本公開大體上涉及用于從動(dòng)元件，諸如具有矩形驅(qū)動(dòng)件的緊固件的可移除的磁性塞子。磁性塞子接收在從動(dòng)元件的內(nèi)部并占據(jù)了從動(dòng)元件的插槽，并用來將諸如灰塵之類的異物排除在外。

背景技術(shù)：

在外界環(huán)境中操作機(jī)械的一個(gè)挑戰(zhàn)是，異物和諸如土壤和巖石的碎片覆蓋或沉積在該機(jī)械上，會(huì)干擾機(jī)械的操作、調(diào)整、維修和/或維護(hù)。如土方機(jī)械等機(jī)器設(shè)置有緊固件和其它從動(dòng)元件，它們需要利用工具來鎖定、捕獲、移除、擰緊和/或以其它方式調(diào)節(jié)緊固件、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、鎖定螺母或其他元件和機(jī)構(gòu)。

利用內(nèi)部裝配工具，諸如具有方形驅(qū)動(dòng)件的扭矩扳手等，來接合、操作這種系列的從動(dòng)元件。其他從動(dòng)元件與諸如六角驅(qū)動(dòng)螺絲刀工具的其他種類的內(nèi)部裝配工具相接合。本公開考慮到大量的內(nèi)部裝配驅(qū)動(dòng)工具和相應(yīng)的從動(dòng)元件。例如，當(dāng)從動(dòng)元件的插槽(其可為矩形驅(qū)動(dòng)或六角形驅(qū)動(dòng)的形式)填充或封裝有污垢、巖石或其他異物時(shí)，很難將工具插入驅(qū)動(dòng)插槽并正向接合和操作該元件。

從動(dòng)元件的一個(gè)實(shí)例說明了所述挑戰(zhàn)。許多土方機(jī)械如挖掘機(jī)、推土機(jī)、斗式裝載機(jī)等具有地面接合工具。地面接合工具制成為可替換的，因?yàn)樗鼈兣c土壤和巖石接合，因此在使用中會(huì)磨損。許多這樣的工具通過固定銷固定在機(jī)器的合適的位置上，所述固定銷本身可與多種機(jī)構(gòu)固定在合適的位置。一種這樣的機(jī)構(gòu)是由Caterpillar Inc制造的。該機(jī)構(gòu)包括用于將地面接合工具連接到如運(yùn)土、挖掘和采礦機(jī)器上的金屬鎖定機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括連接到工具部分的改性栓系鎖緊螺母，其在一個(gè)方向上接合固定銷，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，從另一個(gè)方向脫離該固定銷以允許可更換的地面接合工具從固定銷移除進(jìn)而從機(jī)器移除。圖1示出了并詳細(xì)描述了該改性栓系鎖緊螺母，且其可理解為從動(dòng)元件的一個(gè)實(shí)例。其他從動(dòng)元件的實(shí)例有緊固件、螺釘、螺栓、磁性塞子、防凍塞子、螺紋插入件等，其包含內(nèi)螺紋插槽來接收和接合相應(yīng)形狀和尺寸的外螺紋工具以便轉(zhuǎn)動(dòng)、插入或以其他方式操縱從動(dòng)元件。應(yīng)當(dāng)理解，這種改性鎖緊螺母和其他從動(dòng)元件可纏結(jié)或填充異物，以致于阻止或至少阻礙適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)工具的插入。

