CN1954969A - 电动紧固件打入工具 - Google Patents

Abstract

固定的环形邻接部件14E设置有用作棘轮机构的部分的第一突出部分。旋转凸缘部分设置有用作棘轮机构的部分的第二突出部分。第一突出部分在从电磁线圈的动铁芯的接通位置朝断开位置的方向上突出。当从动回转轴开始旋转并到达略缺少电磁线圈的完整旋转的大约3/4的旋转位置的旋转位置时，第一突出部分的突出端和第二突出部分的突出端被定位为彼此相对，并且第二突出部分靠在第一突出部分上。

Description

电动紧固件打入工具

技术领域

本发明涉及一种紧固件打入工具，更具体地，涉及一种电动紧固件打入工具。

背景技术

一种诸如钉枪的压缩空气型的紧固件打入工具已众所周知。由压缩机产生的压缩空气被用作紧固件打入工具的动力源。然而，压缩机的使用对于压缩空气型紧固件打入工具是首要必备的。因此，当将打入工具从建筑物的底层移动至第二层的同时操作紧固件打入工具时，压缩机需要随紧固件打入工具移动。换言之，这样的组合缺乏机动性。另外，需要提供放置压缩机的空间。然而，紧固件打入工具操作的地点并不总是具有用于放置压缩机的平坦区域。换言之，由于紧固件打入工具需要使用压缩机，操作的地点受到限制。

适合于驱动作为主驱动源的电磁线圈的，使用电能作为动力的电动紧固件打入工具，众所周知较少受到操作的地点和机动性方面的限制。然而，由于电磁线圈的电效率相当低并在5％和20％之间，当需要大驱动功率时，适合于使用电磁线圈的紧固件打入工具不可避免地笨重且体积巨大。更具体地，使用电磁线圈的紧固件打入工具是具有相同输出功率的压缩空气型紧固件打入工具的大约三倍重。那么，为了打入钉子而长时间用手拿着这样的紧固件打入工具是困难的。

在改进使用电磁线圈的电动紧固件打入工具的电效率的尝试中，公开的日本专利申请特开平H8-197455和H6-278051号公报中已经提出了一种使用飞轮的紧固件打入工具。飞轮由电能驱动以利用累积在飞轮中的旋转动能打入紧固件。

对于使用飞轮以利用减小的反作用力打入钉子的紧固件打入工具，累积在飞轮中的动能必须在打入钉子所使用的时间(几十毫秒)内作为动力被传送至打入机构。如日本专利申请特开平H8-197455号公报中所说明的一种紧固件打入工具具有包括飞轮、电磁线圈、多个凸轮、离合器和球的机构。

球被容纳在球内盘(pan)的凹槽以及球外盘的凹槽中，并且球被夹紧在球内盘和球外盘之间。凹槽具有变化的深度并且当球外盘相对于球内盘旋转时，球在凹槽中相对于球内盘和球外盘移动。当球被保持在凹槽的浅部分中时，球内盘和球外盘相对地远离彼此，以致使离合器联接；另一方面，当球被保持在凹槽的深部分中时，球内盘和球外盘相对地靠近彼此，以致使离合器分开。

适合于利用这样的飞轮的动能打入钉子的电动紧固件打入工具显示出在50％和70％之间的优良的电效率，并且可通过增加飞轮每单位时间的转数而增加钉打入能量。因此，这样的电动紧固件打入工具可被制成比具有相同输出功率的压缩空气型紧固件打入工具仅重一倍半。

然而，在已知的改进的电动紧固件打入工具中，当球在凹槽中移动并且球不一致地在凹槽中移动时，离合器被接合以及分离。换言之，难以精确地在球外盘相对于球内盘的给定旋转位置接合以及分离离合器。

发明内容

考虑到传统的紧固件打入工具中的上述问题，本发明的目的是提供一种紧固件打入工具，其中在指定旋转位置处离合器被精确地接合以及分离。

本发明的此目的和其它目的可通过一种电动紧固件打入工具而实现，所述电动紧固件打入工具包括外壳、电机、匣、飞轮、从动回转轴、打入部分、螺旋弹簧、包括电磁线圈的离合机构和棘轮机构。外壳具有紧固件打入位置。电机被布置在外壳中。匣被连接于外壳以用于向紧固件打入位置提供紧固件。飞轮可旋转地支撑于外壳并由电机驱动。从动回转轴可旋转地支撑于外壳。打入部分被从动回转轴驱动。螺旋弹簧能够将飞轮的旋转传递到从动回转轴。离合机构选择性地通过螺旋弹簧将飞轮连接于从动回转轴。电磁线圈具有在接通位置和断开位置之间可移动的动铁芯。棘轮机构具有强制性切断装置，以便当从动回转轴在飞轮和从动回转轴彼此连接之后旋转预定旋转角度并且电磁线圈接通时，所述切断装置强制性地将动铁芯移动到断开位置以强制性地切断飞轮和从动回转轴之间的动力连接。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的实施例的紧固件打入工具的示意性侧视截面图；

