CN102310393B - 油压脉冲旋转工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供设置螺旋弹簧也能抑制全长变长的油压脉冲旋转工具。在油压脉冲发生器(60)一体连结有与输出部(41)的中心轴(44)间夹装轴承(65、66)的套筒体(63)，能与输出部一体旋转且能朝轴向(X)移动的连结体(70)外装于套筒体，在套筒体的外表面与连结体的内表面间跨越二者嵌合球(80、80)，套筒体外表面的球的嵌合部分形成有从套筒体的轴向倾斜的凸轮槽(68、68)，对连结体向后退位置(P)施力的螺旋弹簧(85)以外装于油压脉冲发生器的状态设置，输出部的旋转从连结体经球向套筒体及油压脉冲发生器传递，套筒体与连结体间产生旋转速度的差时，球在凸轮槽内相对移动，克服螺旋弹簧的施力使连结体前进而缓和冲击。

Description

油压脉冲旋转工具
技术领域
本发明涉及利用油压脉冲发生器断续地产生大转矩的油压脉冲旋转工具。
背景技术
本申请人在专利文献1中公开了使基于油压脉冲发生器的油压的冲击力缓冲，从而防止对减速机构、马达的反作用的油压脉冲旋转工具。在专利文献1的油压脉冲旋转工具中，当利用安装在油压脉冲发生器的输出轴的起子头进行螺栓紧固时，在该输出轴的旋转将要减慢的情况下，在减速机构的主轴和与主轴游隙嵌合的锤体之间，球沿着设置于该主轴的凸轮槽后退，由此，克服螺旋弹簧的作用力使锤体后退。因此，能够根据螺旋弹簧的弹簧力有效地缓冲上述冲击力。
专利文献1：日本专利第3653205号说明书
另外，在上述油压脉冲旋转工具中，螺旋弹簧在主轴的轴向设置于减速机构和与减速机构连结的相当于连结体的锤体之间。因此，同在减速机构与连结体之间确保用于配置螺旋弹簧的空间相对应，担心收纳该螺旋弹簧的外壳的外形尺寸扩大，进而具备该外壳的油压脉冲旋转工具的全长变长。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供即便设置有对连结体施力的螺旋弹簧也能够抑制全长变长的油压脉冲旋转工具。
技术方案1的发明所涉及的油压脉冲旋转工具的特征在于，在外壳内收纳有：马达；减速机构，从马达向该减速机构传递转矩；以及油压脉冲发生器，该油压脉冲发生器朝上述减速机构的最终级的输出部的前方以与减速机构同轴的方式配置，其中，在上述油压脉冲发生器一体地连结有套筒体，该套筒体以与在上述输出部的旋转中心突出设置的中心轴同轴的方式外装于上述中心轴，且在该套筒体与上述中心轴之间夹装有轴承，在上述套筒体以与该套筒体同轴的方式外装有连结体，该连结体能够与上述输出部一体旋转，且能够沿轴向移动，在上述套筒体的外表面与上述连结体的内表面之间，使球跨越二者而嵌合，并且，在上述套筒体的外表面的与上述球嵌合的部分，形成有从上述套筒体的轴向倾斜的凸轮槽，对上述连结体向上述球与上述凸轮槽的后端嵌合的后退位置施力的螺旋弹簧以外装于上述油压脉冲发生器的状态设置，将上述输出部的旋转从上述连结体经由上述球向上述套筒体以及上述油压脉冲发生器传递，另一方面，当在上述套筒体与上述连结体之间产生旋转速度的差时，通过上述球在上述凸轮槽内的相对移动，克服上述螺旋弹簧的施力使上述连结体前进，从而缓和冲击。
技术方案2的发明的特征在于，在技术方案1的基础之上，上述中心轴与上述套筒体之间的上述轴承沿上述轴向设置有两个。
根据技术方案1的发明所涉及的油压脉冲旋转工具，与向减速机构的最终级侧亦即油压脉冲发生器的后方与该油压脉冲发生器一并设置螺旋弹簧的情况不同，能够缩短外壳的前后方向的长度。伴随与此，能够抑制具备上述外壳的油压脉冲旋转工具的全长增长。
根据技术方案2所述的发明，配置在套筒体的轴向的两个轴承能够吸收作用于该中心轴的推力载荷，并且，也能够吸收作用于上述中心轴的径向载荷，从而能够防止中心轴撬动套筒体。
