CN101648375B - 锤钻式动力工具 - Google Patents

Abstract

一种锤钻式动力工具，包括实现锤击功能的锤机构(6)和实现钻孔功能的钻机构(7)，二者均被位于壳体(1)内的马达(5)驱动，并通过各自设置的滑动离合器而在可传递扭矩与断开扭矩传递的状态下转换，所述锤钻式动力工具还包括工作模式转换机构，所述工作模式转换机构包括调节旋钮(9)和拨叉(10)，调节旋钮(9)与钻机构(7)的滑动离合器连接，拨叉(10)与锤机构(6)的滑动离合器连接，并且，调节旋钮(9)与拨叉(10)活动连接并驱动拨叉(10)可位于第一位置和第二位置下，当拨叉(10)位于第一位置下，锤机构(6)可以传递扭矩，而当拨叉(10)位于第二位置下，锤机构(6)断开扭矩传递而钻机构(7)可以传递扭矩。

Description

锤钻式动力工具

技术领域

本发明涉及一种锤钻式动力工具，特别是一种具有工作模式转换机构的锤钻式动力工具，用以实现所述的锤钻式动力工具至少在锤击模式、钻孔模式以及锤钻相结合的工作模式下相互转换。 

背景技术

锤钻式动力工具可以根据使用者的需要在多种工作模式之间进行转换，基本的工作模式一般包括单纯的锤击模式，单纯的钻孔模式以及锤钻相结合的模式。针对上述的工作模式，操作者可以借助工作模式转换机构实现。 

美国专利US6015017A揭示有一种电锤。该电锤包括锤机构和钻机构，所述的锤机构和钻机构均由设置在机壳内的马达驱动，而可以分别实现锤击功能和钻孔功能。当然，该锤机构和钻机构在同时被马达驱动的情况下，电锤则工作在锤钻相结合的工作模式下。为了便于操作者对电锤的工作模式进行调节，该电锤还包括工作模式转换机构，其包括可供操作者操作使用的调节凸轮和与调节凸轮活动配接的滑杆组件。其中，调节凸轮连接在机壳外侧可供操作者手动操作，并且，调节凸轮的内侧设有偏心销，偏心销与锤机构中的滑动离合器连接，用于调节锤机构中的滑动离合器滑动，从而使锤机构整体呈连接或断开状态，即是否有扭矩传递；滑杆组件的一端形成有拨叉，拨叉与钻机构中的滑动离合器连接，用于调节钻机构中的滑动离合器滑动，从而使钻机构整体呈连接或断开状态，即是否有扭矩传递。同时，该滑杆组件的另一端又与调节凸轮活动的连接在一起，并受到调节凸轮的驱动而产生滑动。 

当操作者转动调节凸轮，调节凸轮上的偏心销可以调节锤机构上的滑动离合器，同时，调节凸轮又可以驱动滑杆组件滑动，滑杆组件又带动钻机构上的滑动离合器滑动。 

而业界普遍所采用的工作模式转换机构通常是包括独立的调节旋钮，分别调节控制锤机构和钻机构中的滑动离合器，相对于专利US6015017A，这种调节方式不仅结构复杂，而且操作繁琐。因此，该专利中所揭示的电锤可以实现仅通过一个操作键就可以调节电锤的工作模式，即当操作者转动调节凸轮停留在不同的旋转位置上时，可以使电锤分别处于不同的工作模式，就显得具有结构简单、易用性强的优点。 

但是，该电锤的工作模式转换机构中由于采用了凸轮结构。凸轮是一种对加工要求较高的元件，包括有相对的一个高位部分和一个低位部分，通过高位部分与低位部分与其他元件的连接而产生不同的工作状态。因此，凸轮上这两个部分的精确度要求较高，有些许的偏差就会造成凸轮与其他元件的连接出现问题，不能达到要求。因此，从制备上来讲并不容易。同时，本发明所采用的滑杆组件是沿着平行于位于机壳内的气缸的轴向方向延伸的，其长度几乎贯穿整个机壳的内部，因而造成滑杆组件的尺寸较大，在空间狭小的机壳内部安装不易。 

为此，上述技术方案实有必要进一步改进。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、体积小巧且操作方便的锤钻式动力工具。 

