CN101342677A - 手持式动力工具 - Google Patents

Abstract

一种手持式动力工具，包括机壳、与机壳连接的减速箱、由减速箱支撑的输出轴，一工作头装设于输出轴外露于减速箱的部分上，且被一装设于输出轴上的第二压板限制轴向位置，在减速箱与工作头之间进一步设有工作头快换装置，所述工作头快换装置包括一设置在输出轴上且位于工作头装设第二压板的相对一侧的第一压板，由所述第一压板支撑的锁紧盘，以及可选择地与锁紧盘配接以限制锁紧盘转动的锁定件。本发明通过充分利用减速箱与工作头之间的空间，不会造成支撑工作头的外压板尺寸偏大，便于应用。

Description

手持式动力工具

技术领域

本发明公开了一种手持式动力工具，特别是一种手持式动力工具的工作头快换装置。

背景技术

传统的手持式动力工具，如角磨，其工作头(即砂轮片)通常是套设在输出轴上，再以外压板螺纹连接在输出轴上，从而使砂轮片得以夹持固定。在这种方式下，如果操作者要进行砂轮片的更换，首先需要锁定输出轴，这一般是通过设置在机壳上的锁定装置将输出轴锁紧而不能旋转实现的，然后借助工具(如扳手)，拧下夹持砂轮片的外压板，再将砂轮片取下并进行更换。换好后，同样借助工具再拧紧外压板，并松开输出轴的锁定装置，使输出轴得以恢复自由转动。这样，该手持式动力工具即可以正常使用。但是，由于砂轮片完全是依靠外压板是否能够拧紧来固定的，因而整个过程需要借助工具才能进行，操作起来较为费力且使用不便。

为此，美国专利US6273659提供了一种方案，其将夹持砂轮片的外压板设计成一种卸荷装置，用于卸载夹持在砂轮片上的负荷，即夹持力。这里，在外压板中设置了一个具有水平落差的收容空间，并在该收容空间内设置了滚珠和弹簧，而后通过一设置在该外压板外围的操作环进行轴向上的转动操作。当操作者推动操作环转动后，滚珠将在收容空间内滚动。如果滚珠由水平高位的位置滚进水平低位的位置，将使原本通过滚珠传递的，夹持在砂轮片上的夹持力消失，即负荷消失，进而操作者可较为轻松的拧下砂轮片进行更换。

但是，由于这种卸荷装置的结构较为复杂，其体积相对传统的外压板较大，因而在实际使用过程中，拥有较大体积的外压板很容易擦碰到工件，不仅影响磨削工作，而且容易发生安全事故。

为此，现有技术实有必要进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种易于更换工作头的手持式动力工具，并同时确保夹持工作头的外压板尺寸小巧，便于应用。

本发明的目的是这样实现的：一种手持式动力工具，包括机壳、与机壳连接的减速箱、由减速箱支撑的输出轴，一工作头装设于输出轴外露于减速箱的部分上，且被一装设于输出轴上的第二压板限制轴向位置，在减速箱与工作头之间进一步设有工作头快换装置，所述工作头快换装置包括一设置在输出轴上且位于工作头装设第二压板的相对一侧的第一压板，由所述第一压板支撑的锁紧盘，以及可选择地与锁紧盘配接以限制锁紧盘转动的锁定件。

作为对上述技术方案的改进之一，所述工作头快换装置还包括在第一压板或锁紧盘上形成的具有水平方向上的凹槽的收容空间，并且在所述收容空间内还设置有滚动元件和弹性件；所述滚动元件为圆柱状的辊子，所述弹性件为弹簧；所述锁定件包括设置在减速箱侧壁上的导向槽、可插入导向槽中的锁柱、套设在锁柱上的弹簧，以及连接在锁柱自由端的按钮；所述锁紧盘朝向第一压板的端面上，向下延伸有若干挡块，挡块的数量与滚动元件及弹性件的数量相当，而在另一侧端面上，则向上长出有一圈凸肋，并且在凸肋的圆周外侧均匀设置有若干锁定槽，锁定槽的形状大小与锁柱的末端相适应；所述锁紧盘的端面和输出轴之间还设有针状辊子盘，在锁紧盘的圆周外侧面和第一压板之间还设有垫环。

