TWI374797B - Fastener driving device - Google Patents

Description

1374797 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於扣件驅動裝置，且更特定而言， 本發明係關於驅動用以將金屬連捿器連接至一工件之^件 的扣件驅動裝置。 【先前技術】

建築業在將兩個工件接合到—起時已經歷了對金屬連接 器之使用的增加。舉例而言，通常將搁柵吊件用於建造建 築物中之地板以及戶外甲板。又，L形金屬連接器（諸如) 在連接兩個壁之構架時用以連接及/或增強垂直接合之兩 個工件。諸如氣動打釘機之習知扣件驅動裝置由於此等裝 置之尺寸而已難以用於金屬連接器應时。舉例而言，一 用於定框應用之習知氣動打釘機經設計以驅動長度為2_4 忖且直徑約狀113·0·162奴釘子。然而，用於將金屬連 接器附者至工件的扣件通常長度約為15_2.5吋且直徑約為 0· 13 1-0.162时。儘管定框打釘機可用以驅動較長金屬連接 器扣件’但其通常不經組態以驅動長度為1.5吋之較短金 屬連接器扣件。目前尚無專門用以僅驅動長度約為以吋 之金屬連接器扣件的可得之單發氣動打釘機。 此外$知氣動打釘機之設計歸因於凸部及接觸臂之設 汁而使付難以將—扣件準確定位於金屬連接器之孔中。一 習知接觸臂經彈I 在其被壓於工件上 扣件驅動入工件中 以延伸越過打釘機之凸部以使得接觸臂 時與觸發器合作而致使打釘機致動並將 。在諸如定框及表面加工之許多應用 114577.doc 中’可將扣件定位於一定範圍 立 置可並不重I ^ ^ , ，忍即扣件之精確位 時，ϋ動勖扣件穿過金屬連接器之孔 較為重m 啜打釘機或金屬連接器之風險而 软马重要。儘管已試圖將待 器 動之扣件的尖端用作孔定位 【發明内容】 之接觸’-直疋有希望的。 本發明之一態樣為提供一允許扣件之尖端用以定 金屬連接器中之孔並具有f知扣件驅動裝置之安全特徵 的扣件驅動裝置。 在-實施例中，提供-扣件驅動裝置。該扣件驅動裝置 包括一在其中具有-貯器之外殼。該貯器經組態以收納一 加壓氣體。該裝置亦包括一由該外殼載運之凸部總成。該 凸部總成具有一扣件驅動軌道。該扣件驅動軌道之至少一 部分由該凸部總成之一可移動部分界定。該裝置亦包括： 一倉匣總成’該倉匣總成經建構並經配置以將來自其中含 有之一扣件源之連續引導扣件饋入該驅動軌道中；及一扣 件驅動n ’該#件驅動器可移動地安裝於外《中且經組態 以進入該驅動執道並一次一個地將該等連續引導扣件驅動 入一工件中《該裝置進一步包括一頭閥，該頭閥經建構並 經配置以受到致動以便允許加壓氣體在一操作循環期間移 動該扣件驅動器。該循環包括一驅動衝程（其中引導扣件 被驅動入工件中）及一返回衝程。一致動器經建構並經配 置以致動該頭閥。該致動器包括：一觸發閥，該觸發閥經 建構並經配置以允許加壓氣體自貯器通過至該頭閥上方之 114577.doc 1374797 一腔室；及一接觸閥，其可操作地連接至該凸部總成之可 移動部分。當該觸發閥被致動時，加壓氣體流過觸發閥至 接觸閥。該接觸閥經建構並經配置以〇若加壓氣體可實現 該凸部總成之可移動部分之超過一預定距離的移動，則含 有該加壓氣體，及2)若加壓氣體不能實現該凸部總成之可 移動部分之超過一預定距離的移動，則將加壓氣體自頭閥 上方之腔室排出至大氣，從而引起該頭閥之致動。 ^ 本發明之另一態樣為提供一專用扣件驅動裝置，其用於 以單次衝擊而僅驅動長度約為1 5吋之扣件。在本發明之 一實施例中，提供一扣件驅動裝置。該扣件驅動裝置具有 一界定其中之貯器的外殼。該貯器經組態以收納一加壓氣 體。該裝置亦包括一由該外殼載運之凸部總成。該凸部總 成具有一扣件驅動軌道。一倉匣總成經建構並經配置以將 來自其中含有之一扣件源的僅一個長度之連續引導扣件饋 入驅動軌道十》—扣件驅動器可移動地安装於該外殼中且 Φ 經組態以進入該驅動軌道並將該等連續引導扣件驅動入一 工件中。一頭閥經建構並經配置以受到致動以便允許該加 麼氣體在連續操作循環期間移動該扣件驅動器。每一揭環 包括一驅動衝程（其中引導扣件被驅動入工件）及—返回衝 程。一致動器經建構並經配置以致動該頭閥。該等扣件具 有約1.5吋之長度並經組態以將一金屬連接器附著至該工 件。該倉匣經組態以在該驅動轨道中定位引導扣件使得該 引導扣件之一尖端在該引導扣件由該扣件驅動器驅動 向外並遠離該凸部總成而延伸。 114577.doc 1374797 。本發明之另-態樣為提供—用於—扣件驅㈣置之致動 器。該致動器包括一觸發閥及一接觸閥。該觸發闕經組態 以”與一在安置於該扣件驅動裝置内之一頭閥上方的腔室 傳遞來自-與該扣件驅動裝置相關聯之貯器的加壓氣體， 且2)將該加壓氣體自該腔室傳遞至該接觸間。該接觸間經 組態以1)若該扣件驅動裝置並不位於距一工件之一預定距 離内，則限制來自該腔室之加壓氣體，及2)若該扣件=動 鲁纟置位於該預定距離内’則將該加壓氣體自該腔室傳遞至 大氣，從而致動該扣件驅動裝置。 另一態樣為提供一用於一扣件驅動裝置之凸部總成。該 凸部總成界定一驅動執道並包括一界定該驅動軌道之第一 部分的固定部分及-可相對於該固定部分移動並界定該驅 動軌道之第二部分的可移動部分。該可移動部分具有一用 以自一倉匣收納扣件之橫向開口。該可移動部分具有其之 一内表面，该内表面用以提供一經組態以導引一經由該驅 • 動軌道而被驅動之扣件的導引面。該可移動部分通常位於 一收縮位置並在一緊固操作期間移動至超過該固定部分之 一延伸位置。 另一態樣為提供一用以控制一扣件驅動裴置是否將一扣 件驅動入一工件中之氣動閥。該氣動閥與該裝置之一偵測 器及一觸發閥通訊。當該觸發閥被致動且該偵測器偵測到 該襄置之一凸部定位於該工件附近時，該氣動閥致使該裝 置驅動該扣件。 本發明之此等及其他態樣、特徵及優點在結合所附圖式 H4577.doc -10· 1374797 理解時將自以下實施方式而變得顯 如- 顯而易見，該等圖式為此 揭不内容之部分並以實例說明了本發明之原理。 ’一 【實施方式】

