专利名称：燃烧室延迟的燃烧动力工具的制作方法
本申请是1997年10月31日提交的申请号为08/961,811美国专利申请“燃烧室锁定的燃烧动力工具”的部分继续申请。
本发明大体上涉及对便携式、以燃烧为动力的紧固件推进工具的改进，尤其是对燃烧室在燃烧后的延迟开启作出改进，以使活塞能够正确地回到起始位置。
用于将紧固件打入工件的便携式燃烧驱动，或称作IMPULSE牌的工具，在普通授权给Nikolich的美国专利32,452和美国专利4,552,162；4,483,473；4,483,474；4,403,722和5,263,439中有所描述。所有这些均作为本发明的参考。类似的以燃烧为动力的钉子和钩子的打入工具都可以在伊利诺斯州林肯郡的ITW-Paslode购买到，品牌为IMPULSE。
这种工具包括一个大体为手枪形的外壳，内有一个小型的内置燃烧发动机。这个发动机以一个罐装加压燃料气体为动力，该罐也可称作燃料室。一个大功率的、以电池为动力的配电装置产生电火花用来点火。一个在燃烧室内的风扇，一方面使燃烧室内燃烧充分，另一方面有利于清除，包括清除一些燃烧所产生的副产物。该发动机包括一个可往复式运动的活塞，活塞上有一个加长并被放置在汽缸里面的刚性传动片。
一个阀门套筒可以相对汽缸作轴向往复式运动，并当一个位于联动机构末端的工件接触元件相对工件被压时，阀门套筒将通过联动机构关闭燃烧室。这个工件连接元件设计成可相对于一个喷嘴作往复运动，该喷嘴被固定在外壳上。这个推压动作还触发了一个燃料调节阀，将一定量的燃料注入关闭的燃料室。
拉动一个能点燃发动机燃烧室中燃料气体的扳机开关，活塞和传动片就会被向下推动，以撞击一个紧固件并将其打入工件中。然后活塞通过汽缸中的气压差回到初始位置或“准备”位置。这些紧固件以储料槽形式储进喷嘴，并被放置在一个可以接受传动片撞击的恰当方位上。
普通燃烧工具的设计标准之一是扳机只有在喷嘴顶着工件的时候才可以操作。这个特点延迟了在燃烧室关闭之前的点火。一个适用的扳机锁定机构在美国专利4,483,474中有所描述，在此作为本发明的参考。在专利U.S4,483,474中，一个凸轮和杠杆机构在喷嘴压着工件并关闭燃烧室之前，阻止扳机被压下。在点火的时候，扳机被释放之前燃烧室是不能被打开的。
最近对燃烧工具的改进产生了一些高能量工具，这些工具可以产生更大的用来将紧固件打入工件的力量。在这些工具中，增加的力量是通过增加活塞在其中运动的汽缸长度来获得的，这样就使得活塞有一个更长的行程。另外一些更高能量的设计则增大了燃烧室的体积。这些设计中，总是试图减小增大了的燃烧室表面积，而汽缸的表面积却保持不变。燃烧产生的能量增加了，但用来冷却和产生不同气压以使活塞回到起始位置的表面积却没有得到相应的增加，因此，活塞的返回更加慢了。
在长度更长的工具中，活塞回到原来位置的时间随着汽缸长度的增加而增加。已经发现在一些相关的最近开发出来的高能量燃烧工具中，活塞返回起始位置的时间大约是普通的、活塞行程相对较短的燃烧工具中活塞返回起始位置时间的两倍。很明显，该工具只有等活塞完全回到起始位置之后才可以被点火。
按照上述所装配的燃烧工具，在扳机开关被释放，活塞还没有回到起始位置，工具就离开工件的情况下，阀门联动机构就使燃烧室开启，这样就破坏了帮助活塞向上回复的气压差。为了能够持续地点火，燃烧室的大小必须保持不变。
这种类型的燃烧工具的另一个设计标准是满足操作人员在施工工地上进行通常所谓的“撞击点火”的需要。这种工具的快速点燃程序是，操作人员利用第一个紧固件点火的反冲来移动工具，并快速地将其放到下一个点火位置上。因而工具处于喷嘴和工件接触元件顶住工件的时间会更短。为了防止误点火，通过活塞在下一次点火之前回到起始位置，使工具能够在两次点火之间复原。为了保证活塞能够正确地复位，燃烧室在活塞回到起始位置之前必须保持关闭。
因此，本发明的一个目的就是提供一种改进的燃烧动力工具，它可以延长燃烧室的关闭状态直到活塞回到起始位置。
本发明的另一个目的是提供一种改进的燃烧动力工具，它有一个用来在活塞回到起始位置之前使燃烧室保持关闭状态的机构。
本发明还有一个目的是提供一种改进的燃烧动力工具，其中的燃烧室在活塞回到起始位置之前，利用一个延迟扳机释放的机构并通过与一个锁定机构的连接，一直保持关闭状态，这样最终使燃烧室的开启延迟。
本发明的另外一个目的是提供一种改进的燃烧动力工具，它有一个扳机，相对于回到初始的没有触发的位置来说，更容易被压下或触发。
