CN104540642A - 旋转冲击工具 - Google Patents

Abstract

一种旋转冲击工具，其包括：电动机(4)；主轴(23)；锤(6)；第一弹性元件(22)；以及砧(7)。电动机产生驱动力。主轴在从电动机传递驱动力时在旋转方向上旋转。主轴具有在轴向方向上延伸的轴线，该轴向方向包括第一方向和与第一方向相反的第二方向。锤在旋转方向上以及在轴向方向上相对于主轴移动以产生旋转冲击力。第一弹性元件在第一方向上推动锤。砧向钻头传递旋转冲击力。旋转冲击工具进一步包括第二弹性元件(21)。第二弹性元件设置在第一弹性元件的径向外部的位置处，并被配置为当锤在第二方向上运动时与锤邻接。

Description

旋转冲击工具

技术领域

本发明涉及用于将螺钉、螺杆、螺母等紧固到工件的旋转冲击工具。

背景技术

在日本专利申请公开No.2012-66344中公开了作为用于将螺钉、螺杆、螺母等紧固到工件的旋转冲击工具的冲击扳手。旋转冲击工具主要包括具有锤和砧的大尺寸冲击机构、减速机构和主轴。锤通过设置在减速机构和主轴之间的弹簧被向前推动。例如，在螺钉固定之后，当旋转阻力相对于砧变得更大时，砧的旋转受到限制。然后，锤对抗弹簧的推力向后运动以绕过砧的突出部且其被加速以在砧上施加冲击。通过重复该冲击操作，向钻头连续地或间断地传递旋转冲击力以将螺钉紧固到工件。

在日本专利申请公开No.2002-46078中公开了其他冲击扳手。该冲击扳手包括主轴、锤、和砧。钢珠由在主轴中形成的凸轮沟槽和在锤中形成的凸轮沟槽保持，使得主轴的旋转被传递至锤。当将诸如螺杆和螺母之类的硬元件紧固到工件时，在砧和锤之间不可避免地出现了用于击打砧的大冲击反作用力，从而使锤向后移动了较大的程度。此时，钢珠可以与主轴中形成的凸轮沟槽的凸轮端碰撞。钢珠与凸轮端的碰撞产生了由于其巨大的冲击所导致的噪声和振动。为了抑制噪声和振动的发生，锤的后端面可邻接在弹性元件上。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开No.2012-66344

PTL 2：日本专利申请公开No.2002-46078

发明内容

问题的解决方案

然而，由于弹性元件设置在主轴和弹簧之间，因此难以在冲击扳手，尤其是在大尺寸冲击扳手中设置这样的弹性元件，在该冲击扳手中主轴和弹簧之间的间隙较小。在冲击扳手中设置这样的弹性元件限制了主轴外径的尺寸，这导致难以向钻头传递旋转冲击力。

鉴于前述，本发明的目的在于提供一种能够在冲击操作期间避免噪声和振动并延长设置在冲击工具中的凸轮机构的使用寿命的旋转冲击工具。

为了实现上述和其他的目的，本发明提供了一种旋转冲击工具，其包括：电动机；主轴；锤；第一弹性元件；以及砧。电动机被配置为产生旋转驱动力。主轴被配置为当从电动机传递旋转驱动力时在旋转方向上旋转。主轴具有在轴向方向上延伸的轴线。轴向方向包括第一方向和与第一方向相反的第二方向。锤被配置为在旋转方向上以及在轴向方向上相对于主轴移动以产成旋转冲击力。第一弹性元件被配置为在第一方向上推动锤。砧被配置为从锤向钻头传递旋转冲击力。旋转冲击工具的特征在于：第二弹性元件。第二弹性元件被设置在第一弹性元件的径向外部的位置处。第二弹性元件被配置为当锤在第二方向上移动时与锤邻接。

