专利名称：冲击扳手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于旋柠螺钉和钻孔的冲击扳手，其具有旋转沖击装 置，其中此外使用这样的冲击扳手以便形成或解除高强度的螺紋连接。
背景技术：
多年以来在现有技术中冲击扳手是已知的，其中旋转冲击装置的功 能基于这样的想法，暂时存储马达的驱动能量并且在非常短的工作阶段 内周期性地释放到输出轴上。该周期性地释放的回转脉沖与脉冲持续时 间有关地产生合成的传动力矩，所述传动力矩明显高于在恒定的转矩分 布情况下可能的传动力矩。系统从驱动端获得具有转矩和转速形式的动 能，其中这个动能暂时存储在组件内，例如暂时存储在弹簧或回转质量 块内.存储过程分别持续到控制机构将存储的能量通过锤释放到砧上。 为此沖击装置的砧和锤都具有冲击凸爪，其中锤包括通过锤的实心件形 成的回转质量块，其中通过这个质量块的加速度将动能传输到砧上。在 此砧处于抗扭的连接用于输出，即也用于旋紧。控制机构引起在砧上的 受时间限定的能量释放，使得当释放存储的能量时，再次解除连接。
在此在冲击装置中具有两个工作阶段，其中在阶段l中聚集和存储
能量并且在阶段2中再次释放存储的能量。在此在阶段l中存储的能量 由输入参数一一转矩、转速和冲击次数确定。冲击装置的冲击次数越高， 阶段1在时间上越短并且能够存储的能量越少，因为马达只能够施加规 定的转矩并且因此存储过程的持续时间是十分重要的。在第二阶段中能 量释放的持续时间同样是十分重要的。如果存储的能量在较短的时间内 释放给输出，即冲击持续时间较短，那么产生的转矩峰值的衰减高于在 较长的冲击持续时间的情况下的转矩峰值的衰减。
通过经过较长的时间间隔暂时存储能量，所述能量在十分短的时间 间隔内以冲击的方式释放给输出，原则上产生冲击扳手的典型的转矩分 布。在冲击情况下，在转矩峰值之间在输出上不产生转矩。基于这个构 造在紧凑式结构中起动转矩和断开转矩是可能的。然而借助冲击扳手作 用的必须接收的反作用转矩仅仅为如下转矩，该转矩是必需的以便加速 在冲击装置中旋转的锤质量块，或使弹簧张紧。这与输出转矩相比相当 小。
例如在DE 43 01 610 Al中预先i兌明了 一种冲击扳手。
在此值得期望的是，提出一种装置，所述装置在具有起动的沖击装 置的运行状态和具有关闭的冲击装置的运行状态之间设有转换机构，在 所述转换机构中扳手能够用作没有旋转冲击的简单的扳手或者也能够 用作钻式扳手。
在此从DE 43 01 610 Al中已经预先已知一种用于冲击运转的断开 装置，其中在这里冲击锤借助可手动操纵的操纵装置可轴向地固定，而 禁止输出轴的转动驱动。以这种方式防止冲击锤或锤的轴向运动并且因 此防止用于冲击能量的在现有技术中构成为弹簧的存储装置的张紧。
此外例如从EP 1 574 294 A2中已知一种用于冲击扳手的构造，其中 在这里设有可轴向移动的环，所述环在第一冲击运行状态下与锤配合并 且在第二运行状态下使锤与砧连接，其中环与锤和砧配合并且因此在锤 和砧之间提供抗扭的连接。
最后从EP 1 762 343 A2中同样已知一种用于起动和关闭冲击扳手 的冲击功能的装置，其中设有销钉，所述销钉位于可轴向移动的槽内并 且在终端位置上沿输出侧的方向阻止锤的在轴向方向上的可运动性。因 此锤持续地保持与砧接合并且阻止沖击功能。同样从该文献中预先已 知，设有另一个向冲击装置输送能流的轴。在关闭冲击功能时这个第二 个轴通过开关元件旋转接合地与传动端和输出端连接。同时解除驱动装 置与冲击装置的连接。
发明内容
现在本发明的目的是，提供一种用于起动和关闭冲击装置的操纵机 构，所述操纵机构具有可替代的结构的解决方案并且同时允许在具有起 动的冲击装置的运行状态和具有关闭的冲击装置的运行状态之间的尤其简单的转换。