應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)明人所描述的背景技術(shù)旨在幫助讀者，而不應(yīng)被看作是本領(lǐng)域任何相關(guān)問題的指示。雖然某些方面和實(shí)施例中描述的原理可緩解其他系統(tǒng)中固有的問題，可以理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍由附加的權(quán)利要求來限定，而不是由本文中用來解決任何特定問題而公開的特征的能力來限定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，本公開描述了用于從從動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)插槽中排除異物的塞子，該塞子包括具有頂部、底部和在頂部和底部之間延伸的多個(gè)側(cè)部的塞子主體。塞子主體的尺寸和形狀設(shè)置為可接收在驅(qū)動(dòng)插槽內(nèi)。磁鐵設(shè)置在塞子主體內(nèi)。多個(gè)肋板設(shè)置在塞子主體的多個(gè)側(cè)部上，所述多個(gè)肋板的尺寸和形狀設(shè)置為可移除地接收在驅(qū)動(dòng)插槽內(nèi)，并排出進(jìn)入驅(qū)動(dòng)插槽的異物，并在頂部或頂部附近形成至少一個(gè)移除特征。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本公開描述了可移除地安裝到機(jī)器上的工具組件，其包括可更換的地面接合工具。從動(dòng)元件用來將地面接合工具可移除地固定到機(jī)器上。從動(dòng)元件包括驅(qū)動(dòng)插槽和設(shè)置在從動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)插槽中的塞子。塞子包括具有頂部、底部和在頂部和底部之間延伸的多個(gè)側(cè)部的塞子主體。塞子主體的尺寸和形狀設(shè)置為可接收在驅(qū)動(dòng)插槽內(nèi)。磁鐵設(shè)置在塞子主體內(nèi)。多個(gè)肋板設(shè)置在塞子主體的多個(gè)側(cè)部上，所述多個(gè)肋板的尺寸和形狀設(shè)置為可移除地接收在驅(qū)動(dòng)插槽內(nèi)，并排出進(jìn)入驅(qū)動(dòng)插槽的異物，并在頂部或頂部附近形成至少一個(gè)移除特征。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本公開描述了一種在從動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)插槽中減輕異物填料的方法，包括提供選定尺寸和形狀的驅(qū)動(dòng)插槽，提供符合選定的尺寸和形狀的驅(qū)動(dòng)插槽的塞子，將所述塞子可移除地裝配入所述驅(qū)動(dòng)插槽，以及通過摩擦配合將塞子磁性地固定在驅(qū)動(dòng)插槽中。

從下面的詳細(xì)說明以及附圖中可理解本公開的進(jìn)一步的和其他的方面和特征。要理解的是，本文公開的端切割齒原理能夠在其他和不同的實(shí)施例中進(jìn)行，并且能夠在不同方面進(jìn)行修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都僅僅是示例性的和說明性的，并且不會(huì)限制所附權(quán)利要求書的范圍。

附圖說明

圖1是本公開中與具有矩形驅(qū)動(dòng)插槽的裝置一起使用的從動(dòng)元件的實(shí)例的側(cè)視圖。

圖2是根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的示出為安裝在圖1的從動(dòng)元件中的塞子的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖。

圖3是示出為安裝在圖1的從動(dòng)元件中的圖2的塞子的俯視圖。

圖4是圖2的塞子的側(cè)視圖。

圖5是圖2的塞子的橫截面視圖。

圖6是圖2的塞子的俯視圖。

圖7是圖2的塞子的仰視圖。

圖8是圖2的塞子的透視圖。

圖9是根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的示出為安裝在從動(dòng)元件上的塞子的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖。

圖10是圖9中塞子的側(cè)視圖。

圖11是圖9中塞子的橫截面視圖。

圖12是圖9的塞子的俯視圖。

圖13是圖9中塞子的仰視圖。

圖14是圖9中塞子的透視圖。

圖15是根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的塞子的又一個(gè)實(shí)施例的透視圖。

圖16和17是根據(jù)本公開的原理的可更換的地面接合工具的透視圖和側(cè)視圖，其具有處于相應(yīng)位置的從動(dòng)元件和塞子。

圖18是包括根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的塞子的實(shí)施例的機(jī)器的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

本公開涉及一種與從動(dòng)元件組合使用的可移除的磁性塞子。結(jié)合上下文，圖1和圖2示出了從動(dòng)元件的例子，其中從動(dòng)元件20是可旋轉(zhuǎn)的鎖緊元件，其包括可由諸如鑄鐵或鋼等金屬制成的主體22。主體22一般包括上部24和下部26。主體22還可以具有軸A。上部24包括形成于其中的插槽28，其縱向?qū)R于軸A，并開口到主體的頂部30。斜面或半徑40可形成于由插槽28開口到頂部30的位置。

