CN101433973B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力工具，包括壳体，设置在壳体中的马达，由所述马达驱动的驱动轴，连接在驱动轴上的夹头，所述夹头包括固定连接在驱动轴上的中心体，可旋转地安装于所述中心体上的螺母，所述动力工具还包括设置在壳体内的用于防止过度打开或闭合夹头的离合机构，往复于第一位置和第二位置之间的移动件，移动件在第一位置下，螺母可相对于壳体旋转，移动件在第二位置下，螺母不可相对于壳体旋转。该动力工具的夹头操作方便、省力。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其是一种具有快速松紧夹头的钻类或螺丝批类工具。

背景技术

传统的钻类或螺丝批类工具具有壳体，设置在壳体上的驱动轴，连接在驱动轴上的夹头，夹头用于夹持钻头。

美国专利US 5,125,673了一种用于钻类工具上的夹头，具有连接在驱动轴上的中心体，在中心体上成形有彼此呈120°角设置的3个通道，3个通道的中心线分别与夹头的轴线成角度设置，并相交于夹头的轴线上的一点，该点位于夹头的前端。3个夹爪分别可移动地收容在3个通道内。螺母通过与棘爪上的螺纹的配合可旋转的安装于所述中心体上，从而使得螺母的旋转带动棘爪在通道内轴向移动。夹头具有两个套筒，第一套筒与螺母配接，第二套筒与中心体配接，第一套筒以及第二套筒均不可轴向移动。操作者可以一手握持第二套筒从而使得第二套筒不旋转，另一手握持并旋转第一套筒，螺母便可相对于中心体旋转，从而夹紧或释放钻头。

上述夹头在夹紧或释放钻头时，需要操作者一手握持第一套筒，另一手握持第二套筒以及钻头，操作不方便，更换钻头比较费力。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题：提供一种具有快速松紧夹头的动力工具，该夹头操作简单而且省力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种动力工具，包括壳体，设置在壳体内的马达，由所述马达驱动的驱动轴，连接在驱动轴上的夹头，设置在壳体上的用于防止过度打开闭合夹头的离合机构，所述夹头包括固定连接在驱动轴上的中心体，可旋转地安装于所述中心体上的螺母，往复于第一位置和第二位置之间的移动件，移动件在第一位置下，螺母可相对于壳体旋转，移动件在第二位置下，螺母不可相对于壳体旋转。

本发明的有益效果：在更换钻头的过程中，操作者只需要一手握持电钻，而另一手用来握持需要被夹紧或释放的钻头，操作比较方便。而且由于动力工具上设置了防止过度打开或闭合钻头的离合机构，夹头可以实现快速松紧。

优选的，移动件为套筒，所述离合机构为机械式离合机构，包括至少一个径向移动件。工具的长度较小，结构紧凑。

其中，所述径向移动件为滚珠或滚柱；所述离合机构还包括内圈、外圈和弹性元件，所述内圈固定在壳体上，所述径向移动件与所述外圈(80配接，弹性元件径向可变形地设置于径向移动件与内圈之间。

滚珠或滚柱离合机构，滚珠或滚柱与外圈滚动摩擦，摩擦力小，能量消耗少。

所述夹头还包括紧配在螺母上的紧固套筒，紧配在紧固套筒上的轴环，轴向可移动地套设在轴环上的轴套，所述套筒轴向可移动地套设在轴套上；所述外圈上设置有轴向延伸的端齿，所述轴套上设置有轴向延伸的端齿，轴套端齿可选择地与外圈端齿啮合。

所述夹头还包括紧配在螺母上的紧固套筒，轴向可移动地套设在所述紧固套筒上的轴套，所述套筒轴向可移动的套设在轴套上；所述外圈上设置有轴向延伸的端齿，所述轴套上设置有腰形孔，腰形孔可选择地与外圈端齿啮合。

优选的，所述离合机构为扭力调节离合机构；所述离合机构包括内齿轮，内齿轮的端面上设置有多个端齿，可轴向移动的抵压元件，弹性元件将抵压元件偏压至与内齿轮的端面啮合，与弹性元件配接的弹簧座以及与弹簧座螺纹配接的调节元件。

其中，所述抵压元件为滚珠或滚柱，所述弹性元件为弹簧；所述离合机构还包括设置在抵压元件与弹性元件之间的垫圈。

滚珠或滚柱离合机构，滚珠或滚柱与内齿轮的端齿滚动摩擦，摩擦力小，能量消耗少。

所述动力工具还包括可轴向移动的轴套，轴套上设置有端齿，所述套筒轴向可移动地套设在轴套上；所述动力工具还包括与调节元件固定配接的定位元件，所述定位元件上设置有开口，相对壳体固定设置的压板，所述压板上设置有凹槽，所述开口沿圆周方向的长度大于或等于压板凹槽的长度，  当调节元件旋转至第23档时，定位元件的开口与压板凹槽对齐，轴套端齿与压板凹槽啮合。

优选的，所述移动件为开关件。

其中，所述动力工具还包括相对壳体固定设置的压板，压板包括导向部和安装部，开关件可转动地套设在压板安装部上。

离合机构为机械式离合机构，包括至少一个径向移动件；离合机构还包括内圈、外圈和弹性元件，径向移动件与外圈配接，弹性元件径向可变形地设置于径向移动件与内圈之间，内圈可滑动地套设在导向部上。

内圈上设置有端齿，开关件上设置有凹槽，内圈端齿可选择地与开关件凹槽相啮合；开关件安装部与内圈之间设置有弹性元件；所述夹头还包括紧配在螺母上的紧固套筒，紧固套筒上设置有凹槽，外圈上设置有轴向延伸的端齿，外圈端齿可选择地与紧固套筒凹槽啮合。

本发明要解决的另一个技术问题：提供一种具有快速松紧夹头的成本较低的动力工具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：设置在壳体内的用于防止过度打开闭合夹头的离合机构为电子式离合机构，包括相互电连接的处理器，检测马达参数变化的检测电路，所述处理器收到所述检测电路发出的参数达到某预定值时，通过所述马达控制电路控制所述马达停转。

