專利名稱：具有反作用桿控制裝置的動(dòng)力扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有外殼的便攜式動(dòng)力扳手，該外殼由相對(duì)于彼此回轉(zhuǎn)的兩個(gè)部分組成，其中第一部分包括手柄和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，第二部分包括減速齒輪傳動(dòng)裝置以及側(cè)向延伸 的反作用桿，該反作用桿用于將反作用扭矩從第二外殼部分傳遞至靜止反作用扭矩支撐物。
背景技術(shù)：
例如在US 4，485，698中描述的這種動(dòng)力扳手用于擰緊需要較高扭矩水平的非常 大的螺紋連接。因此外殼分為后側(cè)部分和前側(cè)部分，該后側(cè)部分具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)和用于操作 者的手柄，該前側(cè)部分具有減速齒輪傳動(dòng)裝置以及側(cè)向延伸的反作用桿，該反作用桿用于 將反作用扭矩從前側(cè)外殼部分傳遞至形成反作用扭矩支撐件的靜止物。在外殼部分和反作 用桿之間的回轉(zhuǎn)接頭防止操作者接觸到通過(guò)減速齒輪傳動(dòng)裝置傳遞至前側(cè)外殼部分的大 的反作用扭矩負(fù)載，并且同時(shí)使得不論反作用桿的方向如何，都能夠自由地放置手柄從而 舒服地操作動(dòng)力扳手。然而，當(dāng)動(dòng)力扳手開(kāi)始向螺紋連接輸送擰緊或者擰松扭矩的時(shí)候，如果反作用桿 沒(méi)有適當(dāng)?shù)嘏c靜止物接觸，就存在使操作者受傷的問(wèn)題和潛在的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，反作 用桿會(huì)進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)以找到它的靜止支撐物。這樣的運(yùn)動(dòng)對(duì)操作者是有害的，因?yàn)槊黠@的 風(fēng)險(xiǎn)是操作者可能被擺動(dòng)的反作用桿弄傷。即使反作用支撐桿的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍非常小，也 存在操作者被夾在反作用桿和靜止物之間的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的動(dòng)力扳手，其中提供了一種裝置，該裝置通過(guò)控制外 殼部分之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并從而控制反作用桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，充分地降低了人員和設(shè)備的損傷 和破壞的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中得以顯現(xiàn)。


下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在附圖中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力扳手的側(cè)視圖。圖2顯示了圖1的動(dòng)力扳手的主視圖，其示出了相對(duì)于靜止物的反作用桿。圖3示出了沿圖4中線III-III的放大比例的縱向截面，其通過(guò)在外殼部分之間 的回轉(zhuǎn)接頭。圖4示出了沿圖3中線IV-IV的橫截面，其通過(guò)在回轉(zhuǎn)接頭處的動(dòng)力扳手。
具體實(shí)施例方式在附圖中所示的動(dòng)力扳手包括分為兩個(gè)部分的外殼10，該兩個(gè)部分也就是前側(cè)部分11和后側(cè)部分12。后側(cè)部分12包括包圍旋轉(zhuǎn)電機(jī)和機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)裝置(未示出)的橫 向部件13、用于手動(dòng)支撐扳手的手柄14以及電控制單元，該電控制單元用于控制電機(jī)的電 源。在外殼10的前側(cè)部分11和后側(cè)部分12之間的交界處，設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭16，回轉(zhuǎn)接頭16 包括滾珠軸承17。這意味著前側(cè)部分11可相對(duì)于后側(cè)部分12旋轉(zhuǎn)。前側(cè)外殼部分11包括兩級(jí)或者更多級(jí)的減速齒輪傳動(dòng)裝置，以增大由電機(jī)輸送 至輸出軸18的扭矩。后者適于攜帶螺母座(nut socket)。前側(cè)外殼部分11還攜帶剛性地 連接的反作用桿20，反作用桿20從所述外殼側(cè)向延伸，并且用來(lái)支撐在合適的靜止物A上 以傳遞反作用扭矩，該反作用扭矩在扭矩輸送過(guò)程中通過(guò)輸出軸18被引入外殼10的前側(cè) 部分11中。參見(jiàn)圖2。因此，在兩個(gè)外殼部分11和12之間的回轉(zhuǎn)接頭16與反作用桿20 結(jié)合，旨在防止反作用扭矩到達(dá)外殼10的后側(cè)部分12以及通過(guò)手柄14觸及操作者。兩個(gè) 外殼部分11和12之間的回轉(zhuǎn)接頭16還意味著不論反作用桿20的角位置如何，手柄14都 能夠保持在適于舒適地操作動(dòng)力扳手的位置。后側(cè)外殼部分12包括剛性連接的軸承環(huán)21，軸承環(huán)21具有用于支撐大量軸承滾 珠23的外部滾珠軸承座圈22。前側(cè)外殼部分11包括相應(yīng)的內(nèi)部滾珠軸承座圈24，并且與 滾珠23以及滾珠軸承座圈22 —同形成滾珠軸承17.