具有高效驱动器的钉入设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380051190.3

申请日:

2013.08.13

公开号:

CN104884207A

公开日:

2015.09.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B25C 1/06申请日:20130813|||公开

IPC分类号:

B25C1/06; B25F5/00

主分类号:

B25C1/06

申请人:

喜利得股份公司

发明人:

R·曼德尔; K·伯奇

地址:

列支敦士登沙恩

优先权:

102012214625.3 2012.08.17 DE

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038

代理人:

闫娜

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内容摘要

本发明涉及一种钉入设备,该钉入设备包括:手持式壳体(20),在该壳体中容纳有用于将能量传递到固定元件上的能量传递元件;用于输送该能量传递元件的驱动装置;至少一个电动马达(480);和具有从动轴(404)的传动装置(401、406),其中,所述驱动装置可借助电动马达(480)经由传动装置(401、406)的从动轴(404)驱动,其中,在马达(480)的转速和从动轴(404)的转速之间的至少一个第一传动比和不同于该第一传动比的第二传动比可以借助所述传动装置(401、406)调节。

权利要求书

1.  一种钉入设备,包括:
手持式壳体(20),在该壳体中容纳有用于将能量传递到固定元件上的能量传递元件;
用于输送所述能量传递元件的驱动装置;
至少一个电动马达(480);和
具有从动轴(404)的传动装置(401、406),
其中,所述驱动装置能够借助所述电动马达(480)经由所述传动装置(401、406)的从动轴(404)驱动,
其特征在于,
在所述马达(480)的转速和所述从动轴(404)的转速之间的至少一个第一传动比和不同于该第一传动比的第二传动比能够借助所述传动装置(401、406)来调节。

2.
  按照权利要求1所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(401)具有至少两个不同的、不连续的换挡级。

3.
  按照权利要求2所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(401)包括至少两个具有不同直径的从动侧齿轮(403a、403b),其中,所述齿轮(403a、403b)持久地与至少一个驱动侧齿轮(402a、402b)啮合,并且所述从动轴(404)能够可选地与所述从动侧齿轮(403a、403b)中的一个齿轮联接。

4.
  按照权利要求1所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(406)构成为无级传动装置。

5.
  按照权利要求4所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(406)包括至少两个锥体(406a、406b),所述锥体与传递构件(407)连接。

6.
  按照上述权利要求中任一项所述的钉入设备,其特征在于,至 少一个第二电动马达与所述传动装置连接,其中,所述从动轴的转速依赖于至少两个电动马达的转速。

7.
  按照权利要求6所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置构成为行星齿轮传动装置。

8.
  按照上述权利要求中任一项所述的钉入设备,其特征在于,在所述马达(480)的第一转动方向的情况下存在所述第一传动比,并且在所述马达(480)的与第一转动方向相反的转动方向的情况下存在所述第二传动比。

9.
  按照权利要求8所述的钉入设备,其特征在于,经由带动件(484a)驱控所述传动装置(401),该带动件相对于被驱动的轴(402)、尤其是所述马达的轴以传递力矩的方式被支撑。

10.
  按照上述权利要求中任一项所述的钉入设备,其特征在于,经由机电式作动器、离心式离合器、打滑离合器、单向离合器或者可手动操纵的调节构件驱控所述传动装置(401、406)。

11.
  按照上述权利要求中任一项所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(401、406)的传动比能够随着所述驱动装置的张紧的变化而改变。

