手持式扩口工具 |
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| 申请号 | CN201180046261.1 | 申请日 | 2011-08-03 | 公开(公告)号 | CN103124603B | 公开(公告)日 | 2015-04-29 |
| 申请人 | 美国润滑棒公司; | 发明人 | M.J.哈森博格; L.D.皮茨; J.M.皮尔斯; | ||||
| 摘要 | 一种手持式扩口工具(10)包括用于接收管(22)端部的接收部分(10a)、止动元件(36)、 锁 定机构(18)和扩口机构(20)。止动元件可移动地设置在接收部分处并且可以在停止 位置 和扩口位置之间移动：在停止位置，止动元件限制将管插入在接收部分处，以将管设定在合适的位置用于扩张管的端部；而在扩口位置，止动元件移向远离管的端部的位置。当管插入以接合止动元件时，锁定机构可操作以将管锁定在接收部分。扩口机构可操作以将扩口 心轴 (42)移向并接合管的端部，以扩张管的端部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于扩张管道或管的端部的手持式扩口工具，所述手持式扩口工具包括： |
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| 说明书全文 | 手持式扩口工具[0001] 相关应用的交叉参考 [0002] 本申请要求2010年8月6日提交的第61/371,317序列号美国临时申请的权益，其全部内容在此通过引用并入本文。 技术领域背景技术[0004] 扩口工具是已知的且使用起来通常是繁琐的，并且需要使用双手来夹紧工具处的管并扩张管的端部。通常情况下，难以将管的深度设定到扩口工具中，使得正确实现扩口。 发明内容[0005] 本发明提供了一种手持式扩口工具，用于扩张插入到手持式扩口工具中并固定或锁定在手持式扩口工具中的管或管道的端部。扩口工具可以具有止动元件或特征，该止动元件或特征自动地设定扩口工具处的管或管道的深度，并且允许使用者设定管插入深度、将管锁定到位以及扩张管的端部，所有都使用相同的手持工具而不必在视觉上对直扩口工具内的管的端部，并且不必使用双手来支持管并锁定及扩张管的端部。扩口工具可以具有组合夹头，其可以相对于扩口工具的轴环移动，以将夹头夹到管上，其中夹头包括内部偏压元件，用于在夹头移向轴环的较大直径部分并设置在轴环的较大直径部分处时将夹头推向其扩展状态。扩口工具可以具有可倒转的扩口心轴，使用者可以使用可倒转的扩口心轴以一种方式(如圆顶扩口(bubble flare))扩张管的端部，进而使用者可以翻转或倒转双端部的扩口心轴以第二方式(如锥形扩口(conical flare))扩张管的端部，无需拆卸扩口工具或替换心轴。扩口工具可以具有多级扩口致动器或气缸，以响应于致动器或气缸的输入端处的加压空气或流体而提供扩口心轴和管的端部处的增强的控制和增强的力，或者扩口工具可以具有旋转驱动装置，用于可转动地驱动扩口工具的螺纹杆，以驱动心轴与管的端部接合来扩张管。 附图说明[0007] 图1是根据本发明的手持式扩口工具的侧视图； [0008] 图2是图1的扩口工具的侧视图，其中部分被移除以显示更多的细节； [0009] 图3是图1的扩口工具的另一侧视图，其中更多部分被移除以显示额外的细节，并且该工具处于接收状态，用于在其中接收管道或管的端部； [0010] 图4是图3的扩口工具的夹头和锁定机构的放大透视图； [0011] 图5是图3的扩口工具的侧视图和局部剖视图； [0012] 图6是图3的扩口工具的另一侧视图和局部剖视图； [0013] 图7是图6的扩口工具的透视图； [0014] 图8是图7的扩口工具的另一透视图和局部剖视图； [0015] 