专利名称：驱动工具以及驱动工具的头阀组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动工具和驱动工具的头阀组件。更具体地，本发明涉 及用于驱动紧固件的气动操作装置的头阀组件。
背景技术：
气动操作驱动工具通常用于驱动紧固件进入到工作表面，例如木材或金
属中。这些工具通常包括用于夹持紧固件的鼻状件(nos印iece)，用于从鼻 状件驱动紧固件的驱动组件，压缩空气源，以及头阀组件，所述头阀组件用 于选择性地将压縮空气源连接到驱动组件并启动驱动组件。但是，当前公知 的头阀组件包括很多数量的构件并且过度复杂，从而潜在地增大了组件和/ 或部件成本，并且潜在地减少了驱动工具的有效寿命。
发明内容
在一个方面，本发明包括驱动工具的头阀组件，例如用于驱动紧固件的 气动操作装置。头阀组件可以包括端盖，容纳在端盖中的密封衬套，可相对 密封衬套在第一位置和第二位置之间可滑动地运动的可动元件，以及用于将 可动元件朝第一位置偏压的柔性膜。密封衬套与端盖一起共同形成第一空腔 以及与第一空腔流体连通的排放通道。当可动元件处于第一位置时，排放通
道基本上是通畅的，当可动元件处于第二位置时，排放通道被可动元件的密 封部分密封。
在一个方面，当可动元件处于第一位置或者当可动元件处于第二位置 时，柔性膜不与密封衬套配合。在另一个方面，柔性膜在头阀组件正常工作 的过程中不与密封衬套配合。柔性膜可以包括嵌在端盖的环状通道内的第一环状边缘以及容纳可动元件的环状边缘的环状槽。
在另一个方面，本发明包括气动驱动工具。气动驱动工具可以包括形成
压縮空气室的外壳，具有用于容纳紧固件的触发室(firing chamber)的鼻状 件，容纳在外壳内并且用于将紧固件从鼻状件驱动出去的驱动组件，以及头 阀组件，所述头阀组件用于选择性地将压縮空气室和驱动组件流体连通，以 启动驱动组件。
驱动组件可以包括缸体和可滑动地设置在缸体内的活塞，用于将紧固件 从鼻状件驱动出去。柔性膜可以包括下密封面，用于选择性地与缸体的顶边 缘配合并且当可动元件处于第一位置时将驱动组件与压缩空气室流体分离。
对于本领域一般技术人员，在参考本说明书中所附的并形成说明书一部 分的附图和权利要求，并参阅以下描述之后，本发明的其它目的、特征和优 点将变得更加清楚。
图1是应用本发明原理的驱动工具的立体图2是沿图1中的线2—2截取的剖视图，表示可动元件处于第一位置 的头阔组件；
图3是类似于图2所示的剖视图，其中可动元件处于第二位置。
具体实施例方式
下面参看附图并首先参看图1，表示一种驱动工具，例如打钉机IO。打 钉机10包括具有主体14和把手16的外壳12，用于容纳要从打钉机10中驱 动出去的紧固件的鼻状件18，用于将紧固件供应到鼻状件18的钉供应组件 20，用于贮存紧固件的紧固件盒22，用于将紧固件从鼻状件18驱动出去的 驱动组件24 (图2和图3)，以及用于控制驱动组件24的启动的头阀组件26(图2和图3)。把手16通过入口配件25连接到压縮空气源，以向驱动组件 24供应压缩空气。更具体地，把手16包括朝主体14的上部延伸的入口管， 头阀组件26在主体14的上部控制驱动组件24的启动。
参看图2和图3，驱动组件24通常包括缸体28，可在缸体28内运动的 活塞30，以及传动杆32，传动杆32连接在活塞30上，用于在活塞30沿向 下方向(图2中箭头34所示)启动时接触紧固件。头阀组件26通过选择性 地将压縮空气源连接到活塞30顶侧而控制活塞30的启动。
头阀组件26包括位于外壳12顶部的端盖36，位于端盖36内的密封衬 套38，位于端盖36内并可相对端盖36和密封衬套38运动的可动元件40， 以及柔性膜42，柔性膜42具有与端盖36配合的第一部分，与可动元件40 配合的第二部分，以及在第一部分和第二部分之间延伸的柔性部分48。第一 部分是嵌在环状通道50内的第一环状边缘44，第二部分是用于容纳可动元 件40的环状边缘52的环状槽46。更具体地，柔性膜42的环状边缘52卡配 合在环状槽46中，从而使可动元件40和柔性膜42的第一部分彼此协调一 致运动。第一环状边缘44由于柔性膜42的形状记忆以及来自空气源的压力 而保持在环状通道50内，这将在下面更详细地讨论。
