CN101663135A - 用于紧固件驱动工具的机头组件 - Google Patents

Abstract

一种装配有紧固件储料盒(26)的紧固件驱动工具(10)，包括用于驱动紧固件(28)从储料盒中进入到工件中的往复运动驱动片(50)的动力源(14)，和由框架(18)驱动的往复运动的阀套(IS)，提供有机头部(40)，其包括机头部主体(42)，构造为附接在紧固件工具的一端并且限定紧固件通道(48)，该紧固件通道(48)构造并设置为用于接收所述驱动片(50)和由储料盒顺序进给的紧固件，该紧固件通道具有紧固件出口(46)；管状钉子引导件(56)用于在紧固件通道中往复运动以接收朝出口运动的紧固件。单一的驱动部件(84)具有与相对于机头部主体共同往复运动的钉子引导件结合的第一端(88)和与框架结合的第二端(90)。

Description

用于紧固件驱动工具的机头组件

技术领域

本发明大体涉及便携式紧固件驱动工具。更特别地，本发明的实施例涉及用于这种工具的机头部组件(nose assemblies)。

背景技术

便携式紧固件驱动工具典型地由气动、燃烧、电力、或动力系统驱动，并且根据本发明实施例的机头组件用于任何动力系统驱动的便携式紧固件驱动工具上。但是，这里描述的典型的实施例将仅涉及燃烧动力驱动的工具。

便携式燃烧动力紧固件驱动工具，例如那些由ITW Paslode的IMPULSE牌工具和那些由ITW Ramset公司生产的TRAKFAST牌工具，用于驱动紧固件进入工件或基底中。便携式燃烧动力紧固件驱动工具的实施例在共同转让的美国专利6,164,510已经描述，其内容加入进行参考。

该工具嵌有封闭小型内燃机的工具仓室。该内燃机通过称为燃料电池的加压燃料气体筒驱动。电池驱动的电动力控制单元产生用于点火的火花。风扇设置在燃烧室中用于在仓室内提供更有效率的燃烧并且利于排除废气，包括燃烧副产品的排气。

内燃机包括可往复运动的活塞，其具有延长的、坚硬的可在汽缸内往复运动的驱动片。当位于连杆末端的工件接触部件(WCE)压靠在工件或基底上时，阀套沿汽缸轴向往复运动并且穿过连杆移动靠近燃烧室。这种压缩动作同样触发了燃料计量阀以将特定容积的气体引入到封闭的燃烧室内。

拉开触发开关后，将导致气体/空气混合物在燃烧室内的点燃，活塞和驱动片被驱动沿套筒向下运动。紧固件从其被保持在其中合适位置用于接收驱动片的动作的储料盒中进给到机头部。驱动片的导引端接触紧固件并且驱动其沿着由机头部限定的通道运动进入到基底。通道由机头部的上引导部分和下引导部分限定。然后，活塞和驱动片依靠汽缸内的不同气压返回到原始的预燃烧(准备)位置。

机头部和WCE通常包括许多精密部件，其组成和安装明显增加了工具生产，操作和维护的成本。这些部件需要精确的形成和组装，例如，确保合适的对准并为驱动片和紧固件提供清晰的线路。否则将导致紧固件的人为干扰。

用于这种紧固件驱动工具的紧固件包括设计为强制驱动进入木材的钉子和设计强制驱动进入混凝土或石墙的驱动钉。典型地，在这些驱动钉中，钉杆具有向外张开的部分，在此处钉杆与头部邻接。这种驱动钉通常附在金属通道中，其用于将石膏板墙或其它金属工件安装到混凝土基底中。

许多紧固件驱动工具需要这些紧固件以条形方式进给，紧固件排列在具有用于进给排列紧固件的条带的储料盒中。一般地，这些紧固件通过由聚合材料例如聚丙烯制造且具有用于各个紧固件的各个套筒、轴衬或支架并且具有在连续套筒、轴衬或支架中的脆弱的桥接的托架进行排列。

