用于紧固件驱动工具的致动器销导向装置的制作方法

专利名称：用于紧固件驱动工具的致动器销导向装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及便携式紧固件驱动工具。更具体地说，本发明的实施例涉及用于 这些工具的喷嘴(nose)组件。
背景技术：
便携式紧固件驱动工具通常由气动、燃烧、电力或火药(powder)系统提供动力， 根据本发明实施例的喷嘴组件可用于便携式紧固件驱动工具，而无论是什么动力系统。然 而，这里所描述的示例性实施例将涉及燃烧动力式工具。 便携式燃烧动力式紧固件驱动工具，例如由IMPULSE⑧品牌旗下的ITWPaslode制 造的那些工具，以及由TRAKFAST⑧品牌旗下的ITW Ramset制造的那些工具，都被用于将紧 固件打入工件或基件。在共同受让的美国专利6164510中描述了一种便携式燃烧动力式紧 固件驱动工具的实例，其内容以引用方式并入于此。 这种工具具有包围小型内燃机的工具壳体。该发动机由被称为燃料单元的加压燃 料气体罐提供动力。电池驱动的电子动力控制单元产生用于点火的火花。位于燃烧室内的 风扇既能实现室内的充分燃烧，又便于排除废气，包括燃烧副产物的排出。
发动机包括具有伸长的刚性驱动片在气缸内往复运动的往复活塞。阀套在气缸周 围轴向往复运动，并且当位于联动装置(linkage)端部的工件接触元件(WCE)压靠在工件 或基件上时，阀套通过联动装置而运动以关闭燃烧室。这种压靠动作还引起燃料计量阀将 一定量的燃料弓I入到密闭的燃烧室内。 拉动触发器开关能引起燃烧室内的气体/空气混合物点燃，当拉动触发器开关 时，驱动活塞和驱动片沿套筒下降。紧固件从钉匣送到喷嘴，在那里它们被置于适当的安置 方向，用于接收驱动片的冲击。驱动片的前端与紧固件接合，并且驱动它沿着由喷嘴限定的 通道进入基件中。该通道由喷嘴的上部和下部引导构件所限定。接下来，活塞和驱动片靠 汽缸内的压差回到开始的、点火前(就绪)位置。 喷嘴和WCE通常包括多个精密零件，这些零件的形成和组装显著增加了工具的生 产、操作和维修成本。期望这些零件精密地进行生产和组装以便，例如，保证适当对齐以及 为驱动片和紧固件提供畅通路径。否则就可能导致发生紧固件堵塞。 在这种紧固件驱动工具中使用的紧固件包括设计成强制钉入木头中的钉子以及 设计成强制打入混凝土或砖石建筑中的驱动销。典型地，在这种驱动销中，杆部在与头部邻 接的地方具有喇叭形的部分。这种驱动销的示例性用途是把用于安装石膏板墙的金属通道 或者其它金属工件连结到混凝土基件上。 许多紧固件驱动工具需要通过钉匣来将这些紧固件以紧固件整理(collated)于 其中的条的形式喂进，该钉匣具有用于喂进整理好的紧固件条的机构。通常，这些紧固件通 过载架来进行整理，这些载架由聚合材料，如聚丙烯模制而成，具有用于不同的紧固件的插 塞套(sleeve)、衬套或托架，并且在连续的插塞套、衬套或托架之间具有易碎的桥状物。
具体地说，在以引用方式并入于此的美国专利6641021中公开了使用这种整理好的紧固件或定位销的传统紧固件工具，其通常包括向上延伸到喷嘴里并且具有用于有序接 收来自钉匣送来的整理好的销的侧开口槽的管状WCE。在某些情况中，销或容纳有销的模制 插塞套在槽处没对齐，随后导致WCE中发生堵塞。 此外，这些类型的紧固件驱动工具吸收每次致动(射击)过程中及之后产生的相 当大的冲击和振动。更进一步，当紧固件被打入工件/基件时，紧固件驱动后产生的冲击力 使得工具远离紧固件。最近，框架工具变得动力更大以满足操作者的要求。这些增强的作 用力对工具的许多零件产生了很大的力，这会导致喷嘴和/或WCE更快的磨损。喷嘴的更 多磨损还可能引起管状WCE破裂或弯曲。除了修理成本外，这些故障导致工具的停工，相对 复杂的喷嘴组件会进一步恶化这情形。 