作为对上述技术方案的改进之二，所述工作头快换装置还包括在第一压板或锁紧盘上形成的具有水平方向上的凹槽的收容空间，并且在所述收容空间内还设置有滚动元件和弹性件；所述滚动元件为圆柱状的辊子，所述弹性件为弹簧；所述锁定件包括锁柱、套设在锁柱上的弹簧以及压紧把手，其中，锁柱的一端形成有圆柱销，而另一端则形成有齿，所述齿可穿过减速箱，所述压紧把手上设有一穿孔，圆柱销穿过穿孔，并装设在减速箱中；所述锁紧盘上形成有一圈凸肋，并且凸肋的内圈形成有内齿圈；所述锁紧盘上还设有收容了针状辊子盘的垫板。

与现有技术相比，本发明的有益性效果是：

本发明通过锁定件限制锁紧盘的转动，并利用水平落差的原理使手持式动力工具的工作头易于更换，而且上述元件充分利用了减速箱与工作头之间的空间，不会造成夹持工作头的外压板尺寸偏大，便于应用。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例一的立体图；

图2为本发明实施例一的立体分解图；

图3a为第一压板与锁紧盘的装配示意图一，图中水平凹槽形成在第一压板上；

图3b为第一压板与锁紧盘的装配示意图二，图中水平凹槽形成在锁紧盘上；

图4为沿图3a中A-A线的剖视图；

图5a为实施例一的使用状态参考图一，此时，锁定件与锁紧盘未配接；

图5b为实施例一的使用状态参考图二，此时，锁定件与锁紧盘配接；

图6a为本发明的原理图一，此时，滚动元件位于收容空间中的水平高位，并受到第一压板和锁紧盘的夹持力；

图6b为本发明的原理图二，此时，滚动元件位于收容空间中的水平低位，所受到的夹持力消失；

图7为本发明实施例二的立体图；

图8为本发明实施例二的立体分解图；

图9a为实施例二的使用状态参考图一，此时，锁定件与锁紧盘未配接；

图9b为实施例二的使用状态参考图二，此时，锁定件与锁紧盘配接；

其中，相关元件对应编号列表如下：

1-机壳；2，2’-减速箱；3-手柄；4-输出轴；5-工作头；6-护罩；20-锁定件；21-导向槽；22-锁柱；23-弹簧；24-按钮；30-第一压板；31-收容空间；32-水平凹槽；33-滚动元件；34-弹性件；40-锁紧盘；41-挡块；42-凸肋；43-锁定槽；45-辊子盘；46-垫环；50-第二压板；200-锁定件；220-锁柱；221-圆柱销；222-齿；230-弹簧；240-压紧把手；300-第一压板；310-挡块；400-锁紧盘；410-凸肋；412-内齿圈；450-辊子盘；460-垫板。

具体实施方式

图1至图6揭示了本发明的第一实施例，这里以角磨为具体实施例进行说明。

请参阅图1，本发明公开了一种手持式动力工具，包括机壳1、与机壳(1)连接的减速箱2、可装设在机壳1任意一侧的手柄3、由马达(图未示)驱动的输出轴4、装设在输出轴4上的可旋转的工作头5，以及连接在减速箱2上的护罩6。

请继续参阅图2，该减速箱2以销钉的方式固定连接在机壳1的下方，用以支撑输出轴4。在减速箱2的侧壁上，设置有一锁定件20。该锁定件20包括设置在减速箱2侧壁上的导向槽21、可插入导向槽21中的锁柱22、套设在锁柱22上的弹簧23，以及连接在锁柱22自由端的按钮24。自然状态下，锁柱22位于一初始位置，当操作者按动按钮24时，克服弹簧23的弹力，锁柱22将会沿导向槽21向减速箱2内部移动；反之，如操作者松开按钮24，则在弹簧23的弹力作用下，锁柱22弹回到初始位置。

