專利名稱：具有滑躍式離合機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)沖擊工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的手持工具，更具體地，涉及一種具有間歇式驅(qū)動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及類型的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手采用對(duì)用于轉(zhuǎn)動(dòng)緊固件如螺母的輸出軸施加沖擊力的不同機(jī)構(gòu)。這些沖擊在輸出軸上產(chǎn)生較大的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，以用于上緊(或松開)緊固件。多數(shù)旋轉(zhuǎn)沖擊機(jī)構(gòu)包括具有被錘子周期性地沖擊的砧座的輸出軸。錘子通常安裝成相對(duì)于砧座運(yùn)動(dòng)。設(shè)置有離合機(jī)構(gòu)，以在錘子打擊砧座的位置和錘子離開砧座的位置之間周期性地移動(dòng)錘子。當(dāng)離開砧座時(shí)，錘子獲得速度，因而獲得動(dòng)量，以用于下次打擊砧座。
目前存在幾種類型的沖擊機(jī)構(gòu)。一種如美國專利No.3661217中所示類型的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手采用“擺重”機(jī)構(gòu)，其中，錘頭安裝成用于繞平行于輸出軸的中心軸線但與該中心軸線間隔的軸線樞轉(zhuǎn)。輸出軸上的凸起形成被錘頭打擊的砧座。也繞輸出軸旋轉(zhuǎn)的錘頭周期性地打擊砧座，以向輸出軸傳遞(deliver)沖擊。在另一種類型的沖擊機(jī)構(gòu)中，彈簧朝錘子與砧座接合的位置偏壓每個(gè)錘子。但是，跨在被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的軸的滾道上的凸輪球周期性地迫使錘子與砧座脫離接合。
如美國專利No.2881884中所示的并且本發(fā)明特別涉及的第三種類型的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手，采用一種“滑躍(ski-jump)”式機(jī)構(gòu)，其中，輸出軸安裝成在一管形籠狀件中繞其縱向軸線自由旋轉(zhuǎn)，該籠狀件通過一馬達(dá)繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。輸出軸具有兩個(gè)沿相反方向徑向朝外伸出的砧座。安裝成與籠狀件一起旋轉(zhuǎn)的錘子被彈簧沿軸向遠(yuǎn)離砧座偏壓，但是連接到一凸輪從動(dòng)件上，以便作軸向運(yùn)動(dòng)。與籠狀件一起旋轉(zhuǎn)的凸輪球周期性地與凸輪從動(dòng)件接合，將錘子向前拋以與砧座對(duì)齊，從而錘子打擊砧座以傳遞用于以較大的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸的沖擊力。
一些如美國專利No.5199505中所公開的現(xiàn)有的“滑躍”式離合機(jī)構(gòu)具有包括凸輪球沿其行進(jìn)的表面的凸輪從動(dòng)件。該凸輪從動(dòng)件包括一大體為三角形的沿徑向向外伸出的指狀件。該指狀件的側(cè)面用作坡道(ramp)，從而凸輪球可在指狀件上行進(jìn)。