通常，主體可以是圍繞軸A的圓形。下部26包括部分封閉的裙部或弧形壁32。如圖所示，弧形壁32前側(cè)開口，其背側(cè)封閉。因此，公知的固定銷(未示出)的端部可以從弧形壁32的開口前側(cè)接收，但被弧形壁32的封閉背側(cè)保持或固定。

從動(dòng)元件的其它實(shí)例包括，但不限于：螺釘、螺栓、防凍塞子、磁性塞子、緊固件、調(diào)整件等等，所有這些可包括一些接收工具的插槽或特征?？膳c諸如本文所描述的從動(dòng)元件一起使用的驅(qū)動(dòng)工具的實(shí)例是方頭驅(qū)動(dòng)螺絲刀、六角扳手、扳手、方頭驅(qū)動(dòng)T型滑柄、方頭驅(qū)動(dòng)頭、驅(qū)動(dòng)棘輪、內(nèi)六角扳手、棘輪扳手、沖擊扳手、液壓扭矩工具、和扭矩扳手(未示出)。

該插槽28的尺寸和形狀可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定，例如根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定，但為了本申請(qǐng)的目的，可被視為大體上呈方形，深度為D，其可與相應(yīng)的方頭驅(qū)動(dòng)工具(未示出)充分接合。應(yīng)當(dāng)理解，可以通過本公開獲得插槽的其他構(gòu)造。

參照?qǐng)D2-8，本公開涉及一種塞子34，其尺寸和形狀設(shè)計(jì)為可由該從動(dòng)元件20的插槽28接收。塞子34通常包括塞子主體36，其尺寸和形狀設(shè)計(jì)為填滿該插槽28的大部分容積。塞子主體36可以由金屬制成，例如，鑄鋼、聚合材料或任何適合材料，該材料具有足夠耐久性，可耐受其所處的特殊操作環(huán)境的工作條件。聚合物材料的實(shí)例包括高密度聚乙烯(HDPE)和高分子量聚乙烯(HMWPE)。

塞子主體36的軸向長度可與插槽的深度(D)近似，其形狀可以以摩擦配合的方式與插槽28完全配合，同時(shí)使得塞子34可插入插槽并從插槽拔出。應(yīng)當(dāng)理解，可在將塞子主體36接收在插槽28中后獲得制成的尺寸和形狀。

多個(gè)肋板38從塞子主體36徑向向外形成(在如所示的方向)并在塞子主體36上水平設(shè)置。肋板38從塞子主體延伸，以與插槽28的壁接觸，使得塞子34以一種緊密的方式配合進(jìn)入插槽中。為實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的，緊密意指的是，可以將塞子34手動(dòng)地插入插槽中，并僅僅借助摩擦保持在合適位置，但可以手動(dòng)地或借助諸如杠桿等簡(jiǎn)單工具從插槽移除。換句話說，如將會(huì)發(fā)生的，將塞子34裝配到插槽28是不可逆的或并非永久性的，例如，以過盈配合的方式，但塞子34與插槽28充分配合，以便阻止異物進(jìn)入塞子34和插槽28之間。

肋板38可設(shè)置為三個(gè)特征(如所示)或者為僅兩個(gè)特征。肋板38還可以是四個(gè)或更多特征。肋板38可以用與塞子主體相同的材料制造或可以用不同的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，肋板38由可變形以緊密地符合并夾緊插槽28的材料制成。

塞子主體36包括頂部42和底部44。在所示的實(shí)施例中，塞子34位于從動(dòng)元件20的方形驅(qū)動(dòng)插槽中，并且包括四個(gè)側(cè)部，它們可稱為前側(cè)部46、后側(cè)部48、左側(cè)部50和右側(cè)部52。除非另外說明，使用前面、后面等等是為了定向的目的并依據(jù)所示的實(shí)施例。

