TW201436956A - 具流體增壓之電動工具 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種流體驅動之電動工具,其包含驅動一輸出部件之一流體驅動之原動機。該原動機藉由安置於該電動工具中之一多級節流閥致動之雙埠機構來控制。當致動第一級時,容許加壓流體經由與該等埠中之一者流體連通之一第一遞送路徑進入至該原動機中。當致動第二級時,亦容許加壓流體經由與另一埠流體連通之一第二遞送路徑進入至該原動機中以增大經容許進入至該原動機中之加壓空氣之體積。在本發明之一項實施例中,該原動機包含一雙室氣動馬達;該節流閥致動之機構包含一主要節氣閥及一次要節氣閥,該等節氣閥之兩者皆安置於該電動工具中。一觸發器桿可回應於由一操作者之致動在該主要節流閥內軸向移動以容許一預定限制體積之加壓空氣經由該第一遞送路徑進入至該馬達中。當一操作者偵測到一即將發生之失速狀況時,該操作者可軸向推進該觸發器桿以打開該次要節流閥以容許一增壓之加壓空氣經由該第二遞送路徑進入至該馬達中以增大遞送至該馬達之加壓空氣之體積,因此使對輸出部件之動力返回至所要位準。結果係消除對齒輪箱中之一倍增/減速級之習用需要之一緊湊流體驅動之電動工具,其即使在面對一迫近失速狀況時仍提供該所要輸出動力。
Description
本發明係關於流體驅動之電動工具,且更特定而言係關於一種藉由一氣動馬達驅動之電動工具。
流體驅動之原動機用以驅動各種輸出部件,不管是藉由空氣、水還是其他流體提供動力。使用藉由加壓空氣驅動之原動機之電動工具使用(例如)用於驅動衝擊機構之往復系統及用於鑽孔、螺旋傳動、鋸割及諸如此類之旋轉馬達。然而,一氣動之工具之效用經常受加壓空氣之供應之可用性及大小限制。
另一困難係,習用氣動之電動工具使用單室旋轉氣動馬達。此一電動工具在約10英寸磅之扭矩下具有約23,000rpm之鑽頭處之一無負載輸出速度。掃視一習用空氣驅動之鑽機之速度/扭矩曲線將圖解說明在扭矩阻力增加時輸出速度如何快速下降。
已進行數種嘗試來克服此問題。一種方法已使用一增強之驅動系統。不幸地,此經常需要採用一多級變速箱及其他複雜齒輪傳動配置,此致使工具具有一較長長度、變得更重且花費更多製造成本。
另一提出之解決方案係僅在較高壓力下運行供應空氣。此外,此方法係高成本的,此乃因所要空氣壓力供應愈高,在燃料及壓縮機大小上其變得愈昂貴。且如剛剛所提及,並非每個人皆能夠利用更強大之加壓空氣源。
另一方面,已知習用雙室氣動馬達與單室氣動馬達相比提供顯著更高之輸出動力,此乃因與單室氣動馬達相比,該等雙室氣動馬達提供曝露至加壓空氣之體積之輪葉面積之170%。然而,正是出於彼原因,該等雙室氣動馬達亦係聲名狼藉的「空氣豬(air hog)」,且其將可能快速排空房主及較小承包人可用之典型小壓縮機箱。因此,至今,尚未認為實務上可在一電動工具中使用一雙室氣動馬達。
因此,需要一種解決在負載下速度下降之問題同時在一具吸引力之成本下仍具有一緊湊大小之流體驅動之電動工具。
已發現一雙室氣動馬達可藉由遵循本發明之教示而實際上用以驅動一電動工具。藉由限制一空氣入口之大小以容許僅足夠體積之加壓空氣進入至馬達室中以在一可接受之動力範圍內驅動該工具,可消除與習用雙室馬達相關聯之「空氣豬」缺陷。在使用電動工具之絕大部分應用中,此受限制空氣體積運行良好。且當操作者遭遇原本會使該工具失速之一工件中之罕見阻力時,該操作者可致動本發明之一個兩步階節流閥致動之雙埠機構以容許增壓空氣進入至馬達空氣室中以增大經容許進入至該馬達中之加壓空氣之體積。因此,克服該失速且將全動力遞送至工具輸出部件。其他益處亦由本發明之雙室馬達與空氣增壓系統之共同作用產生。
本發明之雙室馬達,儘管比一習用單室馬達轉動慢,但產生約70%之一動力增加,如上文所描述。此消除對齒輪箱中之一倍增/減速級之需要。因此,在原本會利用一單級齒輪減速之一工具中,藉由使用本發明之雙室馬達,根本不需要齒輪傳動裝置。在通常將使用兩個齒輪減速級之設計中,若使用本發明之雙室馬達,則將僅需要一個齒輪減速級。在具有一多級驅動系統之一工具中將達成相同效應。因此,本發明之雙室馬達將確實地消除一級。此外,藉由僅需要一90
psi加壓空氣源,且藉由將比將認為關於習用雙室氣動馬達可能之體積小得多之體積之空氣注入至該馬達中,現可使用一更「綠色」電動工具系統。
因此,本發明之一目的係提供一種使用以僅90psi加壓之一空氣源之流體驅動之電動工具,無論該工具遭遇之負載如何。
本發明之另一目的係提供包含一多級節流閥致動之雙埠機構之一流體驅動之電動工具,當致動第一級時,該雙埠機構容許加壓流體經由與該等埠中之一者流體連通之一第一遞送路徑進入至一原動機中;且當致動第二級時,該雙埠機構同時容許加壓流體經由與另一埠流體連通之一第二遞送路徑進入至該原動機中以增大經容許進入該原動機之加壓空氣之體積。
本發明之另一目的係使該機構包含一主要節流閥及一次要節流閥,其中一操作者可軸向移動一觸發器桿以致動該主要節流閥,且若需要可進一步軸向移動該觸發器桿以亦致動該次要節流閥以使經容許進入原動機之加壓流體之體積增壓,在本發明之一項實施例中,該原動機包含一流體驅動之旋轉馬達。
本發明之一更進一步目的係在節流閥系統致動器即將打開次要節流閥時警示一操作者,藉此保存加壓流體。
本發明之另一目的係藉由使用一雙速率壓縮彈簧總成警示操作者,該雙速率壓縮彈簧總成藉由由該操作者在觸發器桿接近流體增壓點時感知之阻力之一突然增加而抵抗該觸發器之進一步軸向推進。
本發明之另一目的係提供一種用於使用藉由一流體驅動之馬達驅動之一電動工具將一扣件驅動至一工件中之方法,該電動工具使操作者能夠感測驅動該扣件時該工件中之阻力之一改變,接著選擇性地使該馬達中之加壓流體之體積增壓,藉此在不使用與該馬達及該扣件以操作方式相關聯之一離合器機構之情況下驅動該扣件。
本發明之另一目的係使用空氣作為加壓流體且容許來自次要節流閥之空氣通過一氣動馬達之一後端板。
本發明之另一目的係提供一種用於一電動工具之一雙室氣動馬達,該雙室氣動馬達以一電動工具所要之輸出速度產生一增加之輸出扭矩位準,以產生比藉由單室氣動馬達提供動力之一電動工具更緊湊之一電動工具。
本發明之另一目的係容許加壓空氣通常徑向通過雙室馬達氣缸套筒以使軸向安置於該氣缸套筒中之一轉子旋轉,且在藉由一操作者隨後致動之後,同時容許加壓空氣軸向進入至附接至該氣缸套筒之後端之後端板中,藉此使加壓空氣之體積增壓至馬達中且消除一電動工具之驅動系統中之一倍增/減速級。
