CN108367415B - 具有角度传动装置的动力扳手 - Google Patents

Abstract

一种角式动力扳手，其包括：壳体(10)、电机、输出轴(12)以及角度传动装置(14)，所述角度传动装置将电机连接至输出轴(12)，其中角度传动装置(14)包括传动小齿轮(13)和锥齿轮(20)，所述传动小齿轮的前端部设置有齿轮头(23)和电机从动后端部(24)，所述锥齿轮(20)连接至输出轴(12)并且与传动小齿轮的齿轮头(23)协作。传动小齿轮(13)被轴承支撑套管(25)包围，传动小齿轮(13)通过其前端部的四个接触点角球轴承(28)由轴承支撑套管(25)支撑，其中传动小齿轮(13)能够通过轴承支撑套管(25)与壳体(10)之间的螺纹连接件(26)轴向调节。螺纹连接件(26)包括轴承支撑套管(25)的带螺纹的后端部部分(27)，所述带螺纹的后端部部分能够弹性扩展以相对于壳体(10)形成摩擦锁定。

Description

具有角度传动装置的动力扳手

技术领域

本发明涉及具有改进的角度传动装置的角式动力扳手。具体地，本发明涉及一种包括改进的传动小齿轮轴承支撑件的角式动力扳手。

背景技术

在动力扳手中获得正确且可靠的扭矩测量时遇到的问题是输出扭矩发生变化。这特别在角式动力扳手中是个问题，其中角式动力扳手的输出扭矩变化由角度传动装置引起，并且是由于传动小齿轮与输出轴锥齿轮之间的不正确的齿轮齿啮合。在大多数情况下，这是传动小齿轮以及刚性较小的传动小齿轮轴承支撑件的轴向位置的不正确设置的结果。传动小齿轮与输出轴锥齿轮之间的不精确啮合还可能导致齿轮齿上的不期望的高应变和角度传动装置的增加的机械磨损。

为了实现传动小齿轮与输出轴锥齿轮之间的有利啮合并因此改进角度传动装置的操作，已经发现重要的是传动小齿轮相对于输出轴锥齿轮具有精确的轴向位置，并且传动小齿轮轴承布置成使得在扭矩传递期间作用在传动小齿轮上的力以有利的方式抵消，即不引起传动小齿轮的任何倾斜或轴向位移，这又会导致传动小齿轮的齿轮齿与锥齿轮之间的错误啮合。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有改进的角度传动装置的角式动力扳手，用于减轻输出扭矩所发生得变化。

本发明的另一个目的是提供一种具有改进的传动小齿轮轴承布置的角式动力扳手，用于获得改进的角度传动装置操作的精度并且减轻发生的输出扭矩变化。

本发明的又一目的是提供一种具有角度传动装置的角式动力扳手，角度传动装置具有改进的角度传动小齿轮轴承支撑件，从而能够调节和设置传动小齿轮的精确轴向位置。

本发明的其它目的和优点将从下面的说明书和权利要求书中显现出来。

上述目的至少部分通过如所附权利要求书中阐述的角式动力扳手获得。

根据一个实施方案，提供了一种角式动力扳手，其包括壳体、电机、输出轴以及角度传动装置，所述角度传动装置将电机连接至输出轴，其中，角度传动装置包括传动小齿轮、输出锥齿轮以及轴承支撑套管，所述输出锥齿轮连接至输出轴，所述轴承支撑套管将小齿轮支撑在壳体中。传动小齿轮由支撑前部传动小齿轮轴承的轴承支撑套管和与所述前部传动小齿轮轴承轴向隔开的后部传动小齿轮轴承包围。由此可以实现对传动小齿轮的改进的支撑。

根据一个实施方案，环形引导表面分别设置在轴承支撑套管和壳体上，以限定所述轴承支撑套管相对于壳体的径向位置。由此能够正确地径向定位轴承支撑套管。

根据一个实施方案，轴承支撑套管经由适于调节传动小齿轮的轴向位置的调节连接件与壳体连接。由此能够在轴向上调节小齿轮。

根据一个实施方案，提供了一种锁定装置，其适于将轴承支撑套管锁定在对应于传动小齿轮的期望设置的位置。由此能够将轴承支撑套管锁定在期望的位置。

根据一个实施方案，调节连接件是螺纹连接件。由此能够达到容易地操作调节连接件。

根据一个实施方案，螺纹连接件包括所述轴承支撑套管的带螺纹的后端部部分和壳体的螺纹部分，其中所述轴承支撑套管的带螺纹的后端部部分能够弹性扩展，以形成防止相对于所述壳体的螺纹部分的旋转的摩擦锁定。根据一个实施方案，轴承支撑套管的带螺纹的后端部部分是薄壁的，并且设置有纵向狭槽，以使得所述轴承支撑套管的带螺纹的后端部部分能够弹性扩展。