图2是图1的紧固件打入工具的示意性俯视截面图；

图3是当离合机构提供连接状态到功率源时，图1的紧固件打入工具的基本部分的示意性截面图；

图4是当离合机构提供从功率源断开的状态时，图1的紧固件打入工具的基本部分的示意性截面图；

图5是图1的紧固件打入工具中的棘轮机构的第一突出部分的示意性侧视图；

图6(a)到图6(c)是说明棘轮机构的视图，所述棘轮机构包括棘轮机构的第一突出部分和第二突出部分，并且其中：

图6(a)图示说明了当动铁芯(plunger)接通并且离合器也接通时，两突出部分的状态；

图6(b)图示说明了当第二突出部分开始靠在第一突出部分上时，两突出部分的状态；

图6(c)图示说明了当第二突出部分完全靠在第一突出部分上时，两突出部分的状态；

图7(a)是图示说明了图1的紧固件打入工具的推动部分(urgingsection)的主视图；和

图7(b)是图1的紧固件打入工具的推动部分的侧视图。

具体实施方式

将参照图1到图7说明根据本发明的一个实施例的紧固件打入工具。图1中示意性所示的紧固件打入工具1包括作为外罩的外壳2，把手3，电池4，布置在前端即外壳2的打入侧的打入工具口部分(nose)6，和匣(magazine)7。

电机8和打入部分18被布置在外壳2中。打入部分18由外壳2中的导轨(未显示)所引导并且在外壳2的前端侧和后端侧之间，即图1中的右端侧和左端侧之间可移动地被保持。打击件(blade)18B被设置在打入部分18的前端处以便打击件18B延伸到稍后将说明的槽6a中的位置，当打入部分18移动至前端侧或图1中的右侧时，打击件18B延伸至最大程度。齿条18A被布置为打入部分18的一部分并位于把手3侧。

缓冲(damper)部分2D被布置在外壳2中槽6a的开口端处，在所述开口端处槽6a暴露于外壳2的内部空间。缓冲部分2D包括板状部件2E和缓冲器2F，当打入钉子时打入部分18与板状部件2E碰撞，所述缓冲器2F用于吸收打入部分18和板状部件2E的碰撞的冲击。通孔被形成在板状部件2E中以允许打击件18B穿过其中延伸至槽6a中。

把手3从外壳2的左侧下端表面伸出，从而如图1中所示可用手抓握。扳机5被布置在把手3的底端部分以控制打入部分18的打入操作。电池4被布置在离外壳2最远的把手3的自由端处。电池4通过布置在把手3中的接线3A向电机8提供电能。

槽6a从外壳2侧处的位置形成到打入工具口部分6的前端，从而允许打击件18B延伸通过所述槽6a。推动杆6A被布置在槽6a的前端处，以便仅当推动杆6A与钉打入的对象接触并被后者向后推动时，紧固件打入工具1可打入钉。

匣7从打入工具口部分6延伸到靠近电池4的位置。匣7包括钉束(未显示)形式的多个钉并且一次将一枚钉提供到槽6a中。当打入部分18被驱动，而向前端侧移动时，保持在打入工具口部分6的槽6a中的钉被打击件18B打入工件(未显示)中。

接着，以下将详细说明用于将电机8的功率输出传送到外壳2中的打入部分18的机构。如图2到图4中所示，外壳2包括作为它的部分的第一壁2A和第二壁2B，所述第一壁2A位于前端侧，所述第二壁2B位于相对于第一壁2A的后端侧处并与第一壁部分地共享。外壳2还包括第三壁2C，如在从外壳2的前端侧到后端侧的方向所见，所述第三壁2C大致位于与第二壁2B的位置相同的位置，并且所述第三壁2C被刚性地保持于外壳2。

如图3中所示，电机8被刚性地固定于第一壁2A并且被确定方向以便旋转轴8A的轴向方向垂直于打入部分18的移动方向。齿轮8B同轴地刚性地安装于旋转轴8A，并且旋转轴8A和齿轮8B适合于沿图1中的逆时针方向旋转。如图3中所示，从动回转轴12由第二壁2B通过稍后将说明的轴承17A、17C和环形支撑部件12E可旋转地支撑。L形凹槽2a被形成在第三壁2C中以允许从动回转轴12的内部与外部彼此连通。

