CN1636658A - 多功能电钻 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在钻头模式下有效地防止离合器的误动作的多功能电钻。可以将位于固定内啮合齿轮(17)的钢球(54)、(54)和螺旋弹簧(53)之间的平垫圈(48)，通过模式转换环(39)的旋转操作旋转，另一方面，在外装平垫圈(48)的第二齿轮箱(12)的小直径部(14)上设置突条(52)；该突条(52)在平垫圈(48)的规定的旋转位置中，与设置在平垫圈(48)的内周侧的内突起(50)干涉并限制平垫圈(48)的向前方的移动；当在模式转换环(39)中选择了钻头模式时，通过突条(52)固定平垫圈(48)。

Description

多功能电钻

技术领域

本发明涉及多功能电钻，特别涉及可以选择使用离合器模式和钻头模式的多功能电钻。

背景技术

在多功能电钻中，首先，离合器模式是，在电动机和主轴之间配置的行星齿轮减速装置中，使在行星齿轮周围啮合的一个内啮合齿轮可在机壳内旋转的同时，其内啮合齿轮是通过如下结构得出的，该结构是，通过保持在容纳行星齿轮减速机构的齿轮箱中、并与内啮合齿轮的端面结合的钢球，以及与其钢球接触、并外装在齿轮箱的垫圈，用螺旋弹簧按压固定的结构。即，加大向主轴的负载而超过螺旋弹簧的作用力时，使内啮合齿轮空转，而切断向主轴传递旋转。

另一方面，钻头模式是，通过转换环等的操作构件的旋转操作，将接受螺旋弹簧的弹簧架或其它按压构件直接接触到钢球和螺旋弹簧之间的垫圈上，并限制垫圈的移动的固定装置而得到的。但是，垫圈或按压构件等的各部件的累积公差变大时，即使是在钻头模式，也存在垫圈移动导致离合器动作的时候。因此，在专利文献1中，记载有将突起分别接触在垫圈的外周和成为操作构件的盖的内面上，在选择了钻头模式的时候，使得盖的突起与垫圈重合，不依赖于弹簧架而进行垫圈的移动限制的离合器机构。

[专利文献1]日本专利特开平9-79292号公报

但是，即使在上述专利文献1的离合器装置中，也因为使用机壳和别的部件的盖，想要对外装在机壳上的垫圈进行垫圈的移动限制，所以没有消除机壳和盖的公差的影响，结果没有消除在钻头模式下的离合器的误动作的可能性。

发明内容

在此，在技术方案1中记载的发明的目的在于，提供能够有效地防止钻头模式下的离合器的误动作、可靠性优越的多功能电钻。

为了达到上述目的，技术方案1中记载的发明的特征在于，将移动限制垫圈等的中间构件的固定装置设置在齿轮箱上，在中间构件的规定的旋转位置中，作为与中间构件干涉来限制其移动的干涉部，通过操作构件的旋转操作，将中间构件旋转至与干涉部干涉的固定位置和与干涉部不干涉的固定解除位置，使离合器模式和钻头模式的选择成为可能。

在技术方案2中记载的发明在以技术方案1的目的为基础，还设置有与主轴接合并向轴向可以附加振动动作的凸轮装置，为了伴随着动作模式的选择而使操作性良好，在操作构件上设定第三旋转位置，该第三旋转位置是离合器模式及钻头模式以外的旋转位置，在该第三旋转位置，凸轮装置与主轴接合，同时，中间构件与干涉部干涉；通过操作构件的旋转操作，使得可以另外选择在主轴上附加振动的振动模式。

在技术方案3中记载的发明是在以技术方案1或者2的目的为基础，还设置了第二操作构件，该第二操作构件是为了无误操作且可靠地进行离合器模式下的转矩调节和动作模式的切换而设置，其通过旋转操作可以调节按压装置的按压力。

根据技术方案1中记载的发明，因为由在保持中间构件的齿轮箱中设置的干涉部来进行中间构件的移动限制，所以可以没有部件之间的公差而可靠地固定中间构件。因此，有效地防止钻头模式中的离合器误动作，且可靠性优良。

