用于紧固件驱动工具的喂进器机构保持装置

摘要

一种紧固件驱动工具，包括：包含往复运动驱动器桨件的动力源；与所述动力源相联用于接收所述驱动器桨件的工具鼻状物，所述驱动器桨件用于驱动喂进所述鼻状物的紧固件；构造和布置成容纳供应紧固件的匣盒；与所述匣盒相联用于顺序地把紧固件喂进所述鼻状物的匣盒喂进器机构，所述喂进器机构包括往复运动的喂进活塞；以及操作地与所述喂进器机构相联并设置成用来把所述喂进活塞保持在回缩位置直到所述驱动器桨件定位成允许紧固件前进到所述鼻状物中的机电保持装置。

说明书

技术领域

本发明大体涉及采用把紧固件喂到鼻件(nosepiece)以接收驱动力的匣子的紧固件驱动工具，且更具体地是涉及采用以在紧固件驱动过程中所产生的气压为动力的紧固件喂进机构的这类工具。

背景技术

紧固件驱动工具，在这里称为工具或钉子打入器，在本技术领域是已知的并通过燃烧、压缩空气(气动的)、粉末和电流作为动力。用来驱动安置在线圈匣盒中的校排紧固件的便携式紧固件驱动工具在市场上可买到且由美国伊利诺依州(Illinois)艾塔斯卡(Itasca)ITW Buildex制造。该工具的核心工作原理和相应的紧固件喂件机构限定在ITW的美国专利第5558264号和第7040521号，该两个专利文件都以引用的方式并入进来。在美国专利第5558264号中，气体导管安放成与动力源的主要驱动汽缸流体连通。

经过引火和燃烧，随着附接到驱动器桨件(blade)的驱动活塞沿着汽缸往下朝待驱动的钉或紧固件运动，燃烧气体的供应分配到气体导管，且被用来操作弹簧偏压喂进器机构。气体压力克服了由弹簧产生的偏压力，并引起定位在喂进汽缸内并连接到喂进爪的喂进活塞运动。操作地关联到校排紧固件条带，压缩气体的爆发引起喂进活塞和相联喂进爪的回缩并接合条带中的下一个紧固件。接着，基于燃烧气体的消散，被压缩的弹簧扩展，朝向鼻件推进喂进活塞和下一个紧固件以便随后与驱动器桨件的接合。

在‘264号专利中，气体导管设于驱动汽缸的壁内并位于驱动活塞的最顶部(预备点火位置)和设于较靠近驱动汽缸相反末端的排放口开口之间。导管的位置使得驱动活塞的相对偏移和的喂进器机构的喂进活塞的相对偏移之间在驱动循环过程中建立指定的定时关系。对获得有效的钉子控制和阻止钉子在鼻件或匣盒(magazine)中被夹住来说，这种定时是重要的设计参数。优选地，喂进活塞开始回缩前驱动活塞从校排介质剪下钉子，否则没什么控制地驱动钉子则会产生不令人满意的驱动钉子。

一旦钉子的驱动过程完成，驱动活塞的返回和喂进机构的前进之间的后续定时关系对于获得可靠的活塞返回和钉子喂进也是重要的。在喂进器机构推动钉子进入鼻件或鼻状物(这两术语可互换)之前返回到预备点火位置对于驱动活寒来说是优选的定时方案。目前，喂进器机构试图在驱动活塞和驱动器桨件返回预备点火位置时候推进钉子进入鼻状物(nose)。更具体地，喂进活塞在驱动活塞完全回缩之前向鼻件推动下一个紧固件。这导致在返回循环过程中钉子受偏压成抵靠驱动器桨件。参见图6及其对于定时图表细节的相关说明。在t2和t3之间，随着驱动活塞返回它的预备点火位置，喂进活塞推动下一紧固件抵靠驱动器桨件。只有驱动器桨件完全返回它的预备点火位置并且空出紧固件通道的时候，紧固件才到达其驱动位置，如t3所示。需要理解，参见图6，虽然工具状态变化显示出立即出现，但可能在步骤之间有相对的差异或延延，以及在本申请还可以有其它的定时图表。