从动回转轴12大致为中空圆筒形状，并且从动回转轴12的轴线平行于电机8的旋转轴8A的轴线延伸。从动回转轴12也由第三壁2C通过轴承12A可旋转地支撑。因此，由于轴12被外壳2在两个位置支撑，即在轴承17C的位置处和轴承12A的位置处支撑，所以即使突然受到外部力，从动回转轴12也不能在轴向方向上移动而是可稳定地旋转。

尽管在图3和图4中可在从动回转轴12下所示的轴承12A和第三壁2C之间看到间隙，但所述间隙是形成在轴承12A和第三壁2C之间以容纳稍后将说明的打入部分返回弹簧19的端部的槽2a。因此，沿除图3和图4的平面之外的平面截取的截面视图将显示轴承12A刚性地保持于第三壁2C。

小齿轮12C设置在从动回转轴12的外圆周上限定在轴承12A和轴承17A之间的位置处。小齿轮12C啮合地与齿条18A(图1)接合，以便小齿轮12C与齿条18A形成打入部分进给机构。

孔12b是用于保持从动回转轴12的内部与外部彼此连通的通孔，所述孔12b在靠近小齿轮12C并远离电磁线圈13的位置穿过从动回转轴12而形成。打入部分返回弹簧19沿着从动回转轴12的内圆周表面被布置在从动回转轴12的内部。弹簧19的一端被保持在孔12b中，因此打入部分返回弹簧19的一端被固定于从动回转轴12，而弹簧19的另一端被保持在形成在第三壁2C中的槽2a中，因此打入部分返回弹簧19的另一端被固定于第三壁2C。

如稍后所述，当打入部分18后端侧朝前端侧移动时，打入部分返回弹簧19在从动回转轴12的内部中围绕的从动回转轴12的轴线卷绕。因此，在打入部分18移动到前打击端以打入钉之后，打入部分18被趋向于松开自身的卷绕的打入部分返回弹簧19的偏置力推动以朝后端移回。结果，返回弹簧19防止打入部分18在打入钉之后保留在前端侧。

如图3中所示，大体环形的离合环(clutch ring)17同轴地围绕从动回转轴12被布置，并且微小间隙介于其间。另外，环形支撑部件12E也围绕从动回转轴12被布置在靠近稍后将说明的电磁线圈13的并在离合环17旁边的位置处。环形支撑部件12E由轴承17C支撑，环形支撑部件12E可旋转地支撑从动回转轴12。

如图3和图4中所示，离合环17的与从动回转轴12的孔12a相对的部分的轴向截面为大致U形，下文中将更详细地说明所述孔12a。离合环17的一部分靠近飞轮9。该部分担当弹簧保持部分17B，所述弹簧保持部分17B是中空圆筒形并与从动回转轴12同轴。弹簧保持部分17B的内直径大于从动回转轴12的外直径。孔17a穿过弹簧保持部分17B的厚度延伸。孔12a在与离合环17面对面的位置处穿过从动回转轴12的厚度延伸。稍后将说明的球16可进入孔12a并相对于所述孔12a可移动。

电磁线圈13被布置在从动回转轴12的一侧。如图3和图4中所示，电磁线圈13布置在被第三壁2C和外壳2所包围的区域中，并且所述电磁线圈13通过螺钉13A，13A被固定于第三壁2C。通孔2c在与电磁线圈13面对面的位置处穿过第三壁2C被形成。动铁芯(plunger)14从电磁线圈13突出并穿过通孔2c朝从动回转轴12的内部空间延伸。

第三壁中空圆筒部分2G刚性地固定于第三壁2C，从而同轴地围绕穿过通孔2c延伸的动铁芯14。第三壁中空圆筒部分2G的底端靠近通孔2c被定位。第三壁中空圆筒部分2G延伸得与从动回转轴12的内部空间一样远，并且，如沿动回转轴12的径向方向所见，动铁芯14被定位于从动回转轴12的中心或轴线处。即，第三壁中空圆筒部分2G相对于动铁芯14同轴地并位于径向外部地被定位。然后，从动回转轴12相对于第三壁中空圆筒部分2G同轴地并位于径向外部地被定位。

当电磁线圈13被通电而变成接通时，动铁芯14适合于朝图3和4中的左侧移动。另一方面，当电磁线圈13未通电而保持断开时，动铁芯14位于图4中的右边位置。动铁芯14的驱动操作被控制以便在当动铁芯14位于最右边(收缩)位置(图4)时的动铁芯14的断电状态(在断电位置处)，推动部分15的最深部分15B的表面与孔12a相对。另一方面，在当动铁芯14处于最左边(延伸)位置时的动铁芯14的通电状态(在通电位置处)，推动部分15的倾斜的表面15A与孔12a相对。在后一情况中，倾斜表面15A、球16和离合环17彼此邻接(图3)。

