紧固件驱动工具的制作方法

专利名称：紧固件驱动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及紧固件驱动工具，尤其涉及电动紧固件驱动工具。
背景技术：
在传统紧固件驱动工具中，诸如钉的紧固件适合于通过利用弹簧的推 动力推动和加速活塞而被驱动进诸如木材和石膏壁板的工件中。这种紧固 件驱动工具通过容纳在紧固件驱动工具中的电动机积聚弹簧的弹性能量。
圆弹簧可以通过伸长或者压縮积聚弹性能量。如在日本专利申请
No.H09-295283中所述，圆弹簧的伸长或者压缩通过电动机、减速齿轮、 活塞和多个转动齿轮而获得。多个转动齿轮的每个具有传动销，该传动销 固定在与每个转动齿轮的转动中心分开的位置处。活塞具有多个突出。通 过传动销和多个突出之间的接合，活塞被向上推指定行程。在这种配置的 情况下， 一个转动齿轮可以在弹簧的伸长或者压缩行程中向上推活塞，弹 簧的伸长或者压縮行程等于转动齿轮直径。因而，如果活塞的指定行程增 加，弹簧的伸长或压縮行程必须增加。因而，转动齿轮的直径或者转动齿 轮的数量必须增加。

发明内容
然而，如果转动齿轮直径或者转动齿轮的数量增加，紧固件驱动工具 可能在除了活塞行程方向的其它方向中变得笨重。
鉴于前述事项，本发明的目的是提供一种具有紧凑和轻便结构的紧固 件驱动工具。
为了实现所述和其它目的，本发明提供紧固件驱动工具，包括外壳、 电动机、活塞、弹簧、滚筒和缆索和薄片部件中的一个。电动机设置在外 壳中。活塞设置在外壳中，用于沿紧固件驱动方向上冲击紧固件。弹簧沿 紧固件驱动方向推活塞。滚筒可转动地支撑在外壳中并且通过电动机被可转动地驱动。缆索和薄片部件中的所述一个能够缠绕在滚筒之上，并且具 有固定到滚筒的一端和作用到弹簧上用于传递电动机的驱动力到弹簧的 另一端。弹簧被设置以在其中积聚弹性能量，用于通过活塞冲击紧固件。 作为所述缆索和薄片部件中的所述一个缠绕在通过电动机被可转动地驱 动的滚筒上的结果，弹簧的弹性能量通过其强制弹性变形而积聚。
优选地，所述缆索和薄片部件中的所述一个连接到活塞。作为通过所 述缆索和薄片部件中的所述一个拉活塞的结果，弹簧的弹性能量积聚在其 中。
在这种布置的情况下，弹性能量通过金属丝和薄片部件中的一个可以 积聚在弹簧中。因而，不需要提供用于压縮弹簧的齿轮，因而提供紧凑和 轻便的紧固件驱动工具。
优选地，所述缆索和薄片部件中的一个具有纤维束。纤维由金属制造。 所述缆索和薄片部件中的一个具有涂有树脂的表面。
在这种布置的情况下，金属丝和薄片部件可以具有高强度和挠性，并 且不损害诸如滚筒的其它零件。
优选地，紧固件驱动工具还包括离合器，设置在电动机和滚筒之间。 离合器能够在电动机驱动力传递到滚筒的传递位置和电动机传递到滚筒 的驱动力被切断的切断位置之间移动。
在这种布置的情况下，滚筒和电动机之间的连接可以通过控制离合器 而被切断。因而，如果弹性能量积聚在弹簧中的情况下滚筒和电动机之间 的连接被切断，滚筒可以变成自由转动，从而释放弹簧的弹性能量。因而， 缠绕在滚筒之上的金属丝和薄片部件之一从滚筒释放，因而通过活塞冲击 紧固件。
优选地，离合器包括能够在传递位置和切断位置之间移动的动力传递 销。在动力传递销的传递位置处滚筒和电动机通过动力传递销被连接以彼 此一体地转动。
优选地，离合器还包括销导板，用于引导动力传递销在传递位置和切 断位置之间的运动。销导板被设置以根据滚筒的转动位置引导动力传递销 在传递位置和切断位置之间运动。
'在这些布置的情况下，可以容易地获得用于滚筒和电动机之间传递/切断的离合器机构。
优选地，离合器还包括第一部件和支撑第一部件的第二部件。第一部 件在传递位置处接触动力传递销，并且在切断位置处与动力传递销分离。 第一部件和第二部件由彼此不同的材料制造。
在这种布置的情况下，至少第一部件可以由高强度材料制造，并且第 二部件可以由轻便材料制造，因而导致高耐用性和轻便的紧固件驱动工 具。
.优选地，第一部件和第二部件连接到活塞。第二部件具有低于第一部 件的密度。在这种布置的情况下，第一部件和第二部件在紧固件通过活塞 被驱动操作期间一起移动。由于使用轻便的第二部件，活塞高加速度导致 紧固件驱动操作响应性提高。
优选地，紧固件驱动工具还包括位于电动机和滚筒之间的动力传递机 构，用于传递电动机的驱动力到滚筒。动力传递机构包括行星齿轮机构。
在这种布置的情况下，电动机中产生的扭矩可以被增加，并且用于驱 动滚筒的轴的转动速度可以小于电动机的转动速度。
优选地，弹簧具有位移，用于在弹簧中积聚弹性能量。位移小于滚筒 周长。
在这种布置的情况下，金属丝和薄片部件之一可以少于单圈地缠绕在 滚筒之上。因而，金属丝和薄片部件之一的缠结可以被防止，从而，合适 地将金属丝和薄片部件之一缠绕在滚筒之上和从滚筒释放金属丝和薄片 部件之一。
优选地，滚筒包括锁部分，并且外壳包括被锁部分。锁部分和被锁部 分被设置以在滚筒位于初始转动角度位置的情况下彼此闭锁，滚筒在初始 转动角度位置处将要缠绕缆索和薄片部件之一。
在这种布置的情况下，在外壳中的滚筒的过度转动被防止。而且，由 于用于缠绕金属丝和薄片部件之一的初始位置被限定，紧固件驱动操作从 开始时间到结束时间的时间期间可以稳定。
