专利名称：一种电动钉锤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钉子的自动安装装置，特别是涉及一种圆钉和销钉的自动安装装 置，属于电动工具领域。
背景技术：
目前，市场上的钉锤都是依靠手工击打的方式来完成钉钉子的过程，在作业过程 中，操作人员挥动钉锤击打钉子的底部，使得钉子嵌入需要固定的物体内部，这种方式使用 上有局限性。首先，通过钉锤钉钉子需要很大的力才可以将钉子钉入，劳动强度大。其次，通 过钉锤击打的方式钉钉子需要用手指扶住钉子的中部位置，在击打过程中，一旦有所偏差， 容易击打到手指，造成伤害事故，其安全性较低。最后，即使对于专业木工人员而言，如果每 天都需要钉大批量的钉子，即使是技术熟练的工人，在需要保证精确度的前提下，每分钟也 难以通过手工击打的方式钉20个以上的钉子，工作效率也低下。因此，在现有技术中，还没 有一种能够实现通过自动的方式完成钉子击打过程的动力工具。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种高效率、可自动完成钉子击打的气动钉锤。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种电动钉锤，包括以下结构驱动 装置，用于提供驱动力；传动装置，由与驱动装置相连接的传动锥齿轮、与传动锥齿轮相啮合的从动锥齿 轮和直线凸轮机构组成，直线凸轮机构包括从动凸轮、传动凸轮、凸轮轴等部件，其中，从动 凸轮与传动凸轮接触的斜面相匹配，传动凸轮与从动锥齿轮通过凸轮轴连接并保持同心， 从动凸轮与推杆的一端同心连接且均不能绕轴线旋转，推杆的另一端通过活塞销连接在气 缸的底部，在从动凸轮和气缸之间有挡板，从动凸轮与与挡板之间设置有环绕推杆的复位 弹簧；导套装置，用于导向气缸储能装置和击打装置；储能装置，由弹簧储能装置和气动储能装置构成，位于导套装置内部，与传动装置 相连接并将传动装置输入的能量进行储存，其中，气动储能装置包括底部与连杆连接且可 在导套装置内滑动的气缸、一端与击打装置连接且可在气缸内滑动的活塞、触发装置，所述 气缸气密导套装置，所述活塞气密气缸，弹簧储能装置包括被活塞密封在气缸内且与气缸 轴线方向平行放置的至少一根储能弹簧，且储能弹簧的最小长度应大于在没有储能弹簧存 在的情况下触发装置开始释放储能装置存储的能量时活塞距离气缸底部的最短距离；击打装置，位于导套装置内部，由锤头、限位部、锤尾构成，锤头可沿导套装置轴线 上的击打孔运动，限位部与触发装置接触，锤尾通过气缸一端的通孔与气缸连接，且锤尾在 通孔所在的平面上的投影至少有一部分落在通孔之外。本发明的更进一步改进在于，所述的驱动装置为一个电机，且电机的转轴上固定 有传动锥齿轮。
本发明的更进一步改进在于，导套装置在击打孔的一端还设置有钉子夹头；本发明的更进一步改进在于，钉子夹头是由夹头壳体、一个容置钉子的钉子容置 腔、用于加紧钉子的夹紧部件、与所述的导套装置相连接的连接机构构成。本发明的更进一步改进在于，所述的连接机构包括设置在夹头壳体内侧的滑轮和 设置在导套装置外侧对应位置的导轨以及位于导轨尽头的限位块构成。本发明的更进一步改进在于，所述的夹紧部件包括至少2个均勻分布的夹持片和 固定在夹持片与夹头壳体之间的夹持弹簧构成。本发明的更进一步改进在于，所述的夹持片的夹持面是呈与钉子形状相对应的内 凹圆弧面和内凹圆锥面的形状。本发明的更进一步改进在于，所述的触发装置包括至少一个设置在导套装置内的 触发壳体、位于触发壳体内的触发弹簧和设置在触发弹簧顶端的触发头，且在有多个触发 弹簧和触发头时，触发头靠近限位部的一侧均环绕在同一个平面上。