專利名稱：驅(qū)動(dòng)工具以及驅(qū)動(dòng)工具的頭閥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)工具和驅(qū)動(dòng)工具的頭閥組件。更具體地，本發(fā)明涉 及用于驅(qū)動(dòng)緊固件的氣動(dòng)操作裝置的頭閥組件。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)操作驅(qū)動(dòng)工具通常用于驅(qū)動(dòng)緊固件進(jìn)入到工作表面，例如木材或金
屬中。這些工具通常包括用于夾持緊固件的鼻狀件(nos印iece)，用于從鼻 狀件驅(qū)動(dòng)緊固件的驅(qū)動(dòng)組件，壓縮空氣源，以及頭閥組件，所述頭閥組件用 于選擇性地將壓縮空氣源連接到驅(qū)動(dòng)組件并啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件。但是，當(dāng)前公知 的頭閥組件包括很多數(shù)量的構(gòu)件并且過(guò)度復(fù)雜，從而潛在地增大了組件和/ 或部件成本，并且潛在地減少了驅(qū)動(dòng)工具的有效壽命。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明包括驅(qū)動(dòng)工具的頭閥組件，例如用于驅(qū)動(dòng)緊固件的 氣動(dòng)操作裝置。頭閥組件可以包括端蓋，容納在端蓋中的密封襯套，可相對(duì) 密封襯套在第一位置和第二位置之間可滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)元件，以及用于將 可動(dòng)元件朝第一位置偏壓的柔性膜。密封襯套與端蓋一起共同形成第一空腔 以及與第一空腔流體連通的排放通道。當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，排放通
道基本上是通暢的，當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，排放通道被可動(dòng)元件的密 封部分密封。
在一個(gè)方面，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置或者當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置 時(shí)，柔性膜不與密封襯套配合。在另一個(gè)方面，柔性膜在頭閥組件正常工作 的過(guò)程中不與密封襯套配合。柔性膜可以包括嵌在端蓋的環(huán)狀通道內(nèi)的第一環(huán)狀邊緣以及容納可動(dòng)元件的環(huán)狀邊緣的環(huán)狀槽。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具可以包括形成
壓縮空氣室的外殼，具有用于容納緊固件的觸發(fā)室(firing chamber)的鼻狀 件，容納在外殼內(nèi)并且用于將緊固件從鼻狀件驅(qū)動(dòng)出去的驅(qū)動(dòng)組件，以及頭 閥組件，所述頭閥組件用于選擇性地將壓縮空氣室和驅(qū)動(dòng)組件流體連通，以 啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件。
驅(qū)動(dòng)組件可以包括缸體和可滑動(dòng)地設(shè)置在缸體內(nèi)的活塞，用于將緊固件 從鼻狀件驅(qū)動(dòng)出去。柔性膜可以包括下密封面，用于選擇性地與缸體的頂邊 緣配合并且當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)將驅(qū)動(dòng)組件與壓縮空氣室流體分離。
對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員，在參考本說(shuō)明書(shū)中所附的并形成說(shuō)明書(shū)一部 分的附圖和權(quán)利要求，并參閱以下描述之后，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明原理的驅(qū)動(dòng)工具的立體圖2是沿圖1中的線2—2截取的剖視圖，表示可動(dòng)元件處于第一位置 的頭闊組件；
圖3是類似于圖2所示的剖視圖，其中可動(dòng)元件處于第二位置。
具體實(shí)施例方式
下面參看附圖并首先參看圖1，表示一種驅(qū)動(dòng)工具，例如打釘機(jī)IO。打 釘機(jī)10包括具有主體14和把手16的外殼12，用于容納要從打釘機(jī)10中驅(qū) 動(dòng)出去的緊固件的鼻狀件18，用于將緊固件供應(yīng)到鼻狀件18的釘供應(yīng)組件 20，用于貯存緊固件的緊固件盒22，用于將緊固件從鼻狀件18驅(qū)動(dòng)出去的 驅(qū)動(dòng)組件24 (圖2和圖3)，以及用于控制驅(qū)動(dòng)組件24的啟動(dòng)的頭閥組件26(圖2和圖3)。把手16通過(guò)入口配件25連接到壓縮空氣源，以向驅(qū)動(dòng)組件 24供應(yīng)壓縮空氣。更具體地，把手16包括朝主體14的上部延伸的入口管， 頭閥組件26在主體14的上部控制驅(qū)動(dòng)組件24的啟動(dòng)。
