[发明专利]具有安全传感器的无线敲钉机

说明书

技术领域

本发明涉及用于将紧固件推入工件的装置的领域，尤其涉及一种 用于将紧固件冲击到工件中的装置。

背景技术

紧固件如钉子和卡钉，通常用于范围从手工艺到建筑构造的工程 中。尽管手动将这些紧固件推入工件是有效的，但是当参与的工程要求 大量的紧固件和/或大型紧固件时，使用者很快就会变得疲劳。此外， 将较大的紧固件准确地推入工件中经常要求手动工具不只一次的单次 撞击。

根据手动驱动工具的缺陷，已经开发了用于将紧固件推入木材的 动力辅助装置。承包商和私房屋主通常在从用于小工程上的曲头钉到用 于框架和其他结构工程的普通铁钉的范围使用这种装置来推入紧固件。 传统地，压缩空气被用来为动力辅助装置提供动力。特别地，压缩空气 源被用来致动气缸，气缸将钉子撞击入工件。但是，这种系统需要空气 压缩机，增加了系统的成本和限制了系统的可携带性。此外，用来将装 置连接到空气压缩机的空气管道阻碍了移动且在使用中可能相当麻烦 和危险，如盖屋顶。

还开发了作为动力辅助装置动力源的燃料电池。燃料电池通常具 有缸的形式，其可拆装地连接到该装置。在操作中，来自缸的燃料与空 气混合并点燃。随后的气体膨胀用来推动缸并因此将紧固件冲击到工件 内。这些系统相对复杂，因为电子系统和燃料系统都被要求以产生气体 膨胀。此外，燃料元件(cartridge)通常是一次性单独使用燃料元件 盒。

用于动力辅助装置中的另一个动力源是电力。传统地，电动装置 几乎被限于使用在撞击较小的紧固件如卡钉、大头钉和无头钉。在这些 装置中，由来自外部源的电力驱动的螺线管被用来撞击紧固件。但是使 用螺线管可达到的力被螺线管的物理结构限制。特别地，螺线管内的安 培匝数决定着由螺线管产生的力。但是随着匝数的增加，线圈阻抗增加 而需要较大的操作电压。此外，螺线管内的力相对于螺线管芯从绕组中 心的距离而变化。这极大地将螺线管驱动装置限制到短冲程和较小力的 应用如卡钉或无头钉。

多种方法被用来解决电动装置的局限性。在一些系统中，使用了 多次撞击。这个方法要求工具维持在适当的位置相当长的时间以驱动紧 固件。另一种方法是使用弹簧以存储能量。在这种方法中，弹簧通过电 动机抬起(cocked)(或激活)。一旦弹簧存储了足够的能量，能量从弹 簧释放到砧，然后将紧固件撞入基底。但是弹簧的力传送特征不适合推 动紧固件。当紧固件进一步被推入工件时，需要更多的力。相反，随着 弹簧达到未加载条件，较少的力传送到砧。

飞轮也被用来存储能量以撞击紧固件。飞轮被用来发动锤击砧撞 击钉子。这种设计的缺点是飞轮连接推动砧的方式。一些设计结合使用 摩擦离合装置，这样也是复杂的、笨重且易于磨损。其他设计使用连续 转动的飞轮，其连接到肘杆连接机构以推动紧固件。这种设计受到尺寸 大、重量重、额外的复杂性和不可靠的限制。

前述的改进提供了改善的可操作性。但是这种可操作性牵涉了各 种安全问题。特别地，当工具变得更可携式，工具更有可能被运送到不 太安全的地点。在这些范围扩大的或不稳定的工作场所，当在不稳定的 位置滑倒或跌倒或失去平衡时由于自然人的反应能力导致操作者比平 常更难紧夹和紧握住动力工具的手柄，因此会出现安全风险。在许多例 子中，事实上容易滑倒或跌倒的操作者在“死抓(death grip)”型反射 作用中本能地卡在手柄上，手柄包括触发致动器，在该作用中，非常大 的力施加在触发装置上。

作为这种趋势或反应作用的结果，仅由触发开关启动的撞击装置 在事故时可能会无意中被致动，导致额外的伤害。此外，通常使用的机 械开关长时间容易磨损。

所需的是一种触发系统，其可用于在可靠和安全的装置中控制撞 击力的传递，并且不会增加机械开关的数目。所需的是一种系统，其可 以在使用低电压能源的装置中提供冲击力。另外需要的是一种系统，其 可靠，并且不需要连续转动的飞轮。

发明内容