TWI523740B - Pneumatic electric nail gun cylinder device - Google Patents

Description

空壓式電動釘槍的氣缸裝置

本發明是有關於一種氣缸裝置，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的氣缸裝置。

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，及一動力裝置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。該動力裝置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。

當該動力裝置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。當該動力裝置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的氣缸裝置。

於是，該空壓式電動釘槍包含一殼座，及安裝在該殼座內且轉換電能為動能的一動力裝置，本發明空壓式電動釘槍的氣缸裝置包含一擊釘氣缸單元，及一加壓氣缸單元。

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，該擊釘缸體具有形成在一外表面且遠離該頂抵端的一主動凸部。

該加壓氣缸單元包括與該殼座沿一軸線方向相 互銜接且容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、可滑移地套設在該擊釘缸體外表面且與該加壓缸體一內表面氣密接觸的一加壓活塞，及固定在該加壓缸體內且相對該擊釘缸體頂抵端的一阻風元件，該加壓活塞受該動力裝置驅動沿該軸線方向由遠離該頂抵端的一正向位置位移至鄰近該頂抵端的一反向位置時，會壓縮該加壓缸體內的氣體，且在移動路徑上與該主動凸部產生一阻滯效果，帶動該擊釘缸體的頂抵端氣密地頂抵該阻風元件，以制止被加壓的氣體流入該擊釘缸體內而推動該擊釘活塞，接著該擊釘缸體可被操作，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。

於是，該空壓式電動釘槍包含一殼座，及安裝在該殼座內且轉換電能為動能的一動力裝置，本發明空壓式電動釘槍的氣缸裝置包含一擊釘氣缸單元，及一加壓氣缸單元。

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，該擊釘缸體具有形成在一外表面且鄰近該頂抵端的一被動凸部。

該加壓氣缸單元包括與該殼座沿一軸線方向相互銜接且容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、可滑移地套設在該擊釘缸體外表面且與該加壓缸體一內表面氣 密接觸的一加壓活塞，及固定在該加壓缸體內且與該擊釘缸體頂抵端氣密接觸的一阻風元件，該加壓活塞受該動力裝置驅動沿該軸線方向由鄰近該頂抵端的一反向位置位移向遠離該頂抵端的一正向位置位移，而與移動路徑上與該被動凸部產生一阻滯效果，帶動並維持該加壓缸體的頂抵端保持離開該阻風元件，接著再位移至該正向位置。

本發明之功效，利用該主動凸部與該被動凸部的設置與該加壓活塞產生阻滯效果，挾持該擊釘缸體與該阻風元件氣密接觸，及輔助該擊釘缸體與該阻風元件產生供氣體進入的間隙，使該擊釘缸體的開啟與關閉更確實，進而提升動能及擊釘速度。

2‧‧‧殼座

3‧‧‧動力裝置

31‧‧‧馬達

32‧‧‧減速單元

33‧‧‧直線運動轉換單元

331‧‧‧曲柄

332‧‧‧連桿

4‧‧‧擊釘氣缸單元

41‧‧‧擊釘缸體

410‧‧‧抵頂端

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

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，說明本發明的氣缸裝置的一第一實施例安裝在一空壓式電動釘槍；圖3是一組合後的局部剖視圖，說明該第一實施例中一加壓活塞位移至一正向位置；圖4是一剖視圖，說明該第一實施例中該加壓活塞位移至一反向位置；圖5是一剖視圖，說明該第一實施例中一第一空間內的氣體進入一擊釘缸體內；圖6是一剖視圖，說明該第一實施例中該加壓活塞由該 反向位置朝該正向位置移動；圖7是一剖視圖，說明本發明的氣缸裝置的一第二實施例安裝在一空壓式電動釘槍；及圖8是一剖視圖，說明該第一實施例中一加壓活塞位移至一反向位置，且一第一空間內的氣體進入一擊釘缸體內。

