[发明专利]用于驱动紧固件的手持式动力工具

说明书

技术领域

本发明涉及内燃紧固件驱动工具。

背景技术

已经开发出紧固件驱动工具，其使用内燃作为动力源将例如钉子、销和U形钉等紧固件驱动到由木材、混凝土或钢材制成的工件或衬底中。所述工具点燃燃烧室中的燃料/空气混合物以强制性地驱动活塞，所述活塞随后从所述工具喷出紧固件。现有技术的有效性极大地受限于它们在快速地点燃燃料/空气混合物的整个体积方面的效率。如果不充分体积的燃料点燃，那么装置将不合适的驱动力递送到紧固件。如果工具产生不可靠的动力输出，那么可能将所述紧固件驱动到不合意的深度或者未充分地固定。现有技术装置已经尝试通过制成更大的工具并且浪费更大体积的燃料来解决这些低效。

一些现有技术工具还遭受被称为射不出(或不发射)的问题。这在工具在低温条件中或者在高海拔和热条件下操作时发生。所述现象的原因是(a)空气/燃料的不充分雾化和混合；(b)不充分的燃料/空气比率；(c)低空气密度。

一种此类现有技术工具描述于US5,213,247(葛氏文德等人)中。此装置包含多个机构的网络，所述机构网络操作以测量特定量的燃料，并且随后通过机械地扩展燃烧室体积来将所述燃料连同空气一起汲取到燃烧室中。此装置的缺陷在于燃料和气体未充分地混合，这降低了燃烧的效率。

此现有技术工具的进一步缺点是对于能量的给定输出所需的工具质量(重量和物理大小)。此外，此类工具用部分真空将燃料和气体汲取到燃烧室中。结果，燃料/空气混合物在低压下点燃，这导致低燃烧速率和进一步的低效。尤其成问题的是，内燃紧固件驱动工具效率越低，装置就越容易输出波动，这导致点燃故障和对紧固件的不合意的驱动力。

还有现有技术的脉冲工具例如用于建筑业中的钉子和固定的脉冲工具在其使用方面具有限制。此类工具具有产生70到100焦耳的输出能量的能力。这些工具将仅在最佳条件(即，24C@海平面以及约40％的相对湿度水平)下产生它们的制造宣称的输出。如果这些最佳条件改变，功率输出亦改变多达25％，且在一些情况下它们完全不发射。这意味着钉子和固定器有时突出并且仅被驱动80％到90％的制造深度，并且因此工件可能不符合建筑标准。这还可导致操作者必须使用传统的锤子来完成工具。

一些脉冲工具制造商已经开发出用以产生超过100焦耳的工具，但是此类工具最后是对于消费者合理预期购买来说大得多的单元。

用于固定的所有现有技术燃烧工具遭受弄糟的问题并且需要定期清洗。这是由工具中的不完全的燃烧导致。碳、润滑剂以及燃烧和排放气体的其它副产物在燃烧室、驱动器活塞和头部内累积沉积物。

已经开发出在它们的燃烧过程中使用“增压”的新一代更强大的无绳燃烧脉冲工具。一种此类工具描述于我们的第WO2009/140728号国际公开案(第PCT/AU2009/000629号国际申请案)中。

虽然增压工具比早先的现有技术工具更强大，但它们遭受多个缺点。

首先，对电池电力可用性存在更高的需求，从而导致每个电池电荷较少的工具循环。

第二，点燃过程的低效可导致不完全的燃烧。

第三，未经调节的燃料递送系统可导致不正确的燃料比率，这可导致工具射不出(或不发射)。这在工具在低温条件中或者在高海拔和热条件下操作时发生。所述现象的原因是空气/燃料的不充分雾化和混合和或不充分的燃料/空气/增压比率。

第四，能量输出和持续时间以及能量波动可为缺点。在现有技术增压工具中，在驱动冲程的开始(前50％)产生大量能量，这与驱动冲程的结尾(后50％)形成对比，其中更大的摩擦力作用在钉子或销上。

由于由增压时间延迟产生的时间延迟，工具循环时间已经从每秒4个循环延长到2个循环。

在这些新技术和较高的输出下，导致更大的工具。增压压力和工具输出功率受限于驱动器活塞保持机构与驱动器活塞返回机构的联合的能力以及整个工具构造。无绳燃烧脉冲工具的高输出增压还已经产生新的且在一些情况下是灾难性的零件过应力、故障和过热。还已经发现，归因于点燃压力上的增加和/或增压系统内的冲击，内循环风扇驱动电动机可出故障。

本发明寻求提供一种将改善或克服现有技术的不足中的至少一者的紧固件驱动工具。

发明内容