用于紧固件驱动工具的气弹簧制造技术

本发明专利技术涉及用于紧固件驱动工具的气弹簧。一种手持式直线紧固件驱动工具（例如打钉机），包括多活塞气弹簧驱动器机构，所述多活塞气弹簧驱动器机构包括安置在气缸中的活塞组件。所述活塞组件包括蓄积器活塞、安置在所述蓄积器活塞与所述缸的开口端之间的撞击器活塞以及从所述撞击器活塞凸出的叶片。所述蓄积器活塞和所述撞击器活塞均与所述缸内表面形成液密密封。所述活塞组件包括在所述蓄积器活塞与所述撞击器活塞之间延伸的流体柱。储气室安置在所述蓄积器活塞与所述封闭端之间。所述活塞组件在工具操作期间作为一个单元在所述缸内移动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
用于紧固件驱动工具的气弹簧


[0001]本专利技术涉及一种用于紧固件驱动工具的紧固件驱动器机构。

技术介绍

[0002]当使用例如木材或混凝土的材料工作时，经常需要将物品附接到所述材料以进行结构、机械、管道和电气安装。使用直线紧固件驱动工具（在本文中称为“紧固件驱动器”）在针对这些应用附接或连接物品时产生高效工作。紧固件驱动器是将订书钉、钉子或其他直线驱动的紧固件驱动到工件中的便携式手持式工具。
[0003]紧固件驱动器使用各种驱动机构来将紧固件驱动到工件中。例如，一些紧固件驱动器使用来自外部或内部压缩机的压缩空气作为驱动设备，而其他紧固件驱动器可以使用电能、飞轮机构或本领域中已知的其他驱动设备。虽然有效，但是一些驱动机构可能受到功率、大小、重量和成本约束的限制。

