CN116021480A - 打入工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种打入工具，该打入工具通过气压使打入器移动来打入打入件，通过使升降机构的轮部卡合来使打入器从下移动端返回上方的待机位置，在该打入工具中，通过轴承来支承用于支承轮部的旋转轴。通过改进轴承的配置来实现升降机构的轴线方向上的紧凑化。旋转轴(21)与末级行星齿轮机构(43)的行星齿轮架(43c)花键结合。支承旋转轴(21)的轴承(48)被配置在行星齿轮架(43c)的外周侧。轴承(48)和行星齿轮架(43c)在马达轴线(J)方向上重叠配置，据此，能实现升降机构(20)的紧凑化。

Description

打入工具

技术领域

本发明涉及一种用于将钉子、U型钉(staple)等打入件打入木材等的打入工具(driving tool)。

背景技术

在专利文献1中公开一种使用压缩气体的推力作为打击力的气弹簧式打入工具。气弹簧式打入工具具有活塞和打入器(driver)，其中，所述活塞在气缸内上下移动；所述打入器与活塞结合而一体向下移动来打击打入件。活塞和打入器在蓄压腔的气压下沿打入方向向下移动。活塞和打入器通过升降机构(lift mechanism)向与打入方向相反的方向返回。

升降机构具有轮部，该轮部具有与设置在打入器上的被卡合部卡合的多个卡合部。轮部通过电动马达进行旋转。在打入动作之后，轮部旋转而使卡合部依次与打入器的被卡合部啮合，从而使打入器朝与打入方向相反的方向向上移动。通过使活塞向与打入方向相反的方向向上移动来提高蓄压腔的气压。通过解除升降机构与向上移动到上移动端位置的打入器的卡合状态，打入器在气压的作用下向下移进行打击动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第10946506号说明书

发明内容

在专利文献1所公开的升降机构中，轮部被旋转轴以可旋转的方式支承。电动马达的输出经由减速齿轮部传递给旋转轴。旋转轴通过2个轴承以可绕轴线旋转的方式被支承于机构壳体。2个轴承中的尤其是下侧的轴承被配置在轮部与减速齿轮部之间，因此，难以实现升降机构的马达轴线方向的紧凑化。根据本发明，能实现升降机构的马达轴线方向上的紧凑化。

根据本发明的一实施方式，打入工具例如具有活塞、打入器和升降机构，其中，所述活塞通过气压向打入方向移动；所述打入器与活塞一体移动来打击打入件；所述升降机构使打入器向与打入方向相反的方向移动。升降机构例如具有电动马达、行星齿轮机构和旋转轴，所述行星齿轮机构使电动马达的输出减速；所述旋转轴与行星齿轮机构的行星齿轮架相结合，通过电动马达来旋转。升降机构例如具有轴承和轮部，其中，所述轴承在行星齿轮架的外周侧以可旋转的方式来支承旋转轴；所述轮部被支承于旋转轴，且与打入器卡合。因此，能实现升降机构的马达轴线方向上的紧凑化。

