整合的气动工具和压力调节器的制作方法

文档序号:2327000阅读:168来源:国知局
专利名称:整合的气动工具和压力调节器的制作方法
技术领域
本发明主要涉及压力调节器领域,尤其涉及一种包含压力调节器组件的气动工具,其中压力调节器整合于气动工具主体内。
背景技术
利用压缩空气的气动工具经常由气动工具操作人员工作组或工作队进行操作,这些操作人员同时共享一个单一的气体压缩组件和压力调节器。使用一个单一空气压缩机组件和压力调节器向多个气动工具供应压缩空气有利于将设备成本减小到最少,减少工作区域所需的设备数量等。例如,一组工人可同时使用多个气动紧固器,例如由同一个单一的空气压缩机组件供应动力的气动紧固器。当一组作不同工作的工人之间的工作条件、气动工具类型或其它方面存在差别时,那么不同的工人就需要不同的气体压力。例如,使用气动锤的工人与使用气动紧固器的工人相比需要不同的气体压力。因此,使用相同的压缩机工作的工人们必须为所有由该压缩机操作的气动工具选择一个统一的压力。当一组使用一个统一的空气压缩机组件的人员具有不同的气体压力需求时,该组就必须另外增加一个空气压缩机组件、一个另外的压力调节器以及一个位于空气压缩机组件和工作区之间的单独的空气软管,等等设备。增加设备就增加了成本、同时也增加了每天将附加设备输送到施工现场或从施工现场输送附加设备所用的时间和工作强度。

发明内容
因此,本发明的目的是提供一种包括压力调节器组件的气动工具。本发明所述的整合气动工具通过使用简化分配系统允许几个气动工具使用一个单一的空气压缩机进行操作。操作者可以独立调节气动工具的调节压力以补偿不同的工作条件。在一个示例性实施例中,由于在使用中需要完成对气体压力的调节,所以可使用更高的空气管供给压力。更高的压力可允许系统在整个低压系统中以更小的压力损失传送空气。另外,由于使用了直径更小并具有更轻、更柔软、更便宜等优点的管子,所以本发明所述的整合气动工具可实现增加的空气传送效率。
在本发明的第一个方面内容中,一种气动工具包括气动设备,该气动设备使用压缩空气进行工作。调节器及连接器整合于包罩该气动设备的工具外壳内,从而在使用该气动设备时使得进入该气动设备的压缩空气被调节为一个预定压力。
在本发明的另一个方面内容中,诸如气动钉枪或气动书钉枪的气动紧固器包括将紧固件驱动入工件内的气动驱动器。可调整的调节器包括于包罩该气动设备的壳体中。该调节器与连接器同轴布置以连接到压缩空气的供给源,诸如连接到压缩机上的气动软管。在一个实施例中,该调节器可通过具有一组向内延伸的轮齿的刻度盘进行调节,所述轮齿构造成与行星齿轮接触,该行星齿轮与一中心齿轮啮合,用于对阀进行操作以改变操作该气动驱动器的空气的压力。
应当理解,上述的概要描述和下述的详细描述都只是示例性和解释性的,而并不对本发明进行任何的局制。结合于说明书中并构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并与前面的概述一起用于解释本发明的原理。


本领域的技术人员可以结合以下附图更好地理解本发明的许多优点,附图如下图1为包括一整合压力调节器组件的气动紧固器的侧视图;图2为使用气动紧固器的整合压力调节器的局部等角投影图;图3为包括压力调节器组件的气动紧固器的局部侧视图;图4为包括压力调节器的气动紧固器的局部端视图;图5为根据本发明一方面内容所述的压力调节器的局部截面图;图6位包括同轴构造的压力调节器组件的气动紧固器的侧视图;图7为使用气动紧固器的同轴整合压力调节器的局部等角投影图;图8为根据本发明的一方面内容所述的同轴压力调节器的局部截面视图;图9为根据本发明的一方面内容所述的同轴压力调节器的局部截面视图;图10为根据本发明的一个实施例的同轴压力调节器组件的局部分解视图;图11为同轴压力调节器组件的局部分解视图;和图12为包括同轴压力调节器组件的气动紧固器的分解视图。
具体实施例方式
现在将详细参见本发明的当前优选实施例,这些实施例的实例示出于附图中。