端盖36形成打钉机10的顶部，并且基本对准于缸体28。密封衬套38 为基本上呈圆盘状的构件，固定连接在端盖36上，并且密封衬套38与端盖 36之间共同配合形成排气腔54。如下面将详细讨论的，密封衬套38包括用 于容纳可动元件40的圆柱形部分58的圆柱状容纳部分56，以及形成排放通 道的多个密封衬套孔60。密封衬套38还包括在容纳部分56的下边界的环状 密封件62,用于与可动元件40基本上形成流体密封，如下面将详细讨论的。 密封衬套38还包括环状外密封环63，该环状外密封环63以过盈配合的方式 与端盖的内壁配合，从而在密封衬套38与端盖36之间形成流体密封。端盖 36的顶部包括多个排气孔64(图1 )，用于将排气腔54和环境空气流体连通。如上所述，可动元件40包括圆柱形部分58，该圆柱形部分58的尺寸和 形状能配合在密封衬套38的容纳部分56内并与之形成密封。更具体地，可 动元件40的圆柱形部分58与密封衬套38的环状密封件62形成流体密封， 从而形成与排气腔54流体分离的上加压腔66。上加压腔66选择性地通过加 压空气源加压以及通过与打钉机扳机68 (图1)连接的排气阀卸压，如将在 下面更加详细地讨论的。
可动元件40在第一位置70 (图2)和第二位置72 (图3)之间可以滑 动运动，其中在第一位置70，由密封衬套38上的孔60形成的排放通道基本 上的畅通的，在第二位置72，由密封衬套38上的孔60形成的排放通道通过 可动元件40的圆柱形部分58的端面73密封。因此，当可动元件40处于第 一位置70时，排气腔54与活塞30和可动元件40之间的空间74流体连通， 当可动元件40处于第二位置72时，排气腔54与活塞30和可动元件40之 间的空间74密封。如上所述，排气腔54总是通过排气孔64 (图1)与环境 空气流体连通。
缸体28与活塞30下侧共同形成活塞腔78。另外，驱动组件24与头阀 组件26共同配合，以相对上加压腔66在可动元件40的相对侧形成下加压 腔76。像上加压腔66—样，下加压腔76由空气源加压。但是，与上加压腔 66的不同在于，下加压腔76不与由扳机68控制的排气阀流体连通。
当压縮空气源连接到打钉机10并且扳机68处于其自然的非启动状态 时，上和下加压腔66、 76都通过空气源加压。另外，在这种状态中，可动 元件40处于第一位置70 (图2)，因为上加压腔66产生的净作用力大于下 加压腔76产生的净作用力。更具体地，虽然上加压腔66中的压力等于下加 压腔76中的压力，但上加压腔66比下加压腔76的表面积大，从而迫使可 动元件40进入第一位置70。当可动元件40处于第一位置70时，柔性膜42 的密封部分80与缸体28的顶边缘82配合，从而在各个构件之间基本上形成流体密封。
当压縮空气源未连接到打钉机10时，上和下加压腔66、 76都不加压， 因此上和下加压腔66、 76都不对可动元件40施加任何作用力。但是，柔性 膜62设计成将可动元件40朝第一位置70偏压，从而将可动元件40保持在 第一位置70。例如，柔性膜62对于其图2所示的自然位置具有形状记忆。
在打钉机10工作过程中，4个腔54、 66、 76、 78的相应空气压力决定 可动元件40和活塞30的位置。首先，如图2所示，当上加压腔66产生的 净作用力大于下加压腔76产生的净作用力时，可动元件40处于第一位置70， 且活塞30定位在缸体28顶部或顶部附近。
接着，如图3所示，当通过启动扳机68以及从上加压腔66清除空气而 减小上加压腔66中的压力时，可动元件40被推向上，以使柔性膜42从缸 体28的顶部移开。更具体地，因为上加压腔66与环境空气流体连通以及下 加压腔76由空气源保持加压，因此可动元件40被推向上。当可动元件40 的圆柱形部分58的端面73与密封衬套38的顶壁配合时，排气腔54变成与 空间74密封，且下加压腔76中的空气压力推动活塞30在缸体28内向下， 从而将紧固件从鼻状件18 (图l)中驱动出去。在活塞下行冲程过程中，连 通活塞腔78的活塞返回室(未图示)变成加压状态。
