CN116901004A - 高效的次摆线滚轮齿条结构及钉枪 - Google Patents

Abstract

本发明为解决现有钉枪中齿排线速度较慢、效率低的问题；提供一种高效的次摆线滚轮齿条结构及钉枪，其中次摆线滚轮齿条结构包括撞针以及传动结构；撞针和传动结构连接；其特征在于，所述传动结构包括啮合轮；啮合轮整体呈圆盘状；啮合轮上设置有若干柱形齿，柱形齿围绕啮合轮的轴线等角度设置；在撞针上设置有与若干柱形齿相配合的摆线齿条；摆线齿条为若干摆线齿形的卡齿组成的齿排；提高撞针的线速度，提高射钉的效率。

Description

高效的次摆线滚轮齿条结构及钉枪

技术领域

本发明涉及钉枪技术领域，特别是涉及一种高效的次摆线滚轮齿条结构及钉枪。

背景技术

钉枪是一种将特定形状的钉子钉入待安装部件的装修工具。根据其动力的类型，分为电动钉枪、气动钉枪、瓦斯钉枪以及手打钉枪等，其中电动钉枪和气动钉枪是运用较为广泛的两个类型。气动钉枪主要通过外置的气泵获得较高的气压，为通道内的钉子提供动力；电动钉枪主要通过电机控制撞针收缩，压缩与撞针配合的弹簧或者气罐等储能件，随后释放撞针，撞击钉子。电动钉枪相比气动钉枪的整体体积更小、携带方便，而且可以设置独立电源，具有广泛的运用前景。

现有的电动钉枪，如授权公告号为CN216504892U的专利中所示的方案，通常都是通过在驱动轮的外周设置卡齿，配合在传动件上设置的齿排，实现驱动轮驱动传动件的收缩，对蓄能机构进行蓄能，最后通过蓄能机构释放能量，冲击传动件撞击钉子，实现射钉操作。但是在上述的电动钉枪结构中，传动件上的齿排要求和驱动轮上的卡齿保持啮合，因此齿排的齿距需要和卡齿的齿距相对应；另外，由于齿排中齿高的限制，导致齿排的齿距值通常较小，所以齿排的线速度相对较慢，射钉效率的效率较低。因此需要一种撞针线速度较快的高效钉枪结构。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种高效的次摆线滚轮齿条结构及钉枪。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种高效的次摆线滚轮齿条结构，包括撞针以及传动结构；撞针和传动结构连接；其特征在于，所述传动结构包括啮合轮；啮合轮整体呈圆盘状；啮合轮上设置有若干柱形齿，柱形齿围绕啮合轮的轴线等角度设置；在撞针上设置有与若干柱形齿相配合的摆线齿条；摆线齿条为若干摆线齿形的卡齿组成的齿排。

进一步的，所述传动结构还包括主动轮、从动轮以及连杆；主动轮设置于动力源的输出端，主动轮跟随动力源的动作而动作；从动轮与主动轮啮合连接；主动轮转动设置于连杆的一端；从动轮转动设置于连杆的另一端；啮合轮与从动轮同轴设置，使啮合轮和从动轮同步转动；摆线齿条共有两排，两排摆线齿条关于其齿底部镜像设置；两排摆线齿条的齿底部相互连接。

进一步的，所述从动轮与连杆之间设置有单向轴承；单向轴承允许转动的方向与动力源输出的转动方向相反。

进一步的，所述主动轮、从动轮均为直齿轮。

进一步的，所述两排摆线齿条的镜像面穿过主动轮的中轴线。

进一步的，所述连杆的偏转角为设定值；连杆在该偏转角的设定值范围内偏转时，啮合轮与撞针上的摆线齿条保持啮合。

进一步的，还包括储能件以及动力源；储能件与撞针连接；动力源与传动结构中的主动轮连接。

进一步的，所述储能件包括密封缸以及活塞，其中密封缸设置于壳体内部；密封缸内设置有活塞；活塞还与撞针的一端连接。

一种钉枪，其特征在于，包括上述的次摆线滚轮齿条结构，还包括壳体，次摆线滚轮齿条结构设置于壳体内。

进一步的，还包括安全锁结构，安全锁结构设置于钉枪的射钉口；安全锁结构包括触发件、弹簧以及触发开关；触发件滑动设置于壳体上的射钉口附近，触发件和壳体之间还设置有弹簧，弹簧套接于触发件外侧；触发开关设置于触发件的滑动路径上，使触发件在壳体内滑动时能够接触到触发开关；触发开关与壳体中的动力源连接。

