CN101687318A - 电动工具 - Google Patents
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Abstract
一种凝胶状物质或粘弹性聚合物化合物被布置在三维构造的空间中。该电动工具包括：驱动力传输机构，其从旋转驱动源传输旋转驱动力以操作电动工具；以及构成电动工具轮廓的壳体，其中尾盖(40)设置在壳体要被操作者把持的至少一个区域；以及其中凝胶状部件被并入在尾盖(40)和壳体的间隙中，其中凝胶状部件包括凝胶件，在凝胶件中凝胶状材料被树脂膜所密封。尾盖(40)由弹性体部件(41)和硬度高于弹性体部件(41)的树脂部件(42)整体模制而成，从而用于容纳凝胶件的位置由弹性体部件(41)组成而与壳体连接的位置由树脂部件(42)组成。凝胶件可以用粘弹性聚合物化合物替换。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具(power tool)，且特别地涉及对电动工具的改进，其中通过在操作者抓握位置设置凝胶状材料或粘弹性聚合物而降低传递到操作者的冲击力。
背景技术
在常规的电动工具中，弹性体或软树脂材料与把手整体地形成以赋予把手额外的防滑功能。然而，这些在常规电动工具中使用的弹性体具有较小的厚度和较高的硬度，以致具有不能有效地防止振动和/或热传递到手的缺点。
可以通过在制造技术上的改进而形成具有较大厚度的弹性体。然而，具有较大厚度的弹性体具有高冲击(high inpulsion)并且这种具有较大厚度的弹性体的使用导致电动工具的把手部分尺寸的增大。即使弹性体的厚度增大，在工作中导致操作者疲劳的因素(热、振动等等)可能并不会有效地降低。
考虑这些问题，已经开发了这样的电动工具，其中凝胶状材料被施加到把手部分以改善振动隔离和冲击吸收，并在下列专利文献1和2中公开。
专利文献1：日本专利临时申请No.S61-103786
专利文献2：日本专利临时申请No.H7-205055
然而，在常规的现有技术中，并不存在将凝胶状材料提供到具有复杂形状的部分的技术。结果，存在这样的限制，凝胶状材料仅能在凝胶状材料的纵向截面沿着轴向方向具有基本相同的厚度的情况下使用。凝胶状材料不能用于这样的电动工具，其中考虑到由操作者把持的把手的形状，除非这样的限制被移除。
在上述专利文献2公开的技术中，凝胶状材料通过被应用到具有炮筒形状的把手部分，通过将其放入把手部分中，从而树脂膜形成的多个胞室(cells)被填充。然而，上述把手具有基本C形而厚度基本恒定的截面。此外，包封凝胶状材料的外周边以形成把手的尾盖是这样一部件，其具有相对较高的硬度以用于安装。由此，上述专利文献2中公开的电动工具，其具有上述的硬把手盖，包括这样的问题，即凝胶状材料不能完全发挥其弹性、振动隔离特性和冲击吸收特性。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种技术，其使得凝胶状材料即使在考虑到被操作者把持的把手形状的复杂形状限定的区域处也可以被安置，且还是可凝胶状材料可以以能够完全发挥其特性(弹性、振动隔离和冲击吸收)的方式施加到电动工具。此外，本发明的另一目的是提供一种新颖的电动工具，其中可以应用粘弹性聚合物，该粘弹性聚合物提供与凝胶状材料相同的功能。
下面将描述本发明。下面的描述包括带括号的参考标号(在附图中示出)，以便于有助理解本发明，同时并入这些参考标号并不意味着本发明仅局限于附图中所示的实施例。
