用于锤工具的偏移冲击机构的制作方法

1.本技术总体上涉及用于冲击锤工具的冲击机构，更具体地涉及用于动力冲击锤工具的偏移冲击机构(offset impact mechanism)。


背景技术：

2.通常使用各种动力锤工具(例如射钉枪、破碎锤、凿岩锤、旋转锤、自动锤等)来向工具刀头(例如锤刀头)或紧固件(例如钉子)施加重复的力。例如，递送到工具刀头的力可用于破碎石头、切穿金属或成形金属。一种这样的工具(被称为气锤)通常用于破碎和/或切割金属和/或石头。
3.气锤通常使用压缩空气来为活塞提供动力，活塞产生冲击力，该冲击力施加到设计用于凿削、切割和成形金属和/或石头的工具刀头。这些气锤工具需要连续供应压缩空气来操作。因此，这些工具仅限于在具有压缩空气的工地中使用。
4.另一种用于将力递送到工具刀头的工具是射钉枪。虽然这种常规工具利用了可由电池供电的马达驱动的冲击机构，但是这些常规工具中的冲击机构不能提供足够的冲击力来凿削、切割和成形金属和/或石头。
5.其它常规工具利用电动冲击机构来将力递送到工具刀头。虽然这些常规工具利用电池供电的马达，但是冲击机构不能递送足够的冲击力来凿削、切割和成形金属和/或石头。


