專利名稱：用于旋緊螺釘接頭的動力工具和釋放聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的用于旋緊螺釘接頭(screwjoint) 的動力工具。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求6的前序部分所述的用于這種動力工具的釋放聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
先前已知的用于工業(yè)用途的螺釘或者螺母扳手包括用于使電動馬達受到制動力 矩作用的裝置，這一作用發(fā)生于預定的旋緊狀態(tài)已經(jīng)實現(xiàn)的時候，所述的預定的旋緊狀 態(tài)例如增大的力矩阻力超過一定的水平的狀態(tài)。這種設(shè)備的一個例子在US 4210852中被公開。在該文件中，這種狀態(tài)可以通過 監(jiān)視向該設(shè)備的馬達提供的電流而進行檢測。為了實現(xiàn)快速的工具停止，所述馬達被短 路并且因此被猛烈制動。即使先前已知的設(shè)備功能良好，但是存在獲得更高生產(chǎn)率的需求，因此需要提 供一種具有高轉(zhuǎn)速的動力工具，該動力工具還可以被用于具有低彈性或者實際上不具有 彈性的螺釘接頭。這種螺釘接頭的例子在用于組裝和安裝用途的大頭螺釘?shù)膽?yīng)用場合下出現(xiàn)，并 且在存在破壞螺釘接頭的明顯風險的應(yīng)用場合下出現(xiàn)，如果高速的工具不能夠足夠快地 停止則會出現(xiàn)上述的風險。這些存在問題的螺釘接頭例如會在電子工業(yè)的一些部件中遇 到，其中還存在極其高的生產(chǎn)率的需求。從而在這些情況下，需要有極快速的停止，從而在使用快速旋轉(zhuǎn)的螺釘或者螺 母驅(qū)動器的時候也獲得高質(zhì)量的螺釘接頭。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的和最重要的特征本發(fā)明的目的是提供如上文所述的那種動力工具，該動力工具針對并且至少部 分地減少了上述問題。所述目的基于上文所述的由權(quán)利要求1中的特征所限定的動力工具而實現(xiàn)。通過提供具有釋放聯(lián)軸器的工具，并且所述釋放聯(lián)軸器使馬達的旋轉(zhuǎn)部分和傳 動元件與輸出軸斷開，從而實現(xiàn)了轉(zhuǎn)動慣量的主要部分被斷開的目的。因此，螺釘接頭不會受到儲存在動力工具內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的動能的主要部分 的影響。而且，至少部分地避免了檢測快速程序的困難。例如，根據(jù)本發(fā)明而能夠被斷開的部分的慣量因數(shù)很可能與保持連接至輸出軸 的元件的慣量因數(shù)的20到100倍一樣大。US 5155421描述了一種用于旋緊螺釘接頭的動力扳手，其使用延遲響應(yīng)慣性設(shè) 備。但是，所述設(shè)備布置成用于在超過馬達轉(zhuǎn)子中的特定的預定延遲大小時啟動開關(guān)。當旋轉(zhuǎn)馬達是電動馬達的時候，以及當用于使馬達制動的設(shè)備是用于啟動作用于馬達的電制動力矩的電路的時候，本發(fā)明是特別有用的，因為在這些應(yīng)用中，已經(jīng)存 在非常快速的旋轉(zhuǎn)和快速停止螺釘驅(qū)動器的例子。優(yōu)選地，通過彈性元件、電線圈中的至少一個，第一聯(lián)結(jié)部分受到第一位置的 方向上的力的作用，因為這使得初始力矩能夠依據(jù)聯(lián)軸器和不同的初始位置而轉(zhuǎn)移。彈 性元件可以是壓縮彈簧或者任何其它合適的彈性裝置。由電流供能的線圈可以提供與彈性元件相同的功能或者提供另外的保持力。所 述線圈還可以保持聯(lián)軸器斷開，或者甚至是如果為了所述目的而進行了適當?shù)墓┠埽?可以將第一聯(lián)結(jié)部分移動到第二位置，第一聯(lián)結(jié)部分在第二位置上與第二聯(lián)結(jié)部分分 離，此時所述工具上也沒有制動作用。所述線圈還能夠在第一聯(lián)結(jié)部分上提供穩(wěn)定效果 并防止其振蕩。第一聯(lián)結(jié)部分優(yōu)選地由螺紋、球和槽、銷和槽、或者凸輪和隨動件進行導向。 螺紋的使用是有利的——簡單且經(jīng)濟，但是如果不加入用于允許反向驅(qū)動的附加措施的 話，其基本上使得所述工具只能在一個旋轉(zhuǎn)方向上使用。用于第一聯(lián)結(jié)部分的導向的球 和槽裝置或者銷和槽裝置能夠通過使槽具有相應(yīng)的形狀和方向而在兩個旋轉(zhuǎn)方向上使用 所述工具。根據(jù)背景技術(shù)，具有45000rpm的旋轉(zhuǎn)速度的工具可以在5毫秒(msek)之內(nèi)被制 動到Orpm的最終旋轉(zhuǎn)速度。但是，因為在旋轉(zhuǎn)部件中存在相當大的轉(zhuǎn)動慣量，所以這種 非常快的制動作用帶來了不必要的螺釘?shù)暮罄m(xù)旋轉(zhuǎn)。這種后續(xù)旋轉(zhuǎn)的影響難以計算，并且難以在快速進程中進行補償，因此通常對 于結(jié)果是有害的，特別是就上文所述的螺釘接頭而言是有害的。根據(jù)本發(fā)明，在很大程 度上避免了這種后續(xù)旋轉(zhuǎn)。對于用于螺釘接頭旋緊動力工具的釋放聯(lián)軸器設(shè)備來說，具有相應(yīng)的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點在對實施例的下述說明中進行描述。
