CN115106987A - 工具机头、手持式工具机及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工具机头、手持式工具机及其装配方法，其中，工具机头包括主轴和壳体，所述主轴上固定有驱动组件和机件；所述壳体以所述主轴为轴线区段式构成驱动外壳和机件罩；所述驱动组件布置于所述驱动外壳的内部，所述机件被所述机件罩环绕。工具机头上安装手柄构成手持式工具机。本发明通过将驱动组件和机件(工具设备)设置为一体式结构，使得工具机整体轻巧体积更小，可以与握持的手柄灵活安装，适用于更广的工作角度，同时，由于手柄内不需要装配驱动组件使手柄的可塑性更强，可以设计成任何适合使用者握持的形状。

Description

工具机头、手持式工具机及其装配方法

【技术领域】

本发明涉及电动工具技术领域，具体地说，是涉及一种工具机头、手持式工具机及其装配方法。

【背景技术】

手持式工具机，是一种可以实现锯、切、割、磨、刮等多种作业的电动工具，其工作原理是利用高速旋转的如薄片砂轮以及橡胶砂轮、钢丝轮等工具设备对木材、石材、金属等需要加工的材料构件进行磨削、切削、除锈、磨光加工等操作，典型的工具机如手持式钻机或立式钻床、起子机、冲击钻、钻锤、刺锯、圆锯、摆锯、刨具、角磨机、振动磨削机、抛光机等，现有工具机的结构一般包括设有握持区的外壳和与外壳耦接的工具设备，外壳内设有驱动组件驱动工具设备工作，但是现有工具机存在如下问题：驱动组件设置于握持区的外壳内部，使得外壳大型化，不够小巧，使用者手持不舒适，难以把握工作角度；外壳与工具设备耦接，工具设备的工作的角度有限制，无法适用于更广的工作角度；工具机头与手柄之间需要特别安装传动结构来辅助工具机头作用方向的变化，从而导致产品结构复杂。因此，改进工具机结构，提供一种小型化、握持舒适、更灵活的手持式工具机有重大意义。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，分别提供一种工具机头、手持式工具机及其装配方法，通过将驱动组件和机件(工具设备)设置为一体式结构，使得工具机整体轻巧体积更小，可以与握持的手柄灵活安装，适用于更广的工作角度，同时，由于手柄内不需要装配驱动组件使手柄的可塑性更强，可以设计成任何适合使用者握持的形状。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种工具机头，包括：

主轴，所述主轴上固定有驱动组件和机件；

壳体，所述壳体以所述主轴为轴线区段式构成驱动外壳和机件罩；

所述驱动组件布置于所述驱动外壳的内部，所述机件被所述机件罩环绕。

进一步的，

所述驱动外壳上垂直于所述主轴的方向设置安装端口。

进一步的，

所述驱动外壳与所述机件罩之间通过法兰座过渡连接，所述主轴通过大轴承与该法兰座固定装配，用于将所述主轴与所述壳体固定装配在一起。

进一步的，

所述驱动组件和所述机件分别固定在所述主轴上相反的两端，所述主轴的一个末端设置有第一紧固件和第二紧固件，用于将所述机件固定在所述主轴上远离所述驱动组件的一个末端。

进一步的，

所述驱动组件与所述主轴咬合连接，其两端分别通过大轴承和小轴承限定在所述主轴上指定的位置。

进一步的，

所述主轴上远离所述机件的末端设置有锁轴结构，用于限定所述主轴辅助安装或拆卸所述机件。

第二方面，本发明提供了一种手持式工具机，包括所述第一方面任一项所述的工具机头和主手柄，所述工具机头包括主轴以及一体成型构造的驱动外壳和机件罩，所述主手柄与所述驱动外壳上的安装端***动连接，使得所述工具机头相对所述主手柄任意角度转动，所述安装端口的轴向中心线与所述主轴的中心线垂直相交。

进一步的，

所述手持式工具机包括主手柄和副手柄，对应的所述驱动外壳上设置第一安装端口和第二安装端口，所述第一安装端口的轴向中心线和所述第二安装端口的轴向中心线相交于一平面上，所述主轴的中心线垂直该平面。

