冲击工具的制作方法
【专利摘要】一种冲击工具，其包括：主轴，其进行旋转运动；锤，其在纵向方向上进行往复运动；弹簧，其前端被支撑在锤侧，并且其后端被支撑在主轴侧；以及阻挡件，其固定于主轴，使得其在锤向后移动时抵靠在锤上，并且，弹簧的后端与阻挡件在纵向方向上彼此相互重叠。
【专利说明】
冲击工具
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种冲击工具，比如冲击驱动器和冲击扳手。
【背景技术】
[0002]使用电动马达或气动马达作为驱动源的冲击工具已经被知悉。冲击工具向物体施加冲击力和旋转力，该物体诸如螺钉、螺栓、螺母等。专利文献I公开了作为其中一种冲击工具的冲击驱动器的结构。图1是示出便携式电动冲击驱动器的结构的剖视图。图1示出沿着砧22的旋转轴线截取的、冲击驱动器200的剖面。此冲击驱动器200具有柄部10，柄部10被工作人员在使用期间握持。在柄部10的上侧设置有壳体20，在壳体20中安装有用作驱动源的马达21等。在柄部10的下侧设置有电池附接单元30，用作电源的电池300被附接到电池附接单元30。电池300包括多个锂离子电池单元。在壳体20的右端设置有砧22，套筒扳手等(未显示)被附接于砧22，并且此砧22被金属衬套221可旋转地支撑。当开关11被打开时，马达21转动，使得在向前方向(图中的右侧方向)上的冲击力被施加到砧22，并且围绕旋转轴线的旋转力(旋转扭矩)也被施加到砧22。因此，通过附接于砧22的套筒扳手可以进行拧紧和拧松螺栓和螺母的作业。
[0003]在壳体20中设置有用于将马达21所输出的旋转驱动力转换为上述冲击力和旋转力的机构。马达21的旋转轴211在纵向方向(图中的横向方向)上延伸。旋转轴211被壳体20内的轴承212支撑，并且被连接至行星齿轮减速机构23。在行星齿轮机构23中，附接于旋转轴211的内齿轮231的旋转运动通过多个行星齿轮232被传递至外齿轮233，多个行星齿轮232被设置于内齿轮231的外侧。在这种情况下，由于外齿轮233被固定，因此作为行星齿轮232各自的旋转轴的行星齿轮轴234协同内齿轮231的旋转而转动。更具体地，提取行星齿轮轴234的转动作为输出。
[0004]多个行星齿轮轴234被固定至主轴74，并且当马达21(旋转轴211)旋转时，主轴74以预定的减速比旋转。主轴74包括主轴轴部741和承载部742，主轴轴部741具有向前突出的大致圆柱形的形状，承载部742具有凸缘形状，其设置于主轴轴部741的后侧并且从主轴轴部741向外延伸。
[0005]锤25从前侧(图中右侧)被附接于主轴轴部741，并且主轴轴部741的外周表面和锤25的内周表面彼此接触。在这种情况下，具有V形形状的主轴凸轮槽743被形成于具有大致圆柱形形状的主轴轴部741的外周表面上。而且，对应于主轴凸轮槽743的、具有V形形状的锤凸轮槽251被形成在锤25的、与主轴轴部741的外周表面接触的内周表面上。在主轴轴部741和锤25之间，通过将主轴凸轮槽743和锤凸轮槽251彼此结合而形成V形孔。主轴轴部741和锤25通过被放置到孔中的滚珠26彼此接合。协同在孔中的滚珠26的运动，锤25在纵向方向(图中横向方向)上进行往复运动并且进行旋转运动。锤25和主轴74可以彼此以不同的转速旋转。当锤25以不同于主轴74的转速旋转时，锤25在纵向方向上移动。通过锤25在纵向方向上的运动，改变了锤25和主轴74之间以及锤25和砧22之间的相对位置关系。
[0006]而且，在行星齿轮减速机构23中用作行星齿轮232的旋转轴的行星齿轮轴234被插入并且固定于主轴轴部741的承载部742中形成的孔中。弹簧27被设置于锤25和承载部742之间，并且弹簧27的前端被锤25侧支撑，并且其后端被主轴74(承载部742)侧支撑。而且，在锤25的前侧(图中右侧，S卩，砧22侧)设置有锤爪252。当在纵向方向上移动的锤25位于前侧时，形成于砧22后侧的砧片222与锤爪252彼此啮合，使得锤25的旋转被传递至砧22。另一方面，当锤25位于后侧时，砧片222和锤爪252彼此不会啮合，使得锤25空转。