所述喂进器机构包括间接作用在待驱动的下一钉子上的偏压弹簧，以便在所述桨件上施加横向负载分量(component)。所产生的摩擦力拖延了驱动器桨件的返回，或者更糟的是，阻止了驱动器桨件返回到预备点火位置。当这种情况出现时，下一紧固件驱动循环并不导致紧固件被驱动。这问题可由于该工具鼻状物区域的校排介质或污垢、碎片的数量而恶化。

因此，需要利用了在驱动活塞的返回循环过程中建立驱动活塞和喂进器机构前进之间的优选定时关系的方法的改进的紧固件驱动工具。

发明内容

上面所列的需求通过用于紧固件驱动工具的本发明喂进器机构保持装置得到满足或超越；所述喂进器机构保持装置在优选的实施方式中其特征为机电保持装置和在所述喂进器机构把钉子推进工具鼻状物之前允许驱动活塞的完全返回的控制模块。本发明的紧固件驱动工具使用气体导管来从通常是由燃烧产生的动力源接收气压供应并把所述气体传送到喂进汽缸以克服所述喂进活塞返回弹簧从而使所述喂进活塞回缩，并且使用电磁体来保持所述喂进活塞于回缩位置直到所述驱动活塞已经返回到其预备点火位置或那之后不久。

本发明工具的优点包括：减少由于在活塞返回过程中与驱动器桨件相干扰而导致的钉子或校排故障，由于在驱动活塞组件上摩擦负载的减少而提高活塞返回速度和可靠性，并由于低磨损而处长驱动活塞和保持装置的工作寿命。还有，与常规紧固件喂进机构相比，本发明保持装置重量轻并以更高的能源效率工作。相比于现有技术设计中使用易受尘土问题影响的小气体通道和容易损坏、需要润滑、易受腐蚀和受碎屑影响的复杂结构，本发明的装置相对地不复杂，需要生产、安装和维护较少部件，且基本上是密封的，从而成为耐尘土和碎屑的组件。在本发明工具中，控制模块提供了保持装置的电控制自动操作，并可避免终端使用者输入的变异性。最后，通过提供可独立于正常工具功能操作的相对简单机构，在驱动紧固件之前需要由使用者施加的工具致动力维持成与常规工具中的一样而没有增大。

更具体地，一种紧固件驱动器工具，包括：包括往复运动驱动器桨件的动力源；与所述动力源相联用于接收所述驱动器桨件的工具鼻状物，所述驱动器桨件用于驱动喂进所述鼻状物的紧固件；构造和布置成容纳供应紧固件的匣盒；与所述匣盒相联用于顺序地把紧固件喂进所述鼻状物的匣盒喂进器机构，所述喂进器机构包括往复运动的喂进活塞；以及操作地与所述喂进器机构相联并设置成用来把所述喂进活塞保持在回缩位置直到所述驱动器桨件定位成允许紧固件前进到所述鼻状物中的机电保持装置。

附图说明

图1为具有线圈匣盒和装备有本发明喂进机构保持装置的紧固件驱动工具的透视图。

图2为图1紧固件驱动工具的局部放大透视立面图。

图3为沿图2线3-3的局部垂直横剖图且处于完全推进的位置。

图4为类似于图3的局部垂直横剖图，显示了完全回缩的位置。

图5为类似于图4的局部垂直横剖图，显示了随后向前推进的位置。

图6为设置有用于紧固件喂进器的源于燃烧的压缩空气动力的常规紧固件驱动工具的现有技术定时图表。

图7为设置有本发明喂进器机构的工具的定时图表。

具体实施方式

现在参见图1-4，一种适于配有本发明喂进器机构的那类紧固件驱动工具总体地标记为10且显示为燃烧动力工具。这类工具操作的一般原理在本领域是已知的并说明于美国专利第5,197,646号、第4,522,162号、第4,483,473号、第4,483,474号和第4,403,722号，它们都以引用的方式并入于此。然而，预期本发明喂进器机构可应用于以其它动力源为动力、采用往复运动驱动器桨件来把紧固件驱动进入工件的紧固件驱动器工具。还有，虽然应当理解工具10可操作在各种方位，但诸如“上”和“下”之类的方向术语用来以图1所示的方位表示工具。