在后側(cè)和前側(cè)外殼部分11、12之間的交界處，設(shè)有觸發(fā)單元25-27和傳感器30形 式的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)裝置。觸發(fā)單元25-27包括具有磁鐵26的觸發(fā)元件25以及球狀物27，磁鐵 26可移動(dòng)地支撐在軸承環(huán)21上。觸發(fā)元件25和球狀物27通過(guò)彈簧28偏置，以使球狀物 27與在前側(cè)外殼部分11中沿周緣上的一排凹槽29中的任意一個(gè)接合。當(dāng)前側(cè)外殼部分 11相對(duì)于后側(cè)外殼部分12旋轉(zhuǎn)時(shí)，觸發(fā)單元25-27徑向移動(dòng)，因?yàn)榍驙钗?7被迫從凹槽 29 “跳”到下一個(gè)凹槽。凹槽29用作凸輪裝置，以完成觸發(fā)單元25-27的這些徑向運(yùn)動(dòng)。 觸發(fā)元件25的磁鐵26與位于印刷電路板31上的霍爾式傳感器30共同作用，由此傳感器 30設(shè)置以獲得觸發(fā)元件25的徑向運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)，觸發(fā)元件25的徑向運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)外殼 部分11、12之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。后側(cè)外殼部分12還具有其他的兩個(gè)彈簧偏置位置，所述彈簧偏置位置保持球狀 物34、35，球狀物34、35設(shè)置以與一排凹槽29共同作用，凹槽29沿前側(cè)外殼部分11的周緣 均勻地分布。這兩個(gè)球狀物34、35的目的是限制外殼部分11、12相對(duì)于彼此的自由旋轉(zhuǎn)， 并且在操作扳手時(shí)將外殼部分保持在所希望的相對(duì)位置。在后側(cè)外殼部分12中的未示出的電控制單元與傳感器30相連通，該控制單元被 編程，從而在電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)后，在傳感器30指示超過(guò)在外殼部分11和12之間的預(yù)定相對(duì) 旋轉(zhuǎn)的情況下，切斷或者至少極大降低電機(jī)的動(dòng)力。在所述的實(shí)施方式中，相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制可 以是十五度、三十度、四十五度等，也就是十五度的倍數(shù)，因?yàn)樵谇皞?cè)外殼部分11中的凹槽 的數(shù)量是二十四。這意味著外殼部分11、12的可選相對(duì)位置的數(shù)量也是二十四，這些位置 之間的角距離是十五度。這是萬(wàn)一反作用桿20與靜止支撐物不接觸的話在能夠降低電機(jī) 動(dòng)力前的反作用桿20的最小角位移a。這意味著在觸發(fā)單元25-27開(kāi)始降低或者關(guān)閉電 機(jī)動(dòng)力前，在反作用桿20與靜止支撐物接觸之前，反作用桿20將經(jīng)過(guò)的角度a是十五度。 在大多數(shù)情況下，這是可以接受的，并且不會(huì)認(rèn)為對(duì)操作者是有害的。在一些應(yīng)用中，三十 度或者甚至四十五度是可以接受的。所述的設(shè)備為操作者提供了安全裝置，以防止其在開(kāi)始進(jìn)行螺紋連接的擰緊操作
4時(shí)受傷，因?yàn)楫?dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)反作用桿可能不會(huì)準(zhǔn)確地定位，并且可能會(huì)造成反作用桿突然 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖2中，示出了反作用桿20必須在它支撐在靜止支撐物A上之前移動(dòng)角度 α。所示出的角度α非常小，并且控制單元能夠設(shè)置成在擰緊操作開(kāi)始時(shí)在這樣小的角度 下不降低電機(jī)動(dòng)力。本發(fā)明還旨在防止如果動(dòng)力扳手無(wú)意地被設(shè)置為沿?cái)Q松螺紋連接的方向旋轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)操作者的破壞和損傷。這將導(dǎo)致反作用桿20完全失去靜止支撐，以及反作用桿 20的非常大的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這會(huì)對(duì)操作者非常有害，并且本發(fā)明的設(shè)備能夠有效地防止該問(wèn) 題。應(yīng)注意，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于所描述的實(shí)例，而是能夠自由地在權(quán)利要求書(shū) 的范圍內(nèi)變化。例如，反作用桿可以具有不同的設(shè)計(jì)，由于它必須單獨(dú)地設(shè)計(jì)以適于實(shí)際的應(yīng)用。本發(fā)明不限于所述的包括凹槽和可徑向運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)單元的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)裝置，而是還 可以包括其他類型的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，例如安裝至外殼部分的一個(gè)的磁化環(huán)以及由另一個(gè)外 殼部分?jǐn)y帶的傳感器。這樣的環(huán)可以在大量橫向帶中被磁化，從而能夠指示非常小的旋轉(zhuǎn) 增量。這可以增大更自由地選擇在動(dòng)力扳手電機(jī)啟動(dòng)時(shí)反作用桿20的可接受的旋轉(zhuǎn)角度 的可能性。作為對(duì)這樣的非接觸(contact-free)感應(yīng)裝置的補(bǔ)充，應(yīng)當(dāng)采用某種制動(dòng)設(shè) 備，以防止在每個(gè)螺釘擰緊操作之前和之后操作動(dòng)力扳手時(shí)外殼部分之間的自由的相對(duì)旋 轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