本发明的还有一个目的就是提供一种改进的燃烧动力工具，它有一个锁定机构，可以暂时地阻止工件接触元件相对于喷嘴的移动，因此使燃烧室保持关闭，直到活塞回到起始位置。
上述所列的目的在本发明改进的燃烧动力紧固件工具中均已达到或超过，它有一个延迟机构，用以延迟燃烧室在燃烧后的重新打开，直到活塞回到起始位置。在第一个实施例中，工具具有一个扳机控制的燃烧室锁定机构，用以防止在点火后燃烧室的失控开启，直到扳机释放。这个延迟机构推迟了扳机从开通位置到关断位置的移动，从而为活塞回到起始位置提供了额外的时间。在另一个实施例中，延迟机构通过阻止阀门元件的移动来防止燃烧室的失控先期开启。这个阀门元件的控制是通过相对喷嘴暂时锁定工件接触元件，直到活塞回到起始位置。
更具体地说，本发明提供了一种燃烧动力工具，它具有一个自备的内部燃烧动力源，其结构和安装的形式可用来产生燃烧，以推动传动片撞击一个紧固件并将它打入工件。这个工具有一个外壳，其结构和安装的形式可用来容纳上述动力源，一个限定于外壳上端部的燃烧室，以及一个位于外壳中的与燃烧室流体传递的汽缸。一个阀门元件被置于外壳中，用以定期地开启和关闭燃烧室。一个活塞与传动片相连，并被装配成能于汽缸内，在汽缸的第一端的起始位置和汽缸第二端的驱动位置之间作往复运动。本工具还具有一个喷嘴，上面有一个工件接触元件，该工件接触元件与阀门元件相连，并装配成能用来与一个待打入紧固件的工件相接触。工件接触元件相对喷嘴可以移动，并且在接触时，工件接触元件的移动会导致阀门元件关闭燃烧室。一个延迟机构可以与一个工件接触元件和一个联动机构相配合，通过阀门元件延迟燃烧室的开启直到活塞在推动了一个紧固件后回到起始位置。
图1为根据本发明的燃烧动力紧固件工具的局部侧视图，其中显示的燃烧室打开着，扳机处于关闭的位置，为显示清楚，该工具被部分切除；图2为图1所示的燃烧动力紧固件工具的部分侧视图，其中显示的燃烧室关闭着，扳机处于打开的位置，为显示清楚，该工具被部分切除；图3是经放大并被部分切除的扳机组件视图，其中本发明的充气延迟阀门处于关闭位置；图4是经放大并被部分切除的扳机组件视图，图3所示的充气延迟阀门处于打开位置；图5是图1和图2所示的工具的喷嘴组件的部分后视图，其中包含了一个可替换的锁定系统实施例，工具处于静止状态；图6是图5所示工具的结构视图，工具处于点火状态；图7是本发明闭锁系统的另一个可替换实施例的局部透视图；图8是图7所示系统的局部分解图；图9是图8所示的枢轴的正视图；图10是图9中的10-10剖面并按所示方向得到的截面图；图11是图7所示工具的外侧凸轮片的顶视图；图12是图7所示工具的内侧凸轮片的顶视图；图13是图7所示工具的传动刀形凸轮的顶视图；图14A-F是本发明工具另外一个实施例正常工作的系列示意正视图；图14G-L是图14A-F所示工具异常工作的系列示意正视图。
下面结合附图，详细介绍本发明的内容。
现在参考图1和图2，一个典型的、适用于本发明的燃烧动力工具用数字10表示。该工具10有一个外壳12，外壳中包含一个主动力源室14，其尺寸可以容纳一个自备的内部燃烧动力源16，一个燃料箱室18，大体上与主室14平行并且相连，以及一个手柄20，它从燃料箱室的一侧伸出，并与主室相对。
另外，一个紧固件储料槽22从其与喷嘴26的结合点处、平行于手柄20伸出。喷嘴26从主室14第一端或下端28处悬挂下来。一个为工具10提供电能的电池(图中未画出)，这个电池可拆卸地放置于在紧固件储料槽22的方向并与外壳12相对的管状容器中(图中未画出)。
这里所说的“下”和“上”是针对图1和图2所描绘的、处于其操作方向的工具10来说的；然而必须理解根据应用情况的不同，本发明的使用方向是多种多样的。相对于主室下端28的是第二端或上端30，上面有一些空气通风口32。
在一个最佳实施例中，通过一个电磁式的、螺线管类型的燃料计量阀门(图中未画出)或一个在美国专利U.S.5,263,439所描述的注射器阀门可将燃料注入燃烧室，这在本领域是公知技术。上面所说的美国专利U.S.5,263,439在此作为本发明的参考。一种压缩液态碳氢化合物燃料，例如MAPP，被放置在位于燃料箱室18中的燃料箱内，并用一个推进装置对其进行压缩，这在本领域是公知技术。
回到主室14，一个汽缸头34被放置在主室上端30处，形成了燃烧室36的上端，并且为一个头开关38、一个火花塞40、一个电风扇发动机42和一个用于密封的O形环44提供了支撑点。
