CN114346969A

CN114346969A - 冲击扳手

Info

Publication number: CN114346969A
Application number: CN202111097773.2A
Authority: CN
Inventors: 佐野雄哉; 村井祐贵; 鹿田畅亮
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2021-09-18
Publication date: 2022-04-15
Also published as: US11850710B2; US20220111497A1; JP7535905B2; DE102021126285A1; JP2022064182A

Abstract

本发明提供一种冲击扳手，其能够更有效地缓和向套筒嵌合部的根部附近集中的应力而使得砧座的耐久性得以提高。冲击扳手(1)具有：无刷马达(11)；锤子(17)，其配置于无刷马达的前侧，且利用无刷马达进行旋转；以及锤子壳体(16)，其对锤子进行收纳。另外，冲击扳手包括砧座(4)，该砧座具有：臂部(25)，其配置于锤子的前侧且通过锤子而在旋转方向上被打击；圆筒部(30)，其与臂部相连，且被支撑于锤子壳体；四棱柱部(31)，其配置于圆筒部的前侧；以及扩径部(35)，其配置于圆筒部与四棱柱部之间，且随着从四棱柱部趋向后方而进行扩径。并且，在砧座的圆筒部与扩径部之间形成有：在圆筒部的周向上连续的凹部(37)。

Description

冲击扳手

技术领域

本发明涉及一种在旋转方向上朝向用于装配套筒的砧座产生间歇性冲击的冲击扳手。

背景技术

如专利文献1所公开那样，冲击扳手具备：主轴，其被传递来自马达的旋转；锤子，其借助凸轮而与主轴连接，且利用盘簧被向前方施力；以及砧座，其在旋转方向上与锤子卡止而向前方突出。砧座具有圆筒部，在圆筒部的前端形成有四棱柱部。在四棱柱部装配有套筒，从而使螺栓或螺母与套筒嵌合而进行紧固。如果进行紧固而使得针对砧座的扭矩升高，则锤子相对于砧座而反复卡合、脱离，由此在旋转方向上产生间歇性的冲击(Impact)。

根据该冲击扳手，产生冲击时，砧座的四棱柱部的各角部和套筒的方孔的内表面在旋转方向上强烈地相互接触，由此在砧座产生应力。该应力集中于特别是形状变化部分亦即四棱柱部的根部附近，因此，有可能随着长时间使用而在四棱柱部的根部附近发生折损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007－500607号公报

发明内容

不过，专利文献1的砧座中，对其形状下了工夫，并且，使得向四棱柱部的根部附近集中的应力得到缓和。

本发明的目的在于，提供一种能够更有效地缓和向四棱柱部等套筒嵌合部的根部附近集中的应力而使得砧座的耐久性得以提高的冲击扳手。

为了实现上述目的，本发明中的第一发明是一种冲击扳手，其特征在于，包括：

马达；

锤子，该锤子配置于所述马达的前侧，且利用所述马达而进行旋转；

锤子壳体，该锤子壳体对所述锤子进行收纳；以及

砧座，

所述砧座具有：臂部，该臂部配置于所述锤子的前侧，且通过所述锤子而在旋转方向上被打击；圆筒部，该圆筒部与所述臂部相连，且被支撑于所述锤子壳体；套筒嵌合部，该套筒嵌合部配置于所述圆筒部的前侧；以及扩径部，该扩径部配置于所述圆筒部与所述套筒嵌合部之间，且随着从所述套筒嵌合部趋向后方而进行扩径，

在所述砧座的所述圆筒部与所述扩径部之间形成有：在所述圆筒部的周向上连续的凹部。

为了实现上述目的，本发明中的第二发明是一种冲击扳手，其特征在于，包括：

马达；

锤子壳体，该锤子壳体对所述锤子进行收纳；以及

砧座，

所述砧座具有：臂部，该臂部配置于所述锤子的前侧，且通过所述锤子而在旋转方向上被打击；圆筒部，该圆筒部与所述臂部相连，且被支撑于所述锤子壳体；以及套筒嵌合部，该套筒嵌合部配置于所述圆筒部的前侧，

