专利名称：车用电动扳手的制作方法
技术领域：
车用电动扳手技术领域：
本实用新型属于一种车用电动扳手，尤其是属于一种以车载电瓶作为 电源的车用电动扳手。背景技术：
以车载电瓶作为电源的电动扳手作为一种随车携带工具，变手工松紧 坚固件为电动作业而深受消费者青睐，应用面也随着汽车产业的发展和普 及而日趋广泛。中国专利号为032291744的"一种双向撞击式电动及气动扳手"是目 前比较典型的一种电动扳手。参见图K该图为飞轮40a的横截面示意图)， 工作时，它以一个DC12V直流电机利用汽车电瓶(点烟器座)作为工作电 源，通过电机轴及其齿轮副啮合离合器后带动飞轮旋转，飞轮中嵌有两块 偏心设计并随飞轮40a —起转动的撞击块70a，当飞轮40a达到一定转速 后，撞击块70a产生离心作用而绕销轴702a作自转运动造成啮合面701a 啮入与输出轴10a—体的凸块102a的凸肩103a内，瞬间撞击输出轴凸肩， 从而将飞轮40a的转动能量释放至输出轴10a上，输出轴10a因此作旋转 运动而带动工作对象(例如汽车轮胎固定螺钉)转动。因此，电机的正 反转即可达到松、紧螺钉的目的。瞬间撞击后，飞轮40a失去转速，撞击 块70a失去离心力，拉簧300a的复位力使撞击块70a复位再储能准备下一 次打击。依此循环直至完成工作任务。在实际使用中，上述电动扳手存在如下问题参见图1、图2和图3。 1、撞击块70a对凸块102a只能作间断性地瞬间打击，不能实现螺钉 旋紧前或松动后的连续旋转，以至出现在螺钉旋紧或松动后仍需要通过扳 手人工手动辅助作业来完成整个工序的现象，自动化程度低，用户甚感不 便。其原因在于将撞击块40a的撞击力和复位力的调节集于拉簧300a 一身， 一方面，为确保撞击块70a具有足够的撞击力而必须使拉簧具有一 定的钢度，钢度过小则不能有效实现螺钉的松紧，另一方面，由于拉簧复 位力所需的钢度相对较小，该矛盾的存在使撞击块的复位变得非常迅速， 使螺钉紧固前或松动后难以使撞击块的啮合面701a始终顶在凸块的凸肩 103a上，连续施力，从而影响了整个工序的完成。2、结合图5。由于起限位作用的钢球200a设置位置不合理，导致钢 球的运动轨迹与撞击块40a的运动趋势不相匹配，不但撞击块不能实现加 速撞击的目的，而且，还会出现撞击块啮合面701a与凸块凸肩103a之间 不到位现象，BP:撞击块啮合面701a的最内端不能到达凸块的凸肩根部 104a，造成只对凸肩103a的外层局部施力，从而易使撞击块和凸块断裂损 坏，縮短了电动扳手使用寿命。
发明内容为克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种具有新颖 结构的车用电动扳手，该电动扳手在保持原有产品的工作功能基础上，能 有效实现松、紧螺钉全程自动化作业，且撞击块与凸块啮合到位，产品使 用寿命长的目的。为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案这种车用电动扳手的结构包括电机，离合器，飞轮，输出轴及凸块， 两块撞击块；飞轮呈圆柱状，中部设有一通槽，轴向两端一端与离合器配 接，另一端经嵌置轴承与输出轴联接，凸块设置在伸过轴承的输出轴端部 上，两块偏心撞击块分别设置在与凸块相邻的飞轮通槽内，每块撞击块由 一根轴向销轴定位，撞击块一侧与一限位挡销相抵，撞击块的另一侧和飞 轮侧壁上分别设有钢球安装孔和钢球定位孔，钢球安装孔内置有支撑弹簧， 其特征是销轴上套设有一扭簧，扭簧的两个受力端分别位于限位挡销和 撞击块上；钢球定位孔中心与销轴中心的距离满足钢球运动轨迹所对应的 弦长大于钢球定位孔的半径。