BR112019011173A2 - chave de torque por impulso - Google Patents
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Abstract
uma chave por impulso compreende um alojamento (10), um motor elétrico (16) com um rotor (21), uma unidade de pulso hidráulico (18) com um elemento de acionamento de inércia (26), um eixo de saída (27) e um acoplamento (28) conectando rigidamente o rotor do motor (21) ao elemento de acionamento de inércia (26), para formar uma estrutura rotativa integrada, em que o acoplamento (28) compreende uma porção de acoplamento macho (32) no elemento de acionamento de inércia (26) e uma porção de acoplamento fêmea (24) no rotor do motor (21). a porção de acoplamento macho (32) está disposta para ser recebida na referida porção de acoplamento fêmea (24) para formar o acoplamento (28) e apresenta uma seção roscada externa (25a) para cooperação com uma seção roscada interna (25b) na porção de acoplamento fêmea (24). a porção de acoplamento macho (32) e a porção de acoplamento fêmea (24) apresentam superfícies cônicas correspondentes (36, 37) para serem fixadas axialmente em conjunto pelas seções roscadas (25a, 25b) nas porções de acoplamento macho e fêmea (32,24) para estabilizar e travar o acoplamento (28).
Description
CHAVE DE TORQUE POR IMPULSO [0001] A presente invenção se refere a uma chave de torque por impulso, particularmente uma chave de torque por impulso portátil compreendendo um alojamento que suporta um motor elétrico que apresenta um rotor, uma unidade de pulso com um eixo de saída e um acoplamento conectando o rotor do motor à unidade de pulso.
[0002] Uma chave por impulso do tipo acima foi descrita anteriormente, na qual o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulso estão rigidamente interligados através de um acoplamento para formar uma estrutura rotativa integrada. Uma ligação tão rígida entre o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulso tornou possível suportar toda a estrutura rotativa integrada do rotor do motor e da unidade de pulso em apenas dois rolamentos. O objetivo deste arranjo é tornar a chave de impulso mais compacta e mais leve, de modo a melhorar as características ergonômicas da chave.
[0003] Este tipo de chave por impulso em que o rotor do motor e a unidade de pulsos formam uma estrutura integrada e suportada em apenas dois apoios é descrito no Pedido de Patente publicado PCT-EP 2012/061317.
[0004] Esta chave por impulso descrita anteriormente sofre de duas desvantagens identificadas, que são causadas pelo acoplamento que liga o motor à unidade de pulsos, uma primeira desvantagem diz respeito à fraca rigidez do acoplamento que pode causar desalinhamento entre as duas partes da estrutura rotativa integrada, enquanto a outra desvantagem está relacionada a uma característica do
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2/8 projeto de acoplamento que torna impossível remover a unidade de pulso do alojamento para manutenção sem remover também o rotor do motor e peças do alojamento.
[0005] Quanto à primeira desvantagem mencionada do acoplamento descrito anteriormente entre o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulso, a disposição de dois rolamentos requer uma estrutura giratória muito rígida para manter uma operação perfeita e totalmente eficiente da chave por impulso em períodos de operação estendidos. Nas chaves por impulso, a transmissão por impulso será prejudicada se o acoplamento entre o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulsos não for completamente rígido, isto é, sem qualquer folga ou instabilidade. Isso se deve ao fato de que o rotor do motor, juntamente com o elemento de acionamento de inércia, forma uma parte ativa da inércia rotativa total que cria a energia de cada impulso de torque fornecido pela chave. Uma folga na conexão entre o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia causa o aparecimento de torque reduzido e menos distinto.
[0006] Com relação à rigidez do acoplamento entre o rotor do motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulso, é crucial para obtenção de uma eficiência ótima da chave que o acoplamento seja absolutamente rígido e não permita nenhum tipo de folga, radial, axial ou rotacional. Na disposição da unidade de pulso motorizado de dois mancais, descrita na publicação acima é empregado um acoplamento combinado de hexágono e ranhuras fixado axialmente por um parafuso central. Este tipo de conexão não garante que qualquer tipo de folga possa ocorrer, pois
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3/8 algumas folgas iniciais muito pequenas são inevitáveis para permitir a montagem do acoplamento, e o parafuso central aplica somente uma força de aperto axial que não impede a ocorrência de folga rotacional radial e/ou rotacional indesejada durante a operação da chave. A folga inicialmente muito pequena pode ser facilmente ampliada para um nível indesejado.
[0007] A desvantagem acima mencionada relacionada com a desmontagem mal feita e demorada da chave em ocasiões de manutenção da unidade de pulsos é causada pelo fato de que o parafuso central que fixa axialmente o acoplamento precisar ser retirado para permitir a remoção da unidade de pulsos do alojamento da chave. O parafuso somente pode ser acessado a partir de dentro do rotor do motor, o que significa que, para permitir a remoção da unidade de pulso na operação de manutenção, o motor bem como o rolamento posterior devem ser removidos do alojamento. Isso significa um trabalho extra mal realizado e demorado, que representará um custo de serviço extra para o operador da chave.
