CN101629614A - 用于工具的角度头和锥齿轮 - Google Patents
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Abstract
用于电动工具的角度头包括定义非平行的第一、第二轴线的角度壳和支撑在该角度壳内以绕该第一轴线旋转的小齿轮轴。该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机结合的第二端。该角度头还包括支撑在该角度壳内以绕该第二轴线旋转的锥齿轮。该锥齿轮包括上轴、齿部和输出轴。该上轴、齿部和输出轴一体成型为单一的整体结构。该齿部在该上轴与该输出轴之间。该齿部包括多个锥形齿,这些锥形齿与该小齿轮齿啮合以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具的角度头。
发明内容
在一个实施例中,本发明提供一种用于电动工具的角度头,该角度头包括定义非平行的第一和第二轴线的角度壳和支撑于该角度壳内以绕该第一轴线旋转的小齿轮轴。该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机配合的第二端。该角度头还包括锥齿轮,该锥齿轮支撑于该角度壳内以绕该第二轴线旋转。该锥齿轮包括上轴、齿部和输出轴。该上轴、齿部和输出轴一体成型为单一的整体结构。该齿部在该上轴和该输出轴之间。该齿部包括多个与该小齿轮齿啮合的锥形齿,以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
在另一实施例中,本发明提供一种制造用于电动工具的角度头的方法。该方法包括以下步骤:(a)提供角度壳,该角度壳定义非平行的第一轴线和第二轴线;(b)支撑小齿轮轴于该角度壳内以绕该第一轴线旋转,该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机配合的第二端;(c)锻造锥齿轮坯料,该坯料包括具有第一和第二相对面和多个锻造的锥形齿的齿部、从该第一面延伸而出的上延伸部及从该第二面延伸而出的下延伸部;(d)机械加工该上延伸部以形成上支撑轴,机械加工该下延伸部以形成输出轴,从而使该锥齿轮坯料变成锥齿轮;以及(e)支撑该锥齿轮于该角度壳内以绕该第二轴线旋转,该锻造锥形齿与该小齿轮轴的小齿轮齿啮合,以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
通过阅读以下详细说明以及附图,本发明的其它方面将会变得更加明显。
附图说明
图1为依据本发明的一个实施例的具有角度头的电动工具的透视图。
图2为图1中的角度头的分解透视图。
图3为图1中的角度头沿线3-3的截面视图。
图4为依据本发明的一个实施例的锥齿轮坯料的前视图。
图5为依据本发明的一个实施例的锥齿轮的前视图。
具体实施方式
在对本发明的实施例进行详细描述之前,应当理解本申请中的发明不限于以下描述所阐述的或以下附图所说明的架构的细节和元件的排布。本发明可采用其它实施例并以不同的方式进行实施。此外,下文中所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途,不应作限定性解释。下文中所使用的“包括”、“包含”、“具有”及其变化意为包含其后所列出之事项、等同物及其它附加事项。除特别声明外,“安装”、“连接”、“支撑”、“配合”及其变化应作广义解释,包含直接及间接的安装、连接、支撑、配合。此外,“连接”及“配合”不限于物理的或机械的连接或配合。
图1描述本发明的一个实施例的电动工具10。该电动工具10可为任何类型的回转工具,包括例如螺丝刀、钻孔机等等。该电动工具10包括电机壳12、支撑于该电机壳12内的电机(图未示)及连接至该电机壳12的角度头16。手把18形成于该电机壳12外部。
图2和图3示出该角度头16,该角度头16包括角度壳22、小齿轮轴24及齿轮组件26。该角度壳22定义出互不平行的第一轴线28和第二轴线30。在一些实施例中,该第一轴线28垂直于该第二轴线30。在其它的实施例中,该第一轴线28与该第二轴线30互成锐角或钝角的非平行角度。
该小齿轮轴24具有第一端32与第二端34。该第一端32适于连接至该电动工具10的电机上。该小齿轮轴24在电机的作用下可在该角度壳22内绕该第一轴线28转动。提供一轴承38支撑该小齿轮轴24于该角度壳22内,以绕该第一轴线28的旋转。该小齿轮轴24的第二端32具有小齿轮齿36,以与该齿轮组件26啮合。
