雙錘離合器沖擊扳手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及電動工具，并且更具體來說，本發(fā)明涉及用于利用雙錘離合器擰緊或松開具有沖擊驅(qū)動件的緊固件的電動工具。
【背景技術(shù)】
[0002]用于擰緊或松開緊固件(例如，螺母和螺栓)的電動工具是已知的，并且并入有能夠間歇地提供增大量的扭矩以用于擰緊或松開緊固件的沖擊驅(qū)動件的電動工具是常見的。
[0003]共同所有的美國專利號4，821，611 (Izumisawa)中公開一種并入有棘輪頭的沖擊扳手。氣動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)離合器殼體，所述離合器殼體以同軸方式容納沖擊驅(qū)動件。在正常操作條件下，固定在離合器殼體中的凸輪球接合沖擊離合器的指形物，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)離合器和輸出軸以用于擰緊或松開緊固件。但是當(dāng)緊固件的摩擦阻力超出工具的正常扭矩輸出時(shí)，凸輪球滑動到?jīng)_擊離合器指形物的下方，并且沿輸出軸在軸向上向前推動離合器。這同時(shí)將一對錘塊向前移動，使其與輸出軸的對應(yīng)一對砧塊配準(zhǔn)。所述錘塊瞬時(shí)地沖擊砧塊，并且在輸出軸中產(chǎn)生增大量的扭矩，以克服緊固件的摩擦阻力。錘塊在沖擊之后緊接著在軸向上向后收回，并且當(dāng)凸輪球與離合器殼體完成一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述沖擊過程就重復(fù)。
[0004]然而，離合器殼體和凸輪球總體上以等于馬達(dá)的輸出速度的速率移動，這一速率對于氣動馬達(dá)來說非常高。因此，當(dāng)輸出軸無法轉(zhuǎn)動緊固件時(shí)，凸輪球以類似速率在軸向上反復(fù)地向前推動沖擊離合器和錘塊。這常常發(fā)生得很快，以至于錘塊在對應(yīng)表面完全配準(zhǔn)之前就沖擊砧塊；或替代地，錘塊完全錯(cuò)過砧塊并且未能產(chǎn)生任何額外扭矩。此外，當(dāng)緊固件的摩擦阻力超出由錘塊產(chǎn)生的額外扭矩時(shí)，凸輪球和沖擊離合器可能在操作員能夠使馬達(dá)脫離之前不必要地推動錘塊，使其反復(fù)地與砧塊配準(zhǔn)。這對于沖擊驅(qū)動件(例如，凸輪球和沖擊離合器)的部件來說是猛烈的，并且可能將它們損壞或使它們早于扳手的其它部件受磨損。
[0005]共同所有的美國專利號7，080, 578 (Izumisawa)在電動沖擊扳手中并入有一種減速機(jī)構(gòu)。這種特殊設(shè)計(jì)降低馬達(dá)輸出的速度并且控制沖擊驅(qū)動件的錘塊的沖擊速率。雖然沖擊驅(qū)動件的部件較少傾向于損壞和磨損，但是減速機(jī)構(gòu)需要使用額外部件，這增加了工具的復(fù)雜性。
[0006]因此，存在對具有沖擊驅(qū)動件的電動棘輪工具的需要，所述工具能夠提供充分的損壞和磨損防護(hù)而無需使用減速機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明總體上涉及用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械元件的電動工具。一方面，所述工具包括外殼和定位在外殼中的馬達(dá)，所述馬達(dá)具有從其延伸的輸出軸。所述軸在馬達(dá)操作期間相對于外殼旋轉(zhuǎn)。除此之外，所述工具具有在軸向上固定于外殼中并且可操作地連接至馬達(dá)輸出軸的沖擊驅(qū)動件。所述沖擊驅(qū)動件包括基座；可旋轉(zhuǎn)地安裝在基座上的砧軸，所述砧軸具有從砧軸延伸的砧塊；以及多個(gè)環(huán)形錘塊。每一個(gè)錘塊具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在基座上以用于在三個(gè)位置之間移動的相對沖擊承坐部(land)，所述三個(gè)位置包括:向前位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的一個(gè)接合砧塊；反向位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的另一個(gè)接合砧塊；以及脫離位置，其中沖擊承坐部兩者均不接合砧塊。所述工具還包括可操作地連接至沖擊機(jī)構(gòu)的砧軸的棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)包括輸出驅(qū)動件，所述輸出驅(qū)動件被安裝用于相對于外殼旋轉(zhuǎn)，以用于在所選擇方向上旋轉(zhuǎn)機(jī)械元件。