特别地，传统的使用这种排列紧固件或驱动钉的该类型的紧固件工具机头部在美国专利6,641,021中已经披露，其内容引入作为参考，典型地包括管状WCE，其向上延伸进入到机头部并且包括用于从储料盒中顺序接收排列好的钉子的横向张开的槽。在很多情况下，钉子或模具制造的传送钉子的套筒在该槽中变得不对齐并且随后在WCE中拥堵。

此外，这些类型的紧固件驱动工具在每次触发(点火)过程中和过程之后吸收相当可观的振动和摆动。进一步，随着紧固件被驱动进入工件/基底中，在紧固件驱动后产生的冲击力导致该工具被推动远离紧固件。最近，定位工具(framing tools)能提供更大的动力以满足操作者的需要。这些增强的作用力将大的应力施加在工具的许多部分上，其可能导致机头部和/或WCE的更快的损耗。长期对机头部的磨损同样可能导致管状WCE破裂或弯曲，除了修理的费用，这些故障导致工具停工，这将由于相对复杂的机头组件而变得更加糟糕。

因此，对于便携式紧固件驱动工具存在改进机头组件的需要，从而解决一个或多个上述产品的生产成本、部件必需的精确性、以及维护和维修费用等问题。

发明内容

上述所列的需要可以通过目前的机头组件或机头部满足，其包括仅仅三个主要部分，与传统的机头部相比，同样在生产、安装和维修等方面更简单。机头主体可以确保工具的使用并且限定紧固件通道以从储料盒接收紧固件和从动力源接收驱动片。单一的执行部件相对机头部往复运动并且具有直接与框架结合的部分，因此明显地减少了用于执行框架动作功能所需的部件。最后，钉子引导件作为WCE并且与执行部件往复运动。此外，钉子引导件延伸进入机头部主体内的紧固件通道并且容易地在不借助于工具的情况下使用一个推扭动作从紧固件通道中脱离。因此，紧固件拥堵可以更容易地解决，并且破坏的WCE可以更容易地更换。

更特别地，在装配有紧固件储料盒的紧固件驱动工具中，具有包括用于驱动紧固件从储料盒进入到工件中的往复运动的驱动片的动力源，和由框架驱动的往复运动的阀套，提供有机头部，其包括机头部主体，该机头部主体构造为附接在紧固件工具的一端并且限定紧固件通道，该紧固件通道构造并设置为用于接收驱动片和由储料盒顺序进给的紧固件，该紧固件通道具有紧固件出口；设置用于在紧固件通道中往复运动以接收朝出口运动的紧固件的管状钉子引导件；和单一的驱动部件，该单一的驱动部件具有与相对于机头部主体共同往复运动的钉子引导件结合的第一端和与框架结合的第二端。

在另一实施例，在装配有紧固件储料盒的紧固件驱动工具中，具有包括用于驱动紧固件从储料盒进入到工件中的往复运动的驱动片的动力源，和由框架驱动的往复运动的阀套，提供有机头部，其包括机头部主体，该机头部主体构造为附接在紧固件工具的一端并且限定紧固件通道，该紧固件通道构造并设置为用于接收驱动片和由储料盒顺序进给的紧固件，该紧固件通道具有紧固件出口。设置管状钉引导件，用于在紧固件通道中往复运动并用于接收朝出口运动的紧固件，钉子引导件可以不借助工具而可拆除地结合所述紧固件通道。

在另一实施例中，钉子引导件使用在装配有紧固件储料盒的紧固件驱动工具中的机头组件中，该储料盒具有包括用于驱动紧固件从储料盒进入到工件中的往复运动的驱动片的动力源，和由框架驱动的往复运动的阀套，提供有机头部，其包括机头部主体，该机头部主体构造为附接在紧固件工具的一端并且限定紧固件通道，该紧固件通道构造并设置为用于接收驱动片和由储料盒顺序进给的紧固件。钉子引导件包括限定内部紧固件通道的管状钉子引导件主体，其在出口端具有限定了用于结合执行部件的肩部的径向变大的凸缘，并且在凸缘相反侧，提供有径向的唇缘，并限定内置式轨道以在推扭动作过程中通道中的钉子引导件安装时结合设置在紧固件通道中的紧固件的头部。该轨道同样可以通过通道中钉子引导件的往复运动滑动接收紧固件头部。

