CN220428256U - 一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，包括枪体，枪体的尾部设着蓄能结构，蓄能结构由弹簧压缩机构和真空气缸机构组合组成；弹簧压缩机构主要包括压缩腔、弹簧、弹簧活塞和工作活塞杆，弹簧和弹簧活塞安装在压缩腔中，弹簧活塞的前端连接着工作活塞杆，工作活塞杆的下部设有上齿条结构；真空气缸机构包括一缸体和气缸活塞，气缸活塞与缸体的尾端部分形成完全密封的真空腔室，真空气缸活塞杆的上侧设置有下齿条结构，下齿条结构通过传动齿轮与上齿条结构啮合传动。本发明设计的蓄能结构将弹簧压缩和气缸机构有机结合为一体，不仅能成倍提升蓄能强度，并能有效降低打钉结束时的轴向和径向震动问题。

Description

一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪

技术领域

本发明属于手持式锂电钉枪，具体为一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪

背景技术

锂电钉枪是一种手持式的锂电打钉工具，其多用于建筑、装修、家具行业。

目前应用最为广泛的锂电钉枪是通过电机、减速器、回转传动机构带动活塞来压缩弹簧储能，通过被压缩弹簧释放进行射钉，在以上结构中，传动机构的效率、弹簧导向阻力、弹簧的弹性模量、回弹件的重量、弹簧的反弹力等都会影响打钉力度和操作舒适性。

经多年的使用发现，现有锂电钉枪的结构存在以下两个主要问题：

1）单独利用弹簧进行蓄能会受限于弹簧本身的长度和刚度，导致最终获得的蓄能强度不足，难以满足一些高强度打钉操作的需要；

2）弹簧在打钉结束后因受到撞击反作用力的影响，其轴向震动较大，进而导致反弹力增加，影响操作舒适性，增强作业者的疲劳强度。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其蓄能结构将弹簧压缩和气缸机构有机结合为一体，不仅能成倍提升蓄能强度，并能有效降低打钉结束时的轴向和径向震动问题，进而降低劳动强度，提高打钉作业的舒适性。

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，包括枪体，枪体的尾部设置着蓄能结构，其特征在于：所述蓄能结构由相互联动的弹簧压缩机构和真空气缸机构组合组成；其中弹簧压缩机构主要包括压缩腔、弹簧、弹簧活塞和工作活塞杆，所述弹簧和弹簧活塞安装在压缩腔中，弹簧的尾端顶持在压缩腔的底部，弹簧的前端与弹簧活塞相抵连接，初始状态下弹簧具有预压缩量而使弹簧活塞始终具有前移的趋势；所述弹簧活塞的前端连接着驱动枪针同步工作的工作活塞杆，工作活塞杆的下部设置有上齿条结构；所述真空气缸机构包括一缸体和设置在缸体中的气缸活塞，气缸活塞与缸体的尾端部分形成完全密封的真空腔室，初始状态下气缸活塞位于缸体的尾部，气缸活塞的前端连接着伸出缸体的真空气缸活塞杆，真空气缸活塞杆的上侧设置有下齿条结构，下齿条结构通过固定在枪体上的传动齿轮与所述上齿条结构啮合传动；同时真空缸活塞杆的前端设置传动结构与驱动结构传动连接。

更具体的，上述下齿条结构通过传动齿轮与上齿条结构啮合传动，三者的齿形为直齿或斜齿或弧形齿。

更具体的，上述弹簧压缩腔的尾部设置有用于定位弹簧的弹簧座。

更具体的，在打钉完成时所述工作活塞杆的上齿条结构最后一个齿前侧与传动齿轮相分离。

更具体的，上述传动结构包括设置在真空气缸活塞杆前端下侧的驱动臂，驱动臂上设置着与驱动结构进行二级传动的第一抵推端和第二抵推端。

更具体的，上述驱动臂的后端直接形成所述的第二抵推端，驱动臂的前端朝下延伸一段距离而形成第一抵推端，第一抵推端的高度低于第二抵推端的高度。

更具体的，上述驱动臂与真空气缸活塞杆一体成型。

更具体的，上述驱动臂与真空气缸活塞杆分体设置，整个驱动臂通过若干螺钉固定在真空气缸活塞杆上。

更具体的，上述驱动结构主要包括驱动电机、减速器和曲柄齿轮；所述驱动电机与减速器直连，减速器设有单向转动的输出轴，输出轴上设有传动齿，输出轴的后方设置着所述曲柄齿轮，曲柄齿轮与所述传动齿啮合连接；所述曲柄齿轮的顶端面上沿周向间隔设置有第一推动凸起和第二推动凸起，且第一推动凸起的高度低于第二推动凸起，第一推动凸起与所述第一抵推端的位置相对应，第二推动凸起与第二抵推端的位置相对应；曲柄齿轮转动时，首先是第一推动凸起与第一抵推端相抵接并推动第一抵推端带动真空气缸活塞杆朝前运动进行第一级的蓄能，完成第一级蓄能后，第二推动凸起与第二抵推端相抵接并推动第二抵推端，使真空气缸活塞杆继续朝前移动进行第二级蓄能。