[0008]在本發(fā)明的另一方面中，所述工具包括具有第一端和第二端的外殼以及在第一端與第二端之間延伸的縱向軸。另外，所述工具具有:輸出驅(qū)動件，所述輸出驅(qū)動件可旋轉(zhuǎn)地安裝在外殼上以用于可操作地接合機(jī)械緊固件；以及定位在外殼中的馬達(dá)，所述馬達(dá)具有輸出軸。所述工具還具有定位在外殼中并且功能性地連接至馬達(dá)和輸出驅(qū)動件的沖擊驅(qū)動件。所述沖擊驅(qū)動件包括基座；可旋轉(zhuǎn)地安裝在基座上的砧軸，所述砧軸具有從砧軸延伸的砧塊；以及多個(gè)環(huán)形錘塊。每一個(gè)錘塊具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在基座上以用于在三個(gè)位置之間移動的相對沖擊承坐部。所述三個(gè)位置包括:向前位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的一個(gè)接合砧塊；反向位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的另一個(gè)接合砧塊；以及脫離位置，其中沖擊承坐部兩者均不接合砧塊。
[0009]在本發(fā)明的另一方面中，所述工具包括:伸長管狀外殼，所述管狀外殼被設(shè)定尺寸來用于握在一只手中；以及在外殼中的氣動馬達(dá)，所述氣動馬達(dá)具有適于旋轉(zhuǎn)的輸出軸。所述工具還具有在軸向上固定于外殼中并且可操作地連接至馬達(dá)輸出軸的沖擊驅(qū)動件。沖擊驅(qū)動件包括基座；可旋轉(zhuǎn)地安裝在基座上的砧軸，所述砧軸具有從砧軸延伸的砧塊；以及多個(gè)環(huán)形錘塊，每一個(gè)錘塊具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在基座上以用于在三個(gè)位置之間移動的相對沖擊承坐部，所述三個(gè)位置包括:向前位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的一個(gè)接合砧塊；以及反向位置，其中相應(yīng)錘塊被定位成使得沖擊承坐部中的另一個(gè)接合砧塊。相應(yīng)錘塊響應(yīng)于沖擊驅(qū)動件上的負(fù)載超出預(yù)定扭矩來沖擊軸上的砧塊，從而瞬間地增大提供至砧軸的扭矩。此外，所述工具具有可操作地連接至沖擊機(jī)構(gòu)的砧軸的棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)包括輸出驅(qū)動件，所述輸出驅(qū)動件被安裝用于相對于外殼旋轉(zhuǎn)，以用于在所選擇方向上旋轉(zhuǎn)機(jī)械元件。
[0010]其它目標(biāo)和特征將部分地顯而易見并且將部分地在下文中指出。
【附圖說明】
[0011]圖1為并入有沖擊驅(qū)動件和氣動馬達(dá)的本發(fā)明的手持式氣動棘輪扳手的透視圖；
[0012]圖2為圖1的扳手的局部截面的正視圖，用以示出內(nèi)部構(gòu)造；
[0013]圖3為扳手的沖擊驅(qū)動件的透視圖；
[0014]圖4為沖擊驅(qū)動件的分開透視圖；以及
[0015]圖5為扳手的棘輪機(jī)構(gòu)的分開透視圖。
[0016]對應(yīng)參考字符在整個(gè)附圖中指示對應(yīng)部分。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在參考附圖，并且尤其參考圖1和圖2，總體上以參考數(shù)字10指示以氣動方式驅(qū)動的手持式棘輪扳手。扳手10包括總體上以12指示的管狀抓握部，和總體上以14指示的頭部。如圖2中示出，抓握部12和頭部14由總體上以16指示的管狀螺紋聯(lián)軸器連接，因此抓握部、聯(lián)軸器和頭部形成容納扳手10的功能部件的外殼。抓握部12容納總體上以18指示的馬達(dá)。聯(lián)軸器16容納總體上以20指定的沖擊驅(qū)動件，并且頭部14容納總體上以22指定的棘輪機(jī)構(gòu)(圖3)。這些部件中的每一個(gè)將在以下更為詳細(xì)地描述。為了便于描述，當(dāng)描述部件的取向時(shí)，扳手10的向前端將被理解成位于具有頭部14的一端處，并且向后端將被理解成位于具有抓握部12的一端處。所示出并描述的馬達(dá)18為氣動工具中常用類型的標(biāo)準(zhǔn)空氣驅(qū)動馬達(dá)。