TW201827174A - 電動釘槍的驅動裝置 - Google Patents

Abstract

一種電動釘槍的驅動裝置，該電動釘槍包含一個機架。該驅動裝置包含安裝在該機架且用於擊釘的一個衝擊單元、沿一條軸線方向穿置在該機架的一支心軸、可轉動地環繞該心軸的至少一個轉子單元，及沿該軸線方向與該定子單元併列的至少一個定子單元。該定子單元用於在導通電流後產生驅動該轉子單元轉動且範圍涵蓋該間距的一個磁場，使該轉子單元的動能傳遞至該衝擊單元。藉此，利用該定子單元與該轉子單元沿該軸線方向併列的特殊設計，在不影響該轉子單元原有尺寸及構造的情形下，能夠沿該軸線方向擴增更多的線圈，而獲得更大的輸出動能。

Description

電動釘槍的驅動裝置

本發明是有關於一種無刷馬達，特別是指一種用於擊釘之電動釘槍的驅動裝置。

參閱圖1、圖2，以美國專利第8132702號專利案所揭露之一種習知電動釘槍的驅動裝置1為例，用於將動能傳遞至電動釘槍的驅動器2。該無刷馬達1主要包含一個軸11、以該軸11為中心固定在該軸11上的一個中心定子12、環繞該定子單元12旋轉的一個外部轉子13，及設置在該軸11與該外部轉子13間的二個軸承14。藉此，當該中心定子12導通電流而驅動該外部轉子13轉動時，就可以將動能傳遞至該驅動器2，而完成擊釘動作。

惟，由於該外部轉子13環繞該中心定子12，因此，該外部轉子13與該中心定子12二者間的環隙，要能夠容納線圈、磁性元件、感測器等組件，且若線圈的數量有變化，該外部轉子13與該中心定子12的尺寸及構造也要跟著變化，而無法擴充，以致於輸出的動能無法有效提升。

且由於線圈、磁性元件、感測器等組件，隱藏在外部轉子13與中心定子12間，散熱不易，且容易蓄積熱能，而影響使用壽命。

因此，本發明的目的，即在提供一種能夠設計更多的線圈組，及獲得更大輸出動能的電動釘槍的驅動裝置。

於是，本發明電動釘槍包含一個機架。本發明的驅動裝置包含：一個衝擊單元、一支心軸、至少一個轉子單元，及至少一個定子單元。

該心軸沿一條軸線方向穿置在該機架。

該轉子單元可轉動地環繞該心軸。

該定子單元沿該軸線方向與該轉子單元併列，用於在導通電流後產生驅動該轉子單元轉動且範圍涵蓋該間距的一個磁場，使該轉子單元的動能傳遞至該衝擊單元。

本發明的功效在於：利用該定子單元與該轉子單元沿該軸線方向併列的特殊設計，在不影響該轉子單元原有尺寸及構造的情形下，能夠沿該軸線方向擴增更多的線圈，而獲得更大的輸出動能。

在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3-圖6，本發明驅動裝置的一個第一實施例安裝在一個電動釘槍3。該電動釘槍3包含一個機架31。該驅動裝置包含：一個衝擊單元32、一支心軸4、一個轉子單元5，及一個定子單元6。

該衝擊單元32安裝在該機架31，包括樞設在該機架31的一個擺臂321，及輸出動能且依循該擺臂321位移的一個衝擊件322。該衝擊件322具有形成在一個外表面的數個V形凸肋3221

該心軸4沿一條軸線X方向穿置在該機架31。

該轉子單元5可轉動地環繞該心軸4，並包括一個轉子51、一個磁性元件組52，及設置在該轉子51與該心軸4間的二個軸承53。該轉子51具有垂直於該軸線X的一個安裝部511，及顯露在外且環繞該軸線X的一個飛輪部512。該飛輪部512具有形成在一外周面且能夠與該衝擊件322之凸肋3221摩擦接觸的數個V形凹槽5121。該磁性元件組52設置在該轉子51的安裝部511，並具有安裝在該安裝部511的一個側板520、安裝在該側板520的一個支架521，及安裝在該支架521上且二個或二個以上N極磁性元件522與二個或二個以上與該等N極磁性元件522間隔排列的S極磁性元件523。該支架521具有數個肋片5211，用於在轉動過程中，產生氣流。

