CN110125858B - 冲击扳手和用于与其一起使用的砧座 - Google Patents

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Abstract

一种与冲击扳手一起使用的砧座，其包括第一端部、与第一端部相对的第二端部、邻近第一端部的柄部以及邻近第二端部的头部。柄部包括直径和外圆柱形表面，外圆柱形表面限定了纵向轴，纵向轴在第一端部和第二端部之间中心地穿过砧座延伸。头部包括多个平面和外圆柱形表面。头部的外圆柱形表面限定了头部的直径。柄部的直径与头部的直径之间的比例在大约1：1和大约1.35：1之间。

Description

冲击扳手和用于与其一起使用的砧座
技术领域
本发明涉及动力工具，更具体地涉及冲击扳手。
背景技术
砧座组件一般用于动力工具(例如，电力操作的动力工具、气动的动力工具等)以将转矩从电机传递到工具元件以在工件上执行工作。具体地，冲击扳手利用砧座组件将撞击旋转力或转矩的间歇性应用传递给工具元件和工件。因此，冲击扳手通常用于松开或移除卡住的紧固件，其中这些卡住的紧固件不能使用手动工具移除或很难使用手动工具移除。
通常，由于该撞击旋转力，砧座组件中使用的砧座经受高的应力水平。高的应力水平可能导致砧座的头部可能断裂的疲劳失效。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种冲击扳手，包括壳体、由壳体支撑的电机、可操作以用于选择性地使电机通电的致动器、联接到电机的齿轮组件，以及联接到齿轮组件的驱动组件。驱动组件可操作以将由齿轮组件提供的连续旋转力转换为撞击旋转力。驱动组件包括被施加撞击旋转力的砧座。砧座包括第一端部、与第一端部相对的第二端部、靠近第一端部的柄部以及靠近第二端部的头部。柄部包括直径和外圆柱形表面，外圆柱形表面限定纵向轴，纵向轴在第一端部和第二端部之间中心地延伸穿过砧座。头部包括多个平面和外圆柱形表面。头部的外圆柱形表面限定头部的直径。柄部的直径与头部的直径之比在大约1：1与大约1.35：1之间。
在另一方面，本发明提供了一种用于与冲击扳手一起使用的砧座。砧座包括第一端部、与第一端部相对的第二端部、邻近第一端部的柄部，以及邻近第二端部的头部。柄部包括直径和外圆柱形表面，外圆柱形表面限定纵向轴，纵向轴在第一端部和第二端部之间中心地延伸穿过砧座。头部包括多个平面和外圆柱形表面。头部的外圆柱形表面限定头部的直径。柄部的直径与头部的直径之比在大约1：1与大约1.35：1之间。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的冲击扳手的侧视图。
图2示出了图1的冲击扳手的局部剖视图。
图3示出了图1的冲击扳手的砧座的透视图。
图4示出了图3的砧座的侧视图。
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明的应用不限于以下描述中阐述的或附图中所示的部件构造和布置细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。
具体实施方式
图1示出了冲击扳手10，其包括砧座14和联接到砧座14的工具元件 18。虽然工具元件18被示意性地示出，但是工具元件18可以包括被构造成与紧固件的头部(例如，螺栓)接合的插座。或者，工具元件18可包括许多不同构造中的任何一种(例如，螺旋钻或钻头)以在工件上执行工作。参照图1 和图2，冲击扳手10包括壳体22和联接到砧座14以向砧座14和工具元件18 提供转矩的可逆电机26(图2)。冲击扳手10还包括由壳体22支撑的开关(例如，触发开关30)和电池组34以向电机26(图1)供电。
参考图2，冲击扳手10还包括联接到电机26的输出的齿轮组件38和联接到齿轮组件38的输出的驱动组件42。齿轮组件38可以多种不同方式中的任何一种来配置，以在电机26的输出和驱动组件42的输入之间提供减速。砧座14可以被认为是驱动组件42的一个部件。驱动组件42被配置为将由齿轮组件38提供的连续旋转力或转矩转换为到工具元件18的撞击旋转力或者转矩的间歇性应用。通过引用将其全部内容并入本文的、申请号为6,733,414的美国专利详细公开了齿轮组件38和在砧座14和齿轮组件38之间的驱动组件 42的部分的示例配置。冲击扳手10进一步包括固定到壳体22的前部的套管 44，以可旋转地支撑砧座14。替代地，可以利用轴承(例如滚子或滚珠轴承) 代替套管44。
参考图3和图4，砧座14包括邻近砧座14的第一端部58的柄部54、邻近第二端部66的头部62以及位于柄部54和头部62之间的过渡区域68。柄部54包括外圆柱形表面70，外圆柱形表面70限定纵向轴74，纵向轴74在第一58和第二端部66之间中心地穿过砧座14延伸。柄部54的外圆柱形表面 70还限定了柄部54的直径D1(图4)。柄部54还包括从凸缘80延伸的多个径向延伸的砧座凸耳78。在图示的实施例中，柄部54包括两个砧座凸耳78。在其他实施例中，柄部54可以包括多于两个砧座凸耳78。
继续参考图3和图4，头部62包括多个大体平坦的或平面表面82，它们一起形成头部62的大致正方形的部分86，其被配置为容纳工具元件18。在所示的砧座14的构造中，头部62包括四个大体平面表面82，相邻的大体平面表面82彼此大体垂直定向。可选地，头部62的形状可以多种不同的方式中的任何一种来配置，以接纳或容纳具有相应形状的孔或凹部以容纳头部62的工具元件18。而且，在图示的实施例中，平面表面82的宽度W(图3)对应于待安装在砧座14上的工具元件18的尺寸。例如，宽度W可以是0.375英寸，对应于具有宽度为3/8英寸的标称插座容纳部的工具元件18。类似地，宽度W 可以是0.5英寸或1.0英寸，分别对应于具有为0.5英寸宽度或1英寸宽度的标称插座容纳部的工具元件18。头部62还包括位于柄部54和正方形部分86 之间的颈部90和至少部分地将颈部90过渡到每个平面表面82的弧形表面94。颈部90包括外圆柱形表面98，其与柄部54的外圆柱形表面70同心。外圆柱形表面98限定了头部62的直径D2(图4)。
如图3和图4所示，过渡区域68至少部分地将柄部54的外圆柱形表面 70过渡到颈部90的外圆柱形表面98。过渡区域的尺寸(即面积)与柄部54 的直径D1和头部62的直径D2之比成正比。即，柄部54的直径D1与头部 62的直径D2之比越小，过渡区域68越小(即具有数值较低的面积值)，这进而减小了在冲击扳手10的操作期间在柄部54与头部62之间的应力，并且增加了砧座14的寿命。