该可旋转的工作头5的上下两个端面上(图示中，以朝向机壳1的方向为上)，分别设置有第一压板30和第二压板50，用以将工作头5夹持装设在输出轴4的自由端。这里，由于工作头5是装设在输出轴4外露于减速箱2的部分上，因此，第二压板50实质上呈外露状态并限制了工作头5的轴向位置。而第一压板30上朝向机壳1一侧的端面上形成有若干收容空间31，该收容空间31是以输出轴4的轴心线X为圆心、沿圆周方向均匀分布的槽，并且在该收容空间31内还设置了若干滚动元件33以及弹性件34。在本实施例中，收容空间31共设置有四段，则相应的滚动元件33和弹性件34也各自设置了四个，每一个滚动元件33对应一个弹性件34成组的设置在一个收容空间31中。请参阅图3a，对应每一个收容空间31内，还具有一水平凹槽32。这样，在收容空间31中，未设置水平凹槽32的部分的纵深为d，也就是滚动元件33的直径距离为d，而设置了水平凹槽32的部分的纵深为D，且D＞d。从而，使第一压板30中产生了水平高度差。

请继续参阅图2，在第一压板30上，还设有一由第一压板30支撑的锁紧盘40。该锁紧盘40朝向第一压板30的端面上，向下延伸有若干挡块41，挡块41的数量与滚动元件33及弹性件34的数量相当。当第一压板30支撑起锁紧盘40时，二者则共同形成如背景技术中美国专利US6273659所揭示的卸荷装置，可以卸载作用在卸荷装置上的夹持力；而在锁紧盘40的另一侧端面上，则向上长出有一圈凸肋42，并且在凸肋42的圆周外侧均匀设置有若干锁定槽43，该锁定槽43的形状大小与锁柱22的末端相适应，也就是说，当锁柱22沿导向槽21移动后，其末端将插入到锁定槽43中。

另外，为了锁紧盘40的顺利转动，在锁紧盘40的端面和输出轴4之间还设有针状辊子盘45；在锁紧盘40的圆周外侧面和第一压板30之间还设有垫环46。

请继续参阅图3至图4，当滚动元件33设置于收容空间31中时，上方支撑有锁紧盘40，并且锁紧盘40的挡块41设置在滚动元件33和弹性件34之间。此时，滚动元件33受到如图3中所示的夹持力f。现有技术中，滚动元件为滚珠，使得滚珠与上下两个夹持面，即第一压板30和锁紧盘40的接触为点接触，造成接触点上的承载压力较大。本案中，为保证滚动元件33具有较大的承载能力，滚动元件33设计为圆柱状的辊子，这样，使得滚动元件33的受力面积增大，既滚动元件33与上下两个夹持面的接触为线性接触，以有效增强滚动元件33的承载力。

请参阅图5a和图5b，该锁紧盘40被第一压板30支撑，设置在凸肋42上的锁定槽43则正对锁定件20。当操作者按动按钮24，使锁柱22沿导向槽21向减速箱2内部移动时，锁柱22的末端将插入到锁定槽43中。由此，使锁紧盘40与锁定件20配接在一起。此时的锁紧盘40被锁定件20锁定而无法转动，操作者沿图6a中a方向转动工作头5，借助摩擦力，第一压板30将沿图6a中所示a方向移动，由于此时锁紧盘40无法转动，当第一压板30移动时，弹性件34受到压缩，滚动元件33自身转动并直至落入水平凹槽32中，如图6b所示。借助由水平凹槽32带来的水平落差的因素，使得原先夹持在滚动元件33上的作用力f瞬时消失。这样，操作者转动工作头5的摩擦阻力也一并消失，进而可以让操作者轻松地拧下工作头5以进行更换。

在操作者更换工作头5以后，沿图6a中b方向转动工作头5，通过摩擦力作用，第一压板30将沿图6a中所示b方向转动，进而推动滚动元件33抵靠在锁紧盘40的挡块41上，同时，已经落入水平凹槽32中的滚动元件33也将重新滚动到收容空间31中的水平高位，并重新承载有上下两夹持面的夹持力f，而使上述元件配接在一起并可以一同旋转。此时，工作头5已经拧紧，操作者松开锁定件20，使锁柱22弹回到初始位置，让锁紧盘40恢复自由旋转，则该角磨可以正常使用。