作为棘轮机构的一部分的传动切换(transmission switch)部分14B设置在动铁芯14的前端以覆盖动铁芯14。传动切换部分14B为中空圆筒形状，其一端封闭而另一端设置有凸缘部分。传动切换部分14B的内直径大致等于动铁芯14的外直径。因此，在动铁芯14位于传动切换部分14B中的情况下，传动切换部分14B和动铁芯14在从动回转轴12的轴向方向上可一起移动。另外，传动切换部分14B被动铁芯14同轴地并可旋转地支撑。

为了方便，当电磁线圈13被通电而变为接通时动铁芯14的位置将被称为接通(ON)位置，反之在下文中当电磁线圈13被断电而变为断开(OFF)时动铁芯14的位置将被称为断开位置。

作为棘轮机构的一部分的第二突出部分14C设置在传动切换部分14B的凸缘部分处。第二突出部分14C在从动铁芯14的断开位置朝接通位置的方向上突出，或在图3中从右侧朝左侧的方向上突出。如稍后说明，当离合机构连接于动力源时传动切换部分14B适合于与从动回转轴12一起旋转。如图6中所示，第二突出部分14C在末端具有倾斜表面14D。倾斜表面14D相对于传动切换部分14B的旋转方向倾斜。第二突出部分14C可与稍后将说明的第一突出部分14G相对地被定位。

如图3和图4中所示，环形邻接部件14E在靠近传动切换部分14B的一端的位置处围绕传动切换部分14B的一部分被布置。环形邻接部件14E被布置在传动切换部分14B和第三壁中空圆筒部分2G之间。环形邻接部件14E的外圆周表面设置有一对在径向方向上突出的防旋转突出部分14F。凹入部分(未显示)被形成在第三壁中空圆筒部分2G的内圆周表面中。当防旋转突出部分14F邻接凹入部分时，环形邻接部件14E不再能够相对于第三壁中空圆筒部分2G可旋转。

另外，环形邻接部件14E的大直径部分(凸缘部分)邻接第三壁中空圆筒部分2G的内圆周表面的小直径部分(未显示)，并且所述大直径部分被定位环(弹性挡环)2H刚性地固定在指定位置，从而在它的轴向方向上相对于第三壁中空圆筒部分2G不可移动。环形邻接部件14E的内圆周表面邻接传动切换部分14B的外圆周表面。因此，传动切换部分14B相对于环形邻接部件14E是可旋转的。

担当棘轮机构的一部分的第一突出部分14G被设置在环形邻接部件14E的一端(图3中的右侧)。第一突出部分14G在从动铁芯14的接通位置朝断开位置的方向上突出，或在从图3中的左侧朝右侧的方向上突出。第一突出部分14G具有如图6中所示的倾斜表面14H，所述倾斜表面14H在一旋转即可邻接第二突出部分14C的位置处。第一突出部分14G的突出端和第二突出部分14C的突出端被形成为如图6中所示的平坦表面。

在电磁线圈13未通电时的电磁线圈13的断开状态中，第二突出部分14C如图4中所示远离第一突出部分14G被隔开。当电磁线圈13被通电而进入接通状态时，如图3和图6(a)中所示，第二突出部分14C靠近环形邻接部件14E的凸缘部分并且第一突出部分14G靠近并面对传动切换部分14B的凸缘部分。另外，在电磁线圈13的接通状态中当从动回转轴12开始旋转并到达略微少于完全旋转的大约3/4的旋转位置的旋转位置时，第二突出部分倾斜表面14D如图6(b)中所示靠在第一突出部分倾斜表面14H上。然后，第一突出部分14G的突出端和第二突出部分14C的突出端面对彼此并且第二突出部分14C如图6(c)中所示靠在第一突出部分14G上。

因此结果是，传动切换部分14B和动铁芯14被强制地退回至断开位置，以便飞轮9和从动回转轴12之间的连接被强制地取消。从动回转轴12的完全旋转的大约3/4的旋转位置是打入部分18朝前端侧移动并打入钉，并且打入部分18的前端与缓冲部分2D的板状部件2E碰撞的位置。

直线突出部分14I被设置在传动切换部分14B的端部。直线突出部分14I在传动切换部分14B的轴向方向上突出，并在传动切换部分14B的径向方向上延伸，其延伸长度等于传动切换部分14B的直径。直线突出部分14I与直线凹入部分14a接合，所述直线凹入部分14a形成在稍后将说明的推动部分15的端部。

推动部分15被定位于面对传动切换部分14B的端部的位置处。推动部分15在它的一端具有大致圆筒状的直径减小的部分，而在它的另一端具有直径增大部分，所述直径增大部分连接于直径减小部分并与其同轴。直线凹入部分14a被形成在直径减小部分中并在从动铁芯14的断开位置朝接通位置的方向上凹入。直线凹入部分14a与传动切换部分14B的直线突出部分14I接合。利用此配置，可以精确地限定传动切换部分14B的旋转位置，并且可执行传动切换部分14B和推动部分15的整体的旋转。直径增大部分呈现中空圆筒状，并且在朝直径减小部分的方向上凹入的轴向位置凹入部分14b在连接于直径减小部分并对应于推动部分15的轴线的位置处、形成在直径增大部分。

