一种射钉枪及其气缸单元的制作方法

1.本发明属于紧固设备技术领域，具体涉及一种射钉枪及其气缸单元。


背景技术：

2.申请号为201310024663.2的发明专利公开了一种压缩空气射钉枪，其气缸单元的缸体均由金属制成，虽然金属的刚度与硬度比较好，但是其重量比较大，由于使用者在使用时需要长时间手持钉枪，若钉枪重量过重，则容易造成使用者手臂疲劳，影响射钉作业的效率。同时该产品也不符合目前政府所提倡的轻量化发展趋势。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，提供一种成本低、强度高、轻质化的射钉枪及其气缸单元。
4.本发明采用了如下技术方案：
5.一种射钉枪用气缸单元，安装在射钉枪的外壳内，用于在高压气体的作用下提供撞击钉子的动力，包括：
6.缸体，设置在外壳内；
7.活塞，可移动地设置在缸体内，把缸体的内腔分割成进气腔和出气腔；以及
8.射钉杆，安装在活塞上，用于撞击钉子；
9.其中，缸体由塑料制成，该塑料的抗拉强度为50mpa-100mpa。
10.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，还包括环形缓冲构件，
11.其中，缸体具有设置在出气腔侧的出气侧端部，该出气侧端部具有与外壳相贴合的环形面作为第一贴合面，
12.环形缓冲构件围绕射钉杆安装在出气侧端部，并且具有与出气侧端部相贴合的环形面作为第二贴合面，
13.第二贴合面在缸体的轴向上的长度至少为第一贴合面在轴向上的长度的一半。
14.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，还包括：
15.隔套，密封套设在缸体上，并与外壳相密封结合；以及
16.环形单向气流控制件，环绕在缸体上；
17.其中，隔套、缸体与外壳在靠近出气侧端部形成回气室，
18.缸体还具有靠近出气侧端部设置的复数个第一孔道以及靠近隔套设置的复数个第二孔道，第一孔道用于连通出气腔与回气室，第二孔道用于连通进气腔与回气室；
19.环形单向气流控制件覆盖所有第二孔道，用于阻止回气室内的气流流向进气腔。
20.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，其中，环形缓冲构件还具有和第一贴合面的两侧分别相连接的第一锥面和第二锥面，
21.第一锥面朝向出气腔，第二锥面背离出气腔，
22.第一孔道设置在第一锥面与缸体的侧壁相对的位置上。
23.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，其中，缸体具有环绕缸
体的外壁的多个第一加强筋以及平行于缸体的轴线的多个第二加强筋，
24.第一加强筋呈环形或螺旋形，
25.第二加强筋与第一加强筋相交接。
26.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，还包括定型圈，
27.其中，缸体还具有设置在进气腔侧的进气侧端部，
28.定型圈由金属制成，套设在进气侧端部上。
29.本发明提供的射钉枪用气缸单元，还可以具有这样的特征，还包括：
30.端部密封嵌合圈，设置在进气侧端部与定型圈之间，并与进气侧端部相嵌合，用于与设置在进气侧端部上的外部构件相密封连接。
31.一种射钉枪，包括：
32.外壳；以及
33.气缸单元，安装在外壳内，用于在高压气体的作用下提供撞击钉子的动力，
34.其中，气缸单元为上述的射钉枪用气缸单元。
35.本发明提供的射钉枪，还可以具有这样的特征，还包括：
36.控制阀单元，作为气缸单元的外部构件设置在气缸单元的进气侧端部上。
37.本发明的作用与效果：
38.本发明将传统的金属缸体变成塑料缸体，极大的降低了缸体的重量，从而减轻了整枪的重量，有利于降低了使用者的工作强度，同时也有利于射钉枪的轻量化发展。
39.本发明的第二贴合面在缸体的轴向上的长度至少为第一贴合面在轴向上的长度的一半。当活塞撞击环形缓冲构件时，环形缓冲构件受到的冲击力可以快速的通过缸体传递到金属外壳上，以减轻对塑料缸体的冲击。此时，第一贴合面和第二贴合面在缸体的径向投影长度方向上重合的越多，那么冲击力传递的效率越高，塑料缸体的受损程度越低，使用寿命越长。
40.在缸体的进气侧端部安装有金属材料制成的定型圈，当高压气体进入时，保证缸体有足够的强度予以支撑，防止其进气侧端部变形、甚至爆裂。
41.另外，在缸体的外壁上还设置有第一加强筋和第二加强筋，在厚度一定的情况下，进一步保证缸体的强度。
附图说明
42.图1是本发明射钉枪的结构示意图；
