一种气动螺丝刀及冲击机构的制作方法

本发明涉及手持式机械作业工具，特别涉及一种冲击机构。本发明还涉及一种具有冲击机构的气动螺丝刀。

背景技术：

气动螺丝刀是以压缩空气为动力，有效高速地装拆螺纹联接件的手持式机械作业工具，是气动工具的一个大类。它适用于有大量螺纹联接件的设备装配、安装和维修，工效远高出人力装拆。气动螺丝刀通过进气接口输入压缩空气，驱动气动马达旋转做功，再带动冲击机构进行撞击输出转矩，用来拧紧和拆卸螺纹紧固件。冲击机构以冲击(碰撞)形式将气动马达的旋转能量转换为金属件的冲击能，再将冲击能转换为紧固扭矩，从而将螺纹联接件拧紧至一定扭矩的气动工具。它的基本结构一般由进气系统、气动马达、冲击机构三大部分组成。气动马达与冲击机构的冲击架转动连接，冲击架与主轴发生碰撞将转矩传递给主轴进而带动连接主轴的螺丝刀头转动。主轴和冲击架撞击产生较大的冲击和热量，容易造成主轴和冲击架的磨损，且主轴和冲击架之间的润滑油由于撞击流失，进一步加剧了冲击机构的磨损。

因此，如何降低冲击机构撞击磨损，提升冲击机构及气动螺丝刀的使用寿命和运行稳定性成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种冲击机构，该提供的冲击机构能够有效减少冲击架与主轴之间的磨损，提高冲击机构运行的稳定性并延长冲击机构使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述冲击机构的气动螺丝刀。

为实现上述目的，本发明提供一种冲击机构，包括主轴和用以连接并跟随气动马达旋转的冲击架，所述冲击架设有环形腔体，所述主轴的第一端插接于所述环形腔体；

所述环形腔体的内壁设有圆弧凸起，所述主轴的第一端设有沿所述主轴径向固接弹性滚轮组件；

所述弹性滚轮组件贴合所述环形腔体的内壁设置，当所述冲击架旋转带动所述圆弧凸起冲击所述弹性滚轮组件时，所述弹性滚轮组件沿所述主轴的径向回缩并越过所述圆弧凸起带动主轴旋转。

可选地，所述主轴的第一端与所述环形腔体密封连接，所述环形腔体内注射有润滑油。

可选地，所述主轴的第一端开设有沿其径向开设的固定孔，所述弹性滚轮机构设于所述固定孔内。

可选地，所述环形腔体开设有注油孔，所述注油孔内设有密封件。

可选地，所述主轴穿出所述环形腔体处设有环状的冲击盖，所述冲击盖的内壁与所述主轴之间、所述冲击盖的外壁与所述环形腔体之间均设有密封圈。

可选地，所述弹性滚轮组件包括的挡圈、固定座、弹性件、滚轮安装座和滚轮，所述挡圈卡止于所述固定孔，所述固定座贴合所述挡圈设置、所述弹性件设于所述固定座与所述滚轮安装座之间，所述滚轮在所述弹性件的弹力作用下抵触于所述环形腔体的内壁。

可选地，所述滚轮安装座为圆筒状壳体，所述弹性件的一端卡止于所述圆筒状壳体的内壁，所述圆筒状壳体朝向所述环形腔体内壁的一端开设有用以固定所述滚轮的轮轴的安装槽。

可选地，所述弹性滚轮组件设置为多组，多组所述弹性滚轮组件沿所述主轴的轴向相间、并沿所述主轴的周向均匀设置，所述圆弧凸起与所述弹性滚轮组件一一对应设置。

可选地，所述圆弧凸起为扁平的拱形凸起。

本发明还提供一种气动螺丝刀，包括上述任一项所述的冲击机构，任一项所述的冲击机构，还包括进气系统、气动马达和连接于所述主轴远离所述环形腔体的一端的螺丝刀头，所述主轴远离所述环形腔体的一端开设有固定所述螺丝刀头的安装孔。

