CN108058136B - 气压弹簧紧固件驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧固件驱动器，该紧固件驱动器包括壳体、气压缸、活塞、驱动叶片、电机、电池、托架和仓匣，其中，气压缸设置在壳体内，活塞设置在气压缸内并能够在气压缸内移动，驱动叶片与活塞连接并且能够随活塞运动，电机用于驱动活塞运动，电池可拆卸地与壳体连接以向电机提供电能，托架至少部分地限定紧固件驱动轨道，驱动叶片通过紧固件驱动轨道驱动紧固件，仓匣能够操作以将紧固件供应到托架。只有响应于先将电池从壳体拆卸，才能将所述仓匣从托架上拆卸。

Description

气压弹簧紧固件驱动器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月9日递交的、待审美国临时专利申请No.62/419,719的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用的方式全部包含在本申请中。

技术领域

本申请涉及动力工具，具体地，涉及一种气压弹簧紧固件驱动器。

背景技术

在现有技术中，已知有多种紧固件驱动器，该紧固件驱动器用于将紧固件(例如钉子(nails)，大头钉(tacks)，订书钉(staples)等)钉入工件中。这些紧固件驱动器采用多种现有技术已知的方法来操作(例如，通过空气压缩机、电能、飞轮机构产生的压缩空气)，但是通常这些设计受到动力、尺寸和成本的限制。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种紧固件驱动器，该紧固件驱动器包括壳体、气压缸、活塞、驱动叶片、电机、电池、托架(nosepiece)和仓匣(magazine)，其中，气压缸设置在壳体内，活塞设置在气压缸内并能够在气压缸内移动，驱动叶片与活塞连接并且能够随活塞运动，电机用于驱动活塞运动，电池可拆卸地与壳体连接以向电机提供电能，托架至少部分地限定紧固件驱动轨道，驱动叶片通过紧固件驱动轨道驱动紧固件，仓匣能够操作以将紧固件供应到托架。只有响应于先将电池从壳体拆卸，才能将所述仓匣从所述托架拆卸。

本发明的另一个方面在于提供一种紧固件驱动器，该紧固件驱动器包括气压缸、活塞、驱动叶片、前托架、后托架和仓匣，其中，活塞设置在气压缸内并能够在气压缸内移动，驱动叶片与活塞连接并且能够随活塞运动，前托架至少部分地限定紧固件驱动轨道，驱动叶片通过紧固件驱动轨道驱动紧固件，后托架至少部分地限定紧固件驱动轨道，仓匣连接到后托架并通过后托架可操作地将紧固件供应到紧固件驱动轨道。所述后托架和仓匣可拆卸地连接到前托架以形成单元。

本发明的再一个方面在于提供一种操作紧固件驱动器的方法。该方法包括通过将驱动叶片从收缩位置朝向驱动位置移动以启动紧固件驱动操作，驱动叶片通过气压弹簧机构移动；当紧固件在紧固件驱动轨道中堵塞时，将驱动叶片停止在所述收缩位置和所述驱动位置之间的中间位置，紧固件驱动轨道限定在紧固件驱动器的前托架和后托架之间；将电池从所述紧固件驱动器上拆卸，并且当移除电池之后，将仓匣和后托架作为单元从前托架上拆卸。

本发明的其他特征和方面将会通过结合以下的具体描述和附图而变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的气压弹簧紧固件驱动器的前透视图。

图2是沿图1的线2-2的气压弹簧紧固件驱动器的剖面图。

图3是图1的气压弹簧紧固件驱动器的一部分的放大透视图，图中显示仓匣处于与紧固件驱动器的托架的接合位置(engaged position)。

图4是图3的气压弹簧紧固件驱动器的部分的侧视图，图中显示仓匣处于从紧固件驱动器的托架的脱离位置(disengaged position)。

图5是图1的气压弹簧紧固件驱动器的仰视图，图中显示仓匣处于接合位置。

图6是图1的气压弹簧紧固件驱动器的仰视图，图中显示仓匣处于脱离位置，并且仓匣具有与紧固件驱动器的电池抵靠的止挡件。

在对本发明的任何实施方式进行详细说明之前，需要理解的是，本发明的实施并不限于以下描述或附图所示的结构细节和部件布置。本发明具有其他的实施方式，并且能够通过多种方式实现或实施。并且，需要理解的是，本文使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应当视为限定。