这种结构允许主轴具有较大的外径，从而减小了由锤在第二方向上的运动所导致的、施加于设置在旋转冲击工具中的凸轮机构上的冲击。因此，可以延长旋转冲击工具的使用寿命。

优选的是，第二弹性元件包括压缩螺旋弹簧。

通过这种结构，由锤在第二方向上的运动所导致的冲击力可以被第二弹性元件相对缓和地吸收，且可以可靠地减少噪声和振动。

优选的是，旋转冲击工具还包括被配置为引导锤的轴向运动的引导部。引导部被配置为支承到主轴。该引导部包括围绕第一弹性元件的圆柱部以及从该圆柱部径向向外突出的突出部。突出部被配置为限制第二弹性元件在轴向方向上移动。

通过这种结构，第二弹性元件可以被设置在固定的位置处，从而避免了第二弹性元件从引导部移除并且还避免其被损坏。

优选的是，锤包括形成有凹槽的端部。该凹槽被配置为避免当锤在第二方向上运动时在端部和突出部之间的干扰。

通过这种结构，在没有来自突出部的干扰的情况下，端部可邻接在第二弹性元件上。因此，由锤在第二方向上的运动所导致的冲击力可以由第二弹性元件相对缓和地吸收，并可以可靠地实现噪声和振动的减轻。

优选的是，圆柱部具有限定圆周方向的外圆周，且突出部包括沿圆周方向在圆柱部的外圆周上间断地形成的多个突起。

优选的是，圆柱部设置在第一弹性元件和第二弹性元件之间。

发明的有益效果

上文描述的本发明可以提供一种旋转冲击工具，其可以抑制在冲击操作期间由凸轮端碰撞所导致的噪声和振动，且这可以延长设置在旋转冲击工具中的凸轮机构的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的旋转冲击工具的剖视图；

图2A是根据实施方式的旋转冲击工具的主要部分的剖视图；

图2B是在根据实施方式的旋转冲击工具中设置的引导部和第一弹性元件的示意图；

图3是主要部分的局部剖视图，示出了根据实施方式的旋转冲击工具中所设置的锤在开始向后运动之前的状态；

图4是主要部分的局部剖视图，示出了在图3中所示状态之后的状态；

图5是主要部分的局部剖视图，示出了在图4中所示状态之后的状态；

图6是主要部分的局部剖视图，示出了在图5中所示状态之后的状态；

图7是设置在根据实施方式的旋转冲击工具中的锤、第一弹性元件、引导部、第二弹性元件以及主轴的分解立体图；以及

图8是设置在根据实施方式的旋转冲击工具中的引导部的立体图。

具体实施方式

用于实施本发明的最优方式

将在参考图1至图8的同时描述作为根据本发明的一个实施方式的旋转冲击工具的冲击扳手，其中相同的部件和组件标示为相同的附图标记以避免重复描述。要注意的是，就包括用于避免凸轮端碰撞的结构的工具来说，旋转冲击工具不限于冲击扳手。

图1中所示冲击扳手1是用于紧固螺钉、螺杆、螺母等的工具。如在图1中所示出的，冲击扳手1主要包括主体外壳2、把手外壳3、电动机4、齿轮机构5、锤6以及砧7。锤6和砧7构成冲击机构。

在随后的描述中，图1中的冲击扳手1的左侧将被定义为前侧，而图1中的右侧将被定义为后侧。换句话说，设置砧7的一侧将被称为前侧，且设置电动机4的一侧将被称为后侧。图1中的冲击扳手1的顶侧和底侧将各自被定义为顶侧和底侧。

主体外壳2和把手外壳3由树脂一体成型。主体外壳2形成为大致圆柱形。电动机4、齿轮机构5、锤6和砧7以从后往前的顺序被设置在主体外壳2处。

此外，冲击扳手1包括主轴23、引导部20、第一弹性元件22以及垫圈24，其全部容纳在主体外壳2中。

把手外壳3从主体外壳2向下延伸。电线31和触发器33设置在把手外壳3处。此外，控制单元32被容纳在把手外壳3中。来自商用电源的电力通过电线31被供应到电动机4和控制单元32。要注意的是，代替电线31，可以设置用于向电动机4和控制单元32供应电力的电池组。控制单元32被配置为通过按照触发器33的操作量而调整的向电动机4供应的电力量来控制电动机4的旋转速度。