附图说明

图1是装配有本发明机头部的紧固件驱动工具的侧视图；

图2是本发明机头部的剖视图；

图3是本发明装配的机头部的垂直部分；

图4是本发明钉子引导件的侧视图；

图5是图4中的钉子引导件的垂直部分；

图6是本发明钉子引导件的顶部俯视图；

图7是机头部的垂直部分，示出了在插入位置的钉子引导件；

图8是沿图7中线8-8所示方向的机头部的端视图；

图9是机头部的垂直部分，示出了在旋转位置的钉子引导件；

图10是沿图9中线10-10所示方向的机头部的端视图；

图11是机头部的垂直部分，示出了在完全旋转操作位置的钉子引导件；并且

图12是沿图11中线12-12所示方向的机头部的端视图；

具体实施方式

根据图1，紧固件驱动工具总体上用10表示并且可以是燃烧动力、气动动力或电力驱动的；但是，在优选实施例中描述的是燃烧动力的。工具10所示的部分包括外壳12，外壳12封装有动力源或发动机14(未示出)，动力源或发动机14包含现有技术中已知的依靠框架18(图2)移动的可往复运动的阀套16。尽管具体的框架18已经有所描述，但是可以理解的是框架的结构可以改变，并且可以是从执行部件或WCE传递线性动作到阀套16以循环封闭燃烧室的任何结构。燃料电池门20为燃料电池仓提供了接口，在燃料电池仓内，燃料电池(未示出)为动力源14提供燃料。

外壳12包括把手22，把手22具有在动力源14中触发点燃的触发装置或触发开关24。储料盒26储存供给的紧固件28(图3)，其可以设为已知的不同的形状和类型，但在优选实施例中为参考引入的共同转让的专利美国专利6,641,021和6,892,922描述的插入到塑料套筒30中的排列的钉子。储料盒26包括弹簧加载的从动件32，其具有向外突出延伸部件34，当其如下文所述的与机头组件或机头部40结合时，只有一部分紧固件28保留在储料盒中并且使工具停止，阻止空储料盒时的发射。

紧固件驱动工具10的其它部件对于本发明不是很关键并且可能是这类工具已熟知的部件。合适的燃烧驱动，紧固件驱动工具可以从GlendaleHeights，Illinois的ITw Ramset公司生产的TRAKFAST牌工具获得，上述其它部件可以很容易地嵌入到这些合适的燃烧驱动，紧固件驱动工具。这种类型的燃烧驱动的工具与在美国专利Nos.4,403,722；4,483,474；4483280；4483474；4522162；5263439；和Re.32452中工具相类似；所有这些已经参考引入。

根据图2和图3，机头部40包括机头部主体42，其配置为附接在工具10的凸缘端44上，并且优选的附接在动力源14的下端。在优选实施例中，机头部主体42是由钢铁铸造形成的单一部分；但是其它金属或者工程材料和制造技术也是可选的。与凸缘端44相对的是紧固件出口46。在凸缘端44和出口46之间限定了大致圆柱形状的紧固件通道48。其尺寸可滑动地接收(在剖视图中所示)来自动力源14中的驱动片50，和从储料盒26中顺序进给的紧固件28和相应的套筒30，紧固件通道48包括具有直径相对较小的第一部分或上部52，以及限定了钉子引导仓并包括出口46的第二部分或下部54。

机头部40还包括管状的钉子引导件56，其插入到出口46中以与紧固件通道48的下部54对齐并且限定紧固件通道58。因此，随着其被驱动穿过出口，钉子引导件作为紧固件28的引导件。同样，钉子引导件56在出口端62提供径向变大的凸缘60，其用作机头部40的工作接触部件(WCE)。