技术实现思路

[0004]一些紧固件驱动器可以使用气弹簧作为产生将紧固件驱动到工件中的原动力的驱动机构。在气弹簧紧固件驱动工具中，使用填充有压缩气体的缸快速迫使活塞通过驱动冲程，同时机械地连接到活塞的驱动器将紧固件驱动到工件中。带有紧固件的驱动器的缸排放、活塞冲程和冲击统称为称为驱动操作。在可以进行另一驱动冲程之前，活塞、并且因此驱动器可以经由复位机构返回到起始或“准备好”位置。在复位操作期间，活塞压缩缸内的气体，从而为另一驱动操作准备所述直线紧固件驱动工具。
[0005]气弹簧驱动设备以低重量和紧凑大小提供高密度能量存储，其可以容易地释放以驱动紧固件。然而，此类驱动器可能随时间推移经历充气损失。充气损失具有如下影响：紧固件驱动器无法将紧固件完全驱动到其所期望深度。此外，出于安全原因，充气的补给需要将电动工具带到服务中心。替代地，紧固件驱动器可能报废，因为在一些情况下，整个气缸和驱动模块完全集成，并且维修紧固件驱动器在经济上不可行。在其他情况下，紧固件驱动器报废，因为紧固件驱动器在设计上不可维修。因此，对于用户来说，充气损失可能导致高度不满。
[0006]气缸泄漏存在三个实质性因素。
[0007]气缸泄漏的第一个因素与升降机构有关。特别地，升降机构将横向载荷传递到活塞密封件中，尽管在机械设计中已经做出很大努力来最小化其。用于限制横向载荷的传递的策略包括：a) 使单个活塞过高并提供宽引导密封间距； b) 向活塞添加连接销以允许其相对于驱动器叶片旋转； c) 增加引导密封件预加载荷以限制对气体密封件的压缩；和/或d) 在活塞轴线与升降设备之间保持严格制造公差。由于单个活塞设计需要经受侧载荷，因此主要气体密封件和引导密封件通常具有较高刚度，从而导致缸和密封件的过多摩擦损失和磨损。
[0008]气缸泄漏的第二个因素与活塞密封件润滑有关。气弹簧驱动设备通常需要最小化
固定量的加压气体至大气压力的泄漏，因此活塞密封件通常在工具的组装期间用高粘度润滑油（例如硅润滑油）润滑。润滑剂将随时间推移被扫走，并且可能仅留下退化的润滑油膜来容纳充气。另外，润滑剂自身导致摩擦损失，这可能导致降低的功率输出，或其中气缸尺寸过大的设计。一些当前设计的另一个缺点在于单个活塞暴露至大气。这样的暴露可以允许润滑剂的污染。例如，木材、干墙或混凝土粉尘可能最终迁移到润滑剂中，并最终进入到气体密封件中。随时间推移，污染可能导致密封件退化，从而导致充气的逐渐损失。使用例如泡沫过滤器或迷宫式空气路径的对策来最小化此污染，但是这样的对策使活塞底部暴露至工作环境。
[0009]气缸泄漏的第三个因素与具有与大气压力的机械屏障的加压气体贮存器的使用有关。此布置形成气体对气体压力差，使得始终存在气体泄漏的可能性，这是不可逆的。
[0010]本文中描述一种解决随时间推移的充气损失的经改进气弹簧紧固件驱动器。特别地，公开一种包括多活塞气弹簧驱动设备的紧固件驱动器，其最小化或防止随时间推移的充气损失。另外，所述多活塞气弹簧驱动设备优化主要气弹簧功能。
[0011]所述多活塞气弹簧紧固件驱动器包括具有蓄积器活塞和撞击器活塞的气缸。所述蓄积器活塞是自由浮动式活塞，并且平衡且无横向机械载荷地安置在缸中，由此优化缸的气室的密封。所述撞击器活塞以相对于蓄积器活塞间隔开的关系安置在缸中，并且被优化以将气弹簧的动能传递到紧固件中。一定体积的流体安置在所述蓄积器活塞与所述撞击器活塞之间的中间空间中。所述体积的流体充当维持所述蓄积器活塞与所述撞击器活塞之间的分隔的间隔件。例如，可以使用例如油的流体来提供分隔这两个活塞的流体间隔件。在例如油或乙二醇的流体实质上不可压缩的情况下，两个活塞同时平移，而不使任何撞击器活塞横向力传递到蓄积器活塞。所述蓄积器活塞和所述撞击器活塞独立地工作，从而允许优化每一活塞。
[0012]所述蓄积器活塞和所述撞击器活塞均包括确保蓄积器储气室不与缸内的撞击器活塞的位移体积连续流体连通的密封件。储气室和流体间隔件室由可移动屏障永久分隔，所述可移动屏障是蓄积器活塞。所述蓄积器活塞与所述撞击器活塞经由所述流体间隔件的所述分隔允许蓄积器活塞的密封件在油中被持续润滑，所述油不被引导密封件扫走。密封技术还显示，比起在气体与气体之间，在气体与液体之间更容易形成可靠动态密封。在所述蓄积器活塞与所述撞击器活塞之间存在所述体积的液体还可以减少任何颗粒污染物的负面影响，因为可以迁移超过撞击器活塞密封件并且进入到流体室中的少量污染物将被大大稀释，并且对气体密封件具有相对可以忽略的影响。
[0013]在一些实施例中，蓄积器活塞和撞击器活塞可以具有完全相同的面积比。这允许在蓄积器活塞与撞击器活塞之间引入紧凑封装和相对小体积的流体。蓄积器活塞与撞击器活塞的一比一面积比还允许气体与流体压力差为零。
[0014]另外，将蓄积器活塞与撞击器活塞的面积比配置成使得蓄积器活塞的面积大于撞击器活塞的面积、或者替代地使得蓄积器活塞的面积小于撞击器活塞的面积存在明显优点。可以使用这些非一比一面积比配置来定制撞击器活塞速度或形成其中蓄积器活塞和撞击器活塞不是同心的、但是可以沿任何取向的物理布置，一个示例包括具有非垂直、不相交轴线，只要位移室使用工作流体连通。此布置可以提供所期望性能特性人体工程学和工具平衡。
