TWI746665B

TWI746665B - 電動釘槍的驅動器及驅動裝置

Info

Publication number: TWI746665B
Application number: TW106135263A
Authority: TW
Inventors: 簡嘉郁
Original assignee: 鑽全實業股份有限公司
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-11-21
Also published as: TW201916985A

Abstract

一種電動釘槍的驅動器及驅動裝置，該電動釘槍具有一機架，該驅動器包含一衝擊單元，及一驅動裝置。該衝擊單元設置於該機架。該驅動裝置用來驅動該衝擊單元產生擊釘動作，該驅動裝置包括一沿一軸線延伸的心軸、一可轉動地套設於該心軸的轉子單元，及一用來驅動該轉子單元轉動的定子單元，該轉子單元具有一顯露在外並用來與該衝擊單元摩擦接觸的飛輪、一由該飛輪朝該定子單元延伸並穿入該定子單元的磁件安裝環，及一環繞設置於該磁件安裝環的一外環面的磁性組，該定子單元包括一環繞該磁性組且用來產生驅動該轉子單元轉動的磁場的線圈組。

Description

電動釘槍的驅動器及驅動裝置

本發明是有關於一種電動手工具，特別是指一種電動釘槍的驅動器及驅動裝置。

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為例，該驅動裝置用於將動能傳遞至一電動釘槍(圖未示)的一打擊件10，且包括兩個平行排列且夾置該打擊件10的無刷馬達1，每一無刷馬達1具有一中心軸11、一固定在該中心軸11的中心定子12，及一可轉動地套設於該中心軸11且環繞該中心定子12的外部轉子13，該中心定子12具有數個線圈(圖未示)，該外部轉子13具有一飛輪部131、一由該飛輪部131沿該中心軸11方向朝外延伸的安裝部132、兩個套設於該中心軸11且連接於該飛輪部131的軸承133，及一設置於該安裝部132的內環面且環繞該中心定子12的磁鐵組134。藉此，當該中心定子12的該等線圈被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打擊件10，使該打擊件10產生高速移動而完成擊釘動作。

但是，當製造者要變動該無刷馬達1的輸出動能而變更該中心定子12的該等線圈的數量時，受限於該中心定子12被該外部轉子13的安裝部132環繞包覆，需要同時改變該外部轉子13的尺寸與該中心定子12的尺寸設計，因此，適用性差。另外，由於該中心定子12位於該外部轉子13的安裝部132與該中心軸11之間，佔用該外部轉子13的安裝部132與該中心軸11之間的空間，因此，該等軸承133只能設置於該外部轉子13的飛輪部131，該安裝部132並無任何支撐點而呈現懸空狀態，因此，當該外部轉子13轉動時，重心容易偏移而呈現轉動不平穩的問題。

因此，本發明的目的，即在提供一種能穩定地轉動且適用性佳的電動釘槍的驅動器及驅動裝置。

於是，本發明電動釘槍的驅動器，該電動釘槍具有一機架，該驅動器包含一衝擊單元，及一驅動裝置，該衝擊單元設置於該機架。

該驅動裝置設置於該機架與該衝擊單元間，且用來驅動該衝擊單元產生擊釘動作，該驅動裝置包括一沿一軸線延伸且設置於該機架的心軸、一可轉動地套設於該心軸的轉子單元，及一設置於該心軸且用來驅動該轉子單元轉動的定子單元。該轉子單元具有一環繞該心軸且顯露在外並用來與該衝擊單元摩擦接觸的飛輪、一由該飛輪沿該軸線朝該定子單元延伸並穿入該定子單元的磁件安裝環，及一環繞設置於該磁件安裝環的一外環面的磁性組。該定子單元包括一環繞該磁性組並與該磁性組相間隔且用來產生驅動該轉子單元轉動的磁場的線圈組。

本發明的驅動裝置，適用於一電動釘槍，並用來驅動一衝擊單元產生擊釘動作，該電動釘槍具有一機架，該衝擊單元設置於該機架，該驅動裝置包含一心軸、一轉子單元，及一定子單元。

該心軸沿一軸線延伸且設置於該機架。該轉子單元可轉動地套設於該心軸，且具有一環繞該心軸且顯露在外並用來與該衝擊單元摩擦接觸的飛輪、一由該飛輪沿該軸線朝該定子單元延伸並穿入該定子單元的磁件安裝環，及一環繞設置於該磁件安裝環的一外環面的磁性組，該飛輪用來與該衝擊單元摩擦接觸並使該衝擊單元產生擊釘動作。該定子單元設置於該心軸且用來驅動該轉子單元轉動，該定子單元包括一環繞該磁性組並與該磁性組相間隔且用來產生驅動該轉子單元轉動的磁場的線圈組。

