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    一種打入器具，包括：-- 一旋轉馬達(16)，特別是電馬達，-- 一氣體彈簧(8)，具有可彈性壓縮的氣體空間體積(9)，及-- 一施加活塞(5)，其中該氣體彈簧(8)可經由一繃緊機構(10)利用該馬達繃緊，俾在由繃緊狀態釋放，將施加活塞沿一施加方向加速，其中，該繃緊機構(10)至少一部分設在該繃緊彈簧的氣體體積內。
    公开号:TW201304913A
    申请号:TW101113740
    申请日:2012-04-18
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Karl Franz
    申请人:Hilti Ag；
    IPC主号:B25C1-00
    专利说明:
    打入器具
    本發明關於一種申請專利範圍第1項的引文的打入器具，特別是手動之打入器具。
    DE 196 27 762 A1提到一種打入器具，用於將一釘子打入一工作物中，其中一氣體彈簧利用一電馬達預繃緊，以將一施加活塞打入。彈簧在不同變更例中利用一螺桿、一槓桿或一拉索繃緊。
    本發明的目的在提供一種打入器具，它具有很有利的構造空間。
    此目的在上述那種打入器具依本發明係利用申請專利範圍第1項的特徵達成。藉著將繃緊機構的至少一部分設在該氣體空間體積中，可大大減少構造空間。在本發明的觀念中，「可彈性壓縮的氣體空間體積」一詞係指該空間體積的壓力在氣體彈簧繃緊過程會上升。
    在本發明一可能的實施例中，該繃緊機構及該馬達設在該氣體空間體積內。在此實施例，馬達尤宜為一電馬達，因此在有利的詳細設計中，只有通到氣體空間體積的供電線路通過處須作密封。
    在一特別有利的實施例中，該馬達設在該氣體空間體積中，如此可確保較簡單的構造方式，且馬達可利用外面的空氣良好地冷却。
    在簡單而安全的實施例中，最好該繃緊機構經一可轉動的軸與該馬達連接，其中在該軸上設有一軸密封件，將該氣體空間體積密封。
    軸相對於氣體可用簡單方式密封，例如利用一個或數個O環。
    一般有利的做法為該夾緊機構包含一螺桿，特別是一滾珠轉動螺桿。一滾珠運轉心軸可將一旋轉運動的強力轉換的變形作用變成一直線式的繃緊運動，而磨擦很少。在此，在有利的細節中，該螺桿設在該氣體空間體積內。如此，力量可簡單地從螺桿傳到彈簧，且使打入器具的構造方式很緊密。
    在一變更或補充之實施例中，馬達與螺桿直接連接，其中該螺桿宜在馬達一旋轉軸上運轉。在此「直接連接」一詞指馬達與螺桿之間沒有聯動器。舉例而言，螺桿的一滾珠運轉螺母可直接與馬達的一轉子連接，且繞馬達的旋轉軸運轉，這種設置最好(但非絕對必要)整合到該氣體空間體積中。
    在一與此不同的實施例中，該馬達與該螺桿經一聯動元件連接，該聯動元件特別是一齒輪級或一皮帶驅動器，其中特別是該馬達設在該螺桿旁。簡單而廉價的方式是一齒輪級、一皮帶驅動器(例如齒帶驅動器)。如此，同時可提供一有利之增速。在此，馬達可設在螺桿旁，如此有節省空間的好處。
    在本發明一可能實施例，氣體彈簧在解除繃緊的狀態，氣體壓力大於1巴。在這種高壓氣體彈簧，相較於低壓的氣體彈簧，壓縮比減少，因此能量密度提高，且在某些情況，可減少由於壓縮發熱。最好，氣體彈簧在解除繃緊狀態，氣體壓力大於3巴，尤宜大於10巴。在一特佳的實施例，氣體彈簧在解除繃緊的狀態大於30巴，且宜大於50巴。
    在本發明一可能之實施例，該打入器具有一溫度感測器以測量該氣體彈簧的氣體的溫度。
    最好該溫度感測器設在該氣體空間體積內，特佳的方式該打入器具有一控制手段，該控制手段依該溫度感測器測量的溫度而定調節該氣體彈簧的繃緊行程。如此，將氣體的不想要的溫度變動(例如由於馬達的廢熱所致)抵消，否則會影響打入能量。
    在本發明一可能之實施例，該氣體彈簧的解除繃緊運動可利用該馬達剎止。