附图说明
图1是本发明的实施方式的油压脉冲起子的纵剖视图。
图2中，(a)图是对球嵌合在套筒体的凸轮槽的尖端且配置有连结环的状态进行说明的图，(b)图是对该球与连结环的凹槽卡合并沿着该凸轮槽滚动的状态进行说明的图。
图3是当油压单元产生冲击转矩时的该油压脉冲起子的纵剖视图。
标号说明：
1：油压脉冲起子；10：外壳；20：单元壳体；30：马达；40：行星齿轮减速机构；41：行星轮架；44：中心轴；60：油压单元；63：套筒体；65：滚针轴承；66：球轴承；68：凸轮槽；70：连结环；80：球；85：螺旋弹簧；P：后退位置；X：套筒体的中心轴方向。
具体实施方式
参照图1至图3对本发明的实施方式进行说明。图1所示的油压脉冲起子1具备外壳10和单元壳体20。外壳10通过组装树脂制的左右的半剖外壳而形成，且具备主体部11和把手部12。主体部11形成为筒状，沿着油压脉冲起子1的前后方向(图1及图3的左右方向)延伸设置。在该主体部11的内部收纳有马达30和行星齿轮减速机构40。另外，油压脉冲起子1是本发明的油压脉冲旋转工具的一例。
马达30配置在主体部11内的后方部(图1及图3的左侧)。行星齿轮减速机构40在主体部11内配置在马达30的前方(图1及图3的右侧)。行星齿轮减速机构40具备行星轮架41、小齿轮42、行星齿轮43、43、中心轴44、以及内齿轮45。
行星轮架41由球轴承51枢轴支承于齿轮箱52的内表面，使得该行星轮架41旋转自如。小齿轮42固定在马达30的输出轴31。此外，该小齿轮42由球轴承53枢轴支承于上述齿轮箱52，使得该小齿轮42旋转自如。此外，上述行星轮架41外装于小齿轮42。
行星齿轮43、43由行星轮架41枢轴支承，并与上述的小齿轮42啮合。中心轴44在行星轮架41的前端面从该行星轮架41的中心轴(旋转中心)突出设置。内齿轮45固定在齿轮箱52内，并与行星齿轮43、43啮合。另外，行星轮架41是本发明的输出部的一例。
如图1及图3所示，把手部12以在油压脉冲起子1的侧视图中呈大致T字形状的方式从与主体部11连接设置。把手部12的内部收纳有具备扳机13的开关14。通过扣动扳机13，上述的马达30被供给电力而驱动。
单元壳体20配置在上述的齿轮箱52的前方(图1及图3的右侧)，组装在主体部11的前方(图1及图3的右侧)。单元壳体20的内部收纳有油压单元60。由于单元壳体20位于齿轮箱52的前方，油压单元60被收纳于齿轮箱52的行星轮架41的前方以与该行星轮架41同轴的方式配置。另外，油压单元60是本发明的油压脉冲发生器的一例，上述的外壳10及单元壳体20是本发明的外壳的一例。
油压单元60具备：主体61、轴62、以及套筒体63。主体61与套筒体63连结成一体。在此，套筒体63从主体61的后端面以与主体61同轴的方式突出设置。在使套筒体63的前后方向(图1及图3的左右方向)的轴线与上述的中心轴44的轴线一致的状态下，该中心轴44***套筒体63的中空部64。
在中空部64，沿套筒体63的中心轴方向X(参照图1至图3)配置有滚针轴承65和球轴承66。上述的中心轴44的前方侧由滚针轴承65枢轴支承在中空部64内。在套筒体63的内侧形成有中空部64的径向尺寸扩大的台阶部。中心轴44的后方侧经由球轴承66枢轴支承在台阶部。在将中心轴44经由两轴承65、66***中空部64的状态下，套筒体63外装于该中心轴44。另外，滚针轴承65和球轴承66是本发明的轴承的一例。
连结环70与上述的套筒体63游隙嵌合，且连结环70以与该套筒体63同轴的方式外装于该套筒体63。在连结环70的后端面突出设置有凸轮齿70A(参照图1、3)，在上述行星轮架41的前端面与上述凸轮吃70A对置地突出设置有凸轮齿41A(参照图1、3)。因此，能够使凸轮齿70A与凸轮齿41A在连结环70以及行星轮架41的周方向相互啮合，由此，能够将行星轮架41与连结环70连结成一体。因此，如后所述，连结环70能够与行星轮架41一体地旋转。另外，连结环70是本发明的连结体的一例。