該定子單元6沿該軸線X方向與該轉子單元5併列，並包括一個定子61、一個電控組62、一個線圈組63，及數個感測器64。該定子61具有垂直於該軸線X且朝向該轉子單元5之磁性元件522、523的一個安裝部611。該電控組62包括設置在該定子61之安裝部611且在本實施例為電路板的一個載體621、佈線在該載體621的一個驅動電路(圖未示)，及設置在該定子61與該線圈組63間，且用於判斷電流輸入方向的一個控制板622。該線圈組63沿該軸線X方向與該等磁性元件522相隔一個間距，用於在導通電流後產生驅動該轉子單元5轉動且範圍涵蓋該間距D的一個磁場，並具有環繞該軸線X排列在該載體621且與該驅動電路電連接的數個線圈631。該線圈631也可以直接佈線於該載體621，而以該載體621一體製成，且該線圈631可以沿該軸線X方向增加該等線圈631的匝數。在本實施例中，該等感測器64電連接於該載體621，且用於檢測該轉子單元5的轉動位置。

值得說明的是，該轉子單元5與該定子單元6組合後，是一種沒有電刷和換向器的無刷馬達。

結構上是交流同步馬達，利用電力電子技術（逆變器）輸入交流訊號到馬達。

參閱圖2、圖6，當該定子單元6導通電流時，該電控組63會根據該感測器64感應之轉子單元5的轉動位置，決定電流方向，然後，控制電流依序流經該等線圈631而產生旋轉磁場，並與轉子單元5的磁性元件522、523互相作用，而驅動該轉子51開始轉動。由於本案的動作原理與一般無刷馬達相同，本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

藉此，當該轉子51開始轉動，且該擺臂321連動該衝擊件322與該轉子51的飛輪部512接觸時，該轉子51之飛輪部512上的凹槽5121會與該衝擊件322的凸肋3221摩擦接觸，而相對該擊衝件322產生一個拋甩力，使該衝擊件322依循該擺臂321爆衝，而完成擊釘動作。

值得說明的是，在該轉子51轉動的過程中，該支架521的肋片5211會攪動空氣而產生在該間距D中流動的氣流，由於該等磁性元件522、523與該等線圈631利用該間距D而相互面對，因此，可以藉由流動的氣流，達到良好的散熱效果。

參閱圖7，是本發明一個第二實施例，其與該第一實施例大致相同，不同處在於，該電控組62具有取代如圖6之載體621的一個載體623。該載體623具有數個凹槽6231。每一凹槽6231供各別之線圈631容置後，以膠封填該凹槽6231。且該驅動電路(圖未示)設置在該定子單元6外。

藉此，同樣能夠利用該轉子單元5一側的定子單元6產生旋轉磁場，而驅動該轉子單元5轉動。由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

參閱圖8，是本發明一個第三實施例，其與該第一實施例大致相同， 不同處在於，該驅動裝置包含：二個定子單元6。

每一個定子單元6與該轉子單元5沿該軸線X方向間隔排列，且該轉子單元5的轉子51具有形成在二側且分別朝向該定子單元6的二個安裝部511。

藉此，同樣能夠利用該轉子單元5二側的二個定子單元6產生旋轉磁場，而驅動該轉子單元5轉動。由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

參閱圖9，是本發明一個第三實施例，其與前述實施例大致相同， 不同處在於：

該定子單元6的電控組62省略了如圖6、圖7的載體621、623，並具有沿該軸線X設置在該鐵芯632中間的一個控制板624，及佈線在該控制板624的一個驅動電路(圖未示)。線圈組63具有設置在該定子61之安裝部611且呈環形的至少一個鐵芯632，及纏繞在該鐵芯的632且與該驅動電路電連接的數個線圈633。該鐵芯632與該等線圈633同樣可以沿該軸線X方向增加匝數。

值得說明的是，如圖4所示的該等感測器64，在圖9中是設置在該控制板624的側面而於圖未示。

藉此，同樣能夠利用該定子單元6產生旋轉磁場，而驅動該定子單元6二側的轉子單元5轉動。由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

1、本發明利用該定子單元6與該轉子單元5沿該軸線X方向併列的特殊設計，在不影響該轉子單元5原有尺寸及構造的情形下，能夠沿該軸線X方向擴增更多的線圈631(633)，而獲得更大的輸出動能。

2、再者，由於該等磁性元件522、523與該等線圈631(633)利用在該間距D而相互面對，因此，散熱效果較好，且能夠藉由該支架521的肋片5211產生氣流，進一步提升散熱效果。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