    本發明的其他特點與優點見於實施例和申請專利範圍。以下說明本發明二個較佳實施例並利用所附圖示詳細敘述。
    依圖1的實施例之本發明之打入裝置包含一外殼體(1)，它具有一把手殼(2)及一設在其上的動作元件(3)以供操作人員之用。一個釘儲匣(4)設在工具側那一端，其中釘子可利用一「施加活塞」(5)從釘儲匣(4)經一出口(6)打入一工作物中。
    在施加活塞(5)上設有一打入桿(7)，其中該施加活塞(5)利用一密封件(5a)對一氣體彈簧(8)的一圓柱形部段式的殼體壁(8a)的內壁密封。氣體彈簧(8)包含一封閉的氣體空間體積(9)，被一殼體壁(8a)(8b)圍住。在氣體空間體積(9)內的空氣可受施加活塞(5)的偏轉依圖1向右彈性壓縮。
    在氣體空間體積(9)中，依本發明部分地設有一繃緊機構(10)，以繃緊該氣體彈簧。繃緊機構(10)包含一螺桿，此處為滾珠運轉螺桿，它具有一螺紋幹軸(11)及一「滾珠運轉螺母」(12)。滾珠運轉螺母(12)支承成可在固定位置轉動，其中它可經由一聯動元件〔同樣設在氣體空間體積中，呈一皮帶驅動器(13)形式〕驅動而旋轉。
    皮帶驅動器(13)的一帶輪與滾珠運轉螺母(12)連接成不能相對轉動的方式，另一帶輪位在一軸上，它穿過氣體空間體積的壁(8b)。軸(14)支承在此位置，特別是利用一密封件密封。
    軸(14)通到一個設在氣體空間體積處的電馬達(16)，利用電馬達最後使將螺桿(1)的滾珠運轉螺母(12)經由該降速的皮帶驅動器(13)驅動，電馬達經一電子控制單元(18)與一能量儲存器(19)連接。此外，控制單元與動作元件(3)(當作開關)連接。
    此外，螺桿(11)的前端經一耦合器(17)與施加活塞(5)連接成可鬆開的方式。螺桿的相反端(後端)上有一鎖(19)，它在解除繃緊狀態可與一個對立件(20)用可鬆開的方式卡合。對立體(20)設在殼體壁(8b)的一狹窄圓柱形延續部(21)的末端。氣體彈簧(8)繃緊時，施加活塞(5)連同耦合在其上的螺桿(11)向右移，使氣體空間體積(9)中的氣體壓縮，其中螺桿移行到延續部(21)中。在繃緊運動結束時，鎖(19)卡入在對立件(20)上，因此將螺桿保持住。
    由此解除繃緊的狀態開始，施加活塞可藉耦合器(17)鬆開而動作，如此它向左加速，且利用打入桿將一釘子打入工作物中，耦合器可用任何習知方式鬆開。舉例而言，藉著螺桿(11)由一繃緊位置向一動作之止擋部或類似物繼續運動而解耦，耦合器可利用動作元件的動作而鬆開。在動作或打入後，螺桿再移入起最初位置，且耦合器(17)與施加活塞(5)卡合。
    此外，打入器有一溫度感測器(22)，以測量氣體彈簧(8)的氣體的溫度，它設在氣體空間體積(9)內。一圖中未示的控制手段依該溫度感測器所測的溫度而定調節氣體彈簧(8)的繃緊行程。
    在圖2所示的實施例，具相同意義的圖號表示相同元件，與圖1例子不同者，不但心軸(11)，連電馬達(16)都設在氣體空間體積(9)內。圖2中未顯示整個打入器具，而只有具氣體彈簧(8)施加活塞(5)(7)和繃緊機構(10)的系統。圖中顯示繃緊狀態，施加活塞(5)向右移到最大，繃緊機構(10)〔它包含螺桿幹軸(11)、滾珠運轉螺母(12)、螺桿軸(12a)和耦合器(17)〕在此例中完全設在氣體空間體積(9)中。
    滾珠運轉螺母(12)直接與電馬達(16)的一轉子(16a)連接。螺桿幹軸(11)延伸過馬達(16)中且隨其旋轉軸共線運轉。
    在此實施例中，可動之機械部分不須對氣體空間體積(9)的殼體(8a)(8b)作密封，在所有情形，供電路須呈氣密方式穿過(圖未示)。
    (1)‧‧‧外殼體
    (2)‧‧‧把手
    (3)‧‧‧動作元件
    (4)‧‧‧釘儲匣
    (5)‧‧‧施加活塞
    (5a)‧‧‧密封件
    (6)‧‧‧出口
    (7)‧‧‧打入桿
    (8)‧‧‧氣體彈簧
    (8a)‧‧‧殼體壁
    (8b)‧‧‧殼體壁
    (9)‧‧‧氣體空間體積
    (10)‧‧‧繃緊機構
