[發明專利]用于空氣彈簧式電動工具的異常扭矩保護機構

在審

• 申請號: 202210020315.7
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN115805564A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: R·塔姆;P·維爾茨霍恩;C-K·蒲
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;鉆全實業股份有限公司
• 主分類號: B25C1/04
• 分類號: B25C1/04;B25C1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

一種電動工具，包括空氣彈簧氣缸。活塞被能夠移動地定位在氣缸內，并且驅動器葉片和齒條被附接到活塞。該電動工具包括升降器齒輪，其包括升降器齒輪輪部分和多個齒，該多個齒從升降器齒輪輪部分徑向延伸并且被配置成嚙合齒條。轂包括第一端和第二端，該第一端被能夠操作地連接到電動機輸出，該第二端包括轂輪部分。第一容座被設置在升降器齒輪和轂中的一者中，并且第一軸承元件從升降器齒輪和轂中的另一者延伸到第一容座中。第一彈性阻尼器被定位在第一容座內，位于第一軸承元件與第一容座的軸承元件限定部分之間。

技術領域

本公開總體上涉及電動工具，尤其涉及用于結合空氣彈簧的電動工具的扭矩保護機構。

背景技術

射釘槍(打釘機)是利用突然施加力來驅動釘子或其它緊固件進入工件中的工具。已經開發出多種機構來提供所需的力，包括所謂的“空氣彈簧”。空氣彈簧利用氣體的可壓縮性，該氣體可以是空氣、氮氣等(在本文中簡稱為“空氣”)以儲存能量，該能量被釋放以強制地移動驅動器，這種強制地移動驅動器進而迫使緊固件進入工件中。具體而言，電動機用于迫使活塞來在氣缸內壓縮空氣。當使用者按壓打釘機上的觸發器時，活塞被釋放并且壓縮氣體迫使活塞沿著打釘機的工作軸線快速移動。附接到活塞的驅動器因此被驅動到緊固件中，從而將緊固件驅動到工件中。

在許多空氣彈簧應用中，使用齒條和小齒輪裝置來壓縮和釋放活塞。在這些設備中，電動機驅動小齒輪，并且小齒輪包括從小齒輪的周邊延伸的齒，這些齒與被固定到活塞的齒條嚙合，從而迫使活塞壓縮氣體。為了釋放活塞，小齒輪的一部分具有“齒隙”，在其中沿著小齒輪的周邊沒有設置齒。因此，當使用者按壓打釘機的觸發器使得小齒輪的在齒隙之前的末齒與齒條嚙合時，電動機使小齒輪旋轉到該小齒輪的齒不再嚙合齒條的位置，從而允許氣缸中的氣體壓力使活塞沿工作軸線移動。

這種類型的設備通常被配置使得一旦小齒輪被電動機旋轉以允許活塞被壓縮氣體移動，電動機簡單地繼續旋轉小齒輪以完成小齒輪的一個完整旋轉。相應地，小齒輪的齒隙被選擇為使得齒條僅在活塞已經沿著工作軸線完成其行進之后才與小齒輪的第一齒嚙合。電動機用于實現小齒輪一周的繼續旋轉隨后沿工作軸線在相反方向上驅動活塞直到小齒輪的在齒隙之前的末齒與齒條嚙合，從而利用活塞壓縮氣體。因此，從序列的開始(按壓觸發器)直到系統針對下一次按壓觸發器準備就緒，小齒輪移動完整的一圈。

上文描述的配置在正常操作條件下運行良好。但是，如果驅動器/活塞在壓縮氣體的動力下沒有沿工作軸線行進到設計范圍，就會出現問題。例如，如果釘子被卡塞，就會發生這種情況。在這種情況下，電動機繼續轉動，并且小齒輪被旋轉一整圈。但是，由于活塞沒有沿著工作軸線完全延伸，當小齒輪的第一齒被旋轉到與齒條接觸時，該齒在齒條的中點處嚙合齒條，而不是在齒條的端部處。因此，活塞在小齒輪完成一整周之前完全縮回。

即使在這些情況下活塞在小齒輪旋轉一整圈之前完全縮回，電動機仍繼續轉動，迫使小齒輪進行整圈旋轉。電動機的持續旋轉迫使小齒輪齒暫時脫離嚙合。在脫離嚙合時，氣缸中的壓縮空氣沿工作軸線壓迫活塞(并且因此壓迫齒條)。同時，電動機旋轉小齒輪的另一個齒，使其與正在移動的齒條嚙合，從而在小齒輪和齒條之間產生強力沖擊。根據最初被截斷的活塞沖程的大小，這可以在小齒輪旋轉時導致多次沖擊，直到小齒輪完成一整圈旋轉并且小齒輪的末齒被齒條壓緊(impacted)。

小齒輪和齒條的(多次)強力碰撞不僅讓使用者感到不安，而且還會產生扭轉沖擊載荷，該扭轉沖擊載荷沿著驅動路徑從小齒輪傳播到打釘機的驅動齒輪中。沖擊載荷也被稱為“卡塞沖擊”，其可以導致打釘機的主驅動/齒輪內的應力斷裂，導致災難性故障。雖然可以提供能夠承受卡塞沖擊的材料，但是這種材料往往很重，這增加了便攜式工具的重量，這在便攜式工具中是不希望的。

因此，存在減少和/或消除空氣彈簧系統的沖擊載荷的需要。

發明內容