如图3、4和7所示，推动部分15的外圆周表面包括倾斜表面15A和最深部分15B。倾斜表面15A的深度在从动铁芯14的断开位置朝接通位置的方向上以相对于该方向呈现预定角度的方式逐渐地增加。最深部分15B与倾斜表面15A连接以提供最深的深度。最深部分呈现大致球形表面的部分的轮廓，以便当电磁线圈13在断开状态中未被通电时，稍后将说明的球16可被保持在最深的部分中。推动部分15的最大外直径略微地小于从动回转轴12的内直径。

间隙15a被限定在倾斜表面15A、最深部分15B和用于限定内部空间的从动回转轴12的内圆周表面之间。最深部分15B被形成以便靠近从动回转轴12的孔12a的壁厚与间隙的距离之和大致等于球16的直径，其中所述间隙的距离为在最深部分15B的表面和限定内部空间的从动回转轴12的内圆周表面之间的距离。离合机构由推动部分15、球16、电磁线圈13和棘轮机构构成。球16被部分地并持续地保持在孔12a中，以便限制动铁芯14在它的轴向方向上的移动和从动回转轴12在它的圆周方向上的移动，相反从动回转轴12在它的径向方向上的移动可被允许。

更具体地，在动铁芯14处于断开位置并被退回的情况下，球16被保持与最深部分15B的表面接触，并且球16不会从孔12a径向地向外突出超过从动回转轴12的外圆周表面。在动铁芯14处于接通位置并伸出的情况下，球被保持与倾斜表面15A接触，并如图3所示超过从动回转轴12的外圆周表面部分地突出。结果是，球16与离合环17的大致U形部分接合。

依紧固件打入工具1的主体的倾斜由于重力，球16可能突出于孔12a之外。然而，由于球16未由倾斜表面15A支撑，所以没有推动力由球16施加于离合环17。结果是，螺旋弹簧11(稍后将说明)将不被离合环17限制。

电磁线圈返回弹簧14A是压缩弹簧并被布置在从动回转轴12的内部。电磁线圈返回弹簧14A的一端与推动部分15的轴向位置凹入部分14b接合，另一端被保持与弹簧座部分12B接触，所述弹簧座部分12B限定稍后将说明的布置在从动回转轴12内的内套部件12F的内部梯级表面。因此，电磁线圈返回弹簧14A在朝电磁线圈13的方向上持续地推动推动部分15和传动切换部分14B。

从动回转轴12在它的内部具有内套部件12F。支撑部分12G从从动回转轴12的内圆周表面径向地向内延伸以支撑内套部分12F。内套部件12F被支撑部分12G稳固地固定于从动回转轴12并与所述从动回转轴12同轴，并且内套部件12F所处位置距离飞轮9比距离从动回转轴12的孔12a更近。内套部件12F可与从动回转轴12一起旋转。

弹簧座部分12B是梯级部分并如图3中所示由内套部件12F的内周表面的部分所限定。内套部件12F的部分具有支撑轴12D，所述支撑轴12D所在侧离电磁线圈13比离弹簧座部分12B更远。飞轮9通过轴承9A可旋转地布置在支撑轴12D上。止动盘9B通过螺钉9C被安装于支撑轴12D的自由端以防止轴承9A脱离。

如上所述，从动回转轴12相对于第二壁2B和第三壁3C可旋转地被支撑。因此，由于飞轮9通过轴承9A被可旋转地支撑在从动回转轴12的一部分的内套部件12F的支撑轴12D上，所以飞轮9可相对于从动回转轴12以及外壳2自由地转动。

齿部分被布置在飞轮9的外圆周上并啮合地与电机8的齿轮8B接合。因此，当齿轮8B被驱动以旋转时，飞轮9沿图1的顺时针方向旋转。飞轮9具有驱动旋转轴10，所述驱动旋转轴10被设置为与飞轮9同轴并与从动回转轴12同轴。驱动旋转轴10的一端部分整体地连接于飞轮9的轮部分，并且所述一端部分的外直径大于从动回转轴12的外直径的一部分，即围绕内套部件12F的部分。驱动旋转轴10的另一端部分设置有减小的直径部分10A。减小的直径部分具有大致圆筒形的轮廓并且其外直径小于驱动旋转轴10的外直径。

