CN216067235U - 用于产生瞬时转矩的动力工具 - Google Patents

Abstract

一种动力工具(10)，包括传动机构(12)、由传动机构(12)驱动的输出轴(14)、以及填充有工作流体的液压单元(16)。液压单元(16)与输出轴(14)同轴地设置，并且限定旋转驱动机构(18)、第一流体腔室(20)和第二流体腔室(22)。第一流体腔室(20)经由流体通道(28)与第二流体腔室(22)间歇地流体连接。液压单元(16)与输出轴(14)之间的相对旋转使得旋转驱动机构(18)轴向地压缩或扩大第二流体腔室(22)的体积，以用于升高或降低第二流体腔室(22)的流体压力，从而在第一流体腔室(20)与第二流体腔室(22)之间产生压力差以产生到输出轴(14)的瞬时转矩。

Description

用于产生瞬时转矩的动力工具

技术领域

本实用新型总体上涉及一种动力工具，并且特别地涉及一种用于经由液压单元产生瞬时或脉冲转矩的动力工具。

背景技术

在动力工具领域、且特别是用于产生瞬时或脉冲转矩的动力工具(例如冲击器、冲击扳手、冲击枪、冲击起子、转矩枪和气动枪式工具)领域，已经提出通过产生冲击并且周期性地将冲击传递到输出轴来提供高瞬时转矩输出而使得使用者用力最小。这些动力工具被广泛地应用于许多行业，诸如汽车维修、重型设备维护、产品组装、大型建筑工程以及任何其他需要高转矩输出的场合。通过瞬时转矩，这些动力工具具有无反作用紧固的特征，同时减少因常规冲击所遭受的噪音水平。这些动力工具通常但不限于通过电驱动、气动驱动和液压驱动进行驱动。

用于产生瞬时转矩的传统动力工具简单地经由产生较大噪音的机械驱动机构来操作，或者经由将反作用力或振动返回到液压单元的内部部件的液压驱动机构来操作，这使得这种内部部件和动力工具的液压在长期使用中变得不稳定。

发明内容

本实用新型试图通过提供一种具有新的或以其他方式改进的液压单元的动力工具来减轻或至少缓解上述问题或缺点。

根据本实用新型，提供了一种动力工具，该动力工具包括传动机构、由传动机构驱动的输出轴、以及填充有工作流体的液压单元。液压单元与输出轴同轴地设置，并且限定旋转驱动机构、第一流体腔室和第二流体腔室。第一流体腔室经由流体通道与第二流体腔室间歇地流体连接。液压单元与输出轴之间的相对旋转使得旋转驱动机构轴向地压缩或扩大第二流体腔室的体积，以用于升高或降低第二流体腔室的流体压力，从而在第一流体腔室与第二流体腔室之间产生压力差以产生到该输出轴的瞬时转矩。

优选地，旋转驱动机构包括从液压单元的内表面突出的轴向延伸体。在液压单元与输出轴之间的相对旋转期间，轴向延伸体在第一位置将限定第二流体腔室的一个边缘的第一端壁朝向在下限定第二流体腔室的另一边缘的第二端壁推动，直到第二流体腔室被减小到最小体积。

更优选地，液压单元包括轴向可移动构件。轴向可移动构件的第一端形成限定第二流体腔室的所述一个边缘的第一端壁。轴向可移动构件的与轴向可移动构件的第一端轴向相反的第二端接收来自轴向延伸体的推动。

优选地，轴向可移动构件的第二端具有楔形形状。第二端包括用于接收来自轴向延伸体的推动的斜坡。

优选地，旋转驱动机构包括支撑组件，该支撑组件包括与轴向延伸体径向且同步旋转的滚动构件、以及被可移动地接纳在滚动构件中的球。滚动构件的端表面形成限定第二流体腔室的另一边缘的第二端壁。

更优选地，在第二位置在轴向可移动构件被轴向延伸体释放之后，球在第二腔室中的轴向运动通过升高轴向可移动构件而将第二流体腔室的体积扩大到最大。

可替代地，滚动构件包括通常设置在滚动构件的边缘处的凹槽，以用于可移动地接纳球。凹槽具有带有深的中间部分和逐渐变浅的端部的弧形形状。

可替代地，滚动构件的径向旋转在球与第二流体腔室之间产生相对轴向的运动。该球被适配成在该第二流体腔室的体积被减小到该最小体积时移动到该凹槽的最低部分。该球进一步被适配成在该轴向延伸体在该第一位置开始将限定该第二流体腔室的一个边缘的第一端壁朝向在下限定该第二流体腔室的另一边缘的第二端壁推动时移动以被该凹槽接纳。

