在沖擊式扳手中的轉(zhuǎn)子和鐵砧之間的摩擦軸承的制作方法

本發(fā)明涉及一種沖擊式扳手、尤其切向沖擊式扳手，并且還涉及一種用于借助于切向沖擊式扳手松開和/或固定螺旋連接的方法。

背景技術(shù)：

從EP 1 510 394 B1中已知一種沖擊式扳手，所述沖擊式扳手周期性地且暫時地提供用于擰緊螺旋連接或安置螺旋錨的大的擰緊力矩。

通常切向沖擊式扳手適合于將螺絲裝入具有不同硬度的多種不同材料中，所述材料例如是多孔混凝土、灰砂磚、瓦、石或混凝土。為此，使用沖擊機構(gòu)，在所述沖擊機構(gòu)中兩個沖擊體，即錘和鐵砧相對于彼此加速并且在接觸時脈沖地傳遞動能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種沖擊式扳手，所述沖擊式扳手具有沖擊機構(gòu)的較小的磨損。本發(fā)明的另一目的是，提供一種用于運行沖擊式扳手的方法，借助于所述方法能更準確且更快速地達到閾值。

所述目的通過具有獨立權(quán)利要求的特征的沖擊式扳手或方法來實現(xiàn)。有利的改進方案由從屬權(quán)利要求中獲得。

因此，提出一種沖擊式扳手，其具有：殼體；馬達式驅(qū)動的驅(qū)動軸；用于固定工具的從動軸；和沖擊機構(gòu)，所述沖擊機構(gòu)將驅(qū)動軸與從動軸耦聯(lián)以傳遞扭矩，其中在從動軸和殼體之間存在第一支承力矩，所述第一支承力矩與從動軸的轉(zhuǎn)動方向相反地作用，其中尤其在驅(qū)動軸與從動軸通過沖擊機構(gòu)不耦聯(lián)時，在從動軸和驅(qū)動軸之間存在第二支承力矩，所述第二支承力矩與驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動方向相反地作用，其特征在于，第一支承力矩小于第二支承力矩。

還提出一種用于借助于切向沖擊式扳手松開和或固定螺旋連接的方法，所述方法具有如下步驟：執(zhí)行沖擊循環(huán)，其中在一個沖擊循環(huán)之內(nèi)，沖擊機構(gòu)的轉(zhuǎn)子與鐵砧交替地在第一時間間隔中接合以及在第二時間間隔中分離，并且尤其在第二時間間隔期間提供到螺旋連接上的扭矩，其中扭矩在10mNm至500mNm的范圍中，優(yōu)選在50mNm至400mNm的范圍中，更優(yōu)選在250mNm至350mNm的范圍中。

還提出一種用于運行切向沖擊式扳手的方法，所述方法具有如下步驟：將插裝工具安裝在切向沖擊式扳手的從動軸上；建立插裝工具與固定機構(gòu)的接合，所述固定機構(gòu)與插裝工具相對應(yīng)；執(zhí)行沖擊循環(huán)，其中在一個沖擊循環(huán)之內(nèi)，沖擊機構(gòu)的轉(zhuǎn)子與沖擊機構(gòu)的鐵砧交替地在第一時間間隔中接合以及在第二時間間隔中分離；以及提供減振機構(gòu)，所述減振機構(gòu)用于與從動軸的轉(zhuǎn)動方向相反地減少在固定機構(gòu)、插裝工具和從動軸之間的間隙。

例如借助于在從動軸或鐵砧和驅(qū)動軸之間的摩擦軸承，也能夠在各次切向沖擊之間沿轉(zhuǎn)動方向以小的扭矩驅(qū)動從動軸。防止從動軸的轉(zhuǎn)回進而確保：將每次緊接著的沖擊盡可能完全地導(dǎo)入螺絲中。

通過根據(jù)本發(fā)明的在驅(qū)動軸和從動軸或從動軸的鐵砧之間的、具有一個或多個較高的支承力矩的力矩傳遞，能夠?qū)崿F(xiàn)各次沖擊的較高的扭矩以及實現(xiàn)從沖擊到?jīng)_擊的較小的扭矩波動。因此，有利的是，提供更有效的沖擊利用以及更少的時間，所述時間需要用于實現(xiàn)一定的螺旋力矩或松開螺旋連接、尤其松開螺絲。由此，通過所述縮短的旋擰時間得到?jīng)_擊機構(gòu)的更少的磨損。

已確定的是，在沖擊時傳遞的扭矩顯著地與在鐵砧、工具、通常插口(Nuss)，和螺旋連接或螺旋錨之間的角位置相關(guān)。尤其，最后作用到螺絲上的沖擊強度、即在錘沖擊到鐵砧上時還經(jīng)由插口傳遞到螺絲上的動能主要與三個最后提到的部件的連接的剛性和扭轉(zhuǎn)間隙相關(guān)。在螺絲、插口和從動軸或在所述從動軸上構(gòu)成的鐵砧之間存在越小的扭轉(zhuǎn)間隙，那么能夠傳遞越高的峰值力矩。