本發明之一進一步目的係給氣缸套筒提供自附接至該氣缸之前端之一前端板延伸至後端板之複數個軸向空氣通道,該等軸向空氣通道係與該氣缸套筒中之通常徑向之空氣入口流體連通。
本發明之另一目的係在後端板中進一步包含一空氣通道陣列,該等空氣通道將來自氣缸套筒軸向空氣通道之加壓空氣輸送至形成於氣動馬達之後端板之內側面中之槽,該等槽繼而將加壓空氣引導至空氣葉片之基底以使其自轉子徑向向外偏壓,且結合經由該氣缸套筒中之通常徑向之空氣入口進入之空氣之體積來驅動該等葉片且使該馬達旋轉。
本發明之另一目的係用一排氣系統裝備空氣驅動之電動工具,該排氣系統選擇性地將氣動馬達排氣之一部分軸向正向轉移且將該部分引導至以驅動方式連接至該馬達之一鑽頭處。
當根據隨附圖式及隨附申請專利範圍觀看時,本發明之其他特徵及優點將自以下說明顯而易見。
10‧‧‧電動工具
10'‧‧‧電動工具
10"‧‧‧電動工具/工具
12‧‧‧殼體
14‧‧‧夾盤
16‧‧‧鑽頭
18‧‧‧連接件
20‧‧‧握把排氣出口
22‧‧‧握把/工具握把
24‧‧‧縱向軸/軸
25‧‧‧縱向軸/主要節流閥軸
26‧‧‧驅動系統殼體部分
28‧‧‧馬達殼體部分
29‧‧‧握把殼體部分
30‧‧‧雙埠機構/節流閥系統
30'‧‧‧節氣閥系統/節流閥系統
32‧‧‧主要節流閥/主要節氣閥
34‧‧‧調節器
35‧‧‧調節器旋鈕
36‧‧‧徑向空氣通道/空氣通道
37‧‧‧徑向空氣通道/空氣通道
38‧‧‧徑向空氣通道/空氣通道
39‧‧‧平坦部分
40‧‧‧正向反向閥
41‧‧‧正向反向槓桿
42‧‧‧徑向空氣通道/正向反向閥徑向空氣通道/埠
43‧‧‧掣子系統
44‧‧‧煙道
45‧‧‧軸向內端
46‧‧‧滾珠掣子/上部滾珠
48‧‧‧驅動凸耳
49‧‧‧配對軸向凹部
50‧‧‧不可旋轉節流閥套筒/節流閥套筒/節氣閥套筒
51‧‧‧內壁
52‧‧‧徑向空氣通道/空氣通道
53‧‧‧內部彎曲部分
54‧‧‧前端/內部軸端
55‧‧‧凹入部
60‧‧‧節流閥致動器
61‧‧‧觸發器端
62‧‧‧主要節流閥桿/觸發器桿
62'‧‧‧節流閥桿/觸發器桿
63‧‧‧尖端閥嚙合端
64‧‧‧觸發器
65‧‧‧第一閥部件/雙速率彈簧總成
66‧‧‧大直徑觸發器壓縮彈簧/大直徑彈簧/彈簧
67‧‧‧第一閥座
68‧‧‧小直徑觸發器壓縮彈簧/小直徑彈簧/彈簧
69‧‧‧壓縮彈簧
70‧‧‧次要節氣閥/底部
70'‧‧‧次要節氣閥
72‧‧‧尖端閥
73‧‧‧彈簧
74‧‧‧縱向軸
75‧‧‧尖端閥襯套或埠/尖端閥襯套
76‧‧‧徑向空氣入口
77‧‧‧尖端閥襯套空氣室
78‧‧‧閥座
80‧‧‧氣動馬達/雙室馬達/旋轉馬達/馬達/雙室氣動馬達
82‧‧‧氣動馬達氣缸套筒/氣缸套筒
84‧‧‧前端板/板
86‧‧‧後端板/板/馬達後端板/氣動馬達後端板
88‧‧‧轉子/氣動馬達轉子
89‧‧‧箭頭
90‧‧‧箭頭
91‧‧‧箭頭
92‧‧‧空氣通道
93‧‧‧空氣通道
94‧‧‧可徑向移動之空氣葉片/空氣葉片/葉片
95‧‧‧大體徑向之空氣通道/部分徑向空氣通道
96‧‧‧徑向相對之空氣室/馬達空氣室/旋轉式雙偏心空氣室/空氣室/馬達室
99‧‧‧軸向空氣入口/後端板軸向空氣入口
100‧‧‧緊湊驅動系統/單級行星式驅動系統
102‧‧‧箭頭/空氣增壓空氣/增壓空氣
104‧‧‧外表面
105‧‧‧軸件部分/調節器旋鈕軸件部分
106‧‧‧內部平坦部分
110‧‧‧第二閥
112‧‧‧閥頭部分
114‧‧‧第二閥座
116‧‧‧速度/扭矩曲線
118‧‧‧單室旋轉葉片氣動馬達/單室氣動馬達
120‧‧‧前端
122‧‧‧後端
124‧‧‧接針
126‧‧‧接針孔
128‧‧‧軸承
130‧‧‧內表面
132‧‧‧小齒輪部分/驅動小齒輪部分
134‧‧‧空氣室/室
136‧‧‧空氣室/室
138‧‧‧大體徑向之空氣入口/空氣入口
140‧‧‧大體徑向之空氣入口/空氣入口
142‧‧‧軸向延伸之空氣通道
144‧‧‧軸向延伸之空氣通道
146‧‧‧短軸向空氣入口
148‧‧‧短軸向空氣入口
150‧‧‧垂直空氣通道
152‧‧‧垂直空氣通道
156‧‧‧徑向間隔圓周地延伸之「香蕉形」空氣槽/香蕉形槽
158‧‧‧徑向間隔圓周地延伸之「香蕉形」空氣槽/香蕉形槽
160‧‧‧圓周地延伸空氣通道/通道
162‧‧‧徑向排氣埠
164‧‧‧環形排氣室
166‧‧‧箭頭
168‧‧‧排氣通道
170‧‧‧排氣通道
172‧‧‧輔助排氣系統
174‧‧‧軸向延伸之內部輔助空氣通道
176‧‧‧固定螺釘塞
178‧‧‧軸向延伸之外部管
180‧‧‧插座
182‧‧‧單級行星式齒輪系統/單級行星式變速箱
184‧‧‧輸出心軸/行星載體
186‧‧‧鋼環齒輪/環齒輪
188‧‧‧齒輪
192‧‧‧軸承
194‧‧‧鈦齒輪頭部殼體
7D-7D‧‧‧線
7E-7E‧‧‧線
8F-8F‧‧‧線
8G-8G‧‧‧線
8H-8H‧‧‧線
9E-9E‧‧‧線
23E-23E‧‧‧線
23F-23F‧‧‧線
28B-28B‧‧‧線
α‧‧‧角度
β‧‧‧角度
圖1係本發明之一流體驅動之電動工具之一項實施例之一視圖。
圖2係展示本發明之一節流閥系統之一項實施例之圖1之電動工具之一示意性剖面侧视立面图,其中該節流閥系統處於「關閉」模式中。
圖3係展示處於「順槳」模式中之該節流閥系統之圖2之電動工具。
圖4係展示處於「全動力」模式中之節流閥系統之圖3之電動工具。
圖5係展示處於「空氣增壓」模式中之節流閥系統之圖3之電動工具。
圖6係本發明之節流閥系統之一主要節流閥之一分解透視圖。
圖7A及圖7B係根據本發明之一調節器之分別自前及後截取之詳細透視圖。
圖7C係圖7A之調節器之一侧视立面图。
圖7D係沿著圖7C之線7D-7D截取之一剖面圖。
圖7E係沿著圖7C之線7E-7E截取之一剖面圖。
圖7F係圖7A之調節器之一正視立面圖。
圖8A及圖8B係根據本發明之一正向反向閥之分別自前及後截取之詳細透視圖。
圖8C係圖8A之正向反向閥之一俯視平面圖。
圖8D係圖8A之正向反向閥之一正視立面圖。
圖8E係圖8A之正向反向閥之一側視立面圖。
圖8F係沿著圖8D之線8F-8F截取之一剖面圖。
圖8G係沿著圖8E之線8G-8G截取之一剖面圖。
圖8H係沿著圖8E之線8H-8H截取之一剖面圖。
圖9A係根據本發明之一節流閥套筒之一詳細俯視平面圖。
圖9B係圖9A之節流閥套筒之一仰視平面圖。
圖9C係圖9A之節流閥套筒之一側視立面圖。
圖9D係圖9A之節流閥套筒之一正視立面圖。
