气弹簧动力紧固件驱动器的制作方法

文档序号:32917787发布日期:2023-01-13 22:08阅读:28来源:国知局
气弹簧动力紧固件驱动器的制作方法
气弹簧动力紧固件驱动器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年12月6日提交的美国专利申请号16/706,365的优先权,该申请是2019年6月11日提交的美国专利申请号16/437,621的部分继续申请,该美国专利申请要求2018年6月11日提交的美国临时专利申请号62/683,460的优先权,其全部内容通过援引并入本文。
技术领域
3.本实用新型涉及动力紧固件驱动器,更具体地涉及气弹簧动力紧固件驱动器。


背景技术:

4.本领域已知有多种紧固件驱动器,用于将紧固件(例如,钉子、大头钉、订书钉等)驱动到工件中。这些紧固件驱动器利用本领域已知的各种手段(例如,由空气压缩机产生的压缩空气、电能、飞轮机构等)进行操作,但是这些设计通常会遇到功率、尺寸和成本限制。


技术实现要素:

5.在又一方面,本实用新型提供一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括外气缸和定位在外气缸内的内气缸。活动活塞位于内气缸内。驱动叶片附接至活塞并可与活塞一起在上止点(tdc)位置和驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。保持构件固定到内气缸。保持构件将内气缸联接到外气缸。内气缸相对于由驱动叶片限定的驱动轴线轴向地固定到外气缸。外气缸可相对于内气缸旋转。
6.在又一方面,本实用新型提供了一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:气缸;活动活塞,该活动活塞定位在气缸内;以及驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括提升器,该提升器可操作用于将驱动叶片从bdc位置朝向tdc位置移动。提供了用于向提升器提供扭矩的传动装置。缓冲件定位在气缸中并且被配置为在将驱动叶片朝向bdc位置驱动时吸收来自活塞的冲击能量。室在驱动叶片到达bdc位置时被限定在活塞、气缸与缓冲件之间。多个槽由气缸限定。槽将室流体地连接到外部大气。
7.在另一方面,本实用新型提供一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:壳体,该壳体具有第一部分和第二部分;以及外气缸,该外气缸由第一部分支撑。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括:内气缸,该内气缸定位在外气缸内;以及活动活塞,该活动活塞定位在内气缸内。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。提升器可操作用于将驱动叶片从bdc位置朝向tdc位置移动。马达和传动装置向提升器提供扭矩。马达和传动装置由第二部分支撑。多个阻尼元件定位在壳体与内气缸、传动装置或马达中的至少一个之间。多个阻尼元件被定位成使得内气缸、传动装置和马达中的
至少一个安装在壳体内,但可相对于壳体移动,以对由内气缸、传动装置或马达施加在壳体上的力进行阻尼。
8.在又一方面,本实用新型提供了一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:气缸;活动活塞,该活动活塞定位在气缸内;以及驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。驱动叶片包括本体和从本体延伸的多个齿。本体具有第一硬度。这些齿中的至少一个具有大于第一硬度的第二硬度。
9.在又一方面,本实用新型提供了一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:气缸;活动活塞,该活动活塞定位在气缸内;以及驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。驱动叶片包括本体和从本体延伸的多个齿。驱动叶片限定驱动轴线。驱动叶片包括具有第一侧和相反的第二侧的本体,驱动轴线在第一侧和相反的第二侧之间穿过。多个齿从本体的第一侧延伸。本体和齿被共用平面平分。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括提升器,该提升器可操作用于将驱动叶片从bdc位置朝向tdc位置移动。提升器被配置为在将驱动叶片从bdc位置朝向tdc位置移动时与驱动叶片的齿接合。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括具有通道的鼻架引导件,驱动叶片可滑动地接收在该通道中。本体在垂直于共用平面的方向上具有第一宽度。齿在垂直于共用平面的方向上具有第二宽度。第二宽度不同于第一宽度。第二宽度限定与共用平面间隔开并且平行于驱动轴线延伸的多个引导表面。多个引导表面可抵靠通道的相应引导表面滑动。
10.在另一方面,本实用新型提供了一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:气缸;活动活塞,该活动活塞定位在气缸内;以及驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。驱动叶片包括本体和从本体延伸的多个齿。驱动叶片限定驱动轴线。驱动叶片包括:本体,该本体具有第一侧和相反的第二侧,该驱动轴线在第一侧与相反的第二侧之间穿过;以及多个突出部,该多个突出部从本体的第一侧延伸。本体和突出部被共用平面平分。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括闩锁组件,该闩锁组件可在锁紧状态与释放状态之间移动,在锁紧状态,驱动叶片克服压缩气体的偏置力被保持在就绪位置,在释放状态,驱动叶片被允许通过偏置力朝向驱动位置驱动。闩锁组件包括可与多个突出部接合的闩锁。气弹簧动力紧固件驱动器进一步包括具有通道的鼻架引导件,驱动叶片可滑动地接收在该通道中。本体在垂直于共用平面的方向上具有第一宽度。突出部在垂直于共用平面的方向上具有第二宽度。第二宽度不同于第一宽度。第二宽度限定与共用平面间隔开并且平行于驱动轴线延伸的多个引导表面。多个引导表面可抵靠通道的相应引导表面滑动。
11.在又一方面,本实用新型提供了一种气弹簧动力紧固件驱动器,该气弹簧动力紧固件驱动器包括:气缸;活动活塞,该活动活塞定位在气缸内;驱动叶片,该驱动叶片附接到活塞并且可与活塞一起在上止点(tdc)位置与驱动位置或下止点(bdc)位置之间移动。驱动叶片被配置为定位在tdc位置与bdc位置中间的就绪位置。提升器可操作用于将驱动叶片从bdc位置朝向tdc位置移动。提升器由提升器壳体支撑。提升器包括:本体,该本体围绕旋转轴线可旋转地支撑;以及多个驱动销,该多个驱动销可在将驱动叶片从bdc位置移动到tdc位置时与驱动叶片接合。提供马达和传动装置以向提升器提供扭矩。磁体定位于提升器的