而且，为了获得上述和其它目的，本发明提供紧固件驱动工具，包括: 外壳、电动机、活塞、弹簧、滚筒、缆索和薄片部件中的一个和离合器。 电动机设置在外壳中。活塞设置在外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击紧固件。弹簧沿紧固件驱动方向推活塞。滚筒可转动地支撑在外壳中，并且 通过电动机被可转动地驱动。缆索和薄片部件中的所述一个能够缠绕在滚 筒上，并且具有固定到滚筒的一端和连接到弹簧的另一端。弹簧被设置以 作为缆索和薄片部件中的一个缠绕在滚筒上的结果而积聚弹性能量。离合 器选择性地传递电动机的驱动力到滚筒。
而且，为了获得上述和其他目的，本发明提供一种紧固件驱动工具， 包括外壳、电动机、活塞、弹簧、机构部分、离合器和动力传递销。电动 机设置在外壳中。活塞设置在外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击紧固件。 弹簧沿紧固件驱动方向推活塞。机构部分设置在外壳中，用于积聚通过电 动机冲击紧固件所需要的能量。离合器设置在电动机和机构部分之间，并 且可以在电动机驱动力传递到机构部分的传递位置和电动机驱动力到机 构部分的传递被切断的切断位置之间移动。动力传递销设置在离合器中， 并且能够在传递位置和切断位置之间移动。在动力传递销的传递位置处， 机构部分和电动机通过动力传递销被连接以彼此一体地转动。离合器包括 第一部件和支撑第一部件的第二部件。第一部件在传递位置处接触动力传 递销，并且在切断位置处与动力传递销分开。第一部件和第二部件由彼此 不同的材料制造。
优选地，第一部件和第二部件连接到活塞。第二部件具有低于第一部 件密度。


图l是根据本发明的第一实施例的紧固件驱动工具的横截面视图； 图2是根据本发明的第一实施例的紧固件驱动工具的离合器机构的分 解透视图3是显示根据本发明的第一实施例的弹簧导承和其相关部件透视局 部剖切图4A是显示滚筒位于其初始位置的情况下的离合器机构的透视图； 图4B是显示滚筒与输出轴一起转动的情况下的离合器机构的透视图； 图4C是显示动力传递销位于切断位置上的情况下的离合器机构的透 视图；图4D是显示活塞执行钉驱动操作的情况下的离合器机构的透视图； 图4E是显示钉驱动操作之后的情况下的离合器机构的透视图5A是显示钉驱动操作之前的情况下的前端部分外周横截面视图； 图5B是显示钉驱动操作期间的情况下的前端部分外周横截面视图； 图5C是显示钉驱动操作之后的情况下的前端部分外周横截面视图； 图6是显示根据对第一实施例的变型的离合器机构的横截面视图； 图7是沿着图6中线VI1-VII的横截面视图8是沿着图6中线vin-vni的横截面视图9显示是显示离合器机构的动力传递销在导轨部分之上移动的情况 下的视图10是根据本发明的第二实施例的紧固件驱动工具的横截面视图； 图ll是显示根据第二实施例的紧固件驱动工具的活塞的横截面视图; 图12是显示根据第二实施例的紧固件驱动工具的叶片的平面视图； 图13是根据第二实施例紧固件驱动工具的缆索和被保持部分的横截 面视图14是显示根据该实施例的第一变型的弹簧导承的外周的透视图； 图15是显示根据该实施例的第二变型的弹簧导承的外周的透视图； 图16是显示根据第一实施例的变型的紧固件驱动工具的离合器机构 的分解透视图17是显示根据第二实施例的变型的紧固件驱动工具的活塞的横截 面视图18是显示根据第二实施例的变型的紧固件驱动工具的叶片的平面
视图； ，
图19是显示根据第二实施例的变型的紧固件驱动工具的缆索和被保
持部分的横截面视图20是显示整体地设置在根据第二实施例的变型的紧固件驱动工具
的缆索上的缓冲器机构的平面视图；和
图21是显示设置在根据第二实施例的变型的紧固件驱动工具的离合 器机构上的缓冲器机构的视图。
具体实施方式
附图标记说明1:钉枪1A:钉2:外壳3:驱动部分4:离合器机构5:传递部分6:圆弹簧部分7:前端部分8:料仓21:手柄21A:触发器22:电池24A:导轮31:电动机31A:驱动轴32:行星齿轮机构32A:输出轴41:引导板41a:通孔41b:销引导凹槽42:销支撑部分42a:通孑L42B:突出部分42b:狭缝43:动力传递销43A:销凹槽滑动部分43B:销钩件部分43C:销滑动部分 44:滚筒钩件 44A:轴承 44B:钩件部分 45:轴支撑部分 45B:被锁部分 51:滚筒 51A:锁部分 51a:通孑L51b:金属丝引导凹槽 52:缆索 61:弹簧导承 62:圆弹簧 63:活塞 63A:推动部分 63B:叶片 63a:空气通道 64:阻尼器 71:底座 71a:通孔 72:鼻 72a:注入孔 73:鼻推动弹簧 104:离合器机构 141:引导板 141A:导轨部分 141B:倾斜表面 141C:平端面 142:销支撑部分 142A:销推动弹簧143:动力传递销 144:滚筒钩件 201:钉枪 201A:钉 202:外壳 203:驱动部分 204:离合器机构 205:传递部分 206:圆弹簧部分 207:前端部分 208:料仓221 :手柄 221A:触发器 221B:开关222 :电池 231:电动机 231A:驱动轴 232:行星齿轮机构 232A:输出轴 232B:齿轮 234A:皮带轮 234B:皮带251:滚筒 252:缆索 252A:被保持部分 252B:缆索部分 261:弹簧导承 262:圆弹簧 263:活塞 263A:推动主体263B:叶片263C:保持部分263D:被接合部分263E:接合部分263G:缓冲器263a:通孔264:缓冲器361:弹簧导承361a:通孔363:活塞363b:凹槽404:离合器机构444:滚筒钩件444B:钩件部分444C:第一部分444D:第二部分463 :活塞463A:推动主体463B:叶片463b:通孔463c:通孔463F:销参照图1至5C说明根据本发明的第一实施方式的紧固件驱动工具。