一个燃烧室风扇46连接在发动机42的一个转子48上，并放置在燃烧室里面，可以加快燃烧进程，并促进冷却和清除。风扇发动机42由头开关38控制，该开关在作为参考的已有专利中有更详细的描述。
一个大体为圆筒型的、可往复运动的阀门元件50在主室14中移动，这是由喷嘴26上的工件接触元件52以一种可知的方式通过联动机构54来推动的。联动机构54是工件接触元件52的一部分。阀门元件50在燃烧室36中起一个气体控制装置的作用，并且由阀门元件形成了燃烧室的侧壁，其上端与O形环44密封式啮合，以使燃烧室上端密封(从图2看最为清楚)。阀门元件50的下端部分56限定了一个大体圆柱形的汽缸本体或汽缸58。汽缸本体58的上端有一个O形环60，它与阀门元件50的相应部位62(看图2最清楚)相配合，以使燃烧室36的下端密封。
在汽缸本体58中放置了一个可往复运动的活塞64，活塞上面固定了一个刚性的、加长了的传动片66，用来将喷嘴26中合适放置的紧固件(未画出)打入工件(未画出)。汽缸本体的下端形成了一个低座68，用以接纳缓冲器70，该缓冲器限制了活塞64的行程。在汽缸本体58的相对另一端，固定有一个活塞停止制动环72，它限制了活塞64的向上行程。
在外壳12的手柄20部分有操作工具10的控制器。扳机开关组件74包括一个扳机开关76，一个扳机78和一个倾向回复元件80，该倾向回复元件在一个最佳实施例中是一个螺旋弹簧。一个电气控制单元82在扳机开关76的控制下使火花塞40启动。
扳机78在关闭位置(如图1)和打开位置(如图2)之间的动作是由一个凸轮互锁或扳机锁定机构来控制的。这个机构一般用84表示，它可以防止扳机的动作直到工具10顶住工件。该推压使喷嘴26被压下，使联动机构54推动阀门元件50向上移动，以关闭燃烧室36并使其与空气隔绝封闭。
更详细地，现在参考图1-4，该锁定机构84有一个扳机支架86。扳机支架的一端固定在扳机78上，另一端则有一个角臂88，角臂88上有一个横放的枢轴销90。
与枢轴销90相配合的是一个大体为三角形的释放凸轮92，上面有一个开放终止槽94，其尺寸正好与销90滑动啮合。凸轮92还有一个通孔96和一个凸轮凸起100，通孔96与轴衬98相配合。现在参考图1，当燃烧室36打开而与大气相通的时候，凸轮凸起100就会与一个大体成U形的杆102的一端相啮合。该啮合防止扳机78被按下，因此也就防止了点火。
现在参考图2，因为U形杆102是固定在阀门元件50上的，所以当燃烧室36被阀门元件关闭的时候，杆102就会与阀门元件一起向上移动，这为被释放的凸轮92越过杆的运动产生了一个间隙。当凸轮92可以自由移动的时候，扳机78就可以按下点火了。这个闭锁机构74在普通授权的美国专利U.S.4,483,474中有更详细的描述。
当扳机78被按下，集中配电和控制单元82就会产生一个信号，使得火花塞40在火花隙处产生火花，点燃已经被注入燃烧室36中、并被风扇46汽化或搅拌了的燃料。该引燃力推动活塞64和传动片66沿着汽缸体58向下运动，直到传动片接触到一个紧固件并将其打入基板中，这是本领域的公知技术。然后活塞通过汽缸体中的气压差返回到起始位置，或“待发”位置。汽缸体内的气压差部分地取决于燃烧室的密封程度。如图1和图2所示，如果在活塞回到起始位置之前燃烧室36已经打开，则气压的差异关系就会被破坏，这就影响了活塞返回。
已经发现高能量的燃烧动力工具具有一个相对较长的汽缸体58或一个更大的燃烧室，因此活塞64返回到起始位置的时间就更长，参见图1和图2。在这些模式中扳机78释放的时候，燃烧室有可能被过早地打开。从图1和图2可以看出，只要扳机78被按下，U形杆102就不能使阀门元件50从其封闭燃烧室的位置释放。然而，一旦扳机78被释放，凸轮92就会移动到如图1所示的位置，并使得杆102向下移动，从而打开燃烧室。
如上所述，在活塞回到起始位置之前，关闭燃烧室36是很重要的。因此，本发明的一个重要发明点是提供一个延迟机构来推迟燃烧室的打开。在一个最佳实施例中，这个特点是通过在活塞64完全回到起始位置之前，阻止扳机78从其按下或打开的位置上的释放来达到的。
现在参考图3和图4，本发明的延迟机构标号为104。在最佳实施例中，该延迟机构有一个充气阻挡阀，以用于延迟倾向回复元件或螺旋弹簧80的动作，该动作使扳机78回到如图3所示的释放位置或关闭位置。这个充气阻挡阀有一个空腔106，该空腔由大体为圆柱形的、位于扳机78内的内壁108限定；一个柱塞110，在基座末端112处通过摩擦配合固定在外壳12的支撑结构上；以及一个螺纹紧固件或其它公知的固定手段。在另一端或顶端114，柱塞与空腔106实现配套的啮合。
