CN102649266A - 一种多功能双速电锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能双速电锤，包括外壳和置于外壳内的固定在机身上的传动机构，传动机构包括电机、紧配于电机上的电机齿轮、摆杆部件和气缸。传动机构还包括锤钻传动装置和高低速传动装置。采用本技术方案，结构简单、成本低廉，能够便捷的实现高低速切换和锤钻功能切换，进而实现五种功能切换。

Description

一种多功能双速电锤

技术领域

本发明涉及一种电动工具，特别是一种多功能双速电锤。

背景技术

电锤是一种常规工具，在冲击钻孔方面具有独特的功能。电锤的基本结构一般是由外壳和传动机构构成，传动机构可实现转动运动和冲击运动。具体来讲，电机通过齿轮组啮合带动钻头转动，又通过一离合器摆杆轴承带动气缸及活塞，从而使得转动的钻头又产生冲击运动。由此合成的运动即为电锤的运动。

申请人一直从事电锤领域的研究，于2009年8月31日提交了一发明专利申请，公开了一种锂电池电锤，外壳呈四边形，传动机构安装于外壳的顶部，外壳底部安装有锂电池，外壳靠钻头侧的侧臂，即副手把，起支撑作用且便于电锤使用时手对电锤的握持与固定，外壳另一侧侧臂，即主手把，则安装有电锤启动按钮；电锤的传动机构方面，一方面是依次进行动力传递的电机、离合器大齿轮、小齿轮轴、小齿轮、气缸大齿轮及钻头夹头，实现转头转动运动，另一方面是依次进行动力传递的电机、离合器大齿轮、摆杆轴承、与摆杆轴承上的摆杆铰接的活塞、活塞冲块、冲击块、气缸及钻头夹头，实现钻头的往复直线冲击运动。当然，在其他电锤中也能看到类似上述设计。该专利申请的创新点之一，就是通过偏心旋钮配合夹头弹簧左右拨动气缸大齿轮，再加上弹片与离合器弹簧的配合，实现电锤的单纯钻取运动（简称钻）和电锤的冲击加钻取合成运动（简称锤）的切换。该专利现已获得授权。

然而在生产销售中，发现现有单速电锤存在如下缺陷：钻与锤的组合过于单一，且不能实现钻或锤运动的高速或低速的调整，从而不能适应现实中的需求（当电锤在打混泥土或岩石时，需要较强的冲击力和较低的转速，即需要低速锤功能，以便能更快速打孔和更好保护合金钻头；而当打木头或钢板等孔时，不需要冲击功能但需要更高的转速，即需要高速钻功能，从而可以带来更快速打孔）。

有鉴于此，本发明人结合从事电锤领域研究工作多年的经验，对上述技术领域的缺陷进行长期研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉的多功能双速电锤，可便捷的实现电锤的高低速切换和锤钻功能切换。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多功能双速电锤，包括外壳和置于外壳内固定在机架上的传动机构，传动机构包括电机、紧配于电机上的电机齿轮、小齿轮轴和气缸。传动机构还包括锤钻传动装置和高低速传动装置。锤钻传动装置包括依次紧配在小齿轮轴上与电机齿轮啮合的减速齿轮、套装在小齿轮轴上的摆杆和松配在小齿轮轴上的离合器齿轮，离合器齿轮被拨至摆杆侧时可与摆杆结合成一锤钻离合器；高低速传动装置包括通过轴承可旋转的定位在机架上的小轴、紧配在小轴上的低速小齿轮、松配在小轴上的高速小齿轮、紧配在气缸上的低速大齿轮和松配在气缸上的高速大齿轮，高速小齿轮和高速大齿轮在小轴的轴向保持联动，高速小齿轮与高速大齿轮啮合，低速小齿轮与低速大齿轮啮合，高速小齿轮被拨至低速小齿轮侧时可与低速小齿轮结合成一低速离合器，高速小齿轮被拨至远离低速小齿轮侧时高速大齿轮可与气缸结合成一高速离合器；小齿轮轴与高速小齿轮啮合以实现动力传递。

进一步，所述离合器齿轮与摆杆的结合，为离合器齿轮端面的齿槽与摆杆相对应区域端面的齿槽相互配合。从而结构更加简单，成本更低，同时又能便利离合器齿轮和摆杆结合或分离，且结合效果较好。

