CN102458772A - 冲击扳手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲击扳手，其能够缓和轴线方向上的振动而不减弱锤子所产生的旋转冲击力。锤子由与主轴(5)的外周嵌合的主锤(6)和以覆盖该主锤(6)的方式被配置并且与主锤(6)形成一体地进行旋转的圆筒形的副锤(7)构成。而且，利用芯保持机构，以使副锤(7)的旋转轴线与主轴(5)的轴线一致的状态保持副锤(7)，以防止产生芯摆动运动。如果采用本发明的锤子结构，则与副锤(7)相比减轻了主锤(6)的质量，可以在维持旋转冲击力的同时缓和轴线方向上的振动。

Description

冲击扳手

技术领域

本发明涉及一种冲击扳手，其通过沿旋转方向施加冲击而牢固地拧紧螺栓或螺母。

背景技术

冲击扳手通过将被驱动旋转的锤子所产生冲击力施加在作为输出轴的安装座从而拧紧螺栓或螺母。冲击扳手具备马达、主轴、锤子及安装座作为其主要构成部件。以下，对其动作进行简单说明。

利用马达使主轴以规定的转速旋转，并向锤子传递该主轴的旋转力，利用该锤子的旋转，使设置于锤子的爪部冲击设置于安装座的卡合爪部。接着，利用该冲击，向安装于安装座前端的套筒体施加规定的转矩，从而拧紧螺栓或螺母。

上述冲击扳手根据不同的施加旋转冲击的机构而分为多种类型。对作为代表的冲击扳手而言，旋转冲击机构由形成于主轴及锤子的凸轮槽、夹在凸轮槽之间的钢球、及对锤子向安装座的方向施力的弹簧构成(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的冲击扳手中，在理论上，锤子旋转并且沿主轴的轴线方向移动，除了施加使螺栓或螺母旋转的冲击外也沿轴线方向施加冲击，因这些冲击而导致在正交于主轴轴线的方向及主轴的轴线方向产生振动。由于这些振动引起作业者疲劳，导致作业效率降低并使手产生麻痹，所以正在谋求缓和振动。

当实际测量这些振动时，因为主轴的轴线方向上的振动比正交于主轴轴线的方向上的振动大三倍左右，所以减小主轴的轴线方向上的振动能有效地缓和振动。

作为缓和冲击扳手的轴线方向上的振动的方法，虽然可考虑除了设置主锤以外，通过设置仅有助于传递旋转方向上的冲击的副锤来减小作为轴线方向上的振动来源的主锤的质量，但是并没有提出具体的方案。

虽然与缓和轴线方向上的振动的目的不同，但是为了调整锤子的旋转冲击力，而提出有设置仅有助于传递旋转方向上的冲击的副锤并根据需要使副锤与主锤进行卡合或脱离的技术方案(例如，参照专利文献1、专利文献2)。

专利文献1：(日本)特开2007-152448号公报

专利文献2：(日本)特开平6-190741号公报

但是，上述专利文献所提出的结构不能直接作为缓和轴线方向上的振动的机构来使用。以下对不能直接使用的理由进行说明。

第一，不能使用质量小的主锤。为了减小主锤所产生的轴线方向上的振动，需要减小轴线方向上的冲击力。轴线方向上的冲击力的大小与主锤的质量成比例。因此，为了减小轴线方向上的冲击力，与副锤相比需要尽可能地减小主锤的质量。

但是，对专利文献所公开的主锤而言(专利文献1的锤子4、专利文献2的锤子2)，需要确保足够大的旋转方向上的冲击力，使得即使单独使用主锤也能够拧紧螺栓或螺母。旋转方向上的冲击力的大小与主锤的惯性矩成比例。另外，惯性矩是对整个物体而言将物体内的各部分的质量与从该部分到旋转轴的距离的二次方的乘积进行积分而得到的物理量。

因为专利文献所公开的主锤以使可以卡合脱离的副锤包围主锤的方式进行配置，所以不能增大主锤的各部分到旋转轴的距离。因此，为了得到足够大的惯性矩，不得不在旋转轴附近增大主锤的质量。其结果是，因为增大了主锤的质量，所以轴线方向上的振动不怎么减小。

第二，未设置保持副锤的旋转轴线的机构。在主锤的外周面和副锤的内周面实施花键加工，通过使彼此的齿啮合而使主锤和副锤形成一体地进行旋转。但是，专利文献所公开的结构在副锤和主锤之间设置有大的间隙(游隙)，以便能够通过手动操作使副锤(专利文献1的附加锤子8、专利文献2的附加锤子6)从脱离位置向与主锤卡合的卡合位置顺畅地移动。因此，副锤的旋转轴线未通过主锤来保持。

另外，在专利文献所公开的结构中，未设置用于保持副锤的旋转轴线的其他机构。其结果是，当副锤处于与主锤卡合的状态时，当伴随着主轴的旋转使主锤沿轴线方向移动时，副锤的旋转轴线相对于主轴的旋转轴线振动，产生所谓的“芯摆动旋转”。芯摆动旋转的产生阻碍了主锤沿轴线方向的顺畅移动，并成为减弱锤子所产生的旋转冲击力的原因。