最后，扳机阀关闭，上加压腔66由压缩空气源重新加压。空气压力产 生的力以及柔性膜42产生的力联合导致可动元件40运动回到第一位置70。 活塞返回室与排气腔54之间的压力差又导致活塞向上运动到上死点中心位 置，如图2所示。
如上所述，当按下扳机68时，排气腔54总是与环境空气流体连通，并 且上加压腔66同样与环境空气流体连通。因此，当可动元件40向上行进时， 没有加压腔抵抗下加压腔76的向上作用力。此结构的结果是，可动元件的 圆柱形部分58与密封衬套的环状密封件62之间的摩擦相当低。因此，潜在地减小了零件磨损，并且头阀组件26可以在没有任何额外的润滑的条件下 工作，例如相应构件58、 62之间的油。
在打钉机正常工作过程中，当可动元件40处在第一位置70、第二位置 72或任何其它位置时，柔性膜42都不与密封衬套38配合。例如，术语"正 常工作"被定义为打钉机10组装后(如附图所示)能将紧固件驱动到工作 表面中的状态。因为柔性膜42未受到使柔性膜42与可动元件40分离的作 用力，因此潜在地减小了零件磨损，并潜在地增加了打钉机的有效寿命。
虽然已经结合具体的实施例描述了本发明，但应该理解的是，本领域一 般技术人员在参考上述详细描述时，很多替代、修改和变化是显而易见的。 因此，上面的描述应当认为是解释性的，而不是限制性的，并且应该理解的 是，权利要求，包括其所有等价条款，用于限定本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种驱动工具的头阀组件，该头阀组件包括端盖；密封衬套，所述密封衬套至少部分容纳在所述端盖内，并且与端盖共同形成第一空腔，所述密封衬套至少部分形成与所述第一空腔流体连通的排放通道；可动元件，所述可动元件至少部分容纳在所述端盖内，并且可相对于所述密封衬套在第一位置和第二位置之间可滑动地运动，其中当可动元件处于第一位置时，所述排放通道基本上是畅通的，当可动元件处于第二位置时，所述排放通道被可动元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜与可动元件配合，并且设计成朝所述第一位置偏压所述可动元件。
2. 根据权利要求1所述的头阀组件，其中，当可动元件处于第一位置 或当可动元件处于第二位置时，所述柔性膜不与所述密封衬套配合。
3. 根据权利要求2所述的头阀组件，其中，所述柔性膜在头阀组件正 常工作过程中不与所述密封衬套配合。
4. 根据权利要求1所述的头阀组件，其中，所述柔性膜包括与所述端 盖配合的第一部分，与所述可动元件配合的第二部分，以及在所述第一部分 和第二部分之间延伸的柔性部分。
5. 根据权利要求4所述的头阀组件，其中，所述柔性膜的第一部分是 嵌在所述端盖的环状通道内的第一环状边缘，所述柔性膜的第二部分是用于 容纳所述可动元件的环状边缘的环状槽。
6. 根据权利要求l所述的头阀组件，其中，所述密封衬套包括多个孔， 所述孔穿过密封衬套延伸并形成所述排放通道。
7. 根据权利要求6所述的头阀组件，其中，所述可动元件包括基本上 呈圆柱形的部分，用于当可动元件处于第二位置时与密封衬套的环状内壁配 合并且密封所述排放通道。
8. —种气动驱动工具，该气动驱动工具包括 外壳，所述外壳形成压縮空气室；鼻状件，所述鼻状件与外壳连接，并且具有用于容纳紧固件的触发室； 驱动组件，所述驱动组件至少部分容纳在外壳内，并且用于将紧固件从鼻状件中驱动出去；以及头阀组件，所述头阀组件用于选择性地将压縮空气室与驱动组件流体连通，所述头阀组件包括 立而盖；密封衬套，所述密封衬套至少部分容纳在所述端盖内，并且与端盖 共同形成第一空腔，所述密封衬套至少部分形成与所述第一空腔流体连通的排放通道；可动元件，所述可动元件至少部分容纳在所述端盖内，并且可相对 于所述密封衬套在第一位置和第二位置之间可滑动地运动，其中当可动 元件处于第一位置时，所述排放通道基本上是畅通的，当可动元件处于 第二位置时，所述排放通道被可动元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜与可动元件配合，并且设计成朝第一位置偏压 可动元件。
9. 根据权利要求8所述的气动驱动工具，其中，当可动元件处于第一 位置或当可动元件处于第二位置时，所述柔性膜不与所述密封衬套配合。