本发明的有益效果：电子式离合机构结构简单，动力工具采用电子式离合机构来实现夹头的快速松紧，成本较低。

其中，所述检测电路检测马达的电流变化或电压变化或转速变化；当夹头完全打开或完全闭合时，马达的参数增加到预定值。

所述夹头还包括紧配在螺母上的紧固套筒，轴向可移动地套设在所述紧固套筒上的轴套，所述套筒轴向可移动的套设在轴套上；所述动力工具还包括固定设置在壳体上的压板，压板上设置有端齿，所述轴套上设置有腰形孔，腰形孔可选择地与压板端齿啮合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行具体的阐述。

图1是本发明动力工具第一实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于非松紧钻头状态。

图2是本发明动力工具第一实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于手动状态。

图3是本发明动力工具第一实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于自动状态。

图4是本发明动力工具第一实施例中夹头部分以及离合机构部分的立体分解图。

图5是本发明动力工具第一实施例中离合机构的剖视图。

图6是本发明动力工具第二实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于非松紧钻头状态。

图7是本发明动力工具第二实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于自动状态。

图8本发明动力工具第二实施例中夹头部分以及离合机构部分的立体分解图。

图9是本发明动力工具第二实施例中锁套和滑套的立体图。

图10是本发明动力工具第二实施例中离合机构的剖视图。

图11是本发明动力工具第三实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于非松紧钻头状态。

图12是本发明动力工具第三实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于手动状态。

图13是本发明动力工具第三实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于自动状态。

图14是本发明动力工具第三实施例中套筒的立体图。

图15是本发明动力工具第三实施例中紧固套筒的立体图。

图16是本发明动力工具第三实施例中轴套的立体图。

图17是本发明动力工具第四实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于非松紧钻头状态。

图18是本发明动力工具第四实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于自动状态。

图19是图18中动力工具的电子式离合器的工作原理图。

图20是本发明动力工具第五实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于非松紧钻头状态。

图21是本发明动力工具第五实施例的部分剖视图，此时，动力工具的夹头处于自动状态。

图22是本发明动力工具第五实施例中部分零件的立体图。

其中：

1，夹头        2，第二套筒     3，中心体       4，夹爪

5，螺母        6，前部         7，后部         8，轴向孔

9，螺纹孔      10，壁架        11，垫片        12，凹槽

13，调节元件   14，压簧        15，壳体        16，挡板

17，夹爪根部   18，离合机构    19，离合机构    20，驱动轴

21，挡环       22，通道        23，啮合部      24，螺纹部

25，止推环     26，收容部      27，轴承垫圈    28，轴承罩

29，滚珠       30，夹爪导槽    31，前端面      32，凸起

33，凹槽       34，滚珠        35，内螺纹      36，收容腔

37，上表面     38，离合机构    40，紧固套筒    42，壁架

43，限位件     44，壁架        45，轴环        46，凹槽

47，凸起       49，第一凸起    50，第二凸起    51，端部

52，端部       55，轴套        56，凹槽        58，壁架

59，下表面     60，上端面      61，壁架        62，端齿

63，支撑部     64，端部        70，第一套筒    73，凹槽

74，壁架       76，弹性元件    80，外圈        801，中心线

81，前端面     82，凸起        83，端齿        84，弹性元件

85，径向移动件 86，内圈        87，第一啮合面  88，第二啮合面

89，盲孔       90，轴套        91，上表面      92，端齿

93，凹槽       94，端部        95，弹性元件    96，凹槽

100，滑套      101，斜齿       102，第一斜面   103，第二斜面

104，键槽      105，端面       106，端面       107，收容槽

110，弹性元件  115，限位垫圈   120，锁套       121，凹槽

122，端齿      123，第一斜面   124，第二斜面   125，锁盘

126，弹性元件  130，压板       131，凹槽       132，凹槽

134，端面      140，定位元件   141，开口       142，键

143，壁架      144，扣环       145，端部       150，调节元件

151，凹槽      152，端部       153，螺纹       154，凹槽

155，弹簧座    156，螺纹       157，壁架       160，弹性元件

165，垫圈        166，抵压元件    170，内齿轮      171，端面

172，端齿        173，第一斜面    174，第二斜面    175，齿

180，行星齿轮    181，外齿        185，行星架      190，电机输出轴

191，行星齿轮    192，行星架      200，套筒        201，凹槽

202，第一壁架    203，第二壁架    205，弹性元件    206，限位件

210，紧固套筒    211，端面        212，端面        213，第一凸起

214，第二凸起    230，轴套        231，凹槽        232，腰形孔

233，支撑架      234，凹槽        235，端面        236，端面

237，凸起        238，下表面      240，弹性元件    250，调节元件

260，压板        261，端齿        270，电源        280，电机

285，电子开关    290，手动开关    300，电机负载检测电路

305，处理器      310，电机控制电路318，离合机构    320，垫片

321，滚珠        330，定位件      340，压板        341，基部

342，安装部件    343，凹槽        344，导向部件    345，键

346，安装片      350，开关件      351，挡位槽      352，凹槽

353，档位槽      360，套筒        370，紧固套筒    371，端部

372，凹槽        380，外圈        383，端齿        384，弹性元件

385，抵压元件    386，内圈        387，端齿        388，键槽

389，凹槽        400，止档元件    410，弹性元件    411，凸部

420，止档元件    430，弹性元件

具体实施方式

本发明以电钻为较佳实施例。电钻具有壳体15，设置在壳体内的马达(本发明较佳实施例中均采用电动马达即电机280)，由电机280驱动的驱动轴20，安装在驱动轴20上的夹头1。

参照图1至图5所示，本发明第一优选实施例中，电钻可以为直流电钻，也可以为交流电钻。夹头1具有第二套筒2，中心体3，夹爪4以及螺母5。中心体3为中心体，具有前部6以及后部7。在前部6中成形有轴向孔8，轴向孔8的直径比夹头1夹持的工具柄部的最大直径大。在后部7中成形有标准尺寸的柱状的螺纹孔9，螺纹孔9与电钻上的柱状的驱动轴20配合。螺纹孔9也可以为标准尺寸的锥形孔，用于与锥形的驱动轴20配合。