根据一个实施方案，前部传动小齿轮轴承是角接触球轴承。根据一个实施方案，角接触球轴承是四点接触型的，其具有位于相对于径向方向成锐角的直线上的两个相对的横向接触点。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明，其中：

-图1示出了穿过角式动力扳手的前端部的纵向截面，

-图2示意性示出了传动小齿轮角接触球轴承，以及

-图3示出了轴承支撑套管的立体图。

具体实施方式

在图1中，描绘了一个动力扳手。在图1中仅示出了动力扳手的前端部。所述动力扳手包括具有角度传动装置14的壳体10。角度传动装置14包括传动小齿轮13和输出轴12。输出轴12被轴颈支承在前部球接触轴承16和后部滚针轴承18中。输出轴12还设置有用于承载螺母套筒(nut socket)的方形输出端15和在另一端的锥齿轮20。在传动小齿轮13的后端部设置有套筒部分17，以用于通过减速齿轮连接至未示出的电机。上面结合图1描述的动力传递是现有技术的动力扳手中的普通类型的动力传递，因此不再进一步详细描述。

此外，在图1中，传动小齿轮13在其前端部形成有齿轮头23，所述齿轮头23布置成啮合输出轴12上的锥齿轮20，从而将旋转运动从传动小齿轮13传递到输出轴12。根据一个实施方案，传动小齿轮13经由轴承支撑套管25支撑在壳体10中。

根据一个实施方案，轴承支撑套管25能够可调节地安装在壳体10中。根据一个实施方案，用于调节轴承支撑套管25的调节装置可以通过螺纹连接件26或类似的连接件来提供。在图1中所描绘的示例性实施方案中，轴承支撑套管25包括旨在与壳体10中的螺纹部分32协作的外带螺纹的后端部部分27。在图3中，未详细地示出端部部分27的螺纹。

根据一个实施方案，轴承支撑套管25在其前端部适于支撑传动小齿轮13。该支撑可以由角接触球轴承28提供。角接触球轴承可以由内部球滚道29和外部球滚道30形成，所述内部球滚道29在传动小齿轮13的前端部处、在齿轮头23处或非常靠近齿轮头23，所述外部球滚道30在轴承支撑套管25的前端部处。此外，轴承支撑套管25可适于支撑后部轴承31，以用于在与前部轴承28轴向隔开的位置处径向支撑传动小齿轮13的后端部。

根据一些实施方案，轴承支撑套管25可以在其外部设置有轴向隔开的环形接触表面33、34，用于与壳体10中的相应接触表面36、37紧密配合，由此提供精确限定的轴承支撑套管25相对于壳体10的径向位置。在图1所示的实施方案中，在支撑套管中有两个接触表面33、34，两个接触表面33、34与壳体中的两个接触表面36、37配合。表面的数量可以不是两个。锁定机构设置为用于锁定轴承支撑套管25以防止其相对于壳体10旋转，由此能够将传动小齿轮13设置在期望的轴向位置。根据图1中所描绘的实施方案，该锁定机构可由螺纹连接件26本身形成，其中轴承支撑套管25的带螺纹的后端部部分27是薄壁的，并且设置有纵向狭槽40，以使得轴承支撑套管25的后端部部分27能够在径向方向弹性变形。随着后端部部分27螺纹旋入壳体10的螺纹部分32中，轴承支撑套管25的锁定通过如下来获得：由于轴承支撑套管的后端部部分27的弹性变形特征所获得的径向扩展力，而在螺纹连接件26中产生摩擦力。为了增强壳体10与轴承支撑套管25之间的摩擦接合，轴承支撑套管25的螺纹端部部分27可以是略微圆锥形的，这意味着随着轴承支撑套管25进一步螺纹旋入壳体10的螺纹部分32，摩擦力会相继地增大。这意味着支撑套管25和传动小齿轮13可以被锁定并且精确地设置在期望的位置。这种类型的锁定机构是有利的，因为其提供了传动小齿轮13的轴向位置的简单调节和精确无级设置，然而也可以提供其它的锁定装置。

在图2中，描绘了角接触球轴承28的示例性设计。在图2中，角接触球轴承28是四点接触型的，并且在内部球滚道29上具有两个接触点42、43，在外部球滚道30上具有两个相对的接触点44、45。参见图2。内部球滚道和外部球滚道上的两个相对的横向定向的接触点42和44分别位于线A-A上，该线A-A以锐角α偏离径向线R-R，例如5度-10度。延伸穿过两个纵向定向的接触点43和45的直线B-B垂直于线A-A并且以相同的角度α偏离传动主轴22的中心线C-C。前部角接触球轴承28与后部径向轴承31之间的轴向距离可用于抵消传动小齿轮13与真正的轴向方向的偏差趋势。

