[發(fā)明專利]具有剛性聯(lián)接的沖擊機構(gòu)的沖擊工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910316521.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110385680B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒂莫西·R·庫珀;約翰·J·萊恩漢;愛德華·查爾斯·厄德利
• 申請（專利權(quán)）人: 英格索蘭工業(yè)美國公司
• 主分類號: B25D16/00
• 分類號: B25D16/00;B25D17/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟

公開了具有剛性聯(lián)接的沖擊機構(gòu)的沖擊工具的示例性實施例，該沖擊機構(gòu)剛性地聯(lián)接至電馬達。在至少一個示例性實施例中，沖擊工具可以包括沖擊機構(gòu)、電馬達和控制電路。沖擊機構(gòu)可以包括錘部和錘砧，錘部被構(gòu)造為圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并周期性地沖擊錘砧，以驅(qū)動錘砧圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。電馬達可以包括剛性地聯(lián)接至沖擊機構(gòu)的轉(zhuǎn)子，電馬達被構(gòu)造為驅(qū)動錘部圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。控制電路可以被構(gòu)造為向電馬達供應電流并且響應于錘部沖擊錘砧而防止電流超過閾值。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及沖擊工具，并且更具體地，涉及具有剛性地或直接地聯(lián)接至電馬達的沖擊機構(gòu)的沖擊工具。

背景技術(shù)

沖擊工具(例如，沖擊扳手)是一種自動套筒扳手，其在其輸出端產(chǎn)生比其動力裝置所產(chǎn)生的更高的扭矩。通常，錘部經(jīng)由動力裝置圍繞軸線旋轉(zhuǎn)。當錘部通過動力裝置加速到高速時，錘部以飛輪的形式積累能量。當錘部圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時，它也可以沿著軸線樞轉(zhuǎn)或橫向運動，直到它撞擊錘砧。錘砧附接至被構(gòu)造成或適于旋轉(zhuǎn)緊固件的適當?shù)妮敵鼋Y(jié)構(gòu)。換言之，沖擊機構(gòu)將馬達提供的扭矩轉(zhuǎn)換成從錘部引導到錘砧的一系列強力旋轉(zhuǎn)擊打，以旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動緊固件。這種沖擊工具被設(shè)計成在制造和汽車維修環(huán)境(僅舉幾個例子)中應用高扭矩緊固裝置。

用于這種沖擊工具的典型動力裝置包括壓縮空氣或電力。壓縮空氣具有為簡單的錘部/錘砧沖擊機構(gòu)供應足夠動力以驅(qū)動緊固件的優(yōu)點。然而，壓縮空氣動力需要來自壓縮空氣源的供應管線以便致動工具。這種束縛將工具的可操作范圍限制于僅動力供應管線的長度。

替代地，可以采用電馬達來旋轉(zhuǎn)錘部。特別是電池供電的馬達允許簡直在無限范圍內(nèi)操作沖擊工具。這在某些情況下形成了優(yōu)于壓縮空氣馬達的顯著優(yōu)點。由于沖擊機構(gòu)固有的恒定沖擊和回彈，需要使用傳動裝置和替代的錘部/錘砧機構(gòu)。這是為了防止電馬達在沖擊工具的操作期間受到不利影響。

氣動沖擊工具通常在其空氣馬達與沖擊機構(gòu)之間具有剛性直接連接。這里，在轉(zhuǎn)子與沖擊機構(gòu)之間存在單個共享自由度。它們成角度地一起運動，因此這兩個結(jié)構(gòu)共享該單個成角度運動。換言之，空氣馬達在錘部旋轉(zhuǎn)的同時沿任一方向旋轉(zhuǎn)。如果錘部順時針旋轉(zhuǎn)，空氣馬達的轉(zhuǎn)子也是如此。相反，如果錘部逆時針運動(比如因撞擊錘砧而回彈)，空氣馬達也是如此。由于只有空氣通過馬達供應原動力，因此空氣馬達的轉(zhuǎn)子沿一個方向或另一個方向的旋轉(zhuǎn)不會對其造成傷害。

然而，電動沖擊工具需要電馬達與沖擊機構(gòu)之間的柔順性連接(compliantconnection)。當錘部響應于撞擊錘砧而停止和/或回彈時，電馬達的轉(zhuǎn)子將不會停止或者導致立即反方向。柔順性機構(gòu)包括具有本領(lǐng)域中公知的球與凸輪機構(gòu)的錘部和錘砧。球與凸輪機構(gòu)允許兩個自由度，第一自由度是電馬達上的轉(zhuǎn)子的角度，并且第二自由度是錘部與沖擊機構(gòu)的角度。由于柔順性，馬達可以在一個角度方向上運動(即，圍繞其軸線沿一個方向旋轉(zhuǎn))，而錘部可以沿相反方向獨立地旋轉(zhuǎn)。采用這種機構(gòu)使得馬達的轉(zhuǎn)子在錘部與錘砧之間的沖擊時不會停止旋轉(zhuǎn)或被迫反向。

沒有這種球/凸輪或傳動裝置，即柔順性機構(gòu)，電馬達被認為在沖擊工具上的應用有限。這是因為如果電馬達的轉(zhuǎn)子被迫突然停止、明顯減速或反向，則電馬達可能會損壞。這些情況形成了高的電流脈沖傾向。馬達和相關(guān)的電子器件通常不能承受這種脈沖。馬達和/或相關(guān)的電子器件可能過熱并失效。這些馬達在馬達與沖擊機構(gòu)之間具有柔順性連接，使得即使在錘部與錘砧之間發(fā)生沖擊時，電馬達中的轉(zhuǎn)子也繼續(xù)沿相同方向旋轉(zhuǎn)。在正常操作下，如果馬達繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，盡管錘部與錘砧之間存在沖擊，但馬達或電聯(lián)接器件暴露于電流脈沖的危險很小。柔順性機構(gòu)允許馬達基本上承受恒定負載。