在此，支承力矩在此定義為在權(quán)利要求中在本文中提到的元件之間存在的所有力矩的總和。對于這些力矩共同的是，這些力矩與沖擊式扳手的馬達式驅(qū)動器的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向相反地定向，這在現(xiàn)有技術(shù)中視為原則上不期望的，然而本發(fā)明將其視為有利的并且進行利用。尤其確定，在此支承力矩不限制為滾動軸承具有的力矩，而應(yīng)包含例如通過滑動摩擦、滾動摩擦或還有力配合所引起的所有力矩，所述力配合例如能夠通過滑動離合器實現(xiàn)。已知地，對于支承力矩共同的是，所述支承力矩變化，也就是說與參數(shù)如軸承滾動體的表面粗糙度、轉(zhuǎn)速、溫度等相關(guān)地變化。足夠近似地且沒有限制地，經(jīng)過一秒的時間段在20攝氏度的室溫和驅(qū)動軸2000U/min的轉(zhuǎn)速下求得的支承力矩例如能夠視為在本發(fā)明的意義上的支承力矩。

證實為對于有效的沖擊利用特別有利的是，第一支承力矩在5mNm至200mNm的范圍中，優(yōu)選在10mNm至100mNm的范圍中，更優(yōu)選在20mNm至70mNm的范圍中。此外，證實為對于有效的沖擊利用有利的是，第二支承力矩大于第一支承力矩，為第一支承力矩的1.1倍、尤其至少2倍、優(yōu)選至少5倍。

總的來說，當?shù)诙С辛卮笥诘谝恢С辛刂辽?0mNm、更好至少50mNm、優(yōu)選至少100mNm、更優(yōu)選至少200mNm時，能預(yù)期改進沖擊利用。

在一個實施方案中，沖擊式扳手能夠通過如下方式改進：第一支承力矩由至少一個軸承、尤其滾動軸承形成，其中滾動軸承設(shè)置在沖擊式扳手的從動軸和殼體之間。其他軸承、尤其也是其他滾動軸承在此同樣能夠設(shè)置在從動軸和殼體之間并且用其相應(yīng)的力矩同樣提供第一支承力矩的份額。

在此看出，支承力矩不形成恒定的數(shù)值而是通常例如與溫度、轉(zhuǎn)速還有磨損現(xiàn)象相關(guān)地變化。雖然變化能夠是相對小的并且能夠僅為幾十mNm，但是對此必須將支承力矩分別以一個范圍給出或者否則理解為平均值。

根據(jù)本發(fā)明，在第二支承力矩較高時得到改善的沖擊利用。然而，在第二支承力矩較高時，切向沖擊式扳手的馬達相應(yīng)地承載負荷，由此得到第二支承力矩的上限，由于經(jīng)濟性的原因不應(yīng)超過所述上限。

在一個實施例中提出，第二支承力矩由至少一個O形環(huán)形成。所述O形環(huán)為了實現(xiàn)相對更高的第二支承力矩而優(yōu)選張緊地裝入軸中的一個中或裝入兩個軸中。在使用O形環(huán)用于實現(xiàn)第二支承力矩時的優(yōu)點在于這個構(gòu)件的低的制造成本。

在另一實施方案中，第二支承力矩能夠由至少一個摩擦軸承或可預(yù)緊的滾動軸承、尤其滾針軸承或滾珠軸承形成。尤其，在此，滾動軸承能夠構(gòu)成為本身已知的摩擦軸承，使得例如經(jīng)由交疊的滾動體產(chǎn)生摩擦力矩。例如能夠經(jīng)由彈簧墊圈(Wellfeder)施加預(yù)緊。

在另一實施方案中，能夠由至少一個滑動離合器施加第二支承力矩。

此外，在另一實施方案中，第二支承力矩能夠由在驅(qū)動軸和從動軸之間的軸套連接部形成。通過匹配或壓配合，軸套連接部形成滑動力矩，所述滑動力矩能夠?qū)?yīng)于支承力矩，或者施加支承力矩的一部分。

沖擊式扳手的改進還能夠在于：第一和/或第二支承力矩由多個支承元件形成。

附圖說明

在下文中，根據(jù)實施例詳細闡述本發(fā)明。附圖示出：

圖1示出沖擊式扳手的前部的剖視圖；

圖2示出根據(jù)圖1的沖擊式扳手的剖視圖；

圖3示出在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的沖擊式扳手中的扭矩測量的圖表；

圖4示出在根據(jù)圖1和2的沖擊式扳手中的扭矩測量的圖表。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的、在圖2中還完整地示出有馬達170的切向沖擊式扳手100的前部的剖視圖。