具体实施方式

图1和图2示出了一种气压弹簧紧固件驱动器10，该气压弹簧紧固件驱动器10用于将紧固件12(例如钉子，大头钉，订书钉等)装入工件中。紧固件驱动器10包括壳体14、托架(a nosepiece)16和仓匣18，其中，托架16从主壳体14延伸，仓匣18用于在每一次驱动紧固件操作之前连续地将紧固件12(例如整理的紧固件)供应到托架16。尽管如图所示的实施方式的仓匣18由镁材料制成，在另一种实施方式中，仓匣18可替代地由一种不同的金属或金属合金，或其他适当的材料制成。

如图2所示，紧固件驱动器10还包括驱动叶片20和内载的气压弹簧机构(onboardgas spring mechanism)24，该内载的气压弹簧机构24用于驱动该驱动叶片20以与紧固件12从托架16中的脱出保持一致。相应地，紧固件驱动器10不需要用于驱动驱动叶片20的外部气压源。而且，气压弹簧机构24包括压缩气体的储存腔(storage chamber)28，该储存腔28与气压缸32流体连通。气压缸32和可移动的活塞36设置在储存腔28内。

参考图2，气压缸32和驱动叶片20限定了驱动轴线44，在驱动周期中，驱动叶片20和活塞36可以沿着驱动轴线44在准备位置(例如，如图2所示的上止点)和驱动位置(例如，下止点)之间移动。在驱动位置，活塞36与缓冲件46抵靠以阻止活塞36的进一步运动。紧固件驱动器10还包括提升组件48，该提升组件48由电机52驱动，并且该提升组件48可操作地将驱动叶片20从驱动位置移动到准备位置。驱动叶片20由储存腔28内的压缩气体偏压至驱动位置。参考图1，紧固件驱动器10进一步包括手柄56，操作人员握住手柄56以操作所述紧固件驱动器10。手柄56和电机52的方向均设置为基本垂直于驱动轴线44。电池60与电机52电连接以向电机52供电，从而驱动提升组件48。

在操作过程中，提升组件48(图2)通过通电的电机52将活塞36和驱动叶片20从驱动位置朝向准备位置提升。当活塞36和驱动叶片20被移动到准备位置时，活塞36上方的气体和储存腔28中的气体被压缩。一旦处于准备位置，活塞36和驱动叶片20就被保持在该位置直至使用者激活触发器(未示出)。当释放时，活塞36上方和储存腔28中的压缩气体驱动活塞36和驱动叶片20到驱动位置，由此将紧固件装入工件中。因此，所示的紧固件驱动器10采用气压弹簧原理进行操作，使用提升组件48和活塞36进一步在气压缸32和储存腔28内压缩气体。下面对紧固件驱动器10的结构和操作的其他细节进行描述。

参考图3和图4，托架16进一步包括前托架64、后托架68和偏心弹簧插销(over-center spring latch)72(例如，快速释放插销)，该偏心弹簧插销可操作地将后托架68固定到前托架64。由于仓匣18与后托架68相连接或相互组合，将后托架68连接到前托架64同样会将仓匣18连接到前托架64。并且，当前托架64和后托架68相互连接时，在前托架64和后托架68之间形成有紧固件驱动轨道或快速驱动通道76(图3)。紧固件驱动轨道76与驱动轴线44同轴，并且紧固件驱动轨道76与仓匣18相互连通以连续地接收来自仓匣18的紧固件12，从而进行连续地紧固件驱动操作。如图3所示，后托架68包括第一对突起(projections)80和第二对钩部或第二对突起84，第一对突起80和第二对突起84(或第二对钩部)均从后托架68向外朝向前托架64延伸，该第一对突起80和第二对突起84(或第二对钩部)设置与在紧固件驱动轨道76的相反的一侧。第一对突起80延伸至相应的槽88中，该槽88限定在前托架64上。在至少一个槽88中设置有电开关92(例如，如图4所示的微动开关(microswitch))，该电开关92可操作地检测何时突起80进入到相应的槽88中。相应地，电开关92可操作地检测何时后托架68从前托架64中移出，以及何时后托架68与前托架64相连接。在其他的实施方式中，每个槽88均可包括开关92以检测何时后托架68与前托架64连接以及何时后托架68从前托架64中移出。

