CN101134284A - 电动工具、其刀具的夹装方法及其专用扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具，该电动工具的刀具夹装方法及其专用夹装扳手。电动工具包括设置在输出轴上的第一离合元件以及设置在机壳上可轴向移动的第二离合元件，使得刀具在拆装过程中，扳手在夹住锁紧元件的同时挤压第二离合元件使之轴向移动与第一离合元件啮合锁紧输出轴，继而旋转扳手放松或拧紧锁紧元件，拆装刀具；为了实现在拆装刀具的过程中，扳手同时挤压第二离合元件轴向运动，在扳手的顶壁设置有垂直于手柄延伸方向上的突出部。本发明电动工具由于采用了轴向运动的离合元件，和顶壁带突出部的专用扳手，使得扳手锁住输出轴的同时可以放松或拧紧锁紧元件实现了单手操作，而且本发明的电动工具结构简单、成本低并且使用方便。

Description

电动工具、其刀具的夹装方法及其专用扳手

技术领域

本发明涉及一种电动工具，特别是一种需要在更换刀具时锁紧输出轴的电动工具，如电木铣、角磨、电圆锯等，本发明还涉及此类电动工具的刀具夹装方法及其夹装过程中使用的专用扳手。

背景技术

电木铣、电圆锯等电动工具通常是由电机驱动输出轴旋转从而带动刀具旋转进行切削等工作，但是在长期的使用过程中刀具很容易磨损而需要更换刀具，并且在操作过程中也经常需要更换各种不同规格的刀具，但是在使用扳手或类似功能的工具拆装刀具的过程中，输出轴很容易发生跟转，从而不利于刀具的拆装。现有技术已揭示了各种防止输出轴跟转的锁轴装置。美国专利5,430,944所揭示的一种电圆锯，在电机输出轴上固接一个具有凹槽的圆盘，在机壳上设置有活塞和压杆，操作压杆使得活塞进入圆盘凹槽中从而锁定输出轴，松开压杆活塞在压簧的弹力下复位松开输出轴，但是这种锁轴装置部件多，结构复杂，在使用时需要一只手操作压杆锁定输出轴，另一只手使用扳手等工具进行刀具的拆装，操作费力使用不便。美国专利5590988揭示了一种电木铣的锁轴装置，该电木铣的输出轴上设置有扁平面，其锁轴件上中部设置有大于输出轴直径的圆孔以及与之相连的收容该扁平面的扁平孔，锁轴件的一端设置有按钮，另一端套接有压簧，压簧的一端抵靠在支撑盘的内壁上，输出轴位于大于输出轴直径的圆孔时可以自由转动，按下锁轴件的按钮使得输出轴的扁平面位于扁平孔时输出轴被锁定，松开锁轴件的按钮，该锁轴件在压簧的弹力下复位，输出轴可以自由旋转，该专利揭示的锁轴装置结构较简单，但在使用时同样需要操作者一只手在按压锁轴件的按钮以锁紧输出轴的同时，另一只手使用扳手等工具进行刀具的拆装，这种操作是非常费力且使用不便的。同时，这种扁方结构使主轴的锁定在360度范围内只能有两个对称的特定位置可以进行，使得操作者必须进行多次尝试方能完成主轴锁定的操作，操作费力且使用不便。

同样现有技术也揭示了各种用于拆装刀具的扳手，如市场上常见的带有纵长手柄和叉状开口端的呆扳手；又如中国专利申请CN1370658A揭示的叉状开口端的一侧壁可活动连接用以夹紧不同尺寸的螺母、螺栓等连接件的活动扳手；又如中国专利CN1146488C以及中国专利CN1230477所揭示的带各种棘轮装置可实现连续反复多次操作的棘轮扳手。但是现有技术中的各种扳手在电动工具的刀具夹装过程中所起的作用单一，只能夹紧连接件旋转，而不能防止输出轴的跟转，从而不利于刀具的拆装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便的电动工具，能够实现单手锁紧输出轴并进行刀具拆装；为此，本发明还要提供一种该电动工具的刀具夹装方法及其专用夹装扳手。

