TWI573672B - To reduce the start load of the pulsating pneumatic tools - Google Patents

Description

減輕啟動負載之脈衝式氣動工具

本發明係有關於氣動工具之技術領域，特別是可於啟動時，即時減輕啟動負載的一種減輕啟動負載之脈衝式氣動工具。

習知氣動工具乃利用高壓氣源進行旋轉運動，已廣泛的被運用於如鑽孔、鎖緊或釋放如螺栓或螺帽等場合，習知氣動工具結構係於氣動工具主體，設有手握持部、氣壓入口與扣壓機構。扣壓機構控制高壓氣體進入氣動工具，作為風驅機構之動力，並同軸連動設於前端之油室機構旋轉，其中，油室機構內部得以套設一動力軸機構，而動力軸機構前端則提供使用者接設各式工具頭，藉此結構組合，配合扣壓機構作進氣之控制，使高壓氣體得以進入風驅機構驅動，同軸連動前端連結之油室機構，並帶動動力軸機構旋轉，達成鎖設工件之目的。

前述習知氣動工具所面臨的問題是在於，藉由扣壓機構作進氣之控制，高壓氣體得以送入至風驅機構並同軸連動油室機構及動力軸機構，惟當動力軸機構由靜止狀態至起步旋轉的瞬時，具有最大的靜磨擦力(反作用力)。而油室機構及風驅機構為了能匹配並突破此一啟動之反作用力，迫使機構不 斷的提升加大，或增加結構強度使其能多次的承受此一反作用力。除導致成本及體積的增加外，也造成能源的浪費以及相關機件的損耗。

因此，若能適時的於啟動時，調節油室機構內之壓力，例如液壓油的總量或相關構件作用面之面積，將可改善此一缺失。為此本案發明人曾提出一解決方案，並向 鈞局提出申請在案(案編I460056)，雖說前案可於氣動工具啟動時，適時的調節負載，但仍有其改善之處，例如；前案係藉由溢油孔蓄積液壓油，而溢油孔的關閉又需依賴其它油路的供應，使得反應時間不盡完善，為使作動能達到更為即時與快速的需求，其結構上仍有其改善之處。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之主要目的，乃在於提供一種減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，於脈衝式氣動工具啟動的同時，自動依壓力變化，而自主調節降低啟動之負載者。

根據本發明上述目的，提出一種減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，該脈衝式氣動工具至少具有一油室機構，包括；一油室筒體、一儲油筒體、一閉鎖組、以及一前、後端蓋。該油室筒體具有一容置空間。該儲油筒體係容置於容置空間，具有一橢圓容室，一作動容槽、複數連通橢圓容室與作動容槽 之第一左、右側孔、以及第二左、右側孔。該閉鎖組係設置於作動容槽。該前、後端蓋，係分別容置於容置空間前、後端，以封閉油室筒體及儲油筒體前、後端之截面。藉由上述構件之組成，於脈衝式氣動工具啟動時，液壓油依順轉向自第一、二左側孔進入洩壓，並令第二左、右側孔與第一右側孔形成封閉，或依逆轉向自第一、二右側孔進入洩壓，並令第二左、右側孔與第一左側孔封閉。藉以降低脈衝式氣動工具啟動時，所需之動能與承受之啟動反作甪力。

