TW201545844A - 手提式動力工具及其衝擊塊復位裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種手提式動力工具，其具有一衝擊塊及一衝擊塊復位裝置，該衝擊塊於自身的長度方向上具有複數個連續凹凸齒部，該衝擊塊復位裝置包含：一齒輪，與該衝擊塊的齒部齧合；一棘輪，與該齒輪同時轉動；以及一箝制件，其操作於一第一狀態和一第二狀態，該箝制件在該第一狀態時與該棘輪接觸，該箝制件在該第二狀態時與該棘輪分離；其中當該箝制件處於與該棘輪接觸的該第一狀態時，該衝擊塊只能單向移動。本發明係可提升衝擊塊(如撞針)之復位過程的穩定性。

Description

手提式動力工具及其衝擊塊復位裝置

本發明係關於一種手提式動力工具，特別有關一種手提式動力工具的衝擊塊復位裝置。

現有的動力工具中，動力釘槍在進行擊發時，撞針會將動能傳遞給釘子，使釘子從工件之表面進入工件內，擊發完成後撞針必須回到初始位置，等待下一次擊發。然而，現有的動力釘槍中，撞針在復位過程中，常會因受到外力或內部結構設計不良的關係，往往無法回到初始位置，下一次進行擊發時，無法達到預期打擊效果與打擊力道，而影響打釘工作之進行。

台灣專利公開第200932442號揭露一種習知的動力擊釘工具，其包含一提舉器構件、一制子構件及一推進器構件。該推進器構件相對兩側設有第一凸出部與第二凸出部，該提舉器構件及該制子構件分別相對設置於該推進器構件兩側；該第一凸出部受該提舉器構件作用而使得該推進器構件由打擊位置推進位移至預備位置時，在該提舉器構件移動該推進器構件的過程中，相對另一側之第二凸出部受該制子構件擋止。

然而，就機械元件設計而言，該推進器構件因兩側加工設置凸出部，造成整體厚度不均，故強度弱、易毀損， 且加工成本高；就操作性能而言，因該推進器構件於熱處理過程變形大，易造成各構件間配合尺寸誤差，於操作過程較不穩定；就使用壽命而言，該提舉器構件係直接由一馬達驅動，故於啟動時馬達負載大，導致馬達壽命較差。

本發明之一目的在於提供一種手提式動力工具及其衝擊塊復位裝置，其可提升衝擊塊(如撞針)之復位過程的穩定性。

為達成上述目的，本發明提供一種手提式動力工具，其具有一本體、一釘匣、一衝擊塊及一衝擊塊復位裝置，該本體具有一出口，其連結該釘匣及該衝擊塊復位裝置，該本體另一端包含一儲氣腔體，其供該衝擊塊容置，該衝擊塊於自身的長度方向上具有複數個連續凹凸齒部，該衝擊塊復位裝置包含：一齒輪，鄰近該衝擊塊之齒部並與該衝擊塊的齒部齧合；一棘輪，與該齒輪連結設置並同時轉動；以及一箝制件，設於與該棘輪相對應之位置並遠離該衝擊塊之齒部，其操作於一第一狀態和一第二狀態，該箝制件在該第一狀態時與該棘輪接觸，該箝制件在該第二狀態時與該棘輪分離；其中當該箝制件處於與該棘輪接觸的該第一狀態時，該衝擊塊只能單向移動。

本發明另一方面提供一種衝擊塊復位裝置，其用以將一長度方向上具有複數個連續凹凸齒部之衝擊塊復位，該衝擊塊復位裝置包含：一齒輪，與該衝擊塊的齒部齧合；一從動凸輪，與該齒輪連結設置並同時轉動，該從動凸輪之 一輪面上設置有複數個環狀間隔排列的凸塊；一主動凸輪，其由一馬達驅動，用以帶動該從動凸輪；以及一箝制件，設於與該從動凸輪相對應之位置並遠離該衝擊塊之齒部，其操作於一第一狀態和一第二狀態，該箝制件在該第一狀態時位於該從動凸輪的兩個凸塊之間，該箝制件在該第二狀態時遠離該從動凸輪之該等凸塊的移動軌跡；其中當該箝制件位在該從動凸輪的兩個凸塊之間而處於該第一狀態時，該衝擊塊只能單向移動。

