，所述压头20被相对快速地向前推。当所述压头20向前移动时，由于抽吸或真空效应，其通过过滤器42以及位于所述后端部78后面的抽吸单向阀80(见图4)将液压流体从储存器14引出。当所述压头受到到预定的阻力时，低压单向阀82打开并且允许液压流体流动进入所述腔体84。一旦所述腔体84内的压力开始增加，抽吸单向阀80被强制关闭。
例如，当所述工具连续运转所述泵的多个进给和输出冲程时，压力增加到一预先设定点，如8500至10,000psi(每平方英寸承受的压力)。一旦达到所设定的压力点，泄压阀86和单向阀88打开。这允许液压流体绕升降式截止阀90排回并进入所述储存器14。油排回直到所述泄压阀86关闭。在优选的实施例中，所述泄压阀在大约2000psi处关闭或复位。来自中心压头腔体50和腔体84的油或液压流体必须经过手控阀92被机械地排出。当杆90被用户移动时所述手控阀92被压下以排出油。通过所述弹簧52将所述压头20移动回其压缩位置。
本发明的一些优点与机械致动器的类似。它们二者都使制造快速、可靠和简单。但是，对于需要如大约1.4英寸或以上的压头行程的额外范围能力的压接和切割工具而言，尤其具有如四至九美制短吨的压接力或切割力的相对低输出力工具，利用机械致动器很难去实现包装。这是多种因素的结果。这些因素包括长机械致动器和用来容纳此致动器的缸体的制造。长孔很难在小直径内加工。另外，只有小直径机械致动器才能包装进小直径压头。在电池工具内的小直径机械致动器其速度太快因而安全性需要被考虑。
现在参看图1和图11至13，杆94形成了一用于所述驱动触发器96的护弓。用户必须按压所述驱动触发器96才能驱动工具10。随着所述驱动触发器96被按压，所述压头将向前移动以在工作头处压接或切割物体。一旦压接或切割完成，在开始下一个压接或切割循环之前，所述压头被缩回其初始位置。在现有技术领域内，驱动触发器易受干扰而出现非预期的驱动。如果驱动装置偶然被碰撞，则所述工具可开始运转。生产者使用护弓以避免防止未预期的驱动。此种护弓需要额外的部件被组装、生产、存货，并且可增加所述工具的物理尺寸。另外，它们增加了所述工具的成本和重量。为使所述压头返回至其初始位置，用户将手动按压一分离释放机构。当所述分离释放机构被压下时，所述压头将朝缩回位置移动。
本发明结合了护弓与释放机构的特征。更具体地讲，构件94是一多功能机构的部分，该多功能机构形成了用于所述驱动触发器96的护弓和用于液压流体释放机构的杆。所述杆94可被按压以在下一个压接/切割循环之前将所述压头返回至其初始位置。另外，构件94被作为护弓而用来使驱动触发器96免受未预期的驱动。如果所述杆94被偶然按压或碰撞，则所述杆94可防止力激发所述驱动触发器96。
如果用户偶然按压或碰撞所述构件94和所述驱动触发器96这二者，例如用户的手指放在所述驱动触发器96上并且所述构件94被偶然按压或碰撞，则所述工具的压头将不前进。只要所述构件94被按压，所述工具的压头将保持静止。如图11所示，构件94优选地为一整体构件并且被连接至所述构架的转移箱或部分98。所述部分98形成了泵壳体和传递壳体的一部分而用来将工作动力从所述电机传送至所述泵。如图12所示，所述构件94具有第一部100和第二部102。所述第二部102由销104被可枢转地连接至所述部分98。所述第二部102具有一延伸部106。如图13所示，所述手控阀92的底部被布置在所述延伸部106的顶部。所述构件94可绕所述销104枢转或旋转并且抵靠手控阀或顶杆92。当所述构件94被按压时，所述延伸部106将所述顶杆92向上压以打开所述手控阀92的单向阀108。这允许液压流体流回所述油储存器。因而，所述压头可由所述弹簧52(见图2)推回至其初始位置。当用户释放所述构件94时，所述单向阀108的弹簧可将所述顶杆92向下推回并且所述构件94可被返回至其初始位置。利用本发明，所述释放机构与所述护弓零件整合在一起以减少所述工具的部件的数量，并且因而减少生产成本和装配时间。所述工具的重量和尺寸还被减小。
应该理解的是，前述说明仅仅是示意了本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的前提下可对其进行各种不同的改变和调整。因而，本发明包含符合权利要求书范围内的所有变化、调整和改变。
权利要求
1.一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进；所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其延伸入所述压头内的液压室并且被固定地连接至所述构架；其中，所述导管适于将液压流体从所述液压管路系统引导进入所述压头内的液压室；并且其中，所述导管被轴向可旋转地连接至所述构架，并且在纵向不动地固定至所述构架。
2.如权利要求1所述的液压工具，其特征在于，所述导管包括具有环形安装槽的后端部；并且所述液压工具还包括连接至所述构架并延伸进入所述环形安装槽的安装构件。
3.如权利要求2所述的液压工具，其特征在于，所述安装构件包括一插入到所述构架内的一孔中的安装销；并且其中，所述导管的后端部还包括一环形密封槽，一密封件布置在所述导管和所述构架之间位于所述环形密封槽内。
