CN112440237B - 冲击扳手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲击扳手，其能够缓和方柱部附近的应力而使得砧座的耐久性提高。冲击扳手包括：砧座(4)，其朝向前方突出；锤击件，其在旋转方向上对砧座(4)进行打击；以及马达，其使锤击件旋转，砧座(4)具有：叶片部(24、24)，其供锤击件接触，筒部(30)，其配置于叶片部(24、24)的前方；方柱部(31)，其配置于筒部(30)的前方；以及切口面(33A～33D)，其在方柱部(31)的各角部沿砧座(4)的轴线(A)方向而形成，在各切口面(33A～33D)的后端设置有挖削部(36)。

Description

冲击扳手

技术领域

本发明涉及一种冲击扳手，其在旋转方向上对供套筒装配的砧座产生间歇性的冲击。

背景技术

如专利文献1公开的那样，冲击扳手具备：主轴，从马达向该主轴传递旋转；锤击件，其借助滚珠而与主轴进行凸轮结合，并由盘簧朝前方施力；以及砧座，其与锤击件在旋转方向上卡止、且朝前方突出。在砧座的前端形成有横截面呈四边形的方柱部。在方柱部装配有套筒，使螺栓、螺母嵌合于砧座而进行紧固。若进行紧固而使得针对砧座的扭矩提高，则锤击件相对于砧座反复卡止脱离而在旋转方向上产生间歇性的撞击(冲击)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－183835号公报

发明内容

关于该冲击扳手，在产生冲击时，砧座的方柱部的各角部和套筒的方孔的内表面彼此在旋转方向上强劲地接触，由此对砧座产生应力。该应力尤其集中于方柱部附近，因此，随着长时间的使用而有可能从角部附近损伤折断。

本发明的目的在于提供一种冲击扳手，其能够缓和方柱部附近的应力而提高砧座的耐久性。

为了达成上述目的，技术方案1所记载的发明涉及一种冲击扳手，其特征在于，所述冲击扳手包括：主体，其具有打击机构；砧座，其从主体突出；锤击件，其在旋转方向上对砧座进行打击；以及马达，其使锤击件旋转，砧座具有：叶片部，其供锤击件接触；筒部，其将砧座的突出方向作为前方并配置于叶片部的前方；方柱部，其配置于筒部的前方；以及切口面，其在方柱部的各角部沿砧座的轴线方向形成，在各切口面的后端设置有挖削部。

技术方案2所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，挖削部形成为：以中心设定于砧座的径向外侧的圆弧沿砧座的轴线方向挖削而成的圆弧状。

技术方案3所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，关于挖削部，在砧座的轴线方向上，从筒部和方柱部之间的边界至挖削部的前端的长度为2.0mm～2.5mm，方柱部的对边部分的宽度为12.4mm～13.0mm。

技术方案4所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，在方柱部形成有与砧座的轴线正交的通孔。

技术方案5所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，通孔的中心线和挖削部的前端在砧座的轴线方向上的长度为4.5mm以上，筒部的直径为17.7mm～18.3mm。

技术方案6所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，方柱部具有4个切口面。

为了达成上述目的，技术方案7所记载的发明涉及一种冲击扳手，其特征在于，所述冲击扳手包括：主体，其具有打击机构；砧座，其从主体突出；锤击件，其在旋转方向上对砧座进行打击；以及马达，其使锤击件旋转，砧座包括：方柱部，其具有与砧座的轴线方向正交的通孔、4个平面以及配置于各平面之间的4个切口面；4个曲面部，它们将砧座的突出方向作为前方并分别设置于4个平面的后方；以及4个挖削部，它们跨越4个切口面的后部以及4个平面的后部挖削而成。

技术方案8所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，4个曲面部基于具有第1半径的圆形而形成。

技术方案9所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，挖削部基于具有与第1半径不同的第2半径的圆形而形成。

技术方案10所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，冲击扳手具有对锤击件进行收容的锤击件壳体，在锤击件壳体设置有将砧座保持为能够旋转的轴承，在轴承的前方配置有油封，挖削部形成为比油封更靠前方。