更具体的，上述工作活塞杆的前段上方设置有安装座，安装座顶部形成一连接平台，连接平台上设有一连接孔，连接孔通过螺钉与枪针的尾部活动连接。

本发明设计的高强度锂电钉枪，其蓄能结构为一种复合蓄能结构，由相互联动的弹簧压缩机构和真空气缸机构组合组成。

在工作时，驱动结构的工作将带动真空气缸活塞杆朝前移动，而真空气缸活塞杆的前移，一方面会同步带动气缸活塞前移，使得缸体中的真空腔室不断增大以进行真空蓄能操作，另一方面，真空气缸活塞杆的前移经传动齿轮的啮合传动，使得工作活塞杆后移进一步压缩弹簧进行弹簧压缩蓄能。而以上的真空蓄能和弹簧压缩蓄能同时构成枪针打钉操作的动力来源，一旦驱动结构与真空气缸活塞杆分离，压缩弹簧的复位力作为第一驱动力，将使工作活塞杆快速弹出，同时扩大的真空腔室在大气压的作用下产生强大的朝后吸附力，该吸附力将迅速带动气缸活塞和真空气缸活塞杆后移，而真空气缸活塞杆的后移经传动齿轮的啮合传动，将形成使工作活塞杆前移的第二驱动力，以上第一驱动力和第二驱动力共同构成枪针的驱动力，其相比单独的弹簧蓄能机构，可获得双重的打钉强度，提高了打钉的穿透性和出钉速度，能满足大强度的打钉工作需要。

此外，以上真空气缸机构的存在，会给弹簧压缩机构带来很好的缓冲效果。在打钉完成后，以上真空腔室对气缸活塞的吸附力依然存在，其产生的第二驱动力将始终推动工作活塞产生前移的趋势，而该第二驱动力的存在，将有效抵消弹簧撞击到位后的反作用力，进而起到很好的缓冲作用，消除弹簧在打钉结束后的轴向和径向震动，提升钉枪的操作舒适性，减轻作业者的疲劳强度。

附图说明

图1、本发明的立体结构示意图；

图2、本发明的剖视图；

图3、本发明蓄能时的剖视图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，包括枪体1，枪体1的尾部设置着蓄能结构。

所述蓄能结构是一种复合结构，其由相互联动的弹簧压缩机构2和真空气缸机构3组合组成。

其中弹簧压缩机构2主要包括压缩腔21、弹簧22、弹簧活塞23和工作活塞杆24。

所述弹簧22和弹簧活塞23依序安装在压缩腔21中，弹簧22的尾端顶持在压缩腔21的底部，弹簧22的前端与弹簧活塞23相抵连接，初始状态下弹簧22具有预压缩量而使弹簧活塞23始终具有前移的趋势。

为保证弹簧22工作中的对中性和有效定位，所述弹簧压缩腔21的尾部设置有用于定位弹簧22的弹簧座221。

所述弹簧活塞23的前端连接着驱动枪针4同步工作的工作活塞杆24，工作活塞杆24前端伸出压缩腔21，并在其下部设置有一排上齿条结构241。

所述真空气缸机构3包括一缸体31和设置在缸体中的气缸活塞32，气缸活塞32与缸体31的尾端部分形成完全密封的真空腔室3a，初始状态下气缸活塞32位于缸体31的尾部，其结构如图2所示。

气缸活塞32的前端连接着伸出缸体的真空气缸活塞杆33，真空气缸活塞杆33的上侧设置有下齿条结构331，下齿条结构331通过固定在枪体1上的传动齿轮5与所述上齿条结构241啮合传动。

在此，以上上齿条结构241、传动齿轮5和下齿条结构331的齿形为直齿、斜齿或弧形齿中的一种，在实际中根据需要采用相应结构，在实际中也可选用其他的等同结构，只要能实现三者的啮合传动即可。

同时真空气缸活塞杆33的前端设置有可分离的传动结构与驱动结构7传动连接。

在本实施例中，所述传动结构包括一驱动臂6，驱动臂6上设置着与驱动结构7进行二级传动的第一抵推端61和第二抵推端62。所述驱动臂6的后端直接形成所述的第二抵推端62，驱动臂6的前端朝下延伸一段距离而形成第一抵推端61，第一抵推端61的高度低于第二抵推端62的高度。