进一步，所述高速小齿轮与低速小齿轮的结合，为高速小齿轮端面的齿槽与低速小齿轮相对应区域端面的齿槽相互配合。从而结构更加简单，成本更低，同时又能便利高速小齿轮与低速小齿轮结合或分离，且结合效果较好。

进一步，所述高速大齿轮与气缸的结合，为高速大齿轮端面的齿槽与气缸相对应区域端面的齿槽相互配合。从而结构更加简单，成本更低，同时又能便利高速大齿轮与气缸结合或分离，且结合效果较好。

进一步，还包括拨钮机构，拨钮机构包括可控制离合器齿轮与摆杆分离或结合的锤钻拨钮装置，以及可控制高速大齿轮与气缸、高速小齿轮与低速小齿轮分离或结合的高低速拨钮装置，分别安装于小齿轮轴侧和小轴侧的外壳侧壁上。从而可以方便、准确、有效的操控锤钻、低速和高速离合器。

进一步，所述锤钻拨钮装置和高低速拨钮装置，均包括拨钮、滑块、复位弹簧和摆臂；拨钮可带动滑块，滑块靠复位弹簧贴紧外壳侧壁滑动，滑块可带动摆臂做旋转或直线运动，摆臂工作端对准齿轮或者齿轮滑动套上的凹槽，可拨动齿轮沿轴向滑动。从而首先，准确可靠的实现拨动功能，而结构则非常简单且成本低廉；其次，由于滑块上施加有弹簧力，即使出现无法一下子结合的情形，也无需再施加动作，因为齿轮是持续转动的，当一一对应无法一下子结合的情形消失时单靠弹簧弹力即可稳定可靠的拨动作为离合器使用的齿轮使之结合；第三，可提高所作用齿轮的使用寿命。

进一步，所述外壳副手把由起支撑作用的内侧片和里侧可作附件盒的外侧片闭合组成。从而在更有利于副手把起支撑作用、便于电锤使用时手对电锤的握持与固定的同时，又能盛放钻头等附件，便于携带，且方便用户使用。

进一步，所述内外侧片均由弹性材料制成，内外侧片以卡合方式连接。从而进一步降低成本，且结合牢固。

进一步，所述内侧片与外壳顶部和底部相连，外侧片呈可外旋的附件盒，外侧片枢接于外壳底部。从而使用更加方便，且结合较牢固。

进一步，所述内侧片呈上凸下平，外侧片与内侧片相对应，呈小内凹的上部和带盖板大内凹的下部。从而使用更加方便，且易于盛放钻头等附件，且结合较牢固。

采用本技术方案，本发明取得以下有益技术效果：

1、一机多用：普通充电电锤只有钻和锤2种功能，采用本技术方案，可实现电锤的高低速切换和锤钻功能切换，进而具有低速锤钻状态、高速锤钻状态、凿状态、低速钻状态和高速钻状态五种功能，且切换简单、方便、便捷、准确；

2、高低速和锤钻功能的切换，优化了每种功能的效率。经试验取得以下效果：（1）高速钻功能的钻钢或木材效率比单速电锤钻功能提高10%以上；（2）低速钻时输出钮矩比单速电锤提高15.5%；（3）钻混泥土时效率提高15%；

3、选择多样，且针对性强，适合使用者在不同的使用状态下优化各种功能：如使用者打松软材质的砖块时他可以用高速锤模式提高工作速度，打硬的岩石时可使用低速锤模式；

4、采用上述方案，进一步保护了钻头，提高了钻头的使用寿命；

5、节约能源。因为提高了各种工况的工作效率，所以同样电池包的情况下能多打15%以上的混泥土孔。

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明侧视的一种结构示意图

图3为本发明的又一种结构示意图；

图4为本发明的又一种结构示意图；

图5为本发明传动机构的结构示意图；

图6为本发明拨钮机构的一种结构示意图；

图7为本发明拨钮机构侧视的一种结构示意图；

图8为本发明拨钮机构的又一种结构示意图；

图9为本发明低速锤状态的一种结构示意图；

图10为本发明高速锤状态的一种结构示意图；

图11为本发明凿状态的一种结构示意图；

图12为本发明低速钻状态的一种结构示意图；

图13为本发明高速钻状态的一种结构示意图；

图14为本发明外壳副手把的使用状态图。

图1-5、图9-13附图编号：电机1、电机齿轮2、减速齿轮3、离合器齿轮4、摆杆5、小齿轮轴6、高速小齿轮7、高速大齿轮8、低速小齿轮9、低速大齿轮10、活塞11、汽缸12、轴承13、小轴14。