12.
  按照上述权利要求中任一项所述的钉入设备,其特征在于,所述传动装置(401、406)的传动比能够根据电蓄能器(590)的状态而改变。

说明书

具有高效驱动器的钉入设备
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的钉入设备。
背景技术
从实践中已知钉入设备,在这些钉入设备中,钉入活塞经由驱动电动马达借助齿轮传动机构和主轴而被张紧并且在钉入过程之后返回。
发明内容
本发明的目的在于,提出一种具有特别高效的驱动器的钉入设备。
按照本发明,所述目的通过一种开头所述的、具有权利要求1的特征部分的特征的钉入设备来实现。通过至少两个不同的传动比可以将施加到驱动装置上的转速以及转矩按照要求来优化。因此,所述驱动装置的机械蓄能器按照必要的张紧力的张紧例如可以在从动轴的转速低时或者在转矩高时利用第一传动比实现。能量传递元件的复位例如借助沿反向转动的马达可以在相应不同的第二传动比的情况下进行,其中,从动轴的转速高却不需要大转矩。
因此总的来说,在两个相继的钉入过程之间的时间可以被最小化。备选于此,也可以在循环时间不变时设置较小尺寸的马达,以节省费用或减少重量。
在本发明的意义上,固定元件在此理解为每个可钉入的钉子、销或螺钉。该固定装置被电驱动并且是手持式的。驱动器优选可以具有呈蓄电池形式的电蓄能器,以便无线运行。
能量传递元件和驱动装置可以按任意的、由电气式钉入设备已知的方式构成。例如可以是弹簧加载的活塞作为能量传递元件,该活塞 可以被包括可转动的主轴的驱动装置张紧。弹簧可以构成为金属弹簧或者也可以构成为空气弹簧。在这样的器械中,弹簧的张紧在大部分情况下通过借助电动马达来转动主轴而实现直至张紧状态。在触发之后,活塞通过该弹簧加速,从而冲头撞到固定元件上并且将该固定元件钉入到工件中。活塞向起始位置的回位可以接着通过主轴的进一步转动来实现,其中,按照机械学的设计,转动方向可以是相反的。
在本发明一种优选的实施方式中规定,传动装置具有至少两个不同的、不连续的换挡级。这种不连续的换挡传动装置可以简单地并且以小的构造空间制成,同时产生少的摩擦损耗。在一种特别优选的细节设计中,在此,传动装置包括至少两个具有不同直径的从动侧齿轮,其中,所述齿轮持久地与至少一个驱动侧齿轮啮合,并且其中,从动轴可以可选地与所述从动侧齿轮中的一个齿轮联接。这能够实现:传动比可改变的传动装置相比于传动比固定的传动装置来说仅额外具有一个齿轮。从动轴与所述齿轮中的一个齿轮的可选的联接可以按照要求形锁合地或力锁合地实现。
在本发明的一种可选的实施方式中,传动装置构成为无级传动装置。这样的传动装置以不同的构造类型已知并且具有如下优点,传动比可选地至少在一个范围内连续或者准连续地改变。
无级传动装置的第一优选细节设计包括至少两个锥体,所述锥体与传递构件连接。在此,按照传递构件在锥体上的位置来调节出其它的传动比。带、链或者其它的牵引构件可以用作传递构件。在此例如是锥形带轮传动装置或者也例如是楔形带调节传动装置。在一些构造形式中也可以是在锥体之间力锁合运行的环状物构成为传递构件。
在本发明的另一种实施方式中,至少一个第二电动马达与传动装置连接,其中,从动轴的转速依赖于至少两个电动马达的转速。在此,传动装置例如可以构成为行星齿轮传动装置。这样的构造类型能够以简单的方式实现:从动轴的转速作为多个马达转速的算术组合、例如加或减而产生。在此,各个马达的转动方向也可以是不可逆的。因此总的来说提供了在从动轴上具有特别高的转速或者特别高的转矩的传 动模式。
通常有利地规定,在马达的第一转动方向的情况下存在第一传动比,并且在马达的与第一转动方向相反的转动方向的情况下存在第二传动比。这能够实现对驱动装置的运行进行简单优化。例如在第一转动方向和第一传动比的情况下弹簧元件被张紧,对此要求高的转矩和相应小的转速。在钉入过程之后则能量传递元件返回,这利用马达的相反的转动方向来实现。因为对此不需要大的力,但另一方面希望快速地回位以便提高运行频率,所以该回位在第二传动比的情况下进行。
在优选的扩展方案中,在此传动装置的驱控可以经由带动件进行,该带动件相对于被驱动的轴以传递力矩的方式被支撑。在此优选但不是必需是马达的轴。这样的驱控在同时实现成本低廉的情况下是可靠并且高效的。
但是,传动装置的驱控也通常可以按任意其它的方式来实现。在此示例性地但不是穷举地,经由机电式作动器、离心式离合器、打滑离合器、单向离合器或者可手动操纵的调节构件实现驱控。