相对于上述背景技术，本发明所提供的冲击机构通过将冲击架与气动马达旋转连接，使冲击架在气动马达的带动下旋转；冲击架设有环形腔体，主轴的第一端插接在环形腔体内，环形腔体的内壁设有圆弧凸起，主轴插接在环形腔体的部分设有沿主轴的径向设置的弹性滚轮组件，非冲击状态下，弹性滚轮组件贴合在环形腔体的内壁，冲击状态时，圆弧凸起冲击弹性滚轮组件，弹性滚轮组件受压沿主轴的径向回缩，弹性滚轮组件越过圆弧凸起，圆弧凸起将转矩传递给主轴带动主轴旋转。通过弹性滚轮组件抵触圆环腔体的内壁，保证非冲击状态下的稳定运行，减少了主轴与环形腔体的磨损；冲击状态下，圆弧凸起与弹性滚轮组件能够形成相对稳定平滑的冲击，进一步减少磨损，保证冲击机构的运行的稳定性。且由于环形腔体的设置，能够有效减少圆弧凸起与弹性滚轮组件、主轴与环形腔体之间润滑油的流失，从而降低了冲击机构的磨损，提升了冲击机构的运行稳定性和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的冲击机构的剖视图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中冲击架与弹性滚轮组件初始状态的a-a剖视图；

图4为图1中冲击架与弹性滚轮组件初始状态的b-b剖视图；

图5为图1中冲击架与弹性滚轮组件打击状态的a-a剖视图；

图6为图1中冲击架与弹性滚轮组件打击状态的b-b剖视图；

图7为图1中冲击架与弹性滚轮组件临界状态的a-a剖视图；

图8为图1中冲击架与弹性滚轮组件临界状态的b-b剖视图；

图9为本发明实施例所提供的驱动螺丝刀的示意图。

其中：

01-气动马达、1-冲击架、2-主轴、3-环形腔体、4-圆弧凸起、5-固定孔、6-挡圈、7-固定座、8-弹性件、9-滚轮安装座、10-滚轮、11-注油孔、12-密封垫片、13-密封螺丝、14-冲击盖、15-密封圈、16-安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图9，图1为本发明实施例所提供的冲击机构的剖视图，图2为图1的爆炸图，图3为图1中冲击架与弹性滚轮组件初始状态的a-a剖视图，图4为图1中冲击架与弹性滚轮组件初始状态的b-b剖视图，图5为图1中冲击架与弹性滚轮组件打击状态的a-a剖视图，图6为图1中冲击架与弹性滚轮组件打击状态的b-b剖视图，图7为图1中冲击架与弹性滚轮组件临界状态的a-a剖视图，图8为图1中冲击架与弹性滚轮组件临界状态的b-b剖视图，图9为本发明实施例所提供的驱动螺丝刀的示意图。图中箭头方向表示冲击架1在气动马达01带动下的旋转方向。

本发明所提供的冲击机构包括冲击架1和主轴2，冲击架1用来和气动马达01连接，在气动马达01的带动下旋转，主轴2一端与冲击架1连接，用来在冲击架1的冲击下旋转，主轴2的另一端则用来安装螺丝刀头。其中，冲击架1设有环形腔体3，主轴2的第一端插接在环形腔体3内。为了实现主轴2在冲击架1的旋转冲击下转动，环形腔体3的内壁设有圆弧凸起4，主轴2插接在环形腔体3内部的部分则设有沿主轴2径向固接且与圆弧凸起4配合的弹性滚轮组件。

