旋轉式衝擊工具的製作方法
2023-05-03 12:13:06
旋轉式衝擊工具的製作方法
【專利摘要】在至少一個說明性實施例中，一種旋轉式衝擊工具可包含砧及經配置以衝擊所述砧以致使所述砧旋轉的至少一個錘。所述砧可包含：輸出軸；第一凸耳，其從所述輸出軸沿徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿圓周方向延伸第一距離；以及第二凸耳，其從所述輸出軸沿所述徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向延伸不同於所述第一距離的第二距離。
【專利說明】
旋轉式衝擊工具
【技術領域】
[0001]本發明涉及包含例如衝擊驅動器、衝擊扳手等衝擊機構的旋轉式工具。
【背景技術】
[0002]旋轉式衝擊工具用於擰緊或鬆動緊固件。旋轉式衝擊工具通常包含:驅動馬達，其具有馬達軸；錘，其由所述馬達軸驅動；及砧，其由所述錘衝擊使得所述砧旋轉且藉此驅動緊固件。大部分衝擊機構經配置以將高扭矩旋轉力傳輸到砧(及因此緊固件)，同時需要由馬達吸收相對低扭矩反作用力及/或操作者固持旋轉式衝擊工具。更具體來說，通過在錘不與砧接觸的同時使用馬達重複地使所述錘加速且接著使所述錘僅短暫地與所述砧接觸，從錘的衝擊為所述砧賦予高扭矩旋轉力，同時馬達的定子僅被暴露於大體對應於錘的自由加速的低扭矩反作用力。
【發明內容】
[0003]根據一個方面，一種旋轉式衝擊工具可包括:馬達，其包含轉子及耦合到所述轉子以隨其繞輸入軸線旋轉的輸入軸；砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其從所述輸出軸沿徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿圓周方向延伸第一距離；及第二凸耳，其從所述輸出軸沿所述徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向延伸不同於所述第一距離的第二距離；及第一錘，其由所述輸入軸驅動且經配置以衝擊所述砧以致使所述砧繞所述輸出軸線旋轉。
[0004]在一些實施例中，所述輸入軸軸線與所述輸出軸軸線可為共線的。在其它實施例中，所述輸入軸軸線與所述輸出軸軸線可為不平行的。
[0005]在一些實施例中，所述輸出軸可具有近端及與所述近端間隔開的遠端，所述遠端適於耦合到緊固件驅動器，且所述第一凸耳與所述近端的間隔可比所述第二凸耳遠。所述第二凸耳圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向的延伸可比所述第一凸耳遠。所述第一凸耳可圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向與所述第二凸耳間隔開。所述第一凸耳可圍繞所述輸出軸沿圓周與所述第二凸耳相對地布置。所述第一凸耳與所述第二凸耳可沿著所述輸出軸線延伸實質上相同的距離。
[0006]在一些實施例中，所述旋轉式衝擊工具可進一步包括第二錘，所述第二錘由所述輸入軸驅動且經配置以衝擊所述砧以致使所述砧繞所述輸出軸線旋轉。所述第一錘可圍繞所述輸出軸及所述第一凸耳延伸，且所述第二錘可圍繞所述輸出軸及所述第二凸耳延伸。所述旋轉式衝擊工具可進一步包括耦合到所述輸入軸以隨其旋轉的載架，其中所述第一錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸出軸線間隔開的第一錘軸線旋轉，且所述第二錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸出軸線及所述第一錘軸線間隔開的第二錘軸線旋轉。
[0007]根據另一方面，一種傳動系可包括:輸入軸，其可繞輸入軸線旋轉；砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其圍繞所述輸出軸延伸第一距離而經過第一角度；及第二凸耳，其圍繞所述輸出軸延伸第二距離而經過不同於所述第一角度的第二角度；及第一錘，其圍繞所述砧延伸且經配置以由所述輸入軸驅動以衝擊所述第一凸耳及所述第二凸耳中的至少一者以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉。