在中心体3上成形有彼此呈120°角设置的3个通道22，3个通道22的中心线分别与夹头1的轴线成角度设置，并相交于夹头1的轴线上的一点，该点位于夹头1的前端。3个夹爪4分别可移动地收容在3个通道22内。每个夹爪4均具有平行于夹头1轴线的啮合部23以及螺纹部24，螺纹部24设置在啮合部23的对侧。

后部9上固定连接有限位件43，当夹头1完全打开时，限位件43与夹爪4的后端部抵接，防止因夹爪4过渡后退而导致夹爪4的根部17与螺母5的螺纹24咬合。

中心体3包括止推环25，优选的，止推环25与中心体3一体成型。止推环25也可以为固定安装在中心体3上的单独的零件。止推环25上成形有用于收容如下所述轴承组件的收容部26。止推环25包括多个绕其圆周设置的夹爪导槽30用于收容夹爪4。

在中心体3上靠近止推环25处设置有环形的凹槽33，螺母5设置在凹槽33内。轴承垫圈27以及环形的轴承罩28收容在止推环25与螺母5之间。轴承罩28支撑有多个滚珠29。滚珠29用于与螺母5的上表面37配合。

由于前部6的直径比较大，螺母5设置为沿直径分离的两个零件，具有与夹爪4的螺纹24配合的内螺纹35。当螺母5相对于中心体3旋转时，夹爪4可以被推进或拉回。螺母5背离上表面37的一端成型有环形的前端面31，前端面31与成型于中心体3上的环形的凸起32之间形成收容腔36，收容腔36内收容有多个滚珠34。

当螺母5装配到中心体3上后，紧固套筒40将螺母5的两个零件紧固成一体。轴环45压配在紧固套筒40上，紧固套筒40毗连下端面41的内壁上，向内部延伸出壁架44，壁架44上设置有多个凹槽46，轴环45内壁上设置有壁架42，壁架42上向内部延伸出多个凸起47，凸起47与凹槽46相啮合，壁架44与壁架42啮合。

轴环45毗连两个端部51，52的外壁上，各向外延伸出多个第一凸起49，第二凸起50，凸起49，50的数量、形状完全相同，优选的，凸起49，50均为3个。第一凸起49用于与成型于轴套55内壁上的凹槽56啮合。

轴套55的内壁上延伸出环形的阶梯状壁架58，参见图1所示，壁架58的下表面59与轴承垫圈27的上表面配合。

参见图1至图5所示，轴套55毗连上端面60的内壁上，向内部延伸出环形的壁架61，壁架61上成型有多个轴向延伸的端齿62以及环形的支撑部63。

第二套筒2通过环形的壁架10与成型在中心体3上的环形的凹槽12配合，从而可转动地设置在中心体3上，第二套筒2的轴向移动被设置在凹槽12内的垫片11所限制。

在本较佳实施例中，移动件为第一套筒70。

第一套筒70可转动地套设于轴套55上，第一套筒70具有前部以及后部，前部套设于第二套筒内。第一套筒70成型有挡环74，挡环74上成型有凹槽73。第一套筒70内壁上成型有凹槽73，凹槽73用于与第二凸起50相啮合。

压簧14设置在第一套筒70与第二套筒2之间。第一套筒70的后部以及第二套筒2的外圆周面设置有滚花，或者纵向延伸的凸纹，或者设置有其他任何适于操作者安全地握持的形状。第二套筒2以及第一套筒70可以由塑料制品组成，比如聚碳酸酯，聚丙烯等。

参见图1至图5所示，离合机构18设置在壳体15上，离合机构18为机械式离合机构，包括内圈86、外圈80、弹性元件84以及径向移动件85。

内圈86通过螺钉固定安装在壳体15上，内圈86套设在驱动轴20上，并与驱动轴20间隙配合。

在内圈86上固定设置有环形挡板16，外圈80设置于挡板16内，挡板16的前端面上设置有挡环21，挡板16用于防止外圈80径向移动。外圈80毗连前端面81的内壁上向内部延伸出环形的凸起82，凸起82上成型有多个轴向延伸的端齿83。内圈86上沿径向成型有多个盲孔89，优选的，盲孔89的数量为4个，每个盲孔89内均收容有弹性元件84以及径向移动件85。

优选的，弹性元件84为弹簧，径向移动件85为滚珠。径向移动件85也可以为滚柱。

进一步参见图5所示，外圈80具有啮合面87，88，第一啮合面87与外圈中心线801的夹角为α，第二啮合面88与外圈中心线801的夹角为β，α＜β。

优选的，α为30°，β为33°。

弹性元件76设置在内圈86与支撑部63之间，并将轴套55沿朝向中心体3的前部6的方向抵压。

调节元件13套设在离合机构18上。

第一套筒70以及轴套55相对于中心体3作轴向往复运动。参照图1所示，此时，夹头1处于非松紧钻头状态，轴环45的第一凸起49与轴套55的凹槽56啮合，轴套55的阶梯状壁架58的下表面59与轴承垫圈27啮合。第一套筒70可以相对于轴套55转动，第二套筒2可以相对于中心体3转动。启动电钻，输出轴20的转动会带动螺母5一起转动，但夹爪4不会产生位移。

将第一套筒70从图1所示位置沿B向向前推，克服压簧14的弹力，直至第一套筒70的凹槽73与轴环45的第二凸起50完全啮合，轴套55的凹槽56与轴环45的第一凸起49保持啮合状态，参见图2所示，夹头1处于手动状态，此时，驱动轴20被驱动轴锁(图中未示)锁住不能转动，操作者只需要一手握持电钻，另一手握持第一套筒70，转动第一套筒70以及第二套筒2，带动轴套55以及轴环45、螺母5围绕中心体3转动，闭合或打开夹头1，从而夹紧或释放钻头。

当沿C向转动第一套筒70时，第一套筒70的转动带动螺母5同方向转动，螺母5的转动带动夹爪4沿朝向中心体3的前部6的方向在通道22内位移，直至夹爪4的啮合部23与工具柄部啮合并夹紧。由于在收容部26与螺母5的上表面37之间设置有轴承架28以及滚珠29，在螺母5沿C向转动时，螺母5的上表面37与滚珠29配合，螺母5便在滚珠34上转动，摩擦力的损耗被减至最小，大部分的转动扭矩被转换成夹紧力而施加在工具柄部上。