本发明通过一种冲击扳手得以实现，即具有驱动马达以及冲击装置 的冲击扳手，所述驱动马达用于驱动传动轴和可与工具架耦联的输出 轴，其中冲击装置包括可与输出轴耦联的砧以及锤，所述锤在传动轴上 导向并且在非冲击情况下与传动轴一起抗扭地旋转并且在冲击情况下 相对于传动轴至少进行限定的旋转运动，其中设有操纵机构，所述操纵 机构用于在具有起动的冲击装置的运行状态和具有关闭的冲击装置的 运行状态之间转换冲击装置，其中操纵机构在冲击装置起动时处于与传 动轴或锤抗扭地接合或者不与锤或传动轴这两个部件接合的第一位置 上并且在关闭冲击装置时位于与锤和传动轴抗扭地接合的第二位置上， 其中用于转换的操纵机构可轴向移动。这样的冲击扳手除了适用于旋拧 螺钉外还适用于钻孔。
在此提出，在第一非冲击情况下锤与砧和传动轴一起旋转，其中砧 和锤的冲击凸爪彼此相对紧贴并且处于接合，也就是说，在轴向方向上 重叠，其中在起动冲击装置时发生运转，直至达到没有冲击的扳手的最 大转矩。也就是说通常直至出现螺旋连接的第一止动。那么为了进一步 旋紧螺旋连接，在起动冲击装置时自动地过渡到冲击工作状态，其中在 冲击工作状态中砧和锤的设置在锤和砧的相互面向的端面上的凸爪不 再如在旋拧情况下彼此相对持久地紧贴，而是在能量存储期间相互分 开，那么以便在能量释放时并且因此在冲击时在圓周方向上相互撞击并 且因此提供瞬间较大的转矩。
在此在冲击情况下，锤除了相对于传动轴的旋转还能够进行相对于 传动轴的轴向运动。轴向运动是振动的。
在此为了关闭冲击装置以便确保纯粹的旋拧工作状态或钻孔工作 状态，而冲击装置不是自动地起动，传动轴通过操纵机构的轴向的移动 与锤连接。在此在第一位置上操纵机构只是与传动轴或锤耦联或者不与 这两者接合，并且在第二位置上锤和传动轴相互耦联，使得在它们之间 不进行相对的旋转并且因此阻止沿轴向方向振动的运动。以这种方式能 够不发生能量存储和冲击凸爪的过度止动。
如果操纵机构与锤和传动轴接合，那么它阻止锤和传动轴之间的旋转的相对运动，所述传动轴除了轴向的相对运动以外允许沖击功能。
这样的具有可轴向移动的操纵机构的构造可在加工技术上特别简 单地实施，所述操纵机构在第一位置上和在运行状态下或者不接合或者 只是与传动轴或锤接合并且在第二运行状态下借助起动的沖击装置与 锤和传动轴接合，其中尤其优选的是，能够与部件一一锤和传动轴的相
对角度无关地相互发生转换过程。一方面能够通过例如作为v形槽冲击
装置的冲击装置的结构实现这个与两个部件的相对的构造无关的相互
的转换，所述V形槽沖击装置在静止状态下总是相互地具有锤和传动轴
的相同的定位，但是这也能够通过相应地构成操纵机构来实现。
在这种情况下尤其优选的是，可轴向移动的调整环或者可轴向移动 的销钉作为操纵机构，其中调整环尤其能够具有一个或多个槽或肋，所 述槽或肋与在传动轴和/或锤上的槽或肋接合并且能够沿着在轴向方向 延伸的槽纵向方向移动。也可设想螺旋形地设置的槽，通过所述槽可旋 转地轴向移动的操作机构与部件中的一个或两个接合。
操纵机构能够通过滑动开关但是也能够在轴向旋转运动时通过在 环上的旋转运动操纵。此外，也能够设有转动手柄作为与操纵机构一起 运动的元件，所述转动手柄通过相应的导轨允许操纵元件的平移运动或 平移地耦联的旋转运动。
在此尤其能够提出，为了操纵操纵机构设有与调整环连接的穿过外 壳开口突起的滑动开关，其中当调整环与传动轴环绕时，滑动开关尤其 可在环绕调整环的槽中被引导并且在槽中围绕调整环旋转。
在此尤其优选地能够提出，沖击装置构成为v形槽冲击装置，其中
在沖击情况下锤相对于传动轴进行轴向振动的旋转运动。在这种情况下 轴向振动运动理解为锤在冲击情况下进行轴向的相对运动，其中在传动 轴上锤朝着传动轴的驱动侧的端部和传动轴的输出侧的端部的方向在 槽中交替地轴向运动，其中槽构成v形并且v形的尖端朝向轴的输出
端的方向，其中通过基于槽的V形的轴向运动同时还引起锤的相对于传
