专利名称：用于紧固件驱动工具的料箱轨道系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及带料箱系统的紧固件驱动工具，该料箱系统用于存储所附紧固件条带且将其输送至一顶端，在该顶端处，往复式驱动片将各紧固件驱入工件中，更具体地说，本发明涉及用于这类工具的料箱轨道系统。
许多紧固件驱动工具要求这些紧固件是通过带有用来进给排序紧固件条带的机构的料箱，以紧固件在其中是顺序排列的条带形式进给的。通常情况下，这些紧固件是通过由聚合材料，如聚丙烯，模制的载体来排序的，所述载体有用于相应紧固件的独立套筒、衬套或支持件，且在相继的套筒、衬套或支持件之间有易断的连接部分。在授予Haytayan的美国专利U.S.Pat.Nos.3,927,459；3,954,176；4,106,618、授予Whitlydge的美国专利U.S.Pat.No.4,718,551及授予Steffen等的美国专利U.S.Pat.No.4,932,821中披露了通过这种载体而排序的紧固件的例子。
在本申请中作为参考而被结合使用的、授予Ernst等的美国专利U.S.Pat.No.5,069,340中披露了一种用于紧固件驱动工具的紧固件条带。该紧固件条带的特征是构造了一种模制载体，使每个紧固件被保持在一个通常为筒形的套筒中。每个套筒有二个相对的窗口，用以接受紧固件引导装置上相应的二个相对的肋。每个窗口由界定了引导通道且径向延伸的上部分和下部分形成边界。易断的连接部将相邻载体及它们的相应紧固件固定在一起。
现有技术紧固件条带的一种运行情况为在某些情况下，紧固件条带在料箱中会变得不对齐。换句话说，假定工具的朝向为90°，则紧固件相对于工件的朝向角度不是90°。另一种解释为紧固件在驱动前相对于驱动片不是平行的。如果没有对齐的紧固件条带将一个未对齐的紧固件送至工具顶端承受驱动片的冲击，则该紧固件可能被不适当驱动和/或弯入坚硬的基底中而造成弯曲或“鱼钩”的形状，这样就需要将另一个紧固件驱入工件中。显然，这既浪费时间又浪费材料，有时还会损坏工件。
用料箱进给紧固件条带的紧固件驱动工具的另一种运行情况为在某些情况下，紧固件条带会被卡塞或滞塞在与工具顶端相对的后端处的料箱中。发生这种卡塞情况的一种解释为紧固件条带是由聚合材料例如聚丙烯或类似材料模制的，其尺寸本质上难以控制或难于保持严格的公差。特别是在紧固件条带只受到与上述相对的条带窗口相啮合的轨道的引导时，操作者是很难有效地插入紧固件条带并得到最优对准的。因此，料箱的加载操作就变得很费时且可能使操作者受挫。
对这种问题的一种尝试解决方案为可使料箱构造成带仅与支承紧固件条带的套筒底表面相啮合的轨道。虽然这种方案有利于方便加载，但该方案不能保证紧固件受驱动片驱动前的正确对准。因此，这种结构仍可能导致产生偏移的或“鱼钩”形的紧固件。
所构造的与支承紧固件条带的套筒下端相啮合的料箱的另一个缺点是在倒置状态下操纵工具时，例如当操作者在头顶之上操纵工具以驱动紧固件时，紧固件在料箱中变得不垂直对准，从而不能被驱动片正确啮合。
因此，本发明的第一个目的是提供一种改进的紧固件驱动工具料箱，该料箱可使紧固件条带的加载变得容易。
本发明的另一个目的是提供一种改进的紧固件驱动工具料箱，该料箱可提高紧固件相对于驱动片的对准度。
本发明的另一个目的是提供一种改进的紧固件驱动工具，在将该工具用于包括倒置在内的多种位置时，该工具可方便地对齐紧固件条带。