发明内容

本发明是鉴于现有技术的问题而做出的，目的在于提供一种冲击扳手，其能够缓和轴线方向上的振动而不减弱锤子所产生的旋转冲击力。

为了达到上述目的，本发明的冲击扳手的特征在于，具备：主轴，其呈圆筒状并通过马达驱动而旋转；安装座，其配置于所述主轴的旋转轴线方向的前方，并且其旋转轴线与所述主轴的轴线一致，所述安装座在前部具有孔并在后部设置有第一爪部，安装有拧紧用的套筒体的方形轴部或螺丝刀钻头插入该孔；主锤，其与所述主轴的外周嵌合，并且在前部设置有与所述第一爪部卡合的第二爪部，所述主锤能够以所述主轴的旋转轴线为中心旋转且能够沿所述轴线方向移动；副锤，其具有与所述主锤形成一体地进行旋转的圆筒部，所述主轴穿过该圆筒部的内部空间并且该圆筒部的内部空间收纳有所述主锤；旋转冲击机构，其设置在所述主轴和所述主锤之间，当在所述主轴和所述主锤之间作用超过规定值的转矩时，使所述主锤旋转并向所述安装座的方向前进，并且使所述第二爪部冲击性地与所述第一爪部卡合，从而冲击所述第一爪部，并且使所述安装座绕轴线旋转；芯保持机构，其以使所述副锤的旋转轴线与所述主轴的旋转轴线一致的状态保持所述副锤的旋转轴线。

在此，也可以构成为，使用在所述圆筒部的后端部形成有底部的有底圆筒形的副锤作为所述副锤，并且，通过使形成于所述底部的中心且所述主轴插入的孔的内径与所述主轴的外径大致相等，从而使所述副锤的底部作为芯保持机构而起作用。

另外，也可以构成为，通过使所述主轴及所述副锤处于彼此的轴线一致的状态，并且使所述主轴经由第一轴承、所述副锤经由第二轴承旋转自如地支承在壳体，从而使所述壳体作为芯保持机构而起作用。优选的是，所述第一轴承和所述第二轴承安装在圆筒形的衬套的内周面，并且该衬套固定在所述壳体。

另外，也可以构成为，通过利用设置于所述安装座的至少两个第一爪部的外周面旋转自如地支承所述副锤的圆筒部的内周面，从而使所述安装座的至少两个第一爪部作为所述芯保持机构而起作用。

另外，也可以构成为，将所述副锤的圆筒部的内周面直接或经由轴承旋转自如地支承于在所述安装座的后部设置的环状的凸缘，从而使所述凸缘作为所述芯保持机构而起作用。

另外，在本发明的冲击扳手中，优选的是，在所述主锤的外周面形成有多个第一槽，该多个第一槽的截面呈半圆形且平行于所述主轴的轴线，在所述副锤的圆筒部的内周面中与所述第一槽相对应的位置形成有多个第二槽，该多个第二槽的截面呈半圆形且平行于所述主轴的轴线，并且，在所述第一槽和所述第二槽嵌入有圆柱部件。

另外，也可以构成为，利用所述副锤的底部、形成于所述安装座的后部的环状的凸缘及配设于所述副锤的圆筒部的前部开口端和所述凸缘之间的环状的盖，密封所述副锤的圆筒部的内部空间。

另外，优选的是，在所述副锤的底部和所述主锤之间配设有对所述主锤向所述安装座的方向施力的弹簧。

另外，优选的是，在所述副锤的后端部配设有：支承所述副锤以使其相对于所述壳体旋转自如的多个滚珠；引导所述多个滚珠的环状的滚珠导轨，并且，在所述副锤和所述滚珠导轨之间配设有吸收冲击的环状的第一缓冲部件。

另外，优选的是，在形成于所述主轴的前部的台阶部和所述安装座的后端部之间配设有吸收冲击的环状的第二缓冲部件。

在本发明中，通过使用圆筒形的副锤，使该副锤与主锤形成一体地进行旋转，并且在该副锤的圆筒部的内部空间收纳有主锤，能够延长副锤的轴线方向上的长度，并且与主锤相比能够增大副锤的质量。此外，通过利用芯保持机构，使副锤的旋转轴线与主轴的轴线一致，从而防止产生芯摆动旋转。

其结果是，因为与副锤相比减小主锤的质量，并且在维持旋转冲击力的同时能够缓和主轴的轴线方向上的振动，所以能够减轻作业者的疲劳并且防止作业效率降低和产生麻痹。另外，通过使用圆筒形的副锤，能够增大惯性矩，从而能够得到强的旋转冲击力。

附图说明

图1是沿包含主轴的轴线的纵向面剖开本发明的第一实施方式的冲击扳手的主要部分的主要部分主视图。

图2是展开地表示第一实施方式的冲击扳手的除壳体部分以外的构成部件的立体图。

图3是表示在图1的冲击扳手中，沿圆周方向展开主轴的外周面和主锤的内周面并使其处于平面状态(圆周的一半)的图。

图4是表示在图1的冲击扳手中，沿圆周方向展开主锤和安装座的外周面并使其处于平面状态的示意图。

图5是沿包含主轴的轴线的纵向面剖开本发明的第二实施方式的冲击扳手的主要部分的主要部分主视图。

图6是使用具有螺丝刀钻头插入孔的安装座的本发明的第三实施方式的冲击扳手的前部的剖面图。

附图标记说明

1、1a、1b冲击扳手

2壳体

3电动马达

4、4a旋转传递机构

5主轴

6主锤

7、7a副锤

8、99弹簧

9、9a、9b安装座(ァソビル)

