可调整的剂量室转让专利

申请号 : CN200980150727.5

文献号 : CN102271873B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : H·W·汉密尔顿

申请人 : 全球力量IP有限公司

摘要 :

一种可压缩流体提供动力的装置包括一个剂量室。一个入口将加压流体供给该剂量室。一个出口释放来自剂量室的加压流体。一个可移动的分隔件将剂量室划分成一个主空间和一个辅助空间,该分隔件的移动扩展了一个空间而缩小了另一个空间。至少一个流动通路从一个空间至另一个空间(这些空间共同允许气体在两个方向上流动经过该分隔件并且使跨越该分隔件的压力均衡),该流动通路与该出口相比是更加受限制的。

权利要求 :

1.一种可压缩流体提供动力的装置,该装置包括:

一个剂量室,

一个可移动的分隔件,该分隔件将该剂量室划分成一个主空间和一个辅助空间,该分隔件的移动扩展了一个空间而缩小了另一个空间,其特征在于:

一个入口,该入口用于将加压流体供给该剂量室的主空间,

一个出口,该出口用于释放来自该剂量室的主空间的加压流体,从一个空间至另一个空间的至少一个流动通路,这些空间共同允许气体在两个方向上流动经过该分隔件并且使跨越该分隔件的压力均衡,该流动通路与该出口相比是更加受限制的。

2.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该出口包括一个阀门机构以便控制来自该剂量室的流体的流动。

3.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,在该分隔件的区域内,该剂量室具有一个环形截面。

4.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该分隔件具有与该剂量室的内部截面的一部分实质上相同的形状和尺寸。

5.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中该分隔件在该剂量室内是轴向移动的。

6.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中该分隔件被连接到一个调整机构上。

7.如权利要求6所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该调整机构包括一个转动构件,该转动构件的末端是从该剂量室的外部可转动的。

8.如权利要求7所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该分隔件在其连接处是以外螺纹连接至该剂量室上并且被配置成与该剂量室的一个对应的螺纹部分相接合;这样使得该分隔件经过该剂量室的平移是经由该转动构件通过使该分隔件转动来实现的。

9.如权利要求8所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,这些流动通路是通过选择在该分隔件与该剂量室之间的螺纹节距来形成的,这样使得流体可以在这两个空间之间流动。

10.如权利要求7所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该转动构件是有螺纹的并且与该剂量室的一个对应的螺纹部分相接合;这样使得当该转动构件被转动时,该转动构件与所附接的分隔件被平移。

11.如权利要求7所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该转动构件的一部分是有螺纹的并且该分隔件在其连接处是以内螺纹连接至该转动构件上,该转动构件被配置成能够围绕其轴线转动、但位于该剂量室内的一个固定的轴向位置上;这样使得转动该转动构件就使该分隔件在该剂量室内沿着该转动构件的长度而平移。

12.如权利要求11所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,这些流动通路是通过选择在该分隔件与该转动构件之间的螺纹节距来形成的,这样使得流体可以在这两个空间之间流动。

13.如权利要求10所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,多个流动通路是在该分隔件的边缘与该剂量室的壁之间形成的。

14.如权利要求7所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,多个流动通路包括了在该分隔件本体内的多个端口。

15.如权利要求7所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,多个流动通路包括在该剂量室的本体中形成的多个分开的流动通路。

16.如权利要求1至15中任一项所述的可压缩流体提供动力的装置,该装置包括:一个用于高压气体源连接;

一个管道,该管道从该连接处通向该剂量室的入口;一个工作室,其中加压的气体进行膨胀以便向该装置提供动力;以及在该出口与该工作室之间的一个阀。

17.如权利要求10所述的可压缩流体提供动力的装置,该装置包括:一个活塞室,该活塞室被一个阀门与该剂量室的出口分开,

一个在该活塞室内可滑动的活塞,以及

通过该活塞的运动可驱动的一个器具。

18.如权利要求17所述的可压缩流体提供动力的装置,其中该器具是一个钉枪的驱动叶片。

19.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,该出口包括一个阀门,该阀门在使用中在一个打开时间上打开以便将流体从该剂量室的主空间中释放从而将该剂量室的主空间内的压力从一个高压减小至一个低压,并且跨越该分隔件的压力从在该剂量室的主空间内的一个高压起始点与在该剂量室的辅助空间内的低压的均衡花费该打开时间的至少四倍。