根据本发明的电动工具包括：驱动力传输机构(20)，其从旋转驱动源(11)传输旋转驱动力以操作电动工具；以及壳体(10)，其接收驱动力传输机构于其中并提供用于电动工具的外壳；其中尾盖(40)设置在壳体(10)要被操作者把持的至少一个区域；以及凝胶件(50)或粘弹性聚合物被安置在尾盖(40)和壳体(10)之间，其中在凝胶件中凝胶状材料被树脂膜所包封。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：尾盖(40)包括弹性体部件(41)和与弹性体部件整体地形成并具有高于弹性体部件的硬度的树脂部件(42)；以及接收凝胶件(50)或粘弹性聚合物的部分由弹性体部件(41)组成；而连接到壳体(10)的部分由树脂部件(42)组成。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：尾盖(40)具有双层构造，其中弹性体部件(41)安置在树脂部件(42)的外侧，且凝胶件(50)或粘弹性聚合物被安置在仅由弹性体部件(41)组成而不包括树脂部件(42)的凝胶件接收部分(44)或粘弹性聚合物接收部分中。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：当与弹性体部件(41)形成双层构造时，树脂部件(42)相对于凝胶件接收部分(44)或粘弹性聚合物接收部分的相邻部分具有提供底切部分的形状；以及当彼此整体地形成树脂构件(42)和弹性体构件(41)以形成尾盖(40)时，树脂构件(42)具有可安装到模(60)中的形状。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：树脂构件(41)在其相对于凝胶件接收部分(44)或粘弹性聚合物接收部分的相邻部分设置有缝(45)，以使得在把树脂部件(42)插入到模(60)中时，树脂部件(42)可以容易地安装到模(60)中。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：壳体(10)和尾盖(40)中的每一个都具有带多个弯曲表面的三维形状；以及被放置在由三维形状所限定的空间中的凝胶件(50)或粘弹性聚合物具有与三维形状相匹配的切口(51)。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中电动工具还包括：设置在电动工具前侧的操作开关(30)，以控制电动工具的操作；以及其中：凝胶件(50)或粘弹性聚合物被放置以至少覆盖壳体(10)的后侧和两相对侧的其中设置有操作开关(30)的区域。
在根据本发明的电动工具中，可以应用这样的结构，其中：凝胶件(50)或粘弹性聚合物具有通孔，以防止其在尾盖(40)和壳体(10)之间移动以将凝胶件(50)和粘弹性聚合物紧固到壳体(10)。
根据本发明的电动工具，即使在考虑到被操作者把持的把手形状的复杂形状限定的区域处也可以安置凝胶状材料或粘弹性聚合物。此外，根据本发明的电动工具，可以使可凝胶状材料完全发挥其特性(弹性、振动隔离和冲击吸收)。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的电动工具的整体结构的外观侧视图，该电动工具处于电池组从壳体移除的状态；
图2是如图1所示的电动工具的纵向截面图；
图3是沿图1所示的A-A线取的截面图；
图4是示出了根据本发明的实施例的电动工具的壳体的结构，该电动结构处于通常紧固到壳体的尾盖被移除的状态；
图4A是示出了本发明的实施例的尾盖的具体结构的外观透视图；
图4B是示出了本发明的实施例的尾盖的具体结构的外观透视图；
图4C是示出了形成本发明的实施例的尾盖树脂件的形状的外观透视图；
