CN101288950A - 多功能动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能动力工具，其包括机壳、设置在机壳内的马达、由马达旋转驱动的主轴、和延伸出机壳外的工作轴，主轴上设有主动冲击块，其随主轴一起转动并可相对于主轴作轴向运动，工作轴上设有被动冲击块，其随工作轴一起转动并可选择地相对于工作轴作轴向运动，主动冲击块上设有第一端齿，被动冲击块上设有第二端齿，主动冲击块通过其第一端齿与被动冲击块的第二端齿的配合来旋转驱动被动冲击块；该动力工具还包括功能转换钮，其可在第一位置和第二位置间运动以可选择地限制被动冲击块相对于工作轴作轴向运动，从而相应实现动力工具在第一功能和第二功能之间的转换。这种功能转换机构结构简单、制造成本较低，且操作方便、省力。

Description

多功能动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其涉及一种能实现冲击扳手功能和电钻功能或电动螺丝批功能或冲击钻功能的多功能动力工具。

背景技术

在现有的动力工具中，冲击扳手是用于将螺纹紧固件拧紧到工件上。其结构上通常包括由马达旋转驱动的主轴，与主轴通过螺旋槽和滚珠配合连接的冲击块，和位于冲击块前方与冲击块通过端齿配合的工作轴。在冲击块后方还设有冲击弹簧，其压迫冲击块使冲击块持续保持与工作轴的可靠配合。工作过程中，主轴的旋转运动通过冲击块和工作轴直接输出到螺纹件以将螺纹件拧到工件上。在拧紧过程中，工作轴上的负载逐渐增大，当负载超过预定值时，通过滚珠在螺旋槽内的滚动，冲击块相对于工作轴轴向朝向马达运动，并同时压缩其后的弹簧。当冲击块和工作轴的端齿脱离配合瞬间，在冲击弹簧的作用下，冲击块轴向向前运动并在旋转方向上打击工作轴，使工作轴在旋转方向上继续旋紧螺纹件。如此循环往复，通过冲击块不断的间歇性打击，确保螺纹件最终拧紧到工件上。电钻是用于在工件上进行钻孔，但通常使用者在工作时会同时需要在工件上拧螺纹件或钻孔，如此，需要使用者不断地更换工具来进行操作的话将非常麻烦。

美国公开专利申请US 2005/0199404A1揭示了一种可在一种工具上同时实现冲击扳手和电钻功能的动力工具。该动力工具通过功能转换机构(该专利申请图1和图4中所示的功能转换钮33和连接件25)在冲击块(7)和工作轴(8)的外圆周上同时锁定两者来使冲击块和工作轴保持相对固定，从而实现冲击扳手功能向电钻功能的转换，通过这种结构，使用者只需调节功能转换钮就可以在同一工具上实现冲击扳手功能和电钻功能间的切换。欧洲专利申请EP1050381 A2揭示了另一种同时具有冲击扳手功能和电钻功能的动力工具。该动力工具通过功能转换机构(该专利申请附图中的标号15，16，24，35，36)在冲击块(5)和工作轴(6)的轴线上同时锁定两者来使冲击块和工作轴保持相对固定，从而实现冲击扳手功能向电钻的转换。然而，上述美国专利申请公开的电动工具使用的连接件为一尺寸较大的圆形套筒，从而使该电动工具的整体体积增大，提高了制造成本，而上述欧洲专利申请公开的电动工具的功能转换机构需要由多个元件来配合实现，其结构复杂，由此使可靠性降低。

发明内容

本发明提供一种多功能动力工具，其具有功能转换机构来实现冲击扳手功能和电钻功能或功能之间的转换，该功能转换机构结构简单、制造成本较低，且操作方便、省力。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多功能动力工具，其包括机壳、设置在机壳内的马达、由马达旋转驱动的主轴、以及在工作时用于和相应工作头配接的工作轴，主轴上设有主动冲击块，其可相对于主轴作轴向运动，工作轴上设有被动冲击块，其随工作轴一起转动并可选择地相对于工作轴作轴向运动，主动冲击块上设有第一端齿，被动冲击块上设有第二端齿，主动冲击块通过其第一端齿与被动冲击块的第二端齿的配合来旋转驱动被动冲击块；该动力工具还包括功能转换钮，其可在第一位置和第二位置间运动以可选择地限制被动冲击块相对于工作轴作轴向运动，从而相应实现动力工具在第一功能和第二功能之间的转换。

