TWI272161B - Explosively actuated tools - Google Patents

Description

1272161 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於爆發性致動工具（Expl〇sively Actuated Tools)係用以將例如釘子之緊固件（Fastener)打 入例如混凝土或鋼鐵之基材中。 【先前技術】 用來將例如釘子之緊固件打入例如混凝土或鋼鐵之基 材中的爆發性致動工具，傳統上至少包含驅動活塞 (Driving Piston)，在炸藥引爆時，該驅動活塞沿著工具的 活塞筒（Barrel)向前驅動，將活塞前端内之緊固件打入基材 中。這種形式的工具，傳統上至少包含保險裝置 Mechanism)以由此擊發（Fire)該工具，而此擊發裝置係將活 塞筒的前端頂住基材時才能待擊（c〇ck)。這使得活塞筒在 經過一段有限距離後縮回工具之外罩（Housing)内，使工具 成待擊狀態且能擊發工具。保險裝置係被設計用來確保此 工具只能於頂住基材之操作位置處進行擊發，而回應工具 内活塞筒收縮之各種形式的待擊裝置，就其本身而古已為 熟習此技藝之人所習知。 · 在國際專利申請案第PCT/AU90/0001 8號（世只 化v 介專利第 90/08628號）揭露這種工具形式，此工且描沭A益 八w述隹猎由壓住活 塞筒的前端至碰著基材而待擊時，利用設於德古^ 、1无乃之轉動式 阻鐵（Sear)將撞針（Firing Pin)固定在待墼仿番 翠置。在待擊動 作時夾帶（Entrain)撞針之阻鐵可對抗撞針强笼 1汗耳侷壓。阻鐵 •1272161 本身裝在待擊桿上，當 猶懕娘祕 寺擊時’待擊桿設於名 y ®彈簧所產生的偏^此線圈彈普习 動之阻鐵施加向前的轴向偏壓，並施水 /且據此插接阻鐵以與撞針餐合。現存目 之這種形式的工且士 ’待擊桿及撞針係裝在瑰 罩中1㈣簧^向及旋轉地方式對待擊桿 且線圈彈簧從待擊桿向後延伸，ϋ收納於外罩 中。在組袭時，插入盲孔中的彈餐後端引起彈 提供扭轉偏Μ。這種方式所達成的扭轉通常？ 。。因此，線圈彈簧本身必需夠強以憑約9〇。之 需之扭轉偏心。 在工具已經被擊發後，驅動活塞係位於 端，在準備下次驅動搶拢（St〇ke)時，採取適當 新將活塞裝入活塞筒後面的位置。在現有許多 新設定可透過手動達成，意謂操作者可將活塞 外益向别拉出’同時壓住活塞以接著使活塞置 之後方部’然後以手動將活塞筒之後方部縮回 而 見在廣泛生產具有半自動或全自動化重新 工具。一種形式的半自動化重新設定系統在 時’牽涉活塞的重新設定，而且這種例子描述 申請案第PCT/AU99/01097號（世界專利第 號）。當一或多個彈簧作為重新設定裝置之一部 時裝戴彈簧時，為了待擊工具之需，這種形式 系統必須要用較大力量。因此，待擊必須對拍 t方以對抗單 :僅對待擊桿 "旋轉或扭轉 前仍在生產 狀形狀之外 施加偏壓， 後端之盲孔 簧的扭轉以 F超過約 90 扭轉提供所 活塞筒的前 的動作以重 工具中，重 筒從工具之 於該活塞筒 外蓋中。然 設定系統的 待擊此工具 .於國際專利 WOOO/3 563 8 丨份且在待擊 ，的重新設定 L重新設定裝 4 1272161