附图说明

图1是打入工具的右视图。

图2是图1中II-II剖面向视图，是工具主体部的纵剖面图。

图3是图1中III-III剖面向视图，是升降机构的横剖面图。

图4是图3中IV部放大图，是升降机构和减速部的放大图。

图5是减速部的立体分解图。

图6是图4中VI-VI剖面向视图，是第1级行星齿轮机构的横剖面图。

图7是图4中VII-VII剖面向视图，是第2级行星齿轮机构的横剖面图。

图8是图4中VIII-VIII剖面向视图，是末级的行星齿轮机构的横剖面图。

图9是图4中IX-IX剖面向视图，是花键结合部的横剖面图。

附图标记说明

1:打入工具；N:打入件；2:打入机头部；2a:打入通道；2b:射出口；2c:接触臂；3:握柄部；3a:开关操作柄；4:电池安装部；5:电池组；6:钉匣；7:挂钩；10:主体部；11:主体壳体；12:气缸；13:活塞；14:蓄压腔；15:打入器；15a:被卡合部；16:下移动端减振器；20:升降机构；21:旋转轴；21a:花键轴部；21b:支承面；22:轮部；22a:凸缘部；22b:卡合部；23:轴承(前侧)；24:盖部；25:机构壳体；30:驱动部；31:驱动部壳体；31R:右对开壳体；31L:左对开壳体；31a:分隔壁部(前侧)；31b:分隔壁部(后侧)；31c:保持孔；31d:螺钉；32:电动马达；J:马达轴线；33:马达轴；34、35:轴承；36:冷却风扇；37:驱动齿轮；40:减速齿轮部；41:第1级行星齿轮机构；41a:行星齿轮，41b:行星齿轮架；41c:内齿轮；41d:支承轴；42:第2级行星齿轮机构；42a:太阳齿轮；42b:行星齿轮；42c:行星齿轮架；42d:内齿轮；43:第3级行星齿轮机构；43a:太阳齿轮；43b:行星齿轮；43c:行星齿轮架；43d:内齿轮；43e:支承轴；43f:抵接部；43g:花键孔；45:齿轮壳体；45a:后部；46、47:夹装部件；48:轴承(滚珠轴承)；48a:内圈；48b:外圈；48c:钢球。

具体实施方式

在1个或者1个以上的实施方式中，例如在与电动马达的马达轴线正交的同一面上配置有旋转轴、行星齿轮架和轴承。据此，旋转轴、行星齿轮架和轴承沿马达轴线方向紧凑配置。

在1个或者1个以上的实施方式中，例如行星齿轮机构以多级串联方式配置。例如末级的行星齿轮机构的内齿轮被支承于收装轮部的金属制的机构壳体。据此，末级的行星齿轮机构的内齿轮被牢固支承。

在1个或者1个以上的实施方式中，例如旋转轴和行星齿轮架通过花键嵌合来结合。据此，电动马达的旋转输出高效地传递给旋转轴。

在1个或者1个以上的实施方式中，例如花键嵌合是大径定心的花键嵌合。据此，电动马达的旋转输出更高效地传递给旋转轴。

在1个或者1个以上的实施方式中，例如行星齿轮机构以多级串联方式配置。例如除末级的行星齿轮机构以外的上游侧的行星齿轮机构被收装在树脂制的齿轮壳体中。据此，实现升降机构的轻量化。

在1个或者1个以上的实施方式中，例如行星齿轮机构以多级串联方式配置。例如由轴承的外圈来限制末级的行星齿轮机构的内齿轮的马达轴线方向上的位移。据此实现结构的简化。

在1个或者1个以上的实施方式中，在内齿轮的侧面，以沿马达轴线方向突出的方式设置有抵接于外圈的侧面的抵接部。据此，确保内齿轮与轴承之间有适宜的空隙，避免行星齿轮干涉轴承。

[实施例]

在图1中，作为打入工具1一例，示出气弹簧式打入工具，其使用气缸上腔的气压作为用于打入打入件N的推力。在以下的说明中，如各图所示,将打入件N的打入方向设为下侧，将与打入方向相反的方向设为上侧。以下说明的打入器15向下移动而打入打入件N，打入器15在打入打入件N之后向上方返回。打入工具1的使用者在图1中大致位于打入工具1的左侧。将靠使用者的一侧设为后侧(使用者侧)，将前方设为前侧。另外,以使用者为基准来定义左右方向。

如图1、2所示，打入工具1具有主体部10。主体部10具有在大致圆筒形的主体壳体11内安装有气缸12的结构。活塞13以可上下往复运动的方式被收装在气缸12内。气缸12的上部与蓄压腔14相连通。蓄压腔14的气压作为用于对活塞13的上表面进行打击的推力而发挥作用。

在活塞13的下表面结合有1个长形的打入器15。打入器15向下方延伸。打入器15的下部侧进入到被设置在主体部10的下表面的打入机头部2的打入通道2a内。通过作用于活塞13的上表面的蓄压腔14的气压，打入器15在打入通道2a内向下移动，据此打击1个打入件N。在图2中示出向打入通道2a供给1个打入件N的状态。被打入器15打击的打入件N从打入机头部2的射出口2b射出。被射出的打入件N被打入到被打入件W。在图1中示出打入件N被打入到被打入件W的状态。在气缸12的下部配置有用于吸收活塞13的下移动端的冲击的下移动端减振器16。