20.如权利要求1所述的可压缩流体提供动力的装置,其中,经过该分隔件的流体通路在使用中提供了至少四倍于该出口的阻力。

说明书 :

可调整的剂量室

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可调整的剂量室。本发明具有对于气动提供动力的工具的特殊应用。

背景技术

[0002] 气动驱动系统用在多种应用中,特别是对于多种工具而言。
[0003] 传统上讲,气动工具被设计为有待连接至一个压缩空气源(如一个静止的空气压缩机)上。
[0004] 虽然空气压缩机提供了一种实际上不受限制的压缩空气的供应,但它们具有几个缺点。具体地讲,需要经由一个软管来将工具连接到空气压缩机上限制了这种工具的便携性并且还限制了使之能够在其中进行操作的位置。此外,空气压缩机典型地是昂贵的并且超出了一些使用者的财务能力。另外,在工作地点周围搁放软管会被不同的物体钩住或者将在该空间内的人员绊倒而引发多种安全问题。
[0005] 在解决这些问题的尝试中,已经开发了几种不同的系统。一种这样的系统利用了一种可燃气体,如丁烷,来提供驱动工具的运作的一种爆燃。鉴于这种工具通常包括彼此靠近的用于可燃气体的一个储存装置以及一个燃烧源,这类燃烧系统具有它们自身的安全问题。这种气体以及储气筒趋于昂贵,并且只能从选定的供应商处获得。另外,燃烧的热量和冲击趋于在工具上剧烈地磨损,导致它们需要频繁维护。如果这种工具暴露于潮湿(如雨水)中,则电气部件容易失效。所有这些因素增加了额外的成本以及对于使用者的一种不便的因素。
[0006] 更新的近况是,已经开发了多种便携式压力源,通过这些压力源,通过一个调节器可以将包含一种加压流体(如二氧化碳)的容器连接到一个传统上由空气压缩机提供动力的工具上。这些系统允许以一种更加便携的方式来使用这些工具而不受限于常规设置的长软管要求。然而,因为这些工具已经被设计用于一种气动设置,其中压缩空气或气体的供应实际上是不受限制的,能量传递是相对低效的,特别是在该驱动机构中。因此,使用这些便携式加压流体系统通常导致该工具仅能够使用不切实际地低数目的几个重复然后就要求更换或补充该流体容器。
[0007] 因此,使气动工具的能量传递机构就每次重复的气体消耗而言更加有效率将是一个优点。
[0008] 另外,具能力容易地调整每次重复所消耗的气体量的将是有利的。
[0009] 美国专利申请号2006/0107939披露了一种可调整的容积室,该容积室用于一种彩弹枪形式的压缩气体装置。该容积是通过在该室内平移一个被密封的活塞来进行调整的。然而,如果希望在加压时调整该室的容积,这种调整将是在对抗一个显著量的压力。在一种动力工具应用中,该系统的压力可能是处于数百磅/平方英寸(psi)的级别,并且非常难以手动地与之对抗来工作。
[0010] 因此,有能力在该系统被加压时对该工具的动力进行调整将是有利的。
[0011] 所有的引用文件,包括在本说明书中引证的任何专利或专利申请均通过引用结合在此。在此并未承认任何引用文件构成了现有技术。对这些引用内容的讨论陈述了它们的作者所主张的内容,并且申请人保留对所引证文件的准确性及相关性进行质疑的权利。应该明确地理解,虽然在此引用了多份现有技术公开文件,这种引用并不构成对于这些文件中的任何一份在新西兰或者在任何其他国家成为本领域的公共常识的一部分的一种承认。
[0012] 应该承认,术语“包括”在不同的司法管辖权下可能会被赋予一种排他性或者包容性的含义。为了本说明书的目的,并且除非另外指出,术语‘包括’应当具有一种包容性的含义,即:它应被认为是指不仅包含它直接提及的这些列出的部件,而且还包含其他非限定的部件或元件。这一原则应同样用于当与一个方法或过程的一个或多个步骤相关联而使用术语“包括了(comprised)”或者“包括着(comprising)”时。
[0013] 本发明的一个目的是要着手解决以上问题或者至少向公众提供一个有用的选择。
[0014] 从仅以举例方式给出的以下说明中,本发明的进一步的方面和优点将变得清楚。
[0015] 在本说明书中,在已经引用了专利说明书、其他外部文件、或者其他信息来源处,其目的总体上是为讨论本发明的特征而提供一种背景。除非另外确切地声明,对此类外部文件的引用不得被解释为是对于此类文件、或者此类信息来源在任何司法管辖权下成为现有技术、或者形成了本领域中的公共常识的一部分的一种承认。

