TWI402144B - Pneumatic tool cylinder shunt structure - Google Patents

Description

氣動工具之氣缸分流結構

本發明係涉及一種氣動工具；特別是指一種氣動工具之氣缸分流結構創新型態設計者。

按，氣動工具之驅動結構設計上，主要是利用將氣壓引入一氣缸中推動一葉片轉子產生旋轉動作，進而連動一軸桿同步產生旋轉，以產生預定的作用功能(如鬆鎖螺栓)。

承上所述，習知的葉片通常以一偏置狀態組設於該氣缸中，復藉由該葉片與氣缸間距較寬擴的一側空間作為供氣壓導入、壓縮、膨脹與洩壓之推動空間，然而，由於氣壓進入該推動空間後，在不到一半行程位置處就必須開設有洩壓孔進行洩壓的動作，使葉片得以順暢持續轉動，惟如此也就造成氣壓的壓縮行程相對受到侷限而難以進一步提昇扭力的問題與瓶頸，蓋因氣動工具的驅動扭力大小，主要取決於氣壓推動葉片的力度，然由前述習知結構說明可以瞭解，在不增加氣缸空間體積的前提下，因為氣壓推動葉片產生扭力的有效行程會受制於洩壓孔的位置而無再擴增加長的可能，所以若持續因循習知結構型態，實很難再進一步提昇氣動工具之驅動扭力(包括順轉與逆轉)，這無疑讓相關業界面臨難以突破的技術瓶頸。

是以，針對上述習知氣動工具結構所存在之問題點，如何研發出一種能夠進一步提昇驅動扭力、更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種氣動工具之氣缸分流結構，其所欲解決之問題點，係針對如何研發出一種能夠在不增加氣缸空間體積前提下，更進一步提升驅動扭力之新式氣動工具氣缸結構為目標加以思索突破；該氣缸係容設於氣動工具所設容槽中，該氣缸包括環形缸壁以及內部一缸室，該缸室係藉以供一轉子容置，該轉子環設有數個葉片以抵觸於該環形缸壁；本發明解決問題之技術特點，主要包括：該轉子係置於缸室中的一個中間分界點位置處，進而將該缸室區隔形成分開的一第一氣壓驅動空間及第二氣壓驅動空間；其中該第一、第二氣壓驅動空間均包括進氣段、壓縮段及洩壓段；該環形缸壁外側對應第一、第二氣壓驅動空間相交界位置處設有一進排氣分流控制部；該氣缸的環形缸壁外側設有間隔分開配置的第一外部通道及第二外部通道，且該第一、第二外部通道一端均與進排氣分流控制部相連通；該環形缸壁設有第一進氣孔連通第一氣壓驅動空間之進氣段與進排氣分流控制部，並設有第一排氣孔連通第一氣壓驅動空間之洩壓段與第一外部通道，另設有第二進氣孔連通第二氣壓驅動空間之進氣段與第二外部通道；又設有一第二排氣孔連通第二氣壓驅動空間之洩壓段與進排氣分流控制部；藉此創新獨特設計，使本發明對照先前技術而言，當該進排氣分流控制部導入氣流時，得以通過所述二進、排氣孔及二外部通道之分流導引型態，構成單一缸室中具有二氣壓驅動空間同步壓縮驅動轉子之狀態，藉以達到進一步提昇氣動工具驅動扭力之優點與實用進步性。