本发明的有益效果为：

通过设置摆线齿条配合啮合轮，实现撞针的快速运动，相比传统的直齿轮啮合结构，在啮合轮转速不变的情况下，提高撞针的线速度，提高射钉的效率；

通过设置传动结构包括主动轮、从动轮、啮合轮以及连杆，使啮合轮能够围绕撞针上的摆线齿条运动，实现撞针的收缩和释放；

通过在从动轮和连杆之间设置单向轴承，使撞针在收缩时实现锁止，避免撞针因为动力源停止等特殊情况而释放，提高操作安全性；

通过设置安全锁结构，在射钉口区域的按压件没有被按压，导致触发开关未被触发时，保持动力源关闭，提高操作安全性；

通过设置按压件包括连接杆和调节块，配合螺纹结构，控制调节块延伸出射钉口的长度，进而调节射钉口射出的钉子打入外部部件的深度。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1的壳体内部示意图；

图3为实施例1的壳体内部传动结构示意图；

图4为实施例1的传动结构和撞针的结合示意图一；

图5为实施例1的传动结构和撞针的结合示意图二；

图6为实施例1的传动结构和动力源的结合示意图；

图7为实施例1的去除壳体后的示意图；

图8为实施例1的安全锁结构示意图；

图9为实施例1的摆线轮廓示意图一；

图10为实施例1的摆线轮廓示意图二；

图11为实施例1的啮合轮和摆线齿条在不同位置的配合示意图。

附图标识说明：壳体1、储能件2、密封缸21、活塞22、撞针3、摆线齿条31、动力源4、传动结构5、主动轮51、从动轮52、啮合轮53、柱形齿531、连杆54、单向轴承55、安全锁结构6、连接杆61、调节块62、弹簧63、触发开关64、触发件65。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1：

如图1~11所示，一种钉枪，包括壳体1以及次摆线滚轮齿条结构，其中次摆线滚轮齿条结构设置于壳体内部；次摆线滚轮齿条结构包括储能件2、撞针3、动力源4以及传动结构5；储能件2与撞针3连接；动力源4和撞针3之间还设置有传动结构5；所述传动结构5包括啮合轮53，啮合轮53与动力源4连接，并受动力源4驱动；啮合轮53整体呈圆盘状；啮合轮53上设置有若干柱形齿531，柱形齿531围绕啮合轮53的轴线等角度设置，在本例中设置为留个柱形齿531；在撞针3上设置有与若干柱形齿531相配合的摆线齿条31；摆线齿条31为若干摆线齿形的卡齿组成的齿条。需要说明的是，在本例中摆线齿形表示齿形为啮合轮53上的柱形齿531转动形成的摆线或摆线的等距曲线，参考[1]张鹏.次摆线滚轮齿条传动齿形综合研究[J].机械科学与技术,2017,36(5),722-728。

所述传动结构5包括主动轮51、从动轮52、啮合轮53以及连杆54；主动轮51设置于动力源4的输出端，主动轮51跟随动力源4的动作而动作；从动轮52与主动轮51啮合连接；主动轮51转动设置于连杆54的一端；从动轮52转动设置于连杆54的另一端；啮合轮53与从动轮52同轴设置，使啮合轮53和从动轮52同步转动；所述摆线齿条31共有两排，两排摆线齿条31关于其齿底部镜像设置；两排摆线齿条31的齿底部相互连接，形成若干个等间距的形似菱形的齿柱结构；需要说明的是该齿柱结构并非标准的菱形，而是贴合摆线轨迹的一部分。需要说明的是，两排摆线齿条31的镜像面穿过主动轮51的中轴线，目的是使连杆54的左右偏摆角度一致，增强本结构动作时的稳定性。