[0015]在一些方面中，一种用于紧固件驱动工具的紧固件驱动器机构包括驱动器机构壳体。所述驱动器机构壳体包括当在横截面中观察时具有封闭形状的壳体侧壁、安置在所述壳体侧壁的第一端处的壳体封闭端以及安置在所述壳体侧壁的第二端处的壳体开口端。所述紧固件驱动器机构包括在所述壳体开口端与所述壳体封闭端之间安置在所述驱动器机构壳体中的蓄积器活塞。所述蓄积器活塞包括接触所述壳体侧壁的内表面并与其形成密封的第一密封件。所述蓄积器活塞被配置成沿着第一轴线相对于所述壳体侧壁移动。所述紧固件驱动器机构包括在所述蓄积器活塞与所述壳体开口端之间安置在所述驱动器机构壳体中的撞击器活塞。所述撞击器活塞包括接触所述壳体侧壁的所述内表面并与其形成密封的第二密封件。所述撞击器活塞被配置成沿着第二轴线相对于所述壳体侧壁移动。另外，所述紧固件驱动器机构包括从所述撞击器活塞的面向开口端的表面凸出的叶片，所述叶片被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于紧固件驱动工具的紧固件驱动器机构，所述紧固件驱动器机构包括：驱动器机构壳体，所述驱动器机构壳体包括：当在横截面中观察时具有封闭形状的壳体侧壁，安置在所述壳体侧壁的第一端处的壳体封闭端，以及安置在所述壳体侧壁的第二端处的壳体开口端，在所述壳体开口端与所述壳体封闭端之间安置在所述驱动器机构壳体中的蓄积器活塞，所述蓄积器活塞包括接触所述壳体侧壁的内表面并与其形成密封的第一密封件，所述蓄积器活塞被配置成沿着第一轴线相对于所述壳体侧壁移动，在所述蓄积器活塞与所述壳体开口端之间安置在所述驱动器机构壳体中的撞击器活塞，所述撞击器活塞包括接触所述壳体侧壁的所述内表面并与其形成密封的第二密封件，所述撞击器活塞被配置成沿着第二轴线相对于所述壳体侧壁移动，以及从所述撞击器活塞的面向开口端的表面凸出的叶片，所述叶片被配置成在所述紧固件驱动工具操作时与紧固件接合并向所述紧固件施加驱动力，其中储气室限定在所述蓄积器活塞、所述壳体封闭端与所述壳体侧壁之间，流体室限定在所述撞击器活塞、所述蓄积器活塞与所述壳体侧壁之间，所述流体室填充有流体，所述第一密封件被配置成防止所述储气室与所述流体室之间的流体连通，并且所述第二密封件被配置成防止所述流体室与所述壳体开口端之间的流体连通。2.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述流体是液体。3.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述撞击器活塞是圆盘，并且包括：面向流体室的表面，与所述面向流体室的表面相对的所述面向开口端的表面，以及在所述面向流体室的表面与所述面向开口端的表面之间延伸的侧表面，其中所述第二轴线垂直于所述面向开口端的表面和所述面向流体室的表面，并且所述第二密封件沿着所述侧表面的圆周延伸。4.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述蓄积器活塞包括中空主体，所述中空主体包括活塞侧壁和安置在所述活塞侧壁的一端处的活塞封闭端，所述活塞侧壁的外表面面向所述壳体侧壁内表面，所述第一轴线平行于所述活塞侧壁，并且所述第一密封件沿着所述活塞侧壁外表面的圆周延伸。5.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述壳体侧壁是缸，所述缸包括：具有第一直径的第一缸部分，以及具有第二直径的第二缸部分，并且其中所述蓄积器活塞安置在所述第一缸部分中，所述撞击器活塞安置在所述第二缸部分中，并且
所述第一直径等于所述第二直径。6.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述壳体侧壁是缸，所述缸包括：具有第一直径的第一缸部分，以及具有第二直径的第二缸部分，并且其中所述蓄积器活塞安置在所述第一缸部分中，所述撞击器活塞安置在所述第二缸部分中，并且所述第一直径大于所述第二直径。7.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述壳体侧壁是缸，所述缸包括：具有第一直径的第一缸部分，以及具有第二直径的第二缸部分，并且其中所述蓄积器活塞安置在所述第一缸部分中，所述撞击器活塞安置在所述第二缸部分中，并且所述第一直径小于所述第二直径。8.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述第一轴线与所述第二轴线共线。9.根据权利要求1所述的紧固件驱动器机构，其中所述第一轴线与所述第二轴线不共线。10.根据权利要求9所述的紧固件驱动器机构，其中所述壳体侧壁是缸，并且所述驱动器机构壳体包括第一缸部分和第二缸部分，并且所述流体室连接所述第一缸部分与所述第二缸部分并且在所述第一缸部分与所述第二缸部分之间提供流体连通，其中所述蓄积器活塞安置在所述第一缸部分中，所述撞击器活塞安置在所述第二缸部分中。11.根据权利要求10所述的紧固件驱动器机构，其中所述第一缸部分邻接所述第二缸部分。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
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