CN101786179B

CN101786179B - 电动工具

Info

Publication number: CN101786179B
Application number: CN2009100025830A
Authority: CN
Inventors: 邓正宜
Original assignee: MOBILETRON ELECTRONICS (NINGBO) CO Ltd
Current assignee: Mobiletron Electronics (Ningbo) Co., Ltd.
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2029-01-23
Also published as: CN101786179A; US7896097B2; US20100193206A1

Abstract

本发明公开了一种电动工具，包含有一行星齿轮减速机构、一切换机构、一撞击机构、一电钻锤击机构、一扭力固定机构以及一扭力调整机构。该切换机构具有一驱动盘、一第一带动盘以及一第二带动盘。通过操作该电动工具上的接换件，可转动该驱动盘以直接移动该第一带动盘与该第二带动盘，开启或关闭撞击机构与电钻锤击机构。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及工具，特别是指一种透过单一切换装置切换各种操作模式的电动工具。

背景技术

一般常用的电动工具大致是由一马达、一行星齿轮减速机构、一撞击机构以及一电钻锤击机构所组成。马达的输出轴连接至行星齿轮减速机构将转速作适当的调整后，传动于撞击机构。撞击机构具有一驱动轴以及一撞击块。该驱动轴连接于行星齿轮减速机构以将动力传输至撞击块。驱动轴上设有沟槽，通过钢珠与撞击块连结。撞击块的顶端具有二凸块。输出轴与穿出撞击块的驱动轴连接，其具有一臂部会与撞击块上的凸块产生干涉作用。在正常状态下，传动轴会驱动撞击块与输出轴一并旋转。当输出轴受到一定阻力后，便会造成撞击块产生往复运动，以产生撞击的效果。一般电动工具中均会在撞击块的后方设置一挡止件。该挡止件可受控制而朝向撞击块移动，致使该撞击块无法后退，此时便不会产生撞击作用；该挡止件亦可远离撞击块移动，此时撞击块后方具有足够的空间产生撞击作用。撞击机构的详细结构与作动方式请参阅美国第7,308,948号发明专利案。

该电钻锤击机构一般设置于撞击机构的前方，主要是由一定棘轮盘与一转棘轮盘所组成。转棘轮盘与电动工具的输出轴结合，并随之旋转。通常在定棘轮盘的后方设置有一凸轮件，可推动定棘轮盘，使其与转棘轮盘啮合或分离。当二棘轮盘啮合后即会产生振动的效果，在此我们称为电钻锤击模式(hammer mode)。电钻锤击机构的详细结构与作动方式请参阅美国第6,142,242号发明专利案。

当撞击机构与槌击机构均被关闭时，我们称为钻孔模式，此时输出轴以最大功率旋转。在近期的一些电动工具中出现了所谓的驱动模式，在此模式中，输出轴的动力是可以调整的。

在早期的电动工具结构中，撞击机构与电钻锤击机构分别利用不同的切换装置启动或关闭，对于使用者而言是不方便的操作模式。近期也有以单一切换件进行切换不同的工作模式，例如美国第7,308,948号发明专利案所揭。但是由于控制撞击模式启闭的元件-挡止件以及控制电钻锤击模式启闭的元件-凸轮件位在距离甚远的两个位置，因此该切换元件的构造相当复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动工具，其可以单一切换元件控制不同工作模式的转换。

本发明的次一目的在于提供一种电动工具，其可利用较少的元件进行撞击与电钻锤击作用。

本发明又一目的在于提供一种电动工具，其提供一种新的驱动模式的切换方法。

为达成前述的发明目的，本发明所提供的电动工具，包含有：一切换件，设置于该电动工具的表面，可供人员操作；一驱动盘，连接至该切换件，可被带动而于一预定角度范围内旋转；该驱动盘的一侧设置有一第一驱动部与一第二驱动部；一第一带动盘，其上具有一从动部与该驱动盘的第一驱动部接触；当操作该切换件时可透过该驱动盘移动该第一带动盘；一第二带动盘，其上具有一从动部与该驱动盘的第二驱动部接触；当操作该切换件时可透过该驱动盘移动该第二带动盘；一撞击机构，具有一可进行往复运动的撞击块；该第一带动盘位于该撞击块的后方；一电钻锤击机构，具有一第一齿环，以及一第二齿环，其中该第二齿环设置于该第二带动盘上。

