專利名稱：具有限制錘沖程結(jié)構(gòu)的可逆式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手持動力工具，特別涉及沖擊式工具，例如沖擊式扳手。
用來施加間歇的扭矩推力以緊固或松開緊固件的沖擊式扳手已為人所知。這些已有的機(jī)構(gòu)包括連接到馬達(dá)上的可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸；繞軸布置并與軸連接的錘；和直接或者通過連接工具例如套筒加上負(fù)載的錘砧。錘砧具有一對凸耳，這對凸耳可與錘上的相應(yīng)凸耳相接合。這些沖擊機(jī)構(gòu)還包括用來使錘向錘砧偏移，以使錘凸耳與錘砧凸耳相接的彈簧；以及用以使錘相對于軸旋轉(zhuǎn)并且當(dāng)在工件上積聚了抵抗扭矩時使錘軸向地沿著軸離開錘砧的凸輪機(jī)構(gòu)。在可逆沖擊式扳手中，凸輪機(jī)構(gòu)通常包括在驅(qū)動軸的外部上的一對V形凸輪滑道或凹槽，和在錘的內(nèi)表面上的相應(yīng)的一對凸輪滑道或凹槽，以及分別布置在凹槽中的兩個球。每個V形凹槽的每條分支腿構(gòu)成了一條螺旋線的一部分。當(dāng)驅(qū)動軸順時針旋轉(zhuǎn)并積聚了足夠的抵抗扭矩時，在球沿每個V形凹槽的一條分支腿運(yùn)動時，凸輪機(jī)構(gòu)使錘沿軸向移動并離開錘砧。當(dāng)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，錘軸向收回的同時，球沿每個V形凹槽的另一條分支腿移動。依靠扭矩的積聚，錘能軸向縮回足夠大的距離，這樣，球在驅(qū)動軸的凹槽的末端接觸到底。這會導(dǎo)致凹槽的端表面和球磨損，并且變得粗糙，這樣通過馬達(dá)使軸旋轉(zhuǎn)更加困難，并且可能需要更換球或軸。
本發(fā)明總的目的是提供一種改進(jìn)的沖擊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有附加結(jié)構(gòu)和操作優(yōu)點(diǎn)，并且避免了已有的沖擊機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個重要特點(diǎn)是提供一種可逆沖擊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有較簡單和經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個特點(diǎn)是提供了所述類型的沖擊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可提供相對于負(fù)載來說較高的扭矩推動力，而不會損壞沖擊機(jī)構(gòu)的軸或球。
本發(fā)明的又一個特點(diǎn)是提供了一種所述類型的沖擊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在持續(xù)使用后不會導(dǎo)致馬達(dá)受到過度的應(yīng)力。
本發(fā)明的這些和另外的特點(diǎn)中的某些可以通過提供這樣一種沖擊機(jī)構(gòu)獲得，該機(jī)構(gòu)包括一馬達(dá)；一可繞一條軸線旋轉(zhuǎn)、并與馬達(dá)連接的軸，并且該軸具有第一軸凹槽，該第一軸凹槽具有第一和第二軸端；和錘，該錘繞軸布置并具有第一錘凹槽。一球布置在第一錘凹槽和第一軸凹槽中，該球使錘與軸連接，以便隨著球沿凹槽移動，從而使錘與球沿軸線和可旋轉(zhuǎn)地相對運(yùn)動。該機(jī)構(gòu)還包括可旋轉(zhuǎn)的錘砧，它用來加上負(fù)載；偏壓部件，該偏壓部件沿軸向彈性偏壓錘，并使錘與錘砧接合，和止動結(jié)構(gòu)，該止動結(jié)構(gòu)沿軸布置以便與錘接合，這樣來限制錘離開錘砧軸向移動，從而防止球與第一軸凹槽的第二軸端接觸。
本發(fā)明包含某些新穎的特征和部件組合，下面將對其詳細(xì)描述，并在附圖中表示，而且特別在權(quán)利要求書中指出，可以理解在不超出本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍或喪失本發(fā)明的任何優(yōu)點(diǎn)的前提下，細(xì)節(jié)可進(jìn)行不同變化。
為了便于理解本發(fā)明，附圖中表示了本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)附圖并結(jié)合下面的描述，本發(fā)明的構(gòu)造和操作以及許多優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該更容易理解和認(rèn)識。


