用于燃烧动力紧固件驱动工具的一体化火花与开关装置 【技术领域】
本发明一般说涉及紧固件驱动工具中的改进措施，具体说涉及这样的工具，它们以燃烧为动力并应用于利用紧固件的粗加工装配和/或装饰物安装，其他装修应用和使用紧固件的终饰应用中，所用的紧固件比较小，用较细的线材坯料制成，和/或是与较小的和/或较精巧的工件一起使用的。后者通常将被称为“装饰应用”。本工具中所含若干特性的意图是使这类工具在制造，使用和/或修理方面更为有效。背景技术
用来将紧固件驱入工件中的便携式燃烧动力工具在授予Nikolich的共同转让专利，美国专利号Re32,452；4,403,722；4,483,473；4,483,474；4,552,162；5,197,646和5,263,439中已有描述，所有这些专利都在此作为参考。为装饰应用专门设计地这类燃烧动力工具已在共同转让的美国专利号6,016,622中披露，该专利也作为此处之参考。类似的燃烧动力钉子和U形钉驱动工具可按IMPULSE牌从ITW-Paslode得到。
这类工具有通常为手枪形的工具壳，其中装有小型内燃机。内燃机由也称为燃料箱的压缩燃料气体罐驱动。以蓄电池为能源的高电压火花装置，也称为电子能源分配装置或电子发送装置，产生点火用的火花，位于燃烧室内的风扇既保证了燃烧室内的有效燃烧，也促进了包括燃烧副产物排放在内的清洗。内燃机有一个往复运动的活塞，活塞有一个布置在筒形体的活塞腔内的细长刚性驱动板。
燃烧室的壁可相对于阀筒作轴向往复运动，并通过联动机构当与联动机构相连的顶端管口或顶端管口组件末端的工件接触件(WCE)压紧于工件时，运动并关闭燃烧室。这个压紧动作还起动了将一定量的燃气从燃料箱送至燃烧室的动作。
在拉动扳机时将造成燃烧室中气体的点火，活塞和驱动板被推向下，撞击已到位的紧固件并将其驱入工件中。由于活塞被驱动向下，活塞腔内活塞下面的被置换的体积被迫通过气缸下端的一个或多个排气口排出。撞击后，活塞因气缸中的气压差而回到它的初始或“准备好”的位置。紧固件是从诸如储料仓的供应设备进给至顶端管口的，而紧固件在供应设备中保持着便于接受驱动板撞击的恰当安置方向。
为防止工具在WCE被压紧到工件上之前的起动，众所周知，可另配置一个由WCE的运动起动并与扳机开关也是电气相连的执行机构开关。电路的设计使扳机开关只有在执行机构开关被WCE的运动启动后才能动作。在已有技术工具中，这种执行系统的机械联动机构中包含了多个部件，因而使工具的制造和组装变得复杂。
这类工具的另一种设计特点是执行机构和扳机的开关在工具外壳中相距甚远，这使组装和制造变得复杂。此外，这些开关的构造使内部光学部件很难保持在对齐状态中。还有，这些开关容易使异物落在镜片上并对作业造成损害。发明内容
这样，本发明的第一个目的是提供一种用于燃烧动力工具的改进型一体化火花装置，其中，执行机构和扳机的开关安装在带有火花装置的单一电路板上。
本发明的另一个目的是提供一种改进的燃烧动力工具，其中，执行机构开关和扳机开关布置在一个装置中，并且彼此靠得很近。
本发明的又一个目的是提供一种用于燃烧动力工具的改进型一体化火花装置，其中，执行机构是整体的，以方便制造，组装和操作。
本发明的还有一个目的是提供一种改进的燃烧动力工具，其中，执行机构和扳机开关布置在也为整体开关执行机构提供了安装位置的单个模塑单元中，而整体开关执行机构则构造成在工件接触件运动的约束下允许起动扳机开关。
以带执行机构和扳机开关的一体化火花装置为特点的本燃烧动力工具可满足并超过上面所列举的各种目的，在一体化火花装置中，执行机构和扳机开关与火花源一起固定在一块公用电路板上，各开关被模塑在一起以方便制造和装配。一种优选的整体执行机构被固定在开关单元的一端，而第二可动端则受工件接触件运动的驱动而起动执行机构开关，从而允许扳机开关动作使工具点火。执行机构可接纳因工件接触件的运动而造成的燃烧室超程。
