專利名稱：自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸的自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)。本發(fā)明特別適合用于動(dòng)力工具，尤其是那些廣泛用于諸如驅(qū)動(dòng)螺旋夾緊工件的手動(dòng)的器具。
動(dòng)力工具，例如動(dòng)力螺旋驅(qū)動(dòng)器、螺母驅(qū)動(dòng)器和其他夾緊驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)得到廣泛使用，以便采用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺旋夾緊器加緊工件，或者驅(qū)動(dòng)一個(gè)螺旋夾緊器進(jìn)入另一個(gè)螺旋夾緊器。有時(shí)候，由于螺旋夾緊器的尺寸、長(zhǎng)度或者其他條件，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具缺少足夠的扭矩來夾緊(或放松)螺旋夾緊器，因而不能滿足使用者的要求。在這種情況下，操作者頻繁地在非提供動(dòng)力或者在鎖緊轉(zhuǎn)子的條件下使用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具，以便由手工有力地夾緊夾緊器。還有，在某些情況下，為了更加準(zhǔn)確地控制最后施加到夾緊器上的扭矩大小，操作者使用工具由手工處置夾緊器。
在眾所周知的和普通的這種由手工施加扭矩的操作過程中，時(shí)常會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力工具內(nèi)部驅(qū)動(dòng)元件的以彎曲或斷裂形式的損壞，甚至可能損壞動(dòng)力工具的電動(dòng)機(jī)。此外，在電動(dòng)機(jī)不提供動(dòng)力的條件下，如果操作者使用動(dòng)力工具，由手工夾緊夾緊器，施加的反向扭矩可能引起多個(gè)驅(qū)動(dòng)元件打滑，或者降低使用者手工夾緊或松開夾緊器的工作效率。
因此，已經(jīng)提出了多種用于手動(dòng)動(dòng)力工具的軸鎖緊機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)，以便解決上述問題，或者有助于手工施加扭矩的操作。其中一個(gè)實(shí)例是，在動(dòng)力工具的輸出軸上設(shè)置軸鎖緊機(jī)構(gòu)，如1991年授予HOLZER的美國(guó)專利US-5,016,501中所述。但是，許多這種機(jī)構(gòu)自身存在著缺點(diǎn)，其過大的手工施加的反向扭矩的量值，可能損壞或破壞動(dòng)力工具的軸鎖緊機(jī)構(gòu)。因此，本發(fā)明尋求提供一種自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)，它在手工夾緊操作過程中，基本上防止傳遞反向扭矩，這種反向扭矩可能導(dǎo)致元件破壞、電動(dòng)機(jī)損壞或打滑。本發(fā)明還尋求提供一種軸鎖緊機(jī)構(gòu)，它不設(shè)置在動(dòng)力工具的輸出軸上，因此可以采取工具輸出齒輪裝置的優(yōu)點(diǎn)，并因此而更耐久和更有效。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，包括自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)的互鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)力工具上，動(dòng)力工具具有殼體、縱向或軸向延伸的、可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸自身或通過小齒輪與設(shè)置在殼體內(nèi)的中間齒輪嚙合，以便響應(yīng)轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而使中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸設(shè)置在殼體內(nèi)，以便在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且以轉(zhuǎn)動(dòng)方式與動(dòng)力工具的夾具頭相互連接?；ユi機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接中間軸和中間齒輪，以便響應(yīng)相應(yīng)的中間齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，引起中間軸在兩個(gè)方向之一的雙向“向前扭矩”(“forward-torque”)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，互鎖機(jī)構(gòu)的自動(dòng)軸鎖緊部分，響應(yīng)施加在中間軸上的在第二相反方向或“反向扭矩(“back-torque”)方向的外界轉(zhuǎn)動(dòng)力，而防止中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)包括中空的圓柱形腔體，其設(shè)置在殼體的固定部分，最好在殼體內(nèi)，形成由固定軸承盤帶有的中空?qǐng)A柱形腔體形式(其中可以有或沒有內(nèi)磨損套筒)，中空的圓柱形腔體相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸沿著徑向偏置，并且其中具有圓柱形內(nèi)腔表面。至少有一個(gè)驅(qū)動(dòng)伸出物(最好多于一個(gè))，固定設(shè)置在中間齒輪上，用以驅(qū)動(dòng)伸出物與中間齒輪同心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使驅(qū)動(dòng)伸出物在其徑向周邊處縱向或軸向延伸，進(jìn)入中空的圓柱形腔體，各優(yōu)選的驅(qū)動(dòng)伸出物具有徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部。