在打入机头部2的下部且在射出口2b的周围，以可上下位移的方式设置有接触臂2c。接触臂2c的臂部向上方延伸，到达开关操作柄3a附近。当在使接触臂2c抵接于被打入件W的打入部位的状态下按压操作打入工具1时，接触臂2c相对于打入机头部2向上移动。接触臂2c的向上移动操作被作为打入动作开始的一个条件。据此，防止意外的打入动作。

在主体部10的侧部设置有供使用者把持的握柄部3。在握柄部3的前部侧下表面设置有供使用者用指尖进行扣动操作的开关操作柄3a。在握柄部3的后部设置有电池安装部4。在电池安装部4安装有电池组5。后述的驱动部30以电池组5的电功率为电源进行动作。在电池安装部4的侧部设置有悬吊用的挂钩7。

钉匣6与打入机头部2的下部侧结合在一起。装填在钉匣6内的多根打入件N与打入动作联动而被逐根供给到打入通道2a内。

在打入机头部2的上部侧结合有升降机构20。升降机构20具有在打击后使活塞13和打入器15一体向上方移动的功能。通过由升降机构20使活塞13向上方移动，蓄压腔14的气压升高。

如图3所示，在升降机构20上沿前后方向串联排列设置有驱动部30和减速齿轮部40。通过驱动部30和减速齿轮部40使升降机构20进行动作。驱动部30具有电动马达32。电动马达32被收容在驱动部壳体31中，该驱动部壳体31呈大致L字形跨越升降机构20与电池安装部4的下部之间。驱动部壳体31一体设置于主体壳体11。主体壳体11和驱动部壳体31具有左右对开构造。在图3、6～8中示出驱动部壳体31为右对开壳体31R和左对开壳体31L通过多根螺钉31d以彼此对接状态相结合的对开构造。驱动部壳体31向前方延伸。减速齿轮部40和升降机构20被收装在驱动部壳体31的前部侧。

电动马达32以马达轴33的轴线(马达轴线J)与打入方向(图3中与纸面正交的方向)正交的沿前后方向的朝向被收装。电动马达32以电池组5的电功率为电源而启动。如上所述，通过开关操作柄3a的扣动操作来启动电动马达32。

电动马达32的马达轴33通过轴承34、35以可旋转的方式被支承于驱动部壳体31。前侧的轴承34被保持在驱动部壳体31的前侧的分隔壁部31a。后侧的轴承35被保持在驱动部壳体31的后侧的分隔壁部31b。在前分隔壁部31a、后分隔壁部31b之间驱动部壳体31具有马达壳体的功能。

在马达轴33的前部结合有冷却风扇36和驱动齿轮37。马达轴33的前部侧通过驱动齿轮37被支承于轴承34。驱动齿轮37从前侧的分隔壁部31a向前方突出。向前方突出的驱动齿轮37连接于减速齿轮部40。

在图4中示出减速齿轮部40的细节。减速齿轮部40具有三级行星齿轮机构41、42、43。三级行星齿轮机构41、42、43被收装在树脂制的齿轮壳体45中。齿轮壳体45的后部45a具有圆筒形。圆筒形的后部45a被夹持结合在轴承34的外周侧与分隔壁部31a的保持孔31c之间。齿轮壳体45被驱动部壳体31覆盖。

三级行星齿轮机构41、42、43与马达轴线J同轴(串联)配置。如图4、5、6所示，上游侧(后部侧)的第1级行星齿轮机构41具有3个行星齿轮41a、1个行星齿轮架41b和1个内齿轮41c。3个行星齿轮41a与驱动齿轮37啮合。驱动齿轮37相当于第1级行星齿轮机构41的太阳齿轮。如图4所示，内齿轮41c沿齿轮壳体45的内表面固定。在内齿轮41c上啮合有3个行星齿轮41a。3个行星齿轮41a分别通过支承轴41d以可旋转的方式被支承于1个行星齿轮架41b。