置之彈簧、撞針彈I 量方能發±。 以及待擊桿/阻鐵彈簧所結>而成的力 【發明内容】 鑒於上述之閉 待擊力有時高到：人難目前已經確定在這種工具中所需之 將會比較有利。：冰、接受的地步，若能降低該待擊力 彈簧並使其承受f吾人亦確定藉由使用-較弱的待擊桿 可在不犧牲工具f的扭力以提供所需轉矩（Torque)，則 m , 之操作下，適當降低整體彈力。 因此’本發明的士 、 工具係用以將緊 要目的之一為提供一種爆發性致動 、Q件打入基材中，而此 -位於該活塞筒内μ 〜具有活塞同， 裝置，其至少包 可驅動一緊固枝的活塞在擊發工具點燃炸藥時 、 從活塞筒之前端打入基材中；以及一擊發 撞針以及轉動式阻鐵，此轉動式阻鐵 係樞接於一阻鐵册 n，茲 ，彳里針的位置與一阻鐵釋放的位置之 間，糟以使撞針鼾 复之 動轉動式阻鐵，“ · 八τ甶待擊才干帶 存擊桿及其帶動之阻鐵係由一端固定於 ΤΤ年杆且另一妓向 1=1疋於底座（Mounting)之彈簧產生之轉動 車二的偏心所支配，嶋座為可旋轉的以對彈酱施加 一、载田彈耳中仍蓄有扭力負載時，此底座係接著以 一角度方位鎖入待擊桿之外罩中。 根據本發明之較佳實施例中，彈菁為壓縮線圈彈菁， :底座為中空轉矩帽(Cap)之形式使彈簧之背端部分能嚅 口於其中。為了對彈簧施加所需之扭力負冑，形成轉矩帽 1272161 配 六 道 道 定 性 個 藉 較 鎖 入 部 適 以 該 其 接 撞 阻 另 係以配合手動工具（Hand Tool)來加速其旋轉；例如為了 合牦座（Socket)，此轉矩帽可形成具有螺絲起子隙缝或 角形構造物。 轉矩帽以圓柱形且可設置於外罩内形成之圓柱形通 中為較佳，轉矩帽依所需之角度方位能釋放地鎖進通 中’精以挺供所需之扭力負載’例如利用卡检气固 (Bayonet Type Fixing)。儘管在不同的彈簧之間，彈菁特 存在些微差異’但為要滿足彈簧中之製造公差，可在二 以上不同角度方位中選擇一者以將轉矩帽鎖在通道内， 以提供所需之轉矩特性。雖然卡栓式固定是特別方便也 佳’ ¥瞭解的疋可以使用其他能提供一個以上預設角产 定位置之固定形式，例如由具有彈力之凸耳（Lug)提供卡 (Snap-In)動作之設備。 待擊桿向後延伸並越過阻鐵為較佳，而彈簧之前端 分就固定在延伸部上。延伸部具有一長度藉以提供彈簧 當的軸向支撐。 本發明的另一目的為提供一種爆發性致動工具係用 將緊固件打入基材中，而此工具具有一活塞筒，一位於 活塞筒内之可移動的活塞在擊發工具點燃炸藥時可驅動 緊固件從活塞筒之前端打入基材中；以及一擊發裝置， 至少包括一撞針以及一轉動式阻鐵，此轉動式阻鐵係樞 於阻鐵夾帶撞針的位置與阻鐵釋放的位置之間，藉以使 針射向炸藥從而點燃炸藥，其中由待擊桿帶動轉動式 鐵，而待擊桿及其帶動之阻鐵係由一端固定於待擊桿且 6 1272161 -端固定於底座之彈簧產生之轉動及轴向偏麗所支 組裝擊發裝置時旋轉此底座以對彈菁施加扭力負載， 菁中仍蓄有扭力負載時，此底座係接著以一角度方位： 待擊桿之外罩中。 ％ 本發明的又一目的為提供—種爆發性致動工具之擊發 裝置係用以將緊固件打入基材中， " 此擊發裝置包括為了类 帶知針之阻鐵的待擊桿，而在待擊 竹擎時错由阻鐵旋轉就可釋 放撞針，待擊桿與阻鐵所形成的 。口山 ]、〇構係由一端固定於結構 且另一 固定於底座之線圈彈菩 ^ „甘+ ^汽產生之軸向偏壓及轉動偏 反所支配，其中在組裝此擊發 ^ 罝時’底座會旋轉以對彈 貫施加扭力負載，當彈簧中 一 ^ W越 仍畜有扭力負载時，此底座以 角度方位鎖入擊發裝置之外罩中。 本發明的再一目的為提供一 中之爆發性致動工具的组裝方法種用以將緊固件打入基材 筒，一位於該活夷汽肉 而此工具具有一活塞 /沽塞旖内之可移動的 藥時可驅動一緊%、 塞在名發工具點燃炸 緊固件從活塞筒之俞 擊發裝置其至少肖 缟打入基材中；以及一 王夕包括一撞針以及一 阻鐵係樞接於胞^ + ^ •轉動式阻鐵，此轉動式 間，藉以使撞針射向炸彳置與阻鐵釋放的位置之 般拍 f樂從而點燁秌鏠*丄 擊柃之外罩中 、、、乍糸’其中在撞針與待 軸向偏壓，其中 载進行有關之轉動偏壓及 ，、中此方法至少包括： 疋壓縮線圈彈簧之 式阻鐵所形成的結構； 待擊桿及其帶動之轉動 固定壓縮線圈彈簧後端至底座； 7 1272161 以壓縮線圈彈簧為轴轉動底座以對壓縮線圈彈簧施加 扭力負載；以及 當壓縮線圈彈簧中仍蓄有扭力負載時，將底座以一預 設角度方位鎖入外蓋中，此壓縮線圈彈簧藉以提供待擊桿 與阻鐵向前的軸向偏壓，並將旋轉偏壓提供給待擊桿與阻 鐵，且據此樞接阻鐵以與撞針嚅合。 