CN116669907B - 用于动力工具的扭矩传递组件 - Google Patents

Abstract

一种用于动力工具的扭矩传递组件(1，101)，所述组件包括：弯头(2，102)，其具有第一输出轴(6，106)，所述第一输出轴(6，106)绕旋转轴线旋转且布置为连接到动力工具马达，用于将旋转运动从马达传递到第一输出轴(6，106)；动力工具附接部件(3，103)，其具有可连接到第一输出轴(6，106)的输入轴(7，107)、第二输出轴(112)以及用于将旋转运动从输入轴(107)传递到第二输出轴(112)的齿轮装置(11a‑c，111a‑c)；以及用于将附接部件固定到弯头的固定装置。所述固定装置包括：第一固定装置(20、22、23、30、50、51、120、122、123、150、151)，其布置为防止附接部件(3、103)相对于弯头(2、102)的轴向位移；以及第二固定装置(40，61，62，63，64，140，161，162a‑b，163，164)，其布置为防止附接部件(3，103)相对于弯头(2，102)绕旋转轴线旋转，所述第二固定装置与第一固定装置分离。

Description

用于动力工具的扭矩传递组件

技术领域

本发明总体上涉及动力工具领域，具体涉及设置有弯头和形成扭矩传递组件的一部分的附接部件的动力工具。

背景技术

动力工具有时设置有所谓的弯头，所述弯头包括齿轮装置，所述齿轮装置将旋转运动从动力工具的马达传递到输出轴，所述输出轴与马达轴成一定角度，例如90°。这种弯头在例如螺母扳手的动力工具上特别有用。

对于一些应用，动力工具可以另外设置有附接部件，所述附接部件具有输入轴和输出轴，所述输入轴可连接到动力工具的输出轴或弯头，所述输出轴与输入轴偏置并可连接到工具(例如螺栓或螺母接合工具)。典型地，弯头的输出轴设置有正方形、多边形或花键驱动，并且附接部件的输入轴具有对应形成的容纳驱动的凹部。附接部件也称为爪形件、前部附接件、偏置附接件或偏置齿轮头。下面将其称为附接部件。这种附接部件通常用于不能使用普通动力工具(如普通螺母扳手)的受限空间，因为难以接近要紧固或松开的接头的螺栓或螺母。

因此，对于各种应用，有利的是为动力工具提供扭矩传递组件，该组件包括弯头、附接部件和用于将附接部件固定到弯头的装置。在这种扭矩传递组件中，防止附接部件相对于弯头旋转是非常重要的。否则，这种相对旋转将严重损害动力工具的操作。旋转的附接部件也有击打手持动力工具的操作人员手指的风险，这可能导致严重伤害。

在这样的先前已知的扭矩传递组件中，附接部件通常借助螺纹连接附接到弯头上。典型地，弯头设置有内螺纹螺母等，所述内螺纹螺母等轴向同心地固定在输出轴周围，使得它可以相对于弯头的颈部旋转。所述附接部件设置有相应的外螺纹，所述外螺纹布置在静止固定于附接部件的套筒上。当将附接部件附接到弯头时，套筒插入螺母中，并且螺母旋转，使得套筒与螺母螺纹接合。螺母被拧紧到特定的扭矩，使得附接部件通过相应的摩擦接合旋转地固定到弯头。然而，当操作动力工具(例如拧紧或松开螺栓)时，对于一个操作旋转方向，从马达经由弯头和附接部件传递到螺母接合工具的扭矩将与螺母与套筒之间的摩擦力相反。在高操作扭矩下，这可能会导致螺母与套筒之间的螺纹接合松动，使得失去附接部件的旋转固定。

为了增强附接部件的旋转固定，通常将诸如等的螺纹锁定粘合剂应用于螺母与套筒之间的螺纹接合。然而，如果螺纹受到严重冲击，例如如果动力工具掉落并撞到地面，这种螺纹锁定粘合剂可能会失效。此外，螺纹锁定粘合剂的应用使附接部件的移除(例如，为了允许维修和维护以及在更换附接部件时)变得非常复杂。