當(dāng)用于上緊緊固件時(shí)，輸出軸開始時(shí)僅受到很小的轉(zhuǎn)矩，如由被轉(zhuǎn)動(dòng)的緊固件的慣性以及轉(zhuǎn)動(dòng)的和靜止的緊固件之間的摩擦接合引起的轉(zhuǎn)矩。初始載荷不足以克服向后推動(dòng)錘銷和凸輪從動(dòng)件的彈簧力。因此，凸輪球保持與指狀件的一側(cè)接合，繞中心縱向軸線推動(dòng)該指狀件，從而凸輪從動(dòng)件和輸出軸旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)輸出軸所受到的轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，旋轉(zhuǎn)輸出軸和凸輪從動(dòng)件的阻力增加，由凸輪球作用在指狀件上的力的軸向分量也增加，直至凸輪球能將凸輪從動(dòng)件向前驅(qū)得足夠遠(yuǎn)，以致能越過指狀件，并向下至相反側(cè)。此后，籠狀件和凸輪球以高速旋轉(zhuǎn)，直至趕上凸輪從動(dòng)件指狀件。凸輪球迅速越過凸輪從動(dòng)件指狀件，使錘銷向前拋，以使錘銷與輸出軸的砧座對(duì)齊。由于凸輪球迅速越過指狀件，所以錘銷從與砧座對(duì)齊位置迅速移開。因此，錘銷向砧座傳遞快速而強(qiáng)烈的沖擊以將緊固件上緊一增量，然后松開以得到用于下一次沖擊的動(dòng)量。
然而，在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，指狀件的坡道的形狀不足以在軸受到小載荷或未承受載荷時(shí)防止凸輪球被推過指狀件從而迫使錘銷與砧座接觸。因此，該工具的錘子、砧座和其它零件就不必要地受到作用在工具零件上的應(yīng)力。此外，當(dāng)錘子過早地與砧座接合時(shí)，由于輸出軸的轉(zhuǎn)速降低，所以工具的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明一般地涉及一種旋轉(zhuǎn)沖擊工具，該旋轉(zhuǎn)沖擊工具包括一殼體和一用于上緊和松開緊固件的輸出軸。該輸出軸包括一從輸出軸沿徑向向外伸出的砧座。一馬達(dá)安裝在殼體中以用于驅(qū)動(dòng)輸出軸。至少一個(gè)錘子適于被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。一離合機(jī)構(gòu)可以移動(dòng)錘子以打擊砧座從而向輸出軸傳遞沖擊。該離合機(jī)構(gòu)連接到輸出軸上，以便當(dāng)輸出軸未承受載荷時(shí)錘子不處于打擊砧座的位置，而當(dāng)輸出軸承受載荷時(shí)錘子移動(dòng)以間歇地打擊砧座。該離合機(jī)構(gòu)包括凸輪球和凸輪從動(dòng)件。該凸輪從動(dòng)件包括用于使所述凸輪球沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道。該滾道包括一延伸至一峰頂?shù)钠碌?，該坡道形成為?dāng)所述凸輪球接近所述峰頂時(shí)增加所述凸輪球的移動(dòng)阻力，以在所述輸出軸未承受載荷時(shí)阻止所述凸輪球越過所述峰頂，而在所述輸出軸承受載荷時(shí)允許所述凸輪球越過所述峰頂從而沿軸向向前推動(dòng)所述凸輪從動(dòng)件和錘子以使所述錘子打擊所述砧座。
另一方面，本發(fā)明一般地涉及一種用于旋轉(zhuǎn)沖擊工具的離合機(jī)構(gòu)，該離合機(jī)構(gòu)包括凸輪球和凸輪從動(dòng)件。該凸輪從動(dòng)件包括用于使所述凸輪球沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道。該滾道包括一延伸至一峰頂?shù)钠碌溃撈碌佬纬蔀楫?dāng)所述凸輪球接近所述峰頂時(shí)增加所述凸輪球的移動(dòng)阻力，以在所述輸出軸未承受載荷時(shí)阻止所述凸輪球越過所述峰頂，而在所述輸出軸承受載荷時(shí)允許所述凸輪球越過所述峰頂從而沿軸向向前推動(dòng)所述凸輪從動(dòng)件以使錘子沖擊輸出軸。
本發(fā)明的其它目的和特征一部分是明顯的，一部分將在后文中指出。


圖1為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)沖擊工具的正視圖，部分被切去以示出工具的籠狀件和輸出軸；圖2為籠狀件的縱向剖視圖，示出離合機(jī)構(gòu)以及處于其縮回位置的錘銷；圖3為籠狀件的縱向剖視圖，示出離合機(jī)構(gòu)以及處于其伸出位置的錘銷；圖4為沿包括圖2的4-4線的平面所剖得的剖視圖；