11、97钢球

12针状滚子

13垫圈

14滚珠

15滚珠导轨

16、17、18缓冲部件

21外壳

22离合器壳体

24、24a衬套

25盖

26滑动轴承

27、28、29球轴承

31旋转轴

51、51a突出部

53、61凸轮槽

63、93爪部

71圆筒部

72底部

91方形轴部

94、94a凸缘

95钻头插入孔

98钢球夹紧部

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的冲击扳手进行说明。

(第一实施方式)

图1是沿包含主轴的轴线的纵向面剖开本发明的第一实施方式的冲击扳手的主要部分的主要部分主视图。图2是展开地表示图1的冲击扳手的除壳体部分以外的构成部件的立体图。

<冲击扳手的结构>

冲击扳手1具备：壳体2、电动马达3、旋转传递机构4、主轴5、主锤6、副锤7、弹簧8及安装座9。以下，分别对上述构成部件的结构和功能进行说明。

首先，对壳体2进行说明。壳体2由配置于冲击扳手1后部的树脂制的外壳21和配置于前部的铝制的离合器壳体22构成，离合器壳体22通过未图示的螺钉固定在外壳21。之后，将配置有安装座9的一侧作为前方，将配置有电动马达3的一侧作为后方而进行说明。

在外壳21收纳有电动马达3和旋转传递机构4及蓄电池等。在外壳21的下方设置有：作为电动马达3的开关的扳机23、及未图示的操作者用的把手和收纳作为电动马达3的电源的蓄电池的蓄电池收纳部。

另一方面，在离合器壳体22收纳有作为冲击扳手1的主要构成部件的主锤6、副锤7及安装座9等，另外，安装座9的方形轴部91从设置于前部的孔中突出。

接着，对旋转传递机构4进行说明。电动马达3的旋转轴31的旋转经由旋转传递机构4向钢制的主轴5传递。旋转传递机构4由固定于电动马达3的旋转轴31的中心齿轮41、与该中心齿轮41啮合的两个行星齿轮42、与行星齿轮42啮合的内齿轮43构成。如图2所示，通过旋转自如地安装在形成于主轴5后方的突出部51的支承轴44来支承行星齿轮42。

在旋转轴传递机构4的前方，在圆筒的内周侧设置形成有环状凸缘的衬套24，内齿轮43通过该衬套24固定在外壳21。

接着，对主轴5进行说明。如图1所示，圆柱状的主轴5经由配置于后端部的球轴承27而旋转自如地安装在外壳21。另外，在球轴承27的前部形成有突出部51，该突出部51间隔规定距离地配置有两个环状的凸起。如上所述，在突出部51的两个凸起之间以可以旋转的状态配设有支承于支承轴44的两个行星齿轮42。

如图2所示，在主轴5的前端形成有与主轴5的主体部分(突出部51和具有后述的凸轮槽53的圆柱部)同轴的圆柱状的小径的突起部52，突起部52以可以旋转的状态嵌入形成于安装座9的后部并具有圆柱状的内部空间的孔92。另外，孔92被加工成使其与位于安装座9的后述的方形轴部91后方的圆柱部分同轴。

接着，对主锤6进行说明。在中心部形成有通孔的钢制的主锤6与主轴5的外周嵌合。如图2所示，在主锤6的前端面设置有向安装座9侧突出的一对爪部63。

在主锤6和主轴5之间设置有对安装座9施加旋转冲击的机构(以下，称为“旋转冲击机构”)。需要具体说明的是，旋转冲击机构由形成于主轴5的外周面的两个凸轮槽53、形成于主锤6的通孔的内周面的两个凸轮槽61、以被凸轮槽53和凸轮槽61夹着的方式配置的两个钢球11及对主锤6向安装座9的方向施力的弹簧8构成。图3是表示沿圆周方向展开主轴5的外周面和主锤6的内周面并使其处于平面状态的圆周的一半(180°)。

由图3可知，主轴5的凸轮槽53形成V形，另外主锤6的凸轮槽61的端部形成倒V形。钢球11能够沿凸轮槽53及凸轮槽61移动。由于钢球11沿凸轮槽53及凸轮槽61移动，因此，主锤6在主轴5的外周面上沿主轴5的旋转轴线(以下，称为“主轴5的轴线”)O向前方或后方移动的同时进行旋转。在后面参照图3对旋转冲击机构的动作进行详细的说明。

接着，对副锤7进行说明。如图1所示，在主锤6的外周侧配置有有底圆筒形的钢制副锤7。副锤7由圆筒部71、设置于圆筒部71的后端部的底部72构成，在底部72的中心形成有孔73，主轴5通过该孔73。

如图2所示，在主锤6的外周面的四个位置形成有与轴线O平行且截面呈半圆形的槽62。同样地，在副锤7的圆筒部71内周面的四个位置也形成有与轴线O平行且截面呈半圆形的槽74。在槽62及槽74嵌入作为圆柱部件的针状滚子12。