圖1是本發(fā)明的沖擊機(jī)構(gòu)的一個剖視圖；圖2是圖1的機(jī)構(gòu)的放大的局部垂直剖視圖，它表示在正常的靜止?fàn)顟B(tài)下與錘砧接合的錘；圖3是另一個放大的局部剖視圖，它表示從圖2的位置旋轉(zhuǎn)90度的軸；圖4是沿圖3的相同平面截取但在相反的方向看去的剖視圖；圖5是與圖3相似的剖視圖，它表示帶錘的機(jī)構(gòu)縮回到離錘砧最遠(yuǎn)的允許軸向距離；圖6是沿圖5的相同平面截取但在相反的方向看去的剖視圖；圖7是與圖5相似的剖視圖，它表示沒有本發(fā)明的沖擊式間隔件的已有技術(shù)的沖擊機(jī)構(gòu)；圖8是沖擊式間隔件的俯視圖；圖9是通常沿圖8的線9-9截取的剖視圖；圖10是圖8的沖擊式間隔件的仰視圖11是本發(fā)明的錘的俯視圖；圖12是通常沿圖11的線12-12截取的剖視圖；和圖13是通常沿圖11的線13-13截取的剖視圖。
參考圖1和2，圖中表示了一種沖擊式扳手20形式的沖擊機(jī)構(gòu)。如圖2所示，沖擊式扳手20包括由電池21供電的電動馬達(dá)22。馬達(dá)22連接到具有基座部分25的軸24上。軸24通過傳動裝置26以一種公知的方式與馬達(dá)22連接。馬達(dá)驅(qū)使軸24繞一條軸線A旋轉(zhuǎn)。
參考圖2-6，軸24包括四個螺旋形凹槽28，30，32和34。凹槽28和30是相對的部分螺旋線，并且相交，以便在遠(yuǎn)離馬達(dá)22的一個共同的第一軸端31(圖4)處通常限定成“V”形。下面將進(jìn)一步討論的一個球36布置在凹槽28和30中并可以在其中移動，而且該球在靜止時布置在“V”形的頂點(diǎn)處的末端31。類似的，凹槽32和34是相對的部分螺旋線，并且相交，以便在共同的第一軸端33(圖3)處通常限定成“V”形。軸端31和33分隔開并成180度。球38布置在凹槽32和34中并可以在其中移動。如圖3-6所示，凹槽28，30，32和34分別還具有第二軸端28b，30b，32b和34b，這些第二軸端布置得比第一軸端31，33更接近馬達(dá)22。第二軸端28b，30b，32b和34b沿軸24布置在相同的軸向位置上。如圖3-6所示，一個小薄壁40位于凹槽30和32之間，并在它們的第二軸端30b和32b處將凹槽30和32分隔開。類似的，一個小薄壁42位于凹槽28和34之間，并在它們的第二軸端28b和34b處將凹槽28和34分隔開。壁40和42分別有助于使球36保持在凹槽28和30中，并使球38保持在凹槽32和34中。
如圖10-12所示，沖擊式扳手20還包括一個柱狀錘44，該柱狀錘44具有兩個凸耳46，一個內(nèi)筒形表面47和位于內(nèi)表面47中的兩個徑向相對的、通常V形的凹槽或凸輪表面48，50。如圖2-6所示，錘44繞軸24同軸布置。
沖擊式扳手20還包括一個錘砧52，該錘砧52具有一對凸耳54，(最好如圖5-6所示)該凸耳54可與錘44的凸耳46接合，從而以公知方式使錘砧52旋轉(zhuǎn)。錘砧52還包括方形物56，用來典型地通過一個連接工具例如套筒加上負(fù)載(如圖1中虛線所示)。
沖擊式扳手20還包括一個螺旋彈簧58，該彈簧58繞軸24布置，其一端頂靠在以軸24的基座部分25上，另一端落在錘44的后端面中的一個環(huán)形凹槽中。彈簧58將錘44向錘砧52軸向偏壓，以便使錘凸耳46與錘砧凸耳54接合。
沖擊式扳手20還包括一個沖擊間隔件60，該沖擊間隔件60布置在彈簧58的簧圈中，圍繞軸24并靠近基座部分25。沖擊間隔件是一種獨(dú)立部件，該部件可由包括金屬的許多材料制成。沖擊間隔件60最好可由一種硬塑料例如一種硬尼龍模壓制成。緊固件60通常是柱形，并且具有一個柱形孔61，軸24布置在該孔內(nèi)。間隔件60最好通過壓配合或類似操作連接到軸24上，這樣它不可相對于軸24移動。間隔件60具有一個前表面62和一個后表面64，還具有沿圓周隔開的凹進(jìn)部分65，該凹進(jìn)部分65位于每個表面62和64內(nèi)。凹進(jìn)部分65用來減少模制時間和減少材料花費(fèi)。如果間隔件60需要更高的強(qiáng)度，凹進(jìn)部分65可僅形成于表面62，64的其中之一例如前表面62上。另外，根本不需要任何凹進(jìn)部分65以及采用除了模制外的其他工藝也可以形成間隔件60。
依靠在軸24的旋轉(zhuǎn)的方向，球36布置在軸24的凹槽28或凹槽30以及錘44的V形凹槽48的一條或另一條分支腿中，而球38布置在軸24的凹槽32或凹槽34以及錘44的V形凹槽50的一條或另一條分支腿中。錘44以這種方式安裝到軸24上，并且能夠軸向移動和相對于軸24轉(zhuǎn)動。球36，38可分別以已知的方式沿凹槽28，30，32，34移動，從而使錘44也以已知方式軸向移動。