[0008] É um objetivo da invenção prover uma chave por impulso apresentando um alojamento que suporta um motor elétrico com um rotor ligado ao elemento de acionamento de inércia de uma unidade de pulso, em que o torque por impulso liberado garante ótima eficiência por uma conexão entre o rotor de motor e o elemento de acionamento de inércia da unidade de pulso que impede que qualquer folga ocorra entre o rotor do motor e a unidade de pulso.
[0009] Um objetivo adicional da invenção é proporcionar uma chave por impulso apresentando um
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4/8 alojamento que suporta um motor elétrico com um rotor ligado ao elemento de acionamento de inércia de uma unidade de pulso, em que a ligação entre o rotor do motor e a unidade de pulso permite a remoção da unidade de pulso do alojamento, sem exigir a desmontagem e/ou remoção do motor do alojamento.
[0010] Outros objetos e vantagens da invenção ficarão claros a partir do relatório descritivo e reivindicações que se seguem.
[0011] Uma forma de realização preferida da invenção é descrita abaixo com referência aos desenhos anexos.
[0012] Nos desenhos, a
Figura 1 mostra uma vista lateral, parcialmente em corte, de uma chave por impulso de acordo com o invento;
Figura 2 mostra, em uma escala maior, uma vista detalhada de um acoplamento compreendido na chave por impulso da Figura 1.
[0013] A chave por impulso mostrada nas Figuras compreende um alojamento 10 apresentando um manipulo 11 com um gatilho de controle de potência 12 e um dispositivo de recepção de energia conectados, por exemplo, a uma rede elétrica ou a uma unidade de batería substituível. O alojamento 10 inclui uma seção posterior B e uma seção frontal A, em que a seção posterior B envolve um motor elétrico 16, enquanto a secção dianteira A envolve uma unidade de pulsos hidráulicos 18. A seção dianteira A suporta um rolamento de esferas dianteiro 19 que sustenta a unidade de pulso 18.
[0014] A unidade de pulso e o motor não são descritos em mais detalhes, visto terem um desenho semelhante ao
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5/8 descrito no Pedido de Patente PCT-EP 2012/061317 acima mencionado.
[0015] O motor 16 compreende um estator central não rotativo 20 com enrolamentos de alimentação de energia, e um rotor 21 formado por uma porção cilíndrica oca 23 envolvendo o estator 20 e uma porção de acoplamento fêmea 24 que se estende para a frente. Este último está disposto para transferir o torque do motor para a unidade de pulso 18, através de um acoplamento 28 descrito em mais detalhes a seguir.
[0016] A unidade de pulso 18 compreende um elemento de inércia de recepção de torque de motor 2 6 e um eixo de saída 27, em que o último é intermitentemente acoplado ao componente de inércia 26, através de um mecanismo gerador de impulsos não ilustrado. O eixo de saída 27 é adaptado para receber uma chave soquete que engata uma junta parafusada a ser trabalhada. O elemento de acionamento de inércia 26 é formado por uma porção de acoplamento coaxial 32 que se estende para trás, disposta para ser recebida e cooperar com a porção de acoplamento fêmea 24 do rotor 21 para formar o acoplamento 28.
[0017] A unidade de pulso é um projeto previamente conhecido e descrito e, portanto, não será detalhado. Vide, por exemplo, a publicação da patente WO 91/14541.
[0018] Como mencionado acima, a porção de acoplamento fêmea 24 do rotor de motor 21 e uma porção de acoplamento macho 32 do elemento de acionamento de inércia 26 formam em conjunto o acoplamento 28, pelo que o acoplamento 28 destina-se a formar uma conexão rígida entre o rotor 21 e o elemento de acionamento de inércia 26, de tal modo que o
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6/8 rotor 21 e o elemento de acionamento de inércia 26 formam uma estrutura rotativa integrada. Esta estrutura é suportada em relação ao invólucro 10 em dois rolamentos de esferas axialmente espaçados 30 e 19, nomeadamente o mancai dianteiro 19 localizado no eixo de saida 27 e um mancai posterior 30 localizado no acoplamento 28. Consequentemente, o mancai dianteiro 19 suporta não apenas o eixo de saida 27, porém a extremidade dianteira de toda a estrutura integrada em conjunto com o rolamento posterior 30 .
[0019] Assim, o acoplamento 28 compreende uma porção de acoplamento macho 32 localizada em um dispositivo coaxial no elemento de acionamento de inércia 2 6 e uma porção de acoplamento fêmea 24 localizada em uma disposição coaxial no rotor de motor 21, em que a porção de acoplamento macho 32 é adaptada para ser recebida na porção de acoplamento fêmea 24 para formar o acoplamento 28. A porção de acoplamento macho 32 está provida de uma seção roscada externa 25a adaptada para encaixar uma seção roscada interna correspondente 25b na porção de acoplamento fêmea 24, formando assim uma conexão roscada 35 entre o rotor 21 e o elemento de acionamento de inércia 26. A conexão roscada 34 se destina a realizar uma força de fixação axial para unir o elemento de acionamento de inércia 26 e o rotor do motor.
