CN101628402B - 气动螺丝刀和气动螺丝刀中的空气马达的停止控制方法 - Google Patents

Abstract

一种气动螺丝刀，包括：工具体；鼻部；主空气室；锤击气缸；螺丝刀刀头，该螺丝刀刀头与该锤击气缸中的锤击活塞整体结合；空气马达；阀套，该阀套设置在主空气室与空气马达之间的空气通道中；停止阀活塞，该停止阀活塞设置在该阀套中；停止阀杆，该停止阀杆与该停止阀活塞同轴设置；计时器室，该计时器室连接到锤击气缸；第一管线和第二管线，所述第一管线和第二管线分别形成在停止阀杆的下部中的上方位置和下方位置；以及接触构件的上端邻近部，该接触构件的上端邻近部沿驱动方向可滑动地设置。该接触构件的上端邻近部与停止阀杆可接合地设置。第一管线和第二管线被布置为通过从底部死点向上移动停止阀杆而在关闭第二管线之后关闭第一管线。

Description

气动螺丝刀和气动螺丝刀中的空气马达的停止控制方法

本申请要求2008年7月18日提交的日本专利申请No.2008-187144的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参引合并于此。

技术领域

本公开涉及一种气动螺丝刀，该气动螺丝刀具有停止机构，用于在锤击驱动螺钉并通过空气马达紧固该驱动螺钉之后，将空气马达停止在拧紧位置处。本公开进一步涉及一种用于气动螺丝刀中的空气马达的停止控制方法。

背景技术

日本专利No.3570491公开了一种现有技术的气动螺丝刀。一般地，该现有技术的气动螺丝刀被设计为在将驱动螺钉轻微地驱动入工件中之后，将该驱动螺钉牢固地拧紧。该气动螺丝刀包括用于锤击驱动螺钉的锤击机构和用于旋转驱动螺钉的拧紧机构。在该锤击机构中，螺丝刀刀头与可滑动地容纳在锤击气缸中的锤击活塞整体结合，主阀通过触发器的操作来操作。因此，用于存储压缩空气的主空气室相对于锤击气缸打开和关闭以便将压缩空气供应到锤击气缸，从而驱动锤击活塞。同时，拧紧机构通过使用空气马达来旋转螺丝刀刀头。

在现有技术的气动螺丝刀中，接触臂沿鼻部可滑动地保持，用于抽出驱动螺钉，并且接触臂被推动以便沿驱动方向从该鼻部突出。现有技术的螺丝刀包括安全装置。在该安全装置中，当接触臂的前端压在工件上时，接触臂的另一端紧靠接触臂止挡器并被锁定以不进一步移动，使触发器的操作有效。此外，接触臂通过接触臂止挡器的锁定与锤击机构通过触发器的操作的启动同时地被解除，驱动螺钉通过空气马达拧紧。现有技术的气动螺丝刀还包括自动停止机构。该自动停止机构进行控制使得当驱动螺钉已被拧紧到给定的拧紧深度时，空气马达自动停止以使该拧紧深度变得恒定。

在现有技术的气动螺丝刀中，两个阀，即排气阀和停止阀分别布置在两个轴上。当驱动螺钉与工件平齐时，通过由于增加连接到主空气室的反吹室(blow-back chamber)中的压力而向排气阀供应压缩空气以及通过利用接触臂操作停止阀的阀杆来停止空气马达。

在现有技术的气动螺丝刀中，除了两个阀之外，还增加了L形的阀元件(L形的金属部件，橡胶附接到其前端)。

然而，在现有技术的气动螺丝刀中，将不同类型的材料，即金属片和橡胶，用于组装该L形的阀元件。为此，螺丝刀的部件的数量增加，并且源的分离和丢弃是麻烦的。此外，由于阀布置在两个轴上，所以现有技术的气动螺丝刀的结构复杂。另外，阀的布局不可避免地变大，因此成本变高。

专利文献1：日本专利No.3570491

专利文献2：日本专利申请公开No.JP-A-2001-353671

发明内容

本发明的说明性方面提供了一种气动螺丝刀，该气动螺丝刀结构简单并且该气动螺丝刀减少了部件的数量且使布局小，本发明的说明性方面进一步提供一种用于气动螺丝刀中的空气马达的停止控制方法。