技术实现要素：

6.本发明广泛地涉及用于冲击锤工具的冲击机构，该冲击锤工具经由外部动力源(例如壁装电源插座和/或发电机电源插座)或电池(例如18v电池)由电力提供动力。冲击机构包括相对于工具纵向轴线垂直且偏移的冲击机构纵向轴线。冲击机构包括锤，其具有多个径向突出的冲击表面，这些冲击表面适于冲击中间刀头，该中间刀头被约束为在工具壳体内部进行小的线性运动。然后，中间刀头适于冲击常规的锤刀头。
7.中间刀头确保了锤刀头足够远离冲击机构，以允许自由移动，同时仍然产生足够的转动惯量，以产生大的冲击力。锤由可操作地联接到马达的齿轮架驱动。锤和齿轮架分别包括滚珠凹槽。在一实施例中，锤的滚珠凹槽和齿轮架的滚珠凹槽被限制为在一个旋转方向上使用。与需要连续供应压缩空气以产生足够的力的常规冲击机构不同，本发明提供了由电源(例如可充电电池)提供动力的冲击机构，其可以提供足够的冲击力。
8.在一实施例中，本发明广泛地包括用于冲击工具的冲击机构。该冲击机构包括壳体纵向轴线。冲击机构包括偏离并大致垂直于壳体纵向轴线的冲击机构纵向轴线。冲击机构包括：齿轮架，其适于由冲击工具的马达驱动，以围绕冲击机构纵向轴线旋转；锤，其可滑动地联接到齿轮架并且可围绕冲击机构纵向轴线旋转，该锤包括径向表面，其中锤凸起部从该径向表面延伸；以及中间刀头，其适于接收来自锤凸起部的冲击力并且将冲击力传递到工具刀头。
9.在另一实施例中，本发明广泛地包括冲击工具，该冲击工具包括具有壳体纵向轴线的壳体和马达。该冲击工具包括冲击机构，其具有偏离并大致垂直于壳体纵向轴线的冲击机构纵向轴线。冲击机构包括：齿轮架，其适于由马达驱动，以围绕冲击机构纵向轴线旋转；锤，其可滑动地联接到齿轮架并且可围绕冲击机构纵向轴线旋转，该锤包括径向表面，其中锤凸起部从该径向表面延伸；以及中间刀头，其可滑动地布置在壳体的孔中，并且适于接收来自锤凸起部的冲击力并且将冲击力传递到工具刀头。
10.在另一实施例中，本发明广泛地包括冲击锤，该冲击锤包括具有壳体纵向轴线的壳体、马达和冲击机构。冲击机构具有偏离并大致垂直于壳体纵向轴线的冲击机构纵向轴线。冲击机构包括：齿轮架，其适于由马达驱动，以围绕冲击机构纵向轴线旋转；锤，其可滑动地联接到齿轮架并且可围绕冲击机构纵向轴线旋转，该锤包括径向表面，其中锤凸起部从该径向表面延伸；以及中间刀头，其可滑动地布置在壳体的孔中，并且适于接收来自锤凸起部的冲击力并且将冲击力传递到工具刀头。
附图说明
11.为了便于理解寻求保护的主题，在附图中例示了其实施例，当结合以下描述考虑时，从对其实施例的检查中，寻求保护的主题、其构造和操作及其许多优点应当容易理解和领会。
12.图1是结合了根据本发明实施例的冲击机构的锤工具的透视图。
13.图2是沿着图1的线2-2截取的图1的锤工具的剖视图。
14.图3是根据本发明实施例的用于与锤工具一起使用的冲击机构的透视图。
15.图4是根据本发明实施例的冲击机构的齿轮架的透视图。
16.图5是根据本发明另一实施例的冲击机构的齿轮架的透视图。
17.图6是根据本发明实施例的冲击机构的锤的透视图。
18.图7是沿着图6的线7-7截取的图6的锤的剖视图。
19.图8是根据本发明另一实施例的冲击机构的锤的透视图。
20.图9是沿着图8的线9-9截取的图8的锤的剖视图。
具体实施方式
21.尽管本发明容许有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了并且将在本文中详细描述本发明的优选实施例，应当理解，本发明应当被认为是本发明的原理的范例，并且不旨在将本发明的广泛方面限制于所例示的实施例。如本文所用的，术语“本发明”不旨在限制所要求保护的发明的范围，而是仅为了解释的目的而用于讨论本发明的示例性实施例的术语。
22.本发明广泛地涉及用于冲击锤工具的冲击机构，该冲击锤工具经由外部动力源(例如壁装电源插座和/或发电机电源插座)或电池(例如可充电18v电池)由电力提供动力。冲击机构包括相对于工具纵向轴线垂直且偏移的冲击机构纵向轴线。冲击机构包括锤，其具有多个径向突出的冲击表面，这些冲击表面适于顺序冲击中间刀头，该中间刀头被约束为在工具壳体内部进行小的线性运动。然后，中间刀头适于冲击常规的锤刀头。中间刀头确保了锤刀头足够远离冲击机构，以允许自由移动，同时仍然产生足够的转动惯量，以产生大
的冲击力。锤由可操作地联接到马达的齿轮架驱动。锤和齿轮架分别包括滚珠槽。在一实施例中，锤的滚珠凹槽和齿轮架的滚珠凹槽被限制为在一个旋转方向上使用。与需要连续供应压缩空气以产生足够的力的常规冲击机构不同，本发明提供了由可充电电源(例如电池)提供动力的冲击机构，其可以提供足够的冲击力。
23.参考图1至图9，冲击工具100(例如电池提供动力的冲击锤工具)具有包括手柄部104和马达壳体部106的壳体102。冲击机构108和马达110布置在马达壳体部106中。壳体102包括壳体纵向轴线112。壳体102可以包括或联接到工具刀头114，该工具刀头114使用公知的工具刀头机构，例如设计用于以公知的方式凿削、切割和成形金属和/或石头，例如凿子、切割器、刮刀、冲头、锤等。如图1和图2例示的，工具刀头114的纵向轴线可与壳体纵向轴线112大致平行且共线。替代地，壳体102可包括紧固件保持器(未示出)，使得冲击机构可将冲击力传递到紧固件(例如钉子)。在另一个实施例中，壳体102包括额外手柄(未示出)，以辅助使用者在操作期间稳定工具100。
24.用于控制冲击工具100的操作的触发器(未示出)以公知的方式布置在手柄部104上。压下触发器使得马达110沿顺时针方向或逆时针方向旋转，从而如下所述绕冲击机构纵向轴线126沿顺时针方向或逆时针方向中的一者旋转地驱动冲击机构108。在一实施例中，冲击工具100由电池116(例如可充电电池)提供动力，该电池可拆卸地安装在壳体102的电池接口处。在一实施例中，电池116是18v可充电电池。