本發明之功效在於：透過將該磁性組套設於該磁件安裝環的外環面，保留該轉子單元與該心軸之間的空間，因此，該轉子單元能相對於該心軸穩定地轉動，且當該定子單元的線圈組的線圈的數量有變化時，只需變更該定子單元的尺寸，而不用變更該轉子單元的尺寸設計，適用性佳。

參閱圖3與圖4，本發明驅動器，適用於一具有一機架2的電動釘槍9，該驅動器包含一衝擊單元3，及一驅動裝置4。

該衝擊單元3設置於該機架2，且包括一樞接於該機架2的擺臂31，及一可移動地設置於該擺臂31的衝擊件32，在本實施例中，該衝擊件32利用磁性吸附於該擺臂31，且該衝擊件32具有數個凸肋33。

該驅動裝置4設置於該機架2與該衝擊單元3間，且用來驅動該衝擊單元3產生擊釘動作，該驅動裝置4實質上是一種無刷馬達，且包括一沿一軸線L延伸且設置於該機架2的心軸5、一可轉動地套設於該心軸5的轉子單元6，及一固定設置於該心軸5且用來驅動該轉子單元6轉動的定子單元7。

參閱圖3、圖5及圖6，該轉子單元6包括一轉子殼體61、一磁性組62、一第一軸承63、一第二軸承64，及一風扇65。該轉子殼體61可轉動地套設於該心軸5且具有一環繞該心軸5且顯露在外的飛輪611，及一由該飛輪611沿該軸線L朝該定子單元7延伸並穿入該定子單元7的磁件安裝環612，該飛輪611用來與該衝擊件32摩擦接觸並使該衝擊件32相對於該擺臂31移動，該磁件安裝環612具有一外環面613，較佳地，該轉子單元6的飛輪611及磁件安裝環612是一體成型。在本實施例中，該飛輪611的外環面具有數個分別用來供該衝擊件32的該等凸肋33滑移的凹溝614。該磁性組62環繞設置於該磁件安裝環612的外環面613，且具有一套入該磁件安裝環612的磁鐵座621，及數個環繞該心軸5並穿入該磁鐵座621且固定於該磁鐵座621的磁鐵622。該第一軸承63設置於該轉子殼體61且套設於該心軸5並位於該心軸5與該飛輪611間，該第二軸承64設置於該轉子殼體61且套設於該心軸5並位於該心軸5與該磁件安裝環612間，該風扇65安裝於該飛輪611內且用來散熱。

該定子單元7包括一定子殼座71、一導磁組72、一線圈組73、一控制板74，及數個感測器75。該定子殼座71具有一設置於該心軸5的座部711，及一由該座部711沿該軸線L朝該飛輪611的方向延伸的電磁定位部712，該電磁定位部712與該飛輪611在該軸線L上相隔一間距，且該磁件安裝環612的至少一部分位於該電磁定位部712內，較佳地，該飛輪611的外徑大於該定子殼座71的外徑。該導磁組72環繞該心軸5且穿入該電磁定位部712並固定於該電磁定位部712，該導磁組72用來形成磁迴路，在本實施例中，該導磁組72是一種矽鋼片。該線圈組73穿入該導磁組72並固定於該導磁組72，同時，該導磁組72及該線圈組73環繞該磁性組62並與該磁性組62相間隔且用來產生驅動該轉子單元6轉動的磁場，該線圈組73具有數個環繞該軸線L的線圈731，每一線圈731在垂直於該軸線L的方向上增加線圈匝數。該控制板74設置於該座部711，該等感測器75設置於該控制板74並與該控制板74電連接且用來檢測該轉子單元6之轉動位置。

當該定子單元7被導通電流時，該控制板74會根據該等感測器75感應該轉子單元6的轉動位置，以決定電流方向，然後，控制電流依序流經該等線圈731而產生旋轉磁場，並與該轉子單元6的磁性組62互相作用，而驅動該轉子單元6開始轉動。

藉此，當該轉子單元6開始轉動，且該擺臂31連動該衝擊件32與該轉子單元6的飛輪611接觸時，該飛輪611的該等凹溝614會與該衝擊件32的該等凸肋33摩擦接觸，該飛輪611將轉動能量傳遞至該衝擊件32，使該衝擊件32相對於該擺臂31產生高速移動，而完成擊釘動作。

