锁定卡爪组件的制作方法

本公开涉及通常用于安装螺旋锚定件和桩的驱动工具，并且更具体地涉及用于此类工具的锁定卡爪组件和操作机构。

背景技术：

1、螺旋锚定件和桩用于各种应用，包括例如用于基础建设和修复、固定水下系泊、以及固定和支撑电线杆。例如，当安装或修复电线杆时，可将一个或多个锚定件驱动到邻近电线杆的地面中。拉线的一个端部附接到电线杆，并且另一端部附接到固定在地面中的锚定件。

2、锚定件和桩可被类似地构造，尽管锚定件通常用于拉伸并且桩通常用于压缩。本公开同样适用于锚定件和桩，以及用于安装锚定件和桩的工具，但不限于此。

3、螺旋锚定件和桩通常包括具有螺旋支承板的中心轴或杆。取决于土壤类型和期望深度，需要相当大的扭矩来安装螺旋锚定件或桩。通常使用由公用卡车、重型装备、或便携式驱动单元提供动力的锚定件/桩驱动工具来安装锚定件和桩。扭矩指示器可设置在驱动工具的上端部和六角或方形输出轴之间。装备使输出轴旋转以将锚定件或桩驱动到地面中。锚定件或桩的上端部和/或锚定件或桩的延伸件被接收在驱动工具内并且在安装期间被锁定就位。

4、一些示例性驱动工具(诸如由申请人提供的锁定卡爪组件)与中空驱动扳手结合使用。驱动扳手的顶部由锁定卡爪组件接收。锁定卡爪组件中的弹簧加载的锁定卡爪或销卡在驱动扳手中的孔中以可释放地固定驱动扳手。

5、锚定件和/或锚定件的延伸件被接收在驱动扳手和锁定卡爪组件内并且在安装期间被锁定就位。锁定卡爪组件中的弹簧加载的锁定卡爪或销卡在锚定件固件的头部下方以将锚定件固件可释放地固定在扳手中。

6、锁定卡爪簧可能被反冲事件损坏，在该反冲事件期间，大量的储存能量被瞬间释放成动能。反冲事件可能是机械故障(诸如锚定件或桩断裂)的结果，并且如果在高扭矩载荷下使用剪切销扭矩限制器，则反冲事件也可能在正常使用期间发生。反冲是驱动工具的极端角加速度，其突然将锁定卡爪抵靠弹簧向外抛出。这经常损坏弹簧并且导致受损的锁定卡爪功能。严重损坏的弹簧不将锁定卡爪牢固地保持在接合位置，并且由于可能使驱动扳手和/或锚定件/桩掉落而产生安全危险。

7、此外，当需要操作时，由于所需的运动和锁定卡爪的位置，锁定卡爪操作通常是困难的。在现有设备中，每个锁定卡爪被弹簧沿着其轴线向内推动并且保持在接合位置，当锁定卡爪被拉出时，该弹簧需要显著的力(例如，约20磅)来完全压缩。使锁定卡爪脱离所需的运动通常是抵抗弹簧力的向外拉动以及锁定卡爪绕其轴线的旋转，以经由附接到锁定卡爪的外端部的操作环将其固定在脱离位置。当环和锁定卡爪旋转到适当位置时，锁定卡爪通过其弹簧来自动地重新接合。

8、每个锁定卡爪典型地彼此独立地操作，并且对于使第二锁定卡爪脱离的动作而言，常见的是使工具张开并且致使第一锁定卡爪重新接合。在一些使用情况下，锁定卡爪高出地平面约七英尺，从而使得操作者难以产生足够的力以在到达头顶上方时使锁定卡爪脱离。在其他使用情况下，锁定卡爪高出地平面10英尺或更多，并且操作者必须站在升高的表面上或使用延伸的工具来到达和脱离它们。锁定卡爪还可定位在地平面处或附近，其也是使锁定卡爪脱离的不方便位置。

9、此外，在锁定卡爪与由锁定卡爪保持的驱动扳手和/或锚定件/桩之间可能存在显著载荷。由于该载荷引起的束缚可能使得很难拉出卡爪，并且当需要杠杆来拉出锁定卡爪时，对锁定卡爪操作环的损坏是常见的。