本发明所要解决的进一步技术问题是输出轴在任意位置均能实现锁定，操作者不需寻找特定的锁紧位置。

本发明的技术方案是：一种电动工具，包括机壳，收容在所述机壳中的电机，由所述电机驱动旋转的输出轴以及连接所述输出轴与刀具的锁紧元件，其中所述输出轴上设置有与其周向固定的第一离合元件，所述机壳上设置有与其周向固定的第二离合元件，至少所述第一离合元件与所述第二离合元件其中之一可轴向运动，使得所述第一离合元件与所述第二离合元件可选择地轴向啮合或脱离。

本发明进一步的技术方案是：所述第一离合元件包括至少一个沿所述输出轴径向设置的尖锐凸面，所述第二离合元件包括呈圆环状均匀排列的多个收容凹面，收容凹面的中心线相交。

为了使本发明电动工具的刀具在拆装过程中同时锁紧输出轴实现单手操作，首先将扳手的开口端对准所述锁紧元件插入使扳手的侧壁夹住所述锁紧元件，与此同时所述扳手的顶壁挤压所述第二离合元件使之轴向移动与所述第一离合元件啮合从而锁紧输出轴，继而旋转扳手放松或拧紧所述锁紧元件，拆装刀具。

为了使本发明电动工具在拆装刀具的过程中，扳手能在旋转锁紧元件的同时挤压第二离合元件轴向运动，需要使用专用扳手，所述扳手包括纵长延伸的手柄以及两侧壁形状与所述锁紧元件外表面相对应的叉状开口端，其中所述开口端的顶壁设置有垂直于所述手柄延伸方向上的、可轴向挤压所述第二离合元件的突出部。

本发明的电动工具不局限于电木铣，同样可以是角磨或电圆锯等电动工具。

本发明电动工具由于采用了可轴向运动的第二离合器元件，以及顶壁带突出部的专用扳手，使得扳手在插入使其侧壁夹住锁紧元件的同时顶壁挤压第二离合元件轴向运动与第一离合元件啮合，在旋转扳手放松或拧紧锁紧元件的同时锁住了输出轴，实现了单手拆装刀具的操作；本发明的第二离合元件采用呈圆环状均匀排列的多个收容凹面与第一离合元件连接，实现了输出轴在任意位置的锁定；并且本发明的电动工具还具有结构简单、成本低、使用方便的特点。

附图说明

下面结合附图以及本发明在电木铣上应用的实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明第一较佳实施例电木铣的局部剖视图。

图2是图1所示电木铣的锁轴装置的分解图。

图3是本发明第二较佳实施例电木铣的局部剖视图。

图4是图3所示电木铣的锁轴装置的局部放大图。

图5是沿图4所示A-A方向上的剖视图。

图6是用于本发明较佳实施例电木铣刀具夹装的第一较佳实施例专用扳手的立体图。

图7是用于本发明较佳实施例电木铣刀具夹装的第二较佳实施例专用扳手的立体图。

图8是图7所示专用扳手的剖视图。

图9示意描述了图1所示电木铣刀具夹装方法，其中第二离合元件位于与第一离合元件相脱离位置。

图10示意描述了图1所示电木铣刀具夹装方法，其中第二离合元件位于与第一离合元件相连接位置。

具体实施方式

参照图1和图2所示，本发明第一较佳实施例电木铣10包括机壳12、收容在机壳12中的电机14，由电机14驱动旋转的输出轴16、连接输出轴16与刀具(未图示)的锁紧元件18以及锁轴装置30，其中输出轴16末端伸出机壳12与锁紧元件18螺纹连接。

锁轴装置30包括设置在输出轴16上的第一离合元件32、以及依次套接在输出轴16上的压板34、弹性元件36、第二离合元件38和端盖40。第一离合元件32沿输出轴16径向延伸，其截面为扇形或三角形等包括有至少一部分尖锐凸面42的任意形状。第二离合元件38包括环形主体44，环形主体44的内缘面向第一离合元件32的一端设置有圆环状均匀排列的多个可与尖锐凸面42啮合的收容凹面46，收容凹面46的中心线相交；主体44内缘另一端设置有带有第一配接面49的轴向延伸部48；主体44的外缘设置有径向突起50。端盖40呈圆筒状，筒底52设置中心孔54以及沿轴向延伸的导向槽56。组装后的锁轴装置30如图6中所示，第二离合元件38的延伸部48穿过端盖40的中心孔54，其第一配接面49伸出机壳12外，径向突起50可轴向移动地收容在端盖40的导向槽56中；弹性元件36位于第二离合元件38面向第一离合元件32的一端，弹性元件36的一端抵靠在压板34上，另一端抵靠在第二离合元件38的环形主体44上，使得第二离合元件38与第一离合元件32相脱离；压板34通过螺栓等紧固件与端盖40连接。端盖40可以与机壳12一体设置，也可以分体设置并通过螺栓或销钉等业界习知方式与机壳12连接。第一离合元件32可以与输出轴16一体设置，也可以分体设置后使用连接件与输出轴16连接。