[0008]在一些實施例中，所述第二凸耳可比所述第一凸耳到所述輸入軸近，且所述第二角度可大於所述第一角度。所述第一凸耳可圍繞所述輸出軸沿圓周與所述第二凸耳相對地布置。所述第一凸耳與所述第二凸耳可沿著所述輸出軸線具有實質上相同的軸向長度。
[0009]在一些實施例中，所述傳動系可進一步包括第二錘，其中所述第一錘圍繞所述輸出軸及所述第一凸耳延伸，且所述第二錘圍繞所述輸出軸及所述第二凸耳延伸。所述傳動系可進一步包括耦合到所述輸入軸以隨其繞所述輸入軸線旋轉的載架，其中所述第一錘耦合到所述載架以隨其繞所述輸入軸線旋轉，且所述第二錘耦合到所述載架以隨其繞所述輸入軸線旋轉。所述第一錘可耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸入軸線間隔開的第一錘軸線旋轉，且所述第二錘可耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸入軸線及所述第一錘軸線間隔開的第二錘軸線旋轉。
[0010]根據又一方面，一種傳動系可包括:輸入軸，其可繞輸入軸線旋轉；砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其從所述輸出軸沿徑向方向向外延伸；及第二凸耳，其從所述輸出軸沿所述徑向方向向外延伸；及衝擊器，其包含:第一錘，其經配置以衝擊所述第一凸耳以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉；及第二錘，其經配置以衝擊所述第二凸耳以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉。所述第一錘可包含外環及從所述外環沿所述徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪，所述第二錘可包含外環及從所述外環沿所述徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪，所述第一錘的所述對衝擊夾爪可圍繞所述第一錘的所述外環間隔開第一距離，且所述第二錘的所述對衝擊夾爪可圍繞所述第二錘的所述外環間隔開不同於所述第一距離的第二距離。
[0011]在一些實施例中，所述輸出軸可具有近端及適於耦合到緊固件驅動器的遠端，所述第一凸耳與所述近端的間隔可比所述第二凸耳遠，且所述第一距離可小於所述第二距離。所述衝擊器可包含耦合到所述輸入軸以隨其繞所述輸入軸線旋轉的載架，所述第一錘可耦合到所述載架以相對於其繞第一錘軸線旋轉，且所述第二錘可耦合到所述載架以相對於其繞第二錘軸線旋轉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]在附圖中通過舉例的方式而非通過限制的方式圖解說明本發明中所描述的概念。為了圖解說明的簡單及清晰起見，圖式中所圖解說明的元件未必按比例繪製。舉例來說，為清晰起見，可相對於其它元件放大一些元件的尺寸。此外，在認為適當之處，已在圖式當中重複參考標籤以指示對應或類似元件。
[0013]圖1是衝擊工具的一個說明性實施例的側視立面圖；
[0014]圖2是圖1的衝擊工具的剖切側視圖，其展示所述衝擊工具的傳動系；
[0015]圖3是圖2的傳動系的砧、載架及兩個錘的透視圖；
[0016]圖4是圖3的砧、載架及兩個錘的分解圖；
[0017]圖5是圖3及4的砧的透視圖；
[0018]圖6是圖3到5的砧的後端視圖；
[0019]圖7是可在圖2的傳動系中使用的砧、載架及兩個錘(具體來說，後錘及前錘)的另一說明性實施例的透視圖。
[0020]圖8是圖7的站'的後端視圖；
[0021]圖9是圖7的後錘的端視圖；且
[0022]圖10是圖7的前錘的端視圖。
【具體實施方式】
[0023]儘管本發明的概念易於做出各種修改及替代形式，但已在圖式中通過舉例的方式展示且將在本文中詳細地描述其特定示範性實施例。然而，應理解，不意欲將本發明的概念限於所揭示的特定形式，而是相反，意欲涵蓋歸屬於本發明的精神及範圍內的所有修改、等效形式及替代形式。
[0024]圖1中展示可用於驅動緊固件的衝擊工具10的一個說明性實施例。在此說明性實施例中，衝擊工具10包含殼體12，殼體12包含主體18及從主體18延伸的手柄14。觸發器16耦合到手柄14以相對於手柄14移動。主體18裝納傳動系20，傳動系20經配置以使承窩22(以幻影展示)旋轉，承窩22又擰緊或鬆動例如螺栓、螺母、螺絲等緊固件。通過用戶按壓觸發器16來致動傳動系20。