[0020] A porção de acoplamento macho 32 é formada com uma superfície cônica externa 36 destinada a cooperar com uma superfície cônica interna correspondente 37 na porção de acoplamento fêmea 24, desse modo, formando uma ligação conexão rígida de estabilização e bloqueio entre o rotor 21
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7/8 e o elemento de acionamento de inércia 26. As superficies cônicas 36, 37 estão localizadas mais próximo da unidade de pulso 18, do que a conexão de rosca 34, o que significa que a conexão roscada 34 executa uma força de tração e uma ação de ligação entre as superficies cônicas 36, 37.
[0021] São proporcionadas duas secções de guia e de suporte axialmente espaçadas entre as porções de acoplamento macho e fêmea 24, 32, nomeadamente uma primeira guia e secção de suporte compreendendo uma superfície de guia cilíndrica externa 38 localizada na parte extrema da porção de acoplamento macho 32 e disposta para cooperar com a superfie de guia cilínndrica interna 39, na porção de acoplamento fêmea 24. Uma segunda guia e seção de suporte compreendendo uma superfície de suporte cilíndrica 41 localizada na porção de acoplamento macho 32 entre a seção roscada 25a e a superfície cônica 36 e disposta para cooperar com uma superfície cilíndrica interna 45 na porção de acoplamento fêmea 24. A conexão de rosca localizada centralmente 34 em conjunto com o suporte radial obtido pelas superfícies de interação 38, 39 das superfícies de guia e de suporte 38, 39, 41, 45 assegurarão um engate preciso e verdadeiro entre as superfícies cônicas 36, 37, e faz com que as últimas formem um acoplamento com um efeito de ligação rígida entre as porções de acoplamento macho e fêmea 32, 24. Ao contrário de outros tipos de conexão entre o rotor 21 e o elemento de acionamento de inércia 26, como estrias ou acoplamentos hexagonais, o acoplamento 28 de acordo com a invenção conectando o elemento de acionamento de inércia 26 e o rotor de motor 21 sendo completamente isento de folga e mantendo a não formação de folga, mesmo
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8/8 na vida útil prolongada da chave. Isso significa uma geração de impulso ótima sustentada e saída de potência da chave.
[0022] Tendo em vista o acoplamento 28 descrito acima, incluindo os meios para centralizar e travar o rotor 21 e o elemento de acionamento de inércia 26 é obtida, não apenas uma conexão muito estável e isenta de folga entre as duas peças, porém trazendo a vantagem de facilitar as operações de manutenção na unidade de pulso 18. Devido à localização central da conexão roscada 34, a unidade de pulso 18 pode ser separada do rotor do motor 21 e removida do alojamento 10 sem soltar ou remover quaisquer outras peças do motor e do alojamento 10. Na remoção da unidade de pulso 18, a seção frontal A do alojamento 10 incluindo o mancai dianteiro 19 pode ser desengajada do restante do alojamento 10 e o elemento de acionamento de inércia 26 pode ser desengatado do rotor 21 por desaperto da conexão roscada 34. De modo a impedir que o rotor 21 gire quando do afrouxamento da conexão roscada 34, são providas algumas aberturas não ilustradas no alojamento 10 e na periferia do rotor 21 que permitem um ou mais pinos de trava serem inseridos para travar o rotor 21 contra a rotação em relação ao invólucro 10.
[0023] Deve ser observado que a invenção não está limitada ao próprio exemplo descrito e ilustrado acima, porém ao invés disso, pode variar livremente dentro do âmbito das reivindicações.
Claims (2)
1. Chave por impulso que compreende um alojamento (10), um motor elétrico (16) com um rotor (21), uma unidade de pulso hidráulico (18) com um elemento de acionamento de inércia (26) e um eixo de saída (27), e um acoplamento (28)
apresentando uma seção roscada externa (25a), e a referida porção de acoplamento fêmea (24) apresentando uma seção roscada interna (25b), em que uma força axial de aperto é realizada na rotação relativa do rotor do motor (21) e do elemento de acionamento de inércia (26), •a referida porção de acoplamento macho (32) e a referida porção de acoplamento fêmea (24) são providas com superfícies cônicas correspondentes (36, 37) que são unidas pela referida força de aperto axial para formar uma conexão rígida entre o rotor do motor (21) e o elemento de acionamento da inércia (26) .
2. Chave de impulso, de acordo com a reivindicação 1,
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2/2 caracterizada pelo fato de que a referida porção de acoplamento macho (32) é provida com uma superfície de guia cilíndrica externa (38) em sua extremidade extrema, e a referida porção de acoplamento fêmea (24) é provida de uma superfície de guia cilíndrica interna (39) adaptada para receber a referida superfície guia cilíndrica externa (38), na referida porção de acoplamento macho (32), de modo a formar um suporte radial entre o rotor do motor (21) e o elemento de acionamento de inércia (26).
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