专利名称：爆炸驱动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将紧固件例如销钉打入基板例如混凝土或钢中的爆炸驱动工具。
背景技术：
用于将紧固件例如销钉打入基板例如混凝土或钢中的爆炸驱动工具常规上包括一驱动活塞，该活塞在炸药引爆时沿所述工具的圆筒向前推进以将所述圆筒前端内的紧固件打入基板中。这种工具常规上包括一启动所述工具的安全机构，启动机构必须通过将所述圆筒的前端推靠在所述基板上而处于准备击发状态。这使圆筒缩进工具的外壳内一限定距离，而这个运动反过来使所述工具处于准备击发状态并使所述工具可被启动。这个安全机构用于确保所述工具仅能在其处于压靠所述基板的工作位置时被启动，而反应于所述工具内的圆筒回缩的各种类型准备击发机构对本领域的技术人员来说是众所周知的。
在国际专利申请PCT/AU90/00018(WO90/08628)中公开了一种刚刚描述的类型的工具，在该工具中，在将圆筒前端压靠在所述基板上而准备击发的过程中，有一旋转击发阻铁向后移动，撞针通过该旋转击发阻铁而保持在其准备击发位置，在反抗撞针弹簧的偏置期间，击发阻铁拖住该撞针。所述击发阻铁自身固定在一压簧杆上，处于准备击发状态时，所述压簧杆反抗独立压缩卷簧的偏压向后移动。此卷簧不仅给压簧杆和由压簧杆支承的击发阻铁施加一向前的轴向偏压，还给压簧杆和压簧杆支承的击发阻铁施加一定的旋转或扭转偏压，以枢轴旋转击发阻铁使之与撞针接合。在当前生产的这种工具中，压簧杆和撞针固定在块状外壳中。轴向和旋转偏置所述压簧杆的卷簧从压簧杆向后延伸并被容纳在外壳后端的隐蔽镗孔中。在装配过程中，将弹簧的后端插入镗孔中可导致提供扭转偏压的弹簧扭转。以这种方式实现的扭转通常最多不超过大约90°。因此，卷簧自身必须足够强劲以在扭转大约90°的情况下提供所需的扭转偏压。
在工具已经启动之后，驱动活塞位于圆筒前端内，并且必须采取适当的动作将活塞复位到圆筒的后部位置中，才能为下一个工作冲程作好准备。在许多现有工具中，复位是通过手工动作实现的，手工动作包括操作人员在活塞被箝制时将圆筒从工具外壳的前端拉出，使活塞位于圆筒的后部中，然后手动使圆筒缩回外壳中。但是，现在已广泛生产带半自动或全自动复位系统的工具。一种半自动复位系统包括在准备击发工具同时活塞的复位，国际专利申请PCT/AU99/01097(WO00/35638)中描述了它的一个示例。这种复位系统需要施加更大的力来准备击发工具，因为需要一个或多个附加弹簧作为复位机构的一部分，并在准备击发期间加载。这样，必须反抗复位机构的弹簧，撞针弹簧，和压簧杆/击发阻铁弹簧的合力，才能实现击发准备。
发明内容
我们已经知道，这种工具中所需的击发准备力有时高得难以接受，因此，减小击发力将很有利。我们还知道，通过利用较弱的压簧杆弹簧，但使其承受较大的扭转以提供所需的扭矩，可以在不牺牲工具工作性能的情况下适当减小总的弹簧力。
根据本发明，提供了一种爆炸驱动工具，用于将紧固件打入基板中，所述工具具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针和一旋转击发阻铁，该击发阻铁可在其限制撞针的位置和其被释放而使撞针被推向炸药并引爆炸药的位置之间枢轴旋转，其中，旋转击发阻铁由压簧杆支承，而压簧杆和由其支承的旋转击发阻铁受到一端相对于压簧杆固定而另一端固定到一固定件的弹簧的旋转和轴向偏置，所述固定件可旋转以施加扭转负载给弹簧，并且可沿一角度方向锁定在压簧杆的外壳上，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧中。