本体上的预定位置。磁体与本体联接以围绕旋转轴线共同旋转。传感器定位于提升器壳体上。传感器被配置为检测磁体以将驱动叶片停止在中间位置。水平面延伸穿过旋转轴线。当驱动叶片处于就绪位置时,驱动销中的一个相对于水平面成第一角度。当驱动叶片处于tdc位置时,驱动销中的一个相对于水平面成第二角度。基于第一角度和第二角度的差值来选择磁体的预定位置。第一角度与第二角度的差值在7度到14度之间。
12.通过考虑以下详细说明和附图,本实用新型的其他特征和方面将变得清楚。
附图说明
13.图1是根据本实用新型的实施例的气弹簧动力紧固件驱动器的立体图。
14.图2是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的局部剖视图。
15.图3是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的局部剖视图,为清楚起见去除了多个部分。
16.图4是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的另一个局部剖视图,为清楚起见去除了多个部分。
17.图5是沿图1中的线5-5截取的气弹簧动力紧固件驱动器的局部截面视图。
18.图6a是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的示意图,展示了处于驱动位置或下止点位置的驱动叶片。
19.图6b是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的示意图,展示了在致动之前处于上止点位置的驱动叶片。
20.图7是沿图1中的线7-7截取的图1的气弹簧动力紧固件驱动器的截面视图,展示了用于向提升器提供扭矩的马达和传动装置。
21.图8是图7的传动装置的单向离合器机构的分解视图。
22.图9是图8的单向离合机构的组装后的截面视图。
23.图10是图7的传动装置的扭矩限制离合器机构的分解视图。
24.图11是图10的扭矩限制离合器机构的组装后的局部截面视图,为清楚起见添加了图1的气弹簧动力紧固件驱动器的多个部分。
25.图12是图7的提升器的分解视图。
26.图13是图5的气弹簧动力紧固件驱动器的放大视图,展示了处于就绪位置的驱动叶片和处于锁紧状态的闩锁。
27.图14是图5的气弹簧动力紧固件驱动器的放大图,展示了处于上止点位置的驱动叶片和处于释放状态的闩锁。
28.图15a是驱动叶片的立体图。
29.图15b是图15a的驱动叶片的放大平面视图。
30.图16是图1的紧固件驱动器的仰视图,展示了驱动叶片支撑在鼻架引导件内。
31.图17是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的缓冲件的立体图。
32.图18是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的局部截面视图,展示了靠近缓冲件的相变材料。
33.图19是展示图17的缓冲件在多个击发循环中的温度的曲线图,其中相变材料靠近缓冲件。
34.图20是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的气缸组件的一部分的局部截面视图,展示了气缸组件的内气缸与外气缸之间的连接的另一个实施例。
35.图21是图3的气弹簧动力紧固件驱动器的鼻架组件的一部分的局部截面视图。
36.图22是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的局部截面视图,展示了图1的气弹簧动力紧固件驱动器的气缸组件的替代实施例的一部分。
37.图23是图1的气弹簧动力紧固件驱动器的侧视图,为清楚起见去除了多个部分,并展示了多个阻尼元件。
38.图24是实施本实用新型的马达和传动装置的另一个实施例的示意图,展示了图10的扭矩限制离合器机构的替代位置。
39.图25a是图1的紧固件驱动器的一部分的仰视图,展示了驱动叶片支撑在图1的气弹簧动力紧固件驱动器的鼻架引导件的另一个实施例中。
40.图25b是图1的紧固件驱动器的一部分的仰视图,展示了驱动叶片支撑在图1的气弹簧动力紧固件驱动器的鼻架引导件的又一个实施例中。
41.在详细解释本实用新型的任何实施例之前,将理解,本实用新型在其应用方面不限于在以下说明中阐述或在附图中展示的部件的构造和布置细节。本实用新型能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实践或实施。并且,应理解的是,本文所使用的措辞和术语是为了说明的目的而不应视为限制性的。
具体实施方式
42.参考图1至图4,气弹簧动力紧固件驱动器10可操作用于将保持在匣盒14内的紧固件(例如,钉子、大头钉、订书钉等)驱动到工件中。紧固件驱动器10包括内气缸18和定位在气缸18内的活动活塞22(图5)。参考图5,紧固件驱动器10进一步包括驱动叶片26,该驱动叶片附接到活塞22并且可与随其移动。紧固件驱动器10不需要外部空气压力源,而是包括与气缸18处于流体连通的加压气体的外储存室气缸30。在所示实施例中,气缸18和活动活塞22定位在储存室气缸30内。参考图2,驱动器10进一步包括联接到储存室气缸30的填充阀34(示出为从气缸30分解)。当与压缩气体源连接时,填充阀34允许如果之前发生任何泄漏,则储存室气缸30被重新填充压缩气体。例如,填充阀34可以被配置为施克拉德阀。
43.参考图4至图6,气缸18和驱动叶片26限定驱动轴线38(图5)。在驱动循环期间,驱动叶片26和活塞22可在上止点(tdc)位置(图6b)与驱动位置或下止点(bdc)位置(图6a)之间移动。紧固件驱动器10进一步包括提升组件42(图4),提升组件由马达46(图4)提供动力,并且可操作用于使驱动叶片26从驱动位置移动到tdc位置。
44.在操作中,提升组件42通过给马达46通电来朝向tdc位置驱动活塞22和驱动叶片26。随着活塞22和驱动叶片26被朝向tdc位置驱动,活塞22上方的气体和储存室气缸30内的气体被压缩。在到达tdc位置之前,马达46被停用并且活塞22和驱动叶片26被保持在位于tdc位置与bdc位置或驱动位置之间的就绪位置,直到通过使用者启动扳机48(图3)而被释放。当被释放时,活塞22上方以及储存室气缸30内的压缩气体将活塞22和驱动叶片26驱动到驱动位置,从而将紧固件驱动到工件中。所示的紧固件驱动器10因此利用提升组件42和活塞22以气弹簧原理操作来进一步压缩气缸18和储存室气缸30内的气体。下面提供关于紧固件驱动器10的结构和操作的进一步细节。