1‧‧‧脈衝式氣動工具

10‧‧‧主體

11‧‧‧扳機

2‧‧‧風驅機構

3‧‧‧洩氣機構

4‧‧‧動力軸機構

5‧‧‧油室機構

51‧‧‧油室筒體

511‧‧‧前端蓋

512‧‧‧後端蓋

5121‧‧‧階級軸孔

5122‧‧‧側油路

52‧‧‧儲油筒體

521‧‧‧橢圓容室

5211‧‧‧上凸肋

5212‧‧‧下凸肋

5213‧‧‧左凸肋

5214‧‧‧右凸肋

522‧‧‧作動容槽

523‧‧‧第一左側孔

524‧‧‧第二左側孔

525‧‧‧第一右側孔

526‧‧‧第二右側孔

54‧‧‧閉鎖組

541‧‧‧套管

5411‧‧‧管室

542‧‧‧彈性元件

543‧‧‧第一推塊

5431‧‧‧套接段

5432‧‧‧凹槽

544‧‧‧第二推塊

545‧‧‧塞件

A1‧‧‧第一蓄油室

A2‧‧‧第二蓄油室

第1圖 係本發明減輕啟動負載之脈衝式氣動工具實施例立體示意圖

第2圖 係第1圖所示實施例局部剖面示意圖。

第3圖 係第1圖所示實施例局部分解示意圖。

第4圖 係第3圖所示實施例部分構件示意圖。

第5圖 係第4圖所示實施例分解示意圖。

第6圖 係第5圖6-6剖線之剖視圖。

第7圖 係第1圖所示實施例剖面示意圖。

第8圖 係第1圖8-8剖線之剖視意圖。

第9圖 係第1圖9-9剖線之剖視作動圖(一)。

第10圖 係第1圖10-10剖線之剖視作動圖(二)。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明減輕啟動負載之脈衝式氣動工具實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至3圖所示，有關脈衝式氣動工具1之組成機構，大致包含於一主體10內設有一風驅機構2、一洩氣機構3、一動力軸機構4及一油室機構5。風驅機構2受設於主體10之扳機11觸發自進氣道12導入之高壓氣體所推動，並於風驅機構2兩端分別連接洩氣機構3與油室機構5；其中，油室機構5前端連接動力軸機構4，透過動力軸機構4旋動以旋鎖工件(圖中未示)，而洩氣機構3可於動力軸機構4達到扭力設定值時，被油室機構5觸發而洩氣，俾使風驅機構2停止驅動油室機構5(習知技藝)。

而有關本發明減輕啟動負載之技術特徵，係設置於上述油室機構5，包括一油室筒體51、一儲油筒體52及一閉鎖組54(如第2~8圖所示)。

上述油室筒體51(習知技藝、如第2至3圖所示)，具有一軸向貫穿之容置空間，並於容置空間前、後兩端分別容設一前端蓋511與一後端蓋512，以封閉油室筒體51及儲油筒體52前後端之截面。其中，後端蓋512具有一軸向貫穿後端蓋512形成之階級軸孔5121、以及一端連通階級軸孔5121之側油路5122。實施時，側油路5122可選擇性的省略。

上述儲油筒體52(如第4至6圖所示)，係容置於 油室筒體51之容置空間，並頂抵前、後端蓋511、512。包含一橢圓容室521，一作動容槽522、第一、二左側孔523、524、以及第一、二右側孔525、526。且後端蓋512之側油路5122另一端更與作動容槽522連通。

該橢圓容室521(如第4至6圖所示)，係軸向貫穿儲油筒體52形成，又橢圓容室521內周面，沿儲油筒體52沿伸之方向，具有複數道凸肋，各凸肋包含彼此形狀對稱，但方位相反之上、下、左、右四道凸肋5211、5212、5213、5214。

該作動容槽522(如第4至6圖所示)，係軸向貫穿儲油筒體52形成，且位置與上凸肋5211相對應。

該第一、二左側孔523、524(如第4、5、8圖所示)，連通橢圓容室521及作動容槽522形成於上凸肋5211左側端面。

該第一、二右側孔525、526(如第4、5、8圖所示)，連通橢圓容室521及作動容槽522形成於上凸肋5211右側端面，且第二左、右側孔524、526位置毗鄰對應，而第一左、右側孔523、525則錯位配置。

上述閉鎖組54(如第4至8圖所示)，係設置於作動容槽522，包含依序設置之一套管541、一彈性元件542、一第一推塊543、一第二推塊544、以及一塞件545。且第一推塊543常態受彈性元件542之推頂，而與第二推塊544抵接，並推移第二推塊544頂抵塞件545。

該套管541，具有一朝前開放之管室5411，且滑設於作動容槽522，並封閉作動容槽522後端之開口。

該彈性元件542，係容置於套管541之管室5411內。

該第一推塊543，係滑設於作動容槽522，其外輪廓仿作動容槽522橫截面形成，可選擇性封閉第二左、右側孔524、526之截面。該第一推塊543前端面輪廓略呈一截頭錐，使前端常態與第一右側孔525位置相對應。後端具有外徑略小於管室5411內徑之套接段5431，並於套接段5431環設有一凹槽5432，使凹槽5432常態與第二左、右側孔524、526位置相對應。

