專利名稱：打入緊固件用的爆炸力驅(qū)動(dòng)工具的制作方法
本申請是1993年11月5日申請的No.08/147,935美國專利申請的后續(xù)申請。
本發(fā)明涉及一種用于把緊固件打入工作表面，諸如頂板之類的沖擊驅(qū)動(dòng)工具，更具體的說，涉及一種輕型沖擊驅(qū)動(dòng)工具，這種工具工作比較安靜、安全，而且沒有故障。
近年來，已經(jīng)研制出了許多打入緊固件用的爆炸驅(qū)動(dòng)工具。這樣的工具包括美國專利文獻(xiàn)No.3,407,982；No.3,665,583；No.3,797,721；No.3,805,472；No.4,655,380中公開的工具，以及在那些文獻(xiàn)中提到的專利。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的爆炸驅(qū)動(dòng)的打入工具有各種各樣的缺點(diǎn)，并且受到各種限制。一般說來爆炸驅(qū)動(dòng)的打入工具結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，并且造價(jià)昂貴。此外，由于設(shè)置了燃燒室的進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)，大多數(shù)這一類工具都有非常吵鬧的缺點(diǎn)。另外，這種手槍式的打入工具很重，很麻煩，而且，因?yàn)橛惺謽屖桨鍣C(jī)機(jī)構(gòu)的關(guān)系，很不容易安裝成柱形組合件把緊固件打入頭頂上的頂板中去。
本發(fā)明提供了一種不用手槍式板機(jī)機(jī)構(gòu)的，用于把緊固件打入諸如頂板之類的工作表面中去的經(jīng)過改進(jìn)的沖擊驅(qū)動(dòng)工具。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種耐用而重量輕的，緊湊而又易于操作的沖擊驅(qū)動(dòng)工具。此外，本發(fā)明還提供了一種工作時(shí)安靜，而又具有比現(xiàn)有的工具的打入力更大的沖擊驅(qū)動(dòng)工具。
本發(fā)明工具的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是它增大了打入力，因?yàn)樵诖蛉氲乃查g，工具中的每一個(gè)構(gòu)件都和各其他構(gòu)件正面接觸，所以基本上整個(gè)工具的動(dòng)量都向著該緊固件要想前進(jìn)的方向。工具中的構(gòu)件都正面接觸的結(jié)果是，基本上火藥包里的全部爆炸力都用在把緊固件打入接受緊固件的基層中去了。因此，打入力要比現(xiàn)有技術(shù)中那些用打入力去換通用性的工具大很多。例如，大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)中的這種工具設(shè)計(jì)成作為通用工具來使用，在工具的某些構(gòu)件之間有間隙空間，以使這種工具能容納長度在1—3英寸之間的緊固件。其結(jié)果是這些現(xiàn)有技術(shù)中的裝置損失了打入力，因?yàn)楸怏w必須膨脹到間隙區(qū)域內(nèi)，而壓縮力就浪費(fèi)在驅(qū)動(dòng)這些構(gòu)件通過間隙區(qū)上了。在本發(fā)明中，爆炸氣體在未完成驅(qū)動(dòng)活塞前進(jìn)作功之前不會逸出或膨脹。
另一個(gè)增大工具打入力的手段是選擇燃燒室出口的位置。例如，對于一件標(biāo)準(zhǔn)的11/4英寸的緊固件來說，高速氣體只在緊固件已經(jīng)完全打入工件內(nèi)之后，才膨脹到位置經(jīng)過選擇的出口中去。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的工具往往用打入力去換通用性，以便能使用不同長度的緊固件以不同的推進(jìn)力穿透不同的材料。結(jié)果，這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置損失了打入力，因?yàn)?，一?dāng)活塞的后部通過一個(gè)開出的孔，爆炸氣體就開始排出，從而減少了加在緊固件上的打入力。而在本發(fā)明中，爆炸氣體不完成驅(qū)動(dòng)活塞向前的工作就不會排出去。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種裝在殼體后部的安全裝置。這種安全裝置有一個(gè)放在一條縱向內(nèi)槽中的滾珠，這條槽在該安全裝置內(nèi)有一個(gè)凸肩。這個(gè)滾珠的尺寸做成能堵在該凸肩和槽壁之間，當(dāng)該工具的槍口朝下時(shí)，能阻止把手的軸向運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例特別適合于使緊固件高精度定位。這種高精度是由于使用者能把緊固件放在所要求的點(diǎn)上，然后接著壓緊工具直至工具點(diǎn)火而達(dá)到的。當(dāng)要把緊固件打入木頭或者鍍覆絕緣層的基層中去時(shí)，這種性能特別有利。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在結(jié)合附圖閱讀了下面對于優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，將對本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)有充分的了解。