圖5為沿包括圖3的5-5線的平面所剖得的剖視圖；圖6為沿包括圖3的6-6線的平面所剖得的剖視圖；圖7為離合機(jī)構(gòu)的凸輪球和凸輪從動(dòng)件的透視圖；圖8為凸輪從動(dòng)件的端視圖，示出凸輪從動(dòng)件的指狀件；圖9為凸輪從動(dòng)件的正視圖，示出指狀件的內(nèi)側(cè)；圖10為凸輪從動(dòng)件的正視圖，示出指狀件的傾斜表面；圖11為與圖10相似的凸輪從動(dòng)件的正視圖，但是旋轉(zhuǎn)以使指狀件向前移動(dòng)；圖12為籠狀件的示意圖，示出在錘銷處于其伸出位置時(shí)凸輪球的凸輪從動(dòng)件的位置。
在這些附圖中，相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)代表相應(yīng)的部件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，特別參照?qǐng)D1，示出總體標(biāo)號(hào)為10的根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的空氣驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手，該扳手包括殼體12、支承在殼體中的用于相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)的大體為管形的籠狀件14以及轉(zhuǎn)動(dòng)緊固件(未示出)如螺母或螺釘以用于上緊或松開該緊固件的輸出軸16。殼體12中的馬達(dá)19是在氣動(dòng)工具中常用的那種類型的標(biāo)準(zhǔn)空氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，該馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)由軸承22支承的輸入軸18。應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用其它類型的馬達(dá)，并且仍然屬于本發(fā)明的范圍。輸入軸18在其前端有花鍵(未示出)，所述花鍵與籠狀件14的后端的孔26內(nèi)相應(yīng)的花鍵24(圖2)連接，以便馬達(dá)19能使籠狀件繞其中心縱向軸線旋轉(zhuǎn)。
輸出軸16通常由籠狀件后端的環(huán)形件30和配合在籠狀件前端中的襯套32與籠狀件14同軸地支承，以便相對(duì)于籠狀件旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)與輸出軸16一體形成的楔形砧座34從輸出軸沿徑向相反的方向向外伸出。每個(gè)砧座34具有兩個(gè)位于大體為徑向的、包括籠狀件14的中心縱向軸線的平面中的大體平滑的沖擊表面34A。一對(duì)由冷鍛鋼制成的錘銷36容納在兩個(gè)形成于籠狀件14的內(nèi)壁上的沿軸向延伸的導(dǎo)向通道40中。在圖4～6中可見的另外兩個(gè)通道42的形成僅僅是為了容易機(jī)加工，其尺寸并未做成能容納錘銷36。錘銷36各自有兩個(gè)用于與砧座34的沖擊表面34A接合的大體平滑的打擊表面36A以及略呈弧形的徑向內(nèi)表面和外表面。由于位于導(dǎo)向通道40中，所以錘銷36的打擊表面36A基本位于包括籠狀件的中心縱向軸線的平面中。接合的具體沖擊表面34A和打擊表面36A取決于籠狀件14的旋轉(zhuǎn)方向(即用于上緊或松開緊固件)。
總體由46標(biāo)示的離合機(jī)構(gòu)使錘銷36在導(dǎo)向通道40中在一縮回位置(圖2)和一伸出位置之間沿軸向間歇移動(dòng)，在縮回位置，錘銷的打擊表面36A向后與砧座的沖擊表面34A隔開因而間隔一段距離，以允許籠狀件14和錘銷相對(duì)于輸出軸16和砧座34旋轉(zhuǎn)，在伸出位置，每個(gè)錘銷的打擊表面之一的一部分與沖擊表面之一對(duì)齊，以沖擊該表面。當(dāng)錘銷36伸出時(shí)，籠狀件14的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)造成錘銷的打擊表面36A沖擊砧座各自的沖擊表面34A，以便將沖擊力傳送至輸出軸16。沖擊力對(duì)砧座34的基本瞬時(shí)的作用使輸出軸16產(chǎn)生用于上緊或松開緊固件的較大的轉(zhuǎn)矩。