上述即为本发明手持式动力工具的第一实施例，通过锁定件20限制锁紧盘40的转动，并利用水平落差的原理使手持式动力工具的工作头5经过卸荷，易于更换，而且上述元件均是设置在减速箱2与工作头5之间，充分利用了动力工具的内部空间，不会使支撑工作头的外压板尺寸偏大，便于应用。

另外，这里所述的收容空间31内的水平凹槽32作为最优化方式是设置在第一压板30上。当然，作为实施例一的补充，如图3b所示，该水平凹槽32也可以设置在锁紧盘40上，上述实施方式仅是关联元件的位置互换，所能达成的技术效果是相同的。

图7至图9揭示了本发明的第二实施例。

请参阅图7至图8，这里的一种手持式动力工具包括壳体1、与机壳1连接的减速箱2’、可任意连接在壳体1一侧的手柄3、由减速箱2’支撑的输出轴4、连接在输出轴4上的可旋转的工作头5以及连接在减速箱2’上的护罩6。

该减速箱2’中沿平行于轴心X的轴线Y设置有一锁定件200，该锁定件200包括一锁柱220、套设在锁柱220上的弹簧230以及压紧把手240。其中，锁柱220的一端形成有圆柱销221，而另一端则形成有齿222，该齿222可穿过减速箱2’；该压紧把手240上设有一穿孔241，圆柱销221穿过该穿孔241，并装设在该减速箱2’中。由此，当操作者下压压紧把手240时，弹簧230受力收缩，锁柱220向下移动，其末端的齿222穿过减速箱2’。反之，当操作者松开压紧把手240时，借助弹力作用，锁柱220则会弹回到初始位置。

在可旋转的工作头5的两侧端面上，还分别设置有第一压板300和第二压板50，用以将工作头5夹持装设在输出轴4上。其中，第一压板300朝向机壳1的端面上向上长出有若干挡块310。在第一压板300的上方，还设有由第一压板300支撑的锁紧盘400，该锁紧盘400朝向第一压板300的端面中形成有若干收容空间。这里的收容空间与实施例一中的收容空间相同，并且在该收容空间内也设置了滚动元件以及弹性件。同样，在该收容空间内也形成有水平凹槽，用以在该收容空间内产生水平高度差。

在该锁紧盘400的另一侧端面上，还形成有一圈凸肋410，并且该凸肋410的内圈形成有内齿圈412。该内齿圈412与锁定件200的锁柱220末端的齿222可配接在一起。当操作者下压压紧把手240时，锁柱220下移，齿222将与内圈齿412啮合配接，使得锁紧盘400无法转动，反之，操作者松开压紧把手240，则锁柱220弹回到初始位置，齿222与内圈齿412脱离啮合，使得锁紧盘400可以重新旋转。

另外，为了使锁紧盘400可以较顺利的转动，在锁紧盘400上，还设有收容了针状辊子盘450的垫板460。

请参阅图9a，该第一压板300上支撑有锁紧盘400，且锁紧盘400的收容空间中设置有滚动元件和弹性件。此时，压紧把手240未下压，锁柱220处于初始位置，即锁柱220末端的齿222没有与锁紧盘400的内齿圈412啮合配接。这样，当工作头5旋转时，夹持工作头5的第一压板300、第二压板50以及锁紧盘400将一同旋转。请参阅图9b，当需要更换工作头5时，操作者只需下压压紧把手240，使锁柱220下移，其末端的齿222将穿过减速箱2’，并与锁紧盘400的内齿圈412啮合配接在一起，而使锁紧盘400无法转动。此时，操作者再通过扳动工作头5旋转，借助摩擦力的作用，使滚动元件滚动并落入到收容空间中的水平凹槽中，由于水平落差的因素，使得原先夹持在滚动元件上的作用力瞬时消失，这样，操作者转动工作头的摩擦阻力也一并消失，可以让操作者轻松拧下工作头以进行更换。