根据在技术方案2中记载的发明，在以技术方案1的效果为基础，只通过操作构件的旋转操作可以选择离合器模式、钻头模式、振动模式3种模式，所以使用性能优良。

根据在技术方案3中记载的发明，在以技术方案1或者2的效果为基础，因为离合器模式下的转矩调节是由操作构件和另一个第二操作构件进行，所以可以与根据第二操作构件的转矩调节位置无关地进行动作模式的切换，同时，在调节转矩时错误地切换动作模式的危险也会消除。

附图说明

图1是多功能振动电钻的立体图。

图2是多功能振动电钻的纵向剖视图。

图3是齿轮组件的分解立体图。

图4(A)、(B)是离合器模式下的齿轮组件的纵向剖视图，(C)是A-A剖视图。

图5(A)是第二齿轮箱的侧面及B-B剖视图，(B)是主轴的说明图，(C)是模式转换环的说明图。

图6是在第二齿轮箱上安装模式转换环的状态下的侧面及C-C剖视图。

图7(A)、(B)是多功能电钻模式下的齿轮组件的纵向剖视图，(C)是D-D剖视图。

图8(A)、(B)是振动模式下的齿轮组件的纵向剖视图，(C)是E-E剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1     多功能振动电钻    2     主体机壳

3     电动机            5     主轴

7     齿轮组件          11    第一齿轮箱

12    第二齿轮箱        13    大直径部

14    小直径部          17    内啮合齿轮

26    第一凸轮          27    第二凸轮

30    花键部            36    振动切换杠杆

37    内侧突起          38    外侧突起

39    模式转换环        40    操作环

41    凸轮环            44    转换环

46    弹簧盘            48    平垫圈

49    外突起            50    内突起

52    突条              53    螺旋弹簧

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是作为多功能电钻的一例的多功能振动电钻的立体图，图2是其纵向剖视图，多功能振动电钻1是，在左右一对对开的机壳组成的主体机壳2内容纳电动机3，从其电动机3的输出轴4，通过组装在主体机壳2内的前方(图1、2的右侧)齿轮组件7，向从齿轮组件7往前方突出的主轴5传递旋转，并在主轴5的前端上设置有可以用前端把持钻头的钻夹头6。8是驱动电动机3的开关，9是把手，10是安装在把手9的下面的作为电源的电池盒。

齿轮组件7，如图3、4所示，配备第一齿轮箱，以及组合在该第一齿轮箱11的前方、且如图5(A)所示地具有大直径部13和小直径部14的两节段的筒形的第二齿轮箱，在第一齿轮箱11和大直径部13的内部容纳有：将多个行星齿轮15、15…，和支承行星齿轮15、15…的支架16、16…，以及在行星齿轮15、15…的外周上啮合的内啮合齿轮17、17…配置成三节段而成的众所周知的行星齿轮减速机构。主轴5是其后端与和第三节段的支架16一体的锁紧凸轮18花键结合的同时，在第二齿轮箱12的小直径部14内由球轴承19、20被轴支承。因此，主轴5是成为输出轴4的旋转被减速并被传递的同时，也可以向轴向前后移动的。

但是，主轴5是通过在形成于靠其前方的凸缘21和球轴承20之间外装的螺旋弹簧22，在通常状态中，推进在后述的第一凸轮26与球轴承20接触的前进位置上。23、24是夹持球轴承20的形式从前方嵌入在小直径部14的内周并定位球轴承20的筒形的衬套，25是螺丝固定在小直径14的前端并防止衬套24脱落的圆盘状的止动板。

