TWI554368B - 用以驅動複數的緊固件之裝置 - Google Patents

Description

用以驅動複數的緊固件之裝置

本案係2009年9月15日提出申請之美國專利申請案12/559，724號的部分接續申請案，其內容併入本案做為參考。

本發明係關於動力工具之技術領域且特別是用以驅動緊固件至工件之裝置。

緊固件，比方說釘和U形釘(staples)，是普遍地被用於從手工藝到大樓建造之專案。儘管手動地驅動緊固件至工件是有效的，當涉及需要驅動大量的緊固件及/或較大的緊固件至工件之專案時，使用者可能很快地變得疲勞。甚至，從手動工具適當地驅動較大的緊固件至工件時，常常是需要多於單一衝擊的。

為了解決手動驅動工具的缺點，已經開始發展用以驅動緊固件至工件之動力輔助裝置。建築工人以及屋主普遍地使用這樣的裝置用以驅動緊固件，從使用於小型專案中之無頭釘(brad nails)到使用於結構以及其他建造專案之普通釘。壓縮空氣習知地被用以對動力輔助(氣動的)裝置提供動力。然而，其他動力源也同樣地被利用，比方說直流馬達。

不同的安全特徵已被結合到氣動的以及其他動力的釘槍。這樣的裝置是普遍地被參照為工件接觸單元(WCE)。工 件接觸單元是結合到釘槍設計以避免非故意的擊發釘槍。工件接觸單元典型地是一彈簧負載機構，其從釘被驅動的釘槍部分向外延伸。在作業中，工件接觸單元是頂靠工件而被壓縮至釘被驅動。當工件接觸單元是頂靠工件被壓縮時，工件接觸單元壓縮彈簧並且產生軸向的移動，該軸向的移動被傳送至扳機總成。該軸向的移動被用以重新組態安全裝置，該安全裝置典型地是一扳機失效機構，以致於能夠引發釘槍之扳機的擊發次序。

因為典型的工件接觸單元配置在過去介於工件接觸單元以及扳機之間包含一機械式的連結，因此提供附加的安全特徵，其非必要地和扳機作用連結，是具有優點的。如果這樣的安全特徵和擊發機構相互作用，在若是工件接觸單元並未被壓縮時，用以阻擋擊發機構作用，亦是具有優點的。

根據至少一具體實施例，一種用以驅動複數的緊固件之裝置，該裝置包含一彈匣，其經組態以保持複數的緊固件，以及一驅動器總成，其經組態以提供驅動力以從彈匣射出複數的緊固件之其一。該驅動器總成包含一驅動器構件，其經組態以沿著介於避免驅動器總成提供驅動力之第一位置以及驅動器總成經組態以提供驅動力之第二位置之間的路徑移動。該裝置更進一步包含一工件接觸單元以及一連結到工件接觸單元之阻擋構件。該工件接觸單元在介 於延伸位置以及壓縮位置之間的線性方向上係可移動的。當工件接觸單元在線性方向上移動時，該阻擋構件係經組態以在線性方向上移動。當工件接觸單元在延伸位置時，該阻擋構件係位於驅動器構件的移動路徑上，並且阻擋驅動器構件移動至第二位置。

在至少一具體實施例中，一種用以驅動複數的緊固件之裝置，該裝置包含一具有驅動塊，一飛輪以及一驅動器架座之驅動器總成。該驅動器架座係經組態以介於飛輪從驅動塊移除之第一位置以及飛輪連結驅動塊之第二位置之間移動。該裝置也包含一工件接觸單元，其經組態以介於延伸位置以及壓縮位置之間移動。一阻擋臂係連結到工件接觸單元並且經組態以和工件接觸單元移動。當工件接觸單元在延伸位置時，該阻擋臂係位於驅動器架座的移動路徑上，並且阻擋驅動器架座移動至第二位置。當工件接觸單元在壓縮位置時，該阻擋臂係從驅動器架座的移動路徑上移除，以致於驅動器架座可自由地移動至第二位置。