圖9E係沿著圖9A之線9E-9E截取之一立面剖面圖。
圖10係展示本發明之處於「正向」位置中之正向反向閥且圖解說明本發明之節流閥空氣流動通道以及一氣動馬達之沿著圖2之線10-10截取之一部分剖切示意性剖面圖。
圖11係類似於圖10但展示處於「反向」位置中之正向反向閥之一視圖。
圖12A及圖12B係本發明之一調節器旋鈕之分別自前及後截取之詳細透視圖。
圖13A及圖13B係本發明之一正向反向槓桿之分別自前及後截取之詳細透視圖。
圖13C係圖13A之正向反向槓桿之一正視立面圖。
圖13D係圖13A之正向反向槓桿之一後視立面圖。
圖13E係圖13A之正向反向槓桿之一側視立面圖。
圖13F係圖13A之正向反向槓桿之一俯視圖。
圖14係本發明之一觸發器桿之一詳細圖。
圖15係本發明之尖端閥總成之一分解透視圖。
圖16係本發明之一節流閥系統之另一實施例之類似於圖3之一視圖。
圖17係圖解說明一電動增壓系統對一空氣驅動電動工具之速度/扭矩特性之效應之一速度/扭矩圖表。
圖18係一單室旋轉氣動馬達之一部分剖切示意圖。
圖19係本發明之一雙室旋轉氣動馬達之一部分剖切示意圖。
圖20係本發明之一雙室旋轉氣動馬達之一透視圖。
圖21係本發明之一雙室旋轉氣動馬達之一分解透視圖。
圖22A及圖22B係本發明之一雙室旋轉氣動馬達之一氣缸套筒之分別自前及後截取之詳細透視圖。
圖22C係圖22A之氣缸套筒之一後視立面圖。
圖22D及圖22E係圖22A之氣缸套筒之自相對側截取之立面圖。
圖22F及圖22G分別係圖22A之氣缸套筒之俯視平面圖及仰視平面圖。
圖23A及圖23B分別係本發明之一雙室旋轉氣動馬達之一後端板之詳細正視立面圖及后視立面圖。
圖23C係圖23A之後端板之一詳細側視立面圖。
圖23D係圖23A之後端板之一俯視平面圖。
圖23E係沿著圖23A之線23E-23E截取之一立面剖面圖。
圖23F係沿著圖23C之線23F-23F截取之一剖面圖。
圖24A及圖24B係圖23A之後端板之分別自前及後截取之詳細放大透視圖。
圖25係本發明之一流體驅動之電動工具之另一實施例之一視圖。
圖26係沿著圖25之線26-26截取且圖解說明本發明之一輔助排氣系統之一部分剖切示意性剖面圖。
圖27係本發明之一流體驅動之電動工具之一緊湊驅動系統之一分解透視圖。
圖28A係圖27之緊湊驅動系統之一鋼環齒輪及鈦齒輪頭殼體之一詳細分解透視圖。
圖28B係沿著圖28A之線28B-28B截取之環齒輪及齒輪頭殼體之總成之一側視立面剖面圖。
圖1展示本發明之一流體驅動之電動工具10之一項實施例。儘管所展示之實施例使用一氣動馬達作為原動機以驅動一鑽頭,但將了解,本發明亦可應用於使用其他加壓流體以驅動數種類型之原動機以驅動其他類型之輸出部件之工具。例如,預期本發明之節流閥系統之概念亦可應用於諸如擊錘之工具,該等工具具有藉由使用各種數目及組態之流體室之諸如往復流體驅動之活塞系統之原動機驅動之衝擊機構。
本文中詳細描述之電動工具10之實施例包含一殼體12、藉由該電動工具驅動之一夾盤14,諸如一鑽頭16之一工具元件連接至該夾盤。電動工具10藉由一連接件18連接至一加壓空氣源(未展示),且透過一握把排氣出口20排出空氣,該連接件及排氣出口係安置於一握把22之基底處。可藉由一操作者致動之一多級節流閥致動之雙埠機構30(本文中稱為一「節流閥系統」)控制來自連接件18之加壓空氣而以複數個不同速度中之一者沿正向或反向驅動鑽頭16。節流閥系統30在操作者致動之後亦可操作以在藉由該操作者感測到速度之一下降時提高鑽頭16之輸出速度及扭矩,如稍後將描述。
參考圖2,殼體12係較佳自一適合塑膠材料(諸如一玻璃填充尼龍,但若需要,亦可使用諸如鋁之其他材料)模製。然而,若使用鋁,則建議提供用於絕緣握把之手柄區域之構件,鑒於一金屬握把可由於通過其之排氣之流動而變冷。殼體12包含一驅動系統殼體部分26、一馬達殼體部分28及一握把殼體部分29。安置於握把殼體部分29中之節流閥系統30控制加壓空氣自連接件18至安置於馬達殼體部分28中之一氣動馬達80之流動。氣動馬達80沿著一縱向軸24連接至一緊湊驅動系統100以使鑽頭16以所要輸出速度及扭矩旋轉,在本發明之電動工具10之此實施例中,該所要速度及扭矩在使用以90psi加壓之一空氣供應之約17英寸磅至18英寸磅之扭矩下約1800rpm。然而,如上
文所描述,使用本發明之雙室馬達80及節流閥系統30使得可能完全消除單級行星式驅動系統100,若如此需要。如稍後將描述,此藉由使用本發明之一雙室旋轉葉片氣動馬達與本發明之一空氣增壓系統配合而達成。此與習用空氣驅動之電動工具形成對比,該等習用空氣驅動電動工具使用單室旋轉葉片氣動馬達來僅將1200rpm遞送至鑽頭。如先前所提及,至今,為提供在足夠扭矩位準下具有較高輸出速度之習用氣動之電動工具,有必要使用一多級或其他經增強變速箱,該變速箱對電動工具增加成本、複雜性、重量及尤其長度。在替代方案中,有必要給習用氣動工具供應處於較高壓力之空氣源。此再次導致更大成本。
因此,可使本發明之電動工具10比習用空氣驅動電動工具更緊湊且較不複雜,同時將正確速度及扭矩遞送至鑽頭,尤其當在鑽頭處遭遇將通常使習用氣動工具失速之一工件阻力時。
現將參考圖2至圖5描述本發明之空氣增壓系統。首先參考圖3,本發明之節流閥系統30包含一主要節氣閥32及一次要節氣閥70。主要節氣閥32包含同軸地及可旋轉地安置於一正向反向閥40內之一調節器34,該正向反向閥繼而沿著一縱向軸25同軸地及可旋轉地安置於一不可旋轉節流閥套筒50內。調節器34經組態以與正向反向閥40一起旋轉,但亦選擇性地獨立於正向反向閥40而旋轉。一節流閥致動器60包含可軸向移動且同軸安置於主要節流閥32內之一主要節流閥桿(或觸發器桿)62。觸發器桿62具有一觸發器端61;可藉由一操作者接合之一觸發器64連接至觸發器端61。觸發器桿62進一步包含通常偏壓成與形成於節流閥套筒50中之一第一閥座67密封嚙合之一第一閥部件65,該第一閥部件及該第一閥座共同作用以形成一第一閥。
藉由用以提供一相對重偏壓力之一大直徑觸發器壓縮彈簧66及用以提供一相對輕偏壓力之一小直徑觸發器壓縮彈簧68完成偏壓,該
大直徑觸發器壓縮彈簧與該小直徑觸發器壓縮彈簧周圍觸發器桿62同軸安置以形成給操作者提供一觸覺警示之一雙速率彈簧總成65,如下文將更全面描述。藉由一壓縮彈簧69提供輔助偏壓,該壓縮彈簧夾在調節器34與節流閥套筒50之一內部壁51之間。輔助偏壓之目的係保持調節器34按壓成與主要節流閥32之剩餘部分軸向嚙合。
