CN114952729A - 电动工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动工具。锤钻具有:马达;驱动侧套筒(40),其能够在马达的驱动下而一起向正方向或反方向旋转;和从动侧套筒(60),其与驱动侧套筒在轴线方向上相向设置,通过从动侧套筒上的负载增大而使从动侧套筒向远离驱动侧套筒的方向移动,由此解除凸轮齿(43、65)的啮合面(44A、44B)及啮合面(66A、66B)彼此的卡合,以此形成扭矩限制器(72)。而且,驱动侧套筒和从动侧套筒的各自的凸轮齿以在正转侧和反转侧啮合面(44A、44B)和啮合面(66A、66B)的导程角(α、β)不同的方式形成,且从驱动侧套筒向从动侧套筒传递的传递扭矩在正转和反转时相等。根据本发明,能够使扭矩限制器的凸轮齿不容易产生塌边。
Description
技术领域
本发明涉及一种锤钻等电动工具。
背景技术
锤钻等电动工具具有扭矩传递机构,该扭矩传递机构包括:驱动侧部件,其在马达的驱动下而旋转;和从动侧部件,其从驱动侧部件传递扭矩。特别是在扭矩传递机构中,已知设置有扭矩限制器(torque limiter),在对作为输出侧的从动侧部件施加过大的负载时,该扭矩限制器切断来自于驱动侧部件的扭矩传递。例如,在专利文献1中公开有一种锤钻,其在保持钻头(bit)的工具保持器和与工具保持器平行的中间轴上分别设置齿轮,从而能够经由齿轮将中间轴的旋转传递至工具保持器。此处的工具保持器侧的齿轮(驱动侧部件)以能够相对于工具保持器旋转的方式外装于工具保持器,并与固定于工具保持器的凸缘(从动侧部件)通过相互的凸轮齿彼此卡合。齿轮被螺旋弹簧推压在凸缘上而形成向凸缘传递扭矩的扭矩限制器。因此,当对工具保持器施加过大的负载时,齿轮抵抗螺旋弹簧的施力而向远离凸缘的一侧移动,从而解除凸轮彼此的卡合,切断扭矩传递。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本发明专利授权公报特许第5456555号
发明内容
[发明所要解决的技术问题]
在专利文献1的扭矩限制器中,凸轮齿彼此的齿隙量越小,越能抑制动作时的旋转晃动。但是,当齿隙量小时,在扭矩限制器动作时,在凸轮齿成为原来的卡合状态之前容易与下一个凸轮齿产生碰撞。因此,有可能在凸轮齿上产生塌边(变形)。
因此,本发明的目的在于,提供一种不容易在扭矩限制器的凸轮齿上产生塌边的电动工具。
[用于解决技术问题的技术方案]
为实现上述目的,本发明是一种电动工具,具有:马达;驱动侧部件,其能够在所述马达的驱动下而一起向正方向或反方向旋转;和从动侧部件,其与所述驱动侧部件在轴线方向上相向设置,
在所述驱动侧部件和所述从动侧部件彼此相向的相向面上,具有以规定的导程角倾斜的啮合面的多个凸轮齿分别被设置在同心圆上,通过相互的所述凸轮齿的啮合面彼此沿旋转方向卡合来传递扭矩,
所述驱动侧部件和所述从动侧部件中的任一方的部件以能够相对于另一方的部件在所述轴线方向上移动的方式设置,并且被弹性部件向所述另一方的部件侧施力,通过所述从动侧部件上的负载增大而使所述一方的部件向远离所述另一方的部件的方向移动,由此解除所述凸轮齿的啮合面彼此的卡合,以此形成扭矩限制器,
所述电动工具的特征在于,
所述驱动侧部件和所述从动侧部件各自的所述凸轮齿以在正转侧和反转侧的所述啮合面的导程角不同的方式形成,且从所述驱动侧部件向所述从动侧部件传递的传递扭矩在正转和反转时相等。
根据本发明,由于使凸轮齿的啮合面的导程角不同,因此在扭矩限制器动作时凸轮齿彼此不容易碰撞。即使凸轮齿彼此碰撞,也能够缓和撞击。因此,在凸轮齿上不容易产生塌边。另外,即使在正转和反转时使导程角不同,传递扭矩也相等,因此扭矩限制器上的旋转传递不会产生差异。
附图说明
图1为锤钻的局部中央纵剖视图。
