TWI523739B - Pneumatic electric nail gun - Google Patents

Description

空壓式電動釘槍

本發明是有關於一種空壓式電動釘槍，特別是指一種以電動力壓縮氣體產生擊釘動能的空壓式電動釘槍。

參閱圖1，以美國專利第8800834號案為例，主要包含一第一氣缸裝置11、一第二氣缸裝置12，及一動力單元13。該第一氣缸裝置11包括一第一缸體111、與該缸體111一內表面氣密接觸的一第一活塞112，及一固設於該第一缸體111內的磁性元件113。該第二氣缸裝置12包括穿置經該第一活塞112的一第二缸體121、與該第二缸體121一內表面氣密接觸且能夠與該磁性元件113可脫離地吸附的一第二活塞122，及與該第二活塞122連結且用於擊釘的一擊釘桿123。該動力單元13具有一直線運動轉換單元131，及驅動該直線運動轉換單元131帶動該第一活塞112沿直線位移的一馬達132。

當該動力單元13驅動該第一活塞112朝圖面上方位移而壓縮該第一缸體111內的容積時，會使該第一缸體111內氣壓因為容積變小而升高，當氣體壓力大於該磁 性元件113與該第二活塞122的吸附力時，氣壓會驅動該第二活塞122脫離該磁性元件113，而釋放氣體進入該第二缸體121，並驅動該第二活塞122完成擊釘動作。當該動力單元13驅動該第一活塞112朝圖面下方位移時，會在該第一缸體111內產生負壓而唧吸該第二活塞122朝圖面上方復歸原位，至與該磁性元件113吸附並達到氣密。

然而，在該第一缸體111內氣壓愈來愈高的過程中，該第二缸體121很容易因為氣壓作用而無法與該磁性元件113維持氣密接觸的狀態，使部分氣壓提早進入該第二缸體121內但動能卻又不足以驅動該第二活塞122，而有動能、擊釘速度不如預期的缺失。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠提升動能及擊釘速度的空壓式電動釘槍。

於是，本發明空壓式電動釘槍包含一動力單元、一加壓氣缸單元，及一擊釘氣缸單元。

該動力單元安裝在該殼座內且轉換電能為動能。

該擊釘氣缸單元包括具有一頂抵端的一擊釘缸體、與該擊釘缸體一內表面氣密接觸並能相對該擊釘缸體位移的一擊釘活塞，及與該擊釘活塞連結的一擊釘桿。

該加壓氣缸單元包括容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、與該加壓缸體的一內表面氣密接觸且可受該動力單元驅動在該加壓缸體內滑移的一加壓活塞，及 固定在該加壓缸體內的一阻風元件，該加壓活塞在遠離該擊釘缸體之頂抵端的一正向位置與鄰近該頂抵端且壓縮該加壓缸體內氣體的一反向位置間移動，且在由該正向位置移動至該反向位置的過程中，該阻風元件與擊釘缸體的頂抵端保持氣密地接觸，並鄰近該擊釘活塞。

該電控單元包括有與該動力單元電連接的一控制器，該控制器在該加壓活塞位移至該反向位置時，控制該擊釘缸體作動，使該頂抵端脫離該阻風元件，並釋放加壓氣體流入該擊釘缸體內，而推動該擊釘活塞推動該擊釘桿進行擊釘動作。

本發明之功效在於利用該擊釘氣缸單元中可移動的一擊釘缸體脫離設置在該加壓氣缸單元內的一阻風元件，而釋放加壓空氣流入該擊釘缸體內，進而驅動一擊釘活塞完成擊釘動作，提升該加壓氣缸單元在加壓氣體時，該擊釘缸體與該阻風元件的氣密效果及脫離時的反應速度，進而提升動能及擊釘速度。

