CN103707253A - 冲击旋转工具 - Google Patents

Abstract

一种冲击旋转工具（1），包括延伸穿过驱动轴（6）的切换轴（73）和耦合于切换轴（73）的连结部件（72）。切换轴（73）将连结部件（72）移至连结部件（72）仅与驱动轴孔（54）的壁接合的位置从而将冲击旋转工具（1）切换为冲击模式。切换轴（73）将连结部件（72）移至连结部件（72）与驱动轴孔（54）和砧座孔二者的壁均接合的位置从而将冲击旋转工具（1）切换为钻孔模式。驱动轴孔（54）的壁包括在冲击模式下与连结部件（72）接合的接合部（75）以及在冲击模式下不接触连结部件（72）的外周面的卸荷部（76）。

Description

冲击旋转工具

技术领域

本发明涉及一种冲击旋转工具。

背景技术

冲击旋转工具包括连结于被电机所旋转和驱动的驱动轴的锤。锤冲击砧座以产生被冲击旋转工具利用的冲击转矩从而上紧螺钉。日本专利号3911905描述了一种在其中锤冲击砧座的冲击模式与其中砧座与驱动轴一体地旋转的钻孔模式之间切换的冲击旋转工具。

参照图7，所述'905专利描述了一种冲击旋转工具81，其包括与驱动轴83同轴且相对于驱动轴83可旋转的砧座82。包括钩84a的锤84耦合于驱动轴83。当锤84旋转时，钩84a与砧座82的臂82a的一部分接合。锤簧85朝砧座82推动锤84。当通过锤84被传送至砧座82的负载转矩超过预定值时，驱动轴83和锤84（砧座）相对于彼此旋转。这就对抗锤簧85的推力将锤84移离砧座82。然后，当钩84a随着锤84的旋转而从臂82a挪开时，锤簧85的推力朝砧座82移动锤84，并且钩84a冲击臂82a。这就再次旋转砧座82。这种冲击作用随着驱动轴83的旋转而重复。

驱动轴83包括具有六边形横截面的驱动轴孔91。驱动轴孔91在驱动轴83的远端处面向砧座82。砧座82包括具有六边形横截面且面向驱动轴83的砧座孔92。六边形连结部件93设置在驱动轴孔91内。连结部件93在驱动轴孔91内部可沿轴向移动。此外，连结部件93与驱动轴孔91和砧座孔92之一或二者接合。连结部件93可旋转地耦合于切换轴94。切换轴94可随着开关（未示出）的移动而沿轴向移动。止动件95固定于切换轴94的远端从而限制切换轴94相对于连结部件93的轴向移动。切换轴94的轴向移动使连结部件93在驱动轴孔91内轴向地移动。例如，当连结部件93与驱动轴孔91的壁接合而非与砧座孔92的壁接合时，旋转工具81处于冲击模式，允许驱动轴83和砧座82（锤84）的相对旋转。当连结部件93与驱动轴孔91和砧座孔92二者的壁均接合时，旋转工具81处于钻孔模式，这就限制了驱动轴83和砧座82（锤84）的相对旋转。

例如当驱动轴83由于部件的制造或装配误差而倾斜时，连结部件93的一部分可能被牢牢地顶在驱动轴孔91的壁上。在驱动轴83与砧座82之间设置调节间隙。在冲击作用期间当锤84沿轴向移动时，驱动轴83在该间隙的范围内移动。如果连结部件93的一部分被牢牢地顶在驱动轴孔91的壁上时，在连结部件93接触驱动轴孔91的壁处会存在摩擦。这将用强力朝砧座82推动连结部件93。此外，止动件95会反复地接收来自连结部件93的强力。这可能缩短止动件95的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供不缩短止动件寿命的冲击旋转工具。