另外，在主轴5中的球轴承19、20之间，作为凸轮装置，从前方分别在同轴外装有环状的第一凸轮26、第二凸轮27。第一凸轮26是，在其后面将在周向连续的第一凸轮齿28、28…放射状地形成，和主轴5一体地固定在衬套23内。第二凸轮27，在与第一凸轮齿28对置的前面形成相同形状的第二凸轮齿29、29…，在后方外周面上形成花键部30，并***到主轴5，可以旋转及在轴向前后移动，但是，往前方向上，被限制在与第一凸轮26啮合的位置，往后方向上，由突设在小直径部14的内周的31所限制，可稍微地移动至与保持多个钢球32、32…的一对垫圈33、33接触的位置。

再者，在小直径部14上，从前端沿轴向点对称地形成一对导向槽34、34，在各导向槽34内，分别可滑动地容纳有螺旋弹簧35和振动切换杠杆36。在各振动切换杠杆36的后端内面侧上，突设内侧突起37并向小直径部14的内周侧突出，在前进位置中可以与第二凸轮27的花键部30结合。另外，在各振动切换杠杆36的前端外面侧也突设外侧突起38并向小直径14的外周侧突出。

另一方面，在小直径14上，在主体机壳2的前端和制动板25之间可旋转地外装有作为操作构件的模式转换环39，该模式转换环39由与主体机壳2的前端大致相同直径的操作环40，和比操作环40小直径且位于其前方的凸轮环41，以及从凸轮环41的外周向轴向上延设、且在周向以等间隔配置并连接40、41的3个连接板42、42…构成。振动切换杠杆36的外侧突起38接触在该模式转换环39的凸轮环41的后端边缘上，可以限制由螺旋弹簧35向前方被推进的振动切换杠杆36的前进位置。另外，在凸轮环41的后端边缘上，在点对称的位置上凹设有一对梯形的凸轮凹部43，43，在外侧突起38的前方凸轮凹部43所处的模式转换环39的旋转位置上，振动切换杠杆36前进并将内侧突起37与第二凸轮27的花键部30相结合。再有，在外侧突起38的前方凸轮凹部43不在的模式转换环39的旋转位置上，振动切换杠杆36后退并使内侧突起37从第二凸轮27的花键部30脱离。

44是作为第二操作构件的筒形的转换环，在内周形成有阴螺纹部45，该转换环被外装成在操作环40的前方和制动板25之间可以向模式转换环39旋转的。在小直径部14上可向轴向移动地外装弹簧盘46，并与转换环44的阴螺纹部45螺纹结合，该弹簧盘46从模式转换环39的连接板42，42…之间突出了阳螺纹部47。因此，旋转操作模式转换环39时，弹簧盘46向轴向螺纹进给。

一方面，在小直径14的根部，也如图5(B)所示，外装作为中间构件的平垫圈48，该平垫圈48在外周边缘以向周向等间隔地突设3个外突起49、49…，在内圆周边缘上左右对称地突设各一对的4个内突起50、50…，如图5(C)及图6所示，外突起49、49…嵌合在凹槽51、51…上，并可与模式转换环39成一体地旋转且分别以不同物体向轴方向移动，该凹槽51、51…在模式转换环39的操作环40的内周在轴方向上被凹设。在小直径部14的外周上，沿着轴向突设有作为干涉部的突条52、52…，该突条52、52…在从大直径部13的前面只离开大致平垫圈48的厚度的位置更前方的侧上，如图5(A)所示，与平垫圈48的内周形状一致，在其一致的位置以外的部位上，与内突起50、50…在轴方向重叠。因此，平垫圈48是，在没有突条52的小直径部14的根部(后述的后退位置)上可以旋转，向比其更前方侧的移动只有在内突起50和突条52在轴向上不干涉的图6的一致位置(固定解除位置)中成为可能。