参照图1至图5,描述了一个根据本发明的示例性实施例的整合气动工具及压力调节器组件。该整合的气动工具和调节器组件包括气动设备、螺纹连接于气动设备上的调节器组件,以及螺纹连接于调节器组件上用于连接管道、压力软管、管子及类似构件的连接器。在不同工作适用的适当气动工具包括订书机、敲钉机、磨沙机、钻孔机、锤击设备、喷涂枪、拧紧扳手及类似物。在本实施例中,该调节器组件包括壳体,该壳体用于例如通过将连接器连接到气动设备上而与气动设备整合;形成密封以获得调节压力和排放口的柱塞;螺纹连接于壳体上的手柄;在柱塞和手柄之间被压缩的弹性件。例如,调节器连接于气动设备/包罩该气动工具的工具壳体中。紧靠弹性件的柱塞可装接到紧靠弹性件的压力控制阀上,以保证调节压力与手柄的旋转位置成比例。
参见图1至图4,根据一实施例所述的气动紧固器100包括气动紧固器驱动器102,螺纹连接于气动驱动器102上的压力调节器组件200,以及螺纹连接于调节器组件200并且用于与管道、压力软管、管子或类似构件连接的连接器104。本领域技术人员应知,可使用各种气动设备。比如,气动马达也可以被用于操作气动随机轨道磨沙机。对调节器组件200的压力控制阀进行偏压的手柄可以包括具有固定标度300的刻度盘。诸如销302的止动件可以被插入调节器组件200的壳体内,以限制手柄的旋转范围,从而限制阀的可获得压力。本领域技术人员可知,可使用多种止动结构以限定电动工具所允许或接受的最大压力。本说明书的目的就是包含这种变体。
参照图5,根据本发明示例性实施例所述的气动紧固器100包括气动驱动器102;可螺纹组合于气动驱动器102中的压力调节器组件200;可螺纹连接(即,螺纹连接)到压力调节器组件200并由O型环106密封的连接器104,用于连接管道、压力软管、管子及类似构件。调节器组件200可包括壳体202,该壳体具有吸入口204和排出口206,分别用于连接所述连接器104和气动驱动器102;形成密封以保持调节压力的柱塞208,该柱塞具有排放口212;可螺纹连接于壳体202上的手柄220;以及手柄220和柱塞208之间被压缩的弹性件222。手柄220可以包括具有固定标度300的刻度盘(如图2、3所示)。在本实施例中,肩部件304连接于壳体202和柱塞208之间,以限制柱塞208的移动范围。在优选实施例中,紧靠所述弹性件222的柱塞208装接到紧靠小弹性件223(相对于弹性件222来说)的压力控制阀209上。连接在小弹性件223和弹性件222(通过柱塞208)之间的压力控制阀209保持调节压力210与手柄220的旋转位置成比例。在其它的实施例中,可应用其它不同的压力调节设备,如隔膜阀组件或者用于调节空气流量的其它类似的装置。
转动手柄220或把手可以按照与本实施例的手柄220基本相同的方式实现。本领域技术人员会进一步了解,调节器组件200可以包括用于偏置压力控制阀209的杠杆组件,该杠杆枢转装接于壳体202上以压缩弹性件222。在其它的实施例中,采用了不可调节的压力调节器组件。例如,使用用于提供预定固定压力的固定调节器,以更有效的降低制造品成本。在其他实施例中,压力调节设备用于防止无意中的调节或意外调节,例如通过使用定位螺丝、键系统或者类似件以防止无意中的调节和意外调节。
如图6至图12,图中示出了根据一实施例所述的、包括整合压力调节器组件的气动紧固器。该紧固器包括气动驱动器和压力调节器组件。该气动紧固器包括压力帽,该帽具有用于与管道、压力软管、管子及类似构件相连的连接装置。调节器组件包括连接于压力帽和气动设备之间的歧管。在示例性实施例中,歧管包括用于调节输送到气动紧固器的高速流动压缩空气的压力的构件。例如,歧管可包括用于包罩高速流动压力调节器构件的套筒,形成密封以保持调节压力并包括排放口的柱塞,可螺纹连接于套筒的螺钉,及在螺钉和柱塞之间被压缩的弹性件。该螺钉可与刻度盘相连,用于通过扭转刻度盘来调节螺丝钉的旋转位置,其中所述刻度盘通过一组行星齿轮或类似构件旋转地连接到歧管上。紧靠弹性件的柱塞可装接到紧靠小弹性件的压力控制阀上,以保持调节压力与刻度盘的旋转位置成比例。
参照图6和图7,根据本发明示例性实施例所述的整合气动紧固器和调节器组件400包括气动紧固器组件402和调节器组件500。该气动紧固器402包括压力帽404,该帽具有用于连接管道、压力软管、管子及类似构件的连接器410。用于偏置压力控制阀的刻度盘520可包括用于显示压力标度的标签刻度600,其中所述压力控制阀包括在调节器组件500中。在本发明的示例性实施例中,包括贴花印刷、销、槽口、脊、标记或类似物的标度指示器606装接于调节器组件500上并与显示刻度盘520的压力标度的标签刻度600配合。可选择地,调节器组件500可包括标签刻度600,刻度盘520可包括标度指示器606。本领域技术人员可知,在不脱离本发明的范围和目的的情况下,调节器组件500可以包括一个或多个保持件,这些保持件包括销、螺钉、及类似件来限制或固定刻度盘520的旋转范围。例如,可以采用拉出手柄来防止出现无意中的压力调节。