如圖4、圖5、圖14及圖15中所展示,觸發器桿62之尖端閥嚙合端63可與次要節氣閥70之一尖端閥72嚙合以使該尖端閥自與其閥座之密封嚙合位移,因此打開該次要節氣閥。尖端閥72通常係藉由一彈簧73偏压成與閥座78密封嚙合且沿著一縱向軸74伸展。如稍後將描述,在一尖端閥旁邊之其他節流閥可用作次要節流閥70。
現參考圖2、圖3、圖10及圖11,如先前所提及,本發明之節流閥系統30容許一預定限制體積之加壓空氣進入至本發明之雙室旋轉馬達80中。馬達80包含具有一大體矩形剖面之一氣動馬達氣缸套筒82。馬達80進一步包含一前端板84及一後端板86。安裝有複數個可徑向移動之空氣葉片94之一轉子88同軸安置於板84、86中間之氣缸套筒82中,且連同該氣缸套筒一起界定兩個徑向相對之空氣室96。馬達殼體部分28中之兩個空氣通道92、93將預定限制體積之加壓空氣自主要節氣閥32傳送至穿過氣缸套筒82形成之大體徑向之空氣入口138、140,而藉由馬達殼體部分與形成於後端板86中之一部分徑向空氣通道之組合形成之一大體徑向之空氣通道95將加壓空氣自次要節氣閥70傳送至亦形成於該後端板中之一軸向空氣入口99,稍後將描述其細節。
儘管稍後將論述本發明之節流閥系統30之細節,但現將參考圖2至圖5描述其操作。觸發器桿62可在節流閥套筒50中自圖2中所展示之一「關閉」位置(其中主要節氣閥32及次要節氣閥70兩者皆關閉)軸向移動至圖3中所展示之一「順槳」位置。「順槳」致使鑽頭16以一低速度觸發以幫助「找到」用於鑽孔一材料之一點。為完成此,操作者致
動觸發器64以抵抗小直徑壓縮彈簧68之偏壓將觸發器桿62向內移動約0.100英寸之一軸向距離至節流閥套筒50中。
此軸向移動使第一閥部件65自第一閥座67部分解嚙合。因此,如由箭頭89及90所展示,容許來自90psi加壓空氣源之空氣以一相對低體積進入至主要節流閥32中。接著,容許該空氣進入至氣動馬達80中,如由箭頭91所展示。
當期望以全動力運行氣動馬達80時,操作者致動觸發器64以將觸發器桿62軸向移動約另一0.100英寸,如圖4中所展示。此致使第一閥部件65與第一閥座67完全分離。如先前所提及,可限制自閥引導至馬達80之空氣入口或埠之大小以使得空氣以約30psi至40psi但以仍足以以所要速度及扭矩驅動鑽頭之一體積進入該馬達。
然而,若操作者感測到由於工件之阻力之鑽頭16之速度之一顯著下降,則該操作者可藉由致動觸發器64以將觸發器桿62向內軸向移動又另一0.100英寸而使遞送至本發明之氣動馬達80之加壓空氣之體積增壓,如圖5中所展示。此繼而將尖端閥72之一桿偏離中心移動,藉此使一尖端閥頭使遠離配對閥座78傾斜,且打開次要節氣閥70,如由箭頭102所展示。與主要節氣閥32容許加壓空氣進入同時地,現加壓空氣可經由一尖端閥襯套或埠75朝向馬達後端板86引導。如圖5及圖15中所展示,尖端閥襯套75界定徑向空氣入口76以確保連續加壓一尖端閥襯套空氣室77。再次參考圖5,最終容許空氣經由後端板軸向空氣入口99進入氣動馬達80中,如下文將更詳細描述。空氣增壓足以增大容許進入至馬達80之空氣之體積而以所要速度及扭矩重新開始驅動鑽頭16。本發明之空氣增壓之可用性結合使用本發明之雙室氣動馬達80因此消除一多級行星式驅動系統或其他額外齒輪傳動配置之一級,該級原本會在具有習用單室旋轉氣動馬達之電動工具中為必要的以給一鑽頭提供所要輸出速度及扭矩(尤其在顯著負載下)。
因此,本發明之節流閥系統30經由與本發明之兩級節流閥致動之雙埠機構中之兩個埠中之每一者流體連通之第一及第二遞送路徑將加壓空氣遞送至馬達。
為保留加壓空氣,可期望僅在需要克服顯著扭矩阻力時致動本發明之空氣增壓,如上文所描述。因此,雙速率彈簧總成65經組態以藉由給觸發器64之進一步軸向移動提供阻力之一突然增加(操作者可易於感測到該阻力增加)而警示該操作者觸發器桿62正接近其中將致動空氣增壓之軸向位置。此首先藉由定位小直徑彈簧68以使得操作者自觸發器之「關閉」位置一直通過「全動力」位置感測到一相對輕阻力而完成。大直徑彈簧66係在軸向上短於小直徑彈簧68且並未嚙合直至觸發器桿62將致動次要節氣閥70為止。在此軸向點處,兩個彈簧66、68之阻力變為附加的且產生反作用力之一急劇增加。在本發明之空氣增壓系統之此實施例中,已發現約8磅之一總彈簧阻力對於如此警示操作者為有效的。
現將參考圖2、圖3、圖6、圖7A至圖7E、圖8A至圖8H、圖9A至圖9E、圖10及圖11、圖12A及圖12B以及圖13A至圖13F更詳細描述本發明之主要節流閥32之正向反向閥40及調節器34之操作。
如圖6、圖9A至圖9E、圖10及圖11中所展示,節流閥套筒50界定在打開主要節氣閥32時與加壓空氣源流體連通之兩個圓周地間隔之徑向空氣通道52。在本發明之主要節氣閥32之此實施例中,徑向空氣通道52圓周地隔開60度。如圖10中所展示,將兩個空氣通道52中之一者如此定位於節流閥套筒50中以便沿正向方向驅動氣動馬達80。如圖11中所展示,將另一空氣通道52如此定位以便沿反向方向驅動氣動馬達80。(應注意,圖2至圖5圖解說明處於反向位置中之正向反向閥40)。
現參考圖3至圖6、圖8A至圖8H、圖10及圖11,正向反向閥40亦界定其自身之受限制直徑之徑向空氣通道或埠42。圖13A至圖13F中
更詳細展示之正向反向槓桿41界定兩個軸向延伸之驅動凸耳48,該等驅動凸耳嚙合形成於正向反向閥40之一內面中之配對軸向凹部49。當正向反向槓桿41沿順時針方向或逆時針方向旋轉60度時,其選擇性地使正向反向閥徑向空氣通道42與節流閥套筒50中之可經設定大小以通常與埠42之大小對應之兩個圓周地間隔之徑向空氣通道52中之一者對準。因此,操作者可沿正向方向或反向方向運行氣動馬達80。
特別參考圖3至圖6及圖8A至圖8H,主要節氣閥32亦包含用於將正向反向閥40可釋放地固持於其兩個圓周位置中之一者中之一掣子系統43。形成於正向反向閥40之軸向內端45上之一煙道44包含兩個間隔之彈簧偏壓之滾珠掣子46,該兩個滾珠掣子中之一者抵靠在調節器旋鈕35上且該等滾珠掣子中之另一者抵靠在節流閥套筒50之一前端54之一內部彎曲部分53上,如圖9D中所展示。內部彎曲部分53界定經設定大小以與上部滾珠46共同作用以將正向反向閥40固持於適當位置中直至操作者再一次使正向反向槓桿41旋轉以改變方向之兩個圓周地間隔之小凹入部55。凹入部55亦圓周地間隔60度以與正向反向閥40之圓周行進量對應。