进一步的，

所述安装端口的轴向中心线与所述主手柄中轴线的夹角范围为30°-60°。

第三方面，本发明还提供一种手持式工具机的装配方法，用于装配所述第二方面的手持式工具机，包括如下步骤：

主轴***工具机头的壳体并与所述壳体的法兰座固定，构造出所述工具机头的驱动组件布置空间和机件安装空间；

所述主轴上依次装配驱动组件和小轴承，通过调整小轴承将所述驱动组件固定在所述壳体的驱动外壳所限定的所述驱动组件布置空间内；

利用锁轴结构锁定所述主轴，同时将机件装配至所述主轴上，通过调整紧固件将所述机件固定在所述壳体的机件罩所限定的所述机件安装空间内；

在所述驱动外壳上的第一安装端口安装主手柄，在所述驱动外壳上的第二安装端口安装副手柄，所述第一安装端口与所述第二安装端口的轴向中心线夹角限定为35°-95°。

本发明的有益效果在于：

1、通过工具机头主轴上固定有驱动组件和机件，驱动组件和机组的一体式设计，使得工具机小型化，操作灵活，手柄形状可塑性增加，同时可以避免因驱动装置装配在手柄中导致工具机头和手柄之间旋空间受限。

2.通过主手柄与驱动外壳上的安装端***动连接，使得工具机头相对于主手柄可以任意角度转动，适用于更广的工作角度，相对现有技术实现了对传动结构的精简，提高工具及工作效率的技术效果。

3.以手柄安装端口的轴向中心线为基准调整主手柄安装角度和副手柄的安装角度，使得使用者握持舒适，提高工具机操作过程中的握持舒适度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是本发明的工具机头在一实施例中的分解结构示意图；

附图2是本发明的工具机头的壳体在一实施例中的结构示意图；

附图3是本发明的工具机头的机件罩在一实施例中的结构示意图；

附图4是本发明的手持式工具机在一实施例中的结构示意图；

附图5是本发明的手持式工具机在一实施例中的侧视图；

附图6是本发明的手持式工具机在另一实施例中的结构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示:100.工具机头，200.主手柄，201.副手柄，1.主轴，11.大轴承，12.小轴承，13.第一紧固件，14.第二紧固件，141.内锁紧片，142.外锁紧片，15.锁轴结构，151.锁体，152.按键，153.锁芯，154.弹簧，2.驱动组件，21.电机定子，22.电机转子，3.机件，4.壳体，41.驱动外壳，411.第一安装端口，412.第二安装端口，42.机件罩，43.法兰座，5.垫片，6.簧片。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所使用的“第一”“第二”等描述仅仅用于描述目的，不应当理解为其指示或隐含指示所限定的技术特征的数量，由此，本说明书各实施例中限定有“第一”“第二”的特征可以表明包括至少一个该被限定的技术特征。

本发明的实施例一所描述的是一种工具机头，该工具机头可以通过安装在手柄等握持工具上构造成为一个手持式工具机，该工具机可以通过电机无线驱动或有线驱动得以正常运行，工具机头上根据手持式工具机的工作场景或操作对象的不同选择不同的机件安装类型，例如工具机头上的机件可以构造为钻头和/或工具批头和/或切割片和/或磨削片和/或剪具刀片、螺丝刀、磨光片、线锯等，本实施例一将结合附图1-3以角磨机(即在工具机头上安装磨削片作为机件，将手持式工具构造为手持式角磨机)为例对本发明工具机头的技术方案进行详细描述。