动轴的相对的旋转运动。在此锤能够通过球导向件在v形槽中被引导， 其中最好两个v形槽相反的相对地设置在传动轴上。
在此V形槽冲击装置如下工作在开始冲击前砧通过其紧贴在锤的冲击凸爪上的冲击凸爪与锤和传动轴一起旋转，而在各个部件之间不产 生相对运动。那么因此在希望较大的转矩时，通过冲击扳手的正常的起 动转矩不能够施加这个较大的转矩，使冲击凸爪在砧和锤之间分开。通
过传动轴的传递给锤的旋转和砧的反向支承导致在传动轴上的锤在v
形槽中移动。通过设有v形槽，锤借助相对于传动轴的旋转同时沿砧的
轴向方向移开并且在锤和砧的冲击凸爪的轴向方向上发生过度止动。通 过从砧上解除锤，锤能够沿旋转方向再次自由地运动并且通过由于锤的 在传动方向上的轴向运动存储在弹簧中的能量加速，直至锤的冲击凸爪 在其旋转运动和轴向运动结束时撞在砧的冲击凸爪上并且因此在圆周 方向上进行冲击，所述沖击导致进一步地旋紧或旋松正在进行的旋拧。 在产生冲击后通过轴向和径向运动重新夹紧沖击装置。
根据第一实施形式能够提出，在传动轴和锤上设有槽或肋，其中通 常也能够设有多个分布在圆周上的槽或肋，所述槽或肋与操纵机构的相 应的槽或肋配合。通过在多个肋上的力的分配，能够更好地分配该力并 且因此能够合适地布置元件。
原则上也能够在操纵机构上安装齿部，只要操作机构为套筒或环， 所述齿部与在传动轴和锤的外圆周上的相应的齿部配合。
根据尤其优选的结构能够提出，锤由单独的回转质量块和单独的控 制件组成，其中控制件在沖击情况下与砧配合并且回转质量块和控制件
抗扭地但是可轴向相互移动地相互连接。在设有V形槽冲击装置的情况
下尤其只是控制件相对于传动轴可轴向移动。通过将锤分为两个元件， 即回转质量块和控制件，所述回转质量块和控制件形状接合地且抗扭地 但是可轴向移动地相互耦联，其优点在于，回转质量块不进行轴向运动， 因此在这个方向上不引起振动。因为与总的回转质量块相比控制件的质 量明显较小，所以显著地降低了在旋转轴线方向上的振动激励。
此外最好能够提出，实现尤其是通过v形槽冲击装置的弹簧的预应
力的变化产生的转矩调节。
根据另一个优选的结构能够提出，冲击扳手为蓄电池冲击扳手，其 中在通常情况下蓄电池设备具有的优点是，可在任意的地方并且也可在 困难的应用情况下轻松地使用。此外尤其在蓄电池设备中冲击功能的优点是，因为在设备中能够借助直接的电的连接进行转矩配置，使得达到 较高的转矩，以致在需要时没有附加的冲击功能也能够工作。
从其余的申请材料中获得本发明的其他的优点和特征。下面借助附
图详细阐述本发明。在此示出
图1示出在装配形式下的冲击装置； 图2示出冲击装置的部分分解图； 图3示出传动轴； 图4示出锤；
图5示出操纵机构的调整环；
图6示出在冲击装置关闭时通过冲击装置的剖视图； 图7示出在冲击装置起动时通过沖击装置的剖视图； 图8示出在沖击装置起动时沖击装置的可替代的实施形式。
具体实施例方式
图1示出冲击扳手的沖击装置，其包括输出轴10，所述输出轴10 在其输出侧的端部12上可与工具连接，尤其是可与扳手连接并且在其 驱动侧的端部上具有带有两个冲击凸爪16的砧14,所述两个冲击凸爪 16在直径上相互相对地沿径向方向构成，其中冲击表面为基本上径向延 伸的表面。砧14的矩形的沖击凸爪16与锤20的糕饼块状 (kuchenstueckartigen )的冲击凸爪18配合，其中锤20的冲击凸爪18 具有冲击表面，所述冲击表面与砧14的冲击凸爪16的冲击表面彼此相 互平面地紧贴。在此锤20 —方面构成回转质量块并且另一方面用作用 于控制冲击过程的控制机构。此外，冲击装置包括作为操纵机构23的 调整环22，所述调整环22具有环绕的槽24，穿过沖击扳手的外壳开口 的滑动开关26在所述槽24内被引导，其中通过滑动开关26的沿轴向 方向28的运动引起调整环22的沿轴向方向的移动，其中调整环22与输出轴10以及与传动轴30同轴地构成并且至少有时且至少局部地包围 传动轴30以及锤20。