2‧‧‧本體

21‧‧‧殼座

22‧‧‧出釘座

23‧‧‧釘匣

24‧‧‧握把

3‧‧‧動力單元

31‧‧‧馬達

32‧‧‧減速單元

33‧‧‧直線運動轉換組

331‧‧‧曲柄

332‧‧‧連桿

4‧‧‧擊釘氣缸單元

41‧‧‧擊釘缸體

410‧‧‧頂抵端

411‧‧‧內表面

412‧‧‧外表面

413‧‧‧主動凸部

414‧‧‧被動凸部

42‧‧‧擊釘活塞

43‧‧‧擊釘桿

44‧‧‧導磁元件

5‧‧‧加壓氣缸單元

51‧‧‧加壓缸體

511‧‧‧內表面

52‧‧‧加壓活塞

521‧‧‧穿孔

53‧‧‧阻風元件

54‧‧‧第一空間

55‧‧‧第二空間

56‧‧‧彈性氣密環

6‧‧‧彈性元件

7‧‧‧電磁單元

8‧‧‧電控單元

80‧‧‧啟動開關

81‧‧‧第一感測器

82‧‧‧第二感測器

83‧‧‧控制器

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一局部剖視圖，說明美國專利第8800834號案；圖2是一立體分解圖，說明本發明空壓式電動釘槍的一實施例；圖3是一組合後的局部剖視圖，說明該實施例中一加壓活塞位移至一正向位置； 圖4是一方塊圖，說明該實施例中一電控單元；圖5是一剖視圖，說明該實施例中該加壓活塞位移至一反向位置；圖6是一剖視圖，說明一第一空間內的氣體進入一擊釘缸體內；及圖7是一剖視圖，說明該實施例中該加壓活塞由該反向位置朝該正向位置移動。

參閱圖2、圖3與圖4，本發明空壓式電動釘槍之實施例包含一本體2、一動力單元3、一擊釘氣缸單元4、一加壓氣缸單元5、一彈性元件6、一電磁單元7，及一電控單元8。

該本體2包括一殼座21、設置在該殼座21一前端部的一出釘座22、與該出釘座22銜接的一釘匣23，及設置在該殼座21一後端部的一握把24。

該動力單元3包括安裝在該殼座21內且轉換電能為動能的一馬達31、與該馬達31形成連動且用於提高扭力與降低轉速的一減速單元32，及與該減速單元32形成連動且傳遞動能的一直線運動轉換組33。該直線運動轉換組33具有被該馬達31驅動而旋轉的一曲柄331，及與該曲柄331形成連動且轉換旋動為直線運動的一連桿332。

該擊釘氣缸單元4包括具有一頂抵端410的一擊釘缸體41、與該擊釘缸體41一內表面411氣密接觸並能相對該擊釘缸體41位移的一擊釘活塞42、與該擊釘活塞 42連結且沿一軸線X方向穿經該殼座21的一擊釘桿43，及一導磁元件44。該擊釘缸體41具有分別環繞該軸線X地形成在一外表面412，且相隔一間距的一環形主動凸部413與一環形被動凸部414。該導磁元件44固定地設置在該擊釘缸體41反向於該頂抵端410之一端，且鄰近該主動凸部413。每一主動凸部413及被動凸部414也可以是由幾個相間隔的凸塊所構成，或者，也可以設置數個該主動凸部413及數個被動凸部414，並不限於本實施例所揭露。

該加壓氣缸單元5包括沿該軸線X與該殼座21銜接且容納該擊釘氣缸單元4於其內的一加壓缸體51、環置在該擊釘缸體41外表面412且與該加壓缸體51一內表面511氣密接觸的一加壓活塞52、固定在該加壓缸體51內且與該擊釘缸體41頂抵端410氣密接觸的一阻風元件53，及一彈性氣密環56。該加壓活塞52將該加壓缸體51內部區隔成一第一空間54與一第二空間55(見圖5)。該加壓缸體51位於該握把24一端。該加壓活塞52具有形成在偏心位置且供該擊釘缸體41穿經的一穿孔521。該彈性氣密環56設置於該穿孔521中並與該擊釘氣缸41氣密接觸，使該擊釘氣缸41受一預定彈性壓迫力量的箝箍，且該加壓活塞52連同該彈性氣密環56受該動力單元3的直線運動轉換組33驅動沿該軸線X方向在遠離該頂抵端410的一正向位置(如圖3)與與鄰近該頂抵端410的一反向位置(如圖5)間位移。

該彈性元件6迫抵在該殼座21與該擊釘缸體41 間，而鄰近該擊釘缸體41的主動凸部413，且能產生一推頂該擊釘缸體41朝該阻風元件53位移，並與該阻風元件53氣密接觸的偏移力。

該電磁單元7反向於該阻風元件53地設置於該殼座21與該導磁元件44間，並鄰近該擊釘缸體41的主動凸部413，且在電能作用下產生激磁作用，而吸附該導磁元件44連同該擊釘缸體41克服該彈性元件6的偏移力脫離該阻風元件53，而形成供氣體進入該擊釘缸體41內的一間隙。

該電控單元8包括有設置在該握把24的一啟動開關80、安裝在該加壓缸體51且彼此相隔一間距的一第一感測器81與一第二感測器82，及與該啟動開關80、該第一感測器81、該第二感測器82、該馬達31電連接的一控制器83。該控制器83根據該啟動開關80被觸發時的一啟動訊號，進行一次擊釘的循環動作，且根據該第一感測器81感測到該加壓活塞52而發送的一正向位置訊號，判斷該加壓活塞52位於該正向位置，及根據該第二感測器82感測到該加壓活塞52而發送的一反向位置訊息，判斷該加壓活塞52位於該反向位置，且在該正向位置訊號、反向位置訊號分別關閉時，判斷該加壓活塞52分別脫離該第一感測器81、該第二感測器82的感測範圍。