本發(fā)明現(xiàn)在將通過實施例并參考附圖進行更詳細的描述，在圖中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的動力工具，圖2a以軸向截面示出了在第一位置上的圖1中的動力工具的釋放聯(lián)軸器，圖2b以軸向截面示出了在第二位置上的圖1中的動力工具的釋放聯(lián)軸器，以及圖3示出了第二實施例中的釋放聯(lián)軸器的細節(jié)。
具體實施例方式圖1示意性地示出了動力工具1，該動力工具1用于僅通過所示的其主要功能元 件而旋緊螺釘接頭。動力工具1包括殼體2，其中布置有電動馬達3。馬達3與中間動力 傳輸單元4相連接，然后所述中間動力傳輸單元4包括齒輪傳動裝置5和釋放聯(lián)軸器6。釋放聯(lián)軸器6位于與輸出軸7相連接的輸出側(cè)，輸出軸7在其遠端攜帶螺釘接合 構(gòu)件8。附圖標記9表示中央處理單元，其監(jiān)視所述動力工具的運轉(zhuǎn)。用于啟動制動力 矩的電路10功能性地連接于所述處理單元并且連接于電動馬達3。
單元3可以設(shè)置成通過例如監(jiān)視供給到所述設(shè)備的馬達的電流而檢測代表了已 經(jīng)達到預定力矩的特別狀態(tài)。為了實現(xiàn)快速的工具停止，可以使所述馬達發(fā)生短路并且 因此猛烈地制動。也可以使用其它本身已知的對于馬達的制動作用。所述馬達可以是電 池驅(qū)動的或者可以通過電線22而連接于網(wǎng)絡(luò)中的電源。在圖2a中，更詳細地示出了釋放聯(lián)軸器6。特別地，釋放聯(lián)軸器6包括第一聯(lián) 結(jié)部分11，該第一聯(lián)結(jié)部分11由支承軸14所支承。然后，支承軸14旋轉(zhuǎn)地連接于所述 電動馬達。附圖標記20表示球軸承。螺旋壓縮彈簧13位于支承軸14上的軸肩15與第一部分11的套筒部分17上的 軸肩表面16之間，第一部分11被該螺旋壓縮彈簧13按壓到所示的位置，該位置是所述 第一聯(lián)結(jié)部分的第一位置。在該位置上，所述第一聯(lián)結(jié)部分與釋放聯(lián)軸器6的第二聯(lián)結(jié) 部分12相接合。并且，第一聯(lián)結(jié)部分11在螺紋18上相對于支承軸14而受到引導，從而第一聯(lián) 結(jié)部分11相對于支承軸14的相對旋轉(zhuǎn)導致了第一聯(lián)結(jié)部分11相對于支承軸14的相對軸 向移動以及第二聯(lián)結(jié)部分12的相對軸向移動。在圖2b中，所示的釋放聯(lián)軸器6位于所述第一聯(lián)結(jié)部分的第二位置，其中所述 第一聯(lián)結(jié)部分已經(jīng)發(fā)生軸向移動，從而第一和第二聯(lián)結(jié)部分11和12之間的力矩傳遞已經(jīng) 中斷。根據(jù)本發(fā)明，當電動馬達3受到制動力矩的作用的時候，第一聯(lián)結(jié)部分11到達 所述第二位置，所述制動力矩然后也導致支承軸14的猛烈減速(retardation)。由于在旋 轉(zhuǎn)過程中儲存在第一聯(lián)結(jié)部分中的動能以及支承軸14的制動，結(jié)果將會導致在第一聯(lián)結(jié) 部分11和支承軸14之間的相對轉(zhuǎn)動慣量運動。因此，第一聯(lián)結(jié)部分11通過螺紋18的引導將會離開其第一位置并且到達圖2a 中所示的第二位置。應(yīng)當注意，所述“第一位置”經(jīng)過了清楚的限定，然而“第二位置 或多個位置”則可以被限定為第一聯(lián)結(jié)部分與第二聯(lián)結(jié)部分分離的所有位置。因此，當?shù)谝宦?lián)結(jié)部分位于第二位置或者多個位置時，仍然連接于所述螺釘接 合構(gòu)件的僅剩下的旋轉(zhuǎn)部件將會是輸出軸8和第二聯(lián)結(jié)部分12，它們的動能的水平將不 會對最終的螺釘接頭造成有害的影響。但是，應(yīng)當注意的是，一個或多個齒輪臺階(未 示出)可能被放置在釋放聯(lián)軸器和輸出軸之間。但是，如果尺寸合適，這些元件不會對 本發(fā)明的效果造成有害的影響。