所述从动轮52与连杆54之间设置有单向轴承55，通过单向轴承55实现从动轮52和连杆54的转动连接；该单向轴承55允许转动的方向与动力源4输出的转动方向相反；在本例中，单向轴承55用于避免储能件2储能过程中自动释放撞针3。

所述主动轮51、从动轮52均为直齿轮；啮合轮53为滚轮，包括圆盘状的底部，以及设置于圆盘状的底部之上的若干柱形齿531。

所述连杆54的偏转角为设定值，连杆54在该偏转角的设定值范围内偏转时，啮合轮53与撞针3上的摆线齿条31保持啮合。

所述动力源4用于提供转动动能，帮助主动轮51转动，在本例中动力源4为电机。

所述储能件2包括密封缸21以及活塞22，其中密封缸21设置于壳体1内部；密封缸21内设置有活塞22；活塞22还与撞针3的一端连接，使活塞22跟随撞针3动作。需要说明的是，在一些其他实施方式中储能件2还可以为储能弹簧。

在实施过程中，假设动力源4输出的转动动能方向为顺时针方向，则单向轴承55的允许转动方向为逆时针方向；首先由动力源4带动主动轮51做顺时针转动，主动轮51带动从动轮52和啮合轮53做逆时针转动，由于单向轴承55的作用，使从动轮52和啮合轮53能顺利转动；此时连杆54偏转于撞针3的左侧，由于啮合轮53和摆线齿条31的啮合连接关系，使撞针3向钉枪内的储能件2运动，实现储能件2的储能，需要说明的是，由于单向轴承55的作用，啮合轮53难以顺时针转动，因此啮合轮53位于撞针3左侧时，会对撞针3进行自动锁止，即便因为断电等情况导致动力源4停止，也不会释放撞针3；直至啮合轮53运动至撞针3上的靠近左侧的摆线齿条31中远离气缸的一端，随着啮合轮53继续转动，带动连杆54向撞针3的右侧偏转，啮合轮53与撞针3上靠近右侧的摆线齿条31相啮合，此时由于单向轴承55结合储能件2中的推力作用，实现对撞针3的释放；在撞针3释放完后，啮合轮53运动至右侧的摆线齿条31靠近气缸的一端，随着啮合轮53的继续转动，带动连杆54向撞针3左侧偏转，并重复撞针3的收缩和释放的过程。需要说明的是，在释放撞针3时，动力源4可以继续转动或者停止转动；若动力源4继续转动，则增加撞针3释放时的能量，更好地完成钉枪射钉的工作；若动力源4停止转动，则撞针3由储能件2内储存的能量推动，完成射钉的工作。

为了保证钉枪的操作安全，还在钉枪的壳体1的射钉口设置有安全锁结构6；安全锁结构6包括触发件65、弹簧63以及触发开关64；触发件65滑动设置于壳体1上的射钉口附近，需要说明的是壳体1的射钉口为钉枪射出钉子的开口，另外在本例中触发件65的滑动方向与射钉口的射出钉子的方向一致；触发件65和壳体1之间还设置有弹簧63，弹簧63套接于触发件65外侧；触发开关64设置于触发件65的滑动路径上，使触发件65在壳体1内滑动时能够接触到触发开关64；触发开关64与壳体1中的动力源4连接。

所述触发开关64为接触开关或者光电开关，在本例中为接触开关。需要说明的是在触发开关64未被触发时，动力源4无法启动；只有按压触发件65，启动触发开关64后，才能解除动力源4的锁定，使动力源4能够接受控制指令而动作。

所述触发件65包括连接杆61以及调节块62；连接杆61滑动设置于壳体1内，调节块62设置于靠近壳体1的射钉口位置；调节块62通过螺纹结构套接于连接杆61上，螺纹结构能够调整调节块62延伸出射钉口的长度。