技术方案11所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，砧座在比挖削部更靠后方的位置具有槽部，槽部的直径小于隔着砧座的轴线而相互对置的2个切口面之间的距离、且大于隔着轴线而相互对置的2个平面之间的距离。

技术方案12所记载的发明在上述结构的基础上，其特征在于，砧座在比挖削部更靠后方的位置具有槽部，槽部的直径小于挖削部的最深部处的砧座的直径。

此外，关于各发明，方柱部的“平面”当然包括严格的平面，只要形成有能够供套筒装配的方柱部即可，还包括在表面略微产生弯曲、变形的平面。

根据本发明，能够缓和方柱部附近的应力而使得砧座的耐久性提高。

附图说明

图1是冲击扳手的局部中央纵剖视图。

图2是砧座的立体图。

图3(A)是砧座的主视图，图3(B)是侧视图。

图4(A)示出了图3的A－A线截面，图3(B)示出了B－B线截面

图5(A)示出了图3的C－C线截面，图5(B)示出了D－D线截面，图5(C)示出了E－E线断面，图5(D)示出了F－F线截面，图5(E)示出了G－G线截面。

图6(A)～图6(D)是改变挖削部的长度的砧座的方柱部的说明图，其中，图6(A)为0.4mm，图6(B)为1.4mm，图6(C)为2.4mm，图6(D)为3.4mm。

图7是表示挖削部的长度和应力之间的关系的曲线图。

附图标记说明：

1…冲击扳手；2…主体；3…手柄；4…砧座；11…无刷马达；13…主轴；14…打击机构；15…旋转轴；17…锤击件；24…叶片部；30…筒部；31…方柱部；31A～31D…平面；33A～33D…切口面；36…挖削部；40…套筒；A…砧座的轴线；L1…挖削部的长度；S1…第1应力集中部；S2…第2应力集中部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示冲击扳手的一例的中央纵剖视图。

冲击扳手1具备主体2和手柄3。主体2沿前后方向延伸，手柄3从主体2朝下延伸。砧座4的后部收容于主体2的内部。砧座4的前部从主体2的前端朝前方突出。

在手柄3的上部设置有触发器6朝前方突出的开关5。在开关5的上侧设置有砧座4的旋转方向的正反切换按钮7。在触发器6的上方设置有对砧座4的前方进行照射的灯8。在手柄3的下端形成有蓄电池装配部9。在蓄电池装配部9装配有作为电源的蓄电池组10。在蓄电池装配部9内收容有控制器(未图示)。

在主体2内，从后方开始具备无刷马达11、减速机构12、主轴13以及打击机构14。无刷马达11具有旋转轴15。旋转轴15的旋转由减速机构12减速。减速后的旋转向主轴13传递。

打击机构14收容于在主体2的前部设置的锤击件壳体16内。打击机构14具备：外套装配于主轴13的锤击件17；以及对锤击件17朝前方施力的盘簧18。

锤击件17借助在其与主轴13之间设置的滚珠19、19而在旋转方向上结合。在锤击件17的内周面和主轴13的外周面形成有凸轮槽20、20，上述凸轮槽20、20供滚珠19、19跨设嵌合。盘簧18外套装配于主轴13并对锤击件17朝前方施力。锤击件17在前表面具备一对爪21、21。

砧座4支承于锤击件壳体16的前筒部22。前筒部22借助金属轴承23而与主轴13同轴地对砧座4进行支承。在金属轴承23的前方配置有油封28。油封28能够抑制润滑脂从锤击件壳体16的内部朝外侧漏出。

在砧座4的后端呈放射状地形成有一对叶片部24、24。叶片部24、24与锤击件17的爪21、21在旋转方向上卡合。利用在前筒部22与叶片部24、24之间设置的限制垫圈25而对砧座4进行朝向前方的定位。在砧座4的轴心从后端形成有有底孔26。在主轴13的前端设置的小径部27插入至有底孔26的后端。