参照附图1所示出的本发明工具机头的分解结构示意图，本例中工具机头包括主轴1和壳体4，所述主轴1穿过所述壳体4的中心处构造出所述工具机头的整体外形。具体的，结合附图2和3，壳体4的所述驱动外壳41与所述机件罩42之间通过法兰座43过渡连接，所述主轴1通过大轴承11与该法兰座43固定装配，进而将所述主轴1与所述壳体4固定装配在一起。具体的固定装配方式可以参照附图1-3所示出的，主轴1首先从所述机件罩42向所述驱动外壳41的方向***所述法兰座43中心穿孔，然后从主轴1上靠近所述驱动外壳41的一端套入大轴承11，进一步地，为了加强固定，在大轴承11两侧分别安装垫片5和簧片6，即首先在大轴承11和法兰座43之间安装垫片5将两者固定在一起，然后利用簧片6将将垫片5、大轴承11限定在法兰座43内部共同配合将所述主轴1固定在法兰座43内，参照附图2，可在法兰座43内设置卡槽结构，利用簧片6与卡槽结构配合将主轴1、垫片5和大轴承11限定在法兰座43内，完成主轴1与壳体4的装配。所述主轴1上固定有驱动组件2和机件3，驱动组件2用于驱动机件3运行，本例中，机件3选择磨削片，将工具机头构造成为角磨机头，工具机工作时，在驱动组件2的驱动下作为磨削片的机件3对工件进行磨、切等作业。所述壳体4构成整个工具机头的外表面，其以所述主轴1为轴线，区段式构成驱动外壳41和机件罩42，其中驱动外壳41设置为一端开口的筒状空腔结构，所述驱动组件2布置于所述驱动外壳41的内部，具体布置方式可以表现为：驱动组件2从所述驱动外壳41的开口端***所述主轴1上，并被限定在所述主轴1上预先指定的位置，所述驱动外壳41内部的空腔结构至少能够将所述驱动组件2完全包围起来，并使得所述驱动组件2在所述驱动外壳41内不受阻碍的正常运行。所述机件3被所述壳体4的机件罩42环绕，起到保护作用，本实施例中，机件3配置为磨削片，则机件罩42相应的设置为能够遮盖磨削片至少180°的范围，以保护操作者作业时免受火花伤害。

需要说明的是，所述驱动外壳41和所述机件罩42可以被配置为可以拆卸的装配结构，也可以被配置为一体成型浇筑而成的一个整体，进一步地，为了使整个工具机头的体型轻巧，旋转操作更加灵活，所述驱动外壳41和所述机件罩42的造型设计为一致，如所述机件罩42设置为角度为180°半圆柱体结构时，相应的，所述驱动外壳41也被设置为角度180°的半圆柱体结构，为了适配驱动组件2，所述驱动外壳41的中间并不总是设置为直型，而是设计为如附图所示的中间弧形凸起的结构。所述驱动组件2可以设置为马达、磁阻电机等能够驱动所述主轴1旋转或振动的电机设备。

继续参照附图1，本发明的工具机头的所述驱动组件2和所述机件3分别固定在所述主轴1上相反的两端，所述主轴1的一个末端设置有第一紧固件13和第二紧固件14，用于将所述机件3固定在所述主轴1上远离所述驱动组件2的一个末端。如附图1所示，所述第一紧固件13可以设置为主轴1上的凸缘结构，其上设置有切口，所述第二紧固件14可以设计为由内锁紧片141和外锁紧片142构成的夹紧结构，装配时，所述内锁紧片141与所述第一紧固件13配合固定在主轴1上，然后套入作为磨削片的机件3，最后将外锁紧片142通过螺纹固定到主轴1上，将机件3夹在内锁紧片141和外锁紧片142之间，内锁紧片141与主轴1上的第一紧固件13固定，所述外锁紧片142的中心设置螺纹孔，对应于主轴1上相应的位置处设置外螺纹，使得内锁紧片141和外锁紧片142之间可以通过螺纹调节夹紧程度，进而可以将不同类型的机件3限定在主轴1末端方便作业的位置。所述驱动组件2与所述主轴1咬合连接，其两端分别通过大轴承11和小轴承12限定在所述主轴1上指定的位置。具体的，所述驱动组件2靠近所述法兰座43的一端抵紧所述大轴承11，另一端抵紧所述小轴承12，该小轴承12可以通过在主轴1的末端设置锁紧结构将小轴承12限定在主轴1上对驱动组件2进行固定，防止整个装配结构松动或从主轴1上脱落。