图2为省略了外壳体的驱动机构部分的立体图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为图3的B-B剖视图。
图5为图3的C-C剖视图。
图6为将驱动侧凸轮部和从动侧凸轮部的局部展开表示的扭矩限制器的说明图。
图7为将驱动侧凸轮部和从动侧凸轮部的局部展开表示的扭矩限制器的说明图。
[附图标记说明]
1:锤钻;2:壳体;3:外壳体;4:马达壳体;5:马达;6:输出轴;8:前筒部;9:后筒部;10:工具保持器;15:驱动机构;16:旋转/冲击动作部;17:旋转/冲击切换部;18:活塞缸(piston cylinder);19:撞锤;22:齿轮;25:内壳体;31:第1中间轴;32:第2中间轴;35:承受套筒;38:第1齿轮;40:驱动侧套筒;41A、41B:垫圈;42:驱动侧凸轮部;43、65:凸轮齿;44A、44B、66A、66B:啮合面;45、67:相向面;46:避让部;51:第1离合器;54:内槽;660:从动侧套筒;61:外槽;63:销;64:从动侧凸轮部;70:第2齿轮;71:螺旋弹簧;72:扭矩限制器;83:凸缘套筒;88:第2离合器;90:模式切换机构;92:切换旋钮;B:钻头(bit)。
具体实施方式
在本发明的一实施方式中,可以为:各凸轮齿的导程角形成为正转侧的啮合面小于反转侧的啮合面,且另一方的部件的凸轮齿中的反转侧的啮合面形成为其向一方的部件侧的升程量小于正转侧的啮合面。根据该结构,能够有效地避免正转时凸轮齿彼此的碰撞。另外,即使减小啮合面的升程量,也能够容易地使传递扭矩在正转和反转时相等。
在本发明的一实施方式中,可以为:具有用于安装钻头的最终输出轴,能够进行最终输出轴的旋转动作和/或钻头的冲击动作,扭矩限制器被设置于旋转轴,该旋转轴配置在最终输出轴的前级,用于将马达的扭矩传递至最终输出轴。根据该结构,能够容易地应用锤钻中的钻孔模式及锤钻模式下的扭矩限制器。
在本发明的一实施方式中,可以为:具有用于向最终输出轴传递旋转的旋转轴和用于钻头的冲击动作的旋转轴,设置有扭矩限制器的旋转轴是用于传递旋转的旋转轴。根据该结构,能够利用旋转传递用的旋转轴容易地形成扭矩限制器。
在本发明的一实施方式中,可以为:另一方的部件的凸轮齿通过与一方的部件相向的相向面随着从正转侧朝向反转侧而向远离一方的部件的方向倾斜,由此向一方的部件侧的升程量变小。根据该结构,能够将越到相向面上的凸轮齿顺畅地引导到凸轮齿之间,从而能够有效地避免与下一个凸轮齿的碰撞。
在本发明的一实施方式中,相向面的倾斜可以从旋转方向的中央形成。根据该结构,即使设置由倾斜而形成的避让部,也能够确保凸轮齿的强度。
在本发明的一实施方式中,可以为:驱动侧部件和从动侧部件为外装于旋转轴的套筒状,在一方的部件的内周面和旋转轴的外周面中的至少一方凹陷设置有润滑脂积存部。根据该结构,通过扭矩限制器能够使一方的部件前后移动的动作扭矩稳定。
在本发明的一实施方式中,润滑脂积存部可以是形成于旋转轴的外周面的环状的槽。根据该结构,能够容易地形成可适当地保持润滑脂的润滑脂积存部。
在本发明的一实施方式中,可以为:在轴线方向上承受被一方的部件推压的另一方的部件的承受部件在旋转方向上一体地外装于旋转轴,在另一方的部件和承受部件之间,沿轴线方向重叠地夹装有多个垫圈。根据该结构,能够抑制在另一方的部件和承受部件之间产生摩擦热。另外,能够在另一方的部件和旋转轴之间的滑动面上适当地保持润滑脂。
[实施例]
下面,根据附图对本发明的实施例进行说明。
图1是作为电动工具的一例的锤钻的局部中央纵剖视图。锤钻1具有形成外部轮廓的壳体2。壳体2具有前侧的外壳体3、其后方的马达壳体4和其后方的未图示的把手壳体。
马达壳体4在主视观察的四角通过4根螺钉从前方与外壳体3连接。马达5以使输出轴6朝向前方的姿势收容于马达壳体4中。输出轴6突出到外壳体3内,且在顶端形成有小齿轮7。