[0007]当马达21在弹簧27被延伸的状态中(在锤25被向前放置的状态中)旋转时，主轴74和锤25—体旋转。而且，在这种状态下，锤爪252和砧片222彼此啮合。因此，主轴74、锤25和砧22—体旋转。此时，当附接于砧22的套筒扳手抵靠螺栓或螺母从而开始其拧紧时，反扭矩被施加在砧22上。因此，由于在砧22被减速的同时主轴74继续旋转，因此在接合于砧22的锤25和主轴74之间产生转速的差异。由于该转速的差异，滚珠26在V形孔内部移动，并且锤25朝向承载部742(朝向图中左侧)退回。此时，弹簧27被压缩。
[0008]当锤25退回时，锤爪252和砧片222之间的啮合被释放，使得扭矩不再被传递至砧
22。然而，主轴74即使在此之后也继续旋转。在锤25到达最大退回位置并且弹簧27的压缩量最大时，锤25协同在V形孔内部的滚珠26的运动而向前前进。此时，弹簧27的回复力(反作用力)被施加于锤25。因此，锤爪252和砧片222被再次迅速啮合，使得砧22被再次驱动。此时，通过锤25(锤爪252)的撞击，较大的冲击力被施加于砧22。然后，向前的较大的冲击力和较大的扭矩被施加到螺栓或螺母上，附接于砧22的套筒扳手抵靠在该螺栓或螺母上。
[0009]通过旋转运动和锤25在旋转轴211的延长线上的往复运动，实现了砧22的上述操作。因此，为了将适当的冲击力施加到砧22，有必要保证锤25的往复运动的行程量达到一定的程度。而且，有必要充分地提高锤25的运动、包括旋转运动的精确度。此外，在锤25到达最大的退回位置时的同时，滚珠26与对应于V形孔的最后面的部分的凸轮后端部744相撞，或者锤25与承载部742相撞。因此，有必要在此时减轻冲击。为此，已做出了满足上述要求的发明，以用于锤25和主轴74彼此接触的部分。图2是示出锤25和主轴74附近的结构的放大视图。虽然图2主要示出旋转轴下方的结构，但是旋转轴上方的结构与旋转轴下方的结构对称。
[0010]如图2所示，在承载部742的前侧(图中右侧)，阻挡件51和垫圈81被附接于主轴轴部741的外周。阻挡件51由弹性材料形成为圆盘形状，并且主轴轴部741穿透阻挡件51的中心。阻挡件51减轻到达最大退回位置的锤25和承载部742之间的撞击的冲击，由此减轻凸轮后端部744和滚珠26之间的撞击的冲击。垫圈81具有阶梯式形状。具体地，垫圈81包括垫圈前端部811、垫圈后端部812和垫圈凸起部813，垫圈后端部812相对于垫圈前端部811被形成在外部，垫圈凸起部813将垫圈前端部811和垫圈后端部812彼此连接。如图所示，阻挡件51在前侧被垫圈前端部811和垫圈凸起部813遮盖，并且固定于主轴轴部741的外部。而且，垫圈凸起部813被弹貪27的后端侧包围，并且弹貪27的最后端被塾圈后端部812的如表面支撑。更具体地，垫圈81还起到弹簧支撑构件的作用。另外，行星齿轮轴234穿透形成在承载部742中的孔，并且被垫圈后端部812的后表面支撑和固定。
[0011]如上所述，通过使用垫圈81，阻挡件51、弹簧27和行星齿轮轴234被固定。因此，垫圈81在主轴74的径向方向上的位置是重要的。换言之，垫圈81到主轴74的中心轴线的距离是重要的。为此，朝向前侧突出的阶梯部被形成在承载部742的前表面上，并且阻挡件51被附接于此阶梯部。阻挡件51附接的阶梯部在前侧被垫圈81遮盖。在图2中，腔体被形成在阻挡件51和行星齿轮轴231之间。然而，在图2中未示出的位置(其中不存在行星齿轮轴231的位置)，对应于此腔体的部分被形成为作为承载部742的一部分。更具体地，为了将垫圈81精确地固定至主轴74，对应于垫圈凸起部813的阶梯差被形成在承载部742中，并且在纵向方向(图中横向方向)上的阶梯部的高度由La表示。因此，垫圈凸起部813的内表面与阶梯部的外周表面接触，使得阻挡件51和垫圈81都固定至主轴74。