图9是图6的扩口工具的夹头和锁定机构的放大透视图； [0016] 图10是图9的扩口工具的锁定机构的放大透视图； [0017] 图11是图3的扩口工具的端视图； [0018] 图12是沿着图11的线A-A截取的扩口工具的侧视图和局部剖视图； [0019] 图13是沿着图11的线A-A截取的扩口工具的放大剖视图； [0020] 图14是本发明扩口工具的夹头和锁定机构的透视图，示出有锁定到管上的夹头以及不在扩口位置中的扩口心轴； [0021] 图15是本发明的扩口工具的端视图，示出有锁定到管上的夹头； [0022] 图16是沿着图15的线A-A截取的扩口工具的侧视图和局部剖视图，示出有在其扩口位置中的扩口心轴； [0023] 图17是沿着图15的线A-A截取的扩口工具的放大剖视图； [0024] 图18是图15和16的夹头和锁定机构的透视图； [0025] 图19-21是本发明的一部分扩口工具的透视图； [0026] 图22是用于将管锁定在本发明的扩口工具中的夹头和锁定机构的透视图； [0027] 图23是图22的夹头和轴环机构(collet and collar mechanism)的端视图； [0028] 图24是沿着图23的线A-A截取的夹头和轴环机构的剖视图； [0029] 图25-27是适用于本发明扩口工具的夹头的偏压元件的透视图； [0030] 图28是本发明扩口工具的可倒转扩口心轴和心轴托架的透视图； [0031] 图29是图28中扩口工具的可倒转扩口心轴和心轴托架的另一透视图； [0032] 图30是图28中扩口工具的可倒转扩口心轴和心轴托架的又一透视图，示出有倒转的心轴；以及 [0033] 图31是本发明扩口工具的多级扩口气缸的剖视图。 具体实施方式[0034] 现在参照附图以及其中描绘的示意性实施例，手持式扩口工具10包括手柄部分12、锁定致动器14、扩口致动器16、锁定机构18和扩口机构20(图1-3)。工具10可以由使用者握持，并且管或管道22(图3)可插入到扩口工具10的接收端部或接收部分10a中，从而可以使使用者首先致动锁定机构18(如通过致动用户输入部或按钮或开关18a)，以便将管锁定在扩口工具10中的合适位置和深度处；进而可致动扩口机构20(如通过致动用户输入部或按钮或开关20a)，以便将管的端部扩张成期望的形式或形状，这在下面进行讨论。因此，扩口工具10可以自动地将管锁定在期望的或合适的位置处，进而扩张管的端部，使用者不必在视觉上将管对准在特定位置处，并且使用者不必执行任何手动的锁定步骤等(不是简单地致动用户输入部18a、20a)以便将管固定在扩口工具处和扩口工具中并扩张管的端部，这也在下面进行讨论。 [0035] 如图1-3、5-8、11、12、15、16和19-21所示，手柄部分12包括大致柱形的手柄或抓握部分(或使用者的手容易抓取并贴合的任何合适形状)，并从锁定致动器14和扩口致动器16以及锁定和扩口机构18、20向下延伸。用户输入部20a(用于致动扩口机构20)可以设置在手柄部分12处且可接触手柄部分12，并且可以包括手柄部分处的按钮或触发器或开关，以便在握持扩口工具10的手柄部分12的同时使使用者易于压按或挤压或致动。同样地，用户输入部18a(用于致动锁定机构18)可以设置在手柄部分12处或者可以设置在锁定致动器14处或附近，并且可以包括手柄部分处或附近的按钮或触发器或开关，以便在握持扩口工具10的手柄部分12的同时使使用者易于压按或挤压或致动。因此，扩口工具的使用者可以在扩口过程中易于抓取并握持到手柄部分上以支撑工具(以及插入到其中的管或管道)，并能够容易地接触并致动用户输入部以便将锁定机构夹紧到管或管道上并且通过扩口机构来扩张管或管道的端部。扩口工具的尺寸足够小，使得使用者可以在扩口过程中容易地握持并支撑扩口工具，并且能够使用扩口工具来扩张已安装在车辆等的发动机室中的管或管道的端部。 [0036] 在图示的实施例中，手柄12被附接或支撑在锁定致动器14处，锁定致动器14可包括气缸14a或电磁阀，其使杆或活塞14b伸展以及缩回以致动锁定机构18，以便将管夹紧在扩口工具10中。锁定机构18被容纳在扩口工具10的壳体24内。壳体24包括大致柱形的壳体，该壳体设置在扩口致动器16的端部处，并且它容纳了锁定机构18和扩口机构20。锁定机构18包括组合夹头26，组合夹头26可移动地接收在轴环元件28(附接在壳体 24的远离扩口致动器16的外端处)中，并且通过与锁定致动器14的杆14b连接的杠杆或夹头移动元件30相对于轴环元件28移动。 [0037] 如图4中可以看出的，夹头移动元件30可枢转地安装在壳体24处(其中在图4中部分地移除壳体，以显示壳体内的各部件的更多详细信息)，并通过使锁定致动器14的缩回的杆14b伸展而枢转。夹头移动元件30包括一对臂或翼片30a，其从各自的杠杆部分30b(一端通过枢销30c而枢转地附接在壳体24处，而另一端30d附接至杆14b)延伸，并与设置在夹头26内端处的环或夹头接合元件32接合。因此，当伸展杆14b时，杠杆部分30b枢转，以将臂30a移动到环32上，并相对于轴环28移动环32和夹头26，轴环28相对于壳体24保持不动。 [0038] 如图5、8、12和13中所示，夹头26包括四件夹头组件，其中每件可以相对于其它在扩展或解锁方位(图3-13)与收缩或锁定方位(图14-18)之间移动，其中夹头件(具有与管22的外表面的曲率对应的弯曲的或弧形的内表面26a(图10和22-24)，用于正被扩口工具扩张的给定大小或选定大小的管)接合并夹紧到管或导管22的外表面上。任选地，端盖34可以从壳体24移除而便于更换夹头26，以提供用于正被扩口工具扩张的选定管的内表面26a的期望曲率半径。端盖可以螺旋紧固到壳体的端部上以允许使用者移除夹头，以便用不同尺寸的夹头来替换该夹头，用于扩张不同直径的管(不同夹头的内管接合表面具有用于选定的或不同直径的管或管道的不同曲率半径)。 [0039] 如参照图13和17最佳示出的，夹头26具有大致锥形的外表面26b，其移入轴环28的大致锥形的内表面28a中并沿着该内表面28a移动，由此，在夹头26移向轴环28的锥形通道的靠外的较窄的端部时，夹头被推向其闭合或夹紧状态，以夹紧到管22上及周围。任选地和优选地，以及如图13和17最佳示出的，夹头26的外表面26b呈阶梯状，从而存在较大的大致锥形部分26c和较小直径部分26d，而轴环28的内表面28a同样具有较小直径的锥形表面部分28b和较大直径部分28c。在图示的实施例中，轴环28的内表面28a包括锥形内表面28b和较大直径的内表面28c之间的弯曲过渡部分28d，而夹头的外表面26b包括锥形表面部分26c和较小直径部分26d之间的弯曲过渡部分26e，以便当致动锁定机构时易于将夹头26插入或移动到轴环28的锥形内表面部分中。 [0040] 当通过致动杠杆30和环32将夹头26沿着轴环28推进到轴环28中时，夹头和轴环结构允许轴环28的较小直径锥形表面部分28b沿着夹头26的锥形部分26c接合以及滑动，从而将夹头26推进至其收缩或夹紧状态(图17)。当锁定机构缩回时，在相反的方向上沿轴环推进夹头26；当锥形外表面26c跨过轴环28的锥形内表面28b(并被设置在较大直径的内表面部分28c处)时，夹头自由地扩展到它的非压缩或非夹紧状态(如图13所示)。轴环28相对于壳体24通常是固定的，并且当端盖34螺旋紧固到壳体24的端部上或以其它方式附接在壳体24的端部处时，轴环28可接合壳体24的内表面或壁以及端盖34，而夹头26可相对于轴环移动，以收缩夹头并夹紧到所插入的管上，或允许夹头扩展以释放管或构造为接收管。任选地，可以倒转轴环和夹头，使得轴环可以移动(通过致动锁定致动器并移动杠杆臂)到夹头上及周围，以通过移动杠杆或臂30而将夹头夹紧到管上。