图1 中所示的紧固件驱动工具是电动操作类型的钉枪l，其中诸如钉IA的紧固 件适合于被驱动进入诸如木材和石膏壁板的工件W。钉枪1主要包括外壳2、 驱动部分3、离合器机构4、传递部分5、圆弹簧部分6、前端部分7和料仓8。 以下，活塞63 (稍后描述)从阻尼器64 (稍后描述)离开的方向描述为 向上方向，活塞63被圆弹簧62 (稍后描述)推动以撞击钉1A的方向描述 为向下方向。外壳2由诸如尼龙和聚碳酸酯的树脂制成，并且容纳驱动部分3等等。手柄21设置在外壳2的上部上，并且设置有触发器21A以控制驱动部分3。 电池22可拆卸地设置在手柄21上。手柄21也设置有动力提供部分(未显示) 以供应从电池22供应到驱动部分3的电能。驱动部分3主要包括电动机31和行星齿轮机构32。电动机31设置在外 壳2的下部，并且位于手柄21的下方。电动机31具有驱动轴31A，驱动轴31A 指向垂直于向上和向下方向的方向。行星齿轮机构32设置在驱动轴31A 的端部上，并且是众所周知的齿轮机构，包括中心齿轮、导轨齿轮和输出 轴32A。行星齿轮机构32的输出轴32A与驱动轴31A同轴固定。行星齿轮机 构32可以具有紧凑尺寸，行星齿轮机构32的增加的减速比可以被设置。因 而，即使行星齿轮机构32的减速比增加，也可以产生紧凑的钉枪l。如图1和2所示，离合器机构4主要包括引导板41、销支撑部分42、动 力传递销43和滚筒钩件44。离合器机构4邻近驱动部分3设置并且连接到输 出轴32A。如图1所示，引导板41容纳在外壳2中并且固定到外壳2。如图2所示， 引导板41形成有通孔41a，输出轴32A在引导板41中心处通过所述通孔41a 穿入。引导板41具有围绕通孔41a的围绕部分。围绕部分形成有成环的销 引导凹槽41b，销引导凹槽41b具有椭圆形状。从输出轴32A的中心轴线到 销引导凹槽41b的外边缘的距离在外边缘的圆周方向上不是常数。具体地， 输出轴32A的中心轴线位于销引导凹槽41b的一个虚拟焦点位置处(椭圆形状具有两个焦点位置)。销支撑部分42设置在相对于引导板41与驱动部分3相对的位置处。销 支撑部分42形成有通孔42a。通过将输出轴32A固定地插入通孔42a中，销 支撑部分42能够与输出轴32A—起转动。销支撑部分42具有突出部分42B， 突出部分42B大致在垂直于通孔42a的穿入方向的方向上延伸。突出部分 42B形成有狭缝42b，狭缝42b在大致垂直于通孔42a的穿入方向的方向上 延伸。动力传递销43具有位于动力传递销43的一个端部处的销凹槽滑动部 分43A、位于动力传递销43的另一端部处的销钩件部分43B以及位于销凹槽 滑动部分43A和销钩件部分43B之间的销滑动部分43C。销滑动部分43C插入狭缝42b中，并且能够相对于销支撑部分42滑动。销凹槽滑动部分43A插入 销引导凹槽41b中，同时动力传递销43插入狭缝42b。动力传递销43在销引 导凹槽41b中可滑动地并且成圆形地移动。销引导凹槽41b具有围绕输出轴32A的中心轴线的椭圆形状。销支撑部 分42固定到输出轴32A，并且能够围绕输出轴32A的中心轴线转动。因而， 插入销引导凹槽41b中的动力传递销43在狭缝42b中根据销支撑部分42的 转动角度位置的变化朝向和远离输出轴32A的中心轴线移动。销钩件部分 43B具有大致垂直于动力传递销43的成圆形移动方向的平面。滚筒钩件44由金属制成，并且包括形成有通孔的轴承44A。输出轴32A 插入轴承44A的通孔。滚筒钩件44设置在相对于销支撑部分42与引导板41 相对的位置处。滚筒钩件44能够围绕输出轴32A的中心轴线转动，但是没 有固定到输出轴32A。滚筒钩件44包括在垂直于输出轴32A的中心轴线的方 向上延伸的钩件部分44B。当滚筒钩件44装配到输出轴32A时，钩件部分44B 能够与销钩件部分43B接触。轴支撑部分45设置在相对于离合器机构4与驱动部分3相对的位置。轴 支撑部分45固定到外壳2，并且可转动地支撑输出轴32A的远端。轴支撑部 分45具有面对离合器机构4的一侧，并且在所述一侧上包括被锁部分45B。 被锁部分45B能够锁定到锁部分51A (稍后描述)。如图1所示，传递部分5主要包括滚筒51和缆索52。如图2所示，滚筒 51具有形成通孔51a的环形形状。与驱动部分3相对的滚筒钩件44的一端与 通孔51a压配合。滚筒51邻近离合器机构4设置。由于滚筒51通过与通孔51a 压配合而连接到滚筒钩件44，滚筒51与滚筒钩件44一起同轴转动。滚筒51 在滚筒51的整个圆周处形成有缆索引导凹槽51b。滚筒51包括锁部分51A，锁部分51A从滚筒51的一侧表面突出，所述 一侧表面的位置与离合器机构4相对。在滚筒51位于滚筒51开始缠绕缆索 52的转动角度位置处的情况下，锁部分51A和被锁部分45B设置为彼此锁 定。因而，锁部分51A和被锁部分45B可以限定滚筒51开始转动的初始位置。滚筒51的圆周长度大致是圆弹簧62从下死点移动到上死点(稍后描述)的长度的三分之四。