雖然本發明係特別應用在具有由待擊工具所操控之驅 動活塞重新設定裝置的工具，但亦可應用至不具有這樣震 置的工具。 【實施方式】 根據本發明之較佳實施例之爆發性致動工具含有待擊 桿以帶動轉動式阻鐵，如之前國際專利申請案第 PC 17AU90/0001 8號所述（其揭露内容係合併於此以作參考 文件）’以及在待擊工具時操作活塞重新設定裝置，例如前 述之國際專利申請案第PCT/AU99/01 097號亦如先前討論 者（此處亦將揭露内容合併於此以作參考文件）。參考國際 專利申請案係為了全盤了解相關裝置。本發明之改良係有 關於待擊桿彈簧用之底座系統，且僅就此方面配合相關方 面之擊發裝置做詳細敘述。 第1圖至第3圖顯示根據本發明之較佳實施例之工具 的基本擊發裝置。此裝置至少包含塊狀外蓋2，在外蓋2 中設有撞針3，而待擊桿4向前伸出外蓋2且待擊桿4之 前端具有徑向臂（Radial Arm)6，而徑向臂6係在待擊狀況 1272161 時（其 協助： 動而J 待擊; 列炸1 後，1 指示J 續的： 一步f 更施； 較佳J 簧，戶ή 待擊^ 發裝： 些特4 圍之^ 特別」 大部' 低的! 彈簧 鐵11 轉矩彳 中待擊桿4從第1圖所示之位置縮回外蓋2中)用於 1= 反機環扣(TriggerUnk)8。壓下扳機1〇使待擊桿4轉 故動扳機環扣8’然後由待擊桿4帶動之阻鐵"亦虫 卜罕4轉動’藉此釋放撞針3。第1圖亦顯示帶有 ^的填彈條⑽叫Strip)12;阻鐵u釋放撞針3 ^擊發位於有效擊發位置處之炸藥 * 2« 1 ? . ^ ^ 。第1圖亦顯示 :: 欠示系統，藉以表示在有效擊發位置上連 ㈣述。 置不構成本發明之部分就不再作進 寺擊桿彈簧16對待擊桿4施加 ,^ ^ ^ ⑴方向之軸向偏壓， >口轉動偏£以旋轉阻鐵丨丨並與 r ^ Λΐ xb "" ’十3接界處嚅合。在 齡施例中，待擊桿彈餐 m你丁曰+ 作為-軸向壓縮較弱的彈 ^ ^ 1 ^ 不而阿軸向負載力。然而， 千弹貫16需要對待擊桿4施 i符合要求且安全的择作^又円的轉矩，以確保擊 生，可利用比h 到心實施例中的這 參乂長的壓縮彈晉’使彈簧受適當角度範 *力支配以獲得所要求之扭力負載。“角度祀 寺擊桿4在阻鐵1 1後面且右 圖及第5圖)，而、二向後的延伸部h(請 且此延伸部4&提供溫楚μ "度所需的支持，儘管在轴向 乂6 降性’不過確保彈簧16 二力里較 16前端，形成彈簧16之金屬：7擊桿4。在

i屬線1 6 a固定在鐘命| —炫日 的軸向孔徑中。彈笼 轉動式P 只1 6後面的部分 ，18的孔洞中’而且利 在中柱瓜 在後、壁1 8 a之軸向孔徑 9 1272161 中 至 後 式 少 道 看 因 簧 向 凸 前 面 彈 角 如 端 部 入 端 而 道 的彈簧金屬線1 6b囉合，藉以將彈簧1 6後面的部分古 轉矩帽1 8的後端壁1 8a，而轉矩帽1 8藉此形成彈簧疋 用的底座。彈簧16後端箝住的轉矩帽1 $係刺 ”刃用卡栓 固定，安裝在外蓋2内圓柱形通道中，此+ 下式固定至 包含在轉矩帽18的外表面具有相對的凸耳2〇， ，可與通 内部上的軸向溝紋嚅合（反之亦然）。從第3 來，待擊桿延伸部4a的後端位於轉矩帽1 8前端附、° 此在待擊時，順著待擊桿延伸部4a的整段長度支持著。 16,而且轉矩帽也不會對不準。待擊時由於延伸部 後放，延伸部4a會進入轉矩帽j 8的孔洞中。 