參看圖2和圖3，驅(qū)動(dòng)組件24通常包括缸體28，可在缸體28內(nèi)運(yùn)動(dòng)的 活塞30，以及傳動(dòng)桿32，傳動(dòng)桿32連接在活塞30上，用于在活塞30沿向 下方向(圖2中箭頭34所示)啟動(dòng)時(shí)接觸緊固件。頭閥組件26通過(guò)選擇性 地將壓縮空氣源連接到活塞30頂側(cè)而控制活塞30的啟動(dòng)。
頭閥組件26包括位于外殼12頂部的端蓋36，位于端蓋36內(nèi)的密封襯 套38，位于端蓋36內(nèi)并可相對(duì)端蓋36和密封襯套38運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)元件40， 以及柔性膜42，柔性膜42具有與端蓋36配合的第一部分，與可動(dòng)元件40 配合的第二部分，以及在第一部分和第二部分之間延伸的柔性部分48。第一 部分是嵌在環(huán)狀通道50內(nèi)的第一環(huán)狀邊緣44，第二部分是用于容納可動(dòng)元 件40的環(huán)狀邊緣52的環(huán)狀槽46。更具體地，柔性膜42的環(huán)狀邊緣52卡配 合在環(huán)狀槽46中，從而使可動(dòng)元件40和柔性膜42的第一部分彼此協(xié)調(diào)一 致運(yùn)動(dòng)。第一環(huán)狀邊緣44由于柔性膜42的形狀記憶以及來(lái)自空氣源的壓力 而保持在環(huán)狀通道50內(nèi)，這將在下面更詳細(xì)地討論。
端蓋36形成打釘機(jī)10的頂部，并且基本對(duì)準(zhǔn)于缸體28。密封襯套38 為基本上呈圓盤(pán)狀的構(gòu)件，固定連接在端蓋36上，并且密封襯套38與端蓋 36之間共同配合形成排氣腔54。如下面將詳細(xì)討論的，密封襯套38包括用 于容納可動(dòng)元件40的圓柱形部分58的圓柱狀容納部分56，以及形成排放通 道的多個(gè)密封襯套孔60。密封襯套38還包括在容納部分56的下邊界的環(huán)狀 密封件62,用于與可動(dòng)元件40基本上形成流體密封，如下面將詳細(xì)討論的。 密封襯套38還包括環(huán)狀外密封環(huán)63，該環(huán)狀外密封環(huán)63以過(guò)盈配合的方式 與端蓋的內(nèi)壁配合，從而在密封襯套38與端蓋36之間形成流體密封。端蓋 36的頂部包括多個(gè)排氣孔64(圖1 )，用于將排氣腔54和環(huán)境空氣流體連通。如上所述，可動(dòng)元件40包括圓柱形部分58，該圓柱形部分58的尺寸和 形狀能配合在密封襯套38的容納部分56內(nèi)并與之形成密封。更具體地，可 動(dòng)元件40的圓柱形部分58與密封襯套38的環(huán)狀密封件62形成流體密封， 從而形成與排氣腔54流體分離的上加壓腔66。上加壓腔66選擇性地通過(guò)加 壓空氣源加壓以及通過(guò)與打釘機(jī)扳機(jī)68 (圖1)連接的排氣閥卸壓，如將在 下面更加詳細(xì)地討論的。
可動(dòng)元件40在第一位置70 (圖2)和第二位置72 (圖3)之間可以滑 動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其中在第一位置70，由密封襯套38上的孔60形成的排放通道基本 上的暢通的，在第二位置72，由密封襯套38上的孔60形成的排放通道通過(guò) 可動(dòng)元件40的圓柱形部分58的端面73密封。因此，當(dāng)可動(dòng)元件40處于第 一位置70時(shí)，排氣腔54與活塞30和可動(dòng)元件40之間的空間74流體連通， 當(dāng)可動(dòng)元件40處于第二位置72時(shí)，排氣腔54與活塞30和可動(dòng)元件40之 間的空間74密封。如上所述，排氣腔54總是通過(guò)排氣孔64 (圖1)與環(huán)境 空氣流體連通。
缸體28與活塞30下側(cè)共同形成活塞腔78。另外，驅(qū)動(dòng)組件24與頭閥 組件26共同配合，以相對(duì)上加壓腔66在可動(dòng)元件40的相對(duì)側(cè)形成下加壓 腔76。像上加壓腔66—樣，下加壓腔76由空氣源加壓。但是，與上加壓腔 66的不同在于，下加壓腔76不與由扳機(jī)68控制的排氣閥流體連通。
當(dāng)壓縮空氣源連接到打釘機(jī)10并且扳機(jī)68處于其自然的非啟動(dòng)狀態(tài) 時(shí)，上和下加壓腔66、 76都通過(guò)空氣源加壓。另外，在這種狀態(tài)中，可動(dòng) 元件40處于第一位置70 (圖2)，因?yàn)樯霞訅呵?6產(chǎn)生的凈作用力大于下 加壓腔76產(chǎn)生的凈作用力。更具體地，雖然上加壓腔66中的壓力等于下加 壓腔76中的壓力，但上加壓腔66比下加壓腔76的表面積大，從而迫使可 動(dòng)元件40進(jìn)入第一位置70。當(dāng)可動(dòng)元件40處于第一位置70時(shí)，柔性膜42 的密封部分80與缸體28的頂邊緣82配合，從而在各個(gè)構(gòu)件之間基本上形成流體密封。