45.参考图5和图6a至图6b,储存室气缸30与气缸18同心。气缸18具有环形内壁50,该环形内壁被配置为沿驱动轴线38引导活塞22和驱动叶片26以压缩储存室气缸30中的气体。储存室气缸30具有环形外壁54,该环形外壁沿周向围绕内壁50。气缸18具有螺纹区段58(图5)。储存室气缸30在储存室气缸30的下端60具有相应的螺纹,使得气缸18的下端60螺纹联接到储存室气缸30。这样,气缸18被配置为轴向地固定到储存室气缸30。螺纹联接可以有助于并简化驱动器10的组装。此外,储存室气缸30可相对于气缸18可旋转地移动,使得将比如徽标、图像、商标、文本、标志和其他标记显示在储存室气缸30的顶端64上的标记区域62(图1)可以围绕驱动轴线38排列。
46.储存室气缸30和气缸18限定了第一总容积,当驱动叶片26处于tdc位置(图6b)时,气体位于第一总容积中。储存室气缸30和气缸18限定第二总容积,第二总容积大于第一总容积,当驱动叶片26处于驱动位置(图6a)时,气体位于第二总容积中。压缩比被定义为第二总容积与第一总容积之比。在一个实施例中,压缩比为1.7:1或更小。例如,在所展示的实施例中,压缩比为1.61:1。在另一个实施例中,压缩比为1.6:1或更小。较低的压缩比可以减小驱动器10(即,储存室气缸30、活塞22)上的力和/或应力,这可以延长驱动器10的使用寿命。特别地,当活塞22和驱动叶片26移向tdc位置时,(来自提升组件42和被活塞22压缩在气缸18和储存室气缸30中的气体的)力作用在驱动叶片26上。当活塞22和驱动叶片26到达tdc位置时,力为最大。这样,较低的压缩比减小了提升组件42施加的反作用力和/或当位于tdc位置时驱动叶片26上的应力,从而减少驱动叶片26上的磨损并延长驱动器10的寿命。
47.在一个实施例中,当位于tdc位置时作用在驱动叶片26上的力不超过450磅力(lbf)。在另一个实施例中,当位于tdc位置时作用在驱动叶片26上的力不超过435lbf。在又一个实施例中,当位于tdc位置时作用在驱动叶片26上的力为约433lbf。在一些实施例中,除了在位于tdc位置时在驱动叶片26上施加450lbf或更小的最大力之外,在位于tdc位置时还必须向驱动叶片26施加85lbf的最小力。类似地,较低的压缩比可以减小当位于就绪位置时驱动叶片26上的力和/或应力。在一个实施例中,当位于就绪位置时作用在驱动叶片26上的力不超过430磅力(lbf)。在另一个实施例中,当位于就绪位置时作用在驱动叶片26上的力不超过415lbf。在又一个实施例中,当位于就绪位置时作用在驱动叶片26上的力为约410lbf。
48.尽管在一些实施例中,期望在位于tdc位置时将作用在驱动叶片26上的力保持为不超过450lbf,但也期望在驱动叶片26的tdc位置和bdc位置之间在驱动叶片上保持相对较高的平均力,以将紧固件充分地驱动到工件中。例如,在一个实施例中,驱动叶片26上的平均力在302lbf到362lbf之间,并且当位于驱动位置或bdc位置时作用在驱动叶片26上的力不小于225lbf。在另一个实施例中,作用在驱动叶片26上的平均力在327lbf到337lbf之间,并且当位于驱动位置或bdc位置时作用在驱动叶片26上的力不小于250lbf。在又一个实施例中,驱动叶片26上的平均力为约332lbf,并且当位于驱动位置或bdc位置时作用在驱动叶片26上的力为约252lbf。
49.活塞22/驱动叶片26的行程长度76(图6b)被定义为活塞22/驱动叶片26在tdc位置与驱动位置(分别为图6b和图6a)之间行进的距离。行程长度76决定了当活塞22处于tdc位置时施加在活塞22上的压力。在所示实施例中,行程长度76在4.1英寸与5.1英寸之间。在另一个实施例中,行程长度76在4.4英寸与4.8英寸之间。在又一个实施例中,行程长度76为约
4.6英寸。
50.参考图6a,储存室气缸30具有第一直径d1。气缸18具有小于储存室气缸30的第一直径d1的第二直径d2。在一个实施例中,第二直径d2为约1.732英寸。结合活塞22的约4.6英寸的行程长度76,活塞22在驱动叶片26的tdc位置与bdc位置之间移位的容积为约10.8立方英寸。
51.对于行程长度76的上述范围和当驱动叶片26在其tdc位置与bdc位置之间移动时施加到驱动叶片的平均力的上述范围,在一些实施例中,在紧固件驱动操作期间,紧固件驱动器10能够对紧固件做的功最高达120焦耳(j)。这种冲击能量足以在例如装框架操作期间将长度最高达3.5英寸的钉子驱动到工件中。此外,在一些实施例中,在紧固件驱动操作期间,紧固件驱动器10能够对紧固件做的功至少为15j。
52.储存室气缸30的压力根据驱动叶片26和活塞22的位置而变化。例如,当压缩比为约1.61:1且行程长度76为约4.6英寸时,当活塞22/驱动叶片26处于驱动位置时,储存室气缸30的压力为约108磅/平方英寸(psi),而当活塞22/驱动叶片26处于tdc位置时(即当储存室气缸30内的气体为70华氏度时),储存室气缸的压力为约174psi。在其它实施例中,当活塞22/驱动叶片26处于驱动位置时,储存室气缸30的压力在98psi与118psi之间,而当活塞22/驱动叶片26处于tdc位置时(即,当储存室气缸30内的气体为70华氏度时),储存室气缸的压力在164psi与184psi之间。
53.参照图1,驱动器10包括壳体80,该壳体具有:气缸支撑部分84,储存室气缸30至少部分地定位在气缸支撑部分中;以及马达支撑部分88,马达46和传动装置92至少部分地定位在马达支撑部分中。在所示实施例中,气缸支撑部分84与马达支撑部分88一体地形成为一个整体(例如,根据所使用的材料,使用铸造或成型工艺)。如下文进一步详细描述的,传动装置92将驱动叶片26从驱动位置提升到就绪位置。参考图7,马达46定位于传动装置壳体部分88内,用于在被启动时向传动装置92提供扭矩。电池组90(图1)可电连接至马达46,用于向马达46供应电功率。在替代实施例中,驱动器可以由替代电源、比如ac电压输入(即,来自壁装插座)、或由替代dc电压输入(例如,ac/dc转换器)提供动力。
54.参考图7,传动装置92包括输入94(即,马达输出轴)并包括延伸到提升器100的输出轴96,提升器可操作用于将驱动叶片26从驱动位置移动到就绪位置,如下面更详细解释的。换言之,传动装置92从马达46向提升器100提供扭矩。传动装置92被配置为具有第一行星级104、第二行星级106和第三行星级108的行星传动装置。在替代实施例中,传动装置可以是单级行星传动装置,或包括任何数量的行星级的多级行星传动装置。
55.继续参考图7,第一行星级104包括齿圈112、行星架116、太阳齿轮120和多个行星齿轮124,该多个行星齿轮联接到行星架116以与其相对旋转。太阳齿轮120驱动地联接到马达输出轴94并且与行星齿轮124啮合。齿圈112包括带齿的内周部分128。在所示实施例中,第一行星级104中的齿圈112固定到与马达46相邻定位的传动装置壳体132,从而防止齿圈相对于传动装置壳体132旋转。多个行星齿轮124可旋转地支撑在行星架116上并且可与带齿的内周部分128接合(即啮合)。
56.第二行星级106包括齿圈136、行星架142和多个行星齿轮146,该多个行星齿轮联接到行星架142以与其相对旋转。齿圈136包括第一带齿的内周部分138和与带齿的内周部分138相邻的第二内周部分140。第一行星级104的行星架116进一步包括与行星齿轮146啮
