[发明专利]用于空气弹簧式电动工具的头阀系统

说明书

一种电动工具，包括空气弹簧气缸。活塞被能够移动地定位在气缸内。电动工具的头阀组件包括挡板阀，该挡板阀被配置成当挡板阀处于非发射位置时将空气弹簧气缸从空气蓄能器密封。

技术领域

本公开总体上涉及电动工具，尤其涉及用于结合空气弹簧的电动工具。

背景技术

诸如钉子和U形钉之类的紧固件通常用于从工艺品到建筑施工的项目中。尽管手动将这种紧固件驱动到工件中是有效的，但是当涉及需要将大量紧固件和/或大型紧固件驱动到工件中的项目时，使用者可能很快变得疲劳。此外，将较大的紧固件正确驱动到工件中经常需要来自手动工具的不止一次冲击。

响应于手动驱动工具的不足，开发了将紧固件驱动到工件中的动力辅助装置，诸如钉枪(打钉机)。承包商和房主通常使用这种装置来驱动紧固件，这种紧固件从用于小型项目的平头钉到用于框架和其它建筑项目的普通钉。压缩空气传统地用于给动力辅助(气动)设备提供动力。然而，也使用了其它电源，诸如直流电机。

尽管气动打钉机是有效的，但其需要使用压缩空气，这通常需要压缩机和压缩机软管，这增加系统成本并且使打钉机的操作变得麻烦。已经开发了多种机构来替代压缩机和软管，包括所谓的“空气弹簧”。空气弹簧利用气体的可压缩性，该气体可以是空气、氮气等(在本文中简称为“空气”)来储存能量，该能量被释放以强制移动驱动器，该驱动器继而迫使紧固件进入工件中。

具体而言，电动机用于迫使活塞压缩气缸内的空气。被连接到电机的小齿轮的齿用于克服压缩空气的力将活塞保持在就绪位置处。当使用者按下打钉机上的触发器时，小齿轮的齿与被固定地附接到活塞的齿条脱离啮合，从而释放活塞。当活塞被释放时，压缩气体迫使活塞沿着打钉机的工作轴线快速移动。被附接到活塞的驱动器因此被驱动到紧固件中，从而将紧固件驱动到工件中。

气动工具和其它电动工具(包括集成空气弹簧的电动工具)中已包含各种安全特征。一种这样的装置通常被称为工作接触元件(WCE)。WCE被集成到钉枪设计中，以防止钉枪意外发射。WCE典型地是弹簧加载机构，该弹簧加载机构从钉枪的驱动钉子的鼻部向前突出。在操作中，WCE被压在钉子所要被驱动进入其中的工件上。当WCE压靠在工件上时，WCE压缩弹簧并产生轴向运动，该轴向运动经由链接WCE与触发器组件的延伸构件传递到触发器组件。轴向运动用于重新配置安全设备，该安全设备通常是触发器禁用机构，以便使得能够用钉枪的触发器启动发射序列。

在一些电动工具中，机械安全设备被电子系统取代。例如，传感器可以被定位成感测WCE的移动或位置，并且向控制器提供输出。控制器使用传感器的输出来确定电动工具是否被正确定位在工件上，并且随后允许设备的发射。集成空气弹簧的电动工具通常以这种方式被配置。

尽管电子系统非常可靠，但是其仍容易出现故障，甚至失效。在集成空气弹簧的电动工具中，此类故障/失效可以导致例如未被正确定位在工件上的钉枪发射。具体而言，由于仅小齿轮的单个齿阻止活塞的释放，如果齿失效或电机稍微旋转，则活塞被释放并且活塞以很大的力沿工作轴线移动。因此，钉或其它紧固件可以用很大的力从动力工具中被打出，从而产生危险的抛射物。

因此，需要一种用于集成空气弹簧的动力工具的系统，该系统在活塞被无意释放的情况下减小施加到活塞的力的大小。如果系统没有显著增加电动工具的重量或显著改变电动工具的操作方式，则将是有益的。

发明内容

根据本公开的一个实施例，一种电动工具，包括空气弹簧气缸以及位于空气弹簧气缸内的活塞。头阀组件包括挡板阀，其被配置成当挡板阀处于非发射位置时将空气弹簧气缸相对于空气蓄能器密封。

在一个或多个实施例中，所述电动工具包括限定顶部空间的帽，所述顶部空间被配置成流体连接所述空气蓄能器和所述空气弹簧气缸。所述挡板阀被配置成在所述非发射位置将所述空气弹簧气缸相对于所述顶部空间密封。

在一个或多个实施例中，所述头阀组件还包括枢轴，所述枢轴包括枢轴销，所述枢轴销被接收在所述挡板阀的枢轴孔内。