而当换好工作头5后，操作者松开压紧把手240，锁柱220将弹回到初始位置，从而使锁紧盘400恢复到旋转状态，即该手持式动力工具可以正常使用。

在第二实施例中，揭示了收容空间形成在锁紧盘上的技术方案，为达成本发明的目的，这里还可以将第一实施例中的收容空间形成在第一压板中的技术方案应用在本实施例中，或者将该技术方案应用在第一实施例中，能够得到同样的效果。

在上述两个实施例中，均采用了将背景技术中的美国专利所揭示的卸荷装置应用在减速箱与工作头之间，从而充分利用了空间，确保了夹持工作头的外压板体积小巧，便于应用。而且，这里的卸荷装置并不局限于本说明书中所列举的实施方式，通过简单的使这样的卸荷装置的组件产生形变，如将收容空间内形成的水平凹槽设置为具有一定斜度的斜面，这样的实施方式同样能够达成同等效果，仍在本发明所揭示的范围之内。

本发明所列举的实施例是以角磨为例进行说明的，实质上这样的工作头快换装置同样也可以应用在其他可更换工作头的动力工具上，所达成的效果是一致的。

Claims (9)

1、一种手持式动力工具，包括机壳(1)、与机壳(1)连接的减速箱(2，2’)、由减速箱(2，2’)支撑的输出轴(4)，一工作头(5)装设于输出轴(4)外露于减速箱(2，2’)的部分上，且被一装设于输出轴(4)上的第二压板(50)限制轴向位置，其特征在于：在减速箱(2，2’)与工作头(5)之间进一步设有工作头快换装置，所述工作头快换装置包括一设置在输出轴(4)上且位于工作头(5)装设第二压板(50)的相对一侧的第一压板(30，300)，由所述第一压板(30，300)支撑的锁紧盘(40，400)，以及可选择地与锁紧盘(40，400)配接以限制锁紧盘(40，400)转动的锁定件(20，200)。

2、如权利要求1所述的手持式动力工具，其特征在于：所述工作头快换装置还包括在第一压板(30，300)或锁紧盘(40，400)上形成的具有水平方向上的凹槽(32)的收容空间(31)，并且在所述收容空间(31)内还设置有滚动元件(33)和弹性件(34)。

3、如权利要求2所述的手持式动力工具，其特征在于：所述滚动元件(33)为圆柱状的辊子，所述弹性件(34)为弹簧。

4、如权利要求3所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁定件(20)包括设置在减速箱(2)侧壁上的导向槽(21)、可插入导向槽(21)中的锁柱(22)、套设在锁柱(22)上的弹簧(23)，以及连接在锁柱(22)自由端的按钮(24)。

5、如权利要求4所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁紧盘(40)朝向第一压板(30)的端面上，向下延伸有若干挡块(41)，挡块(41)的数量与滚动元件(33)及弹性件(34)的数量相当；而在另一侧端面上，则向上长出有一圈凸肋(42)，并且在凸肋(42)的圆周外侧均匀设置有若干锁定槽(43)，锁定槽(43)的形状大小与锁柱(22)的末端相适应。

6、如权利要求5所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁紧盘(40)的端面和输出轴(4)之间还设有针状辊子盘(45)，在锁紧盘(40)的圆周外侧面和第一压板(30)之间还设有垫环(46)。

7、如权利要求3所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁定件(200)包括锁柱(220)、套设在锁柱(220)上的弹簧(230)以及压紧把手(240)，其中，锁柱(220)的一端形成有圆柱销(221)，而另一端则形成有齿(222)，所述齿(222)可穿过减速箱(2’)；所述压紧把手(240)上设有一穿孔(241)，圆柱销(221)穿过穿孔(241)，并装设在减速箱(2’)中。

8、如权利要求7所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁紧盘(400)上形成有一圈凸肋(410)，并且凸肋(410)的内圈形成有内齿圈(412)。

9、如权利要求8所述的手持式动力工具，其特征在于：所述锁紧盘(400)上还设有收容了针状辊子盘(450)的垫板(460)。

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