CN110678298A - 冲击设备 - Google Patents

Abstract

一种冲击设备，包括弹簧砧座组件和驱动机构，所述驱动机构可选地接合所述弹簧砧座组件以致动所述弹簧砧座组件来将势能存储在所述弹簧砧座组件中，并且所述驱动机构可选地脱离所述弹簧砧座组件以允许所述弹簧砧座组件朝向冲击目标发射和加速，以将来自所述弹簧砧座组件的冲击能递送到所述冲击目标。在一个实施方案中，所述弹簧砧座组件由所述冲击目标和所述设备的重量中的一者偏置到起始位置。所述弹簧砧座组件可包括例如气弹簧或弹簧。所述设备能够向冲击目标递送多次冲击。

Description

冲击设备

相关申请的交叉引用

本公开根据美国法典第35篇第120条要求2016年2月1日提交的未决美国专利申请序列号15/012,498的优先权，并且是其部分继续申请，其公开内容以引用方式并入于此。本公开还根据美国法典第35篇第119条要求2016年1月8日提交的未决美国临时申请序列号62/276,439的优先权，其公开内容以引用方式并入于此。

技术领域

本公开涉及冲击设备，并且更具体地，涉及用于驱动栅栏柱、打破混凝土、设置铆钉、驱动钉子和以其他方式进行多次连续冲击的这种冲击设备。

背景技术

本领域中已知的冲击设备(本文也称为“驱动器”、“枪”或“装置”)通常被配置用于完全便携式操作。承包商通常使用动力辅助装置来冲击表面和/或将物体驱动到基底中。这些动力辅助设备可以是便携式的(即，不连接或拴系到空气压缩机或壁装电源插座)或非便携式的。

常见的冲击设备使用压缩空气源来致动导向组件，以将物体推入基底中。对于不需要便携性的应用，这是非常实用的系统，并且允许紧固件的快速递送以便快速组装。然而，缺点是需要用户购买空气压缩机和相关联的空气管线才能使用此系统。另一个缺点是装置(通过空气软管)拴系到空气压缩机的不便。

为了解决此问题，若干种类型的便携式冲击装置以燃料电池为动力进行操作。通常，这些枪具有导向组件，将燃料与来自空气的氧气一起引入所述导向组件中。点燃随后的混合物，所得的气体膨胀推动导向组件，从而将物体驱动到基底中。此设计复杂且昂贵。由于火花源通常从电池中获取其能量，因此需要电力和燃料两者。爆炸性燃料混合物的装填、消耗燃料盒的使用、巨大响声和燃烧产物的释放都是此解决方案的缺点。

最终的商业解决方案是使用飞轮机构并将飞轮离合到冲击基底的砧座。此工具能够非常快速地进行冲击。相较于气动式对应物，这种工具的主要缺点是重量和尺寸大。另外，驱动机构非常复杂，这导致零售成本高。

显然，并且基于上述努力，存在对提供不受燃料电池或空气软管妨碍的用于冲击的便携式解决方案的需要。此外，所述解决方案应该提供低作用感，并且简单、成本有效且操作稳健。

现有技术教导了若干种另外的冲击方式。第一种技术是基于多次冲击设计。在此设计中，马达或其他动力源通过空转联轴器或其他装置连接到冲击砧座。这允许动力源对物体进行多次冲击以将其驱动到基底中。然而，由于恒定的运动反向和有限的操作者生产速度，这种多次冲击设计并不非常有效。

第二种设计包括使用势能存储机构(以机械弹簧的形式)。在这些设计中，弹簧通过电动马达翘起(或激活)。一旦弹簧得到充分压缩，能量就从弹簧释放到撞针中，从而冲击撞针和/或基底。此设计存在若干缺点。这些缺点包括需要压缩和控制弹簧的复杂系统，并且弹簧必须非常笨重才能存储足够的能量。此外，弹簧易于疲劳，这导致工具寿命很短。最后，金属弹簧必须移动大量的质量才能解压缩，并且结果是这些低速冲击装置对用户产生很大的反作用力。