现在参照图8至图12,根据本发明示例性实施例所述的、包括整合压力调节器组件的气动紧固器包括气动驱动器402和压力调节器组件500。气动紧固器包括压力帽404,该帽具有连接管道、压力软管、管子及类似件的连接器。例如,连接器为凸起的快速连接气动连接器410。本领域技术人员可知,也可采用各种连接设备,例如凹陷的快速连接气动连接器、螺纹连接器及类似件,用于将气动工具气动地连接到气源上。压力调节器组件500包括具有吸入口504和排出口506的歧管502(可参见图12),连接于压力帽404和气动驱动器402之间。用于容纳吸入口504的中间板408连接于歧管502和压力帽404之间。中间板408通过O型密封或其它类似件密封地抵在压力帽404上,用于向吸入口504供给入口压力。吸入口504通过O型密封406或其它类似件密封地抵在中间板408上,用于向调节器组件500供给入口压力。
在示例性实施例中,歧管502包括用于调节被输送到气动驱动器402的高速流动压缩空气的压力的构件。例如,歧管502可包括用于封装高速流动压力调节器构件的套筒516,形成密封以保持调节压力510并包括排放口512的柱塞508,可螺纹连接于套筒516的螺钉518,在螺钉518和柱塞508之间被压缩的弹性件522。该螺钉518可以与刻度盘520配合,用于通过旋转刻度盘520来调节螺钉518的旋转位置,其中刻度盘520通过一组行星齿轮或类似件旋转地连接到歧管502上。
紧靠弹性件522的柱塞508可以固定在紧靠小弹性件523的压力控制阀509上,以保持调节压力510与刻度盘520的旋转位置成比例。本领域技术人员可知,中间板408、歧管502和/或刻度盘520可以包括一个或更多的止动件如干扰凸起、齿或其它类似构件来限制刻度盘520的旋转范围。小弹性件523可在压力控制阀509和用于支撑小弹性件523的止动件524之间被压缩。如果吸入口504主要形成为穿过歧管502的L型通道或其它类似的通道,那么壳体502可以包括用于密封吸入口504一端的插塞526。
参照图10和图11,刻度盘520通过本发明示例性实施例中的中心齿轮528和行星齿轮530与阀螺栓518相配合。本领域的普通技术人员可知,尽管螺钉518可螺纹连接于套筒516并与中心齿轮528一致旋转,但是中心齿轮528可固定地、可滑动地或以类似方式连接于螺钉518,以保持基本上与行星齿轮530接触。例如,螺钉518可以包括正方形的凸起,中心齿轮相对于螺钉518和中心齿轮528的旋转轴滑动地安装于该凸起上。在这种结构中,中心齿轮528可被支撑于中间板408和套筒516之间,以保持与行星齿轮530的接触。可选择地,中心齿轮528可固定地连接于螺钉518,而行星齿轮530可具有足够的厚度以保持相对于螺钉518的旋转轴和中心齿轮528在整个移动的线性范围内与中心齿轮528接触。
行星齿轮530连接于中心齿轮528和刻度盘520之间,该齿轮包括一组绕其内部圆周向内延伸的轮齿。刻度盘520的旋转引起行星齿轮530的旋转以及中心齿轮528的相应旋转。在本发明的示例性实施例中,行星齿轮530通过销532或类似件而支撑在中间板408和壳体502之间。可选择地,销532可与壳体502、中间板408或类似件形成整体。本领域技术人员可知,可运用具有不同尺寸、弹性刚性系数和应力的不同弹性件;具有各种比率的齿轮;具有各种螺距的螺纹及类似件,以改变通过刻度盘520的旋转来实现的压力调节变化范围,为旋转螺钉518提供机械优势,允许对螺钉518进行精调和粗调或类似操作。