在该平垫圈48和弹簧盘46之间的小直径部14上，外装作为按压装置的螺旋弹簧53，向大直径部13侧按压平垫圈48。在平垫圈48的后方大直径部13内中，作为结合构件向圆周方向等间隔地保持前后2个钢球54、54…，与可旋转地设置在行星齿轮减速机构的第三节段上的内啮合齿轮17的前面接触，与在内啮合齿轮17的前面上向周向以等间隔突设的梯形的离合器凸轮55、55…在周向上可以结合。因为通过该钢球54、54及平垫圈48螺旋弹簧53的推进力直接传递到内啮合齿轮17上，所以内啮合齿轮17由螺旋弹簧54的推进力限制旋转，通过伴随转换环44的旋转操作的弹簧盘46的螺纹进给，而改变螺旋弹簧53的轴向长度，由此可以改变向内啮合齿轮17的推进力。并且，在该按压状态下，平垫圈48成为在大直径部13的前面以非接触靠近了的后退位置。

在如上述构成的多功能振动电钻1中，如下所述，根据模式转换环39的旋转位置，和伴随那些的振动切换杠杆36的前后移动及平垫圈48的旋转，可以选择3种动作模式。

首先，平垫圈48的内突起50，如图4(C)所示，在轴向与小直径部14的突条54不干涉的位置的模式转换环49的第一旋转位置上，凸轮环41的凸轮凹部43在从振动切换杠杆36的前方离开了的位置上，因此振动切换杠杆36在如图4所示的后退位置上，内侧突起37和第二凸轮27不结合。因此，第二凸轮27在旋转自由的状态、平垫圈48在可以向前方移动的状态，通过转换环44的旋转操作成为向平垫圈48的按压力可变的离合器模式。

在该离合器模式中，当驱动电动机3而旋转主轴5时，用安装在钻夹头6上的钻头可以进行拧螺纹等。当拧螺纹进行到向主轴5的负荷超过固定内啮合齿轮17的螺旋弹簧53的按压力时，内啮合齿轮17的离合器凸轮55、55…将钢球54、54及平垫圈48向前方压出并使内啮合齿轮17空转，而结束拧螺纹(离合器动作)。并且，通过钻头的向螺丝的按压，主轴5后退，第一凸轮26与第二凸轮27啮合，但是，因为第二凸轮2处于旋转自由的状态，所以与第一凸轮26一起旋转，在主轴5上不发生振动。

其次，在从离合器模式将模式转换环39左旋转了30度的图7的第二旋转位置中，凸轮环41的凸轮凹部43还不在振动切换杠杆36的前方，振动切换杠杆36仍处在后退位置上，但是，平垫圈48如图(C)所示地旋转，并使内突起50位于小直径部14的突条52的后方(固定位置)。因此，成为向平垫圈48的前方的移动，与螺旋弹簧53的按压力的大小无关地，一直由突条52所限制的多功能电钻模式。

在该钻头模式中旋转主轴5时，不管向主轴5的负荷，钢球54、54都不会越过内啮合齿轮17的离合器凸轮55，因此，内啮合齿轮17的固定状态不变，主轴5的旋转在继续。并且，因为此时的第二凸轮27的旋转自由状态也不变，所以在主轴5上不发生振动。

并且，在从多功能电钻模式将模式转换环39再左旋转30度的图8的第三旋转位置中，凸轮环41的凸轮凹部43是位于振动切换杠杆36的前方，允许振动切换杠杆36的前进，并使内侧突起37与第二凸轮27结合。另一方面，平垫圈48的内侧突起37和小直径部14的突条52的在轴向上的干涉不变。因此，在主轴5的后退位置上成为第一凸轮26和第二凸轮27啮合的振动模式。

当在该电动模式下旋转主轴5时，将钻头等按压接触到被加工材料上而主轴5后退时，与主轴5一起旋转的第一凸轮26和由振动切换杠杆36固定的第二凸轮27啮合，因此在主轴上发生振动。并且，因为由突条52的平垫圈48的固定状态不变，所以不管向主轴5的负荷，主轴5的旋转也都在继续。

并且，在主体机壳2的前端内周上固定板簧56，另一方面，在模式转换环39中的操作环40的后端外周上，如图5(C)及图6所示，与各模式对应的旋转位置上3个地方形成板簧56结合的凹部57、57…，并使得可获得将模式转换环39在各模式中定位的点击操作。