利用本发明的料箱轨道系统可实现或超出上面所列举的目的，该料箱轨道系统的特征在于用于排序紧固件条带的双部分导引系统。料箱的第一部分构造成可使紧固件条带的加载变得容易且与套筒底端处的紧固件条带相啮合。在料箱的一个指定部分处，导引系统的第二部分在每个套筒的窗口部分中与紧固件条带啮合以方便与驱动片啮合前的正确对准。
更具体说，在带有用来将紧固件驱入工件中的往复式驱动片的紧固件驱动工具中，本发明提供了一种用于存储至少一个排序紧固件条带且将其输送至驱动片的料箱，该料箱包括一个壳体，该壳体界定了一个进给端、一个驱动端和布置在上述进给端和驱动端之间且与二者相接触的一个导引部分。该导引部分有至少两个导引结构，第一导引结构在第一位置处与紧固件条带啮合，第二导引结构在第二位置处与紧固件条带啮合。
每个紧固件条带包括多个套筒，所述套筒有一个下缘和由至少一个、最好是两个相对的径向凸伸部分所限定的一个窗口通道，所述第一导引结构在下缘处与紧固件条带啮合，而所述第二导引结构在窗口通道内与紧固件条带啮合。最好是，紧固件条带在料箱第一区域中仅由第一导引结构支承，而在料箱第二区域中，紧固件条带仅由第二导引结构支承。
在另一个实施例中，紧固件驱动工具有一个料箱，该料箱包括一个有一个第一导引结构和一个第二导引结构的壳体，第一导引结构用于引导处于第一位置中的紧固件条带，而第二导引结构用于引导处于第二位置中的紧固件条带，所述第一位置与所述第二位置不同。在本优选实施例中，壳体构造成开始时紧固件条带仅由第一导引结构引导，然后，仅由第二导引结构引导。
顶端12与传统紧固件驱动工具10的顶端相似，该顶端12最好由钢铸件加工而成，它包括限定了通常为圆筒形孔20的上管部分18；带通常为圆筒形孔24的下管部分22；和在孔20和24之间延伸的壁26。在本优选实施例中，上述二个管孔是轴向对准的。通常为半圆形的槽28与孔20、24相对准且为在其上端32处被固定在活塞34上、往复运动的驱动片30界定了一条路径。驱动片30和活塞34构成驱动机构14。活塞34和驱动片30以公知的方式布置而共同被工具缸筒中的压缩空气或燃烧产物强制驱动，这在现有技术中是公知的。驱动片30的远端36构造并布置成可冲击紧固件40的端头38以将紧固件及其相应套筒42强制驱入孔24中。在本优选实施例中，紧固件40是设计成可驱入水泥中以将壁板保持在位的销钉，但是，本发明的料箱也可与紧固件驱动工具中所用的任何类型传统序列紧固件一起使用。
最好是用钢铸件加工的导引装置16最好有至少一个钢销44，该钢销44从装置16处以一定的角度凸伸且与顶端12内的相应插孔46啮合。在本优选实施例中，布置了一对销44和一对相应插孔46，但是，销和插孔的数量和布置可根据不同的应用而变化。这种啮合可使导引装置16在利用现有技术中公知的其他结构(未示出)将导引装置固定在顶端12上的某个运行位置中抵靠在顶端12上。导引装置16的一个特征是它具有通常为半圆形的槽48，该槽48与顶端12中的槽28相配合而实现由上述顶端所界定的紧固件路径。
导引装置16的另一个特征是它有一个通向槽48的孔50，该孔50可允许或容纳任一紧固件40及其相应的套筒42而使它们穿过该孔进入槽中。此外，导引装置16还有一对插到孔50的相对两侧上，由较硬的钢材制作且通常相平行的肋52。美国专利U.S.Pat.No.5,069,340中详细描述了紧固件40和套筒42的结构及布置，该专利文献在此作为参考而被结合使用，在下面为描述本发明料箱的操作而需要时，将对其予以说明。
现在参考