大致为圆筒外轮廓的单向离合器(clutch)9D被布置在减小的直径部分10A的内圆周表面和内套部件12F的外圆周表面之间。单向离合器9D与减小的直径部分10A和内套部件12F两者同轴地被布置。单向离合器9D与减小的直径部分10A的内圆周表面压装配，以便单向离合器9D相对于减小直径部分10A不可旋转。因此，单向离合器9D围绕内套部件12F，并且减小的直径部分10A围绕单向离合器9D。

单向离合器9D包括具有大致中空圆筒状的外套9E，布置在外套9E的轴向方向上的多个圆筒部件9F和多个弹簧(未显示)。圆筒部件9F与凹槽状的凹部分(未显示)接合，所述凹部分形成在外套9E的内圆周表面上。每一圆筒部件9F的每一圆周表面从外套9E的内圆周表面部分地突出。弹簧(未显示)被布置在凹槽状凹部分中并且推动各自的圆筒部件9F以从外套9E的内圆周表面在相对于圆筒部件9F的径向方向倾斜的方向上突出。

当内套部件12F被推动以在减小的直径部分10A的旋转的方向(顺时针方向)上相对于减小的直径部分10A被旋转时，圆筒部件9F在从外套9E的内圆周表面突出的方向上移动，因此挤入圆筒部件9F和减小的直径部分10A之间。结果是，从动回转轴12和内套部件12F与飞轮9和减小的直径部分10A连接。因此，从动回转轴12变得相对于飞轮9不可旋转。

另一方面，当内套部件12F被驱动以在减小的直径部分10A的旋转的相反方向(逆时针方向)上相对于减小的直径部分10A被旋转时，圆筒部件9F被驱动以在被保持进入槽(未显示)中的方向上移动。因此，圆筒部件9F相对于减小的直径部分10A的挤入情形被消除。那么结果是，单向离合器9D相对于飞轮9可旋转地支撑从动回转轴12。

在当从动回转轴12通过离合机构的螺旋弹簧11被连接于飞轮9时的时间点，从动回转轴12的转速可变得比飞轮9的转速相对地更快。然而，单向离合器9D可避免转速差的产生。因此，可防止螺旋弹簧11相对从动回转轴12的松开。换言之，可消除对从动回转轴12的不充分的功率传送。

螺旋弹簧11同轴地卷绕在驱动旋转轴10上。螺旋弹簧11的一端11A固定于驱动旋转轴10。也就是说，驱动旋转轴10具有突出部分(未显示)，并且端部11A钩在突出部分处。螺旋弹簧11的另一端11B刚性地固定于离合环17。也就是说，另一端11B被插入孔17a中，所述孔17a是穿过离合环17的弹簧支持部分17B形成的通孔。

由于螺旋弹簧11的一端11A被固定于驱动旋转轴10，可执行螺旋弹簧11和从动回转轴12之间的功率传递和功率传递中断。另外，与飞轮9一起旋转的螺旋弹簧11的旋转运动的惯性力可被用作打入钉的能量。

通过将钢丝卷绕成圆筒形式而形成螺旋弹簧11。更具体地，如图3和4中所示，通过密集地布置钢丝圈而形成螺旋弹簧11。被卷绕以形成螺旋弹簧11的钢丝从端部11A朝另一端11B被逆时针地扭成圆圈。因此，螺旋弹簧11的螺旋方向与飞轮9的旋转方向相反。

当弹簧11处于它的放松状态时，螺旋弹簧11的内直径大致等于或略微小于驱动旋转轴10的外直径。此外，从动回转轴12的外直径小于驱动旋转轴10的外直径。因此，当电磁线圈13未被通电时，螺旋弹簧11的内直径大于从动回转轴12的外直径，并且间隙被设置在螺旋弹簧11和从动回转轴12之间以使螺旋弹簧11松弛。因此，螺旋弹簧11不连接于从动回转轴12。

当电磁线圈13被通电同时螺旋弹簧11被连接于飞轮9并一起旋转时，球16与离合环17接触。因此，由于飞轮9的转速大于从动回转轴12的转速，所以螺旋弹簧11的直径被减小从而通过螺旋弹簧11连接飞轮9和从动回转轴12。

当离合机构处于功率传递中断状态并且因此打入部分18未被驱动时，螺旋弹簧11的内直径大于从动回转轴12的外直径。因此，如果电机8在此情况下被操作，那么从动回转轴12不被驱动以旋转。因此，打入部分18可被高度精确地控制。另外，可抑制由于螺旋弹簧11和从动回转轴12之间的摩擦的接触而产生的摩擦的磨损和热量的产生。

接下来将说明利用紧固件打入工具1的钉打入操作。首先，操作者扳动扳机5并且在同时朝工件推动推动杆6A，或者朝工件推动推动杆6A并且随后扳动扳机5。然后，能量从电池4供应至电机8并且电机8开始旋转与电机、驱动旋转轴10和螺旋弹簧11接合的飞轮9。