合的输出小齿轮150,行星齿轮继而可旋转地支撑在第二行星级106的行星架142上并与齿圈136的带齿的内周部分138啮合。类似于第一行星级104的齿圈112,第二行星级106的齿圈136相对于传动装置壳体132固定。
57.参考图7至图9,驱动器10进一步包括结合在传动装置92中的单向离合器机构154。更具体地,单向离合器机构154包括行星架142,该行星架也是第三行星级108中的部件。单向离合器机构154允许沿单一(即,第一)旋转方向(即,在图9的参照系中为逆时针)将扭矩传递到传动装置92的输出轴96,而防止马达46响应于在传动装置92的输出轴96上沿相反的第二旋转方向(例如,在图9的参照系中为顺时针方向)施加的扭矩而沿反方向驱动。在所示实施例中,单向离合器机构154与传动装置92的第二行星级106结合。在替代实施例中,例如,单向离合器机构154可以结合到第一行星级104中。
58.继续参考图7至图9,单向离合器机构154还包括限定在行星架142的外周边上的多个凸起部158(图8)。此外,单向离合器机构154包括:多个滚动元件166,这些滚动元件可与相应凸起部158接合;以及斜坡170(图9),斜坡与每个凸起部158相邻,滚动元件166可沿着该斜坡移动。所示的滚动元件166从盘174延伸。当滚动元件166远离相应的凸起部158移动时,每个斜坡170倾斜,其方式为使得滚动元件166远离行星架142的旋转轴线178(图8)移位。参考图7,单向离合器机构154的行星架142与齿圈136处于传动装置92的相同行星级(即,第二行星级106)。响应于沿第二旋转方向在传动装置输出轴96上施加扭矩(即,当滚动元件166沿着斜坡170移动离开相应凸起部158时),滚动元件166可与齿圈136的第二内周部分140接合。板簧182定位于行星架142附近。板簧182包括用于将滚动元件166朝向第二内周部分140(并背离凸起部158)偏置的臂186。
59.在单向离合器机构154的操作中,滚动元件166沿传动装置输出轴96的第一旋转方向(即,在图9的参考系中为逆时针)保持紧邻相应的凸起部158。然而,当活塞22/驱动叶片26已经到达就绪位置时,滚动元件166响应于沿相反的第二旋转方向(即,在图9的参考系中为顺时针)在传动装置的输出轴96上施加扭矩而移动离开相应的凸起部158。更具体地,当传动装置的输出轴96沿第二旋转方向旋转少量(例如,1度)时,滚动元件166沿斜坡170滚离相应的凸起部158,并接合齿圈136上的第二内周部分140,从而防止传动装置输出轴96沿第二旋转方向进一步旋转。板簧182的相应臂186在滚动元件166上施加额外的力,以保持滚动元件166抵靠齿圈136的第二内周部分140,在那里滚动元件卡靠或楔靠在第二内周部分140上。因此,单向离合器机构154响应于沿相反的第二旋转方向(即,当活塞22和驱动叶片26已经到达就绪位置时)在传动装置输出轴96上施加扭矩,而防止传动装置92向马达46施加扭矩,否则可能反向驱动或致使马达46沿反方向旋转。
60.参考图7,第三行星级108包括齿圈190、行星架194和多个行星齿轮198,该多个行星齿轮联接到行星架194以与其相对旋转。第二行星级106的行星架142进一步包括与行星齿轮198啮合的输出小齿轮202,行星齿轮继而可旋转地支撑在第三行星级108的行星架194上并与齿圈190的带齿的内周部分206啮合。与第一行星级104和第二行星级106的齿圈112、136不同,第三行星级108的齿圈190可相对于与传动装置壳体132相邻的传动装置盖210旋转。行星架194联接到输出轴96以与其相对旋转。
61.参考图7、图10和图11,驱动器10进一步包括结合在传动装置92中的扭矩限制离合器机构214。更具体地,扭矩限制离合器机构214包括齿圈190,齿圈也是第三行星级108的部
件。扭矩限制离合器机构214限制传递到传动装置输出轴96和提升器100的扭矩量。在所示实施例中,扭矩限制离合器机构214与传动装置92的第三行星级108(即行星传动装置级中的最后一级)结合,并且单向离合器机构154和扭矩限制离合器机构214是同轴的(即,与旋转轴线178对齐)。
62.参考图10和图11,扭矩限制离合器机构214的齿圈190包括环形前端218,环形前端上限定有多个凸起部222。扭矩限制离合器机构214进一步包括多个止动构件226,这些止动构件支撑在固定到盖210的套环230内。止动构件226与相应的凸起部222接合以抑制齿圈190的旋转,并且扭矩限制离合器机构214进一步包括多个弹簧234,这些弹簧用于将止动构件226朝向齿圈190的环形前端218偏置。弹簧234坐于盖210中的相应圆柱形凹穴236内在套环230于盘238之间。盘238定位在盖210的外部并且周向地围绕盖210的区段242。保持环246将盘238轴向地固定到盖210。响应于施加到传动装置输出轴96的、高于预定阈值的反作用扭矩,来自马达46的扭矩从传动装置输出轴96转移到齿圈190,致使齿圈190旋转并且止动构件226在凸起部222上滑动。
63.继续参考图7、图10和图11,齿轮(即,第一行星级104、第二行星级106和第三行星级108)可以从传动装置壳体132的前部组装,并且扭矩限制离合器机构214可以通过与传动装置壳体132相邻的盖210的后部插入。然后,止动构件226和弹簧234可以通过位于套环230前方的相应圆柱形凹穴236插入,并且盘238抵靠弹簧234定位以对弹簧234预加载。随后,保持环246定位在盖区段242中的周向凹槽248内并抵靠盘238以将盘238轴向地固定。这可以简化传动装置92的组装,减少所需的组装时间,并降低零件成本。
64.图24展示了图7的马达46和传动装置92的示意图,其中传动装置92包括扭矩限制离合器机构214的替代位置。特别地,代替扭矩限制离合器机构214与第三行星级108的齿圈190集成,扭矩限制离合器机构214与第二行星级106(包括第二级齿圈136)集成。由于第二行星级106输出的扭矩低于第三行星级108,扭矩限制离合器机构214的弹簧234的预加载力可以减小,从而减少施加到传动装置92的力或负载以及降低传动装置92在施加的负载下破裂的可能性。
65.参考图4和图12,作为提升组件42的部件的提升器100与传动装置输出轴96联接以共同旋转,传动装置输出轴继而通过花键配合布置(图11)与第三级行星架194联接以共同旋转。提升器100包括具有开口264的毂260。传动装置输出轴96的端部延伸穿过开口264并且可旋转地固定到提升器100。继续参考图12,毂260由两个板272a、272b形成,并且包括在板272a、272b之间延伸的多个驱动销276(图13)。所示的提升器100包括七个驱动销276;然而,在其他实施例中,提升器100可以包括三个或更多个驱动销276。驱动销276可依次与驱动叶片26接合以将驱动叶片26从驱动位置提升到就绪位置。提升器组件42进一步包括定位在上板272a附近的轴承280。轴承280被配置为可旋转地支撑传动装置输出轴96。