在不存在保持副锤7的旋转轴线的机构时，虽然主轴6和副锤7的旋转轴线不限定于分别与轴线O一致，但是当处于嵌入有针状滚子12的状态时，主轴6和副锤7以某条共用的旋转轴线为中心形成一体地进行旋转。以针状滚子12为导向体，可以使主锤6向前后方向移动。另外，在图1中，为了使截面形状容易理解，而仅在下部对针状滚子12、槽62及槽74进行描述，省略上部的针状滚子62、槽62及槽74。

在副锤7的底部72的外周侧形成有台阶部74，在衬套24和台阶部74之间配设有环状的垫圈13、多个钢制的滚珠14及带有凸缘的滚珠导轨15。通过滚珠14的动作，使副锤7能够相对于衬套24自如地旋转。另一方面，用环状的盖25覆盖副锤7的圆筒部71的前部开口端。

在主锤6的后部和副锤7的底部72之间安装有弹簧8。弹簧8是通常被称为螺旋弹簧的压缩弹簧，其对主锤6向安装座9施力。主锤6、副锤7及弹簧8以轴线O为中心形成一体地进行旋转。由此，由于利用副锤7的底部72承接弹簧8的后端，从而不需要在利用外壳21直接承接弹簧8时所需的用于防止扭曲的垫圈和滚珠，因此可以简化旋转冲击机构的结构。

接着，对安装座9进行说明。如图1所示，钢制的安装座9经由钢制或黄铜制的滑动轴承26旋转自如地支承在离合器壳体22。在安装座9的前端设置有用于安装套筒体并且截面呈四边形的方形轴部91，该套筒体安装于六角螺栓的头部和六角螺母。方形轴部91从设置于离合器壳体22的孔突出。

在安装座9的后部设置有与主锤6的爪部63卡合的一对爪部93。一对爪部93分别形成扇形(参照图2)，其外周面与副锤7的圆筒部71的前端部的内周面相接。当副锤7旋转时，一对爪部93起到保持旋转中心的作用。另外，安装座9的爪部93及主锤6的爪部63不一定需要是一对(两个)，只要彼此的爪部的数量相等即可，例如也可以在安装座9及主锤6的圆周方向等间隔地设置三个以上的爪部。

在安装座9形成有与一对爪部93相接的环状的凸缘94。另外，在凸缘94的外周侧，以覆盖副锤7的圆筒部71的前部开口端的方式配设有环状的盖25。另外，在盖25和滑动轴承26之间配设有O形环19，并对盖25向副锤7施力，以使盖25和副锤7之间不产生间隙。

<旋转轴线一致>

在此，对使主轴5、主锤6、副锤7及安装座9的各旋转轴线一致的情况进行说明。如以上所述，主轴5经由球轴承27旋转自如地支承于外壳21，另外，安装座9经由滑动轴承26旋转自如地支承在离合器壳体22。而且，形成于主轴5前端的圆柱状的突起部52以可以旋转的状态嵌入形成于安装座9的后部的孔92。

主轴5的后部及整个安装座9以彼此的旋转中心一致的状态安装在外壳21及离合器壳体22。通过将主轴5前端的突起部52可以旋转地嵌入安装座9的孔92，使主轴5和安装座9的旋转轴线一致，并且以能够相互自如地旋转的状态结合。通过这样的结构，安装座9的旋转轴线和主轴5的轴线O以始终一致的状态被保持。

另一方面，由于圆筒部71的前端部的内周面在安装座9的一对爪部93的外周面滑动，因此副锤7的前部旋转自如地支承在安装座9。另外，由于形成于底部72的孔73的内周面在主轴5的外周面滑动，因此副锤7的后部旋转自如地支承在主轴5。通过这样的结构，副锤7的旋转轴线和主轴5的轴线O以始终一致的状态被保持。

另外，在针状滚子12嵌入副锤7的状态下，主锤6绕与副锤7相同的旋转轴线旋转。这时，因为副锤7的旋转轴线与主轴5的轴线O始终一致，所以主锤6也绕主轴5的轴线O旋转。

接着，对缓冲部件16、17及18进行说明。如图1所示，在形成于副锤7的底部72的外周侧的台阶部74和滚珠导轨15之间，配设有主要以吸收振动为目的并由低反弹力的聚氨酯橡胶形成的环状的缓冲部件16。

出于相同的目的，在形成于副锤7的底部72的突出部75的端面、及主轴5的台阶部54(参照图2)和安装座9的后端面之间也配置有由低反弹力的聚氨酯橡胶形成的缓冲部件17及18。通过配置这些缓冲部件，能够进一步缓和轴线O方向上的振动。

另外，优选的是，使用包含上述低反弹力的聚氨酯橡胶的低反弹橡胶作为缓冲部件16、17及18的材质，除此以外，能够使用具备低反弹特性的热塑性弹性体、树脂、纤维、皮革等。

<冲击扳手的动作>

接着，参照所述图1、图3及图4对冲击扳手1的动作进行说明。图4表示沿圆周方向展开主锤6和安装座9的外周面并使其处于平面的示意状态。图4用于说明主锤6的爪部63和安装座9的爪部93的卡合状态。

当电动马达3旋转时，通过旋转传递机构4使该旋转减速后向主轴5传递，使主轴5以规定的转速旋转。主轴5的旋转力经由嵌入主轴5的凸轮槽53和主锤6的凸轮槽61之间的钢球11向主锤6传递。