圖1說明了根據本發明之一實施例之扣件驅動裝置1〇。 該裝置U)包括-外殼12，該外殼12界定其中之一貯器 叫見圖2) »外殼12較佳由輕質但耐久之材料（諸如鎮成構 而成。貯器Μ經組態以收納用以向裝置1〇提供動力之加壓 氣體。在-實施例中，可經由一軟管將加壓氣體自遷縮機 提供至貯器Μ。該軟管可經由—可附著至外殼12之配件15 而連接至裝置10，或加壓氣體可經由一濾筒而提供至貯器 14。舉例而言，加壓氣體可為如通常用於氣動工具之已由 壓縮機壓縮的空氣。亦預期膨脹時釋放能量之任何氣體 (諸如作為燃燒之副產物而產生之氣體或在液體相變時所 產生之氣體（諸如二氧化碳））亦可用以向裝置1〇提供動力。 所說明之實施例並不意欲以任何方式加以限制。 如所說明，外殼12包括一引擎收納部分16及一藉由複數 個扣件19而在一端處連接至該引擎收納部分16之蓋18。外 殼12亦包括一自引擎收納部分丨6延伸之手柄2〇。如所示， 手柄20可自引擎收納部分16大體上垂直延伸。手柄2〇經組 態以由使用者之手收納，從而使裝置1〇可攜帶。如圖2中 所示’雖然預期貯器14之一部分亦可由引擎收納部分16界 定，但是貯器14較佳大體上由手柄20界定。 裝置10亦包括一藉由複數個扣件23連接至外殼丨2之凸部 總成22。該凸部總成22界定其中之扣件驅動轨道24。凸部 114577.doc -11 - 1374797 總成22包括一連接至外殼12之固定部分26及一可移動地連 接至固定部分26之可移動部分28。扣件驅動軌道24之至少 一部分由可移動部分28界定。可移動部分28可在一大體上 平行於驅動軌道24之方向上移動並將在下文予以更詳細的 論述。