还已知的是，通过设计具有相对大直径的螺母、套筒和螺纹来增强附接部件的旋转固定。通过这种方式，增加了螺纹摩擦接合抵抗由作用在工具上的操作扭矩引起的松动扭矩的杠杆。然而，特别是螺母直径的这种增大增加了动力工具的总尺寸，这严重地削弱了在受限空间中操作工具的能力。

发明内容

因此，本公开的一个目的是提供一种用于动力工具的增强型扭矩传递组件。

另一个目的是提供这样的组件，在该组件中，在动力工具操作时，附接部件被稳固地防止相对于弯头的无意旋转。

进一步的目的是提供这样的组件，当需要时，该组件允许容易地从弯头上拆卸附接部件。

又一个目的是提供这样的组件，其具有相对小的尺寸并且允许在有限的空间中操作动力工具。

还一个目的是提供这样的组件，其设计简单并且包括相对较少数量的组成部件。

进一步的目的是提供这样的组件，其使用可靠并且具有相对长的使用寿命。

根据一个方面，这些目的通过如所附权利要求1中所述的用于动力工具的扭矩传递组件来实现。扭矩传递组件包括弯头、动力工具附接部件以及固定装置，所述弯头具有第一输出轴，所述第一输出轴绕旋转轴线旋转并且布置为连接到动力工具马达，用于将旋转运动从马达传递到第一输出轴；所述动力工具附接部件具有可连接到第一输出轴的输入轴、第二输出轴以及用于将旋转运动从输入轴传递到第二输出轴的齿轮装置；所述固定装置用于将附接部件固定到弯头。所述固定装置包括：第一固定装置，其布置为防止附接部件相对于弯头的轴向位移；第二固定装置，其布置为防止附接部件相对于弯头绕旋转轴线的旋转，所述第二固定装置与第一固定装置分离。

因此，附接部件到弯头的固定分为分别用于轴向固定和用于旋转固定的单独的装置。这允许第一装置可以被专门选择用于实现稳固的轴向固定，并且第二装置可以被专门选择用于实现稳固的旋转固定。特别地，第二固定装置可以被选择为使得其不依赖于任何摩擦或螺纹接合，所述摩擦或螺纹接合在操作用于经由弯头和附接部件传递操作扭矩的动力工具时容易松动。另一方面，第一固定装置仍然可以包括例如螺纹接合装置，该螺纹接合装置导致稳固的轴向固定，同时允许容易地拆卸以从弯头移除附接部件。

根据一个实施方案，第二固定装置包括扭矩传递环。

第二固定装置可以包括至少两组相互配合的形式上锁定的构件(form-lockingmembers)。

所述扭矩传递环借助第一组形式上锁定的构件被固定以防止相对于所述弯头旋转，并且借助第二组形式上锁定的构件被固定以防止相对于所述附接部件旋转。

每组形式上锁定的构件可以包括阳构件和阴构件，所述阴构件布置为形式上锁定地容纳阳构件。

所述扭矩传递环可以包括第一组和第二组形式上锁定的构件的阴构件。

所述第一组可以包括布置在弯头上的径向突出的阳构件，并且所述第二组可以包括布置在所述附接部件上的轴向突出的阳构件。

所述第一固定装置可以包括可旋转连接器，所述可旋转连接器轴向固定到所述弯头和所述附接部件中的一个并具有第一接合装置，所述第一接合装置布置为与设置在弯头和附接部件中的另一个上的第二接合装置旋转接合。

所述第一接合装置可以包括第一螺纹，所述第二接合装置可以包括第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹布置为相互螺纹接合。

可旋转连接器可轴向固定到弯头。

第一螺纹可以是布置在可旋转连接器上的内螺纹，第二螺纹可以是布置在附接部件上的外螺纹。

扭矩传递环和可旋转连接器可以轴向固定到弯头。

所述扭矩传递环和所述可旋转连接器可以借助螺纹支撑盘轴向固定到弯头，所述螺纹支撑盘布置为支撑滚珠轴承，所述滚珠轴承支撑第一输出轴。

本公开还涉及一种包括如上所述的扭矩传递组件的动力工具，例如螺母扳手。

从以下示例性实施方案的详细描述和所附权利要求中，扭矩传递组件的进一步目的和优点将变得显而易见。

通常，权利要求中使用的所有术语都将根据它们在技术领域中的普通含义来解释，除非在此另有明确定义。所有对“一/一个/所述元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用应公开解释为指元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例，除非另有明确说明。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必按照公开的确切顺序执行。术语“轴向固定”用于表示一个部分到另一部分的固定，这种固定不允许或限制部件的相对轴向运动，但可以允许其他相对运动，例如旋转、径向或横向运动。相应地，术语“旋转地固定”用于表示一个部件到另一个部件的固定，其不允许或限制部件的相对旋转运动，但可以允许其他相对运动，例如轴向、径向或横向运动。