还如图2所示，关于砧座4，叶片部24、24的前方形成为横截面呈圆形的筒部30。该筒部30具有配置于后方的第1筒部30a。另外，筒部30具有在第1筒部30a的前方配置的槽部30b。另外，筒部30具有在槽部30b的前方配置的第2筒部30c。

在筒部30的前方设置有与砧座4的轴线A正交的截面呈近似四边形的方柱部31。方柱部31具有4个平面31A、31B、31C、31D。

在方柱部31以能够拆装的方式装配有具备方孔41的套筒40。在方柱部31贯通形成有用于使套筒40的防脱销贯通的通孔32。通孔32的开口32a、32a配置于方柱部31的相互平行的一对平面31A、31C。如图2所示，该开口32a、32a附近成为应力集中的第1部位、即第1应力集中部S1。

各平面31A～31D之间的各角部形成有4个切口面33A、33B、33C、33D。各切口面33A～33D以较细的宽度沿砧座4的轴线A方向延伸。即，方柱部31具有平面31A～31D、切口面33A～33D、通孔32。

在方柱部31的前方设置有细径部34。该细径部34配置于砧座4的前端。在细径部34保持有用于防止套筒40脱落的环状弹性体(未图示)。

在平面31A～31D的后方形成有与各平面31A～31D连续的4个曲面部35A、35B、35C、35D。该曲面部35A～35D的曲面半径(第1半径)约为2mm。如图2所示，在方柱部31和曲面部35A～35D之间的边界线L(图3)附近，通孔32的开口侧成为应力集中的第2部位、即第2应力集中部S2。

而且，还如图3及图5所示，在各切口面33A～33D的后方分别形成有挖削部36，上述挖削部36比切口面33A～33D的前侧的外表面更向砧座4的轴线A侧凹陷。

该挖削部36形成为由设定有中心O的圆弧C切除而成的圆弧状。如图3所示，圆弧C具有挖削前端C1和挖削后端C2，挖削前端C1和挖削后端C2通过对砧座4的外表面进行挖削而形成。

中心O在轴线A方向上的位置设定于与边界线L隔开距离L1的挖削前端C1、和与边界线L隔开距离L2的挖削后端C2之间。另外，中心O相对于轴线A的径向位置通过以规定的半径(第2半径)R设定圆弧C而确定。在此将半径R设为约10mm。

这样，圆弧C具有规定的半径R、且从挖削前端C1以及挖削后端C2通过。此外，虽然距离L2可以变更，但是，对方柱部31附近的应力的影响较小。

另一方面，在方柱部31的后方，对平面31A～31D进行挖削而成的挖削部36的长度与轴线A方向上从曲面部35A～35D的前端(边界线L)至圆弧C的挖削前端C1的距离L1相等。该挖削部36不与套筒40的方孔41的内表面接触，因此，方柱部31附近的应力根据挖削部36的长度L1而变化。此外，挖削后端C2优选配置为比油封28更靠前方。这是因为不会使油封28的防止润滑脂泄漏的功能下降。

而且，关于砧座4，如图4(A)所示，比挖削部36更靠后方的槽部30b的直径d1(在此为15.0mm)小于挖削部36的最深部处的砧座4的直径d2(在此为15.9mm)。另外，槽部30b的直径d1小于隔着轴线A而相互对置的2个切口面33B、33D之间的距离(切口面33A、33C之间的距离)d3(在此为16.8mm)。此外，如图4(B)所示，槽部30b的直径d1大于隔着轴线A而相互对置的2个平面31B、31D之间的距离(平面31A、31C之间的距离)，即，槽部30b的直径d1大于对边部分的宽度d4(在此为12.7mm)。此外，第1筒部30a及第2筒部30c以相同的直径d5(在此18.0mm)而形成。

此外，d1～d5的各数值并不局限于上述例子，可以分别具有±0.3mm左右的宽度。

图6中示出了以4种形式变更挖削部36的长度L1之后的方柱部31。图6(A)中L1为0.4mm，图6(B)中L1为1.4mm，图6(C)中L1为2.4mm，图6(D)中L1为3.4mm。