优选地，滚动构件包括围绕滚动构件的中心对称的一组狭槽。该组狭槽与设置在轴向延伸体上的一组突起联接，以用于接收驱动力并且产生滚动构件的径向旋转。

优选地，该流体通道包括与该第一流体腔室流体连接的第一流体通路，与该第二流体腔室流体连接的第二流体通路。该滚动构件的径向旋转使该第一流体通路和该第二流体通路间歇地流体连通。

优选地，第一流体通路和第二通路通过凹槽连通。

优选地，第一流体通路包括设置在输出轴上的流体孔。

优选地，第二流体通路包括用于接纳轴向可移动构件的沟槽。

优选地，第一流体通路和第二流体通路在轴向延伸体从第一位置到第二位置的运动之间并未流体连接。

优选地，在第二位置在轴向可移动构件被轴向延伸体释放之后，第一流体通路和第二流体通路流体连接。

优选地，在第一位置当轴向延伸体开始推动限定第二流体腔室的一个边缘的第一端壁时，第一流体腔室的流体压力总体上等于第二流体腔室的流体压力。

优选地，在轴向延伸体和限定第二流体腔室的一个边缘的第一端壁从第一位置推动到第二位置期间，第二流体腔室内的一部分工作流体从第二流体腔室被挤出到沟槽。

优选地，工作流体是含气体的液压流体。

更优选地，液压单元包括与输出轴同轴定位的调节螺钉，以用于调节工作流体的气体含量。

优选地，该工作流体被布置为在该流体通道中流动并且保留在该第一流体腔室和该第二流体腔室中。

优选地，旋转驱动机构、第一流体腔室和第二流体腔室以多个数量彼此同轴地并且旋转对称地设置。

优选地，两个旋转驱动机构、两个第一流体腔室和两个第二流体腔室以彼此成180°旋转对称的关系设置。

优选地，第一流体腔室、第二流体腔室和旋转驱动机构设置在与输出轴同轴的大致圆柱形壳体内。

优选地，第一流体腔室由输出轴的外侧表面、壳体的内侧表面、和壳体的两个端表面包围。

优选地，第二流体腔室由滚动构件的端表面、轴向可移动构件的第一端、输出轴的外侧表面、以及壳体的内侧表面包围。

因此，本实用新型提供了一种新的或以其他方式改进的液压单元结构，其降低了噪音以及液压内部的反作用力和振动，从而为用户提供了更好的用户体验，并且延长了动力工具的使用寿命。