本發(fā)明的被認(rèn)為是新穎的目的和特征都具體地列述在權(quán)利要求書中。在結(jié)合附圖閱讀了下面的說明之后，將能更好地了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作方式，及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的工具的縱向剖視圖；圖2是本發(fā)明的工具裝填了火藥包準(zhǔn)備點(diǎn)火，正要南昌發(fā)之前的縱向剖視圖；圖3是本發(fā)明的工具已經(jīng)擊發(fā)，活塞處在伸出的射擊位置上的縱向剖視圖；圖4是本發(fā)明的帶有滾珠鎖定安全裝置的工具的第二實(shí)施例的縱向剖視圖；圖5是本發(fā)明的工具的第三實(shí)施例處在靜止?fàn)顟B(tài)的縱向剖視圖；圖6是本發(fā)明的工具的第三實(shí)施例裝填了火藥包準(zhǔn)備點(diǎn)火的縱向剖視圖，圖中表示的是該工具擊發(fā)時(shí)的第一步；圖7a是第三實(shí)施例的縱向剖視圖，表示工具擊發(fā)時(shí)的第二步；圖7b是在剛要擊發(fā)前的第二步中擊發(fā)機(jī)構(gòu)的放大斷面圖；圖8a是第三實(shí)施例的縱向剖視圖，表示工具擊發(fā)的第三步；圖8b是在剛擊發(fā)后的第三步中擊發(fā)機(jī)構(gòu)的放大斷面圖。
下面的描述是為了本技術(shù)領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員都能夠制造和使用本發(fā)明，并且提出了發(fā)明人設(shè)想的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式。但是，由于在本文中已經(jīng)專門界定了本發(fā)明的具有普遍性的原理，所以對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種不同的變型就是顯而易見的了。
請參閱附圖，特別是圖1，圖中表示了一個(gè)體現(xiàn)本發(fā)明的用于打入緊固件的沖擊驅(qū)動(dòng)工具10。工具10呈圓筒形，利用火藥的爆炸力驅(qū)動(dòng)活塞，把緊固件打入堅(jiān)硬的接受基層內(nèi)，例如預(yù)制的材料、混凝土、木頭、鋪在水泥或者實(shí)心鋼梁上的金屬鋪面板。工具10有一根長的桿狀把手50，這根把手既用作可滑動(dòng)的撞針，以點(diǎn)著裝入的火藥，也能讓操作者使把身延長到達(dá)頂板，以打入上方的緊固件。這根把手能讓操作者把工具延長到想要到達(dá)的，常常高出工具的操作者頭頂能夠夠著的上方2—10英尺的基層上。正因?yàn)殡S著工作情況的不同到達(dá)工作表面的距離也不同，所以把手可以做成各種不同的固定長度，也可以做成伸縮式的。這種工具所使用的緊固件30(圖2)可以是許多公知的緊固件中的一種。這種緊固件通常有一個(gè)頭部30a，和一個(gè)釘身或桿部30b。如本技術(shù)領(lǐng)域所公知的，常常在桿部30b上套一個(gè)帶溝槽的塑料定心件30c。此外，常常需要在工件上附上一個(gè)帶角度的夾片29。此時(shí)，只要簡單地用摩擦力把夾片29固定在緊固件30的凸出的的端頭上就可以了。請參閱圖2—3、6、7a、和8a。
上述沖擊驅(qū)動(dòng)工具包括一個(gè)殼體12，殼體上有一個(gè)通長的缸筒。工具10有一個(gè)配置在射擊方向的前端部，和一個(gè)在相反方向上的后端部。
缸筒的前部襯了一段管狀套筒14。在套筒14的前端部內(nèi)安裝了一個(gè)圓筒形的，有通長的中心空腔的槍管16。槍管16沿射擊方向有一個(gè)前端，在相反的方向有一個(gè)后端或后膛18。在槍管16的前端，上述中心空腔的尺寸可容納一個(gè)活塞20。在殼體12的后腔端18處形成了一個(gè)點(diǎn)火室22，在該處的中心空腔設(shè)計(jì)成能容納用撞擊能使它爆炸的炸藥或者火藥包24，該火藥包由一個(gè)點(diǎn)火撞針26使其爆炸。點(diǎn)火室22與槍管的空腔相通，所以當(dāng)火藥倉24點(diǎn)爆時(shí)，放在空腔內(nèi)的緊固件30就從工具的槍口射出。
槍管16安裝成能在套筒14內(nèi)沿著軸線作往復(fù)滑動(dòng)。在槍管16的外側(cè)形成了一條槽31。一個(gè)螺釘32穿過殼體12和套筒14嵌入槽31內(nèi)，限制槍管16相對于殼體的軸向運(yùn)動(dòng)。加壓裝置25迫使槍管16沿著射擊方向向前運(yùn)動(dòng)。對槍管施加壓力的作用是使槍管16移動(dòng)到能讓另一個(gè)火藥包24轉(zhuǎn)換到點(diǎn)火的位置上來。上述對槍管施加壓力的另一個(gè)作用是作為一種安全措施，防止工具發(fā)射，因?yàn)槌菢尮?6沿軸向向著后膛18中的火藥包24移動(dòng)，工具10是不能發(fā)射的。在正常情況下，當(dāng)工具對著頂板沖擊時(shí)，槍管才移動(dòng)。
圖1和2表示活塞20處于靜止位置?；钊?0是一個(gè)“自由浮動(dòng)”活塞。即，活塞上有在槍管的槍膛內(nèi)導(dǎo)引活塞20的環(huán)槽脊，但在環(huán)槽脊之間的槽內(nèi)卻沒有活塞環(huán)來用摩擦的方式密封活塞。從活塞后方的基本上封閉的腔室來看，發(fā)現(xiàn)沒有必要在工具10上增加密封活塞環(huán)。這樣就降低了制造成本和維修費(fèi)用?；钊?0裝在槍管16的空腔內(nèi)能夠沿著軸向滑動(dòng)。如有需要，可以用一個(gè)加壓裝置，例如一個(gè)彈簧21與活塞協(xié)同工作，在工具10射擊之后使活塞向圖1所示的方向退回。