當(dāng)壓縮空氣源未連接到打釘機(jī)10時(shí)，上和下加壓腔66、 76都不加壓， 因此上和下加壓腔66、 76都不對(duì)可動(dòng)元件40施加任何作用力。但是，柔性 膜62設(shè)計(jì)成將可動(dòng)元件40朝第一位置70偏壓，從而將可動(dòng)元件40保持在 第一位置70。例如，柔性膜62對(duì)于其圖2所示的自然位置具有形狀記憶。
在打釘機(jī)10工作過(guò)程中，4個(gè)腔54、 66、 76、 78的相應(yīng)空氣壓力決定 可動(dòng)元件40和活塞30的位置。首先，如圖2所示，當(dāng)上加壓腔66產(chǎn)生的 凈作用力大于下加壓腔76產(chǎn)生的凈作用力時(shí)，可動(dòng)元件40處于第一位置70， 且活塞30定位在缸體28頂部或頂部附近。
接著，如圖3所示，當(dāng)通過(guò)啟動(dòng)扳機(jī)68以及從上加壓腔66清除空氣而 減小上加壓腔66中的壓力時(shí)，可動(dòng)元件40被推向上，以使柔性膜42從缸 體28的頂部移開(kāi)。更具體地，因?yàn)樯霞訅呵?6與環(huán)境空氣流體連通以及下 加壓腔76由空氣源保持加壓，因此可動(dòng)元件40被推向上。當(dāng)可動(dòng)元件40 的圓柱形部分58的端面73與密封襯套38的頂壁配合時(shí)，排氣腔54變成與 空間74密封，且下加壓腔76中的空氣壓力推動(dòng)活塞30在缸體28內(nèi)向下， 從而將緊固件從鼻狀件18 (圖l)中驅(qū)動(dòng)出去。在活塞下行沖程過(guò)程中，連 通活塞腔78的活塞返回室(未圖示)變成加壓狀態(tài)。
最后，扳機(jī)閥關(guān)閉，上加壓腔66由壓縮空氣源重新加壓?？諝鈮毫Ξa(chǎn) 生的力以及柔性膜42產(chǎn)生的力聯(lián)合導(dǎo)致可動(dòng)元件40運(yùn)動(dòng)回到第一位置70。 活塞返回室與排氣腔54之間的壓力差又導(dǎo)致活塞向上運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)中心位 置，如圖2所示。
如上所述，當(dāng)按下扳機(jī)68時(shí)，排氣腔54總是與環(huán)境空氣流體連通，并 且上加壓腔66同樣與環(huán)境空氣流體連通。因此，當(dāng)可動(dòng)元件40向上行進(jìn)時(shí)， 沒(méi)有加壓腔抵抗下加壓腔76的向上作用力。此結(jié)構(gòu)的結(jié)果是，可動(dòng)元件的 圓柱形部分58與密封襯套的環(huán)狀密封件62之間的摩擦相當(dāng)?shù)?。因此，潛在地減小了零件磨損，并且頭閥組件26可以在沒(méi)有任何額外的潤(rùn)滑的條件下 工作，例如相應(yīng)構(gòu)件58、 62之間的油。
在打釘機(jī)正常工作過(guò)程中，當(dāng)可動(dòng)元件40處在第一位置70、第二位置 72或任何其它位置時(shí)，柔性膜42都不與密封襯套38配合。例如，術(shù)語(yǔ)"正 常工作"被定義為打釘機(jī)10組裝后(如附圖所示)能將緊固件驅(qū)動(dòng)到工作 表面中的狀態(tài)。因?yàn)槿嵝阅?2未受到使柔性膜42與可動(dòng)元件40分離的作 用力，因此潛在地減小了零件磨損，并潛在地增加了打釘機(jī)的有效壽命。
雖然已經(jīng)結(jié)合具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域一 般技術(shù)人員在參考上述詳細(xì)描述時(shí)，很多替代、修改和變化是顯而易見(jiàn)的。 因此，上面的描述應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是解釋性的，而不是限制性的，并且應(yīng)該理解的 是，權(quán)利要求，包括其所有等價(jià)條款，用于限定本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)工具的頭閥組件，該頭閥組件包括端蓋；密封襯套，所述密封襯套至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且與端蓋共同形成第一空腔，所述密封襯套至少部分形成與所述第一空腔流體連通的排放通道；可動(dòng)元件，所述可動(dòng)元件至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且可相對(duì)于所述密封襯套在第一位置和第二位置之間可滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述排放通道基本上是暢通的，當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，所述排放通道被可動(dòng)元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜與可動(dòng)元件配合，并且設(shè)計(jì)成朝所述第一位置偏壓所述可動(dòng)元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭閥組件，其中，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置 