根据图2和图4-6，在与凸缘60相对的端部64，钉子引导件56提供有径向唇缘66，并且限定了内置式的、大致“L”形的轨道68。轨道68设置用于在推扭动作过程中当在通道中装入钉子引导件56时与设置在紧固件通道48中的引导紧固件72的头部70结合。一旦装入完成，轨道68可滑动地接收紧固件的头部70，在钉子引导件56相对于机头部主体42往复运动过程中，其至少部分插入到紧固件通道48中。一旦钉子引导件开始绕其操作位置旋转，径向唇缘66和紧固件头部70的结合将钉子引导件56保持在紧固件通道48的下部54中。

更特别地，根据图2和图4-6，大致“L”形的轨道68包括第一入口平面处74，其没有唇缘66并且用于在钉子引导件插入到紧固件通道48时将钉子引导件56与紧固件头部70对齐。位于平面处74的止挡76形成了触动感觉，其引导使用者将钉子引导件旋转90°。轨道68的弓形、内置式部分78在旋转过程中接收紧固件头部70。弓形内置式部分78与平面处74联系。往复运动的平面处80与弓形内置式部分78相联系并且被限定在唇缘66和弓形墙82之间。往复运动的平面处80明显比入口平面处74长，并且大致与入口平面处74平行。内置式部分78设置为与平面处74和80垂直。

机头部40的第三主要部件是执行部件84，其相对于机头部主体42与钉子引导件56往复运动。执行部件84优选为单一件，由例如钢或可替代的金属铸造而成；但是同样可以选择锻造、机加工或其它制造技术。这种单一的结构比相应现有技术结构更有优势，现有技术中多个部件共同确保紧固件并更容易地损坏并带来繁重的修理和/或更换。径向变大的凸缘60限定用于结合执行部件84的第一端88以相对机头部主体42进行共同往复运动的肩部86。在第一端88的相对侧，第二端90与框架18结合并形成圆筒92。

第二端90从圆筒92中突出，第二端90实际上是足够坚固来直接接触框架18且克服施加在套筒16上以移动阀套由此关闭已经为现有技术已知并且进一步描述在上述引入的专利中的工具燃烧室(未示出)的弹簧偏压力的伸长臂或杆。但是其它形状也可以考虑，第二端90优选截面是矩形以为驱动框架18提供足够的接触平面，并且同样优选为硬的以抵挡在工具操作过程中产生的明显震动作用力。

第一端88的尺寸适于滑动地接收钉子引导件56，第一端88限定了具有构造并且设置为当储料盒仅有少部分保留的紧固件时用于接收储料盒从动件延长部分34的侧翼94的管状圆筒92。在延长部分34和侧翼94之间的接触阻止了执行部件84相对于机头部主体42的进一步往复运动并且同样阻止了工具的发射，直到储料盒26再次填充。

根据图2和3，机头部主体42限定了用于滑动接收往复运动执行部件84的轨道96。轨道96优选为与机头部主体42形成为一体的部件，并且包括桥接构件98，其阻止第二端90在轨道96上的运动。在优选实施例中，桥接构件98同样支撑并且封装有用于储料盒26与机头部40的定位与结合的储料盒定位钉100。执行部件84的进一步引导由引导固定件72的顶端102提供，在其上全部安装件从机头部主体42上突出并且容纳于轴向延伸的引导槽104中。可以理解，引导槽104至少与执行部件84和钉子引导件56相对于机头部主体在停止位置(图7)和预发射位置(图3)之间的运动行程一样长。在预发射位置，执行部件84已经达到往复运动的最大程度。同样，第二端90已经与框架18结合并且推动框架18来移动阀套16以封闭燃烧室，这在燃烧式工具的现有技术中已经熟知。

根据图7-12，不借助工具的作用将钉子引导件56插入到机头部主体42的推扭安装(push-and-twist installation)被顺序呈现。更特别地根据图7和8，钉子引导件56定位使得入口平面处74与引导紧固件72的头部70对齐。在该位置，当使用者面对桥接部件98时，可以看到入口平面处74。一旦对齐，钉子引导件56轴向插入到紧固件通道48中直到紧固件头部与止档76相接触。