该切换件可在一撞击模式、一电钻锤击模式以及一钻孔模式间切换；当切换至该撞击模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘远离该撞击块，以启动该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环分离，以关闭该电钻锤击机构；当切换至该电钻锤击模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘接近该撞击块，以关闭该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环啮合，以启动该电钻锤击机构；当切换至该钻孔模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘接近该撞击块，以关闭该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环分离，以关闭该电钻锤击机构。

为达成前述的次一发明目的，本发明的电动工具包含有一电钻锤击机构与一撞击机构，其中该撞击机构包含有一可进行往复运动的撞击块，该电钻锤击机构具有一第一环齿以及一第二环齿，其中该第二环齿是设置在该撞击块上。

为达成前述的又一发明目的，本发明所提供的电动工具包含有一行星齿轮减速机构，具有一壳体，其中装设有一扭力齿环；多个顶销，设置于该壳体，一端对应于该扭力环齿的前侧面；多个弹性件，弹性推抵该等顶销离该该扭力环齿；以及一驱动盘，驱动该等顶销压抵该扭力环齿。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体图；

图2为本发明一较佳实施例的行星齿轮减速机构以及扭力调整机构的分解图；

图3为本发明一较佳实施例的切换机构、电钻锤击机构与撞击机构的分解图；

图4为本发明一较佳实施例的剖视图；

图5与图6为本发明一较佳实施例的驱动盘的立体图；

图7为本发明一较佳实施例的第一带动盘的立体图；

图8为本发明一较佳实施例的第二带动盘的立体图；

图9为本发明一较佳实施例的撞击块的立体图；

图10为本发明一较佳实施例的局部剖视图，显示该切换装置切换至电钻锤击模式；

图11为本发明一较佳实施例的局部剖视图，显示该切换装置切换至钻孔模式；

图12为本发明一较佳实施例的局部剖视图，显示该切换装置切换至驱动模式；

图13为本发明一较佳实施例的局部剖视图，显示当该切换装置切换至驱动模式后，扭力调整机构的作动状态；

图14为本发明一较佳实施例的局部剖视图，显示该切换装置切换至撞击模式。

【主要元件符号说明】

10外壳 12握把部

14机室部 16电池

18板机 20马达

22转轴 24齿轮

26行星齿轮减速机构 28壳体

30底板 32第一壳体

34第二壳体 36变速齿环

38第一行星齿轮 40第一旋转座

42支撑座 44定位垫圈

46扭力齿环 48第二行星齿轮

50第二旋转座 52销

54传动轴 56轴承

58环端面 60柱部

62销 63连接孔

64轴承 66速度切换钮

68杆子 70切换机构

72驱动盘 74第一带动盘

76第二带动盘 78切换件

80导槽 82凹部

84第一驱动部 86斜坡

88第一阶 90斜坡

92第二阶 94第二驱动部

96斜坡 98顶阶

100连接部 102导槽

104环肩面 106从动部

108缺口 110导块

112从动部 114支撑片

116弹簧 118弹簧

120撞击机构 122传动轴

124钢珠 126撞击块

128单簧 130输出轴

132齿部 134导槽

136凸块 138导窝

140臂部 142电钻锤击机构

144第一齿环 146第二齿环

148扭力固定机构 150齿

152孔 154顶销

156弹簧 158凹部

160定位部 162扭力调整机构

164杠杆 166孔

168顶销 170弹簧

172齿部 174顶杆

176齿片 178转轮

180电钻锤击模式 182钻孔模式

184驱动模式 186撞击模式

具体实施方式

为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合图式说明如后：

请参阅图1至图4所示，本发明较佳实施例所提供的电动工具具有一外壳10。该外壳10具有一握把部12以及一机室部14。该握把部12的底端连接有一电池16。该握把部12上设置有一扳机18。该机室部14中装设有一马达20、一行星齿轮减速机构26、一切换机构70、一撞击机构120、一电钻锤击机构142、一扭力固定机构148以及一扭力调整机构162。

