CN110385675B - 一种紧固件打击工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧固件打击工具，属于电动工具技术领域。该工具包括壳体内缸体和活塞构成的蓄能机构，活塞与延伸到枪嘴的撞针固连，缸体的一侧设有带电池包的握柄，枪嘴的一侧设有钉匣，握柄与钉匣之间设有提升机构；提升机构含有缺齿让位驱动轮，驱动轮与电机传动连接；还含有活套于撞针上的传动件；传动件具有在驱动轮进入迫使撞针运动状态前，与驱动轮先行啮合位置；传动件具有在驱动轮进入迫使撞针运动状态时，与撞针结合约束结构；传动件具有在弹性作用下复位到先行啮合位置的趋势。采用本发明后，可以始终保证驱动轮与撞针之间的正常啮合关系，有效避免了驱动轮与撞针因卡钉而可能存在的啮合干涉，确保了操作安全。

Description

一种紧固件打击工具

技术领域

本发明涉及一种紧固件打击工具，尤其是一种电动气弹簧钉枪，属于电动工具技术领域。

背景技术

据申请人了解，长期以来，借助钉子类紧固件将一个物体固定到另外一个物体上的工具以气动为主，其中包括高压气、瓦斯燃烧等，但这些类型的工具或使用不方便，或使用成本高。为此，近年来出现了创新的电动气弹簧钉枪，其典型结构有两类，一类为美国专利 US8011441以及US8267296所揭示,此类钉枪由电机带动缺齿让位驱动轮旋转,进而提升与之啮合的撞针,通过活塞压缩气缸内的空气蓄能。另一类的典型结构为申请号201621041199.3 的中国专利文献所揭示，此类钉枪由电机带动缺齿让位驱动轮旋转,进而提升与之啮合的撞针, 通过活塞压缩气缸内的空气蓄能。之后，电动气弹簧钉枪当驱动轮到达缺齿让位状态脱离与撞针的啮合时，压缩空气使活塞驱动被驱动轮释放的撞针快速运动，完成打钉动作。此后，驱动轮再次进入提升啮合状态，进行下一打钉循环。这些电动气弹簧钉枪由于能源来自电能，因此操控性能好，较为安全。

然而，实践中发现，上述现有钉枪操作中由于种种原因偶尔卡钉时，如图1、图2所示，无论驱动轮是图1所示的齿销传动、还是图2所示的齿轮传动，由于撞针4被阻滞未运动到图2点划线所示的正常极限位置，因此驱动件9的轮齿再次进行提升啮合有可能与撞针4干涉，即被阻挡无法进入啮合状态，此时不仅由于电机驱动处于卡滞状态有可能损坏传动件，而且由于气缸内的空气仍有一定压力，一旦卡钉排除，撞针将会失控动作，导致安全隐患。

为此，申请号为US20180154505A1的美国专利文献公开的技术方案试图以在驱动轮上设置弹性啮合件避让干涉的技术方案解决上述问题，但具有一定自由度的弹性啮合件不仅结构复杂化，而且可靠性较差。而201621041199.3专利还设置了棘爪锁止结构，以防撞针失控动作，但这样不仅增加了零件装配、操控的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种结构简单、可靠，可以有效避免撞针因卡滞而失控动作的紧固件打击工具，从而确保使用方便、安全。

为了达到以上目的，本发明紧固件打击工具的基本技术方案为：包括壳体内缸体和活塞构成的蓄能机构，所述活塞与延伸到枪嘴的撞针固连，所述缸体的一侧设有带电池包的握柄，所述枪嘴的一侧设有钉匣，所述握柄与钉匣之间设有提升机构；所述提升机构含有可以迫使撞针运动压缩活塞的缺齿让位驱动轮，所述驱动轮与电池包提供电能的电机传动连接；

还含有活套于所述撞针上的传动件；

所述传动件具有在所述驱动轮进入迫使撞针运动状态前，与所述驱动轮先行啮合位置；

所述传动件具有在所述驱动轮进入迫使撞针运动状态时，与所述撞针结合约束结构；

所述传动件具有在弹性作用下复位到所述先行啮合位置的趋势。

这样，即使撞针被释放后，由于卡钉等原因被阻滞未运动到正常极限位置，活套其上的传动件都将因弹性趋势到达先行啮合位置，在驱动轮下一驱动循环的啮合开始时，先行与传动件无障碍啮合，进而通过其与撞针的运动方向结合约束结构使撞针被带动到正确的迫使运动位置；在驱动轮之后的啮合传动过程中，撞针的受迫运动通过活塞压缩气缸内的空气，完成蓄能。之后，当驱动轮到达缺齿让位状态，释放撞针快速运动打钉。