工具10的壳体12在壳体主室16(显示为隐藏)内包封了自含内部动力源14(显示为隐藏)。如在常规燃烧工具中，动力源14通过内部燃烧获得动力并包括与驱动汽缸20相通的燃烧室18(显示为隐藏)。往复运动地置于驱动汽缸20内的驱动活塞22连接到驱动器桨件24上端(汽缸、活塞和驱动器桨件全显示为隐藏)。驱动活塞22往复运动行程的上止点称为预备点火位置，其正好存在于启动驱动器桨件24向下驱动以冲击紧固件26从而把它驱动进入工件的燃烧气体着火或点火之前。

通过按下扳机28，操作者引起燃烧室18内的燃烧，使得驱动器桨件24强有力地被驱动向下穿过鼻状物或鼻件30。鼻件30引导驱动器桨件24冲击已通过紧固件3匣盒32被传送进入鼻件的最前面紧固件26。虽然可考虑本领域已知的各种匣盒，但在本发明工具10中匣盒32优选为线圈匣盒，其中以使用了校排材料通常为金属、纸或塑料的条带34的形式安装了紧固件26。

在靠近鼻件30处是工件接触元件36，其通过连杆或上探针(未示出)连接到部分地限定燃烧室18的往复运动阀套筒。相对于图1所示的向下方向按下工具壳体12导致工件接触元件36从休息位置移动到着火位置，闭合燃烧室18并使其准备好燃烧。其它的预备点火功能，诸如在燃烧室18内风扇的通电和/或向燃烧室传送剂量燃料，通过机械或在嵌入于通常容纳于壳体12操作部42(图1)内的中央处理单元或控制模块40(显示为隐藏)里的控制电路或程序38的控制下执行。

随着扳机28的拉动，火花塞充电，点燃了在燃烧室18中的燃料和气体混合物并向下朝用于进入工件的等待紧固件发送驱动活塞22和驱动器桨件24。导管44具有通过适当装置48连接到驱动汽缸20壁的入口端46以便通过排放口(未示出)从驱动汽缸20排出已燃气体时驱动活塞位置和驱动活塞22的最上位置之间部位转移已燃气体。需要理解可考虑用于导管44入口端46的动力源上其它部位，比如但不限于燃烧室，就如美国专利第7,040,521号所述；该美国专利以引用方式并入于此，以及在驱动活塞22前面产生的压缩气体的利用。这些气体统称为动力源气体。

如图1-5所示，在相对于所述装置48的相反端，导管44连接到总体标记为50的紧固件喂进器机构。导管44的出口端52连接到喂进器机构汽缸56也称作喂进汽缸的圆筒形壁54内的螺纹接管(nipple)型装置53。导管44从驱动汽缸20把动力源气体这里为燃烧气体转移进入喂进汽缸56抵顶喂进活塞58以便移动喂进活塞、活塞杆60和喂进卡爪62从喂进活塞的推进位置(图3)进入喂进活塞的回撤或回缩位置。除了如这里所示和所述的，紧固件喂进器机构50类似于与可从ITW Paslode公司买得的气动动力紧固件驱动工具相配的紧固件喂进器机构。