图3(a)表示刚开始拧紧螺栓或螺母后凸轮槽53和凸轮槽61的位置关系。图4(a)表示同一时刻的主锤6的爪部63和安装座9的爪部93的卡合状态。如图4(a)所示，通过电动马达3的旋转，对主锤6沿箭头所示方向施加旋转力A。另外，利用弹簧8，对主锤6沿箭头所示方向施加正交方向的作用力B。另外，虽然在主锤6和安装座9之间存在一些间隙，但是该间隙是由缓冲部件18产生的间隙。

当主锤6旋转时，通过主锤6的爪部63和安装座9的爪部93的卡合使安装座9旋转，并将主锤6的旋转力向安装座9传递。通过安装座9的旋转，使安装于安装座9的方形轴部91的套筒体(未图示)旋转，从而向螺栓或螺母施加旋转力进行初期的拧紧。

如果伴随着螺栓或螺母的逐渐拧紧而增大向安装座9施加的负载转矩，则如图3(a)所示，利用该转矩，主锤6相对于主轴5向Y方向相对旋转。通过克服弹簧8的作用力B，使钢球11沿凸轮槽53及凸轮槽61的斜面向箭头F所示方向移动的同时，使主锤6向X方向移动。

如图3(b)所示，如果钢球11沿凸轮槽53及凸轮槽61的斜面移动，并且与上述情况相应地，主锤6向X方向移动，则如图4(b)所示，主锤6的爪部63与安装座9的爪部93分离。

当主锤6的爪部63与安装座9的爪部93分离时，被压缩的弹簧8的作用力B被释放，于是主锤6以高速向与Y相反的方向旋转的同时向与X相反的方向前进。如图4(c)所示，主锤6的爪部63在箭头G所示的轨迹上移动并碰撞安装座9的爪部93，向安装座9施加旋转方向上的冲击力。之后，虽然利用反作用力使主锤6的爪部63向与轨迹G相反的方向移动，但是最终返回到表示施加旋转力A及作用力B的图4(a)所示的状态。通过反复进行上述动作，而反复对安装座9施加旋转冲击。

另外，以上虽然对拧紧螺栓或螺母时的动作进行了说明，但是在松开拧紧的螺栓或螺母时，也利用旋转冲击机构进行与拧紧时相同的动作。但是，在这种情况下，通过使电动马达3向与拧紧时相反的方向旋转，而使钢球11沿图3(a)所示的V形槽53向右上方移动，利用主锤6的爪部63，向与拧紧时相反的方向冲击安装座9的爪部93。

<副锤的作用>

接着，与只有一个锤子的现有技术的冲击扳手相比，对旋转冲击的副锤7的作用进行说明。

当解除主锤6的爪部63与安装座9的爪部93的卡合时，弹簧8的压缩状态被解除，积存在弹簧8的能量作为主锤6及副锤7的动能而被释放。如图4(c)的轨迹G所示，通过凸轮槽53、61与钢球11的作用，主锤6以高速进行旋转的同时前进。由于主锤6的爪部63碰撞安装座9的爪部93，因此向安装座9施加旋转方向上的冲击。另外，由于主锤6的前端面碰撞安装座9的后端面，因此向轴线O方向施加冲击。

在一秒钟内主锤6对安装座9进行十次左右的冲击，因冲击而产生正交于主轴5的轴线的方向及主轴5的轴线方向上的振动。这些振动给作业者带来疲劳，导致作业效率降低，成为手产生麻痹的原因，所以优选的是尽可能减小上述振动。

主要由于安装座9向轴线方向施加的冲击而产生这些振动中的主轴的轴线方向上的振动。另一方面，由安装座9向轴线方向施加的冲击无助于螺栓或螺母的拧紧。

如以上所述，由锤子产生的轴线O方向上的冲击的强度与锤子的质量成比例，旋转方向上的冲击的强度与惯性矩(物体内的各部分的质量和从该部分到旋转轴的距离的二次方的乘积的总和)成比例。在使用一个锤子对安装座9施加旋转冲击的情况下，虽然为了减小轴线O方向上的冲击而需要减小锤子的质量，但是如果只单纯地减小锤子的质量，则因为惯性矩减小而使旋转方向上的冲击也减小，从而减弱了安装座9的旋转冲击力。

在本发明中，通过使用与嵌合于主轴5的主锤6不同的副锤7来解决上述问题，该副锤7虽然与主锤6形成一体地进行旋转但却不沿主轴5的轴线方向移动。即，主锤6和副锤7的质量的总和与使用一个锤子的情况下的质量大致相同，并且设定为使副锤7的质量大于主锤6的质量。

在这样的锤子结构中，由于弹簧8的压缩状态被解除而带来的向安装座9的旋转方向施加的冲击力与锤子的惯性矩，即，主锤6及副锤7的惯性矩的总和成比例。另一方面，由安装座9向轴线方向施加的冲击力仅与主锤6的质量成比例。因此，与主锤6的质量相比，尽可能增大仅有助于增大旋转方向上的冲击力的副锤7的质量，从而能够减小由安装座9向轴线方向施加的冲击力。

此外，在本发明中，利用惯性矩的大小与旋转半径的二次方成比例这一情况来谋求增大惯性矩。即，因为本发明所使用的圆筒形的副锤的质量的大部分都集中在半径大的部分，所以通过采用圆筒形的副锤，与采用使质量集中在旋转中心部的圆柱形的副锤的情况相比，惯性矩增大，因此由副锤产生的冲击力增大。