这些工具的另一个设计因素在于燃烧室内的气体/空气混合物的点火时，在紧固 件驱动周期的初期，反作用力经常会引起工具从工件升起。在某些情况中，这种反冲会导致 紧固件安装位置的不合适或不准确。在其他情况中，点火后工具的运动会妨碍随后紧固件 的正确安放。 因此，需要一种改进的用于便携式紧固件驱动工具的喷嘴组件，其能解决上面所 提到的一个或多个有关生产和安装成本、安装所需的精度、以及维护和修理成本等设计问 题。此外，还需要一种改进的用于紧固件驱动工具的喷嘴组件，其能解决紧固件驱动周期内 的工具升起问题。

发明内容
上面所列的需求通过本发明的喷嘴组件或喷嘴可得到满足或超过，本发明的喷嘴
组件或喷嘴只包括两个主要部件，从而与传统喷嘴相比，可以降低制造成本，并降低制造、
装配和维修的复杂性。喷嘴主体可安装到工具上，并限定出用于接收来自钉匣的紧固件以
及来自动力源的驱动片的紧固件通道。整体(unitary)致动器相对于喷嘴往复运动，并具
有第一部分和第二部分，第一部分具有工件接触表面并限定出用于滑动地容纳喷嘴主体的
紧固件出口室，第二部分直接与支撑架接合。从而，本发明的喷嘴能够显著的减少执行支撑
架致动功能所需的部件。还有，致动器配置成在紧固件驱动过程中仍与工件保持接触，从而
在喷嘴相对于致动器往复运动时，仍然能更精确地将紧固件或销引导到工件中。 更具体地说，提供一种在紧固件驱动工具中的喷嘴，所述紧固件驱动工具装配有
紧固件钉匣、包括用于将从钉匣处获得的紧固件打入工件中的往复运动的驱动片的动力源
和由支撑架致动的往复运动的阀套，所述喷嘴包括喷嘴主体，该喷嘴主体配置成在一端连
接至紧固件工具并且限定构造和布置成用于接收驱动片和由钉匣依序供给的紧固件的紧
固件通道，紧固件通道具有紧固件出口 。整体致动器相对于喷嘴主体往复运动，具有与工件
接触的第一端和与支撑架接合的第二端。 在另一个实施例中，提供了一种在紧固件驱动工具中的喷嘴，所述紧固件驱动工 具装配有紧固件钉匣，具有动力源，动力源包括用于将从钉匣处获得的紧固件打入工件中 的往复运动的驱动片，以及由支撑架致动的往复运动的阀套，所述喷嘴包括喷嘴主体，该喷 嘴主体配置成在一端连接至紧固件工具并且限定了构造和布置成用于接收驱动片和由钉 匣依序供给的紧固件的紧固件通道，紧固件通道具有紧固件出口。整体致动器往复运动地 接合喷嘴主体，具有配有工件接触表面的第一端和与支撑架直接接合的第二端。
在又一个实施例中，提供一种致动器，其被用于紧固件驱动工具中，该紧固件驱动 工具装配有紧固件钉匣，具有动力源，动力源包括用于将从钉匣处获得的紧固件打入工件 中的往复运动的驱动片，由支撑架致动的往复运动的阀套，以及包括喷嘴主体的喷嘴，该喷 嘴主体配置成在一端连接至紧固件工具上并且限定了构造和布置成用于接收驱动片和由 钉匣依序供给的紧固件的紧固件通道，紧固件通道具有紧固件出口 。致动器包括具有配有 工件接触表面的第一端，其限定了具有足够长度以用于允许在整个紧固件驱动周期中喷嘴 主体相对于该室的往复运动的紧固件出口室和用于接收钉匣从动件从而当仅有少量所述 紧固件位于所述钉匣中时使工具不能操作的突出部。第二端直接接合支撑架端部，并限定 了容纳喷嘴主体上的引导紧固件的引导槽。引导槽限定了致动器相对于喷嘴主体的往复行 程距离，该行程距离对应于与整个紧固件驱动周期相关的往复运动量。


图1是配有本发明的喷嘴的紧固件驱动工具的侧视图； 图2是本发明的喷嘴的分解透视图； 图3是本发明的喷嘴的底部平面(plan)视图； 图4是沿着图3中的4-4线，朝大体所示方向的剖视图； 图5是本发明的致动器的底部平面视图； 图6是沿着图5中的6-6线，朝大体所示方向的剖视图； 图7是本发明的喷嘴的替换实施例的分解透视图； 图8是图7中的喷嘴的前部平面视图； 图9是沿着图8中的9-9线，朝大体所示方向的剖视图； 图10是图7中的致动器的纵向剖视图；禾口 图11是图10中的致动器的竖面(elevational)视图。