在把手壳体内收容有使扳机向前方突出的未图示的开关。在把手壳体上设置有未图示的正反切换旋钮,该正反切换旋钮用于切换输出轴6的旋转方向。
外壳体3具有前筒部8和后筒部9。前筒部8是向前方延伸的横截面为圆形的筒状。后筒部9是直径比前筒部8大的筒状。前筒部8被配置在后筒部9的上侧的偏心位置。
在前筒部8内同轴地收容有筒状的工具保持器10。工具保持器10的前端从前筒部8向前方突出。在前筒部8的前端保持有支承工具保持器10的前部的轴承11。在轴承11的前方设置有对前筒部8和工具保持器10之间进行密封的油封(oil seal)12。在工具保持器10的从前筒部8突出的前端设置有操作套筒13。操作套筒13是为了在工具保持器10的前端对钻头B进行拆装操作而设置的。
在外壳体3内设置有驱动机构15。驱动机构15具有旋转/冲击动作部16和其下方的旋转/冲击切换部17。
旋转/冲击动作部16具有工具保持器10、活塞缸18、撞锤19和冲击杆20。活塞缸18在前端开口,并以能够前后移动的方式收容在工具保持器10的后部。撞锤19以能够经由空气室21前后移动的方式收容在活塞缸18内。冲击杆20以能够在工具保持器10内前后移动的方式收容在撞锤19的前方。工具保持器10的后部向后筒部9内突出。在后筒部9内且在工具保持器10的外周设置有齿轮22。
在后筒部9内收容有内壳体25。还如图2所示,内壳体25包括前板部26、中间部27和后板部28。工具保持器10贯穿前板部26且前板部26被保持在后筒部9内。中间部27经由轴瓦29支承工具保持器10的后部。后板部28在外周面具有O型圈30,以对其与后筒部9之间进行密封。后板部28支承输出轴6。
内壳体25支承旋转/冲击切换部17。如图3所示,旋转/冲击切换部17在工具保持器10的下侧具有左右两根第1中间轴31、第2中间轴32。第1中间轴31、第2中间轴32相互平行且与工具保持器10平行配置。
如图4和图5所示,左侧的第1中间轴31的后端经由轴承33以可旋转的方式支承于内壳体25的后板部28。第1中间轴31的前端经由轴承34以可旋转的方式支承于内壳体25的前板部26。承受套筒35通过压入而一体地外装于第1中间轴31的后部。承受套筒35的前端具有凸缘36。在承受套筒35和轴承33之间夹装有垫圈37。
在承受套筒35上外装有第1齿轮38。第1齿轮38与输出轴6的小齿轮7啮合,且与承受套筒35分体而进行旋转。在第1齿轮38的前部设置有由沿前后方向延伸的多个齿构成的齿轮侧卡合部39。
在承受套筒35的前侧,驱动侧套筒40外装于第1中间轴31。驱动侧套筒40被设置为可与第1中间轴31分体而进行旋转且可沿轴线方向移动。在承受套筒35与驱动侧套筒40之间,两个垫圈41A、41B沿轴线方向重叠地外装于第1中间轴31。前侧的垫圈41A与驱动侧套筒40的后端抵接。后侧的垫圈41B与承受套筒35的凸缘36抵接。
在驱动侧套筒40的前部设置有驱动侧凸轮部42。驱动侧凸轮部42呈环状,在其前表面具有配置在同心圆上且朝前方突出的3个凸轮齿43、43…。
图6A是驱动侧凸轮部42的局部展开图。凸轮齿43在周向的前后具有啮合面44A、44B且形成为沿驱动侧凸轮部42的径向延伸的横截面为梯形的形状。啮合面44A为正转(朝前方左转)侧,啮合面44B为反转侧。但是,在凸轮齿43中,与后述的从动侧套筒60相向的相向面45成为以随着从周向的中央靠向反转侧而逐渐变低的方式倾斜的倾斜平面。因此,在相向面45的啮合面44B侧形成有缺口状的避让部46。据此,啮合面44A、44B的升程量(向从动侧套筒60侧立起的量)成为啮合面44B的升程量比啮合面44A的升程量小。
另外,啮合面44A的导程角(相对于与驱动侧凸轮部42的轴线正交的面的角度)α比啮合面44B的导程角β小。
在驱动侧凸轮部42的后侧且在驱动侧套筒40的外周形成有第1花键部50。