一個(gè)砧座固定設(shè)置在中間軸上(例如通過壓力配合方式)，以便與中間軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將砧座設(shè)置在中空?qǐng)A柱形腔體內(nèi)。砧座具有外徑，其小于中空的圓柱形腔體的內(nèi)表面的直徑，并且砧座還包括至少一個(gè)，最好多個(gè)沿著縱向延伸的徑向向內(nèi)凹陷的砧座通道，以便以互鎖的方式容納徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部，所述驅(qū)動(dòng)凸出部與砧座通道具有相互驅(qū)動(dòng)關(guān)系。所述砧座通道的周向?qū)挾却笥隍?qū)動(dòng)凸出部的周向?qū)挾?，以便在它們之間存在預(yù)定的、有限的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量。砧座、相鄰的驅(qū)動(dòng)伸出物和中空的圓柱形腔體的內(nèi)表面共同形成在圓柱形腔體內(nèi)的腔室，在腔室內(nèi)，設(shè)有至少一個(gè)縱向延伸的圓柱形鎖緊銷，鎖緊銷置于砧座和中空的圓柱形腔體的內(nèi)表面之間，并置于相鄰驅(qū)動(dòng)伸出物的周邊側(cè)面之間。
優(yōu)選的砧座具有在各相鄰成對(duì)的砧座通道之間的，徑向向內(nèi)凹陷的平坦部分，從而在腔室的大致中間區(qū)域(砧座通道之間)，存在用于容納鎖緊銷的徑向間隙(在腔體內(nèi)表面和砧座之間)，在此區(qū)域的間隙大于腔室沿著徑向分布的端部區(qū)域的間隙，所述端部區(qū)域靠近砧座的通道，在此，一個(gè)或多個(gè)鎖緊銷沿著徑向向外升高的部分、或在各砧座通道的周向側(cè)面上的、向外凸出的凸起“bosses”之間產(chǎn)生徑向“夾緊”(pinched)作用。隨著由于轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)中間齒輪(沿著任一方向)產(chǎn)生向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，使驅(qū)動(dòng)伸出物、中間齒輪和砧座互鎖轉(zhuǎn)動(dòng)，于是引起鎖緊銷和砧座自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由沿著周邊分布的驅(qū)動(dòng)伸出物的側(cè)面，保持鎖緊銷位于上述砧座的平坦區(qū)域和腔體內(nèi)表面區(qū)域，使鎖緊銷處于徑向相對(duì)的非限制區(qū)域，從而由驅(qū)動(dòng)伸出物推動(dòng)或配合鎖緊銷轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，當(dāng)中間齒輪和轉(zhuǎn)子軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，或者當(dāng)這種外界轉(zhuǎn)動(dòng)的反向扭矩施加到提供動(dòng)力的動(dòng)力工具上時(shí)，反向扭矩由轉(zhuǎn)子軸、中間齒輪、驅(qū)動(dòng)伸出物和砧座施加在中間軸上，施加的轉(zhuǎn)動(dòng)力具有相反方向，鎖緊銷響應(yīng)此外界施加的反向轉(zhuǎn)動(dòng)作用力或施加在中間軸上的反向扭矩，沿著徑向嵌入或夾緊與砧座通道相鄰的的凸出表面和腔體的內(nèi)表面之間。在任何情況下，自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)防止了外界轉(zhuǎn)動(dòng)的反向作用力和產(chǎn)生的反向扭矩，從中間軸和砧座傳遞到中間齒輪和轉(zhuǎn)子軸。本發(fā)明的自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)在任一轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以起同樣的作用。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，在反向扭矩被傳遞到軸鎖緊機(jī)構(gòu)上時(shí)，通過相當(dāng)大的輸出齒輪和相當(dāng)小的輸出小齒輪傳動(dòng)，這種施加到工具的輸出軸上的反向扭矩大大減小。換句話說，這種結(jié)構(gòu)使得軸鎖緊機(jī)構(gòu)以“放大的扭矩”阻力抵抗這種反向扭矩。這就保護(hù)軸鎖緊機(jī)構(gòu)免受破壞，以及軸鎖緊機(jī)構(gòu)定位于驅(qū)動(dòng)鏈的更加內(nèi)部區(qū)域(處于相對(duì)輸出軸內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)鏈位置)，因此受到良好的保護(hù)，避免接觸灰塵或被其他外界因素污染。
通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述和權(quán)利要求書，可以清楚地了解本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。