導(dǎo)向通道40的形狀適于與錘銷36緊密的滑配合，以防止錘銷沿徑向移出通道外或在通道中側(cè)向移動(dòng)，從而實(shí)際上限制錘銷沿籠狀件14的縱向移動(dòng)。如圖5和6所示，導(dǎo)向通道40和錘銷36兩者都有大體為梯形的橫截面，而每個(gè)錘銷36容納在其各自的導(dǎo)向通道中的部分38則有一與通道的錐形橫截面嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的沿徑向向內(nèi)逐漸變窄的橫截面。每個(gè)導(dǎo)向通道40具有在通道的底部由一略呈弧形的橫向壁50連接的基本相對(duì)的側(cè)壁48。側(cè)壁48從其與橫向壁50的交點(diǎn)向內(nèi)彼此相對(duì)地傾斜，從而保持被捕獲在通道中的相應(yīng)錐形錘銷36的較寬的部分38，由此防止其沿徑向向內(nèi)移出導(dǎo)向通道40。此外，由于導(dǎo)向通道40和容納在該通道中的錘銷36的部分38在尺寸與形狀上嚴(yán)格地對(duì)應(yīng)，所以錘銷不能相對(duì)于導(dǎo)向通道沿側(cè)向移動(dòng)。下文將針對(duì)旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10的操作更充分地說明限制錘銷36的徑向和側(cè)向移動(dòng)的效用。但是，應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用包括圓柱形在內(nèi)的其它形狀(未示出)的錘銷，而不脫離本發(fā)明的范圍。此外，也可以將錘銷保持于在約束錘銷的徑向和側(cè)向移動(dòng)方面不那么有效的通道中。
籠狀件14的后端具有基本為圓形并且與籠狀件中的孔26連通的凹部54。該凹部54具有界定凹穴56的弧形外壁的沿徑向向外張開的延伸部。凹穴56的內(nèi)壁由定位成與籠狀件14的中心縱向軸線同軸的環(huán)形件30界定。如在圖6中最清楚地看到的，離合機(jī)構(gòu)46包括一容納在一個(gè)凹穴56中的凸輪球58。如在圖2中看到的，環(huán)形件30的徑向外表面是內(nèi)凹的并且限定一滾道62，凸輪球58在該滾道中繞籠狀件的中心縱向軸線移動(dòng)。在環(huán)形件30的前端的唇部64保持凸輪球58，阻止其相對(duì)于籠狀件軸向移動(dòng)。凹穴56足夠大，允許凸輪球58在滾道62中相對(duì)于籠狀件14作有限的移動(dòng)。但是，在籠狀件14旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪球58與凹穴56的外壁的接合驅(qū)動(dòng)凸輪球繞滾道62與籠狀件共同運(yùn)動(dòng)，如圖6所示。
一位于環(huán)形件30的前面的管狀的凸輪從動(dòng)件68配合在輸出軸16上，并且通過內(nèi)花鍵70連接到輸出軸上的花鍵72上以便與輸出軸共同旋轉(zhuǎn)。但是，該花鍵連接允許凸輪從動(dòng)件68相對(duì)于輸出軸16沿軸向自由移動(dòng)。凸輪從動(dòng)件68包括一沿徑向向外突出的凸緣74，該凸緣74形成有向后伸入籠狀件14的凹部54中的指狀件76，該指狀件76可以在該凹部中繞籠狀件14的中心縱向軸線自由旋轉(zhuǎn)，除非存在凸輪球58。
如圖7-11所示，指狀件76的形狀大致為三角形，但是彎至不在同一平面，從而跟隨凸輪從動(dòng)件凸緣74的周邊。凸輪從動(dòng)件68包括一用于允許凸輪球58沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道92。該滾道92包括一坡道94，以便凸輪球58可以越過指狀件76。指狀件76的坡道94允許凸輪球58沿指狀件往上行進(jìn)，而指狀件的下降部分98則允許凸輪球沿指狀件往下行進(jìn)。坡道94為內(nèi)凹形，從而坡道的斜率從坡道的與滾道92的平滑部分相鄰的端部朝峰頂90增加。下降部分98從峰頂90至滾道的平滑部分有一基本恒定的斜率。