在本发明的该优选实施例中，所述弹簧是一压缩卷簧，而所述固定件呈中空帽形状，弹簧的后端部分接合在所述中空帽中。所述帽被制成可与一手动工具配合使用的形状，以方便其为给弹簧施加所需扭转负载的旋转；例如，所述帽可有一螺丝刀凹槽或可与套筒扳手配合的六角形构造。
所述帽最好呈圆柱形，并可定位于形成在外壳内的圆柱形通道中，所述帽，例如通过一卡口型固定件沿所需的角度方向被可释放地锁定在通道中以提供所需的扭转负载。为抵消弹簧中的制造公差，所述帽可沿从两个或多个不同角度方向中选择的一个方向锁定在通道中，这样，即使不同弹簧之间的弹簧特性有微小差别，也能提供所需的扭矩特性。尽管所述卡口型固定件特别方便而且是优选的，但是应理解，还可以使用其他类型的能够提供一个或多个预定角度锁定位置的固定件，例如由弹性突起所提供的快速闭合式固定件。
压簧杆最好超过击发阻铁向后延伸，并且弹簧的前端部分套在此延长部分上。延长部分的长度应满足能为弹簧提供足够的轴向支承。
进一步根据本发明，提供了一种爆炸驱动工具，用于将紧固件打入基板中，所述工具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在所述圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针和一旋转击发阻铁，该击发阻铁可在其限制撞针的位置和其被释放而使撞针被推向炸药并引爆炸药的位置之间枢轴旋转，其中，旋转击发阻铁由压簧杆支承，而压簧杆和由其支承的旋转击发阻铁受到一端固定到由压簧杆和击发阻铁形成的结构上而另一端固定到一固定件的弹簧的旋转和轴向偏置，所述固定件在启动机构的装配过程中被旋转以给弹簧施加扭转负载，然后被沿一角度方向锁定在压簧杆和撞针的外壳上，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧中。
更进一步根据本发明，提供了用于将紧固件打入基板中的爆炸驱动工具的一种启动机构，所述机构包括一压簧杆，该压簧杆有一用于限制撞针的击发阻铁，通过旋转该击发阻铁可释放撞针以准备击发，压簧杆和击发阻铁形成一结构，该结构受到一端固定在所述结构上而另一端固定在一固定件上的卷簧的轴向和旋转偏置，所述固定件在机构的装配过程中被旋转以施加扭转负载给所述弹簧并且随后沿一角度方向被锁定到所述机构的外壳内，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧中。
更进一步根据本发明，提供了一种方法，用于装配将紧固件打入基板中的爆炸驱动工具，所述工具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在所述圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针和一旋转击发阻铁，该击发阻铁可在其限制撞针的位置和其被释放而使撞针被推向炸药并引爆炸药的位置之间枢轴旋转，旋转击发阻铁由压簧杆支承以便在撞针和压簧杆的外壳内随即轴向和旋转运动，其中，所述方法包括将压缩卷簧的前端固定在由压簧杆和由其支承的旋转击发阻铁所形成的结构上；将弹簧的后端固定在一固定件上；围绕卷簧的轴线旋转所述固定件以给弹簧施加扭转负载；和将所述固定件沿在所述弹簧中保持一定扭转负载的某预定角度方向锁定在外壳内，借此，所述弹簧给压簧杆和击发阻铁提供了向前的轴向偏压，并给压簧杆和击发阻铁提供了一定的旋转偏压以枢轴旋转击发阻铁使其与撞针接合。
尽管本发明特别适用于具有受工具准备击发控制的驱动活塞复位机构的工具，但是，本发明也适用于没有这种机构的工具。