在第1级行星齿轮机构41的行星齿轮架41b的前表面一体形成有第2级行星齿轮机构42的太阳齿轮42a。如图4、5、7所示，在太阳齿轮42a上啮合有3个行星齿轮42b。3个行星齿轮42b分别通过支承轴42e以可旋转的方式被支承于1个行星齿轮架42c。3个行星齿轮42b与1个内齿轮42d啮合。如图4所示，内齿轮42d沿齿轮壳体45的内表面固定。圆环形的夹装部件46夹在第2级行星齿轮机构42的内齿轮42d与第1级行星齿轮机构41的内齿轮41c之间。据此，限制内齿轮41c、42d在马达轴线J方向上的位移。

在第2级行星齿轮机构42的行星齿轮架42c的前表面一体形成有第3级行星齿轮机构43的太阳齿轮43a。如图4、5、8所示，在太阳齿轮43a上啮合有5个行星齿轮43b。5个行星齿轮43b分别通过支承轴43e以可旋转的方式被支承于1个行星齿轮架43c。5个行星齿轮43b与1个内齿轮43d啮合。

如图4所示，第3级行星齿轮机构43的内齿轮43d沿升降机构20的机构壳体25的内周固定。圆环形的夹装部件47被夹在第3级行星齿轮机构43的内齿轮43d与第2级行星齿轮机构42的内齿轮42d之间。据此限制内齿轮42d、43d在马达轴线J方向上的位移。

如图4、9所示，第3级行星齿轮机构43的行星齿轮架43c通过轴承48以可旋转的方式被支承于机构壳体25。因此，第3级行星齿轮机构43被支承于机构壳体25。机构壳体25由铝合金制成，具有圆筒形。如图3、4所示，机构壳体25的后部侧进入齿轮壳体45的前部内周侧。据此机构壳体25和齿轮壳体45与马达轴线J同轴结合。

如图4、5、9所示，在本实施例中，轴承48使用使多个钢球48c介于内圈48a与外圈48b之间的滚珠轴承。轴承48的外圈48b抵接于第3级行星齿轮机构43的内齿轮43d。在内齿轮43d的前表面，以向前方突出而高出一段的方式设置有5个抵接部43f。5个抵接部43f被配置在周向上的五等分位置。外圈48b抵接在抵接部43f的前表面。据此，避免绕马达轴线J公转的5个行星齿轮43b和轴承48相干涉。

升降机构20的旋转轴21与第3级行星齿轮机构43的行星齿轮架43c相结合。旋转轴21的后部的花键轴部21a嵌合于行星齿轮架43c的花键孔43g。通过花键嵌合，旋转轴21与行星齿轮架43c一体绕马达轴线J旋转。在本实施例中，通过大径定心(旧JIS规格D2001)，旋转轴21的花键轴部21a花键嵌合于行星齿轮架43c的花键孔43g。因此，如图9所示，花键轴部21a的大径面(齿的外周面)抵接于花键孔43g的底面。电动马达32的旋转输出经行星齿轮架43c的花键嵌合被输出给升降机构20的旋转轴21。第3级行星齿轮机构43相当于减速齿轮部40的末级的行星齿轮机构。

如图3、4所示，升降机构20具有连接于减速齿轮部40的旋转轴21和被支承于旋转轴21的轮部22。旋转轴21的后部侧通过花键嵌合与行星齿轮架43c相结合。行星齿轮架43c经由上述的轴承48以可旋转的方式被支承于机构壳体25。轴承48被保持在第3级行星齿轮机构43的行星齿轮架43c的外周侧。因此，轴承48在马达轴线J方向上重叠于行星齿轮架43c而配置。据此，轴承48、行星齿轮架43c和旋转轴21的后部在与马达轴线J正交的同一面上排列配置。

根据该轴承48的配置构造，能够实现升降机构20的紧凑化。例如，在将旋转轴21的后部直接插入轴承48的内圈48a来保持的现有构造的情况下，由于行星齿轮架43c和轴承48沿马达轴线J方向排列配置(以不重叠的方式来配置)，因此，还需要与此相应的马达轴线J方向的空间。