在切向沖擊式扳手100的殼體110中設(shè)置有電動機式驅(qū)動的驅(qū)動軸120，還設(shè)有從動軸130，所述從動軸可借助于沖擊機構(gòu)140耦聯(lián)于所述驅(qū)動軸上。在驅(qū)動軸120上存在兩個螺旋狀彼此環(huán)繞的、用虛線表明的滑槽122，滾珠124分別在所述滑槽中運行。兩個滾珠124與轉(zhuǎn)子142接觸。在轉(zhuǎn)子142上還構(gòu)成有錘126。錘126在此與鐵砧132接觸，所述鐵砧與從動軸130一件式地且在端側(cè)上連接。此外，復(fù)位彈簧150接合到轉(zhuǎn)子142的凹部144中。第一支承力矩由滾動軸承160的支承力矩和特氟龍板162的另一支承力矩形成，所述滾動軸承的支承力矩在殼體110和從動軸130之間構(gòu)成，所述另一支承力矩在殼體110和從動軸130的鐵砧132之間構(gòu)成。第二支承力矩由摩擦軸承164形成。在根據(jù)本發(fā)明的切向沖擊式扳手的空轉(zhuǎn)運行中的轉(zhuǎn)速下，對于所述第一支承力矩用測量技術(shù)檢測到大約0.03Nm或30mNm的平均值。在支承力矩的檢測到的最大值和最小值之間的差例如為90mNm。

只要從底座施加足夠的扭矩，切向沖擊式扳手100的沖擊機構(gòu)140就進行沖擊。以示出的初始位置為出發(fā)點，轉(zhuǎn)子142借助于錘126與鐵砧132接合進而與從動軸130接合。通過鐵砧132阻止轉(zhuǎn)子142沿驅(qū)動軸120的轉(zhuǎn)動方向一起轉(zhuǎn)動。對此替代地，滑槽122迫使轉(zhuǎn)子142沿轉(zhuǎn)動軸線方向運動，與鐵砧132分離。在與鐵砧分離的情況下，轉(zhuǎn)子142能夠相對于鐵砧132轉(zhuǎn)動并且與驅(qū)動軸120一起轉(zhuǎn)動。在此，鐵砧132和錘126再達到彼此接合的位置中。復(fù)位彈簧150將轉(zhuǎn)子142朝鐵砧132向回推動。在此，轉(zhuǎn)子沿縱軸線方向加速并且通過滑槽122的強制引導(dǎo)得到具有相應(yīng)的角動量的轉(zhuǎn)動運動。通過將轉(zhuǎn)子142的錘126從側(cè)面止擋在鐵砧132上來停止轉(zhuǎn)子142的轉(zhuǎn)動運動并且角動量幾乎完全地被傳遞到鐵砧132上和這里未示出的、呈插口形式的工具和同樣未示出的螺旋連接上。所述系統(tǒng)又處于初始位置中并且開始另一沖擊循環(huán)。

在從動軸130和殼體110之間存在的第一支承力矩與從動軸130的轉(zhuǎn)動方向相反地作用，并且尤其即使在驅(qū)動軸120與從動軸130通過沖擊機構(gòu)140不耦聯(lián)時，在從動軸130和驅(qū)動軸120之間存在第二支承力矩并且所述第二支承力矩同樣與驅(qū)動軸120的轉(zhuǎn)動方向相反地作用。平均第二支承力矩例如能夠大于平均第一力矩大約50mNm。由此，在上文示例地描述的各次切向沖擊循環(huán)之間，從動軸130通過構(gòu)成第二支承力矩的摩擦軸承164再借助驅(qū)動軸120的小的驅(qū)動扭矩驅(qū)動。由此，防止從動軸130向回轉(zhuǎn)動并且實現(xiàn)：將下次沖擊盡可能完全地引入螺絲或其他連接元件中。

在圖3中關(guān)于時間記錄從現(xiàn)有技術(shù)中本身已知的切向沖擊式扳手的扭矩。扭矩的刻度為20Nm以及時間的刻度為0.5秒。在圖4中，以相同的刻度，關(guān)于時間記錄所述切向沖擊式扳手100的扭矩，其中常用的軸承由摩擦軸承164取代。在圖4中能看到扭矩是更均勻的并且在具有高于150Nm的峰值幅值的平臺的明顯更高的水平上。

附圖標記列表

100 切向沖擊式扳手

110 殼體

120 驅(qū)動軸

122 滑槽

124 滾珠

126 錘

130 從動軸

132 鐵砧

140 沖擊機構(gòu)

142 轉(zhuǎn)子

144 凹部

150 復(fù)位彈簧

160 滾動軸承

162 特氟龍板

164 摩擦軸承

170 馬達