在至少一具體實施例中，一種用以驅動複數的緊固件之裝置，該裝置包含一驅動器總成，該驅動器總成具有驅動塊，一飛輪以及一具有第一阻擋表面之驅動器架座。該驅動器架座係經組態以介於飛輪從驅動塊移除之第一位置以及飛輪連結驅動塊之第二位置之間移動。一工件接觸單元可於延伸位置以及壓縮位置之間移動。一阻擋臂係連結到工件接觸單元並且經組態以介於當工件接觸單元在延伸位置時之阻擋位置以及當工件接觸單元在壓縮位置時之通 過位置之間移動。該阻擋臂包含一第二阻擋表面，當工件接觸單元在延伸位置時，該第二阻擋表面係經組態以連結驅動器架座之第一阻擋表面，並且阻擋驅動器架座從第一位置移動至第二位置。當工件接觸單元在壓縮位置時，該第二阻擋表面係更進一步經組態以避免和第一阻擋表面連結，並且驅動器架座係從第一位置移動至第二位置。

圖1描繪一種用以驅動緊固件之裝置100的一具體實施例，該裝置包含一驅動外殼102以及一緊固件儲存及饋送裝置104。術語“彈匣”在此也用來參照任一這樣的用以儲存及/或饋送緊固件之裝置，舉例來說，顯示於圖1之緊固件儲存及饋送裝置104。該驅動外殼102界定一握把部分106，一扳機108從握把部分延伸，一插座區域110，以及一驅動區段112。緊固件儲存及饋送裝置104在本具體實施例中係以彈簧偏壓以迫使緊固件，比方說釘或U形釘，儲存於一匣或夾，連續地一個接著一個，進入相鄰驅動區段112之負載位置。該插座區域110可用以連結一壓縮空氣源或其他動力源(比方說電池)至用以驅動緊固件之裝置100。

位於相鄰驅動區段112以及緊固件儲存及饋送裝置104的是一鼻部總成114。圖2顯示鼻部總成114，驅動區段112的下方部分，以及緊固件儲存及饋送裝置104的一端部分之切開視圖。該鼻部總成114包含一工件接觸單元(WCE)120，其經組態以沿著固定至外殼102之鼻部框架118 滑動。該工件接觸單元120係經組態以相對於外殼102以及鼻部框架118，介於延伸位置(如圖2所顯示)以及回縮/壓縮位置(如圖3所顯示)之間滑動。如同前面所述，雖然術語“工件接觸單元”在此用來參照這樣的安全裝置，當其與工件接觸時而移動，將認知到的是，對於工件接觸單元，可普遍地使用其他名稱，比方說“接觸跳脫閘(contact trip)”。

如最佳地顯示於圖4之獨立視圖，工件接觸單元120係連結到一工件接觸單元臂130以形成一工件接觸單元總成121。在此具體實施例中，該工件接觸單元120係如同彎曲成形的金屬線，以致於一鈍接觸端122係介於金屬線的兩端124以及126之間而形成。為了堅固地連結工件接觸單元120至工件接觸單元臂130，金屬線的一端126係被插入至工件接觸單元臂130的一槽縫132中。

繼續參照圖4，工件接觸單元臂130在臂130相對於槽縫132的一端上，包含一圓形導引134。該圓形導引134界定一孔洞136，並且孔洞136的內部係螺紋狀。一開口138也形成於工件接觸單元臂130的圓形導引端上。

現在參照圖2以及圖5之具體實施例，工件接觸單元總成121係耦合至深度調整機構141。該深度調整機構141包含一刻度盤156(見圖2)連結到一襯套140，該襯套係可旋轉地位於一中心桿142上。該中心桿142包含第一圓筒狀部分144連結到第二圓筒狀部分150。該第二圓筒狀部分150相較於第一圓筒狀部分144具有較大的直徑，以致於一 肩部係介於第一部分144以及第二部分150之間而形成。中心桿142也包含一頸部152，以及一頭部154。

襯套140係可旋轉地位於中心桿142上，該中心桿142的第一圓筒狀部分144完全地延伸通過襯套140。該襯套140包含一圓筒狀螺紋區段146以及一多面體區段148。刻度盤156係可滑動地設置在多面體區段148上。該刻度盤156係具有滾紋的(knurled)周圍之圓盤狀。此可允許使用者容易地轉動刻度盤156。刻度盤156的轉動將造成襯套140相對於中心桿142轉動。