25.冲击机构108包括锤118、中间刀头120、齿轮架122和偏置构件124。如下所述，当在致动触发器后由马达110驱动时，冲击机构108将冲击力传递到工具刀头114。冲击机构纵向轴线126偏离并垂直于壳体纵向轴线112。
26.锤118包括可围绕冲击机构纵向轴线126旋转的径向表面128和从径向表面128径向延伸的一个或多个锤凸起部130。尽管示出了两个锤凸起部130，但本发明并不局限于此，并且可以使用任何数量的合适的锤凸起部130。锤118可滑动地联接到齿轮架122，齿轮架适于接收来自马达110的旋转力。锤118包括适于接收齿轮架122的锤孔口132。锤孔口132包括适于以公知的方式接收一个或多个滚珠的锤滚珠凹槽134。在一实施例中，如图6和图7所示的实施例例示的，锤滚珠凹槽134大致围绕锤孔口132。在替代实施例中，如图8和图9所示的实施例例示的，锤滚珠凹槽234仅部分地围绕锤孔口232。除了锤滚珠凹槽234之外，锤218大致与锤118类似。锤118还包括适于接收偏置构件124的偏置构件凹槽136。偏置构件124可以是例如弹簧，并且适于施加偏置力，以使锤116沿着冲击机构纵向轴线126轴向偏置远离马达110。锤孔口132也可以接收轴承或衬套138。轴承或衬套138控制或限制由偏置构件124所施加的偏置力引起的锤118的轴向移动，以使锤凸起部130与中间刀头120大致对齐，并辅助允许锤118的旋转运动。
27.中间刀头120包括第一端140和相对的第二端142，并且具有与壳体纵向轴线112大致对齐的纵向轴线。中间刀头120适于将锤118与工具刀头114隔开，以确保工具刀头114与锤118足够远，从而允许自由移动，同时还允许锤118具有足够的转动惯量，以产生大的冲击力。中间刀头120适于响应于在第二端142处从锤凸起部130中的一个接收到冲击力而在壳体102内沿着壳体纵向轴线112轴向移动，直到在第一端140处接触工具刀头114为止。中间刀头120还包括径向突出部144。径向突出部144确定尺寸为限制中间刀头120在响应于由锤118施加的冲击力而沿朝向工具刀头114的第一方向移动时穿过壳体102的孔146。孔146可
以具有圆锥形，该圆锥形与中间刀头120的第一端140的圆锥形协作地匹配，以限制接触应力，并且提供更小的轴向摩擦量，从而限制中间刀头120的回弹力。锤118的径向表面128确定尺寸为防止中间构件120响应于回弹力而沿远离工具刀头114的第二方向从孔中穿出。
28.在工具100的操作期间，当使用者抵靠工件向工具100施加力时，中间刀头120被向内推动并且朝向锤118轴向移动。在这种情况下，当中间刀头120随着工具使用者施加力而定位成接近锤118的径向表面128时，锤凸起部130中的一个与中间刀头120的第二端142大致共面，如图2中最佳例示的。
29.齿轮架122包括第一端148和相对的第二端150。第一端148适于由轴承/衬套138接收，并且可以具有小于齿轮架其余部分的直径。齿轮架122的第二端150以公知的方式经由齿轮152可操作地联接到马达110。因此，齿轮架122适于接收来自马达110的旋转力，以围绕冲击机构围绕纵向轴线126旋转并将旋转力传递到锤118。在一实施例中，齿轮架122可包括适于接收滚珠的齿轮架滚珠凹槽154，使得当达到最小扭矩时，锤滚珠凹槽134和齿轮架滚珠凹槽154适于使锤118沿着冲击机构纵向轴线126朝向马达110轴向地移动，如下文更详细地讨论的。在一实施例中，如图4所示的实施例例示的，齿轮架滚珠凹槽154大致围绕齿轮架122，以允许齿轮架122沿两个旋转方向(即，顺时针方向和逆时针方向中的任一者)旋转，从而在与图6和图7所示的实施例中的锤滚珠凹槽134一起使用时使锤118线性移动。在替代实施例中，如图5所示的实施例例示的，齿轮架滚珠凹槽254仅部分地围绕齿轮架222，以限制齿轮架222沿一个旋转方向(即，顺时针方向和逆时针方向中的一者)旋转，从而在与图8和图9所示的实施例中的锤滚珠凹槽234一起使用时使锤218线性移动。除了齿轮架滚珠凹槽254之外，齿轮架222大致与齿轮架122类似。
30.在冲击工具100的使用期间(即，当操作者致动触发器时)，马达110沿顺时针方向或逆时针方向中的任一者旋转地驱动锤118和齿轮架122，这使得锤凸起部130顺序地接触中间刀头120的第二端142。一旦扭矩超过最小扭矩，齿轮架122就以比锤118更快的速度旋转，从而使(一个或多个)滚珠沿着锤滚珠凹槽134和齿轮架凹槽154来回移动。当(一个或多个)滚珠沿着锤滚珠凹槽134和齿轮架凹槽154来回移动时，锤118克服由偏置构件124施加的偏置力，并且沿着冲击机构纵向轴线126沿轴向方向朝向马达110移动，直到锤凸起部130不再接触中间刀头120为止。一旦锤凸起部130不再接触中间刀头120，偏置构件124就使锤118沿着冲击机构纵向轴线126朝向中间刀头120轴向移动，并且绕冲击纵向轴线126旋转，以将突然的旋转冲击力传递到中间刀头120的第二端142，因此传递到工具刀头114。
31.因此，本发明提供了用于锤工具的冲击机构，其提供强大的冲击力而不需要压缩空气。冲击机构可由可充电电源(例如电池)提供动力，同时仍提供足够的冲击力来凿削、切割和成形金属和/或石头。
32.如本文所用的，术语“联接”及其功能等同物并不旨在必须限于两个或更多部件的直接机械联接。相反，术语“联接”及其功能等同物旨在意指两个或更多个物体、特征、工件和/或环境物质之间的任何直接或间接的机械、电气或化学连接。在一些示例中，“联接”还旨在意指一个物体与另一物体集成。
33.在上述说明书和附图中阐述的内容仅作为例示而不是作为限制来提供。尽管已经示出和描述了特定实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离发明人贡献的更广泛方面的情况下可以进行改变和修改。当基于现有技术以适当的观点来看
时，所寻求保护的实际范围旨在由所附权利要求书限定。