43.图2是本发明动力驱动装置的爆炸图；
44.图3是本发明动力驱动装置的剖视图；
45.图4是本发明气缸单元的结构示意图；
46.图5是本发明气缸单元的剖视图；
47.图6是图3中a处的局部放大图；以及
48.图7本发明动力驱动装置的工作原理图。
49.图中标号所表示的含义：
50.100-送钉装置；200-枪嘴；300-动力驱动装置；
51.301-外壳；302-气缸单元；303-控制阀单元；304-控制单元；
52.311-进气腔；312-出气腔；313-后盖；314-进气通道；315-储气室；316-回气室；317-控制室；318-手柄；
53.321-缸体；3210-出气侧端部；3211-第一贴合面；3212-第二贴合面；3213-卡接槽；3214-第一孔道；3215-第二孔道；3216-进气侧端部；322-活塞；3221-活塞密封圈；323-射钉杆；324-环形缓冲构件；3241-安装孔；3242-第一锥面；3243-第二锥面；325-定型圈；326-端部密封嵌合圈；3261-密封端面；3262-卡接环；327-隔套；3271-第一隔套密封圈；3272-第二隔套密封圈；328-环形单向气流控制件；329-第一加强筋；330-第二加强筋；
54.341-射钉开关；342-气阀。
具体实施方式
55.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的作具体阐述。
56.图1是本发明射钉枪的结构示意图。
57.如图1所示，射钉枪包括枪嘴200、送钉装置100以及动力驱动装置300。
58.枪嘴200内设发射通道，并具有用作射钉的射出口；送钉装置具有过钉通道，在该过钉通道内安装有排钉，发射通道连通过钉通道。枪嘴200的后端设置有动力装置300，该动力驱动装置300用于给排钉的钉子提供发射动力。
59.图2是本发明动力驱动装置的爆炸图，图3是本发明动力驱动装置的剖视图。
60.如图2-3所示，动力驱动装置300包括外壳301、气缸单元302、控制阀单元303以及控制单元304。
61.外壳301为金属外壳，其底部延伸设置有手柄318，手柄318内具有用于连通高压气源的进气通道314，外壳301的后端安装有后盖313，方便气缸单元302、控制阀单元303等内部结构的安装。
62.气缸单元302安装在外壳301内部，且气缸单元302内部设置有用于进气腔311和出气腔312、其外部通过隔套327与外壳301形成一连通进气通道314的储气室315和一连通出气腔312的回气室316，进气腔311可连通储气室315，出气腔312连通大气。
63.控制阀单元303活动安装在外壳301后端的后盖313内，并与后盖313形成一可连通外界以及储气室315的控制室317。
64.控制阀单元303活动并可密封地连接气缸单元302，并与其形成可用于高压气体进入进气腔311的分离面。控制单元304用于分别控制储气室315与控制室317、以及控制室317与外界的密闭和导通。
65.控制单元304包括安装在手柄318上端的射钉开关341以及气阀342，射钉开关341用于控制气阀342工作，气阀342用于控制控制室317与外界的密闭和导通。
66.其中，气缸单元302的具体结构如下：
67.图4是本发明气缸单元的结构示意图，图5是本发明气缸单元的剖视图。
68.如图4-5所示，气缸单元302包括缸体321、活塞322、射钉杆323、环形缓冲构件324、定型圈325、端部密封嵌合圈326、隔套327以及环形单向气流控制件328。
69.缸体321安装在射钉枪的外壳301内，该缸体321由塑料制成，该塑料的抗拉强度为50mpa-100mpa，优选工程塑料。
70.活塞322活动安装于缸体321的内腔，并把缸体321的内腔分割成进气腔311和出气腔312。活塞322的外圈设置有与缸体321相接触的活塞密封圈3221，用于更好的密封进气腔311和出气腔312。
71.由于缸体321由塑料制成，活塞322与缸体321之间的摩擦系数相对比较小，而且由于工程塑料本身的特性，还可以产生自润滑效果，有利于活塞322移动。
72.射钉杆323固定在活塞322的中心，并且用于撞击钉子。
73.环形缓冲构件324的中部开设有用于射钉杆323穿过的安装孔3241，且出气腔312通过该安装孔3241连通大气，用于排气。
74.本实施例的塑料缸体相比于原来金属缸体，极大的降低了缸体的重量以及生产成本，为产品的轻量化发展打下了扎实的基础。
75.为了满足大功率的射钉枪需求，在材料本身强度一定的情况下，还需要进一步提高塑料缸体的强度。因此，重点对缸体321出气侧端部3210以及进气侧端部3216的所在位置进行了结构改进。