但是，图示的构造是优选的，因为如果管在扩口过程中趋于移动(响应于在其被支持的端部处所施加的力)，则管的运动方向将会是：将夹头进一步推进到轴环中，因此夹头会增加到管上的夹紧力，从而进一步限制或基本排除这样的管运动。任选地，夹头26的内表面26a可以包括粗糙的或滚花的部分，以进一步提高对管22的抓握，以便在夹头被夹持到管上时进一步限制或基本排除管在夹头内的运动。 [0041] 夹头26包括设置在夹头部分内的至少一个偏压元件27。在图示的实施例中，每个夹头部分具有设立在其中的槽或凹槽，用于接收偏压元件27的相应部分。偏压元件27可以包括任何合适的元件或材料，其作用是在夹头部分处施加沿径向向外的力，使得夹头部分在至少部分地移出轴环28时可扩展，并且在夹头移动到轴环28中时，夹头部分有足够的弹性或柔性以允许夹头收缩到管上。例如，如图25所示，偏压元件27可以包括柔性元件(如金属的或弹性的元件)，在夹头收缩时，柔性元件形成为允许进行弯曲，并且柔性元件偏向其最初的扩展状态，以便施加沿径向向外的力以扩展夹头。只要仍在本发明的精神和范围内，就可以利用其它的偏压元件。例如，偏压元件27'(图26)可包括设置在夹头部分的凹槽周围的多个金属环部分，或者偏压元件27''(图27)可包括弹性盘元件(如柔性的且可压缩的橡胶材料等)，或任何其它合适的形状或材料或元件。夹头26还包括设置在夹头26端部处或附近围绕其圆周的一对外圈29(如，位于窄的直径部分26d处，以及位于夹头的锥形表面26c外侧的内端处，在压缩夹头26的过程中，锥形表面26c接合轴环28的内锥形表面28b)，以便在夹头26的扩展以及压缩期间一起保持夹头各部分。外圈29可包括在使用扩口工具期间允许夹头的这种扩展以及压缩的任何弹性的环或元件。 [0042] 锁定机构18包括止动元件36，止动元件36可移动地设置在环元件32处，并且可以在停止位置和扩口位置之间移动：在停止位置，止动元件至少部分地设置在穿过夹头26的管通道上或前面，以限制将管插入到扩口工具10中；而在扩口位置，止动元件从穿过夹头26的管通道移动或远离穿过夹头26的管通道，以允许扩口机构20接合并扩张管的穿过管通道并通过夹头26和锁定机构18固定或锁定到位的端部。止动元件36被偏压，以推向或偏向它的停止位置(在停止位置，它接合被插入的或接收到的管22的端部22a，并在扩口工具10的锁定机构处限制管的插入)，并且当致动扩口机构以扩张管的端部时，止动元件36自动远离管22的端部。 [0043] 在图示的实施例中，止动元件36设置在环元件32处，并且枢转地安装到固定附接在环元件32处的间隔件或安装元件38。安装元件38尺寸设计成相对于夹头在合适的位置处为止动元件36的止动部分36a留出空间(当管被插入到工具中且止动元件处于其停止方位时，止动部分36a可以移动以覆盖并接合管22的端部22a的一部分)，从而以期望的或合适的插入程度自动地且反复地设定管，用于扩张管的端部。如图9和10中最佳示出的，止动元件36包括止动部分36a，止动部分36a从臂部36b沿径向向内突出，臂部36b枢转地安装到安装元件38并可绕枢轴36c枢转。臂部36b具有从其延伸的斜坡元件36d，用于接合扩口机构20的一部分，使得当扩口机构20(包括心轴托架40和扩口心轴42)移向管22的端部22a时，心轴托架40接合斜坡元件36d并绕其枢轴36c推进或枢转臂部36b，以将止动部分36a移动离开管22的端部。 [0044] 另外如图9和10中所示的，止动元件36包括在相反的方向从枢轴36c延伸成为臂部36b的偏压臂36e，由此偏压元件37(如扭转弹簧等)被安装在安装元件38处并接合偏压臂36e的有缺口的端部36f，以沿径向向外偏压或推进偏压臂36e，从而沿径向向内朝向止动元件36的停止位置来偏压或推进臂部36b和止动部分36a。