一倉匣總成30經建構並經配置以沿一饋送軌道36饋入來 自其中含有之一扣件源34的連續引導扣件32並將其饋入驅 動執道24中。藉由一推動器37而促使扣件源34朝向驅動軌 道24’該推動器37彈壓向驅動軌道24並與扣件源34中之最 後一個扣件嚙合。倉匣總成30較佳經建構並經配置以僅供 應長度約為1.5吋並經特定設計以用於連接一金屬連接器 MC與一工件WP的扣件34(見圖6)。意即，每一扣件之柄直 徑經尺寸化以穿過金屬連接器MC中之孔，而扣件之頭部 經尺寸化以防止扣件完全穿過該孔而使得可將金屬連接器 MC牢固地固定至工件WP。 圖1中所說明之倉匣總成3〇之配置允許一緊密且輕質裝 置。倉匣總成30之一端藉由已知方法較佳連接至凸部總 成22之固定部分26。如圖j中所示，倉匣總成川亦可連接 至手柄20 *在所說明之實施例中，儘管預期倉匣總成3〇可 在凸部總成22之遠側的一端處連接至手柄2〇，但是倉匣總 成3〇在其末端之間的一位置處連接至手柄2〇。儘管所說明 之倉匣總成30經組態以收納排序為桿形組態之扣件，但亦 預期亦可使用經組態以容納排序為螺旋形之扣件的純總 成。所說明之實施例並不意欲以任何方式加以限制。 114577.doc -12- 1374797 如圖2中所示，引擎38安置於外殼12之引擎收納部分16 中。引擎38包括一氣缸40及一可移動地安裝於氣缸4〇及 (因此）外殼12中之扣件驅動器42 »如諸圖中所示，氣缸4〇 經定向以使其縱向軸LAC與驅動軌道24之縱向軸LADT大體 上對準。氣缸40包括在其中間部分處圓周地圍繞氣知 4〇而 排列之複數個孔44。該等孔44允許氣缸40中之氣體流入由 氣缸40之一外表面及外殼12界定之充氣部46中。孔44具備 充當單向閥之密封部分48以使氣體可退出氣缸4〇而進入充 氣部46中，但充氣部46中之氣體不可經由孔44進入氣缸 40。事實上，如圖2中所示，氣體可經由朝向驅動軌道24 附近之氣缸40之一端而定位的至少一個開口 5〇進入氣缸 4〇。下文將結合裝置10之操作更詳細地論述氣體進出氣缸 40之運動。 扣件驅動器42經組態以進入驅動軌道24並一次一個地將 連續引導扣件3 2驅動入工件wp中。扣件驅動器42可具有 # 任何組態，但較佳包括一活塞52及一連接至該活塞52之驅 動才干54。在活塞52與氣缸40之一内壁之間提供一密封部分 5 6以便形成一可滑動密封部分。此允許活塞5 2之一側上之 壓力不同於活塞52之另一側上之壓力從而使得一壓差可實 現活塞52之運動。驅動桿54可藉由任何合適之緊固技術 (諸如螺紋連接或焊接連接）連接至活塞52。所說明之實施 例並不意欲以任何方式加以限制。如為—般熟習此項技術 者所瞭解，驅動桿54可具有一大體上圓形橫截面，或驅動 桿54可具有一 D形橫截面或成形為一新月形。 H4577.doc •13· 1374797 引擎38亦包括一安置於氣缸40上方之頭閥58。該頭閥58 I建構並經配置以如圖2中所示當頭閥58處於關閉位置時 自貯器14大體上密封氣缸4〇之頂部並如圖6中所示當頭閥 58移動至打開位置時移動離開氣缸4〇。在頭閥與蓋U之 間女置一彈簧60以使頭閥5 8在裝置1〇中無加壓氣體時或在 加壓氣體施加相等壓力於頭閥5 8之兩側上時被彈壓向關閉 位置。如下文將予以更詳細之論述，頭閥58包括一允許頭 φ 閥58之面對氣缸40之一側上的氣體排出至大氣的開口 62。 頭間58經建構並經配置以受到致動以便允許貯器14中之加 壓氣體進入氣紅40並在一操作循環期間移動扣件驅動器 42。每一循環包括：一驅動衝程，其中驅動器42驅動引導 扣件32進入工件WP;及一返回衝程，其中驅動器42返回 至其初始位置以便為另一驅動衝程作好準備。 裝置10亦包括一經建構並經配置以致動頭閥58並因此起 始驅動衝程之致動器64。儘管大多數習知致動器包括一觸 鲁發閥及一經由機械聯動裝置而與該觸發閥相互作用的接觸 臂，但本發明之裝置1〇之致動器64 一般包括一觸發閥66及 一氣動接觸閥68 ^觸發閥66經建構並經配置以允許加壓氣 體經由一過道71自貯器14通過至頭閥58上方之腔室7〇(見 圖4)，並選擇性地允許氣體自腔室7〇通過至接觸閥68。如 下文將予以更詳細之解釋，接觸閥68可操作地連接至凸部 總成22之可移動部分28，且亦選擇性地允許經由觸發閥66 進入接觸閥68之氣體排出至大氣。 圖3中更詳細地展示了觸發閥66。如所示，可將觸發閥 114577.doc 1374797 66***外殼12之-部分卜較佳插人手柄_引擎收納部 ' ㈣之相錢近的手柄2G巾。將至少—個密封部分72提供 ' 於觸發閥“之外部上以確保貯器Ηt之加壓氣體不能經由 觸發閥66與外殼12之間之任何間隙逃逸至大氣。觸發闕^ 可藉由銷73或藉由任何其他習知方法而固定至外殼12。 觸發閥66包括··一本體74,其界定其中之空腔％;及複 數個過道78a、78b、78c，其連接至空腔76。第一過道78a 連接至貯器14，第二過道78b經由過道71連接至頭閥58上 * 方之腔室7〇,且第三過道78c連接至接觸閥68。因此，貯 器14中之加壓氣體通過第一及第二過道78a、7肋經由觸發 閥66流至頭間58上方之腔室70。如所說明，本體74可包括 一個以上之部分以使觸發閥66之裝配較為容易。在本體74 之部分之間提供一密封部分80以使本體74内（例如過道78 及/或空腔76中）之加壓氣體不能在兩個部分之介面處逃逸 出本體74。 鲁 觸發閥66亦包括一可由空腔76中之本體74滑動地收納之 提昇閥82。該提昇閥82經建構並經配置以在自貯器14密封 空腔76之一部分84的第一位置（如圖9中所示）與自貯器14密 封空腔76之另一部分86的第二位置（如圖3中所示）之間移 動。提昇閥82藉由一安置於本體74之空腔76内的彈簧88而 彈壓向至第一位置。如所說明，提昇閥82大體上為圓柱形 形狀並包括允許氣體自提昇閥82内之内部空間流至提昇閥 82之外部的至少一個過道83。一密封部分85大體上環繞提 昇閥82之上部分並提供提昇閥82與本體74之間的密封。一 114577.doc •15· 1^74797 ，佳呈0形環形式之第二密封部分87大體上環繞提昇閥82 下部分且亦在提昇間82與本體74之間提供一密封。 一閥桿90由提昇閥82及本體74可滑動地收納並與提昇間 8 2合作以選擇性地密封及/或打開觸發閥6 6之不同部分。 閥桿90之一端92較佳自本體74向外延伸以使其可被使用者 鉍易接取。閥桿9〇經組態以在如圖3中所示之靜止位置與 如圖5中所不之致動位置之間移動。如下文將論述在間

桿90上提供較佳呈〇形環形式之複數個密封部分94a、 94b、94c以視密封部分之位置而定來密封閥桿9〇及本體μ 或提昇閥82。 可藉由與由加壓氣體施加於閥桿9〇上之壓力及一安置於 閥桿90與本體74之一端蓋部分97之間的彈簧％之彈壓相抵 來按壓間桿90而將觸發閥66移動至致動位置。此可藉由使 用者之手指進行，但較佳藉由一使用銷99而可旋轉地安裝 至外殼12之觸發器98而進行。當然，亦預期具有直線運動 而非旋轉運動之觸發器。當觸發器98朝向閥桿9〇旋轉時， 其與閥桿90嚙合並與彈簧96之彈壓相抵而按壓閥桿9〇。當 觸發閥66被致動時（意即當閥桿9〇與彈簧％之彈壓及加壓 氣體相抵而移動時），頭閥58上方之腔室7〇與接觸閥68之 間之觸發閥66内的過道78c被打開，且腔室70中之加壓氣 體現能夠流至接觸閥68 »同時，分別自至頭閥58上方之腔 室7〇及接觸閥68之過道78b、78c截止至貯器14之過道 78a。當然，當過道78c打開時不必同時自過道78b、78(；截 止至貯器14之過道78a。預期過道78&、78b、78c之上述打 114577.doc -16 - 1374797 開與關閉在壓低閥桿90時可為一連續操作。 特定地，閥桿90之運叙软私js & Ba <逆動移動裱繞閥桿9〇之密封部分 仏、9仆、94。，從而封閉氣流之某些路徑。舉例而言， 如圖3中所不’當閥桿9〇處於其靜止位置時，第一密封部 分94a藉由在閥桿90與提昇閥82之間創建一密封而自加壓 氣體也、封第二過道78c，同時密封部分87在提昇閥82與本 體74之間創建一也·封。如圖5中所示’當與彈簧％之彈壓

