一种打钉工具的制作方法

本发明涉及一种打钉工具。

背景技术：

现有打钉工具大都采用弹簧直接驱动撞针复位，其存在的缺点包括撞针复位性能较差。此外，文献cn110253504a公开了一种手持式击打工具，包括壳体内缸体和活塞构成的蓄能机构，活塞与延伸到枪嘴的撞针固连，缸体的一侧设有握柄，枪嘴的一侧设有钉匣，握柄与钉匣之间设有提升机构；提升机构含有长度方向上间隔分布啮合齿的撞针，以及周向在预定弧长间隔分布啮合凸起的驱动轮，驱动轮与电池包提供电能的电机传动连接；还含有圆周均布啮合销的中间轮，中间轮的啮合圆直径小于驱动轮的啮合圆直径，驱动轮通过中间轮与撞针构成间歇啮合传动。该击打工具采用带有中间轮和导向轮的提升机构实现撞针复位，其结构变得较为复杂，且会大幅增加容纳这些部件的空间。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种撞针复位性能较好的打钉工具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种打钉工具，包括齿条式撞针和撞针复位机构，撞针复位机构包括电机和连接在电机输出端的非全周齿轮；通过电机驱动的非全周齿轮与齿条式撞针脱离啮合后，齿条式撞针在高压气体的作用下前移实现打钉；打钉后，电机驱动非全周齿轮与齿条式撞针再次啮合，随着非全周齿轮的继续转动，齿条式撞针被驱动至初始位置实现复位；其中，非全周齿轮上的齿采用能够径向往复运动的活动齿。

作为优选，非全周齿轮上靠近无齿部位的首颗齿采用能够径向往复运动的活动齿；在非全周齿轮上径向设置有用于容纳活动齿并供其径向滑动的槽。

作为优选，采用压簧或扭簧连接或抵接活动齿并带动活动齿径向滑动。如果采用压簧，压簧与活动齿可以直接抵接。

作为优选，在槽同侧的非全周齿轮基圆部位设置有两个定位销，扭簧套设在定位销一上并通过定位销二抵挡扭簧的扭爪一，扭簧的扭爪二连接活动齿。进一步地，在槽底部径向设置有条形限位槽，扭爪二带有一体成型的弯折部，弯折部贯穿活动齿后伸入限位槽内。

作为优选，压簧一端被径向限位、另一端抵靠活动齿，并通过限位结构将活动齿限定在允许范围内径向往复运动。

作为更优选方案之一，压簧位于活动齿与非全周齿轮中部的转轴之间；在活动齿上设置有限位件，限位件下端面用于抵接压簧上端，限位件上端面抵接在用于轴向限位非全周齿轮的支撑板上。作为更优选方案之二，在转轴上径向设置有压簧容纳腔，位于压簧容纳腔内的压簧一端被径向限位、另一端抵靠活动齿，在非全周齿轮上还设置有限位台，通过限位台与限位件配合来实现活动齿的限位。

其中，压簧容纳腔为通孔或盲孔，限位件为设置在活动齿上的销或凸起。

进一步地，齿条式撞针头部的第一颗齿b与非全周齿轮上的齿啮合后，气缸活塞与打钉工具的气缸盖之间留间隙。这样的结构能够防止气缸活塞顶到气缸盖而被卡死。

作为本发明的优选方案，打钉工具包括壳体，壳体内设置气缸、齿条式撞针和驱动机构，齿条式撞针连接气缸内的活塞，驱动机构驱动活塞动作以实现齿条式撞针击发；驱动机构包括与气缸连通的气室，用于给气室补充气体的储气罐；在壳体内还设置有用于控制气室与储气罐的连接通道打开和关闭的调节机构，调节机构包括设置在连接通道内的阀，通过外力驱动阀轴向移动来打开和关闭连接通道。

进一步地，连接通道包括用于容纳阀的腔体，腔体上部连通气室，设置在缸体上的进气孔，以及设置在阀上的气道；气道出口位于阀顶端，气道进口位于阀侧壁；在阀上套设有上密封圈、中密封圈、下密封圈，上密封圈和中密封圈位于气道进口上方，下密封圈位于气道进口下方；当中密封圈和上密封圈同时位于进气孔上方时，连接通道被打开；随着阀的轴向移动，当中密封圈和下密封圈同时位于进气孔下方，且上密封圈位于进气孔上方时，连接通道被关闭。