或當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，所述柔性膜不與所述密封襯套配合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭閥組件，其中，所述柔性膜在頭閥組件正 常工作過(guò)程中不與所述密封襯套配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭閥組件，其中，所述柔性膜包括與所述端 蓋配合的第一部分，與所述可動(dòng)元件配合的第二部分，以及在所述第一部分 和第二部分之間延伸的柔性部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭閥組件，其中，所述柔性膜的第一部分是 嵌在所述端蓋的環(huán)狀通道內(nèi)的第一環(huán)狀邊緣，所述柔性膜的第二部分是用于 容納所述可動(dòng)元件的環(huán)狀邊緣的環(huán)狀槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的頭閥組件，其中，所述密封襯套包括多個(gè)孔， 所述孔穿過(guò)密封襯套延伸并形成所述排放通道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭閥組件，其中，所述可動(dòng)元件包括基本上 呈圓柱形的部分，用于當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)與密封襯套的環(huán)狀內(nèi)壁配 合并且密封所述排放通道。
8. —種氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，該氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具包括 外殼，所述外殼形成壓縮空氣室；鼻狀件，所述鼻狀件與外殼連接，并且具有用于容納緊固件的觸發(fā)室； 驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件至少部分容納在外殼內(nèi)，并且用于將緊固件從鼻狀件中驅(qū)動(dòng)出去；以及頭閥組件，所述頭閥組件用于選擇性地將壓縮空氣室與驅(qū)動(dòng)組件流體連通，所述頭閥組件包括 立而蓋；密封襯套，所述密封襯套至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且與端蓋 共同形成第一空腔，所述密封襯套至少部分形成與所述第一空腔流體連通的排放通道；可動(dòng)元件，所述可動(dòng)元件至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且可相對(duì) 于所述密封襯套在第一位置和第二位置之間可滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)可動(dòng) 元件處于第一位置時(shí)，所述排放通道基本上是暢通的，當(dāng)可動(dòng)元件處于 第二位置時(shí)，所述排放通道被可動(dòng)元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜與可動(dòng)元件配合，并且設(shè)計(jì)成朝第一位置偏壓 可動(dòng)元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一 位置或當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，所述柔性膜不與所述密封襯套配合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜在氣動(dòng)驅(qū) 動(dòng)工具正常工作過(guò)程中不與所述密封襯套配合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜包括與所 述端蓋配合的第一部分，與所述可動(dòng)元件配合的第二部分，以及在所述第一 部分和第二部分之間延伸的柔性部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜的第一 部分是嵌在所述端蓋的環(huán)狀通道內(nèi)的第一環(huán)狀邊緣，所述柔性膜的第二部分 是用于容納所述可動(dòng)元件的環(huán)狀邊緣的環(huán)狀槽。