圖1是與本發(fā)明相結(jié)合的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具實(shí)施例的側(cè)視圖，工具的部分殼體被剖開，從而顯示出內(nèi)部元件；圖2是驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)軸機(jī)構(gòu)的主要元件的分解立體圖；圖3是圖2所示元件放大的側(cè)剖視圖；圖4是沿著圖1中4-4線所示的、圖2和3所示元件的端面剖視圖；圖4A是圖4中圓環(huán)部分所示的放大視圖；圖4B是類似于圖4A所示的放大的視圖，但其表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例；圖5是類似于圖4A所示的放大的詳細(xì)視圖，其表示優(yōu)選的驅(qū)動(dòng)軸鎖緊元件在正常的動(dòng)力工具提供動(dòng)力的過程中，朝著第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)；圖6是類似于圖5的詳細(xì)視圖，但其表示優(yōu)選的元件在正常的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，朝著第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，該方向與第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；圖7是類似于圖5的詳細(xì)視圖，但其放大并表示本發(fā)明優(yōu)選的自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)，響應(yīng)外部施加的反向扭矩，在與圖5所示的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上動(dòng)作；圖8是類似于圖6的詳細(xì)視圖，但其放大并表示本發(fā)明優(yōu)選的自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)，響應(yīng)外部施加的反向扭矩，在與圖6所示的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上動(dòng)作。
圖1～8描繪的圖形僅僅是說明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例(即一個(gè)實(shí)施例變型)，其應(yīng)用于電鉆類動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具。但是，本專業(yè)的普通技術(shù)人員容易知道，本發(fā)明的原理和特征同樣可用于許多其他輪廓形狀的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具，包括那些常規(guī)的“動(dòng)力螺旋驅(qū)動(dòng)工具”。
在圖1中，動(dòng)力工具10包括殼體12，在殼體12中設(shè)有電動(dòng)機(jī)14和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18，以便將動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)14傳遞到卡頭16，卡頭16適合于驅(qū)動(dòng)夾緊持有刀頭的驅(qū)動(dòng)器、鉆頭或其他這類轉(zhuǎn)動(dòng)工具頭。
參照?qǐng)D1～4，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18包括電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)子軸22，最好轉(zhuǎn)子軸22轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在軸承盤24中，軸承盤24固定安裝在工具殼體12內(nèi)。軸承盤24最好包括第一軸承孔26，以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納轉(zhuǎn)子軸22，第二軸承孔28用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地接收中間軸60，最好第三軸承孔30用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地接收輸出軸64，由輸出軸64驅(qū)動(dòng)地連接卡頭16。
在附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子軸22上具有帶齒的端部34(或者設(shè)有可以分開的、固定安裝到轉(zhuǎn)子軸22上的小齒輪)，其與中間齒輪32相嚙合，中間齒輪32以滑動(dòng)配合或其他安裝方式，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地圍繞或安裝在中間軸60上。軸承盤24還包括在其內(nèi)構(gòu)成的中空的圓柱形腔體36，其最好與圓柱形套筒38同軸，以便在套筒38內(nèi)形成中空的內(nèi)部腔體表面40。在中間齒輪32上至少設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)伸出物42，最好設(shè)有多個(gè)驅(qū)動(dòng)伸出物42。驅(qū)動(dòng)伸出物42沿著軸向或縱向延伸進(jìn)入中空的圓柱形腔體36，與腔體的內(nèi)表面40徑向相鄰，成型的驅(qū)動(dòng)伸出物42與中間齒輪42同心轉(zhuǎn)動(dòng)。各驅(qū)動(dòng)伸出物42具有徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部44。
砧座48以壓力配合或其他固定方式安裝到中間軸60上，以便與中間軸60共同轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4和4A清楚所示，砧座48至少有一個(gè)，最好有多個(gè)沿軸向延伸的砧座通道50，其分布在砧座48的周邊，沿著徑向向內(nèi)凹陷。砧座通道50的數(shù)量相應(yīng)于中間齒輪32的驅(qū)動(dòng)伸出物42上的驅(qū)動(dòng)凸出部44的數(shù)量。驅(qū)動(dòng)凸出部44安放在通道50中。因此，砧座48沿著圓周方向相鄰的成對(duì)的驅(qū)動(dòng)伸出物42，和中空的圓柱形腔體36(或者圓柱形套筒38)的內(nèi)部腔體表面40，共同形成多個(gè)沿著圓周方向間隔分布的環(huán)形腔室52。