图1和图2，导引装置16构造成可接受由最好是整体模制到相邻套筒42上的脆弱连接部56相互固定的排序紧固件40的托板或条带54。正如现有技术中公知的，驱动片30在槽28、48内的向下运动冲击单个紧固件，并通过断开连接部56而使紧固件及其相应套筒42脱离条带54。条带54由总体由60表示的料箱输送至导引装置16，而料箱60将条带54纵向送至导引装置16是在现有技术中所已知的。
如上所述，本发明的一个重要目的是提供一种料箱60，它可解决现有技术中遇到的各种问题，以高效且无障碍的方式将紧固件40的条带54送至孔50中。更具体说，在下文中可看到，本发明的料箱60通过提供一种双导引系统，将紧固件40的条带54朝着孔50引导而实现其目的。
现在参考图2-5，料箱60包括一个壳体62，该壳体62界定了一个进给端64和一个驱动端66，进给端64界定了紧固件40的条带54可被插入并穿过的槽形开口(未示出)。驱动端66界定了出口68(在图5中可最好地看到)，该出口68与孔50相对准或配准，使紧固件40和套筒42可自由地顺次通过。导引部分70处于进给端64和驱动端66之间且与二者相接触。导引部分70的一个重要特征为它有至少两个导引结构，第一导引结构72在条带上的第一位置处与紧固件条带54啮合，第二导引结构74在第二位置处与紧固件条带啮合。
应特别注意到本发明料箱60的设计主要体现了紧固件条带54的运行特征，在普通转让的美国专利U.S.Pat.No.5,069,340中已有对该内容的详细描述，该内容在此作为参考而被结合使用。条带54包括一排模制套筒42，每个套筒限定了可容纳一个紧固件40的竖孔78。每个套筒42有一下缘80和一条由至少一个、最好是两个相对的径向凸伸部分84、86限定的窗口通道82。上环形部分84与所述下面部分86整体式连结。窗口通道82由一个凹进的，最好是凹形的部分88(从图3中可最好地看到)部分界定。该窗口通道82这样称谓是因为凹形部分88的结构与套筒42的竖孔78是联通的。
如在美国专利U.S.Pat.No.5,069,340中详细描述的那样，在驱动紧固件40的过程中，上环形部分84会断裂或瓦解。另外，在本优选实施例中，上环形部分84的直径小于下面部分86的直径。但是应考虑到可按实际应用而使套筒42具有不同结构的窗口通道82、上部分84、下部分86和凹形部分88。至少，窗口通道82应有足够的结构以被下文中将描述的长肋滑动配合，使紧固件条带的垂直运动被限制并保持在与紧固件孔50的正确对准状态中。
相邻的套筒42用最好是整体模制的易断连接部56相互连接，当条带54中最前端的一个紧固件40一旦被啮合于槽28、48中且受到驱动片30的冲击时，该易断连接部56很容易断裂。有多种已知结构可形成连接部56的易断性，它们包括切口、穿孔、轻型材料、切口等，但并不仅限于此。
本料箱60的一个重要特征是它可方便地在进给端64加载条带54，使条带不会被卡塞在料箱上且可将条带正确引导至顶端12中的紧固件孔50中。至此，料箱60限定了一条从进给端64至驱动端66穿过料箱整个长度的紧固件通道90。第一导引区或第一导引部分92与第一导引结构72相配合，开始于进给端64并构造成可在套筒下缘80处与条带54啮合。
虽然也可考虑其他的结构，但此处的第一导引结构72是利用至少一条、最好是一对相对的横向凸伸入紧固件通道90中的轨道94形成，而为紧固件提供一条滑道的。套筒下缘80可滑动地置于该滑道上，紧固件40的下端部分96垂直凸伸于轨道94之间。在本优选实施例中，条带的对准利用轨道94的间隔来保持，它只允许紧固件及相应的条带54作有限的横向运动。在紧固件40的上端或端头38处，料箱的上面部分100可防止紧固件的横向错位或倾斜。长侧壁102、顶壁104和短侧壁106(在图3中可最好地看到)界定了倒“L”形通道结构。侧壁部分102、106的相对部分，最好是相互平行的部分保障了紧固件端头38的横向对准或“抗倾斜”导引。紧固件通道90由料箱上端100和料箱下端112的相对端表面108、110部分界定。