由此可见，采用本发明后，借助传动件的过渡传动，完全避免了驱动轮与撞针之间因卡钉而可能存在的干涉，彻底杜绝了撞针的失控动作，确保了操作安全。

本发明进一步：所述缺齿让位驱动轮为夹片齿轮结构缺齿让位驱动轮,所述撞针邻近活塞处形成压簧限位圈，所述压簧限位圈前端穿套装有压簧以及抵靠压簧的管状传动件。

本发明进一步：所述传动件的两侧分别有可与所述驱动轮两夹片齿轮啮合的间隔凸起。

本发明进一步：所述撞针前细后粗形成轴位台肩，所述传动件的外端具有缩颈挡肩，形成运动方向结合约束结构。

本发明进一步：所述先行啮合位置由所述压簧自由伸展状态决定。

或者，本发明还进一步：所述缺齿让位驱动轮为夹片齿销结构缺齿让位驱动轮；所述撞针的中后部具有限位台肩；所述限位台肩之前嵌套安装滑块状传动件。

本发明还进一步：所述传动件含有间隔分布在两夹片之间的齿销，所述齿销之前还具有位于两夹片周边的先行齿；所述撞针的中段具有可以与所述齿销啮合的啮合齿；所述传动件邻近所述撞针的一侧开有滑槽，所述滑槽的两侧分别有可与所述先行齿啮合的凸齿。

本发明还进一步：所述滑块状传动件的一端与所述撞针的限位台肩形成运动方向结合约束结构。

本发明还进一步：所述传动件远离撞针一侧的凸筋与枪嘴后端的导槽构成移动副，所述枪嘴后部和传动件分别钩挂拉簧的两端。

本发明还进一步：所述先行啮合位置由所述拉簧自由收缩状态决定。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为现有技术齿销传动的啮合干涉示意图。

图2为现有技术齿轮传动的啮合干涉示意图。

图3为本发明实施例一的剖视结构示意图。

图4为图3实施例的提升机构立体分解结构示意图。

图5为图3实施例的提升机构先行啮合位置结构示意图。

图6为图5的立体结构示意图。

图7为图5的提升机构带缸体结构示意图。

图8为图7的立体结构示意图。

图9为图3实施例的提升机构释放撞针状态结构示意图。

图10为图7的立体结构示意图。

图11为本发明实施例二的提升机构立体分解结构示意图。

图12为图11实施例的提升机构先行啮合位置结构示意图。

图13为图11实施例的提升机构撞针即将进入啮合结构示意图。

图14为图11实施例的提升机构传动件脱离啮合结构示意图。

图15为图11实施例的提升机构传动件复位结构示意图。

图16为图11实施例的提升机构撞针即将脱离啮合结构示意图。

图17为图11实施例的提升机构撞针被释放击打后结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例紧固件打击工具的基本结构参见图3,壳体1的后端装有缸体2-2和活塞2-1构成的蓄能机构2，活塞2-1与延伸到枪嘴3的撞针4固连。缸体2-2的下侧设有带电池包5-1 的握柄5，枪嘴3的下侧设有安置排钉的钉匣6，握柄5与钉匣6之间设有位于上方的提升机构7和位于下部的电机8及减速传动机构8-1。

提升机构7的具体结构如图4所示，与现有技术类同的是，含有可以迫使撞针4运动压缩活塞2-1的夹片齿轮结构的缺齿让位驱动轮9，该驱动轮9的轮轴与电池包5-1提供电能的电机8通过减速传动机构8-1传动连接。

与现有技术不同的是，提升机构7还含有活套于撞针4上的管状传动件12。具体活套结构为，撞针4邻近活塞2-1处形成压簧限位圈4-2，压簧限位圈4-2前端穿套装有压簧11以及抵靠压簧11的管状传动件12。

传动件12的两侧分别有可与驱动轮9两夹片齿轮啮合的四个间隔凸起12-1，具有在驱动轮9进入迫使撞针运动状态前，与驱动轮9先行啮合位置(参见图5：此时由于撞针4与传动件12之间可能存在运动方向间距t或间隙，尚不能被驱动轮9同步带动)。

传动件12具有在驱动轮9进入迫使撞针4运动状态时，与撞针4运动方向结合约束结构。具体如图5所示，撞针4前细后粗形成轴位台肩4-1，传动件12的外端具有缩颈挡肩12-2，当驱动轮9带动传动件12运动使缩颈挡肩12-2接触轴位台肩4-1消除间距t，形成运动方向结合约束后，驱动轮9即进入迫使撞针4运动状态，将驱使撞针受迫运动，通过活塞压缩气缸内的空气，完成蓄能。