根据图9和10，一旦与止档76接触，使用者可以感受的到，钉子引导件56接着轴向旋转90°或四分之一转，以便紧固件头部70紧随弓形内置部分78直到其到达往复运动的平面处80。

根据图11和12，钉子引导件56现在定位以使紧固件头部70与往复运动的平面处80对齐。在该位置，钉子引导件56相对机头部主体通过径向唇缘66保持在该位置，径向唇缘66用作阻挡，阻止钉子引导件从机头部主体42中的轴向退出。移除钉子引导件以移除堵塞的紧固件28或更换钉子引导件通过相反的顺序执行。

可以看出，本发明机头部40由于比现有技术少了一些部件因而提供了更多方便的操作。钉子或紧固件堵塞可以容易地通过移除钉子引导件56而不借助工具的使用实现清除。同样，执行部件84单一的结构为框架18提供了积极驱动并且提高了操作产生的作用力的抵抗性能。

尽管本发明用于紧固件驱动工具的机头组件已经在特定实施例中揭示并且描述了，但所属领域技术人员可以理解，在不脱离本发明广泛特征和在下面阐述的权利要求范围的情况下可以改变或改进。

Claims (10)

1.在装配有紧固件储料盒的紧固件驱动工具中，具有包括用于驱动紧固件从所述储料盒中进入到工件中的往复运动驱动片的动力源，和往复运动的由框架驱动的阀套，一机头部包括：

机头部主体，其构造为附接在所述紧固件工具的一端并且限定紧固件通道，该紧固件通道构造并设置用于接收所述驱动片和由所述储料盒顺序进给的所述紧固件，所述紧固件通道具有紧固件出口；

管状钉子引导件，其设置用于在所述紧固件通道中往复运动以接收朝所述出口运动的紧固件；和

单一的驱动部件，其具有与相对于所述机头部主体共同往复运动的所述钉子引导件结合的第一端和与所述框架结合的第二端。

2.如权利要求1所述的机头部，其中所述驱动部件的所述第二端直接与所述框架结合。

3.如权利要求1所述的机头部，其中所述紧固件通道具有用于接收所述紧固件和所述驱动片的第一直径部分，用于接收所述钉子引导件的第二直径部分，和用于限制所述钉子引导件往复运动的位于所述第二部分的端部的止档。

4.如权利要求1所述的机头部，其中所述钉子引导件具有径向变大的凸缘，该径向变大的凸缘限定了用于结合所述执行部件的所述第一端的肩部。

5.如权利要求1所述的机头部，进一步包括引导紧固件，其具有至少部分插入到所述紧固件通道中的头部和穿过所述机头部主体的末端，所述执行部件限定了滑动结合所述末端的引导槽。

6.如权利要求1所述的机头部，所述钉子引导件能不借助工具从所述机头部主体脱离。

7.如权利要求6所述的机头部，进一步包括引导紧固件，其具有至少部分插入到所述紧固件通道中的头部，且所述钉子引导件具有紧固件接收端，该紧固件接收端设计用于与所述头部结合以便借助所述钉子引导件的推扭作用使所述紧固件的接收端保留在所述紧固件通道中。

8.如权利要求7所述的机头部，其中所述紧固件接收端具有径向唇缘并且通过所述径向唇缘和所述头部的结合而保留在所述紧固件通道中，且所述钉子引导件限定了内置轨道，该内置轨道用于通过位于所述通道中的所述钉子引导件的往复作用而滑动容纳所述头部。

9.如权利要求1所述的机头部，其中所述机头部主体限定了用于滑动保留所述驱动部件的所述第二端的轨道。

10.如权利要求1所述的机头部，其中所述驱动部件第一端具有侧翼，用于当限定数量的所述紧固件保留在所述储料盒中时接收储料盒从动件以停止工具操作。

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