在本发明的一种可能的实施方式中,传动装置的传动比可以随着驱动装置的张紧的变化而改变。由此可以实现从蓄能器均匀地输出功率并且可以进一步优化钉入设备的运行频率。在此考虑到如下事实,所需要的转矩通常在驱动装置中的弹簧构件张紧期间升高。
可选地或者补充地,传动装置的传动比也可以是根据电蓄能器的状态可改变的。因此,运行频率可以按照由于蓄电池的温度、老化或者所选择的尺寸而导致的剩余电量、有效功率来优化。
原则上,传动装置的整个驱控可以通过电子控制钉入设备来实现,其中,选择传动比的标准相应地存在相应的要求。
附图说明
本发明的其它特征和优点由实施例以及由从属权利要求得出。接下来对本发明的多个优选实施例作出描述并且根据附图作进一步阐述。
图1示出按照现有技术的、具有传动装置的钉入设备的侧视图。
图2示出图1的钉入设备的三维细节图,其中,壳体被打开。
图3示出按照本发明使用在图1的钉入设备中的传动装置的第一实施方式。
图4示出图3的传动装置的细节放大图。
图5示出按照本发明使用在图1的钉入设备中的传动装置的第二实施方式。
图6示出按照本发明的钉入设备的自动换挡设备。
具体实施方式
图1以侧视图示出用于将固定元件(例如钉子或销)钉入到表层中的钉入设备10。钉入设备10具有用于将能量传递到固定元件上的未示出的能量传递元件以及具有壳体20,在该壳体中容纳所述能量传递元件和用于输送该能量传递元件的同样未示出的驱动装置。
此外,钉入设备10具有手柄30、料盒40和将手柄30与料盒40连接的梁50。料盒是不可取下的。在梁50上固定有用于将钉入设备10挂在支架或类似物上的支架挂钩60和构成为蓄电池590的电蓄能器。在手柄30上设置有扳机34以及构成为手动开关35的手柄感应器。此外,钉入设备10具有用于引导固定元件的导向管道700和用于识别钉入设备10距未示出的表层的距离的压紧装置750。该钉入设备垂直于表层的定向通过定向辅助器45支持。
图2以另一局部视图示出钉入设备10。壳体20具有手柄30和马达壳体24。在仅局部示出的马达壳体24中容纳有马达480连同马达保持架485。保持装置450和具有锚固空隙457的马达小齿轮410位于马达480的未示出的马达输出端上。
马达小齿轮410驱动构成为传动装置400的转矩传递装置的齿轮420、430。传动装置400将马达480的转矩传递到主轴轮440上,该主轴轮不可相对转动地与未进一步示出的运动转换器的构成为主轴310的转动驱动器连接。传动装置400具有减速单元,从而施加到主 轴310上的转矩比施加到马达输出端390上的转矩大。马达小齿轮410和齿轮420、430优选由金属、合金、钢、烧结金属和/或尤其是纤维增强塑料制成。
为了保护马达480免受在钉入过程期间在钉入设备10中(尤其是出现在壳体20中)出现的大的加速度,马达480与壳体20和主轴传动单元脱离联接。因为马达480的转动轴线390平行于钉入设备10的安装轴线380指向,所以期望马达480沿转动轴线390的方向脱离联接。这通过如下方式实现,即:马达小齿轮410和直接由马达小齿轮410驱动的齿轮420沿安装轴线380和转动轴线390的方向可彼此相对移动地设置。
因此,马达480仅经由马达减震元件460固定在固定于壳体上的装配元件470上并且因此固定在壳体20上。装配元件470借助沟槽防止旋转地保持在壳体20的相应的对应轮廓上。在一个未示出的实施例中,装配元件借助凸鼻防止旋转地保持在壳体的相应的对应轮廓上。此外,马达仅沿其转动轴线390的方向可移动地被支承、也就是说经由马达小齿轮410支承在齿轮420上并且经由马达保持架485的导向元件488支承在马达壳体24的相应成形的、未示出的马达导向装置上。
另外示出的元件是应力消除元件494、496和马达保持架485的导向元件488。
上述的钉入设备相当于现有技术的钉入设备,其中,装入的传动装置400具有恒定的、不可改变的传动比。接下来描述代替该常规传动装置400装入钉入设备10中的传动装置及其细节,从而分别获得按照本发明的钉入设备。
图3示出传动装置401,该传动装置与马达480经由马达小齿轮410连接。在此,具有第一齿圈402a的输入侧传动轴402与马达小齿轮410啮合,其中,在传动轴402上还构造有较小直径的第二齿圈402b。在图3和图4中示出的传动装置是具有两个不同传动比的换挡传动装置。