在此，在锤20中构成有槽32，调整环22的肋34接合在所述槽32 内，并且因此导致在调整环22和锤20之间的形状接合。
现在图2示出沖击装置的分解图，其中在这里移开了调整环22。在 此，调整环22具有两个在直径上相互相对的肋34，所述肋34分别接合 在锤20的槽32内，其中同样在传动轴30中在与传动轴30 —体地连接 的法兰36上设有槽38，肋34同样能够接合在所述槽38内.在这种情 况下，传动轴30的驱动侧的端部40可与驱动马达耦联，其中尤其是能 够在驱动马达和传动轴30之间插入行星齿轮传动装置(未示出)，以便 传递和改变驱动马达的转速。
此外设有弹簧42,所述弹簧42的输出侧的端部与锤20配合并且其 驱动侧的端部44紧贴在传动轴30的法兰36上。通过锤20的沿方向47 的轴向运动，弹簧42能够在锤20和法兰36之间张紧并且因此将能量 存储到弹簧42内。
现在图3示出具有法兰36以及槽38和用于连接传动装置或驱动马 达的另一个法兰46的传动轴30,其中在传动轴30中在传动轴30的输 出侧的端部50上设有两个V形槽48,并且V形槽用于控制锤20相对 于传动轴30的轴向振动的旋转运动。两个V形槽48相对地i殳置。锤 20通过球导向件(未示出)在槽48内被引导。
在这里在图4中单独地示出锤20。
现在图5示出具有肋34的调整环22，所述肋34用于轴向地引导 并且形状接合地连接尤其是传动轴30或锤20或者传动轴30和锤20。
图6示出通过冲击装置的剖视图，其中在这里调整环22的肋34既 接合到锤20的槽32内也接合到传动轴30的法兰36的槽内，并且因此 传动轴30抗扭地且形状接合地与锤20连接。通过锤20和传动轴30的 这个连接阻止锤20相对于传动轴30的用于允许沖击过程的相对旋转运 动，并且锤20始终与传动轴一起旋转并且因此锤20的沖击凸爪18与 砧14的冲击凸爪16始终保持接触。以这种方式能够允许纯粹的旋拧或钻孔功能。
此外，图6示出在传动轴30的V形槽48中的球导向件50以及用 于存储以后在冲击时释放的能量的弹簧42。此外，在锤20的内部设置 有轴承52，使得在弹簧42上仅仅产生轴向的负栽，而在弹簧42上不施 加旋转的负载。
图7示出一种工作状态，在所述工作状态下冲击扳手处于具有起动 的冲击装置的运行状态，其中在这里调整环22的肋34只是接合在锤20 的槽32内，而没有接合在传动轴30的法兰36的槽38内。以这种方式， 锤20相对于传动轴30不仅能够在通过V形槽规定的尺寸下旋转运动而 且能够沿方向47轴向运动，使得导致锤20的冲击凸爪18和砧14的沖
以及弹簧42的紧接着的放松以及锤20沿轴向方向的加速，所述轴向方 向在这里借助箭头56表示。在弹簧42完全地张紧时，由于锤不与砧14 接触并且在V形槽内被引导，所以在锤20沿输出方向轴向运动的同时 锤20还进行旋转运动，所述旋转运动通过锤20的冲击凸爪18在砧14 的冲击凸爪16上的相互撞击而停止并且在砧14的冲击凸爪16上施加 脉冲或冲击，然后所述脉冲或沖击导致瞬时的转矩峰值，所述转矩峰值 能够用于继续旋紧或旋松螺旋连接。
最后图8示出另一个实施形式，其中在这里调整环22只是与传动 轴30的法兰36的槽38接触并且因此同样允许在锤20和传动轴30之 间的涉及旋转的相对运动以及从而耦联的轴向运动。
原则上也能够提出，调整环22既不与传动轴30接合也不与砧14 接合并且以这种方式允许冲击调整。
以上述方式能够在加工技术上尤其简单地达到冲击扳手的冲击装 置的起动和关闭。此外能够通过阻止相对的旋转运动和设有轴向延伸的 耦联元件，例如通过在调整环22中的肋，将力相对大面积地分布在调 整环22上和圆周上，从而能够提高设备的寿命。
权利要求