根据本发明的说明性方面，一种气动螺丝刀设有：工具体；鼻部，该鼻部设置在该工具体的前端上；主空气室，该主空气室存储压缩空气；锤击气缸，该锤击气缸设置在工具体中；螺丝刀刀头，该螺丝刀刀头与该锤击气缸中的锤击活塞整体结合；空气马达，该空气马达通过压缩空气操作；阀套，该阀套设置在主空气室与空气马达之间的空气通道中；停止阀活塞，该停止阀活塞设置在该阀套中，该停止阀活塞打开和关闭空气通道；停止阀杆，该停止阀杆与该停止阀活塞同轴设置，该停止阀杆促使停止阀活塞打开和关闭；计时器室，该计时器室连接到锤击气缸；第一管线和第二管线，所述第一管线和第二管线分别形成在停止阀杆的下部中的上方位置和下方位置；以及接触构件的上端邻近部，该接触构件的上端邻近部以从鼻部突出的方式沿驱动方向可滑动地设置，该上端邻近部与停止阀杆可接合地设置。第一管线和第二管线被布置为通过从底部死点向上移动停止阀杆而在关闭第二管线之后关闭第一管线。

根据下文的描述、附图和权利要求，本发明的其它方面和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是螺丝刀的垂直横截面图；

图2是用于空气马达的自动停止机构的垂直横截面图；

图3是处于初始状态中的螺丝刀的垂直横截面图；

图4是在锤击操作期间螺丝刀的垂直横截面图；

图5是在锤击活塞已到达底部死点的状态中的螺丝刀的垂直横截面图；

图6是在螺钉的紧固已完成的状态中的螺丝刀的垂直横截面图；

图7是紧接在螺钉的紧固之后所持续的状态中的螺丝刀的垂直横截面图；以及

图8是在已切断压缩空气向空气马达的供应的状态中的螺丝刀的垂直横截面图。

具体实施方式

图1示出螺丝刀的垂直横截面图。该螺丝刀包括设置在工具体1的内部中的锤击机构和拧紧机构。该锤击机构包括锤击气缸6、可滑动地设置在锤击气缸6中的锤击活塞7、以及与锤击活塞7整体连接的螺丝刀刀头8。当操作拉动触发器2时，锤击机构启动触发器阀3，并且对于触发器阀3处于联锁关系的主阀4向上移动以经历打开操作，这允许压缩空气从其中存储有压缩空气的主空气室5(连接到空气供应源)被供应到锤击气缸6中，从而促使螺丝刀刀头8实施锤击操作。拧紧机构(未示出)通过空气马达12的动力促使螺丝刀刀头8实施紧固操作。与锤击机构的操作开始同时，主阀4经历打开操作，并且从主空气室5流入的压缩空气的一部分被供应到空气马达12。当拧紧机构使螺丝刀刀头8绕其轴线与可滑动地装配到螺丝刀刀头8的旋转齿轮13一起旋转时，通过螺丝刀刀头8锤击的驱动螺钉N被进一步紧固。

在该螺丝刀中，接触臂(接触构件)15沿鼻部11可滑动地设置，用于抽出驱动螺钉N。接触臂15用作安全装置。接触臂15的前端被推动以沿驱动方向从鼻部11的前端突出，而接触臂15的另一端部的一部分位于触发器2附近。触发器2的操作仅当该前端压在工件P上时有效。

工具体1设有用于控制空气马达12的自动停止机构，使得在驱动螺钉N通过拧紧机构被拧紧到给定的拧紧深度之后，空气马达12自动停止。

用于空气马达12的自动停止机构由设置在主空气室5与空气马达12之间的停止阀构成。也就是说，如图2中所示，阀套17设置在从主空气室5通向空气马达12的空气通道16的中途部分中。阀套17的上端通向空气通道16，该空气通道16通向主空气室5。空气通道16通过主阀4通向主空气室5。

阀套17通过中间分隔部18分成两部分。停止阀活塞20和停止阀杆21分别设置在上套17a和下套17b中，以便可同轴滑动。上套17a的上端部的直径稍稍被放大以形成大直径部22。下套17b的下部被缩小以形成小直径部23。