在第1花键部50上花键结合有第1离合器51。第1离合器51被设置为能够与驱动侧套筒40一体旋转且能够前后移动。第1离合器51具有由多个爪构成的前卡合部52。第1离合器51具有沿前后方向延伸且由多个齿构成的后卡合部53。第1离合器51在后退位置上其后卡合部53能够与第1齿轮38的齿轮侧卡合部39卡合。因此,第1齿轮38的旋转经由第1离合器51传递至驱动侧套筒40。
在驱动侧套筒40的前侧且在第1中间轴31的外周面上形成有环状的内槽54。在内槽54的位置且在第1中间轴31的外周面上形成有3个内嵌合槽55、55…。内嵌合槽55与内槽54交叉地沿前后方向延伸,并在第1中间轴31的周向上以等间隔形成。
在内槽54与内嵌合槽55的位置且在第1中间轴31上外装有从动侧套筒60。在从动侧套筒60的内周面上形成有环状的外槽61。外槽61具有与第1中间轴31的内槽54大致相同的前后宽度。在从动侧套筒60的内周面上形成有3个外嵌合槽62、62…。外嵌合槽62与外槽61交叉地沿前后方向延伸,并在从动侧套筒60的周向上以等间隔形成。外嵌合槽62形成在从动侧套筒60的全长上。
在第1中间轴31的内嵌合槽55与从动侧套筒60的外嵌合槽62之间,横跨两者嵌合有3根销63、63…。从动侧套筒60通过该销63与第1中间轴31以在旋转方向上一体且能够在前后方向上分体移动的方式连结。
在从动侧套筒60的后部设置有从动侧凸轮部64。从动侧凸轮部64为环状,在其后表面具有配置在同心圆上且向后方突出的3个凸轮齿65、65…。
如图6A所示,凸轮齿65也在周向的前后上具有啮合面66A、66B且形成为沿从动侧凸轮部64的径向延伸的横截面为梯形的形状。啮合面66A为正转侧,啮合面66B为反转侧。但是,在凸轮齿65中,与驱动侧套筒40相向的相向面67是平坦的。啮合面66A、66B的导程角α、β以与驱动侧套筒40的驱动侧凸轮部42的啮合面44A、44B的导程角α、β相同的角度形成。即,啮合面66A的导程角α比啮合面66B的导程角β小。
在第1中间轴31的前部形成有第2齿轮70。第2齿轮70与工具保持器10的齿轮22啮合。在从动侧套筒60与第2齿轮70之间,在第1中间轴31上外装有螺旋弹簧71。从动侧套筒60通过螺旋弹簧71被向后退位置施力。在该后退位置,从动侧凸轮部64与驱动侧凸轮部42抵接,凸轮齿43、65彼此在旋转方向上卡合。即,驱动侧凸轮部42和从动侧凸轮部64形成通过螺旋弹簧71的施加力在旋转方向上卡合的扭矩限制器72。
因此,在第1离合器51的后退位置,第1齿轮38的旋转经由第1离合器51传递至驱动侧套筒40。驱动侧套筒40的旋转通过驱动侧凸轮部42和从动侧凸轮部64的卡合而传递至从动侧套筒60。从动侧套筒60的旋转通过销63传递至第1中间轴31。因此,第2齿轮70旋转,并经由齿轮22使工具保持器10旋转。
在从动侧套筒60的后退位置,从动侧套筒60的外槽61与第1中间轴31的内槽54在径向上重叠。因此,两槽61、54之间成为润滑脂积存部。
在该扭矩限制器72中,当钻头B被意外锁定等时,会从工具保持器10侧向从动侧套筒60施加超过螺旋弹簧71的施加力的负载。于是,在正转的情况下,如图6B所示,从动侧凸轮部64(从动侧套筒60)在其与驱动侧凸轮部42之间通过凸轮齿43、65的啮合面44A、66A彼此的引导而前进,由此凸轮齿65越到凸轮齿43上。由于在该状态下,驱动侧凸轮部42(驱动侧套筒40)继续旋转,因此,如图6C所示,凸轮齿65在凸轮齿43的相向面45上沿周向相对移动。然后,当凸轮齿65到达避让部46时,如图7A和图7B所示,凸轮齿65通过螺旋弹簧71施力一边沿着避让部46后退一边沿周向相对移动。因此,凸轮齿65相对地越过凸轮齿43,如图7C所示,与在周向上相邻的下一个凸轮齿43再次卡合。此时,由于凸轮齿65沿避让部46后退,因此凸轮齿65能够不与下一个凸轮齿43碰撞,而嵌合在凸轮齿43、43之间并与之再次卡合。