附图说明

从结合附图仅以举例方式对优选实施例的以下说明中，将清楚本实用新型的上述和进一步的特征，附图中：

图1示出了根据本实用新型第一实施例的动力工具的液压单元和输出轴的外部视图。

图2示出了图1的动力工具的液压单元和输出轴的主要零件的分解透视图。

图3示出了图1的动力工具的液压单元和输出轴的截面图。

图4a示出了图1的液压单元的套筒的外部接口。

图4b示出了图1的液压单元的套筒的内部结构。

图5a示出了图1的液压单元的内部结构。

图5b示出了图1的液压单元和输出轴的后视图。

图6a示出了形成图1的液压单元的一部分的滚动构件的前视图。

图6b示出了图6a的滚动构件的后视图。

图7a示出了形成图1的液压单元的一部分的盖的内部视图。图7b示出了图7a的盖的外部视图。

图8a示出了液压单元的顶部截面图，其旨在展示在旋转周期期间图1的液压单元内部的第一流体腔室与第二流体腔室之间的连接状态。

图8b示出了根据旋转周期期间的状态，球、流体孔和叶片沟槽在滚动构件上的投影的示意图。

图8c示出了在旋转周期期间图1的液压单元内部的第一流体腔室与第二流体腔室之间的连接状态的示意图。

图9a示出了在轴向延伸体推动轴向可移动构件之前(Ceta＝0°)，液压单元内的部件的位置关系。

图9b示出了图9a的液压单元和输出轴的截面图。

图10a示出了在轴向延伸体刚好冲击轴向可移动构件之后(Ceta＝2°)，液压单元内的部件的位置关系。

图10b示出了图10a的液压单元和输出轴的截面图。

图10c示出了在图10a至图11a所示的轴向延伸体与轴向可移动构件之间发生碰撞期间，轴向可移动构件在理想条件下的力分析图。

图11a示出了在轴向延伸体完全冲击轴向可移动构件之后(Ceta＝5°)，液压单元内的部件的位置关系。

图11b示出了图11a的液压单元和输出轴的截面图。

图12a示出了在轴向延伸体完全推动轴向可移动构件之后(Ceta＝45°)，液压单元内的部件的位置关系。

图12b示出了图12a的液压单元和输出轴的截面图。

图12c示出了根据图12a所示的位置关系的球、流体孔和叶片沟槽在滚动构件上的投影的示意图。

图13a示出了在轴向可移动构件刚好从轴向延伸体释放之后(Ceta＝67°)，液压单元内的部件的位置关系。

图13b示出了图13a的液压单元和输出轴的截面图。

图13c示出了根据图13a所示的位置关系的球、流体孔和叶片沟槽在滚动构件上的投影的示意图。

图14a示出了在轴向可移动构件从轴向延伸体释放并且第二腔室呈现最大体积之后(Ceta＝90°)，液压单元内的部件的位置关系。

图14b示出了图14a的液压单元和输出轴的截面图。

图14c示出了根据图14a所示的位置关系的球、流体孔和叶片沟槽在滚动构件上的投影的示意图。

图15a示出了在轴向可移动构件从轴向延伸体释放并且第二腔室的体积从最大体积开始减小之后(Ceta＝135°)，液压单元内的部件的位置关系。

图15b示出了图15a的液压单元和输出轴的截面图。

图15c示出了根据图14a所示的位置关系的球、流体孔和叶片沟槽在滚动构件上的投影的示意图。

在附图中，在本文所述的所有几个实施例中，相似的数字指示相似的部分。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例将容易理解的是所描述的特征可以应用于产生本领域已知的瞬时或脉冲转矩的任何类型的动力工具，包括但不限于冲击器、冲击扳手、冲击枪、冲击起子、转矩枪和气动枪式工具。

现在将参照附图更全面地描述本实用新型的实施例，在附图中示出了本实用新型的实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本披露内容深入且完整，并且这些实施例将本实用新型的范围完全传达给本领域技术人员。贯穿本申请，相同的附图标记指代相同的元件。

将理解的是，尽管术语第一、第二等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本实用新型的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地第二元件可以被称为第一元件。如本文所用，术语“和/或”包括相关联列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。

将理解的是，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，该元件可以直接连接或联接到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他词语应该以类似的方式来解释(例如，“之间”与“直接之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。

本文使用的术语是为了描述特定的实施例的目的，而不是旨在限制本实用新型。如本文所使用的，除非上下文明确指示不包括复数形式，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”旨在同样包括复数形式。将进一步理解的是，当在本文使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”指代所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，术语(诸如在常用词典中定义的那些术语)应当被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且除非本文明确定义，否则将不会以理想化或过于正式的意义来解释。

现在将参照附图在下文更全面地描述本实用新型，在附图中示出了本实用新型的实施例。然而，应该理解的是，并不旨在将本实用新型限制于所披露的特定形式，而是相反，本实用新型将覆盖落入由权利要求限定的本实用新型的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

参照附图中的图1至图15，存在体现本实用新型的动力工具，以下称为动力工具10。动力工具10通常包括外壳(未示出)、传动机构12、输出轴14和液压单元16以及包含在外壳内的电动马达(未示出)。马达被配置为驱动传动机构12，并且经由传动机构12和液压单元16在输出轴14上产生瞬时转矩。输出轴14由传动机构12和液压单元16驱动。输出轴14具有用于可拆卸地连接工具头(诸如螺丝刀头)的输出端。液压单元16内部填充有工作流体，并且液压单元与输出轴14同轴地设置。液压单元16限定旋转驱动机构18、第一流体腔室20和第二流体腔室22。第一流体腔室20经由流体通道28、并且由于液压单元16与输出轴14之间的相对旋转而间歇地与第二流体腔室流体连接。所述相对旋转使得旋转驱动机构18轴向地压缩或扩大第二流体腔室22的体积。因此，第二流体腔室22的流体压力根据第二流体腔室22的体积的压缩或扩大而增加或减小。第二腔室22的流体压力的所述变化产生到输出轴14的瞬时转矩。

