CN102092025A - 具有冲击机构的电动工具 - Google Patents
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Abstract
一种具有冲击机构的电动工具，其包括：限定工具旋转轴线的旋转轴、可沿着所述旋转轴线移动的冲击元件、相对于所述工具旋转轴线固定就位的支承元件、用于推动冲击元件远离所述支承元件的推压元件、以及至少一个定位于冲击元件和支承元件之间的轴向止动元件；其中，轴向止动元件和工具旋转轴线之间的距离大于推压元件和工具旋转轴线之间的距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种手持式旋转电动工具。本发明尤其涉及一种用于冲击传动工具的冲击机构，其包括用于限制冲击元件行程的装置。在这种工具中，通过对其进行设计来便于组装，以通过克服弹簧的力而使冲击元件移动这样一个距离(其比冲击元件在电动工具操作时正常位移的距离更大)，使得在将冲击元件联结至旋转轴的过程中所使用的球体能插入。然而，这种构造存在着连接球体在极端情形下脱离的危险，比如在工具坠落时，从而会产生需要用户修理或更换的故障性工具。这种极端情形还会以其他方式损坏工具，例如如果冲击元件将撞击传动系统内的其他更精密元件时。
背景技术
JP 3780831 B2描述了一种具有环形弹性体的冲击驱动器，其中该环形弹性体包围着旋转轴并限制冲击元件的行程。由于弹性体的直径小于推压着冲击元件的卷簧的直径，其完全坐靠在弹簧内。弹性体由被这个弹簧所推压的保持元件保持于固定位置。这种布置结构存在着的缺点是：当撞针接触弹性元件时，有可能会损坏位于轴附近的工具构件。此外，这种构造还可能会使传动系统变长，从而不利地制约了电动工具的紧凑化。
发明内容
本发明公开了一种具有冲击机构的电动工具，其包括限定工具旋转轴线的旋转轴、可沿着所述旋转轴线移动的冲击元件、相对于所述工具旋转轴线固定就位的支承元件、用于推动冲击元件远离所述支承元件的推压元件、以及至少一个定位于冲击元件和支承元件之间的轴向止动元件，其中轴向止动元件和工具旋转轴线之间的距离大于推压元件和工具旋转轴线之间的距离。这种布置结构确保了轴向止动元件将不会与用于稳定旋转轴的其他部件(比如球轴承或摩擦轴承)相干涉。有利地，轴向止动元件将在极端情形期间(比如在工具坠落时)阻止冲击元件损坏任何这种部件。此外，通过在周边定位轴向止动元件，其能与其他工具部件(比如球轴承)共存于相同的轴向空间中，以使得工具能维持相对较短的传动系，和/或使用这个相同的空间来优化其他部件以改进性能。
如果轴向止动元件是柔性的，这允许将连接球体结合入根据现有实践的工具内。例如，当经由慢作用力使得冲击元件克服弹簧力移动时，轴向止动元件可使得弯曲，从而允许连接球体的插入。尽管如此，在工具坠落时可能发生的快作用力也不可能会引起轴向止动元件明显弯曲。
如果轴向止动元件是弧形的则是有利的，因为那么其将与冲击元件的形状相符，并且因此能以均匀的方式更好地作用于冲击元件上。理想的，设置有多个轴向止动元件，每个都以这种方式形成，以使得来自冲击元件的任何负荷将分布于数个轴向止动元件之中。
为了在工具组装期间以及此外在工具组装之后更好地定位轴向止动元件并将其保持就位，轴向止动元件能被形成为使得其从定位元件轴向地延伸。如果这种定位元件设有径向凸起，它们能用作限制定位元件移动的装置，以使得每个轴向止动元件保持就位。
为了在组装期间和之后进一步保持定位元件，可设置有保持元件。这具有轴向止动元件不会移动至可变位置的优点，其中一些可变位置可能会通过与冲击元件相干涉而改变工具在正常使用期间的性能。这种保持元件在组装期间也是有用的。
当保持元件的内径小于弹簧的外径时，保持元件处于弹簧直径内的这些部分能用于保持其他元件，比如用来稳定旋转轴的球轴承或摩擦轴承。如果保持元件的外径大于弹簧的外径，弹簧本身能有利地用来推压保持元件以将其保持就位。
因此，保持元件被保持于固定位置，其能以类似于定位元件的方式有利地设置有径向凸起，其通过与工具壳体各方面的相互作用以限制保持元件移动。