发明内容

[0016] 因此,在一个第一方面中本发明在于一种可压缩流体提供动力的装置,该装置包括
[0017] 一个剂量室,
[0018] 一个入口,该入口用于将加压流体供给该剂量室,
[0019] 一个出口,该出口用于释放来自该剂量室的加压流体,
[0020] 一个可移动的分隔件,该分隔件将该剂量室划分成一个主空间和一个辅助空间,该分隔件的移动扩展了一个空间而缩小了另一个空间,
[0021] 其特征为
[0022] 从一个空间至另一个空间的至少一个流动通路,这些空间共同允许气体在两个方向上流动经过该分隔件并且使跨越该分隔件的压力均衡,该流动通路与该出口相比是更加受限制的。
[0023] 根据另一个方面,该出口包括一个阀门机构以便控制来自该室的流体的流动。
[0024] 根据另一个方面,在该分隔件的该区域中,该剂量室具有一个环形截面。
[0025] 根据另一个方面,该分隔件具有与该室的内部截面的一部分实质上相同的形状和尺寸。
[0026] 根据另一个方面,该分隔件在该室内是轴向移动的。
[0027] 根据另一个方面,该分隔件被连接到一个调整机构上。
[0028] 根据另一个方面,该调整机构包括一个转动构件,该转动构件的末端从该室的外部是可转动的。
[0029] 根据另一个方面,该分隔件在其连接处是用外螺纹连接至该室上并且被配置成与该室的一个对应的螺纹部分相接合;这样使得该分隔件穿过该室的平移是经由该转动构件通过转动该分隔件而实现的。
[0030] 根据另一个方面,这些流动通路是通过选择在该分隔件与该室之间的螺纹节距来形成的,这样使得流体可以在这两个空间之间流动。
[0031] 根据另一个方面,该转动构件是有螺纹的并且与该室的一个对应的螺纹部分相接合;这样使得当该转动构件被转动时,该转动构件与该附接的分隔件被平移。
[0032] 根据另一个方面,该转动构件的一部分是有螺纹的并且该分隔件在其连接处是用内螺纹连接至该转动构件上,该转动构件被配置成能够围绕其轴线转动、但在该室内的一个固定的轴向位置上,这样使得转动该旋构件使该分隔件在该室内沿该转动构件的长度产生平移。
[0033] 根据另一个方面,这些流动通路是通过选择在该分隔件与该转动构件之间的螺纹节距来形成的,这样使得流体可以在这两个空间之间流动。
[0034] 根据另一个方面,这些流动通路是在该分隔件的边缘与该室的壁之间形成的。
[0035] 根据另一个方面,多个流动通路在该分隔件的本体内包括多个端口。
[0036] 根据另一个方面,多个流动通路包括形成在该室的本体内的多个分开的流动通路。
[0037] 根据另一个方面,该装置包括:
[0038] 一个用于高压气体源连接;
[0039] 一个管道,该管道从该连接处通向该剂量室的入口;一个工作室,在此加压的气体膨胀来向该装置提供动力;以及一个阀门,该阀门在该出口与该工作室之间。
[0040] 根据另一个方面,该装置包括:
[0041] 一个活塞室,该活塞室被一个阀门与该剂量室的出口分开,
[0042] 一个在该活塞室内可滑动的活塞,以及
[0043] 通过该活塞的运动可驱动的一个器具。
[0044] 根据另一个方面,该器具是一个钉枪的驱动叶片。
[0045] 根据另一方面,该出口包括一个阀门,该阀门在使用中在一个打开时间上打开以便将流体从该剂量室的主空间中释放从而将该剂量阀室的主空间内的压力从一个高压向一个低压减少,并且跨越该分隔件的压力从在该主室内的一个高压起始点与在该辅助剂量室内的低压的均衡花费该打开时间的至少四倍。
[0046] 根据另一个方面,经过该分隔件的该流动通路在使用中提供至少四倍于该出口的阻力。
[0047] 对于本发明所涉及的领域内的那些普通技术人员而言,在本发明的结构上的许多改变以及多种极为不同的实施方案和应用将自我显现而不背离所附权利要求书中定义的本发明的范围。在此的披露内容及说明纯粹是示意性的而且并非旨在于任何义意上是限制性的。
[0048] 在本说明书和权利要求书中使用的术语“包括着”是指“至少部分地由......组成”。在解释本说明书和权利要求书中包含了“包括”的陈述时,同样有可能存在由该术语引领这个或这些特征之外的特征。相关的术语,如“包括(comprise)”和“包括(comprises)”应以同样的方式加以解释。