由于该凸轮齿43、65彼此反复地越过和再次卡合,驱动侧套筒40相对于从动侧套筒60空转。因此,向从动侧套筒60及第1中间轴31的旋转传递被切断。
另一方面,当第1离合器51向第1前进位置前进时,从第1齿轮38离开。因此,第1齿轮38的旋转不再传递到驱动侧套筒40。因此,扭矩不再传递到与驱动侧套筒40卡合的从动侧套筒60和第1中间轴31。
在第1中间轴31的左下侧设置有锁定板(lock plate)75。锁定板75具有朝向后方的锁定爪76。在锁定板75的前侧设置有螺旋弹簧77。在第1离合器51前进到比第1前进位置更靠前方的第2前进位置时,锁定爪76与第1离合器51的前卡合部52卡合。因此,第1离合器51及驱动侧套筒40的旋转被锁定。由此,通过与驱动侧套筒40卡合的从动侧套筒60,第1中间轴31和工具保持器10的转动被锁定。
如图5所示,右侧的第2中间轴32的后端通过轴承80以可旋转的方式支承于内壳体25的后板部28。第2中间轴32的前端通过轴承81以可旋转的方式支承于前板部26。在第2中间轴32的后部,以可一体旋转的方式固定有与输出轴6的小齿轮7啮合的第3齿轮82。在第3齿轮82的前方,凸缘套筒83以分体且可旋转的方式外装在第2中间轴32上。在凸缘套筒83上设置有轴线倾斜的斜盘轴承(swash bearing)84。在斜盘轴承84的外圈上向上突出设置有臂85。臂85的顶端与活塞缸18的后端连接。在凸缘套筒83的内周上,一体地结合有沿前后方向延伸且具有多个齿的凸缘侧卡合筒86。
在凸缘套筒83的前方,在第2中间轴32上形成有第2花键部87。在第2花键部87上花键结合有第2离合器88。第2离合器88被设置为能够与第2中间轴32一体旋转且能够前后移动,在后部具有沿前后方向延伸且由多个齿构成的离合器侧卡合部89。第2离合器88在后退位置上,其离合器侧卡合部89卡合于凸缘套筒83的凸缘侧卡合筒86。因此,第2中间轴32的旋转经由第2离合器88被传递至凸缘套筒83。当第2离合器88前进时,离合器侧卡合部89从凸缘侧卡合筒86离开,从而第2中间轴32的旋转不再传递至凸缘套筒83。
如图1~图4所示,在第1中间轴31、第2中间轴32的下方设置有模式切换机构90。模式切换机构90具有杆91和切换旋钮92。
杆91与第1中间轴31、第2中间轴32平行设置。杆91的后端被支承于后板部28,前端被支承于后筒部9。杆91具有两个能够前后移动的第1板93、第2板94。第1板93在杆91的后部被杆91贯通。第2板94在杆91的前部被杆91贯通。第1板93的前端与第1离合器51的外周卡合。第2板94的前端与第2离合器88的外周卡合。在第1板93的前侧,在杆91上外装有第1螺旋弹簧95。在第2板94的前侧,在杆91上外装有第2螺旋弹簧96。第1螺旋弹簧95对第1板93向与后板部28的前表面抵接的后退位置施力。该后退位置是与第1板93一起后退的第1离合器51的后退位置。第2螺旋弹簧96对第2板94向与后述的第2偏心销98抵接的后退位置施力。该后退位置是与第2板94一起后退的第2离合器88的后退位置。
第1板93、第2板94的位置可通过切换旋钮92变更。切换旋钮92被设置为可向后筒部9的下表面旋转操作。在切换旋钮92上设有向后筒部9内突出的2根第1偏心销97、第2偏心销98。第1偏心销97从后方与第1板93卡合,第2偏心销98从后方与第2板94卡合。
因此,通过对切换旋钮92进行旋转操作,能够通过第1偏心销97、第2偏心销98切换第1板93、第2板94(第1离合器51、第2离合器88)的前后位置。即,能够将动作模式切换为钻孔模式、锤钻模式、锤击模式(旋转锁定)、锤击模式(空挡)。
在钻孔模式下,第1离合器51位于后退位置,第2离合器88位于前进位置。因此,第1齿轮38的旋转成为被传递至工具保持器10的状态。另一方面,第3齿轮82和第2中间轴32的旋转成为不被传递至凸缘套筒83的状态。因此,当驱动马达5使输出轴6旋转时,钻头B和工具保持器10一起仅进行旋转。