为了改善此设计，使用空气弹簧替换机械弹簧，即，压缩导向组件内的空气，并且然后通过使用齿轮传动来释放压缩空气。此设计的一个棘手的问题是，在砧座在向下冲程上卡住并且操作者尝试清除阻塞的情况下，操作者将承受砧座的全部力的安全隐患，因为砧座在所有这些类型的装置中倾向于向下位置。空气弹簧的另一个缺点导致需要将棘轮机构作为砧座驱动的一部分。此机构增加了重量并且在控制驱动动作时引起重大问题，因为重量必须在冲程结束时停止。此增加的质量减慢驱动冲程并且增加对操作者的反作用力。另外，因为空气弹簧和活塞组件中含有大量的动能，所以单元的效率低。此设计进一步受制于用于使空气弹簧和棘轮与传动系联接和脱离的复杂驱动系统，这增加了生产成本并降低了系统可靠性。

所教导的用于冲击的第三种方式包括使用飞轮作为能量存储装置。飞轮用来发射冲击基底的锤击砧座。此设计的一个主要缺点是将飞轮联接到驱动砧座的问题。此现有技术教导了使用摩擦离合机构，所述摩擦离合机构既复杂又沉重且易于磨损。进一步限制此方法的是难以控制能量，所述机构需要足够的能量来有效地冲击，但在驱动完成后保留飞轮中的大量能量。这进一步增加了此类现有技术装置的设计复杂性和尺寸。

所有当前可用的装置都具有一个或多个以下缺点：

·复杂、昂贵且设计不可靠。燃料动力机构(诸如Paslode^TM)实现了便携性，但需要消耗燃料并且价格昂贵。旋转飞轮设计(诸如Dewalt^TM)具有基于摩擦装置的复杂的联接或离合机构。这增加了费用。

·人体工程学差。燃料动力机构具有巨大的燃烧响声和燃烧烟雾。多次冲击装置易于疲劳且有噪声。

·非便携性。传统的冲击装置拴系到固定压缩机，并且因此必须保持单独的供应管线。

·反作用力高且寿命短。机械弹簧驱动机构由于其长的驱动时间而具有高的工具反作用力。此外，弹簧的额定值不适用于这些类型的工作循环，从而导致过早的失效。

·安全问题。现有技术“空气弹簧”和重弹簧驱动设计具有冲击的安全问题，因为砧座的倾向朝向基底。在阻塞清除期间，这可能致使砧座撞击操作者的手。

·大多数这些装置的返回机构涉及获取一些驱动能量。存在驱动砧座组件的跳簧或弹簧回位，或者在砧座移动期间形成真空或气压弹簧。所有这些机构从驱动冲程带走能量并降低效率。

鉴于这些各种缺点，存在对一种克服现有技术的这些各种缺点同时仍保留现有技术的优点的紧固件驱动设备的需要。

发明内容

根据本发明，描述了一种冲击设备，其从电源、优选地可再充电电池获得其动力，并使用马达来致动弹簧砧座组件。所述弹簧砧座组件可包括联接到活塞的机械弹簧或气弹簧。在弹簧是机械弹簧的实施方案中，弹簧可由例如钛、碳纤维、弹性体或钢构成。在弹簧砧座组件中的活塞充分移动之后，活塞开始移动并使弹簧砧座组件(其中组件包括砧座和联接到活塞的弹簧)加速。弹簧活塞与推件板(其中推件板紧固到工具框架)的接触致使弹簧砧座组件移动，并且在一个实施方案中，移动朝向基底或待驱动到基底中的物体并与之接触，使得砧座冲击基底或将物体驱动到基底中。柱子、紧固件或其他驱动物体可定位弹簧砧座组件以开始另一个操作循环。