最好在各腔室52內(nèi)設(shè)有一個(gè)圓柱形鎖緊銷54。在各組相鄰的砧座通道50之間的周邊中部，砧座48包括一般平坦的砧座表面58。在圖4A中，優(yōu)選的砧座48各具有平坦的表面58，其位于徑向向外升高的端部或砧座凸起56之間，砧座凸起56與砧座通道50緊密相鄰。當(dāng)鎖緊銷54位于平坦的中間表面58上時(shí)，它們?cè)谡枳?8和內(nèi)部腔體表面40之間受到的徑向約束，小于當(dāng)它們位于徑向向外升高的凸起56處(與砧座通道50相鄰)的徑向約束，下面將予以詳細(xì)描述。
圖4B表示另一個(gè)改型的實(shí)施例，其中在各腔室52內(nèi)的單個(gè)鎖緊銷54被替換為在腔室52內(nèi)的兩個(gè)(或多個(gè))鎖緊銷154。在此優(yōu)選的實(shí)施例中，在相鄰的平坦的表面158之間，設(shè)有徑向向外凸出的“峰狀”(“peaked”)砧座凸輪表面156，以便為鎖緊銷154提供徑向約束區(qū)域。
參照?qǐng)D2～5可清楚地看到，當(dāng)為了引起轉(zhuǎn)子軸22轉(zhuǎn)動(dòng)而動(dòng)力工具的電動(dòng)機(jī)14提供動(dòng)力時(shí)，使中間齒輪32朝著與轉(zhuǎn)子軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。中間齒輪32提供的向前扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)，引起中間齒輪32的驅(qū)動(dòng)伸出物42產(chǎn)生相應(yīng)的同心轉(zhuǎn)動(dòng)，那些互鎖的驅(qū)動(dòng)凸出部44接觸相應(yīng)的砧座通道50的側(cè)面，推動(dòng)砧座朝著第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使砧座48朝著同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)檎枳?8以壓力配合或其他固定方式安裝到中間軸60上，中間軸60也隨著中間齒輪32朝著同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。最好輸出小齒輪62以壓力配合或其他方式轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到中間軸60上，輸出小齒輪62與輸出齒輪66相嚙合，輸出齒輪66轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到輸出軸64上，與之共同轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，將轉(zhuǎn)動(dòng)作用力傳遞到工具的卡頭16上。
因?yàn)楸景l(fā)明所述實(shí)施例中，許多但不是全部的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具是可以“反向”轉(zhuǎn)動(dòng)的，其適于借助兩個(gè)相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩傳遞驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，附圖中所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18(和自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu))適合提供這種反向轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2～4A和6所示，中間齒輪32、驅(qū)動(dòng)伸出物42和驅(qū)動(dòng)凸出部44的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與圖5所示方向相反。因此，以與圖5所示內(nèi)容相同的方式，借助在驅(qū)動(dòng)凸出部44和與圖5中所示的砧座通道50相反的側(cè)面之間的互鎖配合，驅(qū)動(dòng)伸出物42和驅(qū)動(dòng)凸出部44造成砧座48朝著反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，在圖6中，借助與圖5所示的驅(qū)動(dòng)伸出物42相反的周邊的側(cè)面接觸，引起鎖緊銷54產(chǎn)生相反的向前扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)。
在使用動(dòng)力工具10的情況下，由人工施加轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力到卡頭16上(因此施加到由卡頭16夾緊的工具頭)，導(dǎo)致反向扭矩或反向轉(zhuǎn)動(dòng)力施加在輸出軸64上，并且由此施加到在正反兩方向之一轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出小齒輪62和中間齒輪32上，產(chǎn)生的反向扭矩或反向轉(zhuǎn)動(dòng)作用力的方向，與由電動(dòng)機(jī)14和轉(zhuǎn)子軸22提供的轉(zhuǎn)動(dòng)的向前扭矩作用力的方向相反(在由動(dòng)力工具提供動(dòng)力的情況下)。即使當(dāng)動(dòng)力工具10不提供動(dòng)力時(shí)，這種由外部施加的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩或反向轉(zhuǎn)動(dòng)作用力同樣施加到中間軸60上。