缆索52的一端固定到滚筒51的缆索引导凹槽51b，并且缆索52的另一端连接到推动部分63A(稍后描述)。缆索52具有纤维状钢丝，捆在一起成 为金属丝束。金属丝束表面涂有树脂。因而，缆索52具有高强度和挠性。 由于金属丝束表面涂有树脂，缆索52不能损害到滚筒51等等，诸如擦伤。 两个导轮24A和24B设置在外壳2中，以悬挂缆索52。圆弹簧部分6主要包括弹簧导承61、圆弹簧62和活塞63。弹簧导承61 作为单独的部件设置在外壳2中。弹簧导承61具有圆柱型两层结构。弹簧 导承61的外层由铝或者诸如尼龙和聚碳酸酯的树脂制造，并且限定弹簧导 承61的外周面。弹簧导承61的内层由与圆弹簧62相同硬度的钢制造，并且 弹簧导承61的内层限定弹簧导承61的内周面。弹簧导承61的轴线平行于向 上和向下方向。因而，弹簧导承61具有对圆弹簧62的抗磨损性，并且具有 轻便结构。内层的内周面涂有具有低摩擦系数的超高分子量聚乙烯层。圆弹簧62插入弹簧导承61。圆弹簧62由钢制造，并且具有比弹簧导承 61的内部直径稍小的外部直径。如上所述，弹簧导承61的内层由钢制造， 所述钢具有与圆弹簧62相同的硬度。因而，当圆弹簧62和推动部分63A(稍 后描述)相对于弹簧导承61滑动移动时，内层的摩擦损耗比由树脂制造的 内层的摩擦损耗小。而且，由于弹簧导承61的内层的内周面涂有超高分子 量聚乙烯层，弹簧导承61对圆弹簧62的抗磨损性可以被进一步提高。而且， 由于弹簧导承61是相对于外壳2的独立部件，如果弹簧导承61被损害或者 过度损耗，可以只需要通过新弹簧导承替换弹簧导承61。如图3所示，活塞63具有推动部分63A和叶片63B。推动部分63A位于圆 弹簧62的下端。推动部分63A由金属制造并且具有圆盘形状，圆盘形状的 外部直径与圆弹簧62的外部直径大致相同。推动部分63A在推动部分63A 的中心位置处连接到插入圆弹簧62的缆索52的另一端。因而，推动部分63A 可以被缆索52牵引，并且克服圆弹簧62的推动力沿着弹簧导承61向上移 动，并且推动部分63A可以压縮圆弹簧62。由于推动部分63A的外部直径与 圆弹簧62的外部直径大致相同，推动部分63A可以具有最佳尺寸，因而产 生紧凑的钉枪1。在被处于钉驱动操作之前的初始状态的圆弹簧62推动时， 推动部分63A位于推动部分63A的最低位置处的位置称为下死点。当推动部 分63A被缆索52牵引时，推动部分63A位于推动部分63A最高处的另一个位 置称为上死点。推动部分63A形成有延伸穿过推动部分63A的厚度的一对空气通道63a。叶片63B是细长板，并且叶片63B从推动部分63A的中心部分在与缆索 52相对的方向上突出。如图1所示，阻尼器64设置在外壳2中的推动部分 63A下面。阻尼器64由诸如弹性橡胶、聚氨酯等等树脂制造。如图1所示，前端部分7位于圆弹簧部分6下面。如图1和5A所示，前端 部分7主要包括底座71、鼻72和鼻推动弹簧73。底座71通过螺纹固定到外 壳2，并且形成有通孔71a，通孔71a允许叶片63B延伸进入其中。鼻72位于 底座71下面，并且能够在向上和向下方向上相对底座71移动。鼻72形成有 注入孔72a，叶片63B可以延伸进入注入孔72a。鼻推动弹簧73位于底座71 和鼻72之间，并且向上推动鼻72， g卩，相对于底座71与钉驱动方向相反的 方向。因而，鼻72通常可以通过鼻推动弹簧73的推动力保持与底座71接触。如图1所示，在钉驱动操作之前的最初状态，叶片63B穿入底座71的通 孔71a和鼻72的注入孔72a两者，并且当鼻72接触底座71时，叶片63B的远 端从鼻72的最低边缘伸出。料仓8可拆卸地设置在前端部分7上，并且容纳多个钉1A。多个钉1A 的每个被供应以跨在底座71和鼻72之间，以便被叶片63B驱动。在上述钉枪l中，当钉1A被驱动进入工件W时，首先，钉1A被驱动进入 的工件W的目标位置通过接触叶片63B的远端而确定，接触叶片63B的远端 从鼻72的最低边缘突出到工件W的表面的被驱动区域W1。由于叶片63B位于 受驱动的钉1A穿过的轨迹上，并且目标钉驱动位置可以通过从鼻72的最低 边缘突出的叶片63B确定，钉的被驱动位置可以被容易地和准确地限定。在驱动位置被确定的情况下，使用者拉触发器21A以供应能量到电动 机31，并且转动驱动轴31A。驱动轴31A的转动通过行星齿轮机构32被传递 到输出轴32A，行星齿轮机构32减小驱动轴31A的转动速度。如图4A所示，同轴地固定到输出轴32A的销支撑部分42通过输出轴 32A的转动而转动，并且支撑在销支撑部分42上的动力传递销43与滚筒钩 件44的钩件部分44B形成邻接。动力传递销43邻接滚筒钩件44的位置限定 为传递位置。滚筒51具有初始位置，当滚筒钩件44位于图4A所示位置时， 锁部分51A在初始位置处可以与被锁部分45B闭锁。如图4B所示，输出轴32A和销支撑部分42在逆时针方向转动，同时动力传递销43位于动力传递销43的传递位置。因而，与动力传递销43邻接的 滚筒钩件44也转动。由于滚筒51固定到滚筒钩件44，滚筒51转动并且将缆 索52缠绕在缆索引导凹槽51b上。连接到缆索52的另一端的推动部分63A被克服圆弹簧62的推动力向上 地缠绕的缆索52向上拉，并且压缩圆弹簧62。