进一步地，在阀上或者腔体侧壁设置有内凹部，内凹部通过进气孔连通储气罐。

进一步地，在腔体璧上设置有限位台，限位台仅用于限制阀移动至限位台下方。

进一步地，阀下端直接连接调节杆，或者在阀下方设置弹簧，弹簧上端连接或接触阀下端，弹簧下端连接或抵靠调节杆。作为优选，调节杆采用螺旋调节杆或抽拉式调节杆。

进一步地，当需要(通过调节机构打开连接通道)给气室补充气体时，气缸内的活塞位于下止点(将气缸内的活塞调节至下止点)，下止点是指活塞下止点。

进一步地，在壳体内还设置有感应开关，用于控制活塞停止在上止点或下止点。作为优选，感应开关位于非全周齿轮外侧。作为优选，感应开关可以采用霍尔开关，也可以采用电容感应开关。

进一步地，当气室需要补充气体时，按下按钮，调节到充气模式，电机驱动非全周齿轮与齿条式撞针脱离啮合，使齿条式撞针下移，且感应开关感应到活塞位于下止点时，通过电路开关控制电机停机，使非全周齿轮停止转动。

作为优选，储气罐设置在手把内，储气罐的气源接口设置在手把尾部。

进一步地，在气源接口处设置有气门芯和旋钮一，以及用于密封储气罐的密封环；通过拧紧旋钮一使旋钮一前端压顶压气门芯的阀杆，进而使气门芯胶垫脱离气门芯阀座，此状态下，通过密封环密封储气罐；拧松旋钮一后，气门芯阀座压紧气门芯胶垫，此状态下，通过气门芯密封储气罐。

作为优选，调节机构位于手把与气缸之间。

作为优选，调节杆采用螺旋调节杆时，螺旋调节杆上的旋钮二位于可以在壳体外进行调节操作的位置。

进一步地，调节机构还包括两块间隔布置的挡板，设置在螺旋调节杆尾部的限位销，以及用于容纳限位销的限位槽；旋钮二位于两块挡板之间，螺旋调节杆活动贯穿两块挡板并与旋钮二相配合；通过两块挡板限制旋钮二轴向移动，通过限位销和限位槽限制螺旋调节杆转动。

作为优选，打钉工具设计的压缩比需满足：第一次充气后和补充气体后，当活塞位于下止点时，打钉工具气室内的压力要小于100psi；当活塞位于上止点时，打钉工具气室内的压力要大于130psi。

进一步地，打钉工具上还设置有转换开关按钮、打钉模式指示灯、充气模式指示灯，通过转换开关按钮实现正常打钉模式和充气模式之间的转换，按下按钮调节到充气模式时充气模式指示灯亮，调节到打钉模式时打钉模式指示灯亮。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明打钉工具的打定性能优异，撞针复位性能好，无论齿条式撞针停在任何位置，撞针复位机构的非全周齿轮都能够与齿条式撞针顺利啮合，进而实现撞针的顺利复位，完全不会出现撞针无法复位或者卡死的情况，解决了齿条式撞针与撞针复位机构相互干涉的技术问题；采用本发明打钉工具，无需借助于中间轮和导向轮来防止撞针卡死，无需增大撞针复位机构的容纳空间，结构紧凑；采用本发明打钉工具打钉时，阀不会因气压变化而移动，且阀下方的弹簧不易失效；打钉过程稳定性好，不会出现打钉力度过小的情况；补充气压时，只需要补充相对(相对于活塞位于非下止点时)最小容积的气体或者相对最低气压的气体，还能够在使用过程中防止弹簧跳动。