在槍管16上制成的許多出口13形成了能讓燃燒氣體膨脹的腔室。雖然出口13完全穿透了槍管16，然而它們的外端卻是被套筒14封閉的，因此實(shí)際上形成了一個(gè)盲的膨脹腔室。由于這種膨脹部分衰減了氣體的聲學(xué)能量，有助于消除火藥包24所產(chǎn)生的噪音。出口13的尺寸和位置要選擇得把封閉的空腔和腔室“調(diào)整”到使得聲波的反射波互相抵消，從而進(jìn)一步降低由工具10所發(fā)出的噪音。第一個(gè)或者最后面一個(gè)出口的位置是這樣確定的，即，當(dāng)緊固件30由端頭34定好適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，在緊固件30被完全打入工件之前，不能讓高速氣體膨脹。具體的說，當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 英寸緊固件完全打入工件時(shí)，上述第一個(gè)出口的位置應(yīng)該在槍管上靠近活塞后部的位置上。這樣就增大了打入力，因?yàn)?，發(fā)射火藥的爆炸氣體沒有了出口，所以直到緊固件完全釘入工件中，施加在緊固件上的打入力也不會下降。很小一部分膨脹后的燃燒氣體逸入套筒14與槍管16之間，因?yàn)檫@兩個(gè)零件配合得很松，以便能相對滑動(dòng)，不過，大多數(shù)氣體是在槍管16返回到圖1所示的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)通過后膛18排出的。
具有穿透中心孔的端頭34用諸如螺紋連接的方式安裝在槍管16的前端，可以拆卸。端頭34在發(fā)射方向有一個(gè)組成槍口28的前端，在其相反的方向有一個(gè)通常用螺紋(圖中未示出)擰在槍管16上的后端。在端頭34后部的中心孔的尺寸與槍管16的延長部分17的外表面配合。在端頭34的槍口端28處的中心孔的尺寸做成能容納一個(gè)緊固件30，這個(gè)緊固件是將由該工具發(fā)射固定在頂板之類的工件上的。端頭34的外徑可容納在套筒14內(nèi)并且能滑動(dòng)，請比較圖1和圖2。端頭34的長度根據(jù)緊固件30的長度確定，并且，有許多不同長度的端頭可以互相替換，以容納各種不同長度的緊固件。端頭34的尺寸要與特定的緊固件尺寸相適應(yīng)，以便在工具發(fā)射前和發(fā)射時(shí)，使后膛、活塞和緊固件之間保持完全接觸。通常，緊固件30的后端和活塞20的前端直接接觸，中間沒有空隙，然而，當(dāng)工具10處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于加工時(shí)的公差稍有變化，或者操作者安裝緊固件不適當(dāng)，可能有很小的可以忽略的間隙。
撞針26安裝在里面襯了一段后槍管襯套48的殼體缸筒的腔后端內(nèi)。撞針26的長度是預(yù)先確定的，它有一段帶螺紋的桿部40，一個(gè)錐形的撞針頂尖42，和一個(gè)作為壓力彈簧46的肩部的凸緣44。撞針26通過一個(gè)進(jìn)口孔插入后槍管襯套48內(nèi)。撞針26是這樣安裝的，即，它能相對于殼體12沿軸向作有限長度的滑動(dòng)。圍繞著撞針26的凸出端49的第二壓力彈簧47向著殼體12的后端后退。這個(gè)壓力起安全措施的作用，防止工具擊發(fā)，因?yàn)椋前咽?0，也就是撞針26向著后膛端部18內(nèi)的火藥包24作軸向運(yùn)動(dòng)，工具就不可能擊發(fā)。在正常情況下，當(dāng)工具對著一塊頂板壓住時(shí)，把手50和撞針26才會產(chǎn)生足夠的位移。擋環(huán)27用螺紋連接在工具殼體的后端，擋住撞針。撞針26的帶螺紋的桿部穿過擋環(huán)27，穿出工具的后端。
上述工具還包括一根長形的把手50，它通常是一端可由操作者握住的一段長形的管子。把手50的相對的另一端用螺紋連接在撞針26的桿部40上，這樣把手50的作用就象是擊發(fā)裝在火藥包24里的爆炸火藥的可滑動(dòng)的撞桿。如下面所描述的，使把手向內(nèi)推，點(diǎn)著火藥包24，推動(dòng)活塞20，就能把緊固件30推出槍口28，打入工作表面內(nèi)。
上述工具采用工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的有多個(gè)火藥包的自動(dòng)送進(jìn)彈藥帶70，以便把活塞推向槍管16的槍口端28，迫使緊固件30打入接受該緊固件的基層中去。上述可移位的彈藥帶通常是用有彈性的材料，例如塑料制成的，上面有許多形成裝火藥的凹部的管狀凸起74。這些火藥包都夾持在彈藥帶的凹部內(nèi)，其前方的頂部向著槍管16的方向凸出，并且順序地與槍管16對準(zhǔn)，以便連續(xù)地?fù)舭l(fā)。通常用手工把一條有十個(gè)火藥包的塑料帶導(dǎo)入工具的彈藥帶通道72中去，直到第一個(gè)火藥包進(jìn)入點(diǎn)火室22。在上述工具的殼體上形成的彈藥帶通道72基本上與槍管16的運(yùn)動(dòng)方向成直角。用手操作的移位桿80用樞軸安裝在工具的殼體12上，使它壓縮控制彈藥帶移動(dòng)距離的截頭錐彈簧81。用手握住并壓迫移位桿80，克服彈簧的阻力，而當(dāng)手放松時(shí)，移位桿又回到它放松的位置。