推动部分63A和缆索52之间 的连接位置的轨迹穿过圆弹簧62的内部区域，所述内部区域由圆弹簧62 的内表面限定，并且当压縮圆弹簧62时大约与圆弹簧62的中心轴线一致。 因而，推动部分63A可以在平行于圆弹簧62的中心轴线的方向被牵引。因 而，在圆弹簧62接触到的推动部分63A的表面垂直于圆弹簧62中心轴线的 情况下，推动部分63A移动。推动部分63A的外部直径与圆弹簧62的外部直径大致相同。因而，消 除了推动部分63A和圆弹簧62与弹簧导承61的过度的接触，并且给予电动 机31的负载可以仅仅是圆弹簧62压縮的负载，由此在电动机31处提供低 的电消耗。在图4C所示的情况下，输出轴32A从图4A所示的情况下转动大致270 度。在这种情况下，由于销引导凹槽41b的椭圆形状，动力传递销43沿着 狭缝42b离开输出轴32A，因而从滚筒钩件44中释放。因而，从输出轴32A 传递到与滚筒钩件44一起转动的滚筒51的驱动力被切断。动力传递销43 不与滚筒钩件44邻接的位置限定为切断位置。当输出轴32A从图4A所示的 情况转动大致270度时，活塞63被牵引到大致上死点的位置。因而，圆弹 簧62被压縮，并且在切断位置具有最大弹性能量。当切断传递到滚筒51的驱动力时，停止通过缆索52对推动部分63A 的牵引。因而，推动部分63A通过圆弹簧62的弹性能量快速地向下死点移 动，因而通过叶片63B冲击钉1A。如图4D所示，由于缆索52从滚筒51中释 放，滚筒51和滚筒钩件44在与输出轴32A的转动方向相反的顺时针方向上 转动。弹簧导承61具有圆柱形形状，并且在弹簧导承61中容纳推动部分63A。 因而，在弹簧导承61中容纳圆弹簧62的空间是大致封闭的密封空间。推动 部分63A将弹簧导承61中的空间分成位于推动部分63A之上的第一空间和 位于推动部分63A之下的第二空间。当推动部分63A从上死点朝向下死点移动时，推动部分63A压縮在弹簧导承61的第二空间中的空气。在这种情况 下，推动部分63A受到所谓的空气阻尼影响，并且可以防止推动部分63A 的快速移动。然而， 一对空气通道63a形成在推动部分63A中，并且第一空 间和第二空间通过这对空气通道63a彼此流体连通。因而，可以防止空气 阻尼影响，并且推动部分63A可以从上死点快速地朝向下死点移动。而且，由于弹簧导承61的内层的内周面涂有超高分子量聚乙烯层，可 以减小弹簧导承61和朝向下死点移动的圆弹簧62之间的接触阻力。因而， 可以防止在圆弹簧62中积聚的弹性能量的浪费，从而增加了用于钉1A的冲 击力。当快速向下移动活塞63时，钉枪1而不是活塞63受到作为抵抗的反作 用力。除非使用者强力地将钉枪1压向工件W，前端部分7可能移离工件W， 因而钉枪1移离工件W。然而，如图5B所示，由于鼻推动弹簧73位于底座 71和鼻72之间，至少鼻72通过惯性力仍然保持在工件W表面上或者靠近工 件W表面，从而引导钉1A。因而，在钉驱动操作期间，钉1A可以在前端部 分7中被适当地保持并且被引导，而不用强力地将钉枪1压向工件W。如图4E所示，滚筒钩件44顺时针方向转动，从而在圆弹簧62已经被移 动到下死点并且钉1A已经通过活塞63被驱动进入工件W以后，滚筒51达到 初始位置。另一方面，销支撑部分42逆时针方向转动，因而沿着销引导凹 槽41b将动力传递销43从切断位置移动到传递位置。因而，动力传递销43 与钩件部分44B又闭锁，并且动力传递销43和钩件部分44回到图4A所示的情况。而且，如图5C所示，鼻72通过鼻推动弹簧73的推动力朝向底座71移动， 从而回到钉驱动操作以前的初始状态。下面，参照图6到图9说明根据本发明实施例的变型的离合器机构。如 图6所示，离合器机构104包括引导板141、销支撑部分142、动力传递销143 和设置在滚筒51上的滚筒钩件144。如图6和图7所示，引导板141固定到外壳2上并且具有引导表面141D， 引导表面141D面对销支撑部分142并且与动力传递销143的一个端部接触。 导轨部分141A从引导表面141D朝向滚筒51突出，并且沿着动力传递销143 的轨迹延伸，在引导板141的引导表面141D上在270度范围内成圆形地移动。而且，导轨部分141A的一个端部具有倾斜表面141B，并且导轨部分141A 的另一端部具有垂直于引导表面141D的平端面141C。具有大致盘状的销支撑部分142位于相对于引导板141与驱动部分3相 对的位置处，并且通过键与输出轴32A同轴可转动地固定。而且，销支撑 部分142包括将动力传递销143朝向引导板141推动的销推动弹簧142A。动力传递销143通过销支撑部分142可移动地支撑在与输出轴32A的中 心轴线平行的方向上，从而，动力传递销43的一个端部面对引导板141， 并且动力传递销143d的另一端部面对滚筒51。而且，动力传递销143被销 推动弹簧142A朝向引导板141推动。因而，动力传递销143的这一个端部持 续地与引导板141接触。滚筒51位于相对于销支撑部分142与引导板141相对的位置处。滚筒钩 件144设置在滚筒51的面对销支撑部分142的表面上。而且，当动力传递销 M3位于导轨部分141A上时，滚筒钩件144能够与动力传递销143的另一端 接合。如图8所示，为了转动滚筒51，输出轴32A和销支撑部分142被转动， 并且动力传递销143的一端在导轨部分141A上移动。这时，动力传递销143 的一端在倾斜表面141B上滑动并且在导轨部分141A之上移动。