通过在具有短活塞冲程的弹簧砧座组件中使用气弹簧，本发明的冲击设备能够在气弹簧中的压力仅略微增加的情况下产生足够的能量来冲击基底和/或驱动物体。这意外地增加了设备的效率，因为压缩热是能量低效率的重要来源。(由于气弹簧活塞的冲程显著小于砧座和砧座组件的冲程，因此这方面还减小了设备的尺寸)。

本文所公开的设备的冲击/驱动循环可以电信号开始，之后电路将马达连接到电动力源。马达通过间断的驱动机构、凸轮或能够提供连续冲击/驱动的任何其他驱动机构联接到弹簧砧座组件。在驱动机构的操作循环中，机构交替地(1)致动弹簧砧座组件的活塞，并(2)与活塞脱离以允许压力或一个或多个其他力作用在弹簧活塞上。例如，在循环的一部分期间，间断的驱动机构可移动活塞以增加存储在弹簧组件内的势能。在循环的下一步骤中，机构与活塞砧座组件脱离以允许弹簧组件内积聚的势能作用在活塞上并致动活塞。例如，活塞随之移动并致使弹簧砧座组件移动并冲击基底或驱动物体。弹簧或其他返回机构可操作地联接到弹簧砧座组件，以在砧座已经冲击基底或驱动物体之后将弹簧砧座组件返回到初始位置。在一个实施方案中，至少一个缓冲器设置在弹簧砧座组件之内或之外，以减少原本可能在设备的操作中发生的对弹簧砧座组件的磨损和损伤。

在一个实施方案中，弹簧砧座组件的活塞的冲程或移动小于弹簧砧座组件的总移动的一半。另外优选的是，弹簧活塞的移动导致气弹簧内的体积减小小于初始体积的20％，从而减少压缩热的损失。

在一个实施方案中，提供传感器和控制电路用于确定气弹簧和/或砧座的至少一个位置，以实现用于停止设备的循环的适当定时和/或检测设备的阻塞状况。

除了如上所述的便携式冲击设备的目的和优点之外，相应地，本公开的若干目的和优点是：

·提供了简单的冲击设备设计，其具有比当前可用装置低得多的生产成本并且是便携式的且不需要空气压缩机。

·提供了在没有系留空气压缩机的情况下模拟气动紧固件性能的冲击设备。

·提供了具有非常小的磨损的电动驱动的高功率冲击设备。

·提供了电动马达驱动的冲击设备，其中能量不存储在驱动砧座的后面，因此大大提高了工具安全性。

·提供了比目前用压缩空气设计可实现的更加能量有效的机构来驱动物体和冲击基底。

本公开的这些以及其他方面连同表征本公开的新颖性的各种特征一起在所附权利要求中具体指出并形成本公开的一部分。为了更好地理解本公开、其操作优点以及通过其用途实现的特定目标，应参考其中示出和描述了本公开的的示例性实施方案的附图和详细描述。

附图说明

参考结合附图进行的以下详细描述和权利要求，将更好地理解本发明的优点和特征，在附图中类似的元件用类似的符号标识，并且其中：

图1示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的剖面图；

图2示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的另一剖面图；

图3示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的操作阶段，其中驱动机构尚未接合弹簧砧座组件；

图4示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的另一操作阶段，其中驱动机构已接合弹簧砧座组件；

图5示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的另一操作阶段，其中驱动机构已接合弹簧砧座组件，并且几乎到了它将再次脱离弹簧砧座组件的程度；

图6示出根据本公开的示例性实施方案的冲击设备的操作阶段，其中驱动机构已接合弹簧砧座组件，并且弹簧砧座组件处于自由飞行；并且

图7示出根据本公开的示例性实施方案的弹簧砧座组件的剖面图。

类似的附图标记在附图的若干视图的描述中指代类似的部件。

具体实施方式

用于实施本公开的最佳模式是根据其优选实施方案呈现的，并在本文的附图中描绘出。本文出于说明性目的而详细描述的优选实施方案具有许多变型。应当理解，可视情况和权宜设想各种省略和等效物的替换，但意图在不脱离本公开的精神或范围的情况下覆盖应用或实现方式。另外，尽管以下基本上涉及设计的一个实施方案，但熟悉本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的精神的情况下可以对材料、零件描述和几何形状进行改变。还应当理解，诸如前、后或上止点、下止点的参考不是指精确位置，而是根据附图中的几何形状的背景中理解的近似位置。