在本发明的示例性实施例中,具有整合压力调节器组件400的气动紧固器可以包括用于提供信号的指示器,如声音信号、触觉信号、视觉信号或其它类似信号(或这些信号的组合),以用于指示刻度盘520的调节。这种指示器也可被用于示出刻度盘520是否出现不希望的移动,用于通过刻度盘520向压力调节器组件500提供大量不连续的增量调节步骤,用于限制刻度盘520的旋转范围,等等。例如,可使用板簧534来提供显示刻度盘520的调节的声音和/或触觉信号,防止刻度盘520出现不希望的移动,并且通过刻度盘520向压力调节器组件500提供大量不连续的增量调节步骤,其中所述板簧534包括凸起部分,用于接触围绕刻度盘520内圆周的轮齿组。板簧534可连接于中间板408和壳体502之间。本领域技术人员可知,可采用多种设备来提供信号包括声音信号、触觉信号、视觉信号及其它信号;防止刻度盘520出现不希望的移动;通过刻度盘520向压力调节器组件500提供大量不连续的增量调节步骤;限制刻度盘520的旋转范围;以及其它可按照需要实现的类似功能。
参照图12,包含根据示例性实施例所述的整合压力调节器组件400的气动紧固器包括用于将压力调节器组件500与气动紧固器组件402连接的螺纹销412。螺纹销412可从压力帽404延伸,经过中间板408和歧管502,并且螺纹连接于气动紧固器组件402。本领域技术人员可知,可以采用多种紧固装置来将调节器组件500连接于气动驱动器402。例如,气动驱动器402可螺纹容纳调节器组件500,调节器组件500也可螺纹容纳气动驱动器402,气动驱动器402和压力调节器组件500可由螺栓或螺钉连接,气动紧固器组件402和压力调节器组件500可形成为整体单元或组件及类似件。
而且,压力调节器组件500可拆除地装接于气体紧固器组件402上。例如,在高速流动压缩空气的工作条件下适于包含压力调节器组件500,而在低压气体工作条件下适于拆除压力调节器组件500。从气动紧固器组件402上可拆掉压力调节器组件500这一功能可使该工具更具灵活性。还应当注意,根据本发明的示例性实施例,多于一个的压力调节器组件可设置有整合气动工具和压力调节器组件。例如,在高速流动压缩空气的工作条件下需要包括压力调节器组件,而在低压气体工作条件下拆掉高速流动压力调节器组件并使用低速流动压力调节器组件进行代替。
本领域技术人员可知,多个具有整合调节器的气动工具可以组合到高压系统中。例如,具有多个工具的系统可使用设定为至少满足最高压力工具的压力需求的输送压力。例如,包含压力需求为90psi(磅/每平方英寸)的第一工具、压力需求为125psi的第二工具和压力需求为135psi的第三工具的系统可以使用压缩机,或者输送至少135psi的压力。而且,更高的输送压力(如输送给工具的压力)可以将输送过程中的气体损失最小化,将所需软管的尺寸最小化,从而改善机动性和类似性能。
可以认为,通过上文的描述,可了解本发明的整合气动工具和压力调节器组件及其许多附属的优点,而且在不脱离本发明范围和精神或者在没有牺牲其所有材料优势的前提下还可以做出许多形式、结构和布置的改变。上文中所描述的形式仅仅是示例性的实施例,这些实施例的目的是包含这些变化。所附的权利要求书的目的就是包含这些变化。
权利要求
1.一种气动工具,包括气动设备,该设备用于在压缩空气的作用下进行工作;工具壳体,用以基本上罩住所述气动设备;连接于所述工具壳体内的调节器组件,所述调节器组件与所述气动设备流体连通,以便在使用所述气动设备时调节操作所述气动设备的压缩空气的压力;以及连接于所述调节器组件的连接器,所述连接器用以连接于压缩空气供给源,从而使压缩空气流基本上经过所述调节器组件引向所述气动设备,其中,所述调节器组件和所述连接器整合于所述工具壳体内。
2.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述调节器组件螺纹连接于所述工具壳体。
3.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述连接器螺纹连接于所述调节器。
4.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述调节器包括可调节的阀,用于改变流向所述气动设备的压缩空气流的压力。
5.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述连接器为快速连接气动连接器。
6.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述气动设备为气动紧固器。
7.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述调节器组件包括用于限定最大允许压力的止动件。