在本發明中，衝擊塊(如撞針)在復位過程中，利用箝制件與棘輪(或從動凸輪)接觸或卡制，使得衝擊塊只能往復位方向移動，因此可提升衝擊塊復位之過程的穩定性。再者，馬達的傳動組件只能使齒輪和棘輪單向運動，因此能夠進一步提升衝擊塊復位的穩定性。是故，本發明中衝擊塊整個的回復過程是相當穩定的，能夠減少衝擊塊未能回復到初始位置而影響打擊效果的情形。

10‧‧‧手提式動力工具

11‧‧‧本體

12‧‧‧釘匣

13、13A、13B‧‧‧衝擊塊復位裝置

14‧‧‧啟動開關

15‧‧‧衝擊塊

16‧‧‧齒輪

17‧‧‧棘輪

18‧‧‧從動凸輪

19‧‧‧主動凸輪

20‧‧‧箝制件

21‧‧‧電磁元件

22‧‧‧馬達

23‧‧‧齒部

24‧‧‧軸桿

25‧‧‧凸部

26‧‧‧桿

27‧‧‧凸塊

28‧‧‧圓邊

29‧‧‧凹面

30‧‧‧主動凸輪

31‧‧‧箝制件

32‧‧‧U型件

33‧‧‧桿

34‧‧‧從動凸輪

35‧‧‧凸部

112‧‧‧出口

114‧‧‧儲氣腔體

第1圖顯示根據本發明實現的手提式動力工具的示意圖。

第2A圖為第1圖之手提式動力工具的一個局部放大視圖。

第2B圖為第1圖之手提式動力工具的另一個局部放大視圖。

第3A圖顯示衝擊塊於待擊發狀態下的示意圖。

第3B圖顯示衝擊塊於擊發中狀態下的示意圖。

第3C圖顯示衝擊塊於擊發完成狀態下的示意圖。

第3D圖顯示衝擊塊於回復過程之狀態下的示意圖。

第3E圖顯示衝擊塊於回復完成狀態下的示意圖。

第4A圖顯示根據本發明的一個實施例實現的衝擊塊復位裝置的一個立體視圖。

第4B圖顯示根據本發明的一個實施例實現的衝擊塊復位裝置的另一個立體視圖。

第5A圖顯示根據本發明的另一個實施例實現的的衝擊復位裝置的一個立體視圖。

第5B圖顯示根據本發明的另一個實施例實現的衝擊的復位裝置的另一個立體視圖。

第1圖顯示根據本發明實現的手提式動力工具10的示意圖。在第1圖顯示的手提式動力工具10(如動力釘槍)中，僅僅顯示出可達成本發明之技術效果的部件，而並未顯示出一個實際完成品的所有部件，應當理解的是第1圖顯示的手提式動力工具10僅為方便說明本發明而已。

如第1圖所示，手提式動力工具10具有一本體11、一釘匣12、一衝擊塊復位裝置13及一啟動開關14。本體11的一端為出口112，其連結該釘匣12及該衝擊塊復位裝置13，另一端為儲氣腔體114，其內部容置有一衝擊塊15(見第2A圖)。衝擊塊復位裝置13設置在儲氣腔體114和出口112之間。釘匣12與出口112連通，釘子(或稱緊固件)(未圖示)係放置在釘匣12內，自釘匣12釋出的釘子在受衝擊 塊15撞擊而出釘時自出口112從一工件(未圖示)之表面擊入該工件中。儲氣腔體114為蓄積動力的一空氣彈簧式腔體，其給予衝擊塊15動力。啟動開關14封裝在工具機的握把部，供使用者作擊釘操作之啟動/關閉的切換。於一實施例中，可採用氣體動力作為衝擊塊15之動力來源，並以儲氣腔體114蓄積動力，如第1圖所示。於另一實施例中，亦可採用其他方式進行動力轉換，如飛輪傳動系統。

第2A圖為第1圖之手提式動力工具10的一個局部放大視圖，第2B圖為第1圖之手提式動力工具10的另一個局部放大視圖。在第2A圖和第2B圖中去掉了一部份的組件(如外蓋和封裝體)，以方便顯示出手提式動力工具10的內部結構。