如上所述，彈簧58偏壓錘44偏移，從而使錘44與錘砧52接合。如圖2-4所述，當(dāng)錘44這樣接合時，球36和38分別布置在凹槽28-34的第一軸端31和33處。當(dāng)方形物56加上負(fù)載例如一個緊固接頭以及在緊固接頭內(nèi)積聚了抵抗扭矩時，迫使錘44沿軸向離開錘砧而偏向馬達(dá)22。如圖5和6所示，如果積聚了足夠的抵抗扭矩，錘44將軸向縮回，或者彈回，直到球36或38在凹槽28，30，32，34的第二軸端28b，30b，32b和34b內(nèi)接觸到底之前，它接觸到?jīng)_擊式間隔件60的上表面62。這樣，間隔件60限制了錘44的軸向移動，并且防止球36或38在28b-34b的任意第二軸端內(nèi)接觸到底，并且防止損壞壁40或42，凹槽28-34或者球36，38本身。如圖7所示，沒有間隔件60繞軸24布置，球36和球38(未表示)將接觸到底，并且會損壞壁42和壁40(未表示)，這樣限制了球(36或38)和錘44軸向離開錘砧52運(yùn)動。
盡管已經(jīng)圖示和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不超出本發(fā)明的較寬的范圍內(nèi)，本發(fā)明可作變化和修改。因此，權(quán)利要求書的目的在于覆蓋落在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。在前述說明書和附圖中提出的實(shí)施例僅用來說明而非限制。本發(fā)明的實(shí)際范圍應(yīng)限定在根據(jù)已有技術(shù)并考慮其適當(dāng)改進(jìn)得出的下述權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種沖擊機(jī)構(gòu)，該沖擊機(jī)構(gòu)包括一馬達(dá)；一軸，該軸可繞一條軸線旋轉(zhuǎn)，并且與馬達(dá)連接，還具有第一軸凹槽，該第一軸凹槽具有第一和第二軸端；一錘，該錘繞軸布置，并且具有第一錘凹槽；一球，該球布置在第一錘凹槽和第一軸凹槽中，并且使錘與軸連接，以便隨著球沿凹槽移動，從而使錘與球沿軸向和可旋轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動；一可旋轉(zhuǎn)的錘砧，用來加上負(fù)載；一偏壓部件，該偏壓部件使錘沿軸向彈性偏移至與錘砧接合；和止動結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)沿軸布置，它用來與錘接合，以便限制錘離開錘砧的軸向移動，這樣可防止球與第一軸凹槽的第二軸端接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于止動結(jié)構(gòu)是繞軸布置的一個通常柱形的間隔件。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于間隔件由一種塑料材料制成。
4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于間隔件由一種硬尼龍制成。
5.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于間隔件與軸是分離的。
6.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于間隔件壓裝到軸上。
7.如權(quán)利要求5所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于偏壓部件是一個螺旋彈簧，并且間隔件布置在彈簧的簧圈中。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于第一軸凹槽與第一錘凹槽是螺旋線形的。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于軸包括一具有第一和第二軸端的第二軸凹槽，并且錘包括一第二錘凹槽，并且還包括一第二球，該第二球布置在第二錘凹槽和第二軸凹槽中并可沿其移動，當(dāng)錘與止動結(jié)構(gòu)接合時，這樣可防止第二球與第二軸凹槽的第二軸端接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于馬達(dá)是電動馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種沖擊機(jī)構(gòu),包括馬達(dá);可繞一條軸線旋轉(zhuǎn)并與馬達(dá)連接的軸,并且該軸具有包括第一和第二軸端的第一軸凹槽;和繞軸布置并具有第一錘凹槽的錘。一球布置在第一錘凹槽和第一軸凹槽中并使錘與軸連接,以便隨著球沿凹槽移動,從而使錘與球沿軸線和可旋轉(zhuǎn)地相對運(yùn)動。該扳手還包括用來加上負(fù)載可旋轉(zhuǎn)的錘砧;沿軸向彈性偏壓錘并使錘與錘砧接合的偏壓部件以及沿軸布置以便與錘接合從而限制錘離開錘砧的軸向移動并防止球與第一軸凹槽的第二軸端接觸的止動結(jié)構(gòu)。
文檔編號B25D15/00GK1265955SQ0010376
公開日2000年9月13日 申請日期2000年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月9日
發(fā)明者阿尼爾·P·戈德, 保羅·W·格里芬, 雷蒙德·D·德羅姆 申請人:斯耐普昂工具公司