10、因此，需要一种更容易操作并且不易于发生危险故障的改进锁定卡爪组件。本发明解决了现有技术中的这些和其他问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种用于锁定卡爪操作的具有改进的人体工程学的锁定卡爪组件。另一个目的是提供一种特征来保护锁定卡爪形弹簧免受于损坏并且减小或消除由于损坏弹簧引起安全危险的机会。另一个目的是提供一种用于致动锁定卡爪的机械优点，特别是当载存在结合力的情况下缩回锁定卡爪时。本文所述的特征和锁定卡爪组件可用于安装螺旋锚定件和桩，但应用不限于此。

2、在一个示例性实施方案中，锁定卡爪组件被设置有使得能够同时操作两个锁定卡爪的机构。在一些示例性实施方案中，锁定卡爪组件包括诸如气缸壁内的台阶的特征，该特征用作锁定卡爪的向外行进的止动件。

3、在根据本公开的一个示例性实施方案中，提供了一种锁定卡爪组件，该锁定卡爪组件包括：主体，该主体包括具有下开口的内腔；第一锁定卡爪，该第一锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体的第一侧并且可移位到该内腔中以及从该内腔移位出来；第二锁定卡爪，该第二锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体的与该第一侧相对的第一侧并且可移位到该内腔中以及从该内腔移位出来；和用于该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪的同时移位的机构，该机构具有机械优点。

4、在一些实施方案中，该机构包括可围绕凸轮轴线旋转的凸轮组件。该凸轮组件在旋转时选择性地使该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪中的每一者同时移位。杠杆可设置在主体的外部上，该杠杆能够围绕该凸轮轴线旋转以致动该凸轮组件。也可提供马达以驱动该凸轮组件，代替该杠杆或与该杠杆组合。在一些实施方案中，该凸轮组件包括使该第一锁定卡爪移位的第一凸轮和使该第二锁定卡爪移位的第二凸轮。该凸轮轴线可大致垂直于该锁定卡爪轴线。该凸轮轴线也可与该锁定卡爪轴线相同。

5、该组件还可包括：第一锁定卡爪延伸部，该第一锁定卡爪延伸部具有连接到该第一锁定卡爪的第一端部和联接到该机构的第二端部，其中该机构经由该第一锁定卡爪延伸部使该第一锁定卡爪移位；和第二锁定卡爪延伸部，该第二锁定卡爪延伸部具有连接到该第二锁定卡爪的第一端部和联接到该机构的第二端部，其中该机构经由该第二锁定卡爪延伸部使该第二锁定卡爪移位。在其他实施方案中，该第一锁定卡爪延伸部延伸通过该第一锁定卡爪或与该第一锁定卡爪一体地形成并且具有各自与该机构接合的两个相对端部，并且该第二锁定卡爪延伸部延伸通过该第二锁定卡爪或与该第二锁定卡爪一体地形成并且具有各自与该机构接合的两个相对端部。在一些实施方案中，该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪均可沿着锁定卡爪轴线移位。

6、该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪可各自被弹簧偏置朝向该内腔，并且被包括在具有相应的第一弹簧和第二弹簧的相应的第一壳体和第二壳体中。该第一壳体可以可移除地固定在该主体的该第一侧上的第一开口中，而该第二壳体可以可移除地固定在该主体的该第二侧上的第二开口中。在一些实施方案中，该第一壳体和第二壳体使用定位销将来可移除地固定在该相应开口中，该定位销接合该相应壳体上的互补表面并且防止其旋转。

7、在一些实施方案中，该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪中的每一者具有远侧部分、中心部分和近侧部分，其中该中心部分的外径大于该远侧部分的外径。该第一壳体和第二壳体中的每一者具有对应的远侧部分、中间部分和近侧部分。该第一弹簧可围绕该第一锁定卡爪的该远侧部分定位并且被配置为延伸到该第一壳体的该中心部分中，该第二弹簧可围绕该第二锁定卡爪的该远侧部分定位并且被配置为延伸到该第二壳体的该中心部分中。当该锁定卡爪处于完全脱离位置时，每个壳体的该近侧部分与中心部分之间的台阶可抵靠每个锁定卡爪的该远侧部分与中心部分之间的台阶接合。这些台阶之间的这种相互作用限定止动件，该止动件限制该相应锁定卡爪的移动的范围并且保护该相应弹簧免于被过度压缩。