如第1圖、第2A圖及第2B圖所示，衝擊塊復位裝置13包含有一齒輪16、一棘輪17、一傳動組件(包括一從動凸輪18和一主動凸輪19)、一箝制件20、一馬達22以及控制該箝制件20作動的一電磁元件21。在第2A圖和第2B圖中，沒有顯示出馬達22，且主動凸輪19其實是連接在馬達22(見第1圖)的轉動軸，主動凸輪19由馬達22驅動而進行轉動。

衝擊塊15係受動力源(如儲存於空氣彈簧式儲氣腔體114內的能量)驅使而進行直線運動，並將動力傳遞給釘子，使釘子從出口112出釘。衝擊塊15在其自身的長度方向上具有複數個連續凹凸齒部23，此凹凸齒部23較佳為設置在衝擊塊15之一側邊即可，故衝擊塊15整體為均勻厚度。 衝擊塊15的齒部23與齒輪16相鄰設置且齒相互齧合，因此齒輪16轉動會帶動衝擊塊15進行線性運動，衝擊塊15受動力源驅使而移動時也會帶動齒輪16轉動。衝擊塊15之齒部23的數量並不特別受限，只要與齒輪16能夠穩定配合即可。

齒輪16、棘輪17與從動凸輪18彼此相連結，三者係可同時轉動。於一較佳實施例中，齒輪16、棘輪17與從動凸輪18具有相同的轉動軸，亦即這三個部件由同一轉動軸轉動，此配置方式可簡化傳動上的複雜性。

箝制件20設於與該棘輪17相對應之位置並遠離該衝擊塊之齒部23，箝制件20可操作於一第一狀態和一第二狀態。當箝制件20處於該第一狀態時，箝制件20與棘輪17相接觸或卡制，使得棘輪17只能單向轉動，進而限制齒輪16和從動凸輪18的轉動方向。當箝制件20處於該第二狀態時，箝制件20與棘輪17分離，此時齒輪16、棘輪17與從動凸輪18可同時順時針轉動或逆時針轉動。

如第2A圖和第2B圖所示，舉例來說，箝制件20可實現為一L型件，其彎折處連接一軸桿24，其活動地嵌入一固定件(未圖示)。L型件20的第一終端具有一凸部25，其係用於與棘輪17上的齒卡制，L型件20的第二終端與一桿26接觸。桿26連接至電磁元件21。當電磁元件21激磁時可推動桿26，使桿26向外伸出，進而推動L型件20的第二終端使得L型件20繞著軸桿24之軸線轉動，從而L型件20第一終端的凸部25與棘輪17分離(即第二狀態)。當電磁元件21消磁時，桿26向內拉回，L型件20受一彈簧(未圖式) 的驅使，使得L型件20第一終端的凸部25處於與棘輪17卡制的位置(即第一狀態)。

在擊釘的過程中，即衝擊塊15受動力源驅使，而從一初始位置移動到一停止位置的過程中，電磁元件21激磁而使箝制件20第一終端的凸部25處於與棘輪17分離的第二狀態，如此即便擊釘時衝擊塊15會帶動齒輪16轉動，也不會受到箝制件20的影響而造成動能大幅衰減。

再者，在衝擊塊15復位過程中，即衝擊塊15從該停止位置回復到該初始位置的過程中，電磁元件21消磁而使箝制件20第一終端的凸部25處於接觸或卡制棘輪17的第一狀態，此時衝擊塊15只能進行單向(其方向與回復方向同)運動，因此可使衝擊塊15之回復過程更為穩定。

另外，傳動組件(即包括主動凸輪19和從動凸輪18)只能使齒輪16和棘輪17單向轉動。如第2A圖和第2B圖所示，從動凸輪18之一輪面與棘輪17的表面重合，從動凸輪18的另一個輪面上設置有複數個環狀間隔排列的凸塊27，這些凸塊27較佳為半圓形凸塊，每個半圓形凸塊的圓邊28的相對側為一凹面29。主動凸輪19只有沿某一方向轉動時，推抵該圓邊28才會帶動從動凸輪18轉動。