經由以上的說明，可將本發明的優點歸納如下：

一、本發明將該定子單元7與該轉子單元6設計為凹凸配置的構造，並使該磁性組62套設於該磁件安裝環612的外環面613，能保留該磁件安裝環612與該心軸5之間的空間，使該轉子單元6與該心軸5能透過該第一軸承63、該第二軸承64穩定地連接，因此，該轉子單元6能穩定地轉動。

二、另外，由於該定子單元7套設在該轉子單元6之外，因此，該線圈組73的線圈731的數量有變化時，本發明只需要變更該定子單元7的尺寸，而不用變更該轉子單元6的尺寸設計，因此，適用性佳。

三、本發明藉由將該第二軸承64設置於該心軸5與該磁件安裝環612間，使該磁件安裝環612不會懸空，因此，該轉子單元6能相對於該心軸5平穩地轉動。

四、本發明將該轉子單元6的飛輪611及磁件安裝環612一體成型整合為一個零件，能提高該驅動裝置4的輸出效率。

綜上所述，本發明驅動器轉動平穩、輸出效率高且適用性佳，故確實能達成本發明的目的。

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。

2‧‧‧機架3‧‧‧衝擊單元31‧‧‧擺臂32‧‧‧衝擊件33‧‧‧凸肋4‧‧‧驅動裝置5‧‧‧心軸6‧‧‧轉子單元61‧‧‧轉子殼體611‧‧‧飛輪612‧‧‧磁件安裝環613‧‧‧外環面614‧‧‧凹溝62‧‧‧磁性組621‧‧‧磁鐵組622‧‧‧磁鐵63‧‧‧第一軸承64‧‧‧第二軸承65‧‧‧風扇7‧‧‧定子單元71‧‧‧定子殼座711‧‧‧座部712‧‧‧電磁定位部72‧‧‧導磁組73‧‧‧線圈組731‧‧‧線圈74‧‧‧控制板75‧‧‧感測器9‧‧‧電動釘槍L‧‧‧軸線

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是一立體圖，說明美國專利第8132702號專利案的一種電動釘槍的驅動裝置包括兩個無刷馬達；圖2是美國專利第8132702號專利案的無刷馬達的一立體圖；圖3是一立體圖，說明本發明的驅動器的一實施例安裝於一具有一機架的電動釘槍；圖4是該實施例的一立體組合圖；圖5是該實施例的一立體分解圖；及圖6是一沿著圖4的線IV-IV所截取的剖視圖。