在所述砧座的所述圆筒部与所述套筒嵌合部之间形成有：在所述圆筒部的周向上连续的第一凹部、以及配置于所述第一凹部的后侧且在所述周向上连续的第二凹部。

发明效果

根据本发明，通过形成凹部，能够更有效地缓和向套筒嵌合部的根部附近集中的应力而使得砧座的耐久性得以提高。

附图说明

图1是冲击扳手的局部中央纵截面图。

图2是砧座的立体图。

图3A～图3C中，图3A是砧座的侧视图，图3B是砧座的俯视图，图3C是砧座的主视图。

图4A～图4B中，图4A表示图3C的A－A线截面，图4B表示图3C的B－B线截面。

图5是变更例的砧座的立体图。

图6A～图6C中，图6A是变更例的砧座的侧视图，图6B是变更例的砧座的俯视图，图6C是变更例的砧座的主视图。

图7A～图7B中，图7A表示图6C的C－C线截面，图7B表示图6C的D－D线截面。

图8是变更例的砧座的立体图。

图9A～图9C中，图9A是变更例的砧座的侧视图，图9B是变更例的砧座的俯视图，图9C是变更例的砧座的主视图。

图10A～图10B中，图10A表示图9C的E－E线截面，图10B表示图9C的F－F线截面。

符号说明

1··冲击扳手，2··主体，3··手柄，4、4A、4B··砧座，11··无刷马达，13··主轴，14··打击机构，15··旋转轴，17··锤子，24··臂部，30··筒部，31··四棱柱部，32A～32D··侧面，35··扩径部，36··舌片，37··凹部，37A··第一凹部，37B··第二凹部，40、41··突条，50··套筒，A··砧座的轴线，D··圆筒部的外径，d1、d2··凹部的最深部的直径，r1、r2··凹部的横截面半圆状的半径，C··四棱柱部的外接圆，S··平行的侧面彼此之间的间隔，θ1、θ2··沟角度。

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截面图。

冲击扳手1具备：主体2和手柄3。主体2在前后方向上延伸，手柄3自主体2朝下延伸。在主体2的内部收纳有砧座4的后部。砧座4的前部从主体2的前端向前方突出。

在手柄3的上部设置有：使触发器6向前方突出的开关5。在开关5的上侧设置有：砧座4的旋转方向上的正反切换按钮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内收纳有控制器(未图示)。

在主体2内，自后方开始具备：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的旋转通过减速机构12而被减速。减速后的旋转向主轴13传递。

打击机构14收纳于：在主体2的前部所设置的锤子壳体16内。打击机构14具备：锤子17，其装配于主轴13的外侧；以及盘簧18，其对锤子17向前方施力。

锤子17通过在与主轴13之间所设置的滚珠19、19而在旋转方向上被连接。在锤子17的内周面和主轴13的外周面形成有：供滚珠19、19横跨嵌合的凸轮沟20、20。盘簧18装配于主轴13的外侧而对锤子17向前方施力。在锤子17的前表面具备一对爪21、21。

砧座4支撑于锤子壳体16的前筒部22。锤子壳体16由铝制成。在前筒部22嵌入成型有铁制的嵌入衬套22a。据此，嵌入衬套22a牢固地固定于锤子壳体16。在嵌入衬套22a压入有金属轴承23。金属轴承23以与主轴13同轴的方式对砧座4进行支撑。通过金属轴承23被压入于嵌入衬套22a，即便嵌入衬套22a的宽度(轴长)较小，也能够将砧座4保持于锤子壳体16。在金属轴承23的前方配置有油封24。油封24抑制润滑脂从锤子壳体16的内部向外侧漏出。

在砧座4的后端，呈辐射状形成有一对臂部25、25。臂部25、25在旋转方向上与锤子17的爪21、21卡合。其中，臂部25及爪21可以为3个以上。臂部25及爪21也可以为各1个。在前筒部22与臂部25、25之间设置有调整垫片26。砧座4通过调整垫片26而进行朝向前方的定位。在砧座4的轴心且自后端开始，形成有有底孔27。在有底孔27的后端插入有：在主轴13的前端所设置的小径部28。