附图说明

图1是实施例1中打钉工具的活动齿位于靠近齿条式撞针尾部第一颗齿a处的示意图；

图2是实施例1中打钉工具的活动齿与齿条式撞针卡滞时的示意图；

图3是实施例1中打钉工具的非全周齿轮与齿条式撞针处于非正常啮合状态下的示意图；

图4是实施例1中打钉工具的活动齿所在部位的剖面示意图；

图5是实施例1中打钉工具的活动齿示意图；

图6是实施例1中打钉工具剖面示意图；

图7是图6中打钉工具的调节机构所在部位示意图；

图8是实施例2中打钉工具剖面示意图；

图9是图8中打钉工具的调节机构所在部位示意图；

图10是实施例1中打钉工具的撞针复位机构所在部位示意图(活塞位于上止点)；

图11是实施例1中打钉工具的撞针复位机构所在部位示意图(活塞位于下止点)；

图12是实施例中打钉工具气源接口部位的放大图(旋钮一拧松时的状态)；

图13是实施例中打钉工具气源接口部位的放大图(旋钮一拧紧时的状态)；

图14是实施例中打钉工具(按钮侧面)示意图；

图15是实施例中打钉工具调节机构旋钮部位的示意图；

图16是实施例3和实施例4中打钉工具的活动齿所在部位的示意图；

图17是实施例3和实施例4中打钉工具的活动齿示意图；

图18是实施例5和实施例6中打钉工具的活动齿所在部位的示意图；

图19是实施例5和实施例6中打钉工具的活动齿示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例1

一种打钉工具，如图6、图7、图10和图11所示。该打钉工具包括壳体，在壳体内设置有气缸6、撞针5和驱动机构，撞针5连接气缸6内的活塞4，驱动机构驱动活塞4动作以实现撞针5击发；驱动机构包括与气缸6连通的气室2，气室2实质上是设置在缸体7内的腔室或通道，用于给气室2补充气体的储气罐11；在壳体内设置有用于控制气室2与储气罐11的连接通道打开和关闭的调节机构。

其中，调节机构包括设置在连接通道内的阀91，阀91直接连接调节杆10，通过外力驱动调节杆10以带动阀91轴向移动来打开和关闭连接通道。连接通道包括用于容纳阀91的腔体30，腔体30上部连通气室2，设置在缸体7上的进气孔93，以及设置在阀91上的气道94；气道出口96位于阀91顶端，气道进口95位于阀91侧壁；在阀91上套设有上密封圈32、中密封圈33、下密封圈34，上密封圈32和中密封圈33位于气道进口95上方，下密封圈34位于气道进口95下方；当中密封圈33和上密封圈32同时位于进气孔93上方时，连接通道被打开；随着阀91的轴向移动，当中密封圈33和下密封圈34同时位于进气孔93下方，且上密封圈32位于进气孔93上方时，连接通道被关闭。

在阀91上或者腔体30侧壁设置有内凹部31，内凹部31可通过进气孔93连通储气罐11。本实施例中，是在阀91上设置内凹部31。

其中，腔体30璧上设置有限位台39，限位台39仅用于限制阀91移动至限位台39下方，通过限位台39的限位，使得阀91上端只能够在腔体30内的阀上止点41和阀下止点42之间轴向往复移动。

其中，调节杆10采用螺旋调节杆或抽拉式调节杆。本实施例中，调节杆10采用的是螺旋调节杆。使用时，操作旋钮16使调节杆10上移并带动阀91上移，当中密封圈33、上密封圈32位于进气孔93上方，下密封圈34位于进气孔93下方时，连接通道打开，如图6和图7中所示状态，此时，储气罐11内的气体依次通过进气孔93、内凹部31、气道进口95、气道94、气道出口96、腔体30后进入气室2内实现气体补充；回调旋钮16使调节杆10下移并带动阀91下移，当上密封圈32和中密封圈33位于进气孔93上方，下密封圈34位于进气孔93下方时，连接通道被关闭，实现停止补充气体。

本实施例中，打钉工具的壳体内还设置有撞针复位机构。撞针复位机构包括电机19和连接在电机19输出端的非全周齿轮23，非全周齿轮23安装在转轴191上并通过支撑板237进行轴向限位，撞针5采用齿条式撞针；通过电机19驱动的非全周齿轮23与齿条式撞针脱离啮合的瞬间，齿条式撞针在气室2内的气体压力下下移，实现击发打钉；在打钉过程中，非全周齿轮23通过电机19的驱动一直在转动，当打钉完成后，活塞是停止在下止点36，持续转动的非全周齿轮与齿条式撞针再次啮合，随着非全周齿轮23的继续转动，齿条式撞针由下极限位置向上移动实现复位。

参见图1至图3，非全周齿轮23上的齿采用能够径向往复运动的活动齿231，非全周齿轮23上靠近无齿部位的首颗齿采用能够径向往复运动的活动齿231。在非全周齿轮23上径向设置有用于容纳活动齿231并供其径向滑动的槽232，采用压簧233连接活动齿231并带动活动齿231径向滑动。

本实施例中，如图4和图5所示，在转轴191上径向设置有压簧容纳腔1911，位于压簧容纳腔1911内的压簧233一端被径向限位、另一端抵靠活动齿231，在非全周齿轮23上还设置有限位台239，通过限位台239与限位件配合来实现活动齿231的限位。其中，压簧容纳腔1911可以采用通孔或盲孔，限位件可以采用设置在活动齿231上的销23111或凸起。本实施例中，压簧容纳腔1911为通孔，压簧233一端被径向限位实质上是将压簧233的该端部抵靠在图4中非全周齿轮23上所示部位，限位件为设置在活动齿231上的销23111。