在上述情況之一，轉(zhuǎn)子軸22和中間齒輪32或者處于靜止?fàn)顟B(tài)，或者受轉(zhuǎn)動(dòng)力的作用，此轉(zhuǎn)動(dòng)力的方向與外界施加的、作用在中間軸60上的反向作用力或反向扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。因?yàn)檎枳?8以壓力配合或其他轉(zhuǎn)動(dòng)地固定方式安裝在中間軸60上，施加在中間軸60上的反向扭矩也傳遞到砧座48上，因而使砧座48產(chǎn)生少量轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，由于在砧座通道50中存在沿圓周方向的間隙，所以驅(qū)動(dòng)伸出物42的驅(qū)動(dòng)凸出部44不能相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于鎖緊銷54與驅(qū)動(dòng)伸出物42的圓周側(cè)面相接觸，鎖緊銷54不能產(chǎn)生沿圓周方向的推動(dòng)力，以致鎖緊銷54保持在與砧座平面58相鄰的腔室52中的徑向相對(duì)的非約束區(qū)域，這種砧座48的少量轉(zhuǎn)動(dòng)，引起銷緊銷54沿徑向向外推出，這種推出由砧座的沿徑向向外升高的凸起部分56產(chǎn)生，凸起部分56與位于砧座平面58的沿周邊相對(duì)置的端部上的砧座通道50相鄰。這就使鎖緊銷54夾緊或嵌入砧座腔室52的徑向約束區(qū)域之一(腔室52位于砧座的沿徑向向外升高的凸起部分56之一、和中空的圓柱形腔體36或圓柱形套筒38的內(nèi)腔體表面40之間)。因此，這種嵌入或壓緊動(dòng)作產(chǎn)生有效的鎖緊，防止砧座進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，由此也鎖緊中間軸60、輸出小齒輪62、輸出齒輪66和驅(qū)動(dòng)工具的輸出軸64。
應(yīng)理解，不論何時(shí)，由外界人力施加的、朝向任一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的、反向扭矩或反向作用力，作用到動(dòng)力工具的輸出軸64上，將產(chǎn)生上述自動(dòng)軸鎖緊作用。但是，如上所述，當(dāng)驅(qū)動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)14提供動(dòng)力，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸22時(shí)，砧座48可以自由朝向任一驅(qū)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，砧座48的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不取決于砧座48是否被鎖緊。決定自動(dòng)鎖緊軸的因素在于，施加在砧座48上的扭矩是由電動(dòng)機(jī)14或轉(zhuǎn)子軸22施加的向前的扭矩(此時(shí)處于非鎖緊正常驅(qū)動(dòng)操作)；還是由動(dòng)力工具的輸出軸64施加的反向扭矩或反向作用力(此時(shí)處于自動(dòng)鎖緊軸狀態(tài))。如圖4B所示，在另一種結(jié)構(gòu)中，由峰狀部分156引起銷軸54產(chǎn)生同樣的嵌入夾緊。
此外在另一結(jié)構(gòu)中，由于本發(fā)明大多數(shù)應(yīng)用中輸出齒輪66大于輸出小齒輪62，施加到輸出軸64上的反向扭矩從而傳遞到中間軸上的反向扭矩被減小，因此，還可以保護(hù)驅(qū)動(dòng)和互鎖傳遞元件，并且防止這種較高的反向扭矩通過輸出軸64借助中間齒輪32作用到轉(zhuǎn)子軸22上。因此，如上所述，由軸鎖緊機(jī)構(gòu)通過中間軸施加的經(jīng)過加強(qiáng)的扭矩阻力，產(chǎn)生有效的阻止這種反向扭矩的作用。
此外，應(yīng)理解，這種作用也由自動(dòng)的軸鎖緊機(jī)構(gòu)發(fā)生在中間齒輪32和輸出齒輪66之間的驅(qū)動(dòng)位置上(所述中間齒輪32由轉(zhuǎn)子軸22通過其帶齒的部分34或安裝在轉(zhuǎn)子軸上的小齒輪驅(qū)動(dòng))，(所述輸出齒輪66由中間軸60配合驅(qū)動(dòng))。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)與普通的現(xiàn)有技術(shù)，例如上述美國(guó)專利US-5,016,501所述的結(jié)構(gòu)相反，其中，軸鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在輸出軸上。本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)提供的特殊的優(yōu)點(diǎn)是，減小了從輸出齒輪66通過輸出小齒輪62作用到自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)上的反向扭矩，因此，保護(hù)了軸鎖緊機(jī)構(gòu)，并且使軸鎖緊機(jī)構(gòu)工作更加有效。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)還提供的優(yōu)點(diǎn)是，這種軸鎖緊機(jī)構(gòu)可以更好地防止灰塵和其他外界污染。