参照图3、图4和图5所示，本发明第二较佳实施例电木铣10’与本发明第一较佳实施例电木铣10的区别在于：锁轴装置30’的第一离合元件32’通过扁方孔33’可轴向移动地套接在输出轴16’的扁方部17’上，其中第一离合元件32’包括配接面35’；第二离合元件38’固定安装在机壳12’上；第一离合元件32’与第二离合元件38’的对接面为一对可啮合的环形端齿46’、42’；弹性元件36’设置在第一离合元件32’与第二离合元件38’之间，其中弹性元件36’一端抵靠在输出轴16’上，另一端抵靠在第一离合元件32’上使得第一离合元件32’与第二离合元件38’相脱离。

本发明第一、第二较佳实施例电木铣10、10’在拆装刀具时均需要使用专用扳手，第一较佳实施例专用扳手如图6所示，该较佳实施例专用扳手60是在通常所说的呆扳手基础上改进而来。普通的呆扳手包括纵长延伸的手柄部62和叉状开口端64，其中叉状开口端64的两侧壁66形状与锁紧元件18的外表面相对应，常见的锁紧元件18的外表面为正六边形。本较佳实施例专用扳手改进之处在于在开口端64的顶壁68上设置有垂直于手柄延伸方向上的第二配接面70，第二配接面70包括至少一段从开口端64前端向后端逐渐升高的坡面71和与手柄延伸方向平行的顶面73；进一步开口端64顶壁68可垂直于侧壁66向内部分延伸形成边缘部75，边缘部75的内表面72在侧壁66上的投影为直线。

然而，由于呆扳手本身的局限性使得本发明第一实施例中的专用扳手60不能实现连续的多次反复操作，例如需在顺时针方向上多次旋转从而完成放松或锁紧操作时，必须先插入扳手60并带动锁紧元件18顺时针旋转一定角度后拔出扳手60，然后逆时针转换角度后再次插入扳手60继续带动锁紧元件18顺时针旋转，如此反复多次使得操作极为不便。同样，由于呆扳手两侧壁均固定使得本发明第一实施例中的专用扳手60不能根据锁紧元件18的尺寸调整开口端64的大小，因而通用性较差。

鉴于上述局限性，参见图7和图8所示，本发明第二较佳实施例专用扳手80在带棘轮装置90的活动扳手上做了上述改进一设置与扳手60类似的垂直于手柄延伸方向上的第二配接面101，使其在实现拆装刀具的过程中锁紧输出轴的同时可以进一步实现夹持不同尺寸的锁紧元件18以及连续反复操作。该专用扳手80包括纵长延伸的两手柄82、84以及由两手柄82、84操作活动的叉状开口端85的两侧壁86、88用以夹持不同尺寸的锁紧元件18，开口端85的两侧壁86、88形状与锁紧元件18的外表面相适应，如锁紧元件18外表面为圆柱状齿面时，侧壁88的端部可以设置为弧形实现更好的配合。扳手80的侧壁86上设置有棘轮装置90，棘轮装置90包括两个一端与侧壁86枢轴连接，另一端自由的棘爪92、94；棘爪92、94的自由端靠近侧壁86的一侧与侧壁86之间分别设置有弹性元件96、98。扳手80的顶壁100上设置有转换机构102，转换机构102包括穿过顶壁100的旋转销(未图示)，在旋转销伸出顶壁100内表面的一端设置有位于棘爪92、94中间的凸轮104以及在旋转销伸出顶壁100外表面的一端设置的可人工操作的拨钮106，其中凸轮104可在拨钮106的带动下旋转，从而可选择地与棘爪92或棘爪94接触或脱离。当凸轮104与棘爪92接触而与棘爪94相脱离时，凸轮104推开棘爪92使之远离锁紧元件18，而棘爪94在弹性元件98的作用下与锁紧元件18外表面始终相接触，当扳手80在图5中逆时针方向旋转时，棘爪94推动锁紧元件18逆时针旋转以实现放松或锁紧，当扳手80顺时针旋转时，棘爪94压缩弹性元件98运动使得扳手80复位，然后继续逆时针旋转扳手80推动锁紧元件18逆时针旋转，如此反复多次使得扳手80无需脱离锁紧元件18就可完成整个在逆时针方向上驱动锁紧元件18旋转的全过程。同样当凸轮104与棘爪94接触而与棘爪92相脱离时，凸轮104推开棘爪94使之远离锁紧元件18，可使得扳手80无需脱离锁紧元件18就完成整个在顺时针方向上的驱动锁紧元件18旋转的全过程。锁紧元件18与输出轴16螺纹连接时使用左旋螺纹还是右旋螺纹决定了锁紧元件18在旋转过程中所实现的是放松还是锁紧的功能。