更具体说，为带工件接触件的燃烧动力工具提供了一种一体化的火花装置，当点火前工具被挤压时，所述工件接触件相对于工具运动。该装置包括提供点火火花的高电压火花源，一整体印刷电路板，它具有构造成用来接受并与高电压火花源电气相连的第一部分和构造成用来接受并与执行机构开关和扳机开关电气相连的第二部分。扳机开关，执行机构开关和火花源是电气相连的，以允许点火，工件接触件起动执行机构开关，后者随后允许扳机开关的起动。一种优选整体执行机构具有一个固定端，一个受工件接触件运动约束的可动端，和当工具压紧工件造成可动端运动时与执行机构开关啮合的中间部分。附图说明
图1是以本发明的一体化火花装置为特色的燃烧动力工具的不完全侧视图；
图2是本发明一体化火花装置的电路板一部分的不完全顶视图，给出了开关模块的结构；和
图3是一种开关外壳的不完全透视图。具体实施方式
现在参见图1，一种适合于与本发明一起使用的燃烧动力工具总体用10表示，它包括带火花驱动部分14，手把部分16和储料仓部分(未示出)的外壳12。为了本发明的各种目的，各部分最好是连成整体的，但是，可以设想，此处所描述的任一部分也可以单独制造，然后用传统的固定技术，诸如化学粘合剂，超声波焊接，螺纹紧固件，铆钉等，连接起来。在本发明中，外壳12由二个独立的部件构成，每一部件都有形成单一构件的火花驱动部分14，手把部分16和储料仓部分。
本领域中都知道，紧固件驱动部分14内有与工件接触件22相连并在工具10紧压工件(未示出)时相对于外壳12往复运动的燃烧室20。虽然工具10可以运行于各种不同的朝向，但工件接触件22和燃烧室20的往复运动最好是相对于外壳12垂直向上的。扳机24可相对于手把部分14枢轴转动，并配置有开关结构26。
总体上用30表示的一体化火花装置配备有用来检测工具状况，提供所需按序动作，操纵风扇马达(未示出)和提供燃烧所需火花的各种部件。本装置30的一个优点是所有这些功能都是由具有全部与单块电路板32物理和电气相连的各部件的一个装置来提供的。该电路板32包括二个部分，在该优选实施方案中它们是连成整体的，但是，可以设想，独立的二个部分可具备下面将列举的本发明其他方面的优点。电路板32的第一部分34构造成可接受用来提供点火火花的高电压火花源36。火花源36不仅在物理上被电路板32接受，而且与其电气相连，这在本领域中是众所周知的。
本发明的一个特点是电路板32还包括构造成可接受执行机构开关40和扳机开关42，并与它们电气相连的第二部分38。在燃烧动力工具领域中都知道，并且在参考用的专利中也已说明，扳机开关42，执行机构开关40和火花源36是电气相连的，以允许点火，工件接触件22通过燃烧室20起动执行机构开关40，而执行机构开关40随后则允许使用者驱动扳机开关42去起动工具10。通过将各组件布置在一块电路板32上，以前用来连接各种组件，特别是将开关40，42与火花源36连接的接线就省略了。此外，电路板32采用本结构后，工具10的制造成本和组装时间都降低了。
现在参见图1-3，本发明的另一个特点是，执行机构开关40和扳机开关42最好模塑成固定在电路板第二部分38上的单块开关模块44。开关40，42最好具有下面将说明的相同结构，但是通过轴向压迫一接触件而起动的分开的和其他开关结构也是可以的。
在该优选实施方案中，每个开关40，42包括固定在底座48上的开关外壳46，它最好整体模塑在底座48上，但也可以用其他传统固定技术。外壳46布置成在执行机构开关40和扳机开关42之间界定了一个足以容纳执行机构安装位置50的空间，在该优选实施方案中，后者是一个圆柱形凸台。但是，其他形式的安装位置也是可以的，包括，但不局限于紧固件孔，短轴，和突出部。为了方便接触和操作下面将予以说明的执行机构，底座48的大小应允许将开关40，42彼此以大约30°的角度布置。图2中示出了角度α。底座48用销钉，焊接，粘合剂或本领域中熟知的可提供可靠固定和电气连接的其他方法固定到电路板32上。