移位桿80上有一個(gè)角形頂端82，該頂端82與彈藥帶70側(cè)面的鋸齒嚙合，以便把新的火藥包24向前推進(jìn)，使它和后膛18對準(zhǔn)，同時(shí)把已經(jīng)點(diǎn)過火的火藥包排出點(diǎn)火室22。
上述自動(dòng)送進(jìn)彈藥帶70，即一條有裝火藥的孔洞的塑料帶，靠壓在后膛18上。在彈藥帶前方，管狀凸起74包圍著每一個(gè)火藥包24。上述彈藥帶的支承面上有與后膛18密封的結(jié)合件。在上述自動(dòng)送進(jìn)塑料彈藥帶上形成封住點(diǎn)火室22的必要的壁部，以便當(dāng)火藥包24爆炸時(shí)，以及在驅(qū)動(dòng)活塞20開始向前移動(dòng)的時(shí)間內(nèi)形成氣體密封狀態(tài)。
在圖2中看得最清楚，在操作時(shí)，先把緊固件30放入槍管16的端頭34中。通常，緊固件30的頭部30a與槍管空腔的圓周面密封。在插入緊固件30時(shí)，要把它放在槍口28的中心孔內(nèi)，使它與活塞20的端頭接觸，此時(shí)活塞20被壓到退回的位置。如果活塞20未被壓回，那么緊固件30的頭部30a就把被壓住的活塞推回到它在槍管16后部與后膛18形成密封關(guān)系的復(fù)位位置上。這樣一個(gè)簡單的步驟就取消了在有些現(xiàn)有技術(shù)中所需要的多個(gè)定位步驟。在正常情況下，當(dāng)緊固件30的桿部30b完全插入時(shí)，其頂端伸出槍口28的端部。在復(fù)位位置上，緊固件、活塞20、以及槍管16的后部都正面接觸，各構(gòu)件之間沒有空間或間隙。當(dāng)用手把一個(gè)火藥包24移位到擊發(fā)位置上時(shí)，工具就做好了點(diǎn)火的準(zhǔn)備。
請參閱圖2，本工具是由操作者推動(dòng)工具的把手，使凸出在端頭34端部外的緊固件30壓向一塊厚的基層頂板，同時(shí)以足夠的力量向后壓下端頭34。當(dāng)端頭被壓下時(shí)，槍管16也同樣被向后壓下，使槍管16后端的后膛18座在火藥包24上。此時(shí)，彈藥帶70在槍管16的后部邊緣與摩擦配合在殼體12和襯套48內(nèi)的后膛座52之間把它們密封住。后膛座52有一個(gè)能容納撞針26的頂端42的錐形孔。因此，火藥包24的燃燒氣體無處可去，只能進(jìn)入槍管16的空腔內(nèi)。同時(shí)，當(dāng)動(dòng)量繼續(xù)推動(dòng)把手50向著打入工具的槍口端28的方向前進(jìn)時(shí)，就迫使撞針26與火藥包24的后端接觸。然后，撞針26的錐形頂端42撞向火藥包24，以足夠的力量把火藥包點(diǎn)著。在點(diǎn)著火藥包的瞬間，工具中每一件起作用的構(gòu)件互相之間都是正面的線性接觸，并且工具的動(dòng)量朝著發(fā)射的方向。由于所有四周圍的構(gòu)件都緊密地互相接觸，進(jìn)一步有助于消除火藥包爆炸的噪音。
在火藥爆炸力的作用下，活塞20迅速向前推進(jìn)，把位于端頭34中的緊固件30打入接受基層內(nèi)。請參閱圖3，操作者向著工作表面的沖擊動(dòng)作增大了緊固件的打入動(dòng)量，因此使火藥包24、活塞20和緊固件30同時(shí)向著沖擊的方向運(yùn)動(dòng)。工具的所有構(gòu)件都處于正面的線性接觸的結(jié)果是火藥包24的全部爆炸力都用在把緊固件30打入接受基層上了。因此，這種工具獲得了比現(xiàn)有技術(shù)中的工具大得多的打入力。
一當(dāng)活塞20把緊固件30打入接受基層中之后，上述槍管加壓裝置25使槍管16回到它的前方位置，而壓力彈簧46和47則使撞針26回到它的后方位置。當(dāng)把一件新的緊固件30插入端頭34中，如有需要，使活塞20復(fù)位，然后用手動(dòng)把一個(gè)新的火藥包移位到點(diǎn)火位置，就為工具的再次使用作好了準(zhǔn)備，可以重復(fù)以上的打入過程。
工具10的第二個(gè)實(shí)施例示于圖4，它有一個(gè)滾珠鎖定安全裝置90，使得該工具只有在槍口28指向向上傾斜的方向時(shí)才能夠發(fā)射。安全裝置90包括一個(gè)具有安裝在殼體后部的通孔的構(gòu)件92。把手50的一端用螺紋與穿過安全裝置90的撞針26的桿部40連接。當(dāng)把手50連接在撞針的桿部40上時(shí)，它的肩部96在安全裝置內(nèi)形成了一道基本上縱向的內(nèi)槽94。一個(gè)金屬滾珠98可在槽94內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工具10指向上方時(shí)，該金屬滾珠移動(dòng)到槽94的后部，而當(dāng)工具10指向下方時(shí)，該金屬滾珠就移動(dòng)到槽94的前部。滾珠98的尺寸做成能堵在肩部96和槽壁之間，因此，當(dāng)工具10指向下方時(shí)，就鎖定了把手50的軸向運(yùn)動(dòng)。鎖定了軸向運(yùn)動(dòng)，就阻止了工具在指向下方時(shí)的發(fā)射，然而，當(dāng)工具指向上方時(shí)，卻仍然能夠發(fā)射，與將緊固件30打入頂板中去的正常情形一樣。