在锤钻模式下,第1离合器51和第2离合器88均处于后退位置。因此,第1齿轮38的旋转成为被传递至工具保持器10的状态。另一方面,第3齿轮82和第2中间轴32的旋转也成为被传递至凸缘套筒83的状态。因此,当输出轴6旋转时,钻头B旋转,同时凸缘套筒83旋转,使臂85前后摆动。因此,活塞缸18往复运动而使撞锤19往复运动,从而经由冲击杆20冲击钻头B。
在锤击模式(旋转锁定)下,第1离合器51处于第2前进位置,第2离合器88处于后退位置。因此,第1齿轮38的旋转成为不被传递至工具保持器10的状态。但是,由于第1离合器51卡合于锁定板75,所以工具保持器10的旋转被锁定。另一方面,第3齿轮82和第2中间轴32的旋转成为被传递至凸缘套筒83的状态。因此,当输出轴6旋转时,钻头B绕轴线被固定而不旋转,凸缘套筒83旋转,臂85前后摆动。因此,仅进行钻头B的冲击动作。
在锤击模式(空档)下,第1离合器51处于第1前进位置,第2离合器88处于后退位置。因此,第1齿轮38的旋转成为不被传递至工具保持器10的状态。但是,由于第1离合器51不与锁定板75卡合,因此工具保持器10的旋转变得自由。另一方面,第3齿轮82和第2中间轴32的旋转成为被传递至凸缘套筒83的状态。因此,当输出轴6旋转时,钻头B不旋转,凸缘套筒83旋转,臂85前后摆动。由此,仅进行钻头B的冲击动作。
这样,在钻孔模式或锤钻模式下动作时,在扭矩限制器72中,无论马达5是正转还是反转,都能够通过驱动侧套筒40的驱动侧凸轮部42的凸轮齿43与从动侧套筒60的从动侧凸轮部64的凸轮齿65彼此的啮合来进行扭矩传递。在此,在驱动侧凸轮部42的凸轮齿43中,通过避让部46,反转侧的啮合面44B的升程量比正转侧的啮合面44A的升程量小,但由于导程角β比正转侧的啮合面44A的导程角α大,因此传递扭矩在正转、反转时相同。
并且,在扭矩限制器72中,当钻头B被意外锁定等时,会从工具保持器10侧向从动侧套筒60施加超过螺旋弹簧71的施加力的负载。于是,如前所述,从动侧套筒60前后移动,使从动侧凸轮部64的凸轮齿65相对于驱动侧凸轮部42的凸轮齿43反复进行卡合、脱离卡合。因此,驱动侧套筒40空转而切断向从动侧套筒60的旋转传递。此时,从动侧凸轮部64的凸轮齿65相对于驱动侧凸轮部42的凸轮齿43不碰撞而再次卡合,因此,不容易在凸轮齿43、65上产生塌边。
上述方式的锤钻1(电动工具)具有马达5、驱动侧套筒40(驱动侧部件)和从动侧套筒60(从动侧部件),其中,所述驱动侧套筒40能够在马达5的驱动下而一起向正方向或反方向旋转;从动侧套筒60与驱动侧套筒40在轴线方向上相向设置。另外,在驱动侧套筒40和从动侧套筒60彼此相向的相向面上,具有以规定的导程角α、β倾斜的啮合面44A、44B及66A、66B的多个凸轮齿43、65分别被设置在同心圆上,通过凸轮齿43的啮合面44A、44B和凸轮齿65的啮合面66A、66B彼此在旋转方向上卡合来传递扭矩。并且,从动侧套筒60被设置为能够相对于驱动侧套筒40在轴线方向上移动,同时被螺旋弹簧71(弹性部件)向驱动侧套筒40侧施力,从动侧套筒60上的负载增大时,从动侧套筒60向远离驱动侧套筒40的方向移动,据此形成用于解除凸轮齿43的啮合面44A、44B与凸轮齿65的啮合面66A、66B彼此的卡合的扭矩限制器72。而且,驱动侧套筒40和从动侧套筒60各自的凸轮齿43、65以在正转侧和反转侧的啮合面44A、44B及66A、66B的导程角α、β不同的方式形成,且从驱动侧套筒40向从动侧套筒60传递的传递扭矩在正转和反转时相等。
根据该结构,由于使凸轮齿43的啮合面44A、44B及凸轮齿65的啮合面66A、66B的导程角α、β不同,因此在扭矩限制器72动作时,凸轮齿43、65彼此不容易碰撞。即使凸轮齿43、65彼此碰撞,也能够缓和撞击。因此,不容易在凸轮齿43、65上产生塌边。另外,即使使导程角α、β在正转和反转时不同,传递扭矩也相同,因此扭矩限制器72中的旋转传递不会产生差异。