具体实施例方式
现在参照图l，紧固件驱动工具总体用附图标记10来表示，其可以是燃烧动力式， 气动动力式或火药触发式的；然而，在优选实施例中，描述了一种燃烧动力式工具。工具10 的图示部件包括壳体12，壳体12包围着动力源或发动机14(虚线所示)，其如本领域公知 地包括由支撑架18(图2)移动的往复阀套16。尽管描述了一种特殊类型的支撑架18，但 是应该意识到支撑架的构造可以改变，且它代表从致动器或WCE向阀套16传递直线运动以 周期性地关闭燃烧室的任意结构。燃料单元通道20提供到燃料单元舱的通道，该燃料单元 舱容纳向动力源14提供燃料的燃料单元(未示出)。 包括在壳体12上的把手22具有开始动力源14内的点火的触发器或触发器开关 24。钉匣26保持紧固件28(图4)的供应，紧固件可以呈现为多种已知的形状和类型，但是 在优选实施例中采用整理好的销，每个都被插入到以引用方式并入于此的共同受让的美国 专利6641021和美国专利6892922中所描述类型的塑料插塞套30中。钉匣26包括具有向 前突出的延伸部34的弹簧加载从动件32，当它如下面所描述地与喷嘴组件或喷嘴40接合 时，将表示只有几个紧固件28保留在钉匣中且使工具10不起作用，从而阻止空钉匣时的射 击(firing)。
紧固件驱动工具10的其他部件对于该发明不是关键的，且可以是这类工 具的公知部件。可以从TRAKFAST 品牌旗下的Glendale Heights, Illinois的 ITW-Ramset (Illinois Tool Works, Inc.的一个单位)处获得合适的燃烧动力式紧固件 驱动工具，所述部件可容易地结合到它们中。这种燃烧动力式工具同美国专利4403722、 4483280、4483474、4483474、4522162、5263439以及Re :32452中所公开的工具相似，它们全 都以引用方式并入于此。 现在参照图2-4，喷嘴组件或喷嘴40包括构造成在法兰端44与工具10、更优选地 与动力源14的较低端连接的喷嘴主体42。在优选的实施例中，喷嘴主体42是一个通过铸 造形成且由钢铁制成的整体构件；然而也可以考虑其它金属或工程材料及制造技术。在法 兰端44的相反侧是大体上为管状的紧固件出口 46。在法兰端44和紧固件出口 46之间限 定了大体上为圆柱形的紧固件通道48。紧固件通道48的尺寸被设计为能够滑动地容纳来 自于动力源14的驱动片50(用虚线表示)，以及由钉匣26有序提供的紧固件28和相应的 插塞套30。 喷嘴40的第二个主要部件是相对于喷嘴往复运动的致动器52。本致动器52的特 征包括，它优选地是整体的，且在工件和支撑架18之间提供直接的连接。这种整体结构与 传统的致动器比起来相对结实，其允许减少在对比的喷嘴中所需的部件，从而在降低生产 和组装成本的同时增加操作可靠性。致动器52优选由金属，例如钢铁或同等金属铸造；然 而，锻造、机加工或其他制造技术也可以考虑。这种整体构造比现有技术中对应的结构更优 越，现有的结构通常由多个部件与紧固件安装在一起，因此更容易损坏且修理和/或替换 更麻烦。 本致动器52的另一个特征是它构造及配置成在紧固件驱动周期内允许喷嘴主体 42的往复运动。如此，一旦使用者致动触发器24或以其他方式开始紧固件驱动周期，随着 驱动片50驱动紧固件28进入工件中，内在的反作用力会导致喷嘴主体42向上运动远离工 件。在本工具10中，当喷嘴主体42相对于致动器滑动和弹回时，致动器52的结构允许其 仍保持在工件上的位置中。 更具体地说，参照图3-6，本致动器52包括与工件接触的第一端54，以及与支撑架 18接合的第二端56。在第一端54上包括两个主要部分，滑动且伸縮地与紧固件出口 46接 合的紧固件出口室58。