在本發明較佳實施例中，馬達22可實現為電子式控制的馬達，其轉動軸的轉動方向係受控制，而且亦可控制其轉動圈數，使其以一預定的轉動圈數進行轉動。

參閱第2B圖，在衝擊塊15的復位過程中，馬達22沿同一方向(如順時針方向，由上自下觀之)轉動，並以 一預定圈數進行轉動，馬達22的轉動會帶動主動凸輪19以順時針方向轉動，並且透過主動凸輪19與從動凸輪18之傳動，可帶動齒輪16和棘輪17沿著逆時針方向(由上自下觀之)轉動，齒輪16與衝擊塊15之齒部23的齧合進而帶動衝擊塊15往回復方向移動。馬達22之預定的轉動圈數係與衝擊塊15於該停止位置至該初始位置的距離相配合，使得當馬達22轉動達該預定圈數時，衝擊塊15恰能回復到該初始位置。

此外，在預備擊發衝擊塊15而帶動齒輪16、棘輪17和從動凸輪18轉動前，該主動凸輪19可受該馬達22控制而保持於一不與從動凸輪18接觸的懸停狀態，如此衝擊塊15擊發時負載減輕，而相對保有較大的動力。

另外，馬達22較佳為一種能夠產生較大扭力的馬達，否則也可使用一般的馬達配合減速機構來產生較大之扭力。

第3A圖至第3E圖顯示上述機構操作時的分解圖，以下將配合第3A圖至第3E圖，來說明衝擊塊15整個的擊發過程和回復過程。

(1)待擊發狀態。如第3A圖所示，衝擊塊15處於初始位置，電磁元件21消磁或未激磁而使得箝制件20接觸或卡制棘輪17，此可避免衝擊塊15發生不預期動作。在此狀態下，主動凸輪19停止轉動並停置於不與從動凸輪18接觸的懸停狀態。

(2)擊發中狀態。如第3B圖所示，衝擊塊15從初始位置向停止位置移動，在此過程中，電磁元件21處於激磁狀態，使得箝制件20與棘輪17分離，如此衝擊塊15的動能不會受到箝制件20的影響。馬達22未被啟動，衝擊塊15上的齒部23會帶動齒輪16轉動。

(3)擊發完成狀態。如第3C圖所示，衝擊塊15處於停止位置，此時電磁元件21消磁進而使得箝制件20接觸或卡制棘輪17，一方面可防止棘輪不預期轉動，另一方面便於衝擊塊15進入回復過程。

(4)回復過程之狀態。如第3D圖所示，衝擊塊15從停止位置向初始位置移動，在此過程中，箝制件20與棘輪17處於接觸或卡制狀態，確保回復過程中衝擊塊15只能沿著回復之方向移動，使整個回復過程更加穩定。在此回復階段，馬達22啟動，主動凸輪19帶動從動凸輪18，從而齒輪16轉動，帶動衝擊塊15回復到初始位置。

(5)回復完成狀態。如第3E圖所示，衝擊塊15回到初始位置，馬達22停止轉動，但此時箝制件20仍與棘輪17接觸或卡制，確保衝擊塊15不會因發生不預期運動而偏離初始位置，因此下一次擊發時衝擊塊15不會因位置偏移而有擊發動能不足的現象。

第4A圖和第4B圖顯示根據本發明實現的衝擊塊復位裝置的一個實施例。在此實施例中，與第2A圖和第2B圖所示的衝擊塊復位裝置13不同的是，在第4A圖和第4B圖顯示的衝擊塊復位裝置13A中，主動凸輪30的齒部為兩 齒，顯示主動凸輪30的齒的數目可因需要來調整。另外，箝制件31的一端係固定在一U型件32的開口處，U型件32的底部連接一桿33，因此桿33受電磁元件21作用時，進行伸出或拉回時，可帶動箝制件31於兩種狀態(即接觸狀態和分離狀態)下作動。

第5A圖和第5B圖顯示根據本發明實現的衝擊塊復位裝置的另一個實施例。在此實施例中，與第4A圖和第4B圖所示的衝擊塊復位裝置13A不同的是，在第5A圖和第5B圖顯示的衝擊塊復位裝置13B中，省去了棘輪，利用從動凸輪34來取代原本設置的棘輪，從動凸輪34和齒輪16具有相同的轉動軸，箝制件31的凸部35與從動凸輪34上的凸塊27卡制，即可限制齒輪16，使其僅能單向轉動，而此實施例作動的原理及操作過程與上述的描述是相同的。