如图4a和图4b中所示，旋转驱动机构18包括套筒24，该套筒具有从套筒24的顶部内表面32突出的一对轴向延伸体30a和30b。该组轴向延伸体30a和30b围绕套筒24的中心对称地定位。套筒24的顶部内表面32被分成两个部段，其中顶部32a低于顶部32b。顶部32a用于从上方限制叶片36的上端40，并且进一步限制叶片36的轴向运动。顶部32b构成流体通道，以用于保持第一流体腔室20的左腔室和右腔室连接。套筒包括外螺纹63，用于与盖26的内螺纹100联接，以将盖26与套筒24彼此固定。

如图5a和图5b中所示，液压单元16包括轴向可移动构件34。轴向可移动构件34是叶片36。液压单元16包括彼此对称定位的一对叶片36a和36b。叶片36的下端38形成端壁，该端壁限定第二流体腔室22的一个边缘42。同时，叶片36的、与叶片36的下端38轴向相反的上端40被适配成接纳来自轴向延伸体30的推动和冲击。所述推动和冲击由液压单元16与输出轴14之间的相对旋转产生，特别是由套筒24与叶片36之间的相对旋转产生。所述推动和冲击使得叶片36向下移动，并且朝向第二流体腔室22的另一端壁移动。在这种相对旋转期间，叶片36的上端40被轴向延伸体30向叶片36的下端38推动。由于叶片36的下端38限定第二流体腔室22的所述一个边缘42，第二流体腔室22的体积根据推动而减小；直到第二流体腔室22的体积达到其最小体积为止。在推动期间，第二流体腔室22内的工作流体从第二流体腔室22挤出。如图10中所示，叶片36的上端40具有包括斜坡46的楔形形状，该斜坡被适配成接收来自轴向延伸体30的推动和冲击。轴向延伸体30包括冲击表面146和固持表面148。冲击表面146被配置为提供并且初始冲击和推动叶片36的斜坡46。固持表面148被配置为在轴向可移动构件被冲击表面146推动之后，从上方限制轴向可移动构件34一定的距离。

如图5a至图6b所示，旋转驱动机构18包括固持器102和支撑组件48。固持器102被适配成固持支撑组件48、球52、叶片36以及图5和图6所示的其他相关部件。支撑组件48位于叶片36下方，并且进一步动态地支撑叶片36的轴向运动。支撑组件48包括滚动构件50和球52。具有大致盘形状的滚动构件50与轴向延伸体30a和30b径向且同步地旋转。球52可移动地接纳在滚动构件50中。如图6和图9中所示，滚动构件50的上端表面54形成端壁，该端壁限定第二流体腔室22的另一边缘44。滚动构件50包括一组凹槽56a和56b，该组凹槽总体上设置在滚动构件50的边缘处，并且彼此对称地设置。支撑组件48包括彼此对称地定位的一组球52a和52b。球52a和52b的下端分别地被可移动地接纳在凹槽56a和56b中。凹槽56a或56b具有带有深的中间部分和逐渐变浅的端部的弧形形状。支撑组件包括位于滚动构件50下方的数个密封环134和136，用于用盖26密封滚动构件50。套筒24、盖26、固持器102、调节螺钉120、密封环(128、136、140、142)、叶片36一起构成第一流体腔室20。第一流体腔室20填充有一定量的工作流体。在实施例中，工作流体是液压油，其气体含量可以被调节。

参照图2至图6b，固持器102包括位于固持器102的上部上的定位轴104。定位轴104被插入套筒24的定位孔106中以维持同轴度。端面108与套筒24联接，以确保固持器102和套筒24的垂直度。固持器102还具有定位轴100，用于与滚动构件48的孔102、盖孔114和壳体的衬套(未示出)联接，以确保固持器102与滚动构件48、盖26、输出轴14的同轴度。固持器102包括圆柱形孔口116，该圆柱形孔口内部连接流体孔118，并且该圆柱形孔口通常对于该流体孔保持打开，这构成第一流体腔室20的一部分。第一流体腔室20和第二流体腔室22内的工作流体的气体含量可以通过改变调节螺钉120的位置来调节。调节螺钉120进一步由一组密封环140和142密封。