這種工具具有結(jié)合了三種安全措施的固有的安全結(jié)構(gòu)，以防止意外的發(fā)射。這三種安全措施必須在讓工具10發(fā)射之前協(xié)同工作(1)槍管加壓裝置25要求在把緊固件30壓向一個(gè)表面使槍口28移動(dòng)時(shí)，槍口28要作軸向移動(dòng)，壓住加壓裝置；(2)對表面的撞擊必須足以推動(dòng)撞針26沿軸向向前移動(dòng)，使火藥包24點(diǎn)火；(3)槍口28必須朝上，否則滾珠鎖定安全裝置90將阻止工具10的發(fā)射。
本發(fā)明的第三實(shí)施例示于圖5—8。這個(gè)實(shí)施例與第二實(shí)施例的區(qū)別在于有限制槍管16作有限的軸向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以及為撞針設(shè)置了擊發(fā)準(zhǔn)備機(jī)構(gòu)。相應(yīng)構(gòu)件的標(biāo)號和以前的實(shí)施例一樣。
工具10的活塞端包括殼體12、套筒14、槍管16、端頭34和活塞20；它們之間的連接關(guān)系和上面的實(shí)施例相同。槍管16上設(shè)有出口13、后膛18和槽31。彈簧23向前推壓槍管16，使后膛18離開點(diǎn)火室22。限制槍管移動(dòng)的機(jī)構(gòu)不是有頂端位于槽31內(nèi)的螺釘32，而是一塊由彈簧35和擰入一個(gè)壓配合圓筒37內(nèi)的螺釘36夾持在槽31內(nèi)的楔塊33。當(dāng)楔塊33由于工具10的連續(xù)使用而磨損時(shí)，只要卸掉螺釘36、彈簧35和磨損的楔塊，并裝入一塊新的楔塊，可以很容易地更換。
工具10的撞針端包括殼體12、襯套48和安全裝置90，這些與以前的實(shí)施例一樣，不同之處在于擊發(fā)機(jī)構(gòu)。把手50用螺紋與襯套54的后端連接，該襯套有一個(gè)內(nèi)部空腔，其尺寸做成能容納撞針26后端的凸緣44在其中滑動(dòng)。在把手50的內(nèi)肩部與撞針26的后面之間裝有擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45。在后膛座52與襯套54的環(huán)形凸臺57之間裝有回程彈簧46。襯套54上向內(nèi)凸出的凸緣56成為一個(gè)與撞針26的凸緣44上的肩部相配的肩部。擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45壓住凸緣44，當(dāng)工具10處在如圖5所示的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，使它與凸緣56緊密接觸。當(dāng)操作者松開施加在把手上的壓力，而回程彈簧46使襯套54復(fù)位時(shí)，凸緣56就把撞針26推離自動(dòng)送進(jìn)彈藥帶70(圖6)。
從圖7b和8b看得最清楚，撞針26有一條沿徑向延伸的槽60，一個(gè)J形的致動(dòng)爪或扣機(jī)62可在槽60內(nèi)滑動(dòng)?？蹤C(jī)62有一個(gè)向上并向后的斜的凸輪表面64，和一個(gè)橫向向前的定位表面66。彈簧63壓住扣機(jī)62，使它橫向向外離開撞針26的縱軸線。
下面，順序參照圖5—8，描述這種擊發(fā)機(jī)構(gòu)的工作過程。
圖5表示工具10的靜止?fàn)顟B(tài)。槍管16被彈簧23向前推壓，所以楔塊33與槽31的后邊緣接觸，而后膛18離開點(diǎn)火室22。擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45使撞針26的凸緣44壓住襯套54的凸緣56?；爻虖椈?6把套筒54向后壓，因而使撞針26離開塞子52。彈簧63推壓扣機(jī)62使它離開撞針26的軸線，于是表面66便靠在后膛座52的底面上，也防止撞針26向前移動(dòng)。工具10為裝入自動(dòng)送進(jìn)彈藥帶70作好了準(zhǔn)備。
圖6表示操作者通過把手50把最初的壓力加在工具10上的情形。由于端頭34向后滑動(dòng)，槍管16就壓縮彈簧23，直到楔塊33擋住槍管16。后膛18被推入點(diǎn)火室22，蓋住火藥包24，并由自動(dòng)送進(jìn)彈藥帶70的塑料帶把它們密封住。
在圖7a中表示的是剛要擊發(fā)前的工具10。把手50使滑動(dòng)襯套54在襯套48內(nèi)向前移動(dòng)，同時(shí)壓縮擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45和回程彈簧46。到現(xiàn)在為止，扣機(jī)62的正與后膛座52的底面接觸的橫向表面66始終阻止撞針26向前移動(dòng)。如圖7b中的虛線所示，凸緣56的角部開始與扣機(jī)62的傾斜表面64接觸，迫使扣機(jī)62向箭頭所示的方向移動(dòng)到實(shí)線位置上去。在圖7a和7b所示的位置上，扣機(jī)62不再限制撞針26。接著，擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45放出儲存在它內(nèi)部的能量，把撞針26快速向前推進(jìn)。
圖8a和8b表示撞針剛撞擊火藥包之后的情況。操作者繼續(xù)對把手50施加壓力，使全部起作用的構(gòu)件都互相保持正面接觸。套筒54把回程彈簧46壓縮到它的最大壓縮量；后膛座52與彈藥帶70的背面緊密接觸；彈簧23被完全壓縮；后膛18仍與彈藥帶70密封接觸；而端頭34則與接受緊固件的基層牢牢地接觸。只有那些內(nèi)部的構(gòu)件移動(dòng)。擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧45推動(dòng)撞針26與火藥包24進(jìn)行起爆撞擊，而爆炸的氣體有力地推動(dòng)活塞20，因而也就推動(dòng)緊固件30向前運(yùn)動(dòng)。圖8b表示扣機(jī)62處在后膛座52的空腔內(nèi)，而撞針26的頂尖已經(jīng)與火藥包24接觸。