本發明之調節器34之操作圖解說明於圖3至圖6、圖7A至圖7F、圖10及圖11以及圖12A及圖12B中。特別參考圖7A至圖7F,調節器34界定經設定大小以容許呈三種不同體積之空氣進入至馬達空氣室96中之相同之兩組三個不同、圓周地間隔之徑向空氣通道36、37、38。在本發明之調節器34之此實施例中,徑向空氣通道36、37、38圓周地間隔60度之一角度β。此配置將產生三種不同之馬達速度,其中最大直徑之空氣通道36產生全動力速度。提供兩組空氣通道36、37、38以使得可在正向反向閥40之兩個圓周位置之任一者處控制速度,如圖10及圖11中所展示。圖4至圖6、圖12A及圖12B中所展示之調節器旋鈕35包含經編號以指示所要速度之一外表面104及向內軸向延伸至主要節
氣閥32中之一軸件部分105。調節器旋鈕35抵著正向反向閥40及節流閥套筒50之一內部軸端54夾住正向反向槓桿41。調節器旋鈕軸件部分105可旋轉地安置於正向反向閥40內且界定與形成於調節器34上之一對應平坦部分39驅動地嚙合之以一角度α安置之一內部平坦部分106,如(例如)圖7A及圖7F中所展示。因此,調節器34可獨立於正向反向閥40之旋轉而旋轉,如圖10及圖11中所圖解說明。
展示節氣閥系統30'之另一實施例之本發明之電動工具10'之另一實施例展示於圖16中且類似於上文所描述之一電動工具。然而,在此實施例中,次要節氣閥70'與主要節氣閥32軸向對準以使得節流閥桿62'至空氣增壓位置之軸向移動打開一第二閥110。第二閥110包含形成於觸發器桿62'上之一閥頭部分112,該閥頭部分通常與一第二閥座114密封嚙合。當打開第二閥110時,在增壓壓力下之空氣經引導至氣動馬達後端板86中之軸向空氣入口99,正如上文關於次要節氣閥70之第一實施例之操作所描述。本發明之節流閥系統30、30'之兩個實施例在電動工具經受強工件阻力時皆產生電動工具之效能之一顯著增強,如圖17中所展示之速度/扭矩曲線116中所圖解說明,其中在增壓條件下之在曲線下方之區域反映提供至一輸出部件之額外動力。可了解,次要節氣閥70、70'可相對於主要節流閥32在任何適當方位定位,包含(例如)沿著平行於主要節流閥軸25但並不與其重合之一軸伸展。
本發明之節流閥系統30、30'之實施例已描述為對至本發明之一雙室氣動馬達80之加壓空氣之控制。然而,節流閥系統30、30'(若需要)亦可適於使用上文所陳述之原理與一單室旋轉葉片氣動馬達118一起使用。此一單室氣動馬達118圖解說明於圖18中。
然而,如先前所提及,電動工具效能以及一更緊湊工具設計之顯著益處可藉助本發明之雙室氣動馬達80(特定而言)在與本發明之空
氣增壓系統配合使用時達成。本發明之雙室氣動馬達80係圖解說明於圖19及圖20中且詳細展示於圖21、圖22A至圖22G、圖23A至圖23F以及圖24A及圖24B中。
首先參考圖19、圖20及圖21,本發明之氣動馬達80包含界定一縱向軸24且具有一前端120及一後端122之氣缸套筒82。接針124經由氣缸套筒82及前端板84以及後端板86中之接針孔126將前端板84及後端板86分別定位於氣缸套筒82之前端120及後端122上。軸承128安裝在前端板84及後端板86中且可旋轉地支撐沿著軸24安置於氣缸套筒82中之轉子88。複數個空氣葉片94可徑向移動地連接至轉子88;在本發明之氣動馬達80之操作期間,該等空氣葉片抵著氣缸套筒82之一內表面130掃掠,如圖19中所圖解說明。在本發明之氣動馬達80之此實施例中,針對最佳結果使用九個葉片94,但可了解,若需要則可使用一不同數量。轉子88包含一小齒輪部分132,該小齒輪部分驅動地嚙合本發明之緊湊驅動系統100以使鑽頭16或其他工具部件旋轉。在任何情況下,轉子及葉片總成與氣缸套筒82共同作用以形成旋轉式雙偏心空氣室96,如圖19中所展示。經引導至空氣室96中之加壓空氣推撞葉片94且使轉子88正向或者反向旋轉。結合圖5、圖10及圖11觀看之圖22A至圖22G、圖23A至圖23F以及圖24A及圖24B將分別展示殼體12及氣動馬達80中之各種空氣通道及空氣入口之操作及用以驅動本發明之氣動馬達之其各別空氣流動。
如圖5、圖10、圖11、圖16及圖22A至圖22B中所展示,分別為正向及反向之空氣室134、136圍繞氣缸套筒82同心地形成於馬達殼體部分28中。取決於正向反向閥40之圓周位置,選擇性地容許來自主要節氣閥32、32'之一預定限制體積之加壓空氣進入至室134或者室136中。此空氣經由形成於氣缸套筒82中之兩組分別為正向及反向大體徑向之空氣入口138、140直接連通至馬達空氣室96,針對每一馬達室96
存在一組空氣入口。空氣入口138、140亦可經設定大小以限制經容許進入至馬達80之加壓空氣之體積,代替經由主要節流閥32、32'實現之限制或除了經由主要節流閥32、32'實現之限制之外。此外,相對於轉子88及葉片94如此定位及組態空氣入口138、140以便視需要正向或反向驅動該轉子。然而,在本發明之氣動馬達80中,大體徑向之空氣入口138、140亦與形成於氣缸套筒82中之兩組軸向延伸之空氣通道142、144流體連通,如圖22B及圖22C中且尤其圖10及圖11中所圖解說明。因此,加壓空氣亦傳導氣缸套筒82至後端板86之長度。
現參考圖23A至圖23F及圖24A及圖24B,且特定而言參考圖23A、圖23D、圖23F及圖24A,來自氣缸套筒82中之軸向延伸之空氣通道142、144之加壓空氣經由短軸向空氣入口146、148進入後端板86,該等短軸向空氣入口繼而與各別垂直空氣通道150、152(其如圖23D及圖23F中所展示在154處***)流體連通。接著,垂直空氣通道150、152將加壓空氣饋入至對應數目個徑向間隔圓周地延伸之「香蕉形」空氣槽156、158(圖23A及圖24A)中,該等空氣槽相對於轉子88及空氣葉片94如此配置以便將加壓空氣引導至該等葉片與該轉子之接面,藉此使該等葉片通常自該轉子向外徑向偏壓。來自香蕉形槽156、158之加壓空氣亦促成使空氣葉片94旋轉之體積。因此,來自主要節氣閥32之加壓空氣以以下兩種方式進入本發明之氣動馬達80之空氣室96:徑向地,經由氣缸套筒82中之大體徑向之空氣入口138、140;及軸向地,經由後端板86中之香蕉形槽156、158。
本發明之氣動馬達80之後端板86亦接納來自次要節氣閥70、70'之空氣增壓空氣102,如先前所描述。參考圖23A、圖23B及圖24B,空氣增壓空氣102經由一部分徑向空氣通道95向內徑向地引導至一圓周地延伸空氣通道160。部分徑向空氣通道95與圓周地延伸空氣通道160由殼體12之馬達殼體部分28圍封。通道160延伸180度之一圓周距