图7是表示挖削部36的长度L1(mm)和应力(Mpa)之间的关系的曲线图。实线表示第2应力集中部S2处的应力随着挖削部36长度的变更的变化。虚线表示因挖削部36长度的变更而在通孔32的开口32a部分(第1应力集中部S1)产生的应力的变化。

第2应力集中部S2处的应力随着挖削部36的长度的增大而从现有的不存在挖削部时的(L1为0)值开始逐渐减小。挖削部36的长度越小，其减小的比例(斜率)越大。但是，在挖削部36的长度大于2.4mm之后，即便挖削部36加长，应力也仅略微减小。

第1应力集中部S1处的应力随着挖削部36的长度的增大而逐渐增大。但是，其增大的趋势在挖削部36的长度的整个区域内未产生较大的差别。

基于上述结果，若考虑通孔32的应力，则挖削部36的长度L1最好设为2.0mm～3.0mm的范围，更优选设为2.0mm～2.5mm的范围。

另外，为了防止通孔32的应力增大，图3所示的通孔32的中心线与挖削部36的前端在轴线A方向上的长度L3最好设为4.5mm以上，优选设为4.5mm～5.0mm的范围。

关于以如上方式构成的冲击扳手1，利用把持手柄3的手对触发器6进行按入操作。于是，开关5接通而利用蓄电池组10的电源使得无刷马达11进行驱动。据此，旋转轴15旋转并借助减速机构12而使得主轴13减速旋转。若主轴13旋转，则借助滚珠19、19而使得锤击件17旋转。若锤击件17旋转，则砧座4旋转而能够利用套筒40对螺栓等进行紧固。

若进行紧固而使得砧座4的扭矩提高，则锤击件17克服盘簧18的作用力而后退。即，锤击件17一边使滚珠19、19沿凸轮槽20、20朝后方滚动、一边后退。而且，若爪21、21离开叶片部24、24，则锤击件17一边因盘簧18的施力以及凸轮槽20的引导而旋转、一边前进。据此，爪21、21与叶片部24、24再次卡合而使得砧座4产生旋转打击力(冲击)。通过间歇性地反复进行该冲击而进一步进行紧固。

在产生该冲击时，因砧座4的方柱部31的各切口面33A～33D和套筒40的方孔41的内表面发生碰撞而对方柱部31产生应力。但是，由于在各切口面33A～33D的后端分别形成有挖削部36，因此，在未与方孔41的内表面接触的挖削部36，应力被卸除。据此，在方柱部31附近产生的应力得以缓和。

上述方式的冲击扳手1包括：主体2，其具有打击机构14；砧座4，其从主体2突出；锤击件17，其在旋转方向上对砧座4进行打击；以及无刷马达11(马达)，其使锤击件17旋转。另外，砧座4具有：叶片部24、24，其供锤击件17接触；筒部30，其配置于叶片部24、24的前方；方柱部31，其配置于筒部30的前方；以及切口面33A～33D，其在方柱部31的各角部沿砧座4的轴线A方向而形成。而且，在各切口面33A～33D的后端设置有挖削部36。

另外，砧座4包括：方柱部31，其具有与轴线A方向正交的通孔32、4个平面31A～31D以及配置于各平面31A～31D之间的4个切口面33A～33D；4个曲面部35A～35D，它们分别设置于4个平面31A～31D的后方；以及4个挖削部36，它们跨越4个切口面33A～33D的后部以及4个平面31A～31D的后部被挖削而成。

根据上述结构，能够缓和朝向方柱部31附近的应力而使得砧座4的耐久性得到提高。

特别地，挖削部36形成为：以中心设定于砧座4的径向外侧的圆弧C沿砧座4的轴线A方向挖削而成的圆弧状。据此，能够实现难以产生应力集中的挖削部36。

另外，挖削部36形成为：在轴线A的方向上，从挖削部36的最深部至前端的长度L1为2.0mm～2.5mm。据此，能够缓和方柱部31附近的应力而不会导致通孔32处的应力增大。