本发明的另一目的在于提供一种相对于现有技术而言，同样可实现一键式操作工作模式转换的锤钻式动力工具。 

为实现上述目的，本发明公开了一种锤钻式动力工具，包括实现锤击功能的锤机构和实现钻孔功能的钻机构，二者均被位于壳体内的马达驱动，并通过各自设置的滑动离合器而在可传递扭矩与断开扭矩传递的状态下转换，所述锤钻式动力工具还包括工作模式转换机构，所述工作模式转换机构包括调节旋钮和拨叉，调节旋钮上设有偏心销，钻机构的滑动离合器包括离合套，离合套与偏心销连接，拨叉与锤机构的滑动离合器连接，并且，调节旋钮的偏心销选择性的抬高或者脱离拨叉并驱动拨叉可位于第一位置和第二位置，当拨叉位于第一位置时，锤机构可以传递扭矩，而当拨叉位于第二位置时，锤机构断开扭矩传递而钻机构可以传递扭矩。 

作为对上述方案的补充，调节旋钮上设有偏心销，钻机构的滑动离合器包括离合套，离合套与偏心销连接；拨叉通过设置在壳体内的导销并且可沿着导销的轴向方向滑动的设置在所述的锤钻式动力工具内部；拨叉包括主体以及位于主体两端的第一末端和第二末端，锤机构的滑动离合器包括滑套，滑套与第一末端连接；第一末端呈板状，其与滑套的连接方式为滑套上形成有环形槽，而第一末端插入到环形槽中；第二末端呈板状，其插入到调节旋钮与离合套之间，而且在竖直方向上，第二末端恰好位于调节旋钮的偏心销的上方。 

采用本锤钻式动力工具，借助调节旋钮和拨叉的活动配接关系，从而可以使操作者仅仅操作调节旋钮，就可以同时对锤机构和钻机构的滑动离合器进行调节，实现了通过单一操作键就可以在多种工作模式之间转换的功能。而且所采用的工作模式转换机构中，调节旋钮与拨叉的结构简单，体积小巧，适合应用在体积狭小的机壳中，从而方便操作者使用。 

附图说明

图1为本发明的具体实施例中锤钻式动力工具的示意图； 

图2为该锤钻式动力工具的局部剖视图，剖视部分包括内壳体中的传动机构以及一部分马达壳体内的马达； 

图3为该锤钻式动力工具中调节旋钮的立体图； 

图4为该锤钻式动力工具的局部立体图； 

图5a为图4中的A向视图； 

图5b为图4中的B向视图； 

图6为该锤钻式动力工具的钻孔模式下的局部剖视图； 

图7为该锤钻式动力工具的锤击模式下的局部剖视图； 

图8为该锤钻式动力工具的锤钻相结合的模式下的局部剖视图； 

其中，相关元件对应编号如下： 

1—壳体；2—钻夹头；3—手柄；4—线缆； 

5—马达；6—锤机构；7—钻机构；8—气缸； 

9—调节旋钮；10—拨叉；11—内壳体；12—马达壳体； 

31—开关；51—马达轴；61—曲柄轴；62—偏心轴； 

63—连杆；64—第一齿轮；65—滑套；651—环形槽； 

66a、66b—端面齿；67—弹簧；71—中间轴；72—第二齿轮； 

73—锥形齿；74—锥齿轮；75—离合套；76a、76b—啮合齿 

77a、77b—啮合齿；78—防转套；79—弹簧；81—撞杆； 

82—撞锤；83—活塞；91—偏心销；100—导销； 

101—主体；102—第一末端；103—第二末端。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。 

本发明的优选实施例中公开了一种锤钻式动力工具。该锤钻式动力工具 具有多种工作模式，至少包括单纯的锤击模式、单纯的钻孔模式以及锤钻相结合的模式，当然，该锤钻式动力工具还可以包括其他附加模式，如角度调节等。上述工作模式的转换是通过工作模式转换机构来实现的。请参阅图1，该工作模式转换机构包括设置在机壳外的调节旋钮9，用以方便操作者进行调节，从而使该锤钻式动力工具可以工作在锤击模式下、或钻孔模式下、或锤钻相结合的模式下。如图所示，至少这三种工作模式在该调节旋钮9上均采用图标的方式进行了标注，有利于操作者辨认。 

请参阅图2，该锤钻式动力工具包括壳体1。壳体1大致呈反转的L型，包括用于设置传动机构的内壳体11和用于设置马达5的马达壳体12。并且，内壳体11与马达壳体12大致呈垂直的角度设置。壳体1的前端(图2中左侧定义为前端，而右侧定义为后端)连接有钻夹头2，用于装设各类钻头附件。壳体1的后端，则连接有大致上呈D型的手柄3。手柄3上设置有开关31，其通过线缆4连接在动力源上，这里的动力源主要为电源，从而开关31可以开启或关闭马达5。 