因?yàn)轳R達(dá)18是常規(guī)的，所以將不會進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]參考圖1，提供在抓握部12的向后端處的空氣入口配件30能夠?qū)馐?0連接至常規(guī)的外部加壓空氣源(未示出)。被提供成與抓握部12鄰近的杠桿32控制流向馬達(dá)18的流體流。杠桿32樞轉(zhuǎn)地安裝在抓握部12上并且被彈簧偏置至如圖所示的擴(kuò)展位置，以使得所述杠桿32可被擠向抓握部來打開閥門34，從而選擇性地容許加壓空氣通過空氣入口配件30流向馬達(dá)18。如圖2中示出，馬達(dá)18包括轉(zhuǎn)子36，所述轉(zhuǎn)子36可旋轉(zhuǎn)地安裝在抓握部12上以用于繞中心線38旋轉(zhuǎn)。當(dāng)閥門34打開時(shí)，轉(zhuǎn)子36響應(yīng)于流動通過馬達(dá)18的空氣來旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子36包括與中心線38同心的輸出軸40。雖然在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下輸出軸40可具有其它形狀，但是在一個(gè)實(shí)施方案中，所述軸具有用于將軸連接至沖擊驅(qū)動件的總體圓柱形、花鍵式(即，脊?fàn)?外部。
[0019]如圖3和圖4中示出，扳手10的沖擊驅(qū)動件20總體上包括離合器基座50、一對錘塊52a、52b和砧軸54。如圖4中進(jìn)一步示出，基座50包括向前襯套板60和向后襯套板62，所述襯套板分別被一體式間隔段64分開，從而在所述板之間建立用于接收錘塊52a、52b的空間66。襯套板60、62中的每一個(gè)包括用于接收軸54的相應(yīng)機(jī)械加工中心開口 68、70?？?2被提供在開口 68、70的相對側(cè)上以用于接收銷74、76，所述銷74、76將錘塊52a、52b俘獲在板60、62之間形成的空間66中。向后中心開口 68的部分78為花鍵式，以用于接收馬達(dá)18的花鍵式輸出軸40。因此，基座50隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)子36轉(zhuǎn)動。每一個(gè)錘塊52a、52b (分另IJ)包括葉狀中心開口 80a、80b;(分別)位于一側(cè)上的半圓形狹槽82a、82b，以及(分別)位于相對側(cè)上的寬狹槽84a、84b。雖然錘塊52a、52b彼此完全相同，但是相對于彼此繞中心線38旋轉(zhuǎn)了 180°。因此，狹槽82a、84b接收銷74，并且狹槽82b、84a接收銷76。銷74、76在板60、62之間延伸并且將錘塊52a、52b保持在空間66中。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，半圓形狹槽82a和銷74容許錘塊52a繞銷74樞轉(zhuǎn)，并且寬狹槽84a和銷76當(dāng)錘塊52a在銷74上樞轉(zhuǎn)時(shí)限制錘塊52a的旋轉(zhuǎn)。類似地，半圓形狹槽82b和銷76容許錘塊52b繞銷76樞轉(zhuǎn)，并且寬狹槽84b和銷74當(dāng)錘塊52b在銷76上樞轉(zhuǎn)時(shí)限制錘塊52b的旋轉(zhuǎn)。
[0020]砧軸54延伸通過襯套板60、62的中心開口 68、70以及錘塊52a、52b的葉狀中心開口 80a、80b。軸54還具有對應(yīng)于板60、62中的中心開口 68、70的間隔軸頸88、90。軸頸88、90接合中心開口 68、70，以用于支撐軸54并且容許所述軸在基座50中旋轉(zhuǎn)。砧塊92a、92b提供在軸頸86、88之間的軸54上，因此錘塊52a、52b的葉狀開口 80a、80b中的承坐部94a、94b、96a、96b可間歇地接合砧塊以提供增大的扭矩，如以下將更為詳細(xì)地解釋。除此之夕卜，軸54包括位于其向前端處的曲柄98，以用于驅(qū)動棘輪機(jī)構(gòu)22。
[0021]圖5示出扳手10的棘輪機(jī)構(gòu)22，所述棘輪機(jī)構(gòu)22將曲柄98的軌道運(yùn)動轉(zhuǎn)換為在所選擇方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲柄98驅(qū)動內(nèi)部環(huán)形齒輪100，以在頭部14的軛架102中來回振蕩。曲柄98和環(huán)形齒輪100可操作地由襯套104連接，所述襯套104接收在從所述環(huán)形齒