本实施例中，如图1所示，当连接齿条式撞针5的气缸活塞4位于下止点时，活动齿231与靠近齿条式撞针5尾部的第一颗齿a55相啮合；再结合图3所示，齿条式撞针5头部的第一颗齿b56与非全周齿轮23上的齿啮合后，气缸活塞4与打钉工具的气缸盖3之间留间隙61，其目的是防止气缸活塞4顶到气缸盖3而被卡死。

本实施例中，如图6、图7、图10和图11所示，在壳体内还设置有感应开关，用于控制活塞4停止在上止点35或下止点36，感应开关位于非全周齿轮23外侧。具体地，感应开关包括霍尔开关25和霍尔开关27，部件26为与霍尔开关配合使用的磁性部件(如磁铁)，当活塞4位于上止点35时，对应的霍尔开关感应到随非全周齿轮23一起转动的磁铁时，该霍尔开关启动并反馈信号给电路开关控制电机19停机，从而使非全周齿轮23停止转动。如图14所示，打钉工具上还设置有转换开关按钮40、打钉模式指示灯41、充气模式指示灯42，通过转换开关按钮40实现正常打钉模式和充气模式之间的转换，按下按钮40调节到充气模式时充气模式指示灯42亮，调节到打钉模式时打钉模式指示灯41亮。

本实施例中，储气罐11设置在手把37内，储气罐11的气源接口38设置在手把37尾部。

本实施例中，如图12和图13所示，在气源接口38处设置有气门芯12和旋钮一13，以及用于密封储气罐11的密封环131；通过拧紧旋钮一13使旋钮一13前端压顶压气门芯12的阀杆121，进而使气门芯胶垫122脱离气门芯阀座123，此状态下，通过密封环131密封储气罐11；拧松旋钮一13后，气门芯阀座123压紧气门芯胶垫122，此状态下，通过气门芯12密封储气罐11。这种结构能够避免气门芯胶垫因长期受气门芯阀座压迫而失效。

本实施例中，调节杆10采用螺旋调节杆时，螺旋调节杆上的旋钮二16位于可以在壳体外进行调节操作的位置。调节机构还包括两块间隔布置的挡板52，设置在螺旋调节杆尾部的限位销53，以及用于容纳限位销53的限位槽51；旋钮二16位于两块挡板52之间，螺旋调节杆活动贯穿两块挡板52并与旋钮二16相配合；通过两块挡板52限制旋钮二16轴向移动，通过限位销53和限位槽51限制螺旋调节杆转动。

对于具体打钉工具产品，如图6、图8所示，壳体包括上壳体82、下壳体和壳体上盖81，在壳体上盖81内侧设置有气室上盖1。气室2位于气缸6上部，气缸6上端设置有前盖3(即气缸盖3)，气缸6与气室2通过前盖3上的孔连通，气缸6底部设置有缓冲件24。活塞4设置于气缸6内，当活塞4上移至贴靠前盖3上极限位置时，即活塞4位于上止点35处；当活塞4下移至下极限位置时，即活塞4位于下止点36处。电机19输出轴连接减速齿轮系20，减速齿轮系20的齿轮轴21连接非全周齿轮23。另外，在位于源接口38外侧的壳体上还设置有电池安装部及电池15。

工作原理：打钉初始状态，活塞总成静止处于上止点35电路开关控制电机19在预定位置停机，使得通过电机19控制的非全周齿轮23停止转动，进一步使得与非全周齿轮23啮合的齿条式撞针停止上下往复运动；打钉状态，扣动扳机17，电机19转动，与齿条式撞针啮合的非全周齿轮23转到无齿位置非全周齿轮23有一定角度范围内没有齿，失去限位的撞针在气室2高压的气体压力下瞬间下移打钉；撞针回位，电机19带动非全周齿轮23继续旋转直到非全周齿轮23转过无齿角度范围，非全周齿轮23与齿条式撞针啮合带动撞针往上移动，直到活塞总成回到上止点35，至此完成一次打钉循环。

使用过程中，如图2所示，卡钉后齿条式撞针5无法继续前移，此时需要通过撞针复位机构驱动齿条式撞针5复位，通过电机19带动非全周齿轮23转动，活动齿231受压后则会沿着槽232向非全周齿轮23中部移动，随着非全周齿轮23继续旋转，活动齿231会进入齿条式撞针5的齿槽内，同时活动齿231会在弹簧的复位弹力下径向伸出并与齿条式撞针5啮合，从而能够顺利地带动齿条式撞针5复位。使用过程中无论齿条式撞针5停在任何位置，撞针复位机构的非全周齿轮23都能够与齿条式撞针5顺利啮合，进而实现撞针的顺利复位，完全不会出现撞针无法复位或者卡死的情况。