在非冲击状态时，弹性滚轮组件在弹力作用下抵触于环形腔体3的内壁，由于弹性滚轮组件的滚动作用，主轴2基本不产生转动；在冲击状态下，也即圆弧凸起4旋转至弹性滚轮组件时，通过圆弧凸起4冲击弹性滚轮组件带动主轴2旋转，此时弹性滚轮组件沿主轴2的径向回缩，使得圆弧凸起4能够越过弹性滚轮组件完成一次冲击。由于弹性滚轮组件始终贴合环形腔体3的内壁，冲击机构的运行稳定性好，同时，滚轮10式的设计以及弹性滚轮组件与圆弧凸起4的配合减少了弹性滚轮组件与环形腔体3内壁以及圆弧凸起4的磨损，且环形腔体3的设置减少了圆弧凸起4与弹性滚轮组件之间以及主轴2与冲击架1之间的润滑油的流失，进一步降低了冲击机构的磨损。

下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的冲击机构进行更加详细的介绍。

在本发明所提供的一种具体实施例中，冲击机构的结构如图1和图2所示，在本实施例中，以两组弹性滚轮组件配合两组圆滑凸起为例进行了冲击机构工作原理的说明。在实际实施时，弹性滚轮组件和圆弧凸起4可以根据需要设置为一一对应的多组。

冲击机构包括冲击架1和主轴2，冲击架1的一端用来和气动马达01的输出轴固接，从而在气动马达01的带动下转动。冲击架1整体呈一端敞开、一端密封壁的圆筒状壳体，圆筒状壳体的封闭端固接有用来连接气动马达01输出轴的连接轴，圆筒状壳体内部形成环形腔体3，环形腔体3的内壁设有两组圆弧凸起4，圆弧凸起4优选设置为扁平的拱形凸起。两组圆弧凸起4沿环形腔体3的轴向相间设置，同时沿环形腔体3的周向以180°错开设置。

对应的，主轴2插接在环形腔体3内的第一端连接两组弹性滚轮组件，两组弹性滚轮组件沿主轴2的周向设置且与两组环形腔体3一一对应设置。这里所说的对应设置具体指两组弹性滚轮组件同样采用沿周向错位180°且沿主轴2的轴向相间设置，相间设置的轴向距离与两组圆弧凸起4的轴向距离相等。

这样一来，当冲击架1转动带动圆弧凸起4转动时，圆弧凸起4能够与弹性滚轮组件一一对应冲击，将转矩通过弹性滚轮组件传递至主轴2，从而带动主轴2旋转，进一步带动固接与主轴2的螺丝刀头旋转。

这里所述的弹性滚轮组件具体指能够沿主轴2的径向伸缩的滚轮组件，弹性滚轮组件与主轴2其它方向特别是周向上的连接是刚性连接，使得弹性滚轮组件在非冲击状态抵触于环形腔体3的内壁，在冲击状态下沿主轴2的径向回缩，确保能够顺利越过圆弧凸起4。

在本发明所提供的上述具体实施例中，弹性滚轮组件与主轴2的连接可参考图1与图2，主轴2开设沿主轴2径向延伸的固定孔5，弹性滚轮组件设置在固定孔5内。弹性滚轮组件包括挡圈6、固定座7、弹性件8、滚轮安装座9和滚轮10。挡圈6设置在固定孔5的底部且能够相对固定孔5卡止，固定座7与挡圈6相邻设置，弹性件8则设置在固定座7和滚轮安装座9之间，滚轮安装座9突出于固定孔5部分开设安装槽，滚轮10通过其轮轴与安装槽的配合安装于滚轮安装座9。

其中，滚轮10的滚动面与环形腔体3的内壁相切设置，在冲击架1转动时，滚轮10贴合环形腔体3的内壁转动，在圆弧凸起4与滚轮10冲击时，弹性件8受压回缩，滚轮10及滚轮安装座9向固定孔5内回缩，滚轮10在沿圆弧凸起4转动的同时受到圆弧凸起4的冲击，带动主轴2旋转。滚轮安装座9具体为圆筒状壳体，弹性件8的一端抵触于固定座7、另一端卡止在圆筒状壳体的内壁，圆筒状壳体朝向环形腔体3内壁的一端设有转动连接滚轮10的轮轴的安装槽。