在最佳实施例中，柱塞110配备有一个密封元件116，该元件固定在靠近顶端114的环形凹槽118内。依靠摩擦配合和/或化学粘贴剂保证密封元件116固定在相应的位置上。密封元件116最好是一个所谓的“U形凹槽”密封，它有一个外唇120，相对于柱塞110的纵轴以一个倾斜的角度伸出，形成倒钩或楔形结构。这样，外唇120就与空腔106的内壁108形成摩擦接触，并产生一个摩擦力以抵消倾向回复元件80的动作，从而推迟了扳机78回到关闭位置。换句话说，这个密封元件116安装在柱塞110上，使得扳机容易被按到打开位置(如图4)，但它回到关闭位置(如图3)却较慢。
当扳机78按下的时候，扳机在柱塞110上的移动排出了空腔106中一定数量的剩余气体，使得空腔在密封元件116的后部区域122形成了一个相对的真空。密封元件116最好用丁腈橡胶或丁基合成橡胶或其它类似材料来制造。由于密封元件116本身的一些固有缺陷，上面形成的真空是不完全的，结果在倾向回复元件80所施加的力的作用下，空气会慢慢地渗漏到122区域，使得弹簧80推动扳机78回到关闭的位置。一些有经验的操作人员认为密封元件116不能形成一个完全的密封，因为这样会形成真空，阻止扳机78回到关闭的位置。在某些应用中，外唇120可以涂上一些润滑油使得它比较容易地在空腔106中滑动。
在最佳实施例中，柱塞110和空腔106具有合适的尺寸，使得122区域产生的真空能够延迟扳机78回到关闭位置，直到活塞64回到起始位置。已经发现，与普通的燃烧动力工具相比，装备了本发明延迟机构104的工具10，使扳机78回到关闭位置所需的时间增加了近一倍。装备了本发明的延迟机构，扳机78从起始位置到达关闭位置所需的时间大约是200毫秒。
现在参考图5和图6，工具10的一个替换实施例的标号为130，相同的元件使用相同的标号。图5和图6表示的是工具130喷嘴区域的放大后视图。在这个实施例中，喷嘴26有一个轴向的凹陷槽132，当传动片66随每次点火作往复滑动时，该槽滑动地接纳传动片66。工具130一个重要的区别特点是喷嘴26有一个装置，用来使工件接触元件相对于喷嘴固定直到活塞回到起始位置。在最佳实施例中，这个装置具有至少一个、最好是两个凸轮134，可绕轴转动地啮合在喷嘴26上。每个凸轮134的第一凸角或外凸角136用来啮合工件接触元件52，第二凸角或内凸角138与传动片66啮合。两个凸轮134都通过销140可自由转动地固定在喷嘴26上。两个凸轮都需要有足够宽的尺寸使得凸角136、138能够与相应的元件52、66相啮合。
工具130的另一个区别特点是工件接触元件52有至少一个、最好是一对凸片142，配置用来与凸角136啮合。这样当它们啮合时，工件接触元件52就不能相对于喷嘴26运动，直到凸角136与凸片142脱离啮合。由于工件接触元件52通过联动机构54与阀门元件50相连，因此该啮合阻止了阀门元件50的打开，直到活塞64回到起始位置。
更具体地说，每个凸片142都有一个成一定角度的边144，刚好用来套住凸角136的对应面146。这个凸角形状上为足够的圆角，以加强在传动片66运动释放时凸角和凸片142之间的相对滑动。凸轮134是这样安装的，随着传动片66沿着轨道132向下移动并与凸角138啮合，一旦凸片142与凸轮表面146进入啮合，就形成了一个楔入配合，从而使得凸轮134阻止工件接触元件52的移动，也阻止阀门元件50打开燃烧室，直到传动片收回或上升经过凸轮134。
操作时，在图5所示的静止状态中，工件接触元件52处于喷嘴26的延伸位置上，也就意味着燃烧室36由于阀门元件50通过联动机构54与该延伸元件52相连而打开。另外，由于活塞64处于起始位置，传动片66也处于完全收回的状态。还要考虑到凸片142位于凸轮134的下方，在该位置，凸轮134与凸片142、传动片66之间都没有啮合，凸轮可以自由地转动。
现在参考图6，一个操作人员将工具130顶在工件147上准备点火。此时工件接触元件52的下端部分148与工件147相接触，并且喷嘴26的下端150与工件接触元件52的下端148非常靠近。这意味着联动机构54已经导致阀门元件50相对于外壳12向上运动，并关闭燃烧室36。同时，工件接触元件52上的凸片142已经从低于凸轮134的位置(图5中最清楚)移动到凸轮凸角136、138上面的位置上(图6中最清楚)。然后工具130就被点火，如以上关于工具10所述。