另外，打钉工具设计的压缩比需满足：第一次充气后和补充气体后，当活塞4位于下止点36时，气室2内的压力要小于100psi；当活塞4位于上止点35时，气室2内的压力要大于130psi。

当因打钉气压不够需要给气室2需要补充气体时，按下按钮40调节到充气模式此时充气模式指示灯42亮，打钉失效，电机19带动非全周齿轮23旋转到无齿角度范围停机，此时活塞4移动到下止点36处撞针5也会同步下移，工作容积最大，气压最低；操作旋钮16，调节杆10带动阀91上移直到连接通道打开给气室2补充气体；补充气体完成后，回调旋钮16直到连接通道关闭，按下按钮40调节到打钉模式此时打钉模式指示灯41亮，充气失效，并扣动扳机17，电机19启动，非全周齿轮23转动带动撞针5上移到活塞4上止点35处停止，钉枪状态回到打钉初始状态，至此完成一次充气过程。补充气体后，需满足：当活塞4位于下止点36时，气室2内的压力要小于100psi；当活塞4位于上止点35时，气室2内的压力要大于130psi。

实施例2

一种打钉工具，如图8、图9并参照图1至图5所示，其与实施例1中打钉工具的区别在于：在阀91下方设置弹簧92，弹簧92上端连接阀91下端，弹簧92下端连接调节杆10。

采用本实施例中的结构，补充气体时，随着气室内的气压增大，阀91逐渐下移，弹簧92逐渐被压缩，当气室内补充气体超过设定压力后，借助于弹簧92压缩和阀91下移，可使连接通道关闭，从而自动实现停止补充气体，避免气室2内压力过大，消除安全隐患。

本实施例中，当气缸6内的活塞4位于下止点36时，通过调节机构打开连接通道给气室2补充气体。在这种情况下补充气体，不仅只需补充相对最小容积的气体或者相对最低气压的气体，而且可以避免打钉力度过小，还能够在使用过程中防止弹簧92跳动。如果不在气缸6内的活塞4位于气缸6下止点36进行补充气体，使用时，驱动活塞4从气缸6中部下移到下止点36的过程中，气缸6内的气压会进一步缩小，降低了打钉力度，且在打钉循环过程中，弹簧92会随着气压高低变化而反复跳动。

实施例3

一种打钉工具，主体结构参照实施例1并结合图16、图17所示，其与实施例1的区别在于：压簧容纳腔1911为通孔，压簧233一端被径向限位实质上是将压簧233的该端部抵靠在图16中非全周齿轮23上所示部位，限位件为设置在活动齿231上并与活动齿231一体成型的凸起23112。

实施例4

一种打钉工具，主体结构参照实施例2并结合图16、图17所示，其与实施例1的区别在于：压簧容纳腔1911为盲孔，限位件为设置在活动齿231上并与活动齿231一体成型的凸起23112。

实施例5

一种打钉工具，主体结构参照实施例1并结合图18、图19所示，其与实施例1的区别在于：采用扭簧234连接活动齿231并带动活动齿231径向滑动，在槽232同侧的非全周齿轮23基圆部位设置有两个定位销，扭簧234套设在定位销一235上并通过定位销二236抵挡扭簧234的扭爪一2341，扭簧234的扭爪二2342连接活动齿231。

如图19所示，在槽232底部径向设置有条形限位槽2321，扭爪二2342带有一体成型的弯折部2343，弯折部2343贯穿活动齿231后伸入条形限位槽2321内。其中，弯折部2343朝向非全周齿轮23轴向布置，弯折部2343伸入条形限位槽2321内的部分可沿着条形限位槽2321滑动，采用这样的结构能够对活动齿231进行限位，能够防止活动齿231脱落。

实施例6

一种打钉工具，主体结构参照实施例2并结合图18、图19所示，其与实施例1的区别在于：采用扭簧234连接活动齿231并带动活动齿231径向滑动，在槽232同侧的非全周齿轮23基圆部位设置有两个定位销，扭簧234套设在定位销一235上并通过定位销二236抵挡扭簧234的扭爪一2341，扭簧234的扭爪二2342连接活动齿231。

如图19所示，在槽232底部径向设置有条形限位槽2321，扭爪二2342带有一体成型的弯折部2343，弯折部2343贯穿活动齿231后伸入条形限位槽2321内。其中，弯折部2343朝向非全周齿轮23轴向布置，弯折部2343伸入条形限位槽2321内的部分可沿着条形限位槽2321滑动，采用这样的结构能够对活动齿231进行限位，能够防止活动齿231脱落。