图2表示从砧座4的前方观察的立体图。砧座4中，臂部25、25的前方为：横截面为圆形的圆筒部30。在圆筒部30的前侧设置有四棱柱部31。四棱柱部31的与砧座4的轴线A正交的截面为大致正方形。四棱柱部31具有：4个侧面32A、32B、32C、32D、以及位于各侧面32A～32D之间的4个角部33、33··。

在四棱柱部31可装卸地装配有套筒50，该套筒50具有横截面为大致正方形的方孔51。在四棱柱部31，与侧面32A、32C正交地贯穿形成有通孔34。设置通孔34的目的在于：供套筒50的防脱落销贯穿。

在四棱柱部31的后侧形成有扩径部35。扩径部35包括：从四棱柱部31的4个侧面32A～32D的后端分别向后方延伸设置的4个舌片36。各舌片36随着趋向后方而呈曲面状向砧座4的径向外侧扩展。各舌片36的后端外形主视呈圆弧状。扩径部35为：对套筒50向后方移动进行限制的挡块。

在扩径部35的后方且是在与圆筒部30之间，形成有凹部37。凹部37呈：在圆筒部30的周向上连续的环状。如图3A～图3C及图4A～图4B所示，凹部37的横截面形状为半径r1的半圆状。凹部37的最深部的直径d1形成为：稍微大于四棱柱部31的相互平行的侧面32A、32C间的间隔S(两面宽度)。另外，直径d1形成为：小于图3C所示的四棱柱部31的外接圆C的直径。

凹部37中，由从横截面的前后端缘通过的2个切线形成的沟角度θ1(图4A)为90°以下。

砧座4的后部的有底孔27的前端停留在圆筒部30内，其长度没有达到凹部37。即，有底孔27在砧座4的径向上没有与凹部37重叠，因此，即便设置凹部37，也能够维持砧座4的强度。

在四棱柱部31的前方设置有细径部38。该细径部38配置于砧座4的前端。在细径部38保持有：用于防止套筒50脱落的C环状的弹性体39(图1)。

如上构成的冲击扳手1中，以把持手柄3的手，对触发器6进行按入操作。此时，开关5接通，通过蓄电池组10的电源而使无刷马达11驱动。据此，旋转轴15进行旋转，主轴13借助减速机构12而进行减速旋转。若主轴13进行旋转，则锤子17借助滚珠19、19而进行旋转。当锤子17进行旋转，则砧座4进行旋转，利用套筒50能够将螺栓等紧固。

当进行紧固而使得砧座4的扭矩升高时，锤子17抵抗盘簧18的施力而后退。即，锤子17一边使滚珠19、19沿着凸轮沟20、20转动一边向后方后退。并且，当爪21、21从臂部25、25脱落时，锤子17通过盘簧18的施力及凸轮沟20的导向而一边旋转一边前进。据此，爪21、21与臂部25、25再次卡合而使砧座4产生旋转打击力(冲击)。通过间歇性地反复进行该冲击，能够进行进一步的紧固。

在产生冲击时，因砧座4的四棱柱部31与套筒50的方孔51的内表面之间的碰撞而在四棱柱部31产生应力。不过，由于在圆筒部30与扩径部35之间形成有凹部37，所以，呈现：在砧座4，夹着扩径部35而存在有四棱柱部31和凹部37这2个形状变化部分的形态。通过凹部37的形状而设定为在凹部37产生的应力、与在四棱柱部31产生的应力之差不会变大。因此，应力不会集中在四棱柱部31的根部附近，也向凹部37分散。结果，不易在四棱柱部31的根部附近发生破损。

举出数值对具体例进行说明。例如，以图3A所示的轴向上的总长度L为49.5mm、臂部25的前表面至四棱柱部31的根部为止的轴向上的长度L1为24.5mm、圆筒部30的外径D为18mm、四棱柱部31的平行的侧面32A、32C彼此之间的间隔S为12.7mm的砧座4为例。