至少一个而最好是每个开关外壳46界定一个构造成可容纳一个发射器54的发射器腔52和一个构造成可容纳一个传感器58的传感器腔56。每个腔52，56有三块封闭壁60和一块界定了开口64和界定了断续器通道66的壁62(在图3中看得最清楚)。腔52，56最好构造成盒状，以便可靠地卡住发射器54和传感器58。此外，腔52，56构造成使各开口64是相互登记以方便其间光连接的，并且布置得彼此足够靠近，使各开口壁62仅被断续器通道66分隔开。腔52，56彼此靠近增强了发射器54和传感器58之间的光联系，因此提高了开关40，42的可靠性。
装配时，发射器54和传感器58被放置在腔52，56中，以通过开口64建立光联系。断续器68可滑动地布置在断续器通道66中。断续器68的一端70形成为触头，其中央部分72除孔74之外是实心和不透光的(图3)。孔74布置成当触头70压住时，孔74与各个开口64对齐，允许发射器54和传感器58形成光接通，因此对开关40，42接通了电路。在触头70的对侧，断续器68有加宽的构造76，它啮合于偏置开关导槽78。开关导槽78有一个用来推动断续器68的弹簧(未示出)或其他机构，使孔74在正常情况下与各开口64不对齐，开关40，42不能起动。
再参见图1，本发明的另一个特点是更可取的单件或整体式执行机构80，它构造成在充分按压WCE22和燃烧室20运动时起动执行机构开关40，以允许工具10点火。在该优选实施方案中，执行机构80是弹簧钢或等价金属或塑料的单件体，它有一个构造成可固定到安装位置50上的固定端82和一个可因工件接触件22通过燃烧室20的运动而啮合的可动端84，和一个形成执行机构开关接触表面的中间部分86，执行机构开关接触表面构造成当因工具10压紧工件而造成可动端84运动时与执行机构开关40啮合。
更具体说，执行机构80总体上是弓形的，它的固定端82界定了一个构造成可摩擦啮合于安装凸台50的孔，它的可动端84有一个总体上与固定端垂直对齐的啮合小片88，它的中间部分86相对于固定端82和可动端84是横向弯曲的，以便啮合于并足够压紧执行机构开关40的触头70，使孔74与开口64对齐。
固定端82的对面，可动端84的尺寸选择得使啮合小片88可安放在燃烧室20壁中的窗口90中。当燃烧室20相对于工具外壳12向上运动时(从图1中看为从左向右，如箭头A所示)，窗口90的端壁或止动表面92与啮合小片88啮合并使执行机构80的可动端84向上运动，使中间部分86推动触头70反抗偏置力以与开口64和孔74对齐，闭合执行机构开关40。
执行机构开关40闭合后，使用者充分压紧扳机24使开关构造26压紧扳机开关42的触头70，就可导致工具10点火。更具体说，实现点火靠动力装置36所生成的火花，它传送至燃烧室20的内部用来点燃燃料/空气混合物，这在本领域中是众所周知的。由于执行机构80具有弹簧状的构造，使燃烧室20越过执行机构开关40起动位置的额外向上运动，也称为超程，不会损坏开关模块44。
这样，可以看到，以开关模块44为特点的本一体化火花装置30比已有技术系统有很多优点。首先，为简化和效率考虑，开关模块44和火花装置36是固定在一块电路板32上的。其次，开关模块44使执行机构和扳机开关40，42，以及执行机构安装位置50都布置在一个单元中，进一步简化了装置30的结构和装配工作。此外，整体执行机构80维持了工具10的顺序作业，即执行机构开关40在扳机开关42之前起动，并容纳燃烧室20的超程。
虽然在图中示出并说明了用于燃烧动力紧固件驱动工具的本发明一体化开关模块和火花装置的若干具体实施方案，但本领域的技术人员都能理解，仍可作出变更和修改，而不会偏离本发明的更多方面和下面的权利要求。