3‧‧‧電動釘槍

31‧‧‧機架

32‧‧‧衝擊單元

321‧‧‧擺臂

322‧‧‧衝擊件

3221‧‧‧凸肋

4‧‧‧心軸

5‧‧‧轉子單元

51‧‧‧轉子

511‧‧‧安裝部

512‧‧‧飛輪部

5121‧‧‧凹槽

52‧‧‧磁性元件組

520‧‧‧側板

521‧‧‧支架

5211‧‧‧肋片

522‧‧‧磁性元件

523‧‧‧磁性元件

53‧‧‧軸承

6‧‧‧定子單元

61‧‧‧定子

611‧‧‧安裝部

62‧‧‧電控組

621‧‧‧載體

622‧‧‧控制板

623‧‧‧載體

6231‧‧‧凹槽

624‧‧‧控制板

63‧‧‧線圈組

631‧‧‧線圈

632‧‧‧鐵芯

633‧‧‧線圈

64‧‧‧感測器

X‧‧‧軸線

D‧‧‧間距

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一張局部立體圖，說明美國專利第8132702號專利案所揭露之一種習知電動釘槍的驅動裝置； 圖2是前述美國專利第8132702號專利案的一張前視圖； 圖3是一張前視示意圖，說明本發明無刷馬達安裝在一個電動釘槍的一個第一實施例； 圖4是該第一實施例的一張立體分解圖； 圖5是該第一實施例的一張立體圖； 圖6是第一實施例的剖視圖； 圖7一張剖視圖，說明本發明無刷馬達的一個第二實施例； 圖8是一張剖視圖，說明本發明無刷馬達的一個第三實施例；及 圖9是一張剖視圖，說明本發明無刷馬達的一個第四實施例。

Claims (13)

1. 一種電動釘槍的驅動裝置，該電動釘槍包含一個機架，該驅動裝置包含： 一個衝擊單元，安裝在該機架且用於擊釘； 一支心軸，沿一條軸線方向穿置在該機架； 至少一個轉子單元，可轉動地環繞該心軸；及 至少一個定子單元，沿該軸線方向與該轉子單元併列，用於在導通電流後產生驅動該轉子單元轉動的一個磁場，使該轉子單元的動能傳遞至該衝擊單元。
2. 如請求項1所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該定子單元包括一個定子，及一個線圈組，該定子具有垂直於該軸線且朝向該轉子單元的一個安裝部，該線圈組具有設置在該定子之安裝部的數個線圈。
3. 如請求項2所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該定子單元還包括一電控組，該電控組具有設置在該定子之安裝部的一個載體，及設置在該定子與該線圈組間且用於判斷電流輸入方向的一個控制板，及一個驅動電路，該等線圈環繞該軸線排列在該載體且與該驅動電路電連接。
4. 如請求項3所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該載體為一個電路板，且該驅動電路佈線在該載體。
5. 如請求項2所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該定子單元還包括一電控組，該電控組具有一個控制板，及佈線在該控制組的一個驅動電路。該線圈組還具有設置在該定子之安裝部的一個鐵芯，該等線圈纏繞在該鐵芯，且與該驅動電路電連接。
6. 如請求項2或5所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該線圈組沿該軸線方向增加該等線圈的匝數。
7. 如請求項2或5所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該定子單元還包括電連接於該電控組且用於檢測該轉子單元之轉動位置的一個感測器。
8. 如請求項2所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該轉子單元包括一個轉子，及沿該軸線方向與該線圈組相隔一個間距的一個磁性元件組，該轉子具有垂直於該軸線且面向該定子單元的至少一個安裝部，及顯露在外且環繞該軸線的一個飛輪部，該磁性元件組設置在該安裝部，並具有產生磁場且磁場範圍涵蓋該間距的數個磁性元件。
9. 如請求項8所述的電動釘槍的驅動裝置，包含有二個定子單元，每一個定子單元與該轉子單元沿該軸線方向間隔排列，且該轉子單元的轉子具有形成在二側且分別朝向該定子單元的二個安裝部。
10. 如請求項8所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該衝擊單元包括樞設在該機架的一個擺臂，及輸出該動能且依循該擺臂位移的一個衝擊件，該衝擊件具有形成在一個外表面的數個凸肋，該轉子還具有形成在該飛輪部且能夠與該衝擊件的凸肋摩擦接觸的數個凹槽。
11. 如請求項8所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該轉子單元還包括設置在該轉子與該心軸間的至少一個軸承。
12. 如請求項8所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該轉子單元的磁性元件組具有安裝在該安裝部一個側板、安裝在該側板且供該等磁性元件安裝的一個支架。
13. 如請求項12所述的電動釘槍的驅動裝置，其中，該轉子單元的支架具有數個肋片，用於在轉動過程中，產生氣流。