另一方面，如果在收容部26与螺母5的上表面37之间没有设置滚珠28，收容部26直接与上表面37啮合，螺母5转动时，螺母5与中心体3之间的摩擦力会很大，当夹爪4的啮合部23与工具柄部啮合时，再继续沿C向转动螺母5，螺母5的上表面37便与收容部26咬合在一起。当需要松开工具柄部时，需要沿D向转动螺母5，此时，螺母5的上表面37便与收容部26咬合在一起，转动套筒70会相当费力，甚至根本无法转动套筒70。

而由于在收容部26与螺母5的上表面37之间设置了滚珠28，当夹爪4的啮合部23与工具柄部啮合时，再继续沿C向转动螺母5，螺母5不会与钢珠28咬合，轻轻转动套筒70，螺母5很容易沿D向旋转，从而松开工具柄部。

当沿D向转动第一套筒70时，第一套筒70的转动带动螺母5同方向转动，螺母5的转动带动夹爪4沿背离中心体3的前部6的方向在通道22内位移，直至夹爪4的后端与限位件43抵接，夹头1便被完全打开。限位件43可防止夹爪4的根部17与螺母5的螺纹35咬合。

当将第一套筒70由图1所示的位置沿A向向后推，直至第一套筒70的凹槽73与轴环45的第二凸起50脱离啮合，第一套筒70的挡环74的上表面与轴套55的端部64啮合，继续推动第一套筒70，带动轴套55克服弹性元件76的弹力向后运动，直至轴套55的端齿62与离合机构18的端齿83啮合，轴套55的凹槽56与轴环45的第一凸起49仍然保持啮合状态。

第一套筒70的挡环74位于轴套55的第一凸起49与50之间，第一套筒70可以相对于轴套55转动，参见图3所示，此时，夹头1处于自动状态。

参见图3，图4所示，轴套55与离合机构18的外圈80结合为一体，由于设置在内圈86内的弹性元件84将径向移动件85抵压在外圈80的啮合面87，88上，外圈80便与内圈86成为一体，内圈86固定设置在壳体1内，因而，轴套55便相对于壳体1固定，此时，启动电钻，驱动轴20的旋转带动中心体3相对于螺母5转动，从而打开或闭合夹头1。在该状态下，操作者只需要一手握持电钻，而另一手用来握持需要被夹紧或释放的钻头。

当驱动轴20带动中心体3沿F向旋转时，夹爪4相对于螺母5转动，并沿朝向中心体3的前部6的方向在通道22内位移，直至夹爪4的啮合面23与工具柄部啮合，夹头1便将钻头夹紧。此时，夹爪4和螺母5之间不能产生相互运动，中心体3便与夹爪4、螺母5以及紧固套筒40、轴环45、轴套55结合成一体，驱动轴20旋转而传递到离合机构18的外圈80的扭力克服了设置在内圈86内的弹性元件84的弹力，径向移动件85便第二啮合面88上爬坡，离合机构外图80便开始打滑，从而防止过度闭合夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。滚珠28的作用与手动状态相同，此处不再赘述。

当驱动轴20带动中心体3沿E向转动时，夹爪4沿朝向限位件43的方向在通道22内位移，当夹爪4退至尾部与限位件43啮合时，夹爪4和螺母之间不能产生相互运动，中心体3便与夹爪4、螺母5以及紧固套筒40、轴环45、轴套55结合成一体，此时，驱动轴20旋转而传递到离合机构18的外圈80的扭力克服了设置在内圈86内的弹性元件84的弹力，径向移动件85便第一啮合面88上爬坡，离合机构外圈80便开始打滑，从而防止过度打开夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。

由于在中心体凸起32与螺母前端面31间设置了滚珠34，当夹爪4的尾部与限位件43啮合后，限位件43通过夹爪4将螺母5向前抵压至螺母5的前端面31与滚珠34接触，中心体3与螺母5之间为滚动摩擦，中心体3再继续沿E向转动，中心体凸起32不会与螺母5咬合。之后，中心体3再沿F向转动而闭合夹头1会非常省力，夹头1可以被快速闭合。

由于第一啮合面87与外圈中心线801的夹角α小于第二啮合面88与外圈中心线801的夹角β，径向移动件85在第一啮合面87上爬坡所消耗的力大于钢珠86在第二啮合面88上爬坡所消耗的力，因而释放夹头1所用的扭力大于锁紧夹头1所用的扭力。

参见图6至图10所示，本发明第二优选实施例中，电钻为直流电钻。沿轴套90的上表面91延伸出两个端齿92，轴套90靠近上表面91的内壁上成型有环形的凹槽93，如实施例一中所述，移动件为第一套筒70，第一套筒70套设在轴套90上。中心体3的后部7上成型有定位面38以及对称设置的两个键39。

本实施例中，与实施例一相同的结构不做赘述。

滑套100套设在中心体3的后部7上，滑套100的内壁上成型有对称设置的两个键槽104，组装后，键槽104与键39配接，滑套100便可相对于中心体3轴向滑动。

参见图6至图9所示，滑套100的端面106上延伸出对称设置的两个斜齿101(图中仅示一个)，斜齿101具有第一斜面102，103。滑套100上成型有环形的收容槽107。

限位垫圈115固定安装在输出轴20的肩部16与键39之间。弹性元件110设置在收容槽107与限位垫圈115之间，弹性元件110沿朝向中心体3的前部6的方向抵压，使得滑套100的端面105与定位面38配接。

组装后，滑套100位于轴套90内。

参见图6至图10所示，锁套120套设在输出轴20上。锁套120具有环形的锁盘125，锁盘125的一个端面上沿轴向延伸出4个端齿122，端齿122沿锁盘125的直径对称设置。锁盘125上沿直径方向对称设置的2个环形的凹槽121，凹槽121具有第一斜面123以及第二斜面124。

环形的压板130固定设置在壳体15上，压板130的一个端面134上成型有沿直径对称设置的两个凹槽131。压板130的内壁上成型有沿圆周方向均布的4个凹槽132，凹槽132用于与滑套120上的端齿122配接。