图5是示出了本发明的实施例的电动工具中使用的凝胶件的视图，图5(a)是凝胶件的正视图，图5(b)是凝胶件的侧视图；
图6是示出了用于制造根据本发明的实施例的尾盖的方法的视图，且图6(a)到(d)示出了沿着图1所示的B-B截取的尾盖各个形态的视图；
图7是示出了根据本发明的实施例将尾盖安装到电动工具中的方法及其安装状态的视图，图7(a)到7(c)示出了沿着图1所示的B-B线截图的尾盖的各个形态；以及
图8是示出了在本发明电动工具中使用的各种类型的凝胶件的视图。
元件列表
10：壳体；10a：壳体主体；10b：壳体把手；10c：凹部；11：电机；12：电机输出轴；20：驱动力传输机构；23：行星齿轮传动系；23a：行星齿轮；23b：支撑轴；23c：内齿轮；24：主轴；25：冲击机构；25a：砧座；25b：锤子；25c：钻夹；26：第一轴承；27：小齿轮；28：第二轴承；30：操作开关；40：尾盖；41：弹性体部件；42：树脂件；42a：突起；43：螺栓孔；44：凝胶件接收部分；45：缝；50：凝胶件；51：切口；52：通孔；60：次级成型模；61：模
具体实施方式
现在将参考附图详细描述执行本发明的优选实施例。在本发明的实施例中描述的所有特征的组合不是解决本发明的目标的装置所必须的。根据本发明的实施例的电动工具将被描述为电池供电冲击驱动器的实例，尽管根据本发明的电动工具并不仅仅局限于这种类型的电动工具，但是本发明可以应用到任何类型的电动工具，譬如具有缆线连接电源供应系统的电动工具或以钻头、螺钉驱动器、扳手、锯、冲击式钻机、研磨机、混合器、修剪器等等形式使用的电动工具。
图1是示出了根据本发明的实施例的电动工具的整体结构的外观侧视图，其中该电动工具处于电池组从壳体移除的状态。图2是如图1所示的电动工具的纵向截面图，图3是沿图1所示的A-A线取的截面图。
根据本发明的实施例的电动工具被制造为冲击驱动器并具有如下主要结构部件：用作转动驱动源的电机11；驱动力传输机构20，其从电机11传输旋转驱动力以操作电动工具；壳体10，接收驱动力传输机构20于其中并提供用于电动工具的外壳；以及未示出的电池组，其可拆卸地设置在壳体10上以供应驱动电力到电机11。
壳体10包括壳体主体10a和壳体把手10b，壳体主体10a能够在前侧接收附件工具，而壳体把手10b从壳体主体10a向下延伸以便于被操作者所把持。壳体把手10b在前上侧设置有操作开关30以将用作旋转驱动源的电机11打开或关闭。壳体把手11b，在壳体把手10b的后侧和两相对侧的设置有操作开关30的区域，具有带多个弯曲表面的三维形状，其恰当地贴合操作者的手。
壳体主体10在其前侧设置有钻夹25c，用作用于保持未示出的附件工具以驱动该附件工具的卡盘装置。设置有用作卡盘装置的钻夹的位置被如此确定，以致未示出的附件工具可以面向要被加工的物体，其中操作者通过操作该电动工具而通过该未示出的附件工具将驱动力施加到要被加工的物体。壳体主体10a在其中接收电机11，该电机11可以供应驱动力到附加到用作卡盘装置的钻夹25c的附件工具(未示出)。
根据本发明的实施例的驱动力传输机构20包括连接到电机11的电机输出轴的用于减速的行星齿轮传动系23、由通过行星齿轮传动系23传输的电机11的驱动力旋转地驱动的主轴24，和连接到主轴24的冲击机构25。