附图说明

[0049] 通过仅以举例的方式给出的以下说明并且参见附图,本发明的另外的方面将变得清楚,在附图中:
[0050] 图1展示了本发明在一个优选实施方案中的加压室;并且
[0051] 图2a、图2b和图2c展示了与本发明一起使用的一种调整机构的变体;
[0052] 图3展示了用于结合本发明的一个钉枪的一种致动机构。

具体实施方式

[0053] 图1展示了在一个优选实施方案中的一种可调整容积的加压剂量室(总体上由箭头1指明)。
[0054] 加压室1包括一个剂量室2。
[0055] 剂量室2包括一个入口3和一个出口4。
[0056] 剂量室2被配置成接收一个分隔件5。
[0057] 分隔件5被配置成将室2分离成一个主空间6和一个辅助空间7。
[0058] 分隔件5被连接至一个调整杆8上。
[0059] 调整杆8进而被连接至这个室2外部的一个调节手柄9上。
[0060] 调整杆8及关联的手柄9被配置成在室2内协助分隔件5的轴向平移。其进一步的细节将随后参照图2进行说明。
[0061] 在主空间6与辅助空间7之间提供了一个或多个受限制的流动通路。在这两个空间之间的总的流动通路与出口4相比是更加受限制的。
[0062] 加压室1的运行按以下方式来工作。
[0063] 对主空间6加压,出口4被一个阀门机构(未示出)密封以便防止来自室2的流体的流动。
[0064] 流体通过入口3从一个外部源(未示出)流入主空间6。压力积聚在空间6内,直到它与该源的压力均衡为止。
[0065] 当主空间6被加压时,可能令人希望的是调整主空间6的容积。多个流动通路10a、10b、10c使在主室6与辅助室7之间的压力均衡,从而使得分隔件5沿着室2的轴向平移是容易的。
[0066] 虽然这些分开的流动通路10a、10b、10c允许主空间6和辅助空间7内的压力均衡,但流动速度明显低于经过出口4可以实现的流动速度。
[0067] 因此,当重复通过出口4释放流体并且然后将出口4关闭的快速循环时,跨越该分隔件的气体的流动是受限制的并且没有充足的时间用于使跨越该分隔件的压力达到均衡。因此,调整分隔件5的位置就调整了用于该工具的高压注入的容量,因为在出口4开放时只有在该辅助室内的少量高压流体能够逸出。
[0068] 在图1的实施方案中,室2围绕其周长配有多个螺旋的螺纹,如虚线11a所指明。分隔件5具有对应的螺纹,如由这些虚线11b所指明。这些螺旋螺纹11a、11b可以是稍稍偏置的(例如,提供一种松散接合的稍稍不同的直径)以便提供均衡的流动通路10a。这些螺旋的螺纹11a、11b经由相关联的调节手柄9通过转动这个调整杆8而协助分隔件5在室
2内的平移。
[0069] 通过将多个端口12结合到分隔件5中,可以额外地或可替代地提供对多个流动通路10b进行均衡。这些端口12可以在分隔件5上被定位在任意的点及角度上。
[0070] 通过在分隔件5上分开一个通道13可以额外地或替代地提供对流动通路10c进行均衡。通道13可以是通过该压力室的壁来形成的。
[0071] 应该理解,这些流动通道10a、10b、10c的任意组合均可与本发明一起使用,并且实际上本发明的多个实施方案可以仅利用这些均衡流动通路10a、10b、10c中的一个。
[0072] 图2展示了分隔件5在室2内可以被平移的不同方式。在图2a中,室2包括多个螺旋螺纹11a,并且分隔件5包括多个对应的螺旋螺纹11b。通过经由调节手柄9来转动调整杆8,可以使分隔件5在室2内发生平移。
