CN110605688B - 一种防卡滞紧固件打击工具 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种防卡滞紧固件打击工具，属于电动工具技术领域。该工具蓄能机构的活塞与撞针固连，缸体的一侧设有握柄，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，驱动轮的轮轴与电机传动连接；驱动轮套装在轮轴上构成周向约束的轴向移动副，具有与撞针啮合以及脱离啮合两极限位置，且趋于啮合位置；驱动轮的端面具有与变位凸轮构成凸轮副的凸销；凸轮的变位轮廓在提升起始阶段允许驱动轮趋于啮合位置，在提升结束阶段迫使驱动轮处于脱离啮合位置。采用本发明后，借助驱动轮变位曲线的作用，可以有效避免与撞针之间可能存在的直接啮合干涉，彻底杜绝了撞针的失控动作，确保了操作安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种防卡滞紧固件打击工具，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防卡滞紧固件打击工具，从而确保使用方便、安全。
为了达到以上目的，本发明防卡滞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通过啮合传动迫使撞针运动压缩活塞的缺齿让位驱动轮，所述驱动轮的轮轴与电池包提供电能的电机传动连接；
所述驱动轮套装在轮轴上构成周向约束的轴向移动副，具有与撞针啮合以及脱离啮合两极限位置，且趋于啮合位置；
所述驱动轮的端面具有与变位凸轮构成凸轮副的凸销；所述凸轮的变位轮廓在提升起始阶段允许驱动轮趋于啮合位置，在提升结束阶段迫使驱动轮处于脱离啮合位置。
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而使驱动轮无法在提升起始时立即与之啮合，也会因为凸轮此时允许驱动轮具有进入啮合位置的趋势，产生一旦驱动轮相对撞针旋转至可啮合位置后、立即轴向位移进入与撞针啮合状态的结果；继而带动撞针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，将被凸轮驱使轴向位移脱离啮合，同时撞针被释放快速运动打钉。
可以理解，采用本发明后，借助驱动轮变位曲线的作用，可以使驱动轮在提升起始阶段，侧向进入与撞针的啮合，从而有效避免与撞针之间可能存在的直接啮合干涉，彻底杜绝了撞针的失控动作，确保了操作安全。
进一步，所述驱动轮具有圆缺平面的中心孔套装在轮轴具有扁平面的相配位置上，构成周向约束的轴向移动副。
进一步，所述驱动轮的一侧抵靠在蝶形弹簧上，具有朝驱动轮齿销延伸方向趋向啮合位置的趋势。
进一步，所述驱动轮的轮轴穿过环形变位凸轮的中心孔，所述凸轮具有对应驱动轮缺齿让位角向位置凸缘的端面变位轮廓。
进一步，所述驱动轮邻近变位凸轮的端面具有与变位轮廓构成凸轮副的球头凸销。
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4驱动轮与撞针轴向退出状态的立体结构示意图。
图6为图4驱动轮与撞针轴向正常进入啮合的立体结构示意图。
图7为图4驱动轮与撞针轴向异常进入啮合的立体结构示意图。
图8为图4驱动轮与撞针轴向即将脱开状态的立体结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例防卡滞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的轮盘上延伸出周向间隔分布的缺齿让位齿销9-1，其轮轴10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，驱动轮9具有圆缺平面的中心孔套装在轮轴10具有扁平面的相配位置上，构成周向约束的轴向移动副，可以相对轮轴10在与撞针啮合以及脱离啮合两极限位置之间移动，并且由于驱动轮9的一侧抵靠在蝶形弹簧11上，因此具有朝齿销9-1延伸方向趋向啮合位置的趋势。