離且以貫穿後端板86形成之兩個徑向相對之軸向空氣入口99終止,且該兩個徑向相對之軸向空氣入口將增壓空氣102引導至馬達空氣室96中。
在加壓空氣完成一個驅動循環之後,其經由穿過氣缸套筒82形成之相對之兩對徑向排氣埠162(如圖22A至圖22G中所展示)排出至周圍大氣中,該等徑向排氣埠與形成於馬達殼體部分28中且環繞氣缸套筒82之一環形排氣室164(如(例如)圖5及圖16中所展示)流體連通。現參考圖5、圖8A至圖8H、圖9A至圖9E及圖16,接著,該加壓空氣如由箭頭166所展示經由分別形成於正向反向閥40及節氣閥套筒50中之排氣通道168、170圍繞主要節氣閥32傳送且如先前所描述最終離開工具握把22之底部70,由箭頭166所描述之路徑形成一主要排氣通道。
本發明之電動工具10"之另一實施例圖解說明於展示本發明之一輔助排氣系統172之圖25及圖26中。參考圖26,來自環形排氣室164之排氣之部分可轉移至形成於殼體12中之軸向延伸之內部輔助空氣通道174中。此等內部輔助空氣通道在外部輔助排氣埠(亦即固定螺釘塞176)中終止,該等固定螺釘塞可選擇性地移除以容許排氣之一部分在前部附近離開工具10"。如圖25中所展示,一或多個軸向延伸之外部管178可附接至插座180且可進一步經如此組態以便將一排氣流引導於鑽頭16之尖端處以保持該鑽頭及相鄰工件區域無切屑及粉塵。
待論述之本發明之電動工具10、10'、10"之最後元件係緊湊驅動系統100。如圖5、圖21、圖27及圖28A及圖28B中所展示,氣動馬達轉子88之驅動小齒輪部分132透過一單級行星式齒輪系統182驅動地連接至一輸出心軸/行星載體184。在本發明之電動工具10、10'之當前描述之實施例中,儘管繪示一單級變速箱,但若需要則無需使用齒輪傳動級。單級行星式變速箱182亦包含一鋼環齒輪186,在該鋼環齒輪內側三個齒輪188旋轉且此繼而驅動界定用以容納該等齒輪之三個腔190
之輸出心軸/行星載體184。緊湊驅動系統100係由軸承192可旋轉地支撐。參考圖28A及圖28B,在本發明之緊湊驅動系統100之此實施例中,環齒輪186組裝至一鈦齒輪頭部殼體194中,諸如藉由將該兩個部件收縮配合在一起。
上文所描述之實施例並不視為限制本發明之寬度。將明白修改及其他替代構造係在如隨附申請專利範圍中所定義之本發明之精神及範疇內。
10‧‧‧電動工具
12‧‧‧殼體
14‧‧‧夾盤
16‧‧‧鑽頭
18‧‧‧連接件
20‧‧‧握把排氣出口
22‧‧‧握把/工具握把
30‧‧‧雙埠機構/節流閥系統
Claims (46)
- 一種用於控制具有一輸出部件之一流體驅動之電動工具之方法,其包括以下步驟:致動安置於該電動工具中之一多級節流閥致動之雙埠機構之一第一級而以一預定速度驅動該輸出部件;感測該輸出部件處之阻力之一增加;及選擇性地致動該機構之一第二級以繼續以該預定速度驅動該輸出部件。
- 如請求項1之方法,其中:該電動工具包含與該輸出部件以操作方式相關聯之一流體驅動之原動機;致動該第一級之該步驟包含容許加壓流體經由與該等埠中之一者流體連通之一第一遞送路徑進入至該原動機中;及致動該第二級之該步驟包含容許加壓流體經由與另一埠流體連通之一第二遞送路徑進入至該原動機中。
- 如請求項2之方法,其中與容許加壓流體經由該第一遞送路徑進入至該原動機中同時地容許該加壓流體經由該第二遞送路徑進入至該原動機中。
- 如請求項3之方法,其中容許加壓流體經由該第二遞送路徑進入至該原動機中增大經容許經由該第一遞送路徑進入至該原動機中之加壓流體之體積以藉此克服在該輸出部件處該感測到之阻力之增加。
- 如請求項2之方法,其中:該機構包含界定該等埠中之一者之一主要節流閥及界定另一埠之一次要節流閥; 該次要節流閥與該主要節流閥軸向對準;且其中致動該機構之該第二級包含將一致動器自其中該主要節流閥打開之一第一軸向位置移動至其中該次要節流閥亦打開之一第二軸向位置。
- 如請求項2之方法,其中:該機構包含界定一軸且進一步界定該等埠中之一者之一主要節流閥,及界定另一埠之一次要節流閥;該次要節流閥進一步界定並不與該主要節流閥軸軸向對準之一軸;且其進一步包括一致動器,其與該主要節流閥及該次要節流閥以操作方式相關聯以選擇性地打開該主要節流閥及該次要節流閥。
- 如請求項6之方法,其中該致動器可自其中該主要節流閥係打開之一第一軸向位置沿著該主要節流閥軸移動至其中該次要節流閥係打開之一第二軸向位置。
- 如請求項3之方法,其中該原動機包含一流體驅動之旋轉馬達。
- 如請求項8之方法,其中該旋轉馬達係一旋轉葉片馬達。
- 如請求項9之方法,其中該旋轉葉片馬達係一雙室旋轉葉片馬達。
- 如請求項9之方法,其中該旋轉葉片馬達係一雙室旋轉葉片氣動馬達且該加壓流體係空氣。
- 如請求項3之方法,其中:該原動機係包含具有一預定組態且接納來自該第一遞送路徑及該第二遞送路徑之加壓流體之一空氣室之一流體驅動之往復活塞系統;且其中該電動工具包含與該活塞及該輸出部件以操作方式相關聯之一衝擊機構。
- 一種使用包含一流體驅動馬達之一電動工具將一扣件可旋轉地驅動至一工件中之方法,其包括以下步驟:容許加壓流體經由安置於該電動工具中之一第一遞送路徑進入至該馬達中;及在感測驅動該扣件時該工件中之阻力之一變化後,亦選擇性地容許空氣經由一第二遞送路徑進入至該馬達中以增大經由該第一遞送路徑遞送之流體之體積;藉此可在不使用與該馬達及該扣件以操作方式相關聯之一離合器機構之情況下驅動該扣件。
- 一種用於增大藉由一流體驅動之馬達驅動之一電動工具之輸出速度及扭矩之方法,其包括以下步驟:經由一第一遞送路徑將加壓流體注入至該馬達中;及同時經由一第二遞送路徑將加壓流體注入至該馬達中以增大遞送至該馬達之加壓流體之體積。
- 如請求項14之方法,其中該馬達係一雙室旋轉葉片氣動馬達。
- 一種用於保存遞送至安置於具有一工具元件且連接至處於一預定壓力下之一空氣源之一電動工具中之一雙室氣動馬達之加壓空氣之方法,其包括以下步驟:致動安置於該電動工具中之一多級節流閥致動之雙埠機構之一第一級以容許呈一預定體積之空氣經由該機構中之一第一埠進入至該馬達中;其中該第一埠經定大小以限制流動至該馬達中之空氣之體積以使得該馬達在一預定範圍之速度及扭矩內驅動該工具元件;及選擇性地致動該機構之一第二級以容許空氣經由該機構中之一第二埠進入至該馬達中以增大藉由該第一埠經容許進入至該馬達中之空氣之體積。
- 如請求項16之方法,其中:經容許經由該第一埠進入之空氣經由一第一遞送路徑遞送至該馬達;及經容許經由該第二埠進入之空氣經由一第二遞送路徑遞送至該馬達。