本发明的一个方面是一种包括被旋转动力源所旋转和驱动的驱动轴的冲击旋转工具。驱动轴包括驱动轴孔。砧座与驱动轴同轴并且可相对驱动轴旋转。砧座包括砧座孔。锤被驱动轴所旋转并且与砧座接合。锤耦合于驱动轴以使当锤相对驱动轴旋转时锤沿驱动轴的轴向移离砧座。推动部件朝砧座推动锤。切换机构在以锤冲击砧座的冲击模式与一体地旋转驱动轴和砧座的钻孔模式之间切换冲击旋转工具。切换机构包括连结部件，该连结部件在连结部件仅与驱动轴孔和砧座孔之一的壁接合的位置与连结部件与驱动轴孔和砧座孔二者的壁均接合的位置之间可移动。切换轴支撑连结部件使其可旋转且沿轴向移动连结部件。止动件限制连结部件相对于切换轴的轴向移动。切换轴将连结部件移至连结部件仅与驱动轴孔的壁接合的位置从而切换为冲击模式。切换轴将连结部件移至连结部件与驱动轴孔和砧座孔二者的壁均接合的位置从而切换为钻孔模式。驱动轴孔的壁包括在冲击模式下与连结部件接合的接合部，以及被形成为在冲击模式下不接触连结部件外周面的卸荷部（relief）。

优选地，冲击旋转工具还包括设置在连结部件与止动件之间的弹性部件。

优选地，所述驱动轴孔的所述卸荷部被形成为在连结部件与驱动轴之间形成间隙。

优选地，连结部件包括远侧部和基部；在钻孔模式下，连结部件的远侧部与砧座孔的内表面接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的接合部接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的接合部接合；并且在冲击模式下，连结部件的远侧部与驱动轴孔的接合部接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的卸荷部沿径向向内的方向分开。

优选地，接合部包括基本上等于连结部件外径的内径，并且卸荷部具有基本大于连结部件外径的内径。

优选地，驱动轴包括被支撑从而可被砧座旋转的远端，并且卸荷部在驱动轴孔内位于相比接合部距驱动轴远端更远的位置。

本发明提供了一种不缩短止动件寿命的冲击旋转工具。

附图说明

图1是示出冲击旋转工具的一个实施例的透视图；

图2（a）是处于冲击模式的所述冲击旋转工具的示意性局部截面图；

图2（b）是图2（a）的局部放大图；

图3（a）是处于钻孔模式的所述冲击旋转工具的示意性局部截面图；

图3（b）是图3（a）的局部放大图；

图4是所述冲击旋转工具沿图2（a）中直线A-A的截面图；

图5是所述冲击旋转工具沿图2（b）中直线B-B的截面图；

图6是示出包括卸荷部的驱动轴的另一示例的截面图；以及

图7是示出现有技术的冲击旋转工具的局部截面图。

具体实施方式

现在描述冲击旋转工具的一个实施例。

在图1所示的示例中，冲击旋转工具1是手持式的并且可用作例如冲击起子（impact driver）和钻孔机（drill driver）。在示出的示例中，冲击旋转工具1具有T形外壳2，其包括圆筒形的筒2a和从筒2a的下侧延伸出的手柄2b。手柄2b的下端形成电池组基座2c。电池组3以可拆卸的方式连接于电池组基座2c。所述手柄2b包括触发和停用所述冲击旋转工具的触发开关4。在下文的描述中，所述筒2a的所述纵向指的是前-后方向。

参照图2（a）和3（a），所述筒2a的后部容纳作为旋转动力源的电机5。所述电机5耦合于动力传递单元7，该动力传递单元7降低电机5产生的旋转速度并且将旋转传递至驱动轴6。冲击发生器8设置在动力传递单元7前面从而根据驱动轴6的旋转产生脉冲转矩。以可拆卸的方式保持梢端工具（未示出）的夹盘9设置在筒2a的前端上。

现在将描述动力传递单元7。

动力传递单元7包括固定于筒2a内侧的齿轮箱11、容纳于所述齿轮箱11内的减速单元12和通过减速单元12调节传递至驱动轴6的电机5转矩的离合器机构13。齿轮箱11是杯状的并且包括开放的后端。支撑管11b从所述齿轮箱11的前端11a朝前面突出。