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜還包括 下密封面，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述下密封面選擇性地與一部分驅(qū) 動(dòng)組件配合并將驅(qū)動(dòng)組件與壓縮空氣室流體分離。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述驅(qū)動(dòng)組件包括 缸體和活塞，所述活塞可滑動(dòng)地置于缸體內(nèi)，用于將緊固件從鼻狀件中驅(qū)動(dòng) 出去，并且其中當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述柔性膜的下密封面選擇性 地與缸體的頂邊緣配合并將驅(qū)動(dòng)組件與壓縮空氣室流體分離。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述密封襯套包括多 個(gè)孔，所述孔穿過(guò)密封襯套延伸并形成所述排放通道。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，其中，所述可動(dòng)元件包括 基本上呈圓柱形的部分，用于當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)與密封襯套的環(huán)狀 內(nèi)壁配合并且密封所述排放通道。
17. —種氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，該氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具包括外殼，所述外殼形成壓縮空氣室；鼻狀件，所述鼻狀件與外殼連接，并且具有用于容納緊固件的觸發(fā)室； 端蓋，所述端蓋與外殼連接；密封襯套，所述密封襯套至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且與端蓋 共同形成排氣腔，所述密封襯套至少部分形成與所述排氣腔流體連通的 排放通道；可動(dòng)元件，所述可動(dòng)元件至少部分容納在所述端蓋內(nèi)，并且可相對(duì) 于所述密封襯套在第一位置和第二位置之間可滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)可動(dòng) 元件處于第一位置時(shí)，所述排放通道基本上是暢通的，當(dāng)可動(dòng)元件處于 第二位置時(shí)，所述排放通道被可動(dòng)元件的密封部分密封；以及柔性膜，所述柔性膜與可動(dòng)元件配合，并且設(shè)計(jì)成朝第一位置偏壓 可動(dòng)元件，所述柔性膜包括下密封面，在可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所 述下密封面選擇性地與缸體的頂邊緣配合并將驅(qū)動(dòng)組件與壓縮空氣室 流體分離。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，當(dāng)可動(dòng)元件處于第 一位置或當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，所述柔性膜不與所述密封襯套配合。
19，根據(jù)權(quán)利要求18所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜在氣動(dòng) 驅(qū)動(dòng)工具正常工作過(guò)程中不與所述密封襯套配合。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)工具，其中，所述柔性膜還包括嵌在所述端蓋的環(huán)狀通道內(nèi)的第一環(huán)狀邊緣，用于容納所述可動(dòng)元件的環(huán)狀 邊緣的環(huán)狀槽，以及在所述第一環(huán)狀邊緣和環(huán)狀槽之間延伸的柔性部分。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)工具和用于驅(qū)動(dòng)工具的頭閥組件。所述頭閥組件可以包括端蓋，容納在端蓋內(nèi)的密封襯套，可在第一位置和第二位置之間相對(duì)密封襯套可滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)元件，以及用于將可動(dòng)元件朝第一位置偏壓的柔性膜。所述密封襯套與端蓋共同形成第一空腔以及與該第一空腔流體連通的排放通道。當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述排放通道基本上是暢通的，當(dāng)可動(dòng)元件處于第二位置時(shí)，所述排放通道被可動(dòng)元件的密封部分密封。
文檔編號(hào)B25C1/04GK101298135SQ200710160659
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月2日
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