- 一種用於驅動具有一馬達之一流體驅動之電動工具之旋轉輸出部件之方法,其包括以下步驟:將該電動工具連接至一加壓流體源;致動安置於該電動工具中之一主要節流閥以容許流體經由一第一遞送路徑進入至該馬達中以使該輸出部件以一預定速度旋轉;感測該輸出部件之該速度之一下降;及致動安置於該電動工具中之一次要節流閥以隨後容許流體經由一第二遞送路徑進入至該馬達中以重新開始以該預定速度驅動該輸出部件,而不必增大該加壓流體源中之該流體之壓力。
- 如請求項18之方法,其中:該主要節流閥包含一觸發器;致動該主要節氣閥包含將該觸發器自一第一預定軸向位置移動至一第二預定軸向位置之步驟;且其中致動該次要節氣閥包含將該觸發器自該第二預定軸向位置移動至一第三預定軸向位置之步驟。
- 一種用於一流體提供動力之電動工具之一節流閥系統,其包括:一流體提供動力之馬達,其安置於該電動工具中;一主要節流閥,其與一次要節流閥及該馬達以操作方式相關聯; 該主要節流閥及該次要節流閥安置於該電動工具中;一加壓流體源,其連接至該主要節流閥及該次要節流閥;該主要節流閥包含界定一軸之一節流閥套筒及可在該節流閥套筒中自一第一預定軸向位置向內軸向移動至一第二預定軸向位置且至一第三預定軸向位置之一主要節流閥桿,該桿通常向外軸向偏壓至該第一預定軸向位置;其中在該第一預定軸向位置中,不容許任何加壓流體進入至該馬達;在該第二預定軸向位置中,加壓流體經容許以經由一第一遞送路徑進入至該馬達;且其中在該第三預定軸向位置中,加壓流體經容許以自該次要節流閥經由一第二遞送路徑進入至該馬達以增大由該主要節流閥提供之加壓流體之體積。
- 如請求項20之節流閥系統,其中:該主要節流閥包含一第一閥;及該次要節流閥包含與該第一閥軸向對準之一第二閥。
- 如請求項20之節流閥系統,其中:該主要節流閥包含一第一閥;及該次要節流閥包含界定並不沿著該節流閥套筒之該軸安置之一軸之一第二閥。
- 如請求項20之節流閥系統,其中該主要節流閥進一步包括:一正向反向閥,其同軸安置於該節流閥套筒中;一調節器,其同軸安置於該正向反向閥中;一調節器旋鈕,其與該調節器以操作方式相關聯;及一正向反向槓桿,其安置於該調節器旋鈕之軸向向內且與該正向反向閥以操作方式相關聯。
- 如請求項23之節流閥系統,其中:該調節器旋鈕可操作以致使該調節器選擇性地容許加壓流體以三個不同體積中之一者進入至該馬達。
- 如請求項23之節流閥系統,其進一步包括:一掣子,其與該正向反向閥及該節流閥套筒以操作方式相關聯以將該正向反向槓桿可釋放地固持於兩個預定圓周位置中之一者中。
- 如請求項20之節流閥系統,其中:該主要節流閥桿具有一外端及一內端;且進一步包括:一觸發器,其連接至該外端且可藉由一操作者致動;一雙速率壓縮彈簧總成,其圍繞該主要節流閥桿安置以通常阻止藉由該操作者之嚙合;其中:該雙速率壓縮彈簧總成經如此組態以便藉由可由該操作者在該主要節流閥桿接近該第三預定軸向位置時感知之阻力之一突然增加而警示該操作者。
- 如請求項20之節流閥系統,其中:該主要節流閥桿進一步可移動至該第一預定軸向位置與該第二預定軸向位置中間之一第四預定軸向位置;且其中:在該第四預定軸向位置中,低於經容許進入該第二預定軸向位置中之一體積之加壓流體係經容許進入至該馬達中。
- 如請求項20之節流閥系統,其中:該加壓流體源提供加壓空氣且該馬達係一空氣驅動之旋轉馬達;該次要節流閥包含一尖端閥總成;該尖端閥總成包含界定一縱向軸之一尖端閥襯套;該尖端閥襯套進一步界定毗鄰該襯套之一軸向端之一閥座及 毗鄰該襯套之另一軸向端之一空氣入口;該空氣入口與該加壓空氣源以操作方式相關聯;該空氣出口與該氣動之3轉馬達以操作方式相關聯;該尖端閥進一步包含可移動地安置於該襯套中且具有一頭部及一尖端閥伸長桿之一尖端閥部件;該頭部通常偏壓成與該閥座密封嚙合以使得該尖端閥伸長桿通常實質上與該尖端閥襯套軸同軸;該尖端閥伸長桿與該主要節氣閥桿以操作方式相關聯;藉此當該主要節氣閥桿移動至該第三預定軸向位置時,該主要節氣閥桿嚙合該尖端閥伸長桿以打開該尖端閥。
- 一種空氣驅動之電動工具,其包括:一殼體,其包含一馬達部分、一驅動系統部分及一握把部分;一氣動馬達,其界定一軸且安裝於該殼體之該馬達部分中;一驅動系統,其與該馬達以操作方式相關聯且包含一輸出心軸,該驅動系統安裝於該殼體之該驅動系統部分中;一節流閥系統,其與該馬達以操作方式相關聯且安裝於該殼體中,且可連接至一加壓空氣源;一致動器,其可移動地連接至該握把部分且可由一操作者嚙合;其中該致動器與該節流閥系統以操作方式相關聯,以使得在該致動器相對於該握把部分自一第一軸向位置移動至一第二軸向位置時加壓空氣經容許經由一第一遞送路徑進入至該馬達中,且在該致動器相對於該握把部分移動至一第三軸向位置時加壓空氣亦經容許經由一第二遞送路徑進入至該馬達中以增大經由該第一遞送路徑遞送至該馬達之空氣之體積。
- 如請求項29之電動工具,其中:該馬達包含:一氣缸套筒,其具有一前部及一後部;一前端板,其連接至該氣缸套筒之該前部;一後端板,其連接至該氣缸套筒之該後部;一轉子,其沿著該等板中間之該馬達軸可旋轉地安置於該氣缸套筒中;及複數個葉片,其圍繞該軸可徑向移動地連接至該轉子;其中該氣缸套筒及該轉子界定一偏心馬達空氣室;該氣缸套筒界定一套筒空氣入口;該後端板界定一端板空氣入口;且其中,當該致動器處於該第二軸向位置中時,加壓空氣經容許經由該套筒空氣入口進入至該馬達,且當該致動器處於該第三軸向位置中時,加壓空氣亦經容許經由該後板空氣入口進入至該馬達。
- 如請求項30之電動工具,其中:該氣缸套筒及該轉子界定兩個徑向相對之偏心馬達空氣室;該套筒界定兩組徑向相對之大體徑向之空氣入口;及該後端板界定兩個徑向相對之軸向空氣入口;其中該等相對之大體徑向及軸向之空氣入口將加壓空氣傳送至該等各別相對之偏心空氣室。
- 如請求項29之電動工具,其中該節流閥系統包括:一主要節流閥,其安裝於該殼體之該握把部分中;及一次要節流閥,其安裝於該殼體中;其中:該致動器打開該主要節流閥以在該致動器處於該第一軸向位置中時容許加壓空氣進入至該馬達,且其中該致動器亦打開該次要節流閥以在該致動器處於該第二軸向位置中時容許加壓空氣進入至該馬達。
- 如請求項32之電動工具,其中:該次要節流閥包含一尖端閥;該致動器包含與一觸發器桿以操作方式相關聯之一觸發器;該觸發器桿可回應於一操作者對該致動器之致動在該主要節流閥中軸向移動以選擇性地打開該主要節流閥且選擇性地打開該尖端閥;且其中:該觸發器桿通常偏壓至其中該主要節流閥及該次要節流閥係關閉之一軸向位置。