一種動(dòng)力扳手，包括外殼，所述外殼具有第一部分(12)和第二部分(11)，所述第一部分(12)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及用于手動(dòng)支撐所述扳手的手柄(14)，所述第二部分(11)包括減速齒輪傳動(dòng)裝置；以及輸出軸(18)；回轉(zhuǎn)接頭(16)，所述回轉(zhuǎn)接頭(16)位于所述第一部分(12)和所述第二部分(11)之間；以及側(cè)向延伸的反作用桿(20)，所述反作用桿(20)剛性地固定至所述第二部分(11)并且用于支撐在靜止物(A)上，其特征在于，角度感應(yīng)裝置(25-30)設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)接頭(16)處，并且設(shè)置以輸送信號(hào)，該信號(hào)響應(yīng)所述第一部分(12)和所述第二部分(11)之間的角運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力控制單元連接至所述電機(jī)并且連接至所述角度感應(yīng)裝置(25-30)，其中所述動(dòng)力控制單元設(shè)置為當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述第一和第二外殼部分(12、11)之間的預(yù)設(shè)最大角運(yùn)動(dòng)(α)被超過(guò)的情況下，至少充分地降低電機(jī)的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力扳手，其中所述角度感應(yīng)裝置(25-30)包括觸發(fā)單元(25、 26)、凸輪裝置(27、29)以及傳感器(30)，所述凸輪裝置(27、29)位于所述部分(11、12) 之間并且設(shè)置為在所述部分(11、12)相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)移動(dòng)所述觸發(fā)單元(25、26)，所述傳感器 (30)由所述觸發(fā)單元(25、26)觸發(fā)并且產(chǎn)生響應(yīng)所述觸發(fā)單元(25、26)的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力扳手，其中所述觸發(fā)單元(25、26)包括磁鐵(26)，所 述傳感器(30)包括霍爾式傳感器，在所述觸發(fā)單元(25、26)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述磁鐵(26)觸發(fā)所 述霍爾式傳感器。
4.如權(quán)利要求2或3所述的動(dòng)力扳手，其中所述凸輪裝置(27、29)包括在所述外殼部 分的一個(gè)外殼部分中沿周緣上的一排凹槽(29)、以及球狀物(27)，該球狀物(27)支撐在另 一個(gè)外殼部分上，用于與所述凹槽接合并且形成所述觸發(fā)單元(25、26)的一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的動(dòng)力扳手，其中至少一個(gè)彈簧偏置的球狀物(34、35)設(shè)置在一 個(gè)外殼部分上，用于與在另一個(gè)外殼部分上的所述一排凹槽(29)共同作用，以形成所述外 殼部分(11、12)之間的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)裝置。
全文摘要
一種動(dòng)力扳手，包括外殼，該外殼分為相對(duì)于彼此可旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)部分，該外殼的第一部分(12)包括手柄(14)以及容納旋轉(zhuǎn)電機(jī)的橫向部件(13)，該外殼的第二部分(11)包括減速齒輪傳動(dòng)裝置、輸出軸(18)以及剛性連接的且側(cè)向延伸的反作用桿(20)，其中所述外殼部分(11、12)之間的回轉(zhuǎn)接頭(16)包括角度感應(yīng)裝置(25-30)，其設(shè)置以產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)響應(yīng)所述外殼部分(11、12)之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)；以及動(dòng)力控制單元，其與所述角度感應(yīng)裝置(25-30)連通，并且設(shè)置為當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述外殼部分(11、12)之間的預(yù)設(shè)最大角運(yùn)動(dòng)被超過(guò)的情況下，至少充分地降低電機(jī)的動(dòng)力。
文檔編號(hào)B25F5/02GK101861232SQ200880111595
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者E·M·蒙塞爾, J·T·漢斯佩斯, U·R·布倫德斯特倫 申請(qǐng)人:阿特拉斯科普科工具公司