在点火过程中，活塞64被往下推动，导致传动片66的边缘与内凸角138滑动啮合。该啮合导致传动片66、凸轮134和凸片142三者之间的楔入关系，并使凸片142的成一定角度的边144与凸轮表面146之间的紧密啮合。在该位置，如果将工具130从工件147上移走，就象撞击点火中的情况一样，由于工件接触元件52根本无法移动，阀门元件50不能将燃烧室36打开。这个闭锁状态保证了燃烧室36一直封闭，直到活塞64由于工具内的气压差而回到起始位置。
一旦活塞回到起始的位置，传动片66回到了其最高的位置上，传动片不再与内凸角138啮合，可轴向转动的凸轮134就可以自由地从工件接触元件52上的凸片142上移开。阀门元件50，它的弹性使其倾向于回复到打开的位置，因此只要向内压缩外凸角136，就能使阀门元件打开，从而燃烧室36能够将废气排出并且等待下一次点火。
现在参考图7和图8，工具10的另一个可替换实施例的标号为160，相同元件使用相同标号。总体上来说，工具160具有与工具10、130相同的特点，也就是说燃烧室36不能被打开直到活塞64回到起始位置。和工具130一样，工具160达到上述目的也是通过使工件接触元件相对于喷嘴26固定直到传动片66完全退回。
更具体地说，工件接触元件162成90°角，有一个第一面板164，它固定在阀门连接机构166上，一个第二面板168，其上有一个制动片170，上面有一个成一定角度的上部172。在最佳实施例中，工件接触元件162的下端148位于第一面板164上，但在设计中，可以改变元件162的位置，使得下端148位于第二面板168上。
装配盘174设计成可安装在外壳12的下端，上面至少有4个彼此间隔的铁环176。每个铁环176都有一个通孔178，通孔之间互相对准。连接轴180的横截面不是正圆(看图9和图10最清楚)，设计成能在每个通孔178内转动。与轴180相连接的是一个基本上是片状的传动刀形凸轮182(看图13最清楚)。该传动刀形凸轮有一个第一端184，其上有一个形状不是正圆的通孔186，通孔的形状做成能与轴180啮合并在其中转动；相对的第二端188具有端部张开的外形190，用来与传动片66啮合。传动刀形凸轮182最好放在一对铁环176之间，这样当传动片66下降去啮合紧固件时，端部张开端190可以被传动片啮合，并且按照箭头192(如图7)所示的方向随轴180转离传动片。
现在参考图7，8，11和12，一个片形凸轮194放置在第二对铁环176之间并啮合在轴180上，当传动刀形凸轮182被传动片66相啮合时，能与轴一起运动。这个片形凸轮194具有四个主要组成部分一对相同的外侧凸轮片196，198，一个内侧凸轮片200和一个螺旋形弹簧202。
外侧凸轮片196，198(看图11最清楚)的形状近似为三角形，上面有一个形状不是正圆的通孔204，该孔的形状能与轴180相啮合，一个弓形弹簧孔206和一个弹簧连接孔208。在最佳实施例中，弹簧连接孔突状物208沿着轮盘一个侧面，大体是在沿着由弓形弹簧孔206所决定的弧形上，但根据实际应用可以考虑其它的设计。内侧凸轮片200大体上与外侧凸轮片196，198相似，但有两个主要区别。第一，通孔210是圆形的，这样可以在其啮合的轴180上独立地进行转动。第二，取消了弹簧连接孔208，内侧凸轮片200有一个从凸轮片的相对另一侧边缘伸出的凸缘212，如孔208一样。
内侧凸轮片200也有一个弹簧孔206。弹簧202放置在内侧凸轮片200的弹簧孔206中，这样弹簧的末端214与弹簧孔206的边缘216相啮合。在最佳实施例中，弹簧202具有大小合适的直径，这样当轮盘196，198和200形成夹层结构(看图7最清楚)，内侧凸轮片放在两个外侧凸轮片的中间时，弹簧将会伸展到两个外侧凸轮片的相应弹簧孔206上。在其松弛状态，弹簧202在每个弹簧孔206内首尾相接地伸展着，使得内侧凸轮片200，确切地说是使凸缘212偏向于制动片170。在这种情况下，凸缘212受到一定负荷，导致内侧凸轮片200相对于外侧凸轮片196，198朝着传动片66方向转动，弹簧202被压缩，从而促使内侧凸轮片随着负荷的释放回到其原来的位置，这种情况将在下面进行叙述。
复位弹簧218(看图14A最清楚)在其第一端处同时与两个弹簧连接孔208相连，在另一端则与悬在装配盘174上的销220相连。弹簧218应做成随着传动片66收回，一旦活塞回到起始位置，弹簧218就使凸轮片196、198、200与工件接触元件162上的制动片170脱开啮合，并使其返回到“静止位置”。