因此，通过采用本实施方式的锤子(主锤6和副锤7)，施加在安装座9的旋转方向上的冲击力增大，并且能够实现在主轴5的轴线O方向产生的振动小的冲击扳手1。

<芯摆动旋转的问题>

为了发挥上述效果，需要使主锤6与副锤7形成一体地进行旋转，另一方面，需要使主锤6沿轴线O方向顺畅地移动。在本实施方式中，通过在主锤6和副锤7之间配置针状滚子12(参照图2)，从而实现主锤6与副锤7的一体旋转并使主锤6向轴线O方向顺畅地移动。

但是，如果副锤7的旋转轴线与主轴5的轴线O不一致而产生芯摆动旋转，则阻碍了主锤6向轴线O方向顺畅地移动，从而不能发挥所希望的效果。以下，对芯摆动旋转的问题进行说明。

第一，螺栓或螺母的拧紧力减弱。主锤6在设置于副锤7的内周面的导向体(针状滚子12)上滑动并向前后移动。如前述图4(c)所说明的那样，当解除主锤6的爪部63与安装座9的爪部93的卡合时，弹簧8的压缩状态被解除，积存于弹簧8的能量作为主锤6的动能(一部分作为副锤7的旋转能量)而被释放。通过凸轮槽53、61和钢球11的作用，主锤6以高速前进的同时进行旋转。

这时，如果副锤7进行芯摆动旋转，则对于主锤6而言，阻碍其进行前进运动及旋转运动，导致前进速度和旋转速度减慢。与此同时，副锤7的旋转速度也减慢。而且，伴随旋转速度的减慢而导致角加速度也减小。因此，与角加速度成比例的冲击转矩即旋转冲击力减小而导致螺栓或螺母的拧紧力减弱。

第二，爪部的磨损变得显著。如图4(c)的轨迹G所示，在正常状态下，主锤6的爪部63以深深地卡合于安装座9的爪部93的状态冲击安装座9。但是，如果产生芯摆动旋转，则与主轴5自身的旋转速度增大的主锤6的旋转相比，轴线方向上的移动相对减慢。其结果是，只利用主锤6的爪部63的前端冲击安装座9的爪部93，由于施加于单位面积的力过大而使主锤6的爪部63和安装座9的爪部93的磨损变得显著。

在本实施方式中，通过设置芯保持机构，其以使副锤7的旋转轴线与主轴5的轴线O一致的状态保持副锤7的旋转轴线，从而防止产生芯摆动旋转。具体地说，设定形成于副锤7的底部72中心的孔73的内径，使其与主轴5的具有凸轮槽53的圆柱部的外径大致相同，并且设定圆筒部71的前端部的内径，使其与安装座9的爪部93的外径大致相同。

通过这样的结构，能够使副锤7的旋转轴线与主轴5的轴线O始终一致，从而能够实现使主锤6向轴线O方向顺畅地移动。另外，在本实施方式中，通过在副锤7的孔73的内周面及圆筒部71的前端部的内周面涂敷润滑脂，从而防止由于摩擦而阻碍顺畅的旋转。

<噪音的抑制>

在本实施方式中，副锤7也可以起到抑制主锤6的爪部63与安装座9的爪部93的冲击所产生的噪音的作用。如图1所示，作为冲击声的产生部的主锤6的爪部63和安装座9的爪部93收纳在副锤7的圆筒部71的内部空间。即，通过副锤7的圆筒部71覆盖冲击声的产生部。另外，在安装座9的后部形成有环状的凸缘94，而且以覆盖副锤7的圆筒部71的前部开口端的方式配设有环状的盖25。

因此，用主轴5、副锤7的圆筒部71、底部72、安装座9的凸缘94以及盖25覆盖冲击声的产生部，从而抑制冲击声向外部泄漏。

另外，在本实施方式中，虽然使用针状滚子12作为使主锤6沿副锤7的轴线方向移动时的导向体，但是本发明不限定于此，也可以使用棒状滚子或圆筒滚子。另外，除这些滚子轴承用的滚子以外，只要是圆柱状的部件就不存在任何问题。而且，也可以构成为，在主锤6的外周面及副锤7的内周面实施花键加工，通过主锤6与副锤7的卡合使主锤6沿副锤7的轴线方向移动。

另外，在本实施方式中，虽然在安装座9设置有凸缘94，并利用该凸缘94和盖25覆盖副锤7的圆筒部71的前部开口端，但是也可以不在安装座9设置凸缘，而使用具有中心孔的盖25覆盖圆筒部71的前部开口端，该中心孔的内径与位于安装座9的方形轴部91后部的圆柱部件的外径大致相同。

另外，在本实施方式中，虽然使用钢作为副锤的材质，但是如果使用铜等的比钢的比重大的金属或该金属的合金制作副锤，则能够进一步增大旋转冲击力。

(第二实施方式)

图5是沿包含主轴的轴线的纵向面剖开本发明的第二实施方式的冲击扳手的主要部分的主要部分主视图。第二实施方式的冲击扳手1a与第一实施方式的冲击扳手1的不同之处在于：以与主轴的轴线一致的状态保持副锤的旋转轴线的芯保持机构的结构不同。与此相应地，将第一实施方式的主轴5、副锤7及安装座9替换成主轴5a、副锤7a及安装座9a。