本发明的一个重要特征是对条带54提供的导引与对紧固件40提供的导引是相对的。在进给端64处，所述导引是与套筒下缘80和轨道94的上表面110的滑动啮合。已发现这种啮合可为条带54提供足够的滑动性以促进加载并防止条带被卡塞在通道90中。但是，也已发现，在驱动端66处的辅助对准导引也有益于促进工具10的高效运行。
因此，本发明料箱60的另一个特征在于料箱的第二导引区或部分114提供了第二导引结构74，该第二导引结构74在条带上不同于第一导引结构72的位置处与紧固件条54啮合。在本优选实施例中(在图5中可最好地看到)，第二导引结构74与窗口通道82啮合，并且第二导引部分114从料箱60的驱动端66附近的一个位置朝进给端64延伸，但没有到达进给端64。
为实现两种类型导引结构72、74的优点，第二导引部分114最好只延伸至料箱60的约三分之一长度，或者延伸至可容纳约一又四分之一标准的10个紧固件的条带54所需的足够长度。这种长度可为多重和局部条带54的相邻啮合提供良好的过渡。相反，第一导引部分92最好延伸至料箱60的约三分之二长度。
第二导引结构74最好采用与窗口通道啮合的横向凸伸轨道116的形式。该第二导引结构74的一个重要设计准则是轨道116以夹钳的形式向内凸伸入紧固件通道90中。用长侧壁118来取代短侧壁106，这样，侧壁102和侧壁118在高度上基本相等。与窗口通道啮合的轨道116最好相互隔开，使条带54可沿通道90的长度自由滑动，但只允许条带有微弱的左右移动。通过与轨道116的啮合，可使条带54保持足够对准以与顶端12的紧固件孔50啮合。这样，就不再需要将第一导引结构72延伸至驱动端66了。
因此，本发明的一个特征在于紧固件条带54的每个套筒42在料箱的第一导引部分92中仅由第一导引结构72支承，而在料箱60的第二部分114中则只由第二导引结构74支承。在图2和图4中可看到，两个部分92、114相互叠置或形成过渡区120，在该区120中，两个导引结构72、74均短暂地与条带54啮合。换句话说，在用第二导引结构取代第一导引结构而作为唯一的套筒导引机构时，一个套筒42将同时被导引结构72、74啮合。
由第二导引部分114提供的支承和导引的一个优点是条带54被正确对准以啮合在紧固件孔50中。即使工具10是在可能引起条带54在通道90中移位的倒置状态下使用，也可保持所述对准。
作为一个选择，料箱60也可配置一个导引区92、114及相应结构72、74的可视指示器。如图2所示，第一导引区92在到达过渡区120之前没有长的上侧壁118。弧形边缘122表示侧壁118的开始，而边缘112的末端则表示过渡区120。同样，形成第一导引部分92的外侧壁124也以在过渡区120处结束的弧形边缘126为终点。两个弧形边缘122、126的交会标示了过渡区120且从侧面看时，形成“S”形曲线，从而形成了过渡区位置的视觉指示。
虽然上面已给出并描述了本发明用于紧固件驱动工具的料箱轨道系统的若干具体实施例，但本领域的技术人员应明白，在不脱离由下述权利要求所设定的本发明各种特性的情况下，仍可对上述实施例作出很多变化和变更。
权利要求