本发明的更进一步改进在于，所述的触发装置为对称设置在导套装置内的两个触 发壳体、两个触发弹簧和两个触发头，且两个触发头所在的平面与限位部所在的平面平行。本发明的更进一步改进在于，在气缸与导套装置之间设置有气缸密封条，活塞与 气缸之间设置有活塞密封条。本发明的有益积极效果是1、采用电机、储能装置、钉子夹头，并配合锥齿轮组和 直线凸轮机构进行传动，可以自动完成圆钉或销钉的装钉，且动力大、精确度高；2、提高了 装钉的效率，节约了人力；通过该种电动钉锤能使批量的钉子的装钉工作也可以由小孩、妇 女或老人完成，增加了使用过程中的高效性、便利性、普遍性和安全性。
附图1为本发明气动钉锤结构示意图。附图2为附图1中A处的放大结构示意图。图中1、机身；2、手柄；3、驱动装置；4、传动锥齿轮；5、从动锥齿轮；6、直线凸轮 机构；61、从动凸轮；62、传动凸轮；63、凸轮轴；7、推杆；8、活塞销；9、气缸；10、活塞；11、 导套装置；12、击打装置；121、锤头；122、限位部；123、锤尾；13、触发装置；131、触发头； 132、触发弹簧；133、触发壳体；14、钉子夹头；15、夹头壳体；16、钉子容置腔；17、夹紧部件； 171、夹持片；172、夹持弹簧；18、连接机构；181、滑轮；182、导轨；183、限位块；19、通孔； 20、击打孔；21、气缸密封条；22、活塞密封条；23、挡板；24、复位弹簧；25、储能弹簧。
具体实施例方式下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被 本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。参见附图1和附图2，一种电动钉锤，包括机身1、位于机身1上的手柄2、设置在机 身1内部的驱动装置3且该驱动装置3为电机、位于电机传输轴上的传动锥齿轮4、与传动 锥齿轮4相啮合的从动锥齿轮5、从动锥齿轮5固定在直线凸轮机构6轴线上，且传动锥齿 轮4与从动锥齿轮5保持啮合，直线凸轮机构6包括从动凸轮61、传动凸轮62、凸轮轴63等 部件，其中，从动凸轮61与传动凸轮62接触的斜面相匹配，从动凸轮61和传动凸轮62可以是两个斜面相匹配的斜面圆柱体，传动凸轮62与从动锥齿轮5通过凸轮轴63连接并保 持同心，从动凸轮61与推杆7的一端同心连接且均不能绕轴线旋转，推杆7的另一端通过 活塞销8连接在气缸9的底部，在从动凸轮61和气缸9之间有挡板23，从动凸轮61与与 挡板23之间设置有环绕推杆7的复位弹簧24，在本实施例中，挡板23固定在机身1上且与 推杆7保持垂直。气动储能装置包括设置在导套装置11内部且通过气缸密封条21与导套装置11 保持气密性的气缸9、设置在气缸9内部且通过活塞密封条22与气缸9保持气密性的活塞 10、位于导套装置11内且通过锤尾123嵌入气缸9 一端通孔19内的击打装置12、固定在导 套装置11内侧的触发弹簧132等部件。弹簧储能装置中的储能弹簧25的最小长度应大于在没有储能弹簧25存在的情况 下触发装置13开始释放储能装置存储的能量时活塞10距离气缸9底部的最短距离，当然， 在最优的情况下，可以将储能弹簧25 —端固定在气缸9的底部，另一端固定在活塞10的底 部。这样设计的目的是保证弹簧储能装置能配合气动储能装置共同完成能量的存储，通过 储能弹簧25被气缸9和活塞10的挤压达到弹簧储能的目的，在被压缩的单位长度的体积 内，上述储能装置比单一的弹簧储能装置或单一的气动储能装置所存储的能量都更多，能 使得电动钉锤的动力更加强劲。