在所示示例中，减速单元12是包括从后面即从电机5顺次设置的第一和第二减速机构12a和12b的行星齿轮单元。电机5包括旋转轴5a。第一减速机构12a包括与电机5的旋转轴5a一体旋转的第一中心齿轮21a。此外，第一减速机构12a包括与第一中心齿轮21a啮合的多个第一行星齿轮22a，与第一行星齿轮22a啮合的第一齿圈23a以及可旋转地支撑第一行星齿轮22a的第一载体24a。第一齿圈23a被固定于齿轮箱11从而禁止绕旋转轴5的轴线旋转。每个第一行星齿轮22a被第一联结销25a可旋转地支撑在第一载体24a上。随着第一行星齿轮22a绕第一中心齿轮21a运转时，旋转轴5a的旋转令每个第一行星齿轮22a围绕相应第一联结销25a的轴线旋转。

第一载体24a以第一联结销25a保持可移动载体26。可移动载体26与第一载体24a可一体地旋转并且相对第一载体24a轴向可移动。连杆27将可移动载体26连接于设置在外壳2上的开关28。开关28可朝前后滑动。可移动载体26随着开关28的移动而沿轴向朝前后移动。连杆27例如是沿圆周方向延伸的弓形线簧。连杆27连结于形成于可移动载体26的外周面内的环形槽29。

第二减速机构12b包括与可移动载体26的前表面一体地设置的第二中心齿轮21b。第二减速机构12b包括当可移动载体26（第二中心齿轮21b）朝前面移动时围绕第二中心齿轮21b设置且与其啮合的多个第二行星齿轮22b（参照图3）。此外，第二减速机构12b包括与第二行星齿轮22b啮合的第二齿圈23b以及用第二联结销25b可旋转地支撑第二行星齿轮22b的第二载体24b。朝前面突出的联结轴31与第二中心齿轮21b一体地形成。通孔32穿过所述联结轴31轴向延伸。所述联结轴31具有形成齿轮状直接连结部33的前端。朝前面突出的连结管34与第二载体24b一体形成。所述连结管34包括后端，该后端形成与直接连结部33接合的直接连结部35，从而与直接连结部33一体旋转。在一个示例中，第二齿圈23b可旋转地设置在齿轮箱11内。当连结管34设置在齿轮箱11的支撑管11b内时，第二载体24b被支撑从而相对于齿轮箱11可旋转。

参照图2（a），当可移动载体26在减速单元12内位于齿轮箱11后部处时，第二中心齿轮21b的直接连结部33与第二载体24b的直接连结部35接合，并且第二中心齿轮21b与第二载体24b一体旋转。因此，仅第一减速机构12a将由电机5产生的旋转传递至驱动轴6。参照图3（a），当可移动载体26位于齿轮箱11的前部处时，直接连结部33和35彼此分离，并且第二中心齿轮21b与第二行星齿轮22b啮合。因此，第一和第二减速机构12a和12b将由电机5产生的旋转传递至驱动轴6。

当第二中心齿轮21b如图3所示与第二行星齿轮22b啮合时（钻孔模式），当施加于第二齿圈23b的负载转矩小于或等于预定转矩时离合器机构13限制第二齿圈23b的旋转。当负载转矩大于预定转矩时，第二齿圈23b自由地旋转。

更具体地说，多个突起（未示出）以相等角间隔从第二齿圈23b的前表面轴向突出。与突起接合的球43容纳在设置于齿轮箱11的前端11a内的插孔（未示出）里。离合器机构13包括离合器摩擦片44、离合器弹簧45和调节部件46。离合器弹簧45用离合器摩擦片44朝第二齿圈23b推动球43。调节部件46紧固于齿轮箱11的支撑管11b并且能够调节离合器弹簧45的压缩量。因此，当施加于第二齿圈23b的负载转矩小于突起与被离合器弹簧45所推动的球43之间的接合力时，离合器机构13限制第二齿圈23b的旋转。这就旋转了第二载体24b并且将减速单元12的输出传递至驱动轴6。当施加于第二齿圈23b的负载转矩高于突起与球43之间的接合力时，第二齿圈23b推回球43并且自由地旋转。因此，第二载体24b不被旋转，并且减速单元12的输出不被传递至驱动轴6。

现在将描述冲击发生器8。

冲击发生器8包括驱动轴6、砧座51、锤52和作为推动部件的锤簧53。砧座51与驱动轴6共轴并且可相对于驱动轴6旋转。锤52耦合于驱动轴6。锤簧53朝砧座51推动锤52。驱动轴6的轴线沿前后方向延伸。如图2（b）和3（b）所示，驱动轴6包括朝前面即朝砧座51开放的驱动轴孔54。插孔55轴向延伸穿过驱动轴6并且与驱动轴孔54连通。

