袋孔夾具系統的製作方法

2023-05-09 09:47:51 4

專利名稱：袋孔夾具系統的製作方法
袋孔夾具系統技術領域本申請涉及袋孔夾具系統，更特別地涉及自動調節的袋孔夾具系統。
技術背景本申請要求2006年5月31日提交的美國臨時申請No. 60/809,793的優先 權。上述申請的內容在此引入作為參考。本節內容僅提供與本申請相關的背景資料，並不構成現有技術。 一種連接兩塊木材的方法是使用袋孔和螺釘。這種連接方法已經使用了 幾個世紀。在一塊板上以一定角度鑽出螺紋孔，並且為了要旋入螺釘的頭部 形成"袋"。袋通常由鑿子鑿出，孔通常使用鑽孔器和鑽頭鑽出。當今，機器 可以更加迅速地製造袋和通孔。圖29中顯示了這種連4妻方法。在圖29中，部 件A通過螺釘2緊固到部件B上，插入螺釘2通過部件A上的預鑽袋4中。對於 螺釘2的連接強度來說重要的是，在材料厚度大約一半的位置處穿出部件A。發明內容本發明提供了一種與電動手鑽一起使用的夾具，該電動手鑽本身自動設 置以形成袋孔(pocket hole)。這使用戶非常容易、快速地完成該連接。用戶 還可以將其注意力集中在完工項目上，而不必將注意力必須集中於調整工 具。事實上，用戶甚至不知道所用木材的厚度；夾具自動適應木材的厚度。對於袋來講同樣重要的是鑽至正確高度。如果高度太低的話，螺釘將刺 穿部件B的表面。如果高度太高的話，連接不如應有的那麼牢固。正確的袋 高度對於不同厚度的木材和不同螺釘長度來說是不同的。目前存在多種與鑽具一起使用的市售袋孔夾具。這些夾具使用用於引導 階梯鑽的鑽導套。鑽導套處於用於鑽出袋孔的適當角度。鑽頭上的擋環控制 袋高度。 一些夾具具有滑動連接到底座上的導套。由於導套角度的原因，提 升導套組件使部件A中螺釘的穿出位置更遠離與導套組件接觸的木材表面。
對於所用木材的厚度，用戶需要知道將導套組件滑移到什麼程度。用戶隨後 需要為木材厚度調整夾持墊。這是反覆試驗法，其中用戶調節夾持擋塊試圖 夾住木材，並相應地擰緊或鬆開夾持擋塊。該方法反覆進行直至達到適當的 夾持力。用戶還需要知道擋環設置在鑽頭上的適當位置，其與所用木材厚度 相對應，並且用戶需要相應地設置擋環。 一旦孔被鑽出，用戶需要查看圖表 以確定所使用的正確螺釘長度，該長度與所用木材厚度相對應。本發明的夾 具不僅對於不同寬度的木材工件進行自動調節，而且該夾具還設置有量規， 該量規指示用於木材厚度的正確螺釘長度。通過閱讀此處提供的說明，進一步的適用範圍將變得很明顯。應當理解， 本說明和特定實例只是出於說明目的，並且不是用於限制本發明的範圍。


此處描述的附圖只是出於說明目的，不是以任何方式限制本發明的範圍。圖1是根據本發明原理的安裝於底座上的可攜式袋孔夾具的透視圖；圖2是從底座上拆卸的袋孔夾具的透視圖；圖3是用於安裝袋孔夾具的臺裝底座的透視圖；圖4是根據本發明原理的袋孔夾具的固定組件的透視圖；圖5是根據本發明原理的連接於臺裝底座上的固定組件的透視圖；圖6是根據本發明的滑動夾持組件的透視圖；圖7是根據本發明原理的加到固定組件上的滑動夾持組件的透視圖，其中固定組件具有插入其內部的工件；圖8是根據本發明原理的鑽導向組件(drill guide assembly )的透^L圖； 圖9是根據本發明原理的滑動連接於滑動夾持組件上的鑽導向組件的透視圖；圖10是袋孔夾具的 一部分的側視平面圖，鑽導向組件向上滑動以容納工件；圖ll是圖IO所示袋孔夾具的一部分的側視平面圖，鑽導向組件向下滑動直至其對準抵靠工件；圖11 A是根據本發明原理的幾何圖示，圖解說明了鑽導向角相對於鑽導向組件滑移角的幾何表示；
圖12是根據本發明原理的夾持槓桿組件的透視圖； 圖13是夾持槓桿組件的透視圖，並且圖解說明了夾持槓桿組件和旋鈕的 分度突起；圖14是夾持槓桿組件連接到滑動夾持組件上的透^L圖； 圖15是類似於圖14的透視圖，其中旋鈕轉動以產生夾持力； 圖16是圖14所示袋孔夾具的部件的側視平面圖.