各凸轮齿43、65的导程角α、β形成为,正转侧的啮合面44A、66A小于反转侧的啮合面44B、66B,且驱动侧套筒40的凸轮齿43中的反转侧的啮合面44B形成为,其向从动侧套筒60侧的升程量小于正转侧的啮合面44A。因此,能够有效地避免正转时的凸轮齿43、65彼此的碰撞。另外,即使减小啮合面44B的升程量,也能够容易地使传递扭矩在正转和反转时相等。
具有用于安装钻头B的工具保持器10(最终输出轴),从而能够进行工具保持器10的旋转动作和/或钻头B的冲击动作,扭矩限制器72被设置在第1中间轴31(旋转轴)上,该第1中间轴31被配置在工具保持器10的前级,用于将马达5的扭矩传递给工具保持器10。因此,能够容易地应用锤钻1中的钻孔模式及锤钻模式下的扭矩限制器72。
具有用于向工具保持器10传递旋转的第1中间轴31(旋转轴)和用于钻头B的冲击动作的第2中间轴32(旋转轴),设置有扭矩限制器72的旋转轴为用于传递旋转的第1中间轴31。因此,能够利用第1中间轴31容易地形成扭矩限制器72。
驱动侧套筒40的凸轮齿43通过与从动侧套筒60相向的相向面45随着从正转侧靠向反转侧而向远离从动侧套筒60的方向倾斜,由此向从动侧套筒60侧的升程量变小。因此,能够将越到相向面45上的凸轮齿65顺畅地引导到凸轮齿43、43之间,从而能够有效地避免与下一个凸轮齿43的碰撞。
相向面45的倾斜从旋转方向的中央开始形成。因此,即使设置因倾斜而形成的避让部46,也能够确保凸轮齿43的强度。
驱动侧套筒40和从动侧套筒60为外装于第1中间轴31的套筒形状,在从动侧套筒60的内周面和第1中间轴31的外周面上凹陷设置有作为润滑脂积存部的内槽54和外槽61。因此,能够通过扭矩限制器72使从动侧套筒60前后移动的动作扭矩稳定。
润滑脂积存部是形成于第1中间轴31的外周面上的环状的内槽54(槽)。因此,能够容易地形成可适当地保持润滑脂的润滑脂积存部。
在轴线方向上承受被从动侧套筒60推压的驱动侧套筒40的承受套筒35(承受部件)在旋转方向上一体地外装于第1中间轴31,在驱动侧套筒40和承受套筒35之间,沿轴线方向重叠地夹装有两个垫圈41A、41B。因此,能够抑制在驱动侧套筒40与承受套筒35之间产生摩擦热。另外,能够在驱动侧套筒40与第1中间轴31之间的滑动面上适当地保持润滑脂。
下面,对变更例进行说明。
设置于凸轮齿的避让部并不限定于倾斜平面。避让部也可以形成为倾斜曲面(包括凹曲面和凸曲面),或者形成为凹状的缺口。
驱动侧凸轮部和从动侧凸轮部各自的凸轮齿的数量能够增减。
在上述方式中,能够将设置避让部的凸轮齿设置于驱动侧凸轮部,但也可以设置于从动侧凸轮部。
但是,在凸轮齿上不设置退让部,仅变更啮合面的导程角也能够抑制凸轮齿的塌边。例如即使仅使正转侧的啮合面的导程角比反转侧小,在正转时的扭矩限制器动作时凸轮齿彼此也不容易碰撞,而且即使碰撞也能够抑制撞击。
另外,即使不在凸轮齿上设置避让部,例如只要在正转时和反转时机械性地改变扭矩限制器的螺旋弹簧的压缩量等,就能够使传递扭矩在正转时和反转时相等。
从动侧套筒的止转不限于利用销进行的止转。也可以采用键结合或花键结合。
在上述方式中,润滑脂积存部是由分别设置于从动侧套筒和第1中间轴上的槽形成的,但也可以由设置在任意一方的槽形成。槽的宽度也可以变更。也可以设置多个槽。
在上述方式中,通过将从动侧套筒设置为能够前后移动来与驱动侧套筒卡合或脱离,但也可以与此相反。即,也可以通过将驱动侧套筒设置为能够前后移动来与从动侧套筒卡合或脱离。
驱动侧部件和从动侧部件不限于套筒形状。弹性部件也可以采用除了螺旋弹簧以外的盘簧等。
在上述方式中,具有两根中间轴且在其中一根上设置有扭矩限制器,但如果中间轴是1根,则扭矩限制器只要设置在该中间轴上即可。