在马达壳体12中，沿着竖直方向(以图2中视图方向为准)设置有马达5。马达5包括带有花键的马达轴51，可用于输出旋转扭矩。在内壳体11中，设置有传动机构。该传动机构的作用在于，将由马达5输出的旋转扭矩传递至钻夹头2上并且转换成钻夹头2的锤击运动或者钻孔运动。所述传动机构分别包括锤结构6和钻机构7。当锤机构6呈连接状态并且同时钻机构7呈断开状态时(这里的连接或断开状态主要是指是否有扭矩传递)，该锤机构6在接收到旋转扭矩后，做锤击运动，从而使锤钻式动力工具工作在锤击模式下；当钻机构7呈连接状态并且同时锤机构6呈断开状态时，该钻机构7在接收到旋转扭矩后，做钻孔运动，从而使锤钻式动力工具工作在钻孔模式下；当锤机构6和钻机构7同时呈连接状态时，马达轴51输出的旋转扭矩可以同时传递至锤机构6和钻机构7上，从而可以使锤钻式动力工具工作在锤钻相结合的模式下。 

该锤机构6包括平行于马达轴51设置的曲柄轴61，在曲柄轴61上连接有偏心轴62，或者，偏心轴62也可以与曲柄轴61一体成型。偏心轴62与大致上垂直于偏心轴62的连杆63的一端活动连接，从而可以带动连杆63运动。另外，在内壳体11中，大致上垂直于马达轴51的方向上设置有气缸8，并且在气缸8内依次设置有撞杆81、撞锤82和活塞83。其中，活 塞83与连杆63的另一端固定连接。从而，当曲柄轴61在旋转时，偏心轴62也将随之做偏心旋转，并进一步地带动连杆63沿着连杆63的轴向方向产生往复运动，连杆63又带动活塞83在气缸8内做活塞运动，进而通过撞锤82和撞杆81，将锤击运动的扭矩传递至钻夹头2，使锤钻式动力工具工作在锤击模式下。需要说明的是，本实施例中所采用的气缸8以及设置在气缸8内的撞杆81、撞锤82和活塞83均是锤钻式动力中的常规元件，在此不多做详细说明。 

在该曲柄轴61上，还间隙地套设有第一齿轮64，该第一齿轮64与马达轴51上的花键啮合连接。当马达轴51输出旋转扭矩时，会驱动该第一齿轮64旋转，但是由于该第一齿轮64是有间隙地套设在曲柄轴61上的，所以在第一齿轮64旋转时，并不会带动曲柄轴61旋转。为此，在曲柄轴61上还套设有滑动离合器，所述滑动离合器包括相对于曲柄轴61滑动连接，并且可以沿着曲柄轴61的轴向方向滑动的滑套65。滑套65朝向第一齿轮64的端面上设有端面齿66a，同样地，在第一齿轮64的端面上，也对应地设有端面齿66b。自然状态下，滑套65通过弹簧67位于靠近第一齿轮64的位置，在此位置上，滑套65上的端面齿66a与第一齿轮64上的端面齿66b啮合配接，从而在二者之间产生了连接，可以传递扭矩，即当第一齿轮64受驱动产生旋转时，借助端面齿66a、66b的啮合作用，滑套65也将随之产生旋转，并且进一步地带动曲柄轴61旋转。 

如果滑套65沿着曲柄轴61的轴向方向产生滑动，此时，弹簧67将受到压缩，滑套65上的端面齿66a与第一齿轮64上的端面齿66b将产生脱离，则第一齿轮64只会在曲柄轴61上产生空转，而不传递任何扭矩。这种情况下，锤机构6整体呈断开的状态，即无法传递扭矩，从而无法驱动锤钻式动力工具工作在锤击模式下。 

钻机构7包括平行于该马达轴51的中间轴71，在中间轴71上固定的连接有第二齿轮72，用于将马达轴51的旋转扭矩传递至中间轴71上。中间轴71的顶端形成为锥型齿73，与锥型齿73啮合配接的为锥齿轮74。锥齿轮74套设在气缸8的外侧，并且与气缸8为固定连接。当中间轴71旋转时，借助锥形齿73与锥齿轮74的啮合配接，锥齿轮74将带动气缸8围绕气缸8的轴向方向产生旋转，从而进一步地使锤钻式动力工具工作在钻孔模式下。