- 如請求項32之電動工具,其中:該主要節流閥包含一第一閥;該次要節流閥包含與該第一閥軸向對準之一第二閥;該致動器包含與一觸發器桿以操作方式相關聯之一觸發器;該觸發器桿可回應於一操作者對該致動器之致動在該第一閥中軸向移動以打開該第一閥且隨後打開該第二閥;且其中:該觸發器桿通常偏壓至其中該主要節流閥及該次要節流閥係關閉之一軸向位置。
- 如請求項32之電動工具,其中:該主要節流閥包含同軸可旋轉地安置於該節流閥套筒中之一正向反向閥及同軸安置於該正向反向閥中之一調節器;其中:該節流閥套筒界定在打開該主要節流閥時與一加壓空氣源流體連通之兩個圓周地間隔之徑向空氣通道,其中:該兩個空氣通道中之一者在該氣缸套筒中經如此定位以便沿該正向方向驅動該馬達;且其中:該兩個徑向空氣通道中之另一者在該氣缸套筒中經如此定位以便沿該反向方向驅動該氣動馬達;該正向反向閥界定與該兩個節流閥套筒徑向空氣通道以操作 方式相關聯之一徑向空氣通道;且其進一步包括:一正向反向槓桿,其與該正向反向閥以操作方式相關聯以選擇性地使該正向反向閥徑向空氣通道旋轉以與該節流閥套筒中之該兩個圓周地間隔之徑向空氣通道中之一者對準以藉此沿該正向方向或該反向方向驅動該馬達。
- 如請求項35之電動工具,其中該節流閥套筒中之該兩個空氣通道圓周地隔開約60°。
- 如請求項35之電動工具,其中:該調節器界定在打開該主要節流閥時與一加壓空氣源流體連通之兩組三個不同大小之徑向空氣通道;且其進一步包括:一調節器旋鈕,其與該調節器以操作方式相關聯以使該調節器旋轉以選擇性地使該等調節器徑向空氣通道中之一者與該正向反向閥徑向空氣通道對準,以藉此使該馬達在正向或反向上之速度變化。
- 如請求項30之電動工具,其進一步包括:一空氣入口通道,其形成於該殼體之該握把部分中且可連接至一加壓空氣源以用於將加壓空氣遞送至該節流閥系統;一排氣通道,其形成於該殼體之該握把部分中以用於將排氣自該馬達傳送至周圍大氣;其中該馬達氣缸套筒界定與圍繞該馬達形成於該殼體之該馬達部分中之一馬達排氣室流體連通之複數個排氣埠;藉此來自該馬達之排氣通常經由該握把傳送至該周圍大氣;且其進一步包括:一內部輔助排氣通道,其形成於該工具殼體中以用於自該馬達排氣室軸向正向轉移該排氣之一部分;及一外部管,其連接至該輔助排氣通道以用於將該排氣之該 部分朝向驅動地連接至該輸出心軸之一工具部件引導。
- 一種用於一空氣驅動電動工具之旋轉氣動馬達,其包括:一氣缸套筒,其界定一軸且具有一前部及後部,且其進一步界定自該前部延伸至該後部之複數個軸向空氣通道;一前端板,其連接至該氣缸套筒之該前部且連接至一前軸承;一後端板,其連接至該氣缸之該後部且連接至一後軸承;一轉子,其可沿著該氣缸套筒軸旋轉安裝於該氣缸套筒中且安置於該等板之間且進一步可旋轉地連接至該等軸承;複數個空氣葉片,其可徑向移動地連接至該轉子;其中該氣缸套筒及該轉子界定一偏心馬達空氣室;該氣缸套筒進一步界定用於容許具有一預定體積之加壓空氣進入該至該馬達空氣室中之複數個大體徑向之空氣入口,該等大體徑向之空氣入口與形成於該氣缸套筒中之各別軸向空氣通道流體連通;該後端板界定用於自該等軸向空氣通道接收該加壓空氣且用於在毗鄰該轉子之該等空氣葉片處引導該空氣以使該等空氣葉片向外徑向地偏壓及使該等空氣葉片旋轉之內部空氣通道;且其中該後端板進一步界定用於容許加壓空氣進入至該馬達空氣室中以增大經容許進入至該馬達空氣室之空氣之體積之一軸向空氣增壓入口。
- 如請求項39之馬達,其中:該氣缸套筒及該轉子界定兩個徑向相對之偏心馬達空氣室;該氣缸套筒界定兩組徑向相對之大體徑向之空氣入口;該後端板界定兩個徑向相對之軸向空氣增壓入口;藉此該等 相對之軸向及徑向空氣入口將加壓空氣傳送至該等各別相對之偏心空氣室。
- 如請求項40之馬達,其進一步包括形成於該氣缸套筒中以用於將排氣傳送出該等馬達空氣室之兩組徑向相對之空氣出口。
- 一種用於取代在一預定範圍之所要扭矩下以一預定範圍之所要旋轉速度驅動一工具鑽頭之一氣動之電動工具之一變速級之方法,其包括:給該電動工具提供包含兩個相對偏心空氣室且進一步包含界定一驅動小齒輪之一轉子之一雙室旋轉氣動馬達;給該電動工具提供一節氣閥以選擇性地容許一預定體積之加壓空氣經由一第一遞送路徑進入至該等空氣室,且在由一操作者致動之後另外同時地容許增壓空氣經由一第二遞送路徑進入至該等空氣室以增大經容許經由該第一遞送路徑進入至該等空氣室之加壓空氣之體積;藉此該電動工具能夠將至少相當於藉由具有該變速級之一氣動之電動工具遞送之彼等範圍之範圍中之輸出動力遞送至該工具鑽頭,即使在該工具鑽頭遭遇諸如原本會趨於致使該電動工具失速之一工件中之阻力時。
- 一種用於最小化用於驅動一輸出部件之一空氣驅動之電動工具之長度及重量之方法,其包括:驅動地連接一雙室氣動馬達而以一預定速度驅動該輸出部件;在該電動工具中提供與該氣動馬達以操作方式相關聯以選擇性地使經遞送至該馬達之加壓空氣之體積增壓之一閥系統;其中該氣動馬達包含安置於前端板與後端板之間的一氣缸套筒;且其中 加壓空氣經容許經由該氣缸套筒中之入口進入至該等雙空氣室,且加壓空氣亦選擇性地經容許經由該等端板中之一者中之入口進入至該等空氣室。
- 一種用於一空氣驅動之電動工具之排氣系統,其包括:一殼體,其包含一馬達部分、安置於該馬達部分之軸向正向之一驅動系統部分一及握把部分;一空氣驅動馬達,其驅動地連接至一輸出心軸且安置於該馬達部分內且界定一排氣埠;一馬達排氣室,其圍繞該馬達形成於該殼體之該馬達部分中;該馬達排氣埠與該馬達排氣室流體連通;一內部主要排氣通道,其安置於該殼體中與該馬達排氣室流體連通以用於通常將排氣自該排氣室傳送至周圍大氣;一內部輔助排氣通道,其形成於該殼體之該驅動部分中且與該主要排氣通道流體連通以用於自該馬達排氣室軸向正向選擇性地轉移該排氣之一部分;及一外部輔助排氣埠,其形成於該殼體之該驅動系統部分中且與該內部輔助空氣通道流體連通。
- 如請求項44之排氣系統,其中:該外部輔助排氣埠係通常關閉以使得無排氣自該馬達排氣室轉移;且其中當該外部輔助空氣埠打開時,一預定量之排氣自該馬達排氣室轉移。
- 如請求項45之排氣系統,其進一步包括:一管,其連接至處於其打開狀態中之該外部輔助排氣埠以用於將排氣朝向連接至該輸出心軸之一工具部件引導;且其中該握把部分界定該主要排氣通道之一部分。
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