底部44是塞子主體36的一部分，其在塞子主體36插入插槽28時(shí)首先進(jìn)入插槽28。底部44包括容納磁鐵56的開口腔或凹槽54?；蛘撸撞?4可包括在其內(nèi)成型的磁鐵56，例如，成型可以通過在磁鐵的周圍進(jìn)行材料注射成型而實(shí)現(xiàn)。將磁鐵56包裹在成型件可有益于減少該磁鐵暴露于環(huán)境條件。磁鐵56的作用是將塞子34可移除地連接在從動(dòng)元件20的插槽28內(nèi)。磁鐵56可以是圓柱形、矩形或任何合適的形狀。

如前所述，塞子主體36包括圍繞其形成的多個(gè)肋板38。換句話說，兩個(gè)或多個(gè)分隔肋板38形成于側(cè)面46、48、50和52上，并以不間斷的方式在頂部和底部42、44之間包覆塞子主體。肋板38的橫截面形狀可以是半圓形、方形、圓形、倒角形、矩形或任何合適的形狀。應(yīng)當(dāng)理解，塞子主體36和肋板38的形狀和尺寸使得塞子34與插槽28的形狀和尺寸配合。例如，方形驅(qū)動(dòng)件不必是理想的方形。方形驅(qū)動(dòng)件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，插槽壁的形狀不是平面，而是稍有凸起。至少肋板38的形狀和尺寸應(yīng)相應(yīng)地稍微凹陷，以符合插槽壁的形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，肋板38和側(cè)面46、48、50和52均對(duì)應(yīng)于其將要配合的插槽的形狀。如本文將所示的，有多種用于從動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)插槽，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，肋板38和側(cè)面46、48、50和52的尺寸和形狀對(duì)應(yīng)于特殊插槽的形狀，而無論插槽是方形、六角形、八角形、星形等。

塞子34的頂部42可包括至少一個(gè)塞子移除特征70。在一個(gè)實(shí)施例中，塞子34包括從前側(cè)部46延伸至后側(cè)部48的第一通道60，以及從左側(cè)部50延伸至右側(cè)部52的第二通道62。第一和第二通道60、62在塞子主體36內(nèi)以十字形相交，以便在頂部42下側(cè)形成中空空間58。第一和第二通道60、62形成各自的開口64(一個(gè)位于側(cè)面46、48、50和52中每一個(gè)上)，開口的尺寸和形狀設(shè)置為可接收諸如平頭螺絲刀或撬桿(未示出)等工具。移除過程中，工具的尖部可插入開口64，并用來將塞子34撬出插槽28?；蛘?，塞子34可只具有一個(gè)限定出兩個(gè)開口64的通道，并且工具可插入這兩個(gè)開口中前面那個(gè)，或這兩個(gè)開口中后面那個(gè)。塞子34還可只具有一個(gè)空腔形式的開口64，并且工具可插入這一個(gè)開口，將塞子34從插槽28移除。

頂部42還可具有以減弱材料區(qū)域66存在的移除特征70。減弱材料區(qū)域66使得頂部42具有收容諸如螺絲刀等工具的區(qū)域。該減弱材料區(qū)域66使得工具可以沖破頂部的減弱材料區(qū)域，并通過將工具插入頂部下方的空間58而與塞子34結(jié)合，以便將塞子撬出插槽28。減弱材料區(qū)域66可由凹部、狹槽68、穿孔或類似物形成，它們穿過或在頂部42內(nèi)形成。

圖9-14示出了塞子134，其與所公開內(nèi)容不同，除了從動(dòng)元件120的插槽128是六邊形的，塞子的形狀、尺寸和特征均符合插槽。圖9所示的從動(dòng)元件120是一種可轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定元件，具有主體122，其可由諸如鑄鐵或鋼類的金屬制成。主體122通常可包括上部124和下部126。主體122還可具有軸A。上部124包括在其內(nèi)形成的插槽128，該插槽與軸A縱向?qū)R，并朝主體的頂部130開口。斜面或半徑140可形成于插槽128開口于頂部130的位置。