請參閱第1、2、3圖所示，係本發明氣動工具之氣缸分流結構之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述氣缸10係容設於一氣動工具20(可為一氣動扳手)所設容槽21中，該氣缸10包括一環形缸壁11以及內部一缸室12，其中該缸室12係藉以供一轉子30容置，該轉子30環設有數個葉片31以抵觸於氣缸10之環形缸壁11，藉此，當氣壓導入時得以推動轉子30旋轉；本發明之核心設計係包括下述構成：該轉子30係置於缸室12中的一個中間分界點位置處，進而將該缸室12區隔形成分開的一第一氣壓驅動空間41以及一第二氣壓驅動空間42(如第4圖所示)；其中，該第一氣壓驅動空間41與第二氣壓驅動空間42均包括一進氣段b1(B1)、一壓縮段b2(B2)以及一洩壓段b3(B3)(如第4圖所示)；該氣缸10的環形缸壁11外側對應該第一、第二氣壓驅動空間41、42相交界位置處係設有一進排氣分流控制部50，以切換氣動工具20為順向或逆向驅動轉子30之使用模式狀態；該氣缸10的環形缸壁11外側設有間隔分開配置的一第一外部通道61以及一第二外部通道62，且該第一、第二外部通道61、62之其中一端均與該進排氣分流控制部50相連通；該氣缸10的環形缸壁11設有一第一進氣孔71連通該第一氣壓驅動空間41之進氣段b1與進排氣分流控制部50；該氣缸10的環形缸壁11設有一第一排氣孔81連通該第一氣壓驅動空間41之洩壓段b3與第一外部通道61；該氣缸10的環形缸壁11設有一第二進氣孔72連通該第二氣壓驅動空間42之進氣段B1與第二外部通道；該氣缸10的環形缸壁11設有一第二排氣孔82連通該第二氣壓驅動空間42之洩壓段B3與進排氣分流控制部50；其中，該進排氣分流控制部50之具體結構如第2圖所示，係可包括有一閥管51、組設於該閥管51中呈旋轉作動型態之一流路切換閥52所構成，該流路切換閥52可包括一進氣槽521、一進氣導流部522、一排氣導流部523以及一轉控鈕524所構成，該氣動工具20中則設有成立向之一排氣通道22(標示於第2、3圖)能夠與該排氣導流部523呈垂向交會連通狀態，以使該環形缸壁11所設第一進氣孔71及第二外部通道62之一端均與該進氣導流部523相通，該第一外部通道61之一端及第二排氣孔82則均與該排氣導流部523相通，且其中，該第二外部通道62之截面積係小於該第一外部通道61之截面積，藉此使得該轉子30於順轉模式時(即第5、6圖所示狀態)，該第二氣壓驅動空間42之氣壓推力係小於該第一氣壓驅動空間41之氣壓推力，藉此主要係防止該順轉模式時驅動壓力過大。

承上述結構組成設計，茲就本發明較佳實施例之使用作動情形說明如下：如第5圖所示(並配合第4圖所示)，為該氣動工具20為順向驅動轉子30之使用模式狀態，該進排氣分流控制部50所導入的第一道順向之氣流W1，其流向係經由該流路切換閥52所設進氣槽521順向通過第一進氣孔71導入該第一氣壓驅動空間41中推動轉子30，接著由第一排氣孔72排入第一外部通道61，然後再透過該第一外部通道61將氣流W1導引至流路切換閥52之排氣導流部523(見於第2圖)，最後從排氣通道22排出。

如第6圖所示(並配合第4圖所示)，該進排氣分流控制部50所導入的第二道順向之氣流W2，其流向係經由該第一外部通道61導引至第二進氣孔72，以將氣流W2導入該第二氣壓驅動空間42中推動轉子30，由於該第二外部通道62截面積小於第一外部通道61截面積，故此第二道氣流W2推動轉子30之力道較小，接著，該氣流W2會經由第二排氣孔72排至流路切換閥52之排氣導流部523，最後同樣從排氣通道22(見於第2圖)排出。

另如第8圖所示(並配合第7圖所示)，為該氣動工具20為逆向驅動轉子30之使用模式狀態，該進排氣分流控制部50所導入的第一道逆向之氣流W3，其流向係經由該第一外部通道61逆向通過第一排氣孔81導入該第一氣壓驅動空間41中反推轉子30，接著由第一進氣孔71導引至流路切換閥52之排氣導流部523(見於第2圖)，最後從排氣通道22排出。