在气缸8的外侧，还套设有滑动离合器。所述滑动离合器包括可相对于气缸8并且沿着气缸8的轴向方向滑动的离合套75。离合套75的外侧分别设有两组啮合齿76a、77a。对应第一组啮合齿76a，在锥齿轮74上设有啮合齿76b，并且，借助套设在气缸8外侧的弹簧79对离合套75产生的张紧作用，这一对啮合齿76a、76b总是呈啮合状态的；对应第二组啮合齿77a，在内壳体11的内侧固定的连接有防转套78。防转套78的内侧形成有啮合齿77b。通过离合套75的滑动，使与其啮合连接的锥齿轮74可以在转动或防止转动的状态下转换。当离合套75沿着气缸8的轴向移动，使啮合齿77a、77b相互啮合配接后，离合套75受到防转套78的限制而无法转动，进而使与其啮合连接的锥齿轮74也无法转动。此时，气缸8不能旋转，锤钻式动力工具无法工作在钻孔模式下；而当离合套75仅仅与锥齿轮74啮合连接，而与防转套78脱离时，由于离合套75未受到防转套78的限制，因此离合套75仍然可以随着锥齿轮74一同旋转。此时的锤钻式动力工具能够工作在钻孔模式下。 

需要说明的是，当离合套75与防转套78啮合配接时，由于钻机构7被锁死，无法传递旋转扭矩。但是，由于马达轴51仍然有旋转扭矩输出，为避免钻机构7损坏，这里的第二齿轮72采用了业界常见的脱扣结构，即当存在较大负载的时候，第二齿轮72将自动地断开与马达轴51的连接，进而断开旋转扭矩的传递，对整个钻机构7产生有效的保护。这里的脱扣结构为业界所常见，在各种锤钻式动力工具中都有使用，在此不多做详细说明。 

以上分别说明了锤钻式动力工具中的锤机构6和钻机构7的结构，这种结构在锤钻式动力工具中属于较为常见的结构。而本发明的重点在于，在锤钻式动力工具中还包括工作模式转换机构。工作模式转换机构与上述的锤机构6和钻机构7均产生连接，可用于调节上述的锤机构6和钻机构7。请一并参阅图3及图4，工作模式转换机构包括设置在机壳1外部的调节旋钮9以及设置在内机壳11中的拨叉10。如图3所示，调节旋钮9的内侧上设有偏心销91。偏心销91的自由端与钻机构7中的离合套75连接。请一并参阅图5a，调节旋钮9可以围绕其轴心在0°到-180°之间的角度范围下顺时针旋转，当操作者操作该调节旋钮9旋转时，偏心销91会带动离合套75沿着气缸8的轴向方向滑动，即通过偏心销91的偏心旋转，带动离合套75滑动，从而控制钻机构7的连接或断开，即是否有扭矩可以传递。

请一并参阅图5a和图5b，拨叉10通过导销100可滑动设置内壳体11中，并且可以沿着导销100滑动在第一位置和第二位置之间。该拨叉10包括主体101以及位于主体101两端的第一末端102和第二末端103，其中，第一末端102呈板状，其垂直于锤机构6的曲柄轴61并与滑套65连接，连接的具体方式是，在滑套65上形成有环形槽651，环形槽651的宽度大于第一末端102的厚度，从而使第一末端102可以插入到环形槽651中。第二末端103呈板状，其平行于钻机构7的中间轴71并插入到调节旋钮9与离合套75之间，而且在竖直方向上，第二末端103恰好位于调节旋钮9的偏心销91的上方。从而，当操作者逆时针旋转调节旋钮9时，偏心销91将随之逆时针旋转。在偏心销91的旋转过程中，其会转动到拨叉10的第二末端103的下方，继续旋转，则偏心销91会逐渐抬高拨叉10，使拨叉10沿着导销100从第一位置提升至第二位置。随着拨叉10的主体101的提升，其另一个末端，即第一末端102将带动锤机构6中滑套65沿着曲柄轴61的轴向方向提升，从而使原本通过端面齿66a、66b啮合配接的第一齿轮64和滑套65脱离，整个锤机构6呈断开状态。反之，顺时针方向旋转调节旋钮9，则偏心销91不再对拨叉10起支撑作用，拨叉10在锤机构6的弹簧67的作用下会沿着曲柄轴61又滑动至第一位置，并且使锤机构6中的滑套65与第一齿轮64上的端面齿66a、66b重新啮合在一起，整个锤机构6则重新呈连接状态。通过这样的方式，在本发明中，仅仅借助一个调节旋钮9，就可以实现锤钻式动力工具的工作模式的转换，而且，工作模式转换机构中的调节旋钮9仅包括偏心销91，并且拨叉10也仅位于靠近锤机构6和钻机构7的位置，而并非如背景技术中的拨叉贯穿整个壳体，因此所述的工作模式转换机构的结构相对简单，体积相对小巧并且使用方便。 