在实施的时候，通过设置摆线齿条31配合啮合轮53，实现撞针3的快速运动，相比传统的直齿轮啮合结构，在啮合轮53转速不变的情况下，提高撞针3的线速度，提高射钉的效率；通过设置传动结构5包括主动轮51、从动轮52、啮合轮53以及连杆54，使啮合轮53能够围绕撞针3上的摆线齿条31运动，实现撞针3的收缩和释放；通过在从动轮52和连杆54之间设置单向轴承55，使撞针3在收缩时实现锁止，避免撞针3因为动力源4停止等特殊情况而释放，提高操作安全性；通过设置安全锁结构6，在射钉口区域的按压件没有被按压，导致触发开关64未被触发时，保持动力源4关闭，提高操作安全性；通过设置按压件包括连接杆61和调节块62，配合螺纹结构，控制调节块62延伸出射钉口的长度，进而调节射钉口射出的钉子打入外部部件的深度。

以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效的次摆线滚轮齿条结构，包括撞针（3）以及传动结构（5）；撞针和传动结构连接；其特征在于，所述传动结构（5）包括啮合轮（53）；啮合轮（53）整体呈圆盘状；啮合轮（53）上设置有若干柱形齿（531），柱形齿（531）围绕啮合轮（53）的轴线等角度设置；在撞针（3）上设置有与若干柱形齿（531）相配合的摆线齿条（31）；摆线齿条（31）为若干摆线齿形的卡齿组成的齿排。

2.根据权利要求1所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述传动结构（5）还包括主动轮（51）、从动轮（52）以及连杆（54）；主动轮（51）设置于动力源（4）的输出端，主动轮（51）跟随动力源（4）的动作而动作；从动轮（52）与主动轮（51）啮合连接；主动轮（51）转动设置于连杆（54）的一端；从动轮（52）转动设置于连杆（54）的另一端；啮合轮（53）与从动轮（52）同轴设置，使啮合轮（53）和从动轮（52）同步转动；摆线齿条（31）共有两排，两排摆线齿条（31）关于其齿底部镜像设置；两排摆线齿条（31）的齿底部相互连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述从动轮（52）与连杆（54）之间设置有单向轴承（55）；单向轴承（55）允许转动的方向与动力源（4）输出的转动方向相反。

4.根据权利要求2所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述主动轮（51）、从动轮（52）均为直齿轮。

5.根据权利要求2所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述两排摆线齿条（31）的镜像面穿过主动轮（51）的中轴线。

6.根据权利要求5所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述连杆（54）的偏转角为设定值；连杆（54）在该偏转角的设定值范围内偏转时，啮合轮（53）与撞针（3）上的摆线齿条（31）保持啮合。

7.根据权利要求2所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，还包括储能件（2）以及动力源（4）；储能件（2）与撞针（3）连接；动力源（4）与传动结构（5）中的主动轮（51）连接。

8.根据权利要求7所述的一种高效的次摆线滚轮齿条结构，其特征在于，所述储能件（2）包括密封缸（21）以及活塞（22），其中密封缸（21）设置于壳体（1）内部；密封缸（21）内设置有活塞（22）；活塞（22）还与撞针（3）的一端连接。

9.一种钉枪，其特征在于，包括权利要求1~8中任意一项所述的次摆线滚轮齿条结构，还包括壳体（1），次摆线滚轮齿条结构设置于壳体（1）内。

10.根据权利要求9所述的一种钉枪，其特征在于，还包括安全锁结构（6），安全锁结构（6）设置于钉枪的射钉口；安全锁结构（6）包括触发件（65）、弹簧（63）以及触发开关（64）；触发件（65）滑动设置于壳体（1）上的射钉口附近，触发件（65）和壳体（1）之间还设置有弹簧（63），弹簧（63）套接于触发件（65）外侧；触发开关（64）设置于触发件（65）的滑动路径上，使触发件（65）在壳体（1）内滑动时能够接触到触发开关（64）；触发开关（64）与壳体（1）中的动力源（4）连接。