电机11的输出轴12固定地设置在壳体主体10a中，并在该轴的附件工具侧通过第一轴承26被可旋转地支撑，且电机输出轴12具有安装到其上的小齿轮27。行星齿轮传动系23的多个行星齿轮23a与小齿轮27啮合，且每一个行星齿轮23a都通过相应的轴23b被可旋转地支撑在主轴24上。每一个行星齿轮23a与内齿轮23c啮合，该内齿轮23c静止地设置在壳体10的内部。主轴24通过第二轴承28被可旋转地支撑在壳体主体10a中，且电机11的操作使得电机11的旋转动力通过行星齿轮传动系23被传递到主轴以旋转该主轴预定数量的转数。
冲击机构25被连接到主轴24。该冲击机构25设置有砧座25a和锤子25b，其中用作未示出的卡盘装置的钻夹25c连接到该砧座25a。在螺旋操作期间通过附件工具(未示出)和钻夹25c施加到砧座25a的具有预定值或更大的外部扭矩(螺旋阻力)使得锤子25b沿旋转方向击打砧座25a，由此可以实现更大的螺旋动作。
根据本发明实施例的电动工具具有上述结构以允许执行相对于外部物体的加工操作，且具有进一步显著的特征以减少施加到操作者的冲击。该显著的特征将参考图4和5进行描述。图4是示出了根据本发明的实施例的电动工具的壳体的结构，该结构处于这样一个状态，其中通常紧固到壳体的尾盖被移除。图4A和图4B是示出了本发明的实施例的尾盖的外观透视图；而图4c是示出了形成本发明的实施例的尾盖树脂件的形状的外观透视图。图5是示出了本发明的实施例的电动工具中使用的凝胶件的视图，图5(a)是凝胶件的正视图，图5(b)是凝胶件的侧视图；
如图4所示，根据本发明的实施例的电动工具的壳体具有这样的结构，其中尾盖40设置在壳体10要被操作者把持的至少一个区域附近。尾盖具有一形状以在壳体10和安装到壳体10的尾盖40之间提供一空间以便于将如图5所示的凝胶件50接收在上述空间中。具有这样的形状的尾盖40允许在建立双层结构时用作底切部分，其将在后文中参考图6进行描述，并且在尾盖安装到壳体10时用作凝胶件接收部分44。
尾盖40的具体结构将参考图4A到4B进行描述。根据本发明的实施例的尾盖40包括弹性体部件41和树脂部件42，该树脂部件与弹性体部件41整体地形成并具有高于弹性体部件的硬度，且尾盖40具有这样的具体结构，尾盖接收凝胶件50的部分由弹性体部件41组成，而尾盖连接到壳体10的部分由树脂部件42组成。更具体地说，在根据本发明的实施例的尾盖40中，具有较高硬度的树脂部件42被用于保持形状和用作安装到壳体的框架的部分，而具有较低硬度的弹性体部件41用于被操作者把持的部分，从而被接收在尾盖中的凝胶件中的凝胶状材料可以提供其稳定功能。
被接收在壳体10和尾盖40之间的空间(即，凝胶件接收部分44)中的凝胶件50是这样的部件，其中树脂膜将凝胶状材料包封在其中，并且如图5所示具有多个切口51。这些切口51允许凝胶件50变形到复杂结构。即使当凝胶件50被放置在由各自具有带弯曲表面的三维形状的壳体10和尾盖40所限定的具有复杂三维形状的空间(即，凝胶件接收部分44)中时，凝胶件50可以变形以便于适应这些三维形状，由此完全地发挥凝胶件50的特征(弹性、振动隔离和冲击吸收)。
根据本发明的实施例的尾盖40由双层结构形成，其中弹性体部件41被安置在树脂部件42的外侧，并且尾盖40具有仅包括弹性体部件41而没有树脂部件42的部分，用作凝胶件接收部分44(对应于下述参考图6的底切部分)，且凝胶件50被安置在凝胶件接收部分44中。更具体地，凝胶件50在其周边处由具有较高硬度的树脂部件42支撑而且被具有较低硬度的弹性体部件41轻柔地包围，由此允许保持稳定的接收条件。
根据本发明的实施例的尾盖40被安置以至少覆盖壳体10的后侧和两相对侧的其中设置有操作开关30的区域，且尾盖具有包围壳体把手10b的大部分的形状，由此提供展现到壳体的稳定安装状态的效果。
现在将参考图6描述尾盖的制造方法。图6是示出了用于制造根据本发明的实施例的尾盖的方法的视图，且图6(a)到(d)示出了沿着图1所示的B-B截取的尾盖各个形态的视图。