因此，当致动扩口机构以扩张所支持的管的端部时，扩口机构朝向所支持的管(由夹紧的或者闭合的夹头支持)的端部的运动导致心轴托架40接合止动元件的斜坡36d，以将止动部分36a远离管的端部移动到其非停止位置，使得扩口心轴42可以接合管的端部并扩张管。当扩口操作完成且扩口机构缩回时，偏压元件37将止动元件36枢转回到其停止位置，从而使止动元件36的止动部分36a处于适当的位置，用于限制插入到扩口工具中的下一个管或管道的插入。 [0045] 扩口机构20包括心轴托架40，心轴托架40附接至扩口致动器16的可移动的或可伸展的且可缩回的杆或柱塞(ram)16b，扩口致动器16可包括气动的或液压的致动器或气缸16a，其响应于流体输入的加压空气而伸展以及缩回杆16b，以便在其缩回位置(图1-14)和其伸展或扩口位置(图15-18)之间移动心轴托架40。心轴托架40可螺旋紧固到杆16b的端部上，或者可以以另外的方式附接在杆16b的端部处，使得杆的纵向运动(响应于气缸16a处的加压空气或流体)使心轴托架40和心轴42沿着壳体24并在壳体24内移动。在所示的实施例中(并且如图13、图17和28-30最佳示出的)，心轴托架40包括心轴接收部分40a和用于将心轴托架40(如通过螺纹连接)安装到杆16b的安装部分40b。心轴接收部分40a包括在其中部分地接收心轴42的大致柱形或部分柱形的接收元件。如图28中所示，心轴接收部分40a具有侧开口或切掉的区域40c，以允许插入以及移除心轴。心轴接收部分40a具有在其内表面处的保持凹槽40d，用于接收心轴42的保持唇缘或凸缘42a，以限制扩口过程中心轴42相对于心轴托架40的纵向运动。如图28中所示，心轴托架40的侧开口40c可以具有安装部分40b处或附近的缺口40e，以允许在心轴托架处的心轴的取下和插入期间使心轴42的扩口端部穿过。任选地和优选地(并且如图29所示)，心轴托架40可以包括心轴接收部分40a的与侧开口40c相对的侧部区域处的一个或多个保持元件41(如磁体或磁性元件等)，以磁性吸引金属的心轴42，从而限制心轴42从心轴托架40缩回。 [0046] 如图1和2所示，壳体24具有侧开口或窗口24a，当心轴托架40处于其缩回位置时，侧开口或窗口24a大致与心轴42对准，并允许使用者从心轴托架40取下心轴42，如用于将心轴替换成新的心轴或不同尺寸或形状的心轴等。因此，在扩口操作之间，使用者可以容易地取下心轴，而不必拆卸扩口工具。任选地，心轴42可以包括具有圆顶扩口端部42b和锥形扩口端部42c的可倒转心轴，使得使用者可以首先执行支持在扩口工具中的管上的圆顶扩口，然后取下并倒转心轴42并执行所支持的管的端部处的锥形扩口，所有步骤的同时，针对扩口过程而使管牢固地保持在合适的位置处，并用同一只手握持扩口工具。 [0047] 因此，扩口工具10的使用者可以在手柄部分12处握持扩口工具10，并将管或导管22的端部插入到接收端部中以及夹头26中，直到管22的端部22a接触止动元件36的止动部分36a(其偏向它的停止方位)，由此通过止动元件36限制或基本排除管的进一步插入。当管被如此插入(并被设定至用于扩口的期望位置)时，使用者可致动锁定致动器14(例如，通过压按或致动用户输入部18a)，用于导致锁定致动器14伸展杆14b(响应于气缸14a处的加压空气或流体)，以枢转夹头移动机构30的杠杆部分30b并将臂30a推向工具的接收端部，以相对于轴环28和壳体24移动环32和夹头26(并且还移动止动元件36和管22)，导致夹头26收缩并夹紧到管22上，以将管22牢固地保持在夹头26和壳体24中(其中管的端部处于期望的或合适的位置处，用于扩口)。 [0048] 在将管固定在扩口工具10处之后，使用者可致动扩口机构20(如通过压按或致动用户输入部20a)，以导致扩口致动器16伸展杆16b(响应于气缸16a处的加压空气或流体)，而将心轴托架40和心轴42移向管22的端部并与之接合。