隨著氣體的繼續(xù)膨脹，活塞20將伸出槍口28之外，迫使工具10離開基層，讓氣體膨脹進(jìn)入出口13，減弱爆炸所產(chǎn)生的噪音。然后，工具10反彈離開基層。彈簧23伸長，迫使槍管16向前移動(dòng)，從而使后膛18脫離彈藥帶70，并且讓膨脹的氣體通過點(diǎn)火室22逸入大氣中?；爻虖椈?6使套筒54回到它退回的位置，從而也使撞針26退回。工具10重又處于靜止位置。
插進(jìn)一個(gè)新的緊固件，用手使移位桿80動(dòng)作，把下一個(gè)火藥包移到點(diǎn)火室內(nèi)，工具就為下一次擊發(fā)作好了準(zhǔn)備。
本發(fā)明所公開的工具達(dá)到了它的目的。這種工具的噪音明顯較低，因?yàn)楸怏w被一個(gè)很堅(jiān)實(shí)的包圍起來的結(jié)構(gòu)封閉在工具內(nèi)，而爆炸室的設(shè)計(jì)消除了內(nèi)部的聲波。與很多現(xiàn)有技術(shù)中的沖擊工具相比，這種工具的零件很少，所以裝配容易，而且制造和維修簡單而可靠。
雖然只對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了具體的說明，但本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，可以對本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種變化，而不脫離本發(fā)明的原理和范圍。以上在說明書和附圖中描述全部細(xì)節(jié)的目的只是為了說明而不是為了限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種把緊固件打入工件內(nèi)用的用爆炸力驅(qū)動(dòng)的工具，其中的擊發(fā)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)殼體，它有一個(gè)貫穿全長的縱向缸筒，上述缸筒的一端朝向上述工具的打入方向；一個(gè)后膛座，它在上述一個(gè)端部固定在上述殼體上；一個(gè)套筒，它能在上述殼體的缸筒內(nèi)沿著軸向滑動(dòng)；一個(gè)撞針，它能在上述套筒內(nèi)沿軸線滑動(dòng)，并且能穿過上述后膛座；一個(gè)回程彈簧，它沿軸向把上述套筒和撞針推離上述一個(gè)端部；一個(gè)在上述套筒內(nèi)的擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧，用于把上述撞針沿軸向推向上述一個(gè)端部；防止上述撞針離開面向上述一個(gè)端部的上述套筒這一端的裝置；使上述套筒沿軸向在上述殼體缸筒內(nèi)移動(dòng)，并壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧的把手裝置；在壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧時(shí)，防止上述撞針向上述后膛座移動(dòng)的扣機(jī)裝置；以及在上述套筒上用于在壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧終了時(shí)接觸上述扣機(jī)裝置的裝置，從而使上述扣機(jī)裝置不再阻止上述撞針的移動(dòng)，并且讓上述擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧推動(dòng)上述撞針，迫使它進(jìn)入上述后膛座。
2.如權(quán)利要求1所述的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述后膛座包括一個(gè)部分穿過上述后膛座的內(nèi)孔，和一條從上述后膛座孔穿過上述后膛座的剩余部分通入點(diǎn)火室的通道，并且上述撞針包括一個(gè)頂端和一個(gè)凸緣，上述頂端的形狀做成與上述通道配合并穿過上述通道，上述凸緣的形狀做成與上述后膛座的孔滑動(dòng)配合，但不進(jìn)入上述通道內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述后膛座還包括橫過上述殼體缸筒延伸的肩部，并且上述扣機(jī)裝置具有在上述套筒使它脫離接觸之前靠壓在上述橫向肩部上的橫向表面。
4.如權(quán)利要求3所述的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述撞針包括一條徑向延伸的槽，并且上述扣機(jī)裝置包括一個(gè)能在上述槽內(nèi)滑動(dòng)的爪，和一個(gè)把上述爪沿徑向向外推離上述撞針的縱向軸線的彈簧，上述爪有一個(gè)凸輪表面，該表面與上述套筒的一條邊緣共同作用，把上述爪推入上述槽內(nèi)，此時(shí)，上述扣機(jī)裝置的橫向表面與上述后膛座的橫向肩部脫離接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述殼體缸筒、上述把手、上述套筒、上述撞針、和上述后膛座的孔和通道都在同一條軸線上。