，夾持槓桿處於致動位置；圖17是類似於圖16的示意圖，夾持槓桿處於鬆開位置； 圖18是與本發明的袋孔夾具一起使用的環形擋塊組件的透視圖； 圖19是說明了環形擋塊組件裝配到本發明袋孔夾具上的透浮見圖； 圖20是說明了環形擋塊組件裝配到根據本發明原理的袋孔夾具上的側 視平面圖；圖21是與根據本發明原理的袋孔夾具一起使用的高度軌道組件的透視圖；圖22是袋孔夾具的後部透視圖，說明了根據本發明原理的高度軌道組件 的裝配；圖23是袋孔夾具的前平面圖，說明了為窄工件定位的高度軌道組件； 圖24是袋孔夾具的前平面圖，說明了為較厚工件定位的高度軌道組件； 圖25是量規的指針和刻度尺的局部放大圖，量規用於給用戶指示需要的 螺釘尺寸；圖26是類似於圖25的視圖，指針位於沿著用於較厚工件的量規的不同位 置處；圖27是與電鑽和本發明的袋孔夾具一起使用的快速加載鑽頭轉換器的 平面圖；圖28是與本發明的袋孔夾具和鑽機一起使用的示例性快速連接鑽頭的 平面圖；圖29是使用現有技術中已知的袋孔和螺釘連接兩個部件的實例；圖30是根據本發明原理的可選擇可攜式袋孔夾具的透視圖；圖31是圖30所示袋孔夾具的剖視圖；圖3 2是根據本發明原理的鑽導向支架和導塊的剖視圖；圖33是根據本發明原理的導塊和鑽導套的透視圖； 圖34是根據本發明原理的導塊和鑽導套的局部剖開的透視圖；圖3 5是根據本發明原理的導塊的剖視圖；圖36是根據本發明原理的手柄軸組件的透視圖；圖37是手柄軸組件的端視圖；圖38是根據本發明原理的處於分離位置的導塊和鑽導套的透視圖； 圖39是鑽導套鎖定機構的凸輪從動件的透視圖； 圖40是凸輪從動件的第二透視圖；圖42是沿圖41中直線42 - 42剖開的剖視圖，說明了凸輪從動件和鎖定旋 鈕之間的凸輪接合；圖43是鎖定旋鈕的端視圖，說明了位於內部的凸輪面；圖44是鑽導套鎖定機構的剖視圖；圖45是鑽導套鎖定機構的端面透視圖；圖46是安裝於支撐軸上的凸輪從動件的透視圖；圖47是安裝於固定底座上的夾持手柄的透視圖；圖48是^^艮據本發明原理的鑽環形擋塊組件的側視圖；圖49是圖48所示鑽環形擋塊組件的透視圖；圖50是鑽環形擋塊組件的凸輪臂的側視圖；圖51是圖50所示凸輪臂的透視圓；圖52是根據本發明原理的袋孔鑽的側視圖；圖52A是根據本發明原理的鑽環的透視圖；圖53是底座的局部剖視圖，說明了整合在其中的環形擋塊校準特徵；圖54是根據本發明原理的可選擇袋孔夾具系統的透視圖，鑽儲存裝置整 合在底座和鑽導向支架中；圖55是整合在鑽導向支架中的鑽儲存裝置特徵的局部剖開的透^L圖；圖56是從圖54所示可選擇袋孔夾具系統的相對側觀察的透視圖，環形擋 塊校準特徵整合在鑽導向支架中；圖57是整合在鑽導向支架中的鑽儲存裝置部件的透視圖；圖58是根據可選擇實施例的導塊的剖視圖；和圖59是圖58所示導塊的透視圖。 具體實施方式
下列說明實質上只是示例性的，並且不用於限制本/>開、應用或使用。 應當理解，在所有附圖中，相同的附圖標記表示相似或相應的部件和特徵。 參考圖l,現在將描述本發明的袋孔夾具IO。袋孔夾具10包括安裝於底座14(圖3)上的袋孔夾具組件12(圖2)的可攜式部件。為了描述方便起見，現 在將參考圖2描述袋孔夾具12的可攜式部件。袋孔夾具12的可攜式部件包括 固定組件16,該固定組件具有安裝到其上的滑動夾持組件18。鑽導向組件20 安裝到滑動夾持組件18上，環形擋塊組件22安裝到鑽導向組件20上。夾持槓 杆組件24也鄰近安裝到滑動夾持組件18上。高度軌道組件26安裝在滑動夾持 組件18下面並且與環形擋塊組件22接合。夾子28安裝到底座14上，用於將袋 孔夾具12的可攜式部件可鬆開地安裝到底座14上。鑽頭29用於鑽出袋孔，如 此處將要描述的那樣。參考圖3，現在將更詳細地描述底座14。底座14包括底板30，該底板可 以包括用於將底座14永久安裝到工作檯或工作面上的螺紋孔32。可選擇地， 夾子可用於將底座14臨時安裝到工作檯上。舉例來說，底板30的區域34可用 於將底座14夾到工作檯上。安裝塊36安裝到底板30上，並且包括具有止動邊 緣40的夾持表面38,袋孔夾具12的可攜式部件可以抵靠所述止動邊緣安裝。 夾子28安裝到安裝塊36上，以便將袋孔夾具12的可攜式部件固定到底座14 上。夾子28最好彈簧偏壓到接合位置，並且可以容易地與可攜式部件12脫離 接合。夾子12包括用於接合可攜式部件12的橡膠擋塊42。參考圖4和5，現在將描述袋孔夾具的固定組件16。固定組件16包括具有 側部支撐表面46和端部支撐表面48的支撐部44,用於支撐靠在其上的工件。 夾持凸緣50從支撐部44伸出並且可以由底座14的夾子28可鬆開地接合，以便 將固定組件16固定到底座14的安裝塊36上。如圖所示，夾持凸緣50包括向上 延伸的唇部52,該唇部由夾子28的橡膠擋塊42接合。 一對滑杆54從位於螺紋 杆56的相對側上的支撐部44伸出。圖5顯示了通過夾子28安裝到底座14上的 固定組件16。參考圖6，現在將描述滑動夾持組件18。滑動夾持組件18包括滑塊60， 該滑塊具有一對導向孔62和位於導向孔62之間的杆孔64。 一對高度軌道橋66 從滑塊60底部的相對側伸出。 一對導杆68從滑塊60成角度地伸出。
