专利名称：具有限制锤冲程结构的可逆式冲击机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及手持动力工具，特别涉及冲击式工具，例如冲击式扳手。
用来施加间歇的扭矩推力以紧固或松开紧固件的冲击式扳手已为人所知。这些已有的机构包括连接到马达上的可转动的驱动轴；绕轴布置并与轴连接的锤；和直接或者通过连接工具例如套筒加上负载的锤砧。锤砧具有一对凸耳，这对凸耳可与锤上的相应凸耳相接合。这些冲击机构还包括用来使锤向锤砧偏移，以使锤凸耳与锤砧凸耳相接的弹簧；以及用以使锤相对于轴旋转并且当在工件上积聚了抵抗扭矩时使锤轴向地沿着轴离开锤砧的凸轮机构。在可逆冲击式扳手中，凸轮机构通常包括在驱动轴的外部上的一对V形凸轮滑道或凹槽，和在锤的内表面上的相应的一对凸轮滑道或凹槽，以及分别布置在凹槽中的两个球。每个V形凹槽的每条分支腿构成了一条螺旋线的一部分。当驱动轴顺时针旋转并积聚了足够的抵抗扭矩时，在球沿每个V形凹槽的一条分支腿运动时，凸轮机构使锤沿轴向移动并离开锤砧。当轴逆时针旋转时，锤轴向收回的同时，球沿每个V形凹槽的另一条分支腿移动。依靠扭矩的积聚，锤能轴向缩回足够大的距离，这样，球在驱动轴的凹槽的末端接触到底。这会导致凹槽的端表面和球磨损，并且变得粗糙，这样通过马达使轴旋转更加困难，并且可能需要更换球或轴。
本发明总的目的是提供一种改进的冲击机构，该机构具有附加结构和操作优点，并且避免了已有的冲击机构的缺点。
本发明的一个重要特点是提供一种可逆冲击机构，该机构具有较简单和经济的结构。
本发明的另一个特点是提供了所述类型的冲击机构，该机构可提供相对于负载来说较高的扭矩推动力，而不会损坏冲击机构的轴或球。
本发明的又一个特点是提供了一种所述类型的冲击机构，该机构在持续使用后不会导致马达受到过度的应力。
本发明的这些和另外的特点中的某些可以通过提供这样一种冲击机构获得，该机构包括一马达；一可绕一条轴线旋转、并与马达连接的轴，并且该轴具有第一轴凹槽，该第一轴凹槽具有第一和第二轴端；和锤，该锤绕轴布置并具有第一锤凹槽。一球布置在第一锤凹槽和第一轴凹槽中，该球使锤与轴连接，以便随着球沿凹槽移动，从而使锤与球沿轴线和可旋转地相对运动。该机构还包括可旋转的锤砧，它用来加上负载；偏压部件，该偏压部件沿轴向弹性偏压锤，并使锤与锤砧接合，和止动结构，该止动结构沿轴布置以便与锤接合，这样来限制锤离开锤砧轴向移动，从而防止球与第一轴凹槽的第二轴端接触。
本发明包含某些新颖的特征和部件组合，下面将对其详细描述，并在附图中表示，而且特别在权利要求书中指出，可以理解在不超出本发明的实质范围或丧失本发明的任何优点的前提下，细节可进行不同变化。
为了便于理解本发明，附图中表示了本发明的一个优选实施例，根据附图并结合下面的描述，本发明的构造和操作以及许多优点应该更容易理解和认识。
图1是本发明的冲击机构的一个剖视图；图2是图1的机构的放大的局部垂直剖视图，它表示在正常的静止状态下与锤砧接合的锤；图3是另一个放大的局部剖视图，它表示从图2的位置旋转90度的轴；图4是沿图3的相同平面截取但在相反的方向看去的剖视图；图5是与图3相似的剖视图，它表示带锤的机构缩回到离锤砧最远的允许轴向距离；图6是沿图5的相同平面截取但在相反的方向看去的剖视图；图7是与图5相似的剖视图，它表示没有本发明的冲击式间隔件的已有技术的冲击机构；图8是冲击式间隔件的俯视图；图9是通常沿图8的线9-9截取的剖视图；图10是图8的冲击式间隔件的仰视图11是本发明的锤的俯视图；图12是通常沿图11的线12-12截取的剖视图；和图13是通常沿图11的线13-13截取的剖视图。