参见图6所示，压板130上设置有环形的凹槽134。弹性元件95设置在压板130的凹槽134与轴套90上的凹槽93之间，弹性元件126设置在压板130与锁套120之间并将锁套120抵靠在限位垫圈115上。锁套120相对于壳体15固定设置。

参见图8所示，调节元件150的端部152上成型有3个凹槽151，调节元件150的靠近端部152的内壁上成型有多个凹槽154。内壁上成型有螺纹153，螺纹153用于与弹簧座155上的螺纹156啮合。

环形的定位元件140的外圆周上向外延伸出3个键142，定位元件140沿圆周方向成型有两个扣件144。定位元件140毗连端部145的内壁上向内延伸出壁架143，壁架143上对称设置有两个开口141，优选的，开口141沿圆周方向的长度与压板130上的凹槽131的长度相等。开口141沿圆周方向的长度也可以比压板130上的凹槽131的长度长。

进一步参见图6所示，在夹头1的非工作状态，键142与凹槽151啮合，扣件144抵靠在凹槽154上，定位元件140套设在压板130上，壁架143将凹槽131挡住。

参见图6至图8所示，离合机构19为扭力调节离合机构，包括内齿轮170，抵压元件166、垫圈165以及弹性元件160。

内齿轮170套设在行星齿轮180上，内齿轮170的端面171上沿轴向方向延伸出多个端齿172，端齿172具有第一斜面173，174。内齿轮170的内壁上成型有轴向延伸的齿175，齿175用于与行星齿轮180的轴向延伸的外齿181啮合。

壳体15内设置有抵压元件166以及垫圈165，抵压元件166设置在垫圈165以及内齿轮170的端面171之间，弹性元件160设置在垫圈165以及成型在弹簧座155的壁架157之间。弹性元件160将抵压元件166抵靠在内齿轮170的端面171上。

优选的，抵压元件166为滚动体，比如滚柱，滚珠等。

优选的，弹性元件160为弹簧。

参见图10所示，内齿轮170的第一斜面173与内齿轮170的轴线X的夹角为α’，内齿轮170的第二斜面174与内齿轮170的轴线X的夹角为β’，α’  β’。优选的，α’为47°，β’为50°。

本较佳实施例中夹头1处于手动状态时，打开和闭合夹头1的方式与实施例一的方式相同，此处不再赘述。

参见图6所示，夹头1处于非松紧钻头状态，第一套筒70可以相对于轴套90转动，第二套筒2可以相对于中心体3转动。此时，启动电钻，输出轴20的转动会带动螺母5一起转动，但夹爪4不会产生位移。

转动调节元件150，带动定位元件140旋转，当调节元件150转到第23档位时，壁架143上的开口141与压板130上的凹槽131对齐。此时，将第一套筒70由图6所示的位置沿G向向后推，直至第一套筒70的凹槽73与轴环45的第二凸起50脱离啮合，第一套筒70的挡环74的上表面与轴套90的端部94啮合，继续推动第一套筒70，带动轴套90克服弹性元件95的弹力向后运动，直至轴套90的端齿92与压板130的凹槽131啮合，轴套90的凹槽96与轴环45的第一凸起49始终保持啮合状态，第一套筒70的挡环74位于轴环45的第一凸起49与第二凸起50之间，第一套筒70可以相对于轴套90转动，参见图7所示，此时，夹头1处于自动状态。

轴套90的端齿92与压板130的凹槽131啮合在一起，轴套90便与压板130结合为一体，由于压板130固定在壳体19内，轴套90便相对于壳体19固定。此时，启动电钻，电机输出轴190的旋转带动行星齿轮191、180以及行星架185旋转，由于行星架185固定在驱动轴20上，驱动轴20便被带动旋转，带动中心体3相对于螺母5转动，从而打开或闭合夹头1。在该状态下，操作者只需要一手握持电钻，而另一手用来握持需要被夹紧或释放的钻头。

参见图7所示，当驱动轴20沿J方向旋转时，夹爪4相对于螺母5转动，并沿背离中心体3的前部6的方向在通道22内位移，直至夹爪4的尾部与滑套100的端面105抵靠。由于滑套100与中心体3是通过键连接防转连接在一起，因而中心体3的旋转带动滑套100同方向旋转，当夹爪4继续沿背离中心体3的前部6的方向继续位移时，夹爪4推动滑套100克服弹性元件110的弹力同方向位移。

参见图7至图9所示，当滑套100的斜齿101的第一斜面102接触到锁套120的凹槽121的第一斜面123时，第一斜面123便将斜齿101拉入凹槽121，滑套100便被锁套120沿轴向方向拉离夹爪4的尾部。此时，夹爪4的尾部与锁套120脱离啮合。中心体3与滑套100以及壳体15结合为一体，由于中心体3与驱动轴20固定连接在一起，因而驱动轴20便被抱死，中心体3的凸起32便不会与螺母5的前端面31咬合。

此时，由于电机输出轴190仍然带动行星齿轮191旋转从而驱动行星架192旋转，行星架192的旋转驱动行星齿轮180转动，行星齿轮180的转动驱动内齿轮170转动，抵压元件166便在内齿轮170的端齿172上爬坡，螺母5便不会被过度拧紧，从而防止了过度打开夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。

当驱动轴20沿K方向旋转时，夹爪4相对于螺母5转动，并沿朝向中心体3的前部6的方向在通道22内位移，直至夹爪4的啮合面23与工具柄部啮合，夹头1便将钻头夹紧。此时，夹爪4和螺母5之间不能产生相互运动，驱动轴20被抱死，而电机输出轴190仍然带动行星齿轮191旋转从而驱动行星架192旋转，行星架192的旋转驱动行星齿轮180转动，行星齿轮180的转动驱动内齿轮170转动，抵压元件166便在内齿轮170的端齿172上爬坡，螺母5便不会被过度拧紧，从而防止了过度闭合夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。