1.在带有用来将紧固件驱入工件中的往复式驱动片的紧固件驱动工具中，用来存储至少一个排序紧固件条带且将其输送至驱动片的料箱，包括一个壳体，该壳体界定了一个进给端、一个驱动端和布置在上述进给端和驱动端之间且与二者相接触的一个导引部分；所述导引部分有至少两个导引结构，第一导引结构在第一位置处与紧固件条带啮合，第二导引结构在第二位置处与紧固件条带啮合。
2.按权利要求1的工具，其中每个紧固件条带包括多个套筒，所述套筒有一个下缘和由至少一个、最好是两个相对的径向凸伸部分所限定的窗口通道，所述第一导引结构在下缘处与紧固件条带啮合，而所述第二导引结构在窗口通道内与紧固件条带啮合。
3.按权利要求1的工具，其中紧固件条带在料箱的第一区域中仅由第一导引结构支承，而在料箱的第二区域中仅由第二导引结构支承。
4.按权利要求1的工具，其中所述第一导引结构从所述进给端处向外延伸，而所述第二导引结构从所述驱动端处向外延伸。
5.按权利要求4的工具，其中所述料箱有一个所述第一导引结构在此终止，而所述第二导引结构在此起始的过渡区。
6.按权利要求5的工具，其中所述料箱有至少一个从视觉上显示出所述过渡区的侧壁。
7.按权利要求6的工具，其中所述至少一个侧壁界定了一条指示出所述过渡区的“S”形曲线。
8.按权利要求4的工具，其中所述第一导引结构伸出约三分之二的所述料箱长度。
9.按权利要求1的工具，其中第一导引结构是与套筒底部相啮合的至少一条轨道。
10.按权利要求1的工具，其中所述第二导引结构是一对相对的轨道，每条轨道与紧固件条带中的一组相应窗口啮合。
11.一种有一个料箱的紧固件驱动工具，包括有一个第一导引结构和一个第二导引结构的壳体，所述第一导引结构用于引导第一位置中的紧固件条带，而第二导引结构用于引导第二位置中的紧固件条带，所述第一位置与所述第二位置不同。
12.按权利要求11的料箱，其中壳体构造成使紧固件条带首先仅由所述第一导引结构引导，然后，仅由所述第二导引结构引导。
13.按权利要求12的料箱，其中紧固件条带包括多个易断的套筒，每个套筒均有一个下缘和一个窗口通道，所述第一导引结构构造成可与所述下缘滑动啮合，所述第二导引机构构造成可与所述窗口通道滑动啮合。
14.按权利要求11的料箱，还包括用来表明所述第一导引部分和所述第二导引部分之间的过渡的侧壁。
15.在带有用来将紧固件驱入工件中的往复式驱动片的紧固件驱动工具中，用于存储至少一个排序紧固件条带且将其输送至由驱动片往复啮合并有一个紧固件接收孔的顶端的料箱，包括一个壳体，该壳体界定了一个进给端和与该进给端相对的一个驱动端，所述驱动端有一个与顶端小孔相联通的开口；所述进给端有一个导引结构，该导引结构与在相对通道结构处的排序紧固件条带相啮合以将紧固件条带引导至所述开口中，所述导引结构是与紧固件条带相啮合的唯一导引结构。
全文摘要
在带有用来将紧固件驱入工件中的往复式驱动片的紧固件驱动工具中，用于存储至少一个排序紧固件条带且将其输送至驱动片的料箱，包括一个壳体，该壳体界定了一个进给端、一个驱动端和布置在上述进给端和驱动端之间且与二者相接触的一个导引部分，所述导引部分至少有两个导引结构，第一导引结构在第一位置处与紧固件条带啮合，第二导引结构在第二位置处与紧固件条带啮合。在一个优选实施例中，紧固件条带在料箱第一区域中仅由第一导引结构支承，而在料箱第二区域中仅由第二导引结构支承。
文档编号B25C1/18GK1446669SQ0311938
公开日2003年10月8日 申请日期2003年3月14日 优先权日2002年3月25日
发明者戴维W·雅布隆斯基 申请人:伊利诺斯器械工程公司