[0012]当阶梯差La较小时，垫圈凸起部813的内表面和阶梯部的外周表面之间的接触面积变小，结果是垫圈81的固定精确度下降。因此，例如，阶梯差La优选地被设定成I毫米或更多。如图2所示，垫圈凸起部813在纵向方向上的长度需要是对应于阶梯差La和阻挡件51的厚度的长度。为了充分地吸收冲击，例如，阻挡件51需要具有约I毫米的厚度，并且在这种情况下，例如，垫圈凸起部813在纵向方向上的长度被设定成2毫米或者更多。
[0013]通过高精度地将垫圈81固定至主轴24，能够高精度地固定阻挡件51、弹簧27的后端部、行星齿轮轴234等。因此，能够高精度地操作锤25。
[0014]引用列表
[0015]专利文献
[0016]专利文献1:日本专利申请特开第2013-208678号
【发明内容】
[0017]技术问题
[0018]在图2所示的结构中，锤25的最大退回位置由阻挡件51的位置确定。另一方面，弹簧27的后端部的位置相比阻挡件51位于更后侧。因此，主轴74(承载部742)的形状需要被形成为对应于弹簧27的后端部的位置的形状。更具体地，在上述结构中，当阶梯差La被增加从而高精度地将垫圈81固定于主轴74时，主轴74的总长度需要被增加。
[0019]然而，主轴74的总长度的增加妨碍了整个装置的尺寸的减小和重量的降低。可选地，当确保了La的预定长度时，随着主轴74的总长度被确定，存在锤25的行程量被减小并且不能获得理想的冲击力的担忧。
[0020]即，难以在保证锤的精确运动的同时实现冲击工具的尺寸的减小。
[0021]基于上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是解决上述问题。
[0022]问题的解决方案
[0023]在本发明的方面中，一种冲击工具包括:主轴，其进行旋转运动;锤，其在纵向方向上进行往复运动;弹簧，其前端被支撑于锤侧，且其后端被支撑于主轴侧；以及阻挡件，其固定于主轴，使得当锤向后移动时其抵靠在锤上，并且弹簧的后端和阻挡件在纵向方向上彼此相互重叠。
[0024]本发明的有益效果
[0025]根据本发明，能够在保证锤的精确运动的同时实现冲击工具的尺寸的减小。
【附图说明】
[0026]图1是示出传统冲击驱动器的剖视图。
[0027]图2是示出在传统冲击驱动器中的锤和主轴的外周结构的剖视图。
[0028]图3是示出应用了本发明的冲击驱动器的剖视图。
[0029]图4是示出应用了本发明的冲击驱动器中的锤和主轴的外周结构的剖视图。
[0030]图5A是示出应用了本发明的冲击驱动器中的主轴和垫圈之间的关系的剖视图。
[0031]图5B是示出应用了本发明的冲击驱动器中的主轴和垫圈之间的关系的前视图。
[0032]图6A是示出应用了本发明的冲击驱动器的变形例的剖视图。
[0033]图6B是示出图6A中所示的冲击驱动器中的锤和主轴的外周结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0034]将描述应用了本发明的冲击驱动器(冲击工具)的一个示例。图3是冲击驱动器I的剖视图，并且对应于图1。与上述冲击驱动器200类似，冲击驱动器I包括柄部10、壳体20和电池附接单元30，并且电池300被附接于电池附接单元30。容纳于壳体20中的马达21、砧22、行星齿轮机构23、锤25等与设置于冲击驱动器200中的那些也相同。其中砧22通过主轴24和锤25被驱动的结构也与上述结构相同。具体地，主轴24包括主轴轴部241和承载部242。主轴凸轮槽243被形成在主轴轴部241上，并且主轴凸轮槽243和锤凸轮槽251彼此结合。在冲击驱动器I中主轴24、锤25和砧22的运动与上述的冲击驱动器200中的那些运动相同。弹簧27和阻挡件51被用做与上述冲击驱动器200中相同的目的。