本文中的术语“一个”和“一种”不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。

参考附图，本公开提供了一种冲击设备1000。在一个实施方案中，所述设备包括动力源、马达1、控制电路2、驱动机构4、弹簧砧座组件、撞针5、推件板6和至少一个缓冲器7。在一个实施方案中，弹簧砧座组件包括气弹簧10和砧座13。气弹簧10包括至少部分地设置在弹簧砧座组件内的活塞8。弹簧砧座组件可操作地联接到驱动机构4。缓冲器9优选地设置在气弹簧内，以吸收活塞的冲击力的一部分。气弹簧10还可包括鼻状部分(所述鼻状部分可以是活塞的一部分或联接到活塞)，并且所述鼻状部分在操作循环的一部分期间与推件板6操作性地接触。

在另一实施方案中，弹簧砧座组件包括不具有活塞的弹簧(诸如但不限于机械弹簧或弹性体)和砧座13。

驱动机构在一个实施方案中可包括具有齿间隔和无齿的齿条传动装置，或者在一个实施方案中可包括如图所示的凸轮驱动机构。在这种齿条传动装置实施方案中，将显而易见的是，驱动机构被配置来允许从齿轮齿接合到没有齿接合的有效瞬时转变。驱动机构可操作地联接到弹簧砧座组件，使得驱动机构可交替地致动弹簧砧座组件，从而致动活塞(例如当齿轮齿或凸轮接合时)，或者在另一实施方案中，交替地致动并压缩弹簧砧座组件的弹簧，以及交替地保持弹簧砧座组件上的驱动力，使得其他力能够作用在活塞或弹簧上并致动活塞或弹簧。

在一个实施方案中，驱动机构接合弹簧砧座组件，并通过将其推靠在推件板上以将势能存储在气弹簧内来致动活塞。在一个实施方案中，气弹簧组件内的初始压力(在驱动机构致动活塞之前)为至少40psia。气弹簧的配置和设计使得压力在活塞移动期间增加小于初始压力的30％，从而对马达产生更恒定的扭矩，这改善了马达效率。在另一实施方案中，驱动机构接合弹簧砧座组件，并通过将其推靠在推件板上或以其他方式压缩弹簧以将势能存储在弹簧内来致动弹簧。然后，驱动机构脱离弹簧砧座组件，从而允许压力或其他力作用在活塞和/或弹簧上，并且致使活塞和/或弹簧分离并将弹簧砧座发射远离推件板并驱动砧座远离推件板。驱动机构被调谐为阻止进一步接合，直到弹簧砧座组件已经返回到大致的起始位置之后为止。然后，驱动机构可再次作用在弹簧砧座组件上以再次将势能存储在气弹簧和/或弹簧内，并且然后可再次暂时停止作用在弹簧砧座组件上，以允许势能相反地作用在已经推靠在推件板上(或者弹簧已经被压缩)以发射弹簧砧座组件的活塞和/或弹簧上。驱动机构优选地被配置来允许连续冲击，例如(如图所示)通过凸轮来提供这种连续冲击。在一个实施方案中，活塞的冲程小于弹簧砧座组件的冲程。