參考圖7，滑動夾持組件18加到固定組件16上。導杆54插入導向孔62, 並且螺紋杆66插入滑塊60的杆孔64。示出的工件W由固定組件16支撐，其中 工件端部抵靠端部支撐表面48,並且工件W的側部抵靠側部支撐表面46。參考圖8，現在將描述鑽導向組件20。鑽導向組件20包括一對分別安裝 到橫向連接塊72的相對端上的導塊70a、 70b。每個導塊70a、 70b包括第一導 向孔74和第二導向孔76。每個導塊70a、 70b包括調整旋4醜78。高度計80設有 細長槽82並且安裝到導塊70a上。 一對鑽導套84安裝到連接塊72上。每個鑽 導套84都包括貫穿延伸以容納鑽頭29的鑽孔85。參考圖9，鑽導向組件20安裝到滑動夾持組件18上。導杆68容納於設置 在導塊70a、 70b上的導向孔74內。調整旋鈕78包括螺紋軸，該螺紋軸容納於 導塊70a、 70b的螺紋孔中，並且設置為通過與導杆68接合而使鑽導向組件20 相對於導杆68定位。如圖9所示，鑽導套84抵靠工件W。參考圖IO,固定組件16、滑動夾持組件18和鑽導向組件20處於裝配狀態， 其中工件W裝載到固定組件16上，並且鑽導向組件20處於縮回、非裝載位置。 參考圖ll，示出鑽導向組件20處於裝載位置，其中鑽導套84抵靠工件W。在 鑽導向組件20滑動抵靠工件W之後，檸緊調整旋鈕78以將鑽導向組件20保持 在沿著導杆68的適當位置上。擰緊調整旋鈕78確保了使鑽導向組件保持在用 於該工件厚度的適當位置上，這對於處理具有相同工件W厚度的多個部件來 說尤為重要。如圖11和11A所示，鑽導向組件滑移角A1相對於鑽導向角A2 被設計成使得夾具自動設置，因此螺釘在工件W厚度的大約一半處穿出工 件，而不管工件W的厚度如何。不同於現有的袋孔夾具，由於袋孔夾具10自 動調整，因此用戶不必知道將鑽導向組件定位到多高。鑽導向角A2和鑽導向 組件滑移角A1之間的關係設置如下，其中角A2的升程-行程比必須約為角 Al的升程行程比的兩倍，如圖11A所示。換句話說，對於如圖11A所示的相 同上升距離來說，角A1具有兩倍於角A2的行程。參考圖12，現在將描述夾持槓桿組件24。夾持槓桿組件24包括滑塊88， 該滑塊支撐一對凸4侖杆臂90。滑塊88包括一對布置在杆孔94的相對側上的導 向孔92。螺紋旋鈕96設置為與螺紋杆56接合，螺紋杆56/人固定組件16伸出。 導向孔92設置為容納由此穿過的導杆54。凸輪杆臂90具有凸輪面98,該凸輪 面圍繞連接到滑塊88上的樞銷IOO樞轉。每一凸輪杆臂90連接到連接銷102 上，從而使凸輪杆臂90—起圍繞樞銷IOO樞轉。1螺紋旋鈕96控制夾持槓桿組件24相對於固定組件16的位置。壓縮彈簧 (未顯示)設置在固定組件16和滑動夾持組件18之間。彈簧使滑動夾持組件18 保持推壓夾持槓桿組件24。夾持槓桿組件24由此控制滑動夾持組件18的位置。在鑽導向組件20滑下並對準工件W之後，以及鑽導向組件20的旋鈕78轉 動以鎖定鑽導向組件相對於滑動夾持組件18的位置之後，用戶可以用夾具夾 緊工件W。'旋轉夾持槓桿組件24上的螺紋旋鈕96以給工件W施加夾持力。因 為旋鈕96旋到固定於固定組件16上的螺紋杆56上，從而導致夾持槓桿組件24 滑動得更為接近固定組件16。這將推動滑動夾持組件18更為靠近固定組件 16,繼而將推動鑽導向組件20更為靠近固定組件16。當鑽導向組件20已經接 觸工件W時，在工件W上施加有夾緊壓力。在這種情況下，鑽導向組件20移 動和作為夾持面起作用。因為鑽導向組件20已經抵靠工件W ，螺紋旋鈕96隻有轉動 一點產生夾緊 壓力，如圖15所示。同樣，不再有反覆試驗法，其包括夾緊工件以試驗夾持 壓力，鬆開工件以調整夾持墊，再次夾緊工件重新試驗夾持壓力等。如圖13 最佳顯示的，螺糹丈旋鈕96具有突起104,該突起與滑塊88上的突起106相配合。 這導致旋鈕96相對於滑塊88分度，使得旋鈕96隻能旋迴其原始位置。當鑽導 向組件20需要對準抵靠不同厚度的工件W時，旋鈕96需要位於其原始位置(圖 14)。