4‧‧‧驅動裝置

5‧‧‧心軸

6‧‧‧轉子單元

61‧‧‧轉子殼體

611‧‧‧飛輪

612‧‧‧磁件安裝環

613‧‧‧外環面

614‧‧‧凹溝

64‧‧‧第二軸承

65‧‧‧風扇

7‧‧‧定子單元

71‧‧‧定子殼座

711‧‧‧座部

712‧‧‧電磁定位部

72‧‧‧導磁組

73‧‧‧線圈組

62‧‧‧磁性組

621‧‧‧磁鐵組

622‧‧‧磁鐵

63‧‧‧第一軸承

731‧‧‧線圈

74‧‧‧控制板

75‧‧‧感測器

L‧‧‧軸線

Claims

一種電動釘槍的驅動器，該電動釘槍具有一機架，該驅動器包含：一衝擊單元，設置於該機架；及一驅動裝置，設置於該機架與該衝擊單元間，且用來驅動該衝擊單元產生擊釘動作，該驅動裝置包括一沿一軸線延伸且設置於該機架的心軸、一可轉動地套設於該心軸的轉子單元，及一設置於該心軸且用來驅動該轉子單元轉動的定子單元，該轉子單元具有一環繞該心軸且顯露在外並用來與該衝擊單元摩擦接觸的飛輪、一由該飛輪沿該軸線朝該定子單元延伸並穿入該定子單元的磁件安裝環，及一環繞設置於該磁件安裝環的一外環面的磁性組，該定子單元包括一環繞該磁性組並與該磁性組相間隔且用來產生驅動該轉子單元轉動的磁場的線圈組。
如請求項1所述的電動釘槍的驅動器，其中，該定子單元還包括一環繞該心軸且用來形成磁迴路的導磁組，且該線圈組穿入該導磁組並固定於該導磁組。
如請求項2所述的電動釘槍的驅動器，其中，該定子單元還包括一定子殼座，該定子殼座具有一設置於該心軸的座部，及一由該座部沿該軸線朝該飛輪的方向延伸且供該導磁組穿入並固定的電磁定位部，至少一部分的該磁件安裝環位於該電磁定位部內。
如請求項3所述的電動釘槍的驅動器，其中，該線圈組具有數個環繞該軸線的線圈，每一線圈在垂直於該軸線的方向上增加線圈匝數。
如請求項1所述的電動釘槍的驅動器，其中，該轉子單元還包括一可轉動地套設於該心軸的轉子殼體、一設置於該轉子殼體的第一軸承，及一設置於該轉子殼體的第二軸承，該轉子殼體具有該飛輪及該磁件安裝環，該第一軸承套設於該心軸且位於該心軸與該飛輪間，該第二軸承套設於該心軸且位於該心軸與該磁件安裝環間。
如請求項3所述的電動釘槍的驅動器，其中，該定子單元還包括一設置於該座部的控制板，及至少一設置於該控制板並與該控制板電連接且用來檢測該轉子單元之轉動位置的感測器。
如請求項2所述的電動釘槍的驅動器，其中，該轉子單元的磁性組具有一套入該磁件安裝環的磁鐵座，及數個環繞該心軸並穿入該磁鐵座且固定於該磁鐵座的磁鐵。
如請求項1所述的電動釘槍的驅動器，其中，該轉子單元還包括一設置於該飛輪且用來散熱的風扇。
如請求項1所述的電動釘槍的驅動器，其中，該衝擊單元包括一樞接於該機架的擺臂，及一可移動地設置於該擺臂的衝擊件，該飛輪用來與該衝擊件摩擦接觸並使該衝擊件相對於該擺臂移動。
如請求項1所述的電動釘槍的驅動器，其中，該轉子單元的飛輪及磁件安裝環是一體成型。
一種驅動裝置，適用於一電動釘槍，並用來驅動一衝擊單元產生擊釘動作，該電動釘槍具有一機架，該衝擊單元設置於該機架，該驅動裝置包含：一心軸，沿一軸線延伸且設置於該機架；一轉子單元，可轉動地套設於該心軸，具有一環繞該心軸且顯露在外並用來與該衝擊單元摩擦接觸的飛輪、一由該飛輪沿該軸線朝該定子單元延伸並穿入該定子單元的磁件安裝環，及一環繞設置於該磁件安裝環的一外環面的磁性組，該飛輪用來與該衝擊單元摩擦接觸並使該衝擊單元產生擊釘動作；及一定子單元，設置於該心軸且用來驅動該轉子單元轉動，該定子單元包括一環繞該磁性組並與該磁性組相間隔且用來產生驅動該轉子單元轉動的磁場的線圈組。
如請求項11所述的驅動裝置，其中，該定子單元還包括一環繞該心軸且用來形成磁迴路的導磁組，且該線圈組穿入該導磁組並固定於該導磁組。
如請求項12所述的驅動裝置，其中，該定子單元還包括一定子殼座，該定子殼座具有一設置於該心軸的座部，及一由該座部沿該軸線朝該飛輪的方向延伸且供該導磁組穿入並固定的電磁定位部，至少一部分的該磁件安裝環位於該電磁定位部內。
如請求項13所述的驅動裝置，其中，該線圈組具有數個環繞該軸線的線圈，每一線圈在垂直於該軸線的方向上增加線圈匝數。
如請求項11所述的驅動裝置，其中，該轉子單元還包括一可轉動地套設於該心軸的轉子殼體、一設置於該轉子殼體的第一軸承，及一設置於該轉子殼體的第二軸承，該轉子殼體具有該飛輪及該磁件安裝環，該第一軸承套設於該心軸且位於該心軸與該飛輪間，該第二軸承套設於該心軸且位於該心軸與該磁件安裝環間。
如請求項13所述的驅動裝置，其中，該定子單元還包括一設置於該座部的控制板，及至少一設置於該控制板並與該控制板電連接且用來檢測該轉子單元之轉動位置的感測器。
如請求項12所述的驅動裝置，其中，該轉子單元的磁性組具有一套入該磁件安裝環的磁鐵座，及數個環繞該心軸並穿入該磁鐵座且固定於該磁鐵座的磁鐵。
如請求項11所述的驅動裝置，其中，該轉子單元還包括一設置於該飛輪且用來散熱的風扇。
如請求項11所述的驅動裝置，其中，該轉子單元的飛輪及磁件安裝環是一體成型。