[0073] 图2b提供了用于分隔件5在室2内平移的一种替代配置。调整杆8配备有多个螺旋螺纹14a,这些螺旋螺纹在室2与调整杆8的相遇点处与这些螺旋螺纹14b相接合。因此在室2内分隔件5的平移是通过经由调节手柄9来转动调整杆8来实现的。
[0074] 图2c展示了一种在该室内协助分隔件5的平移的一种替代配置。
[0075] 在这种配置中,调整杆8从分隔件5的中心穿过。在调整杆8与分隔件5之间的连接点处相应地配备有对应的螺旋螺纹15a、15b。
[0076] 在这个实施方案中,调整杆8在室2内并不轴向移动。这个杆8可以包括与压力室2的端壁相接合的一个套环或多个连片16以便在该室2内维持该杆的轴向位置。分隔件5是经由一个调节手柄9通过调整杆8的转动而在该室2内被平移的。
[0077] 图3可用于展示这个可调整的剂量室在钉枪的一个优选安排中如何工作。然而该机构可适用于其他钉枪实施方案并且是总体上可适用于包括一个驱动活塞的多种工具。在图3的钉枪中,气体是通过气体入口22从一个调节器中供应的。室21在多次致动之间是借助来自调节器的气体来维持注入的。在从该调节器至该室的输入路径内不需要额外的阀门。
[0078] 根据一种优选形式,从该调节器至入口22的流体路径包括一个延伸的管道,其中该管道的路径的大部分是邻近该枪的致动机构。具体的是邻近该枪的管筒,在该活塞室的外部及其周围。
[0079] 剂量室21围绕阀门23的本体是基本上环形的。
[0080] 剂量室21可以包括一个提供额外容积的附件40。附件40可以包括一个可调整的分隔件41,该分隔件将该附件分成一个主空间42和一个辅助空间43。分隔件41的移动增加了这些空间之一的大小而减少了另一个空间。
[0081] 该枪包括一个触发与复位机构。触发是通过释放一个压缩弹簧来驱动的,以便将该剂量阀锤31驱动到该剂量阀23上。复位(包括将该触发弹簧返回至该压缩状态)是通过最后的可供使用的充气膨胀来驱动的。
[0082] 该触发与复位机构包括一个复位活塞50,该复位活塞在邻近该活塞室孔径49的一个孔径51内滑动。该复位孔径与该活塞室孔径是通过处于邻近该前端的一个第一位置上以及与该前端间隔开的一个第二位置上的多个流体端口来连接的。在该第二位置处的这些传递端口62被一个阀门构件覆盖,这样使气体只能从该活塞室向孔径51流动。在这个优选形式中,孔径51是一个包绕该活塞室的环形室。在这个安排中,复位活塞50是一个环形圈,并且用于覆盖这些第二端口的阀门构件可以是一个弹性体的O形圈64。
[0083] 一个弹簧52被定位在该复位活塞与孔径51的后端壁之间。所述触发与复位机构包括一个凸舌58,它延伸进入孔径51之中并且在一个扳起的位置上与复位活塞50接合。在这个位置上,弹簧52在复位活塞50与壁53之间被压缩。将触发件(未示出)压下使该凸舌58移动以便释放复位活塞50。弹簧52使活塞50在沿孔径51的向前的方向上加速。
[0084] 一个连接构件55(它可以是处于一种杆的形式)从复位活塞50向后延伸。该连接构件延伸经过孔径51的端壁53中的一个端口并且连接在剂量阀锤31上。
[0085] 当复位活塞50沿着孔径51向前加速时,所连接的剂量阀锤31朝向阀门23的冲击点33加速。锤31通过开口32并且对于阀门23产生冲击。在冲击时,锤31的动量将阀门23压下,从而将高压气体从剂量室21释放进入活塞室中。这种高压气体沿着活塞室向前驱动活塞头。阀门弹簧26将阀门返回至该关闭位置,同时将剂量阀锤31推回直至它刚好经过端口32伸出。该剂量阀门的打开时间取决于弹簧26和52的刚性及压缩或拉伸、这些移动部件的质量以及这些承受气体压力的暴露表面。调整这些因素可以提供用于调整该阀门保持开放的时间量。一旦活塞头28的外部密封件60经过多个传递端口62,这些传递端口被暴露于驱动气体,这些气体处于一个被降低的、但仍处于高值的压力下。这些气体的压力将环形阀64打开并且这些气体流入孔径51中。这些气体对抗复位活塞50推动,将其向后推,压缩弹簧52。当复位活塞移动至后部时,被连接的剂量阀锤在一个向后的方向上移动以便打开来自活塞室的经过端口32和排气通道34的一个排气开口。