参考图1和2，图中表示了一种冲击式扳手20形式的冲击机构。如图2所示，冲击式扳手20包括由电池21供电的电动马达22。马达22连接到具有基座部分25的轴24上。轴24通过传动装置26以一种公知的方式与马达22连接。马达驱使轴24绕一条轴线A旋转。
参考图2-6，轴24包括四个螺旋形凹槽28，30，32和34。凹槽28和30是相对的部分螺旋线，并且相交，以便在远离马达22的一个共同的第一轴端31(图4)处通常限定成“V”形。下面将进一步讨论的一个球36布置在凹槽28和30中并可以在其中移动，而且该球在静止时布置在“V”形的顶点处的末端31。类似的，凹槽32和34是相对的部分螺旋线，并且相交，以便在共同的第一轴端33(图3)处通常限定成“V”形。轴端31和33分隔开并成180度。球38布置在凹槽32和34中并可以在其中移动。如图3-6所示，凹槽28，30，32和34分别还具有第二轴端28b，30b，32b和34b，这些第二轴端布置得比第一轴端31，33更接近马达22。第二轴端28b，30b，32b和34b沿轴24布置在相同的轴向位置上。如图3-6所示，一个小薄壁40位于凹槽30和32之间，并在它们的第二轴端30b和32b处将凹槽30和32分隔开。类似的，一个小薄壁42位于凹槽28和34之间，并在它们的第二轴端28b和34b处将凹槽28和34分隔开。壁40和42分别有助于使球36保持在凹槽28和30中，并使球38保持在凹槽32和34中。
如图10-12所示，冲击式扳手20还包括一个柱状锤44，该柱状锤44具有两个凸耳46，一个内筒形表面47和位于内表面47中的两个径向相对的、通常V形的凹槽或凸轮表面48，50。如图2-6所示，锤44绕轴24同轴布置。
冲击式扳手20还包括一个锤砧52，该锤砧52具有一对凸耳54，(最好如图5-6所示)该凸耳54可与锤44的凸耳46接合，从而以公知方式使锤砧52旋转。锤砧52还包括方形物56，用来典型地通过一个连接工具例如套筒加上负载(如图1中虚线所示)。
冲击式扳手20还包括一个螺旋弹簧58，该弹簧58绕轴24布置，其一端顶靠在以轴24的基座部分25上，另一端落在锤44的后端面中的一个环形凹槽中。弹簧58将锤44向锤砧52轴向偏压，以便使锤凸耳46与锤砧凸耳54接合。
冲击式扳手20还包括一个冲击间隔件60，该冲击间隔件60布置在弹簧58的簧圈中，围绕轴24并靠近基座部分25。冲击间隔件是一种独立部件，该部件可由包括金属的许多材料制成。冲击间隔件60最好可由一种硬塑料例如一种硬尼龙模压制成。紧固件60通常是柱形，并且具有一个柱形孔61，轴24布置在该孔内。间隔件60最好通过压配合或类似操作连接到轴24上，这样它不可相对于轴24移动。间隔件60具有一个前表面62和一个后表面64，还具有沿圆周隔开的凹进部分65，该凹进部分65位于每个表面62和64内。凹进部分65用来减少模制时间和减少材料花费。如果间隔件60需要更高的强度，凹进部分65可仅形成于表面62，64的其中之一例如前表面62上。另外，根本不需要任何凹进部分65以及采用除了模制外的其他工艺也可以形成间隔件60。
依靠在轴24的旋转的方向，球36布置在轴24的凹槽28或凹槽30以及锤44的V形凹槽48的一条或另一条分支腿中，而球38布置在轴24的凹槽32或凹槽34以及锤44的V形凹槽50的一条或另一条分支腿中。锤44以这种方式安装到轴24上，并且能够轴向移动和相对于轴24转动。球36，38可分别以已知的方式沿凹槽28，30，32，34移动，从而使锤44也以已知方式轴向移动。