在一个实施方案中，弹簧砧座组件可操作地联接到气弹簧(诸如联接到活塞或鼻状部分)，使得当弹簧砧座组件在压力下释放时，来自活塞的力被施加到弹簧砧座组件上，从而致使弹簧砧座组件沿一定方向移动并释放(或被发射)远离推件板，并且冲击设备的撞针，所述撞针将冲击力传递到冲击目标(诸如像柱子、钉子或铆钉)。在另一实施方案中，弹簧砧座组件包括不具有活塞的弹簧，当弹簧砧座组件被释放且弹簧已被压缩时，来自弹簧的力被施加到弹簧砧座组件上，从而致使弹簧砧座组件沿一定方向移动并释放(或被发射)远离推件板，并且冲击设备的撞针，所述撞针将冲击力传递到冲击目标(诸如像柱子、钉子或铆钉)。撞针有利于冲击目标的定位，使得冲击目标可接收撞针的力，并且使得冲击目标可保持就位以在设备提供多次或连续冲击时接收这种力。在开发过程中发现，抛出质量与气弹簧内的移动质量的比率对于设备的效率是重要的。优选的是，使抛出质量(在此实例中为砧座组件)大于总移动质量(其为砧座组件质量+气弹簧移动质量)的50％，并且更优选的是，使砧座组件质量为总移动质量的至少60％。这允许本公开在将势能转化成物体或基底上的驱动能量方面具有增加的效率。在一个实施方案中，弹簧砧座组件的质量是气弹簧质量的两倍或四倍。在一个实施方案中，气弹簧活塞具有90克的质量，并且砧座具有250克的质量。在一个实施方案中，气弹簧活塞被挖空以减轻其质量，并且进一步可由诸如硬质阳极氧化铝、塑料等轻质材料构成。弹簧砧座组件可以可操作地联接到限制其运动范围的导向装置、轴或其他结构。

至少一个缓冲器设置在设备上，用于吸收气弹簧内活塞的和/或抵靠砧座的冲击力的一部分，以减少对设备部件的磨损和损伤。至少一个缓冲器可以是弹性材料，并且在设备上可设置在能够吸收活塞或砧座的冲击力的一部分的任何位置处。

弹簧砧座组件还可包括返回机构16，用于使得弹簧砧座组件能够返回到其初始位置。在一个实施方案中，返回机构是设置在限制弹簧砧座组件的导向装置或轴之上或之中的返回弹簧，所述返回弹簧将设置成更靠近砧座的位于气弹簧远侧的末端或部分。在弹簧砧座组件已经移动之后，并且在弹簧砧座组件冲击表面和/或驱动物体之后或与之相关联，返回机构对弹簧砧座组件施加力以致使弹簧砧座组件返回到其可再次被驱动机构可操作地作用的位置。在返回机构是弹簧的实施方案中，弹簧可相对于弹簧砧座组件进行设置，使得砧座朝向冲击目标的运动还使弹簧压缩，并且在弹簧砧座组件已经到达其驱动冲程末端之后，压缩弹簧解压缩以将弹簧砧座组件致动到弹簧砧座组件的较早位置或初始位置。

用于使弹簧砧座组件返回到其循环起始位置的另选实施方案是使用冲击目标(诸如柱子、道钉、钉子或铆钉)的力将弹簧砧座组件带到其起始位置。在这种实施方案中，省略了上述返回机构，并且在操作循环开始之前，将弹簧砧座组件设置在向下位置(即，推件板的远侧)中并且搁置在撞针的顶上。当弹簧砧座组件位于这种向下位置中时，操作循环无法开始，这改善了设备的安全特性。为了使设备操作，将撞针放置成与冲击目标接触，并且设备的重量或用户施加到工具的力致使撞针和弹簧砧座组件移动并设置到推件板附近(即，操作循环的起始位置，其中驱动机构可作用在弹簧砧座组件上)。撞针还可被弹簧加载远离弹簧砧座组件，从而进一步增加了工具的安全性。

此实施方案具有若干优点。第一个是其不太可能使设备空射，因为设备必须与冲击目标接触才能够操作。第二个优点是不需要返回机构来重新设置机构，从而消除在设备使用期间原本可能会磨损的物品。

利用冲击目标将弹簧砧座组件移动(推动)到抵靠推件板的位置中。设备内的止挡件(例如，设置在限制弹簧砧座组件的导向装置或轴之上或之中)也可被提供用于阻止冲击目标或撞针在弹簧砧座组件通电时与弹簧砧座组件一起移动。在此位置中，冲击目标将搁置在撞针的内部或抵靠撞针，并且撞针将搁置抵靠止挡件，从而在活塞被致动以将势能存储在气弹簧内时阻止冲击目标与弹簧砧座组件一起移动。这允许弹簧砧座组件仍然从推件板释放并且在操作循环的驱动部分期间重新接合撞针。

