在冲击式扳手中的转子和铁砧之间的摩擦轴承的制作方法

本发明涉及一种冲击式扳手、尤其切向冲击式扳手，并且还涉及一种用于借助于切向冲击式扳手松开和/或固定螺旋连接的方法。

背景技术：

从EP 1 510 394 B1中已知一种冲击式扳手，所述冲击式扳手周期性地且暂时地提供用于拧紧螺旋连接或安置螺旋锚的大的拧紧力矩。

通常切向冲击式扳手适合于将螺丝装入具有不同硬度的多种不同材料中，所述材料例如是多孔混凝土、灰砂砖、瓦、石或混凝土。为此，使用冲击机构，在所述冲击机构中两个冲击体，即锤和铁砧相对于彼此加速并且在接触时脉冲地传递动能。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种冲击式扳手，所述冲击式扳手具有冲击机构的较小的磨损。本发明的另一目的是，提供一种用于运行冲击式扳手的方法，借助于所述方法能更准确且更快速地达到阈值。

所述目的通过具有独立权利要求的特征的冲击式扳手或方法来实现。有利的改进方案由从属权利要求中获得。

因此，提出一种冲击式扳手，其具有：壳体；马达式驱动的驱动轴；用于固定工具的从动轴；和冲击机构，所述冲击机构将驱动轴与从动轴耦联以传递扭矩，其中在从动轴和壳体之间存在第一支承力矩，所述第一支承力矩与从动轴的转动方向相反地作用，其中尤其在驱动轴与从动轴通过冲击机构不耦联时，在从动轴和驱动轴之间存在第二支承力矩，所述第二支承力矩与驱动轴的转动方向相反地作用，其特征在于，第一支承力矩小于第二支承力矩。

还提出一种用于借助于切向冲击式扳手松开和或固定螺旋连接的方法，所述方法具有如下步骤：执行冲击循环，其中在一个冲击循环之内，冲击机构的转子与铁砧交替地在第一时间间隔中接合以及在第二时间间隔中分离，并且尤其在第二时间间隔期间提供到螺旋连接上的扭矩，其中扭矩在10mNm至500mNm的范围中，优选在50mNm至400mNm的范围中，更优选在250mNm至350mNm的范围中。

还提出一种用于运行切向冲击式扳手的方法，所述方法具有如下步骤：将插装工具安装在切向冲击式扳手的从动轴上；建立插装工具与固定机构的接合，所述固定机构与插装工具相对应；执行冲击循环，其中在一个冲击循环之内，冲击机构的转子与冲击机构的铁砧交替地在第一时间间隔中接合以及在第二时间间隔中分离；以及提供减振机构，所述减振机构用于与从动轴的转动方向相反地减少在固定机构、插装工具和从动轴之间的间隙。

例如借助于在从动轴或铁砧和驱动轴之间的摩擦轴承，也能够在各次切向冲击之间沿转动方向以小的扭矩驱动从动轴。防止从动轴的转回进而确保：将每次紧接着的冲击尽可能完全地导入螺丝中。

通过根据本发明的在驱动轴和从动轴或从动轴的铁砧之间的、具有一个或多个较高的支承力矩的力矩传递，能够实现各次冲击的较高的扭矩以及实现从冲击到冲击的较小的扭矩波动。因此，有利的是，提供更有效的冲击利用以及更少的时间，所述时间需要用于实现一定的螺旋力矩或松开螺旋连接、尤其松开螺丝。由此，通过所述缩短的旋拧时间得到冲击机构的更少的磨损。

已确定的是，在冲击时传递的扭矩显著地与在铁砧、工具、通常插口(Nuss)，和螺旋连接或螺旋锚之间的角位置相关。尤其，最后作用到螺丝上的冲击强度、即在锤冲击到铁砧上时还经由插口传递到螺丝上的动能主要与三个最后提到的部件的连接的刚性和扭转间隙相关。在螺丝、插口和从动轴或在所述从动轴上构成的铁砧之间存在越小的扭转间隙，那么能够传递越高的峰值力矩。

在此，支承力矩在此定义为在权利要求中在本文中提到的元件之间存在的所有力矩的总和。对于这些力矩共同的是，这些力矩与冲击式扳手的马达式驱动器的相应的转动方向相反地定向，这在现有技术中视为原则上不期望的，然而本发明将其视为有利的并且进行利用。尤其确定，在此支承力矩不限制为滚动轴承具有的力矩，而应包含例如通过滑动摩擦、滚动摩擦或还有力配合所引起的所有力矩，所述力配合例如能够通过滑动离合器实现。已知地，对于支承力矩共同的是，所述支承力矩变化，也就是说与参数如轴承滚动体的表面粗糙度、转速、温度等相关地变化。足够近似地且没有限制地，经过一秒的时间段在20摄氏度的室温和驱动轴2000U/min的转速下求得的支承力矩例如能够视为在本发明的意义上的支承力矩。

证实为对于有效的冲击利用特别有利的是，第一支承力矩在5mNm至200mNm的范围中，优选在10mNm至100mNm的范围中，更优选在20mNm至70mNm的范围中。此外，证实为对于有效的冲击利用有利的是，第二支承力矩大于第一支承力矩，为第一支承力矩的1.1倍、尤其至少2倍、优选至少5倍。

总的来说，当第二支承力矩大于第一支承力矩至少10mNm、更好至少50mNm、优选至少100mNm、更优选至少200mNm时，能预期改进冲击利用。

在一个实施方案中，冲击式扳手能够通过如下方式改进：第一支承力矩由至少一个轴承、尤其滚动轴承形成，其中滚动轴承设置在冲击式扳手的从动轴和壳体之间。其他轴承、尤其也是其他滚动轴承在此同样能够设置在从动轴和壳体之间并且用其相应的力矩同样提供第一支承力矩的份额。