进一步为了方便工具机头的装配，上述用来限定小轴承12的锁紧结构可以构造成如附图1所示出的锁轴结构15，使得该锁轴结构15同时具备两个作用：其一，限定主轴1上各装配件的锁紧作用，其二，锁定主轴1辅助装配机件3的作用。关于第二个作用具体描述如下：所述主轴1上远离所述机件3的另一个末端设置有锁轴结构15，用于限定所述主轴1辅助安装或拆卸所述机件3。具体的，参照附图1，所述锁轴结构15包括锁体151、按键152、锁芯153和弹簧154，所述锁体151扣合在所述驱动外壳41的开口处，起到壳盖的作用。在工具机停止运行时，需要安装或者更换拆卸所述机件3时，通过按压按键152，控制锁芯153与锁体151配合卡住所述主轴1阻止其转动，然后在所述主轴1的另一端旋转上第二紧固件14将所述机件3装配到所述主轴1上。

参照附图2和附图3，所述驱动外壳41上垂直于所述主轴1的方向设置安装端口。实际应用中，所述驱动外壳41上可以设置一个安装端口也可以设置多个安装端口，本实施例中附图所示出的实施例中所述驱动外壳41上设置有两个安装端口，即第一安装端口411和第二安装端口412，通过这两个安装端口使得本发明的工具机头能够与两个手柄装配，用来构造成为手持式工具机。

本发明的实施例二所描述的是一种手持式工具机，该手持式工具机通过在上述实施例一中的工具机头上安装手柄等握持工具而构成，本发明的电动工具机构造为电机驱动无线驱动的工具机或有线驱动的工具机，根据手持式工具机的工作场景或操作对象的不同选择不同的机件安装类型，例如工具机头上的机件可以构造为钻头和/或工具批头和/或切割片和/或磨削片和/或剪具刀片、螺丝刀、磨光片、线锯等，本实施例二将结合附图4-6以角磨机(即在工具机头上安装磨削片作为机件，将手持式工具构造为手持式角磨机)为例对本发明手持式工具机作为手持式角磨机时的技术方案进行详细描述。

本发明的手持式工具机，在此处配置为角磨机，如附图4所示出的是装配有一个手柄的角磨机，其包括工具机头100和主手柄200，其中，工具机头100上的机件3配置为磨削片，工具机头100的壳体4上设置为一体成型构造的驱动外壳41和机件罩42，其中所述驱动外壳41上设置一个第一安装端口411，通过该第一安装端口411将所述主手柄200与所述工具机头100活动连接，所述第一安装端口411的轴向中心线与所述主轴1的中心线垂直相交，使得所述工具机头100相对所述主手柄200可以任意角度转动。比如，在所述第一安装端口411内设置转轴，通过转轴使所述工具机头100可以在所述主手柄200的控制下相对转动。

如附图5和6所示出的是可以装配两个手柄的角磨机，所述手持式工具机包括主手柄200和副手柄201，对应的所述驱动外壳41上设置第一安装端口411和第二安装端口412，所述第一安装端口411的轴向中心线a和所述第二安装端口412的轴向中心线b相交于一平面上构成夹角B，该角B的范围可以限定为35°-95°，同时所述主轴1的中心线垂直该平面。所述第一安装端口411的轴向中心线a与所述主手柄200中轴线c的夹角A范围为30°-60°。优选的，角A为45°，角B为65°时，可以保证主手柄200和副手柄201之间构成最优的操作角度，作业时操作者能够保持最舒适的作业姿势。

本发明的实施例三所描述的是上述实施例一中手持式工具机的装配方法，具体包括以下步骤：

主轴1***工具机头100的壳体4并与所述壳体4的法兰座43固定，构造出所述工具机头100的驱动组件布置空间和机件安装空间。具体可参照附图1分解结构图所示，首先将主轴1从壳体4上的机件罩42向驱动外壳41的方向***法兰座43的中心孔，然后，从驱动外壳41向机件罩41的方向在所述主轴1上依次套入垫片5、大轴承11和簧片6，通过三者配合将主轴1限定在所述法兰座43内部，以法兰座43为分界线，将壳体4构造为驱动组件布置空间和机件安装空间，相应地，所述主轴1也被构造为用来装配驱动组件2的一端和用来装配机件3的一端。