当在导轨部 分141A上移动动力传递销143时，动力传递销143的另一端朝向滚筒51突 出。在这种情况下，如图8和图9所示，动力传递销143的另一端通过转 动销支撑部分142与滚筒钩件144闭锁，因而与输出轴32A和销支撑部分142 一起转动滚筒51。当输出轴32A转动270度并且活塞63位于上死点处时，动力传递销143 的所述一端到达平端面141C。由于动力传递销143被销推动弹簧142A推向 引导板141，动力传递销143的所述一端从导轨部分141A移动到引导表面 141D，从而从滚筒钩件144释放动力传递销143的另一端。因而，滚筒51 变成自由转动，因而释放被压縮的圆弹簧62，并且通过活塞63的叶片63B 冲击和驱动钉1A。下面，参照图10和13说明根据本发明的第二实施例的紧固件驱动工 具。如图10所示，在根据第二实施例的钉枪201中，传递部分205的滚筒251 由电动机231通过离合器机构204驱动以转动，从而缠绕缆索252并且克服圆弹簧262的推动力移动活塞263到上死点。随后，滚筒251被离合器机构 204释放，从而，活塞263向下死点移动，并且从料仓208供应到鼻207的钉 201A被压紧。因而，根据第二实施例的紧固件驱动工具201具有与根据第 一实施例的紧固件驱动工具l大致相同的配置。因而，将省略关于与第一 实施例相同的部分和部件的说明，并且仅说明不同方面。开关221B设置在外壳202中手柄221的触发器221A附近。开关221B连接 到电池222。当拉动触发器221A时，开关221B闭合以开始将电能从电池222 供应到电动机231。减速机构232设置在电动机231和驱动部分203中的离合器机构204之 间。减速机构232包括皮带轮232A、多个齿轮232B、皮带轮234A和皮带234B。 皮带轮232A连接到驱动轴231A。多个齿轮232B设置在皮带轮234A和离合器 机构204之间。皮带234B安装在皮带轮232A和皮带轮234A上。电动机231 的驱动轴231A的转动通过减速机构232被减速地传递到离合器机构204。'离合器机构204具有与第一实施例的离合器机构4相同的配置。因而， 滚筒251转动预定度数之后，滚筒251和离合器机构204之间的连接被切断， 所述预定度数是滚筒251从下死点向上移动活塞263到上死点而转动的度 数。设置在外壳202中的滚筒251与传递部分205中的离合器机构204同轴。 而且，滚筒251以滚筒251外圆周切线与弹簧导承261的中心轴线大致重合 的方式设置在外壳202中，所述切线与缠绕在外圆周上的缆索252重合。因 而，缆索252可以沿着弹簧导承261的轴线缠绕，因而将活塞263移向上死 点。而且，当滚筒251缠绕缆索252时，不需要用于引导缆索252的导轮。 因而，向上拉活塞263过程中所施加的阻力可以被减少。连接到滚筒251的缆索252具有被保持部分252A和缆索部分252B。被保 持部分252A形成大致球形，球形具有大于缆索部分252B的直径的直径。被 保持部分252A固定到缆索部分252B的一端，缆索部分252B的这一端与连接 到滚筒251的缆索部分252B的另一端相对。被保持部分(未显示)也设置在 缆索部分252B的另一端，并且形成与被保持部分252A相同的大致球形。 被保持部分(未显示)通过滚筒251被保持。缆索部分252B具有纤维钢丝， 捆在一起成为金属丝束。金属丝束表面涂有树脂。圆弹簧部分206被设置，包括弹簧导承261、圆弹簧262和活塞263。弹 簧导承261设置在滚筒251之下。圆弹簧262插入弹簧导承261。活塞263被 圆弹簧262推动。如图11所示，活塞263包括推动主体263A、叶片263B和保持部分263C。 推动主体263由树脂形成，并且整体地形成有叶片263B。推动主体263A的 与叶片263B相对的一端形成有凹槽。凹槽的内表面设置有被接合部分(母 螺纹)263D。被接合部分263D形成有与保持部分263C螺纹地接合的螺纹凹B 如图12所示，叶片263B是细长板。叶片263B的一端具有曲折形状。叶 片263B的所述一端嵌入推动主体263A以与推动主体263A形成一体。因而， 叶片263B的这一端通过推动主体263A被固定地保持。如图13所示，保持部分263C形成大致圆柱帽形状，并且形成有通孔 263a。缆索部分252B插入通孔263a中。因而，被保持部分252A可以通过保 持部分263C被保持。保持部分263C的外周设置由接合部分(阳螺纹)263E。 接合部分263E形成有与被接合部分263D螺纹接合的螺纹，导致保持部分 263C与推动主体263A的连接。如图11和13所示，由橡胶制造的缓冲器263G 设置在被保持部分252A和保持部分263C之间。因而，活塞263通过缓冲器 263G连接到缆索252。因而，当通过圆弹簧262快速地推动活塞263并且驱 动钉201A时，缓冲器263G可以吸收冲击，并且抑制所述冲击传递到缆索 252、离合器机构204和与驱动钉枪201相关的其它机构，因而延长钉枪201 的使用寿命。由于保持部分263C和推动主体263A之间的连接是通过接合部分263E 和被接合部分263D之间的螺纹接合而获得的，如果推动主体263A或者叶片 263B被损害时，推动主体263A可以容易地被新的推动主体替换。由诸如弹 性橡胶、聚氨酯等等树脂制造的缓冲器264设置在推动主体263A之下。