通常，主體122可以是圍繞軸A的圓形。下部26包括部分封閉的裙部或弧形壁32，如上所示。插槽28的尺寸和形狀可被視為是大體上六邊形的，深度為D，其可與相應(yīng)的方形驅(qū)動(dòng)工具(未示出)充分接合。

參照?qǐng)D10-14，塞子134的尺寸和形狀設(shè)置為可由從動(dòng)元件120的插槽128接收。塞子34通常包括塞子主體136，其尺寸和形狀設(shè)置為填滿插槽128的大部分容積。塞子主體136的軸向長度可與插槽(深度D)類似，其形狀可在插槽128內(nèi)緊密配合。

多個(gè)肋板138從塞子主體136徑向向外在塞子主體上水平形成，其從塞子主體延伸以接觸插槽128的壁，使得塞子134以緊密的方式裝配入插槽。肋板138可設(shè)置有三個(gè)特征(如所示)或者設(shè)置有兩個(gè)或四個(gè)或更多特征。

塞子主體136包括頂部142和底部144。因?yàn)槿?34的這個(gè)實(shí)施方式設(shè)計(jì)為位于從動(dòng)元件120的六角驅(qū)動(dòng)插槽內(nèi)，所以塞子包括六個(gè)側(cè)部。六個(gè)側(cè)部可稱為前側(cè)部146、后側(cè)部148、第一左側(cè)部150和第二左側(cè)部151、第一右側(cè)部152和第二右側(cè)部153。

底部144包括開口腔或凹槽154，其容納磁鐵156。或者，底部144可包括在其內(nèi)成型的磁鐵156，這可以通過(例如)注射成型來實(shí)現(xiàn)。磁鐵156可以是圓柱形、矩形或任意合適的形狀。

塞子主體136包括圍繞其形成的多個(gè)肋板138，其一般形狀和尺寸與上述的形狀和尺寸相同并配合插槽128。塞子134的頂部142包括一個(gè)或多個(gè)塞子移除特征170。在一個(gè)實(shí)施例中，塞子134包括從前側(cè)部146延伸到后側(cè)部148的第一通道160，以及從第一左側(cè)部150延伸到第二右側(cè)部153的第二通道162。第三通道163從第二左側(cè)部151延伸到第一右側(cè)部152。通道160、162和163在塞子主體136中以在頂部142下面形成空間158的方式相交。通道160、162和163形成各自的開口164，該開口的尺寸和形狀設(shè)置為接收工具，如用于將塞子134撬出插槽128的平頭螺絲刀(未示出)等?；蛘撸?34可僅具有一個(gè)或多個(gè)以空腔形式存在的開口164，工具可插入到該開口中，用于將塞子134移出插槽128。

頂部142還可具有移除特征170，其形式為減弱材料區(qū)域166。減弱材料區(qū)域166使得頂部142具有接收諸如螺絲刀等工具的區(qū)域。減弱材料區(qū)域166允許該工具破壞頂部的材料減弱區(qū)域，并通過將該工具插入頂部下面的空間158與塞子134接合，從而將塞子134移出插槽128。減弱材料區(qū)域166可由形成于頂部142的一個(gè)或多個(gè)狹槽168構(gòu)成。

圖15示出了塞子234的另一個(gè)實(shí)施例，其形狀和尺寸設(shè)置為可接收在具有八個(gè)邊(八角形)的插槽中(未示出)。應(yīng)當(dāng)理解，圖15所示的塞子234具有與塞子34、134(見上)相同的特征，除了它被構(gòu)造為用于具有八個(gè)邊的插槽之外。