所述驱动臂6与真空气缸活塞杆33可以一体成型，但在实际中，出于加工简便的考虑，所述驱动臂6与真空气缸活塞杆33一般采用分体设置，整个分体的驱动臂6通过若干螺钉固定在真空气缸活塞杆33上，本实施图例仅就分体结构进行说明。

以上结构设计的高强度锂电钉枪，其蓄能结构为一种复合蓄能结构，由相互联动的弹簧压缩机构2和真空气缸机构3组合组成。

在工作时，驱动结构7的工作将带动真空气缸活塞杆33朝前移动依序进行一级蓄能和二级蓄能，而真空气缸活塞杆33的每一次前移，一方面会同步带动气缸活塞32前移，使得缸体31中的真空腔室3a不断增大以进行真空蓄能操作，另一方面，真空气缸活塞杆33的前移经传动齿轮5的啮合传动，使得工作活塞杆24后移进一步压缩弹簧22进行弹簧蓄能，其结构如图3所示。而以上的真空蓄能和弹簧蓄能同时构成枪针4打钉操作的动力来源，一旦驱动结构7与真空气缸活塞杆33上的驱动臂6分离，压缩弹簧22的复位力将构成第一驱动力F1，使工作活塞杆24快速弹出，同时完成蓄能的真空腔室3a在大气压的作用下对气缸活塞32产生强大的朝后吸附力F2，该吸附力F2将迅速带动气缸活塞32和真空气缸活塞杆33后移，而真空气缸活塞杆33的后移经传动齿轮5的啮合传动，将形成使工作活塞杆24前移的第二驱动力，以上第一驱动力和第二驱动力共同构成枪针4的驱动力，其相比单独的弹簧蓄能机构，可在相同长度的距离内获得双重的打钉强度，提高了打钉的穿透性和出钉速度，能满足大强度的打钉工作需要。

在此，以上真空气缸机构3的存在，会给弹簧压缩机构2带来很好的缓冲效果。在打钉完成后，受大气压的影响，以上真空腔室3a对气缸活塞32的吸附力依然存在，其产生的第二驱动力将始终推动工作活塞杆24产生前移的趋势，而该第二驱动力的存在，将有效抵消弹簧22撞击到位后的朝后反作用力，进而消除弹簧22在打钉结束后的轴向和径向震动，提升钉枪的操作舒适性，减轻作业者的疲劳强度。

此外，在打钉完成的瞬间，工作活塞杆24依然会有很大的前移惯性存在，该惯性力会使上齿条结构241与传动齿轮5的传动齿之间产生强大的冲击力，该冲击力不仅容易导致两者齿牙出现咬死现象，甚至会出现齿牙被冲击崩坏的现象，进而严重影响工作活塞杆24和传动齿轮5的其使用寿命，为解决这个问题，本发明在打钉完成时，所述工作活塞杆24的上齿条结构241的最后一个齿241a的前侧与传动齿轮5处于相分离状态，此时工作活塞杆24的惯性力将不会传导到传动齿轮5上，进而从根本上消除了两者之间的应力冲击，避免咬死和齿牙崩坏现象的发生。但同时，所述上齿条结构241的最后一个齿241a的后侧还是与传动齿轮5处于相抵状态的，因此工作活塞杆24的轴向串动依然受到传动齿轮5及真空气缸结构3的限制，具有很好的震动缓冲和消除效果。

在本实施例中，所述驱动结构7主要包括驱动电机71、减速器72和曲柄齿轮75。所述驱动电机71与减速器72直连，减速器72设有单向转动的输出轴73，输出轴73上设有传动齿74，输出轴73的后方设置着所述曲柄齿轮75，曲柄齿轮75与所述传动齿74啮合连接。所述曲柄齿轮75的顶端面上沿周向间隔设置有第一推动凸起751和第二推动凸起752，其中第一推动凸起751的高度低于第二推动凸起752，第一推动凸起751与所述第一抵推端61的位置相对应，第二推动凸起752与第二抵推端62的位置相对应。

在工作中，当驱动电机71带动曲柄齿轮73转动时，首先是第一推动凸起751与第一抵推端61相抵接并推动驱动臂6带动真空气缸活塞杆33朝前运动，以进行第一级的蓄能。完成第一级蓄能后，第一推动凸起751与第一抵推端61相分离，同时第二推动凸起752与第二抵推端62相抵接并进一步推动驱动臂6，使真空气缸活塞杆33继续朝前移动以进行第二级蓄能。该过程直到二级蓄能完成，此时第二推动凸起752与第二抵推端62分离，同时第一推动凸起751与第一抵推端61同样出于分离状态，即驱动结构7对真空气缸活塞杆33的约束完全解除，进入到打钉工作状态。