这样根据上述方式的多功能振动电钻1，将平垫圈48的固定装置设置在第二齿轮箱12的小直径部14上，作为在平垫圈48的指定的旋转位置上与平垫圈48干涉而限制其移动的突条52，通过模式转换环49的旋转操作，将平垫圈48旋转到与突条52干涉的固定位置和与突条52不干涉的固定解除位置上，从而使离合器模式和钻头模式的选择成为可能，由此没有部件之间的公差的影响，可以可靠地固定平垫圈48。因此，可有效地防止在钻头模式下的离合器误动作，成为可靠性良好的电钻。

另外，在这里，在模式转换环39上，在离合器模式及钻头模式以外的旋转位置中，用振动切换杠杆36固定第二凸轮27的同时，设定平垫圈48与突条52干涉的第三旋转位置，通过模式转换环39的旋转操作，在主轴55上可另外选择电动模式，由此只通过模式转换环39的旋转操作可选择离合器模式、钻头模式、振动模式的3种动作模式，使用性能良好。

另外在这里，因为作为离合器模式的转矩调节用，与模式转换环39另外地设置有转换环44，所以可以与用转换环44的转矩调节位置无关地，进行动作模式的切换的同时，也不会发生在转矩调节时导致错误地切换动作模式的情况。

并且，在上述方式中，在第二齿轮箱的小直径部中，在轴向上突设突条来谋求平垫圈的移动限制，但作为干涉部，即使是在周向上突设了的突条或销状的突起等，也可以限制平垫圈的移动。另外，中间构件也不局限于平垫圈，筒形也无防，结合构件也除了钢球以外，可以使用端部为圆柱或圆形的销等。

另外，在上述方式中，虽然对可选择振动模式的振动多功能电钻进行了说明，但即使是没有凸轮装置、没有振动模式的多功能电钻，也可以采用同样的固定装置，即使是只通过一个操作构件，就使动作模式的选择和转矩调节变为可能的多功能电钻或多功能振动电钻，都可以适用本发明。

Claims (3)

1.一种多功能电钻，在机壳内，内设电动机和容纳在齿轮箱中的行星齿轮减速机构；

前述电动机的输出，通过前述行星齿轮减速机构，可向在前述机壳的前方突设了的主轴传递，另一方面，可旋转地设置位于前述行星齿轮减速机构内的前述主轴的前段的内啮合齿轮；

在前述齿轮箱中，保持可与前述内啮合齿轮的端面结合的结合构件，在其结合构件的前方设置按压装置、固定装置和操作构件；该按压装置通过保持在前述齿轮箱中的中间构件，按压固定前述结合构件；该固定装置可以限制前述中间构件的向前方的移动；该操作构件根据旋转位置，通过前述固定装置可切换前述中间构件的限制状态；

通过前述操作元件的旋转操作，可以选择解除前述中间构件的移动限制并允许前述内啮合齿轮的空转的离合器模式，以及限制前述中间构件的移动并阻止前述内啮合齿轮的空转的钻头模式，

其特征在于，前述固定装置设置在前述齿轮箱中，并作为在前述中间构件的规定的旋转位置上与前述中间构件干涉而限制其移动的干涉部，通过前述操作构件的旋转操作，前述中间构件旋转至与前述干涉部干涉的固定位置，以及与干涉部不干涉的固定解除位置，由此可以选择前述离合器模式和钻头模式。

2.如权利要求1所述的多功能电钻，其特征在于，设置有与主轴接合并可以向轴向附加振动动作的凸轮装置，在操作构件上设置第三旋转位置；该第三旋转位置是离合器模式及钻头模式以外的旋转位置，在该第三旋转位置，前述凸轮装置与前述主轴接合的同时，中间构件与干涉部干涉；通过前述操作构件的旋转操作，可以另外选择附加振动到前述主轴上的振动模式。

3.如权利要求1或者2所述的多功能电钻，其特征在于设置了第二操作构件，该第二操作构件通过旋转操作可以调节按压装置的按压力。

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