请参阅图6至图8，为本发明的锤钻式动力工具分别在三种工作模式下的调节旋钮的三个位置。在图6中，调节旋钮9位于钻孔工作模式下。调节旋钮9的偏心销91位于0°位置上，其调节了钻机构7中的离合套75仅仅与锥齿轮74啮合连接，而与防转套78脱离，钻机构7呈连接状态，可以传递旋转扭矩，同时，偏心销91也在竖直方向上将拨叉10从第一位置抬高至第二位置，而使锤机构6中滑套65与第一齿轮64脱离。此时，弹簧67受压缩，马达轴51输出的旋转扭矩未传递至曲柄轴61上，第一齿轮64为空转状态，锤机构6呈断开状态，而使锤钻式动力工具工作在钻孔模式。

在图7中，调节旋钮9位于锤击工作模式下。调节旋钮9的偏心销91位于-180°的位置上，其不仅调节了钻机构7中的离合套75与锥齿轮74啮合连接，而且还与防转套78啮合连接，同时，偏心销91与拨叉10脱离，拨叉10未对锤机构6中的滑套65产生抬高作用，仍处于第一位置处。这样，滑套65在弹簧67的作用下仍然与第一齿轮64啮合。此时，弹簧67呈张紧状态，马达轴51输出的旋转扭矩借助第一齿轮64与滑套75的啮合，而传递至曲柄轴61上，而同时，钻机构7呈脱离状态，无法传递旋转扭矩，而使锤钻式动力工具工作在锤击模式。 

在图8中，调节旋钮9位于锤钻结合的工作模式下。调节旋钮9的偏心销91位于大致呈-120°的位置上。在该位置上，钻机构7中的离合套75未与防转套78啮合配接，从而使钻机构7整体呈连接状态，可以传递旋转扭矩，同时，偏心销91也与拨叉10脱离，从而使锤机构6整体也呈连接状态，可以传递旋转扭矩。通过这样的方式，可以使锤钻式动力工具工作在锤钻相结合的工作模式下。 

上述实施例结合附图给出了锤钻式动力工具工作在三种工作模式下的使用状态，但是本发明并不仅仅局限于所描述的三种工作模式，还可以包括其他工作模式，但是这些工作模式之间的转换同样是通过本发明所采用的工作模式转换机构实现的。

Claims (5)

1.一种锤钻式动力工具，包括实现锤击功能的锤机构(6)和实现钻孔功能的钻机构(7)，二者均被位于壳体(1)内的马达(5)驱动，并通过各自设置的滑动离合器而在可传递扭矩与断开扭矩传递的状态下转换，其特征在于：所述锤钻式动力工具还包括工作模式转换机构，所述工作模式转换机构包括调节旋钮(9)和拨叉(10)，所述调节旋钮(9)上设有偏心销(91)，所述钻机构(7)的滑动离合器包括离合套(75)，离合套(75)与偏心销(91)连接，拨叉(10)与锤机构(6)的滑动离合器连接，并且，调节旋钮(9)的偏心销(91)选择性的抬高或者脱离拨叉(10)并驱动拨叉(10)可位于第一位置和第二位置，当拨叉(10)位于第一位置时，锤机构(6)可以传递扭矩，而当拨叉(10)位于第二位置时，锤机构(6)断开扭矩传递而钻机构(7)可以传递扭矩。

2.如权利要求1所述的锤钻式动力工具，其特征在于：拨叉(10)通过设置在壳体(1)内的导销(100)并且可沿着导销(100)的轴向方向滑动的设置在所述锤钻式动力工具内部。

3.如权利要求2所述的锤钻式动力工具，其特征在于：拨叉(10)包括主体(101)以及位于主体(101)两端的第一末端(102)和第二末端(103)，锤机构(6)的滑动离合器包括滑套(65)，滑套(65)与第一末端(102)连接。

4.如权利要求3所述的锤钻式动力工具，其特征在于：第一末端(102)呈板状，其与滑套(65)的连接方式为滑套(65)上形成有环形槽(651)，而第一末端(102)插入到环形槽(651)中。

5.如权利要求4所述的锤钻式动力工具，其特征在于：第二末端(103)呈板状，其插入到调节旋钮(9)与离合套(75)之间，而且在竖直方向上，第二末端(103)恰好位于调节旋钮(9)的偏心销(91)的上方。

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