附图说明

现在参照附图以示例的方式描述各方面和实施方案，其中：

图1是根据一个实施方案的扭矩传递组件的立体图。

图2是图1所示的组件的分解立体图。

图3a和图3b是沿图1所示的组件的不同平面的截面。

图4是根据另一实施方案的扭矩传递组件的分解立体图。

图5是通过图4所示的组件的截面。

具体实施方式

现在将参考所附附图对本公开的各方面进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本申请的特定实施方案。

然而，这些方面可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限制性的；相反，这些实施方案是通过示例的方式提供的，使得本公开将是彻底和完整的，并且向本领域技术人员充分传达本发明的各方面的范围。在整个说明书中，相同的数字表示相同的元件。

图1、图2、图3a和图3b所示的扭矩传递组件1包括弯头2，附接部件3和用于将附接部件3固定到弯头2的固定装置。

弯头2布置为以本领域技术人员公知的方式附接到动力工具驱动单元(未示出)。其包括壳体4，所述壳体4具有沿第一方向延伸的第一部分4a和基本上垂直于第一方向而轴向延伸的大致圆柱形的颈部4b。第一部分4a容纳驱动轴5，所述驱动轴5布置为连接到布置在驱动单元中的马达(未示出)(例如电动、液压或气动马达)的旋转轴。所述弯头进一步包括第一输出轴6，所述第一输出轴6借助容纳在壳体4中的锥齿轮装置5a连接到驱动轴5。在所示示例中，第一输出轴6包括方形驱动，所述方形驱动从颈部4b的自由开口端轴向突出。在可选的未示出的实施方案中，第一输出轴可以具有其它非圆柱形截面，例如六角形或花键截面。

附接部件3包括具有凹部7a的输入轴7，所述凹部7a面对第一输出轴6，并且凹部7a的截面对应于输出轴6的截面，使得第一输出轴可以形式上锁定地容纳在凹部7a中。输入轴7通过轴承8径向支撑在附接部件3的大致圆柱形壳体9中(见图3a和图3b)。附接部件3进一步包括延伸部10，所述延伸部10从壳体9的下部径向突出，并容纳多个相互啮合的中间齿轮11a、11b、11c，其中一个齿轮11a与布置在输入轴7上的齿轮齿(未示出)啮合。最外侧的中间齿轮11c与固定至第二输出轴(未示出)的输出齿轮(未示出)啮合。输出轴设置有工具连接接口(未示出)，所述工具连接接口布置为以本领域公知的方式接合用于拧紧和松开螺栓、螺母等的工具。

当附接部件3固定到弯头2并且动力工具被操作时，马达轴(未示出)的旋转经由驱动轴5、锥齿轮装置5a、第一输出轴6、输入轴7和中间齿轮11-c传递到第二输出轴(未示出)。

用于将附接部件3固定到弯头2的固定装置包括第一固定装置和第二固定装置。第一固定装置布置为防止附接部件3相对于弯头2轴向移动。第一固定装置包括接收颈部4b的环形可旋转连接器20。可旋转连接器20包括具有第一内螺纹22的圆柱形部分21和从圆柱形部分21的上边缘径向向内突出的环形凸缘23。可旋转连接器20借助支撑盘30轴向固定到弯头2，所述支撑盘30包括外螺纹圆柱形套筒部分31，所述套筒部分31通过螺纹接收在弯头2的颈部4b中。套筒部分31的上边缘形成用于轴承滚珠32的环形座，所述环形座在颈部4b内支撑第一输出轴6。支撑盘30还包括从套筒部分31的下边缘径向向外突出的环形盘部分33。