现在，参照附图，通过例子描述本发明的实施例，其中图1是一透视图，示出了根据本发明工具的启动机构；图2是所述机构的横截面图，示出了撞针；图3是所述机构的又一横截面图，示出了压簧杆和压簧杆弹簧；图4是一放大截面图，示出了压簧杆、压簧杆弹簧和它的位于启动机构外壳内的固定帽；和图5示出了所述压簧杆、压簧杆弹簧，以及固定帽，为了示出清楚省略了所述外壳。
具体实施例方式
根据本发明优选实施例的爆炸驱动工具配备有一个压簧杆，该压簧杆上有一个前述国际专利申请PCT/AU90/00018中所述的旋转击发阻铁(该专利申请的公开内容引用在此作为参照)；和一个在工具准备击发时动作的活塞复位机构，例如前述国际专利申请PCT/AU99/01097中所述的机构(该专利申请的公开内容引用在此作为参照)。参照这些国际专利申请可更好地理解有关机构。本发明的改进之处涉及压簧杆弹簧的固定系统，因此将结合启动机构的相关方面仅对这一方面予以详细描述。
图1-3示出了根据本发明优选实施例的工具的基本启动机构。所述机构包括块状外壳2，在该外壳内固定了撞针3和压簧杆4，压簧杆4从外壳2的前端伸出并在其前端有一径向臂6，用于在所述机构处于准备击发状态(在该状态时，压簧杆4从图1所示的位置缩进外壳2内)时与扳机连杆8协同工作。所述连杆通过压下扳机10而启动，使压簧杆4和由压簧杆4所带的击发阻铁11旋转，从而释放撞针3。图1还示出了载有一系列炸药14的炸药带12；撞针3，当撞针被击发阻铁11释放时，将引爆位于点火作业位置处的炸药。图1还示出了换位系统，用于换位炸药带12以使相继的炸药14处于点火作业位置；此换位系统不构成本发明的组成部分，因此不作进一步描述。
用16表示的压簧杆弹簧给压簧杆4施加一向前的轴向偏压，并为旋转击发阻铁11使之与撞针3的接合点接合而给压簧杆4施加一旋转偏压。在本优选实施例中，压簧杆弹簧16被制成轴向压缩相对较弱的弹簧，因为所述工具的操作不需要给压簧杆4施加大的轴向负载。但是，需要弹簧16给压簧杆4施加相对较大的扭矩以确保所述启动机构良好和可靠地工作。在本优选实施例中，通过使用相对较长的压缩弹簧实现这些特征，这样只要适当扭转弹簧就可获得所需的扭矩负载。
压簧杆4在击发阻铁11后面有相当长的一段向后延长部分4a(具体见图4和图5)，这个延长部分提供了弹簧16长度方向相当大部分的支承，因此，虽然弹簧很长，轴向压缩的压力特性较低，但仍然确保弹簧16与压簧杆4保持正确的轴向对准。在弹簧的前端，形成弹簧16的钢丝16a固定在旋转击发阻铁11中的轴向孔隙内。弹簧16的后部位于圆柱形中空帽18的镗孔内，并通过与位于后壁18a中的轴向孔隙内的弹簧钢丝16b的接合而固定到帽18的后壁18a上，借此，帽18形成了弹簧16后端的固定件。在其中限制有弹簧16后部的帽18通过一卡口型固定件固定在外壳2中的圆柱形通道内，该卡口型固定件包括位于帽18外表面上的可与位于所述通道内表面上的轴向凹槽啮合的对接突起20(或反过来也可以)。从图3和图4中可以看出，压簧杆延长部分4a的后端与帽18的前端邻接，这样，在准备击发期间，弹簧16的几乎整个长度都被压簧杆延长部分4a和帽18支承，以防偏移。当延长部分4a在准备击发期间向后移动时，它将进入帽18的镗孔内。
突起20和凹槽是这样定位的，即当弹簧16的前端连接到击发阻铁11，后端连接到帽18时，在突起20从后面对准凹槽，使帽18可从后面推进至所述圆柱形通道中之前，帽18必须旋转一预定角度。这个旋转扭转并借此而扭转地拉紧了弹簧16，以提供所需的扭转偏压。弹簧16扭转的角度取决于弹簧的实际特性，但通常至少为近似于180°，例如大约为210°。为了促进所述扭转动作，帽18的后壁18a的外部开有凹槽以容纳螺丝刀，或者，后端部分的外形可为六角形或其他形式以便与套筒扳手配合。当帽18完全插入外壳内的圆柱形通道中时，突起20将进入凹槽的增大底部区域中，然后，帽18将在弹簧偏压的作用下通过轻微旋转而固定。