参考图3，弹簧插销72包括杠杆96和弹簧件100，该杠杆96可枢转地连接到前托架64，该弹簧件100包括相间隔的销103，该弹簧件100以偏心式的结构可枢转地连接到杠杆96。这样，弹簧件100可与设置为钩形的第二对突起84接合(通过栓103)，该第二对突起84延伸穿过前托架64上的相应的孔102。当杠杆96枢转至偏心位置(over-center position)(如图3所示)，弹簧件100向突起84施加夹紧力，以防止突起84从孔102中脱出。相应地，在接合位置上，后托架68和仓匣18保持与前托架64连接，如图3所示。并且，当杠杆96从图3所示的框架向下枢转时，弹簧件100释放施加在突起84上的夹紧力，从而允许弹簧件100枢转离开前托架64，并允许后托架68(与相互连接的仓匣18一起)向后移动(例如，朝向图4所示的脱离位置)。

参考图4-6，当后托架68和仓匣18朝向脱离位置移动时，该后托架68和仓匣18沿第一方向104(即向后)移动，当后托架68和仓匣18朝向接合位置移动时，该后托架68和仓匣18沿第二方向108(即向前)移动。仓匣18包括止挡件112，该止挡件112从仓匣18的与壳体14和电池60最靠近的一侧侧向突出。止挡件112位于驱动轴线44和电池60(图1)之间，该驱动轴线44与驱动叶片20同轴。如图5和图6所示，止挡件112从仓匣18突出足够的长度以与电池60的部分重叠。因此，止挡件112能够用作安全机构，这是因为操作人员需要先移除电池60(因此断开电机52的电源)，再拆下仓匣18以从托架16上清除卡住的紧固件12。通过移除电池60，可以避免疏忽大意而进行的紧固操作。当电池60保持与手柄56连接时，如果在移除电池60之前试图从托架16上拆下仓匣18，止挡件112会与电池60的肩部116(图6)发生干涉。当后托架68和仓匣18处于接合位置，在电池60的肩部116和止挡件112之间存在间隙120(图5)。在释放插销72之后，后托架68和仓匣18可以在方向104上移动直至止挡件112抵靠在肩部116上，因此，只要电池60保持与壳体14连接，就限制了仓匣18在方向104上的进一步运动。此时，前托架64和后托架68之间存在有间隙120。但是，此时，突起84保持在孔102中(图4)，只要电池60保持与壳体14连接，就防止仓匣18被拆卸。

偶尔地，在紧固件驱动器10的操作中会发生失败或不完全的紧固操作，从而导致堵塞。也就是紧固件12没有完全地从托架16中脱出而装入工件。随后，由于紧固件12堵塞了紧固件驱动轨道76，驱动叶片20无法在其整个行程的长度上运动。为了防止操作人员在紧固件驱动器10仍然通过相连的电池60供电的时候尝试清理堵塞，首先需要移除电池60，才能拆卸后托架68和仓匣18以进入紧固件驱动轨道76(从而清理堵塞)。在移除电池60之后，不能够因疏忽大意而启动紧固件驱动操作，并且后托架68和仓匣18能够完全从前托架64上脱离，以进入紧固件驱动轨道76，从而清理堵塞。

并且，由于在前托架64的槽88中存在有电开关92，尽管及时重新连接电池60，紧固件驱动器10仍然会保持非启动状态，直至后托架68和仓匣18重新连接到前托架64。当重新连接后托架68和仓匣18，突起80接触并闭合开关92(如果为常开开关)，因此可以使紧固件驱动器10返回至启动或可操作状态，可以开始紧固件发射操作。本发明的多种特征在权利要求中提出。

Claims (24)

1.一种紧固件驱动器，其特征在于，该紧固件驱动器包括：

壳体；

气压缸，该气压缸设置在所述壳体内；

活塞，该活塞设置在所述气压缸内并能够在所述气压缸内移动；

驱动叶片，该驱动叶片与所述活塞连接并且能够随所述活塞移动；

电机，该电机用于驱动所述活塞移动；

电池，该电池可拆卸地与所述壳体连接以向所述电机提供电能；

托架，该托架至少部分地限定紧固件驱动轨道，所述驱动叶片通过所述紧固件驱动轨道驱动紧固件；和

仓匣，该仓匣能够操作以将所述紧固件供应到所述托架；

其中，所述仓匣包括止挡件，该止挡件能够与所述电池接合以防止在所述电池与所述壳体连接时从所述托架上拆除所述仓匣，只有响应于先将所述电池从所述壳体拆卸，才能将所述仓匣从所述托架上拆卸。

2.根据权利要求1所述的紧固件驱动器，其中，无论所述电池是否与所述壳体连接，所述仓匣可拆卸地连接到所述托架。

3.根据权利要求1所述的紧固件驱动器，其中，所述托架为前托架，其中，所述紧固件驱动器还进一步包括与所述仓匣连接的后托架，并且所述紧固件驱动轨道限定在所述前托架和所述后托架之间。