现在参考图14A-F，操作时工具160首先处于起始位置(如图14A)，传动片66收回并且活塞(未画出)处于起始位置。复位弹簧218拉着片形凸轮194，包括轮片196、198、200，使得它们与制动片170脱开啮合。弹簧202将三个轮片196，198，200对准，或者说将它们大体上相互排成直线。还应注意到制动片170是在内侧凸轮片200的凸缘212的下方，这意味着工件接触元件162处于延伸的位置，这说明燃烧室36打开。
在装配盘174的安装中，传动刀形凸轮182和片形凸轮194之间配合安装，这样传动刀形凸轮182能够被传动片66啮合，并且片形凸轮194能够与制动片170相啮合。现在参考图14B，操作人员已经将工具160顶在工件上面，使得工件接触元件往上移动(看制动片170的新位置)，燃烧室36也被阀门元件50封闭。注意制动片170整个位于凸缘212的上面。此时工具160已作好点火准备。
现在参考图14C，工具160已经被点火，并且传动片66已经下降到与一个紧固件啮合。在它下降时，传动片66已经啮合并将传动刀形凸轮182的端部张开端190推开，相应地导致了元件182，轴180和片形凸轮194沿着如箭头222所示的顺时针方向转动。这个位置称作元件182和闭锁194的移位位置或旋转位置。注意，在其旋转位置，片形凸轮194的凸缘212阻止了制动片170的向下移动。
现在参考图14D，操作人员现在将工具160从工件表面移开，在所谓的“撞击点火”移动中，将工具快速地移动到下一个点火位置。这样，工件接触元件162不再受工件约束，并企图回到如图14A所示的静止位置。然而，凸缘212通过与制动片170的一个边213的啮合，阻止了它的移动，同样也阻止了阀门元件50的不必要移动从而使得燃烧室36保持封闭。
在图14E中，传动片66已经完全收回，并且传动刀形凸轮182由于复位弹簧218的作用而回到它的起始位置，其中由于片形凸轮194的移动，弹簧218也借助轴180使传动刀形凸轮移动。然后，工件接触元件162就可以自由地向下运动，从而打开燃烧室36以清除燃烧室里的燃烧气体(如图14F)。图14A和图14F的状态是相同的，工具160已经作好下一次点火的准备。
现在参考图14G-14L，从中可以看出工具160设计成能够通过片形凸轮194的动作来防止卡住。在图14G中，传动片66处在起始位置上，但工件接触元件162还没有到达完全收缩或关闭的位置，因此凸缘212与制动片170的侧面224相啮合。如图14H所示，即使燃烧室36没有完全关闭，但工具160已经被点火，导致传动片66将传动刀形凸轮182推开，通过轴180的连接，也推动了片形凸轮194向顺时针方向转动。然而，由于凸缘212和表面224的啮合，阻止了片形凸轮在顺时针方向上达到完全转动。如果没有释放机构，传动片将不能自由地下降以推动紧固件，同时也不能正确地回到起始位置。因此，为了解决这种情况，将内侧凸轮片200的通孔210(看图12最清楚)加工成正圆，使得它相对外侧凸轮片196、198能够移动。也可以通过压缩弹簧202，使得传动片66能够避开凸轮元件182。
图14I显示了这样一个相关问题，由于在点火的过程中燃烧室没有完全关闭，使得正常情况下推动活塞回到起始位置的气压差不够充分或者根本不存在。通过压缩图14H中的弹簧202，在制动片170的成一定角度的上部172的帮助下，制动片170将能够向下通过凸缘212。
现在参考图14J和图14K，由于传动片已经处在一个较低的位置，工具160不能被点火。为了重新启动这个没有卡住、只是部分元件偏离其正常位置的工具，操作人员顶着工件147按压喷嘴26和工件接触元件162。这个动作推动工件接触元件162向上移动，但是由于传动片已经下降，所以片形凸轮194仍然处在其移位位置或旋转位置，并且工件接触元件也不能向上移动全部距离。
为了允许元件162能够通过凸缘212，制动片170的斜角部分172开始起凸轮作用，压缩弹簧202。在操作人员向下的附加力作用下，制动片170充分地压缩弹簧202，使凸缘212和内侧凸轮片200逆时针方向移动，为工件接触元件162通过凸缘212提供足够的空间。
现在参考图14L，从中可以看出工件接触元件162的制动片170已经越过凸缘212的障碍，并且阀门元件50也已到达其起始位置，在该位置燃烧室36基本上是关闭的。然而，由于活塞64仍然处于其最低的或已经点火的位置，在这种情况下燃烧室并没有关闭，并且由于燃烧室是开启的，使得活塞不能回到它的起始位置。