更具体地，且参见图1和2，喂进器机构50包括配备有固定部64和可枢转部66的匣盒32。固定部64通过臂68固定到壳体12和鼻件30。臂70可枢转地连接可枢转部66到固定部64，且臂70通过铰接件72铰接到臂68并可在显示于图1和图2的打开位置和闭合位置(未示出)之间枢转。可枢转部66枢转到打开位置以便把紧固件26的线圈条带34加载到罐筒(canister)匣盒32和枢转到闭合位置以操作工具10和机构50。在机构50中还包括卡齿74用于可释放地闩锁可枢转部66于闭合位置。臂68、70联合限定了紧固件喂进轨道。

现在参见图3-5，机构50包括喂进汽缸56，其固定地安装到臂68且具有圆筒形壁54、端部76、和位于喂进汽缸外开口80处固定在圆筒形壁54内的环状O形环78。喂进活塞58在圆筒形壁54内可在回缩位置和推进位置之间移动并配有活塞杆60。受O形环78和开口端80引导，活塞杆60与喂进活塞58一起移动。

在喂进汽缸56内设置有返回弹簧84，其安置成如下面会更具体说明地抵顶端部76且偏压喂进活塞58朝向推进位置。O形86安置于喂进活塞58的周向槽88内且在喂进活塞58往复运动时密封抵顶圆筒形壁54。

在喂进器机构50中还包括喂进卡爪62，其通过枢轴销90可枢转地安装于活塞杆60，以便不仅可与活塞杆和喂进活塞58一起在回缩位置和推进位置之间移动而且可于枢轴销上在操作位置与非操作位置之间枢转。在图3-5中，喂进卡爪62以实线显示处于操作位置而以虚线显示处于非操作位置。扭转弹簧92安装在枢轴销90上且朝操作位置偏压喂进卡爪62。

喂进卡爪62具有带凹口的端部指状物94，其构造成当喂进卡爪处于操作位置时接合条带34的一个紧固件26而当喂进活塞58、活塞杆60和喂进卡爪62被返回弹簧84的弹簧压力从回缩位置(图4)移动到推进位置(图3)时推进条带34。带凹口的端部指状物94具有凸轮表面96，其构造成在条带34的下一钉子26上作凸轮运动以便当喂进活塞58、活塞杆60和喂进卡爪被导管44的气压从推进位置移动到回缩位置时使得喂进卡爪62从操作位置枢转到非操作位置。

在喂进器机构50中还包括夹持卡爪98，其通过枢轴销枢转地安装于臂70以便可在接合位置与松脱位置之间枢转。夹持卡爪98在图3和图4中显示为处于接合位置，而在图5中显示为处于松脱位置。线圈弹簧102，其具有安置在夹持卡爪98内插口104中的一端和支撑抵靠于臂70的另一端，偏压夹持卡爪到接合位置。夹持卡爪98具有远端指状物106，其适于安置在打带34的两个钉子26之间以接合和夹持钉子使得当喂进活塞58、活塞杆60和喂进卡爪被燃烧气体移动到回缩位置时包括接合钉子的条带不随喂进卡爪62移动。

再参见图3-5，为了解决上述待驱动下一紧固件26在驱动器桨件返回循环过程中被推向抵靠驱动器桨件24的问题，本发明喂进器机构50配备有保持装置，大体标记为110。保持装置110夹持喂进活塞58就位于回缩位置(图4)并防止了驱动器桨件24上的不要侧边负载，从而允许更可重复和快速的活塞返回。在优选的实施方式中，保持装置110使用电连接到决定其通电循环的控制程序38的电磁体112。然而，可考虑用于喂进器机构的其它类型机电保持装置，只要它们能够防止由下一紧固件26在驱动器桨件返回循环过程中通过驱动活塞58的推进抵顶驱动器桨件24的侧边负载。