如上所述的车用电动扳手，其特征是钢球安装孔轴向设置在撞击块上，为一通孔，通孔中段设支撑弹簧，支撑弹簧两端各设一粒钢球，与之 相对应的钢球定位孔设在撞击块的侧壁上。有益效果为克服现有技术拉簧存在的缺陷，本实用新型采用了用扭簧替代拉簧，使扭簧的两个受力端分别位于限位挡销和撞击块上，改变了 调节位置，使得撞击块的撞击力调节作用和撞击块复位力的调节作用可分 别通过调节扭簧和钢球支撑弹簧的钢度来实现，而原有的拉簧与钢球支撑 弹簧由于安装位置都位于撞击块的一侧，不能实现这种分开调节，从而解 决了撞击块的撞击力和复位力的调节集拉簧于一身的矛盾，既能满足扳手 设计的撞击力度，又能使撞击块复位变缓，使螺钉紧固前或松动后撞击块的啮合面能始终顶在凸块凸肩受力面上而完成连续作业。由于钢球定位孔中心与销轴中心的距离满足钢球运动轨迹所对应的弦 长大于钢球定位孔的半径，因此，在撞击块啮合面啮入凸块凸肩前的瞬间， 由于钢球的运动轨迹所对应的弦长大于钢球安装孔的半径，使钢球脱离其 定位孔运动至飞轮通槽的侧壁平面上，由于钢球在定位孔内的运动阻力大 于钢球在侧壁平面上的运动阻力，使撞击块自转阻力突然减小，从而使撞 击块形成一个瞬间自转加速，加快了撞击块啮合面与凸块凸肩的啮合速度， 从而使撞击块能充分啮至凸肩根部，有利于减少撞击块和输出轴凸块部位 的断裂损坏，有效提高电动扳手使用寿命。为加深理解本实用新型内容，下面通过实施例并结合附图对本实用新 型作进一步详述。
图1为现有技术扳手处于静止状态时，飞轮中部的径向剖面图。图2为图1中飞轮运动至储能状态时的径向剖面图。图3为图2中飞轮继续运动至撞击状态时的径向剖面图。图4为本实用新型的装配结构示意图。图5为现有技术钢球运动轨迹原理说明图。图6为本实用新型钢球运动轨迹原理说明图。图7为本实用新型扳手处于静止状态时，沿图4中A — A线剖切的飞轮中部的径向剖面图。图8为图7中飞轮运动至储能状态时的径向剖面图。图9为图8中飞轮继续运动至撞击状态时的径向剖面图。图IO为现有技术中钢球定位孔、钢球安装孔及钢球的关系图。图11为沿图7中C一C线剖切的本实用新型钢球定位孔、钢球安装孔及钢球的关系图。图中序号分别表示图l，图2，图3、图5和图10中的序号分别表示 输出轴10a，凸块102a，凸肩103a，凸肩根部104a，飞轮40a，撞击 块70a，啮合面701a，销轴702a，销轴中心703a，钢球200a，钢球安装 孔2001a，钢球定位孔中心2002a，钢球位移点2003a，钢球定位孔2004a， 拉簧300a，限位挡销400a。图4、图6—图9，图ll中序号分别表示输出轴IO，衬套IOI，凸块102，凸肩103，凸肩根部104。机壳20， 按键孔201，出线孔202，手持孔203。轴承30，轴承301，轴承302，轴 承303，轴承304。飞轮40，离合器50，电机60，小齿轮601，撞击块70， 啮合面701，销轴702，销轴中心703，内侧面705，孔用卡圈80，支架90， 固定座100，钢球200,钢球安装孔2001，定位孔中心2002，钢球位移点 2003，钢球定位孔2004，支撑弹簧2005，钢球运动壁2006，扭簧300，限 位挡销400。
具体实施方式