本發(fā)明能夠在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行修改。釋放聯(lián)軸器可以被構(gòu)造成不同 于圖2a和圖2b中所示的圓錐形接觸表面，其可以例如具有平面的接觸表面。螺旋壓縮彈簧13可以替換為另一種致動裝置，例如由附圖標記19表示的電線 圈，其具有組合的特征1)為所述聯(lián)軸器提供保持力，2)提供第一聯(lián)結(jié)部分的延續(xù)的釋 放位置，以及3)提供用于穩(wěn)定第一聯(lián)結(jié)部分以避免不必要的振蕩的裝置。供給到線圈19 的電力可以受到處理單元9的控制。所述線圈也可以是例如壓縮彈簧13的彈性元件的補 充元件。圖3中示出了圖2a和圖2b中的螺紋18的替換方式。支承軸14'具有導向槽 21，該導向槽21相對于被軸14'的軸線橫穿的平面具有α °的角位移。第一聯(lián)結(jié)部分 可以受到槽21的引導，該引導通過球、銷等等的中間作用而實現(xiàn)。其它的方案也是可能的，例如凸輪和隨動件。所述工具的馬達還可以是氣動的，即使這類工具不太可能提供本發(fā)明最有用的 高旋轉(zhuǎn)速度。有必要將所述釋放聯(lián)軸器布置得盡可能接近螺釘接頭，因為這在釋放之后相應(yīng) 地幾乎不留下剩余的轉(zhuǎn)動慣量。但是，由于尺寸問題，有時候有意地在釋放聯(lián)軸器和輸 出軸之間具有至少一個傳動臺階。在小型小力矩機器中本發(fā)明是最有用的，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于較大的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于旋緊螺釘接頭的動力工具(1)，包括旋轉(zhuǎn)馬達(3)，用于在運轉(zhuǎn)過程中 已經(jīng)達到預定的旋緊狀態(tài)的時候啟動作用于所述馬達的制動力矩的設(shè)備(10)，用于與螺 釘或螺母接合構(gòu)件相連接的輸出軸(7)，以及位于所述馬達和所述輸出軸之間的中間力矩 傳輸單元(4)，其特征在于-所述中間力矩傳輸單元(4)包括釋放聯(lián)軸器(6)，該釋放聯(lián)軸器(6)用于中斷向所 述輸出軸傳輸?shù)牧兀?所述釋放聯(lián)軸器(6)包括第一聯(lián)結(jié)部分(11)和第二聯(lián)結(jié)部分(12)，所述第一聯(lián)結(jié) 部分(11)由支承軸(14)所支承，該支承軸(14)旋轉(zhuǎn)地連接于所述馬達，所述第二聯(lián)結(jié) 部分(12)旋轉(zhuǎn)地連接于所述輸出軸，-所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)能夠在第一位置和第二位置或多個位置之間移動，所述第 一聯(lián)結(jié)部分(11)在所述第一位置與所述第二聯(lián)結(jié)部分(12)相接合，以向所述輸出軸傳輸 力矩，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)在所述第二位置或多個位置與所述第二聯(lián)結(jié)部分分離，并 且向所述輸出軸傳輸?shù)牧刂袛?，以?所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)相對于所述支承軸受到引導，從而，通過向所述馬達施加 制動力矩導致的所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)相對于所述支承軸(14)的相對轉(zhuǎn)動慣量運動導致 了所述第一聯(lián)結(jié)部分從所述第一位置移動到所述第二位置或多個位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于旋緊螺釘接頭的動力工具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)馬達 (3)是電動馬達。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于旋緊螺釘接頭的動力工具，其特征在于，用于啟動 作用于所述馬達的制動力矩的設(shè)備是電路(10)，該電路(10)用于啟動作用于馬達(3)的 電制動力矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于旋緊螺釘接頭的動力工具，其特征在于，通過 彈性元件(13)、電線圈(19)中的至少一個，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)受到所述第一位置的 方向上的力的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于旋緊螺釘接頭的動力工具，其特征在于，通過 電線圈(19)，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)受到所述第二位置的方向上的力的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一項所述的用于旋緊螺釘接頭的動力工具，其特征在于，所 述第一聯(lián)結(jié)部分由螺紋、球和槽、銷和槽、或者凸輪和隨動件進行導向。