旋转轴21的前部侧通过轴承23以可旋转的方式被支承于机构壳体25。机构壳体25的前部被盖部24堵塞。前侧的轴承23被保持于盖部24。旋转轴21的旋转轴线与马达轴线J一致。

当电动马达32启动时，升降机构20的轮部22一体旋转。轮部22如图2中箭头R所示沿逆时针方向旋转。如图2、3、4所示，轮部22具有隔开一定间隔而相互平行的2个凸缘部22a。多个卡合部22b以两端支承状态跨越设置在2个凸缘部22a的周缘部之间。各卡合部22b分别使用圆柱形的轴部件(销)。

轮部22的左部进入打入通道2a内。在打入通道2a内，轮部22的各卡合部22b卡合于打入器15的被卡合部15a。被卡合部15a沿打入器15的长度方向(上下方向)隔开一定间隔配置有多个。各被卡合部15a呈齿条齿状，被分别设置为向侧方伸出的状态。

如图2所示，在活塞13和打入器15被保持在上方的待机位置的待机状态下，通过开关操作柄3a的扣动操作来启动电动马达32。当通过电动马达32的启动使轮部22向逆时针方向旋转时，轮部22的卡合部22b相对于打入器15的被卡合部15a的卡合被解除。据此，活塞13和打入器15通过蓄压腔14的气压而向下移动。通过打入器15在打入通道2a内向下移动来打击1个打入件N将其从射出口2b打出。

射出后，保持电动马达32的启动状态而使轮部22继续旋转，据此，卡合部22b再次卡合于打入器15的被卡合部15a。轮部22旋转而使卡合部22b依次卡合于被卡合部15a，据此打入器15和活塞13返回到上方的待机位置。例如通过适宜地控制从电动马达32启动开始经过的时间，在打入器15和活塞13到达待机位置的阶段使电动马达32停止。据此结束一系列打入动作。

轮部22以可相对于旋转轴21沿径向位移的方式被支承于旋转轴21。在旋转轴21上，用于将轮部22以可沿径向位移的方式进行支承的2个平坦的支承面21b彼此相向设置。在轮部22的支承孔中设置有相互平行的平坦面。支承面21b与支承孔的平坦面滑动接触。据此，轮部22以能够在一定范围内相对于旋转轴21沿径向位移的方式被支承于旋转轴21。通过轮部22相对于旋转轴21沿径向位移来缓冲来自被卡合部15a的对卡合部22b的不正常的反作用力而保持二者正常的啮合状态。轮部22向径向的位移通过压缩弹簧21c而恢复到初始位置。

根据以上说明的打入工具1，支承旋转轴21的后侧的轴承48被保持于末级的行星齿轮机构43的行星齿轮架43c的外周侧。轴承48以在马达轴线J方向上重叠的方式被配置在行星齿轮架43c的外周侧，据此实现升降机构20在马达轴线J方向上的紧凑化。

根据实施例，旋转轴21的花键轴部21a、行星齿轮架43c和轴承48这三个部件在与马达轴线J正交的同一面上排列配置。据此，旋转轴21、行星齿轮架43c和轴承48在马达轴线J方向上紧凑配置。

根据实施例，第3级(末级)行星齿轮机构43被支承于金属制的机构壳体25。据此，末级行星齿轮机构43相对于振动和冲击被牢固地支承。

根据实施例，旋转轴21和行星齿轮架43c通过花键嵌合来结合。据此，电动马达32的旋转输出高效地传递给旋转轴21。尤其是，由于花键嵌合是大径定心的花键嵌合，因此，电动马达32的旋转输出更高效地传递给旋转轴21。

根据实施例，减速齿轮部40的三级行星齿轮机构41、42、43中的除末级行星齿轮机构43以外的上游侧的第1级行星齿轮机构41、第2级行星齿轮机构42被收装在树脂制的齿轮壳体45中。据此，实现减速齿轮部40的轻量化。