平坦表面79、侧表面87和套筒24的侧表面69构成用于动态地接纳叶片36的叶片沟槽72。叶片36包括用于减轻叶片重量的内孔口。如图所示，叶片36的侧表面85是弯曲的，以适配套筒24的侧表面69。球52在凹槽56中移动，并且根据凹槽56的深度调节叶片36在叶片沟槽72中的轴向位置。叶片沟槽72、叶片38的下端、凹槽56、套筒24的侧表面69、滚动构件50的端表面、以及凹槽56a和56b形成两个第二流体腔室22a和22b，这两个第二流体腔室在径向方向上关于输出轴14对称地定位。

如图3中所示，为了描述液压单元16的工作机制，以球52a和叶片36a为例进行说明。球52a被接纳在叶片36a的空腔58a中。叶片36a被配置为不可随套筒24移动，使得球52a也不可随着套筒24的旋转而在径向方向上旋转移动。另一方面，由于球56a的底部被接纳在凹槽56a中，因此滚动构件50的径向旋转在球52a与第二流体腔室22之间产生相对轴向运动。通过这种旋转，凹槽56a被适配成根据凹槽56a的形状在轴向方向上驱动球56a。由于空腔58a的上端由球52a支撑，球52a的轴向运动引起叶片36a在轴向方向上的同步运动，然后在第二腔室被轴向延伸体30a推动后扩大第二腔室22。特别地，当第二流体腔室22的体积由于来自轴向延伸体30a的推动而减小到最小体积时，球52a被适配成移动到凹槽56a的最低部分。当轴向延伸体30a开始在第一位置处推动叶片36a的上端时，球52a进一步被适配成移动以被凹槽56a接纳。

如图6a和图6b中所示，滚动构件50包括围绕滚动构件50的中心对称定位的一组狭槽60a和60b。该组狭槽60a和60b被配置为与设置在套筒24上的一组突起62a和62b联接，以用于接收驱动力并且产生滚动构件50的径向旋转，该滚动构件的径向旋转与套筒24同步。

总之，第二腔室22的工作机制可以总结为以下循环：首先，轴向延伸体在第一位置30将限定第二流体腔室22的一个边缘的第一端壁朝向在下限定第二流体腔室的另一边缘的第二端壁推动，直到第二流体腔室22被减小到最小体积，并且在第二位置在轴向可移动构件被轴向延伸体30释放之后球52在第二腔室22中的轴向运动通过升高轴向可移动构件34而将第二流体腔室的体积扩大到最大。

流体通道28包括与第一流体腔室流体连通的第一流体通路、与第二流体腔室流体连通的第二流体通路；并且滚动构件50的径向旋转使第一流体通路和第二流体通路间歇地流体连通。

在实施例中，液压单元16包括形成为第一流体通路的流体孔68，该第一流体通路贯穿表面70、并且与凹槽56a和56b间歇地连通。接纳叶片36的叶片沟槽72形成第二流体通路，该第二流体通路也与凹槽56间歇地连通。

第一流体通路和第二流体通路在轴向延伸体30离开第一流体通路和第二流体通路运动之间并未流体连接，并且在第二位置在叶片36被轴向延伸体释放之后处于流体连接。在第一位置当轴向延伸体30开始推动叶片时，第一流体腔室20的流体压力通常等于第二流体腔室22的流体压力。在第二流体腔室22首先在第一位置被轴向延伸体30推动并且在第二位置由球52扩大期间，该第二流体腔室内的一部分工作流体从第二流体腔室22被挤出到叶片沟槽72。

参照图2和图3，为了增加旋转转矩，液压单元16包括减速器单元，该减速器单元被机械地联接到提供旋转动力并且推动输出轴14的电动马达。在实施例中，减速器单元是行星齿轮减速器74。行星齿轮减速器74包括太阳齿轮76、至少两个行星齿轮78和环形齿轮80。太阳齿轮76被连接到电动马达(未示出)。行星齿轮78与太阳齿轮78的外周啮合。环形齿轮80与行星齿轮78的外周啮合。行星齿轮78分别绕它们的行星齿轮轴82旋转，并且通过转动支承件84被固定到套筒24。如图所示，太阳齿轮76、环形齿轮80、行星齿轮78和套筒24被机械地联接。通过用太阳齿轮76驱动、每个行星齿轮78的相应旋转以及与环形齿轮80的啮合，行星齿轮78绕太阳齿轮76运转，并且进一步以这样的运转速度驱动轴82。上述部件共同构成行星齿轮减速器74。