以下以图1所示第一较佳实施例电木铣10与图6所示第一较佳实施例专用扳手60示意说明进行刀具拆装的过程，如图9和图10所示，首先将扳手60开口端64的内表面72对准锁紧元件18的上表面插入使扳手60的侧壁66夹住锁紧元件18的外表面，边缘部75抵靠在锁紧元件18的上表面；同时在扳手插入的过程中顶壁68的第二配接面70沿坡面71逐渐挤压圆环48的第一配接面49至顶面73，使得第二离合元件38压缩弹性元件36沿导向槽56轴向上移，当第二离合元件38上升到一定高度时，其中一个收容凹面46的倾斜侧面将与第一离合元件32的尖锐凸面42接触，并进一步地将第一离合元件32的尖锐凸面42与收容凹面46对正并啮合，使输出轴16与机壳12锁紧不能相对旋转从而锁定主轴。继而旋转扳手60的手柄部62放松或拧紧锁紧元件18，进行刀具的拆装，在完成刀具拆装后，移除扳手60，第二离合元件38在弹性元件36的弹力作用下与第一离合元件32相脱离使得输出轴16可以自由旋转。

以上对图1所示的电木铣10进行刀具拆装时，扳手60在插入的同时是通过挤压第二离合元件38轴向运动与第一离合元件32对接，从而锁定输出轴16。而对图3所示的电木铣10’进行刀具拆装时，扳手60在插入的同时，其第二配接面70挤压第一离合元件32’上的配接面35’，使得第一离合元件32’轴向移动与第二离合元件38’相啮合从而锁定输出轴16’；拨出扳手60，第一离合元件32’在弹性元件36’的弹力作用下脱离第二离合元件38’，输出轴16’恢复自由旋转。

同样根据本发明的发明构思，本领域普通技术人员很容易将本发明中的第一离合元件与第二离合元件均设置成可轴向运动，使得扳手在插入的同时至少其中一个离合元件被轴向驱动与另一个离合元件连接，或者在扳手插入同时驱动第一离合元件与第二离合元件均相对运动进行连接从而实现输出轴的锁定。

在本发明中，弹性元件36可以是压簧也可以是带有中心孔的其他弹性元件，如金属簧片。

在本发明第一较佳实施例电木铣中，第二离合元件38和端盖40上设置相互配合的径向突起50与导向槽56的作用在于对第二离合元件38轴向运动起导向作用并且限制了第二离合元件38相对端盖40的转动，其作用也可以由其他结构实现如端盖40的筒底52设置轴向延伸的立柱，第二离合元件38的主体44上还设置有圆孔可轴向移动地套接在立柱上。

在刀具拆装过程中，扳手60插入时边缘部75的内表面72也可以是对准输出轴16上与锁紧元件18螺纹连接的螺纹端的上表面插入，或者在输出轴16上的另设一凸台面使扳手60对准插入，总之，边缘部75内表面72与锁紧元件18上表面或输出轴16螺纹端的上表面的配合是为了扳手60能平稳导向插入，且在旋转扳手60松开或拧紧锁紧元件18的过程中扳手60不能轴向下移从而脱离被挤压的离合元件，更好的避免了意外的松开了输出轴16而导致的输出轴16跟转。