传动件12具有在压簧11作用下复位到先行啮合位置的趋势，即当驱动轮9处于缺齿让位状态，传动件12未啮合受力时，将处于压簧11自由伸展决定的待与驱动轮9啮合的先行啮合位置上。

这样，撞针4被释放打钉之后，无论是否运动到正常极限位置，活套的传动件12都将因压簧11的作用到达先行啮合位置，此时如果撞针4处于未到达正常极限位置的状态，则其中部轴位台肩4-1与传动件12的缩颈挡肩之间存在12-2间隙。当驱动轮9下一驱动循环第一个齿开始进入啮合时，先行与传动件12相应的第一个凸起12-1无障碍啮合，使其沿着撞针 4’做拉伸拉簧11’的轴向滑移，间隙被消除；此后驱动轮9继续转动过程中，将通过传动件12与撞针4运动方向结合约束结构带动撞针4同步轴向移动，完成撞针4通过活塞2-1压缩气缸内的空气蓄能行程(参见图7、8)。之后，驱动轮9转至图9、10所示的缺齿让位位置，缸体2-2内的压缩空气使活塞驱动被释放的撞针4快速运动，完成打钉动作；传动件12 则将因压簧11伸展而复位到先行啮合位置上，等待下一循环周期被啮合。

由于传动件的位置不受卡钉等因素的影响，因此以上过程可以始终保证驱动轮与传动件之间的无障碍啮合关系，进而确保撞针空气蓄能行程的稳定可靠，彻底避免了啮合干涉阻滞，杜绝了撞针的失控动作，确保了操作安全。

实施例二

本实施例紧固件打击工具的基本结构与实施例一相同，除了壳体1的后端装有蓄能机构 2、活塞2-1与延伸到枪嘴3的撞针4固连、缸体2-2的下侧设有握柄5、枪嘴3的下侧设有钉匣6、握柄5与钉匣6之间设有提升机构7和电机8及减速传动机构8-1之外；提升机构7含有可以迫使撞针运动压缩活塞2-1的缺齿让位驱动轮，该驱动轮的轮轴与电池包5-1提供电能的电机8通过减速传动机构8-1传动连接。

如图11所示，有所变化的是，缺齿让位驱动轮为夹片齿销结构缺齿让位驱动轮；撞针的中后部具有限位台肩；限位台肩之前嵌套安装滑块状传动件。具体而言，缺齿让位驱动轮9’为夹片齿销结构，主要部分由间隔分布在两夹片之间预定角向区域间隔的五个齿销9-2构成，并且在齿销9-2之前还具有位于两夹片周边的三对先行齿9-1；撞针4’的中段具有可以与驱动轮9’五个齿销9-2分别啮合的五个啮合齿4-3。

提升机构7含有活套于撞针4’上的传动件12’。该传动件12’呈滑块状，邻近撞针4’的一侧开有滑槽12-3，远离撞针4’的一侧形成凸筋12-4。滑块状传动件12’以滑槽12-3 嵌套在撞针4’啮合齿4-3至限位台肩4-1’之间的方式活套于撞针4’上。

传动件12’滑槽12-3的两侧分别有可与夹片齿销结构驱动轮9’两侧先行齿9-1啮合的四个间隔凸齿12-1’，具有在驱动轮9’进入迫使撞针运动状态前，与驱动轮9’先行啮合位置(参见图12：此时由于撞针4与传动件12之间可能存在运动方向间距t，尚不能被驱动轮9’同步带动)。

传动件12’具有在驱动轮9’进入迫使撞针4’运动状态时，与撞针4’运动方向结合约束结构。具体如图13所示，撞针4’的中后部具有限位台肩4-1’；当驱动轮9’带动传动件12’运动到一端接触限位台肩4-1’消除间距t，形成运动方向结合约束后，驱动轮9’即进入迫使撞针4’运动状态，将驱使撞针受迫运动，通过活塞压缩气缸内的空气，完成蓄能。

传动件12’具有在弹性作用下复位到先行啮合位置的趋势。因为传动件12’的凸筋12-4 与枪嘴3后端的导槽3-1构成移动副，并且拉簧11’的两端分别钩挂于枪嘴3后部和传动件 12’上，因此当驱动轮9’处于先行齿9-1脱离与传动件12’的啮合时(参见图14)，传动件12’将处于拉簧11’自由收缩决定的待与驱动轮9’啮合的先行啮合位置上(参见图15)，并在图16所示撞针4’受迫运动压缩气缸内的空气、以及图17所示被释放打钉的过程中一直保持处于该先行啮合位置上。