停止阀活塞20被形成为管状形状，并且O形环19和24装配在停止阀活塞20的上端和下端。上O形环19的直径小于上套17a的大直径部22的内径，但大于大直径部22的下端的内径。因此，停止阀活塞20可在上O形环19在大直径部22内可滑动的范围内向下移动。停止阀活塞20操作以便在其向上移动期间打开空气通道16而在其向下移动期间关闭空气通道16。停止阀活塞20通过设置在阀套17的阀下室25中的第一弹簧26向上推动。在停止阀活塞20被推动的状态中，该停止阀活塞20保持空气通道16打开，如图2中所示。

停止阀杆21由杆状部27和活塞部28形成。杆状部27利用公差被插入停止阀活塞20的中心孔30中。杆状部27的中间上部31形成有稍大的直径并且被可滑动地插入分隔壁18的中心孔中。此外，稍大直径的膨胀突出部32形成在停止阀杆21的下端。O形环33、34和35分别装配到中间上部31的上部和下部、活塞部28和膨胀突出部32。停止阀杆21通过第二弹簧36持续地向下推动。此外，空气流出口37形成在下套17b的活塞部28的上室29中。

通向锤击气缸6的第一管线40和第二管线41分别形成在下套17b的下部中的上方位置和下方位置。第一管线40穿入地形成在小直径部23中。第二管线41在小直径部23下方打开。在此构造中，当停止阀杆21从底部死点向上移动时，第二管线41和第一管线40顺次关闭。

如图2中所示，阀套17的下部打开。阀座38设置在阀套17下方，推动器42设置在阀座38上以便可垂直滑动。推动器42的上表面被形成为面向停止阀杆21的下端。推动器42的下表面被设置成与接触臂15的上端邻近部15a接合。

两个小孔43穿入地形成在锤击气缸6的侧壁的下部中。小孔43被形成为当锤击活塞7到达底部死点时通向锤击气缸6。

小容积的计时器室44形成在锤击气缸6的外边界周围。反吹室45形成在计时器室44的外边界周围。锤击气缸6的小孔43通向计时器室44。计时器室44的上部和反吹室45通过连通孔46彼此连通。

空气连通通道47形成在计时器室44与下套17b之间。在小孔43附近，空气连通通道47的计时器室44侧的端部打开。空气连通通道47的阀套17侧的端部通向阀套17的小直径部23。

现在将对具有上述结构的自动停止机构的操作进行描述。在图3中所示的初始状态中，驱动螺钉N被供应到鼻部11中。停止阀的停止阀活塞20处于顶部死点的位置，而停止阀杆21处于底部死点的位置。当触发器2被操作时，如图4中所示，主阀4经历打开操作以将主空气室5中的压缩空气供应到锤击气缸6中，从而促使螺丝刀刀头8驱动该驱动螺钉N。此时，驱动螺钉N的头仍处于自工件P的表面悬浮的状态中，而锤击活塞7也位于底部死点的上方位置并通过压缩空气向下推动。当主阀4打开时，压缩空气不仅被供应到锤击气缸6而且被供应到通向空气马达12的空气通道16。此时，如图5中所示，由于停止阀活塞20打开，所以压缩空气被供应到空气马达12。由此，空气马达12旋转，并且空气马达12的旋转力被传递到螺丝刀刀头8，从而促使螺丝刀刀头8在旋转的同时驱动该驱动螺钉N。此外，当螺丝刀刀头8在旋转的同时下降时，并且当锤击活塞7到达底部死点时，锤击气缸6中的压缩空气从穿入锤击气缸6的小孔43流入计时器室44中，从而计时器室44内的压力增加。计时器室44中的压缩空气的一部分被供应到反吹室45。压缩空气的另一部分通过空气连通通道47被供应到下套17b。此时，停上阀杆21处于底部死点，并且在位于停止阀杆21的最下部处的膨胀突出部32与阀套17的小直径部23之间形成间隙。为此，流入空气连通通道47中的压缩空气从第一管线40和第二管线41向外流向大气。

