CN112423940B - 手持式电动工具 - Google Patents

Abstract

根据本发明的第一方面，提供了手持式电动工具，其包括驱动传动系组件(100)、壳体(10)和保持环(20)，所述驱动传动系组件沿着工具的纵向轴线布置，所述壳体适配为容纳驱动传动系组件。其中，所述壳体包括第一部分(11)和第二部分(12)，所述第一部分和第二部分适配为形成壳体(10)，所述壳体包括具有实质上圆形的截面的圆锥形外表面部分(10a)，并且其中，所述保持环包括内表面(21)，所述内表面包括适配为与圆锥形外表面部分(11a)配合的圆锥形内表面部分(21a)，使得：随着圆锥形内表面(21a)和圆锥形外表面(10a)相对于彼此轴向移位，通过环在第一和第二壳体部分上施加力，从而迫使第一和第二壳体部分在一起。

Description

手持式电动工具

技术领域

本发明总体上涉及一种手持式电动工具，更具体地，涉及一种包括壳体和用于这种壳体的保持环的手持式电动工具，以及这种电动工具的组装方法。

背景技术

已知电动工具被用于各种工业中，例如用于拧紧螺丝。除了对工具的效率和耐用性的一般要求外，在选择合适的动力工具时，人体工程学已成为最重要的因素。动力工具的操作者可能在较长的工作时间内操作所述工具，甚至最轻微的不适也可能成为主要问题。例如，手柄的设计直接影响工具在操作过程中的使用性和舒适度，因此，工具的手柄设计对于提供高效且符合人体工程学的工作环境至关重要。

为了改进人体工程学，已经提出了具有特别设计的抓握部分或手柄部分的拧紧工具。此外，已经提出使用在手柄部分设置特定材料以提供合适水平的摩擦。然而，由于用于手柄的柔软的材料的耐磨性较差，使得这种设计趋于更加昂贵并且可能缩短工具的寿命。

为了改进人体工程学，还已知使用辅助支撑结构，例如支撑手柄或类似的辅助部件。然而，在涉及额外的抓握部分的设计的情况下，支撑手柄或类似的辅助部件可能会给动力工具本身的组装过程增加过度的复杂性。

一个特定的关注领域是动力工具，该动力工具的手柄在与工具的旋转轴相同的方向上延伸，例如具有笔直设计的工具，这在手柄设计上造成了某些特定的限制和挑战。这种工具的一个例子是例如在电子工业中通常用于拧紧小螺丝的工具类型。更具体地，由于这些工具通常很轻，并且拧紧操作趋于使工具在手中旋转，从而在操作程序结束时，操作者通常会吸收反作用扭矩。操作者用手抓握工具的工具部分的设计是重要的，相应地，所述部分与手之间的摩擦是至关重要的。

因此，在用于动力工具的手柄设计的人体工程学领域中存在改进的需要。

发明内容

因此，期望提供一种包括改进的壳体的动力工具，所述壳体包括改进的手柄部分。具体地，期望提供一种动力工具，其具有壳体，所述壳体包括提供改进的人体工程学的手柄部分并且易于组装。为了更好地解决这些问题中的一个或更多个，提供了如独立权利要求中所限定的动力工具和组装方法。优选的实施方案在从属权利要求中限定。

根据本发明的第一方面，提供了一种手持式电动工具，其包括驱动传动系组件、壳体和保持环，所述驱动传动系组件沿着工具的纵向轴线布置，所述壳体适配为容纳驱动传动系组件。其中，壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分适配为形成壳体，壳体包括具有实质上圆形的截面的圆锥形外表面部分，并且其中，保持环包括内表面，所述内表面包括适配为与圆锥形外表面部分配合的圆锥形内表面部分，使得：随着圆锥形内表面和圆锥形外表面相对于彼此轴向移位，通过环在第一和第二壳体部分上施加径向力，从而迫使第一和第二壳体部分在一起。