在连结环70的内表面形成有尖端朝向上述中心轴方向X的前方(图1至图3的右侧)的一对山形形状的凹槽71、71。另一方面，在套筒体63的外表面凹陷设置有一对V字状的凸轮槽68、68，这一对凸轮槽68、68的尖端朝向上述中心轴方向X的后方(图1至图3的左侧)，并且这一对凸轮槽68、68从套筒体63的中心轴侧朝向该套筒体63的外表面侧倾斜。在连结环70的内表面与套筒体63的外表面之间，球80跨越各凹槽71与各凸轮槽68而嵌合。
在本实施方式中，在上述的油压单元60的主体61的前端外装有前垫片69，将螺旋弹簧85以嵌入于上述主体61的状态配置在前垫片69与连结环70之间。由此，能够将螺旋弹簧85外装于主体61。如图1所示，螺旋弹簧85对连结环70向上述的中心轴方向X的后方施力。此时，如图1及图2的(a)图所示，连结环70被向上述的球80、80嵌合于凸轮槽68的尖端的位置P(以下称为后退位置P)施力。为使连结环70能够旋转，在螺旋弹簧85与连结环70之间配置有球86，利用支承球86的后垫片87来保持螺旋弹簧85的后端。
并且，在油压单元60中，直到达到规定的转矩之前，轴62与主体61一体地旋转。另一方面，众所周知，当因对轴62施加有超过上述规定的转矩的载荷而在轴62与主体61之间产生旋转的不一致时，借助储存在主体61内部的工作油的油压对轴62传递大转矩。该轴62由球轴承21枢轴支承于单元壳体20的内表面，使得该轴62能够旋转，且该轴62从单元壳体20的前端向该单元壳体20的前方突出。轴62的前端设置有能够安装起子头的卡爪62A。
其次，对本实施方式的油压脉冲起子1的动作进行说明。如图1所示，在上述的后退位置P，如图1及图2的(a)图所示，球80、80分别位于各凸轮槽68的尖端、各凹槽71的尖端。在此状态下，连结环70经由球80、80与套筒体63形成一体。此外，在后退位置P，连结环70的凸轮齿70A与行星轮架41的凸轮齿41A啮合，由此连结环70与行星轮架41连结成一体。
例如，如图3所示，当通过使用者扣动上述的扳机13而马达30进行驱动时，马达30的旋转经由上述的小齿轮42传递至由行星轮架41枢轴支承的行星齿轮43、43。接着，由行星齿轮43、43减速后的旋转使行星轮架41以及连结环70一体地旋转(在此，朝向上述的中心轴方向的前方观察为向右旋转)。该连结环70的旋转从凹槽71、71经由球80、80传递至套筒体63的凸轮槽68、68、上述的主体61。由此，筒体63、主体61向右旋转，从而使安装在上述的轴62的起子头旋转，从而能够进行螺钉紧固作业。即便是在因行星轮架41旋转而对中心轴44施加有径向载荷的情况下，径向载荷也能够由上述的滚针轴承65和球轴承66吸收。此外，即便是在因行星轮架41旋转而对中心轴44断续地施加有推力载荷(振动)的情况下，推力载荷由上述的球轴承66吸收。
当随着螺钉的紧固作业而相对于轴62施加的载荷增高，轴62的旋转比套筒体63以及主体61的旋转慢时，油压单元60产生基于油压的冲击转矩。由于该冲击转矩断续地向轴62施加，因此能够进行螺钉的进一步紧固。
由于发生上述的轴62的旋转变慢，套筒体63的旋转减速，在该套筒体63的旋转速度和想要与该套筒体63等速旋转的连结环70的旋转速度之间产生速度差。此时，如图2的(b)图及图3所示，球80、80与各凹槽71卡合并沿着各凸轮槽68的倾斜部分向上述中心轴方向X的前方滚动。因此，连结环70相对于套筒体63相对旋转，同时，如图3所示，克服螺旋弹簧85的作用力对螺旋弹簧85进行压缩，将该螺旋弹簧85向上述中心轴方向X的前方推出。此时，如图3所示，使凸轮齿70A与凸轮齿41A啮合，由此，连结环70与行星轮架41连结成一体而旋转。因此，能够缓和套筒体63与连结环70之间的冲击。