在另一实施方案中，设备还包括用于调节设备的冲击力的动力调节机构。在一个实施方案中，动力调节机构包括推件板相对于弹簧砧座组件的可调节定位。通过改变推件板的这种定位，可调节弹簧砧座组件的弹簧的压缩量，并因此通过改变弹簧的压缩量来调节冲击力。推件板的位置可通过螺杆来调节，所述螺杆可被致动以重新定位推件板，或者通过将推件板设置在滑块上来调节，所述滑块可允许重新定位推件板。在另一实施方案中，动力调节机构包括位于弹簧砧座组件内允许改变弹簧砧座组件的弹簧的压缩的调节机构。

本公开提供以下优点：气弹簧能够在少量空间中产生相对大量的力，使得设备的大小可小于其他冲击设备。另外，由于从气弹簧中的初始压力到最大压力的相对小的增加，设备的马达没有明显过多工作或过多扭转，从而导致设备的更长使用寿命。此外，与现有技术的冲击装置相比，本文所公开的设备具有改善的安全特性。例如，与现有技术相比，本文所公开的设备具有改善的反冲力。这是意外的发现，因为本公开的砧座/砧座组件是自由行进的质量块，并且如此，在物体的驱动或撞击基底的过程期间才不会对操作者施加反作用力。相比之下，使用常规的工具，活塞和砧座组件上的空气压力在整个驱动期间作用并且在冲程结束时可导致对操作者的显著反冲。

已经出于说明和描述的目的呈现了本公开的具体实施方案的前述描述。它们并不意图是详尽的或将本公开限制于所公开的精确形式，并且显然根据以上教义，许多修改和变化是可能的。选择并描述了示例性实施方案以便最佳地解释本公开的原理以及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最佳地利用本公开以及具有适于所设想的具体用途的各种修改的各种实施方案。

Claims (20)

1.一种冲击设备，所述设备包括

动力源，

控制电路，

马达，

撞针，

弹簧砧座组件，所述弹簧砧座组件包括气弹簧和砧座，所述气弹簧包括腔室和活塞，

以及驱动机构，所述驱动机构能够选择性地接合和脱离所述弹簧砧座组件

其中当所述驱动机构选择性地接合所述弹簧砧座组件时，所述气弹簧中的势能增大，并且当所述驱动机构脱离所述弹簧砧座组件时，来自所述气弹簧的势能减小，同时使所述弹簧砧座组件加速以冲击撞针，

其中在所述驱动冲程的至少一部分期间，所述驱动机构脱离所述弹簧砧座组件并且所述气弹簧活塞不对所述弹簧砧座组件施加加速力。

2.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述气弹簧活塞的总冲程不超过所述弹簧砧座组件的总冲程的80％。

3.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述气弹簧内由所述气弹簧活塞的移动引起的压力增加小于30％。

4.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述控制电路还包括至少一个传感器，其中所述至少一个传感器能确定所述弹簧砧座组件的位置和所述驱动机构的位置中的至少一者。

5.如权利要求1所述的冲击设备，所述设备还包括推件板，其中所述弹簧砧座组件在所述设备的操作循环的一部分期间作用在所述推件板上，以压缩所述弹簧砧座组件的所述弹簧，并且其中所述弹簧砧座组件在所述砧座冲击所述撞针之前停止作用在推件板上。

6.如权利要求1所述的冲击设备，所述设备包括缓冲器，所述缓冲器用于在所述设备的操作循环期间吸收所述气弹簧活塞的冲击。

7.如权利要求1所述的冲击设备，其还包括返回机构，所述返回机构用于将所述弹簧砧座组件偏置到所述气弹簧处于待压缩位置的位置。

8.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述气弹簧在所述操作循环的一个部分内具有至少300psia的压力。