另外，优选地，电磁体112置于喂进汽缸56内且通过接合喂进汽缸对应肩部的法兰114和设置在喂进汽缸端部76内的紧固件硬件116固定在那里。在优选的实施方式中，紧固件硬件116为带有开口孔120的盘状物118和固定在喂进汽缸56内的弹簧夹扣122。开口孔120允许在喂进活塞58回缩时空气从活塞汽缸54中逸出。需要理解，为把电磁体112固定就位，可考虑其它的紧固技术，包括但不限于，螺纹接合、化学制剂紧固件、焊接等。电磁体112被固定就位以便经受返回弹簧被压缩时所产生的弹簧力且电磁体的通电足以克服返回弹簧作用在喂进活塞58上的偏压力。

控制程序38控制电磁体112的通电。电磁体112夹持喂进活塞58足够长的时间，直到驱动活塞22和驱动器桨件24空出工具鼻状物30。所述时间随着所述工具及应用而变化，但是足够长以便于驱动活塞24返回到其预备点火位置。在一应用中，电磁体112的指定通电时间是大约100毫秒；但是可根据所述工具及情形考虑其它的时间。作为一种可选构造，驱动活塞22和/或汽缸20可以至少一个活塞位置传感器124(在图1中示意性地显示且显示为隐藏)来监视以便向控制程序38提供反馈从而当驱动活塞和驱动器桨件24已返回到预备点火位置时给电磁体112断电。

现在参见图6，显示了现有技术工具的定时。在t0处，工具10还没开火且驱动活塞22在驱动汽缸20的上端处于预备点火位置。还有，喂进活塞58处于推进位置(图3)且紧固件26定位在鼻状物30中。在t1处，开火后，驱动活塞22和驱动器桨件24沿汽缸20向下行进，且动力源气体这里是燃烧气体的一部分通过导管44转移而引起喂进活塞58回缩。喂进活塞58从t1到t2回缩直到气体分散，然后在t2处活塞58向以返回弹簧84为动力的推进位置返回。能够明白在t2和t3之间，喂进活塞没有被完全推进，且推致力下一紧固件26抵靠驱动器桨件24直到它到达预备点火位置。在t3处，驱动器桨件24已经为紧固件26腾出空并已经到达预备点火位置。还有，在t3处，由于空出了鼻状物区域，喂进器机构50尽可能地推进紧固件进入鼻状物30。如上面所述，紧固件26抵靠驱动器桨件24的侧边负载减缓了活塞22向预备点火位置的返回。

现在参见图7，显示了配备有保持装置110的本发明工具10的操作序列。在t0处，随着工具10点火循环的开始，电磁体112由控制程序38通电。这使得电磁体112通电并准备好在喂进活塞58在回缩位置接触到电磁体112时固定它因为喂进活塞的制造使用了含铁材料。控制程序38包括定时器功能，其维持供给电磁体112的电源直到定时器在t3期满。虽然点火事件优选地激活了定时器，但许多其它的手段可用来开始定时器，包括但不限于，诸如扳机开关28或室位置开关(未示出)之类的开关。当在t1处出现点火时，燃烧气体向缓冲器位置推进驱动活塞22，在这过程中紧固件被驱动。这时，如图6所示，部分燃烧气体转移向导管44且在t1处还显示喂进活塞58完全回缩。虽然在t1处的这些事件不是同步的，但它们持续的时间相对短而显示为单次事件。

但是，不同于图6中现有技术工具的操作，通过电磁体112的作用，喂进活塞58由控制程序38保持在回缩位置(图4)直到在驱动活塞24返回到预备点火位置充分后的t3。由于在t2和t3之间的间隔，用于电磁体112通电的时间期间可根据所述工具及应用超过活塞返回时间。一旦定时器期满，电磁体112断电，且返回弹簧84迫使喂进活塞58趋向前进位置(图5)，这导致了下一紧固件26的前进。

虽然用于紧固件驱动工具的本发明喂进器机构保持装置的特定实施方式已经在这里得到说明，但本领域技术人员能够明白可以对那些作出变化和修改而没有偏离本发明；本发明有更宽方面的范围并由附随的权利要求书所阐明。