10. 根据权利要求9所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜在气动驱 动工具正常工作过程中不与所述密封衬套配合。
11. 根据权利要求8所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜包括与所 述端盖配合的第一部分，与所述可动元件配合的第二部分，以及在所述第一 部分和第二部分之间延伸的柔性部分。
12. 根据权利要求11所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜的第一 部分是嵌在所述端盖的环状通道内的第一环状边缘，所述柔性膜的第二部分 是用于容纳所述可动元件的环状边缘的环状槽。
13. 根据权利要求12所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜还包括 下密封面，当可动元件处于第一位置时，所述下密封面选择性地与一部分驱 动组件配合并将驱动组件与压縮空气室流体分离。
14. 根据权利要求13所述的气动驱动工具，其中，所述驱动组件包括 缸体和活塞，所述活塞可滑动地置于缸体内，用于将紧固件从鼻状件中驱动 出去，并且其中当可动元件处于第一位置时，所述柔性膜的下密封面选择性 地与缸体的顶边缘配合并将驱动组件与压縮空气室流体分离。
15. 根据权利要求8所述的气动驱动工具，其中，所述密封衬套包括多 个孔，所述孔穿过密封衬套延伸并形成所述排放通道。
16. 根据权利要求15所述的气动驱动组件，其中，所述可动元件包括 基本上呈圆柱形的部分，用于当可动元件处于第二位置时与密封衬套的环状 内壁配合并且密封所述排放通道。
17. —种气动驱动工具，该气动驱动工具包括外壳，所述外壳形成压縮空气室；鼻状件，所述鼻状件与外壳连接，并且具有用于容纳紧固件的触发室； 端盖，所述端盖与外壳连接；密封衬套，所述密封衬套至少部分容纳在所述端盖内，并且与端盖 共同形成排气腔，所述密封衬套至少部分形成与所述排气腔流体连通的 排放通道；可动元件，所述可动元件至少部分容纳在所述端盖内，并且可相对 于所述密封衬套在第一位置和第二位置之间可滑动地运动，其中当可动 元件处于第一位置时，所述排放通道基本上是畅通的，当可动元件处于 第二位置时，所述排放通道被可动元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜与可动元件配合，并且设计成朝第一位置偏压 可动元件，所述柔性膜包括下密封面，在可动元件处于第一位置时，所 述下密封面选择性地与缸体的顶边缘配合并将驱动组件与压縮空气室 流体分离。
18. 根据权利要求17所述的气动驱动工具，其中，当可动元件处于第 一位置或当可动元件处于第二位置时，所述柔性膜不与所述密封衬套配合。
19，根据权利要求18所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜在气动 驱动工具正常工作过程中不与所述密封衬套配合。
20.根据权利要求17所述的气动驱动工具，其中，所述柔性膜还包括嵌在所述端盖的环状通道内的第一环状边缘，用于容纳所述可动元件的环状 边缘的环状槽，以及在所述第一环状边缘和环状槽之间延伸的柔性部分。
全文摘要
一种驱动工具和用于驱动工具的头阀组件。所述头阀组件可以包括端盖，容纳在端盖内的密封衬套，可在第一位置和第二位置之间相对密封衬套可滑动地运动的可动元件，以及用于将可动元件朝第一位置偏压的柔性膜。所述密封衬套与端盖共同形成第一空腔以及与该第一空腔流体连通的排放通道。当可动元件处于第一位置时，所述排放通道基本上是畅通的，当可动元件处于第二位置时，所述排放通道被可动元件的密封部分密封。
文档编号B25C1/04GK101298135SQ200710160659
公开日2008年11月5日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年5月2日
发明者威廉·C·巴克 申请人:创科实业有限公司