8、该凸轮组件和杠杆仅是该机构的一个示例。本领域技术人员将从本公开理解，其他机构可用于同时操作，诸如不同的凸轮机构、齿条和小齿轮机构、导螺杆机构、螺线管机构、连杆和致动器机构、曲柄和杆机构、链条环和链轮机构、滚筒和缆线机构、剪式机构和/或楔形机构。该机构可以是手动致动的，或液压地、气动地、或经由电动马达或致动器驱动的。

9、在一些实施方案中，该机构包括致动器(例如，液压的、电动的或气动的)和剪式机构，该致动器和剪式机构各自定位在与该第一锁定卡爪接合的第一锁定卡爪延伸部和与该第二锁定卡爪接合的第二锁定卡爪延伸部之间。在其他实施方案中，该机构是包括使该第一锁定卡爪和第二锁定卡爪移位的至少一个螺钉的导螺杆机构，该至少一个螺钉具有由致动齿轮同时驱动的至少一个齿轮。在一些实施方案中，该至少一个螺钉包括使该第一锁定卡爪移位的第一螺钉和使该第二锁定卡爪移位的第二螺钉，该第一螺钉和第二螺钉中的每一者在近侧端部上具有由致动齿轮同时驱动的齿轮。杠杆或马达可驱动该致动齿轮。

10、在一些实施方案中，该机构是齿条和小齿轮机构，该齿条和小齿轮机构包括小齿轮、使该第一锁定卡爪移位的第一齿条和使该第二锁定卡爪移位的第二齿条。在其他实施方案中，该机构是曲柄和杆机构，该曲柄和杆机构包括曲柄、可旋转地固定到该曲柄并且使该第一锁定卡爪移位的第一杆、和可旋转地固定到该曲柄并且使该第二锁定卡爪移位的第二杆。在一些实施方案中，该机构是经由手柄向上和向下致动的滑动凸轮。

11、还提供了一种锁定卡爪组件，包括：主体；第一壳体，该第一壳体保持在该主体中，该第一壳体包括第一锁定卡爪和使该第一锁定卡爪沿锁定卡爪轴线在第一方向上偏置的第一弹簧，该第一壳体包括限制该第一锁定卡爪沿该锁定卡爪轴线在与该第一方向相反的第二方向上的移动的范围的第一止动件；第二壳体，该第二壳体保持在该主体中，该第二壳体包括第二锁定卡爪和使该第二锁定卡爪沿该锁定卡爪轴线在该第二方向上偏置的第二弹簧，该第二壳体包括限制该第二锁定卡爪在该第一方向上的移动的范围的第二止动件；和机构，该机构经由第一锁定卡爪延伸部接合该第一锁定卡爪并且经由第二锁定卡爪延伸部接合该第二锁定卡爪。该机构可使该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪同时沿该锁定卡爪轴线移动。

12、在一些实施方案中，该机构是凸轮机构、液压机构、导螺杆机构、齿条和小齿轮机构、螺线管机构、连杆和致动器机构、或曲柄和杆机构中的一者。在一些实施方案中，该第一壳体和该第二壳体中的每一者经由定位销分别可移除地固定在该第一开口和该第二开口中，该定位销抵靠该相应的第一壳体或第二壳体上的互补表面接合并且防止该相应的第一壳体或第二壳体的轴向和旋转移动。

13、在一些实施方案中，该第一壳体和该第二壳体中的每一者具有中心部分和近侧部分，该近侧部分的内径大于该相应的第一壳体或第二壳体的该中心部分的内径，其中该直径差值限定该相应的第一止动件或第二止动件。在一些实施方案中，该第一弹簧围绕该第一锁定卡爪的该远侧部分定位并且被配置为在该第一壳体的该中心部分的远侧壁与该第一锁定卡爪的该中心部分的远侧表面之间起作用，其中该第二弹簧围绕该第二锁定卡爪的该远侧部分定位并且被配置为在该第二壳体的该中心部分的远侧壁与该第二锁定卡爪的该中心部分的远侧表面之间起作用。当该第一锁定卡爪抵靠该第一止动件并且该第二锁定卡爪抵靠该第二止动件时，保护该第一弹簧免于在该第一壳体的该中心部分内过度压缩，并且保护该第二弹簧免于在该第二壳体的该中心部分内过度压缩。

