TWI572453B - 滾珠偏位倒角 - Google Patents

Description

滾珠偏位倒角

本申請案係關於滾珠軸承系統。更特定言之，本申請案係關於一種滾珠偏位倒角，當施加一力至滾珠時，該滾珠偏位倒角可將一滾珠偏位至一有利位置，因此防止滾珠不慎自系統移除。

許多工具具有透過滾珠彼此互動之零件。滾珠通常定位在一凹槽或環形腔內且在兩個移動零件之間提供一滾動介面，減少零件之間之摩擦，同時仍允許相對移動。

舉例而言，衝擊扳手包含位於一凸輪軸與鎚之間之一滾珠介面。滾珠係***至沿凸輪軸之外部界定且與鎚中之協作凹槽介接之筆直或成角凹槽中。在圖5中展示一此凸輪軸。此凸輪軸535包含一基底540及自基底540延伸之一軸545。軸545包含用於接收與一鎚中之凹槽介接之一滾珠之凹槽550。凸輪軸535亦可包含孔555以接收用於附接至其他物件之緊固件，諸如螺絲或釘子。

先前技術之凸輪軸535包含凹槽，其等包含一頂點560。當衝擊扳手掉落時，一旦其衝擊地面，凸輪軸535突然停止，且減速力移動滾珠至凸輪軸535之頂點560。同時，鎚係可移動地安置在軸545上且抵靠一彈簧軸向移動，跨滾珠滑動且允許滾珠穿過鎚之前面中之一開口脫離，因此損壞系統。

本申請案揭示一種用於導引一滾珠軸承深入至一凹槽以避免滾珠丟失之結構。本發明之凸輪軸包含相交在一頂點處且接近頂點處之凹槽，一非對稱倒角經安置以在諸如藉由不慎掉落一工具產生之此等減速力期間引導滾珠。倒角導引滾珠深入至凹槽中使得滾珠自鎚之前面中之開口隔開。因此，當掉落衝擊扳手時，滾珠較不可能穿過鎚之前部開口脫離。

舉例而言，本申請案揭示一種經調整以在一工具中使用之凸輪軸，該凸輪軸包含：一基底；一軸，其在一軸向方向中自基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠軸承，該凸輪軸凹槽包含：複數個凹槽部分，其等以相對於軸向方向之一角度延伸且相交在一頂點；及一倒角，其界定在凸輪軸凹槽內且經調整以在軸向方向中施加一力至凸輪軸時將滾珠偏位遠離頂點且朝向基底。

亦揭示一種包含經調整以在一工具中使用之一凸輪軸之總成，該凸輪軸包含：一基底；一軸，其在一軸向方向中自基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠軸承，該凸輪軸凹槽包含：兩個凹槽部分，其等以相對於軸向方向之一角度延伸且相交在一頂點；及一倒角，其界定在凸輪軸凹槽內且經調整以在軸向方向中施加一力至凸輪軸時將滾珠偏位遠離頂點且朝向基底；一鎚，其具有界定在其中之經調整以接收滾珠軸承之一開口，開口延伸穿過鎚至鎚之一前面；及一偏置部件，其安置在凸輪軸與鎚之間。

進一步揭示一種包含經調整以供應電力至工具之一電源之工具：一觸發器，其經調整以自電源選擇性分配電力；一衝擊末端，其經調整以接收電力且施加一衝擊力及/或扭矩至一工件；一凸輪軸，其包含：一基底；一軸，其在一軸向方向中自基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠軸承，該凸輪軸 凹槽包含：兩個凹槽部分，其等以相對於軸向方向之一角度延伸且相交在一頂點；及一倒角，其界定在凸輪軸凹槽內且經調整以在軸向方向中施加一力至凸輪軸時將滾珠偏位遠離頂點且朝向基底；一鎚，其具有界定在其中之經調整以接收滾珠之一開口，開口延伸穿過鎚且至鎚之一前面；及一偏置部件，其安置在凸輪軸與鎚之間。

100‧‧‧工具

105‧‧‧衝擊末端

110‧‧‧電源

115‧‧‧觸發器

120‧‧‧回動桿

125‧‧‧通氣口

130‧‧‧握柄

132‧‧‧總成

135‧‧‧凸輪軸

140‧‧‧基底

145‧‧‧軸

150‧‧‧凹槽

155‧‧‧孔

160‧‧‧偏置部件

165‧‧‧墊圈

170‧‧‧軸承

175‧‧‧滾珠

180‧‧‧鎚

180a‧‧‧前面

185‧‧‧鎚突耳

190‧‧‧鎚凹槽

195‧‧‧砧

200‧‧‧砧突耳

205‧‧‧倒角

210‧‧‧頂點

535‧‧‧凸輪軸

540‧‧‧基底

545‧‧‧軸

550‧‧‧凹槽

555‧‧‧孔

560‧‧‧頂點

為促進尋求保護之標的之一理解之目的，在附圖中繪示其之實施例，當連同以下描述一起考慮時，將自該等實施例之一檢視輕易瞭解及明白尋求被保護之標的、其之構造及操作及其之許多優勢。