之后，当油压单元60产生冲击转矩而轴62的旋转变慢消失时，通过积蓄在螺旋弹簧85的压缩力对连接环70施力，以使其回复到后退位置P。此时，球80、80与各凹槽71卡合，并且沿着各凸轮槽68的倾斜部分向上述中心轴方向X的后方滚动。冲击转矩与积蓄在螺旋弹簧85的压缩力相应地被缓冲。由此，能够防止对上述的行星齿轮减速机构40、马达30、外壳10的反作用。因此，能够防止行星齿轮减速机构40、马达30的损伤，并且能够抑制在螺钉的紧固作业中振动通过外壳10(把手部12)传递至使用者的手的情况。
如上所述，当连结环70朝后退位置P回复时，球80、80沿着各凸轮槽68的倾斜部分滚动，由此，在套筒体63朝旋转方向产生转矩，因此该转矩施加于主体61。由此，油压单元60的输出转矩增加，能量效率提高，与耗电量的节约相关。
<本实施方式的效果>
在本实施方式的油压脉冲起子1中，设置对连结环70向后退位置P施力的螺旋弹簧85，如上所述，该螺旋弹簧85外装在油压单元60的主体61。因此，与向行星减速机构40的最终级侧亦即油压单元60的后方与该油压单元60一并设置螺旋弹簧85的情况不同，能够缩短外壳10的主体部11的前后方向(图1及图3的左右方向)的长度。伴随与此，能够抑制具备主体部11的油压脉冲起子1的全长变长。
并且，如上述所示，在套筒体63的中心轴方向X上，将滚针轴承65配设在套筒体63的中空部64与行星轮架40的中心轴44的前方侧之间，将球轴承66配设在上述中空部64与中心轴44的后方侧之间。因此，通过利用滚针轴承65和球轴承66吸收径向载荷，能够防止中心轴44撬动套筒体63。此外，也能够利用球轴承66吸收轴向载荷。
本发明不局限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内对结构的一部分进行适当变更而加以实施。例如，与上述实施方式不同，也可以代替滚针轴承65而配设球轴承，由此，在上述的中心轴方向X配设两个球轴承，利用这两个球轴承吸收轴向载荷和径向载荷。
并且，在上述实施方式中，示出了将本发明应用于油压脉冲起子1的例子，但也可应用于油压脉冲扳手等。

Claims (2)

1.一种油压脉冲旋转工具，在外壳内收纳有：
马达；
减速机构，从上述马达向该减速机构传递转矩；以及
油压脉冲发生器，该油压脉冲发生器朝上述减速机构的最终级的输出部的前方以与减速机构同轴的方式配置，
上述油压脉冲旋转工具的特征在于，
在上述油压脉冲发生器一体地连结有套筒体，该套筒体以与在上述输出部的旋转中心突出设置的中心轴同轴的方式外装于上述中心轴，且在该套筒体与上述中心轴之间夹装有轴承，在上述套筒体以与该套筒体同轴的方式外装有连结体，该连结体能够与上述输出部一体旋转，且能够沿轴向移动，
在上述套筒体的外表面与上述连结体的内表面之间，使球跨越二者而嵌合，并且，在上述套筒体的外表面的与上述球嵌合的部分，形成有从上述套筒体的轴向倾斜的凸轮槽，
对上述连结体向上述球与上述凸轮槽的后端嵌合的后退位置施力的螺旋弹簧以外装于上述油压脉冲发生器的状态设置，
将上述输出部的旋转从上述连结体经由上述球向上述套筒体以及上述油压脉冲发生器传递，另一方面，当在上述套筒体与上述连结体之间产生旋转速度的差时，通过上述球在上述凸轮槽内的相对移动，克服上述螺旋弹簧的施力使上述连结体前进，从而缓和冲击。
2.根据权利要求1所述的油压脉冲旋转工具，其特征在于，
上述中心轴与上述套筒体之间的上述轴承沿上述轴向配置有两个。
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