由于传动片66被压下，因此传动刀形凸轮182和片形凸轮194仍然处于旋转位置或移位位置。为了让工具160可以点火，操作人员用螺丝刀或类似工具重新调整传动片66，将传动片向上推进到外壳12中，直到其到达起始位置(看图14A最清楚)。此时，通过回复弹簧218，凸轮182和片形凸轮94被拉回到图14A所示的位置。一旦将工具160放在工件147上，并将其压下，如图14B所示，以关闭燃烧室，工具就能够被点火了。
这样，可以看出本发明的延迟机构采用扳机延迟104，可轴向转动的凸轮134，或者传动刀形凸轮182和片形凸轮194相组合这种形式，最终延迟了燃烧室36的启开，直到活塞64回到起始位置。这样就实现了该工具的更可靠操作，操作人员也可以在需要点火时通过撞击点火更有效地操作这个工具。应该承认有经验的操作人员可以利用其它机构保持燃烧室关闭直到活塞回到起始位置，而这仍然在本发明的范围之内。
虽然上面已经显示和描述了本发明的一个具体的燃烧动力工具的燃烧室延迟的最佳实施例，但应该承认对于本领域有经验的操作人员，在没有偏离本发明的范围和下面所列的权利要求书时，仍可提出修改和改进。
权利要求
1.一个燃烧动力工具，该工具有一个自备的内部燃烧动力源，构造和安装成能用来产生燃烧，以推动一个传动片去撞击一个紧固件，并将其打入工件，包括一个外壳，构造和安装成能用来容纳动力源；一个燃烧室，限定在所述的外壳的上端部；一个汽缸，位于所述的外壳中，与所述的燃烧室之间通过流体传递；一个阀门元件，位于所述的外壳中，用来定期打开和关闭所述的燃烧室；一个活塞，与传动片相连，安装用来在所述的汽缸内，在第一端的起始位置和第二端的驱动位置之间作往复运动；一个喷嘴，具有一个与所述的阀门元件相连的工件接触元件，该接触元件用来与一个将要被打入紧固件的工件相接触，所述的工件接触元件可以相对于喷嘴移动，因所述的接触，所述的工件接触元件的移动导致所述的阀门元件关闭所述的燃烧室；以及延迟装置，可与所述的工件接触元件相啮合，通过所述的阀门元件来延迟燃烧室的开启，直到所述的活塞推动完一个紧固件回到起始位置。
2.如权利要求1所述的工具，其特征在于其中所述的延迟装置，包括一个在所述的外壳上的扳机开关组件，该组件有一个在开和关位置之间的操作，所述的延迟装置包括一个锁定机构，可操作地连接在所述的阀门元件和所述的扳机之间，配置用来推迟扳机从打开位置移动到关闭位置，直到所述的活塞回到起始位置。
3.如权利要求2所述的工具，其特征在于其中所述的扳机开关组件，包括所述的扳机，一个扳机开关，一个倾向回复元件和一个用来延迟所述的倾向回复元件动作的充气延迟阀门。
4.如权利要求3所述的工具，其特征在于其中所述的充气延迟阀门，包括一个空腔，其内壁位于所述的扳机中，一个柱塞，固定在所述的外壳中并且与所述的空腔匹配地啮合，所述的柱塞有一个密封元件，用来与空腔内壁形成摩擦啮合，这样密封元件与空腔的摩擦啮合产生的摩擦力抵消了倾向回复元件的作用，推迟所述的扳机回到关闭位置。
5.如权利要求1所述的工具，其特征在于其中所述的延迟装置，包括锁定装置，配置用来使所述的工件接触元件与喷嘴相对固定，直到所述的活塞到达起始位置。
6.如权利要求5所述的工具，其特征在于其中所述的锁定装置，包括至少一个凸轮，该凸轮可轴向转动地啮合在所述的喷嘴上，该凸轮有第一凸角，用以与所述的工件接触元件啮合，和第二凸角，用以与传动片啮合。
7.如权利要求6所述的工具，其特征在于其中所述的工件接触元件，包括至少一个凸片用来与相应的至少一个第一凸角相啮合。
8.如权利要求5所述的工具，其特征在于其中所述的锁定装置，包括一个在所述的工件接触元件上的制动片，一个第一凸轮元件，当所述的传动片下降去推动工件时该元件与传动片相配合，一个第二凸轮元件，与第一凸轮元件一起移动，并与所述的制动片啮合，防止阀门元件移动打开燃烧室，直到活塞回到起始位置。
9.如权利要求8所述的工具，其特征在于其中所述的第一凸轮元件是一个传动刀形凸轮，可以在传动片下降去推动工件时被传动片啮合，第二凸轮元件是一个片形凸轮，配置用来与制动片的一边啮合，防止所述的阀门元件移动打开所述的燃烧室，直到活塞回到起始位置。
10.如权利要求9所述的工具，其特征在于其中所述的片形凸轮设计成由一对外侧凸轮片和一个内侧凸轮片来提供超载特性，内侧凸轮片有一个凸缘用来啮合制动片，内侧凸轮片放在两个外侧凸轮片的中间形成夹层结构，并且内侧凸轮片倾向于制动片。