工作过程中，撞针4’被释放打钉之后，无论是否运动到正常极限位置，嵌套的传动件 12都将因拉簧11’的作用到达先行啮合位置，此时如果撞针4’处于未到达正常极限位置的状态，则如图12所示，其中后部的限位台肩4-1’与传动件12’的端部之间存在间隙t。当驱动轮9’下一驱动循环第一个先行齿9-1开始进入啮合时，先行与传动件12’相应的凸齿 12-1’无障碍啮合(参见图5、图6)，使其沿着撞针4做压缩压簧11的轴向滑移，间隙t被消除；此后驱动轮9’继续转动过程中，将通过传动件12’与撞针4’运动方向结合约束结构带动撞针4’同步轴向移动，如图13所示，使撞针4’到达正确啮合位置；之后如图14所示，最后一个先行齿9-1逐渐脱离与凸齿12-1’的啮合，平顺过渡到齿销9-2与啮合齿4-3 的啮合；传动件12’脱离啮合后在拉簧11’的作用下复位到先行啮合位置，为下一循环的啮合做好准备，如图15所示；之后的撞针4’继续在驱动轮9’的啮合传动作用下，受迫运动，如图16所示，通过活塞压缩气缸内的空气完成蓄能；直至驱动轮9’转至图17所示的缺齿让位位置，缸体2-2内的压缩空气使活塞驱动被释放的撞针4’快速运动，完成打钉动作。

由以上工作过程可以看出，本实施例不仅具有实施例一的优点，而且还具有的一大特点是：传动件12’在完成先行啮合确保撞针4’的啮合齿4-3到达与驱动轮9’的齿销9-2正确啮合位置后，及时脱离啮合的设计，既避免了驱动轮9’之后的旋转能量消耗在弹性件上，而全部用于压缩空气蓄积；又能防止撞针因为撞击传动件而造成动能损失。

除上述实施例外，本发明还可以有其它变化。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种紧固件打击工具，包括壳体内缸体和活塞构成的蓄能机构，所述活塞与延伸到枪嘴的撞针固连，所述缸体的一侧设有带电池包的握柄，所述枪嘴的一侧设有钉匣，所述握柄与钉匣之间设有提升机构；所述提升机构含有可以迫使撞针运动压缩活塞的缺齿让位驱动轮，所述缺齿让位驱动轮与电池包提供电能的电机传动连接；

其特征在于：还含有活套于所述撞针上的传动件；

所述传动件具有在所述缺齿让位驱动轮进入迫使撞针运动状态前，与所述缺齿让位驱动轮先行啮合位置；

所述传动件具有在所述缺齿让位驱动轮进入迫使撞针运动状态时，与所述撞针结合约束结构；

所述传动件具有在弹性作用下复位到所述先行啮合位置的趋势。

2.根据权利要求1所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述缺齿让位驱动轮为夹片齿轮结构缺齿让位驱动轮,所述撞针邻近活塞处形成压簧限位圈，所述压簧限位圈前端穿套装有压簧以及抵靠压簧的管状传动件。

3.根据权利要求2所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述传动件的两侧分别有可与所述缺齿让位驱动轮两夹片齿轮啮合的间隔凸起。

4.根据权利要求3所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述撞针前细后粗形成轴位台肩，所述传动件的外端具有缩颈挡肩，形成运动方向结合约束结构。

5.根据权利要求4所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述先行啮合位置由所述压簧自由伸展状态决定。

6.根据权利要求1所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述缺齿让位驱动轮为夹片齿销结构缺齿让位驱动轮；所述撞针的中后部具有限位台肩；所述限位台肩之前嵌套安装滑块状传动件。

7.根据权利要求6所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述传动件含有间隔分布在两夹片之间的齿销，所述齿销之前还具有位于两夹片周边的先行齿；所述撞针的中段具有可以与所述齿销啮合的啮合齿；所述传动件邻近所述撞针的一侧开有滑槽，所述滑槽的两侧分别有可与所述先行齿啮合的凸齿。

8.根据权利要求7所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述滑块状传动件的一端与所述撞针的限位台肩形成运动方向结合约束结构。

9.根据权利要求8所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述传动件远离撞针一侧的凸筋与枪嘴后端的导槽构成移动副，所述枪嘴后部和传动件分别钩挂拉簧的两端。

10.根据权利要求9所述的紧固件打击工具，其特征在于：所述先行啮合位置由所述拉簧自由收缩状态决定。

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