齿轮机构5是由行星齿轮机构构成的减速机构。更具体地，齿轮机构5被配置为减小电动机4的旋转速度以通过主轴23从电动机4向锤6传递旋转驱动力。要注意的是，齿轮机构5不受限于行星齿轮机构且不一定设置有减速机构。

主轴23被配置为在通过齿轮机构5从电动机4传递旋转驱动力时在旋转方向上旋转。如在图1、图2A和图7中所示出的，主轴23具有大致盘状的法兰部23A，以及从法兰部23A向前延伸的圆柱部23B。法兰部23A和圆柱部23B彼此同轴。换句话说，主轴23具有在前后方向(轴向方向)上延伸的轴线。

法兰部23A适于支承齿轮机构5的行星齿轮。如在图2A和图7中所示出的，法兰部23A具有前表面23a。如在图1和图2A中所示出的，圆柱部23B具有形成有一对凸轮沟槽23b的外圆周表面。凸轮沟槽23b具有大致V形的形状。每一凸轮沟槽23b都在其后端具有凸轮端23c、23c。

引导部20被支承到主轴23且被配置为引导锤6的轴向运动。

第一弹性元件22例如由压缩螺旋弹簧组成，并且被设置为围绕主轴23的圆周部23B。第一弹性元件22被配置为将锤6向前推动。

锤6通过凸轮机构(稍后描述)被支承到主轴23且其在主轴23的轴向方向上以及在主轴23的旋转方向上都可相对于主轴23移动。

如在图2A和图7中所示出的，锤6具有在前后方向上延伸的大致的中空圆柱形状。主轴23的圆柱部23B延伸穿过锤6。锤6在与一对凸轮沟槽23b相对应的位置处具有形成有一对凸轮沟槽6b的内圆周表面。每一凸轮沟槽6b在其后端都具有凸轮端6c。每一凸轮沟槽6b都适于与相应的主轴23的凸轮沟槽23b协作来保持钢珠25。主轴23的旋转力通过钢珠25、25被传递至锤6。凸轮沟槽6b、凸轮沟槽23b和钢珠25的一套的一对构成凸轮机构。

此外，锤6具有设置有两个锤突起61的前端，而砧7具有设置有两个砧突起71的后端。锤6通常被第一弹性元件22向前推动，使得锤突起61在锤6旋转时在旋转方向上各自抵住(击打)砧突起71。锤突起61与砧突起71的碰撞产生旋转冲击力并向砧7传递旋转冲击力。即，砧7被配置为从锤6向钻头传递旋转冲击力。

锤6被进一步配置为对抗第一弹性元件22的推力而向后移动。在锤突起61已经与砧突起71碰撞之后，锤6在旋转的同时对抗第一弹性元件22的推力而向后移动。当锤6在旋转的同时向后移动时，锤突起61在旋转方向上各自移动越过砧突起71，且在第一弹性元件22中存储的弹性能量被释放以使锤6向前移动。然后，再次，锤突起61与各自的砧突起71碰撞，且锤6向后移动。以此方式，冲击机构重复上文描述的冲击操作。

接下来，将在参考图2A至图8的同时描述冲击扳手1的主要部分。

如在图2A和图7中所示出的，冲击扳手1还包括第二弹性元件21。例如，第二弹性元件21由压缩螺旋弹簧形成。第二弹性元件21被设置在第一弹性元件22的径向外部的位置处，且其固定在主轴23的法兰部23A的前表面23a上。第二弹性元件21被配置为在锤6向后移动时邻接在锤6上。

由于第二弹性元件21无需设置在主轴23和第一弹性元件22之间，因此将第二弹性元件21设置在第一弹性元件22的径向外部的位置处允许主轴23具有较大的外径。主轴23可以被形成为具有较大的外径且第二弹性元件21可以减轻由锤6的向后运动所导致的冲击力，从而使施加在凸轮机构上的冲击力，尤其是使施加在形成在主轴23中的凸轮沟槽23b上的冲击力最小化。因此，可以延长冲击扳手1的使用寿命。