在所示实施例中，直径D1大于直径D2。在其他实施例中，直径D1与直径D2的大小相同，这有效地消除了过渡区域68。优选地，柄部54的直径 D1与头部62的直径D2之间的比例在大约1：1和大约1.35：1之间，以在冲击扳手操作期间使砧座14内的应力最小化。在宽度W为0.375英寸的一些实施例中，在冲击扳手10的操作期间，约16mm或更小的直径D1减小了砧座 14内的应力，特别是柄部54和头部62之间的应力。在宽度W为0.375英寸的另一些实施例中，在冲击扳手10工作期间，13.2mm的直径D1和12.6mm 的直径D2降低了在砧座14内的应力，特别是在柄部54和头部62之间的应力。
在冲击扳手10的操作过程中，用户挤压触发开关30以给电机26通电。电机26驱动齿轮组件38，并且驱动组件42将连续旋转力从齿轮组件38传递至通过砧座14至工具元件18的撞击或间歇旋转力。撞击旋转力在砧座14内产生应力。
如上所述，提供直径的比例D1:D2为在大约1:1和大约1.35:1之间的砧座14减小了在柄部54和头部62之间产生的应力的量，从而增加了砧座14的使用寿命。已经发现，如上所述的直径比例D1:D2如果大于1.35:1，那么将会在柄部54和头部62之间、在砧座14内产生较高的应力，增加了头部62的正方形部分86断裂并从柄部54断开的可能性。当直径的比例D1:D2接近1:1时，已发现砧座14内的应力，特别是柄部54与头部62之间的应力将减小，从而增加了砧座14的使用寿命。
在下面的权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种冲击扳手，包括：
壳体；
由所述壳体支撑的电机；
致动器，所述致动器可操作以选择性地对所述电机供电；
与所述电机联接的齿轮组件；以及
与所述齿轮组件联接的驱动组件，所述驱动组件可操作以将由所述齿轮组件提供的连续旋转力转换成撞击旋转力；
其特征在于，所述驱动组件包括被施加所述撞击旋转力的砧座，其中，所述砧座包括：
第一端部，
与所述第一端部相对的第二端部，
邻近所述第一端部的柄部，所述柄部具有直径和外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定了纵向轴，所述纵向轴在所述第一端部和所述第二端部之间中心地穿过所述砧座延伸，以及
邻近所述第二端部的头部，所述头部包括多个平面和外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定了所述头部的直径；
其中，所述柄部的直径与所述头部的直径之间的比例在1：1和1.35：1之间。
2.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，所述柄部的直径小于16mm。
3.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，每个平面表面具有0.375英寸的宽度。
4.如权利要求3所述的冲击扳手，其特征在于，所述柄部的直径为13.2mm，以及其中所述头部的直径为12.6mm。
5.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，每个所述平面表面具有0.5英寸的宽度。
6.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，每个所述平面表面具有1英寸的宽度。
7.如权利要求1至6中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，所述多个平面表面包括在所述砧座的头部上的四个平面表面，并且其中，在所述头部上相邻的平面表面彼此垂直地设置。
8.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，所述砧座包括在所述柄部与所述头部之间的过渡区域。
9.如权利要求8所述的冲击扳手，其特征在于，所述过渡区域的面积随着所述柄部的直径与所述头部的直径之间比例的减小而减小。
10.如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，所述砧座包括从所述砧座的第一端部处的所述柄部延伸的多个径向延伸的凸耳。
11.一种与冲击扳手一起使用的砧座，所述砧座包括：
第一端部；
与所述第一端部相对的第二端部；
邻近所述第一端部的柄部，所述柄部具有直径和外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定了纵向轴，所述纵向轴在所述第一端部和所述第二端部之间中心地穿过所述砧座延伸，以及
邻近所述第二端部的头部，所述头部包括多个平面和外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定了所述头部的直径；
其特征在于，所述柄部的直径与所述头部的直径之间的比例在1：1和1.35：1之间。
12.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，所述柄部的直径小于16mm。
13.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，每个平面表面具有0.375英寸的宽度。
14.如权利要求13所述的砧座，其特征在于，所述柄部的直径为13.2mm，以及其中所述头部的直径为12.6mm。
15.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，每个所述平面表面具有0.5英寸的宽度。
16.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，每个所述平面表面具有1英寸的宽度。
17.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，所述多个平面表面包括在所述头部上的四个平面表面，并且其中相邻的平面表面彼此垂直地设置。
18.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，还包括：在所述柄部和所述头部之间的过渡区域。
19.如权利要求18所述的砧座，其特征在于，所述过渡区域的面积随着所述柄部的直径与所述头部的直径之间比例的减小而减小。
20.如权利要求11所述的砧座，其特征在于，还包括：从所述第一端部处的所述柄部延伸的多个径向延伸的凸耳。
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