环形扭矩传递环40布置在环形连接器20与支撑盘30之间，使得其被夹持在环形凸缘23与环形盘部分33之间。

通过这种装置，环形连接器20轴向固定到弯头2的颈部，使得当附接部件从弯头2断开连接时，环形连接器20可以绕颈部4b旋转，但不会轴向地从颈部4b移除。

第一固定装置进一步包括外螺纹51，所述外螺纹51布置在圆柱形套筒构件50上，所述套筒构件50固定到附接部件3的壳体9。在该实施方案中，套筒构件51和壳体9借助花键布置(未示出)互连。花键布置允许附接部件的所谓转位(indexing)。套筒构件50在其下部包括与壳体9的外部花键啮合的内部花键。在第一相对轴向定位处，当花键啮合时，壳体相对于套筒构件旋转地固定。该相对轴向位置在附图中示出。然而，通过相对于套筒构件50轴向位移壳体9和径向延伸部10，花键脱离接合，使得壳体9和延伸部10可以相对于套筒构件50旋转。此后，壳体可以轴向地重新定位到第一轴向位置，使得花键再次进行接合，并且壳体9和延伸部10相对于套筒构件旋转地固定。延伸部相对于套筒构件以及进而相对于弯头和驱动单元的这种角度调节称为转位，这对于在受限空间中接近要拧紧或松开的螺栓或螺母可能非常有用。然而，应当注意，包括如本文所述的分离的第一固定装置和第二固定装置的固定装置可以应用于具有和不具有这种转位功能的扭矩传递组件。

为了将附接部件3轴向固定到弯头，圆柱形套筒构件50插入环形连接器20中，并且连接器被旋转使得连接器上的内螺纹22与附接部件3的套筒构件50上的外螺纹51接合。连接器20继续旋转，直到壳体9的上边缘与支撑盘的下表面接触并被压靠在支撑盘的下表面上。当连接器20已经螺纹固定到套筒构件50上时，连接器20的环形凸缘23与由支撑盘30的盘部分33轴向支撑的扭矩传递环40之间的轴向接触防止附接部件3远离弯头3的轴向运动。同时，附接部件3的壳体9的上边缘与支撑盘30的下表面之间的轴向接触防止附接部件3朝向弯头2的轴向运动。通过第一固定装置的这种布置，附接部件3相对于弯头2轴向地固定。

用于相对于弯头2旋转地固定附接部件3的第二固定装置包括第一组相互配合的形式上锁定的构件和第二组相互配合的形式上锁定的构件。在图1-图3b所示的实施方案中，第一组包括形成为从颈部4b径向向外突出的卡爪(dog)的第一阳构件61和形成为扭矩传递环40的内表面中的径向凹部的第一阴构件62。第二组形式上锁定的构件包括多个第二阳构件63和对应数量的第二阴构件64，所述第二阳构件63形成为从附接部件3的圆柱形套筒50的上边缘向上突出的凸片，所述第二阴构件64形成为扭矩传递环40的向外突出的径向凸缘中的径向凹部。

如上所述，当连接器20已经与附接部件3的圆柱形套筒50螺纹接合时，第一阳构件61与扭矩传递环30的第一阴构件62进行形式上锁定地接合。由此，扭矩传递环30相对于颈部4a和整个弯头2旋转地固定。同时，附接部件3的圆柱形套筒50的每个第二阳构件63与扭矩传递环的对应的第二阴构件64接合。这导致圆柱形套筒50以及进而整个附接部件3相对于扭矩传递环40旋转地固定。因此，第二固定装置的第一组和第二组形式上锁定的构件(61、62、63、64)的组合的形式上锁定的效果是使附接部件3相对于弯头2旋转地固定。

因此，分离的第一固定装置和第二固定装置提供了附接部件3的稳固的轴向旋转固定，这防止了由从弯头传递到附接部件的扭矩引起的意外松动。同时，固定装置允许简单地通过从附接部件3的圆柱形套筒50拧松环形连接器20来容易地有意拆卸和移除附接部件。形式上锁定的旋转固定还设置为使得颈部4b、环形连接器20、扭矩传递环40以及附接部件3的圆柱形套筒50的直径可以保持较小，从而增加受限空间中的可操纵性和可达性。