[0086] 一旦该复位活塞已经向后部返回了足够远,它就被该触发件的凸舌58接合。
[0087] 孔径51中的气体进一步的膨胀迫使气体通过一个筒状通风孔65从外部孔径51到达活塞28前部的活塞室。这种气体将该活塞头推向该活塞室的后部,从而通过排气开口34将活塞头后面的过量气体逐出。
[0088] 图3示出了处于这种扳起的位置准备开火的复位活塞及剂量阀锤。该锤与复位活塞的释放位置(其中该锤使剂量阀门保持开放)是以虚线示出的。连接构件55也是以虚线示出的,因为它在视图中是隐藏的。该剂量阀是在已经从座25处移位离开的开放位置上示出。在枪的前端处提供一个弹性密封及缓冲件70。这个缓冲件吸收了活塞在进入活塞室的末端内的任何冲击,并且在驱动叶片29上密封,这样使得残余的气体压力在消散之前可以将活塞推回至活塞室的后端。
[0089] 如果该钉枪未能适当地复位,例如由于对抗该复位活塞的气体压力不足所致,该系统可以通过将剂量阀锤拉回而被再次扳起。这所具有的作用是同样将该复位活塞拉回直至它被该凸舌锁定为止。优选的是,在该壳体的后部提供一个扳起杆。这个扳起杆包括一个枢轴和一个手柄部分。该剂量阀锤在该枢轴与该手柄部分之间的中部与该扳起杆接合,从而在重新扳起时为使用者提供额外的杠杆作用。优选地,本发明对于一种以气动方式提供动力的工具的一次重复提供了一个特殊容积的室。该以气动方式进行准备的工具可以是(例如)一个钉枪、一个气锤、或者一个修枝剪。然而,根据本发明的一个室能够用于希望一种可调节高压气体的注入的其他装置中。
[0090] 例如,该加压室可以在一种彩弹枪中实施。彩弹是一种游戏或运动,其中游戏者之间的典型距离在游戏场地之间或者甚至在游戏过程中发生极大地变化。
[0091] 为了在不同的射程上安全地并且有效地使用一个单支彩弹枪,游戏者应该有能力容易地调整加压室的容积并且因此有能力调整该彩弹枪的力量及射程。于是一位游戏者将能够随着游戏的进展在作为一名远程狙击手的角色至近距离突击游戏者角色之间进行转换。
[0092] 这还允许游戏者在不要求长射程的场合下保存他们的加压流体的供应(典型的是二氧化碳)。
[0093] 这是适用于流体的供应受限制的任何情况。允许减少每次重复所使用的流体的容积意味着可以实现更多的重复次数,如果对于手头任务被调整的注入的动力仍是充足的,这就是一个显著的优点。
[0094] 提及一个入口和一个出口应当被理解成是指流体相应地进入和退出加压室的这些流体通路。
[0095] 在此设想的是使至少该出口与一个阀门机构相结合以便控制来自该室的流体的流动。然而,这个阀门机构可以是实施在与该加压室分开的一个点处并且提及该出口与一个阀门机构相结合不应被视作是限制性的。
[0096] 该入口还可以包括一个阀门机构。作为替代方案,流体在该室中的流动可以是由该室内的压力与一个高压源的压力的均衡来控制的。在这种情况下,从该高压源至室6的流动路径与从该室出口4处的流动路径相比是典型地更大的阻力。这能够通过选择该管道的长度和大小、或者一个或多个限流器、或者通过在该源处的一个调节器来实现。因此,在一个单个的致动器内经过出口4的大多数流动来自该室6中的注入,而不是来自室7或入口3。在多次致动之间,室6与室7是通过入口3被重新注入的。