坡道94的內(nèi)凹斜坡在凸輪球58越過指狀件76行進(jìn)時(shí)對(duì)凸輪球提供增大的阻力。如圖所示，坡道94的內(nèi)凹斜坡是一個(gè)具有恒定曲率半徑的圓弧。在所示的構(gòu)形中，圓弧具有約8毫米的半徑。但是，應(yīng)當(dāng)理解，圓弧可以具有其它半徑，而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，圓弧的半徑可以改變，以適應(yīng)于不同尺寸的沖擊扳手或?qū)ν馆喦?8所要求的阻力值。在本發(fā)明中，也可以采用其它形狀(例如具有非恒定的曲率半徑的形狀)。
一推力環(huán)80適于與凸輪從動(dòng)件68一起作軸向移動(dòng)。如圖2所示，推力環(huán)80在其周邊上具有一容納在一弧形切口82中的緣部81，該切口82在錘銷36的徑向向內(nèi)的表面上形成。因此，可以看到，推力環(huán)80連接凸輪從動(dòng)件68和錘銷36的軸向運(yùn)動(dòng)，以用于使錘銷在其各自的導(dǎo)向通道40中沿軸向滑動(dòng)。一壓縮彈簧86繞輸出軸16卷繞，并在砧座34的面向后面的表面與推力環(huán)80之間受壓縮。彈簧86向后偏壓推力環(huán)80、凸輪從動(dòng)件68以及錘銷36，使其離開輸出軸16的砧座34。
如圖5所示，凸輪從動(dòng)件68和輸出軸16的花鍵連接70、72是用鍵固定的，以便凸輪從動(dòng)件和輸出軸按預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)。如在圖12中可看到的，鍵將凸輪從動(dòng)件指狀件76定位成基本在輸出軸16的一個(gè)砧座34的下面。用于保持凸輪球58的凹穴56位于從導(dǎo)向通道40偏轉(zhuǎn)大約90度的位置。因此，當(dāng)砧座34離開導(dǎo)向通道40以使錘銷36有一沿軸向移動(dòng)的空間以便使它們的打擊表面36A與砧座的沖擊表面34A對(duì)齊時(shí)，凸輪球58與凸輪從動(dòng)件指狀件76產(chǎn)生接合。
在操作時(shí)，馬達(dá)19的輸入軸18使籠狀件14轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖6所示，凸輪球58通過保持凸輪球的凹穴56的外壁與其滾道62接合，并且在滾道62內(nèi)與籠狀件14一起繞籠狀件的中心縱向軸線被承載。輸出軸16、推力環(huán)80和凸輪從動(dòng)件68并不是直接連接到馬達(dá)19上旋轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)凸輪球58繞環(huán)形件30在滾道62中被承載時(shí)，它與凸輪從動(dòng)件指狀件76的坡道94接合，并被該坡道的內(nèi)凹斜坡捕獲，從而使指狀件被凸輪球繞中心縱向軸線推動(dòng)，以使凸輪從動(dòng)件68與籠狀件14共同旋轉(zhuǎn)。由于在凸輪從動(dòng)件68與輸出軸之間具有花鍵連接70、72，所以輸出軸16也旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10上緊兩個(gè)緊固件(未示出)時(shí)，輸出軸16最初只受到阻止其旋轉(zhuǎn)的小轉(zhuǎn)矩，如由被轉(zhuǎn)動(dòng)的緊固件的慣性以及轉(zhuǎn)動(dòng)的和靜止的緊固件之間的摩擦接合引起的轉(zhuǎn)矩。雖然凸輪球58移動(dòng)凸輪從動(dòng)件68、推力環(huán)80以及錘銷36，但是由凸輪球作用在指狀件76上的力的軸向分量不足以使錘銷36打擊砧座34。凸輪球58在坡道94上向上被驅(qū)動(dòng)得越遠(yuǎn)，坡道的斜率越大。由凸輪球58作用在凸輪從動(dòng)件上的力的軸向分量隨著坡道94的斜率增加而減小。因此，在凸輪球58移過峰頂90從而致動(dòng)凸輪從動(dòng)件68以使錘銷36打擊砧座34之前，輸出軸16必然受到較大的阻力矩。換句話說，凸輪球58在其接近峰頂時(shí)受到的移動(dòng)阻力增大。凸輪球58保持被坡道94捕獲，繞中心縱向軸線推動(dòng)指狀件76，從而凸輪從動(dòng)件68及輸出軸16與馬達(dá)19的輸入軸18一起旋轉(zhuǎn)，阻力矩略微增加。