及加壓氣體相抵來按壓閥桿9〇時，第二密封部分94b藉由 在閥桿90之另一部分與提昇閥82之間創建一密封而自至頭 閥58上方之腔室70的第二過道78b及至接觸閥⑽之第三過 道78c密封貯器14。同時’提昇閥82亦處於自第二及第三 過道78b、78c密封貯器14的位置。如圖5中所示，環繞閥 桿90之第三密封部分94c防止加壓氣體經由閥桿9〇與本體 74之間之任何間隙而自觸發閥66逃逸。 頭閥58之致動或頭閥58至打開位置之移動將視來自頭閥 58上方之腔室70之加壓氣體是否被排出至大氣而定。一旦 開始排出來自腔室7〇之加壓氣體，腔室70内之壓力便下 降°此壓降（當足夠高時）允許頭閥58歸因於由貯器14内之 加壓氣體（其處於一更大壓力下）施加於頭閥58上之壓力而 移動至打開位置。如下文將予以更詳細之論述，一般地， 是否將加壓氣體排出至大氣將視凸部總成22之可移動部分 28之位置及引導扣件32是否與工件wp接觸而定。 如下文將予以更詳細之論述，接觸闊68經建構並經配置 以1)若加壓氣體可實現凸部總成22之可移動部分28之超過 114577.doc -17· 1374797 —預定距離PD的移動，則含有來自頭閥58上方之腔室70的 加壓氣體’及2)若加壓氣體不能實現凸部總成22之可移動 部分28之超過預定距離Pd的移動，則將加壓氣體自頭閥58 上方之腔室70排出至大氣，從而引起頭閥58之致動。

接觸閥68包括一界定一由108a及108b表示之空腔的接觸 閥外殼106及一在空腔108a、1〇8b内可移動之本體部分 H〇。接觸閥外殼106可藉由銷1〇7而連接至外殼12或可與 外殼12形成整體。如圖3中所示，接觸閥外殼1〇6界定一自 觸發閥66延伸至空腔108a、1〇8b之第一部分1〇8a的過道 ^2。接觸閥外殼1〇6可為單一結構，或可包括連接在一起 之兩個或兩個以上結構以簡化接觸閥68之裝配。 一***物114安置於空腔i〇8a、108b内且經建構並經配 置以允許氣體進入由該***物114及接觸閥外殼1〇6界定之 容積體116 ^如下文將予以更詳細之論述，複數個間隔開 之開口 118a、118b連接至容積體116以允許氣體流入容積 體116及流出容積體116(若本體部分11〇經定位而允許穿過 容積體116之此流動時）。當然，僅展示了接觸閥68之橫截 面。應瞭解，容積體116可周邊環繞***物114，或***物 114可經組態以創建安置於***物114周圍之複數個較小容 積體。同樣地，開口 118a、118b可為定位於***物114周 圍之各個點處之大體上為圓形的孔，或可為槽，或可為^ 何其他形狀。所說明之實施例並不意欲以任何方式加以限 制。如所示，***物114包括環繞***物114之—對密封部 分120以使得進入容積體116之任何加壓氣體將不會逃逸至 114577.doc -18- 1374797 ***物114之外部上的空腔1〇83、1〇8be***物〗14可藉由 諸如焊接或銷之習知方法固定地附著至接觸閥外殼1〇6， 或密封部分120可經尺寸化以創建一壓力配合從而使得插 入物114實質上固定地附著至接觸閥外殼1〇6。 本體部分110之一部分經建構並經配置以在***物114内 可滑動地移動。一密封部分122環繞本體部分11〇以使氣體 不會在密封部分122之位置處在***物114與本體部分no 之間自空腔108a之第一部分通過至空腔108b之第二部分。 如圖3中所示，本體部分11〇較佳藉由一彈簧124而被彈壓 向位於第一位置，該彈簧124位於本體部分11〇之與密封部 分122相對的一端與接觸閥外殼ι〇6之間。在本體部分11〇 之與彈簧124接觸的末端附近提供一凸輪表面丨如圖3 中所不’凸輪表面126較佳為傾斜表面。傾角可經設定以 使得可提供機械優點。然而，當提供凸輪表面126時，預 期可使用其他形狀。所說明之實施例並不意欲以任何方式 加以限制。 凸輪表面126與一凸輪隨動件128相互作用，並朝向凸部 總成22而延伸，該凸輪隨動件128藉由一提供旋轉軸之銷 129而在一端處可旋轉地安裝至接觸閥外殼1〇6。如圖2及 圖4中所示’凸輪隨動件128之遠端130經組態以與凸部總 成22之可移動部分28相互作用，使得當凸輪隨動件128旋 轉時，凸輪隨動件128之遠端130致使凸部總成22之可移動 部分28相對於凸部總成22之固定部分26而移動。 如圖10-12中所示，凸部總成22之可移動部分28連接至 I14577.doc -19- 1374797 一滑塊136 ’該滑塊136經建構並經配置以在大體上平行於 縱向軸LA之方向上沿凸部總成22之固定部分26大趙上線 性移動。在滑塊136與固定部分26之一彈簧收納部分14〇之 間安置一彈簧138以在滑塊136及（因此）可移動部分28上提 供一輕微彈壓，以使可移動部分28被彈壓向位於收縮位 置。如圖2及圖4中所示，凸輪隨動件128與滑塊136相互作 用’使得當凸輪隨動件128歸因於接觸閥68之本體部分no 之運動而旋轉時，凸輪隨動件128之遠端130與彈簧138之 彈壓相抵而推動滑塊136使得可移動部分28朝向延伸位置 移動（若無任何事物阻斷此移動）。 如圖4中所示，若允許凸部總成22之可移動部分28移動 (意即在凸部總成22之可移動部分28前方無任何事物），則 當加壓氣體致使接觸閥68之本體部分11〇與彈簧丄24之彈壓 相抵而移動時’凸輪隨動件128能夠旋轉，從而將凸部總 成22之可移動部分28向外並遠離外殼12而移位。因為無任 何事物停止凸部總成22之可移動部分28之移動，所以接觸 閥68之本體部分11〇在加壓氣體之影響下將繼續移動直至 其鄰接一安置於接觸閥外殼1〇6内之擋板丨“。然而，若阻 止凸部總成22之可移動部分28移動離開外殼12，則凸輪隨 動件128實質上充當一制動器且將不允許本體部分11〇在空 腔108a、l〇8b内移動。 接觸閥68之***物114中之開口 U8a、n8b經間隔開， 使得當凸部總成22之可移動部分28相對於凸部總成22之固 定。P女26移動多達預定距離？]〇(且包括預定距離pD)時本 114577.doc -20 - 1374797