当心轴托架40移向管的端部时，心轴托架40的前唇缘40f(其可以圆整或弯曲成便于唇缘40f相对于斜坡36d滑动)接合止动元件36的斜坡36d，并且当前唇缘40f沿斜坡36d移动时，止动元件36枢转以移动止动部分36a远离管22的端部。通过心轴托架40的进一步运动将心轴42的扩口端部(如圆顶扩口端部42b)移动成与管端部22a接合，以扩张管端部22a。 [0049] 在第一扩口过程完成之后，使用者可以释放扩口用户输入部20a(或致动第二用户输入部等)，以允许心轴托架40和心轴42缩回，使得心轴42位于壳体24的窗口24a处或附近。然后，使用者可以从心轴托架40取下心轴42，并可以替换心轴或者可以翻转心轴，使得心轴42的另一扩口端部(如锥形扩口端部42c)设置在心轴托架处，用于接合管端部22a。然后，使用者可以再次致动用户输入部20a，以导致心轴托架40和心轴42再次移向管端部，并导致心轴42再次接合管端部以便以期望的方式扩张管端部(同时再次接合斜坡36d并使止动部分36a枢转远离管端部)。当第二扩口过程完成时，可以释放用户输入部20a(或者可以致动其它用户输入部)，并且缩回心轴托架40和心轴42。当心轴托架40缩回时，移动前唇缘42f远离斜坡36d，并且止动元件36的止动部分36a(响应于偏压元件 37)被推回到其位于管的端部处或附近的初始停止位置。然后，可释放锁定机构18，以允许从夹头26移除管22，当夹头26的锥形部分26c被移动到轴环28的较大直径内表面28c内时，夹头26被允许充分扩展，以提供夹头内的内部间隙用于移除管的扩张的端部。 [0050] 锁定致动器14可以包括任何合适的致动器，诸如任何合适的线性致动器等，而不会影响本发明的范围。例如，锁定致动器14可以包括气动致动器或电致动器，其响应于加压空气或流体或者响应于电输入所起的作用是伸展以及缩回杆，以给予夹头相对于轴环的纵向运动。 [0051] 同样地，扩口致动器16可以包括任何合适的致动器，诸如任何合适的线性致动器等。例如，扩口致动器16可以包括气动致动器或电致动器，其响应于加压空气或流体或者响应于电输入，所起的作用是伸展以及缩回杆，以给予心轴托架和心轴相对于收缩的夹头和被支持的管的纵向运动。任选地并参照图31，扩口致动器16可以包括较大的提升致动器或气缸，其响应于气缸输入端处的气压而使用不同直径的多个活塞来增加由气缸输出端(位于杆端部和心轴托架处)所施加的力。如图31所示，扩口致动器16可以包括四级致动器(或更多或更少的级)，由此，由于一系列腔室17b中的一系列活塞17a所施加的逐步增加的输出力，入口端16c处的向内气压可造成气缸输出端处的相当高的输出力。致动器(响应于入口端16c处的加压空气，该加压空气通过中央通道17c和腔室端口17d而传递到多个腔室17b中)允许通过杆16b的运动以受控方式使较高的力缓慢施加到管的端部，以便在扩口过程中以限制或基本排除损坏管的端部的方式来扩张管。 [0052] 任选地，扩口致动器可以包括任何其它合适的设备或机构，用于驱动扩口杆朝向并接合管端部，以扩张管端部。例如，扩口致动器可以包括旋转驱动装置或设备，诸如气动驱动器或冲击式驱动器等，其可集成在工具中并可以操作成可旋转地驱动工具的螺纹杆，以在期望的或合适的方向上给予扩口心轴的纵向运动(如扩张管端部以及从被扩口的管端部缩回心轴)。任选地，扩口工具可以包括能够从外部接触到的并且可以通过单独的手持式旋转驱动装置(如气动冲击式扳手(impact wrench)或驱动器等)旋转驱动的螺纹杆等，由此旋转驱动螺纹杆会导致杆的扩口端被驱动向管端部并与之接合以扩张管端部，并且相反的方向上的旋转驱动使螺纹杆倒退远离管端部。