击打装置12是位于导套装置11内部，由锤头121、限位部122、锤尾123构成，锤 头121可沿导套装置11轴线上的击打孔20运动并击打钉子，限位部122与触发装置13接 触，通过触发装置13的开与关达到存储或释放气体势能的目的，锤尾123通过气缸9 一端 的通孔19与气缸9连接，且锤尾123在通孔19所在的平面上的投影至少有一部分落在通 孔之外，这样的设计能让击打装置12通过锤尾123在气缸9往复运动的情况下部分行程被 同步拉动。在本实施例中，所述的触发装置13为对称设置在导套装置11内侧面的触发壳体 133、位于触发壳体133内的触发弹簧132和设置在所述的弹簧对顶端的触发头131，触发 头131可在外力的作用下滑入触发壳体133内部，并在无外力作用的情况下，依靠触发弹 簧132进行复位。钉子夹头14是由夹头壳体15、一个容置钉子的钉子容置腔16、用于加紧钉子的夹 紧部件17、与所述的导套装置11相连接的连接机构18构成。钉子夹头14通过连接机构 18固定在导套装置11上，钉子夹头14通过位于夹头壳体15内侧的滑轮181可在设置于导 套装置11外侧的导轨182上滑动，且最大行程受位于滑轨尽头限位块183的位置影响。所述的夹紧部件17包括至少2个均勻分布的夹持片171和固定在夹持片171与 夹头壳体15之间的夹持弹簧172构成，夹持片171可以为任意个数且在同一平面内环绕夹 头壳体15内侧均勻分布。在气缸9与导套装置11之间设置有气缸密封条21，活塞10与气缸9之间设置有 活塞密封条22，均起着气密的作用。以下详述本发明的工作原理。在本实施例中，储能装置中的气缸9在导套装置11内气密性滑动具有第一工作位 置和第二工作位置，当从动凸轮61距离传动凸轮62最近时，推杆7处于第一工作位置，当 从动凸轮61距离传动凸轮62最远时，推杆7处于第二工作位置。
当电机接通电源运转，电机带动传动锥齿轮4旋转时将带动从动锥齿轮5旋转，通 过凸轮轴63与从动锥齿轮5共轴的传动凸轮62也将旋转，假定此时推杆7处于第一工作位 置时，由于传动凸轮62的旋转，且从动凸轮61由于固定在不能绕自身轴旋转的推杆7上， 同时，传动凸轮62和从动凸轮61是斜切面相匹配的斜面圆柱，故传动凸轮62会施加一个 与其旋转方向相同的推力在从动凸轮61上，从动凸轮61由于无法旋转，故在传动凸轮62 旋转的挤压下带动推杆7作远离传动凸轮62的直线运动，而推杆7通过与活塞销8连接带 动气缸9在导套装置11内向远离传动凸轮62的方向保持直线气密运动。本实施例中，当传动凸轮62继续保持旋转，并推动从动凸轮61向远离自己的方 向作直线运动，即推杆7由第一工作位置向第二工作位置运动的过程中，推杆7推动气缸9 朝活塞10方向运动，将气缸9内的空气施加推力并进行压缩同时对储能弹簧24也进行压 缩并将压力传到活塞10处，推动活塞10进行气密运动，直到活塞10与击打装置12的锤尾 123接触，此时，活塞10推动击打装置12运动，当击打装置12的限位部122与触发装置13 相接触并被触发装置13阻挡。这时，气缸9内的空气和储能弹簧24被进一步压缩，存储能 量。当压缩到一定程度后，气缸9的空气和储能弹簧24压缩到一定程度后，该压力足 以克服触发装置13的阻挡力，活塞10通过击打装置12的限位部122进一步挤压触发头 131，触发头131受到的压力克服位于触发头131下方的触发弹簧132给予触发头131的支 撑力，触发头131下落让击打装置12通行并在击打装置12通过后在触发弹簧132的弹力 作用下复位。