該第二推塊544，係滑設於作動容槽522，其外輪廓仿作動容槽522橫截面形成，可選擇性的封閉第一右側孔525之截面。該第二推塊544前後端面輪廓分別呈一截頭錐，且常態使第二推塊544前、後兩端，分別與第一左、右側孔523、525位置對應，並與塞件545及第一推塊543抵接。又該第二推塊544前端與塞件545共同界定出一第一蓄油室A1，而第二推塊544後端與第一推塊543前端則共同界定出一第二蓄油室A2。

該塞件545，係固設並封閉作動容槽522之前端，且塞件545後端面輪廓略呈一截頭錐，並與第一左側孔523位置相對應。

是以，上述即為本創作所提供一較佳實施例減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，各部構件及組裝方式之介紹，茲再將本發明之實施例作動特點介紹如下：首先，請參閱1、2圖；油室機構5以後端蓋512與風驅機構2連接。當風驅機構2受設於主體10之扳機11導入之高壓氣體所推動時，同步連動油室機構5旋轉，俾使橢圓容室521內之液壓油(圖中未示)推動動力軸機構4之撥油葉片41連動動力軸42旋轉，提供使用者藉其動力軸42鎖設工件(習知技藝)。

一般而言，當油室機構5旋轉而欲推動撥油葉片41以驅使動力軸42作動時，需提供大於動力軸機構4旋轉啟動之瞬時最大靜磨擦力，才能驅使動力軸機構4旋轉。且油室機構5剛開始旋轉時，受動力軸機構4的反作用力也是最大(啟動負載最大)，此時橢圓容室521內之液壓油則會依油室機構5旋轉的順、逆向，而自動的朝壓力較小之第一、二左側孔523、524(或第一、二右側孔525、526)及側油路5122擠壓(如第7至10圖所示)。

<油室機構5順向旋轉>

橢圓容室521順向轉動(如第8、9圖所示)，使液壓油自動的朝壓力較小之第一、二左側孔523、524擠壓進入及經階級軸孔5121進入側油路5122。當液壓油自第二左側孔524進入後，可直接經第一推塊543套接段5431之凹槽5432後，由第二右側孔526直接溢出，故僅對第一推塊543形成輕微的 壓力(但自階級軸孔5121進入側油路5122後會對套管541形成向前推移的力量)。而自第一左側孔523進入第一蓄油室A1之液壓油，則會形成蓄壓並對第二推塊544前端形成推擠之壓力，俾以推移第一、二推塊543、544並壓縮彈性元件542，藉此以減輕油室機構5起步旋轉時，所需承受動力軸機構4的反作用力(降低啟動負載)。

如此，經幾個旋轉週期後，油室機構5及動力軸機構5因相互作用的動勢，使得第一蓄油室A1內積滿液壓油(即塞件545與第二推塊544之間)，並推移第一、二推塊543、544，使第一推塊543後端抵接管套541頂端(極限位置)，藉此位移同時閉合第二左、右側孔524、526，確保壓力可保持在橢圓容室521內，不會自第二左、右側孔524、526洩出，也無法再進入第一蓄油室A1。而上述過程中，自階級軸孔5121進入側油路5122之液壓油，則會對套管541形成向前推移的力量，以加速此一關閉的速度(增加反應靈敏度)。

<油室機構5逆向旋轉>

橢圓容室521逆向轉動時(如第8、10圖所示)，使液壓油自動的朝壓力較小之第一、二右側孔525、526擠壓進入。當液壓油自第二右側孔526進入後，可直接經第一推塊543套接段5431之凹槽5432後，由第二左孔524直接溢出，故僅會對第一推塊543形成輕微的壓力(但自階級軸孔5121進入側油路5122後會對套管541形成向前推移的力量)。而自第一右 側孔525進入第二蓄油室A2之液壓油，則會形成蓄壓並對第二推塊544後端及第一推塊543前端形成推擠，俾以位移第一推塊543並壓縮彈性元件542，藉此以減輕油室機構5起步旋轉時，所需承受動力軸機構4的反作用力(降低啟動負載)。

如此，經幾個旋轉週期後，油室機構5及動力軸機構5因相互作用的動勢，使得第二蓄油室A2內積滿液壓油(即第二推塊544與第一推塊543之間)，並推移第一推塊543抵接管套541頂端(極限位置)，藉此閉合第二左、右側孔524、526，確保壓力可保持在橢圓容室521內，不會自第二左、右側孔524、526洩出，也無法再進入第二蓄油室A2。而上述過程中，自階級軸孔5121進入側油路5122之液壓油，則會對套管541形成向前推移的力量，以加速此一關閉的速度(增加反應靈敏度)。