將旋鈕96旋至其原始位置確保了滑動夾持組件18也在用於該對準過程 的正確位置上，從而確保螺釘2從大約工件W厚度一半的位置處繼續穿出工 件W。如圖16所示，示出的夾持槓桿組件24位於與向下延伸的槓桿臂90的接合 位置，並且凸輪面98將滑動夾持組件18推向接合位置。當製造袋孔時，木工 通常有幾塊其上需要形成袋孔4的相同厚度的板。當夾持槓桿組件24移動至 鬆開位置時，如圖17所示，通過將槓桿臂90提升到向上位置，使夾緊壓力也 得以釋放，並且在夾具10中形成間隙以便使工件W很容易地從夾具10中取 出。下一個工件W隨後插入抵靠固定組件16,並且夾持槓桿組件24返回至致 動位置。當鬆開和再致動夾持槓桿組件24時，所有夾具部件的所有設定位置 得以保持，因此夾具10仍然保持設定位置，v^人而在下一個工件W上形成精確 的袋孔4。.
參考圖18,現在將描述環形擋塊組件22。環形擋塊組件22包括擋板110, 該擋板具有使鑽頭穿過的孔112。擋板110由一對導杆114支撐，導杆分別容 納於設置在鑽導向組件20上的導向孔76中。鑽環形擋塊組件22通過導杆114 可滑動地連接到鑽導向組件20上。環形擋塊組件22上的孔112與鑽導套84上 的孔對準。當鑽頭29的擋環116(如圖20最佳顯示的)接觸環形擋塊組件22時， 袋高度受到控制。當鑽導向組件20為了不同厚度的工件而上下移動時，環形 擋塊組件22不隨著它上下移動。因此，鑽頭上的擋環不再像目前的袋孔夾具 要求的那樣必須向上和向下移動來補償鑽導套84的向下和向上移動。環形擋塊組件22相對於鑽導向組件滑動的角度非常重要。為了使擋環組 件22的孔112與鑽導套84上的孔保持對準，擋環組件22的滑移角必須大致等 於鑽導向裝置84的角度。換句話說，擋環組件22的滑移運動大致平行於鑽導 套84的軸線。參考圖21,現在將描述高度軌道組件26。高度軌道組件26包括滑塊120, 該滑塊120包括一對設置在上表面上的彎曲斜面122。高度調節臂124從滑塊 120的一端伸出，並且包括從其一端伸出的調節導向銷126。如圖22所示，高 度軌道組件26插入設置於滑動夾持組件18底部上的高度調節橋66。環形擋塊的上表面接合。特別是，導杆114的端部與設置於滑塊120上的彎曲斜面122 相接合。因此，高度軌道組件26的橫向布局確定了環形擋塊組件22的垂直位 置，如圖22所示。如圖23和24所示，連接到高度調節臂124上的調節導向銷126與高度計80 中的槽82相接合，高度計連接到鑽導向組件20上。如圖23所示，當使用窄工 件W時，高度軌道組件自動定位於右側位置，如圖所示，並且調節導向銷126 設置在槽82的上端。如圖24所示，當使用厚工件時，鑽導向組件20升至較高位置，並且高度 軌道組件26移動至左側位置，如圖所示，從而使調節導向銷126設置在導向 槽82的下端。如圖23和24所示，高度軌道組件26的運動導致環形擋塊組件22 為了窄或較厚工件而進行自動垂直調節。如圖25和26所示，高度計80可以設 有整體形成或者連接到該高度計80上的標尺，從而給用戶指示出用於工件厚 度的正確螺釘長度。如圖25所示，對於較薄工件而言，調節導向銷126設置 在槽82的上端，而對於厚工件而言，導向銷126位於槽82的下端。沿槽82長
度設置的標尺給用戶指示出用於工件的螺釘長度。利用目前的袋孔夾具設 計，用戶必須觀察工作檯以確定用於木材厚度的螺釘長度。當製造袋孔時，鑽孔操作後面是擰螺釘操作。不斷將鑽頭從鑽頭卡盤上 換下並且換上驅動器鑽頭是相當繁重的。解決該問題的一個方案是使用兩個 鑽， 一個鑽孔，另一個擰螺釘。但是，隨身攜帶兩個鑽是非常困難的。用於本發明夾具10的解決方案是使用如圖27和28顯示的快速加載和卸載系統。因 此，如圖28所示，袋孔鑽具有階梯狀柄部以允許快速鬆開鑽頭。應當注意到，此處描述的幾何結構和原理可應用於動力工具，類似於素 坯連接器(biscuitjointer)。素坯連接器具有對準抵靠木材的柵欄。素坯連接器 的動力部分相對於柵欄滑動。該工具通電並插入木材以切割素坯槽。類似地， 剛剛描述的幾#結構可以用於動力袋孔切割機的柵欄。該工具的動力部件以 與鑽頭滑入鑽導套相同的動作滑動。當通電時，工具相對於柵欄的壓入動作 將切削袋孔。該動力袋孔切割機可以具有兩個旋轉軸以在同 一過程切出兩個 袋孔。