砧座51的轴线沿前后方向延伸。砧座51包括容纳梢部工具（tip tool）的基底端的前端。夹盘9保持梢部工具以使梢部工具与砧座51一体地旋转。

砧座51包括沿径向朝外侧延伸的多个臂51a。在图4的示例中，两个臂51a以180°的间隔设置。如图2（b）和3（b）所示，砧座51包括在后侧处朝驱动轴6开放的支撑孔57。支撑孔57是与驱动轴6同轴的。砧座51包括与支撑孔57连通且与驱动轴孔54同轴的砧座孔58。驱动轴6的前端配合在支撑孔57内并且被砧座51可旋转地支撑。在驱动轴6的前端与砧座51之间设置有轴向间隙从而允许驱动轴6轻微的轴向移动。

当被驱动轴6旋转时锤52与砧座51接合。在图4所示的示例中，锤52是环形的。钩52a从锤52的前表面朝前突出。锤52的旋转使得钩52a与砧座51的臂51a接合。在示出的示例中，呈梯形的两个钩52a以180°的间隔设置。如图2（a）和3（a）所示，锤簧53保持在压缩状态并且设置在砧座51与固定于驱动轴6的环形弹簧基座62之间。锤簧53例如为线圈弹簧。

当锤52和驱动轴6相对于彼此旋转时，锤52移离砧座51。锤52凸轮耦合于驱动轴6。例如，驱动轴6的外周面包括具有相对于驱动轴6的轴线的倾斜角（导程角）的凸轮槽63。锤52的内周面包括线状凸轮槽64。球65被保持在凸轮槽63与64之间。通过设置在其间的球65，锤52耦合于驱动轴6。

由于凸轮耦合，在冲击发生器8中，锤52相对驱动轴6旋转。此外，当球65在凸轮槽63与64之间滚动时，锤52对抗锤簧53的推力移离砧座51。当钩52a从臂51a挪开时，在旋转的同时锤52通过锤簧53的推力朝砧座51移动，并且锤52用钩52a冲击臂51a。当驱动轴6旋转时这种冲击作用被间歇性重复。

冲击发生器8包括在其中锤52冲击砧座51的冲击模式与其中砧座51与驱动轴6一体旋转的钻孔模式之间切换的切换机构71。切换机构71包括连结部件72、切换轴73以及止动销77。连结部件72可与驱动轴孔54和砧座孔58中一者或两者的壁接合。切换轴73以相对可旋转的方式支撑连结部件72。切换轴73与开关28的移动相协作地沿轴向移动。止动销77限制连结部件72相对切换轴73的轴向移动。切换轴73根据开关28的移动沿轴向移动连结部件72。例如，通过将连结部件72移至连结部件72仅与驱动轴孔54的壁接合的位置，切换轴73切换为冲击模式。在冲击模式下，允许驱动轴6与砧座51（锤52）之间的相对旋转。此外，通过将连结部件72移至连结部件72与驱动轴孔54和砧座孔58二者的壁均接合的位置，切换轴73切换为钻孔模式。在钻孔模式下，限制驱动轴6与砧座51（锤52）之间的相对旋转。

在图2（b）和3（b）所示的示例中，连结部件72是六边形的。配合孔74轴向延伸穿过连结部件72。连结部件72具有被设定为短于驱动轴孔54的轴向长度，并且连结部件72可能完全地容纳在所述驱动轴孔54内。

如图2（b）所示，驱动轴孔54的壁包括在冲击模式下与连结部件72接合的接合部75，以及在冲击模式下不接触连结部件72的外表面的卸荷部76。如图4所示，接合部75具有六边形的横截面，其内径基本上与连结部件72的外径（由连结部件72的横截面形成的六边形的内接回路的直径）相同。如图5所示，卸荷部76具有六边形截面，其内径也大于连结部件72的外径。例如，卸荷部76是沿驱动轴6的圆周方向延伸且形成于接合部75的后侧的壁面内的环形槽。接合部75在轴向范围内形成为使得在冲击模式期间接合部75容纳连结部件72的前端且防止在钻孔模式期间连结部件72的后端进入卸荷部76。此外，整个砧座孔58具有沿轴向的六边形横截面和通常与连结部件72的外径相同的内径。