例如，带螺纹的致动杆能够以螺纹方式穿过扩口工具的壳体部分被接收，其中杆的一端接合心轴(并且是可旋转地接合，使得杆的旋转不会给予心轴的相应的旋转)，而杆的另一端包括紧固件头部，如六角形头部或其它非圆形头部或具有形成于其中的用于接收星形驱动器(star driver)或内六角扳手等的凹处的头部。螺纹杆可以通过单独的旋转驱动工具而旋转驱动，或者可以通过集成在扩口工具中的旋转驱动工具而旋转驱动。 [0053] 因此，扩口工具的使用者可以将扩口工具定位在待扩张的管处，并可以致动锁定机构(如通过致动用户输入部或按钮或开关)，以便将管锁定在扩口工具中的合适位置和深度处，进而可以使用冲击式扳手或其它旋转驱动装置，以接合螺纹杆的紧固件头部并旋转该杆来驱动该杆穿过壳体部分，从而将心轴移向待扩张的管的端部并与之接合，以将管的端部扩张成期望的形式或形状。一旦完成扩口，则可以倒转冲击式扳手或其它合适的旋转驱动装置而在相反的方向上旋转螺纹杆，以使心轴倒退而远离管的被扩张端部。任选地，当倒退螺纹杆远离管端部时，可翻转扩口元件或心轴，并可以在第一方向上再次旋转地驱动螺纹杆，以完成管端部扩口及加工。可以执行其它的旋转驱动装置，诸如手持式扩口工具处的旋转电机等，或诸如扳手或T字架等的手动可旋转驱动元件，同时仍在本发明的精神和范围内。 [0054] 因此，本发明的手持式扩口工具所提供的手持工具在夹紧到管或管道的端部上并与之接合的过程中可以使使用者容易地握持并使用，所述管或管道比如是车辆的金属管或管道(诸如制动管路等)。扩口工具可以由使用者在车辆处使用，以扩张已经安装在车辆处的管道或管的端部，从而减轻管或管道或系统的维修工作。扩口工具可以自动地限制管或管道的端部插入到由扩口机构适当地扩张管的端部的正确或合适位置。然后，可以致动扩口机构来扩张被支持的管的端部，并且如果需要的话，可以从工具容易地取下扩口心轴并倒转扩口心轴，无需拆卸扩口工具。当一个或多个扩口过程完成时，扩口工具自动复位到一构造，该构造用于在其中接收新的管或管道，并用于针对随后的一个或多个扩口过程而限制或停止将管或管道插入在期望的或合适的位置处。 [0055] 因此，本发明的自动的管扩口设备或工具操作成扩张如用于汽车的制动管路等的管的端部，使得管可以通过紧固件等被压按成与配件接合并固定到其上。通常情况下，扩张制动管路的过程涉及：首先，在管的端部处或附近给予圆顶扩口扩展；进而，通过锥形扩口元件形成被扩张的端部。通常情况下，这样的工具需要：手动地支持到支持管的模具等上，并将扩口工具压按到管的端部上，以及旋转管或工具以形成期望的端部扩口。 [0056] 本发明的自动扩口工具包括手柄部分、管接收器、大的气缸或致动器以及自动的管锁定装置。工具的管接收器或接收端部包括组合(如四等份)夹头，其在打开时在其中接收管，并在闭合或夹紧时紧紧地夹在管周围，以限制或基本排除管相对于夹头的运动，从而在扩口过程中将管支持在合适位置。 [0057] 本发明的扩口工具提供了自动止动件，由此，当工具处于解锁位置以接收位于其接收端部中的管时，该管可以插入到打开的夹头中，直到管的端部接触止动部分或元件，当夹头处于其打开的方位以接收管时，该止动部分或元件自动地定位在夹头的端部处。因此，止动元件限制了管的插入，使得管以精确的或合适的量插入到接收器中进行扩口，并避免使用者必须用引导装置等对直或瞄准管的端部来尝试在合适的地点获取管进行扩口。在插入管直到它碰到止动件之后，使用者可致动或压按锁定按钮或用户输入部，这导致锁定致动器伸展并绕其枢轴来枢转锁定杠杆。当锁定杠杆以这种方式枢转时，锁定杠杆的臂或翼片接合夹头处的环，并推动夹头沿着轴环来迫使夹头部分沿径向向内夹在管上。因此，在致动锁定按钮之后，管被牢固地锁定在精确的位置处进行扩口过程。然后，在扩口操作期间，心轴托架和心轴移向管的端部并与之接合，而同时将止动元件移出管的端部的路径，使得扩口心轴可以接合管的端部以扩张管。 [0058] 本发明扩口工具的夹头包括通过内部偏压元件或弹簧偏向其打开位置的组合夹头(如四件夹头)，当夹头移向轴环的较大直径端部时，内部偏压元件或弹簧推进夹头件或元件沿径向向外远离管，同时允许管被沿着夹头设置在夹头内而且穿过内部偏压元件。偏压元件可以包括在四个部分处弯曲并在其它部分处刚性更大的金属弹簧钢元件，由此，当压缩夹头时，偏压弹簧的内部可沿径向向内弯曲，以允许压缩弹簧；而当轴环移向夹头的较窄端部时，弹簧可以朝着其初始位置沿径向向外弯曲，以朝着其打开位置扩展夹头而允许从夹头和扩口工具缩回被扩张的管。任选地，应设想其它沿径向扩展的元件，如组合弹簧钢元件或橡胶或塑料或回弹或弹性偏压元件等，其作用是在至少部分沿径向压缩时施加沿径向向外的力，使得当压缩力消除时，偏压元件朝着它们的初始状态返回并充分扩展夹头，以允许被扩张的管缩回到其内部中。弹簧或偏压元件设置在夹头元件中并被偏压以施加沿径向向外的力，使得当夹头移向轴环的较大直径端部时，夹头元件可以扩展或彼此远离地移动，以充分扩大穿过夹头的开口或通道，以便当从工具移除管时允许管的被扩张的端部从中穿过。 [0059] 本发明的扩口工具还提供了双端部的或可倒转的心轴，其可以提供一端上的圆顶扩口和另一端上的锥形扩口(或其它的扩口形状，这取决于扩口工具的特定应用以及管的端部的期望的最终成形形状)。因此，单一心轴可以插入到工具中，并在圆顶扩口操作完成之后，心轴可以翻转180度又执行锥形扩口，不必插入用于每个扩口过程的不同心轴(为切换于常规心轴之间，这是必须完成的)。通常情况下，针对不同的扩口目的，用于本领域中公知的手动扩口型工具的扩口心轴从一个到另一个进行切换或交换，因此，特别是当针对已经安装在车辆上的部分来完成这样的扩口过程时，需要额外的部分和部件并增加扩张管时的难度。 [0060] 本发明的扩口工具还提供了较大的提升致动器或气缸，其响应于气缸的输入端处的气压使用多个活塞来增加由气缸的输出端所施加的力。扩口致动器可以包括三级或四级致动器(或更多或更少)，由此，由于一系列的活塞和气缸所施加的逐步增加的输出力，一端处的向内气压可造成气缸输出端处的相当高的输出力。致动器允许以受控方式使高的力缓慢施加到管的端部，以便在扩口过程中以限制或基本排除损坏管的端部的方式来扩张管。 [0061] 因此，本发明由夹头和止动元件提供了对插入深度的自动设定，使得任何使用者都可以取得管并将其插入到接收管的端部中，直到它碰到止动板，由此将插入深度准确地且精确地设定至合适的深度，以扩张该管。然后，使用者可以容易地推动将夹头夹到管上的锁定按钮。然后，使用者推动手柄上的扩口按钮，以导致扩口致动器将心轴向前推向管，而同时从管的端部枢转止动元件离开路径，使得对扩张过程来说管的端部是可接触的，并接合管以对管的端部给予期望的扩口或变形。扩口致动器的输出轴可仅响应例如其输入端处的数百psi的气压而施加例如约2000磅的力。在圆顶扩口过程之后，心轴可以移动回到其起始位置，由此使用者可以取下心轴并将其翻转180度，并且重复扩口过程以完成管的端部处的扩口。当扩张管时，使用者可以第二次压按锁定按钮，这会导致致动器拉回锁定杠杆或连杆，其允许夹头移向轴环的较大直径端部(响应于夹头内的弹簧的径向扩展)，并且当扩口过程后心轴缩回时，锁定元件再次枢转，以便位于管的端部前面用于限制插入下一个管。当夹头已充分扩展时(使得夹头的内径大概两倍于锁定位置时的直径)，被扩张的管可以容易地从夹头和扩口工具缩回，其中止动元件处于下一个管要插入到扩口工具中的合适位置中，以重复扩口过程。因此，本发明提供的手持式扩口工具是全自动的并容易使用，而且由于夹头夹紧管，不需要用任何的引导装置等来对直或瞄准管的端部以适当地扩张管，并且在扩口过程中不需要处理管。因此，基本上通过插入管直到它碰到止动板、然后首次压按锁定按钮、进而压按扩口按钮，使用者就可以扩张管，无需进一步的人工干预。 |
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