參閱圖2與圖3，本發明氣缸裝置之一第一實施例安裝在一空壓式電動釘槍。該空壓式電動釘槍包含一殼座2，及一動力裝置3。該動力裝置3包括安裝在該殼座2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單元33。該直線運動轉換單元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。

該氣缸裝置包含一擊釘氣缸單元4、一加壓氣缸單元5、一彈性元件6，及一電磁單元7。

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2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。該主動凸部413及該被動凸部414也可以是由幾個相間隔的凸塊所構成，或為數個環形凸部，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2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、以該加壓活塞52區隔該加壓缸體51內部而成的一第一空間54與一第二空間55(見圖4)，及一彈性氣密環56。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帶動該彈性氣密環56受該動力裝置3的直線運動轉換單元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)與鄰近該頂抵端410的一反向位置(如圖4)間位移。

該彈性元件6迫抵在該殼座2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2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的彈性作用力脫離該阻風元件53，而形成供氣體進入該擊釘缸體41內的一間隙。

參閱圖3、圖4，當該馬達31透過該減速單元32、該直線運動轉換單元33驅動該加壓活塞52由該正向位置朝該反向位置位移時，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5，及圖6，當該電磁單元7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的彈性作用力，使該頂抵端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，接著再位移至該正向位置，藉此，隨著該第一空間54內的容積增加，氣壓降低，會使該加壓活塞52在復歸至該正向位置的過程中，同時，在該第一空間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。最終，該加壓活塞52於該正向位置時與移動路徑上的主動凸部413脫離，互不相干涉，此時該擊釘缸體41受該彈性元件6推頂與該阻風元件53氣密接觸，完成一個完整打擊行程。

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。

參閱圖7、圖8，是本發明一第二實施例，其與該第一實施例大致相同，同樣包含一擊釘氣缸單元4、一加壓氣缸單元5，及一彈性元件6，差異處僅在於省略了如圖3所示的電磁單元7。

藉此，同樣可以利用該主動凸部413產生的阻滯效果，在該加壓活塞52受該動力裝置3驅動而朝向該反向位置位移的過程中，壓縮該加壓缸體51內的氣體，並帶動該擊釘缸體41氣密地頂抵該阻風元件53，加強該擊釘缸體41與該阻風元件53氣密效果。

且重要的是，當該加壓活塞52由該反向位置向該正向位置位移時，會因為該彈性氣密環56與移動路徑上的被動凸部414產生的阻滯效果，而配合該加壓活塞52的位移方向，帶動該擊釘缸體41朝圖面下方移動，使該頂抵端410離開該阻風元件53而形成開啟狀態，藉此，同樣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。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：本發明除了能夠利用該擊釘缸體41主動凸部413的設置，依據擊釘時的需求，配合該加壓活塞52帶動該擊釘缸體41作動，加強該擊釘缸體41與該阻風元件53氣密效果，而不會在加壓過程中，有漏氣的情形，進一步，能夠利用該被動凸部414的設置，確實帶動該擊釘缸體41脫離該阻風元件53，使氣體順利的進入該擊釘缸體41內，藉此，大幅提升氣體的動能，及擊釘的反應速度，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‧‧‧殼座

3‧‧‧動力裝置

33‧‧‧直線運動轉換單元

331‧‧‧曲柄

332‧‧‧連桿

4‧‧‧擊釘氣缸單元

41‧‧‧擊釘缸體

410‧‧‧抵頂端

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

Claims (14)