位于气缸9内的高压空气和被压缩的储能弹簧24共同推动活塞10运动，活 塞10通过击打装置12的限位部122将压力传给击打装置12，击打装置12高速运动并通过 锤头121捶打钉头，此时位于气缸9的被压缩的空气和储能弹簧24的能量均被释放，回复 正常压强和初始位置。当然，上述工作过程中，本实施例可以优选以下的结构进行工作设置触发装置 13的位置在气缸9的向左边运动的最大行程上，当气缸9内的空气被压缩到一定程度后， 该压力一直难以克服触发装置13的阻挡力，甚至当推杆7位于第二工作位置，气缸9内的 空气被压缩到接近最小体积、储能弹簧25被压缩到接近最短长度时，气压通过活塞10产生 的推力仍难以克服触发装置13的阻挡力，此时，复位弹簧25在从动凸轮61的挤压下储存 能量，由于触发装置13的位置设置在气缸9的向左边运动的最大行程上，在活塞10产生 的推力难以克服触发装置13的阻挡力的情况下，通过气缸9行程的直接挤压使得触发装置 13上的触发头131被挤压，使得触发头131下落并让击打装置12通行。位于气缸9内的高 压空气和被压缩的储能弹簧25共同推动活塞10运动，活塞10通过击打装置12的限位部 122将压力传给击打装置12，击打装置12高速运动并通过锤头121捶打钉头，此时位于气 缸9的被压缩的空气和储能弹簧24的能量均被释放，回复正常压强和初始位置。而当推杆7由第二工作位置向第一工作位置运动的过程中，从动凸轮61在复位弹 簧24的作用下复位，并带动推杆7向靠近传动凸轮62的方向作直线运动，进而带动气缸9 向靠近传动凸轮62的方向作直线运动，气缸9通过击打装置12嵌入其内的锤尾123拉动 击打装置12整体向靠近传动凸轮62的方向作直线运动，且击打装置12的限位部122再次 与触发头131接触并限位，后续过程中随着击打装置12受到拉力的不断增加，击打装置12 的限位部122再次挤压触发头131，触发头131下落至触发壳体133，且当击打装置12的限位部122通过后，触发头131再次在触发弹簧132的作用下复位。最后在复位弹簧24弹力 的作用下，从动凸轮61与传动凸轮62的斜面重新接触回到初始位置，此时，推杆7再次回 到了第一工作位置，复位弹簧24恢复原始长度。通过重复上述步骤，可实现击打装置12的锤头121持续击打钉子的目的。以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的 人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神 实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
一种电动钉锤，其特征在于包括驱动装置(3)，用于提供驱动力；传动装置，由与驱动装置(3)相连接的传动锥齿轮(4)、与传动锥齿轮(4)相啮合的从动锥齿轮(5)和直线凸轮机构(6)组成，直线凸轮机构(6)包括从动凸轮(61)、传动凸轮(62)、凸轮轴(63)等部件，其中，从动凸轮(61)与传动凸轮(62)接触的斜面相匹配，传动凸轮(62)与从动锥齿轮(5)通过凸轮轴(63)连接并保持同心，从动凸轮(61)与推杆(7)的一端同心连接且均不能绕轴线旋转，推杆(7)的另一端通过活塞销(8)连接在气缸(9)的底部，在从动凸轮(61)和气缸(9)之间有挡板(23)，从动凸轮(61)与与挡板(23)之间设置有环绕推杆(7)的复位弹簧(24)；导套装置(11)，用于导向气缸储能装置和击打装置(12)；储能装置，由弹簧储能装置和气动储能装置构成，位于导套装置(11)内部，与传动装置相连接并将传动装置输入的能量进行储存，其中，气动储能装置包括底部