参见图4。本实用新型扳手包括机壳20、衬套IOI，电机60，离合器 50，飞轮40，输出轴10等。所有部件安置在机壳20内，机壳由上下两部 分组成，经若干固定座100由固定螺栓固定在一起。输出轴10伸出机壳 20外，输出轴10的外端部前方形成与工作对象相一致的形状，如套筒状， 便于与紧固件联接。其它所有部件都固定定位在机壳内壁的支架90上， DC12直流电机60经电机轴与包括小齿轮601在内运动副联接，变速后带 动飞轮40。飞轮通过一端轴承一端支撑套架安装在机壳内壁上。结合图7，飞轮40呈圆柱状，中部设有一通槽，轴向两端一端与离合 器50配接，另一端嵌置轴承与输出轴IO联接，凸块102设置在伸过轴承 30的输出轴内端部上，凸块102和输出轴10为整体件。两块偏心撞击块 70分别设置在与凸块102相邻的飞轮40通槽内，每块撞击块70由一根轴 向设置的销轴702定位。撞击块70的内侧面705及外侧面都呈弧面，撞击 块70—侧(轻端)与一限位挡销400相抵，控制其径向向外位移，撞击块 的另一侧(重端)近端部和飞轮40侧壁上分别开有钢球安装孔2001和钢 球定位孔2004 (参见图11)，钢球安装孔2001内置有支撑弹簧2005。销 轴70上套设有一扭簧300，扭簧的两个受力端分别搁置在限位挡销400和 撞击块的外侧壁上。参见图7，并结合图8、图9。作业时，当电机60带动离合器50及飞 轮40至一定转速后，撞击块70由于受到离心力的作用，撞击块70的重端 呈外摔倾向而克服扭簧300阻力(离心力大于扭簧300的弹力)，因此，两 块撞击块70均会绕销轴702形成自转，由于两块撞击块70的轻端外侧面 飞轮40上有限位挡销400，撞击块70的重端绕轴销往飞轮40的外侧转动，由于两块撞击块70呈对称放置，所以一块顺时针另一块为逆时针转动，此 时，如果飞轮40为顺时针转动时，顺时针转动的撞击块70的轻端将撞击 输出轴10上的凸轮102，带动输出轴10顺时针转动。反之，逆时针转动 的撞击块70将撞击凸轮102，带动输出轴10逆时针转动，完成双向对称 力矩的撞击。撞击后飞轮的速度降低，使撞击块70所受的离心力降低，扭 簧300的回复力使两块撞击块70各自复位，直至限位挡销400阻挡位置。 从图8、图9可看出上部撞击块70的位置变化。从上面我们还可以发现，用扭簧替代现有技术的拉簧后，撞击力和复 位力可分别通过调节支撑弹簧和扭簧的钢度来实现，适当降低扭簧钢度就 可以达到在紧固件紧固前或松动后，使撞击块的啮合面始终顶在凸块102 的凸肩103上，而完成连续作业，免去了人工辅助作业。增加支撑弹簧的 钢度，就可相应改变撞击块啮合面对凸肩103的撞击力，这是本实用新型 创新点之一。以下，说明本实用新型的另一个创新点即达到撞击块啮合面701与 凸肩根部104的完全啮合，以延长扳手使用寿命。参见图5、图6，并结合图10和图11。图5为现有技术钢球运动轨迹 原理说明图，图6为本实用新型钢球运动轨迹原理说明图。实现该创新点的关键在于钢球定位孔中心2002与销轴中心703之间 的距离满足钢球运动轨迹所对应的弦长大于钢球定位孔的半径。参见图5， 现有技术中，钢球定位孔中心2002a与销轴中心703a之间的距离不能满足 此条件，S卩撞击块70a自转外摔后，钢球200a绕销轴702a的销轴中心 703a呈弧形向外移动，至钢球位移点2003a (该点是撞击块撞击凸块前的 瞬间钢球所处的位置)时，其运动轨迹所形成的弧长所对应的弦长(即 钢球定位孔中心2002a与钢球位移点2003a两点间的距离)小于钢球定位 孔2004a的半径，B为钢球运动轨迹形成的弧长相对销轴中心所对应的转 角。