6.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，上述防止撞針退出上述套筒的端部的裝置包括一在上述撞針上徑向向外凸出的凸緣，和一個(gè)在上述套筒端部朝向上述前端的凸緣，上述兩個(gè)凸緣具有面對面的肩部，這兩個(gè)肩部由上述擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧加壓，使它們接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，它還包括一個(gè)安裝在殼體內(nèi)能夠滑動(dòng)的槍管；以及一個(gè)安裝在槍管內(nèi)能夠滑動(dòng)的活塞，其中，一個(gè)在操作上與活塞協(xié)同工作的加壓裝置在工具射擊之后，使活塞向其復(fù)位的方向返回。
8.如權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于，在上述槍管上形成許多孔，這些孔的外端基本上被上述殼體所封閉而形成許多腔室，能讓燃燒氣體膨脹進(jìn)入上述膨脹室內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于，它還包括一個(gè)當(dāng)工具的槍口朝向下方時(shí)阻止撞針作軸向移動(dòng)的安全裝置。
10.一種把緊固件打入工件內(nèi)用的用爆炸力驅(qū)動(dòng)的工具，它包括一個(gè)殼體，它內(nèi)部有用一個(gè)點(diǎn)火室分開的第一和第二縱向缸筒，上述第一缸筒在上述工具的前端，而上述第二缸筒在上述工具的后端；一根容納在上述第一缸筒內(nèi)能夠滑動(dòng)的槍管，上述槍管在一端有一個(gè)用于容納緊固件的槍口，在另一端有一個(gè)后膛，上述后膛端靠近上述點(diǎn)火室；把上述槍管從上述點(diǎn)火室推開的裝置；一條在上述槍管外表面上的盲槽；能穿過上述殼體插入上述槽內(nèi)，用以限制上述槍管在上述殼體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的裝置；用于攜帶許多火藥包的帶子；用于夾持、引導(dǎo)和使上述帶子移位到上述點(diǎn)火室內(nèi)，使得這些火藥包順序進(jìn)入與上述槍管后膛對準(zhǔn)的裝置；一個(gè)在上述第二缸筒內(nèi)的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，上述擊發(fā)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)后膛座，它固定在上述第二缸筒靠近上述點(diǎn)火室處；一個(gè)套筒，它能在上述第二缸筒內(nèi)沿著軸向滑動(dòng)；一個(gè)撞針，它能在上述套筒內(nèi)沿軸線滑動(dòng)，并且能穿過上述后膛座；一個(gè)回程彈簧，它沿軸向把上述套筒和撞針推離上述工具的后端部；一個(gè)在上述套筒內(nèi)的擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧，用于把上述撞針沿軸向推向上述工具的后端部；防止上述撞針離開上述套筒朝向上述前端部的裝置；使上述套筒沿軸向在上述第二缸筒內(nèi)移動(dòng)，并壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧的把手裝置，上述把手裝置從上述工具的后端延伸出來；在壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧時(shí)，防止上述撞針向上述后膛座移動(dòng)的扣機(jī)裝置；以及在上述套筒上用于在壓縮上述回程彈簧和擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧終了時(shí)接觸上述扣機(jī)裝置的裝置，從而使上述扣機(jī)裝置不再阻止上述撞針的移動(dòng)，并且讓上述擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧推動(dòng)上述撞針，迫使它進(jìn)入上述后膛座。
11.如權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于，上述后膛座包括一個(gè)部分穿過上述后膛座的內(nèi)孔，和一條從上述后膛座孔穿過上述后膛座的剩余部分通入上述點(diǎn)火室的通道，并且上述撞針包括一個(gè)頂端和一個(gè)凸緣，上述頂端的形狀做成與上述通道配合并穿過上述通道，上述凸緣的形狀做成與上述后膛座的孔滑動(dòng)配合，但不進(jìn)入上述通道內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的工具，其特征在于，上述后膛座還包括橫過上述殼體缸筒延伸的肩部，并且上述扣機(jī)裝置具有靠壓在上述橫向肩部直到由上述套筒使它脫離接觸為止的橫向表面。
13.如權(quán)利要求12所述的工具，其特征在于，上述撞針包括一條徑向延伸的槽，并且上述扣機(jī)裝置包括一個(gè)能在上述槽內(nèi)滑動(dòng)的爪，和一個(gè)把上述爪沿徑向向外推離上述撞針的縱向軸線的彈簧，上述爪有一個(gè)凸輪表面，該表面與上述套筒的一條邊緣共同作用，把上述爪推入上述槽內(nèi)，此時(shí)，上述扣機(jī)裝置的橫向表面與上述后膛座的橫向肩部脫離接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的工具，其特征在于，上述第二缸筒、上述把手、上述套筒、上述撞針、和上述后膛座的孔和通道都在同一條軸線上。