當(dāng)由輸出軸16轉(zhuǎn)動(dòng)的緊固件與待上緊的表面(未示出)接合時(shí)，輸出軸所受到轉(zhuǎn)矩顯著加大。當(dāng)輸出軸16和凸輪從動(dòng)件68的旋轉(zhuǎn)阻力增加時(shí)，由凸輪球58作用在指狀件76上的力的軸向分量也增加，直至凸輪球能往坡道94的上面移動(dòng)并將凸輪從動(dòng)件向前驅(qū)動(dòng)足夠遠(yuǎn)以越過指狀件的峰頂90并沿下降部分98往下。圖7中示出凸輪球58與坡道94的接合。圖12示意地示出在凸輪球58到達(dá)坡道的峰頂90時(shí)，凸輪球58、凸輪從動(dòng)件指狀件76、砧座34以及錘銷36的位置。當(dāng)凸輪球58沿坡道94的下降部分98往下移動(dòng)時(shí)，彈簧86使推力環(huán)80、錘銷36和凸輪從動(dòng)件68向后移動(dòng)至基本如圖2所示的位置。
此后，籠狀件14與凸輪球58繞中心縱向軸線高速旋轉(zhuǎn)，直至它們趕上凸輪從動(dòng)件指狀件76。凸輪球58以大動(dòng)量碰撞坡道94，使錘銷36被抵抗彈簧86的阻力的較大的力向前拋，從而使錘銷的打擊表面36A與輸出軸16的砧座34的沖擊表面34A對(duì)齊。進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)使錘銷36的平滑的打擊表面36A沖擊砧座的平滑的沖擊表面34A。因?yàn)闆_擊區(qū)在較大的面積上彼此面對(duì)面地接合，所以來自錘銷和籠狀件14的動(dòng)量有效地傳至砧座34和輸出軸16上。由于凸輪球58快速地移過坡道94的峰頂90，所以錘銷36被快速地向后推，不與砧座34對(duì)齊。因此，錘銷36向砧座34傳遞一快速而強(qiáng)烈的沖擊，以將緊固件上緊一增量，然后釋放以重新得到用于下次沖擊的動(dòng)量。
由于錘銷36與導(dǎo)向通道40的側(cè)壁48具有緊密配合的關(guān)系，所以比錘銷36重很多因而具有較大動(dòng)量的籠狀件14的動(dòng)量也有效地傳至砧座34上。因此，錘銷36通過與導(dǎo)向通道的側(cè)壁48的緊密配合被剛性地保持，而不會(huì)由于與砧座34的沖擊的結(jié)果沿側(cè)向或徑向移動(dòng)，從而它們基本上將籠狀件14的全部動(dòng)量都傳至砧座和輸出軸16上。錘銷36與砧座34的接合是短暫的，而且有較大的轉(zhuǎn)矩傳遞到輸出軸16上。
所示實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10在較高的空氣壓力下(例如超過90psi直至約140psi)工作良好。在高壓下，籠狀件14轉(zhuǎn)得如此之快，以致在錘銷36的打擊表面36A的相當(dāng)大的部分與砧座的沖擊表面34A對(duì)齊之前，錘銷36就已經(jīng)沖擊砧座34。雖然沖擊力作用在錘銷36上的面積從優(yōu)化的觀點(diǎn)是減小了，但是沖擊力仍然作用在錘銷的平滑區(qū)域上。此外，由于錘銷被緊密地保持在通道中，所以大部分作用在錘銷36上的沖擊載荷由籠狀件14支承。通道40防止錘銷36相對(duì)于該通道的任何側(cè)向或徑向移動(dòng)，從而減小在與推力環(huán)80的緣81接合的切口82處產(chǎn)生的應(yīng)力。僅在錘銷的一側(cè)設(shè)置切口減少了該切口處的應(yīng)力集中。這樣，錘銷36不會(huì)僅在砧座34的下方跳躍，而這種跳躍將造成動(dòng)量傳遞的效率低，并且易于引起對(duì)錘銷的鑿削。因此，即使在高壓下，錘銷36也具有很長(zhǎng)的工作壽命。