66.所示的提升器100进一步包括邻近下板272b(图12)定位的盘构件282。盘构件282与传动装置输出轴96和提升器100联接以共同旋转。盘构件282支撑定位在由盘构件282的外周部分304限定的孔306内的磁体300,如下文进一步讨论的。具体地,盘构件282可以被认为是用于抑制驱动销276和磁体300相对于旋转轴线178(即,在图12的参照系中向右)轴向移动的保持构件。提升器100进一步包括第二保持构件283。第二保持构件283定位于轴承280与毂260的上板272a的顶表面之间。更具体地,第二保持构件283邻近顶表面(即,定位在
图12的参考系的左侧)。在所示实施例中,第二保持构件283是垫圈。在其它实施例中,第二保持构件283可以是板构件、盘构件等。第二保持构件283被配置为抑制驱动销276相对于旋转轴线178(即,在图12的参考系中向左)的轴向移动。
67.参考图12,提升器100进一步包括定位在每个驱动销276上的辊衬套284。辊衬套284被配置为当将驱动叶片26从驱动位置提升到就绪位置时有助于驱动销276和驱动叶片26之间的滚动运动。这可以减少驱动叶片26(即,齿)和/或提升器100上的磨损,这样可以增加驱动器10的寿命。
68.参考图2和图13至图14,驱动器10进一步包括定位于储存室气缸30(图2)附近的提升器壳体部分292。提升器壳体部分292基本上围住提升器组件42。此外,提升器壳体部分292包括定位在紧邻提升器100的位置处的传感器296(例如,霍尔效应传感器)(图13)。如上所讨论的,提升器100包括由盘构件282支撑的磁体300。传感器296和磁体300被配置成指示驱动叶片26的位置(即,就绪位置),如下文进一步讨论的。
69.参考图4、图15a和图15b,驱动叶片26包括沿其长度的齿310,并且当驱动叶片26从驱动位置返回到就绪位置时,相应的辊衬套284可与齿310接合。参考图15a,齿310从驱动叶片26的长形本体312的第一侧314沿相对于驱动叶片26限定的驱动轴线38的非垂直方向延伸。例如,所示的齿310沿相对于驱动轴线38成约115度角a的方向延伸(图15b)。在其他实施例中,角度a可以在大约105度到125度之间。更进一步,在其他实施例中,角度a可以在约110度到120度之间。齿310延伸的非垂直方向可以有助于辊衬套284之间的接触。这可以减少施加到齿310的应力,从而延长驱动器10的寿命。图示的驱动叶片26包括八个齿310,使得提升器100转两圈将驱动叶片26从驱动位置移动到就绪位置。此外,因为辊衬套284能够相对于相应的驱动销276旋转,所以当提升器100将驱动叶片26从驱动位置移动到就绪位置时,辊衬套284与齿310之间的滑动移动被抑制。结果是,减少了可能由驱动销276和齿310之间的滑动移动引起的齿310上的摩擦和伴随的磨损。
70.驱动叶片26进一步包括形成在本体312的与齿310相反的第二侧322上的轴向间隔的突出部318(图15a),下面描述了其用途。所示的驱动叶片26被制造成使得本体312、每个齿310和每个突出部318被共用平面316平分(图16)。这可以简化驱动叶片26的制造,并减少施加到驱动叶片26(即,齿310、突出部318等)的应力。
71.参考图2、图5和图13至图14,驱动器10进一步包括定位在匣盒14的端部处的鼻架引导件330。鼻架引导件330形成与匣盒14中的紧固件通道336(图13至图14)连通的击发通道334(图5)。击发通道334被配置为从匣盒14的紧固件通道336内的经整理的紧固件条连续地接收紧固件。如上所述,提升器组件42将驱动叶片26从驱动位置移动到就绪位置。传感器296响应于检测到磁体300来确定驱动叶片26的位置,磁体定位于盘构件282上并且与提升器100共同旋转。具体地,当驱动叶片26到达就绪位置时,磁体300与传感器296对齐,响应于来自传感器296的输出使马达46停用以将驱动叶片26停止在就绪位置(图13)。在驱动叶片26的就绪位置,驱动叶片26定位在紧固件通道336上方,使得紧固件可以在击发循环启动之前被接收在击发通道334内。例如,在所示实施例中,驱动叶片26定位于紧固件通道336上方约0.63英寸处。这可以允许有足够的时间来装载随后的紧固件并降低驱动器10卡住的可能性。
72.参照图13和图14,磁体300的位置定位在提升器100上,使得当驱动叶片26处于就
绪位置时,驱动销276a的辊衬套284与驱动叶片26的最低齿310a接触。磁体300在提升器100上的位置可以基于如下选择:提升器100需要旋转多少才能将驱动叶片26从就绪位置(其稍微低于tdc;图13)向上移动到tdc位置(图14)(即,当驱动叶片26上的最低齿310滑离驱动销276a的辊衬套284并且驱动叶片26击发时)。换言之,驱动销276a及其辊衬套284走过的角距离对应于驱动叶片26从就绪位置到tdc位置走过的线性距离。这样,在使用者扣动扳机48之后减小驱动销276a及其辊衬套284走过的角距离也将减少在使用者(通过扣动扳机48)启动击发循环之后驱动叶片26击发所花费的时间。例如,在所示的实施例中,当驱动叶片26处于就绪位置时,驱动销276a(及其辊衬套284)相对于水平面332成角度a1,该水平面延伸穿过提升器100的旋转轴线(即,图8的旋转轴线178)。如图14所示,当驱动叶片26处于tdc位置时,驱动销276a(及其辊衬套284)相对于水平面332成角度a2。磁体300定位成使得当将驱动叶片26从就绪位置移动到tdc位置时(即,在使用者扣动扳机48)之后,提升器100必须旋转角度a2与角度a1之间的差δa。在所示的实施例中,磁体300位于提升器100上,使得在驱动叶片26被击发之前,提升器100必须将旋转约7度至约14度的差δa,从而在使用者扣动扳机48之后使紧固件被快速击发(下面将更详细地讨论)。
73.驱动器10还包括利用传感器296与磁体300之间的关系的启动序列。更具体地,在使用者扣动扳机48之后,马达46被配置为被启用以开始提升器100的旋转,从而将驱动叶片26从就绪位置提升到tdc位置。驱动器10的控制器基于磁体300相对于传感器296的角距离来控制马达46分多个阶段操作,磁体联接到提升器100以共同旋转。例如,在一些实施例中,控制器可以控制马达46的操作以分三个阶段操作。在第一阶段,控制器开始在第一时间段以100%脉宽调制(pwm)占空比驱动马达(即,控制器忽略第一时间段中的浪涌电流)。在第二阶段,一旦磁体300相对于传感器296旋转了第一预定角距离,控制器在第二时间段以50%的pwm占空比驱动马达。第二阶段被配置为避免驱动销276或齿310在击发循环启动时如果它们碰巧未对齐而被损坏。在第三阶段,一旦磁体300相对于传感器296旋转了第二预定角距离,控制器在第三时间段(即,在驱动销276或齿310可能未对齐的时间之后)再次以100%pwm驱动马达,直到驱动叶片26被提升到tdc位置为止。第二预定角距离可以基于马达46需要旋转多少以确保提升器100(即,驱动销276)已经与齿310啮合。此启动序列可以与电子离合器结合使用,电子离合器响应于在指示马达堵转/卡住的特定时间段(例如,20ms)内没有霍尔转换而停止驱动马达46。相应地,启动序列被配置为抑制或防止驱动器10卡住。