此外，驱动轮9的轮轴10穿过环形变位凸轮12的中心孔，该变位凸轮12与壳体1相对固定，具有对应驱动轮9缺齿让位角向位置凸缘的端面变位轮廓。驱动轮9邻近变位凸轮的端面具有与变位轮廓构成凸轮副的球头凸销9-2，因此可以驱使驱动轮9在撞针啮合以及脱离啮合位置之间轴向移动。并且，驱动轮9的凸销9-2在提升起始阶段与变位轮廓的非凸缘圆弧段接触，因此允许驱动轮9趋于啮合位置；而驱动轮9的凸销9-2在提升结束阶段则“爬升”到变位轮廓的凸缘圆弧段上，因此迫使驱动轮9处于脱离啮合位置。
使用中，如图5所示，当驱动轮9相对撞针4转至齿销缺齿让位状态而与撞针4上的齿条脱离啮合时，驱动轮9上的球头凸销9-2同时转至与变位凸轮12的凸缘圆弧段上，从而使活套在轮轴10上的驱动轮9还相对于撞针4轴向位移退出，直至压缩空气使活塞驱动被释放的撞针快速运动完成打钉为止，驱动轮9旋转过程因凸缘圆弧段具有一定弧长而一直保持在轴向退出位置。
如打钉顺利，撞针达到正常释放极限位置，将如图6所示，驱动轮9继续顺时针旋转至球头凸销9-2离开与变位凸轮12的凸缘圆弧段接触，在弹性件作用下，自动趋于恢复原先可与撞针齿条啮合的轴向位置，且齿销顺利正常进入与撞针齿条的啮合。
如因卡钉等原因使撞针被阻滞未运动到正常极限位置时，将如图7所示，驱动轮9继续顺时针旋转至球头凸销9-2离开与变位凸轮12的凸缘圆弧段接触，在弹性件作用下，自动趋于恢复原先可与撞针齿条啮合的轴向位置，虽然齿销被撞针齿条阻挡一时无法进入与撞针齿条的啮合，但随着驱动轮的旋转，被阻挡的齿销必将转至撞针齿条的齿间隔处，在其复位趋势作用下进入与撞针齿条的啮合。
即无论是否卡钉，驱动轮的齿销都将迟早进入与撞针齿条的啮合，从而有效避免与撞针之间可能存在的直接啮合干涉，彻底杜绝了撞针的失控动作。
当驱动轮与撞针齿条啮合完成提升运动行程,通过活塞压缩气缸内的空气蓄能时，如图8所示，驱动轮9上的凸销9-2将开始与变位凸轮12的凸缘圆弧段接触，即将轴向位移脱开，进入下一打钉循环。
试验表明，与现有技术相比，本实施例具有如下显著优点：
1、提升结构简单，无须专门的结构实现对撞针的锁止；
2、可彻底解决驱动轮和撞针可能出现的无法啮合问题；
3、无须检测撞针位置，减少传感器的数量，也降低了控制逻辑的复杂程度。
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 (4)
1.一种防卡滞紧固件打击工具，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通过啮合传动迫使撞针运动压缩活塞的缺齿让位驱动轮，所述驱动轮的轮轴与电池包提供电能的电机传动连接；其特征在于：
所述驱动轮套装在轮轴上构成周向约束的轴向移动副，具有与撞针啮合以及脱离啮合两极限位置，且趋于啮合位置；
所述驱动轮的轮轴穿过环形变位凸轮的中心孔，所述驱动轮的端面具有与变位凸轮构成凸轮副的凸销；所述变位凸轮的变位轮廓在提升起始阶段允许驱动轮趋于啮合位置，在提升结束阶段迫使驱动轮处于脱离啮合位置；
所述驱动轮的一侧抵靠在蝶形弹簧上，具有朝驱动轮齿销延伸方向趋向啮合位置的趋势。
2.根据权利要求1所述的防卡滞紧固件打击工具，其特征在于：所述驱动轮具有圆缺平面的中心孔套装在轮轴具有扁平面的相配位置上，构成周向约束的轴向移动副。
3.根据权利要求2所述的防卡滞紧固件打击工具，其特征在于：所述变位凸轮具有对应驱动轮缺齿让位角向位置凸缘的端面变位轮廓。
4.根据权利要求3所述的防卡滞紧固件打击工具，其特征在于：所述驱动轮邻近变位凸轮的端面具有与变位轮廓构成凸轮副的球头凸销。
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