在实践中，由于弹簧中可能出现的制造公差，帽18可以沿从通道内的多对凹槽提供的一系列间隔一定角度的方向中选出的一个方向插入圆柱形通道中。在这种情况下，弹簧16被扭转到例如由扭矩螺丝刀所确定的所需扭矩，并在已达到所需扭矩时，进一步旋转帽18，使其对准距离最佳扭矩为较小角位移的下一对凹槽。
尽管已详细描述的压簧杆弹簧布置特别适用于配备有可在所述工具处于准备击发状态时动作的活塞复位机构的工具，但是，所述压簧杆弹簧布置也适用于没有那种机构的工具以及期望减小施加予所述工具以使所述工具处于准备击发状态所需的力的情况。
上面所描述的实施例仅仅是作为示例，在本发明的范围内还可以作出许多更改。
权利要求
1.一种爆炸驱动工具，用于将紧固件打入基板中，所述工具具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在所述圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针(3)和一旋转击发阻铁(11)，该击发阻铁(11)可在其限制所述撞针(3)的位置和其被释放而使所述撞针(3)被撞向炸药(14)并引爆炸药(14)的位置之间枢轴旋转，其中，旋转击发阻铁(11)由压簧杆(4)支承，而所述压簧杆(4)和由其支承的旋转击发阻铁(11)受到一端相对于压簧杆(4)固定而另一端固定到一固定件的弹簧(16)的旋转和轴向偏置，所述固定件可旋转以施加扭转负载给所述弹簧，并且可沿一角度方向锁定在所述压簧杆(4)的外壳(2)上，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧(16)中。
2.根据权利要求1的工具，其中，所述弹簧(16)是一压缩卷簧，而所述固定件呈中空帽(18)形状，弹簧(16)的后端部分接合在中空帽(18)中，帽(18)被制成可与一工具配合的形状以方便其旋转，从而给所述弹簧(16)施加所需的扭转负载。
3.根据权利要求2的工具，其中，帽(18)呈圆柱形，并且可定位于形成在外壳(2)内的圆柱形通道中，所述帽沿预定角度方向被可释放地锁定在所述通道中以提供所需的扭转负载。
4.根据权利要求3的帽，其中，帽(18)可沿从两个或多个不同预定角度方向中选择的一个方向锁定在所述通道中。
5.根据权利要求3的帽，其中，由于弹簧(16)的前端相对于压簧杆(4)固定而后端固定在帽(18)上，所以为了沿所需的角度方向插入所述通道中，帽(18)需要旋转至少大约180°。
6.根据权利要求3的帽，其中，弹簧(16)的前端通过与旋转击发阻铁(11)的接合而相对于压簧杆(4)固定。
7.根据权利要求3的工具，其中，压簧杆(4)超过所述击发阻铁(11)向后延伸，而弹簧(16)的前端部分套在所述延长部分(4a)上，延长部分(4a)提供了对弹簧(16)相当大部分的轴向支承。
8.一种方法，用于装配将紧固件打入基板中的爆炸驱动工具，所述工具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在所述圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从所述圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针(3)和一旋转击发阻铁(11)，该击发阻铁(11)可在其限制撞针(3)的位置和其被释放而使撞针(3)被推向炸药(14)并引爆炸药(14)的位置之间枢轴旋转，旋转击发阻铁(11)由压簧杆(4)支承以便在撞针(3)和压簧杆(4)的外壳(2)内随即轴向和旋转运动，其中