在实施例中，液压单元16进一步包括固定齿轮箱盖86和支承件安装部分86b、86c。齿轮箱盖86通过防止引起故障或加速机械损失的外部异物的进入来保护液压单元16中各个零件的旋转操作。

参照图2和图3，轴承88包括内环、外环、多个球和保持架(在此未示出)。轴承88的外环被安装在轴承安装部分86b上，并且内环被安装在轴承安装部分86a上。轴承88的功能是确保太阳齿轮76与旋转中心轴线90同轴旋转。

参照图2和图3，转动支承件84包括内环、外环、多个球和保持架(在此未示出)。转动支承件84的外环被安装在支承件安装部分86c上，并且转动支承件的内环被安装在支承件安装部分86d上。类似地，转动支承件84的功能是确保套筒24与旋转中心轴线90同轴旋转。

参照图2至图5b，液压单元16进一步包括圆柱形孔92，该圆柱形孔保留用于接纳太阳齿轮76的空间，以防止太阳齿轮76在轴向方向上与套筒24碰撞。套筒24的顶部具有六个圆柱形孔94，这些圆柱形孔沿圆周方向呈正六边形分布。六个圆柱形孔94变形为两组，其中一组由行星齿轮轴82插入；另一组用作旋转支撑孔，用于拧紧和松动套筒24和套筒24的盖26。

参照图6a至图7b，套筒突起62的径向宽度比滚动构件50的狭槽60的径向宽度短，从而在狭槽60的内侧留下一定间隙。由于凹槽94呈具有深的中间部分的弧形形式，并且深度在两端部处逐渐变浅，所以从流体填充孔124注入的液压流体沿着滚动构件50的流体导道126流动并且从所述狭槽60流入第一流体腔室20。

参照图7a和图7b，位于盖26中的狭槽99被适配成安装密封环128和C形环55，并且C形环55用于限制密封环128。密封环128用于盖26和固持器102的静态密封和旋转动态密封。

参照图8a和图8b，流体孔68a、68b与第一流体腔室20相内部连接。叶片沟槽72a、72b与第二流体腔室22a和22b连接。叶片沟槽72a和72b间歇地打开和关闭第一流体腔室20和第二流体腔室22a和22b。图8a是沿图3的线A的截面图。

接下来，描述上述液压单元16的工作原理。假设固持器102是静止的，行星齿轮减速器74驱动套筒24顺时针旋转。套筒24相对于固持器102顺时针旋转，并且旋转角度由Ceta表示。假设当轴向延伸体30a或30b与叶片上端40a或40b接触时的时刻为0度的Ceta。那么单个运行周期被表示为Ceta从0度增加到180度。图8b是当Ceta为0度时流体孔68、球52和叶片沟槽72在滚动构件50上的投影的示意图。如图8b和图8c所示，在此状态下，凹槽56a或56b不处在流体孔68的投影中，因此流体孔68和叶片沟槽72不处于连接中，第一流体腔室20和第二流体腔室22a和22b也不处于连接中。在冲击之前，如图9a所示，第一流体腔室20与第二流体腔室6之间的压力差彼此相等，因此这两个腔室之间不存在流动。轴向延伸体30a移动靠近叶片上端40，并且准备冲击叶片上端，并且在轴向方向上在叶片下端38a与滚动构件端表面130之间存在间隙。在图8c中示出Ceta的变化与大流体腔室与第二流体腔室的连接之间的关系，其中“1”指示大流体腔室与第二流体腔室连接，并且0指示不连接。

参照10c，该图是冲击期间理想条件下的力分析图。在轴向延伸体30a与叶片36的叶片上端40a接触之后，套筒24继续旋转，从而产生朝向叶片36的推力F1。然后，叶片36被迫沿着叶片沟槽72向下移动，并且球52也藉由叶片球凹槽86向下移动。此时，第二流体腔室22和第一流体腔室20不处于连接中，并且第二流体腔室6中的液压流体沿着叶片沟槽72被排出。在高速冲击下，当流出间隙的流体体积小于叶片36的下端38扫过的体积时，液压流体将产生大的压力，这个压力远大于第一流体腔室20的内部压力，因此在叶片36的上端表面40与叶片36的下端表面40之间产生压力差。压力差将产生液压力F2。液压力F2、惯性力F5、摩擦力F4、和推力F1在轴向方向上的分力在轴向方向上平衡。叶片沟槽72产生对叶片43的支撑力F3，该支撑力在周向方向上与推力F1平衡。由旋转中性轴4上的支撑力F3产生的转矩被传递到输出2。