上面公開和描述的內(nèi)容僅僅是為了說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本專業(yè)的普通技術(shù)人員通過上面的描述、附圖和權(quán)利要求書可以得知，在不脫離由下述權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明構(gòu)思和范圍的條件下，可做出各種改型和修改。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力工具，其具有驅(qū)動(dòng)鏈和殼體，所述驅(qū)動(dòng)鏈包括軸向延伸的可轉(zhuǎn)動(dòng)的與中間齒輪相嚙合的轉(zhuǎn)子軸，中間齒輪設(shè)置在殼體內(nèi)，以便響應(yīng)轉(zhuǎn)子軸的雙向向前的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)而在雙向向前的扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸設(shè)置在殼體內(nèi)，以便在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述中間軸與輸出軸驅(qū)動(dòng)連接，軸鎖緊機(jī)構(gòu)適于可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接中間軸與中間齒輪，為了響應(yīng)中間齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而使中間軸朝著向前的扭矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并適于響應(yīng)外界施加的作用在中間軸上的方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)的反向扭矩，防止中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸鎖緊機(jī)構(gòu)以可驅(qū)動(dòng)方式位于所述中間齒輪和中間軸之間的所述驅(qū)動(dòng)鏈中，所述中間軸上具有固定安裝在其上的輸出小齒輪，所述輸出軸上具有固定安裝在其上的輸出齒輪，以便與之共同轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出齒輪與輸出小齒輪驅(qū)動(dòng)嚙合，所述輸出齒輪大于所述輸出小齒輪，以便減小傳遞到軸鎖緊機(jī)構(gòu)上的反向扭矩量。
2.按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)力工具，還設(shè)有固定在殼體內(nèi)的軸承盤，所述軸承盤內(nèi)具有中空的腔體，所述軸鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在中空的腔體內(nèi)。
3.一種動(dòng)力工具，其具有殼體，沿著軸向延伸的可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸，該軸與中間齒輪相嚙合，中間齒輪設(shè)置在殼體內(nèi)，以便響應(yīng)轉(zhuǎn)子軸的雙向向前的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)而在雙向向前的扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)，中間軸設(shè)置在殼體內(nèi)，以便在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，還設(shè)有輸出軸和軸鎖緊機(jī)構(gòu)，其適于轉(zhuǎn)動(dòng)地連接中間軸和中間齒輪，為了響應(yīng)中間齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起中間軸朝著第一向前的扭矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并適于響應(yīng)外界施加的在第二相反的反向扭矩方向上的作用在中間軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)反向扭矩，防止中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸鎖緊機(jī)構(gòu)包括成型于殼體的固定部分的中空?qǐng)A柱形腔體，其沿著徑向相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸偏置，并且具有圓柱形腔體內(nèi)表面；在中間齒輪上設(shè)有至少一個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)伸出物，用以與中間齒輪同心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且沿著軸向延伸進(jìn)入中空的圓柱形腔體，所述腔體與伸出物的徑向向外的周邊相鄰，所述驅(qū)動(dòng)伸出物具有徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部；砧座固定設(shè)置在中間軸上，以便與中間軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將砧座設(shè)置在所述腔體內(nèi)，所述砧座具有外徑，該外徑小于中空?qǐng)A柱形腔體的內(nèi)表面的直徑，所述砧座還包括至少一個(gè)軸向延伸的砧座通道，其沿著徑向向內(nèi)凹陷，用以容納沿著徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部，所述驅(qū)動(dòng)凸出部與砧座通道具有相互驅(qū)動(dòng)關(guān)系，所述砧座通道的周向?qū)挾却笥隍?qū)動(dòng)凸出部的周向?qū)挾?，以便在它們之間存在預(yù)定的、有限的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量。