旋转工具可设有一个或多个用于稳定旋转轴的球轴承。如果是这样的话，理想的是轴向止动元件相对于球轴承径向地定位，以使得在受到来自冲击元件的冲击时不会对球轴承造成损坏。此外，这种构造增加了设计的紧凑性。这样，有利的，所述至少一个球轴承和所述至少一个轴向止动元件一起落入与工具旋转轴线垂直的至少一个平面内。
冲击元件可具有远端轴向长度，所述远端轴向长度比其近端轴向长度要长。这个布置结构在驱动轴附近区域中形成了更大空间，因此在容纳球轴承等的同时仍然维持紧凑的传动系。
附图说明
图1是根据本发明的冲击驱动器的截面图。
图2是定位环的透视图。
图3是冲击组件和齿轮箱的透视图，其中冲击组件的壳体已经移除。
具体实施方式
手持电动工具的冲击组件10和齿轮箱12在图1中示出。经由驱动轴14从齿轮箱12传出的旋转输出经由与撞针16相连的连接件而传递至输出轴18。当在被插入输出轴18中的腔20内的工具上存在较小负荷时，弹簧22用作推压元件，用于将撞针16推压成与输出轴18相接触，以使得工具旋转。然而，以允许撞针16相对于驱动轴14旋转以及轴向移动的方式，驱动轴14被联结至撞针16。所述联结被球体24所调节，所述球体24部分地坐靠在驱动轴14中的开槽表面26内、并且部分地坐靠在撞针16的腔28中。通过克服弹簧22的力进行移动、并最终用其两个凸起29中的每一个将冲击传输至输出轴16的两个砧臂30中的每一个，这允许撞针16在较高负荷情形下而用作冲击元件(参见图3)。冲击机构的其他细节没有提供，因为冲击组件10是典型的冲击传动工具，并且其基本部件的功能是本领域技术人员熟知的。
撞针16沿着工具旋转轴线32的轴向行程由弧形的轴向止动元件34限制，所述止动元件34从用作定位元件的定位环36进行延伸(参见图2)。定位环36以及位于其上的轴向止动元件34优选地由柔性的弹性元件比如橡胶或塑料或任何各种弹性聚合物形成。这样，轴向止动元件34在与撞针16接触时提供了缓冲功能，吸收了撞针的部分力，并限制对下游部件的损坏。同时，它们限制了撞针16的平移移动，尤其是在撞针16突然移动时，比如在工具已经坠落，而没有绝对地限制撞针的移动。
如图所示，优选地提供四个轴向止动元件34，但是也可以提供至少两个，并且也可能是三个、五个、六个、或者甚至超过六个轴向止动元件。轴向止动元件34优选地应当在定位环36周围对称地布置。包括一个或多个这种轴向止动元件34的非对称布置结构也是可以设想的，但是具有由于不对称导致损坏和/或不均匀磨损工具的可能危险。轴向止动元件34不是必须为弧形，尽管这是优选的，因为撞针16是圆柱形的并且因此在其周边处为弧形的。
取决于设计上的考虑(比如撞针的尺寸)，轴向止动元件34的轴向长度可方便地调节为比所示例实施例中所示的更长或更短。理想地，轴向止动元件34的长度被选择成提供足够间隙，以使得在工具的正常操作期间撞针16将绝不会撞击轴向止动元件34。
定位环36具有环形的环主要部分38，轴向止动元件34和径向凸起40由此延伸。径向凸起40可如图2所示被布置为仅关于旋转轴线32部分或局部对称，从而限制其中定位环36可装配入电动工具的方位。环形腔42设在齿轮箱壳体44中，以作为接收环主要部分38的底座。定位环36由在齿轮箱壳体44的方向上被弹簧22所推压的保持板46保持在其就座位置(参见图3)。保持板46具有外径47和内径48。
弹簧22定位于撞针16和齿轮箱壳体44的从齿轮箱壳体44周边朝工具旋转轴线32延伸的一部分之间。因此，齿轮箱壳体44的这个部分用作弹簧22的支承元件，弹簧22推动这个撞针16远离齿轮箱壳体44。在所示示例中，齿轮箱壳体44还提供环形腔42，以使得其还用作相对于定位元件和定位于其上的任何轴向止动元件34的支承元件。如同具有弹簧22的情况，轴向止动元件也定位于支承元件和冲击元件之间。然而，轴向止动元件34定位于弹簧22外面(即相对于弹簧22径向地定位)。也可构想不同的支承元件，比如不直接与齿轮箱相关联的其他壳体部分，只要它们具有用于支承弹簧22的表面(其相对于工具旋转轴线32处于固定就位的状态)。