滚珠28所起的作用与实施例一中的相同，此处不做赘述。

当驱动轴20沿K方向旋转时，凹槽121的第二斜面124便推动斜齿101的第二斜面103，斜齿101便脱离凹槽121，之后在弹性元件110的弹力下，滑套100便沿中心体3的轴向移动，直至端面105与定位面38啮合。

夹头1达到完全打开位置后抵压元件166在第一斜面173上爬坡，夹头1达到完全闭合后抵压元件166在第二斜面174上爬坡。由于第一斜面173与内齿轮170的轴线X的夹角α’，小于第二斜面174与轴线X的夹角β’，抵压元件166在第一斜面173上爬坡所消耗的力，大于抵压元件166在第二斜面174上爬坡所消耗的力，因而释放夹头1扭力大于锁紧夹头1的扭力。

参见图11至图16所示，本发明第三较佳实施例中，电钻可以为直流电钻，也可以为交流电钻。夹头1为单套筒夹头，即仅具有一个套筒200。移动件在本实施例中为套筒200。以下仅将本较佳实施例与较佳实施例一的不同之处进行描述。本实施例中与第一较佳实施例相同的零件的标号相同，此处不再赘述。

套筒200的内壁上设置有第一壁架202以及第二壁架203。

弹性元件205设于第一壁架202与限位件206之间。限位件206固定在中心体3的前部6上。

第二壁架203上设置有凹槽201。紧固套筒210将螺母5的两个零件紧固成一体。紧固套筒210毗连两个端部211，212的外壁上，各向外延伸出多个第一凸起213，214，第一凸起213，214的数量、形状完全相同，优选的，第一凸起213，214均为3个。第一凸起213用于与成型在轴套230内壁上的凹槽231啮合，第二凸起214用于与成型于套筒200内壁上的凹槽201啮合。

轴套230的内壁上延伸出环形的凸起237，凸起237的下表面238与轴承垫圈27的上表面配合。

轴套230毗连上端面232的内壁上，延伸出支撑架233，支撑架233与轴套230的内壁之间成型有3个腰形孔232，支撑架233上成型有环形的凹槽234，弹性元件240设置在凹槽234与内圈86之间。

套筒200以及轴套230相对于中心体3作轴向往复运动。参照图11，图14，图15以及图16所示，此时，夹头1处于常态。紧固套筒210的第一凸起213与轴套230的凹槽231啮合，凸起237的下表面238与轴承垫圈27啮合。套筒200可以相对于轴套230转动。转动套筒200不能带动螺母5围绕中心体3转动。电钻工作时，操作者可以握持套筒200，套筒200起到辅助导向的作用。

将套筒200由图11所示位置沿N向向前推，克服弹性元件205的弹力，直至套筒的凹槽201与紧固套筒210的第二凸起214完全啮合，轴套230的凹槽231与紧固套筒210的凸起223保持啮合状态，参见图12所示，夹头1处于手动状态，此时，驱动轴20被驱动轴锁(图中未示)锁住不能转动，操作者只需要一手握持电钻，另一手转动套筒200，带动紧固套筒210以及螺母5围绕中心体3转动，闭合或打开夹头1，从而夹紧或释放钻头。

当将套筒200由图11所示的位置沿M向向后推，直至套筒200的凹槽201与紧固套筒210的第二凸起214脱离啮合，套筒的第二壁架203的上表面与轴套230的端部236啮合，继续推动套筒200，带动轴套230克服弹性元件240的弹力向后运动，直至轴套230的腰形孔232与离合机构18的端齿83啮合，轴套230的凹槽231与紧固套筒210的第一凸起213仍然保持啮合状态，此时，套筒200的第二壁架203位于第一凸起213与第二凸起214之间，套筒200可以相对于轴套230转动，参见图13所示，此时，夹头1处于自动状态。

参见图13所示，轴套230与离合机构18的外圈80结合为一体，由于设置在内圈86内的弹性元件84将径向移动件85抵压在外圈80的啮合面87，88内，外圈80便与内圈86成为一体，内圈86固定设置在壳体15上，因而轴套230便相对于壳体15固定，此时，启动电钻，驱动轴20的旋转带动中心体3相对于螺母5转动，从而打开或闭合夹头1。在该状态下，操作者只需要一手握持电钻，而另一手用来握持需要被夹紧或释放的钻头。

当夹头1达到完全闭合或打开的位置，驱动轴20旋转而传递到外圈80的扭力克服了设置在内圈86内的弹性元件84的弹力，径向移动件85便可选择地在外圈80的啮合面87，88上爬坡，从而防止了过度打开或闭合夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。

同实施例一，释放夹头1的扭力大于锁紧夹头1的扭力。

本领域技术人员可知，较佳实施例二中第二套筒70以及第一套筒2可以替换成较佳实施例三中所揭示的单套筒200。

参见图17至图19所示，本发明第四实施例中，电钻为直流电钻。夹头1为单套筒夹头，即仅具有一个套筒200。在本实施例中，移动件为套筒200。以下仅将本较佳实施例与较佳实施例三的不同之处进行描述。本实施例中与第一较佳实施例、第二实施例以及第三较佳实施例相同的零件的标号相同，此处不再赘述。

环形的压板260固定设置在壳体15上，压板260的端面261上轴向延伸出三个端齿262，三个端齿262可选择地与设置在轴套230上的腰形孔232啮合。

离合机构38设置在壳体15上，离合机构38为电子式离合机构。参见图19所示，离合机构38与电机280电连接。离合机构38包括相互电连接的处理器305，与电机供电电路270连接的电机控制电路310以及电机负载检测电路300，电机控制电路310包括设置在电机供电电路270中的电子开关285。

电机供电电路270中设置有手动开关290。

参见图17所示，夹头1处于非松紧钻头状态，套筒200可以相对于轴套230转动。此时，启动电钻，输出轴20的转动会带动螺母5一起转动，但夹爪4不会产生位移。

本较佳实施例中夹头1处于手动状态时，打开和闭合夹头1的方式与较佳实施例三的方式相同，此处不再赘述。

当将套筒200由图17所示的位置沿H向向后推，直至套筒200的凹槽201与紧固套筒210的第二凸起214脱离啮合，套筒的第二壁架203的上表面与轴套230的端部236啮合，继续推动套筒200，带动轴套230克服弹性元件240的弹力向后运动，直至轴套230的腰形孔232与压板260的端齿262啮合，轴套230的凹槽231与紧固套筒210的第一凸起213仍然保持啮合状态，此时，套筒200的第二壁架203位于第一凸起213与第二凸起214之间，套筒200可以相对于轴套230转动，参见图18所示，此时，夹头1处于自动状态。