接著如第9圖所示(並配合第7圖所示)，該進排氣分流控制部50所導入的第二道逆向之氣流W4，其流向係先經由該第二排氣孔82導入該第二氣壓驅動空間42中反推轉子30逆轉，接著經由第二進氣孔72將氣流W4導入第二外部通道62，再透過該第二外部通道62將氣流W4逆向導至流路切換閥52之排氣導流部523，最後同樣從排氣通道22(見於第2圖)排出。藉此而構成一種在單一缸室中兼具有二氣壓驅動空間同步壓縮驅動轉子30之狀態，藉此而能在不須增加氣缸10的缸室12體積空間條件下倍增驅動轉子30之扭力，以大幅提昇氣動工具之驅動扭力。

詳如第3圖所揭，其中該第一外部通道61及第二外部通道62的設置型態，係可藉由該氣缸10的環形缸壁11外側間隔位置處直接凹設環形溝槽所形成者。除此之外，該第一外部通道61及第二外部通道62亦可藉由該氣動工具20之容槽21間隔位置處凹設環形溝槽所形成之型態，此亦為可具體實現的實施型態。又如第10、11圖所示，其中該第二外部通道62之一端亦可為直接與該氣動工具20所設排氣通道22連通之實施型態(亦即未通過流路切換閥52之設置型態)；藉此，使得該轉子30於順轉模式時，係僅有該第一氣壓驅動空間41導入氣壓推力之狀態，而當該轉子於逆轉模式時，則為第一、第二氣壓驅動空間41、42同步導入氣壓推力壓縮驅動轉子30之狀態，此亦為可具體實施之結構型態。

本發明之優點：

本發明所揭「氣動工具之氣缸分流結構」主要藉由該缸室形成有所述第一、第二氣壓驅動空間，環形缸壁外側設有所述第一、第二外部通道，又該第一外部通道係藉以連通第一進氣孔與進排氣分流控制部，該第二外部通道則藉以連通第二進氣孔與進排氣分流控制部之創新獨特結構型態設計，使本發明對照【先前技術】所提習知技術而言，俾構成單一缸室中具有二氣壓驅動空間同步壓縮驅動轉子之狀態，藉此而能在不須增加氣缸的缸室體積空間條件下，達到進一步提昇氣動工具驅動扭力而更加切合使用者需求之優點與實用進步性。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

10．．．氣缸

11．．．環形缸壁

12．．．缸室

20．．．氣動工具

21．．．容槽

22．．．排氣通道

30．．．轉子

31．．．葉片

41．．．第一氣壓驅動空間

42．．．第二氣壓驅動空間

b1、B1．．．進氣段

b2、B2．．．壓縮段

b3、B3．．．洩壓段

50．．．進排氣分流控制部

51．．．閥管

52．．．流路切換閥

521．．．進氣槽

522．．．進氣導流部

523．．．排氣導流部

524．．．轉控鈕

61．．．第一外部通道

62．．．第二外部通道

71．．．第一進氣孔

72．．．第二進氣孔

81．．．第一排氣孔

82．．．第二排氣孔

W．．．氣壓

W2．．．氣流

第1圖：本發明之氣動工具較佳實施例之立體外觀圖。

第2圖：本發明之氣動工具較佳實施例之構件分解立體圖。

第3圖：本發明之氣動工具較佳實施例之局部構件組合剖視圖(係沿轉子軸向剖切狀態)。

第4圖：本發明氣缸之立體放大狀態及順向流路示意圖。

第5圖：本發明之順向驅動轉子模式第一道流路示意圖(係依第3圖之A-A剖面示意)。

第6圖：本發明之順向驅動轉子模式第一道流路示意圖(係依第3圖之B-B剖面示意)。

第7圖：本發明氣缸之立體放大狀態及逆向流路示意圖。

第8圖：本發明之順向驅動轉子模式第一道流路示意圖(係依第3圖之A-A剖面示意)。

第9圖：本發明之順向驅動轉子模式第一道流路示意圖(係依第3圖之B-B剖面示意)。

第10圖：本發明之第二外部通道一端直接與氣動工具所設排氣通道連通之實施例立體圖。

第11圖：本發明之第二外部通道一端直接與氣動工具所設排氣通道連通之實施例平面剖視圖。

10．．．氣缸

11．．．環形缸壁

12．．．缸室

61．．．第一外部通道

62．．．第二外部通道

71．．．第一進氣孔

72．．．第二進氣孔

81．．．第一排氣孔

82．．．第二排氣孔

W1、W2．．．氣流

Claims (6)