11.如权利要求10所述的工具，其特征在于其中所述的内侧凸轮片做成能与所述的制动片的一侧啮合，所述的内侧凸轮片能够逆着所述的凸片的靠近倾向而移动和收缩，使得传动片可以在工具没有卡住的情况下通过。
12.如权利要求10所述的工具，其特征在于其中所述的外侧凸轮片具有远离制动片的倾向，这样在所述的活塞到达起始位置时，所述的凸轮片能够离开制动片。
13.一个燃烧动力工具，该工具有一个自备的内部燃烧动力源，构造和安装成能用来产生燃烧，以推动一个传动片去撞击一个紧固件，并将其打入工件，包括一个外壳，构造和安装成能用来容纳动力源；一个燃烧室，限定在所述的外壳的上端部；一个汽缸，位于所述的外壳中，与所述的燃烧室之间通过流体传递；一个阀门元件，位于所述的外壳中，用来定期打开和关闭所述的燃烧室；一个活塞，与传动片相连，安装用来在所述的汽缸内，在第一端的起始位置和第二端的驱动位置之间作往复运动；一个喷嘴，具有一个与所述的阀门元件相连的工件接触元件，该接触元件用来与一个将要被打入紧固件的工件相接触，所述的工件接触元件可以相对于所述的喷嘴移动，因所述的接触，工件接触元件的移动导致阀门元件关闭燃烧室；以及锁定装置，用来使所述的工件接触元件相对于喷嘴固定，直到所述的活塞回到起始位置，所述的锁定装置包括至少一个凸轮，该凸轮可轴向转动地啮合在喷嘴上，该凸轮有一个第一凸角，用于与所述的工件接触元件啮合，一个第二凸角，用于与传动片啮合，这样当所述的传动片下降接触一个紧固件时，所述的至少一个凸轮的第一凸角与工件接触元件啮合，第二凸角与传动片啮合，防止了所述的阀门元件的移动直到活塞回到起始位置。
14.一个燃烧动力工具，该工具有一个自备的内部燃烧动力源，构造和安装成能用来产生燃烧，以推动一个传动片去撞击一个紧固件，并将其打入工件，包括一个外壳，构造和安装成能用来容纳动力源；一个燃烧室，限定在所述的外壳的上端部；一个汽缸，位于所述的外壳中，与所述的燃烧室之间通过流体传递；一个阀门元件，位于所述的外壳中，用来定期打开和关闭所述的燃烧室；一个活塞，与传动片相连，安装用来在所述的汽缸内，在第一端的起始位置和第二端的驱动位置之间作往复运动；一个喷嘴，具有一个与所述的阀门元件相连的工件接触元件，该接触元件用来与一个将要被打入紧固件的工件相接触，所述的工件接触元件可以相对于喷嘴移动，因所述的接触，所述的工件接触元件的移动导致阀门元件关闭燃烧室；以及一个锁定机构，包括一个在所述的工件接触元件上的制动片，一个当所述的传动片下降接触紧固件时与传动片相啮合的、可轴向转动的传动刀形凸轮，一个其形状可与所述的传动刀形凸轮一起轴向转动的片形凸轮，所述的片形凸轮其形状可用来啮合制动片，防止阀门元件移动而打开燃烧室，直到活塞回到起始位置。
15.如权利要求14所述的工具，其特征在于其中所述的片形凸轮设计成由一对外侧凸轮片和一个内侧凸轮片来提供超载特性，所述的内侧凸轮片有一个凸缘，该凸缘用来啮合所述的制动片，所述的内侧凸轮片放在两个外侧凸轮片的中间形成夹层结构，并且内侧凸轮片倾向于靠近所述的制动片。
16.如权利要求15所述的工具，其特征在于其中所述的内侧凸轮片，其形状使得其在与所述的制动片啮合时，所述的内侧凸轮片能够逆着对于所述的凸片靠近的倾向而移动和收缩，使得传动片可以在工具不被卡住的情况下通过。
17.如权利要求15所述的工具，其特征在于其中所述的外侧凸轮片具有远离制动片的倾向，使得在所述的活塞到达起始位置时，所述的凸轮片与所述的制动片脱离啮合。
全文摘要
一个燃烧动力工具,具有一个自备的内部燃烧动力源,构造和安装成能够用来产生燃烧以推动传动片以撞击一个紧固件,并将其打入工件。这个工具包括一个外壳,用来容纳动力源,一个限定在外壳上端部的燃烧室和一个与燃烧室流体传递的汽缸。一个阀门元件配置用来定期打开和关闭燃烧室。一个活塞,与传动片相连,配置用来在所述的汽缸内的起始位置和驱动位置之间作往复运动。工具还包括一个喷嘴,喷嘴有一个与工件相接触的工件接触元件。工件接触元件相对于喷嘴可以移动,由于这种接触,工件接触元件的移动使得阀门元件关闭燃烧室。一个延迟装置,可以与工件接触元件和联动机构啮合,通过阀门元件,延迟燃烧室的开启,直到活塞推动完一个紧固件回到起始位置。
文档编号B25C1/04GK1274633SQ00106128
公开日2000年11月29日 申请日期2000年4月25日 优先权日1999年5月20日
发明者斯考尼科夫·尤利, 罗宾逊·杰姆, 迪索·托尼 申请人:伊利诺斯器械工程公司