體部分110上之密封部分122經過第一開口 118a，但不經過 第二開口 118b。此允許源自頭閥58上方之腔室7〇並穿過觸 發閥66傳遞之加壓氣體流過過道112而進入空腔1〇8a之第 一部分中、進入第一開口118&十並進入***物丨14與接觸 閥外殼106之間之容積體116中。若本體部分110並不移動 較預定距離PD更遠之距離，則加壓氣體亦可流過第二開口 11 8b並進入在密封部分122下方之一位置處的空腔1〇81)之 第二部分中。加壓氣體可接著經由接觸閥外殼1〇6中之開 口 131而逃逸至大氣’如圖6及圖7中所示，因為無其他密 封部分阻止加壓氣體退出接觸閥外殼1〇6。若凸部總成22 之可移動部分28能夠移動大於預定距離pd之距離，則接觸 閥68之本體部分11〇將移動使得密封部分ι22將阻斷或移動 越過第二開口 118b ’此阻止加壓氣體進入空腔108b之第二 部分’如圖4及圖5中所示，從而阻止加壓氣體經由開口 13 1而被排出。 藉由將加壓氣體限制至***物114與接觸閥外殼106之間 之小容積體11 6及空腔108a之第一部分，如圖5中所示，頭 閥58上方之腔室70中之氣體的壓力不會出現一足夠大以致 動頭閥58之壓降。然而，若加壓氣體能夠繞過本體部分 110上之密封部分122並藉由穿過接觸閥外殼1〇6中之開口 131逃逸而排出至大氣，則所產生之壓降將致使頭閥“致 動’從而致使驅動器42在驅動衝程期間移動並將引導扣件 3 2驅動入工件wp中。 預定距離PD可為零，但較佳為一可辨別距離，諸如至 II4577.doc 1374797

多約四分之一（0.25)吋。在另一實施例中，預定距離pd約 為0.15吋。此允許可看見引導扣件32之一尖端132使得引 導扣件32可用以識別其應被驅動所處之目標位置，然而亦 允許凸部總成22之可移動部分28在引導扣件32正由驅動器 42驅動時移動得足夠遠以沿引導扣件32之整個長度而大體 上環繞引導扣件32之圓周◊此配置可產生更精確且穩定之 驅動，因為其允許正經由驅動軌道而被驅動之扣件一直被 導引至工件。因此，當引導扣件32位於驅動軌道24内時， 可將預定距離PD界定為凸部總成22之可移動部分28之一遠 端I34與引導扣件32之尖端132之間的距離。 當然’接觸閥68之所說明之實施例並不意欲以任何方式 加以限制。可預期在裝置1 〇不位於工件WP附近時阻止來 自頭閥58上方之腔室70之加壓氣體經由觸發閥68而排出的 其他配置並認為該等其他配置在本發明之範疇内。

如圖13及圖14中所示，凸部總成22可包括一擋板142。 該擋板142經組態以阻止引導扣件32朝向外殼12並遠離工 件WP而移動。如圖13及圖14中所示，擋板142為固定部分 26之部分並包括定位於驅動執道ladt之縱向_之相對侧上 的兩個表面144、146。如圖13中所示，擋板142經建構並 經配置以佔據盡可能少的驅動軌道24之空間，然而仍為引 導扣件32提供足夠支撐《因此，當引導扣件32被壓於工件 wp上時，其既不傾向於脫離扣件源34亦不傾向於改變其 相對於該源内之其他扣件的位置（例如，扭轉或旋轉卜亦 可一第二擋板148提供於固定部分26上以阻止扣件源34朝 H4577.doc -22- 1374797 向外殼12之移動。如圖13中所示，第二擋板i48提供—與 相鄰於引導扣件32而定位之三個扣件之頭部嚙合的傾斜表 面0 返回至致動器64,如熟習此項技術者所瞭解，觸發閥“ 及接觸閥68之設計在貯器14已加壓時壓低閥桿9〇的情況下 提供額外安全特徵。圖8展示了在裝置1〇靜止且裝置1〇中 無加壓氣體時的致動器64。如所說明，接觸閥68之彈簧 124將本體部分110彈壓向過道112，彈簧“將提昇閥。彈 壓向其第一位置，且彈簧96將閥桿90彈壓向其向外位置。 如圖3中所示，.在正常操作期間，閥桿9〇在加壓氣體進 入貯器14時保持在其向外位置。當貯器14中之加壓氣體流 過第一過道78a時，該加壓氣體最初流過提昇閥82中之過 道83、流過提昇闊82之内部，並接著進入位於蓋部分97與 提昇閥82之間的空腔76之第一部分84。如圖3中所示，加 壓氣體接著能夠與彈簧88之彈壓相抵而作用於提昇閥82上 以便將提昇閥82移動入第二位置。同時，加壓氣體亦能夠 流過第二過道78b及過道71至頭閥58上方之腔室70。加壓 氣體由於閥桿90與提昇閥82之間之第一密封部分94a並由 於提昇閥82與本體74之間之密封部分87而不能夠流至接觸 閥68。 當在加壓氣體首先填充貯器14之前壓低閥桿90且凸部總 成22之可移動部分28距工件WP的距離大於預定距離pd 時’可實現圖9中所示之情形。因為已與彈簧96之彈壓相抵 而壓低閥桿90 ’所以密封部分94b將提昇閥82之内部密封隔 114577.doc -23- 1374797

離於空腔76之第一部分84。此阻止提昇閥82與彈簧88之彈 壓相抵而移動，並允許加壓氣體直接自第一過道78a流至 第二過道78b並流至頭閥58上方之腔室70。閥桿9〇與提昇 閥82之此相對定位亦防止第一密封部分94a在閥桿與提 昇閥82之間形成一密封並允許加壓氣體進入第三過道7仏 及接觸閥68中之過道112。若凸部總成22之可移動部分28 的遠端134距工件WP的距離大於預定距離pd，則如上文所 述，接觸閥68之本體部分11〇能夠移動以使得密封部分122 阻止加壓氣體排出至大氣，此阻止了頭閥58之致動。