1. 一種氣動工具之氣缸分流結構，該氣缸係容設於一氣動工具所設容槽中，該氣缸包括一環形缸壁以及內部一缸室，其中該缸室係藉以供一轉子容置，該轉子環設有數個葉片以抵觸於氣缸之環形缸壁；其特徵包括：該轉子係置於缸室中的一個中間分界點位置處，進而將該缸室區隔形成分開的一第一氣壓驅動空間以及一第二氣壓驅動空間；其中該第一氣壓驅動空間與第二氣壓驅動空間均包括一進氣段、一壓縮段以及一洩壓段；該氣缸的環形缸壁外側對應該第一、第二氣壓驅動空間相交界位置處係設有一進排氣分流控制部；該氣缸的環形缸壁外側設有間隔分開配置的一第一外部通道以及一第二外部通道，且該第一、第二外部通道均有一端與該進排氣分流控制部相連通；該氣缸的環形缸壁設有一第一進氣孔連通該第一氣壓驅動空間之進氣段與進排氣分流控制部；該氣缸的環形缸壁設有一第一排氣孔連通該第一氣壓驅動空間之洩壓段與第一外部通道；該氣缸的環形缸壁設有一第二進氣孔連通該第二氣壓驅動空間之進氣段與第二外部通道；該氣缸的環形缸壁設有一第二排氣孔連通該第二氣壓驅動空間之洩壓段與進排氣分流控制部；藉此，當該進排氣分流控制部導入氣流時，得以通過所述二進、排氣孔及二外部通道之分流導引型態，構成單一缸室中具有二氣壓驅動空間同步壓縮驅動轉子之狀態，藉以提昇氣動工具之扭力。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之氣動工具之氣缸分流結構，其中該第一外部通道及第二外部通道，係藉由該氣缸的環形缸壁外側間隔位置處直接凹設環形溝槽所形成者。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之氣動工具之氣缸分流結構，其中該第一外部通道及第二外部通道，係藉由該氣動工具之容槽間隔位置處凹設環形溝槽所形成者。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之氣動工具之氣缸分流結構，其中當該進排氣分流控制部所導入的氣壓流向係反向導入時，該第一進氣孔與第一排氣孔之間的進排氣作用係互換，又該第二進氣孔與第二排氣孔之間的進排氣作用亦為互換狀態。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之氣動工具之氣缸分流結構，其中該進排氣分流控制部係包括有一閥管、組設於該閥管中呈旋轉作動型態之一流路切換閥，該流路切換閥包括一進氣槽、一進氣導流部、一排氣導流部以及一轉控鈕，該氣動工具中設有一排氣通道能夠與該排氣導流部連通，以使該環形缸壁所設第一進氣孔及第二外部通道之一端均與該進氣導流部相通，該第一外部通道之一端及第二排氣孔則均與該排氣導流部相通，且其中，該第二外部通道之截面積係小於該第一外部通道之截面積，使得該轉子於順轉模式時，該第二氣壓驅動空間之氣壓推力係小於該第一氣壓驅動空間之氣壓推力。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之氣動工具之氣缸分流結構，其中該進排氣分流控制部係包括有一閥管、組設於該閥管中呈旋轉作動型態之一流路切換閥，該流路切換閥包括一進氣槽、一進氣導流部、一排氣導流部以及一轉控鈕，該氣動工具中設有一排氣通道能夠與該排氣導流部連通，以使該第二外部通道之一端直接與該排氣通道連通，該環形缸壁所設第一進氣孔與該進氣導流部相通，該第一外部通道之一端及第二排氣孔則均與該排氣導流部相通，藉此，使得該轉子於順轉模式時係僅有該第一氣壓驅動空間導入氣壓推力之狀態，而當該轉子於逆轉模式時，則為第一、第二氣壓驅動空間同步導入氣壓推力壓縮驅動轉子之狀態。