76.图6是图3中a处的局部放大图。
77.如图6所示，缸体321具有设置在出气腔侧的出气侧端部3210，该出气侧端部3210具有与外壳301相贴合的环形面作为第一贴合面3211；环形缓冲构件324围绕射钉杆安装323在出气侧端部3210，并且具有与出气侧端部3210相贴合的环形面作为第二贴合面3212。第二贴合面3212在缸体321的轴向上的长度至少为第一贴合面3211在轴向上的长度的一半。
78.当活塞322撞击环形缓冲构件324时，环形缓冲构件324受到的冲击力可以快速的通过缸体321传递到金属外壳301上，以减轻对塑料缸体321的冲击。此时，第一贴合面3211和第二贴合面3212在缸体321的径向投影上重合的越多，那么冲击力传递的效率越高，塑料缸体的受损程度越低，使用寿命越长。
79.如图5所示，缸体321具有设置在进气腔侧的进气侧端部3216。
80.端部密封嵌合圈326嵌合在缸体321的进气侧端部3216，用于与设置在进气侧端部上的外部构件相密封连接，本实施例中，外部构件为控制阀单元。
81.具体地，端部密封嵌合圈326具有用于抵接控制阀单元303的密封端面3261以及用于固定自身的卡接环3262，密封端面3261包覆在缸体321的进气侧端部3216，该进气侧端部3216外侧还开设有卡接槽3213，端部密封嵌合圈326通过卡接环3262嵌合在卡接槽3213内。
82.定型圈325为金属制成的圆环，其套设在进气侧端部3216上，在本实施例中，定型圈325安装在端部密封嵌合圈326的外侧。
83.当高压气体进入缸体321的瞬间，缸体321的进气侧端部3216在高压气体的压力作用下会膨胀变形，此时，定型圈325可以加固缸体321的进气侧端部3216，防止其破裂。同时，由于定型圈325和缸体321之间设置有软性的端部密封嵌合圈326，其可以保护进气侧端部3216，进一步防止该进气侧端部3216变形、甚至爆裂。
84.缸体321的中部外侧密封套设有隔套327，隔套327与外壳301相密封结合。在高压气体进入气缸单元时，隔套327可以对中部的缸体321起到支撑、定型的作用，防止缸体中部变形、甚至爆裂。
85.具体地，隔套327呈圆环状，隔套327的内圈与缸体321之间安装有第一隔套密封圈
3271，隔套327的外圈与外壳301之间安装有第二隔套密封圈3272，第一隔套密封圈3271和第二隔套密封圈3272用于密封并防止气体泄漏。
86.隔套327、缸体321与外壳301在靠近出气侧端部3210形成回气室316。
87.缸体321还具有靠近出气侧端部3210设置的多个第一孔道3214以及靠近隔套327设置的多个第二孔道3215。第一孔道3214用于连通出气腔312与回气室316，本实施例设置有6个第一孔道3214，均呈长条状。
88.第二孔道3215用于连通进气腔317与回气室316，本实施例的第二孔道3215为圆通孔，并圆周分布的缸体321上。
89.环形单向气流控制件328覆盖所有第二孔道3215，用于阻止回气室316内的气流流向进气腔317。具体地，环形单向气流控制件328为安装在第二孔道3215所在缸体321外侧的环形膜片。当高压气体从高压的进气腔317进入低压的回气室316时，环形膜片膨胀，第二孔道3215打开；反之，当高压气体从高压的回气室316进入低压的进气腔317时，环形膜片不改变形状并始终密封第二孔道3215，并起到单向导通的作用。其最终目的是为了让回气室316的高压气体都进入出气腔312，从而推动活塞322复位。
90.环形缓冲构件324优选为橡胶缓冲件，其具有和第一贴合面3211的两侧分别相连接的第一锥面3242和第二锥面3243，第一锥面3242朝向出气腔，第二锥面3243背离出气腔。
91.第一孔道3214设置在第一锥面3242与缸体321的侧壁相对的位置上。具体地，第一孔道3214位于第一锥面3242和缸体321的侧壁所形成的三角环形空间内。此时，可以防止第一孔道3214被活塞322堵住，有利于回气室316的高压气体进入出气腔312，从而推动活塞322复位。
92.如图4所示，为了进一步增加塑料缸体321的强度，缸体321具有环绕缸体321的外壁的多个第一加强筋329以及平行于缸体321的轴线的多个第二加强筋330，第一加强筋329呈环形或螺旋形，第二加强筋330与第一加强筋329相交接。
93.其中，为了方便隔套327的安装，靠近缸体321出气侧端部3210的第一加强筋329外径小于靠近缸体321进气侧端部3216的第一加强筋329外径。
94.本实施例的射钉枪进行射钉的具体动作过程如下：