[0025]轉到圖2，拆去殼體12的一部分以展示傳動系20。在說明性實施例中，傳動系20包含馬達24、砧26及具有兩個錘31、32的衝擊器28，錘31、32將重複擊打賦予到砧26上以致使砧26旋轉。馬達24說明性地體現為氣動馬達，但在其它實施例中，其可為由電池或有線電連接供電的電動馬達。說明性地通過馬達24使衝擊器28旋轉，從而在衝擊器28旋轉時致使衝擊器28的錘31、32撞擊砧26。砧26具有接近衝擊器28布置的近端34及經配置以與例如承窩22 (以幻影展示)等緊固件驅動器嚙合的遠端36。
[0026]馬達24包含轉子38及馬達軸40，如圖2中所展示。轉子38耦合到馬達軸40且驅動馬達軸40繞馬達軸線41的旋轉。馬達軸40耦合到傳動系20的衝擊器28且使衝擊器28繞輸出軸線42旋轉。在說明性實施例中，馬達軸線41與輸出軸線42為共線的。在其它實施例中，馬達軸線41與輸出軸線42可平行但彼此間隔開。在又一些實施例中，馬達軸線41與輸出軸線42可為不平行的。將了解，儘管將馬達軸40說明性地展示為直接耦合到衝擊器28，但馬達軸40與衝擊器28之間可安置任何數目個組件(例如，齒輪)。
[0027]現在參考圖3到6，砧26延伸穿過衝擊器28的一部分且被說明性地體現為整體形成的組件。砧26包含輸出軸50、後凸耳51及前凸耳52，如圖4到6中所展示。輸出軸50經安裝以繞輸出軸線42旋轉且經形成為包含位於砧26的遠端36處的連接器54，連接器54適於耦合到緊固件驅動器，例如承窩22 (圖1及2中以幻影展示)。後凸耳51位於砧26的近端34附近，如圖4及5中所展示。前凸耳52位於後凸耳51與砧26的遠端36之間。
[0028]在說明性實施例中，站26的每一凸耳51、52從輸出軸50沿徑向方向向外延伸，如圖4到6中所展示。另外，砧26的每一凸耳51、52沿著輸出軸50沿軸向方向延伸類似距離。在說明性實施例中，凸耳51、52沿著輸出軸50沿圓周及軸向方向彼此間隔開。另外，在說明性實施例中，後凸耳51圍繞輸出軸50沿圓周與前凸耳52相對地布置，如圖6中最佳所見。
[0029]衝擊器28說明性地包含載架30、後錘31及前錘32，如圖3及4中所展示。載架30說明性地耦合到馬達軸40且由馬達軸40繞輸出軸線42 (在說明性實施例中，及馬達軸線41)驅動。後錘31通過銷56耦合到載架30以相對於載架30繞後錘軸線61旋轉。前錘32通過銷58耦合到載架30以相對於載架30繞前錘軸線62旋轉，如在圖3中所表明。
[0030]在說明性實施例中，每一錘31、32為中空的且圍繞砧26延伸，如圖2及3中所展不。後錘31包含外環64及從外環64沿徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪65、66,如圖4中所展示。類似地，前錘32包含外環67及從外環67沿徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪68、69。後錘31的外環64圍繞砧26的輸出軸50及後凸耳51延伸，使得後錘31的衝擊夾爪65、66經配置以在載架30的旋轉期間將重複擊打賦予到後凸耳51上。前錘32的外環67圍繞砧26的輸出軸50及前凸耳52延伸，使得前錘32的衝擊夾爪68、69經配置以在載架30的旋轉期間將重複擊打賦予到前凸耳52上。
[0031]後錘31經形成為包含各自沿徑向方向向內延伸到外環64中的第一凹口 71及第二凹口 72，如圖4中所展示。第一凹口 71經配置以接納銷56使得後錘31相對於載架30繞銷56樞轉。第二凹口 72實質上與第一凹口 71相對地布置且經配置以接納銷58且允許後錘31在後錘31相對於載架30的旋轉期間相對於銷58移動。
[0032]前錘32類似於後錘31且經形成為包含各自沿徑向方向向內延伸到外環67中的第一凹口 73及第二凹口 74，如圖4中所展示。第一凹口 73經配置以接納銷58使得前錘32相對於載架30繞銷58樞轉。第二凹口 74與第一凹口 73實質上相對地布置且經配置以接納銷56且允許前錘32在前錘32相對於載架30的旋轉期間相對於銷56移動。第4，287，956號美國專利中描述對包含於衝擊器28中的錘31、32的操作的額外說明，所述專利的全文以引用的方式併入本文中。