襯套140之圓筒狀螺紋區段146係插入通過工件接觸單元臂130之圓形導引134並且螺紋地連結工件接觸單元臂130之圓形孔洞136。其結果係，因為工件接觸單元總成之圓形導引134上的螺紋連結襯套140之圓筒狀螺紋區段146上的互補螺紋，刻度盤156以及襯套140的轉動將造成工件接觸單元臂130之線性(也就是，軸向的)移動。

現在參照圖2以及圖6，深度調整機構141係可旋轉地耦合一閉鎖以及阻擋總成161。如最佳地顯示於圖6之獨立視圖，該閉鎖以及阻擋總成161包含一閉鎖構件160以及一阻擋構件170。更進一步地詳細說明如下，當緊固件儲存及饋送裝置104是空的或大致上地沒有緊固件，該閉鎖構件160係經組態以避免工件接觸單元120被壓縮。也更進一步地詳細說明如下，如果工件接觸單元120並沒有被壓縮，該阻擋構件係經組態以避免驅動器總成真實地擊發緊固件。

在此所揭露之具體實施例中，閉鎖構件160係如同一臂，其相對於工件接觸單元總成121繞著一樞軸桿166樞轉。其結果係，閉鎖構件在此可被參照成“樞軸臂”160。阻擋構件170係如同一臂，其以非樞轉的方式連結到工件接觸單元總成121。其結果地，阻擋構件在此可被參照成“阻擋臂”。當工件接觸單元介於延伸位置以及壓縮位置之間移動時，閉鎖構件160以及阻擋構件170兩者係經組態以沿著工件接觸單元120在線性方向上移動。

阻擋構件170包含一主體部分172，其具有從主體部分172延伸之一肘部174。該肘部174係連結到一延伸部分176，其從主體部分172以通常垂直的方式向外突出。兩個阻擋指狀物178係位於延伸部分176上。該阻擋指狀物178從延伸部分176以通常垂直的方式向外突出。當用以驅動緊固件之裝置100係被組裝如圖4以及圖7所顯示時，該阻擋指狀物178的其中之一將延伸通過工件接觸單元總成121之開口138。更進一步地詳細說明如下，該阻擋指狀物178的端179提供避免部分驅動器總成200(見圖8)移動的表面並且提供驅動力用以從用以驅動緊固件之裝置100擊發出緊固件。

阻擋構件170也包含一通道(並未顯示)，其經組態以承接深度調整機構141之中心桿142之第一圓筒狀部分144的端部。深度調整機構141之第一圓筒狀部分144的端部係位於阻擋構件170之通道中，以致於中心桿142係固定地連結到阻擋構件170。深度調整機構141之襯套140係介 於阻擋構件170以及中心桿142之第二圓筒狀部分150之間，可旋轉地位於中心桿142上。在這樣的方式中，深度調整機構141之襯套140係可旋轉地耦合閉鎖以及阻擋總成161。更進一步地，因為工件接觸單元總成121係耦合深度調整機構141，工件接觸單元總成121因此也耦合閉鎖以及阻擋總成161，如參考圖7可見。

再次參照圖6，閉鎖構件160係繞著樞軸桿166可樞轉地連結到阻擋構件170。其結果地，閉鎖構件160的一端包含一孔洞，其允許樞軸桿166通過閉鎖構件160。閉鎖臂的相反端包含一足部162，其經組態以介於擊發位置以及閉鎖位置之間移動，其中該足部包含一表面，其連結工件接觸單元120並且當在閉鎖位置時，阻擋工件接觸單元被壓縮。當彈匣係缺少緊固件時，該足部162移動至閉鎖位置。

閉鎖構件160係可介於向後的"開鎖"位置(如圖2以及圖3所顯示)以及向前的"閉鎖"位置(如圖7以及圖8所顯示)之間樞轉的。一彈簧168係設置在樞軸桿166上並且朝向圖2以及圖3之開鎖位置偏壓閉鎖構件160。一彈簧負載從動件158在緊固件儲存及饋送裝置104中迫使緊固件朝向鼻部114。