图6-8附图编号：滑块1、电锤外壳2、复位弹簧3、摆臂4、拨钮5。

图14附图编号：外侧片1、内侧片2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施进一步详细的描述。

如图1至图14所示，是本发明的较佳实施例。

如图1至图4所示，一种多功能双速电锤，包括外壳和置于外壳内固定在机架上的传动机构，传动机构包括电机、紧配于电机上的电机齿轮、小齿轮轴和气缸。上述内容是该领域的常见技术，故不再赘述。

如图1至图5所示，传动机构还包括锤钻传动装置和高低速传动装置。锤钻传动装置包括依次紧配在小齿轮轴上与电机齿轮啮合的减速齿轮、套装在小齿轮轴上的摆杆和松配在小齿轮轴上的离合器齿轮，离合器齿轮被拨至摆杆侧时可与摆杆结合成一锤钻离合器。离合器齿轮与摆杆的结合，可以有多种选择，在本实施例中，为齿槽配合，即离合器齿轮端面的齿槽与摆杆相对应区域端面的齿槽相互配合。从而结构更加简单，成本更低，同时又能便利离合器齿轮和摆杆结合或分离，且结合效果较好。所述摆杆可以是单单摆杆本身，也可以是摆杆和摆杆轴承的结合体，此为本领域的现有技术，此处不再赘述。

高低速传动装置包括通过轴承可旋转的定位在机架上的小轴、紧配在小轴上的低速小齿轮、松配在小轴上的高速小齿轮、紧配在气缸上的低速大齿轮和松配在气缸上的高速大齿轮，高速小齿轮和高速大齿轮在小轴的轴向保持联动，高速小齿轮与高速大齿轮啮合，低速小齿轮与低速大齿轮啮合，高速小齿轮被拨至低速小齿轮侧时可与低速小齿轮结合成一低速离合器，高速小齿轮被拨至远离低速小齿轮侧时高速大齿轮可与气缸结合成一高速离合器。所述高速小齿轮与低速小齿轮的结合，高速大齿轮与气缸的结合，都可以有多种选择，在本实施例中，均采取齿槽配合，即高速小齿轮端面的齿槽与低速小齿轮相对应区域端面的齿槽相互配合，高速大齿轮端面的齿槽与气缸相对应区域端面的齿槽相互配合。从而结构更加简单，成本更低，同时又能便利高速小齿轮与低速小齿轮或高速大齿轮与气缸结合或分离，且结合效果较好。

上述离合器中的齿槽配合，其齿槽的凸起部可以有多种选择，如可以是两片型，也可以是三片型，在本实施例中采用两片型，效果较好而成本更低。

小齿轮轴与高速小齿轮啮合以实现动力传递。

如图6、图7、图9至图13所示，还包括拨钮机构，拨钮机构包括可控制离合器齿轮与摆杆分离或结合的锤钻拨钮装置，以及可控制高速大齿轮与气缸、高速小齿轮与低速小齿轮分离或结合的高低速拨钮装置，分别安装于小齿轮轴侧和小轴侧的外壳侧壁上。从而可以方便、准确、有效的操控锤钻、低速和高速离合器。

所述锤钻拨钮装置和高低速拨钮装置，均包括拨钮、滑块、复位弹簧和摆臂；拨钮可带动滑块，滑块靠复位弹簧贴紧外壳侧壁滑动，滑块可带动摆臂做旋转或直线运动，摆臂工作端对准齿轮或者齿轮滑动套上的凹槽，可拨动齿轮沿轴向滑动。所述齿轮可以是直接可受摆臂拨动，也可以是齿轮通过滑动套套在钢轴上，滑动套受摆臂拨动。从而首先，准确可靠的实现拨动功能，而结构则非常简单且成本低廉；其次，由于滑块上施加有弹簧力，即使出现无法一下子结合的情形，也无需再施加动作，因为齿轮是持续转动的，当一一对应无法一下子结合的情形消失时单靠弹簧弹力即可稳定可靠的拨动作为离合器使用的齿轮使之结合；第三，可提高所作用齿轮的使用寿命。