，所述方法包括将压缩卷簧(16)的前端固定在由压簧杆(4)和由其支承的旋转击发阻铁(11)所形成的结构上；将弹簧(16)的后端固定在一固定件上；围绕所述卷簧(16)的轴线旋转所述固定件以施加扭转负载给弹簧(16)；和将所述固定件沿在弹簧(16)中保持一定扭转负载的某预定角度方向锁定在外壳(2)内，借此，所述弹簧(16)给压簧杆(4)和击发阻铁(11)提供了向前的轴向偏压，还给压簧杆(4)和击发阻铁(11)提供了一定的旋转偏压以枢轴旋转击发阻铁(11)使其与撞针(3)接合。
9.根据权利要求8的方法，其中，压簧杆(4)延伸到旋转击发阻铁(11)的后面，而固定件为圆柱形的中空帽(18)，所述方法包括将卷簧(16)的前端部分固定在压簧杆(4)的向后伸出部分上；将弹簧(16)的后端接合在帽(18)的中空内部中。
10.根据权利要求9的方法，其中，弹簧(16)的前端与旋转击发阻铁(11)接合以将弹簧(16)的前端固定在所述结构上。
11.根据权利要求9的方法，其中，借助于对帽(18)使用手动工具手动旋转帽(18)，给弹簧(16)提供扭转负载。
12.根据权利要求11的方法，其中，帽(18)可沿从帽(18)的两个或多个不同预定角度方向中选择的一个方向锁定在外壳(2)上，从而可调整因制造公差而引起的不同弹簧之间弹簧特征的差别以提供所需的扭矩特性。
13.一种爆炸驱动工具，用于将紧固件打入基板中，所述工具具有一圆筒；一活塞，工具启动时该活塞可在所述圆筒中移动，以在引爆炸药的时候将紧固件从圆筒的前端打入基板中；和一启动机构，它包括一撞针(3)和一旋转击发阻铁(11)，该击发阻铁(11)可在其限制撞针(3)的位置和其被释放而使撞针(3)被推向炸药(14)并引爆炸药(14)的位置之间枢轴旋转，其中，旋转击发阻铁(11)由压簧杆(4)支承，而压簧杆(4)和由其支承的旋转击发阻铁(11)受到一端固定到由压簧杆(4)和击发阻铁(11)形成的结构上而另一端固定到一固定件上的弹簧(16)的旋转和轴向偏置，所述固定件在启动机构的装配过程中被旋转以施加扭转负载给所述弹簧(16)，然后被沿一角度方向锁定在压簧杆(4)和撞针(3)的外壳(2)上，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧(16)中。
14.用于将紧固件打入基板中的爆炸驱动工具的一种启动机构，所述机构包括一压簧杆(4)，该压簧杆(4)有一用于限制撞针(3)的击发阻铁(11)，通过旋转该击发阻铁(11)可释放撞针(3)以准备击发，压簧杆(4)和击发阻铁(11)形成一结构，该结构受到一端固定在所述结构上而另一端固定在一固定件上的卷簧(16)的轴向和旋转偏置，所述固定件在机构的装配过程中被旋转以施加扭转负载给弹簧(16)，然后沿一角度方向被锁进所述机构的外壳(2)内，在所述角度方向时，扭转负载保持在所述弹簧(16)中。
全文摘要
用于将紧固件打入基板中的爆炸驱动工具的一种启动机构，该启动机构包括一压簧杆和用于限制撞针的击发阻铁，通过旋转该击发阻铁可释放所述撞针以准备击发。所述压簧杆和击发阻铁形成一结构，该结构受到一卷簧的轴向和旋转偏置，该卷簧的一端固定在所述结构上而另一端固定在一固定件上，所述固定件在机构的装配过程中被旋转以施加扭转负载给所述弹簧并且然后沿一角度方向被锁进机构的外壳内，在所述角度方向，扭转负载保持在所述弹簧中。
文档编号B25C1/14GK1496789SQ0315759
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月24日 优先权日2002年9月25日
发明者戴维·约翰·麦卡洛, 戴维 约翰 麦卡洛 申请人:赛特拉姆有限公司