此外，考虑到钉枪中的枪针4处于往复的高频工作状态，其是一个易损件，在使用中需要经常更换，为此，本发明中的工作活塞杆24的前段上方设置有安装座242，安装座242顶部形成一连接平台，连接平台上设有一连接孔2421，连接孔2421通过螺钉2422与枪针4的尾部活动连接，在使用中只需要拆卸螺钉2422即可实现枪针4的更换操作，方便且快捷。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形 式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简 单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，包括枪体（1），枪体（1）的尾部设置着蓄能结构，其特征在于：所述蓄能结构由相互联动的弹簧压缩机构（2）和真空气缸机构（3）组合组成；其中弹簧压缩机构（2）主要包括压缩腔（21）、弹簧（22）、弹簧活塞（23）和工作活塞杆（24），所述弹簧（22）和弹簧活塞（23）安装在压缩腔（21）中，弹簧（22）的尾端顶持在压缩腔（21）的底部，弹簧（22）的前端与弹簧活塞（23）相抵连接，初始状态下弹簧（22）具有预压缩量而使弹簧活塞（23）始终具有前移的趋势；所述弹簧活塞（23）的前端连接着驱动枪针（4）同步工作的工作活塞杆（24），工作活塞杆（24）的下部设置有上齿条结构（241）；所述真空气缸机构（3）包括一缸体（31）和设置在缸体中的气缸活塞（32），气缸活塞（32）与缸体（31）的尾端部分形成完全密封的真空腔室（3a），初始状态下气缸活塞（32）位于缸体（31）的尾部，气缸活塞（32）的前端连接着伸出缸体（31）的真空气缸活塞杆（33），真空气缸活塞杆（33）的上侧设置有下齿条结构（331），下齿条结构（331）通过固定在枪体（1）上的传动齿轮（5）与所述上齿条结构（241）啮合传动；同时真空缸活塞杆（33）的前端设置有传动结构与驱动结构（7）传动连接。

2.如权利要求1所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述下齿条结构（331）通过传动齿轮（5）与上齿条结构（241）啮合传动，三者的齿形为直齿或斜齿或弧形齿。

3.如权利要求1所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述压缩腔（21）的尾部设置有用于定位弹簧（22）的弹簧座（221）。

4.如权利要求1所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：在打钉完成时所述工作活塞杆（24）的上齿条结构（241）最后一个齿（241a）的前侧与传动齿轮（5）相分离。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述传动结构包括设置在真空气缸活塞杆前端下侧的驱动臂（6），驱动臂（6）上设置着与驱动结构（7）进行二级传动的第一抵推端（61）和第二抵推端（62）。

6.如权利要求5所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述驱动臂（6）的后端直接形成所述的第二抵推端（62），驱动臂（6）的前端朝下延伸一段距离而形成第一抵推端（61），第一抵推端（61）的高度低于第二抵推端（62）的高度。

7.如权利要求6所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述驱动臂（6）与真空气缸活塞杆（33）一体成型。

8.如权利要求6所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述驱动臂（6）与真空气缸活塞杆（33）分体设置，整个驱动臂（6）通过若干螺钉固定在真空气缸活塞杆（33）上。

9.如权利要求6所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述驱动结构（7）主要包括驱动电机（71）、减速器（72）和曲柄齿轮（75）；所述驱动电机（71）与减速器（72）直连，减速器（72）设有单向转动的输出轴（73），输出轴（73）上设有传动齿（74），输出轴（73）的后方设置着所述曲柄齿轮（75），曲柄齿轮（75）与所述传动齿（74）啮合连接；所述曲柄齿轮（75）的顶端面上沿周向间隔设置有第一推动凸起（751）和第二推动凸起（752），且第一推动凸起（751）的高度低于第二推动凸起（752），第一推动凸起（751）与所述第一抵推端（61）的位置相对应，第二推动凸起（752）与第二抵推端（62）的位置相对应；曲柄齿轮（75）转动时，首先是第一推动凸起（751）与第一抵推端（61）相抵接并推动第一抵推端（61）带动真空气缸活塞杆（33）朝前运动进行第一级的蓄能，完成第一级蓄能后，第二推动凸起（752）与第二抵推端（62）相抵接并推动第二抵推端（62），使真空气缸活塞杆（33）继续朝前移动进行第二级蓄能。

10.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种复合蓄能结构的高强度锂电钉枪，其特征在于：所述工作活塞杆（24）的前段上方设置有安装座（242），安装座（242）顶部形成一连接平台，连接平台上设有一连接孔（2421），连接孔（2421）通过螺钉（2422）与枪针（4）的尾部活动连接。