如上所述，弹簧58偏压锤44偏移，从而使锤44与锤砧52接合。如图2-4所述，当锤44这样接合时，球36和38分别布置在凹槽28-34的第一轴端31和33处。当方形物56加上负载例如一个紧固接头以及在紧固接头内积聚了抵抗扭矩时，迫使锤44沿轴向离开锤砧而偏向马达22。如图5和6所示，如果积聚了足够的抵抗扭矩，锤44将轴向缩回，或者弹回，直到球36或38在凹槽28，30，32，34的第二轴端28b，30b，32b和34b内接触到底之前，它接触到冲击式间隔件60的上表面62。这样，间隔件60限制了锤44的轴向移动，并且防止球36或38在28b-34b的任意第二轴端内接触到底，并且防止损坏壁40或42，凹槽28-34或者球36，38本身。如图7所示，没有间隔件60绕轴24布置，球36和球38(未表示)将接触到底，并且会损坏壁42和壁40(未表示)，这样限制了球(36或38)和锤44轴向离开锤砧52运动。
尽管已经图示和描述了本发明的特定实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不超出本发明的较宽的范围内，本发明可作变化和修改。因此，权利要求书的目的在于覆盖落在本发明的实质和范围内的所有这些变化和修改。在前述说明书和附图中提出的实施例仅用来说明而非限制。本发明的实际范围应限定在根据已有技术并考虑其适当改进得出的下述权利要求书中。
权利要求
1.一种冲击机构，该冲击机构包括一马达；一轴，该轴可绕一条轴线旋转，并且与马达连接，还具有第一轴凹槽，该第一轴凹槽具有第一和第二轴端；一锤，该锤绕轴布置，并且具有第一锤凹槽；一球，该球布置在第一锤凹槽和第一轴凹槽中，并且使锤与轴连接，以便随着球沿凹槽移动，从而使锤与球沿轴向和可旋转的相对运动；一可旋转的锤砧，用来加上负载；一偏压部件，该偏压部件使锤沿轴向弹性偏移至与锤砧接合；和止动结构，该结构沿轴布置，它用来与锤接合，以便限制锤离开锤砧的轴向移动，这样可防止球与第一轴凹槽的第二轴端接触。
2.如权利要求1所述的机构，其特征在于止动结构是绕轴布置的一个通常柱形的间隔件。
3.如权利要求2所述的机构，其特征在于间隔件由一种塑料材料制成。
4.如权利要求2所述的机构，其特征在于间隔件由一种硬尼龙制成。
5.如权利要求2所述的机构，其特征在于间隔件与轴是分离的。
6.如权利要求2所述的机构，其特征在于间隔件压装到轴上。
7.如权利要求5所述的机构，其特征在于偏压部件是一个螺旋弹簧，并且间隔件布置在弹簧的簧圈中。
8.如权利要求1所述的机构，其特征在于第一轴凹槽与第一锤凹槽是螺旋线形的。
9.如权利要求1所述的机构，其特征在于轴包括一具有第一和第二轴端的第二轴凹槽，并且锤包括一第二锤凹槽，并且还包括一第二球，该第二球布置在第二锤凹槽和第二轴凹槽中并可沿其移动，当锤与止动结构接合时，这样可防止第二球与第二轴凹槽的第二轴端接触。
10.如权利要求1所述的机构，其特征在于马达是电动马达。
全文摘要
本发明提供一种冲击机构,包括马达;可绕一条轴线旋转并与马达连接的轴,并且该轴具有包括第一和第二轴端的第一轴凹槽;和绕轴布置并具有第一锤凹槽的锤。一球布置在第一锤凹槽和第一轴凹槽中并使锤与轴连接,以便随着球沿凹槽移动,从而使锤与球沿轴线和可旋转地相对运动。该扳手还包括用来加上负载可旋转的锤砧;沿轴向弹性偏压锤并使锤与锤砧接合的偏压部件以及沿轴布置以便与锤接合从而限制锤离开锤砧的轴向移动并防止球与第一轴凹槽的第二轴端接触的止动结构。
文档编号B25D15/00GK1265955SQ0010376
公开日2000年9月13日 申请日期2000年3月9日 优先权日1999年3月9日
发明者阿尼尔·P·戈德, 保罗·W·格里芬, 雷蒙德·D·德罗姆 申请人:斯耐普昂工具公司