参见图6，本实用新型由于加大了钢球定位孔中心2002与销轴中心703 之间的距离，因此，当撞击块撞击凸块凸fl前的瞬间，钢球位移点2003 已经移出钢球定位孔2004端口，因此，在撞击块同样转角B的条件下，实 现了钢球200在撞击初完全脱离钢球定位孔2004，由于钢球运动阻力的突 然变化(钢球遇到的在定位孔内的阻力要大于钢球在平面上的阻力)，好比 汽车以同样的动力转过弯道至直道一样出现一个突然加力，实现了撞击块 在啮合前的一个加速条件，使啮合完全，避免了啮合件间由于啮合不完整7造成的损坏，保证了工具的操作可靠性及使用寿命。参见图10和图11。图10为现有技术中钢球定位孔2004a、钢球安装 孔2001a及钢球200a的关系图，图11为本实用新型技术中钢球定位孔 2004、钢球安装孔2001及钢球200的关系图。图10中，钢球定位孔设置在撞击块上，为一通孔，在飞轮两侧壁上设 置钢球安装孔，其中一个孔为盲孔，另一孔内设有支撑弹簧。图11中，将 钢球安装孔设在撞击块上，也为一个通孔，而将钢球定位孔改设在飞轮的 两侧壁上。改变与否在功能上都是可行的，也都能很好的完成本实用新型 的任务，主要目的是从制造工艺上考虑，现有技术结构在开设盲孔时很麻 烦，难度大，而本实用新型方案则显得简单易行。改变支撑弹簧的钢度则可协调调节扭簧的撞击力和复位力，具体钢度 可根据实际要求设定。
权利要求1、一种车用电动扳手，包括电机(60)，离合器(50)，飞轮(40)，输出轴(10)及凸块(102)和两块撞击块(70)；飞轮(40)呈圆柱状，中部设有一通槽，轴向两端一端与离合器(50)配接，另一端经嵌置轴承与输出轴(10)联接，凸块(102)设置在伸过轴承(30)的输出轴(10)的内端部上，两块偏心撞击块(70)分别设置在与凸块(102)相邻的飞轮(40)通槽内，每块撞击块(70)由一根轴向销轴(702)定位，撞击块(70)一侧与一限位挡销(400)相抵，撞击块(70)的另一侧和飞轮(40)侧壁上分别设有钢球安装孔(2001)和钢球定位孔(2004)，钢球安装孔内置有支撑弹簧(2005)，其特征是销轴(702)上套设有一扭簧(300)，扭簧的两个受力端分别位于限位挡销(400)和撞击块(70)上；钢球定位孔中心(2002)与销轴中心(703)的距离满足钢球运动轨迹所对应的弦长大于钢球定位孔(2004)的半径。
2、 如权利要求1所述的车用电动扳手，其特征是钢球安装孔(2001) 轴向设置在撞击块(70)上，为一通孔，通孔中段设支撑弹簧(2005)，支 撑弹簧(2005)两端各设一粒钢球(200)，与之相对应的钢球定位孔(2004) 设在撞击块(70)的侧壁上。
专利摘要一种车用电动扳手，包括飞轮，输出轴、凸块及撞击块。定位撞击块的销轴上套有扭簧，扭簧的两个受力端分别位于限位挡销和撞击块上；钢球定位孔中心与销轴中心的距离满足钢球运动轨迹所对应的弦长大于钢球定位孔的半径。本实用新型用扭簧替代拉簧，改变了调节位置，使得撞击块的撞击力和复位力的调节可分别通过扭簧和钢球支撑弹簧的钢度来实现，解决了撞击块的撞击力和复位力的调节集拉簧于一身的矛盾，既能满足扳手设计的撞击力度，又能使撞击块复位变缓，使螺钉紧固前或松动后撞击块的啮合面能始终顶在凸块凸肩受力面上而完成连续作业，具有松、紧螺钉全程自动化，撞击块与凸块根部啮合到位，使用寿命长的优点。
文档编号B25B21/02GK201168949SQ20082008288
公开日2008年12月24日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者骏 王, 巍 魏 申请人:衢州市申花电动工具有限公司