74.驱动器10的控制器进一步包括电连接在电池组90与马达46之间的继电器。继电器被配置为可在断开状态与闭合状态之间进行调节,在断开状态,功率不能从电池组90传输到马达46,在闭合状态,功率可从电池组90传输到马达46。控制器被配置为发送控制信号以确定继电器是处于断开状态还是闭合状态。这可以称为继电器检查。当使用者扣动并按着扳机48以开始击发循环时,可以启用继电器检查。在所示实施例中,如果控制器在继电器检查期间确定继电器处于断开状态,则控制器确定驱动器10未准备好击发紧固件并且马达46将保持停用。随后,控制器发送另一个控制信号以使继电器的线圈通电,从而将继电器从断开状态切换到闭合状态。如果控制器在继电器检查期间确定继电器处于闭合状态,则控制器确定驱动器10准备好击发紧固件。
75.驱动器10可以在利用扳机48和工件接触臂或臂构件410的多种模式下操作。在所示的实施例中,驱动器10可在顺序致动模式和接触致动模式(即,撞击击发)下操作,在顺序
致动模式,扳机48和臂构件410都必须被顺序地致动(即,当臂构件410压在工件上时)以启动击发循环,在接触致动模式,扳机48可以保持被压下并且只有臂构件必须被致动以启动连续的击发循环。控制器被配置为在多个模式中的每个模式下在使用者扣动扳机48之后立即执行继电器检查。特别地,对于接触致动模式,可以在臂构件410的致动之前执行继电器检查。这可以进一步减少从使用者扣动扳机48到马达46被启用以将驱动叶片26从就绪位置提升到tdc位置所花费的时间。例如,在所示实施例中,时间段在5毫秒到10毫秒之间。在另一个实施例中,时间段是6毫秒。此时间段可以称为“电气击发时间”。
76.此外,在使用者致动扳机48到驱动叶片26开始从tdc位置向bdc位置移动之间的时间段可以称为“工具击发时间”。磁体300在提升器100上的预定位置和电气击发时间的调整(即,在臂构件410致动之前执行的继电器检查的调整)的组合可以减少总的工具击发时间。在所示实施例中,如上所述重新定位磁体300将总的工具击发时间减少了3毫秒到7毫秒之间,更具体地讲,减少了约5毫秒。在所示实施例中,通过上述两种改进,总的工具击发时间在60毫秒到40毫秒之间。在另一个实施例中,总的工具击发时间在50毫秒到40毫秒之间。在又一个实施例中,总的工具击发时间在45毫秒到40毫秒之间。
77.参考图15a和图15b,驱动叶片26包括沿驱动轴线38延伸的槽338。槽338被配置为接收从鼻架引导件330延伸的肋342(图16)。肋342被配置为有助于驱动叶片26沿驱动轴线38移动并抑制驱动叶片26的偏轴移动。(即,在图16中参考系中为左侧或右侧。)
78.参考图2至图3和图13至图14,驱动器10进一步包括闩锁组件350,闩锁组件具有用于选择性地将驱动叶片26保持在就绪位置的爪或闩锁354以及用于使闩锁354从驱动叶片26释放的螺线管358。换言之,闩锁组件350可在锁紧状态(图13)与释放状态(图14)之间移动,在锁紧状态,驱动叶片26抵抗偏置力(即,储存室30中的加压气体)保持在就绪位置,在释放状态,驱动叶片26被允许通过偏置力从就绪位置驱动到驱动位置。闩锁354被鼻架引导件330上的轴362围绕闩锁轴线366(图3)可枢转地支撑。闩锁轴线366平行于提升器100的旋转轴线368(图3)。具体地,闩锁354定位在鼻架引导件330的两个凸台370之间,使得轴362的两侧被鼻架引导件330支撑。这可以减少闩锁354上的应力。
79.参考图2和图3,闩锁组件350定位在驱动叶片26的侧面322附近。螺线管358被从提升器壳体部分292延伸的凸台374支撑(图2)。这样,螺线管358限定了平行于驱动轴线38(即,平行于提升器壳体部分292)延伸的螺线管轴线398。此外,闩锁354被配置为相对于闩锁轴线366围绕轴362旋转,使得闩锁354的端头378被配置为当闩锁354朝向驱动叶片26移动时接合鼻架引导件330的止挡表面382(图13),如下文进一步讨论的。
80.参考图2和图3,螺线管358包括螺线管柱塞386,以在从锁定状态(图13)转换到释放状态(图14)时使闩锁354移动脱离与驱动叶片26的接合。柱塞386包括定位于螺线管358内的第一端和联接到闩锁354的第二端(图3)。在驱动器10的所示实施例中,柱塞386包括槽360,该槽接收闩锁354上的对应径向延伸的凸片364(图2)。凸片364松动地配合在槽360内,以允许凸片364在槽360内相对于柱塞386平移和枢转。
81.柱塞386的移位使闩锁354围绕闩锁轴线366枢转。具体地,当螺线管358通电时,柱塞386沿螺线管轴线398(图3)缩回到螺线管358的本体中,在图2的参照系中沿顺时针方向围绕闩锁轴线366枢转闩锁354,从而使闩锁354不能与驱动叶片26接合(图14)。换言之,闩锁354与驱动叶片26的突出部318间隔开,从而结束闩锁组件350到释放状态的转变。当螺线
管358断电时,螺线管358内的内部弹簧偏置使螺线管358的柱塞386沿螺线管轴线398延伸,致使闩锁354围绕闩锁轴线366沿相反方向枢转。具体地,随着柱塞386伸出,闩锁354围绕闩锁轴线366朝向驱动叶片26旋转,结束向图13所示的锁紧状态的转变。在替代实施例中,可以使用一个或多个弹簧单独偏置柱塞386和/或闩锁354,以帮助螺线管358内的内部弹簧偏置将闩锁组件350返回到锁紧状态。
82.闩锁354可在锁紧位置(与图13所示闩锁组件350的锁紧状态一致)和释放位置(与图14所示闩锁组件350的释放状态一致)之间移动,在锁紧位置,闩锁354与驱动叶片26上的突出部318a之一接合以抵抗压缩气体的偏置力将驱动叶片26保持在就绪位置,在释放位置,允许驱动叶片26被压缩气体的偏置力从就绪位置驱动到驱动位置。此外,当螺线管358断电时,闩锁354可接合抵靠的止挡表面270限制了闩锁354在返回到锁紧状态时可沿图2的参考系中的逆时针方向围绕闩锁轴线366旋转的程度。
83.参考图2和图3,驱动器10进一步包括定位在鼻架引导件330的端部406上的臂构件410。臂构件410包括第一端414和沿驱动轴线38与第一端414相反定位的第二端418。第一端414紧邻端部406并且被配置为接合工件。第二端418可以连接到驱动深度调整机构422。具体地,臂部分410相对于鼻架引导件330的端部406延伸的深度可使用驱动深度调整机构422进行调整。此外,所示的驱动器10包括定位在提升器壳体部分292与鼻架引导件330之间的支架构件426(图2)。支架构件426被配置为支撑臂部410和驱动深度调整机构422。支架构件426可以通过提升器壳体部分292和鼻架引导件330固定到驱动器10。支架构件426可以减少额外的安装支架、比如螺钉等紧固件和/或组装时间。