当电机8开始驱动时，飞轮9的角速度增加以累积旋转能量。此时，球16未从孔12a突出并且因此不接触离合环17。因此，如图4中所示，螺旋弹簧11不连接于从动回转轴12并且因此从动回转轴12不旋转。因此，在此情况下，没有摩擦产生在螺旋弹簧11和从动回转轴12之间。

当在电机8开始旋转并且飞轮9累积了足够用于驱动打入部分18(用于打入钉等所需要)的能量之后经过预定时间时，电磁线圈13被通电以变成接通并且动铁芯14逆着电磁线圈返回弹簧14A的偏置力伸出。此时，接触球16的推动部分15的表面从最深部分15B的表面转换到倾斜表面15A。然后，随着动铁芯14伸出，球16被倾斜表面15A在从动回转轴12的径向方向上向外移动，并且所述球16从从动回转轴12的表面突出。

当球16从从动回转轴12的表面突出时，球16变为与离合环17的U形部分接合并邻接离合环17。然后，从动回转轴12和离合环17通过球16连接于彼此。由于此时摩擦力作用在球16和离合环17之间，离合环17和从动回转轴12趋向于一起旋转，以便离合环17的转速与从动回转轴12的转速变得彼此相等。由于从动回转轴12从停止状态开始旋转，因此它引起与飞轮9的旋转差。

然后结果是，螺旋弹簧11的另一侧11B在卷绕螺旋弹簧11的方向上被扭转以便螺旋弹簧11的内直径被减小。当螺旋弹簧11的内直径保持被减小时，螺旋弹簧11咬紧于从动回转轴12并因此连接于后者。因此，从动回转轴12与螺旋弹簧11和飞轮9一起旋转。

当从动回转轴12与飞轮9开始一起旋转的时候，飞轮9的旋转能量一次地传递到从动回转轴12。然后，从动回转轴12的转速瞬时趋向于大于飞轮9的转速，并且飞轮9的旋转的方向趋向于变得与从动回转轴12的方向相反。然而，单向离合器9D防止从动回转轴12的转速超过飞轮9的转速，以便从动回转轴12和飞轮9立即一起开始旋转。然后，螺旋弹簧11咬紧从动回转轴12以便保持螺旋弹簧11连接于从动回转轴12的情形。

此时，推动部分15和从动回转轴12通过球16连接于彼此。其后结果是，推动部分15与从动回转轴12一起旋转。当从动回转轴12旋转时，具有齿条18A的打入部分18被驱动以朝外壳2的前端侧移动，其中所述齿条18A保持与从动回转轴12的小齿轮12C接合。由于飞轮9的旋转能量被传递至从动回转轴12，从动回转轴12在轴12连接于螺旋弹簧11的情况下突然开始以高速旋转。当从动回转轴12突然开始以高速旋转时，打入部分18也突然被驱动以朝外壳2的前端侧移动。注意，当电磁线圈13变成接通时，提供到电机8的动力被切断以便电机自由地旋转。

当从动回转轴14在开始旋转之后到达略微少于完全旋转的大约3/4的旋转位置的旋转位置并且因此打入部分18的前端立即变为在与缓冲部分2D的板状部件2E碰撞之前时，棘轮机构的第二突出部分14C靠在第一突出部分14G上以将传动切换部分14B和动铁芯14退回到如图6(c)中所示的断开位置。结果是，由于电磁线圈返回弹簧14A的偏置力，推动部分15朝图3中的右侧移动，并且球16邻接推动部分15的最深部分15B。因此，球16和离合环17之间的接触被取消并且离合器进入断开状态中，以便螺旋弹簧11的内直径被松开以变成打入操作之前的状态。因此，飞轮9和从动回转轴12的连接被消除。所以，当打入部分18与缓冲部分2D的板状部件2E碰撞时，旋转的飞轮9的惯性力不作用在打入部分18上，以便最小化损坏缓冲部分2D的风险。然后，钉被布置于打入部分18的前端的打击件18B打入对象(工件)中。

当打入钉的操作被完成并且棘轮机构的第二突出部分14C保持靠在第一突出部分14G上时，电磁线圈13的供电被中断并且电磁线圈13进入断开状态。然后，电磁线圈返回弹簧14A的偏移力将动铁芯14保持于断开位置。由于推动部分15也被保持在图4中的最右侧位置，球16保持靠在最深部分15B的表面上。

当从动回转轴12和螺旋弹簧11之间的连接在钉打入操作结束之后被取消时，没有推动力被施加到打入部分18以将其朝前端侧推动。因此，打入部分18被连接于打入部分18的打入部分返回弹簧19驱动而朝后端侧移动，并且所述打入部分18恢复打入钉之前的状态。