9.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述气弹簧的气体主要包括非氧化气体和惰性气体。

10.如权利要求1所述的冲击机构，其中所述驱动机构包括凸轮，所述凸轮包括凸轮廓线，并且其中所述凸轮廓线被配置成使得在所述操作循环的其中所述气弹簧被压缩的所述部分期间，操作所述凸轮所需的扭矩在其中所述气弹簧正在通电的凸轮旋转的至少70％内变化不超过30％。

11.如权利要求1所述的冲击设备，其中所述弹簧砧座组件的质量小于所述设备的质量的15％。

12.如权利要求5所述的冲击设备，所述冲击设备还包括用于调节所述设备的冲击力的动力调节机构，所述动力调节机构包括对所述推件板的位置的调节和对所述弹簧砧座组件的所述弹簧的压缩量的调节中的一者。

13.一种冲击设备，所述设备包括：

动力源，

控制电路，

马达，

弹簧砧座组件，所述弹簧砧座组件包括弹簧和砧座，

撞针，

冲击目标，以及

驱动机构，所述驱动机构能够选择性地接合和脱离所述弹簧砧座组件，其中所述驱动机构能够选择性地接合所述弹簧砧座组件，此后与所述弹簧砧座组件脱离以停止对所述弹簧砧座组件施加力，

其中当所述驱动机构接合所述弹簧砧座组件时，势能被存储在所述弹簧中，并且当所述驱动机构此后脱离所述弹簧砧座组件时，所述弹簧释放其势能并使所述弹簧砧座组件加速，所述弹簧砧座组件在至少所述驱动冲程的在冲击撞针之前的部分内处于自由飞行状态，并且

其中所述撞针与所述冲击目标接触以将来自所述弹簧砧座组件的冲击能递送到所述冲击目标。

14.如权利要求13所述的冲击设备，其中所述撞针由弹性元件偏置远离所述弹簧砧座组件。

15.如权利要求13所述的冲击设备，其中所述弹簧是钢、钛、弹性体或碳纤维弹簧。

16.如权利要求13所述的冲击设备，其中所述弹簧砧座组件由来自所述冲击目标和所述设备的重量中的一者的力偏置回到其起始位置。

17.如权利要求13所述的冲击设备，所述设备还包括推件板，其中所述弹簧砧座组件在所述设备的操作循环的一部分期间作用在所述推件板上，以压缩所述弹簧砧座组件的所述弹簧，并且其中所述弹簧砧座组件在所述砧座冲击所述撞针之前停止作用在推件板上。

18.如权利要求17所述的冲击设备，所述冲击设备还包括用于调节所述设备的冲击力的动力调节机构，所述动力调节机构包括对所述推件板的位置的调节和对所述弹簧砧座组件的所述弹簧的压缩量的调节中的一者。

19.一种冲击设备，所述设备包括：

动力源，

控制电路，

马达，

弹簧砧座组件，所述弹簧砧座组件包括弹簧和砧座，

撞针，

冲击目标，以及

驱动机构，所述驱动机构能够选择性地接合和脱离所述弹簧砧座组件，其中所述驱动机构能够选择性地接合所述弹簧砧座组件，此后与所述弹簧砧座组件脱离以停止对所述弹簧砧座组件施加力，

其中当所述驱动机构接合所述弹簧砧座组件时，势能被存储在所述弹簧中，并且当所述驱动机构此后脱离所述弹簧砧座组件时，所述弹簧释放其势能并使所述弹簧砧座组件加速，所述弹簧砧座组件在至少所述驱动冲程的在冲击撞针之前的部分内处于自由飞行状态，

其中所述撞针与所述冲击目标接触以将来自所述弹簧砧座组件的冲击能递送到所述冲击目标，并且

其中所述弹簧砧座组件由所述冲击目标和所述设备的重量中的一者偏置到起始位置。

20.如权利要求19所述的设备，其中所述弹簧砧座组件还包括活塞。

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