此外，第二弹性元件21可以相对缓和地吸收由锤6的向后运动所导致的冲击力。因此，可以实现在冲击操作期间减小由钢珠25、25与凸轮端部23c、23c碰撞所导致的噪声和振动。

如在图2A和图7中所示出的，引导部20被支承到主轴23。引导部20形成为大致的圆柱形，其具有座部20C和圆柱部20B，如在图7和8中所示。

座部20C设置在引导部20的后端且形成有开口，主轴23的圆柱部23B延伸穿过该开口。主轴23的圆柱部23B被插入到座部20C的开口中，使得引导部20相对于主轴23被支承。此外，第一弹性元件22固定在座部20C上，从而朝向主轴23的法兰部23A向后推动引导部20。

圆柱部20B被设置为围绕第一弹性元件22。即，引导部20的圆柱部20B设置在第一弹性元件22的径向外部。

圆柱部20B设置有突出部20A，其沿引导部20的圆周方向从圆柱部20B径向向外突出。突出部20A可以包括沿圆周方向跨过圆柱部20B的整个外圆周间断地形成的多个突起。突出部20A可以沿圆周方向被部分地形成在圆柱部20B的外圆周上。突出部20A适于限制第二弹性元件21在轴向方向上移动。

第二弹性元件21通过突出部20A而被设置在主体外壳2中的固定的位置处。因此，这种结构可以将第二弹性元件21维持在固定的位置而且还避免了第二弹性元件21从引导部20移除以及从固定位置移动。因此，可以避免对第二弹性元件21的损坏。

锤6具有设置有端部6A的后端，该端部6A形成有凹槽6a，如图2A所示。凹槽6a避免了在锤6向后运动时锤6的后端和突出部20A之间的干扰。

通过这种结构，第二弹性元件21被设置在主体外壳2中的固定的位置处，这避免了第二弹性元件21从该固定的位置处移除以及从引导部20移除，从而避免了对第二弹性元件21的损坏。此外，由于在锤6向后移动时锤6的端部6A邻接在第二弹性元件21上，因此第二弹性元件21可以相对缓和地吸收由锤6的向后运动所导致的冲击力。因此，可以进一步减小在冲击操作期间由钢珠25、25与凸轮端23c、23c的碰撞所导致的噪声和振动。

第二弹性元件21具有与主轴23的法兰部23A的前表面23a接触的后缘，如图2A中所示。因此，突出部20A限制了第二弹性元件21在向前方向上的运动。要注意的是，如在图2B中所示出的，构成第二弹性元件21的线材具有比突出部20A的突出长度B(即，从圆柱部20B径向向外突出的突出部20A的长度)更大的直径A。

如上文所描述的，第二弹性元件21可以通过突出部20A被维持在固定的位置上。因此，可以避免第二弹性元件21从引导部20移动。

当锤6向后移动时，设置在锤6后端处的端部6A与第二弹性元件21的前缘的一部分邻接。当锤6向后移动了较大程度时，第一弹性元件22和第二弹性元件21都可以吸收由锤6的向后运动所导致的冲击力。

通过这种结构，如上文所描述的，在钢珠25、25各自撞击在形成在主轴23中的凸轮沟槽23b的凸轮端23c、23c上之前，锤6与第一弹性元件22和第二弹性元件21邻接。因此，由锤6的向后运动所导致的冲击力可以由第一弹性元件22和第二弹性元件21缓和地吸收。因此，可以实现在冲击操作期间由钢珠25、25与凸轮端23c、23c的碰撞所导致的噪声和振动的减小。

接下来，将在参考图3至图6的同时详细地描述锤6的向后运动。

图3示出了在每个钢珠25与在锤6中形成的凸轮沟槽6b的凸轮端6c分离之前的状态。在图3中示出的状态中，锤6尚未向后移动。此时，第二弹性元件21与引导部20的突出部20A接触且其与锤6的端部6A间隔开。图3中示出的状态将被称为第一状态。