兩個旋轉軸的位置可相對於彼此調節，以便改變袋孔的間隔。參考圖30-53,現在將描述根據可選擇實施例的袋孔夾具系統。袋孔夾 具210包括底座214和安裝於底座214上的鑽導向組件216。鑽導向組件216包 括鑽導向支架218,該鑽導向支架可滑動地安裝在固定底座214上。導塊220 可滑動地安裝在鑽導向支架218上，並且支撐一個或多個適於接合工件W的 鑽導套222、 224。擋環組件226相對於鑽導套222、 224可滑動地安裝，並且提供用於容納 鑽頭230的導向孔228,該鑽頭用於在工件上鑽出容納螺釘用的袋孔和導向 孔。螺釘選擇量規232設置在鑽導向支架218的側面上，並且指示器234可與 導塊220—起沿螺釘選擇量規232移動，從而給用戶指示出用於插入到袋孔夾 具210中的工件W的螺釘尺寸。參考圖30、 31和32,鑽導向支架218由兩個通過緊固件固定在一起的蛤 殼半部218a、 218b構成。鑽導向支架218可滑動地容納在底座214上。鑽導向 支架218包括用於滑動容納導塊220的內滑動表面235。鑽導向支架218還包括 後置夾持通道236，該後置夾持通道容納夾持手柄240的樞銷238和夾銷242， 該夾銷抵靠位於夾持槽236前端的剛性夾板，如圖31最佳顯示的那樣。樞銷 238安裝到底座214上，並且夾持手柄240樞轉地安裝到樞銷238上，如圖30、
夾持手柄240從圖31所示位置向上移動時，夾銷242縮回以允許鑽導向支架 218在復位彈簧246偏壓下向脫離位置移動。底座214包括工件側部支撐表面250和工件端部支撐表面252,工件端部 支撐表面通常垂直於側部支撐表面250。底座214還具有一個或多個夾持表面 254,該夾持表面用於將底座214夾持到工作檯頂部或其他表面上。此外設置 有安裝孔256,其允許底座214通過螺釘或螺栓安裝到工作檯上。底座214包 括具有一對導軌258的底部，該導軌容納位於其間的鑽導向支架218。夾持手 柄240的樞銷238安裝到導軌258上。如圖31所示，集塵適配器噴嘴260設置在 底座214上，用於與鑽孔區域下的空間連通，以便收集和去除鑽機230產生的 鋸末。鑽支撐導向裝置218包括導向銷，其滑動橫穿底座214上的滑套。如圖33所示，導塊220包括側面270，其可滑動地容納在鑽導向支架218 內。每個側壁270都具有位於其內部的孔272。 一對凸輪彈簧殼體274可滑動 地容納在開口272內，並且能夠向外推動以與鑽導向支架218的內滑動表面 234形成接合。每個凸輪彈簧殼體274都連接到提升頭(p叩pet)276上，並且都 包括布置於提升頭276和凸輪彈簧殼體274的端部之間的凸輪彈簧278。每個 提升頭276都與連接到可旋轉手柄軸282上的凸輪面280接合，可旋轉手柄軸 連接到鑽導向裝置鎖定旋鈕284上。參考圖36和37,顯示了位於凸輪元件286上的凸輪面280。通過旋轉鑽導 向裝置鎖定旋鈕284,手柄軸282使凸輪286轉動，從而使提升頭276沿凸輪面 280上升，這導致凸輪彈簧殼體274從設置於導塊220的側壁270上的開口272 向外伸出。當凸輪彈簧殼體274從開口272向外伸出時，殼體274與鑽導向支 架218的滑動表面234相接合，從而阻礙導塊220相對於鑽導向支架218的運 動。除了側部凸輪面280之外，凸輪件元286還包括端部凸輪面288,其與彈 簧盤292的相關凸輪面290相接合。彈簧盤292抵靠夾持彈簧294設置，夾持彈 簧設置在連接軛298的彈簧腔296內。凸輪元件286包括抵靠夾板302設置的肩 部300,夾板抵靠鑽導向支架218的內壁設置。當鑽導向裝置鎖定旋鈕284旋 轉以使手柄軸282轉動時，凸輪元件286旋轉以使平面凸輪288相對於彈簧盤 292上的凸輪面290旋轉，從而導致兩者分離。彈簧盤292軸向相對於凸輪件 286的運動導致夾持彈簧294壓縮並且給夾板302施加壓力，這進一步提供了