在此看出，支承力矩不形成恒定的数值而是通常例如与温度、转速还有磨损现象相关地变化。虽然变化能够是相对小的并且能够仅为几十mNm，但是对此必须将支承力矩分别以一个范围给出或者否则理解为平均值。

根据本发明，在第二支承力矩较高时得到改善的冲击利用。然而，在第二支承力矩较高时，切向冲击式扳手的马达相应地承载负荷，由此得到第二支承力矩的上限，由于经济性的原因不应超过所述上限。

在一个实施例中提出，第二支承力矩由至少一个O形环形成。所述O形环为了实现相对更高的第二支承力矩而优选张紧地装入轴中的一个中或装入两个轴中。在使用O形环用于实现第二支承力矩时的优点在于这个构件的低的制造成本。

在另一实施方案中，第二支承力矩能够由至少一个摩擦轴承或可预紧的滚动轴承、尤其滚针轴承或滚珠轴承形成。尤其，在此，滚动轴承能够构成为本身已知的摩擦轴承，使得例如经由交叠的滚动体产生摩擦力矩。例如能够经由弹簧垫圈(Wellfeder)施加预紧。

在另一实施方案中，能够由至少一个滑动离合器施加第二支承力矩。

此外，在另一实施方案中，第二支承力矩能够由在驱动轴和从动轴之间的轴套连接部形成。通过匹配或压配合，轴套连接部形成滑动力矩，所述滑动力矩能够对应于支承力矩，或者施加支承力矩的一部分。

冲击式扳手的改进还能够在于：第一和/或第二支承力矩由多个支承元件形成。

附图说明

在下文中，根据实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1示出冲击式扳手的前部的剖视图；

图2示出根据图1的冲击式扳手的剖视图；

图3示出在根据现有技术的冲击式扳手中的扭矩测量的图表；

图4示出在根据图1和2的冲击式扳手中的扭矩测量的图表。

具体实施方式

图1示出根据本发明的、在图2中还完整地示出有马达170的切向冲击式扳手100的前部的剖视图。

在切向冲击式扳手100的壳体110中设置有电动机式驱动的驱动轴120，还设有从动轴130，所述从动轴可借助于冲击机构140耦联于所述驱动轴上。在驱动轴120上存在两个螺旋状彼此环绕的、用虚线表明的滑槽122，滚珠124分别在所述滑槽中运行。两个滚珠124与转子142接触。在转子142上还构成有锤126。锤126在此与铁砧132接触，所述铁砧与从动轴130一件式地且在端侧上连接。此外，复位弹簧150接合到转子142的凹部144中。第一支承力矩由滚动轴承160的支承力矩和特氟龙板162的另一支承力矩形成，所述滚动轴承的支承力矩在壳体110和从动轴130之间构成，所述另一支承力矩在壳体110和从动轴130的铁砧132之间构成。第二支承力矩由摩擦轴承164形成。在根据本发明的切向冲击式扳手的空转运行中的转速下，对于所述第一支承力矩用测量技术检测到大约0.03Nm或30mNm的平均值。在支承力矩的检测到的最大值和最小值之间的差例如为90mNm。

只要从底座施加足够的扭矩，切向冲击式扳手100的冲击机构140就进行冲击。以示出的初始位置为出发点，转子142借助于锤126与铁砧132接合进而与从动轴130接合。通过铁砧132阻止转子142沿驱动轴120的转动方向一起转动。对此替代地，滑槽122迫使转子142沿转动轴线方向运动，与铁砧132分离。在与铁砧分离的情况下，转子142能够相对于铁砧132转动并且与驱动轴120一起转动。在此，铁砧132和锤126再达到彼此接合的位置中。复位弹簧150将转子142朝铁砧132向回推动。在此，转子沿纵轴线方向加速并且通过滑槽122的强制引导得到具有相应的角动量的转动运动。通过将转子142的锤126从侧面止挡在铁砧132上来停止转子142的转动运动并且角动量几乎完全地被传递到铁砧132上和这里未示出的、呈插口形式的工具和同样未示出的螺旋连接上。所述系统又处于初始位置中并且开始另一冲击循环。

在从动轴130和壳体110之间存在的第一支承力矩与从动轴130的转动方向相反地作用，并且尤其即使在驱动轴120与从动轴130通过冲击机构140不耦联时，在从动轴130和驱动轴120之间存在第二支承力矩并且所述第二支承力矩同样与驱动轴120的转动方向相反地作用。平均第二支承力矩例如能够大于平均第一力矩大约50mNm。由此，在上文示例地描述的各次切向冲击循环之间，从动轴130通过构成第二支承力矩的摩擦轴承164再借助驱动轴120的小的驱动扭矩驱动。由此，防止从动轴130向回转动并且实现：将下次冲击尽可能完全地引入螺丝或其他连接元件中。

在图3中关于时间记录从现有技术中本身已知的切向冲击式扳手的扭矩。扭矩的刻度为20Nm以及时间的刻度为0.5秒。在图4中，以相同的刻度，关于时间记录所述切向冲击式扳手100的扭矩，其中常用的轴承由摩擦轴承164取代。在图4中能看到扭矩是更均匀的并且在具有高于150Nm的峰值幅值的平台的明显更高的水平上。

附图标记列表

100 切向冲击式扳手

110 壳体

120 驱动轴

122 滑槽

124 滚珠

126 锤

130 从动轴

132 铁砧

140 冲击机构

142 转子

144 凹部

150 复位弹簧

160 滚动轴承

162 特氟龙板

164 摩擦轴承

170 马达