在本發明中，在衝擊塊(如撞針)的復位過程中，利用箝制件與棘輪(或從動凸輪)接觸或卡制，使得衝擊塊只能往復位方向移動，因此可提升衝擊塊復位之過程的穩定性。再者，馬達的傳動組件只能使齒輪和棘輪單向運動，因此能夠進一步提升衝擊塊復位的穩定性。是故，本發明中衝擊塊整個的回復過程是相當穩定的，能夠減少衝擊塊未能回復到初始位置而影響打擊效果的情形。

雖然本發明已就較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤 飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

13‧‧‧衝擊塊復位裝置

15‧‧‧衝擊塊

16‧‧‧齒輪

19‧‧‧主動凸輪

20‧‧‧箝制件

21‧‧‧電磁元件

23‧‧‧齒部

24‧‧‧軸桿

25‧‧‧凸部

26‧‧‧桿

112‧‧‧出口

Claims (10)

1. 一種手提式動力工具，其具有一本體、一釘匣、一衝擊塊及一衝擊塊復位裝置，該本體一端具有一出口，其連結該釘匣及該衝擊塊復位裝置，該本體另一端包含一儲氣腔體，其供該衝擊塊容置，該衝擊塊於自身的長度方向上具有複數個連續凹凸齒部，該衝擊塊復位裝置包含：一齒輪，鄰近該衝擊塊之齒部並與該衝擊塊的齒部齧合；一棘輪，與該齒輪連結設置並同時轉動；一箝制件，設於與該棘輪相對應之位置並遠離該衝擊塊之齒部，其操作於一第一狀態和一第二狀態，該箝制件在該第一狀態時與該棘輪接觸，該箝制件在該第二狀態時與該棘輪分離；及其中當該箝制件處於與該棘輪接觸的該第一狀態時，該衝擊塊只能單向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之手提式動力工具，其中該衝擊塊復位裝置更包含：一傳動組件，用以帶動該齒輪和該棘輪轉動，其中該傳動組件只能使該齒輪和該棘輪單向轉動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之手提式動力工具，其中該傳動組件包含：一從動凸輪，其與該齒輪和該棘輪同時轉動；以及一主動凸輪，其由一馬達驅動，其中該主動凸輪只有在沿一特定方向轉動時，才會帶動該從動凸輪。
4. 如申請專利範圍第3項所述之復手提式動力工具，其中該齒輪、該棘輪和該從動凸輪具有相同的轉動軸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之手提式動力工具，其中該衝擊塊復位裝置更包含：一電磁元件，用以控制該箝制件，使其於該第一狀態和該第二狀態之間轉換。
6. 如申請專利範圍第1項所述之手提式動力工具，其中當該衝擊塊受動力驅使，而從一初始位置移動到一停止位置的過程中，該箝制件處於與該棘輪分離的該第二狀態。
7. 如申請專利範圍第1項所述之手提式動力工具，其中當該衝擊塊從一停止位置回復到一初始位置的過程中，該箝制件處於與該棘輪接觸的該第一狀態。
8. 一種衝擊塊復位裝置，其用以將一長度方向上具有複數個連續凹凸齒部之衝擊塊復位，該衝擊塊復位裝置包含：一齒輪，與該衝擊塊的齒部齧合；一從動凸輪，與該齒輪連結設置並同時轉動，該從動凸輪之一輪面上設置有複數個環狀間隔排列的凸塊；一主動凸輪，其由一馬達驅動，用以帶動該從動凸輪；以及一箝制件，設於與該從動凸輪相對應之位置並遠離該衝擊塊之齒部，其操作於一第一狀態和一第二狀態，該箝制件在該第一狀態時位於該從動凸輪的兩個凸塊之間，該箝制件在該第二狀態時遠離該從動凸輪之該等凸塊的移動軌跡； 其中當該箝制件位在該從動凸輪的兩個凸塊之間而處於該第一狀態時，該衝擊塊只能單向移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之衝擊塊復位裝置，其中該主動凸輪只有在沿一特定方向轉動時，才會帶動該從動凸輪。
10. 如申請專利範圍第8項所述之衝擊塊復位裝置，其中該齒輪和該從動凸輪具有相同的轉動軸。