7.—種釋放聯(lián)軸器設(shè)備，該設(shè)備用于螺釘接頭旋緊動力工具，這類螺釘接頭旋緊動 力工具包括旋轉(zhuǎn)馬達(3)，用于在運轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)達到預定的旋緊狀態(tài)的時候啟動作 用于所述馬達的制動力矩的設(shè)備(10)，以及用于與螺釘或螺母接合構(gòu)件相連接的輸出軸 (7)；所述釋放聯(lián)軸器(6)包括在中間力矩傳輸單元(4)中，該中間力矩傳輸單元(4)位 于所述馬達(3)和所述輸出軸(7)之間，其中，所述釋放聯(lián)軸器適于中斷向所述輸出軸傳 輸?shù)牧?，并且其?所述釋放聯(lián)軸器(6)包括第一聯(lián)結(jié)部分(11)和第二聯(lián)結(jié)部分(12)，所述第一聯(lián)結(jié) 部分(11)由支承軸(14)所支承，該支承軸(14)旋轉(zhuǎn)地連接于所述馬達(3)，所述第二聯(lián) 結(jié)部分(12)旋轉(zhuǎn)地連接于所述輸出軸(7)，-所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)能夠在第一位置和第二位置或多個位置之間移動，所述第 一聯(lián)結(jié)部分(11)在所述第一位置與所述第二聯(lián)結(jié)部分相接合，以向所述輸出軸傳輸力矩，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)在所述第二位置或多個位置與所述第二聯(lián)結(jié)部分分離，并且 向所述輸出軸(7)傳輸?shù)牧刂袛啵约?所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)相對于所述支承軸(14)受到引導，從而，通過向所述馬達 施加制動力矩導致的所述第一聯(lián)結(jié)部分相對于所述支承軸的相對轉(zhuǎn)動慣量運動導致了所 述第一聯(lián)結(jié)部分(3)從所述第一位置移動到所述第二位置或多個位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的釋放聯(lián)軸器設(shè)備，其特征在于，通過彈性元件(13)、電線 圈(19)中的至少一個，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)受到所述第一位置的方向上的力的作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的釋放聯(lián)軸器設(shè)備，其特征在于，通過電線圈(19)，所述第 一聯(lián)結(jié)部分(11)受到所述第二位置的方向上的力的作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的釋放聯(lián)軸器設(shè)備，其特征在于，所述第一聯(lián)結(jié)部分 (11)由螺紋、球和槽、銷和槽、或者凸輪和隨動件進行導向。
全文摘要
一種用于旋緊螺釘接頭的動力工具(1)，包括旋轉(zhuǎn)馬達(3)以及用于在運轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)達到預定的旋緊狀態(tài)的時候啟動作用于所述馬達的制動力矩的設(shè)備(10)。釋放聯(lián)軸器(6)包括第一聯(lián)結(jié)部分(11)和第二聯(lián)結(jié)部分(12)，所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)由支承軸(14)所支承，該支承軸(14)旋轉(zhuǎn)地連接于所述馬達，所述第二聯(lián)結(jié)部分(12)旋轉(zhuǎn)地連接于輸出軸。所述第一聯(lián)結(jié)部分(11)能夠移動到一個或多個位置，在所述一個或多個位置其與所述第二聯(lián)結(jié)部分分離，并且向所述輸出軸傳輸?shù)牧刂袛?。向馬達施加制動力矩導致第一聯(lián)結(jié)部分從第一位置移動到所述第二位置或多個位置。
文檔編號B23P19/06GK102015198SQ200980115466
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者K·J·L·埃爾斯馬克 申請人:阿特拉斯科普科工具公司