在图7和图8所示的专用扳手中，当不需要可选择地实现顺时针方向或逆时针方向完成松开或锁紧锁紧元件18的操作时，可以只包括其中的一个棘爪及其设置在该棘爪与侧壁间的弹性元件，此时的转换机构102可以省略。同样根据本发明的发明构思本领域普通技术人员很容易在其他各种扳手的基础上做此相关改进，如中国专利申请CN1370658A揭示的叉状开端的一侧壁可活动的活动扳手以及诸如此类的其他扳手。

Claims (14)

1.一种电动工具，包括机壳(12)，收容在所述机壳(12)中的电机(14)，由所述电机(14)驱动旋转的输出轴(16)以及连接所述输出轴(16)与刀具的锁紧元件(18)，其特征在于：所述输出轴(16)上设置有与其周向固定的第一离合元件(32)，所述机壳(12)上设置有与其周向固定的第二离合元件(38)，所述第一离合元件(32)与所述第二离合元件(38)至少其中之一可轴向运动，使得所述第一离合元件(32)与所述第二离合元件(38)可选择地轴向啮合或脱离。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述电动工具包括设置在所述第一离合元件(32)与所述第二离合元件(38)之间的弹性元件(36)，所述弹性元件(36)使得所述第一离合元件(32)与所述第二离合元件(38)相脱离。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于：所述第一离合元件(32)与所述第二离合元件(38)的对接面其中之一为尖锐凸面(42)，另一个为相应的收容凹面(46)。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于：所述第一离合元件(32)包括至少一个沿所述输出轴径向设置的所述尖锐凸面(42)，所述第二离合元件(38)包括呈圆环状均匀排列的多个所述收容凹面(46)，所述收容凹面(46)的中心线相交。

5.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于：所述机壳(12)设置有沿所述输出轴(16)轴向延伸的第一导向体(56)，所述第二离合元件(38)设置有第二导向体(50)可轴向移动地与所述第一导向体(56)配接。

6.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于：所述第二离合元件(38)设置有至少部分伸出所述机壳(12)外的第一配接面(49)。

7.一种用于权利要求1或2所述电动工具的刀具夹装方法，其特征在于：将扳手(60)的叉状开口端(64)对准所述锁紧元件(18)插入使其两侧壁(66)夹住所述锁紧元件(18)，在所述扳手(60)插入的同时扳手顶壁(68)挤压所述第二离合元件(38)轴向移动与所述第一离合元件(32)啮合，旋转扳手(60)放松或拧紧所述锁紧元件(18)。

8.根据权利要求7所述的刀具夹装方法，其特征在于：所述扳手(60)是沿与所述锁紧元件(18)或所述输出轴(16)配合的导向面插入。

9.一种实现权利要求7所述刀具夹装方法的专用扳手，所述扳手(60；80)包括纵长延伸的至少一个手柄(62；82，84)以及两侧壁(66；86，88)形状与所述锁紧元件(18)外表面相对应的叉状开口端(64；85)，其特征在于：所述开口端(64；85)的顶壁(68；100)设置有垂直于所述手柄延伸方向上的、可轴向挤压所述第二离合元件的第二配接面(70；101)。

10.根据权利要求9所述的专用扳手，其特征在于：所述顶壁(68)垂直于所述侧壁(66)向内部分延伸形成边缘部(75)，所述边缘部(75)的内表面(72)在所述侧壁(66)上的投影为直线。

11.根据权利要求9所述的专用扳手，其特征在于：所述扳手(80)带有棘轮装置(90)。

12.根据权利要求11所述的专用扳手，其特征在于：所述棘轮装置(90)包括至少一个与所述侧壁(86)枢轴连接的棘爪(92)以及一端与所述棘爪(92)连接，另一端与所述侧壁(86)连接的至少一个弹性元件(96)。

13.根据权利要求12所述的专用扳手，其特征在于：所述棘轮装置(90)包括所述的第一棘爪(92)、第二棘爪(94)以及分别与之相连接的所述第一弹性元件(96)、第二弹性元件(98)，所述扳手(80)还包括转换机构(102)，所述的转换机构(102)包括位于第一棘爪(92)、第二棘爪(94)中间的凸轮(104)以及可人工操作的拨钮(106)，所述的凸轮(104)与所述拨钮(106)配接使得所述凸轮(104)在所述拨钮(106)的带动下旋转可选择地与所述第一棘爪(92)或所述第二棘爪(94)接触或脱离。

14.根据权利要求9所述的专用扳手，其特征在于：所述扳手(80)的至少一个所述侧壁(88)活动连接。

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