根据第一方面，动力工具通过结合保持环的设计，为上述问题提供了创造性的解决方案，所述保持环适配为：通过环的内圆锥形表面与由第一和第二部分形成的壳体的外圆锥形表面配合，迫使或强迫壳体的第一和第二部分在一起。更具体地，通过保持环，实际上消除了或至少减少了对额外锁定装置(诸如螺丝、铆钉或类似物)的需要，因为这些元件可以由保持环代替。特别重要的是，关于布置在工具的手柄部分处或手柄部分附近的螺丝或类似物可能在壳体结构和/或手柄部分中造成潜在地有害的不连续性。通过保持环代替这些元件，可以消除这些问题，并且可以提供平滑且舒适的壳体部分的固定。因此，可以显著地改进壳体和/或工具的手柄部分的人体工程学。

此外，保持环的优点不仅在于改进了人体工程学，还在于提供了一种更高效、更方便的组装方法。这是因为，随着壳体被组装，第一和第二壳体部分可以宽松地装配(或放置)在一起以共同提供组装后的壳体，然后，保持环可以布置成通过径向力使第一和第二部分保持在一起。组装后的壳体可以依次包围可以容纳驱动传动系组件的内部空腔，这种驱动传动系组件可以包括电机、传动部件和旋转轴。保持环和相配合的圆锥形表面优选地适配为使得随着各自的圆锥形表面相对于彼此移动时施加的径向力足够大以将壳体保持在一起。即，与本领域中通常使用的螺丝或类似物的力相对应的力。径向力应理解为具有至少径向分量的力，即，具有在保持环的径向方向上的分量，并因此具有在壳体的圆锥形部分的径向方向上的分量。在一些实施方案中，环可以还适配为承载额外的元件，例如在环的外侧上具有对比色或纹理的元件。

所述工具通常是这样的一种工具类型，用于将壳体保持在一起的装置通常位于工具的手柄部分处或靠近工具的手柄部分。这样的工具的例子包括笔直的工具，并且在工具的一端设置差不多的圆柱形的手柄部分，并且壳体通常至少在第一和第二端通过合适的装置固定在一起。在这样的工具中，如本领域已知的，在将壳体保持在一起的工具的端部处设置保持螺丝可能对于手特别不舒服，因为使用者不仅握住工具的重量，而且通常会接触到由于吸收了反作用扭矩导致的工具相对于手的旋转。因此，根据第一方面，通过本发明的保持环来消除这种螺丝是特别有利的。在一个有利的实施方案中，动力工具是用于拧紧小螺丝的手持式动力工具。例如，这种工具包括内部真空通道或软管，以在(或向)工具的第一端部提供用于促进螺丝拾取的真空，对于这种工具，在壳体的第一和第二区段之间提供适当的、足够紧密的密封可能是特别有利的，因为可以高效地应用真空而没有泄漏。然而，技术人员应理解在本发明的范围内可以想到任何其他类型的动力工具。在一些实施方案中，工具可以还包括或连接至可操作地控制动力工具的控制器。在一个实施方案中，动力工具是提供较低的拧紧扭矩的工具，例如在范围1-50cNm中或在范围1-25cNm中。

根据一个实施方案，壳体具有第一端部，并且外表面部分形成在第一端部，使得实质上圆形的外表面部分形成组装后的壳体的第一端部开口。因此，壳体的第一部分和第二部分可以各自包括部分圆形的圆锥形端面，使得这些端面在一起形成实质上圆形的端部开口。

根据一个实施方案，第一端部是动力工具的远侧端。远侧端应理解为工具或壳体的前端，即，在工具的前端，壳体的端部布置成更靠近工具的工具头和工具头保持器。

根据一个实施方案，动力工具还包括适配为由使用者抓握的手柄部分，其中，手柄部分布置成邻近圆锥形外表面部分。例如，圆锥形外表面可以构成壳体的远侧端部开口(或前侧端部开口)，并且手柄部分可以设置在所述前端处或邻近前端。因此，具有至关重要的在手抓握工具的位置处消除螺丝或类似物体的有益效果。

根据一个实施方案，壳体的第一和第二部分形成壳体的第一和第二半部，第一和第二半部由通过纵向中心线的截面限定。从而，可以促进工具的组装，因为可以方便地进入由壳体的第一和第二半部限定的空腔，工具的部件应布置在所述空腔中。例如，在组装期间，驱动传动系组件或其他部件可以方便地布置在壳体的第一半部中，然后第二半部可以作为盖布置在差不多最终组装后的结构的顶部。