紧固件出口室58具有足够长的轴向长度，以允许在紧固件驱动周期 中紧固件出口 46的完整往复行程，包括由燃烧产生的弹回行程。 致动器第一端54的第二部分是构造且布置成与工件接触的接触部分60。接 触部分60限定了与紧固件出口室58以及紧固件通道48连通的内部紧固件过道 (passageway) 62。如此，紧固件过道62具有与紧固件通道48相同的内部直径，以提高紧固 件的导向。在优选实施例中，接触部分60具有可选的与限定紧固件出口室58的第一端54 的部分相比相对较小的外部直径。因此，致动器第一端54起到对通过紧固件出口 46被驱 动的紧固件或销28的导向作用。如上面所描述的，致动器52在点火后仍然位于工件上，并 且能允许喷嘴主体42的往复运动，以为紧固件提供朝向工件的燃烧后导向。
还优选地，在致动器52的第一端上54包括有大体上朝着支撑架18轴向突出的突 出物64。突出物64配置成用于接收钉匣从动件32的延伸部34，从而当有限数量所述紧固 件位于钉匣26中时，使工具不能操作。当钉匣6中的紧固件的数量随着使用而减少时，延伸部34逐渐移向喷嘴40。延伸部34和突出部64之间的接触阻止致动器相对于喷嘴主体 42的进一步往复运动，从而避免工具射击直到钉匣26被重新装载。 现在参照致动器第二端56，其实际上是足够坚固的伸长臂或杆，直接接触支撑架 18且克服作用在阀套16上的弹簧偏压力来移动阀套，致动器第二端56包括与支撑架18 直接接触的上顶端66。虽然也可以考虑其他形状，但第二端56优选是矩形截面，以提供足 够的接触表面来致动支撑架18，并且也优选地是实心的以承受工作操作过程中产生的相当 大的震动冲击力。回位弹簧(未示出)促使致动器52在工具静止位置中远离支撑架。在 驱动紧固件之前，工具10相对工件布置成使致动器接触部分60与指定的紧固件放置点对 齐。然后，如本领域公知的那样，使用者按下把手22，这引起顶端66推压支撑架18，压縮弹 簧。该运动关闭燃烧室，并且引发本领域公知的、在上面所记录的各专利中所讨论的与燃烧 相关的其他工具功能。 为了允许致动器52相对于喷嘴主体42的往复滑动，致动器第二端56限定了伸长 引导槽68，该槽的尺寸接近紧固件驱动周期内喷嘴的相对运动程度。引导构件70，优选为 紧固件，被插入到喷嘴主体42的引导突部74上的优选螺纹孔72。虽然优选为螺纹连接，但 是也可以考虑其他连接技术，包括焊接、化学粘结、摩擦装配以及其他类似的技术。构件70 的头部76滑动地接收在引导槽68中，并起到相对往复运动的止挡的作用。引导构件70还 将致动器保持在喷嘴主体42上。 通过大体上块状的引导突部74，还有助于实现致动器52和喷嘴主体42之间的正 确的滑动和对齐接合。致动器第二端56的后表面78形成与引导突部74匹配且滑动接合 的大体上为U形的轨道。还有，喷嘴主体42优选限定出桥状致动器保持架80，其还配置成 用于支撑和封闭盲孔(未示出)，该孔容纳钉匣26的定位销82 (图2)，定位销便于钉匣26 与喷嘴40定位和接合。 现在参照图7-ll，本发明喷嘴的另一个实施例总体用90表示。与喷嘴40共用的 部件用相同的附图标记来表示。喷嘴90的主要区别在于喷嘴主体92缺少引导突部74。另 一个区别是变更的致动器，通常用94来表示。引导槽68被除去，用引导槽96来替换，该引 导槽96与槽68相比更靠近顶端66。此外，槽96位于致动器94的第二端56的作轻微变更 的后表面98中。如图11所示，为了降低重量，便于制造，后表面98具有伸长槽。