这种情况下，凹部37形成为：横截面半圆状的半径r1为3.5mm，最深部的直径d1为13.4mm，沟角度θ1为70°。

将上述具有凹部37的砧座4、和以相同的尺寸设定且不具有凹部37的现有形状的砧座进行模型化，对各模型分别施加400Nm的力矩，对在四棱柱部31的根部产生的应力进行解析。

结果，具有凹部37的砧座4、与不具有凹部37的现有形状的砧座相比较，确认到应力减少10％左右。

上述形态的冲击扳手1中，具有：无刷马达11(马达)；锤子17，其配置于无刷马达11的前侧，且利用无刷马达11而进行旋转；以及锤子壳体16，其对锤子17进行收纳。另外，冲击扳手1包括砧座4，该砧座4具有：臂部25，其配置于锤子17的前侧，且通过锤子17而在旋转方向上被打击；圆筒部30，其与臂部25相连，且被支撑于锤子壳体16；四棱柱部31(套筒嵌合部)，其配置于圆筒部30的前侧；以及扩径部35，其配置于圆筒部30与四棱柱部31之间，且随着从四棱柱部31趋向后方而进行扩径。并且，在砧座4的圆筒部30与扩径部35之间形成有：在圆筒部30的周向上连续的凹部37。

根据该构成，能够缓和向四棱柱部31的根部附近集中的应力而使得砧座4的耐久性得以提高。

特别是，凹部37的横截面为半圆状。据此，能够形成形状变化较小的凹部37，从而能够抑制在凹部37产生的应力。

凹部37的最深部的直径d1小于四棱柱部31的外接圆C的直径。据此，能够得到对缓和应力有效的凹部37。

凹部37的最深部的直径大于四棱柱部31的相互平行的侧面32A、32C彼此之间的间隔S。据此，即便设置凹部37，也能够确保需要的强度。

不过，凹部37的直径d1可以为与间隔S相同的尺寸，也可以为小于间隔S的尺寸。

另外，直径d1可以与外接圆C的直径相等，也可以大于外接圆C的直径。

以下，对变更例进行说明。

上述形态的砧座为：在圆筒部与扩径部之间形成1个凹部的结构，不过，也可以形成多个凹部。

图5～图7A、图7B示出了变更例的砧座4A。该砧座4A中，对于凹部，在砧座4A的轴向上形成有第一凹部37A和第二凹部37B这2个凹部。两个凹部37A、37B的横截面均为半圆状，其半径设定为：第一凹部37A的半径r1稍微大于第二凹部37B的半径r2。轴向的宽度设定为：第一凹部37A和第二凹部37B大致相等。

两个凹部37A、37B在砧座4A的轴向上部分重叠，并在两者之间形成有：直径比圆筒部30的直径小的环状的突条40。

两个凹部37A、37B的最深部的直径设定为：第一凹部37A的直径d1稍微大于第二凹部37B的直径d2。直径d1、d2均小于四棱柱部31的外接圆C的直径。另外，直径d1、d2设定为：均大于四棱柱部31的相互平行的侧面32A、32C彼此之间的间隔S。

这种情况下，在砧座4A产生的应力也向四棱柱部31、第一凹部37A以及第二凹部37B分散，不会集中于四棱柱部31的根部附近。据此，能够缓和向四棱柱部31的根部附近集中的应力而使得砧座4A的耐久性得以提高。

举出数值，对具体例进行说明。在之前举出的尺寸设定的砧座的基础上，制作出：第一凹部37A的半圆状的半径r1为2.5mm、第二凹部37B的半圆状的半径r2为2.0mm、第一凹部37A的最深部的直径d1为13.1mm、第二凹部37B的最深部的直径d2为12.8mm、凹部37A、37B彼此之间的轴向上的部分重叠长度为2.5mm、第一凹部37A的沟角度θ1为45°、第二凹部37B的沟角度θ2为40°的模型，对该模型施加400Nm的力矩，对在四棱柱部31的根部产生的应力进行解析。