作为本发明的进一步改进，该动力工具还包括设置在被动冲击块的远离主动冲击块一侧的压迫件，该压迫件压迫被动冲击块来使被动冲击块具有朝向主动冲击块运动的趋势。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：动力工具增设了独立的被动冲击块，并通过功能转换钮来限制被动冲击块随主动冲击块一起运动，从而实现冲击扳手功能；此外，该功能转换钮也可取消对被动冲击块的限制，使其和主动冲击块一起运动，从而实现钻进功能，上述功能转换机构结构简单、制造成本较低，且操作方便、省力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的具体实施方式中的多功能动力工具的主视图。

图2是图1中所示的多功能动力工具的工作部件的立体分解图。

图3是图1中所示的多功能动力工具的部分剖视示意图，主要揭示了冲击扳手功能和钻进功能的实现机构，以及功能转换机构；其中动力工具处于冲击扳手功能状态的低阻力矩状态，此时，功能转换钮位于第一位置，且被动主动冲击块被子主动主动冲击块的弹簧压迫至脱离功能转换钮位置。

图4与图3相似，动力工具处于冲击扳手功能状态的高阻力矩状态。此时，功能转换钮位于第一位置，主动主动冲击块已在马达的带动下脱离被动主动冲击块，而被动主动冲击块由于受功能转换钮的限制，无法跟随主动冲击块轴向运动，从而实现冲击功能。

图5与图3相似，不同处在于功能转换钮位于第二位置，被动主动冲击块可随主动主动冲击块一起运动，该动力工具相应实现钻进功能。

图6是沿图4中A-A线方向的剖视示意图。

图7是沿图6中B-B线方向的剖视示意图。

具体实施方式

图1到图7所示的是本发明多功能动力工具的一具体实施方式，在该实施方式中，该动力工具具有冲击扳手功能和钻进功能。如图1所示，该动力工具100包括水平布置的机壳1、与机壳呈一定角度布置的手柄6、和位于手柄底部可拆卸的电池包8。机壳1前端设有工具夹头52，用于在该动力工具实现不同功能时分别夹持不同的工作头(未图示)，如在实现冲击扳手功能时夹持紧固头，在实现钻进功能时夹持麻花钻。手柄7上设有开关8，操作者可通过按压该开关来启动该动力工具。

图2揭示的是设置在水平机壳内的动力工具的工作部件。如图2所示，从图面的右边到左边，工作部件包括马达11，马达前端延伸出马达输出轴12。一齿轮减速***设置在马达11的前方，在本实施方式中，该减速***为行星齿轮减速***，其包括齿轮箱21和行星架22。齿轮箱21前部设有内齿轮213，行星架22上设有若干行星齿轮23。马达输出轴12位于若干行星齿轮23的中央并与各行星齿轮啮合，而若干行星齿轮23的外周缘与内齿轮213啮合。马达运行时，马达输出轴12驱动行星齿轮23在内齿轮213内运转，从而将马达输出的转速通过一定的减速比传递到与行星架22相连的主轴24。在马达和齿轮减速***间设置有一配接板13，其通过螺柱14与马达11主体固接。配接板13的两侧对称向前延伸出一对夹持臂131，其稳固夹持由齿轮箱21后部凸伸出的凸块211上，该凸块的外侧面内凹形成有凹口212，可相应收容机壳1内壁上凸伸出的凸块(未图示)，通过这种结构来确保马达11和齿轮减速***可靠固定在机壳1内。齿轮减速***的前方设有用于实现冲击扳手功能的机构，其包括一套设在主轴24上的主动冲击块31、设于主动冲击块31和齿轮箱21之间的冲击弹簧32、以及位于主动冲击块31和主轴24接合处的内滚球螺旋槽冲击机构，其中该冲击机构包括在主轴24表面凹陷形成的外螺旋槽241，可在外螺旋槽241内滚动的滚球25，在本实施方式中为钢球，和设于主动冲击块31内圈用于收容滚球25的内螺旋槽312。主动冲击块31的前端面上径向对称凸设有一对第一端齿311。在冲击弹簧32和减速箱21以及冲击弹簧32和主动冲击块31之间均设有垫片33、34。