阻礙導塊220相對於鑽導向支架218滑動的阻力。設置夾緊復位彈簧304以減 小當鑽導向裝置鎖定旋鈕284旋轉至脫離位置時的夾緊力。可選擇地，如圖58 - 59所示，導塊220'的凸輪元件286'具有兩件式結構， 其中，中間凸輪元件286a'可以包括抵靠軸承支撐板302'的肩部300',軸承支 撐板緊固到導塊220'上。兩件式結構的第二凸輪元件286b'可旋轉地固定到中 間凸輪元件286a'上，並且包括凸輪面288',這樣旋轉抵靠凸輪面290'造成肩 部300'抵靠軸承支撐板302'。來自夾緊彈簧294'的負載通過導塊220'的背面傳 遞給鑽導向支架218的內壁。鑽導向鎖定旋鈕284具有用於封閉旋鈕284端部的端蓋306。旋鈕284通過 C形環308、墊圈310和彈簧墊圈311連接到手柄軸282上，C形環等部件將旋鈕 284固定到手柄軸282上。軸282具有平坦表面312，該表面與旋鈕284中心的 相應平坦表面相接合，用於將旋鈕284非轉動地安裝到軸282上。38最佳顯示的，軛298包括用於容納支撐臂322的孔320,支架臂支撐鑽導套 222、 224。在所示實施例中，鑽導套224為固定軸襯，襯套222為可動襯套， 可動襯套能夠沿支架臂322的長度移動。鎖定機構324設置為使可動鑽導套 222沿支撐臂322可調節地移動。每個鑽導套222、 224在其內部具有容納支撐 臂322的孔。導套222、 224還包括用於接合工件的前表面326,工件插入袋孔 夾具系統210中。每個襯套222、 224還包括鑽導向孔襯套328,鑽導向孔襯套 相對於接觸面326傾斜設置，從而在傾斜位置支撐鑽機230,用於沿相對工件 W傾斜的方位鑽出袋孔和導向孔。鎖定機構324包括凸輪從動件330，如圖39 -42最佳顯示的那樣。凸輪從 動件330包括軛端部，該軛端部適於在內部容納支撐臂322，同時與可動鑽導 套222的安裝部334相接合。凸輪從動件330還包括一對懸臂336,每個懸臂具 有從其端部突出的凸輪從動件部分338。每個凸輪從動件338接合設置在鎖定 旋鈕342內部的凸輪面340，鎖定旋鈕相對於凸輪從動件330可旋轉地安裝。 凸輪從動件330包括多個軸向延伸的指狀物344，該指狀物與設置在鎖定S走4醜 342內部上的內肩346接合，如圖41和44最佳顯示的那樣。為了將凸輪從動件 330保持在支撐軸322上，具有多個徑向延伸臂350的墊圈348通過緊固件352 固定到支撐軸322的端部。臂350設置在凸輪從動件330的指狀物344之間並且 通過到達底部抵靠設置在指狀物344近端的腹板部分354來防止凸輪從動件 330從支撐軸322上拆卸，如圖46最佳顯示的那樣。在鎖定旋鈕342的脫離位 置，凸輪從動件338布置在凸輪面340的最高部分上，使得凸輪從動件330沿 支撐軸322自由滑動。當鎖定旋鈕342沿圖42所示的逆時針方向旋轉時，凸輪 從動件338通過凸輪面340減小的直徑而徑向向內壓縮，導致懸臂336壓縮抵 靠支撐軸322並將凸輪從動件330鎖定在沿支撐軸322的固定位置上。凸輪面 340可以具有如圖42和43所示的突起制動部分356,以將鎖定旋4醜342保持在 其接合位置。參考圖48-51，現在將描述擋環組件226。擋環組件226包括鑽環擋板 360,該鑽環擋板由導杆316滑動支撐，如圖30所示。擋板360包括一對凸輪 從動件362並且與凸輪/臂組件366的凸輪輪廓364接合，凸輪從動件大致平行 於導杆316延伸。凸輪/臂組件366包括容納於樞轉孔370中的樞銷368，樞轉孔 設置在鑽導向支架218上，如圖30和32最佳顯示的那樣。下臂371從樞銷368 向下延伸並且適於接合抵靠工件W,如圖48所示。臂371通過圖49所示扭力 彈簧372沿遠離工件W的方向偏壓。當鑽環擋板360由用戶壓下時，凸輪從動 件362壓在凸輪輪廓364上，導致凸輪/臂組件366樞轉，因此臂371與工件W接 合。通過根據凸輪輪廓364的位置自動調節鑽環擋板360的高度，使得凸輪/ 臂組件366的位置自動確定鑽機230的鑽孔深度，凸輪輪廓364的位置取決於 工件W的厚度。因此，利用根據本發明原理的擋環組件226，鑽環擋板260自 動調節到供不同厚度工件採用的適當高度，從而將袋孔在工件上鑽至適當深 度，使得插入其中的螺釘如希望的那樣從工件的大致中心處退出。擋環組件226解除了不得不為了不同木材厚度重複調節鑽環374的位置 的問題。參考圖52,由於環374可沿鑽230的長度進行調節，因此需要環374 沿鑽機230適當定位，以便擋環組件正確發揮作用。特別是，如圖52所示， 如圖所示的尺寸"A"確定了螺釘頭所接觸的袋孔的埋頭深度。尺寸"B"確定了 螺釘所穿過的鑽的導向孔的深度。通過調節環374上的調節螺釘376,環374 可以沿鑽機230移動。如圖53所示，工具210可以具有鑽環校準部件380，該 部件包括帶有止推肩383的孔382和環形擋塊部件386,止推肩用於容納鑽機 230的切削端384,用戶可以將環374靠在所述環形擋塊部件上並且固定調節 螺釘376,用以確保環形擋塊374固定在鑽機230上的正確位置上。這些部件 整合在工具210的底座214中。可選擇地，如圖56所示，鑽環校準部件380'可 以整合到鑽導向支架218'中。