结果，具有第一、第二凹部37A、37B的砧座4A、与不具有凹部的现有形状的砧座相比较，确认到了应力减少15％左右。

该变更例中，同样地，在圆筒部30与四棱柱部31之间形成有：在圆筒部30的周向上连续的第一凹部37A、以及配置于第一凹部37A的后侧且在圆筒部30的周向上连续的第二凹部37B。据此，能够缓和向集中四棱柱部31的根部附近的应力而使得砧座4的耐久性得以提高。

特别是，在第一凹部37A与第二凹部37B之间形成有：直径比圆筒部30的直径小的环状的突条40。据此，呈现出：两个凹部37A、37B彼此连结的形态，使得应力分散。

第一凹部37A和第二凹部37B在砧座4的轴向上的宽度相同。据此，应力均等地分散。

在第一凹部37A与四棱柱部31之间形成有：随着从四棱柱部31趋向后方而进行扩径的扩径部35。据此，能够将四棱柱部31的形状变化部分和第一凹部37A的形状变化部分明确地区分开，使得应力的缓和效果提高。

第一凹部37A及第二凹部37B的横截面均为半圆状。据此，能够形成形状变化较小的第一、第二凹部37A、37B，从而能够抑制在两个凹部37A、37B产生的应力。

第一凹部37A及第二凹部37B的最深部的直径d1、d2均小于四棱柱部31的外接圆C的直径。据此，能够得到对缓和应力有效的第一、第二凹部37A、37B。

第一凹部37A及第二凹部37B的最深部的直径d1、d2均大于四棱柱部31的相互平行的侧面32A、32C彼此之间的间隔S。据此，即便设置第一、第二凹部37A、37B，也能够确保需要的强度。

不过，图5～图7A、图7B的变更例中，第一、第二凹部37A、37B的半径r1、r2可以彼此相等。第一、第二凹部37A、37B的轴向上的宽度也可以相等。

直径d1、d2可以设定为彼此相等。可以与外接圆C的直径相同，也可以大于外接圆C的直径。

直径d1、d2可以为与间隔S相同的尺寸，也可以为小于间隔S的尺寸。

图8～图10A、图10B示出了另一变更例的砧座4B。该砧座4B中，同样地，对于凹部，在砧座4B的轴向上形成有第一凹部37A和第二凹部37B这2个凹部。不过，两个凹部37A、37B的轴向上的宽度形成为：第一凹部37A大于第二凹部37B，两者不同。据此，两个凹部37A、37B的横截面半圆状的半径形成为：第一凹部37A的半径r1大于第二凹部37B的半径r2，两者不同。

另外，两个凹部37A、37B在轴向上分离，并在两者之间形成有：直径与圆筒部30的直径相同的环状的突条41。两个凹部37A、37B的最深部的直径设定为：第一凹部37A的直径d1稍微小于第二凹部37B的直径d2。直径d1、d2均小于四棱柱部31的外接圆C的直径。另外，直径d1、d2大于平行的侧面32A、32C彼此之间的间隔S。

这种情况下，同样地，在砧座4B产生的应力向四棱柱部31、第一凹部37A以及第二凹部37B分散，不会集中于四棱柱部31的根部附近。据此，能够缓和向四棱柱部31的根部附近集中的应力而使得砧座4B的耐久性得以提高。

举出数值，对具体例进行说明。在之前举出的尺寸设定的砧座的基础上，制作出：第一凹部37A的半圆状的半径r1为3.0mm、第二凹部37B的半圆状的半径r2为1.0mm、第一凹部37A的最深部的直径d1为12.9mm、第二凹部37B的最深部的直径d2为13.5mm、突条41的轴向长度为1.3mm、第一凹部37A的沟角度θ1为45°、第二凹部37B的沟角度θ2为20°的模型，对该模型施加400Nm的力矩，对在四棱柱部31的根部产生的应力进行解析。结果，具有第一、第二凹部37A、37B的砧座4B、与不具有凹部的现有形状的砧座相比较，确认到了应力减少12％左右。