该齿轮组件26包括锥齿轮40、推力轴承42、轴向轴承44及锁紧螺母46。该锥齿轮40包括上轴48、齿部50及输出轴52。该上轴48用轴衬54支撑以绕该第二轴线30旋转。该齿部50设置于该上轴48与该输出轴52之间,且包含锥形齿56。该锥形齿56的尺寸和形状设计成与该小齿轮轴24的小齿轮齿36啮合。该输出轴52可具有标准方榫55。
该推力轴承42被夹在该锁紧螺母46和该锥齿轮40的齿部50之间。在一些实施例(图未示)中,该推力轴承42与该锁紧螺母46一体成型。该推力轴承42帮助支撑该锥齿轮40以绕该第二轴线30旋转,并防止该锥齿轮42沿平行于该第二轴线30的方向的运动。在一些实施例中,该推力轴承42为滚针轴承。该齿轮组件26可包括在该锁紧螺母46和该推力轴承42之间的平垫圈57。
该轴向轴承44环绕该输出轴52,且夹在该锁紧螺母46和该输出轴52之间。在一些实施例中,该轴向轴承44压力装配于该锁紧螺母46的内表面58。该轴向轴承44与该推力轴承42分隔开,且抑制该锥齿轮40沿垂直于该第二轴线30的方向上的运动。在一些实施例(图未示)中,该轴向轴承44与该锁紧螺母46一体成型。
该锁紧螺母46具有内表面58与外表面60。该外表面60设有螺纹以与该角度壳22的内表面62配合,来将该锁紧螺母46固定在该角度壳22上。该内表面58环绕该轴向轴承44和该输出轴52。
通过依次将该齿轮组件26的各零件放入该角度壳22上的开口64的方式,该齿轮组件26可被装配到该角度壳22上。首先,该轴衬54被放入该角度壳22内的凹陷66内(参看图3)。接下来,该锥齿轮40被放入该角度壳22内,从而该上轴48被该轴衬54环绕。然后,该推力轴承42装配于该输出轴52之上,并穿过该开口64以抵压该齿部50。接下来,该轴向轴承44装配于该输出轴52之上,并穿过该开口64。然后,将该锁紧螺母46装配在该输出轴52之上,并旋转穿过该开口64以使该外表面60与该角度壳22的内表面62螺纹配合。该锁紧螺母46抵压该轴向轴承44的轴肩68。该锁紧螺母46可被拧紧到该角度壳22上以将该齿轮组件26固定在该角度壳22内。在一些实施例中,该轴向轴承44压力装配于该锁紧螺母46内,从而该锁紧螺母46和该轴向轴承44一同放入该开口64内。
该角度头16将该小齿轮轴24绕该第一轴线28的转动传送至该输出轴52,该输出轴52绕该第二轴线30的转动。为达到这点,该小齿轮轴的小齿轮齿36与该锥齿轮40的锥形齿56啮合。当该小齿轮轴24绕该第一轴线28旋转时,该小齿轮齿36驱动该输出轴52旋转。该推力轴承42和该轴向轴承44支撑该锥齿轮40以使该锥齿轮40旋转。该推力轴承42抑制该锥齿轮40沿平行于该第二轴线30的方向的运动,该轴向轴承44抑制该锥齿轮40沿垂直于该第二轴线30的方向的运动。
该电动工具100可用于将该工具10的输出轴52定位于方便正在执行的作业的方位,同时允许操作者在手把18处于方便操作者的方位的情况下来握持并操作该电动工具10。该角度头16的头部高度尺寸70在图3中示出。该头部高度尺寸70为从该角度头16的顶部到该输出轴52的方榫55起始边缘的轴向距离。该头部高度尺寸70减小,从而该角度头可适应于狭小空间内。
参看图4和图5,该锥齿轮40的上轴48、齿部50及输出轴52可彼此一体成型,从而该锥齿轮40为单一的、整体的部件。该锥齿轮40可通过两步法形成。如图4所示,在第一步中通过锻造方法由原料制成一块锥齿轮坯料100。该坯料100包括具有第一面104和第二面106的齿部102、从该齿部102的第一面104延伸而出的第一延伸部108以及从该齿部102的第二面106延伸而出的第二延伸部110。该坯料100可通过精密锻造来形成有严格公差的该齿部的锥形齿56的精锻表面112。
在第二步中,该图4中的坯料100被机械加工以将该坯料100转变为图2、图3和图5中所示的锥齿轮40。如业内已知的从该坯料100的选取部分去除材料的方法一样,机械加工可包括切削、抛光和/或磨削方法。机械加工过的部分在图5中用实面(Solid Surface)来表示。该齿部102的多个表面被机械加工以形成齿部50,该第一延伸部108和第二延伸部110被机械加工以分别形成输出轴52和上轴48。如图4和图5中不变的斑纹所表示的该锥形齿56的锻造表面112表示其未被限于机械加工。
因此,作为诸多方面之一,本发明提供用于电动工具的角度头。本发明的各种特征与优点如权利要求中所述。
Claims (19)