在图1-图3b所示的实施方案中，第一阳构件61布置为使得其从颈部4b突出并在弯头2壳体4的第一部分4a下方与该第一部分4a平行。通过这种方式，突出的第一阳构件61确实以降低受限空间中的可达性的方式增大了组件的总尺寸。

图4和图5示出了扭矩传递组件101的第二实施方案。弯头102包括第一输出轴106，并且附接部件103包括接收第一输出轴106的输入轴107。附接部件进一步包括壳体109和固定到壳体109的圆柱形套筒150，以及将输入轴107的旋转传递到第二输出轴112的齿轮装置111a，111b，111c，弯头102和附接部件103完全对应于上面所描述的弯头2和附接部件3，本文不再重复它们的详细描述。

此外，第一固定装置完全对应于图1-图3b所示的第一固定装置，并且包括可旋转的环形连接器120，所述环形连接器120具有布置在下圆柱形部分121上的内螺纹122。环形凸缘123从圆柱形部分121的上边缘径向向内突出。可旋转连接器20借助轴承滚珠支撑盘130轴向固定到弯头102，轴承滚珠支撑盘130包括外螺纹圆柱形套筒部分131，所述套筒部分131通过螺纹接收在弯头102的颈部104b中。支撑盘130还包括从套筒部分131的下边缘径向向外突出的环形盘部分133。

环形扭矩传递环140布置在环形连接器120与支撑圆盘130之间，使得其被夹持在环形凸缘123与环形盘部分133之间。

第二固定装置包括第一组相互配合的形式上锁定的构件和第二组相互配合的形式上锁定的构件。在图4和图5所示的实施方案中，第一组包括多对第一阴构件162a、162b。每对第一阴构件包括主阴构件162a和副阴构件162b，所述主阴构件162a形成为布置在颈部104b的外周中的半圆柱形凹部，所述副阴构件162b形成为扭矩传递环40的内表面中的径向凹部。主阴构件162a均匀地分布在颈部104b的圆周周围，并且副阴构件162b对应地沿着扭矩传递环140的内表面分布。第一组形式上锁定的构件进一步包括多个第一阳构件161，其数量等于阴构件162a、162b的对数。在所示的实施方案中，第一阳构件161形成为圆柱形柱。第一组形式上锁定的构件进一步布置为使得阳构件162被每对第一阴构件中的主阴构件162a和副阴构件162b容纳，使得这种形式上锁定的接合防止扭矩传递环140与颈部104b之间的相对旋转。

正如前文描述的实施方案中一样，第二组形式上锁定的构件包括多个第二阳构件163和对应数量的第二阴构件164，所述第二阳构件163形成为从附接部件103的圆柱形套筒150的上边缘向上突出的凸片，所述第二阴构件164形成为扭矩传递环140的向外突出的径向凸缘中的径向凹部。

当连接器120已经与附接部件103的圆柱形套筒150螺纹接合时，第一阳构件161与每对第一阴构件中的主阴构件162a和副阴构件162b进行形式上锁定地接合。由此，扭矩传递环140相对于颈部104a和整个弯头102旋转地固定。同时，附接部件3的圆柱形套筒150的每个第二阳构件163与扭矩传递环140的对应的第二阴构件164接合。这导致圆柱形套筒150以及进而整个附接部件102相对于扭矩传递环40旋转地固定。因此，第二固定装置的第一组和第二组形式上锁定的构件(161、162a、162b、163、164)的组合的形式上锁定的效果是使附接部件103相对于弯头102旋转地固定。

正如在图1-图3b中所示的实施方案中一样，分离的第一固定装置和第二固定装置提供了附接部件103的稳固的轴向旋转固定，这防止了由从弯头传递到附接部件的扭矩引起的意外松动。同时，固定装置允许简单地通过从附接部件103的圆柱形套筒150拧松环形连接器120来容易地有意拆卸和移除附接部件。形式上锁定的旋转固定还设置为使得颈部104b、环形连接器120、扭矩传递环140以及附接部件103的圆柱形套筒150的直径可以保持较小，从而增加受限空间中的可操纵性和可达性。