圖1係併入本申請案之一實施例之一例示性工具之一前透視圖。

圖2係根據本申請案之一實施例之一例示性工具之一分解透視圖。

圖3係根據本申請案之一實施例之一總成之一側橫截面圖。

圖4係根據本申請案之一實施例之具有一非對稱倒角之一凸輪軸之一側視圖。

圖5係經調整以在衝擊扳手中使用之一先前技術凸輪軸。

應瞭解包含在註記中之註解以及本文討論之材料、尺寸及容限僅係建議，使得熟習此項技術者能夠在本申請案之範疇內修改建議。

儘管本發明允許呈許多不同形式之實施例，但在圖式中展示且將在本文中詳細描述本發明之一較佳實施例，同時應瞭解，本揭示內容將被視為本發明之原理之一例示且並不意欲將本發明之廣泛態樣限制於所繪示之實施例。

本申請案揭示一種具有一非對稱倒角之凸輪軸，當施加一減速力時，該倒角用於導引一滾珠深入至一凸輪軸凹槽中以避免滾珠丟失。在鎚軸向移動期間，倒角將滾珠偏位深入至凹槽且遠離鎚中之一 前部開口。因此，當不慎掉落工具(諸如，衝擊扳手)時，滾珠較不可能穿過該鎚之該前部開口脫落。

圖1揭示根據本申請案之一例示性工具100。如所展示，工具100係一衝擊扳手。然而，應瞭解，在不背離本發明之範疇及精神之情況下，本發明可與其他工具或裝置一起使用。在一實施例中，工具100包含可操作耦合至一電源110(諸如，例如，一電池、燃料電池或氣源)之一衝擊末端105。當一使用者扣動一觸發器115時，電源110供應電力至衝擊末端105。一回動桿120可安置在工具100上以反轉衝擊末端105之驅動方向，及一通氣口125可界定在工具100之外殼內以允許過量熱量自工具100逸出。工具100亦可包含在使用期間用於使用者握取工具100之一握柄130。

電源110可係可提供動力給工具100之電力或氣動動力之任何源。在一實施例中，電源110可係一電池。然而，電源110可係提供電力之任何組件，其包含一電池、燃料電池、引擎、太陽能發電系統、風力發電系統、水力發電系統、用於附接至一電氣插座之一電源線或提供電力之任何其他構件。

圖2圖解說明一總成132之一分解圖及圖3圖解說明根據本申請案之一實施例之總成132之一側橫截面圖。如所展示，總成132包含具有一基底140及在一軸向方向中自基底140延伸之一軸145之一凸輪軸。軸145可包含繞軸145圓周延伸且經調整以固持滾珠之凸輪軸凹槽150。基底140可包含界定在其中以用於接收緊固件及組裝凸輪軸135至工具100之其他組件之孔155。

如所展示，凸輪軸135可毗鄰與一墊圈165及軸承170對準之一偏置部件160。一或多個滾珠175可安置在凸輪軸凹槽150內且將軸145與一鎚180介接。鎚180可包含：鎚突耳185，其等用於接收徑向衝擊；及鎚凹槽190，其等用於接收滾珠175。替代地，鎚180可包含位 於其之前面180a處之一開口，其並非劃分為各自凹槽。鎚凹槽190亦可部分延伸穿過鎚180且並非延伸至前面180a。

一砧195可相對於鎚180軸向安置且可經由砧突耳200施加衝擊至鎚180。在操作期間，鎚180可自電源110接收電力且間斷地旋轉，即，散發性衝擊而非一連續旋轉速度或扭矩。當鎚突耳185撞擊砧突耳200時，鎚180接著可衝擊砧195，導致砧195旋轉且用衝擊末端105在工件上起作用。鎚180亦將基於藉由電池110供應之電力及提供至砧195之衝擊而軸向移動，藉此壓縮偏置部件160且沿凸輪軸135之軸145軸向移動。

當工具100掉落，藉此對工具100導致一立即減速力時，滾珠175可轉移至凸輪軸凹槽150中最靠近鎚180之前面180a之一點，且凸輪軸135保持靜止。同時，歸因於工具100掉落，鎚180沿軸145軸向移動且施加比正常操作期間大之力至偏置部件160。此增加力比正常操作期間更多地壓縮偏置部件160且將鎚180更深地放置在軸145上，即，更靠近基底140。使用一先前技術系統如此做，鎚之前面將比定位在凸輪軸凹槽內之滾珠定位在更靠近凸輪軸之基底之一點處，藉此將滾珠置於穿過位於鎚之前面處之凸輪軸凹槽而脫落之危險中。然而，如以下討論，本申請案揭示之改良提供位於凸輪軸上之一倒角以引導滾珠進入其等較不可能脫落之一位置中。

如在圖4中展示，且如有別於圖5，與圖5中展示之先前技術相比，凸輪軸135可包含一倒角205，其接近一頂點210以將滾珠175偏位深入至凸輪軸凹槽150。如所展示，凸輪軸凹槽150可包含兩個凹槽部分，其等相對於凸輪軸135之軸向方向成角且相交在頂點210處。在操作期間，若工具100掉落，則滾珠175偏位深入至成角凸輪軸凹槽150且遠離鎚180之前面180a。因此，當工具掉落時，滾珠175較不可能自鎚180之前面180a脫落。