配合参照图3所示，工作部件还包括设于主动冲击块31的前方的功能调节机构、延伸出机壳1前端的工作轴51和套设在工作轴前端的工具夹头52。功能调节机构包括被动冲击块41、功能转换钮44、和压迫件42。其中功能调节41块面对主动冲击块31设置，其后部径向对称凸伸出可与主动冲击块31的第一端齿311相啮合的第二端齿411，其前部形成有肩部412，且肩部412和第二端齿411间隔一定距离设置。被动冲击块41的内圈上圆周排列有若干键槽414，可相应收容形成在工作轴51上的若干凸键511，通过这种结构，可使被动冲击块41与工作轴51一起旋转，同时被动冲击块41可相对于工作轴51作轴向运动。当然对于本领域的普通技术人员可轻易想到的是，键槽和凸键也可以互换设置，即将键槽设置在工作轴上，将凸键设置在被动冲击块上。在本实施方式中，压迫件42为螺旋弹簧，其后端通过一垫片43与被动冲击块抵靠，其前端抵靠在机壳1的内壁上。当然，该压迫件也可以是由片簧或其他弹性元件构成。工作轴51前端设有收容槽512，可在实现不同功能时收容相应的工作头，并通过工具夹头52夹紧固持。

配合参照图6和图7所示，在本实施方式中，功能转换钮44包括设置在机壳1外的操作部441和延伸入机壳1内的限位部442。其中操作部441为一滑块，可在机壳1的外圆周面上滑移。操作部441上沿竖向设置有滑槽443，操作部441和限位部442通过一移动枢轴444连接，移动枢轴444可在操作部441的滑槽443内滚动，限位部442的上部与移动枢轴444连接使其可绕移动枢轴枢转。限位部442可通过机壳1壁上的开口延伸入机壳内，并可选择地位于被动冲击块41的肩部412和第二端齿411的间隔区域413内，同时在特定位置时与肩部412相抵靠。机壳1的开口区域内设有固定枢轴445，限位部442的中部与固定枢轴445连接使其可绕该枢轴枢转，通过这种结构，使用者只需在机壳1表面滑动操作部441，就可以使限位部442选择性地进入被动冲击块41的肩部412和第二端齿411的间隔区域413内，或者是停留在该间隔区域413外，如位于机壳1上的开口区域中。当然，本领域普通技术人员可轻易想到，将功能转换钮做成简单的插拔式元件，即由机壳开口***后即位于间隔区域内，而拔出后则可脱出该间隔区域外。

图3和图4揭示的是该动力工具实现冲击扳手功能时的工作情形，其中图3揭示的是处于冲击扳手功能时的低阻力矩状态，图4揭示的是处于冲击扳手功能时的高阻力矩状态。在实现冲击扳手功能时，功能转换钮44被调节到如图6所示的第一位置，此时，功能转换钮44与被动冲击块41形成配合，即其限位部442位于被动冲击块41的间隔区域413内，被动冲击块41在压迫件42的压迫下有向主动冲击块31运动的趋势，但由于冲击弹簧32压力使主动冲击块31的第一端齿311与被动冲击块41的第二端齿411啮合，从而限制被动冲击块41无法运动。动力工具工作时，主轴24由马达输出轴12旋转驱动，通过夹于内、外螺旋槽312、241的滚球25带动，主动冲击块31跟着转动，被动冲击块41也随之转动，通过工作轴51和工具夹头52带动工作头(未图示)迅速将螺母(未图示)拧紧。