根据上一步骤中所构造出的驱动组件布置空间和机件安装空间，在所述主轴1上依次装配驱动组件2和小轴承12，通过调整小轴承12将所述驱动组件2固定在所述壳体4的驱动外壳41所限定的所述驱动组件布置空间内。实际应用中，可以在主轴1上靠近小轴承12的末端固定安装锁紧结构，对小轴承12进行限定，防止其从主轴1上松动脱落。

利用锁轴结构15锁定主轴1防止其转动，然后将机件3装配至所述主轴1上，通过调整第一紧固件13和第二紧固件14将所述机件3固定在所述壳体4的机件罩42所限定的所述机件安装空间内。具体可参照附图1分解结构图所示，第二紧固件14包括内锁紧片141和外锁紧片142，首先将内锁紧片141与所述第一紧固件13过盈固定，然后套入机件3，最后将所述外锁紧片142螺纹固定到所述主轴1上，通过调节外锁紧片142与内锁紧片142之间的距离，将所述机件3锁定在所述主轴1的末端，并被包围在所述机件罩42内。

在所述驱动外壳41上的第一安装端口411处安装主手柄100，根据作业需要在所述驱动外壳41上的第二安装端口412处安装副手柄201，所述第一安装端口411与所述第二安装端口412的轴向中心线夹角限定为35°-95°。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种工具机头，其特征在于，包括：

主轴，所述主轴上固定有驱动组件和机件；

壳体，所述壳体以所述主轴为轴线区段式构成驱动外壳和机件罩；

所述驱动组件布置于所述驱动外壳的内部，所述机件被所述机件罩环绕。

2.根据权利要求1所述的工具机头，其特征在于，所述驱动外壳上垂直于所述主轴的方向设置安装端口。

3.根据权利要求1所述的工具机头，其特征在于，所述驱动外壳与所述机件罩之间通过法兰座过渡连接，所述主轴通过大轴承与该法兰座固定装配，用于将所述主轴与所述壳体固定装配在一起。

4.根据权利要求1所述的工具机头，其特征在于，所述驱动组件和所述机件分别固定在所述主轴上相反的两端，所述主轴的一个末端设置有第一紧固件和第二紧固件，用于将所述机件固定在所述主轴上远离所述驱动组件的一个末端。

5.根据权利要求1-4任一项所述的工具机头，其特征在于，所述驱动组件与所述主轴咬合连接，其两端分别通过大轴承和小轴承限定在所述主轴上指定的位置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的工具机头，其特征在于，所述主轴上远离所述机件的末端设置有锁轴结构，用于限定所述主轴辅助安装或拆卸所述机件。

7.一种手持式工具机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的工具机头和主手柄，所述工具机头包括主轴以及一体成型构造的驱动外壳和机件罩，所述主手柄与所述驱动外壳上的安装端***动连接，使得所述工具机头相对所述主手柄任意角度转动，所述安装端口的轴向中心线与所述主轴的中心线垂直相交。

8.根据权利要求7所述的手持式工具机，其特征在于，所述手持式工具机包括主手柄和副手柄，对应的所述驱动外壳上设置第一安装端口和第二安装端口，所述第一安装端口的轴向中心线和所述第二安装端口的轴向中心线相交于一平面上，所述主轴的中心线垂直该平面。

9.根据权利要求7或8所述的手持式工具机，其特征在于，所述安装端口的轴向中心线与所述主手柄中轴线的夹角范围为30°-60°。

10.一种手持式工具机的装配方法，其特征在于，用于装配如权利要求7-9任一项所述的手持式工具机，包括如下步骤：

主轴***工具机头的壳体并与所述壳体的法兰座固定，构造出所述工具机头的驱动组件布置空间和机件安装空间；

所述主轴上依次装配驱动组件和小轴承，通过调整小轴承将所述驱动组件固定在所述壳体的驱动外壳所限定的所述驱动组件布置空间内；

利用锁轴结构锁定所述主轴，同时将机件装配至所述主轴上，通过调整紧固件将所述机件固定在所述壳体的机件罩所限定的所述机件安装空间内；

在所述驱动外壳上的第一安装端口安装主手柄，在所述驱动外壳上的第二安装端口安装副手柄，所述第一安装端口与所述第二安装端口的轴向中心线夹角限定为35°-95°。

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