当钉201A被上述钉枪201驱动时，使用者拉动触发器211A以闭合开关 221B并且电连接电池222到电动机231，因而，供应电能到电动机231。因 而，电动机231的驱动力被传递到离合器机构204以通过皮带轮232A和 234A、皮带234B和多个齿轮232B转动滚筒251。'当通过滚筒251的转动而缠绕缆索部分252B时，包括保持部分263C的活塞263由被保持部分252A向上拉，因而朝向上死点一体地移动被保持部 分252A和活塞263。在活塞263已经被移动到上死点之后，滚筒251和电动机231之间的连 接被离合器机构204切断，因而，用于朝向上死点拉活塞263的力被切断， 并且活塞263朝向下死点移动，用于通过圆弹簧262的偏压力驱动钉201A。 当驱动钉201A时，活塞263被快速地停止。因而，由于缆索252快速地从拉 紧状态变成松弛状态，在缆索252上可能产生冲击，并且缆索252可能被损 坏。然而，由于缓冲器263G设置在缆索252和活塞263之间，缓冲器263G 可以吸收所述冲击以避免缆索252的损坏。虽然本发明己经被参照其具体实施例而详细地说明，对本领域技术人 员而言，显然可以做多种变化和修改而不背离本发明的范围。例如，如图 14所示，根据一个变型，活塞363可以形成有多个凹槽363b。多个凹槽363b 在弹簧导承61的第一空间和第二空间上打开。在这种配置的情况下，第一 空间和第二空间可以通过多个凹槽363b而彼此流体连通。因而，可以防止 空气阻尼的影响。而且，如图15所示，根据另一个变型，弹簧导承361可以形成有多个 通孔361a。在弹簧导承361中的空间通过多个通孔361a与外部空气流体连 通。如上所述，弹簧导承61的内周面涂有超高分子量聚乙烯层。然而，聚 乙烯、聚丙烯、聚甲醛、氟树脂等等也可用作涂覆材料。这些材料也可以 减少弹簧导承361和圆弹簧62之间的滑动阻力。而且，如图16所示，根据第一实施例的变型的离合器机构404可以 包括具有钩件部分444B的滚筒钩件444。钩件部分444B可以包括由金属制 造的第一部分444C和由密度低于所述金属的树脂制造的第二部分444D。当 输出轴32A转动时，第一部分444C滑动地接触动力传递销43。由于第一部 分444C由金属制造，第一部分444C具有相对动力传递销43的抗磨损性。而 且，由于第二部分444D由树脂制造，滚筒钩件444可以具有轻便结构。因而，钉枪1和在钉驱动操作中与被缆索52拉动的滚筒51—起转动的 部分可以具有轻便结构，因而提高了在钉驱动操作中的滚筒钩件444的响 应性。即，滚筒钩件444可以在钉驱动操作之后容易地回到初始位置。而且，如图17所示，根据第二实施例的变型的活塞463包括推动主体 463A、叶片463B和销463F。推动主体463A和叶片463B通过销463F连接。推 动主体463A形成有通孔463b，销463F通过所述通孔463b插入。如图18所示， 叶片463B形成有通孔463c，销463F通过所述通孔463c插入。因而，在叶 片463B连接到推动主体463A的情况下，销463F插入通孔463b和463c，因而 固定叶片463B和推动主体463A。因而，如果叶片463B受到诸如弯曲的损害， 通过从通孔463b和463c中拉动销463F，叶片463B可以容易地被新叶片代 替。而且，如图17和19所示，被保持部分252A可以直接地由保持部分263C 保持。而且，第二实施例的缓冲器机构(缓冲器263G)设置在作为缆索252的 一端的被保持部分252A和作为活塞263和缆索252的连接部分的保持部分 263C之间。然而，如图20和21，缓冲器机构352C和51B可以设置在缆索352 中间部分上，或者在离合器机构204中。缓冲器机构352C—体地设置在缆 索352上。即，只要缓冲器机构设置在用于驱动钉枪201的机构中，缓冲器 机构就可以吸收钉枪201的冲击。缆索52和252分别地具有纤维钢丝作为金 属丝束。然而，具有捆束在一起的纤维钢丝的薄片部件可以被用于代替缆 索52和252拉活塞63和263。薄片部件的表面涂有树脂。而且，根据上述实施例的滚筒由金属制造，然而，为了具有轻便结构 和提高冲击力或者活塞的加速性，滚筒可以由树脂制造。
权利要求
1.一种紧固件驱动工具，包括外壳；电动机，所述电动机设置在所述外壳中；活塞，所述活塞设置在所述外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击紧固件；弹簧，所述弹簧沿紧固件驱动方向推动所述活塞；滚筒，所述滚筒能够转动地支撑在所述外壳中，并且通过所述电动机能够转动地被驱动；和缆索和薄片部件中的一个，所述缆索和薄片部件中的一个能够缠绕在所述滚筒之上，并且具有固定到所述滚筒的一端和作用在所述弹簧上用于将所述电动机的驱动力传递到所述弹簧的另一端，其中，所述弹簧被构造为在其中积聚用于通过所述活塞冲击紧固件的弹性能量，作为所述缆索和薄片部件中的所述一个缠绕在由电动机转动地驱动的滚筒之上的结果，所述弹簧的弹性能量通过弹簧的强制弹性变形而积聚。
2. 根据权利要求l所述的紧固件驱动工具，其中所述缆索和薄片部 件中的所述一个连接到所述活塞，其中作为通过所述缆索和薄片部件中的所述一个拉动所述活塞 的结果，所述弹簧的弹性能量积聚在弹簧中。