参照图11a和图11b，当Ceta等于5度时，即当套筒24被旋转5度时，叶片36的下端38被支撑组件48支撑和限制，并且不能再次向下移动，同时叶片36的轴向运动也被轴向延伸体30从上方限制。

参照图12a、图12b和图12c，Ceta角度为45度。可以看出，此时的状态类似于Ceta为5度的状态，并且叶片36的下端38由支撑组件48支撑和限制，此时叶片36的轴向运动也被轴向延伸体30从上方限制。凹槽56不与流体孔68连接，并且第一流体腔室20和第二流体腔室6在此也不连接，这与图8c一致。

参照图13a、图13b和图13c，这是当Ceta为67度时的状态。从图13a可以看出，轴向延伸体30已经离开叶片36的上端40，因此叶片36的运动不再受到限制，叶片36返回到初始高度。从图12c可以看出，凹槽56a与叶片沟槽72a连接，并且第二流体腔室22a和22b与第一流体腔室20连接。凹槽56也被旋转到深度较浅的端部，并且球52随着滚动构件50的旋转而被逐渐抬起。当钢球52上升到一定高度时，叶片沟槽72和球狭槽144的向上运动被向上推动(如图12b所示)，并且液压流体从凹槽56b进入凹槽56a，然后进入叶片沟槽87a，以完成流体返回过程。

参照图14a、图14b和图14c，这是当Ceta为90度时的状态。从图14a、图14b可以看出，此时球50已经位于叶片沟槽72的顶部88处。同时，叶片36已经到达最高轴向位置。

图15a、图15b和图15c示出了当Ceta为135度时的状态，这类似于Ceta为90度时的状态。下一个状态如图9所示，因此完成一个周期内的运动。通过本传动组件的这种布置，套筒24在每旋转360度的过程中输出两个冲击转矩。

鉴于前述内容，显而易见的是，根据本实用新型的特定用途，本实用新型可以实施在许多不同的实施例和这些实施例的构型中。因此，本实用新型的范围应该由所附权利要求来确定，而不是由对优选实施例的前述讨论来确定。

Claims (25)

1.一种动力工具，该动力工具包括传动机构、由该传动机构驱动的输出轴、以及填充有工作流体的液压单元，其中，

该液压单元与该输出轴同轴地设置，并且限定旋转驱动机构、第一流体腔室和第二流体腔室；

该第一流体腔室经由流体通道与该第二流体腔室间歇地流体连接；并且

该液压单元与该输出轴之间的相对旋转使得该旋转驱动机构轴向地压缩或扩大该第二流体腔室的体积，以用于升高或降低该第二流体腔室的流体压力，从而在该第一流体腔室与该第二流体腔室之间产生压力差以产生到该输出轴的瞬时转矩。

2.如权利要求1所述的动力工具，其中，

该旋转驱动机构包括从该液压单元的内表面突出的轴向延伸体；并且

在该液压单元与该输出轴之间的相对旋转期间，在第一位置该轴向延伸体将限定该第二流体腔室的一个边缘的第一端壁向在下限定该第二流体腔室的另一边缘的第二端壁推动，直到该第二流体腔室被减小到最小体积。

3.如权利要求2所述的动力工具，其中，

该液压单元包括轴向可移动构件；

该轴向可移动构件的第一端形成限定该第二流体腔室的所述一个边缘的第一端壁；

该轴向可移动构件的与该轴向可移动构件的第一端轴向相反的第二端接收来自该轴向延伸体的推动。

4.如权利要求3所述的动力工具，其中，

该轴向可移动构件的第二端具有楔形形状，并且包括用于接收来自该轴向延伸体的推动的斜坡。

5.如权利要求3所述的动力工具，其中，

该旋转驱动机构包括支撑组件，该支撑组件包括与该轴向延伸体径向且同步旋转的滚动构件、以及被可移动地接纳在该滚动构件中的球；

该滚动构件的端表面形成限定该第二流体腔室的另一边缘的第二端壁；并且

该滚动构件接纳在该轴向可移动构件的内部的空腔中。

6.如权利要求5所述的动力工具，其中，在第二位置在该轴向可移动构件被该轴向延伸体释放之后，该球在该第二腔室中的轴向运动通过升高该轴向可移动构件而将该第二流体腔室的体积扩大到最大。