如圖52A所示，環374可以在每一側上設有內倒角375。倒角的作用與倒 置擴大的擋塊部件386互鎖，倒置擴大的擋塊部件容納抵靠倒角表面375,如 圖53所示。參考圖54,底座214'也可以設有用於附加鑽機、螺釘驅動鑽頭385和方 孔螺釘頭用扳手387的存儲裝置，方孔螺釘頭用扳手可用於調節設置於環 374中的調節螺釘376。另外，如圖54所示，存儲部件390還可以整合到如 圖所示的鑽導向支架218'中。在圖54中，所示鑽存儲部件390包括用於將 鑽機固定在適當位置上的閉環設計。圖55顯示出在塑料模製外殼中加工這 些部件的能力可以通過在加工中製成底切而提供。解決方案包括，通過在正 好處於底切區域內的殼體上製成窗口或孔來從殼體內部拉動底切表面，因而 閉環部分的內部可以通過沿向內方向T拉動的模型部件形成，而外部表面幾 何形狀通過沿向外方向'O'拉動的模型部件形成。如圖57所示，工具存儲部 件還可以包括用於將鑽機固定在適當位置上的搭扣配合突起區域392。形成 搭扣配合部件的問題還可以通過下列手段解決，即，通過在正好位於底切區域中的殼體上製成窗口或孔來由殼體內部提供底切表面，使得搭扣配合部件 可以由模型內部形成。
權利要求
1.一種袋孔夾具，包括包括工件側部支撐面和工件端部支撐面的底座；滑動安裝在所述底座上並適於朝向以及遠離所述底座的所述工件側部支撐面運動的鑽導向支架；相對於所述鑽導向支架運動安裝的導塊；以及至少一個安裝在所述導塊上的鑽導套。
2. 如權利要求1所述的夾具，其中，還包括具有可移動指示器和標尺的 螺釘選擇量規，使得所述可移動指示器與所述導塊相對於所述標尺移動，以 向使用者指示插入在夾具中、用於工件的螺釘的尺寸。
3. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述至少一個鑽導套包括一對鑽導 套，所述鑽導套中的至少一個可以相對於另一個橫向移動。
4. 如權利要求3所述的夾具，其中，還包括用於選擇性地使所述鑽導套 中的所述至少 一 個相對於另 一 個固定的導套鎖定機構。
5. 如權利要求1所述的夾具，其中，還包括通過所述導塊支撐的鑽導向 鎖定機構，用於將所述導塊相對於所述鑽導向支架固定在固定位置。
6. 如權利要求1所述的夾具，其中，還包括相對於所述底座樞轉安裝並 可以從鬆開位置移動到夾持位置的夾持槓桿，其中在所述夾持位置，所述鑽 導向支架固定在向前位置以將工件夾持在所述夾具中。
7. 如權利要求6所述的夾具，其中，所述夾持槓桿樞轉地安裝在所述底 座上。
8. 如權利要求7所述的夾具，其中，所述夾持槓桿樞轉地安裝在相對於 所述底座滑動地安裝的滑塊上。
9. 如權利要求1所述的夾具，其中，所述底座包括適於使所述底座可以 夾持在工作面上的至少一個夾持表面。
10. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述底座包括適於使所述底座緊 固在工作面上的至少一個安裝孔。
11. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述底座包括鑽安裝部件。
12. 如權利要求1所述的夾具，其中，所述鑽導向支架包括鑽安裝部件。
13. 如權利要求1所述的夾具，其中，所述底座包括環形擋塊校準部件。
14. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述鑽導向支架包括環形擋塊校 準部件。
15. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述導塊相對於所述鑽導向支架 的導杆滑動，並且指旋螺釘容納在所述導塊上的螺紋孔中，並適於使所述導 塊相對於所述導杆固定地接合。
16. 如權利要求l所述的夾具，其中，所述導塊通過所述鑽導向支架的 至少一個滑動表面可移動地支撐，並且還包括適於使所述導塊相對於所述鑽 導向支架鎖定地接合的鑽導向鎖定機構。