此时，闭合手动开关290从而启动电钻，驱动轴20的旋转带动中心体3相对于螺母5转动，夹头1的负载扭矩变化引起电机供电电路270的供电电流变化，当夹头1完全打开或完全闭合时，电机负载检测电路300检测到供电电流达到某预定值时传送信号给处理器305，处理器305接受到该信号后发出切断电机控制电路310中的电子开关285的指令使电机280停止运转，从而防止过度打开或闭合夹头1，同时也防止了电机280的堵转。

当夹头1处于完全打开位置需要闭合而夹紧钻头或者处于完全闭合位置需要释放钻头时，闭合手动开关290，处理器305收到手动开关290闭合的信息后发出闭合电子开关310的指令使得电机280重新启动，驱动轴20的旋转带动中心体3相对于螺母5转动，从而闭合或打开夹头1。

当夹头1夹紧钻头后，电钻需要工作(钻孔)时，闭合手动开关290，处理器305收到手动开关290闭合的信息后发出闭合电子开关310的指令使得电机280重新启动，电钻便可以进行钻孔工作。当驱动轴20的负载扭矩克服了离合机构19中弹性元件160的弹力，抵压元件166便在内齿轮170的端齿172上爬坡，内齿轮170便开始打滑，从而防止了电机280堵转。

本领域普通技术人员很容易根据夹头1负载扭矩变化引起电机供电电路270的电压变化或转速变化的特性，设计出可检测电压变化或转速变化的电机负载检测电路以替代上述检测供电电流变化的电机负载检测电路300。离合机构38也可以用于交流电钻中。

参见图20至图22所示，本发明第五较佳实施例中，夹头1为单套筒夹头，即仅具有一个套筒360。本实施例中与第一较佳实施例、第二实施例、第三较佳实施例以及第四较佳实施例中相同的零件的标号相同，此处不再赘述。

套筒360可转动地设置在中心体3上。当螺母5装配到中心体3上后，定位件330紧配在中心体3上，在螺母5的前端面与定位件330之间设置有垫片320与滚珠321，之后紧固套筒370压配到螺母5上从而将螺母5的两个零件紧固成一体。滚珠321所起的作用与较佳实施例一中滚珠34在夹头自动松紧状态所起的作用相同，此处不再赘述。

紧固套筒370设置在套筒360内。紧固套筒370的端部371上设置有多个凹槽372。优选的，凹槽372的数量为3个。

压板340固定设置在壳体15上并套设于驱动轴20上。压板340的基部341轴向延伸出圆柱状的导向部件344以及多个安装部件342。导向部件344的外壁上向外延伸出多个键345，优选的，键345的数量为4个。优选的，安装部件342的数量为4个。安装部件342背离压板基部341的一端设置有凹槽343，凹槽343用于收容止档元件400。在4个安装部件342中的一个上设置有安装片346。

离合机构318设置在压板340内。离合机构318为机械式离合机构，包括内圈386、外圈380、弹性元件384以及径向移动件385。

在本实施例中，内圈386可滑动地套设在导向部件344上。内圈386上设置有多个端齿387以及键槽388。优选的，端齿387和键槽388均为4个。内圈键槽388与导向部件344的键345配接。内圈386上设置有环形凹槽389，凹槽389内收容有止档元件420。

外圈380套设在内圈386上，其轴向上的移动被止档元件420所限制。外圈380上设置有端齿383，端齿383可选择地与紧固套筒凹槽372啮合。

抵压元件385以及弹性元件384设置在内圈386与外圈380之间。抵压元件385与外圈380配接。优选的，弹性元件384为弹簧，径向移动件385为滚珠。径向移动件385也可以为滚柱。

弹性元件430设置在压板基部341与离合机构318之间。

在本实施例中，移动件为开关件350。

环形的开关件350可旋转地套设在压板安装部件342上。开关件350的轴向移动被止档元件400限制。

开关件350的内壁上设置有凹槽352以及档位槽351，353。凹槽352可选择地与内圈端齿387配接。

在开关件350的档位槽351，353与安装片346之间设置有弹性元件410。

参见图20所示，夹头1处于非松紧钻头状态，开关件凹槽352未与内圈端齿387啮合，弹性元件410的凸部411与档位槽351啮合，外圈端齿383未与紧固套筒凹槽372配接。此时，启动电钻，输出轴20的转动会带动螺母5一起转动，但夹爪4不会产生位移。

旋转开关件350，使得弹性元件410的凸部411与档位槽353啮合，开关件凹槽352便与内圈端齿387啮合，离合机构318便在弹性元件430的弹力作用下，沿朝向夹头1的方向相对于压板导向部件344滑动，直至外圈端齿383与紧固套筒凹槽372配接，螺母5便不可相对于壳体15旋转，参见图21所示，此时，夹头处于自动松紧状态。

此时，启动电钻，输出轴20的转动带动中心体3相对于螺母5转动，夹爪4便可以前进或后退，从而夹紧或松开钻头。

在夹紧或松开钻头的状态下，当驱动轴20旋转而传递到离合机构318的外圈380的扭力克服了设置在内圈386内的弹性元件384的弹力，离合机构外圈380便开始打滑，从而防止过度打开夹头1，也防止了电机(图中未示)堵转。同较佳实施例一，释放夹头1所用的扭力大于锁紧夹头1所用的扭力。

根据本发明创作构思，本领域技术人员很容易想到开关件除了推动离合机构，也可以推动其他元件来实现螺母相对于壳体转动或螺母不相对于壳体1转动。开关件可以旋转角位移也可以轴向位移。开关件也可以为其他能实现相同功能的元件。

总之，本发明不局限于所举的具体实施例结构，基于本发明构思的结构均属于本发明保护范围。

Claims (27)