根据一个实施方案，保持环的内表面还包括螺纹。这样的螺纹可以布置在圆锥形表面本身上，或者布置在内表面的单独的螺纹部分上。在一些实施方案中，这个螺纹部分可以是圆柱形的表面部分。一些实施方案可以包括快速联接器，例如卡口联接器或吸附作用联接器。在一些实施方案中，第一和第二壳体部分可以包括适配为与保持环的内表面的螺纹配合的螺纹。

根据一个实施方案，动力工具还包括联接至驱动传动系组件的螺纹套筒，其中，螺纹套筒包括适配为与保持环的内表面的螺纹配合的螺纹。这是特别有利的，因为可以提供另一种创造性的功能，其中连接到驱动传动系的套筒可以用于作为利用螺纹套筒和保持环之间的配合将驱动传动系定位到正确位置的装置。这是因为在旋转的初始阶段，随着环螺接至套筒上，环和壳体的圆锥形表面轴向移位，并且通过产生的轴向力强迫壳体部分在一起。然而，随着它们之间达到最大接合，并且环和壳体之间的相对的轴向运动结束，环和套筒的相对的旋转被替代转化成与套筒之间的相对的轴向运动，以及由此与驱动传动系组件之间的相对的轴向运动，从而保持环使得驱动传动系组件到达正确的位置。因此，在这个第二旋转阶段期间的相互作用可以被描述为类似于线性致动器的事物，所述线性致动器由于圆锥形表面之间的最大接合而将保持环保持在固定的轴向位置，从而实现了驱动传动系组件的线性运动。

根据一个实施方案，螺纹套筒适配为至少部分地延伸穿过组装后的壳体的端部开口。据此，便于接近套筒的螺纹部分。此外，特别是在圆锥形的外表面部分形成组装后的壳体的第一端部开口的实施方案中，套筒可以延伸穿过前端开口，使得驱动传动系可以如上所述通过保持环向前移位。

根据一个实施方案，壳体的第一和第二部分中的至少一个包括布置在所述部分的内表面的销，其中，驱动传动系组件包括外套筒，外套筒包括适配为容纳销的孔，使得销和孔的边缘之间的接触压力可以通过组装后的壳体与驱动传动系组件之间的相对运动来提供。换句话说，随着壳体和驱动传动系相对移位，销和孔提供了驱动传动系组件和壳体之间的接触点或接触区域(即，连接)。在建立接触之后，可以使得接触压力随着相对移位的增加而增加。在一个实施方案中，套筒包括两个孔，并且壳体包括两个销。孔可以布置在套筒的相对侧，即相隔180°。

根据一个实施方案，组装后的壳体与驱动传动系组件之间的相对运动是通过螺纹套筒和保持环的相对旋转提供的相对的轴向运动。例如，这是因为如上所述，保持环可以与附接至驱动传动系组件的螺纹套筒配合，使得包括上面设有孔的外套筒的驱动传动系相对于壳体(包括销)轴向移位，这也在上文中进行了说明。在一个实施方案中，这是特别有利的，其中至少一个销适配为提供接地的电连接。这是因为通过保持环的旋转导致的相对的轴向移位获得的接触压力在驱动传动系的套筒和销之间提供了牢固的、确定的电接触，从而确保用于工具和/或驱动传动系组件的适当的接地连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于组装根据上述任一实施方案的动力工具的组装方法。所述方法包括以下步骤：提供第一壳体部分并将驱动传动系组件布置在第一部分中，提供第二壳体部分并将第二部分布置在第一部分上，从而至少部分地包围驱动传动系组件，以及提供保持环，并在环和组装后的壳体之间产生轴向移位，从而在壳体的第一和第二部分之间提供径向力，迫使第一和第二壳体部分在一起。

由此实现了动力工具的高效组装，有利地，允许进行壳体的设计，其中可以方便地进入由例如壳体的第一半部限定的空腔，在组装期间，工具的部件可以方便地布置在壳体的第一半部中，然后第二半部可以作为盖布置在差不多最终组装后的结构的顶部，并且由此通过保持环方便地提供适当的保持或锁定。组装方法可以用手进行，或者必要时通过合适的工具进行轴向移位。