如图14所示，所述外壳副手把由起支撑作用的内侧片和里侧可作附件盒的外侧片闭合组成。从而在更利于副手把起支撑作用、便于电锤使用时手对电锤的握持与固定的同时，又能盛放钻头等附件，便于携带，且方便用户使用。由于内外侧片闭合后外部形状仍未发生变化，所作改变均为内部，故不会影响用户的手感，相反还能增强手感。所述内外侧片的材料和连接方式可以有多种选择。在本实施例中，均由弹性材料制成，内外侧片以卡合方式连接。从而进一步降低成本，且结合牢固。所述内侧片与外壳顶部和底部相连，外侧片呈可外旋的附件盒，外侧片枢接于外壳底部。从而使用更加方便，且结合较牢固。内外侧片的具体形状上，也不受限制，在本实施例中，所述内侧片呈上凸下平，外侧片与内侧片相对应，呈小内凹的上部和带盖板大内凹的下部。从而使用更加方便，且易于盛放钻头等附件，且结合较牢固。

如图9至图13所示，本技术方案的工作原理如下：

锤钻功能切换：通过锤钻拨钮装置拨动离合器齿轮，使离合器齿轮与摆杆结合或分离从而使电锤做锤运动或钻运动。

高低速功能切换：通过高低速拨钮装置拨动高速小齿轮，使高速小齿轮与低速小齿轮结合或分离从而使电锤的低速大齿轮受力或高速大齿轮受力，最终带动汽缸做低速或高速旋转运动。

通过上述功能的不同组合，从而可实现低速锤状态、高速锤状态、凿状态、低速钻状态和高速钻状态。

每个功能的具体工作原理：

如图9所示，低速锤状态：电机1传动到电机齿轮2传动到减速齿轮3传动到小齿轮轴6传动到离合器齿轮4；离合器齿轮4和摆杆5结合，摆杆5推动活塞11做往复运动，活塞11与气缸12配合形成冲击功能；同时小齿轮轴6又传动到高速小齿轮7，高速小齿轮7和低速小齿轮9结合，低速小齿轮9传动到低速大齿轮10，低速大齿轮10传动到气缸12，输出低速旋转运动。从而最终输出低速锤功能。

如图10所示，高速锤状态（可做榔头使用）：电机1传动到电机齿轮2传动到减速齿轮3传动到小齿轮轴6传动到离合器齿轮4；离合器齿轮4和摆杆5结合，摆杆5推动活塞11做往复运动，活塞11与气缸12配合形成冲击功能；同时小齿轮轴6又传动到高速小齿轮7，高速小齿轮7传动到高速大齿轮8，高速大齿轮8传动到气缸12输出高速旋转运动。从而最终输出高速锤功能。

如图11所示，凿状态：电机1传动到电机齿轮2传动到减速齿轮3传动到小齿轮轴6传动到离合器齿轮4；离合器齿轮4和摆杆5结合，摆杆5推动活塞11做往复运动，活塞11与气缸12配合形成冲击功能；同时其它离合器分开，所以传动到此位置，最后只形成冲击运动并微量低速旋转。从而最终输出凿功能。

如图12所示，低速钻状态：电机1传动到电机齿轮2传动到减速齿轮3传动到小齿轮轴6又传动到高速小齿轮7，高速小齿轮7和低速小齿轮9结合，低速小齿轮9传动到低速大齿轮10，低速大齿轮10传动到气缸12，同时其它离合器分开，所以只输出低速旋转运动。从而最终输出低速钻功能。

如图13所示，高速钻状态：电机1传动到电机齿轮2传动到减速齿轮3传动到小齿轮轴6又传动到高速小齿轮7，高速小齿轮7传动到高速大齿轮8，高速大齿轮8传动到气缸12，同时其它离合器分开，所以只输出高速旋转运动。从而最终输出高速钻功能。

为进一步明了上述技术方案，下面具体描述一下低速钻状态：高低速拨钮拨动高速小齿轮与低速小齿轮结合，同时钻锤拨钮拨动离合器使离合器与摆杆脱开。此时，电机转动后，电机输出轴上的电机齿轮啮合减速齿轮进而驱使小齿轮轴转动，小齿轮轴啮合高速小齿轮，高速小齿轮啮合低速小齿轮，低速小齿轮啮合低速大齿轮，最终驱使气缸转动（低速大齿轮固定在气缸上）。