1.一种动力工具，包括壳体(15)，设置在壳体(15)内的马达(280)，由所述马达(280)驱动的驱动轴(20)，连接在驱动轴(20)上的夹头(1)，所述夹头(1)包括固定连接在驱动轴(20)上的中心体(3)，可旋转地安装于所述中心体(3)上的螺母(5)，其特征在于：所述动力工具还包括设置在壳体(15)上的用于防止过度打开或闭合夹头(1)的离合机构(18，19，38，318)，往复于第一位置和第二位置之间的移动件，移动件在第一位置下，螺母(5)可相对于壳体(15)旋转，移动件在第二位置下，螺母(5)不可相对于壳体(15)旋转。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：移动件为套筒(70，200)。

3.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构(18)为机械式离合机构，包括至少一个径向移动件(85)。

4.根据权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述径向移动件(85)为滚珠或滚柱。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构(18)还包括内圈(86)、外圈(80)和弹性元件(84)，所述内圈(86)固定在壳体(15)上，所述径向移动件(85)与所述外圈(80)配接，弹性元件(84)径向可变形地设置于径向移动件(85)与内圈(86)之间。

6.根据权利要求5所述的动力工具，其特征在于：所述夹头(1)还包括紧配在螺母(5)上的紧固套筒(40)，紧配在紧固套筒(40)上的轴环(45)，轴向可移动地套设在轴环(45)上的轴套(55)，所述套筒(70)轴向可移动地套设在轴套(55)上。

7.根据权利要求6所述的动力工具，其特征在于：所述外圈(80)上设置有轴向延伸的端齿(83)，所述轴套(55)上设置有轴向延伸的端齿(62)，轴套端齿(62)可选择地与外圈端齿(83)啮合。

8.根据权利要求5所述的动力工具，其特征在于：所述夹头(1)还包括紧配在螺母(5)上的紧固套筒(210)，轴向可移动地套设在所述紧固套筒(210)上的轴套(230)，所述套筒(200)轴向可移动的套设在轴套(230)上。

9.根据权利要求8所述的动力工具，其特征在于：所述外圈(80)上设置有轴向延伸的端齿(83)，所述轴套(230)上设置有腰形孔(232)，腰形孔(232)可选择地与外圈端齿(83)啮合。 

10.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构(19)为扭力调节离合机构。 

11.根据权利要求10所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构(19)包括内齿轮(170)，内齿轮(170)的端面(171)上设置有多个端齿(172)，可轴向移动的抵压元件(166)，弹性元件(160)将抵压元件(166)偏压至与内齿轮(170)的端面(171)啮合，与弹性元件(160)配接的弹簧座(155)以及与弹簧座(155)螺纹配接的调节元件(150)。 

12.根据权利要求11所述的动力工具，其特征在于：所述抵压元件(166)为滚珠或滚柱，所述弹性元件(160)为弹簧。 

13.根据权利要求11所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构(19)还包括设置在抵压元件(166)与弹性元件(160)之间的垫圈(165)。 

14.根据权利要求10至13任意一项所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具还包括可轴向移动的轴套(90)，轴套(90)上设置有端齿(92)，所述套筒(70)轴向可移动地套设在轴套(90)上。 

15.根据权利要求1 4所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具还包括与调节元件(150)固定配接的定位元件(140)，所述定位元件(140)上设置有开口(141)，相对壳体(15)固定设置的压板(130)，所述压板(130)上设置有凹槽(131)，所述开口(141)沿圆周方向的长度大于或等于压板凹槽(131)的长度，当调节元件(150)旋转至第23档时，定位元件(140)的开口(141)与压板凹槽(131)对齐，轴套端齿(92)与压板凹槽(131)啮合。 

16.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：离合机构(38)为电子式离合机构，包括相互电连接的处理器(305)，检测马达参数变化的检测电路(300)，处理器(305)收到检测电路(300)发出的参数达到某预定值时，通过马达控制电路(310)控制马达(280)停转。 

17.根据权利要求16所述的动力工具，其特征在于：所述检测电路(300)检测马达(280)的电流变化或电压变化或转速变化。 

18.根据权利要求16所述的动力工具，其特征在于：当夹头(1)完全打开 或完全闭合时，马达(280)的参数增加到预定值。 

19.根据权利要求16至18任意一项所述的动力工具，其特征在于：所述夹头(1)还包括紧配在螺母(5)上的紧固套筒(210)，轴向可移动地套设在所述紧固套筒(210)上的轴套(230)，所述套筒(200)轴向可移动的套设在轴套(230)上。 

20.根据权利要求19所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具还包括固定设置在壳体(15)上的压板(260)，压板(260)上设置有端齿(262)，所述轴套(230)上设置有腰形孔(232)，腰形孔(232)可选择地与压板端齿(262)啮合。 

21.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述移动件为开关件(350)。 

22.根据权利要求21所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具还包括相对壳体(15)固定设置的压板(340)，压板(340)包括导向部件(344)和安装部件(342)，开关件(350)可转动地套设在安装部件(342)上。 

23.根据权利要求22所述的动力工具，其特征在于：离合机构(318)为机械式离合机构，包括至少一个径向移动件(385)。 

24.根据权利要求23所述的动力工具，其特征在于：离合机构(318)还包括内圈(386)、外圈(380)和弹性元件(384)，径向移动件(385)与外圈(380)配接，弹性元件(384)径向可变形地设置于径向移动件(385)与内圈(386)之间，内圈(386)可滑动地套设在导向部件(344)上。 

25.根据权利要求24所述的动力工具，其特征在于：内圈(386)上设置有端齿(387)，开关件(350)上设置有凹槽(352)，内圈端齿(387)可选择地与开关件凹槽(352)相啮合。 

26.根据权利要求25所述的动力工具，其特征在于：开关件(350)与安装部件(342)之间设置有弹性元件(411)。 

27.根据权利要求21至26任意一项所述的动力工具，其特征在于：所述夹头(1)还包括紧配在螺母(5)上的紧固套筒(370)，紧固套筒(370)上设置有凹槽(372)，外圈(380)上设置有轴向延伸的端齿(383)，外圈端齿(383)可选择地与凹槽(372)啮合。 

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