現將描述本發明之扣件驅動裝置10之操作。如圖8中所 示，當裝置10靜止且貯器14内不含有加壓氣體時，彈簧88 將觸發閥66之提昇閥82彈壓向第一位置，彈簧96將閥桿90 彈壓向第一位置，且彈簧124將接觸閥68之本體部分110彈 壓向第一位置。如圖2中所示，當加壓氣體由貯器14收納 時，氣體能夠流過觸發閥66中之過道78a、78b並進入頭閥 58上方之腔室70。現由於貯器14裝有加壓氣體，因而裝置 10準備用以將引導扣件32驅動入工件WP中。 如圖4中所示，若凸部總成22之可移動部分28的遠端134 不定位於離工件預定距離PD内，且與閥桿90相抵來壓低觸 發器98，則閥桿90將移動至第二位置，從而打開頭閥58上 方之腔室70與接觸閥68之間的過道78c。加壓氣體將流過 觸發閥66至接觸閥68，並與彈簧124之彈壓相抵而推動本 體部分110，從而致使凸輪隨動件128圍繞其軸129而枢 轉。在凸部總成22之可移動部分28的移動不受限制的情況 114577.doc • 24· 1374797

下，凸輪隨動#128將繼續推動滑塊136及凸部總成22之可 移動部分28使其遠離外殼12。因為如圖5中更詳細地展示 無任何事物限制本體部分11()之移動（直至其鄰接擂板 111) ’所以密封部分122現位於第二開口 118b下方，因此 不可經由接觸閥外殼106中之開口 131而將加壓氣體排出至 大氣。藉由本體部分110之移動所實現之任何壓降均不足 以致使頭閥58致動並移動至其打開位置。結果，驅動器42 將不驅動引導扣件32。 若凸部總成22之可移動部分28的遠端134定位於離工件 預定距離内且與閥桿90相抵而壓低觸發器98，則閥桿90將 移動至第二位置，從而打開頭閥58上方之腔室70與接觸閥 68之間的過道78c。加壓氣體將流過觸發閥66至接觸閥 68，並與彈簧124之彈壓相抵而推動本體部分11〇，從而致 使凸輪隨動件128圍繞其軸129而樞轉。然而，因為凸部總 成22之可移動部分28之移動將受限於預定距離PD，所以凸 輪隨動件128將充當對於接觸閥68之本體部分110的制動 器。如圖7中更詳細展示，密封部分122現位於第一與第二 開口 118a與118b之間。此允許加壓氣體繞過密封部分122 並經由接觸閥外殼106中之開口 131而排出至大氣並致使頭 閥58上方之腔室70内的一足夠大之壓降導致頭閥58致動。 一旦頭閥58已被致動並已移動至打開位置，來自貯器14 之加壓氣體便進入驅動器42上方之氣缸40並將驅動器42推 向驅動軌道24 »經由孔44及開口 50將位於活塞52下方之氣 缸40内的氣體推進充氣部46。將一減震器1〇〇安置於氣缸 114577.doc -25· 1374797 40之一端處。該減震器100具有一用以當在驅動衝程期間 將驅動器42加速朝向驅動軌道24時收納驅動桿54的中心開 口 102，且該減震器1〇〇經組態以減弱驅動衝程結束時活塞 52的影響。因此，頭閥58至打開位置之移動允許來自貯器 14之加壓氣體進入活塞52上方之空間1〇4。歸因於活塞52 上方之容積體與活塞52下方之容積體之間的壓差，活塞52 加速朝向減震器100 ’從而致使驅動桿54將引導扣件32驅 動出驅動轨道24並進入工件WP。

在釋放觸發器98之後’來自貯器14之加壓氣體能夠流過 觸發閥90及過道71至頭閥58上方之腔室70,且頭閥58在彈 簧60及腔室70内之加壓氣體的影響下返回至其第一位置， 從而自貯器14重新密封氣缸40。經由頭閥58中之開口 62並 經由蓋18中之至少一個開口 1〇3而將氣缸4〇内之驅動器42 上方的加壓氣體排出至大氣。

可將一排氣偏轉器105可旋轉地安裝至蓋丨8，使得排出 氣流之方向可由使用者選擇。亦預期排氣偏轉器1〇5可固 定地連接至蓋18使得排出氣流之方向得以固定。一旦驅動 器42上方之加壓氣體開始排出’充氣部46與氣缸4〇内之活 塞52上方的容積體104之間之壓差便致使活塞52朝向蓋18 移動’從而在驅動器42之返回衝程期間移動該驅動器42。 裝置10現準備用以驅動已由推動器37推進驅動軌道34中之 新引導扣件34。 如一般熟習此項技術者所瞭解，由於可在除將金屬連接 器連接至工件外之應用中需要使用引導扣件以定位被驅動 114577.doc •26· 1374797 扣件之精確位置的能力，因而本發明之裝置10適合於許多 應用。此外，藉由特定地建構倉匣總成30以容納單尺寸之 扣件，可判定預定距離及（因此）接觸閥68之***物114中之 開口 118a、118b的位置。又，因為可最佳化引擎38、貯器 14及倉匣總成3〇之尺寸，所以可最小化工具之總尺寸。當 然，一般而言，裝置1〇為可縮放的，且可視其所需應用經 建構並經配置以使其較小或較大。所說明之實施例並不意 欲以任何方式加以限制。 預期可與一與凸部總成分離之接觸臂一起使用上述實施 例。意即，儘管本文中所描述之實施例包括與接觸閥相互 作用的凸部總成之一可移動部分但預期該裝置可與一可 被認為與凸部總成分離之接觸臂組態且其仍在本發明之範 _内。 已提供了先前所說明之實施例以僅用以說明本發明之結 構與功能原理且並不意欲加以限制。反之，本發明意欲包 含在下列申請專利範圍之精神及範疇内的所有修改、變 更、替代物及均等物。 關於特定實施例所描述之所有各個特徵及機構可與所描 述之各個實施例互換，或可與其他改變或實施例一、起使 用0 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明之一實施例.半 貝犯例之扣仵驅動裝置的側視 國， 圖2為圖】之扣件驅動裝置的部分橫截面視圖，其中該裝 H4577.doc •27· 1374797 置内含有一加壓氣體； 圓3為圖2之扣件驅動裝置之致動器的較詳細視圖； 口圖4為圖2之扣件驅動裝置的部分橫截面視圖，其中致動 w被致動且無工件位於該裝置之_凸部總成之—預定距離 内； 圖5為圖4之裝置之致動器的較詳細視圖； 。圖6為圖2之扣件驅動裝置的部分橫截面視圖，其中致動 器被致動且一工件位於該預定距離内； 圖7為圖6之裝置之致動器的較詳細視圖； 圖8為致動器之詳細視圖，其中該裝置内不含有加壓氣 體； 圖9為在加壓氣體已由裝置收納同時觸發閥之閥桿被壓 低之後致動器之詳細視圖； 圖10為圖1之裝置的一凸部總成之一實施例的透視圖； 圖11為靜止之圖10之凸部總成的側視圖，其中該凸部總 成之一可移動部分位於收縮位置； 圖12為圓11之凸部總成的侧視圖，其中凸部總成之可移 動部分位於延伸位置； 圖13為圖1〇之凸部總成之固定部分的仰視圖；且 圖14為沿圖π中之線XIV-XIV截取之橫截面視圖，其中 扣件被裝載於裝置中。 【主要元件符號說明】 扣件驅動裝置 外殼 10 12 114577.doc 28- 1374797