当通向空气马达12的空气通道16打开时，压缩空气的一部分穿过停止阀活塞20的中心孔30与停止阀杆21的上部之间的间隙并被供应到阀下室25。为此，此阀下室25内的压力增加。因此，通过穿过空气通道16的压缩空气来防止停止阀活塞20下降，并且空气通道16可靠地保持在打开状态中。

如图6中所示，当工具体1由于驱动螺钉N的紧固而下降，并到达工件P的表面时，已相对于工具体1相对提升的接触臂15达到顶部死点的位置。在此过程的半途中，接触臂15将推动器42向上推动，并且推动器42与停止阀杆21的下表面接合并抵抗第二弹簧36的弹簧力向上推动停止阀杆21的下表面。为此，膨胀突出部32的O形环35紧靠小直径部23并切断第二管线41。由此，停止阀杆21的中间上部31的上O形环33关闭停止阀活塞20与停止阀杆21的杆状部27之间的间隙。尽管锤击气缸6中的压缩空气仅从第一管线40泄漏并释放到大气，但不能单独从第一管线40流出。为此，计时器室44内的压力增加，并且相对于停止阀杆21的活塞28的下侧的压力也变高，来自计时器室44的压缩空气被供应到停止阀杆21的活塞28的下侧中。由此，如图7中所示，停止阀杆21进一步提升以切断第一管线40。由于停止阀杆21的提升，中间上部31的O形环34与上套17a的阀下室25之间的密封被去除，从而阀下室25内的压缩空气从下套17b的空气流出口37向外流向大气。为此，阀下室25内的压力减小到大气压的水平。

当阀下室25呈现为大气压时，仅第一弹簧26向上推动停止阀活塞20。为此，如图8中所示，停止阀活塞20通过通向空气马达12的空气通道16内的空气压力而下降，从而切断空气通道16。结果，由于切断了压缩空气向空气马达12的供应，所以空气马达12停止。

在空气马达12停止之后，操作触发器2以便相对于主空气室5关闭主阀4并使主阀4通向排气口。然后，锤击气缸6内的压缩空气被排出，并且锤击活塞7返回到顶部死点，而空气通道16中的压缩空气也被排出。为此，停止阀活塞20和停止阀杆21也分别通过第一弹簧26和第二弹簧36返回到它们的初始位置，从而准备随后的锤击操作。

如上所述，因为在实施锤击操作之后，工具体1由于通过空气马达12的拧紧操作而与驱动螺钉N一起下降，所以接触臂15相对于工具体1相对向上移动。为此，接触臂15推动该推动器42，从而使推动器42向上推动停止阀杆21，并且停止阀杆21关闭第二管线41。当锤击活塞7在锤击操作之后到达底部死点时，由于第二管线41关闭，所以从锤击气缸6通过计时器室44被供应到第一管线40和第二管线41的压缩空气仅从第一管线40流出。然而，计时器室44内的压力以及阀套17内的停止阀杆21的下部处的压力通过不能完全从第一管线40流出的压缩空气而增加，结果停止阀杆21向上移动。此时，在对于此向上移动的联锁关系中，停止阀活塞20能够实施切断操作。为此，停止阀活塞20通过空气通道16内的压缩空气启动以切断空气通道16。结果，空气马达12停止其运行。

因而，由于这种构造，用于检测计时器室44中的压力升高的专用阀是不必要的，由此停止阀杆21由于计时器室44内的压力增加而被启动。为此，结构变得简单，并且能够减少气动螺丝刀的部件的数量。

锤击活塞7到达底部死点以驱动该驱动螺钉N，并且接触臂15到达顶部死点，因此完成驱动螺钉N的紧固。当这两个条件满足时，停止阀杆21被启动，并且停止阀活塞20以对启动停止阀杆21的联锁关系被启动。为此，接触臂15的顶部死点和锤击活塞7的底部死点能通过设置在一个轴上的两个阀进行检测。因此，能使阀的布局小。

由于计时器室44中的压缩空气也被供应到反吹室45，所以能够确保锤击活塞7向顶部死点的返回操作。

尽管已参照本发明的特定示例性实施例对本发明的概念进行了显示和描述，但是本领域中的技术人员应理解的是在不偏离如由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可在本发明中作出各种形式和细节上的改变。