切换轴73的前端包括直径小于切换轴73后侧的小直径部73a。连结部件72可旋转地配合于小直径部73a。止动销77固定于小直径部73a的前端（面对砧座51的那端）。止动销77作为邻接于连结部件72前表面的止动件。例如，止动销77沿垂直于切换轴73的方向固定于切换轴73。连结部件72被保持在切换轴73的台阶73b与止动销77之间以限制连结部件72相对于切换轴73的轴向移动。

连结部件72的前表面包括凹槽78。由橡胶等制成的弹性部件79设置在凹槽78内。如图4所示，凹槽78是直径大于止动销77的轴向长度的圆孔。因此，连结部件72不与止动销77直接接触，并且弹性部件79设置在连结部件72与止动销77之间。

如图2（a）和3（a）所示，切换轴73插入穿过驱动轴6的插孔55，从而切换轴73的后端从驱动轴6朝后面突出。切换轴73的后端在压力下配合在第二中心齿轮21b的通孔32内。因此，切换轴73固定于第二中心齿轮21b从而可与第二中心齿轮21b一体旋转并且相对于第二中心齿轮21b沿轴向不可移动。因此，与开关28的移动相协作地，切换轴73沿轴向与第二中心齿轮21b（可移动载体26）一体地移动。

现在将描述当前实施例中冲击旋转工具的操作。

当利用冲击旋转工具1作为冲击起子时，开关28朝后移动从而令连结部件72连同切换轴73朝后移动。因此，连结部件72仅与驱动轴孔54的壁接合，并且旋转工具1进入冲击模式。在图2（b）所示的示例中，在冲击模式期间，连结部件72完全容纳在驱动轴孔54内并且不进入砧座孔58。在冲击模式下，由冲击作用产生的冲击转矩旋转砧座51并且上紧螺钉等等。

当利用冲击旋转工具1作为钻孔机时，开关28朝前面移动从而令连结部件72连同切换轴73朝前移动。因此，连结部件72与驱动轴孔54和砧座孔58二者的壁均接合，并且旋转工具1进入钻孔模式。如图3（b）所示，在钻孔模式下，驱动轴6与砧座51之间的边界沿连结部件72设置。在钻孔模式下，电机5的转矩被减速机构12a和12b迅速降低并且被传递至驱动轴6从而旋转砧座51和上紧螺钉等等。

在驱动轴6和砧座51之间提供沿轴向的调节间隙。因此，只要产生冲击作用，驱动轴6就朝砧座51移动。此外，在连结部件72接触驱动轴6的地方产生摩擦力。根据该摩擦力这就推动连结部件72抵靠在止动销77上。由于组装构件等中的误差，在驱动轴6与连结部件72之间产生的摩擦力可能牢牢地将连结部件72抵靠在驱动轴孔54的壁上。

这样，当前实施例中驱动轴孔54的壁包括卸荷部76。与没有卸荷部相比，这就减小了连结部件72接触驱动轴孔54的壁的面积。因而，即使在冲击作用期间由于组装构件中的误差等等在驱动轴6与连结部件72之间产生摩擦力时，连结部件72也不会被强力所推动。因此，不通过连结部件72对止动销77施加大的力。此外，从连结部件72施加于止动销77的力被设置在连结部件72与止动销77之间的弹性部件79的弹性形变所吸收。另外，驱动轴孔54的壁包括接合部75。因而，与驱动轴孔54的直径沿轴向完全大于连结部件72的外径时相比，连结部件72不相对于驱动轴6在驱动轴孔54内旋转。因而，连结部件72的边缘不接触驱动轴孔54的壁，并且抑制了对驱动轴6施加过量负载。

本实施例具有如下所述的优点。

（1）驱动轴孔54的壁包括卸荷部76从而在冲击模式期间不与连结部件72接触。因此，不通过连结部件72对止动销77施加大的力，并且延长了止动销77的寿命。此外，驱动轴孔54的壁包括与连结部件72接合的接合部75。这就抑制了对驱动轴6施加过大的力并且延长了驱动轴6的寿命。