在操作時，工件接觸單元總成121，閉鎖以及阻擋總成161，以及深度調整機構141係全部耦合在一起並且作用如一個單元以對用以驅動緊固件之裝置100提供不同的特徵。圖2以及圖3概括地顯示當工件接觸單元120從延伸位置移動至回縮位置時，這些構件的操作。在圖2中，工 件接觸單元120係在延伸位置。當工件接觸單元120從如圖2所顯示之延伸位置移動至如圖3所顯示之回縮位置時，工件接觸單元臂130和工件接觸單元120移動，並且係在線性方向上回縮至驅動器外殼102。工件接觸單元臂130係耦合深度調整機構之襯套140並且因此，襯套140也沿著工件接觸單元臂130移動。當襯套140係在線性方向上移動時，阻擋構件170，樞軸桿166，和閉鎖以及阻擋總成161之閉鎖構件160也在線性方向上移動。因為閉鎖構件160係在圖3中之開鎖位置，閉鎖構件160之足部162避免一凸緣116位於鼻部114並且相對於外殼102被固定。特別地是，當工件接觸單元120係移動至壓縮位置時，閉鎖構件160之足部162被允許以移動通過凸緣116。當閉鎖構件160以及連結的阻擋構件170被允許以移動通過凸緣時，阻擋指狀物178係移動至一個不會阻擋用以驅動緊固件之裝置100的位置，參考圖8到圖10如隨後段落的說明。

為了提供用以驅動緊固件之裝置100的通常作用的說明，圖8顯示用以驅動緊固件之裝置100的側視圖。如圖8中所顯示，該用以驅動緊固件之裝置100包含一驅動器總成200，其包含一直流馬達202，一飛輪204，一驅動塊206，一驅動葉片208。該飛輪204係位於可樞轉的驅動架座210上(在圖8中以虛線標示)，並且該飛輪係經組態以在架座上繞著軸211轉動。該可樞轉的驅動架座210依次地經組態以繞著樞軸點212樞轉。以電磁線圈形式的一致動器係經組態以連結可樞轉的驅動架座210以及驅使其沿著介於飛 輪204從驅動塊206移除之第一位置以及飛輪204連結驅動塊206之第二位置之間的樞軸路徑224移動。可樞轉的驅動架座210係通常地朝向第一位置偏壓(例如，彈簧偏壓)並且致動器214朝向第二位置移動。

在操作時，為了從裝置擊發緊固件，使用者把工件接觸單元120和工件接觸後並且拉開扳機108。當使用者拉開扳機108時，直流馬達202係產生能量並且經由驅動皮帶傳送動力至飛輪204。在達到預定的飛輪轉速之後，致動器214即被供給能量。當提供能量給致動器214時，和致動器214相關聯的栓塞216被移動以和可樞轉的驅動架座210接觸。移動的栓塞216迫使可樞轉的驅動架座210以及旋轉中的飛輪204朝向驅動塊206樞轉。當旋轉飛輪204和驅動塊206接觸時，驅動塊206以及連結的驅動葉片208係朝向鼻部被推動。當驅動塊206以及葉片208擊發時，驅動葉片208衝擊位在緊固件儲存及饋送裝置104之端部的緊固件，並且從用以驅動緊固件之裝置100射出緊固件。一種相似的配置係揭露在美國專利申請案第12/191,960號，其內容被併入本案做為參考。更進一步地，雖然圖8之驅動總成包含一直流馬達以及飛輪，將認知到的是其他不同的驅動總成是可能的。