由所述驅(qū)動(dòng)伸出部、砧座和腔體內(nèi)表面在圓柱形腔體內(nèi)形成環(huán)形腔室；在所述砧座和中空的圓柱形腔體內(nèi)表面之間形成的腔室內(nèi)，設(shè)有沿著軸向延伸的圓柱形鎖緊銷；在所述砧座上，沿徑向向外升高的凸起表面徑向向外凸出進(jìn)入腔室，所述升高的凸起表面沿圓周方向與所述中間齒輪上的驅(qū)動(dòng)伸出物間隔開，響應(yīng)驅(qū)動(dòng)伸出物的向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩、中間齒輪的向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩、和砧座的向前轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩，所述鎖緊銷和所述砧座自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向響應(yīng)于由轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的中間齒輪的雙向向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，響應(yīng)外界施加到中間軸上沿著相反的第二方向的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，使砧座相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)凸出部轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在升高的凸出表面和腔體內(nèi)表面之間，使鎖緊銷沿徑向向外嵌入，因此，防止將外界施加的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩從中間軸和砧座、傳遞到中間齒輪和轉(zhuǎn)子軸，通過輸出齒輪機(jī)構(gòu)，使所述中間軸以驅(qū)動(dòng)方式連接輸出軸，所述輸出齒輪機(jī)構(gòu)減小反向傳遞到所述軸鎖緊機(jī)構(gòu)上的所述反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的量值。
4.按照權(quán)利要求3所述的動(dòng)力工具，其中所述中間齒輪包括多個(gè)沿周向間隔開的驅(qū)動(dòng)伸出物，所述砧座具有多個(gè)沿周向間隔開的通道，通道的數(shù)量相應(yīng)于驅(qū)動(dòng)伸出物的數(shù)量，所述互鎖或軸鎖緊機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)所述鎖緊銷，各鎖緊銷設(shè)置在兩個(gè)沿周向相鄰的驅(qū)動(dòng)伸出物之間，所述砧座具有平坦的外表面部分，其位于一對(duì)升高的表面之間，所述各升高的表面與所述砧座的通道之一相鄰。
5.按照權(quán)利要求4所述的動(dòng)力工具，其中在每對(duì)沿軸向相鄰的驅(qū)動(dòng)伸出物之間，設(shè)有沿周向相互相鄰的兩個(gè)鎖緊銷。
6.按照權(quán)利要求3所述的動(dòng)力工具，其中還包括固定設(shè)置在殼體內(nèi)的軸承盤，在所述軸承盤內(nèi)設(shè)有中空的圓柱形腔體。
7.按照權(quán)利要求6所述的動(dòng)力工具，其中中空的圓柱形套筒設(shè)置在中空的圓柱形腔體內(nèi)，由此形成所述腔體內(nèi)表面。
8.按照權(quán)利要求3所述的動(dòng)力工具，其中將所述中間齒輪安裝在中間軸上，使中間齒輪可以相對(duì)于中間軸自由同心轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.一種動(dòng)力工具，其具有殼體；沿著軸向延伸的可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸，該軸延伸穿過軸承盤中的轉(zhuǎn)子軸承孔，軸承盤固定在殼體上，設(shè)置的轉(zhuǎn)子軸可以在轉(zhuǎn)子軸承孔內(nèi)產(chǎn)生雙向向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，并且轉(zhuǎn)子軸上具有轉(zhuǎn)子軸齒輪；設(shè)置在殼體內(nèi)的中間齒輪，中間齒輪與轉(zhuǎn)子軸上的齒輪嚙合，以便響應(yīng)轉(zhuǎn)子軸齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生雙向向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩；設(shè)置在殼體內(nèi)的中間軸，其可以在殼體內(nèi)產(chǎn)生雙方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；還設(shè)有輸出軸；所述中間齒輪安裝在中間軸上，中間齒輪可以自由同心地相對(duì)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；互鎖機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接中間軸與中間齒輪，以便響應(yīng)中間齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，使中間軸朝著雙向第一向前扭矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)；并且響應(yīng)外界施加的在雙向第二相反的反向扭矩方向上的、作用在中間軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)反向扭矩，防止中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述互鎖機(jī)構(gòu)包括成型于軸承盤中的中空的圓柱形腔體，其沿著徑向相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸承孔偏置，其內(nèi)并有圓柱形腔體內(nèi)表面；在中間齒輪上設(shè)有多個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)伸出物，其沿著縱向延伸進(jìn)入中空的圓柱形腔體，與伸出物的徑向向外的周邊相鄰，所述各驅(qū)動(dòng)伸出物具有沿著徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部；砧座固定設(shè)置在中間軸上，以便與中間軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且砧座設(shè)有腔體，所述砧座具有外徑，其小于中空?qǐng)A柱形腔體的內(nèi)表面的直徑，從而沿徑向向內(nèi)間隔開，所述砧座還包括多個(gè)沿著縱向延伸的砧座通道，通道沿著徑向向內(nèi)凹陷，并且向外敞開，各砧座通道容納一個(gè)沿著徑向向內(nèi)延伸的驅(qū)動(dòng)凸出部，所述驅(qū)動(dòng)凸出部與砧座通道具有相互驅(qū)動(dòng)關(guān)系，所述砧座通道的周向?qū)挾却笥隍?qū)動(dòng)凸出部的周向?qū)挾?