上文主要参照一些实施方案及其示例描述了本发明的各个方面。然而，如本领域技术人员容易理解的，在由所附专利权利要求书限定的本发明的范围内，除了上文公开的实施方案之外的其他实施方案也是同样可能的。例如，阳构件和阴构件可以具有除了上面示出和描述的形式和几何构造之外的许多其他形式和几何构造，只要它们能够提供形式上锁定的功能。所公开的包括单独的第一固定装置和第二固定装置的固定装置可以应用于扭矩传递组件，无论它们是否设置有允许附接部件的角度调节(所谓的转位)的装置。依据应用，附接部件的延伸部和齿轮装置可以采取其他形式，并具有上述示出和描述的其他配置。

Claims (10)

1.一种用于动力工具的扭矩传递组件(1，101)，所述组件包括：

-弯头(2，102)，其具有第一输出轴(6，106)，所述第一输出轴(6，106)绕旋转轴线旋转并且布置为连接到动力工具马达，用于将旋转运动从马达传递到第一输出轴(6，106)；

-动力工具附接部件(3，103)，其具有能够连接到第一输出轴(6，106)的输入轴(7，107)、第二输出轴(112)以及用于将旋转运动从输入轴(107)传递到第二输出轴(112)的齿轮装置(11a-c，111a-c)；以及

-用于将附接部件固定到弯头的固定装置，所述固定装置包括：

第一固定装置(20，22，23，30，50，51，120，122，123，150，151)，其布置为防止附接部件(3，103)相对于弯头(2，102)的轴向位移；以及

第二固定装置(40，61，62，63，64，140，161，162a-b，163，164)，其布置为防止附接部件(3，103)相对于弯头(2，102)绕旋转轴线的旋转，所述第二固定装置与第一固定装置分离，

其中，所述第二固定装置包括扭矩传递环(40，140)，

所述第二固定装置包括至少两组相互配合的形式上锁定的构件(61，62，63，64，161，162a-b，163，164)，

所述扭矩传递环借助第一组形式上锁定的构件被固定以防止相对于所述弯头旋转，并且借助第二组形式上锁定的构件被固定以防止相对于所述附接部件旋转，

每组形式上锁定的构件包括阳构件(61，63，161，163)和至少一个阴构件(62，64，162a-b，164)，其中，所述阴构件布置为形式上锁定地容纳阳构件，并且

所述扭矩传递环(40，140)包括第一组和第二组形式上锁定的构件的阴构件(62，64)。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递组件，其中，所述第一组包括布置在弯头(2)上的径向突出的阳构件(61)，所述第二组包括布置在所述附接部件(3)上的轴向突出的阳构件(63)。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩传递组件，其中，所述第一固定装置包括可旋转连接器(20，120)，所述可旋转连接器轴向固定到所述弯头(2，102)和所述附接部件中的一个并具有第一接合装置(22，122)，所述第一接合装置(22，122)布置为与设置在弯头和附接部件(3，103)中的另一个上的第二接合装置(51，151)旋转接合。

4.根据权利要求3所述的扭矩传递组件，其中，所述第一接合装置包括第一螺纹(22，122)，所述第二接合装置包括第二螺纹(51，151)，第一螺纹和第二螺纹布置为相互螺纹接合。

5.根据权利要求3所述的扭矩传递组件，其中，所述可旋转连接器(20，120)轴向固定到弯头(2，102)。

6.根据权利要求4所述的扭矩传递组件，其中，所述第一螺纹(22，122)是设置在可旋转连接器(20，120)上的内螺纹，所述第二螺纹(51，151)是设置在附接部件(3，103)上的外螺纹。

7.根据权利要求3所述的扭矩传递组件，其中，所述扭矩传递环(40，140)和所述可旋转连接器(20，120)轴向固定到弯头(2，102)。

8.根据权利要求7所述的扭矩传递组件，其中，所述扭矩传递环(40，140)和所述可旋转连接器(20，120)借助螺纹支撑盘(30，130)轴向固定到弯头(2，102)，所述螺纹支撑盘(30，130)布置为支撑滚珠轴承(32，132)，所述滚珠轴承(32，132)支撑第一输出轴(6，106)。

9.一种包括根据权利要求1-8中的任一项所述的扭矩传递组件的动力工具。

10.一种包括根据权利要求1-8中的任一项所述的扭矩传递组件的螺母扳手。