采用上述技术方案：首先，一机多用：普通充电电锤只有钻和锤2种功能，采用本技术方案，可实现电锤的高低速切换和锤钻功能切换，进而具有低速锤钻状态、高速锤钻状态、凿状态、低速钻状态和高速钻状态五种功能，且切换简单、方便、便捷、准确；其次，高低速和锤钻功能的切换，优化了每种功能的效率，经试验取得以下效果：（1）高速钻功能的钻钢或木材效率比单速电锤钻功能提高10%以上；（2）低速钻时输出钮矩比单速电锤提高15.5%；（3）钻混泥土时效率提高15%；第三，选择多样，且针对性强，适合使用者在不同的使用状态下优化各种功能：如使用者打松软材质的砖块时他可以用高速锤模式提高工作速度，打硬的岩石时可使用低速锤模式；第四，采用上述方案，进一步保护了钻头，提高了钻头的使用寿命；第五、节约能源，因为提高了各种工况的工作效率，所以同样电池包的情况下能多打15%以上的混泥土孔。

以上的各种齿轮，当是紧配在轴上时，即指轴与齿轮间可动力传递、但不能轴向滑动，当松配在轴上时，则是指轴与齿轮间可动力传递、且能轴向滑动，由于该动力传递设计是该领域所熟知的现有技术，此处就不再赘述。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能双速电锤，包括外壳和置于外壳内固定在机架上的传动机构，传动机构包括电机、紧配于电机上的电机齿轮、小齿轮轴和气缸，其特征在于：传动机构还包括锤钻传动装置和高低速传动装置；锤钻传动装置包括依次紧配在小齿轮轴上与电机齿轮啮合的减速齿轮、套装在小齿轮轴上的摆杆和松配在小齿轮轴上的离合器齿轮，离合器齿轮被拨至摆杆侧时可与摆杆结合成一锤钻离合器；高低速传动装置包括通过轴承可旋转的定位在机架上的小轴、紧配在小轴上的低速小齿轮、松配在小轴上的高速小齿轮、紧配在气缸上的低速大齿轮和松配在气缸上的高速大齿轮，高速小齿轮和高速大齿轮在小轴的轴向保持联动，高速小齿轮与高速大齿轮啮合，低速小齿轮与低速大齿轮啮合，高速小齿轮被拨至低速小齿轮侧时可与低速小齿轮结合成一低速离合器，高速小齿轮被拨至远离低速小齿轮侧时高速大齿轮可与气缸结合成一高速离合器；小齿轮轴与高速小齿轮啮合以实现动力传递。

2.如权利要求1所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述离合器齿轮与摆杆的结合，为离合器齿轮端面的齿槽与摆杆相对应区域端面的齿槽相互配合。

3.如权利要求1所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述高速小齿轮与低速小齿轮的结合，为高速小齿轮端面的齿槽与低速小齿轮相对应区域端面的齿槽相互配合。

4.如权利要求1所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述高速大齿轮与气缸的结合，为高速大齿轮端面的齿槽与气缸相对应区域端面的齿槽相互配合。

5.如权利要求1所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：还包括拨钮机构，拨钮机构包括可控制离合器齿轮与摆杆分离或结合的锤钻拨钮装置，以及可控制高速大齿轮与气缸、高速小齿轮与低速小齿轮分离或结合的高低速拨钮装置，分别安装于小齿轮轴侧和小轴侧的外壳侧壁上。

6.如权利要求5所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述锤钻拨钮装置和高低速拨钮装置，均包括拨钮、滑块、复位弹簧和摆臂；拨钮可带动滑块，滑块靠复位弹簧贴紧外壳侧壁滑动，滑块可带动摆臂做旋转或直线运动，摆臂工作端对准齿轮或者齿轮滑动套上的凹槽，可拨动齿轮沿轴向滑动。

7.如权利要求1所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述外壳副手把由起支撑作用的内侧片和里侧可作附件盒的外侧片闭合组成。

8.如权利要求7所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述内外侧片均由弹性材料制成，内外侧片以卡合方式连接。

9.如权利要求8所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述内侧片与外壳顶部和底部相连，外侧片呈可外旋的附件盒，外侧片枢接于外壳底部。

10.如权利要求9所述的一种多功能双速电锤，其特征在于：所述内侧片呈上凸下平，外侧片与内侧片相对应，呈小内凹的上部和带盖板大内凹的下部。

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