1、一种用于电动工具的角度头,该角度头包括:
角度壳,该角度壳定义非平行的第一和第二轴线;
小齿轮轴,该小齿轮轴支撑于该角度壳内以绕该第一轴线旋转,该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机配合的第二端;以及
锥齿轮,该锥齿轮支撑于该角度壳内以绕该第二轴线旋转,该锥齿轮包括上轴、齿部和输出轴;
其中该上轴、齿部和输出轴一体成型为单一的整体结构;
该齿部在该上轴和该输出轴之间;且
该齿部包括多个与该小齿轮齿啮合的锥形齿,以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
2、如权利要求1所述的角度头,进一步包括推力轴承及轴向轴承,该推力轴承抑制该锥齿轮沿平行于该第二轴线方向的运动,该轴向轴承与该推力轴承间隔开并抑制该锥齿轮沿垂直于该第二轴线方向的运动。
3、如权利要求2所述的角度头,进一步包括锁紧螺母,该锁紧螺母环绕该输出轴和该轴向轴承,该锁紧螺母固定于该角度壳以将该锥齿轮保持在该角度壳内。
4、如权利要求3所述的角度头,其中该推力轴承夹在该锁紧螺母和该锥齿轮的齿部之间。
5、如权利要求3所述的角度头,其中该推力轴承与该锁紧螺母一体成型。
6、如权利要求1所述的角度头,其中该推力轴承为滚针轴承。
7、如权利要求1所述的角度头,其中该第一轴线垂直于该第二轴线。
8、一种电动工具,包括:
电机壳;
电机,该电机支撑于该电机壳内;
角度壳,该角度壳结合至该电机壳且定义非平行的第一轴线和第二轴线;
小齿轮轴,该小齿轮轴支撑于该角度壳内以绕该第一轴线旋转,该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机配合的第二端;以及
锥齿轮,该锥齿轮支撑于该角度壳内以绕该第二轴线旋转,该锥齿轮包括上轴、齿部和输出轴;
其中该上轴、齿部和输出轴一体成型为单一的整体结构;
该齿部在该上轴和该输出轴之间;且
该齿部包括多个与该小齿轮齿啮合的锥形齿,以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
9、如权利要求8所述的电动工具,进一步包括推力轴承及轴向轴承,该推力轴承抑制该锥齿轮沿平行于该第二轴线方向的运动,该轴向轴承与该推力轴承间隔开并抑制该锥齿轮沿垂直于该第二轴线方向的运动。
10、如权利要求9所述的电动工具,进一步包括锁紧螺母,该锁紧螺母环绕该输出轴和该轴向轴承,该锁紧螺母固定于该角度壳以将该锥齿轮保持在该角度壳内。
11、如权利要求10所述的电动工具,其中该推力轴承夹在该锁紧螺母和该锥齿轮的齿部之间。
12、如权利要求10所述的电动工具,其中该推力轴承与该锁紧螺母一体成型。
13、如权利要求8所述的电动工具,其中该推力轴承为滚针轴承。
14、如权利要求8所述的电动工具,其中该第一轴线垂直于该第二轴线。
15、一种制造用于电动工具的角度头的方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供角度壳,该角度壳定义非平行的第一轴线和第二轴线;
(b)支撑小齿轮轴于该角度壳内以绕该第一轴线旋转,该小齿轮轴具有包括多个小齿轮齿的第一端和适于与电动工具的电机配合的第二端;
(c)锻造锥齿轮坯料,该坯料包括具有第一和第二相对面和多个锻造的锥形齿的齿部、从该第一面延伸而出的上延伸部及从该第二面延伸而出的下延伸部;
(d)机械加工该上延伸部以形成上支撑轴,机械加工该下延伸部以形成输出轴,从而使该锥齿轮坯料变成锥齿轮;以及
(e)支撑该锥齿轮于该角度壳内以绕该第二轴线旋转,该锻造锥形齿与该小齿轮轴的小齿轮齿啮合,以使该小齿轮轴绕该第一轴线的旋转引起该锥齿轮绕该第二轴线的旋转。
16、如权利要求15所述的方法,其中步骤(e)包括用推力轴承支撑该锥齿轮以抑制该锥齿轮沿平行于该第二轴线的方向的运动,及用轴向轴承支撑该锥齿轮以抑制该锥齿轮沿垂直于该第二轴线的方向的运动。
17、如权利要求16所述的方法,其中步骤(e)包括固定锁紧螺母至该角度壳并套在该输出轴和该轴向轴承上以将该锥齿轮保持在该角度壳内。
18、如权利要求17所述的方法,其中步骤(e)包括将该推力轴承夹在该锁紧螺母和该锥齿轮齿部的第二面之间。
19、如权利要求17所述的方法,进一步包括一体成型地形成该推力轴承和锁紧螺母。
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