承上所述，藉由油室機構5啟動時，橢圓容室521內之液壓油，可因應不同轉向(順、逆轉)，適時的分別經由第一、二左側孔523、524(或第一、二右側孔525、526)及側油路5122進入作動容槽522，並推頂第一、二推塊543、544，而適度的釋放橢圓容室521內之液壓油壓力，藉此釋放而減輕啟動負擔。待運行穩定後，自動的因橢圓容室521內之液壓油壓力，而使閉鎖組54封閉第一、二左側孔523、524(或第一、二左側孔525、526)。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而 已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

52‧‧‧儲油筒體

521‧‧‧橢圓容室

5212‧‧‧下凸肋

5213‧‧‧左凸肋

522‧‧‧作動容槽

523‧‧‧第一左側孔

524‧‧‧第二左側孔

525‧‧‧第一右側孔

526‧‧‧第二右側孔

541‧‧‧套管

5411‧‧‧管室

542‧‧‧彈性元件

543‧‧‧第一推塊

5431‧‧‧套接段

5432‧‧‧凹槽

544‧‧‧第二推塊

545‧‧‧塞件

Claims (3)

1. 一種減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，該脈衝式氣動工具至少具有一油室機構，其包括；一油室筒體，具有一軸向貫穿該油室筒體形成之容置空間；一儲油筒體，係容置於該容置空間，具有一橢圓容室，一作動容槽、一第一左側孔、一第二左側孔、一第一右側孔、以及一第二右側孔；該橢圓容室，係軸向貫穿該儲油筒體形成，又該橢圓容室內周面頂端，沿該儲油筒體沿伸方向，具有至少一上凸肋；該作動容槽，係軸向貫穿該儲油筒體形成，且與該上凸肋位置相對應；該第一、該第二左側孔，連通該橢圓容室及該作動容槽，形成於該上凸肋左側端面；該第一、該第二右側孔，連通該橢圓容室及該作動容槽，形成於該上凸肋右側端面，且該第二左側孔、該第二右側孔位置毗鄰對應，而該第一左側孔、該第一右側孔錯位配置；一閉鎖組，係設置於該作動容槽，包含依序設置之一套管、一彈性元件、一第一推塊、一第二推塊、以及一塞件，且該第一推塊常態受該彈性元件之推頂，而與 該第二推塊抵接，並推移該第二推塊頂抵該塞件，並選擇性的依自該第一、該第二左側孔進入之一液壓油壓力，而令該第二左、右側孔與該第一右側孔逐漸形成封閉，或依自該第一、該第二右側孔進入之該液壓油壓力，而令該第二左、右側孔與該第一左側孔逐漸形成封閉；一前端蓋，係容置於該容置空間前端，以封閉該油室筒體及該儲油筒體前端之截面；以及一後端蓋，係容置於該容置空間後端，以封閉該油室筒體及該儲油筒體後端之截面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，其中：該套管，係滑設於該作動容槽後端，具有一朝前開放之管室；該彈性元件，係容置於該管室內；該第一推塊，係滑設於該作動容槽，而選擇性封閉該第二左、右側孔之截面，該第一推塊前端常態與該第一右側孔位置相對應，而該第一推塊後端，具有外徑略小於該管室內徑之套接段，並於該套接段環設有一凹槽，使該凹槽常態與該第二左、右側孔位置相對應；該第二推塊，係滑設於該作動容槽，而選擇性的封閉該第一右側孔之截面，該第二推塊前、後兩端常態分別與該第一左、右側孔位置相對對應； 該塞件，係固設該作動容槽前端，且該塞件後端與該第一左側孔位置相對應；其中，該塞件後端與該第二推塊前端選擇性的抵接，且共同界定出一第一蓄油室，而該第二推塊後端與該第一推塊前端選擇性的抵接，並共同界定出一第二蓄油室。
3. 如申請專利範圍第2項所述之減輕啟動負載之脈衝式氣動工具，其中該後端蓋進一步具有一階級軸孔與一側油路，該階級軸孔係軸向貫穿該後端蓋形成；該側油路一端連通該階級軸孔，另端與該作動容槽後端位置相對應，提供該液壓油選擇性的推頂該套管。