14 貯器 15 配件 16 引擎收納部分 18 蓋 19、 23、34 扣件 20 手柄 22 凸部總成 24 驅動軌道 26 固定部分 28 可移動部分 30 倉匣總成 32 連續引導扣件 36 饋送執道 37 推動器 38 引擎 40 氣缸 42 扣件驅動器 44 孔 46 充氣部 48、 56、72、80、85、94a、 密封部分 94b 、94c 、 120 、 122 52 活塞 54 驅動捍 58 頭閥 114577.doc 29 · 1374797 50、62、103、118a、118b、開口 131 64 致動器 66 觸發閥 68 氣動接觸閥 70 腔室 71、 78a、78b、78c、83、過道 112

73 、 99 、 107 74 76、108a ' 108b 82 84 86 87 92 60、88、96、124、138 97 98 100 102 104 105 銷 本體 空腔 提戽閥 空腔76之第一部分 空腔76之另一部分 第二密封部分 閥桿 閥桿90之一端 彈簧 端蓋部分 觸發器 減震器 中心開口 活塞52上方之一空間 排氣偏轉器 114577.doc -30- 1374797

106 接觸閥外殼 110 本體部分 114 ***物 116 容積體 126 凸輪表面 128 凸輪隨動件 129 軸 130 凸輪隨動件128之遠端 132 引導扣件32之尖端 134 可移動部分28之一遠端 136 滑塊 140 彈簧收納部分 111 、 142 擋板 144 、 146 表面 148 第二擋板 LA、LAc、LAdt 縱向軸 PD 預定距離 WP 工件 MC 金屬連接器 114577.doc •31 -

Claims (1)

1374797 十

第095134456號專利申請案 申請專涵iT^中文申請專利範圍替換本(1°1年5月） -種扣件驅動裝置，其包含： 外Λ又，其具有其中之一貯器，該貯器經組態以收納 -加壓氣體； 由該外殻載運之凸部總成，該凸部總成具有一扣件 驅動軌道，該扣件驅動軌道之至少一部分由該凸部總成 之一可移動部分界定； 一倉匣總成，其經建構並經配置以將來自該倉匣總成 中所含有之一扣件源的連續引導扣件饋入該驅動執道； 扣件驅動器，其可移動地安裝於該外殼中，且經組 態以進入該驅動軌道並將該等連續引導扣件驅動入一工 件中； 一頭閥，其經建構並經配置以受到致動以便允許該加 壓氣體經由操作循環移動該扣件驅動器，該循環包括： 一驅動衝程’在其中該引導扣件被驅動入該工件中，及 一返回衝程；及 一致動器’其經建構並經配置以致動該頭閥，該致動 器包含： 一觸發閥’其經建構並經配置以允許該加壓氣體自 e亥貯器通過至該頭閱上方之一腔室；及 一接觸閥’其可操作地連接至該凸部總成之該可移 動部分且經由一過道而連接至該觸發閥， 其中當該觸發閥被致動時，該加壓氣體經由該過道流 過該觸發閥至該接觸閥，且 Il4577-1010528.doc 其中該接觸閥經建構並經配置以υ若該加壓氣體可實 現該凸部總成之料移動部分相對於該凸部總成之一固 定部分之超過一預定距離的移動，則容納該加壓氣體， 及2)若該加壓氣體不能眘 貫現該凸部總成之該可移動部分 之超過該預定距離的移動，則將該加壓氣體自該頭閥上 方之該腔室排出至大氣，從而引起該頭闊之致動。 2. 如請求項1之扣件驅動裝 初牧置’其中該倉匣經組態以在該 驅動軌道中定位該引違^ „ 1 ^ 茨引導扣件，以使得該引導扣件之一尖 端在該引導扣件由該扣件驅叙 职動器叛動之則向外並遠離該 可移動凸部而延伸。 其中該等扣件具有約1.5 β寸 3. 如凊求項2之扣件驅動裝置 之一長度。 其中該等扣件經組態以將 4. 如請求項3之扣件驅動裝置 一金屬連接器附著至該工件 其中該接觸閥包含一具有 5·如睛求項1之扣件驅動裝置 一凸輪表面之本體部分，Β " 其中該接觸閥經由一凸輪隨 動件而可操作地連接至該 ϋ邯總成之該可移動部分，該 凸輪隨動件在一端處具有—垃 ’ 接觸該本體部分之該凸輪表 面的表面’以使得該本體部分之運動致使該凸輪隨動件 旋轉並實現該凸部總成之該可移動部分的運動。 6.如請求項5之扣件驅動裝置，其令該接觸間進一步包 含： 一接觸閥外殼，其經組態 也从收納該本體部分，該接觸 閥外殼具有一至該大氣之開口；及 I14577-I010528.doc -2-

进封部分’其安置於該本體部分周圍， 二在該接觸閥内該本體部分及該密封部分的一移動 又該加屋氣體是否繞過該密封部分並退出該開口而 二大氣’該移動量與該距離及該凸輪表面相關。 如5月求項1之扣件驅動褒置，其中該預定距離約為0.25时 或更小》 8·如請求項7之扣件驅動袈置，其中該預定距離約為〇15叶 或更小。 9·如請求項以扣件驅動裝置，纟令該驅動軌道完全由該 凸部總成之該可移動部分界定。 10. 如請求項1之扣件驅動裝置’其中該凸部總成進一步包 括一用以阻止該引導扣件朝向該外殼移動之擋板。 11. 一種扣件驅動裝置，其包含： 一外殼，其具有其中之一貯器，該貯器經組態以收納 一加壓氣體； 一由該外殼載運之凸部總成’該凸部總成具有一扣件 驅動軌道，該扣件驅動軌道之至少一部分係由該凸部總 成之一可移動部分所界定； 一倉匣總成，其經建構並經配置以將來自該倉匿總成 中所含有之一扣件源的僅一個長度之連續引導扣件饋入 該驅動軌道； 一扣件驅動器，其可移動地安裝於該外殼中，且經組 態以進入該驅動轨道並將該等連續引導扣件驅動入_工 件中；及 I14577-1010528.doc 1374797