84.更具体地,如图21所示,支架构件426安装在提升器壳体部分292的端部部分516与鼻架引导件330之间。提升器壳体部分292的端部部分516包括切口或窗口520。支架构件426的凸缘部分524延伸穿过窗口520。凸缘部分524连接到驱动深度调整机构422。支架构件426牢固地联接在提升器壳体部分292与鼻架引导件330之间。这样,在驱动器10的组装过程中,支架构件426安装在提升器壳体部分292与鼻架引导件330之间,并且驱动深度调整机构422安装到支架构件426的延伸穿过窗口520的凸缘部分524。随后,臂构件410(即,第二端418)可旋转地联接到驱动深度调整机构422。
85.参考图5,驱动器10包括位于活塞22下方的缓冲件442,以将活塞22停止在驱动位置(图6a)并吸收来自活塞22的冲击能量。缓冲件442被配置为当活塞22在到达驱动位置(即下止点位置)时迅速减速时将活塞22的冲击力均匀地分布在整个缓冲件442上。
86.参考图5,缓冲件442被接收在气缸18内并且通过旋入到气缸18的底端的提升器壳体部分292夹持就位。缓冲件442被接收在形成于提升器壳体部分292中的切口454内。切口454使缓冲件442相对于驱动叶片26同轴对齐。在替代实施例中,提升器壳体部分292和缓冲件442可以补充有用于抑制缓冲件442与凹部446之间的相对旋转的附加结构(例如,键与键槽布置)。
87.参照图5和图17,缓冲件442具有体积。体积受气缸18的尺寸限制。缓冲件442的体积可以最大化以配合在气缸18内,从而可以增加缓冲件442的热容量。特别地,缓冲件442可能在连续击发循环期间经历由于气缸18内的气体膨胀引起的高温。此外,可以增加缓冲件442与其周围结构的接触表面积,从而增加缓冲件442与其周围结构(例如,气缸18等)之间发生的热传递速率。
88.参考图5和图18,驱动器10进一步包括围绕气缸18的环形凹穴460。散热器462(图18)可以定位在凹穴460内并且(例如,通过传导、对流或它们的组合)与缓冲件442热接触。散热器462由导热材料形成以进一步增加来自缓冲件442的热传递,从而冷却缓冲件442。在驱动器10的一个实施例中,材料是相变材料(pcm),在驱动器10的操作过程中,该相变材料缓慢地从缓冲件442吸收热,从而在不显著增加驱动器10的重量的情况下将缓冲件442的温度保持为相对较低。这可以抑制缓冲件故障并延长驱动器10的使用寿命。
89.例如,如图19所示,相对于没有紧邻缓冲件定位的相变材料的类似紧固件驱动器中的缓冲件,缓冲件442的温度升高被显著抑制了具有相变材料的驱动器10的约900个击发循环。进一步地,如图19所示,相变材料被配置为将缓冲件442保持在150华氏度或更低的温度达至少600个击发循环。这样,与没有紧邻缓冲件定位的相变材料的紧固件驱动器相比,缓冲件442的温度升高可以被显著抑制更长的时间段。特别地,相变材料可以被配置为在预定温度极限时改变相。预定温度极限可以基于缓冲件442达到的温度来确定,在该温度时对缓冲件442的永久性损坏可能以其他方式发生。此外,定位于凹穴460中的相变材料的量可以基于驱动器10的期望总重量和/或尺寸确定,同时使缓冲件442的热保护最大化。
90.参考图6a至图6b和图13至图14,驱动器10的击发循环的操作在下面进行说明和详述。参考图6b和图13,在启动击发循环之前,驱动叶片26保持在就绪位置,其中活塞22在气缸18内的上止点附近。更具体地,与提升器100上的驱动销276a(图13)相关联的衬套284与驱动叶片26上轴向间隔的齿310中的最低齿310a接合,并且提升器100的旋转位置由单向离合器机构154保持。换言之,如前所述,当提升器100将驱动叶片26保持在就绪位置时,单向离合器机构154防止马达46被传动装置92反向驱动。此外,在驱动叶片26的就绪位置(图13)时,闩锁354可与驱动叶片26上的最低突出部318a接合,但不一定与驱动叶片26接触并起到将驱动叶片保持在就绪位置的作用。相反,此时,闩锁354提供了安全功能,以防止驱动叶片26在单向离合器机构154发生故障时意外击发。
91.参考图14,当扳机48被扣动以启动击发循环时,螺线管358通电以将闩锁354从图13所示的锁紧位置枢转到图14所示的释放位置,从而重新定位闩锁354以使其不再能与突出部318a接合(从而限定闩锁组件350的释放状态)。大约同时,马达46被启动以使传动装置输出轴96和提升器100沿图4的参照系中的逆时针方向旋转,从而在驱动叶片26上的最低齿310滑离驱动销276a之前使驱动叶片26稍微向上移位经过就绪位置(处于驱动叶片26的tdc位置)。因为辊衬套284可相对于支撑它们的驱动销276旋转,所以减少了驱动销276和齿310的后续磨损。此后,活塞22和驱动叶片26被气缸18和储存室气缸30中的膨胀气体向下推向驱动位置(图6a)。当驱动叶片26向驱动位置移位时,马达46保持启动以继续提升器100的逆时针旋转。
92.参考图5,当紧固件被驱动进入工件时,活塞22撞击缓冲件442以使活塞22和驱动叶片26快速减速,最终将活塞22停止在驱动位置或下止点位置。
93.参考图16,在驱动叶片26到达驱动位置后不久,提升器100上的第一驱动销276与驱动叶片26上的一个齿310接合,并且提升器100的继续逆时针旋转将驱动叶片26和活塞22向就绪位置提升。此后不久并且在提升器100完成一个完整旋转之前,螺线管358断电,从而允许随着驱动叶片26继续向上移位,闩锁354重新接合驱动叶片26并且围绕突出部318进行棘轮卡合(从而限定闩锁组件350的锁紧状态)。
94.在发生提升器100的一个完整旋转之后,闩锁218将驱动叶片26保持在驱动位置与就绪位置之间的中间位置,同时提升器100继续(在图4的参考系中)逆时针旋转直到第一驱动销276a重新接合驱动叶片26上的另一个齿310。提升器100的继续旋转将驱动叶片26升高到就绪位置,这由如上所述的传感器296检测。如果驱动叶片26在其返回行程期间卡住(即,由于异物碎屑引起的堵塞),扭矩限制离合器机构214滑动,将扭矩从马达46转移到第二行星级86中的齿圈138,并致使第三行星级108的齿圈190在盖210内旋转。结果是,不会将过大的力施加到驱动叶片26,否则过大的力可能导致提升器100和/或驱动叶片26上的齿310断裂。
95.图20展示了图5所示的气缸18与储存室气缸30之间的联接的替代实施例。更具体地,代替在气缸18、30上设置螺纹(即,螺纹区段58),气缸18包括接收在气缸18的凹槽508中的保持构件504。保持构件504牢固地附接到凹槽508。储存室气缸30包括相应的凹槽512以接收保持构件504。这样,气缸18被配置为通过保持构件504轴向地固定到储存室气缸30。在所示实施例中,保持构件504具有环形形状。与图5所示的实施例相似,储存室气缸30可相对于气缸18可旋转地移动,用于以期望取向显示标记区域62。此外,保持构件504可以减少或抑制储存室气缸30的角堆叠,并且可以简化驱动器10的组装。