[0097] 在本说明中,提及流体应当被理解成是指能够流动并且在压缩下改变实质性的容积的任何物质。在一个优选的实施方案中,这种流体是一种气体。
[0098] 优选的是这种流体是气态的二氧化碳。二氧化碳具有众多特性,这使得将其应用于在适当设计的气动应用中是有用的。二氧化碳可以被极大地加压以便在小的容积中存储高的量,并且这种高压允许该气动工具的高功率输出。
[0099] 另外,二氧化碳是一种使用起来相对便宜的气体。
[0100] 这不应被视为是限制性的,因为任何数量的气体都可以与本发明一起使用。例如,流体可以是来自一个空气压缩机的空气,如常见地与气动工具一起使用。本发明的超过现有技术的增加的效率可以允许在所希望的情况下使用一台更小的压缩机和更轻的空气软管。其结果是对于使用者的最初采购成本和运行成本可以减少,该压缩机会更加容易运输,带有附接软管的工具也会更加容易操纵,并且系统的噪声会降低。
[0101] 在整个说明书提及一个流动通路应当被理解成是指流体可以从中经过的任何通道。
[0102] 提及多个均衡流动通路应当被理解成是指在该加压室的这两个空间之间流体可以传递的任何方式。
[0103] 在一个优选的实施方案中,这些流动通路是通过选择在该分隔件与该室之间的螺纹节距来形成的,这样使得流体可以在这两个空间之间进行流动。然而,这不应该被视为是限制性的,因为这些均衡流动通路可以是由该分隔件本体内的多个端口、或者在该室自身的本体内形成的多个完全分开的流动通路形成的。
[0104] 当流体进入该加压室,并且在该分隔件的任一侧上的这两个空间之间的压力差增加时,流体通过该流动通路以便使该压力差减小。由于在这两个空间之间的这个更低的压力差,该分隔件在该室内可以更加容易被移动,特别是当减小更高的加压空间的容积时。在没有这些流动通路的情况下,该分隔件在该室内的运动将是对抗这些空间之间的一个显著的压力差并且要求可以在使用手动操作该工具的方法之外施加力。
[0105] 在此设想的是虽然这些流动通路允许在这两个空间之间的压力差减少,经过这些流动通路的流速显著低于通过该室的入口和出口可以实现的流速。
[0106] 因此,当重复通过该入口对该第一空间进行加压并且通过该出口释放流体的一个循环时,从这些流动通道中流过的流体量将显著低于流进和流出该第一空间的容积。
[0107] 优选的是,本发明提供了一个出口,该出口包括一个阀门,在使用中在一个打开时间上打开以便来将流体从该剂量阀室的主空间中释放从而将该剂量阀室的主空间内的压力从一个高压向一个低压减少,并且跨越该分隔件的压力从在该主室内的一个高压起始点与在该辅助剂量室内的低压的均衡花费该打开时间的至少四倍。优选的是经过该分隔件的流体通路在使用中提供至少四倍于该出口的阻力。
[0108] 在此设想的是至少一个流动通路将允许流体同等地在两个方向上经过。如果该流动通路是与该分隔件形成一体并且不要求移动部件,则这将是有利的。然而,这将不应视作限制性的,因为至少一个流动通路可以包括一种限制装置,如一个阀门或者过滤器。
[0109] 为了限流,但不是在一个方向上将流体的流动阻断至一个更大的程度,该限制装置可以被配置成允许不同程度的流体流动。
[0110] 在一个优选的实施方案中,该加压室具有一个环形截面。本领域的普通技术人员应该认识到这并非旨在是限制性的。例如,通过图2b和图2c的实施方案,该压力室的截面可以实际上是任何形状的。
