[發(fā)明專利]沖擊工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080033530.6
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102470518A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷本英之;高野信宏;西河智雅;巖田和隆;益子弘識;山口勇人;中川淳司;大森和博;中村瑞穗;內(nèi)田洋樹;中野沙路磨
• 申請（專利權(quán)）人: 日立工機(jī)株式會社
• 主分類號: B25B21/02
• 分類號: B25B21/02;B25B23/147
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;段斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的一方面涉及一種由電動機(jī)驅(qū)動的沖擊工具并且實(shí)現(xiàn)一種新型撞擊機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在沖擊工具中，旋轉(zhuǎn)撞擊機(jī)構(gòu)由作為驅(qū)動源的電動機(jī)驅(qū)動，以向砧提供旋轉(zhuǎn)和撞擊，從而間歇地將旋轉(zhuǎn)撞擊力傳遞到頂端工具以便執(zhí)行諸如擰緊螺釘之類的操作。廣泛使用無刷DC電動機(jī)作為電動機(jī)。無刷DC電動機(jī)是例如不帶電刷(用于整流的電刷)的DC(直流)電動機(jī)。線圈(繞組)設(shè)置在定子側(cè)上，磁體(永磁體)設(shè)置在轉(zhuǎn)子側(cè)上，并且轉(zhuǎn)子在由逆變器電路驅(qū)動的電力被順序地施加到預(yù)定線圈時旋轉(zhuǎn)。逆變器電路利用FET(場效應(yīng)晶體管)和諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)之類的高容量輸出晶體管構(gòu)成，并通過大電流驅(qū)動。無刷DC電動機(jī)與有刷DC電動機(jī)相比具有優(yōu)良的扭矩特性，并且能夠以更強(qiáng)的力將螺釘、螺栓等緊固到基座部件。

JP-2009-072888-A公開了一種使用無刷DC電動機(jī)的沖擊工具。在JP-2009-072888-A中，該沖擊工具具有連續(xù)旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)。當(dāng)扭矩經(jīng)由動力傳遞機(jī)構(gòu)(減速機(jī)構(gòu))提供給心軸時，以可移動方式沿心軸的旋轉(zhuǎn)軸方向接合的撞錘旋轉(zhuǎn)，并且使抵靠在撞錘上的砧旋轉(zhuǎn)。撞錘和砧具有分別布置在旋轉(zhuǎn)平面上的兩個彼此對稱位置的兩個撞錘凸起部(撞擊部)，這些凸起部位于齒輪沿旋轉(zhuǎn)方向彼此嚙合的位置，并且旋轉(zhuǎn)撞擊力通過凸起部之間的嚙合傳遞。撞錘可在包圍心軸的環(huán)形區(qū)域內(nèi)相對于心軸軸向滑動，并且撞錘的內(nèi)周面包括倒V形(大致三角形)凸輪凹槽。V形凸輪凹槽軸向設(shè)置在心軸的外周面上，并且撞錘經(jīng)由插入凸輪凹槽與撞錘的內(nèi)周凸輪凹槽之間的滾珠(鋼珠)旋轉(zhuǎn)。

在常規(guī)動力傳遞機(jī)構(gòu)中，心軸和撞錘經(jīng)由布置在凸輪凹槽中的滾珠被保持，并且撞錘構(gòu)造成能夠通過布置在其后端的彈簧而相對于心軸軸向向后后退。因此，心軸和撞錘的零件數(shù)增加，要求心軸與撞錘之間的高附連精度，從而增加了制造成本。

同時，在常規(guī)技術(shù)的沖擊工具中，為了執(zhí)行控制以便不操作沖擊工具(亦即，為了不發(fā)生撞擊)，例如，需要用于控制撞錘的后退操作的機(jī)構(gòu)。JP-2009-072888-A的沖擊工具不能被用于所謂的鉆進(jìn)模式下。此外，即使實(shí)現(xiàn)了鉆進(jìn)模式(即使控制了撞錘的后退操作)，為了在達(dá)到給定的緊固扭矩時還實(shí)現(xiàn)中斷動力傳輸?shù)碾x合操作，也需要單獨(dú)設(shè)置離合器機(jī)構(gòu)，并且在沖擊工具中實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)模式和帶離合器的鉆進(jìn)模式導(dǎo)致成本增加。

此外，在JP-2009-072888-A中，供應(yīng)給電動機(jī)的驅(qū)動電力是恒定的，而與頂端工具在通過撞錘撞擊期間的負(fù)載狀態(tài)無關(guān)。因此，即使在輕負(fù)載狀態(tài)下也使用高緊固扭矩來執(zhí)行撞擊。因此，過剩的電力被供應(yīng)給電動機(jī)，并且發(fā)生無效的動力消耗。而且，發(fā)生所謂的脫離(coming-out)現(xiàn)象，其中螺釘在使用高緊固扭矩執(zhí)行撞擊時在螺釘擰緊期間過度前移，并且頂端工具與螺釘頭分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種沖擊工具，其中沖擊機(jī)構(gòu)由帶有簡單機(jī)構(gòu)的撞錘和砧實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種沖擊工具，該沖擊工具能夠驅(qū)動相對旋轉(zhuǎn)角度小于360度的撞錘和砧，從而通過設(shè)計電動機(jī)的驅(qū)動方法來執(zhí)行緊固操作。

本發(fā)明的又一目的是提供一種多用沖擊工具，該沖擊工具能在鉆進(jìn)模式和沖擊模式下切換和使用。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種沖擊工具，該沖擊工具包括：電動機(jī)；撞錘，該撞錘連接到該電動機(jī)并且具有撞擊側(cè)表面；以及砧，該砧被軸頸連接而可相對于撞錘旋轉(zhuǎn)，具有被撞擊側(cè)表面，并且向頂端工具提供撞擊力，其中該電動機(jī)可在以下模式下驅(qū)動：第一驅(qū)動模式，其中電動機(jī)被連續(xù)正轉(zhuǎn)驅(qū)動；第二驅(qū)動模式，其中電動機(jī)被間歇地僅正轉(zhuǎn)驅(qū)動；以及第三驅(qū)動模式，其中電動機(jī)被間歇地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可提供所述沖擊工具，其中該沖擊工具可在以下模式下操作：鉆進(jìn)模式，其中電動機(jī)在第一模式下被驅(qū)動；以及沖擊模式，其中電動機(jī)在第一至第三模式中的至少兩種模式下被驅(qū)動同時在其間進(jìn)行切換。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，可提供所述沖擊工具，該沖擊工具還包括：逆變器電路，其向電動機(jī)供應(yīng)給定驅(qū)動電流；以及控制單元，其控制逆變器電路，從而控制電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，以便執(zhí)行第一至第三驅(qū)動模式。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可提供所述沖擊工具，其中通過所述逆變器電路的脈沖控制來執(zhí)行第二驅(qū)動模式和第三驅(qū)動模式。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，可提供所述沖擊工具，其中，在沖擊模式下，當(dāng)負(fù)載輕時電動機(jī)在第一驅(qū)動模式下被驅(qū)動，并且當(dāng)負(fù)載變重時電動機(jī)在第二驅(qū)動模式下被驅(qū)動。