与连杆(9)连接且可在导套装置(11)内滑动的气缸(9)、一端与击打装置(12)连接且可在气缸(9)内滑动的活塞(10)、触发装置(13)，所述气缸(9)气密导套装置(11)，所述活塞(10)气密气缸(9)，弹簧储能装置包括被活塞(10)密封在气缸(9)内且与气缸(9)轴线方向平行放置的至少一根储能弹簧(25)，且储能弹簧(25)的最小长度应大于在没有储能弹簧(25)存在的情况下触发装置(13)开始释放储能装置存储的能量时活塞(10)距离气缸(9)底部的最短距离；击打装置(12)，位于导套装置(11)内部，由锤头(121)、限位部(122)、锤尾(123)构成，锤头(121)可沿导套装置(11)轴线上的击打孔(20)运动，限位部(122)与触发装置(13)接触，锤尾(123)通过气缸(9)一端的 通孔(19)与气缸(9)连接，且锤尾(123)在通孔(19)所在的平面上的投影至少有一部分落在通孔之外。
2.根据权利要求1所述的电动钉锤，其特征在于所述的驱动装置(3)为一个电机，且 电机的转轴上固定有传动锥齿轮(4)。
3.根据权利要求1所述的电动钉锤，其特征在于导套装置(11)在击打孔(20)的一 端还设置有钉子夹头(14)。
4.根据权利要求3所述的电动钉锤，其特征在于钉子夹头(14)是由夹头壳体(15)、 一个容置钉子的钉子容置腔(16)、用于加紧钉子的夹紧部件(17)、与所述的导套装置(11) 相连接的连接机构(18)构成。
5.根据权利要求4所述的电动钉锤，其特征在于所述的连接机构(18)包括设置在夹 头壳体(15)内侧的滑轮(181)和设置在导套装置(11)外侧对应位置的导轨(182)以及位 于导轨尽头的限位块(183)构成。
6.根据权利要求4所述的电动钉锤，其特征在于所述的夹紧部件(17)包括至少2个 均勻分布的夹持片(171)和固定在夹持片(171)与夹头壳体(15)之间的夹持弹簧(172) 构成。
7.根据权利要求6所述的电动钉锤，其特征在于所述的夹持片(171)的夹持面是呈 与钉子形状相对应的内凹圆弧面和内凹圆锥面的形状。
8.根据权利要求1所述的电动钉锤，其特征在于所述的触发装置(13)包括至少一个 设置在导套装置(11)内的触发壳体(133)、位于触发壳体(133)内的触发弹簧(132)和设置在触发弹簧(132)顶端的触发头(131)，且在有多个触发弹簧(132)和触发头(131)时， 触发头(131)靠近限位部(122)的一侧均环绕在同一个平面上。
9.根据权利要求8所述的电动钉锤，其特征在于所述的触发装置(13)为对称设置在 导套装置(11)内的两个触发壳体(133)、两个触发弹簧(132)和两个触发头(131)，且两个 触发头(131)所在的平面与限位部(122)所在的平面平行。
10.根据权利要求1所述的电动钉锤，其特征是在气缸(9)与导套装置(11)之间设 置有气缸密封条(21)，活塞(10)与气缸(9)之间设置有活塞密封条(22)。
全文摘要
本发明公开了一种电动钉锤，其包括驱动装置3、传动装置、导套装置11、储能装置、击打装置12等部件构成。通过该电动钉锤可以自动完成圆钉或销钉的装钉，且动力大、精确度高，同时，提高了装钉的效率，节约了人力。该种电动钉锤能使批量的钉子的装钉工作也可以由小孩、妇女或老人完成，增加了使用过程中的高效性、便利性、普遍性和安全性。
文档编号B25C1/04GK101992439SQ20101028339
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者温庆普 申请人:苏州卓识商务咨询有限公司