首先，用于根据本发明的实施例的初级成型步骤被执行以形成对应于具有较高硬度的树脂部件42的部分以构造尾盖40的框架部件(见图4C和图6(a))。
然后，树脂部件42被安装到次级成型模60中(参见图6(b))。该初级成型部件即树脂部件42具有柔性以使得其易于延展，且根据本发明的实施例的树脂部件42在四个角部(这些角部将被设置为比较接近凝胶件接收部分44)设置有缝45。在树脂部件的四个角部(这些角部将被设置为比较接近凝胶件接收部分44)设置缝45使得可以容易地将树脂部件42安装到次级成型模60中。在次级成型模60(树脂部件42被安置到其中)中，树脂部件42与凝胶件接收部分44的相邻部分具有在与弹性体部件41建立双层结构时提供底切部分的形状。由此可以防止树脂部件42从次级成型模的恰当位置偏离，由此确保树脂部件在模中的正确安装状态，而无需提供用于将树脂部件42支撑到次级成型模60的特定肋等。
然后，另一模61被安置在次级成型模60周围，其中树脂部件42已经安装到次级成型模60中，且弹性体部件41被形成(参见图6(c))。
然后，次级成型模60和另一模被移除，从而尾盖被制造。
由此制造的尾盖40，其中弹性体部件41通过执行双层成型工艺而整体地形成在树脂部件42的外侧，该尾盖40具有一部分仅包括弹性体部件41而不包括树脂部件42。没有树脂部件42的该部件形成凝胶件接收部分44。该凝胶件接收部分44提供保持凝胶件50的稳定接收条件的功能。
现在将参考图7给出将尾盖40安装到壳体20的方法及其安装状态的描述。图7是示出了根据本发明的实施例将尾盖安装到电动工具中的方法及其安装状态的视图，图7(a)到(c)示出了沿着图1所示的B-B线截图的尾盖的各个形态。
图7(a)示出了在尾盖40安装到壳体10之前的电动工具。尾盖40安装到壳体从而具有较高硬度且用作尾盖40的框架的树脂部件42被连接到壳体10，如图7(b)所示。该尾盖40到壳体的连接通过将形成在尾盖40的树脂部件42的部分处的突起42a安装到形成在壳体10中的凹部11中而实现。如图4A和4B所示的螺栓孔43可以用于实现尾盖40到壳体10的稳定连接。
由于壳体10和尾盖40的上述具体结构，和形成在凝胶件50中的多个切口的作用，凝胶件50的稳定接收状态可以得到保持。优选地在凝胶件50中形成通孔52以便于更有效地防止凝胶件在尾盖40和壳体10之间的偏离。当如图8所示多个通孔52形成在凝胶件50中，并且从壳体10或尾盖40延伸的紧固突起被插入到上述通孔52中以确保凝胶件到壳体10的更牢固连接时，即使施加任何外力都不能使凝胶件50位置偏离。由此，如图8所示类型的凝胶件50的使用使得可以提供这样的电动工具，其中凝胶状材料可以完全发挥其特征特性(弹性、振动隔离和冲击吸收)。
上文中已经描述了本发明的实施例。然而，本发明的范围并不能认为被局限于所述的实施例。上述的实施例可以进行各种修改或改进。
例如，硅胶(silicone gel)、丙烯胶(acryl gel)、氨酯胶(urethane gel)等可用作在凝胶件50中使用的凝胶状材料，且聚氨酯树脂膜、硅树脂膜、氟树脂膜等具有优秀耐用性和优秀抗化学性的材料可以用作包封凝胶状材料的树脂膜。树脂膜可以以单片或层叠片的形式使用。树脂膜的可应用厚度可以在50μm到500μm范围内，且优选在根据本发明的实施例的电动工具中使用例如具有约300μm厚度的树脂膜。
考虑根据本发明的实施例的电动工具的结构部件的硬度，树脂部件42、弹性体部件41以及凝胶状材料(凝胶件50)在硬度方面具有不同标准，且它们的硬度必须基于相对比较示出。假设，例如壳体10具有“10”的硬度，则可以使用具有相应硬度的如下结构部件：