，以便在它們之間存在預(yù)定的、有限的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量；所述驅(qū)動(dòng)伸出物、砧座和腔體內(nèi)表面，形成多個(gè)在圓柱形腔體中徑向空間內(nèi)的沿著周邊間隔的腔室，在各腔室內(nèi)設(shè)有沿著縱向延伸的圓柱形鎖緊銷；所述砧座還具有沿徑向向外升高的凸起表面，其沿著徑向向外延伸進(jìn)入每個(gè)腔室，設(shè)置的各個(gè)升高的凸起表面大致與砧座中的一個(gè)通道相鄰，在周向相鄰的升高的凸起表面之間設(shè)有一個(gè)鎖緊銷；通過轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，響應(yīng)驅(qū)動(dòng)伸出物的向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩、中間齒輪的向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩和砧座的向前的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，使所述銷緊銷和砧座自由轉(zhuǎn)動(dòng)，響應(yīng)外界施加到中間軸上的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，使所述砧座相對(duì)于驅(qū)動(dòng)伸出部轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定的有限量，以便鎖緊銷在升高的一個(gè)凸起表面和腔體內(nèi)表面之間沿徑向向外嵌入，砧座朝著雙向第二相反的反向扭矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而防止由外界施加的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩從中間軸和砧座傳遞到中間齒輪和轉(zhuǎn)子軸；所述中間軸通過輸出齒輪機(jī)構(gòu)與輸出軸驅(qū)動(dòng)連接，所述輸出齒輪機(jī)構(gòu)減小傳遞到互鎖機(jī)構(gòu)上的反向轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的量值。
10.按照權(quán)利要求9所述的動(dòng)力工具，其中所述中間齒輪上包括3個(gè)驅(qū)動(dòng)伸出物，所述砧座具有相應(yīng)的3個(gè)砧座通道，因此形成3個(gè)腔室，在各對(duì)沿周向相鄰的驅(qū)動(dòng)伸出物之間，在各腔室內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)鎖緊銷。
11.按照權(quán)利要求10所述的動(dòng)力工具，其中在各對(duì)沿周向相鄰的驅(qū)動(dòng)伸出物之間，設(shè)有沿周向相互相鄰的兩個(gè)鎖緊銷。
12.按照權(quán)利要求11所述的動(dòng)力工具，其中中空的圓柱形套筒設(shè)置在中空的圓柱形腔體內(nèi)，由此形成腔體內(nèi)表面。
13.按照權(quán)利要求12所述的動(dòng)力工具，其中根據(jù)砧座相對(duì)于驅(qū)動(dòng)凸出部的預(yù)定的、有限的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在一個(gè)升高的凸起表面和腔體內(nèi)表面之間，使鎖緊銷嵌入，因此，在砧座和腔體內(nèi)表面之間限制了徑向空間的大小，鎖緊銷設(shè)置在此空間內(nèi)。
全文摘要
一種自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu),其與普通類型的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具的傳動(dòng)或驅(qū)動(dòng)元件相結(jié)合,以便夾緊或松開諸如螺旋夾緊器之類的器具。自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)工作時(shí),可以防止外界施加的轉(zhuǎn)動(dòng)的反向作用力或反向扭矩。由于將自動(dòng)軸鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)鏈的中間位置,即位于與動(dòng)力工具的轉(zhuǎn)子軸相嚙合的中間齒輪、和與輸出齒輪相嚙合的動(dòng)力工具的輸出齒輪之間,所以軸鎖緊機(jī)構(gòu)能有效地減小了反向扭矩的量值,可以朝著任一轉(zhuǎn)動(dòng)方向自動(dòng)地起作用。
文檔編號(hào)B25B21/00GK1247791SQ9911095
公開日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1999年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者小威廉·G·哈曼, 米歇爾·F·坎納利亞托, 戴爾·K·惠勒 申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司