以下，以芯保持机构的结构为主，对冲击扳手1a的结构和动作进行说明。另外，在图5中，具有与图1的冲击扳手1相同的功能的构成部件用相同附图标记表示，并省略说明。

在第一实施方式中，利用形成于副锤7的底部72的孔73和安装座9的爪部93使副锤7的旋转轴线与主轴5的轴线O一致。但在本实施方式中，利用固定于外壳21的衬套24a及设置于安装座9a的后部的凸缘94a，使副锤7a的旋转轴线与主锤5a的轴线O一致。

具体地说，利用经由圆筒形的衬套24a安装在外壳21的球轴承28，以可以旋转的状态将副锤7a的后端部支承于外壳21。另外，通过将副锤7a的圆筒部71前端部的内周面经由球轴承29安装在设置于安装座9a后部的凸缘94a，从而以能够相对于安装座9a旋转的状态支承副锤7a的圆筒部71的前端部。

与此相应地，稍微改变主轴5a的形状及安装座9a的形状。对主轴5a而言，厚壁的突出部51a形成在后端部，并且在其外周面配置有球轴承27。采用如下结构：利用所述圆筒形的衬套24a一体地支承该球轴承27与副锤7a用的球轴承28。

如上所述通过利用一个圆筒形的衬套24a支承主轴5a用的球轴承27和副锤7a用的球轴承28，能够使副锤7a的后部的旋转中心与主轴5a的轴线O一致。

另一方面，安装座9a的凸缘部94a的壁形成为比第一实施方式的安装座9的凸缘94的壁厚，并且在凸缘94a的外周面嵌入有球轴承29。另外，与第一实施方式相同，安装座9a经由滑动轴承26旋转自如地支承在离合器壳体22，并且安装座9a的旋转轴线与主轴5a的轴线O一致。

在第一实施方式中，虽然用安装座9的一对爪部93的外周面支承副锤7的圆筒部71的内周面，但是在本实施方式中，因为用凸缘94a的整个外周面支承副锤7a的圆筒部71的内周面，所以更有效地使副锤7a前部的旋转中心与主轴5a的轴线O一致。

因此，副锤7a以使其旋转轴线与主轴5a的轴线O一致的状态经由球轴承28安装在衬套24a，而且还经由球轴承29安装在安装座9a。

另外，在主轴5a的突出部51a的根部形成有环状的槽，在该槽和副锤7a的底部72之间配设有多个钢制的滚珠14。通过滚珠14的旋转，能够使副锤7a相对于主轴5a自如地旋转。

另外，在本实施方式中，虽然利用安装座9a的凸缘94a经由球轴承29支承副锤7a的圆筒部71的内周面，但是不一定需要经由球轴承29来支承副锤7a的圆筒部71的内周面，只要能够确保足够的滑动性，也可以直接利用凸缘94a的外周面支承副锤7a的圆筒部71的内周面。

另外，在本实施方式中，因为与第一实施方式的凸缘94及盖25同样地，安装座9a的凸缘94a密封副锤7a的圆筒部71的前部开口端，所以能够抑制冲击声向外部泄漏。但是，在经由球轴承29支承副锤7a的情况下，因为在球轴承29存在间隙，所以不能完全密封。未设置球轴承29而直接利用凸缘94a的外周面支承副锤7a的圆筒部71的内周面这种情况具有更好的防音抑制效果。

另外，在本实施方式中，利用采用三个行星齿轮42的旋转传递机构4a向主轴5a传递电动马达3的旋转，其与采用两个行星齿轮42的第一实施方式的旋转传递机构4不同。但是，行星齿轮42的数量可以根据齿的强度等进行适当的变化，并没有本质的差异。

(第三实施方式)

在所述第一实施方式及第二实施方式中，虽然对使用了用于拧紧螺栓或螺母的安装座9及9a的冲击扳手1进行了说明，但是通过使用在前端部设置有孔的安装座，也能够作为用于拧紧带切口或带十字槽等的小螺钉的冲击扳手而使用，作为螺丝刀钻头(ドラィバ一ビツト)的六角钻头插入上述孔中。图6表示本发明的第三实施方式的冲击扳手1b前部的截面，该冲击扳手1b使用形成有六角钻头插入用的孔的安装座9b代替图1所示的冲击扳手1的安装座9。

在安装座9b的前部沿轴线O形成有用于可以装卸地安装六角钻头的钻头插入孔95。另外，将与设置于六角钻头的槽卡合的钢球97插入形成于安装座9b的外周面的孔96。

在将六角钻头插入钻头插入孔95中时，嵌入安装座9b的外周侧的圆筒状的钢球夹紧部98抵抗弹簧99的力并向前方移动，使钢球97能够向径向外侧移动。

在完成向钻头插入孔95插入六角钻头的阶段，当钢球夹紧部98返回原位置时，钢球97向径向中心方向移动并与六角钻头的槽卡合，从而阻止六角钻头从钻头插入孔95脱落。

通过在安装有安装座9b的本实施方式的冲击扳手1b中采用第一实施方式及第二实施方式已说明的锤子结构(主锤6、副锤7、7a)，能够减轻拧紧小螺钉等时所产生的轴线O方向上的振动。