3. 根据权利要求l所述的紧固件驱动工具，其中所述缆索和薄片 部件中的所述一个具有纤维束。
4. 根据权利要求3所述的紧固件驱动工具，其中所述纤维由金属制造。
5. 根据权利要求4所述的紧固件驱动工具，其中所述缆索和薄片部件中的所述一个具有涂有树脂的表面。
6. 根据权利要求1所述的紧固件驱动工具，还包括离合器，所述离 合器设置在所述电动机和所述滚筒之间，所述离合器能够在传递位置和切断位置之间移动，在所述传递位置，所述电动机的驱动力被传递到所述滚筒；在所述切断位置，从所述电动机到所述滚筒的驱动力的 传递被切断。
7. 根据权利要求6所述的紧固件驱动工具，其中所述离合器包括 动力传递销，所述动力传递销能够在所述传递位置和所述切断位置之 间移动，在所述动力传递销的所述传递位置处，所述滚筒和所述电动 机通过所述动力传递销被连接以彼此一体地转动。
8. 根据权利要求7所述的紧固件驱动工具，其中所述离合器还包 括销引导件，所述销引导件用于引导所述动力传递销在所述传递位置 和所述切断位置之间移动，所述销引导件被设置以根据所述滚筒的转 动位置引导所述动力传递销在所述传递位置和所述切断位置之间的 移动。
9. 根据权利要求7所述的紧固件驱动工具，其中所述离合器还包括第一部件和支撑所述第一部件的第二部件，所述第一部件在所述传 递位置处接触所述动力传递销，并且在所述切断位置处与所述动力传 递销分离，所述第一部件和所述第二部件由彼此不同的材料制造。
10. 根据权利要求9所述的紧固件驱动工具，其中所述第一部件和所述第二部件连接到所述活塞。
11. 根据权利要求9所述的紧固件驱动工具，其中所述第二部件具 有低于第一部件的密度。
12. 根据权利要求l所述的紧固件驱动工具，还包括动力传递机构，所述动力传递机构位于所述电动机和所述滚筒之间，用于将所述电动 机驱动力传递到所述滚筒，所述动力传递机构包括行星齿轮机构。
13. 根据权利要求12所述的紧固件驱动工具，其中所述弹簧具有位移，用于在弹簧中积聚弹性能量，所述位移小于所述滚筒的周长。
14. 根据权利要求12所述的紧固件驱动工具，其中所述滚筒包括锁部分，并且所述外壳包括被锁部分，所述锁部分和所述被锁部分被 设置以在所述滚筒位于初始转动角度位置处的情况下彼此闭锁，所述 滚筒在初始转动角度位置处将要缠绕所述缆索和薄片部件中的所述一水
15. —种紧固件驱动工具，包括 外壳；电动机，所述电动机设置在所述外壳中；活塞，所述活塞设置在所述外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击 紧固件；弹簧，所述弹簧沿所述紧固件驱动方向推动所述活塞；滚筒，所述滚筒能够转动地支撑在所述外壳中，并且通过所述电 动机能够转动地被驱动；缆索和薄片部件中的一个，所述缆索和薄片部件中的一个能够缠 绕在所述滚筒之上，并且具有固定到所述滚筒的一端和连接到所述弹 簧的另一端，所述弹簧被设置以作为所述缆索和薄片部件中的所述一 个缠绕在所述滚筒之上的结果而积聚弹性能量；和离合器，所述离合器选择性地将所述电动机驱动力传递到所述滚筒。
16. —种紧固件驱动工具，包括-外壳；电动机，所述电动机设置在所述外壳中；活塞，所述活塞设置在所述外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击 紧固件；弹簧，所述弹簧沿紧固件驱动方向推动所述活塞；机构部分，所述机构部分设置在所述外壳中，用于积聚通过电动 机冲击紧固件所需要的能量；离合器，所述离合器设置在所述电动机和所述机构部分之间，并 且能够在传递位置和切断位置之间移动，在所述传递位置，所述电动 机的驱动力被传递到所述机构部分；在所述切断位置，所述电动机到 所述机构部分的驱动力传递被切断；和动力传递销，所述动力传递销设置在所述离合器中，并且能够在 所述传递位置和所述切断位置之间移动，在所述动力传递销的传递位 置处，所述机构部分和所述电动机通过所述动力传递销被连接以彼此 一体地转动，其中，所述离合器包括第一部件和支撑所述第一部件的第二部件， 所述第一部件在所述传递位置处接触所述动力传递销，并且在所述切 断位置处与所述动力传递销分离，所述第一部件和所述第二部件由彼 此不同的材料制造。
17. 根据权利要求16所述的紧固件驱动工具，其中所述第一部件和所述第二部件被连接到所述活塞。
18. 根据权利要求16所述的紧固件驱动工具，其中所述第二部件具有低于所述第一部件的密度。
全文摘要
本发明公开一种紧固件驱动工具，包括外壳、电动机、活塞、弹簧、滚筒和缆索与薄片部件中的一个。电动机设置在外壳中。活塞设置在外壳中，用于沿紧固件驱动方向冲击紧固件。弹簧沿紧固件驱动方向推活塞。滚筒可转动地支撑在外壳中，并且通过电动机被可转动地驱动。缆索和薄片部件中的一个能够被缠绕在滚筒之上，并且具有固定到滚筒的一端和作用在弹簧上用于传递电动机驱动力到弹簧的另一端。弹簧被构造以在其中积聚弹性能量，用于通过活塞冲击紧固件。作为所述缆索和薄片部件中的一个缠绕在通过电动机被可转动地驱动的滚筒之上的结果，弹簧的弹性能量通过弹簧的强制弹性变形而积聚。
文档编号B25C1/06GK101578160SQ20088000158
公开日2009年11月11日 申请日期2008年3月25日 优先权日2007年3月26日
发明者仲野义博, 坂场俊仁, 尾田裕幸, 谷本英之 申请人:日立工机株式会社