当螺母端面和工件(未图示)面相接触后，阻力矩迅速增加，达到一定值后，相互啮合的主动冲击块31和被动冲击块41均受阻，被动冲击块41停止转动，但主轴24在马达输出轴12的驱动下仍转动，迫使滚球25克服其与内、外螺旋槽312、241之间的摩擦力沿槽滚动，从而推动主动冲击块31向马达方向运动，使冲击弹簧32被压缩。在此过程中，初期被动冲击块41在压迫件42的作用下会跟随主动冲击块31轴向运动一微小距离，但当其抵触到功能转换钮44的限位部442时，则无法进一步运动，由此，主动冲击块31在轴向上逐渐远离被动冲击块41。当主动冲击块31轴向移动距离刚超过被动冲击块41的第二端齿411的齿高后，即主动冲击块31和被动冲击块41脱离啮合的瞬间，主轴24便带动主动冲击块31旋转，使其第一端齿311滑过被动冲击块41的第二端齿411，在滑过瞬间，由于冲击弹簧32的作用，滚球25又沿螺旋槽312、241回到原位置，主动冲击块31被向前推，同时随着主轴24加速转动而冲击被动冲击块41的第二端齿411，使被动冲击块41在旋转方向上继续运动，如此循环往复，使螺纹件在冲击力矩下拧紧。本领域的普通技术人员可轻易想到的是，也可采用外滚珠螺旋槽冲击结构来实现冲击扳手的功能，由于其工作过程及工作原理同本实施方式的内滚珠螺旋槽冲击结构，所以申请人在此不再赘述。

上述实现冲击扳手功能时，需要主动冲击块31间歇旋转冲击被动冲击块41，从而使工作头(紧固头)能够拧紧螺母，但在实现钻进功能时，只需要工作头(麻花钻)持续钻进，而不再需要主动冲击块的间歇性冲击。配合参照图5和图7所示，当功能转换钮44被调节到如图7所示的第二位置时，即其限位部442位于被动冲击块41的间隔区域413外，此时，该动力工具处于实现钻进功能的工作状态。在钻进过程中，由于工作轴51受到的阻力矩逐渐增大，主动冲击块31则会朝向马达运动。此时，由于没有功能转换钮44的限制，被动冲击块41在压迫件42的压迫下会相对于工作轴51轴向随主动冲击块31一起运动，同时，主动冲击块31、被动冲击块41、工作轴51在旋转方向上一起运动。由于被动冲击块41和主动冲击块31始终无法脱离，即两者之间无法形成冲击，所以可确保工作头持续钻进。

上述实施方式中，动力工具增设了独立的被动冲击块，并通过功能转换钮来限制被动冲击块随主动冲击块一起运动，从而实现冲击扳手功能；此外，该功能转换钮也可取消对被动冲击块的限制，使其和主动冲击块一起运动，从而实现钻进功能。上述功能转换机构结构简单、制造成本较低，且操作方便、省力。

在其他实施方式中，当功能转换钮位于第二位置时，即被动冲击块随主动冲击块一起运动时，在动力工具的行星齿轮减速***和内滚珠螺旋槽冲击结构间增加离合器结构(clutch mechanism)，可相应实现电动螺丝批的功能，而在工作轴的前端增加动、静端齿主动冲击块结构(percussion mechanism)则可相应实现冲击钻的功能。上述各功能可单独设置并于冲击扳手功能组合形成双功能动力工具，也可叠加设置而形成三功能动力工具或四功能动力工具，由于上述增加的功能机构均为现有技术，在本申请的背景技术中引用的对比文件中也有详细描述，所以申请人不再赘述。

Claims (13)

1.一种多功能动力工具，其特征在于：该动力工具包括机壳、设置在机壳内的马达、由马达旋转驱动的主轴、以及在工作时用于和相应工作头配接的工作轴，主轴上设有主动冲击块，其可相对于主轴作轴向运动，工作轴上设有被动冲击块，其随工作轴一起转动并可选择地相对于工作轴作轴向运动，主动冲击块上设有第一端齿，被动冲击块上设有第二端齿，主动冲击块通过其第一端齿与被动冲击块的第二端齿的配合来旋转驱动被动冲击块；该动力工具还包括功能转换钮，其可在第一位置和第二位置间运动以可选择地限制被动冲击块相对于工作轴作轴向运动，从而相应实现动力工具在第一功能和第二功能之间的转换。