96.参考图5,当驱动叶片26接近bdc位置时,中间室530形成在气缸18的底部部分534与缓冲件442/活塞22之间。更具体地,当活塞22撞击缓冲件442时,中间室530被完全密封(即,不与外部大气流体地连接)。如果此时被密封的中间室530内的压力超过气缸18内的气体压力,则被密封的中间室530内的一些气体可以使活塞22与内气缸18之间的密封元件(例如,o形环538)部分地离位,从而为中间室530内的较高压气体形成泄漏到包含低压气体的缸18中的路径。在多个击发循环中以这种方式“泵入”内气缸18的任何附加气体可以增加作用在驱动器活塞22上的气体压力,并影响驱动器10的预期性能。
97.如图22所示,在紧固件驱动器10的替代实施例中,提升器壳体部分292螺纹连接到气缸18的底端,并且槽542(即,通过提升器壳体部分和内气缸的螺纹连接)设置在提升器壳体部分292与内气缸18之间,使得当活塞22撞击缓冲件442时中间室530不能被密封。更具体地,中间室530在活塞22/驱动叶片26的在tdc位置与bdc位置之间的任何位置时通过槽542流体地连接到外部大气。在所示实施例中,槽542被机加工在内气缸18的内周边中并且平行于驱动叶片26定向。当活塞22/驱动叶片26接近bdc位置并且缓冲件442正在被活塞22压缩时,槽542防止或抑制中间室530中的压力积聚。这样,中间室530中的压力无法超过内气缸18内的压力,从而防止o形环538以上述方式离位,使得防止气缸18流体地连接到中间室530。
98.参考图23,驱动器10包括定位于驱动器10的壳体80与内部部件18、46、92之间的多个缓冲垫或阻尼元件550a至550c。在所示实施例中,第一阻尼元件550a定位在气缸18与壳体80的气缸支撑部分84之间。在其他实施例中,第一阻尼元件550a可以定位在其他位置,比如定位在储存室气缸30与气缸支撑部分84之间。此外,所示驱动器10包括:第二阻尼元件550b,第二阻尼元件定位于传动装置92与壳体80的马达支撑部分88之间;以及第三阻尼元件550c,第三阻尼元件定位于马达46与马达支撑部分88之间。第一阻尼元件550a和第二阻尼元件550b分别具有环形形状。阻尼元件550a至550c由比如橡胶等弹性材料形成,以吸收在击发操作期间可能从气弹簧传递到驱动器10的壳体80的能量。例如,如果提升器壳体部
分292刚性联接到传动装置92的壳体,则当驱动叶片26被驱动至bdc位置时,气弹簧的力可以使得在提升器壳体部分292刚性联接到传动装置92的点处将枢转力施加到马达46/传动装置92。第三阻尼元件550c的位置特别地被配置为抑制马达46/传动装置92相对于刚性连接点的枢转运动。这样,气缸18和/或马达46/传动装置92没有刚性地安装在壳体80内(在壳体内可移动)。在所示实施例中,驱动器10包括三个阻尼元件550a至550c。在其他实施例中,驱动器10可以包括定位于壳体80内的任何位置的一个或多个阻尼元件(例如,两个、四个等)。
99.参考图15a至图15b,驱动叶片26可以具有具有第一硬度的部分和比第一部分具有更大硬度的另一部分。更具体地,驱动叶片26的本体312和驱动叶片22的至少一些齿310和突出部318由比如金属等第一材料形成,使得驱动叶片22的第一部分具有第一硬度。剩余的齿310中的一个或多个齿可以由不同的材料形成或经受制造后工艺,使得齿具有大于第一硬度的第二硬度。例如,在通过提升器组件42将驱动叶片26提升到tdc位置期间,驱动叶片26的最低齿310a比其他齿310受到更大的力,最低齿由较硬的材料形成或者具有比其余齿310更大的硬度以减少过早磨损。在一个实施例中,最低齿310a由碳化物形成。在另一个实施例中,最低齿310a涂有碳化物层。进一步地,在另一个实施例中,最低齿310a通过感应硬化工艺被硬化。在其他实施例中,齿310和/或突出部318中的一个或多个可以具有更大的第二硬度。
100.图25a至图25b示出了如图15a至图16所示的驱动叶片26的替代实施例。特别地,如图16所示,驱动叶片26的本体312以及每个齿310和每个突出部318被共用平面316平分。本体312包括相对于平面316的第一宽度w。图16中的突出部318和齿310均具有与本体312相同的宽度w。在(如图25a和图25b所示的)驱动叶片26'、26”的替代实施例中,本体312'、312”具有第一宽度w1,并且突出部318'、318”的宽度w2和/或齿310'、310”的宽度w3可以分别在垂直于共用平面316'、316”的方向上具有与本体312'、312”的宽度w1不同的宽度(即,更小、更大)。例如,如图25a所示,突出部318'的宽度w2小于驱动叶片26'的本体312'的宽度w1。在另一个示例中,如图25b所示,齿310”的宽度w3大于驱动叶片26”的本体312”的宽度w1。在其它实施例中,突出部318的宽度可以大于驱动叶片26的本体312的宽度,或者齿310的宽度可以小于驱动叶片26的本体312的宽度。驱动叶片26'、26”的不同尺寸或台阶式宽度w2、w3在驱动叶片26'、26”上限定引导表面572a、572b、576a、576b,这些引导表面与共用平面316'、316”间隔开并且平行于驱动轴线38延伸。
101.继续参考图16和图25a至图25b,鼻架引导件330(图16)包括被配置为接收驱动叶片26的通道560。如图25a至图25b所示,通道560'、560”可以具有多个宽度以匹配驱动叶片26的不同尺寸的宽度w1、w2、w3,使得与驱动叶片26'、26”的引导表面572a、572b、576a、576b匹配或对应的多个引导表面564a、564b、568a、568b形成在通道560'、560”内。例如,在图25a所示的实施例中,多个引导表面564a、564b、568a、568b分别包括第一引导表面564a和第二引导表面568a,这些引导表面形成在突出部318'与本体312'之间的相交部附近。在图25b的所示实施例中,多个引导表面564a、564b、568a、568b分别包括第一引导表面564b和第二引导表面568b,这些引导表面形成在齿310”与本体312”之间的相交部附近。与肋342类似,多个引导表面564a、564b、568a、568b有助于驱动叶片26'、26”沿驱动轴线38的移动并且抑制驱动叶片26'、26”的偏轴移动。更具体地,驱动叶片26'、26”的引导表面572a、572b、576a、
576b可相对于通道560'、560”的引导表面564a、564b、568a、568b滑动。此外,多个引导表面564a、564b、568a、568b、572a、572b、576a、576b可以抑制当驱动叶片26'、26”从bdc位置朝向tdc位置返回时驱动叶片26'、26”在通道560'、560”内围绕鼻架引导件330'、330”的肋342枢转或扭转。这可以进一步将齿310'相对于驱动销276的取向保持在期望取向(即,齿310'、310”保持正交于相应驱动销276上的辊衬套284),使得由驱动销276与齿310'、310”之间的接触引起的负载的分布位于齿310'、310”的整个宽度上,从而减小了齿310'、310”上的应力。
102.在以下的权利要求中阐述了本实用新型的各种特征。
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