根据实施例，通过轴承48的外圈48b来限制末级行星齿轮机构43的内齿轮43d在马达轴线J方向上的位移。据此，与另外设置限制部件的结构相比较，实现结构的简化。

根据实施例，在末级行星齿轮机构43的内齿轮43d的侧面上，抵接部43f以突出而高出一段的方式来设置。轴承48的外圈48b抵接于抵接部43f。据此，在内齿轮43d与轴承48之间确保适宜的空隙，例如避免行星齿轮43b干涉轴承48。

能够对以上说明的实施例增加各种改变。例如尽管示例出具有三级行星齿轮机构41、42、43的减速齿轮部40，但还能够对具有1级或2级行星齿轮机构、或者4级以上的行星齿轮机构的减速齿轮部适用例示出的轴承48的配置结构。

尽管示例出轮部22以可沿径向位移的方式与旋转轴21相结合的结构，但也可以省略该位移允许结构。

尽管示例出轴承48为滚珠轴承的结构，但同样还能够适用于使用滚柱轴承的情况。

尽管示例出旋转轴21通过大径定心的花键嵌合与末级行星齿轮机构43的行星齿轮架43c相结合的结构，但也可以变更为齿侧定心的花键嵌合。另外，也可以构成为，通过不同于花键嵌合的结合方式，例如通过压入、螺纹结合使旋转轴与末级行星齿轮机构相结合。

实施例的打入工具1是本发明一实施方式中的打入工具一例。实施例的活塞13是本发明一实施方式中的活塞一例。实施例的打入器15是本发明一实施方式中的打入器一例。

实施例的升降机构20是本发明一实施方式中的升降机构一例。实施例的电动马达32是本发明一实施方式中的电动马达一例。实施例的行星齿轮机构41、42、43是本发明一实施方式中的行星齿轮机构一例。实施例的行星齿轮架43c是本发明一实施方式中的行星齿轮架一例。

实施例的旋转轴21是本发明一实施方式中的旋转轴一例。实施例的轴承48是本发明一实施方式中的轴承一例。实施例的轮部22是本发明一实施方式中的轮部一例。

Claims (8)

1.一种打入工具，其特征在于，

具有活塞、打入器和升降机构，其中，

所述活塞通过气压向打入方向移动；

所述打入器与所述活塞一体移动来打击打入件；

所述升降机构使所述打入器向与打入方向相反的方向移动，

所述升降机构具有电动马达、行星齿轮机构、旋转轴、轴承和轮部，其中，

所述行星齿轮机构使所述电动马达的输出减速；

所述旋转轴与所述行星齿轮机构的行星齿轮架相结合，且通过所述电动马达进行旋转；

所述轴承在所述行星齿轮架的外周侧以可旋转的方式支承所述旋转轴；

所述轮部被支承于所述旋转轴且与所述打入器卡合。

2.根据权利要求1所述的打入工具，其特征在于，

在与所述电动马达的马达轴线正交的同一面上配置有所述旋转轴、所述行星齿轮架和所述轴承。

3.根据权利要求1或2所述的打入工具，其特征在于，

所述行星齿轮机构以多级串联方式配置，末级的所述行星齿轮机构的内齿轮被支承于收装所述轮部的金属制的机构壳体。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的打入工具，其特征在于，

所述旋转轴和所述行星齿轮架通过花键嵌合而结合。

5.根据权利要求4所述的打入工具，其特征在于，

所述花键嵌合是大径定心的花键嵌合。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的打入工具，其特征在于，

所述行星齿轮机构以多级串联方式配置，除末级的所述行星齿轮机构以外的上游侧的所述行星齿轮机构被收装在树脂制的齿轮壳体中。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的打入工具，其特征在于，

所述行星齿轮机构以多级串联方式配置，由所述轴承的外圈来限制末级的所述行星齿轮机构的内齿轮的马达轴线方向上的位移。

8.根据权利要求7所述的打入工具，其特征在于，

在所述内齿轮的侧面沿所述马达轴线方向突出设置有抵接部，用以抵接所述外圈的侧面。

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