    (11)‧‧‧螺紋幹軸
    (12)‧‧‧滾珠運轉螺母
    (12a)‧‧‧螺桿軸
    (13)‧‧‧皮帶驅動器
    (14)‧‧‧軸
    (16)‧‧‧電馬達
    (17)‧‧‧耦合器
    (18)‧‧‧電子控制單元
    (19)‧‧‧能量儲存器
    (20)‧‧‧對立件
    (21)‧‧‧延續部
    (22)‧‧‧溫度感測器
    圖1係本發明的第一實施例的示意剖面圖；圖2係本發明的第二實施例的示意剖面圖，具有設在氣體空間體積中的馬達。
    (1)‧‧‧外殼體
    (2)‧‧‧把手
    (3)‧‧‧動作元件
    (4)‧‧‧釘儲匣
    (5)‧‧‧施加活塞
    (5a)‧‧‧密封件
    (6)‧‧‧出口
    (7)‧‧‧打入桿
    (8)‧‧‧氣體彈簧
    (8a)‧‧‧殼體壁
    (8b)‧‧‧殼體壁
    (9)‧‧‧氣體空間體積
    (10)‧‧‧繃緊機構
    (11)‧‧‧螺紋幹軸
    (12)‧‧‧滾珠運轉螺母
    (13)‧‧‧皮帶驅動器
    (14)‧‧‧軸
    (16)‧‧‧電馬達
    (17)‧‧‧耦合器
    (18)‧‧‧電子控制單元
    (19)‧‧‧能量儲存器
    (20)‧‧‧對立件
    (21)‧‧‧延續部
    (22)‧‧‧溫度感測器
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] 一種打入器具，包括：-- 一旋轉馬達(16)，特別是電馬達，-- 一氣體彈簧(8)，具有可彈性壓縮的氣體空間體積(9)，及-- 一施加活塞(5)，其中該氣體彈簧(8)可經由一繃緊機構(10)利用該馬達繃緊，俾在由繃緊狀態釋放，將施加活塞沿一施加方向加速，其特徵在：該繃緊機構(10)至少一部分設在該繃緊彈簧的氣體體積內。
    [2] 如申請專利範圍第1項之打入器具，其中：該繃緊機構(10)及該馬達(16)設在該氣體空間體積(9)內。
    [3] 如申請專利範圍第1項之打入器具，其中：該馬達(16)設在該氣體空間體積(9)中。
    [4] 如申請專利範圍第3項之打入器具，其中：該繃緊機構經一可轉動的軸(14)與該馬達(16)連接，其中在該軸(14)上設有一軸密封件(15)，將該氣體空間體積(9)密封。
    [5] 如前述申請專利範圍中任一項之打入器具，其特徵在：該夾緊機構(10)包含一螺桿(11)(12)，特別是一滾瑖轉動螺桿。
    [6] 如申請專利範圍第5項之打入器具，其中：該螺桿(11)(12)設在該氣體空間體積(9)內。
    [7] 如申請專利範圍第6項之打入器具，其中：該馬達(16)與螺桿(11)(12)直接連接，其中特別是該螺桿(11)(12)在該馬達的一旋轉軸上運轉。
    [8] 如申請專利範圍第6項之打入器具，其中：該馬達(16)與該螺桿(11)(12)經一聯動元件(13)連接，該聯動元件特別是一齒輪級或一皮帶驅動器，其中特別是該馬達(16)設在該螺桿(11)(12)旁。
    [9] 如前述申請專利範圍中任一項之打入器具，其特徵在：該氣體彈簧在解除繃緊的狀態的氣體壓力大於1巴，特別是大於3巴，尤其是大於10巴，尤其特別大於30巴。
    [10] 如前述申請專利範圍中任一項之打入器具，其特徵在：該打入器具有一溫度感測器以測量該氣體彈簧的氣體的溫度。
    [11] 如申請專利範圍第10項之打入器具，其中：該溫度感測器設在該氣體空間體積內。
    [12] 如申請專利範圍第10與11項中任一項之打入器具，其中：該打入器具有一控制手段，該控制手段依該溫度感測器測量的溫度而定調節該氣體彈簧的繃緊行程。
    [13] 如前述申請專利範圍中任一項之打入器具，其特徵在：該氣體彈簧的解除繃緊運動可利用該馬達剎止。
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