在上述实施例中，固定孔5可设置为贯穿孔，通过挡圈6将固定座7卡止固定，弹性件8优选采用嵌套在滚轮安装座9的弹簧。

作为一种优选实施方式，固定孔5还可设置为盲孔，也即未贯穿主轴2径向的固定孔5，此时，弹簧直接抵触在固定孔5的底部，无需设置挡圈6和固定座7。

作为一种优选实施方式，固定孔5采用贯穿孔，弹性滚轮组件固定在贯穿孔内，且弹性滚轮组件凸出于固定孔5的两端均设置滚轮10，弹性件8的中部卡止在固定孔5内，弹性件8的两端均设置滚轮安装座9和滚轮10，这样一来，对于一组弹性滚轮组件而言，冲击架1每旋转一周，主轴2受到单个点的一次冲击。对于多组如两组垂直相间设置的滚轮组件而言，冲击架1每旋转一周，主轴2能够同时受到两个对称冲击点的冲击，从而显著提升主轴2受冲击旋转的稳定性。

为优化上述实施例，还在主轴2穿出环形腔体3处进行密封设置，也即主轴2的第一端与环形腔体3密封连接，同时在环形腔体3内注射润滑油，进一步降低冲击磨损。为确保主轴2与冲击架1的环形腔体3间的转动密封连接，在主轴2穿出环形腔体3处设有环状的冲击盖14，冲击盖14的内壁与主轴2之间、冲击盖14的外壁与环形腔体3之间均设有密封圈15。

具体来说，冲击盖14的内周设为多阶凸台状，主轴2的外壁设有与冲击盖14的多阶凸台配合的凸台结构，从而形成转动密封，二者通过密封圈15进一步提升密封性；冲击盖14可通过外壁与环形腔体3旋接，冲击盖14的外壁和环形腔体3的内壁之间设有相互配合的环形槽，密封圈15设置在环形槽内。

主轴2远离冲击架1的一端开设有沿其周向延伸的安装孔16，该安装孔16的轴线与主轴2的轴线重合，用来安装螺丝刀头。主轴2的安装孔16根据需要可设置为六角型孔，此外，还可将主轴2远离冲击架的一端设置为四方型头，此时螺丝刀采用与四方型头配合的套筒状，通过设置六角型的安装孔16或者四方型头，便于与不用规格的标准螺丝刀头配合。此处只是用于说明主轴2与螺丝刀头的连接，而不应当理解为主轴2的限定。

在本发明所提供的进一步的优选实施例中，环形腔体3还开设注油孔11，注油孔11具体开设在冲击架1圆筒状壳体的封闭端，注油孔11通过密封件密封，密封件具体采用密封垫片12和密封螺丝13。在需要时，可拧开密封螺丝13，及时向环形腔体3内补充润滑油，避免润滑油不足造成主轴2和冲击架1之间的磨损，从而延长了冲击机构的使用寿命。

上述冲击架1在带动主轴2旋转主要经历如下三个状态：初始状态-冲击状态-临界状态，具体可参考图3至图8。在初始状态时，弹性件8的弹力作用于滚轮10，滚轮10抵触在环形腔体3的内壁；气动马达01带动冲击架1旋转，在打击状态，圆弧凸起4行进至逐步贴合滚轮10，通过滚轮10、滚轮安装座9向主轴2传递转矩；在临界状态时，滚轮10行进至圆弧凸起4的最高点，越过临界状态后，滚轮10在弹性件8的弹力作用下，抵触环形腔体3的内壁，回归至初始状态，进入下移冲击过程的循环。

本发明还提供的一种气动螺丝刀，如图9所示，包括上述具体实施例所描述的冲击机构，还包括进气系统、气动马达01以及连接冲击机构主轴2的螺丝刀头；进气系统通过进气带动气动马达01旋转，气动马达01带动冲击架1旋转，冲击架1通过冲击传递转矩带动主轴2旋转，主轴2远离冲击架1末端开设固定螺丝刀头的安装孔16，螺丝刀头安装在安装孔16内。气动螺丝刀的其他部分以及进气系统、气动马达01的设置均可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的气动螺丝刀及冲击机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。