第一齿圈402a持久地与被可转动地支承的第一齿轮403a啮合, 而第二齿圈402b与被可转动地支承的第二齿轮403b啮合。在此,齿轮403a、403b互相分开地、但在同一个轴上被支承。第二齿轮403b在此大于第一齿轮403a,从而总的来说第二齿轮403a具有比第二齿轮403b大的传动比或者说在给定的马达转速下比第二齿轮403b运行得慢。在此,传动比定义为驱动转速与从动转速之比。
传动装置401的从动轴404现在可以可选地利用第一齿轮403a或者利用第二齿轮403b来啮合。因此,传动装置联接器405沿着齿轮403a、403b的共同的轴线移动,直至联接器405的轴向突起部405a与在齿轮403a、403b的侧壁中的相应的凹陷部403c形锁合地啮合。此外,传动装置联接器405沿转动方向与从动轴404啮合,该传动装置联接器同时可移动地被支承在该从动轴上。
传动装置联接器405的移动经由换档拨叉405b来实现,该换档拨叉与任意构成的换档驱控装置连接。
因此,根据传动装置联接器405的换挡位置将第一齿轮403a的转速或者第二齿轮403b的转速传递到从动轴404上。从动轴404可以按照细节设计与其它的传动装置元件连接或者也可以直接与驱动装置的主轴310连接。
以这种方式可以在第一换挡级中利用从动轴404的快速转动将能量传递元件(活塞、钉入挺杆)在钉入过程之后返回到起始位置。接下来,该传动装置转换到第二换挡级,从而弹簧构件经由低的转速在高转矩的情况下经由主轴310张紧。
在按照图5的实施例中是无级传动装置406,在该无级传动装置中可以按一定的间隔调节出任意的传动比。类似于上述传动装置401,这样的传动装置可以代替在图1中示出的、具有固定传动比的常规传动装置与图1的钉入设备一起使用。
传动装置406具有第一锥体406a,该第一椎体当前不可相对转动地设置在马达480的马达轴上。马达轴当前同时构成输入侧传动轴402。
第二锥体406b不可相对转动地设置在传动装置406的从动轴404 上,其中,输入侧传动轴402和从动轴404互相平行地延伸。
封闭的牵引部件407环绕两个锥体406a、406b,从而第一锥体406a的转动运动传递到第二锥体406b上。该牵引部件例如可以是传动带。
牵引部件407的导向装置407a可平行于传动轴402、404移动并且沿轴向方向确定环绕的牵引部件407的位置。锥体406a、406b这样构成和定位,使得在牵引部件7的每个轴向位置上产生用于牵引部件的相同的周长。因此,传动比被无级地改变。按照图5,在导向装置407a的右止挡处具有最大的传动比,从而在那里在转速最小的情况下经由从动轴404输出最大的转矩。
传动装置的驱控通过导向装置407的轴向移动实现。这可以以机电方式、借助离心力设备、手动地或者以其它合适的方式实现。
在图5中示出的传动装置可以具有任意的变型方案。锥体406a、406b的传动轴可以经由其它的传动比与马达轴和/或驱动装置连接。牵引部件也可以在锥体对之间导向,如例如在轻型摩托车的无级自动传动装置中常见的牵引部件。无级传动装置的精确设计主要依赖于要传递的功率和所要求的使用寿命。
图6示出一种特别简单且高效的、用于具有可变传动比的传动装置的驱控装置。在此,马达480与其壳体481以限定的角度相对于钉入设备的壳体可转动地被支承,其中,调节构件482设置在马达壳体上。调节构件482当前构成为简单的凸鼻,该凸鼻与滑阀483啮合。滑阀483例如可以经由转向装置与图3的传动装置的换档拨叉405b连接。
马达壳体被可转动地容纳导致:调节构件482在马达起动时压靠第一止挡484a。在马达沿相反转动方向起动时,相应指向的力矩经由马达小齿轮410施加到马达壳体481上,从而该马达壳体以所述限定的角度转动,直到调节构件482撞到第二止挡484b上。在此,滑阀483偏移一个冲程,从而对传动装置换挡或者驱控传动装置。
因此,在图6的驱控装置与图1的传动装置的示例性组合中,可以以简单的方式实现沿着马达的不同转动方向自动选择另一个传动装置传动比。

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本发明涉及一种钉入设备,该钉入设备包括:手持式壳体(20),在该壳体中容纳有用于将能量传递到固定元件上的能量传递元件;用于输送该能量传递元件的驱动装置;至少一个电动马达(480);和具有从动轴(404)的传动装置(401、406),其中,所述驱动装置可借助电动马达(480)经由传动装置(401、406)的从动轴(404)驱动,其中,在马达(480)的转速和从动轴(404)的转速之间的至少一个第一传。

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