用于稳定驱动轴14的球轴承49也不仅由保持板46、而且还由被接收于驱动轴14上的环形槽52中的C形环50相对于齿轮箱壳体44固定(参见图2)。很重要的，这些轴承元件沿着工具旋转轴线32与轴向止动元件34一样地大致定位于相同点。换言之，球轴承49和轴向止动元件34一起落入垂直于工具旋转轴线32的至少一个平面内。为了实现最紧凑的冲击机构设计，优选地轴向止动元件34从球轴承49直接径向地进行定位，以使得它们的位置完全重叠。
径向凸起40沿着齿轮箱壳体44的周边延伸进入相应形状的缺口54。一旦在组装期间定位环36已经坐靠在齿轮箱壳体44中，这用来防止定位环36的旋转。保持环40的旋转也由相应的保持板凸起56来阻止。在工具的组装期间，这些凸起56还由冲击组件壳体58进一步保持就位，其中冲击组件壳体58大致与齿轮箱壳体44相配合并且具有接收于齿轮箱壳体44的周边中的成对凹部60中的延伸部(未示出)。
上述保持特征可用来将轴向止动元件34保持就位，甚至用于可选的构造。例如，在一个替代方案中，定位环36可由替代的弧形定位元件(其包括正好一个凸起40和一个轴向止动元件34)所替代。可设想其他的非环形定位元件，其包括一个或多个凸起40(其与一个或多个轴向止动元件34相配对)。凸起不是必须存在的，因为具有多个轴向止动元件的定位元件也能由保持板46以及具有其他构造的保持元件保持就位。定位元件或轴向止动元件都不需要是弧形的，以便为此目的发生作用。它们可以例如是直线的或不规则形状，只要具有用于将定位元件紧固于特定位置的紧固装置就可以。
包括其轴向止动元件34和径向翼片44的整体定位环36定位于弹簧22外面。换言之，从工具旋转轴线32至弹簧22的径向最外部件的距离62小于从工具旋转轴线32至定位环36径向最内部件的距离64。
在一些情况下，优选地撞针16的远端轴向长度66比近端轴向长度68要长。例如，如图1所示，如果轴向止动元件34比球轴承48和保持板46的组合轴向长度要短，那么不具有这个长度差的撞针将在接触轴向止动元件34之前接触保持板46。如果轴向止动元件34变长，就无需满足这个情形，但是这种变化将会产生使冲击组件变长的实际效果。
Claims (11)
1.一种具有冲击机构的电动工具，其包括：
限定工具旋转轴线(32)的旋转轴(18)；
可沿着所述旋转轴线(32)移动的冲击元件(16)；
相对于所述工具旋转轴线(32)固定就位的支承元件(44)；
用于推动冲击元件(16)远离所述支承元件(44)的推压元件(22)；
定位于冲击元件(16)和支承元件(44)之间的至少一个轴向止动元件(34)；
其特征在于：所述轴向止动元件(34)和工具旋转轴线(32)之间的距离(64)，是大于推压元件(22)和工具旋转轴线(32)之间的距离(62)。
2.根据权利要求1的电动工具，其特征在于：轴向止动元件(34)是柔性的。
3.根据前述任何一个权利要求的电动工具，其特征在于：轴向止动元件(34)是弧形的。
4.根据前述任何一个权利要求的电动工具，其特征在于：轴向止动元件(34)从定位元件(36)轴向地延伸。
5.根据权利要求4的电动工具，其特征在于：定位元件(36)具有用于限制定位元件(36)移动的径向凸起(40)。
6.根据权利要求4或5的任何一个的电动工具，其特征在于：保持元件(46)被设置成用于保持着定位元件(36)。
7.根据权利要求6的电动工具，其特征在于：保持元件(46)的内径(48)小于推压元件(22)的外径(62)。
8.根据前述任何一个权利要求的电动工具，其特征在于：冲击元件(16)具有远端轴向长度(66)和近端轴向长度(68)，并且远端轴向长度(66)比近端轴向长度(68)长。
9.根据前述任何一个权利要求的电动工具，其特征在于：(i)电动工具还包括用于稳定旋转轴(18)的至少一个球轴承(49)，以及(ii)所述至少一个球轴承(49)和所述至少一个轴向止动元件(34)一起落入与工具旋转轴线(32)相垂直的至少一个平面内。
10.根据权利要求11的电动工具，其特征在于：所述至少一个轴向止动元件(34)和所述至少一个球轴承(49)位于沿旋转轴线(32)的基本上相同的位置。
11.根据前述任何一个权利要求的电动工具，其特征在于：电动工具包括多个轴向止动元件(34)。
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