一頭閥，其經建構並經配置以受到致動以便允許該加 壓氣體經由連續操作循環移動該扣件驅動器，每一循環 包括：-驅動衝程’在其中該引導扣件被驅動人該工件 中，及一返回衝程；及 一致動器，其經建構並經配置以致動該頭閥， 其中該等扣件具有約15忖之—長度並經組態以將一金 屬連接器附著至該工件，且 其中該倉匣經組態以在該驅動轨道中定位該引導扣

12.如請求項11之扣件驅動裝置，其中該致動器包含： 觸發閥其經建構並經配置以允許該加壓氣體自該 貯器通過至該頭閱上方之一腔室；及 氣體“

過道而可操作地連接至該觸發 其中當該觸發_致動時，該加壓氣體經由該過道流 過該觸發閥至該接觸閥，且 其中該接觸閥經建構並經配置以υ若該加壓氣體 現該凸部總成之玆·5Γ软紅L u k _

方之該腔室排出至大氣， ’則將該加壓氣體自該頭閥上 從而引起該頭閥之致動。 Il4577-1010528.doc 丄374797 亂 5. 28 正 车月曰補无 13_如請求項12之扣件驅動裝置，其中該接觸閥包含一具有 —凸輪表面之本體部分，且該接觸閥經由—凸輪隨動件 而可操作地連接至該凸部總成之該可移動部分該凸輪 隨動件纟-端處具有-接觸該本體部分之該凸輪表面的 表面以使得該本體部分之運動致使該凸輪隨動件旋轉並 實現該凸部總成之該可移動部分的運動。 14.如請求項13之扣件驅動裝置，其中該接觸閥進一步包 含：

一接觸閥外殼，其經組態以收納該本體部分，該接觸 閥外殼具有一至該大氣之開口；及 一密封部分，其安置於該本體部分周圍， 其中在該接觸閥内該本體部分及該密封部分的一移動 量判定該加壓氣體是否繞過該密封部分並退出該開口而 至該大氡’該移動量與該預定距離相關。 15. 如請求項12之扣件驅動裝置，其中該預定距離約為〇25 吋或更小。 16. 如請求項15之扣件驅動裝置，其中該預定距離約為〇 μ 吋或更小。 1 7_如請求項丨〖之扣件驅動裝置，其中該凸部總成進—步包 括一用以阻止該引導扣件朝向該外殼移動之擋板。 18. —種用於一扣件驅動裝置之致動器，該致動器包含： 一觸發閥；及 一接觸閥，其可操作地經由一過道而連接至該觸發 閥， 114577-1010528.doc

1374797 該觸發閥經組態以υ將一加壓氣體自一與該扣件驅動 裝置相關聯之貯器傳遞至一在一安置於該扣件驅動裝置 内之頭閥上方的腔室，及2)將該加壓氣體經由該過道自 該頭閥傳遞至該接觸閥， 該接觸閥經組態以1)若該扣件驅動裝置不位於距一工 件之一預定距離内，則限制來自該腔室之該加壓氣體， 及2)若該扣件驅動裝置位於該預定距離内，則將該加壓 氣體自該腔室傳遞至大氣，從而引起該頭閥之致動。 19. 如請求項18之致動器，其中該接觸閥進一步包含： 一本體部分； 一接觸閥外殼，其經組態以收納該本體部分，該接觸 閥外殼具有一至該大氣之開口；及 一密封部分’其安置於該本體部分周圍， 其中在該接觸閥外殼内該本體部分及該密封部分的一 移動量判定該加壓氣體是否繞過該密封部分並退出該開 口而至該大氣’該移動量與該預定距離相關。 20. 如請求項18之致動器，其中該預定距離約為〇25对或更 21. 如請求項20之致動器’其中該預定距離約為〇15时或更 小。 22. —種用於一扣件驅動裝置之凸部總成，該凸部總成界定 一驅動軌道並包含： 一固定部分，其界定該驅動軌道之一第一部分；及 一可移動部分’其可相對於該固定部分而移動，並界 114577-1010528.doc 1374797

定該驅動轨道之一第二部分，該可移動部分具有一用以 自一倉E收納扣件之橫向開口，該可移動部分具有其之 一内表面，該内表面用以提供一經組態以導引一正經由 該驅動軌道而被驅動之扣件之導引面， 其中該可移動部分通常位於一收縮位置並在一緊固操 作移動至一超過該固定部分之延伸位置。 23. 如請求項22之凸部總成，其中該可移動部分係藉由一彈 簧而被彈壓於該收縮位置。 24. 如請求項22之凸部總成，其中該可移動部分周緣地環繞 正被驅動之該扣件的至少一部分。 25. 如請求項22之凸部總成，其進一步包含一用以阻止該扣 件在該緊固操作期間在一遠離一工件之方向上移動的擋 板0 26. 如請求項25之凸部總成，其中該擋板包含被間隔開並經 組態以與該扣件之一頭部嚙合的至少兩個表面。 27. 如請求項25之凸部總成，其中該固定部分包含該擋板。 # 28. 一種氣動間，其用以控制一扣件驅動裝置是否將一扣件 驅動入'一工件中， 其中s亥氣動閥與該裝置之一偵測器及一觸發閥通訊且 其中當該觸發閥被致動且該偵測器偵測到該裝置之一 凸部定位於該工件附近時，該氣動閥致使該裝置驅動該 扣件。 29. 如請求項28之氣動閥，其中當該偵測器並未偵測到該凸 部定位於該工件附近時，該裝置不驅動該扣件。 30. 如請求項28之氣動閥，其中該氣動閥亦經由該觸發閥而 U4577-1010528.doc 1374797 气5 28修正 年月曰 _補无 與該裝置之一頭閥上方的一腔室連通，且其中該氣動閥 藉由將該腔室内之氣體排出至大氣而致使該裝置驅動該 扣件。

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