2.根据权利要求1所述的多功能动力工具，其特征在于：该动力工具还包括设置在被动冲击块的远离主动冲击块一侧的压迫件，该压迫件压迫被动冲击块来使被动冲击块具有朝向主动冲击块运动的趋势。

3.根据权利要求2所述的多功能动力工具，其特征在于：所述压迫件为螺旋弹簧。

4.根据权利要求2所述的多功能动力工具，其特征在于：功能转换钮位于第一位置时，功能转换钮与被动冲击块配合来限制被动冲击块轴向运动，此时动力工具实现第一功能；功能转换钮位于第二位置时，功能转换钮与被动冲击块脱离配合，并且被动冲击块在压迫件的压迫下可随主动冲击块一起作轴向运动，此时动力工具实现第二功能。

5.根据权利要求1、2或4所述的多功能动力工具，其特征在于：被动冲击块在面向主动冲击块的一侧设有肩部，该肩部与第二端齿间隔一定距离设置，功能转换钮具有位于机壳内的限位部；功能转换钮在第一位置时，其限位部位于被动冲击块的肩部与第二端齿的间隔区域内，并可与肩部抵靠，功能转换钮在第二位置时，其限位部位于所述间隔区域外。

6.根据权利要求1所述的多功能动力工具，其特征在于：工作轴和被动冲击块两者之一在两者的配合处设有沿工作轴轴向伸展的凸键，两者中的另一个设有与该凸键配合键槽，且凸键可在键槽内滑动。

7.根据权利要求1所述的多功能动力工具，其特征在于：功能转换钮包括位于机壳外的操作部和可延伸入机壳内的限位部，其中操作部和限制部通过运动枢轴连接，限制部和机壳通过固定枢轴连接。

8.根据权利要求1所述的多功能动力工具，其特征在于：该动力工具还包括冲击机构，其通过主动冲击块在旋转方向上对被动冲击块施加间歇性的冲击来实现冲击扳手功能，所述第一功能为冲击扳手功能。

9.根据权利要求8所述的多功能动力工具，其特征在于：该动力工具实现的第二功能是钻进功能或电动螺丝批功能或冲击钻功能。

10.根据权利要求1或8所述的多功能动力工具，其特征在于：该动力工具进一步包括弹性抵靠在主动冲击块的远离被动冲击块一侧的冲击弹簧和位于主动冲击块和主轴接合处的滚球，其中主动冲击块的内壁上和主轴上设有收容该滚球并容许滚球在其内滚动的螺旋槽。

11.根据权利要求1所述的多功能动力工具，其特征在于：该动力工具还包括连接在马达和主轴之间的用于降低马达输出转速的行星齿轮减速***。

12.一种钻类工具，其特征在于：该电动工具包括壳体、动力源、由动力源驱动的主轴、可与工作头配接的工作轴，主轴上设有可相对主轴轴向移动的冲击储能块，工作轴上设有可轴向移动的被动冲击块，所述冲击储能块与被动冲击块之间存在第一工作模式和第二工作模式，其中在第一工作模式下，冲击储能块与被动冲击块之间无相对轴向位移，而在第二工作模式下，冲击储能块与被动冲击块之间有相对轴向位移，一功能切换钮设在壳体上，其包括一可选择性限制被冲击块轴向移动的限位部。

13.一种冲击工具，其包括：

马达，收容在一机壳内；

主轴，由所述马达旋转驱动；

工作轴，设在所述机壳内，并向前延伸用来驱动一工作头在工件上工作；

主动冲击块，设在所述主轴上并由主轴驱动；

被动冲击块，设在所述工作轴上并可相对于工作轴轴向运动；

其中所述主动冲击块根据工作轴所受的负载与被动冲击块形成配合或脱离，从而在旋转方向上对冲击块施以间歇性的冲击；

操作件，设置在机壳上，并可在第一位置和第二位置间运动；当操作件位于第一位置时，所述被动冲击块***作件限制而可与主动冲击块脱离以形成所述冲击从而实现一冲击模式，当操作件位于第二位置时，所述被动冲击块可与主动冲击块一起运动以无法在两者间形成冲击从而实现一钻进模式。

Images