[0111] 在一个优选的实施方案中,该分隔件具有与该室的内部截面实质性相同的形状和尺寸。
[0112] 在一个优选的实施方案中,分隔件在室内可以被轴向移动。
[0113] 在一个优选的实施方案中,分隔件可以被连接至一个调整机构上。
[0114] 在此设想的是该调整机构可以采取一种杆47的形式,该杆的末端可以被连接至该室的外部的一个转动手柄上。
[0115] 在一个优选的实施方案中,该分隔件可以在其连接处是用外螺纹连接在该室上并且被配置成与该室的一个对应的螺纹部分相接合。然后,通过经由该杆47以及相关联的转动手柄来转动该分隔件,可以协助该分隔件经过该室的平移。
[0116] 应该认识到这并非旨在是限制性的,并且分隔件在该室内的平移能够以本领域的普通技术人员已知的任何数目的方式来实现。通过举例,该分隔件可以通过施加轴向力来移动、并且具有一个分开的锁定机构以便将其在室内保持在位。
[0117] 作为替代方案,如在图2b中,这个杆可以是有螺纹的并且与该压力室的一个对应的有螺纹部分相接合。在对手柄进行转动时,这个杆以及被附连的分隔件可以被平移。
[0118] 在另一个替代方案中,如在图2c和图3中,该分隔件可以在其连接处用内螺纹46连接至该杆上,这个杆被配置成能够围绕其轴线转动、但在该室内的一个固定的位置中。当手柄和杆被转动时,该分隔件可以在该室内沿着杆的宽度进行平移。
[0119] 在一个气动工具(如钉枪)中,可以将压力室用于包含有待在下一个循环或者该工具的发射中使用的一个特定容积的加压气体。该室内的气体容积与该工具所产生的力或者冲击相对应。实质上,对于钉枪,该室的容积越大,则施加在钉上的力就会越大。
[0120] 应该认识到,该室的压力水平在整个调整过程中得到保持,以便确保该工具的均衡的运作。
[0121] 在钉子的尺寸或者工作材料的规格要求更低的力的情况下,调整加压室有助于做到这一点。其结果是,对于手头的工作实现了气体的最高效的利用。
[0122] 所要求的减小的力可以还允许将工具用于更长的时间段。在流体是二氧化碳的情况下,流体的温度使得该运作机构连续暴露在流体下致使其冻结。在这种冷冻状态下连续使用该工具对其状况是有害的,并且假如工具失效还可以对使用者造成安全危害。
[0123] 调整工具的动力的能力将致使每个运作循环所使用的流体量更小,从而降低了该运作机构的温度将被降低的程度。由此,在出现冷冻问题之前可以实现更多的重复次数,从而提高工具的可用性。
[0124] 在此设想的是该可调整的压力室将具有固定地附接在该室其余部分上的一个末端,以便促进该室的内部部件的维护。该末端可以是通过本领域普通技术人员所知道的任意方式被固定地附接的,如一种螺丝配件、多个闭锁、多个螺栓、或者任意数量的其他机构。
[0125] 本发明提供了超过现有技术的多项优点:
[0126] 流体的容积可以根据该工具所要求的动力来进行调整。这允许一个单个工具运行在不同的应用中,具体的是在与该工具结合的多种材料的多种性质要求不同的动力能力。
[0127] 允许该压力室的调整,无论该室是否正被加压。这降低了对于何时容积可以进行调整做出决定的复杂性。
[0128] 在流体具有低温的情况下,容积大小的降低允许该工具由于减低了每次重复的散热要求而实现了增加的重复次数。
[0129] 另外,在流体的供应是有限的情况下,容积的减小将允许实现更大的重复次数。这减少了使用者在重新填充流体上所花费的时间和费用,并且防止手头任务的中断。
[0130] 本发明的多个方面已经仅通过举例而进行了说明,并且应该认识到可以对其进行多种修改和添加而不背离其范围。