參閱圖3、圖4，及圖5，當該控制器83接收到來自該啟動開關80的啟動訊號，會進行一次擊釘的循環動作。

首先，該控制器83在接收到來自於該第一感測器81的正向位置訊號時，會啟動該動力單元3的馬達31，使該馬達31透過該減速單元32、該直線運動轉換組33驅動該加壓活塞52由該正向位置朝該反向位置位移時，該加壓活塞52會縮小該第一空間54的容積，而壓縮該第一空間54內的氣體，及以該彈性氣密環56與移動路徑上的主動凸部413產生一阻滯效果，帶動該擊釘缸體41的頂抵端410愈氣密地頂抵該阻風元件53，以制止被加壓的氣體提早流入該擊釘缸體41內而推動該擊釘活塞42，接著該加壓活塞52再脫離該主動凸部413而位移至該反向位置，且與該被動凸部414套合，此時，該第一空間54內的氣壓，會因為容積縮小而大幅提升，並形成加壓空間，且該第二空間55始終連通外界。

參閱圖4、圖6，及圖7，接著，在該正向位置訊號關閉，同時該控制器83接收來自於該第二感測器82的反向位置訊號時，會驅動該電磁單元7產生激磁作用，而吸附該導磁元件44連同該擊釘缸體41克服該彈性元件6的偏移力，使該擊釘缸體41朝向該電磁單元7位移，令該頂抵端410脫離該阻風元件53並產生間隙時，會釋放壓縮後的氣體流入該擊釘缸體41內，而推動該擊釘活塞42帶動該擊釘桿43完成擊釘動作，同時，該第一空間54內的氣壓會因該加壓活塞52受該馬達31及該連桿332作動拉回而壓力漸減，且隨該加壓活塞52位移進而形成負壓狀態，亦即，當該加壓活塞52由該反向位置向該正向位置位 移，且該彈性氣密環56與移動路徑上的被動凸部414產生一阻滯效果，而配合該加壓活塞52的位移方向，帶動該擊釘缸體41，使該頂抵端410離開該阻風元件53而形成開啟狀態。

然後，該第一空間54內的氣壓會因為該加壓活塞52受該馬達31及該連桿332作動拉回而壓力漸減，且隨該加壓活塞52位移進而形成負壓狀態，亦即，隨著該第一空間54內的容積增加，氣壓降低，該加壓活塞52會在復歸至該正向位置的過程中，及該第一空間54容積變大的情形下，產生負壓而唧吸該擊釘活塞42朝圖面上方復歸原位。最後，在該反向位置訊號關閉，同時該控制器83接收該正向位置訊號時，停止該動力單元3與該電磁單元7，藉此，該正向位置的加壓活塞52會與移動路徑上的主動凸部413脫離，互不相干涉，且該擊釘缸體41受該彈性元件6推頂遠離該電磁單元7並與該阻風元件53氣密接觸，而完成一次擊釘的循環動作。

值得說明的是，該第一空間54內的氣體來自於外界，主要是在該加壓活塞52由該反向位置朝該正向位置位移時，透過單向閥(圖未示)或流道(圖未示)唧吸外界氣體進入該加壓缸體51內，而進入該擊釘缸體41內的氣體，會在完成擊釘動作後排至外界，由於前述唧吸氣體及排出氣體的構造非本案技術特徵，故於此不再贅述。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下： 本發明能夠利用可移動式的擊釘缸體41，達到氣密及釋放氣流進入的目的，且利用彈力推頂該擊釘缸體與該阻風元件53氣密接觸，及以激磁作用吸附該擊釘缸體41脫離該阻風元件53的作動方式，能夠使該擊釘缸體41不受加壓過程中的氣壓影響，提升該擊釘缸體41與該阻風元件53的氣密效果，進而大幅提升氣體的動能，及提升脫離該阻風元件53的反應速度，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧本體

21‧‧‧殼座

3‧‧‧動力單元

33‧‧‧直線運動轉換組

331‧‧‧曲柄

332‧‧‧連桿

4‧‧‧擊釘氣缸單元

41‧‧‧擊釘缸體

410‧‧‧頂抵端

411‧‧‧內表面

412‧‧‧外表面

413‧‧‧主動凸部

414‧‧‧被動凸部

42‧‧‧擊釘活塞

43‧‧‧擊釘桿

44‧‧‧導磁元件

5‧‧‧加壓氣缸單元

51‧‧‧加壓缸體

511‧‧‧內表層

52‧‧‧加壓活塞

521‧‧‧穿孔

53‧‧‧阻風元件

54‧‧‧第一空間

55‧‧‧第二空間

56‧‧‧彈性氣密環

6‧‧‧彈性元件

7‧‧‧電磁單元

81‧‧‧第一感測器

82‧‧‧第二感測器

Claims (10)