另外,扭矩限制器不限于设置在工具保持器的前级的中间轴(旋转轴)上的情况。例如,有时将设置在工具保持器上的齿轮作为与工具保持器分体的驱动侧部件,在工具保持器上设置一体的从动侧部件,通过螺旋弹簧等对齿轮向从动侧部件施力,从而形成扭矩限制器。本发明也能够适用于该扭矩限制器。
另外,马达的朝向不限于前后方向,可以适宜地变更。
马达不限于有刷马达,也可以采用无刷马达。
电源也可以不是商用电源,而是电池组。
冲击动作也可以不是活塞缸,而是活塞在固定的缸筒内往复运动的结构。也可以没有冲击杆,而是撞锤直接冲击钻头的结构。也可以是具有曲柄机构而将马达的旋转转换为活塞缸等的往复运动的结构。
本发明不限于锤钻,只要是具有机械式扭矩限制器的结构,也能够应用于电钻、螺丝钻等紧固工具这样的其他电动工具。
Claims (9)
1.一种电动工具,具有马达、驱动侧部件和从动侧部件,其中,
所述驱动侧部件能够在所述马达的驱动下而一起向正方向或反方向旋转;
所述从动侧部件与所述驱动侧部件在轴线方向上相向设置,
在所述驱动侧部件与所述从动侧部件彼此相向的相向面上,具有以规定的导程角倾斜的啮合面的多个凸轮齿分别被设置在同心圆上,通过相互的所述凸轮齿的啮合面彼此沿旋转方向卡合来传递扭矩,
所述驱动侧部件和所述从动侧部件中的任一方的部件以能够相对于另一方的部件在所述轴线方向上移动的方式设置,并且被弹性部件向所述另一方的部件侧施力,通过所述从动侧部件上的负载增大而使所述一方的部件向远离所述另一方的部件的方向移动,由此解除所述凸轮齿的啮合面彼此的卡合,以此形成扭矩限制器,
所述电动工具的特征在于,
所述驱动侧部件和所述从动侧部件各自的所述凸轮齿以在正转侧和反转侧的所述啮合面的导程角不同的方式形成,且从所述驱动侧部件向所述从动侧部件传递的传递扭矩在正转和反转时相等。
2.根据权利要求1所述的电动工具,其特征在于,
各所述凸轮齿的所述导程角形成为正转侧的所述啮合面小于反转侧的所述啮合面,且所述另一方的部件的所述凸轮齿中的所述反转侧的啮合面形成为其向所述一方的部件侧的升程量小于所述正转侧的啮合面。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具,其特征在于,
具有用于安装钻头的最终输出轴,能够进行所述最终输出轴的旋转动作和/或所述钻头的冲击动作,
所述扭矩限制器被设置于旋转轴,该旋转轴被配置在所述最终输出轴的前级,用于将所述马达的扭矩传递至所述最终输出轴。
4.根据权利要求3所述的电动工具,其特征在于,
具有用于向所述最终输出轴传递旋转的旋转轴和用于所述钻头的冲击动作的旋转轴,
设置有所述扭矩限制器的旋转轴是用于传递所述旋转的旋转轴。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电动工具,其特征在于,
所述另一方的部件的所述凸轮齿通过与所述一方的部件相向的相向面随着从所述正转侧靠向所述反转侧而向远离所述一方的部件的方向倾斜,由此向所述一方的部件侧的升程量变小。
6.根据权利要求5所述的电动工具,其特征在于,
所述相向面的倾斜从旋转方向的中央开始形成。
7.根据权利要求3或4所述的电动工具,其特征在于,
所述驱动侧部件和所述从动侧部件为外装于所述旋转轴的套筒状,在所述一方的部件的内周面和所述旋转轴的外周面中的至少一方上凹陷设置有润滑脂积存部。
8.根据权利要求7所述的电动工具,其特征在于,
所述润滑脂积存部是形成于所述旋转轴的外周面的环状的槽。
9.根据权利要求7或8所述的电动工具,其特征在于,
在所述轴线方向上承受被所述一方的部件推压的所述另一方的部件的承受部件在旋转方向上一体地外装于所述旋转轴,在所述另一方的部件和所述承受部件之间,沿所述轴线方向重叠地夹装有多个垫圈。
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