4a 當彈簧Ιό前端連上阻鐵丨丨且後 说細遷上轉矩帽18時， 耳2 0及溝紋均會被定位，在 仕凸耳20從後面對準溝紋 ，轉矩帽18會以預設角度旋轉， 得猎此將轉矩帽1 8從後 推入圓柱形通道中。這種旋韓 ^ 1 . w 產生扭轉因此扭轉地拉緊 貫16,糟以提供所需之扭轉 厣敌玉认艰⑯ ^ 彈更丨6需被扭轉的 度取決於彈簧的實際特性， 21 〇〇 ^ ^ . 士 之通々至少約為180。，例 21〇的程度，為了促進扭轉 少 m 1 〇 . k 、動作，係於轉矩帽18之 壁18a外部開狹長孔以接 恃 mm 螺絲起子，或者是後端部外 了呈/、角形或其他型態以配人 冰芸9加 〇托座。*轉矩帽18完全插 外盍2内之圓柱形通道中，凸 ^ 1 70 區，然後在彈簧偏壓的影邀下μ就進入溝紋擴大的末 固定轉矩帽18。 ㈢，藉由稱微轉動轉矩帽18 實務上，由於彈簧中的製 内多對溝紋提供之一系列二差很可能會提高，從通 又間隔的方向中，轉矩帽18 10 I272l6l 可以擇— —方向插入外蓋2内之圓柱形通道中。 中’彈簧 ^ Τ 在技個例子 它 / 丑轉至所需之轉矩，例如由轉矩 疋的轉矩 评矩螺絲起子所確 备择 ，且已達到所需之轉矩時，從較佳轉矩可^ 角度位移來鲑 矩了用較小 紋。 干卜對可用的溝 雖然待擊桿彈簧之配置在待擊工具 人、，壬&壬t 叮0将別描述對配 "舌塞重新設定裝置操作之工具而言擁有特殊應用性，缺 而亦可應用於不具有此項設施的工具中， M及用在工具上 以待發工具時所需的力量可望能減少之處。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何熟習此技藝者，纟不脫離本發明之精 神和範圍θ，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之^ 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 本發明之較佳實施例係配合以 「尸汀附圖不加以詳述， 其中： 第1圖顯示根據本發明之且 〃之擊發裝置之透視圖； 第2圖顯示透過此裝置並 一 不直I 肩不出撞針之剖面圖； 第3圖顯示透過此裝置並 貝不出待擊桿及待擊桿彈簧 之進一步剖面圖； +抒泮Η 第4圖顯示放大尺寸之待擊桿、 得擊杯及其具有墼發 裝置之外盖之底座轉矩帽之進一 艾剖面圖；以及 第5圖顯示略去待擊桿、 仟次具有外盍之底座轉 11 1272161 矩帽使圖示清楚。 【元件代表符號簡單說明】 2 外 蓋 3 撞 針 4 待 擊 桿 6 徑 向 臂 8 扳 機 環扣 10 扳 機 11 阻 鐵 12 填 彈 條 14 炸 藥 16 彈 簧 18 轉 矩 帽 18a 後 端 壁 20 凸 耳 12

Claims (1)

1272161 拾、申請專利範圍： 1 · 一種用以將一緊固件打入一基材中之爆發性致動工 具，該工具具有一活塞筒，一位於該活塞筒内之可移動的 活塞其在擊發工具點燃炸藥時可驅動一緊固件從活塞筒之 前端打入基材中；以及一擊發裝置，其至少包括一撞針以 及一轉動式阻鐵，而該阻鐵係樞接於該阻鐵夾帶該撞針之 一位置與釋放該阻鐵之一位置之間，藉以使該撞針射向該 炸藥從而點燃該炸藥，其中該阻鐵係由一待擊桿帶動，且 該待擊桿及其所帶動之該阻鐵係由一端固定於該待擊桿且 另一端固定於一底座之一彈簀產生之轉動偏壓及軸向偏壓 所支配，而該底座係可旋轉以對該彈簧施加扭力負載，且 該底座在該彈簧中仍蓄有扭力負載時可以一角度方位鎖入 該待擊桿之一外罩中。 2.如申請專利範圍第1項所述之爆發性致動工具，其中該 彈簧為一壓縮線圈彈簧，而該底座為一中空轉矩帽形式使 該彈簧之一背端部分能嚅合於其中，且為了對該彈簧施加 該所需之扭力負載該轉矩帽係以可配合該工具來加速該轉 矩帽旋轉的形式形成。 3 .