7.如权利要求5所述的动力工具，其中，

该滚动构件包括设置在该滚动构件的边缘处的凹槽，以用于可移动地接纳该球；

该凹槽具有带有深的中间部分和逐渐变浅的端部的弧形形状。

8.如权利要求5所述的动力工具，其中，

该滚动构件的径向旋转在该球与该第二流体腔室之间产生相对轴向运动；

该球被适配成在该第二流体腔室的体积被减小到该最小体积时移动到该凹槽的最低部分；并且

该球进一步被适配成在该第一位置在该轴向延伸体开始将限定该第二流体腔室的一个边缘的第一端壁向在下限定该第二流体腔室的另一边缘的第二端壁推动时，进行移动以被该凹槽接纳。

9.如权利要求8所述的动力工具，其中，

该滚动构件包括围绕该滚动构件的中心对称的一组狭槽；并且

该组狭槽与设置在该轴向延伸体上的一组突起联接，以用于接收驱动力并且产生该滚动构件的径向旋转。

10.如权利要求3所述的动力工具，其中，

该流体通道包括与该第一流体腔室流体连接的第一流体通路，与该第二流体腔室流体连接的第二流体通路；并且

该滚动构件的径向旋转使该第一流体通路和该第二流体通路间歇地流体连通。

11.如权利要求10所述的动力工具，其中，该第一流体通路和该第二通路通过该凹槽连通。

12.如权利要求10所述的动力工具，其中，该第一流体通路包括设置在该输出轴上的流体孔。

13.如权利要求10所述的动力工具，其中，该第二流体通路包括用于接纳该轴向可移动构件的沟槽。

14.如权利要求10所述的动力工具，其中，该第一流体通路和该第二流体通路在该轴向延伸体从该第一位置到该第二位置的运动之间并未流体连接。

15.如权利要求10所述的动力工具，其中，在该第二位置在该轴向可移动构件被该轴向延伸体释放之后，该第一流体通路和该第二流体通路流体连接。

16.如权利要求10所述的动力工具，其中，在该第一位置当该轴向延伸体开始推动限定该第二流体腔室的一个边缘的第一端壁时，该第一流体腔室的流体压力总体上等于该第二流体腔室的流体压力。

17.如权利要求13所述的动力工具，其中，在该轴向延伸体和限定该第二流体腔室的一个边缘的第一端壁从该第一位置推动到该第二位置期间，该第二流体腔室内的一部分工作流体从该第二流体腔室被挤出到该沟槽和用于接纳该滚动构件的空腔。

18.如权利要求1所述的动力工具，其中，该工作流体是含气体的液压流体。

19.如权利要求18所述的动力工具，其中，该液压单元包括与该输出轴同轴定位的调节螺钉，以用于调节该工作流体的气体含量。

20.如权利要求1所述的动力工具，其中，该工作流体被布置为在该流体通道中流动并且保留在该第一流体腔室和该第二流体腔室中。

21.如权利要求1所述的动力工具，其中，该旋转驱动机构、该第一流体腔室和该第二流体腔室以多个数量彼此同轴地并且旋转对称地设置。

22.如权利要求1所述的动力工具，其中，这两个旋转驱动机构、两个第一流体腔室和两个第二流体腔室以彼此成180°旋转对称的关系设置。

23.如权利要求1所述的动力工具，其中，该第一流体腔室、该第二流体腔室和该旋转驱动机构设置在与该输出轴同轴的大致圆柱形壳体内。

24.如权利要求23所述的动力工具，其中，该第一流体腔室由该输出轴的外侧表面、该壳体的内侧表面、和该壳体的两个端表面包围。

25.如权利要求24所述的动力工具，其中，该第二流体腔室由该滚动构件的端表面、该轴向可移动构件的第一端、该输出轴的外侧表面、以及该壳体的内侧表面包围。

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