[0035]然而，在此冲击驱动器I中，弹簧27的后端部或支撑弹簧27的后端部的、弹簧支撑构件的前表面不会位于比阻挡件51更后侧。在冲击驱动器I中，弹簧27的后端部或支撑弹簧27的后端部的、弹簧支撑构件的前表面在纵向方向上位于与阻挡件51重叠的位置。为此，主轴24的总长度可以被缩短。
[0036]图4是示出冲击驱动器I中的锤25和主轴24的外周结构的放大图，并且对应于图2。图4中所示的阻挡件51和垫圈(弹簧支撑部)52被用于与上述冲击驱动器200中相同的目的。阻挡件51通过垫圈52被固定于主轴24。而且，行星齿轮轴234通过垫圈52从前侧被固定。因此，重要的是将垫圈52固定于主轴24的精确度的事实与上述冲击驱动器200的情况也是相同的。
[0037]垫圈52具有阶梯式形状。具体地，垫圈52包括垫圈前端部521、垫圈后端部522和垫圈凸起部523，垫圈后端部522相对于垫圈前端部521被形成在外部，垫圈凸起部523将垫圈前端部521和垫圈后端部522彼此连接。垫圈52的构造和功能与垫圈81相同。然而，将垫圈52固定至承载部24的方法不同于上述的固定方法。因此，垫圈凸起部523在纵向方向上的长度与上述垫圈凸起部813极为不同。
[0038]在冲击驱动器I中，通过设置于承载部242外周上的垫圈锁定部245来将垫圈52定位(固定)到承载部242。垫圈锁定部245在承载部242的外周上朝向前侧(图中右侧)突出，并且从外部支撑垫圈后端部522。更具体地，垫圈52被装配于主轴24，并且形成于主轴24(承载部242)上的垫圈锁定部245的内表面与垫圈52的垫圈后端部522的外周表面接触。为此，用于固定垫圈52的阶梯差不需要被设置于承载部242上。而且，垫圈凸起部523在纵向方向上的长度可以被缩短至用于固定阻挡件51所需的最小长度。换言之，图2所示的长度La可以被降低至0(零)。另一方面，虽然垫圈锁定部245需要被形成在承载部242上，但是当锤25到达最大退回位置时，容易避免垫圈锁定部245和锤25之间的干扰。因此，垫圈锁定部245没有对主轴24和锤25的操作造成任何不利影响。
[0039]因此，没有必要在纵向方向上延长主轴24。这样能够实现冲击驱动器I的尺寸的减小。可选地，能够在不增加主轴24的总长度的情况下增加锤25的行程量。因此，较强的冲击力可以被施加于砧22。而且，由于垫圈52可以被高精度地附接于主轴24，因此可以提高锤25的运动的精确度。
[0040]应当说明的是，没有必要在垫圈52的整个外周上形成图4所示的垫圈锁定部245。只要垫圈52的位置能够被固定，就可以按需确定垫圈锁定部245的长度和数量。例如，垫圈锁定部245可以局部地被形成在垫圈52的圆周方向上的四个位置。
[0041 ] 在图5A和5B所示的示例中，多个垫圈锁定部245被形成于对应于垫圈52(垫圈后端部522)的外周的、承载部242的区域中。具体地，垫圈锁定部245各自被形成于上述区域的上下侧和左右侧。垫圈锁定部245被形成在承载部242上的四个位置，但是垫圈锁定部245可以被形成在承载部242上的五个位置或者更多位置或者三个位置。而且，多个垫圈锁定部245之间的间隔不必彼此相等。
[0042]在上述的实施方式中，垫圈52(垫圈后端部522)的外周部被主轴24(承载部242)支撑。为此，虽然垫圈锁定部245被形成在承载部242上，但是垫圈52的基本结构与传统的垫圈81相同。
[0043]然而，能够通过改变垫圈的形状使得主轴来支撑垫圈的外周，以代替在主轴上形成垫圈锁定部。同样在此情况下，主轴的总长度被缩短。
[0044]图6A和图6B所示的主轴94还包括主轴轴部941、承载部942和主轴凸轮槽943。然而，承载部942的形状不同于上述承载部243。具体地，在承载部942上没有形成垫圈支撑部。简言之，在主轴94中，没有形成包括传统主轴74中的阶梯差的、用于支撑垫圈的特定的结构。