1. 一種空壓式電動釘槍的氣缸裝置，該空壓式電動釘槍包含一殼座，及安裝在該殼座內且轉換電能為動能的一動力裝置，該氣缸裝置包含：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，該擊釘缸體具有形成在一外表面且遠離該頂抵端的一主動凸部；及一加壓氣缸單元，包括與該殼座沿一軸線方向相互銜接且容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、可滑移地套設在該擊釘缸體外表面且與該加壓缸體一內表面氣密接觸的一加壓活塞，及固定在該加壓缸體內且相對該擊釘缸體頂抵端的一阻風元件，該加壓活塞受該動力裝置驅動沿該軸線方向由遠離該頂抵端的一正向位置位移至鄰近該頂抵端的一反向位置時，會壓縮該加壓缸體內的氣體，且在移動路徑上與該主動凸部產生一阻滯效果，帶動該擊釘缸體的頂抵端氣密地頂抵該阻風元件，以制止被加壓的氣體流入該擊釘缸體內而推動該擊釘活塞，接著該擊釘缸體可被操作，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的氣缸裝置，還包含有一彈性元件，該彈性元件迫抵在該殼座與該擊釘缸體 間，而鄰近該擊釘缸體的主動凸部，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的氣缸裝置，還包含有一電磁單元，且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，而鄰近該擊釘缸體的主動凸部，且在電能作用下產生激磁作用吸附該導磁元件，而帶動該擊釘缸體脫離該阻風元件。
4. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該加壓氣缸單元還包括有一彈性氣密環，且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，該彈性氣密環設置於該穿孔中並與該擊釘氣缸氣密接觸，使該擊釘氣缸受一預定彈性壓迫力量的箝箍。
5. 如請求項1所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該擊釘缸體還具有形成在該外表面且鄰近該頂抵端的一被動凸部，當該加壓活塞由該反向位置向該正向位置位移，會在移動路徑上與該被動凸部產生一阻滯效果，維持該加壓缸體的頂抵端保持離開該阻風元件，接著再位移至該正向位置。
6. 如請求項5所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，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，同時唧吸該擊釘活塞復歸。
7. 如請求項5所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該主動凸部與該被動凸部環繞該軸線地形成在該擊釘缸體的外表面。
8. 一種空壓式電動釘槍的氣缸裝置，該空壓式電動釘槍包含一殼座，及安裝在該殼座內且轉換電能為動能的一動力裝置，該氣缸裝置包含：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，該擊釘缸體具有形成在一外表面且鄰近該頂抵端的一被動凸部；及一加壓氣缸單元，包括與該殼座沿一軸線方向相互銜接且容納該擊釘氣缸單元於其內的一加壓缸體、可滑移地套設在該擊釘缸體外表面且與該加壓缸體一內表面氣密接觸的一加壓活塞，及固定在該加壓缸體內且與該擊釘缸體頂抵端氣密接觸的一阻風元件，該加壓活塞受該動力裝置驅動沿該軸線方向由鄰近該頂抵端的一反向位置位移向遠離該頂抵端的一正向位置位移，而與移動路徑上與該被動凸部產生一阻滯效果，帶動並維持該加壓缸體的頂抵端保持離開該阻風元件，接著再位移至該正向位置。
9. 如請求項8所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，還包含有一彈性元件，該彈性元件迫抵在該殼座與該擊釘缸體間，而遠離該擊釘缸體的被動凸部，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。
10. 如請求項8所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，還包含有一電磁單元，且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，而遠離該擊釘缸體的被動凸部，且在電能作用下產生激磁作用吸附該導磁元件，而帶動該擊釘缸體脫離該阻風元件。
11. 如請求項8所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該加壓氣缸單元還包括有一彈性氣密環，且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，該彈性氣密環設置於該穿孔中並與該擊釘氣缸氣密接觸，使該擊釘氣缸受一預定彈性壓迫力量的箝箍。
12. 如請求項8所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，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，同時唧吸該擊釘活塞復歸。
13. 如請求項8所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該擊釘缸體還具有形成在該外表面且遠離該頂抵端的一主動凸部，該加壓活塞由遠離該頂抵端的正向位置位移至鄰近該頂抵端的反向位置時，會在移動路徑上與該主動凸部產生一阻滯效果，帶動該擊釘缸體的頂抵端氣密地頂抵該阻風元件，以制止被加壓的氣體流入該擊釘缸體內而推動該擊釘活塞。
14. 如請求項13所述的空壓式電動釘槍的氣缸裝置，其中，該主動凸部與該被動凸部環繞該軸線地形成在該擊釘缸體的外表面。