14、还提供了一种锁定卡爪组件，包括：主体，该主体包括内腔；第一锁定卡爪，该第一锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体中的第一开口并且能够沿锁定卡爪轴线移动到该内腔中以及从该内腔移动出来；第二锁定卡爪，该第二锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体中的第二开口并且能够沿该锁定卡爪轴线移动到该内腔中以及从该内腔移动出来；和机构，该机构同时选择性地移动该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪中的每一者。

15、在一些实施方案中，该机构是凸轮机构、液压机构、导螺杆机构、齿条和小齿轮机构、螺线管机构、连杆和致动器机构、或曲柄和杆机构中的一者。

16、在一些实施方案中，该机构包括能够经由杠杆绕凸轮轴线旋转的凸轮组件，该凸轮组件包括各自具有至少两个凸轮位置的第一凸轮和第二凸轮。在一些实施方案中，该第一凸轮和该第二凸轮中的每一者具有三个凸轮位置，包括：接合位置，在该接合位置该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪接合在该内腔中；中间位置，在该中间位置该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪至少部分地移出该内腔；和脱离位置，在该脱离位置该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪完全移出该内腔。

17、在一些实施方案中，该主体包括第一止动件和第二止动件，该第一止动件和该第二止动件分别限制该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪沿该锁定卡爪轴线从该内腔向外的移动的范围。

18、还提供了一种锁定卡爪组件，包括：主体，该主体包括内腔；第一锁定卡爪，该第一锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体中的第一开口并且能够移动到该内腔中以及从该内腔移动出来；第二锁定卡爪，该第二锁定卡爪至少部分地延伸通过该主体中的第二开口并且能够移动到该内腔中以及从该内腔移动出来；机构，该机构选择性地将该第一锁定卡爪和第二锁定卡爪中的至少一者移动到该内腔中以及从该内腔移动出来，其中该主体包括第一止动件和第二止动件，该第一止动件和该第二止动件分别限制该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪从该内腔向外的移动的范围。在一些实施方案中，该锁定卡爪组件包括：第一壳体，该第一壳体可移除地保持在该主体中，其中该第一锁定卡爪和该第一止动件处于该第一壳体内；和第二壳体，该第二壳体可移除地保持在该主体中，其中该第二锁定卡爪和该第二止动件处于该第二壳体内。

19、还提供了一种锁定卡爪组件，包括：主体；第一壳体，该第一壳体保持在该主体中，该第一壳体包括第一锁定卡爪和使该第一锁定卡爪沿第一方向偏置的第一弹簧；第二壳体，该第二壳体保持在该主体中，该第二壳体包括第二锁定卡爪和使该第二锁定卡爪沿第二方向偏置的第二弹簧；用于使该第一锁定卡爪和该第二锁定卡爪中的至少一者在该第一方向或该第二方向上移动的机构；第一定位销，该第一定位销将该第一壳体可移除地保持在该主体中；和第二定位销，该第二定位销将该第二壳体可移除地保持在该主体中。

20、在一些实施方案中，该第一壳体是圆柱形的并且被保持在该主体中的第一圆柱形孔口中，该第一壳体的外表面包括第一凹陷；并且该第二壳体是圆柱形的并且被保持在该主体中的第二圆柱形孔口中，该第二壳体的外表面包括第二凹陷。该第一定位销可延伸通过该第一圆柱形孔口的外壁并且抵靠该第一凹陷接合，从而将该第一壳体保持在该第一圆柱形孔口中并且防止该第一壳体在该第一圆柱形孔口中的旋转。该第二定位销可延伸通过该第二圆柱形孔口的外壁并且抵靠该第二凹陷接合，从而将该第二壳体保持在该第二圆柱形孔口中并且防止该第二壳体在该第二圆柱形孔口中的旋转。