该变更例中，同样地，在圆筒部30与四棱柱部31之间形成有：在圆筒部30的周向上连续的第一凹部37A、以及配置于第一凹部37A的后侧且在圆筒部30的周向上连续的第二凹部37B。据此，能够缓和向四棱柱部31的根部附近集中的应力而使得砧座4的耐久性得以提高。

特别是，在第一凹部37A与第二凹部37B之间形成有：直径与圆筒部30的直径相同的环状的突条41。据此，能够确保两个凹部37A、37B附近的强度。

第一凹部37A和第二凹部37B在砧座4的轴向上的宽度不同。据此，即便设置多个凹部，也能够确保圆筒部30的轴向上的长度。

不过，图8～图10A、图10B的变更例中，第一、第二凹部37A、37B的直径d1、d2可以设定为彼此相等，也可以设定为直径d1大于直径d2。

直径d1、d2的直径可以均与外接圆C的直径相同，也可以大于外接圆C的直径。

以下，对上述各例中通用的变更例进行说明。

凹部的形状不限于上述各例，可以适当变更。可以使凹部的数量为3个以上。

凹部的横截面形状不限于半圆状，可以为半长圆状、V字状。不过，如果形状变化像V字状那样变大，则应力集中，因此，优选为半圆状、半长圆状等形状变化平缓的形状。

扩径部不限于：包括自四棱柱部的侧面开始延伸设置的4个舌片在内的扩径部。例如，可以将4个舌片彼此在周向上连接而行成为后端呈圆形的环状的扩开部(圆锥部)。

四棱柱部、圆筒部及臂部的形状也可以变更。四棱柱部可以没有通孔。另外，也可以不形成细径部。

套筒嵌合部不限于四棱柱部，也可以采用其他形状。例如，可以为六棱柱、八棱柱等其他多边形的柱部。只要能够以止转状态嵌合于在套筒所设置的大致正方形的方孔即可。

此外，马达可以不是无刷马达。可以为不采用蓄电池组的AC机。

Claims

1.一种冲击扳手，其特征在于，包括：

马达；

锤子壳体，该锤子壳体对所述锤子进行收纳；以及

砧座，

2.根据权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，

所述凹部的横截面为半圆状。

3.根据权利要求1或2所述的冲击扳手，其特征在于，

所述凹部的最深部的直径小于所述套筒嵌合部的外接圆的直径。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述套筒嵌合部为四棱柱部，所述凹部的最深部的直径大于所述四棱柱部的相互平行的侧面彼此之间的间隔。

5.一种冲击扳手，其特征在于，包括：

马达；

锤子壳体，该锤子壳体对所述锤子进行收纳；以及

砧座，

6.根据权利要求5所述的冲击扳手，其特征在于，

在所述第一凹部与所述第二凹部之间形成有：直径比所述圆筒部的直径小的环状的突条。

7.根据权利要求5所述的冲击扳手，其特征在于，

在所述第一凹部与所述第二凹部之间形成有：直径与所述圆筒部的直径相同的环状的突条。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述第一凹部和所述第二凹部在所述砧座的轴向上的宽度相同。

9.根据权利要求5至7中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述第一凹部和所述第二凹部在所述砧座的轴向上的宽度不同。

10.根据权利要求5至9中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

在所述第一凹部与所述套筒嵌合部之间形成有：随着从所述套筒嵌合部趋向后方而进行扩径的扩径部。

11.根据权利要求5至10中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述第一凹部及所述第二凹部的横截面均为半圆状。

12.根据权利要求5至11中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述第一凹部及所述第二凹部的最深部的直径均小于所述套筒嵌合部的外接圆的直径。

13.根据权利要求5至12中的任一项所述的冲击扳手，其特征在于，

所述套筒嵌合部为四棱柱部，所述第一凹部及所述第二凹部的最深部的直径均大于所述四棱柱部的相互平行的侧面彼此之间的间隔。