現在特別參照圖9到圖12，當工件接觸單元120係在延伸位置時，阻擋構件170對用以驅動緊固件之裝置100提供一安全特徵以避免裝置擊發。如圖9以及圖11所顯示，當工件接觸單元120係在延伸位置時，阻擋構件170 之阻擋指狀物178係位於干擾可樞轉的驅動架座210之樞轉路徑的阻擋位置。因此，如果使用者在工件接觸單元120位於延伸位置時拉開扳機，電磁線圈栓塞216將會接觸可樞轉的驅動架座210並且驅使架座以箭號230的方向移動。然而，當這樣的情形發生時，阻擋指狀物178的端179將會在可樞轉的驅動架座210上接觸一表面222並且可樞轉的驅動架座210更進一步朝向驅動塊206樞轉。其結果係，當阻擋構件170係位於阻擋位置時，避免飛輪和驅動塊206相接觸，並且阻擋該用以驅動緊固件之裝置100射出緊固件。

圖12顯示當工件接觸單元120係位於壓縮位置時，阻擋構件170相關於可樞轉的驅動架座210的位置，但使用者並未拉開扳機108。特別是，當工件接觸單元120被壓縮時，阻擋構件170在線性方向(如圖12中之箭號240所指示)移動至通過位置，當架座沿著樞轉路徑樞轉時，阻擋臂將不會干擾可樞轉的驅動架座210。在圖12之具體實施例中，當阻擋臂係位於通過位置時，阻擋構件170之阻擋指狀物178係在可樞轉的驅動架座210中和槽縫226相連接。在可樞轉的驅動架座210中的槽縫226係被設計且訂定尺寸以承接阻擋指狀物178，以致於阻擋指狀物178將配合於槽縫之中而不會接觸可樞轉的驅動架座210。

當圖12中的阻擋構件170在通過位置時，使用者可以拉開扳機108，使得致動器214沿著樞轉路徑推動可樞轉的驅動架座210。如圖10以及圖13所顯示，當架座210在箭 號230所指示的方向沿著樞軸路徑移動時，阻擋構件170之阻擋指狀物178係被插入至在可樞轉的驅動架座210中的槽縫226，允許架座在樞轉路徑上移動。因此，當阻擋構件170係位於通過位置時，其並不會干擾架座210的移動，並且飛輪204(其可旋轉地位於架座210上)可被移動和驅動塊206相接觸，使得該用以驅動緊固件之裝置100擊發。

當具有閉鎖臂之緊固件驅動器已經被例示並且詳細描述於圖式以及前文當中，該緊固件驅動器應被視為例示性的並且非限制其特徵。其可了解的是僅有較佳的具體實施例被呈現，其他屬於本發明之精神範疇內的所有變化，修改以及更進一步的應用皆意欲被保護。

100‧‧‧用以驅動緊固件之裝置

102‧‧‧外殼

104‧‧‧緊固件儲存及饋送裝置

106‧‧‧握把部分

108‧‧‧扳機

110‧‧‧插座區域

112‧‧‧驅動區段

114‧‧‧鼻部總成

116‧‧‧凸緣

118‧‧‧鼻部框架

120‧‧‧工件接觸單元(WCE)