8.如权利要求1所述的气动工具,其中,所述调节器组件基本上与所述连接器同轴对准。
9.一种气动手持工具,包括气动设备,该设备用于在压缩空气的作用下进行工作;与所述气动设备流体连通的调节器组件,所述调节器组件用以在所述气动设备工作时调节操作所述气动设备的压缩空气的压力;与所述调节器组件流体连通的连接器,使得空气流基本上经过所述调节器组件引向所述气动设备,所述连接器用以连接到压缩空气供给源;手持工具壳体,该壳体用以包罩所述气动设备及所述调节器组件,其中,所述手持工具壳体构造成由用户握住。
10.如权利要求9所述的气动手持工具,其中,所述调节器包括可调节的阀,用于改变流向所述气动操作设备的压缩空气流的压力。
11.如权利要求9所述的气动手持工具,其中,所述连接器为快速连接气动连接器。
12.如权利要求9所述的气动手持工具,其中,所述气动设备为气动紧固器。
13.如权利要求9所述的气动手持工具,其中,所述调节器组件包括用于限定最大允许压力的止动件。
14.如权利要求9所述的气动手持工具,其中,所述调节器组件基本上与所述连接器同轴对准。
15.如权利要求14所述的气动手持工具,其中,所述调节器组件包括可调节的阀,用于改变流向所述气动设备的压缩空气流的压力。
16.如权利要求14所述的气动手持工具,其中,所述调节器组件包括由用户控制的刻度盘,所述刻度盘具有向内指向的轮齿组;行星齿轮,所述行星齿轮包括设置成与所述刻度盘上的轮齿相互啮合的轮齿;中心齿轮,所述中心齿轮包括设置成与所述行星齿轮的轮齿相互啮合的轮齿;以及阀机构,所述阀机构与所述中心齿轮相配合,使得所述中心齿轮的旋转改变预选定的工具压力。
17.一种气动紧固器,包括用于将紧固件推进至工件中的气动驱动器;可调整的调节器组件,该组件与所述气动驱动器流体连通,所述调节器组件用以在使用气动驱动器时调节操作所述气动驱动器的压缩空气的压力;与所述调节器组件流体连通的连接器,使得气流基本上通过所述调节器组件引向所述气动驱动器,所述连接器用以连接到压缩空气供给源;壳体,所述壳体用以包罩所述气动驱动器和所述调节器组件,其中,所述调节器与所述连接器同轴对准。
18.如权利要求17所述气动紧固器,其中,所述连接器为快速连接气动连接器。
19.如权利要求17所述气动紧固器,其中,所述调节器组件包括用于限定最大允许压力的止动件。
20.如权利要求17所述的气动紧固器,其中,所述调节器组件包括由用户操作的刻度盘,所述刻度盘具有向内指向的轮齿组;行星齿轮,所述行星齿轮包括布置成与所述刻度盘上的轮齿相互啮合的轮齿;中心齿轮,所述中心齿轮包括布置成与所述行星齿轮上的轮齿相互啮合的轮齿;阀机构,所述阀机构与所述中心齿轮相连接,使所述中心齿轮的旋转改变预选定的工具压力。
21.一种气动紧固器,包括气动驱动器,用于将紧固件推进至工件中;装置,所述装置用于在使用所述气动驱动器时调节操作所述气动驱动器的压缩空气的压力;以及壳体,所述壳体用以基本上包罩所述气动驱动器和所述调节装置。
22.一种气动手持工具,包括气动设备,用于在压缩空气的作用下进行工作;装置,所述装置用于在使用所述气动驱动器时调节操作所述气动驱动器的压缩空气的压力;以及手持工具壳体,所述壳体用以基本上包罩所述气动设备和所述调节装置。
全文摘要
整合气动工具和压力调节器组件通过使用简化的输气管分配系统允许多个气动工具同时使用一个单一的空气压缩机进行操作。操作者可独立调节整合气动工具和压力调节器组件的调节压力,以补偿不同的工作条件。由于空气压力的调节在整合气动工具和压力调节器组件处完成,所以可使用更大的气体管道供给压力。由于使用了直径更小并具有更轻、更柔软、更便宜等优点的管子,所以本发明所述的整合气动工具和压力调节器组件可实现增加的空气输送效率。
文档编号B25C5/06GK1733432SQ20051009237
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月1日 优先权日2004年7月30日
发明者罗伯特·F·伯克霍尔德, 斯蒂芬·J·沃斯, 丹尼尔·P·沃尔, 爱德华·A·西伯格, 艾伦·菲利普斯 申请人:布莱克和戴克公司
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