[0033]具體來說，轉到圖6，將凸耳51、52展示為圍繞輸出軸50沿圓周延伸不同距離。更特定來說，在說明性實施例中，後凸耳51圍繞輸出軸50沿圓周的延伸比前凸耳52遠。換句話說，後凸耳51圍繞輸出軸50延伸經過角度α，而前凸耳52圍繞輸出軸50延伸經過小於角度α的角度β。在說明性實施例中，後凸耳51沿順時針及逆時針方向兩者圍繞輸出軸50的延伸均比前凸耳52遠，因為說明性傳動系20適於順時針及逆時針旋轉兩者以既能擰緊緊固件又能鬆動緊固件。
[0034]將後凸耳51定大小為圍繞輸出軸50的延伸比前凸耳52遠在衝擊工具10的操作期間當向砧26施加扭矩時促進凸耳51、52的均勻載荷。換句話說，後凸耳51與前凸耳52的不相等大小可減少或消除原本將因砧26在衝擊工具10的高扭矩操作期間的扭轉絞繞而發生的不均勻載荷。通過均勻地給砧26的凸耳51、52加載荷，可在不需要額外及/或加強材料的情況下延長砧26的壽命。
[0035]現在轉到圖7到10，展示可在衝擊工具10的傳動系20中使用的砧126及衝擊器128的另一說明性實施例。除下文所述之外，砧126及衝擊器128可大體類似於上文所描述且在圖1到6中所展示的砧26及衝擊器28。因此，100系列中的類似參考編號指示在砧26/衝擊器28與砧126/衝擊器128之間類似的特徵。
[0036]不同於站26,站126包含兩者圍繞包含於站126中的輸出軸150延伸相同距離的後凸耳151及前凸耳152，如圖8中最佳所見。換句話說，凸耳151、152兩者圍繞輸出軸150延伸經過相等角度Θ。儘管凸耳151、152為相等大小，但衝擊器128的錘131、132為不同大小，以便在併入有砧126及衝擊器128的衝擊工具10的操作期間均勻地給凸耳151、152加載荷。
[0037]在圖7到10的說明性實施例中，後錘131的衝擊夾爪165、166的間隔不同於前錘132的衝擊夾爪168、169，如圖9及10中所展示。更具體來說，衝擊夾爪165、166圍繞後錘131的外環164沿圓周的間隔比衝擊夾爪168、169圍繞前錘132的外環167的間隔遠，如角度σ (對應於後錘131)及角度τ (對應於前錘132)所指示。為了比較，將前錘132的幻影輪廓疊加於圖9中的後錘131上。錘131、132的此不同大小在包含砧126及衝擊器128的衝擊工具10的操作期間當向砧126施加扭矩時促進凸耳151、152的均勻載荷。
[0038]儘管已在圖及前述說明中詳細地描述了特定說明性實施例，但此圖解及說明應視為示範性的且不在特性上具限制性，應理解，僅展示及描述說明性實施例且希望保護在本發明的精神內的所有改變及修改。存在由本文中所描述的設備、系統及方法的各種特徵產生的本發明的多個優點。應注意，本發明的設備、系統及方法的替代實施例可不包含所描述的所有特徵但仍將受益於此類特徵的優點中的至少一些優點。所屬領域的技術人員可容易地構想併入有本發明的特徵中的一或多者的設備、系統及方法的其自身的實施方案。
【權利要求】
1.一種旋轉式衝擊工具，其包括: 馬達，其包含轉子及耦合到所述轉子以隨其繞輸入軸線旋轉的輸入軸； 砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其從所述輸出軸沿徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿圓周方向延伸第一距離；以及第二凸耳，其從所述輸出軸沿所述徑向方向向外延伸且圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向延伸不同於所述第一距離的第二距離；以及 第一錘，其由所述輸入軸驅動且經配置以衝擊所述砧以致使所述砧繞所述輸出軸線旋轉。
2.根據權利要求1所述的旋轉式衝擊工具，其中所述輸入軸軸線與所述輸出軸軸線為共線的。
3.根據權利要求1所述的旋轉式衝擊工具，其中所述輸入軸軸線與所述輸出軸軸線為不平行的。
4.根據權利要求1所述的旋轉式衝擊工具，其中: 所述輸出軸具有近端及與所述近端間隔開的遠端，所述遠端適於耦合到緊固件驅動器:且 所述第一凸耳與所述近端的間隔比所述第二凸耳遠。
5.根據權利要求4所述的旋轉式衝擊工具，其中所述第二凸耳圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向的延伸比所述第一凸耳遠。
6.根據權利要求5所述的旋轉式衝擊工具，其中所述第一凸耳圍繞所述輸出軸沿所述圓周方向與所述第二凸耳間隔開。
7.根據權利要求5所述的旋轉式衝擊工具，其中所述第一凸耳圍繞所述輸出軸沿圓周與所述第二凸耳相對地布置。