壳体10： “10”
弹性体部件41： “2”
树脂部件42： “9”
凝胶件50： “0.1”
此外，在本发明的实施例中使用的凝胶件50的硬度对应于硬度计(penetrometer)(JIS K-2207)100±50的值。本发明的优选可应用范围在50到200之间。
在根据本发明的电动工具中，凝胶件50可以用具有与根据本发明的实施例的凝胶件50相似的功能的材料构造。例如，粘弹性聚合物，其具有非常高的冲击吸收特性和显著的压力分散功能，可以提供相似于凝胶件50的功能，该凝胶件50具有冲击能量吸收和振动隔离功能。由Sanshin EnterpriseCo.Ltd.(Sorbo Japan)销售的“SORBO(商标)”可以被认为是粘弹性聚合物的一个具体实例。可以保持其形状而无需提供对应于在凝胶件50中用于包封凝胶状材料的树脂膜的部件的“SORBO(商标)”是更加优选的。考虑到“SORBO(商标)”的具体形状，可以优选地应用如图5和图8所示的形状。在上述粘弹性聚合物被用于本发明作为凝胶件50时，在本发明的实施例中描述的凝胶件接收部分44用作粘弹性聚合物接收部分。
从所附权利要求可以清楚地理解任何修改或改进实施例将都认为处于本发明的范围之内。
Claims (8)
1、一种电动工具，包括：
驱动力传输机构，其从旋转驱动源传输旋转驱动力以操作电动工具；以及
壳体，其接收所述驱动力传输机构于其中并提供用于电动工具的外壳；
其中：
尾盖设置在所述壳体要被操作者把持的至少一个区域；以及
凝胶件或粘弹性聚合物被安置在所述尾盖和所述壳体之间，其中在凝胶件中凝胶状材料被树脂膜所包封。
2、如权利要求1所述的电动工具，其中：
所述尾盖包括弹性体部件和与所述弹性体部件整体地形成并具有高于所述弹性体部件的硬度的树脂部件；以及
接收所述凝胶件或所述粘弹性聚合物的部分由所述弹性体部件构成；而连接到所述壳体的部分由所述树脂部件构成。
3、如权利要求2所述的电动工具，其中：
所述尾盖具有双层成型构造，其中所述弹性体部件安置在所述树脂部件的外侧，且所述凝胶件或所述粘弹性聚合物被安置在仅由所述弹性体部件构成而不包括所述树脂部件的凝胶件接收部分或粘弹性聚合物接收部分中。
4、如权利要求3所述的电动工具，其中：
当所述树脂部件与弹性体部件形成所述双层成型件时，所述树脂部件相对于所述凝胶件接收部分或粘弹性聚合物接收部分的相邻部分具有提供底切部分的形状；以及
当彼此整体地形成所述树脂构件和弹性体构件以形成所述尾盖时，所述树脂构件具有安装到模中的形状。
5、如权利要求3或4所述的电动工具，其中：
所述树脂构件在其相对于所述凝胶件接收部分或所述粘弹性聚合物接收部分的相邻部分设置有缝。
6、如权利要求1-5中任一项所述的电动工具，其中：
所述壳体和所述尾盖中的每一个都具有带多个弯曲表面的三维形状；以及
被放置在由所述三维形状所限定的空间中的所述凝胶件或粘弹性聚合物具有与所述三维形状相匹配的切口。
7、如权利要求1-6中任一项所述的电动工具，还包括：
设置在电动工具前侧上的操作开关，以控制电动工具的操作；且
其中：
所述凝胶件或所述粘弹性聚合物被放置为至少覆盖所述壳体的后侧和两相对侧的其中设置有所述操作开关的区域。
8、如权利要求1-7中任一项所述的电动工具，其中：
所述凝胶件或所述粘弹性聚合物具有通孔，以防止其在尾盖和壳体之间移动以将所述凝胶件或所述粘弹性聚合物紧固到所述壳体。
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