双锤离合器冲击扳手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及电动工具，并且更具体来说，本发明涉及用于利用双锤离合器拧紧或松开具有冲击驱动件的紧固件的电动工具。
【背景技术】
[0002]用于拧紧或松开紧固件(例如，螺母和螺栓)的电动工具是已知的，并且并入有能够间歇地提供增大量的扭矩以用于拧紧或松开紧固件的冲击驱动件的电动工具是常见的。
[0003]共同所有的美国专利号4，821，611 (Izumisawa)中公开一种并入有棘轮头的冲击扳手。气动马达旋转离合器壳体，所述离合器壳体以同轴方式容纳冲击驱动件。在正常操作条件下，固定在离合器壳体中的凸轮球接合冲击离合器的指形物，并且同时旋转离合器和输出轴以用于拧紧或松开紧固件。但是当紧固件的摩擦阻力超出工具的正常扭矩输出时，凸轮球滑动到冲击离合器指形物的下方，并且沿输出轴在轴向上向前推动离合器。这同时将一对锤块向前移动，使其与输出轴的对应一对砧块配准。所述锤块瞬时地冲击砧块，并且在输出轴中产生增大量的扭矩，以克服紧固件的摩擦阻力。锤块在冲击之后紧接着在轴向上向后收回，并且当凸轮球与离合器壳体完成一个完整旋转时，所述冲击过程就重复。
[0004]然而，离合器壳体和凸轮球总体上以等于马达的输出速度的速率移动，这一速率对于气动马达来说非常高。因此，当输出轴无法转动紧固件时，凸轮球以类似速率在轴向上反复地向前推动冲击离合器和锤块。这常常发生得很快，以至于锤块在对应表面完全配准之前就冲击砧块；或替代地，锤块完全错过砧块并且未能产生任何额外扭矩。此外，当紧固件的摩擦阻力超出由锤块产生的额外扭矩时，凸轮球和冲击离合器可能在操作员能够使马达脱离之前不必要地推动锤块，使其反复地与砧块配准。这对于冲击驱动件(例如，凸轮球和冲击离合器)的部件来说是猛烈的，并且可能将它们损坏或使它们早于扳手的其它部件受磨损。
[0005]共同所有的美国专利号7，080, 578 (Izumisawa)在电动冲击扳手中并入有一种减速机构。这种特殊设计降低马达输出的速度并且控制冲击驱动件的锤块的冲击速率。虽然冲击驱动件的部件较少倾向于损坏和磨损，但是减速机构需要使用额外部件，这增加了工具的复杂性。
[0006]因此，存在对具有冲击驱动件的电动棘轮工具的需要，所述工具能够提供充分的损坏和磨损防护而无需使用减速机构。
【发明内容】
[0007]本发明总体上涉及用于旋转机械元件的电动工具。一方面，所述工具包括外壳和定位在外壳中的马达，所述马达具有从其延伸的输出轴。所述轴在马达操作期间相对于外壳旋转。除此之外，所述工具具有在轴向上固定于外壳中并且可操作地连接至马达输出轴的冲击驱动件。所述冲击驱动件包括基座；可旋转地安装在基座上的砧轴，所述砧轴具有从砧轴延伸的砧块；以及多个环形锤块。每一个锤块具有可枢转地安装在基座上以用于在三个位置之间移动的相对冲击承坐部(land)，所述三个位置包括:向前位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的一个接合砧块；反向位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的另一个接合砧块；以及脱离位置，其中冲击承坐部两者均不接合砧块。所述工具还包括可操作地连接至冲击机构的砧轴的棘轮机构。棘轮机构包括输出驱动件，所述输出驱动件被安装用于相对于外壳旋转，以用于在所选择方向上旋转机械元件。
[0008]在本发明的另一方面中，所述工具包括具有第一端和第二端的外壳以及在第一端与第二端之间延伸的纵向轴。另外，所述工具具有:输出驱动件，所述输出驱动件可旋转地安装在外壳上以用于可操作地接合机械紧固件；以及定位在外壳中的马达，所述马达具有输出轴。所述工具还具有定位在外壳中并且功能性地连接至马达和输出驱动件的冲击驱动件。所述冲击驱动件包括基座；可旋转地安装在基座上的砧轴，所述砧轴具有从砧轴延伸的砧块；以及多个环形锤块。每一个锤块具有可枢转地安装在基座上以用于在三个位置之间移动的相对冲击承坐部。所述三个位置包括:向前位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的一个接合砧块；反向位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的另一个接合砧块；以及脱离位置，其中冲击承坐部两者均不接合砧块。
[0009]在本发明的另一方面中，所述工具包括:伸长管状外壳，所述管状外壳被设定尺寸来用于握在一只手中；以及在外壳中的气动马达，所述气动马达具有适于旋转的输出轴。所述工具还具有在轴向上固定于外壳中并且可操作地连接至马达输出轴的冲击驱动件。冲击驱动件包括基座；可旋转地安装在基座上的砧轴，所述砧轴具有从砧轴延伸的砧块；以及多个环形锤块，每一个锤块具有可枢转地安装在基座上以用于在三个位置之间移动的相对冲击承坐部，所述三个位置包括:向前位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的一个接合砧块；以及反向位置，其中相应锤块被定位成使得冲击承坐部中的另一个接合砧块。相应锤块响应于冲击驱动件上的负载超出预定扭矩来冲击轴上的砧块，从而瞬间地增大提供至砧轴的扭矩。此外，所述工具具有可操作地连接至冲击机构的砧轴的棘轮机构。棘轮机构包括输出驱动件，所述输出驱动件被安装用于相对于外壳旋转，以用于在所选择方向上旋转机械元件。