4.根据权利要求3所述的紧固件驱动器，其中，所述紧固件驱动器进一步包括快速释放插销，该快速释放插销可操作地将所述前托架和所述后托架固定在一起。

5.根据权利要求4所述的紧固件驱动器，其中，所述后托架包括两个钩部，所述两个钩部分别设置在所述紧固件驱动轨道的相对的两侧，所述快速释放插销与所述钩部接合以将所述前托架和所述后托架固定在一起。

6.根据权利要求5所述的紧固件驱动器，其中，所述前托架限定各个孔，所述钩部延伸穿过所述孔。

7.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中，所述快速释放插销包括杠杆和弹簧，该弹簧可枢转地连接到所述杠杆，所述杠杆可枢转地连接到所述前托架。

8.根据权利要求7所述的紧固件驱动器，其中，所述快速释放插销还包括相间隔的销，该销设置在所述弹簧的下端并且能够分别与所述钩部接合，以将所述前托架和所述后托架固定在一起。

9.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中，所述仓 匣包括止挡件，该止挡件位于与所述驱动叶片同轴的驱动轴线和所述电池之间，所述止挡件从所述仓匣的与所述电池最靠近的一侧侧向突出。

10.根据权利要求9所述的紧固件驱动器，其中，当所述电池连接到所述壳体以向所述电机供电时，所述止挡件和所述电池限定第一轴向间隙，该第一轴向间隙的方向平行于所述电池的插入轴线。

11.根据权利要求10所述的紧固件驱动器，其中，当所述快速释放插销与所述钩部脱开时，所述止挡件能够与所述电池接合，因此阻止所述仓匣在平行于所述插入轴线的方向上的进一步运动。

12.根据权利要求11所述的紧固件驱动器，其中，当所述止挡件与所述电池接合时，所述后托架能够与所述前托架分离开第二轴向间隙，该第二轴向间隙等于所述第一轴向间隙。

13.根据权利要求12所述的紧固件驱动器，其中，当所述后托架与所述前托架分离开所述第二轴向间隙时，所述钩部至少部分地设置在所述前托架的所述各个孔中。

14.根据权利要求3所述的紧固件驱动器，其中，所述后托架和所述仓匣可拆卸地连接于所述前托架以形成单元。

15.根据权利要求14所述的紧固件驱动器，其中，该紧固件驱动器进一步包括电开关，该电开关可操作地检测所述后托架何时从所述前托架脱离。

16.根据权利要求15所述的紧固件驱动器，其中，当所述电开关检测到所述后托架从所述前托架脱离时，所述电机无法启动。

17.根据权利要求16所述的紧固件驱动器，其中，所述电开关连接到所述前托架，所述后托架包括突起，当所述后托架与所述前托架相连时，所述突起能够与所述电开关接合。

18.根据权利要求17所述的紧固件驱动器，其中，当所述后托架从所述前托架上拆卸后，所述突起与所述电开关相互脱离。

19.一种操作根据权利要求1-18中的任一项所述的紧固件驱动器的方法，其特征在于，该方法包括：

通过气压弹簧机构将所述驱动叶片从收缩位置朝向驱动位置移动以启动紧固件驱动操作；

当紧固件在所述紧固件驱动轨道中堵塞时，将所述驱动叶片停止在所述收缩位置和所述驱动位置之间的中间位置，所述紧固件驱动轨道限定在所述紧固件驱动器的前托架和后托架之间；

将所述电池从所述紧固件驱动器上拆卸；和

当移除所述电池之后，将所述仓匣和所述后托架作为单元从所述前托架上拆卸。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，在移除所述电池之前，通过所述仓匣上的止挡件与连接的电池之间的接触，阻止所述仓匣和所述后托架从所述前托架上拆卸。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括：当将所述仓匣和所述后托架从所述前托架上拆卸时启动开关，以阻止所述紧固件驱动器的进一步操作。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述方法还包括：

从所述紧固件驱动轨道中移除堵塞的紧固件；和

将所述仓匣和所述后托架作为单元重新连接到所述前托架上。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法还包括：当将所述仓匣和所述后托架作为单元重新连接到所述前托架上时启动所述开关，以使所述紧固件驱动器返回至可操作状态。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述方法还包括：在将所述仓匣和所述后托架作为单元重新连接到所述前托架上之后，将所述电池重新连接至所述紧固件驱动器。

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