（2）弹性部件79设置在连结部件72与止动销77之间。弹性部件79吸收通过连结部件72施加于止动销77的力。这就减小了施加于止动销77的力并且还延长了止动销77的寿命。

本领域技术人员应该清楚的是，本发明可以很多其它特定的形式实施而不脱离本发明的精神或范围。特别地，应当了解本发明可以以下形式实施。

在上述实施例中，线圈弹簧用作锤簧53，其作为朝砧座51推动锤52的推动部件。锤簧53可能是贝氏弹簧等等。

在上述实施例中，止动件不一定是止动销77并且反而可能是扣环等等。

在上述实施例中，由橡胶等等制成的弹性部件79可设置在连结部件72与止动销77之间。

在上述实施例中，卸荷部76是沿驱动轴6的圆周方向延伸且在接合部75的内周表面的后侧处形成的环形槽。因此，连结部件72的后端的整个外周面不接触卸荷部76。相反，例如如图6所示，卸荷部76可由沿轴向延伸的线状沟槽形成。在图6所示的示例中，多个（六个）卸荷部76沿圆周方向以相同角间隔形成。

在上述实施例中，驱动轴孔54、砧座孔58和连结部件72具有六边形横截面。然而，驱动轴孔54、砧座孔58和连结部件72可具有任何非圆形的横截面，只要连结部件72的旋转可被传送至驱动轴孔54和砧座孔58即可。例如，横截面可能是正方形、椭圆形或D形。

在上述实施例中，旋转动力源不局限于电机5并且可能为例如液压或气压的旋转动力源。

本示例和实施例将被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不局限于此处给出的细节，而是可能在所附权利要求的范围和对等物内被改进。

Claims (6)

1.一种冲击旋转工具，包括：

被旋转动力源所旋转和驱动的驱动轴，其中所述驱动轴包括驱动轴孔；

与驱动轴同轴并且相对驱动轴可旋转的砧座，其中所述砧座包括砧座孔；

被驱动轴所旋转并且与砧座接合的锤，其中所述锤耦合于驱动轴从而当锤相对驱动轴旋转时锤沿驱动轴的轴向移离砧座；

朝砧座推动锤的推动部件；以及

在用锤冲击砧座的冲击模式与一体地旋转驱动轴和砧座的钻孔模式之间切换冲击旋转工具的切换机构，其中切换机构包括：

连结部件，其在连结部件仅与驱动轴孔和砧座孔之一的壁接合的位置和连结部件与驱动轴孔和砧座孔二者的壁均接合的位置之间可移动，

支撑连结部件使其可旋转且沿轴向移动连结部件的切换轴，以及

限制连结部件相对切换轴的轴向移动的止动件；并且

其中切换轴将连结部件移至连结部件仅与驱动轴孔的壁接合的位置从而切换为冲击模式，并且

其中切换轴将连结部件移至连结部件与驱动轴孔和砧座孔二者的壁均接合的位置从而切换为钻孔模式，

所述冲击旋转工具的特征在于：

驱动轴孔的壁包括：

在冲击模式下与连结部件接合的接合部，以及

被形成为在冲击模式下不接触连结部件的外周面的卸荷部。

2.根据权利要求1所述的冲击旋转工具，还包括设置在连结部件与止动件之间的弹性部件。

3.根据权利要求1或2所述的冲击旋转工具，其中所述驱动轴孔的所述卸荷部被形成为在连结部件与驱动轴之间形成间隙。

4.根据权利要求1或2所述的冲击旋转工具，其中

连结部件包括远侧部和基部；

在钻孔模式下，连结部件的远侧部与砧座孔的内表面接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的接合部接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的接合部接合，并且

在冲击模式下，连结部件的远侧部与驱动轴孔的接合部接合，并且连结部件的基部与驱动轴孔的卸荷部沿径向向内的方向分开。

5.根据权利要求1或2所述的冲击旋转工具，其中

所述接合部包括基本上等于连结部件外径的内径，并且

所述卸荷部具有基本大于连结部件外径的内径。

6.根据权利要求1或2所述的冲击旋转工具，其中

所述驱动轴包括被支撑从而可被砧座旋转的远端，并且

所述卸荷部在驱动轴孔内位于相比接合部距驱动轴远端更远的位置。

Images