根据一个实施方案，组装方法还包括以下步骤：提供联接至驱动传动系组件的螺纹套筒，并通过保持环和螺纹套筒之间的相对旋转在驱动传动系组件和壳体之间产生轴向移位。因此，如前所述，可以提供又一个创造性的功能，其中连接到驱动传动系的套筒可以用于作为通过套筒和保持环之间的相互作用使驱动传动系相对于壳体定位的装置。

当研究以下详细披露内容、附图和所附权利要求时，本发明的进一步目的、特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应理解，可以组合本发明的不同特征以创造除了以下描述的那些实施方案以外的实施方案。

附图说明

将参考附图在以下示例性实施方案的说明性和非限制性详细描述中描述本发明，其中：

图1是根据一个实施方案的动力工具的立体截面图。

图2是根据一个实施方案的动力工具的部分截面图。

所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出了阐明本发明所必需的部分，其中，可以省略其他部件或者仅提及其他部件。

具体实施方式

在图1中的截面图示出了根据一个实施方案的包括壳体10和保持环20的动力工具1。由于是截面图，因此仅示出了壳体10的第一部分11。由于为图1选择的截面是在平行于工具的纵向中心线的平面中的截面，从而壳体10被实质上分成两半，并且所示的第一部分11也是壳体10的第一半部。示意性地示出了布置在壳体的第一部分11中的驱动传动系组件100，其包括电机和传动部件(未示出)以及沿着上述工具的中心线延伸的轴(未示出)。手柄部分P布置在工具1的与保持环20相邻的一端。

转至图2，动力工具1的前部在截面图中更详细地示出，其包括壳体10，更具体地，其包括壳体的部分11或12、保持环20以及示意性示出的驱动传动系组件100。在下文中，这个部分将被称为第一部分11。如上所述，壳体10的第一部分11适配为与第二部分12(未示出)一起形成组装的壳体。壳体10包括圆锥形外表面部分10a，其具有实质上圆形的截面，所述圆锥形外表面部分由壳体的第一和第二部分11、12的相应的圆锥形外表面形成。因此，壳体的第一和第二部分11、12的圆锥形外表面各自具有部分圆形的截面，以构成圆锥形外表面10a。

保持环20则反之包括内表面21，所述内表面21具有适配为与圆锥形外表面部分10a配合的圆锥形内表面部分21a。据此，随着圆锥形内表面部分21a和圆锥形外表面10a相对于彼此轴向移位，通过环20在第一和第二壳体部分11、12上施加径向力，从而迫使所述第一和第二壳体部分在一起。适配为由使用者抓握的手柄部分P布置在工具1的同一端，即邻近表面10a。

在组装期间，驱动传动系组件100可以放置在壳体的第一部分11中，此后第二壳体部分12(未示出)可以放置在部分11的顶部上，从而至少部分地包围所述驱动传动系组件110，并且也形成了包括圆锥形外表面10a的组装后的壳体10。此后，保持环20可以布置成邻近表面10a后相对于表面10a轴向移位，以在第一和第二部分11、12上施加径向力，将它们压在一起。在所示的实施方案中，保持环20还包括布置在内表面21的圆柱形部分上的螺纹22，其布置成与圆锥形表面21a相比更靠近工具1的远侧端。螺纹22适配为与螺纹套筒30的螺纹31配合，所述螺纹套筒30联接至驱动传动系组件100并且延伸穿过由表面10a限定的壳体10的端部开口，使得例如在组装期间，在旋转的初始阶段，随着环20螺接至套筒上，环20的圆锥形表面21a和壳体10的圆锥形表面10a轴向移位，并且通过如上所述产生的轴向力强迫壳体部分在一起。

然而，随着它们之间达到最大接合，并且环20和壳体10之间的相对的轴向运动结束，环20和套筒30的相对的旋转被替代转化成与套筒30之间的相对的轴向运动，以及由此与驱动传动系组件100之间的相对的轴向运动，从而保持环20使得驱动传动系组件100相对于壳体到达正确的位置。为了提供额外的功能，图2所示实施方案的驱动传动系组件100还包括外套筒110，所述外套筒又包括两个孔120a、120b。这些孔适配为容纳壳体10所包括的销111、112，从而可以通过销111、112与孔120a、120b的相应的边缘之间的接触在它们之间建立连接。实际上这种接触被建立是由于套筒30相对于环20轴向移位，以及随着环20的螺纹和套筒30的螺纹31如上所述地配合。销111、112以及孔120a、120b的边缘是导电的，并且由于提供了将销111、112接地的电连接，销和孔120a、10b之间的连接用于为驱动传动系组件提供接地。

尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是这种示出和描述应被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所披露的实施方案。本领域技术人员理解，在所附权利要求所限定的范围内，可以想到许多修改、变化和改变。此外，在实践所要求保护的发明时，本领域技术人员对附图、披露内容和所附权利要求书进行研究后，可以理解和实现所披露的实施方案的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种手持式电动工具(1)，其包括驱动传动系组件(100)、壳体(10)和保持环(20)，所述驱动传动系组件(100)沿着所述工具的纵向轴线布置，所述壳体(10)适配为容纳所述驱动传动系组件，

其中，所述壳体包括第一部分(11)和第二部分(12)，所述第一部分(11)和所述第二部分(12)适配为：当组装时，形成所述壳体(10)，所述壳体包括具有实质上圆形的截面的圆锥形外表面部分(10a)，

其中，所述保持环包括内表面(21)，所述内表面包括圆柱形内表面部分以及适配为与所述圆锥形外表面部分(10a)配合的圆锥形内表面部分(21a)，使得：随着圆锥形内表面部分(21a)和圆锥形外表面部分(10a)相对于彼此轴向移位，通过保持环在第一和第二壳体部分上施加径向力，从而迫使所述第一和第二壳体部分在一起，并且其中所述保持环的所述圆柱形内表面部分进一步包括螺纹(22)。

2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中，所述壳体具有第一端部，并且其中所述圆锥形外表面部分(10a)形成在所述第一端部，使得所述具有实质上圆形的截面的圆锥形外表面部分(10a)形成组装后的壳体的第一端部开口。

3.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其中，所述第一端部是所述手持式电动工具的远侧端(D)。

4.根据权利要求1所述的手持式电动工具，还包括适配为由使用者抓握的手柄部分(P)，并且其中所述手柄部分邻近于所述圆锥形外表面部分布置。

5.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其中，所述壳体的所述第一部分和第二部分形成所述壳体的第一和第二半部，所述第一和第二半部由平行于纵向中心线的平面中的截面限定。

6.根据权利要求5所述的手持式电动工具，还包括联接至所述驱动传动系组件的螺纹套筒(30)，其中所述螺纹套筒包括适配为与所述保持环的所述圆柱形内表面部分的螺纹配合的螺纹(31)。

7.根据权利要求6所述的手持式电动工具，其中所述螺纹套筒适配为至少部分地延伸穿过所述组装后的壳体的端部开口。

8.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其中，所述壳体的所述第一部分和第二部分中的至少一个包括布置在内表面的销(111；112)，并且其中所述驱动传动系组件包括外套筒(110)，所述外套筒包括适配为容纳所述销的孔(120)，使得通过所述组装后的壳体与所述驱动传动系组件之间的相对运动来提供所述销与所述孔的边缘(120a)之间的接触压力。

9.根据权利要求8所述的手持式电动工具，其中，所述组装后的壳体与所述驱动传动系组件之间的所述相对运动是通过螺纹套筒与保持环的相对旋转提供的相对轴向运动。

10.根据权利要求8或9所述的手持式电动工具，其中所述销适配为提供接地的电连接。

11.一种用于组装根据前述权利要求中任一项所述的手持式电动工具的组装方法，所述方法包括以下步骤：

-提供第一壳体部分并将驱动传动系组件布置在所述第一部分中，

-提供第二壳体部分并将所述第二部分布置在所述第一部分的顶部，从而至少部分地包围所述驱动传动系组件，以及

-提供保持环，并在所述保持环和所述组装后的壳体之间产生轴向移位，从而在所述壳体的第一部分和第二部分之间提供径向力，迫使所述第一和第二壳体部分在一起。

12.根据权利要求11所述的组装方法，所述方法还包括以下步骤：

-提供联接至所述驱动传动系组件的螺纹套筒，并通过所述保持环和所述螺纹套筒之间的相对旋转在所述驱动传动系组件和壳体之间产生轴向移位。