1. 一種空壓式電動釘槍，包含：一動力單元，安裝在該殼座內且轉換電能為動能；一擊釘氣缸單元，包括具有一頂抵端的一擊釘缸體、與該擊釘缸體一內表面氣密接觸並能相對該擊釘缸體位移的一擊釘活塞，及與該擊釘活塞連結的一擊釘桿；一加壓氣缸單元，包括容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、與該加壓缸體的一內表面氣密接觸且可受該動力單元驅動在該加壓缸體內滑移的一加壓活塞，及固定在該加壓缸體內的一阻風元件，該加壓活塞在遠離該擊釘活塞之頂抵端的一正向位置與鄰近該頂抵端且壓縮該加壓缸體內氣體的一反向位置間移動，且在由該正向位置移動至該反向位置的過程中，該阻風元件與擊釘缸體的頂抵端保持氣密地接觸，並鄰近該擊釘活塞；及一電控單元，包括有與該動力單元電連接的一控制器，該控制器在該加壓活塞位移至該反向位置時，控制該擊釘缸體作動，使該頂抵端脫離該阻風元件，並釋放加壓氣體流入該擊釘缸體內，而推動該擊釘活塞推動該擊釘桿進行擊釘動作。
2. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍，還包含有一本體，及一彈性元件，該本體具有與該加壓缸體銜接的一殼座，該彈性元件反向於該阻風元件迫抵在該殼座與該擊 釘缸體間，且能產生一推頂該擊釘缸體與該阻風元件氣密接觸的偏移力。
3. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍，其中，該加壓活塞具有形成在偏心位置且供該擊釘缸體穿設的一穿孔。
4. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍，其中，該加壓活塞將該加壓缸體內部區隔成一第一空間與一第二空間，當該加壓活塞朝向該正向位置位移，隨該第一空間容積增加而使該第一空間內形成負壓，同時喞吸該擊釘活塞復歸。
5. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍，還包含一本體，及一電磁單元，該本體具有與該加壓缸體銜接的一殼座，該擊釘氣缸單元還包括設置在該擊釘缸體反向於該頂抵端之一端的一導磁元件，該電磁單元設置在該殼座與該導磁元件間，且在該加壓活塞位於該反向位置時，以電能產生激磁作用吸附該導磁元件，而帶動該擊釘缸體的頂抵端脫離該阻風元件，藉此，在該加壓活塞由該反向位置移動至該正向位置的過程中，於該加壓缸體內產生負壓而唧吸該擊釘活塞朝該阻風元件移動。
6. 如請求項1或5所述的空壓式電動釘槍，其中，該電控單元還包括有安裝在該加壓缸體且彼此相隔一間距的一第一感測器與一第二感測器，該控制器與該第一感測器、該第二感測器電連接，且根據該第一感測器感測到該加壓活塞而發送的一正向位置訊號，判斷該加壓活塞位於該正向位置，及根據該第二感測器感測到該加壓活 塞而發送的一反向位置訊息，判斷該加壓活塞位於該反向位置，且在該正向位置訊號、反向位置訊號分別關閉時，判斷該加壓活塞分別脫離該第一感測器、該第二感測器的感測範圍。
7. 如請求項6所述的空壓式電動釘槍，其中，該控制器與該動力單元電連接，且在接收該正向位置訊號時，啟動該動力單元，接著在該正向位置訊號關閉，同時接收該反向位置訊號時，驅動該電磁單元產生激磁作用，最後在該反向位置訊號關閉，同時接收該正向位置訊號時，停止該動力單元與該電磁單元，而完成一次擊釘的循環動作。
8. 如請求項7所述的空壓式電動釘槍，其中，該本體還包括有位於該加壓缸體一側的一握把，且該電控單元還包括有設置在該握把且與該控制器電連接的一啟動開關，該控制器根據該啟動開關被觸發時的一啟動訊號，進行一次擊釘的循環動作。
9. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍，其中，該動力單元包括安裝在該殼座內且轉換電能為動能的一馬達、與該馬達形成連動且用於提高扭力與降低轉速的一減速單元，及與該減速單元形成連動且傳遞動能的一直線運動轉換組，該加壓活塞受該直線運動轉換組驅動，沿該軸線方向由該正向位置位移至反向位置時，會壓縮該加壓缸體內的氣體。
10. 如請求項9所述的空壓式電動釘槍，其中，該直線運動 轉換組具有被該馬達驅動而旋轉的一曲柄，及與該曲柄形成連動且與該加壓活塞連結形成連動的一連桿，該連桿用於轉換旋動為直線運動。