僅藉由繪示而非作為一限制之方式提供在前述描述及附圖中陳述之標的。儘管已展示及描述特定實施例，但熟習此項技術者將明白在不背離申請人所發明之更廣泛態樣之情況下，可作出改變及修改。當基於先前技術以其等適當角度觀看時，意欲以下列申請專利範圍界定所尋求保護之實際範疇。

105‧‧‧衝擊末端

132‧‧‧總成

135‧‧‧凸輪軸

140‧‧‧基底

145‧‧‧軸

150‧‧‧凹槽

155‧‧‧孔

160‧‧‧偏置部件

165‧‧‧墊圈

170‧‧‧軸承

175‧‧‧滾珠

180‧‧‧鎚

185‧‧‧鎚突耳

190‧‧‧鎚凹槽

195‧‧‧砧

200‧‧‧砧突耳

Claims (20)

1. 一種經調整以在一工具中使用之凸輪軸，該凸輪軸包括：一基底；一軸，其在一軸向方向中自該基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞該軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠，該凸輪軸凹槽包含以相對於該軸向方向之角度各別延伸且相交在一頂點處之凹槽部分；及一倒角，其界定在靠近該頂點之該凸輪軸凹槽內且經調整以在該軸向方向中施加一力至該凸輪軸時將該滾珠偏位遠離該頂點。
2. 如請求項1之凸輪軸，其進一步包括安置在該基底且經調整以各別接收緊固件之孔。
3. 如請求項1之凸輪軸，其中該倒角係界定在該凹槽部分之僅一者內。
4. 一種工具，其包括：一凸輪軸，其包含：一基底；一軸，其在一軸向方向中自該基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞該軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠，該凸輪軸凹槽包含以相對於該軸向方向之角度各別延伸且相交在一頂點處之凹槽部分；及一倒角，其界定在靠近該頂點之該凸輪軸凹槽內且經調整以在該軸向方向中施加一力至該凸輪軸時將該滾珠偏位遠離該頂點；一鎚，其具有界定在其中之經調整以接收該滾珠之一開口， 該開口延伸穿過該鎚至該鎚之一前面；及一偏置部件，其安置在該凸輪軸與該鎚之間。
5. 如請求項4之工具，其進一步包括安置在該偏置部件與該鎚之間之一墊圈。
6. 如請求項5之工具，其進一步包括安置在該墊圈與該鎚之間之一軸承。
7. 如請求項4之工具，其進一步包括一砧，其中該鎚經調整以旋轉且衝擊該砧。
8. 如請求項7之工具，其中該鎚包含鎚突耳，該砧包含砧突耳，且該等鎚突耳經調整以旋轉且各別衝擊該等砧突耳。
9. 如請求項8之工具，其中該砧包含經調整以施加扭矩及/或衝擊至一工件之一衝擊末端。
10. 如請求項4之工具，其進一步包括安置在該基底且經調整以接收一緊固件之孔。
11. 如請求項4之工具，其中該倒角係界定在該等凹槽之僅一者內。
12. 如請求項4之工具，其中該開口包含鎚凹槽。
13. 一種工具，其包括：一電源，其經調適以供應電力至該工具；一觸發器，其經調適以選擇性地產生將被自該電源分配出去的電力；一衝擊末端，其經調整以施加一衝擊力及/扭矩至一工件；一凸輪軸，該凸輪軸包含：一基底；一軸，其在一軸向方向中自該基底延伸；一凸輪軸凹槽，其繞該軸圓周安置且經調整以可移動地保留一滾珠，該凸輪軸凹槽包含以相對於該軸向方向之各別角 度延伸且相交在一頂點處之兩個凹槽部分；及一倒角，其界定在靠近該頂點之該凸輪軸凹槽內且經調整以在該軸向方向中施加一力至該凸輪軸時將該滾珠偏位遠離該頂點；一鎚，其具有界定在其中之經調整以接收該滾珠之一開口，該開口延伸穿過該鎚且至該鎚之一前面；及一偏置部件，其安置在該凸輪軸與該鎚之間。
14. 如請求項13之工具，其進一步包括安置在該偏置部件與該鎚之間之一墊圈。
15. 如請求項14之工具，其進一步包括安置在該墊圈與該鎚之間之一軸承。
16. 如請求項13之工具，其進一步包括一砧，其中該鎚經調整以旋轉且衝擊該砧。
17. 如請求項15之工具，其中該鎚包含鎚突耳，該砧包含砧突耳，及該等鎚突耳經調整以旋轉且各別衝擊該等砧突耳。
18. 如請求項13之工具，其進一步包括安置在該基底中且經調整以各別接收一緊固件之孔。
19. 如請求項13之工具，其中該倒角係界定在該等凹槽部分之僅一者中。
20. 如請求項13之工具，其中該開口包含鎚凹槽。