圖16和17分別是以裂具86的可更換的接地第一工具組件84(見圖8)的形式存在的透視圖和側(cè)視圖。第一工具組件84包括可更換的地面接合工具82，其包括固定從動(dòng)元件20，該固定從動(dòng)元件至少部分地通過該從動(dòng)元件的操作可移除地固定到合適位置。從動(dòng)元件20包括塞子34，其可移除地定位在根據(jù)本公開的從動(dòng)元件中。為了更換地面接合工具82，從從動(dòng)元件20移除塞子34。如眾所周知，從動(dòng)元件20與合適的工具接合，例如與方頭套筒扳手(未示出)的凸部分接合，并發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。如眾所周知，轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)元件20可允許從裂具86的基部移除地面接合工具82。

圖18是機(jī)器72，其包括具有接納機(jī)器操作員的駕駛室76的機(jī)架74。機(jī)器72還可包括臂系統(tǒng)78，其一端可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架74或底架并支撐器具，該器具可以是地面作業(yè)刀片、鏟斗、或任何其它類型的合適裝置，該裝置可選地設(shè)有第二工具組件80，該組件在相對(duì)遠(yuǎn)端具有可更換的地面接合工具82。所示機(jī)器72還可包括第一工具組件84，其具有與第二工具組件80相對(duì)的裂具86。裂具86可用于切斷并打碎工作材料，用于移除。控制系統(tǒng)(未示出)可置于駕駛室76內(nèi)，其能適于使機(jī)器操作員操作和聯(lián)接該器具和第二工具組件80和/或第一工具組件84，用于挖掘、采掘或任何其它合適的應(yīng)用。第一工具組件84和第二工具組件80均可設(shè)有可更換的地面接合工具82，其至少部分地通過從動(dòng)元件20固定到合適位置，該從動(dòng)元件并入根據(jù)本公開的塞子34。

雖然圖18示出了安裝于根據(jù)本公開原理構(gòu)造的從動(dòng)元件內(nèi)的塞子用于固定地面接合工具，該地面作業(yè)工具用于履帶式拖拉機(jī)的裂具，許多其它類型的器具及采礦和建筑機(jī)械可受益于本文所述的塞子。應(yīng)當(dāng)理解，在其它實(shí)施例中，根據(jù)本公開原理構(gòu)造的塞子可以用于各種其它器具和/或機(jī)器。

工業(yè)實(shí)用性

將塞子安裝至從動(dòng)元件的工業(yè)應(yīng)用的目的是使得從動(dòng)元件的工具接合插槽維持可接合狀態(tài)。換言之，塞子抑制或避免從動(dòng)元件的插槽被異物弄臟或阻塞。根據(jù)本公開認(rèn)為可移除塞子是有益的一個(gè)原因是，當(dāng)諸如鎖、緊固件等從動(dòng)元件容易獲得和操作時(shí)，可以快速方便地更換部件或維護(hù)機(jī)械等?？梢钥焖俜奖愕匕惭b根據(jù)本發(fā)明的塞子，將其移除也同樣方便。因此，從動(dòng)元件可以快速方便地接合。本公開可用于許多不同的機(jī)器和環(huán)境。

應(yīng)該理解，以上描述只是提供了所公開的系統(tǒng)和技術(shù)的實(shí)例。然而，可以想到的是，本公開的其他實(shí)施方式可與前述實(shí)例在細(xì)節(jié)上不同。所有本公開的引用或其實(shí)例旨在提及在這點(diǎn)上所討論的特定實(shí)例，而并不暗示對(duì)本公開范圍有任何更廣泛的限制。所有關(guān)于某些特征的差別和貶低語言旨在指示缺乏對(duì)這些特征的偏好，但不是將這些完全排除在本公開范圍之外，除非另有說明。

除非在此指出，在此的值的范圍的引用僅用作單獨(dú)地引用落入所述范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的值的速記方法，且每個(gè)單獨(dú)的值如它們?cè)诖藛为?dú)引用一樣包含在說明書中。本文中描述的所有方法可以以任何適合的順序執(zhí)行，除非本文中另外指明或與上下文明顯矛盾。

因此，本公開包括適用的法律所允許的所附權(quán)利要求書中列舉的主題的所有修改和等同物。此外，除非在本文中另有說明或與上下文明顯矛盾，本發(fā)明包括上述要素以其所有可能變化的任何組合。