4.如权利要求1所述的液压工具，其特征在于，所述压头在所述液压室内具有环形密封槽，所述环形密封槽与所述压头的后端部间隔开，并且所述液压工具还包括一密封件，该密封件布置在所述压头和所述导管之间位于所述环形密封槽内。
5.如权利要求1所述的液压工具，还包括电机，其连接至所述构架并且可操作地接合至所述液压泵。
6.如权利要求1所述的液压工具，其特征在于，所述多速压头前进系统包括位于所述液压管路系统内的单向阀，在该管路系统内预定的液压压力条件下，所述单向阀适于将液压流体主要供应至所述压头的后端部而不供应至所述导管。
7.如权利要求6所述的液压工具，其特征在于，所述液压管路系统包括当所述压头被液压室内的液压压力推动时将液压流体供应至所述压头后端部的装置。
8.如权利要求1所述的液压工具，其特征在于，所述液压泵包括单级活塞泵。
9.如权利要求8所述的液压工具，其特征在于，所述液压泵包括一偏心传递系统，用来将所述液压工具的电机的输出轴连接至所述单级活塞泵的往复式活塞。
10.一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进；所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其位于所述压头内的液压室中并且被固定地连接至所述构架；其中，所述导管的后端部包括一环形槽，并且一销从所述构架延伸进入所述环形槽以将所述导管连接到所述构架；其中，随着所述槽在所述销上的旋转，所述导管可相对于所述构架旋转；其中，所述销基本防止所述导管相对于所述构架纵向移动。
11.如权利要求10所述的液压工具，其特征在于，所述导管的后端部具有环形密封槽，一密封件布置在所述导管和所述构架之间位于所述环形密封槽内。
12.如权利要求10所述的液压工具，其特征在于，所述压头在液压室内包括一环形密封槽，并且所述环形密封槽与所述压头的后端部间隔开；所述液压工具还包括一密封件，其布置在所述压头和所述导管之间位于所述环形密封槽内。
13.如权利要求10所述的液压工具，还包括电机，其连接至所述构架并可操作地接合至所述液压泵。
14.如权利要求10所述的液压工具，其特征在于，所述多速压头前进系统在所述液压管路系统内包括单向阀；所述单向阀在该管路系统内预定的液压压力条件下适用于将液压流体主要供应至所述压头的后端部而不是所述导管。
15.如权利要求14所述的液压工具，其特征在于，所述液压管路系统包括当所述压头被液压室内的液压压力推动时将液压流体供应至所述压头后端部的装置。
16.如权利要求10所述的液压工具，其特征在于，所述液压泵包括单级活塞泵。
17.如权利要求16所述的液压工具，其特征在于，所述液压泵包括一偏心传递系统，用来将所述液压工具的电机的输出轴连接至所述单级活塞泵的往复式活塞。
18.一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进；所述多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其延伸进入所述压头内的液压室并且被固定地连接至所述构架；其中，所述导管的后端部包括环形槽，一销从所述构架延伸进入所述环形槽以将所述导管连接到所述构架；其中，随着所述槽在所述销上的旋转，所述导管可相对于所述构架旋转；其中，所述销基本防止所述导管相对于所述构架纵向移动；其中，所述导管适用于将液压流体从所述液压管路系统引导至所述压头内的所述液压室；并且其中，所述导管被轴向可旋转地连接到所述构架，以及被纵向不动地固定到所述构架。
19.如权利要求18所述的液压工具，其特征在于，所述导管的后端部包括第一密封槽，并且第一密封件布置在所述导管和所述构架之间位于所述第一密封槽内。
20.如权利要求19所述的液压工具，其特征在于，所述压头在所述活塞室内具有第二环形密封槽；并且所述液压工具还包括第二密封件，所述密封件布置在所述压头和所述导管的外纵向边之间位于所述第二密封槽内。
21.一种液压工具，其包括构架，其具有连接至液压流体储存器的液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及压头前进系统，用来使所述压头在所述构架上前进；所述压头前进系统包括驱动触发器；以及驱动触发器护弓和液压流体释放系统的组合件，其包括阀以及位于所述驱动触发器前方一定距离处的构件；其中，所述构件形成了用于所述驱动触发器的护弓；并且其中，所述构件适合于驱动所述阀以将液压流体释放回至所述液压流体存储器。
全文摘要
一种液压工具，其包括构架，其具有液压管路系统；压头，其可活动地连接至所述构架；以及多速压头前进系统，其用于使所述压头在所述构架上以至少两个不同的运动速度前进。多速压头前进系统包括液压泵，其连接至所述构架的液压管路系统；以及导管，其延伸入所述压头内的液压室并且被固定地连接至所述构架。所述导管适于将液压流体从所述液压管路系统疏导进入所述压头内的液压室。所述导管被轴向可旋转地连接至所述构架，并且在纵向不动地固定至所述构架。
文档编号H01R43/042GK1777482SQ200480004349
公开日2006年5月24日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月18日
发明者约翰·D·勒福沃尔, 阿曼德·T·蒙特米尼, 托马斯·福谢 申请人:Fci公司