尽管已详细地并参照发明的具体的实施例说明了本发明，但是对于本领域普通技术人员而言很明显在不脱离发明的范围的情况下，可在其中做出各种改变和修改。例如，尽管在上述实施例中螺旋弹簧11始终与飞轮9一起旋转，但是紧固件打入工具也可选择性地被布置以便使螺旋弹簧始终与从动回转轴一起旋转。在后一情况下，可利用离合机构进行螺旋弹簧和飞轮之间的连接和断开。

Claims (8)

1.一种电动紧固件打入工具，包括：

具有紧固件打入位置的外壳；

布置在所述外壳中的电机；

匣，所述匣连接于所述外壳以将紧固件提供到所述紧固件打入位置；

飞轮，所述飞轮可旋转地支撑于所述外壳并由所述电机驱动；

从动回转轴，所述从动回转轴可旋转地支撑于所述外壳；

由所述从动回转轴驱动的打入部分；

螺旋弹簧，所述螺旋弹簧能够将所述飞轮的旋转传递至所述从动回转轴；

通过所述螺旋弹簧选择性地将所述飞轮连接于所述从动回转轴的离合机构，所述离合机构包括具有动铁芯的电磁线圈，所述动铁芯可在接通和断开位置之间移动；和

具有强制性切断装置的棘轮机构，当所述从动回转轴在所述飞轮与所述从动回转轴彼此连接之后旋转预定旋转角度，而电磁线圈接通时，所述强制性切断装置强制性地将所述动铁芯移动到断开位置以强制切断所述飞轮与所述从动回转轴之间的动力连接。

2.根据权利要求1所述的电动紧固件打入工具，其中：

所述螺旋弹簧在接通位置处与所述从动回转轴连接，并且所述螺旋弹簧在断开位置处与所述从动回转轴分离。

3.根据权利要求2所述的电动紧固件打入工具，其中：

所述棘轮机构进一步包括传动切换部分，所述传动切换部分可与所述动铁芯一起在连接所述接通位置到所述断开位置的方向上移动，并且

其中所述强制性切断装置包括：

第一突出部分，所述第一突出部分被设置为相对于所述外壳不可移动，并且在从接通位置到断开位置的方向上突出，和

第二突出部分，所述第二突出部分被设置在所述传动切换部分处并从所述断开位置向所述接通位置突出以可与所述第一突出部分面对，当所述离合机构将所述飞轮连接于所述从动回转轴时，所述第二突出部分可与所述从动回转轴一起旋转。

4.根据权利要求3所述的电动紧固件打入工具，其中：

所述第一突出部分具有第一倾斜端和最突出的第一端，并且

其中所述第二突出部分具有第二倾斜端和最突出的第二端，所述第二倾斜端在所述第二突出部分的第一预定位置范围期间可与所述第一倾斜端接触，所述最突出的第二端在所述第二突出部分的第二预定位置范围期间可与所述最突出的第一端接触，在连接所述接通位置到所述断开位置的方向上的所述第一突出部分和所述第二突出部分之间的距离可根据所述第二突出部分的位置而改变。

5.根据权利要求4所述的电动紧固件打入工具，进一步包括：

布置在所述外壳中的缓冲器，所述打入部分在紧固件打入操作的末期可邻接所述缓冲器。

6.根据权利要求5所述的电动紧固件打入工具，其中：

在所述打入部分邻接所述缓冲器的时刻之前的时刻所述最突出的第二端与所述最突出的第一端接触。

7.根据权利要求3所述的电动紧固件打入工具，其中：

所述螺旋弹簧的一端部分固定于所述飞轮，另一端部分布置在具有外直径的所述从动回转轴上，当所述动铁芯处于断开位置时，所述另一端部分提供大于所述从动回转轴的外直径的内直径。

8.根据权利要求7所述的电动紧固件打入工具，其中：

所述从动回转轴是提供内部中空空间的圆筒形，并且所述从动回转轴在靠近所述另一端部分的位置处形成有在所述从动回转轴的径向方向上延伸的通孔，并且其中：

所述离合机构进一步包括：

接触件，所述接触件在所述径向方向上在所述通孔中可移动；

推动部分，所述推动部分布置在所述圆筒空间中并且在连接接通位置到断开位置的方向上可移动，以便根据所述推动部分的运动在径向方向上推动所述接触件；和

离合环，所述离合环围绕所述从动回转轴同轴地布置并且微小的间隙介于所述离合环和所述从动回转轴之间，所述离合环具有容纳部分和保持部分，所述容纳部分容纳穿过所述通孔的所述接触件，所述保持部分保持所述螺旋弹簧的另一端，当所述接触件被所述推动部分推动以被容纳在所述容纳部分中时，所述从动回转轴驱动地连接于所述飞轮。

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