15.如權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于，上述限制裝置包括一塊楔塊，上述楔塊被一個(gè)彈簧壓入上述槽內(nèi)，并且上述楔塊和壓楔塊的彈簧用螺釘限定在上述殼體的一個(gè)孔內(nèi)。
16.如權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于，上述防止撞針退出上述套筒的端部的裝置包括一在上述撞針上徑向向外凸出的凸緣，和一個(gè)在上述套筒端部朝向上述前端的凸緣，上述兩個(gè)凸緣具有面對面的肩部，這兩個(gè)肩部由上述擊發(fā)準(zhǔn)備彈簧加壓，使它們接觸。
17.如權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于，在上述槍管上形成許多孔，這些孔的外端基本上被上述殼體所封閉而形成許多腔室，能讓燃燒氣體膨脹進(jìn)入上述膨脹室內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的工具，其特征在于，這些孔的尺寸和位置是這樣選擇和確定的，即，最后面的孔所在的位置在緊固件完全打入工件之前不讓爆炸氣體膨脹進(jìn)來。
19.如權(quán)利要求17所述的工具，其特征在于，這些孔的尺寸和位置是這樣選擇和確定的，即，這些孔以使得聲波互相抵消的方式反射聲波，以降低工具所產(chǎn)生的噪音。
20.如權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于，它還包括一個(gè)當(dāng)工具的槍口朝向下方時(shí)阻止撞針作軸向移動(dòng)的安全裝置。
21.一種把緊固件打入工件內(nèi)用的用爆炸力驅(qū)動(dòng)的工具，它包括一個(gè)殼體，它內(nèi)部有用一個(gè)點(diǎn)火室分開的第一和第二縱向缸筒，上述第一缸筒在上述工具的前端，而上述第二缸筒在上述工具的后端；一根容納在上述第一缸筒內(nèi)能夠滑動(dòng)的槍管，上述槍管在一端有一個(gè)用于容納緊固件的槍口，在另一端有一個(gè)后膛，上述后膛端靠近上述點(diǎn)火室；把上述槍管從上述點(diǎn)火室推開的裝置；一條在上述槍管外表面上的盲槽；能穿過上述殼體插入上述槽內(nèi)，用以限制上述槍管在上述殼體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的裝置；用于攜帶許多火藥包的帶子；用于夾持、引導(dǎo)和使上述帶子移位到上述點(diǎn)火室內(nèi)，使得這些火藥包順序進(jìn)入與上述槍管后膛對準(zhǔn)的裝置；一個(gè)在上述第二缸筒內(nèi)的擊發(fā)機(jī)構(gòu)，上述擊發(fā)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)套筒，它能在上述第二缸筒內(nèi)沿著軸向滑動(dòng)；一個(gè)撞針，它能在上述套筒內(nèi)沿軸線滑動(dòng)；一個(gè)回程彈簧，它沿軸向把上述撞針推離上述工具的后端部；在壓縮上述回程彈簧時(shí)，防止上述撞針向上述工具的前端移動(dòng)的扣機(jī)裝置；以及在上述套筒上用于在壓縮上述回程彈簧終了時(shí)接觸上述扣機(jī)裝置的裝置，從而使上述扣機(jī)裝置不再阻止上述撞針的移動(dòng)，并且讓上述撞針向上述工具的前端移動(dòng)。
22.如權(quán)利要求21所述的工具，其特征在于，在上述槍管上形成許多孔，這些孔的外端基本上被上述殼體所封閉而形成許多腔室，能讓燃燒氣體膨脹進(jìn)入上述膨脹室內(nèi)。
23.如權(quán)利要求22所述的工具，其特征在于，這些孔的尺寸和位置是這樣選擇和確定的，即，最后面的孔所在的位置在緊固件完全打入工件之前不讓爆炸氣體膨脹。
24.如權(quán)利要求20所述的工具，其特征在于，這些孔的尺寸和位置是這樣選擇和確定的，即，這些孔以使得聲波互相抵消的方式反射聲波，以降低工具所產(chǎn)生的噪音。
25.如權(quán)利要求20所述的工具，其特征在于，它還包括一個(gè)當(dāng)工具的槍口朝向下方時(shí)阻止撞針作軸向移動(dòng)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用爆炸的火藥打入緊固件的沖擊驅(qū)動(dòng)工具，特別是槍管裝在殼體的前端內(nèi)，能作軸向滑動(dòng)的工具。一個(gè)端頭固定在槍管的前方，槍管的前端有安裝打入頂板內(nèi)去的緊固件的槍口?；钊惭b在槍管的孔內(nèi)，可以滑動(dòng)。槍管用彈簧向射擊的前方推壓。在工具的后部，把手與安裝在缸筒后端內(nèi)能滑動(dòng)的撞針連接。撞針用彈簧向工具的后端推壓。在一種工具中有滾珠鎖定安全裝置，它只在工具的槍口指向上方時(shí)才讓工具擊發(fā)。當(dāng)端頭撞擊加工表面使槍管和撞針位移時(shí)，工具便擊發(fā)。
文檔編號B25C1/08GK1134126SQ94194014
公開日1996年10月23日 申請日期1994年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月5日
發(fā)明者威廉·J·湯普森 申請人:威廉·J·湯普森