使用变更的设计，引导构件70被无头引导构件100代替，优选地为固定螺钉，其螺 纹地接合喷嘴90，特别是从钉匣26插入的方向接合喷嘴主体92 (图7)。安装时，引导构件 100从喷嘴90的前端是不可见的(图8)。 一旦固定螺钉100完全安装好了，它就与引导槽 96接合，用于在两个方向上都限制致动器94相对于喷嘴90的往复运动，从而阻止致动器滑 出喷嘴。由于这种变更，因为少了导向突缘74，喷嘴90比喷嘴40轻。还有，因为没有引导 槽68穿过第二端56，第二端56更坚固。喷嘴90的所有其他操作细节与喷嘴40的说明一 致。 尽管示出和描述了本发明的用于紧固件驱动工具的致动器销导向装置的特定实 施例，但对于本领域技术人员来说应该意识到可以做出改变和变更而没有脱离在更广义范 围及所附权利要求描述的本发明。
权利要求
一种用在紧固件驱动工具中的喷嘴，所述紧固件驱动工具装配有紧固件钉匣，具有动力源，动力源包括用于将从所述钉匣处获得的紧固件打入工件的往复运动的驱动片，以及由支撑架致动的往复运动的阀套，所述喷嘴包含喷嘴主体，其配置成在一端连接至所述紧固件工具，并且限定了构造和布置成用于接收所述驱动片和由所述钉匣依序供给的所述紧固件的紧固件通道，所述紧固件通道具有紧固件出口；以及整体致动器，其相对于所述喷嘴主体往复运动，具有与工件接触的第一端和与所述支撑架接合的第二端。
2. 如权利要求l所述的喷嘴，其中所述致动器第一端与所述紧固件出口接合，并且限定出与所述紧固件通道连通的且具有匹配内部直径的紧固件过道。
3. 如权利要求2所述的喷嘴，其中所述致动器第一端与所述紧固件出口伸縮接合。
4. 如权利要求3所述的喷嘴，其中所述致动器第一端限定了具有足够长度的紧固件出口室用于容纳在整个紧固件驱动周期中所述喷嘴主体相对于所述室的往复运动。
5. 如权利要求1所述的喷嘴，其中所述致动器第一端具有限定了配置成用于滑动地容纳所述喷嘴主体的所述紧固件出口的紧固件出口室的相对较大直径部分和具有与所述紧固件出口室连通的紧固件过道的相对较小直径接触部分。
6. 如权利要求l所述的喷嘴，还进一步包括接合于所述喷嘴主体中的引导构件，并且所述致动器限定与所述构件滑动地接合的引导槽。
7. 如权利要求6所述的喷嘴，其中所述引导槽具有对应于在紧固件驱动周期内所述致动器相对于所述喷嘴主体的往复运动行程的长度。
8. 如权利要求6所述的喷嘴，其中所述引导构件是紧固件，其接合于所述喷嘴时接合所述引导槽。
9. 如权利要求6所述的喷嘴，其中所述引导槽位于所述致动器的后表面。
10. 如权利要求1所述的喷嘴，其中所述致动器的所述第二端直接与所述支撑架接合。
11. 如权利要求1所述的喷嘴，其中所述喷嘴主体包括引导突部，且所述致动器的所述第二端限定有用于滑动地接合所述引导突部的轨道。
12. 如权利要求11所述的喷嘴，其中所述轨道大体上为U形。
13. 如权利要求1所述的喷嘴，其中所述喷嘴主体限定有致动器保持架。
14. 如权利要求1所述的喷嘴，其中所述致动器第一端具有突出部，其用于接收钉匣从动件，从而当仅少量所述紧固件位于所述钉匣中时使工具不能操作。
全文摘要
本发明涉及一种用在紧固件驱动工具(10)中的喷嘴(40)，所述紧固件驱动工具(10)装配有紧固件钉匣(26)，和动力源(14)，动力源(14)包括用于将从钉匣处获得的紧固件打入工件中的往复运动的驱动片(50)，以及由支撑架(18)致动的往复运动的阀套(16)所述喷嘴(40)包括喷嘴主体(42)和整体致动器(52)，喷嘴主体配置成在一端连接至紧固件工具并且限定有构造和布置成用于接收驱动片和由钉匣依序供给的紧固件的紧固件通道(48)，紧固件通道具有一紧固件出口(46)。整体致动器(52)相对于喷嘴主体往复运动，具有与工件接触的第一端(54)和与支撑架接合的第二端(56)。
文档编号B25C1/00GK101743097SQ200880024893
公开日2010年6月16日 申请日期2008年6月26日 优先权日2007年7月17日
发明者凯尔·克斯特纳, 迈克·波波维奇 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司