17. 如權利要求16所述的夾具，其中，所述鑽導向鎖定機構包括可以相 對於凸輪從動組件從分離位置移動到接合位置的凸輪元件,所述凸輪從動組 件在所述凸輪件移動到所述接合位置時向所述鑽導向支架的表面施加夾緊 力，以使所述導塊相對於所述鑽導向支架接合在固定位置。
18. 如權利要求17所述的夾具，其中，所述凸輪從動組件包括接合所述 凸輪元件並布置成抵靠凸輪彈簧的提升頭元件，所述凸輪彈簧與滑動容納在 所述導塊中的凸輪彈簧殼體接合。
19. 如權利要求16所述的夾具，其中，所述鑽導向鎖定機構包括可以相 對於凸輪從動機構從分離位置移動到接合位置的凸輪元件，所述凸輪從動機 構在所述凸輪元件移動到所述接合位置時向所述鑽導向支架的表面施加夾 緊力，以使所述導塊相對於所述鑽導向支架接合在固定位置。
20. 如權利要求19所述的夾具，其中，還包括安裝在所述凸輪元件上的 手柄。
21. 如權利要求20所述的夾具，其中，所述凸輪元件和所述手柄旋轉地 安裝在所述導塊上。
22. 如權利要求16所述的夾具，其中，所述鑽導向鎖定機構包括第一凸 輪和第二凸輪，每個凸輪相對於相應的第 一 凸輪從動機構和第二凸輪從動機 構從分離位置移動到接合位置，所述第 一凸輪從動機構和第二凸輪從動機構 在所述第一凸輪和所述第二凸輪移動到所述接合位置時每個凸輪向所述鑽 導向支架的表面施加夾緊力，以使所述導塊相對於所述鑽導向支架接合在固 定位置。
23. 如權利要求22所述的夾具，其中，還包括安裝在所述第一和第二凸 輪上的手柄。
24. 如權利要求16所述的夾具，其中，所述鑽導向鎖定機構包括第一凸 輪、第二凸輪和第三凸輪，每個凸輪相對於相應的第一凸輪從動機構、第二 凸輪從動機構和第三凸輪從動機構從分離位置移動到接合位置，所述第一凸 輪從動機構、第二凸輪從動機構和第三凸輪從動機構在所述第一凸輪、所述 第二凸輪和所述第三凸輪移動到所述接合位置時每個凸輪向所述鑽導向支架的表面施加夾緊力，以使所述導塊相對於所述鑽導向支架接合在固定位置。
25. 如權利要求24所述的夾具，其中，還包括安裝在所述第一凸輪、所 述第二凸輪和所述第三凸輪上的手柄。
26. 如權利要求1所述的夾具，其中，所述至少一個鑽導套可以相對於 支撐臂橫向移動，並且還包括用於選擇性地固定所述至少一個鑽導套防止其沿所述支撐臂橫向運動的導套鎖定機構。
27. 如權利要求26所述的夾具，其中，所述導套鎖定機構包括從分離位凸輪表面。
28. 如權利要求27所述的夾具，其中，所述凸輪表面布置在旋轉手柄上。
29. 如權利要求27所述的夾具，其中，所述凸輪從動件滑動地安裝在所 述支撐臂上並連接在所述至少一個鑽導套上。
30. 如權利要求27所述的夾具，其中，所述凸輪從動件包括容納在所述 旋轉手柄的內表面中的多個鎖定指狀物，所述凸輪從動件通過緊固於所述支 撐臂上的墊圈保持在所述支撐臂上，並具有容納在所述凸輪從動件的所述多 個鎖定指狀物中的兩個之間的至少 一個徑向延伸的指狀物。
31. 如權利要求l所述的夾具，其中，還包括可以相對於所述至少一個 鑽導套可調整安裝的擋環組件，所述擋環組件包括至少一個接合凸輪表面的 支撐臂，所述凸輪表面根據插入所述袋孔夾具中的工件的厚度相對於所述至 少一個支撐臂定位。
32. 如權利要求31所述的夾具，其中，所述凸輪表面布置在樞轉安裝於 所述鑽導向支架上的凸輪臂組件上。
33. 如權利要求32所述的夾具，其中，所述凸輪臂組件包括適於接合容 納於所述夾具中的工件的臂。
34. 如權利要求31所述的夾具，其中，所述凸輪表面布置在由所述鑽導 向支架支撐的凸輪組件上，所述凸輪表面根據工件的厚度定位。
全文摘要
一種袋孔夾具系統包括支撐工件上的底座。鑽導向支架滑動安裝在底座上。鑽導套可以相對於鑽導向支架可移動地安裝，以夾持接合工件並引導鑽機與工件接合。擋環組件可以相對於鑽導套可調整地安裝，以自動確保插入夾具系統中的工件具有適當的袋孔位置和深度。
文檔編號B27C3/00GK101152724SQ20071013888
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月31日 優先權日2006年5月31日
發明者史蒂文·D·麥克丹尼爾, 布魯斯·A·索尼利, 約瑟夫·C·金·第四, 肖恩·D·希爾 申請人:布萊克和戴克公司