與先前的扳手相比，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10提供了更可靠和更穩(wěn)定的輸出。當(dāng)旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10只受到阻止其旋轉(zhuǎn)的小轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于在接近峰頂?shù)奈恢闷碌赖男甭试龃?，凸輪?8仍然被凸輪從動(dòng)件68的坡道94捕獲。因此，凸輪球58穩(wěn)定地繞中心縱向軸線推動(dòng)凸輪從動(dòng)件68，從而轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸16。在該第一操作模式中(即，沒有轉(zhuǎn)矩或只有很小的轉(zhuǎn)矩)，輸出軸16以較小的功率但是以較大的速度工作。輸出軸16保持恒定的轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速與籠狀件14的轉(zhuǎn)速大致相同。一旦輸出軸受到的轉(zhuǎn)矩增加到超過閾值轉(zhuǎn)矩，則凸輪球能夠?qū)⑼馆啅膭?dòng)件68向前驅(qū)至足夠遠(yuǎn)以越過指狀件76的峰頂90并且沿下降部分98向下，這使得錘銷36與輸出軸16的砧座34對(duì)齊。凸輪球58的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)造成由錘銷36對(duì)砧座34的更多的沖擊。在該第二操作模式中(即，大轉(zhuǎn)矩)，輸出軸16傳遞更多的功率但是速度較低。在該模式中輸出軸16的轉(zhuǎn)速是可變的，并且低于籠狀件14的轉(zhuǎn)速。因此，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)沖擊扳手10有效地上緊和松開緊固件。
當(dāng)介紹本發(fā)明或其優(yōu)選實(shí)施例的元件時(shí)，“一”、“該”、“所述”等詞是指有一個(gè)或更多的元件?！鞍ā薄⒑汀熬哂小钡仍~是指包括在內(nèi)并且是指可能具有所列元件以外的附加元件。此外，采用“上”、“下”及其變體只是為了方便，并不要求部件有任何特別的取向。
由于可以在上文作出不同的改變而不脫離本發(fā)明的范圍，所以所有包含在上述說明中并在附圖中示出的事項(xiàng)都應(yīng)理解為說明性的，而不具有限制性的意義。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)沖擊工具，包括殼體；用于上緊和松開緊固件的輸出軸，所述輸出軸包括從輸出軸沿徑向向外伸出的砧座；裝在所述殼體中用于驅(qū)動(dòng)所述輸出軸的馬達(dá)；至少一個(gè)適于由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的錘子；以及用于移動(dòng)所述錘子以打擊所述砧座從而向所述輸出軸傳遞沖擊的離合機(jī)構(gòu)，所述離合機(jī)構(gòu)連接到所述輸出軸上，以使在所述輸出軸未承受載荷時(shí)錘子不處于打擊砧座的位置，而當(dāng)所述輸出軸承受載荷時(shí)錘子移動(dòng)以間歇地打擊砧座，所述離合機(jī)構(gòu)包括凸輪球和凸輪從動(dòng)件，該凸輪從動(dòng)件包括允許所述凸輪球沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道，所述滾道包括延伸至一峰頂?shù)钠碌?，該坡道形成為?dāng)所述凸輪球接近所述峰頂時(shí)增加凸輪球的移動(dòng)阻力，以在所述輸出軸未承受載荷時(shí)阻止所述凸輪球越過所述峰頂，而在所述輸出軸承受載荷時(shí)允許所述凸輪球越過所述峰頂從而沿軸向向前推動(dòng)所述凸輪從動(dòng)件和錘子以使所述錘子打擊所述砧座。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述坡道具有朝所述峰頂增大的斜率。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述坡道基本沿具有恒定曲率半徑的圓弧延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述坡道的曲率半徑約為8毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述滾道還包括在所述峰頂?shù)呐c所述坡道相反的一側(cè)從該峰頂延伸的下降部分。