偏差角α用于在通过角度传动装置的扭矩传递期间实现施加在齿轮头23和传动小齿轮13上的改进的力的反作用，由此减轻在传动小齿轮13和输出轴12的轴承上的应变。

为了实现传动小齿轮齿轮头23的齿与输出轴锥齿轮20的齿之间的最佳啮合，可以调节和设置轴承支撑套管25，以获得传动小齿轮13的精确轴向位置。在利用螺纹连接的情况下，这可以通过旋转轴承支撑套管25来实现，由此螺纹连接件26使得传动小齿轮13经由角接触球轴承28与轴承支撑套管25接触而轴向地移动。传动小齿轮13的最有利的轴向位置是如下的情况：其中传动小齿轮齿轮头23的齿轮齿与输出轴12上的锥齿轮20之间的啮合在机械应变和磨损方面是最佳的。传动小齿轮13的正确的轴向设置很容易通过调节轴承支撑套管25来获得，并且提供具有低变化的输出扭矩和角度传动装置的较长使用寿命。

具有轴向隔开的接触表面33、34的单件可调节轴承支撑套管25用于壳体10中的精确支撑并且轴向隔开传动小齿轮支撑轴承28、31，该单件可调节轴承支撑套管25形成简单且坚固的设计，其能够在角度传动装置的操作期间和组装时实现低公差延展和高准确度。

应该理解的是，本发明的实施方案不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内自由变化。因此，如本文所述的动力扳手的不同元件可以被省略、补充或取代。例如，用于将轴承支撑套管25锁定在与传动小齿轮13的期望设置相对应的旋转角度位置的装置可以具有不同的设计。如上所述，可以利用其它类型的锁定装置来代替利用基于摩擦力的锁定机构。

Claims (8)

1.一种角式动力扳手，其包括壳体(10)、电机、输出轴(12)以及角度传动装置(14)，所述角度传动装置(14)将电机连接至输出轴(12)，其中所述角度传动装置(14)包括传动小齿轮(13)和锥齿轮(20)，所述传动小齿轮(13)设置有传动小齿轮齿轮头(23)，所述锥齿轮(20)设置在输出轴(12)上并且与传动小齿轮齿轮头(23)啮合，

所述传动小齿轮(13)被轴承支撑套管(25)和后部传动小齿轮轴承(31)包围，所述轴承支撑套管(25)支撑前部传动小齿轮轴承(28)，所述后部传动小齿轮轴承(31)与所述前部传动小齿轮轴承(28)轴向隔开，其中所述前部传动小齿轮轴承(28)包括内部球滚道(29)和外部球滚道(30)，所述内部球滚道(29)在传动小齿轮(13)的前端部处、在传动小齿轮齿轮头(23)处或非常靠近传动小齿轮齿轮头(23)，所述外部球滚道(30)在轴承支撑套管(25)的前端部处，其特征在于，所述轴承支撑套管(25)经由调节连接件(26)连接至所述壳体(10)，所述调节连接件(26)适于调节所述传动小齿轮(13)的轴向位置。

2.根据权利要求1所述的动力扳手，其中，环形引导表面(33、34、36、37)设置在所述轴承支撑套管(25)和所述壳体(10)上，以限定所述轴承支撑套管(25)相对于壳体(10)的径向位置。

3.根据权利要求1或2所述的动力扳手，其包括锁定装置，所述锁定装置适于将轴承支撑套管(25)锁定在与传动小齿轮(13)的期望设置相对应的位置。

4.根据权利要求3所述的动力扳手，其中，所述调节连接件(26)是螺纹连接件。

5.根据权利要求4所述的动力扳手，其中，所述螺纹连接件(26)包括所述轴承支撑套管(25)的带螺纹的后端部部分(27)和所述壳体(10)的螺纹部分(32)，其中所述轴承支撑套管(25)的带螺纹的后端部部分(27)能够弹性扩展，以形成防止相对于所述壳体(10)的螺纹部分(32)旋转的摩擦锁定。

6.根据权利要求5所述的动力扳手，其中，所述轴承支撑套管(25)的带螺纹的后端部部分(27)是薄壁的并且设置有纵向狭槽(40)，以使得所述轴承支撑套管(25)的带螺纹的后端部部分(27)能够弹性扩展。

7.根据权利要求1所述的动力扳手，其中，所述前部传动小齿轮轴承(28)是角接触球轴承。

8.根据权利要求7所述的动力扳手，其中，所述角接触球轴承为四点接触型的，其具有位于相对于径向方向成锐角(α)的线上的两个相对的横向接触点(42、44)。