121‧‧‧工件接觸單元總成

122‧‧‧鈍接觸端

124‧‧‧端

126‧‧‧端

130‧‧‧工件接觸單元臂

132‧‧‧槽縫

134‧‧‧圓形導引

136‧‧‧孔洞

138‧‧‧開口

140‧‧‧襯套

141‧‧‧深度調整機構

142‧‧‧中心桿

144‧‧‧第一圓筒狀部分

146‧‧‧圓筒狀螺紋區段

148‧‧‧多面體區段

150‧‧‧第二圓筒狀部分

152‧‧‧頸部

154‧‧‧頭部

156‧‧‧刻度盤

158‧‧‧彈簧負載從動件

160‧‧‧閉鎖構件

161‧‧‧閉鎖以及阻擋總成

162‧‧‧足部

166‧‧‧樞軸桿

168‧‧‧彈簧

170‧‧‧阻擋構件

172‧‧‧主體部分

174‧‧‧肘部

176‧‧‧延伸部分

178‧‧‧阻擋指狀物

179‧‧‧端

200‧‧‧驅動器總成

202‧‧‧直流馬達

204‧‧‧飛輪

206‧‧‧驅動塊

208‧‧‧驅動葉片

210‧‧‧可樞轉的驅動架座

211‧‧‧樞軸

212‧‧‧樞軸點

214‧‧‧致動器

216‧‧‧栓塞

222‧‧‧表面

224‧‧‧樞轉路徑

226‧‧‧槽縫

230‧‧‧箭號

240‧‧‧箭號

圖1描繪具有驅動器總成阻擋構件之緊固件驅動器之示範的具體實施例的一側面立體圖；圖2描繪具有工件接觸單元在延伸位置並且耦合至閉鎖總成以及深度調整機構之圖1的緊固件驅動器之鼻部總成的一部分的側視圖；圖3描繪具有工件接觸單元在壓縮/回縮位置之圖1的緊固件驅動器之鼻部總成的一裁切的側視圖；圖4描繪獨立於圖2其他單元之工件接觸單元總成的一立體圖；圖5描繪獨立於圖2其他單元之深度調整機構的一立體圖； 圖6描繪獨立於圖2其他單元之閉鎖以及阻擋總成的一立體圖；圖7描繪連結到圖5的深度調整機構和圖6的閉鎖以及阻擋總成之工件接觸單元總成的一立體圖；圖8顯示圖7的閉鎖以及阻擋總成之阻擋臂的一裁切的側視圖，該阻擋臂位於緊固件驅動器中和樞轉驅動器架座相連結；圖9顯示當工件接觸單元係位於延伸位置時，圖8之阻擋臂的一放大的視圖；圖10顯示當工件接觸單元係位於壓縮位置時，圖9之阻擋臂的一放大的視圖；圖11顯示當工件接觸單元係位於延伸位置時，相關於可樞轉的驅動器架座之圖7的閉鎖以及阻擋總成的一獨立的立體圖；圖12顯示工件接觸單元係位於壓縮位置時，圖11之閉鎖以及阻擋總成的一立體圖；以及圖13顯示當可樞轉的驅動器架座係移動至第二位置時，圖12之閉鎖以及阻擋總成的一立體圖。

100‧‧‧用以驅動緊固件之裝置

102‧‧‧外殼

104‧‧‧緊固件儲存及饋送裝置

106‧‧‧握把部分

108‧‧‧扳機

110‧‧‧插座區域

112‧‧‧驅動區段

114‧‧‧鼻部總成

Claims (8)

1. 一種用以驅動複數的緊固件之裝置，該裝置包含：一彈匣，其經組態以保持複數的緊固件；一驅動器總成，其經組態以提供驅動力以從彈匣射出複數的緊固件之其一，該驅動器總成包含一驅動器構件，其經組態以沿著介於避免驅動器總成提供驅動力之第一位置以及驅動器總成經組態以提供驅動力之第二位置之間的路徑移動；一工件接觸單元，其在介於延伸位置以及壓縮位置之間的線性方向上係可移動的；以及一阻擋構件，當工件接觸單元在線性方向上移動時，該阻擋構件係連結到工件接觸單元並且經組態以在線性方向上移動，其中當工件接觸單元在延伸位置時，該阻擋構件係位於驅動器構件的移動路徑上，並且阻擋驅動器構件移動至第二位置。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中當該工件接觸單元在壓縮位置時，該阻擋構件係經組態而移動離開驅動器構件的移動路徑。
3. 如申請專利範圍第2項之裝置，該裝置更進一步包含一扳機以及一致動器，該扳機係可於卸除位置以及擊發位置之間移動，並且當扳機從卸除位置移動至擊發位置時，該致動器係經組態以將驅動器構件推向第二位置。
4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該致動器係一電磁線圈，其經組態以和驅動器構件的表面接觸。
5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該驅動器構件包含一驅動器架座，其中當該驅動器架座在第一位置時，一飛輪係從一驅動器塊移除，以及其中當該驅動器架座在第二位置時，飛輪係連結驅動器塊。
6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該阻擋構件包含一阻擋臂。
7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該阻擋臂包含至少一指狀物，當工件接觸單元在壓縮位置並且驅動器架座從第一位置移動至第二位置時，該指狀物係經組態以插入至在驅動器架座中的一槽縫。
8. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該飛輪係位於驅動器架座上。