此外，挖削部36形成为比油封28更靠前方，因此，即便设置挖削部36也不会产生润滑脂的泄漏。

此外，曲面部以及挖削部的形状并不局限于圆弧状。例如还可以挖削成半圆形状、半椭圆形状；或者挖削成コ字状、三角形。挖削部的深度、长度也可以适当地变更为上述方式以外的方式。

方柱部、筒部、叶片部的形状也可以变更。可以不设置方柱部的通孔。另外，还可以不形成细径部。方柱部的各平面也不局限于严格的平面，只要形成有能够装配套筒的方柱部即可，可以在表面略微产生弯曲、变形。

此外，马达可以不是无刷式马达。也可以是不使用蓄电池组的AC机。

Claims (11)

1.一种冲击扳手，其特征在于，

所述冲击扳手包括：

主体，其具有打击机构；

砧座，其从所述主体突出；

锤击件，其在旋转方向上对所述砧座进行打击；以及

马达，其使所述锤击件旋转，

所述砧座具有：叶片部，其供所述锤击件接触；筒部，其将所述砧座的突出方向作为前方并配置于所述叶片部的前方；方柱部，其配置于所述筒部的前方，具有4个平面和沿所述砧座的轴线方向分别形成于各所述平面之间的各角部的4个切口面；以及分别形成于各所述平面的后方的4个曲面部，

在各所述切口面的后部分别设置有跨越各所述切口面和各所述平面进行挖削而成的挖削部，并且各所述挖削部的后端位于比各所述曲面部的后端靠后方的位置。

2.根据权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，

所述挖削部形成为：以中心设定于所述砧座的径向外侧的圆弧沿所述砧座的轴线方向挖削而成的圆弧状。

3.根据权利要求2所述的冲击扳手，其特征在于，

关于所述挖削部在所述砧座的轴线方向上，从所述筒部和所述方柱部之间的边界至所述挖削部的前端的长度为2.0mm～2.5mm，所述方柱部的对边部分的宽度为12.4mm～13.0mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

在所述方柱部形成有与所述砧座的轴线正交的通孔。

5.根据权利要求4所述的冲击扳手，其特征在于，

所述通孔的中心线和所述挖削部的前端在所述砧座的轴线方向上的长度为4.5mm以上，所述筒部的直径为17.7mm～18.3mm。

6.一种冲击扳手，其特征在于，

所述冲击扳手包括：

主体，其具有打击机构；

砧座，其从所述主体突出；

锤击件，其在旋转方向上对所述砧座进行打击；以及

马达，其使所述锤击件旋转，

所述砧座包括：

方柱部，其具有与所述砧座的轴线方向正交的通孔、4个平面以及配置于各所述平面之间的4个切口面；

4个曲面部，它们将所述砧座的突出方向作为前方并分别设置于所述4个平面的后方；以及

4个挖削部，它们跨越所述4个切口面的后部以及所述4个平面的后部挖削而成，各所述挖削部的后端位于比各所述曲面部的后端靠后方的位置。

7.根据权利要求6所述的冲击扳手，其特征在于，

所述4个曲面部基于具有第1半径的圆形而形成。

8.根据权利要求7所述的冲击扳手，其特征在于，

所述挖削部基于具有与所述第1半径不同的第2半径的圆形而形成。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述冲击扳手具有对所述锤击件进行收容的锤击件壳体，

在所述锤击件壳体设置有将所述砧座保持为能够旋转的轴承，

在所述轴承的前方配置有油封，

所述挖削部形成为比所述油封更靠前方。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述砧座在比所述挖削部更靠后方的位置具有槽部，

所述槽部的直径小于隔着所述砧座的轴线而相互对置的2个所述切口面之间的距离、且大于隔着所述轴线而相互对置的2个所述平面之间的距离。

11.根据权利要求6至8中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述砧座在比所述挖削部更靠后方的位置具有槽部，

所述槽部的直径小于所述挖削部的最深部处的所述砧座的直径。