1.一种冲击扳手，具有驱动马达以及冲击装置，所述驱动马达用于驱动传动轴(30)和能够与工具架耦联的输出轴(10)，其中所述冲击装置包括能够与所述输出轴(10)耦联的砧(14)以及锤(20)，所述锤(20)在所述传动轴(30)上导向并且在非冲击情况下与所述传动轴一起旋转并且在冲击情况下相对于所述传动轴(30)进行旋转运动，其中设有操纵机构(23)，所述操纵机构(23)用于在具有起动的冲击装置的运行状态和具有关闭的冲击装置的运行状态之间转换冲击装置，其特征在于，所述操纵机构(23)在冲击装置起动时处于与所述传动轴(30)或所述锤(20)抗扭地接合或者不与所述锤(20)或所述传动轴(30)接合的第一位置上，并且所述操纵机构(23)在关闭冲击装置时位于与所述锤(20)和所述传动轴(30)抗扭地接合的第二位置上，其中用于转换的所述操纵机构(23)能够轴向移动。
2. 如权利要求1所述的冲击扳手，其特征在于，所述操纵机构(23 ) 为能够轴向移动的调整环(22)。
3. 如前述权利要求中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，所述 冲击装置构成为V形槽冲击装置，其中所述锤(20 )在冲击情况下相对 于所述传动轴(30)进行轴向振动的旋转运动。
4. 如权利要求3所述的冲击扳手，其特征在于，所述传动轴(30) 具有至少一个V形槽(48 )并且所述锤(20 )在所述传动轴(30 )的所 述V形槽(48)中被引导。
5. 如前述权利要求中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，锤(20) 和砧(14)分别具有两个在直径上相对的冲击凸台，所述冲击凸台在非 沖击情况下相互紧贴并且传递旋转，并且在冲击情况下相互进行相对的 旋转和尤其是轴向的运动并且在冲击时相互地撞击。
6. 如前述权利要求中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，在所 述传动轴(30)和所述锤(20)中设有至少一个槽(32、 38)或肋，所 述槽(32、 38)或肋与所述操纵机构(23)的至少一个相应的肋(34) 或槽配合。
7. 如前述权利要求中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，所述 锤(20)包括回转质量块和控制件，其中所述控制件在冲击情况下与所 述砧(14)配合，并且所述回转质量块和所述控制件抗扭地但是能够彼 此相对轴向运动地相互连接.
8. 如前述权利要求中任一项所述的沖击扳手，其特征在于，所述 操纵机构(23)能够借助于与所述操纵机构(23)连接的且穿过外壳的 外壳开口突起的滑动开关(26)控制。
9. 如前述权利要求中任一项所述的冲击扳手，其特征在于，所述 冲击扳手为蓄电池设备。
全文摘要
本发明涉及一种冲击扳手，其具有驱动马达以及冲击装置，驱动马达用于驱动传动轴(30)和可与工具架耦联的输出轴(10)，其中冲击装置包括砧(14)以及锤(20)，锤在非冲击情况下与传动轴一起旋转并且在冲击情况下相对于传动轴(30)进行旋转运动，其中设有操纵机构(23)，用于在具有起动的冲击装置的运行状态和具有关闭的冲击装置的运行状态之间转换冲击装置，其中操纵机构(23)在冲击装置起动时处于与传动轴(30)或锤(20)抗扭地接合或者不与锤(20)或传动轴(30)接合的第一位置上并且在关闭冲击装置时位于与锤(20)和传动轴(30)抗扭地接合的第二位置上，其中用于转换的所述操纵机构(23)可轴向移动。
文档编号B25B21/02GK101618536SQ20091015184
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年7月1日
发明者本亚明·安德尔 申请人:麦太保有限公司