如申請專利範圍第2項所述之爆發性致動工具，其中該 轉矩帽為圓柱形且可鎖進形成於該外罩内之一圓柱形通道 中，且該轉矩帽以一預設角度方位而可釋放地鎖進該圓柱 13 1272161 形通道中，藉以提供該所需之扭力負載。 4.如申請專利範圍第3項所述之爆發性致動工具，其中該 轉矩帽係由二個或以上不同預設角度方位中選擇一者以鎖 進該圓柱形通道中。 5 ·如申請專利範圍第3項所述之爆發性致動工具，其中該 彈簧以相對於該待擊桿之一前端固定於該待擊桿且以一後 端固定於該轉矩帽時，該轉矩帽需要透過至少約180°的轉 動方能以所需之該角度方位插入該外蓋内。 6. 如申請專利範圍第5項所述之爆發性致動工具，其中該 彈簧之一前端係藉由與該轉動式阻鐵之嚅合而固定於相對 於該待擊桿之處。 7. 如申請專利範圍第3項所述之爆發性致動工具，其中該 待擊桿向後延伸並越過該阻鐵，而該彈簧之一前端部分係 固定在該延伸部上，且該延伸部可對該彈簧之大部分提供 轴向支樓。 8. —種用以將一緊固件打入一基材中之爆發性致動工具 的組裝方法，該工具具有一活塞筒，一位於該活塞筒内之 可移動的活塞其在擊發工具點燃炸藥時可驅動一緊固件從 14 1272161 以及一擊發裝置，其至少包括 而該阻鐵係樞接於該阻鐵失帶 鐵之一位置之間，藉以使該撞 活塞筒之前端打入基材中； —撞針以及一轉動式阻鐵， 該撞針之一位置與釋放該阻 針射向該炸藥從而點燃該炸藥，纟中該阻鐵係由—待擊桿 所▼動’ ^以在該撞擊桿及該撞針之一外蓋中進行轉動運 車向運動’其中此爆發性致動工具之組裝方法至少包 括： 將一壓縮線圈彈簧之一前端固定至由該待擊桿及該待 擊桿帶動之該轉動式阻鐵所形成的一結構； 將該壓縮線圈彈簧之一後端固定至一底座； 以該線圈彈簧為軸轉動該底座以對該壓縮線圈彈簧施 加一扭力負載；以及 當該壓縮線圈彈簧中仍蓄有扭力負載時，將該底座以 一角度方位鎖入該外蓋中，該壓縮線圈彈箐藉以將向前之 一軸向偏壓提供給該待擊桿與該阻鐵，並將一旋轉偏壓提 供給該待擊桿與該阻鐵，且據此樞接該阻鐵以與撞針嚅人。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該待擊桿係向 後延伸超過該轉動式阻鐵，且該底座為一圓柱形 r二褥矩 帽的形式，該方法至少包括： 將該壓縮線圈彈簧之一前端設於該待擊桿向後伸出部 上；以及 屬合該壓縮線圈彈簧之後端於該轉矩帽之φ τ二内部 15 1272161 中 ο 1 Ο.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該壓縮線圈 彈簧之該前端係嚅合於該轉動式阻鐵以固定該前端至該結 構。 1 1 ·如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該轉矩帽係 藉由一手動工具以手動旋轉該轉矩帽的方式提供扭力負載 給該壓縮線圈彈簧。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中該轉矩帽係 以由該轉矩帽之二或多個以上之不同預設角度方位中選擇 一角度以鎖進該外蓋中，藉以提供因製造公差所產生不同 彈簧間彈簧特性之差異所需的轉矩特性。 1 3. —種用以將一緊固件打入一基材中之爆發性致動工具 之擊發裝置，該擊發裝置包括具有一可夾帶一撞針之阻鐵 的待擊桿，在待擊發時藉由轉動該阻鐵而可釋放該撞針， 該待擊桿與該阻鐵所形成之一結構係由一端固定於該結構 且另一端固定於一底座之一線圈彈簧所產生之軸向且轉動 的偏壓所支配，而在組裝該擊發裝置時該底座係經旋轉以 對該線圈彈簧施加一扭力負載，且當該線圈彈簧中仍蓄有 該扭力負載時，該底座接著以一角度方位鎖入該待擊桿之 16 1272161 一外罩中