95.射钉前，如图3所示，控制室317和储气室315均连通进气通道314，并填充有等压的高压气体；活塞322以及射钉杆323位于靠近控制阀单元303的缸体321端部。
96.图7本发明动力驱动装置的工作原理图。
97.射钉时，如图7所示，使用者扳动射钉开关341打开气阀342，使控制室317与外界连通；同时，关闭进气通道314的进气端、以及关闭控制室317和进气通道314的连通部分。此时，储气室315的气压高于控制室317的气压，导致控制阀单元303向后移动，打开分离面；储气室315内的高压气体瞬间变成气弹(该高压气体的流动方向参考图7中的实线箭头)，推动气缸单元302的活塞322以及射钉杆323向靠近环形缓冲构件324的方向高速运动，并撞击枪嘴200内的钉子，实现射钉。
98.当活塞322移动至第二孔道3215与第一空岛3214之间时，高压气体会从进气腔311通过第二孔道3215以及环形单向气流控制件328进入回气室316，回气室316暂存一部分高压气体。当活塞322撞击环形缓冲构件324之后，回气室316中的一部分高压气体(该高压气体的流动方向参考图7中的虚线箭头)会通过第一孔道3214进入出气腔312，并推动活塞322
复位，从而为下一次射钉做好准备。
99.《本实施例的作用与效果》
100.本实施例提供一种气缸单元以及包含该气缸单元的射钉枪，该射钉枪还具有外壳，该气缸单元包括设置在外壳内的缸体、可移动地设置在缸体内活塞以及安装在活塞上的射钉杆。其中，缸体由塑料制成，该塑料的抗拉强度为50mpa-100mpa。本实施例将传统的金属缸体变成塑料缸体，极大的降低了缸体的重量，从而减轻了整枪的重量，有利于降低了使用者的工作强度，同时也有利于射钉枪的轻量化发展。
101.另外，由于本实施例中缸体由工程塑料制成，活塞与缸体之间的摩擦系数较小，活塞上设有与缸体的内壁进行密封的活塞密封圈，由于工程塑料本身的特性，可以产生自润滑效果，有利于活塞在保证密封的同时平顺地在缸体内移动。
102.另外，该气缸单元还包括环形缓冲构件，其中，缸体具有设置在出气腔侧的出气侧端部，该出气侧端部具有与外壳相贴合的环形面作为第一贴合面，环形缓冲构件围绕射钉杆安装在出气侧端部，并且具有与出气侧端部相贴合的环形面作为第二贴合面，第二贴合面在缸体的轴向上的长度至少为第一贴合面在轴向上的长度的一半。当活塞撞击环形缓冲构件时，环形缓冲构件受到的冲击力可以快速的通过缸体传递到金属外壳上，以减轻对塑料缸体的冲击。此时，第一贴合面和第二贴合面在缸体的径向投影长度方向上重合的越多，那么冲击力传递的效率越高，塑料缸体的受损程度越低，使用寿命越长。
103.另外，该气缸单元还包括隔套以及环形单向气流控制件，隔套密封套设在缸体上，并与外壳相密封结合，并使得隔套、缸体与外壳在靠近出气侧端部形成回气室，缸体还具有靠近出气侧端部设置的多个第一孔道以及靠近隔套设置的多个第二孔道，第一孔道用于连通出气腔与回气室，第二孔道用于连通进气腔与回气室；环形单向气流控制件覆盖所有第二孔道，用于阻止回气室内的气流流向进气腔。在射钉时，高压气体会通过第二孔道进入回气室，当射钉完成之后，回气室的高压气体会通过第一孔道进入出气腔，从而推动活塞复位，为下一次射钉做好准备。
104.另外，环形缓冲构件还具有和第一贴合面的两侧分别相连接的第一锥面和第二锥面，第一锥面朝向出气腔，第二锥面背离出气腔，第一孔道设置在第一锥面与缸体的侧壁相对的位置上。这可以防止第一孔道被活塞堵住，有利于回气室的高压气体进入出气腔，从而推动活塞复位。
105.另外，缸体具有环绕缸体的外壁的多个第一加强筋以及平行于缸体的轴线的多个第二加强筋，第一加强筋呈环形或螺旋形，第二加强筋与第一加强筋相交接，从而进一步提高塑料缸体的强度。
106.另外，该气缸单元还包括定型圈，其中，缸体还具有设置在进气腔侧的进气侧端部，定型圈由金属制成，套设在进气侧端部上。当高压气体进入缸体的瞬间，缸体的进气侧端部会膨胀，此时，定型圈可以加固缸体的进气侧端部，防止其破裂。
107.另外，该气缸单元还包括端部密封嵌合圈，设置在进气侧端部与定型圈之间，并与进气侧端部相嵌合，用于与设置在进气侧端部上的外部构件相密封连接，该外部构件为控制阀单元。该端部密封嵌合圈的结构在方便安装的同时，有利于增加与控制阀单元的密封性。
108.上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，但本发明不限于上述实施例
所描述的范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。