6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述滾道的下降部分具有與所述滾道的坡道不同的形狀。
7.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，所述下降部分具有基本恒定的斜率。
8.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)沖擊工具，其特征在于，還包括連接到所述錘子的推力環(huán)，所述推力環(huán)適于與所述凸輪從動(dòng)件一起作軸向移動(dòng)，以沿軸向移動(dòng)所述錘子從而使所述錘子與所述砧座接觸或脫離接觸。
9.一種用于旋轉(zhuǎn)沖擊工具的離合機(jī)構(gòu)，該離合機(jī)構(gòu)包括凸輪球和凸輪從動(dòng)件，該凸輪從動(dòng)件包括允許所述凸輪球沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道，所述滾道包括延伸至一峰頂?shù)钠碌?，該坡道形成為?dāng)所述凸輪球接近所述峰頂時(shí)增加凸輪球的移動(dòng)阻力，以在所述輸出軸未承受載荷時(shí)阻止所述凸輪球越過所述峰頂，而在所述輸出軸承受載荷時(shí)允許所述凸輪球越過所述峰頂從而沿軸向向前推動(dòng)所述凸輪從動(dòng)件以使錘子沖擊輸出軸。
10.如權(quán)利要求9所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述坡道具有朝所述峰頂增大的斜率。
11.如權(quán)利要求10所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述坡道基本沿具有恒定曲率半徑的圓弧延伸。
12.如權(quán)利要求11所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述坡道的曲率半徑約為8毫米。
13.如權(quán)利要求9所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滾道還包括在所述峰頂?shù)呐c所述坡道相反的一側(cè)從該峰頂延伸的下降部分。
14.如權(quán)利要求13所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滾道的下降部分具有與所述滾道的內(nèi)凹斜坡不同的斜率。
15.如權(quán)利要求14所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述下降部分具有基本恒定的斜率。
16.如權(quán)利要求9所述的離合機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括連接到所述錘子的推力環(huán)，所述推力環(huán)適于與所述凸輪從動(dòng)件一起作軸向移動(dòng)，以沿軸向移動(dòng)所述錘子從而使所述錘子與砧座接觸或脫離接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于旋轉(zhuǎn)沖擊工具的離合機(jī)構(gòu)，該離合機(jī)構(gòu)包括凸輪球和凸輪從動(dòng)件。該凸輪從動(dòng)件包括用于使所述凸輪球沿凸輪從動(dòng)件的表面行進(jìn)的滾道。所述滾道具有峰頂并包括具有內(nèi)凹斜坡的坡道，以便在所述工具未承受載荷時(shí)阻止所述凸輪球越過峰頂，而在所述工具承受載荷時(shí)允許所述凸輪球越過峰頂從而沿軸向向前推動(dòng)所述凸輪從動(dòng)件以使錘子沖擊輸出軸。
文檔編號(hào)B25B23/00GK1876330SQ20061008467
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者泉澤治 申請(qǐng)人:Sp空氣株式會(huì)社