8.根據權利要求5所述的旋轉式衝擊工具，其中所述第一凸耳與所述第二凸耳沿著所述輸出軸線延伸實質上相同的距離。
9.根據權利要求1所述的旋轉式衝擊工具，其進一步包括第二錘，所述第二錘由所述輸入軸驅動且經配置以衝擊所述砧以致使所述砧繞所述輸出軸線旋轉。
10.根據權利要求9所述的旋轉式衝擊工具，其中: 所述第一錘圍繞所述輸出軸及所述第一凸耳延伸；且 所述第二錘圍繞所述輸出軸及所述第二凸耳延伸。
11.根據權利要求9所述的旋轉式衝擊工具，其進一步包括耦合到所述輸入軸以隨其旋轉的載架，其中: 所述第一錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸出軸線間隔開的第一錘軸線旋轉；且 所述第二錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸出軸線及所述第一錘軸線間隔開的第二錘軸線旋轉。
12.—種傳動系,其包括: 輸入軸，其可繞輸入軸線旋轉； 砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其圍繞所述輸出軸延伸第一距離而經過第一角度；以及第二凸耳，其圍繞所述輸出軸延伸第二距離而經過不同於所述第一角度的第二角度；以及 第一錘，其圍繞所述砧延伸且經配置以由所述輸入軸驅動以衝擊所述第一凸耳及所述第二凸耳中的至少一者以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉。
13.根據權利要求12所述的傳動系，其中: 所述第二凸耳比所述第一凸耳到所述輸入軸近；且 所述第二角度大於所述第一角度。
14.根據權利要求13所述的傳動系，其中所述第一凸耳圍繞所述輸出軸沿圓周與所述第二凸耳相對地布置。
15.根據權利要求14所述的傳動系，其中所述第一凸耳與所述第二凸耳沿著所述輸出軸線具有實質上相同的軸向長度。
16.根據權利要求13所述的傳動系，其進一步包括第二錘，其中: 所述第一錘圍繞所述輸出軸及所述第一凸耳延伸；且 所述第二錘圍繞所述輸出軸及所述第二凸耳延伸。
17.根據權利要求16所述的傳動系，其進一步包括耦合到所述輸入軸以隨其繞所述輸入軸線旋轉的載架，其中: 所述第一錘耦合到所述載架以隨其繞所述輸入軸線旋轉；且 所述第二錘耦合到所述載架以隨其繞所述輸入軸線旋轉。
18.根據權利要求17所述的傳動系，其中: 所述第一錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸入軸線間隔開的第一錘軸線旋轉；且 所述第二錘耦合到所述載架以相對於所述載架繞與所述輸入軸線及所述第一錘軸線間隔開的第二錘軸線旋轉。
19.一種傳動系,其包括: 輸入軸，其可繞輸入軸線旋轉； 砧，其經配置以繞輸出軸線旋轉，所述砧包含:輸出軸；第一凸耳，其從所述輸出軸沿徑向方向向外延伸；以及第二凸耳，其從所述輸出軸沿所述徑向方向向外延伸；以及 衝擊器，其包含:第一錘，其經配置以衝擊所述第一凸耳以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉；以及第二錘，其經配置以衝擊所述第二凸耳以驅動所述砧繞所述輸出軸線的旋轉； 其中所述第一錘包含外環及從所述外環沿所述徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪，所述第二錘包含外環及從所述外環沿所述徑向方向向內延伸的一對衝擊夾爪，所述第一錘的所述對衝擊夾爪圍繞所述第一錘的所述外環間隔開第一距離，且所述第二錘的所述對衝擊夾爪圍繞所述第二錘的所述外環間隔開不同於所述第一距離的第二距離。
20.根據權利要求19所述的傳動系，其中: 所述輸出軸具有近端及適於耦合到緊固件驅動器的遠端； 所述第一凸耳與所述近端的間隔比所述第二凸耳遠；且 所述第一距離小於所述第二距離。
21.根據權利要求20所述的傳動系，其中: 所述衝擊器包含耦合到所述輸入軸以隨其繞所述輸入軸線旋轉的載架；所述第一錘耦合到所述載架以相對於其繞第一錘軸線旋轉；且所述第二錘耦合到所述載架以相對於其繞第二錘軸線旋轉。
【文檔編號】B25F5/00GK104275668SQ201410212538
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2013年7月1日
【發明者】瑞恩·斯科特·埃門德, 愛德華·查爾斯·伊爾德利, 蒂莫西·理察·庫珀 申請人:英古所連公司