[0045]另一方面，图6A和图6B所示的垫圈53的形状不同于上述垫圈52和81。垫圈53也具有如同上述垫圈52那样的阶梯式形状。具体地，垫圈53包括垫圈前端部531、垫圈后端部532和垫圈凸起部533，垫圈后端部532相对于垫圈前端部531被形成在外部，垫圈凸起部533将垫圈前端部531和垫圈后端部532彼此连接。然而，在垫圈53中，向后(图中左侧)突出的主轴支撑部534被设置在垫圈后端部532的外部。主轴支撑部534抵靠在承载部942的外周表面上。因此，垫圈53可以被装配至主轴94，使得承载部942的外周表面与垫圈53中的主轴支撑部534的内表面接触，从而将垫圈53固定至主轴94。
[0046]从图6B可见，从垫圈53向后突出的主轴支撑部534不会干扰主轴94和锤25的操作。而且，垫圈53可以被高精度地附接于主轴94，并且主轴94的总长度不会增加。
[0047]没有必要在垫圈53(垫圈后端部532)的整个外周形成主轴支撑部534。也能够沿着垫圈53的圆周方向分别地形成多个主轴支撑部534。
[0048]在上述实施方式中，垫圈52和53起到弹簧支撑部的作用。具体地，垫圈52和53各自的一部分(垫圈后端部522和532的前表面)支撑弹簧27的后端部。而且，垫圈52和53各自的另一部分支撑行星齿轮轴234并且固定阻挡件51。然而，固定于主轴的另一个构件可以支撑行星齿轮轴234并且固定阻挡件51。
[0049]在本说明书中，通过以冲击驱动器作为示例描述了本发明。然而，本发明有助于设置有主轴和锤的装置的尺寸的减小以及重量的下降，主轴和锤与上述主轴和锤的操作方式相同。更确切地，本发明被有效地应用于设置有主轴和锤的所有冲击工具。例如，本发明也被有效地应用于具有气动马达(高压空气)作为驱动源的冲击工具。
【主权项】
1.一种冲击工具，其包括: 主轴，其进行旋转运动； 锤，其在纵向方向上进行往复运动； 弹簧，其前端被支撑在锤侧，并且后端被支撑在主轴侧；以及 阻挡件，其固定于主轴，使得其在锤向后移动时抵靠在锤上， 所述冲击工具的特征在于，弹簧的后端与阻挡件在纵向方向上彼此相互重叠。2.—种冲击工具，其包括: 主轴，其进行旋转运动； 锤，其在纵向方向上进行往复运动； 弹簧，其前端被支撑在锤侧，并且后端被支撑在主轴侧；以及 阻挡件，其固定于主轴，使得其在锤向后移动时抵靠在锤上， 所述冲击工具的特征在于，弹簧支撑构件被附接于主轴，弹簧支撑构件具有支撑弹簧的后端的前表面，并且 阻挡件和弹簧支撑构件的前表面在纵向方向上彼此相互重叠。3.根据权利要求1所述的冲击工具，还包括: 垫圈，其附接于主轴， 其中，垫圈通过从前侧遮盖阻挡件而将阻挡件固定于主轴。4.根据权利要求2所述的冲击工具，还包括: 垫圈，其用作弹簧支撑构件， 其中，垫圈通过从前侧遮盖阻挡件而将阻挡件固定于主轴。5.根据权利要求3所述的冲击工具，其中，主轴包括垫圈锁定部，垫圈锁定部与垫圈接合，并且垫圈锁定部从外部支撑被附接于主轴的垫圈的外周。6.根据权利要求4所述的冲击工具，其中，主轴包括垫圈锁定部，垫圈锁定部与垫圈接合，并且垫圈锁定部从外部支撑被附接于主轴的垫圈的外周。7.根据权利要求5所述的冲击工具，其中，多个垫圈锁定部沿着垫圈的外周被各自形成在多个位置。8.根据权利要求6所述的冲击工具，其中，多个垫圈锁定部沿着垫圈的外周被各自形成在多个位置。9.根据权利要求3所述的冲击工具，其中，垫圈包括与主轴接合的主轴锁定部，并且主轴锁定部从外部支撑附接有垫圈的主轴。10.根据权利要求4所述的冲击工具，其中，垫圈包括与主轴接合的主轴锁定部，并且主轴锁定部从外部支撑附接有垫圈的主轴。11.根据权利要求9所述的冲击工具，其中，多个主轴锁定部沿着垫圈的外周被各自形成在多个位置。12.根据权利要求10所述的冲击工具，其中，多个主轴锁定部沿着垫圈的外周被各自形成在多个位置。
【文档编号】B25B21/02GK105829027SQ201480069486
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月15日
【发明人】小室义广, 田村健悟
【申请人】日立工机株式会社