[发明专利]冲击工具

说明书

技术领域

本发明的一方面涉及一种由电动机驱动的冲击工具并且实现一种新型撞击机构。

背景技术

在冲击工具中，旋转撞击机构由作为驱动源的电动机驱动，以向砧提供旋转和撞击，从而间歇地将旋转撞击力传递到顶端工具以便执行诸如拧紧螺钉之类的操作。广泛使用无刷DC电动机作为电动机。无刷DC电动机是例如不带电刷(用于整流的电刷)的DC(直流)电动机。线圈(绕组)设置在定子侧上，磁体(永磁体)设置在转子侧上，并且转子在由逆变器电路驱动的电力被顺序地施加到预定线圈时旋转。逆变器电路利用FET(场效应晶体管)和诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)之类的高容量输出晶体管构成，并通过大电流驱动。无刷DC电动机与有刷DC电动机相比具有优良的扭矩特性，并且能够以更强的力将螺钉、螺栓等紧固到基座部件。

JP-2009-072888-A公开了一种使用无刷DC电动机的冲击工具。在JP-2009-072888-A中，该冲击工具具有连续旋转式冲击机构。当扭矩经由动力传递机构(减速机构)提供给心轴时，以可移动方式沿心轴的旋转轴方向接合的撞锤旋转，并且使抵靠在撞锤上的砧旋转。撞锤和砧具有分别布置在旋转平面上的两个彼此对称位置的两个撞锤凸起部(撞击部)，这些凸起部位于齿轮沿旋转方向彼此啮合的位置，并且旋转撞击力通过凸起部之间的啮合传递。撞锤可在包围心轴的环形区域内相对于心轴轴向滑动，并且撞锤的内周面包括倒V形(大致三角形)凸轮凹槽。V形凸轮凹槽轴向设置在心轴的外周面上，并且撞锤经由插入凸轮凹槽与撞锤的内周凸轮凹槽之间的滚珠(钢珠)旋转。

在常规动力传递机构中，心轴和撞锤经由布置在凸轮凹槽中的滚珠被保持，并且撞锤构造成能够通过布置在其后端的弹簧而相对于心轴轴向向后后退。因此，心轴和撞锤的零件数增加，要求心轴与撞锤之间的高附连精度，从而增加了制造成本。

同时，在常规技术的冲击工具中，为了执行控制以便不操作冲击工具(亦即，为了不发生撞击)，例如，需要用于控制撞锤的后退操作的机构。JP-2009-072888-A的冲击工具不能被用于所谓的钻进模式下。此外，即使实现了钻进模式(即使控制了撞锤的后退操作)，为了在达到给定的紧固扭矩时还实现中断动力传输的离合操作，也需要单独设置离合器机构，并且在冲击工具中实现钻进模式和带离合器的钻进模式导致成本增加。

此外，在JP-2009-072888-A中，供应给电动机的驱动电力是恒定的，而与顶端工具在通过撞锤撞击期间的负载状态无关。因此，即使在轻负载状态下也使用高紧固扭矩来执行撞击。因此，过剩的电力被供应给电动机，并且发生无效的动力消耗。而且，发生所谓的脱离(coming-out)现象，其中螺钉在使用高紧固扭矩执行撞击时在螺钉拧紧期间过度前移，并且顶端工具与螺钉头分离。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种冲击工具，其中冲击机构由带有简单机构的撞锤和砧实现。

本发明的另一个目的是提供一种冲击工具，该冲击工具能够驱动相对旋转角度小于360度的撞锤和砧，从而通过设计电动机的驱动方法来执行紧固操作。

本发明的又一目的是提供一种多用冲击工具，该冲击工具能在钻进模式和冲击模式下切换和使用。

根据本发明的第一方面，提供一种冲击工具，该冲击工具包括：电动机；撞锤，该撞锤连接到该电动机并且具有撞击侧表面；以及砧，该砧被轴颈连接而可相对于撞锤旋转，具有被撞击侧表面，并且向顶端工具提供撞击力，其中该电动机可在以下模式下驱动：第一驱动模式，其中电动机被连续正转驱动；第二驱动模式，其中电动机被间歇地仅正转驱动；以及第三驱动模式，其中电动机被间歇地正转和反转驱动。

根据本发明的第二方面，可提供所述冲击工具，其中该冲击工具可在以下模式下操作：钻进模式，其中电动机在第一模式下被驱动；以及冲击模式，其中电动机在第一至第三模式中的至少两种模式下被驱动同时在其间进行切换。

根据本发明的第三方面，可提供所述冲击工具，该冲击工具还包括：逆变器电路，其向电动机供应给定驱动电流；以及控制单元，其控制逆变器电路，从而控制电动机的旋转方向和转速，以便执行第一至第三驱动模式。

根据本发明的第四方面，可提供所述冲击工具，其中通过所述逆变器电路的脉冲控制来执行第二驱动模式和第三驱动模式。

根据本发明的第五方面，可提供所述冲击工具，其中，在冲击模式下，当负载轻时电动机在第一驱动模式下被驱动，并且当负载变重时电动机在第二驱动模式下被驱动。