以上说明的本发明的冲击扳手由主锤和圆筒形副锤构成，其中，主锤与主轴的外周嵌合，副锤以覆盖该主锤的方式被配置并与主锤形成一体地进行旋转。而且，利用芯保持机构以使副锤的旋转轴线与主轴的轴线一致的状态保持副锤，以防止产生芯摆动运动。如果采用本发明的锤子结构，则与副锤相比，减小主锤的质量，在维持旋转冲击力的同时可以缓和产生于主轴的轴线方向上的振动。其结果是，可以减轻作业者的疲劳，并能够防止作业效率降低和产生麻痹。

需要说明的是，在上述各实施方式中，虽然使用形成于副锤的底部中心的孔、形成于安装座的爪部和凸缘、固定于外壳的衬套等作为芯保持机构，但是本发明不限定于此。例如，也可以以覆盖设置于安装座后部的爪部的方式将圆筒形的突出部设置在安装座的凸缘，并通过使该突出部的内周面与副锤的圆筒部的外周面卡合来防止副锤的芯摆动旋转。

另外，在上述各实施方式中，虽然对使用电动马达作为使主轴旋转的马达进行了说明，但是也可以使用空气马达得到相同的效果。

另外，在上述第二实施方式中，虽然使用球轴承作为对副锤进行旋转支承的轴承，但是本发明不限定于此。也包括使用滚子轴承或滑动轴承对副锤进行旋转支承的情况，可以根据所要求的规格进行适当的变更。

工业实用性

因为本发明的冲击扳手能够缓和拧紧作业时的轴线方向上的振动，并减轻作业者的疲劳，所以特别有效地适用于需要大的拧紧力的大型扳手或连续进行拧紧作业的扳手。

Claims (11)

1.一种冲击扳手，其特征在于，具备：

主轴，其呈圆筒状并通过马达驱动而旋转；

安装座，其配置于所述主轴的旋转轴线方向的前方，并且其旋转轴线与所述主轴的轴线一致，所述安装座在前部具有孔并在后部设置有第一爪部，安装有拧紧用的套筒体的方形轴部或螺丝刀钻头插入该孔；

主锤，其与所述主轴的外周嵌合，并且在前部设置有与所述第一爪部卡合的第二爪部，所述主锤能够以所述主轴的旋转轴线为中心旋转且能够沿所述轴线方向移动；

副锤，其具有与所述主锤形成一体地进行旋转的圆筒部，所述主轴穿过该圆筒部的内部空间并且该圆筒部的内部空间收纳有所述主锤；

旋转冲击机构，其设置在所述主轴和所述主锤之间，当在所述主轴和所述主锤之间作用超过规定值的转矩时，使所述主锤旋转并向所述安装座的方向前进，并且使所述第二爪部冲击性地与所述第一爪部卡合，从而冲击所述第一爪部，并且使所述安装座绕轴线旋转；

芯保持机构，其以使所述副锤的旋转轴线与所述主轴的旋转轴线一致的状态保持所述副锤的旋转轴线。

2.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，使用在所述圆筒部的后端部形成有底部的有底圆筒形的副锤作为所述副锤，

并且，通过使形成于所述底部的中心且所述主轴插入的孔的内径与所述主轴的外径大致相等，从而使所述副锤的底部作为芯保持机构而起作用。

3.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，通过使所述主轴及所述副锤处于彼此的轴线一致的状态，并且使所述主轴经由第一轴承、所述副锤经由第二轴承旋转自如地支承在壳体，从而使所述壳体作为芯保持机构而起作用。

4.如权利要求3所述的冲击扳手，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承安装在圆筒形的衬套的内周面，并且该衬套固定在所述壳体。

5.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，通过利用设置于所述安装座的至少两个第一爪部的外周面旋转自如地支承所述副锤的圆筒部的内周面，从而使所述安装座的至少两个第一爪部作为所述芯保持机构而起作用。

6.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，将所述副锤的圆筒部的内周面直接或经由轴承旋转自如地支承于在所述安装座的后部设置的环状的凸缘，从而使所述凸缘作为所述芯保持机构而起作用。

7.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，在所述主锤的外周面形成有多个第一槽，该多个第一槽的截面呈半圆形且平行于所述主轴的轴线，

在所述副锤的圆筒部的内周面中与所述第一槽相对应的位置形成有多个第二槽，该多个第二槽的截面呈半圆形且平行于所述主轴的轴线，

并且，在所述第一槽和所述第二槽嵌入有圆柱部件。

8.如权利要求2所述的冲击扳手，其特征在于，利用所述副锤的底部、形成于所述安装座的后部的环状的凸缘及配设于所述副锤的圆筒部的前部开口端和所述凸缘之间的环状的盖，密封所述副锤的圆筒部的内部空间。

9.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，在所述副锤的底部和所述主锤之间配设有对所述主锤向所述安装座的方向施力的弹簧。

10.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，在所述副锤的后端部配设有：支承所述副锤以使其相对于所述壳体旋转自如的多个滚珠；引导所述多个滚珠的环状的滚珠导轨，并且，在所述副锤和所述滚珠导轨之间配设有吸收冲击的环状的第一缓冲部件。

11.如权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，在形成于所述主轴的前部的台阶部和所述安装座的后端部之间配设有吸收冲击的环状的第二缓冲部件。

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