图4示出了在第一状态之后的状态。更具体地，图4示出了每个钢珠25与凸轮沟槽6b的凸轮端6c分离后的瞬间(即，开始朝向凸轮沟槽23b的凸轮端23c运动)以及锤6(端部6A)开始向后运动的状态。此时，第二弹性元件21与突出部20A接触，但是仍然与端部6A间隔开。但是，与第一状态相比，第二弹性元件21与端部6A之间的间隙在本状态下更小。图4中示出的状态将被称为第二状态。

图5示出了在第二状态之后的状态。更具体地，图5中示出的状态处于使端部6A与第二弹性元件21邻接时的确切时刻，其中锤6从图4中示出的位置进一步向后移动。此时，第二弹性元件21的前缘与引导部20的突出部20A和锤6的端部6A都接触。在本状态下，由锤6的向后运动所导致的冲击力不仅被第一弹性元件22吸收而且也被第二弹性元件21所吸收。图5中所示出的状态将被称为第三状态。

图6示出了在第三状态之后的状态。更具体地，图6示出了当锤6从图5中示出的位置进一步向后运动且端部6A在与第二弹性元件21邻接的同时向后按压第二弹性元件21的状态。此时，第二弹性元件21被压缩，且其与引导部20的突出部20A不接触(即，间隔开)。在该状态下，钢珠25、25不撞击在凸轮端23c、23c上。图6中示出的状态将被称为第四状态。

在第四状态之后，锤6向前移动以返回在第一状态下示出的位置。重复第一至第四状态可以避免每个钢珠25间断地撞击在主轴23的凸轮端23c上。因此，可以减轻向主体外壳2和把手外壳3连续传递的振动。

虽然已经参考其实施方式详细地描述了本发明，但是显而易见的是本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神的情况下在其中进行各种改变和修改。

工业应用性

本发明的旋转冲击工具可以用于将螺钉、螺杆、螺母等紧固到工件。

附图标记列表

1：冲击扳手，2：主体外壳，3：把手外壳，4：电动机，5：齿轮机构，6：锤，6A：端部，6a：凹槽，6b：凸轮沟槽，6c：凸轮端，7：砧；20：引导部，20A：突出部，20B：圆柱部，20C：座部，21：第二弹性元件，22：第一弹性元件，23：主轴，23A：法兰部，23B：圆柱部，23a：前表面，23b：凸轮沟槽，23c：凸轮端，24：垫圈，25：钢珠，31：电线，32：控制单元，33：触发器，61：锤突起，71：砧突起

Claims (6)

1.一种旋转冲击工具，其包括：

电动机，其被配置为产生旋转驱动力；

主轴，其被配置为当从电动机传递旋转驱动力时在旋转方向上旋转，该主轴具有在轴向方向上延伸的轴线，该轴向方向包括第一方向和与第一方向相反的第二方向；

锤，其被配置为在旋转方向上以及在轴向方向上相对于主轴移动以产生旋转冲击力；

第一弹性元件，其被配置为在第一方向上推动锤；以及

砧，其被配置为从锤向钻头传递旋转冲击力；

其特征在于：

第二弹性元件设置在第一弹性元件的径向外部的位置处，第二弹性元件被配置为当锤在第二方向上移动时与锤邻接。

2.根据权利要求1所述的旋转冲击工具，其中，所述第二弹性元件包括压缩螺旋弹簧。

3.根据权利要求1所述的旋转冲击工具，还包括被配置为引导所述锤的轴向运动的引导部，该引导部被配置为支承到主轴，该引导部包括围绕所述第一弹性元件的圆柱部以及从该圆柱部径向向外突出的突出部，该突出部被配置为限制所述第二弹性元件在所述轴向方向上移动。

4.根据权利要求3所述的旋转冲击工具，其中，所述锤包括形成有凹槽的端部，该凹槽被配置为避免当所述锤在所述第二方向上运动时在所述端部和所述突出部之间的干扰。

5.根据权利要求3所述的旋转冲击工具，其中，所述圆柱部具有限定圆周方向的外圆周，

其中，所述突出部包括沿圆周方向在所述圆柱部的外圆周上间断地形成的多个突起。

6.根据权利要求3所述的旋转冲击工具，其中，所述圆柱部被设置在所述第一弹性元件和所述第二弹性元件之间。