[0010]其它目标和特征将部分地显而易见并且将部分地在下文中指出。
【附图说明】
[0011]图1为并入有冲击驱动件和气动马达的本发明的手持式气动棘轮扳手的透视图；
[0012]图2为图1的扳手的局部截面的正视图，用以示出内部构造；
[0013]图3为扳手的冲击驱动件的透视图；
[0014]图4为冲击驱动件的分开透视图；以及
[0015]图5为扳手的棘轮机构的分开透视图。
[0016]对应参考字符在整个附图中指示对应部分。
【具体实施方式】
[0017]现在参考附图，并且尤其参考图1和图2，总体上以参考数字10指示以气动方式驱动的手持式棘轮扳手。扳手10包括总体上以12指示的管状抓握部，和总体上以14指示的头部。如图2中示出，抓握部12和头部14由总体上以16指示的管状螺纹联轴器连接，因此抓握部、联轴器和头部形成容纳扳手10的功能部件的外壳。抓握部12容纳总体上以18指示的马达。联轴器16容纳总体上以20指定的冲击驱动件，并且头部14容纳总体上以22指定的棘轮机构(图3)。这些部件中的每一个将在以下更为详细地描述。为了便于描述，当描述部件的取向时，扳手10的向前端将被理解成位于具有头部14的一端处，并且向后端将被理解成位于具有抓握部12的一端处。所示出并描述的马达18为气动工具中常用类型的标准空气驱动马达。因为马达18是常规的，所以将不会进一步详细描述。
[0018]参考图1，提供在抓握部12的向后端处的空气入口配件30能够将扳手10连接至常规的外部加压空气源(未示出)。被提供成与抓握部12邻近的杠杆32控制流向马达18的流体流。杠杆32枢转地安装在抓握部12上并且被弹簧偏置至如图所示的扩展位置，以使得所述杠杆32可被挤向抓握部来打开阀门34，从而选择性地容许加压空气通过空气入口配件30流向马达18。如图2中示出，马达18包括转子36，所述转子36可旋转地安装在抓握部12上以用于绕中心线38旋转。当阀门34打开时，转子36响应于流动通过马达18的空气来旋转。转子36包括与中心线38同心的输出轴40。虽然在不脱离本发明的范围的情况下输出轴40可具有其它形状，但是在一个实施方案中，所述轴具有用于将轴连接至冲击驱动件的总体圆柱形、花键式(即，脊状)外部。
[0019]如图3和图4中示出，扳手10的冲击驱动件20总体上包括离合器基座50、一对锤块52a、52b和砧轴54。如图4中进一步示出，基座50包括向前衬套板60和向后衬套板62，所述衬套板分别被一体式间隔段64分开，从而在所述板之间建立用于接收锤块52a、52b的空间66。衬套板60、62中的每一个包括用于接收轴54的相应机械加工中心开口 68、70。孔72被提供在开口 68、70的相对侧上以用于接收销74、76，所述销74、76将锤块52a、52b俘获在板60、62之间形成的空间66中。向后中心开口 68的部分78为花键式，以用于接收马达18的花键式输出轴40。因此，基座50随着马达转子36转动。每一个锤块52a、52b (分另IJ)包括叶状中心开口 80a、80b;(分别)位于一侧上的半圆形狭槽82a、82b，以及(分别)位于相对侧上的宽狭槽84a、84b。虽然锤块52a、52b彼此完全相同，但是相对于彼此绕中心线38旋转了 180°。因此，狭槽82a、84b接收销74，并且狭槽82b、84a接收销76。销74、76在板60、62之间延伸并且将锤块52a、52b保持在空间66中。如本领域的技术人员将了解，半圆形狭槽82a和销74容许锤块52a绕销74枢转，并且宽狭槽84a和销76当锤块52a在销74上枢转时限制锤块52a的旋转。类似地，半圆形狭槽82b和销76容许锤块52b绕销76枢转，并且宽狭槽84b和销74当锤块52b在销76上枢转时限制锤块52b的旋转。
[0020]砧轴54延伸通过衬套板60、62的中心开口 68、70以及锤块52a、52b的叶状中心开口 80a、80b。轴54还具有对应于板60、62中的中心开口 68、70的间隔轴颈88、90。轴颈88、90接合中心开口 68、70，以用于支撑轴54并且容许所述轴在基座50中旋转。砧块92a、92b提供在轴颈86、88之间的轴54上，因此锤块52a、52b的叶状开口 80a、80b中的承坐部94a、94b、96a、96b可间歇地接合砧块以提供增大的扭矩，如以下将更为详细地解释。除此之夕卜，轴54包括位于其向前端处的曲柄98，以用于驱动棘轮机构22。
[0021]图5示出扳手10的棘轮机构22，所述棘轮机构22将曲柄98的轨道运动转换为在所选择方向上的旋转运动。曲柄98驱动内部环形齿轮100，以在头部14的轭架102中来回振荡。曲柄98和环形齿轮100可操作地由衬套104连接，所述衬套104接收在从所述环形齿