Claims (4)

1.一种气动螺丝刀，包括：

工具体；

鼻部，该鼻部设置在所述工具体的前端上；

主空气室，该主空气室存储压缩空气；

锤击气缸，该锤击气缸设置在所述工具体中；

螺丝刀刀头，该螺丝刀刀头与所述锤击气缸中的锤击活塞整体结合；

空气马达，该空气马达通过所述压缩空气操作；

阀套，该阀套设置在所述主空气室与所述空气马达之间的空气通道中；

停止阀活塞，该停止阀活塞设置在所述阀套中，所述停止阀活塞打开和关闭所述空气通道；

停止阀杆，该停止阀杆与所述停止阀活塞同轴设置，所述停止阀杆促使所述停止阀活塞打开和关闭；

计时器室，该计时器室连接到所述锤击气缸；

第一管线和第二管线，所述第一管线和第二管线分别形成在所述停止阀杆的下部中的上方位置和下方位置；以及

接触构件的上端邻近部，该接触构件的上端邻近部以从所述鼻部突出的方式沿驱动方向可滑动地设置，所述上端邻近部与所述停止阀杆以可接合方式设置，其中

所述第一管线和所述第二管线被布置为通过从底部死点向上移动所述停止阀杆而在关闭所述第二管线之后关闭所述第一管线，

当所述锤击活塞在锤击操作期间到达所述底部死点时，来自所述锤击气缸的所述压缩空气通过所述计时器室被供应到所述第一管线和所述第二管线，

在所述锤击操作之后，由于通过所述空气马达的紧固操作，所述工具体与驱动螺钉一起下降，

所述接触构件相对于所述工具体向上移动以向上推动所述停止阀杆，从而关闭所述第二管线，以及

当不能完全从所述第一管线流出的所述压缩空气使所述停止阀杆向上移动时，所述停止阀活塞实施所述空气通道的切断操作，从而通过所述空气通道中的所述压缩空气来关闭所述第一管线。

2.根据权利要求1所述的气动螺丝刀，其中

所述阀套包括上套和下套，

所述停止阀活塞设置在所述上套中，

所述停止阀杆设置在所述下套中，

所述计时器室连接到所述下套，以及

所述第一管线和所述第二管线将所述下套连接到大气。

3.根据权利要求1所述的气动螺丝刀，其中

所述计时器室的一部分与反吹室连通，用于使所述锤击活塞返回到顶部死点。

4.一种气动螺丝刀中的空气马达的停止控制方法，所述方法包括：

在主空气室与所述空气马达之间的空气通道中设置阀套；

将停止阀活塞和停止阀杆同轴设置在所述阀套内部，所述停止阀活塞用于打开和关闭所述空气通道，所述停止阀杆用于促使所述停止阀活塞打开和关闭；

分别在所述停止阀杆的下部中的上方位置和下方位置形成第一管线和第二管线，所述第一管线和所述第二管线连接到锤击气缸；

将所述第一管线和所述第二管线布置为当所述停止阀杆从底部死点向上移动时在关闭所述第二管线之后关闭所述第一管线；

将接触构件的上端邻近部与所述停止阀杆可接合地设置，所述接触构件以从设置在所述气动螺丝刀的工具体的前端上的鼻部突出的方式沿驱动方向可滑动地设置；

当锤击活塞在锤击操作期间到达所述底部死点时，通过计时器室将压缩空气从所述锤击气缸供应到所述第一管线和所述第二管线；

在所述锤击操作之后，通过所述空气马达的紧固操作使所述工具体与驱动螺钉一起下降；

相对于所述工具体向上移动所述接触构件，从而向上推动所述停止阀杆；

通过向上推动所述停止阀杆来关闭所述第二管线；

通过不能完全从所述第一管线流出的所述压缩空气来向上移动所述停止阀杆；

通过利用所述空气通道中的所述压缩空气操作所述停止阀活塞来关闭所述第一管线；

通过所述空气通道中的所述压缩空气使所述停止阀活塞下降；

通过所述停止阀活塞的下降操作来切断所述空气通道；以及

停止所述空气马达。

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