请参阅图4所示，该马达20设置于该机室部14中的后端，具有一转轴22以及一设置于该转轴22上的齿轮24。

请参阅图2所示，该行星齿轮减速机构26具有一壳体28，其中装设有一变速齿环36、三第一行星齿轮38、一第一旋转座40、一支撑座42、一定位垫圈44、一扭力齿环46、三第二行星齿轮48以及一第二旋转座50所构成。该壳体28是由一底板30、一第一壳体32以及一第二壳体34所组成。该底板30的中央具有一孔，结合于该第一壳体32的一端。该第一壳体32为一管状元件，其中依序装设有该变速齿环36、该三第一行星齿轮38以及该第一旋转座40。该变速齿环36的内环面具有齿部，该三第一行星齿轮38装设于该变速齿环36中，其外侧与变速齿环36内侧面的齿部啮合，内侧则与马达20的齿轮24啮合。该第一旋转座40的一侧具有三销52，分别与该三第一行星齿轮38啮合；而另一侧则具有一传动轴54。支撑座42设置于第一壳体32的另端，其中央具有一孔，孔中装设有一轴承56，供该第一旋转座40的传动轴54穿过。该第二壳体34是一个一端呈开放状，另一端具有一环端面58以及一中央柱部60的元件。该第二壳体34的开放端连接于该第一壳体32的另端。该第二壳体34中装设有该扭力齿环46、该三第二行星齿轮48与该第二旋转座50。该扭力齿环46的内侧面的齿部以及该第一旋转座40的传动轴54啮合，以及该第二旋转座50利用三销62连接该三第二行星齿轮48。该第二旋转座50的另端具有一柱部，其中央具有一连接孔63，透过一轴承64插入该第二壳体34的柱部60中的孔。在外壳10上设置有一速度切换钮66，可控制该行星齿轮减速机构26的变速齿环36，以改变输出的速度。另外，在该第二壳体34上插设有二杆子68。

请参阅图3所示，该切换机构70包括一驱动盘72、一第一带动盘74、一第二带动盘76，以及一切换件78。请参阅图5与图6所示，该驱动盘72的中央具有一孔，在边缘处具有一连接部100连接该切换件78与二个导槽80，而且在导槽80的侧壁上具有二凹部82。该驱动盘72的一侧具有成同心环形排列的一第一驱动部84以及一第二驱动部94，其中该第一驱动部84在外侧，第二驱动部94在内侧。该第一驱动部84具有四个齿，每一个齿具有一斜坡86、一第一阶88、一斜坡90以及一第二阶92，其中第一阶88的高度大于第二阶92。该第二驱动部94具有六个齿，每一齿具有一斜坡96以及一顶阶98。该二杆子68穿过该驱动盘72的导槽80，通过操作该切换件78可驱动该驱动盘72在一预定角度内旋转。另外在各该导槽80的侧壁上所设置的凹部82，供切换至各模式时定位用。请参阅图7所示，该第一带动盘74的中央具有一孔，孔的侧壁上设置有四个导槽102，以及一环肩面104。该第一带动盘74的一侧设置有从动部106，其具有六个齿，而在外环面上设置有二缺口108。该二杆子68穿过该第一带动盘74的二缺口108，让该从动部106与该驱动盘72的第一驱动部84啮合。该第二带动盘76的直径与该驱动盘72上的第二驱动部94大致相同。请参阅图8所示，该第二带动盘76的外环面上设置有四导块110，可沿着该第一带动盘74中的导槽102进入该第一带动盘74的孔中，遇到该环肩面104后停止。该第二带动盘76的一侧设置有一从动部112，其具有六个齿，以与该驱动盘72的第二驱动部94啮合，而且该行星齿轮减速机构26第二壳体34的柱部60插入该第二带动盘76的孔中。另外更具有一支撑片114，固定于该二杆子68的外端，以及多个弹簧116，设置于该支撑片114与该第一带动盘74之间，以压抵该第一带动盘74向下。另外，在该第一带动盘74与该第二带动盘76之间也设置有多个弹簧118。

请参阅图3所示，该撞击机构120，具有一传动轴122、二钢珠124、一撞击块126、一弹簧128以及一输出轴130。该传动轴122的一端具有齿部132，穿过该驱动盘72、该第一带动盘74以及该第二带动盘76中央的孔，再由该第二壳体34柱部60上的孔插入，而与该等第二行星齿轮48啮合。该传动轴122上设置有二个导槽134，其中装设有该等钢珠124。该撞击块126中央具有一穿孔，供该传动轴122穿过。在该撞击块126的顶面设置有二凸块136以及二导窝138。该二导窝138中容设有该二钢珠124。该弹簧128套设于该传动轴122，一端抵靠该撞击块126。该输出轴130连接于该传动轴122穿出该撞击块126的一端，其具有二臂部140。前述的撞击机构120与一般常用机构相同，当该输出轴130受到阻力时，因钢珠124、导槽80与导窝138的作用，会使得该撞击块126后退，令该二臂部140越过该二凸块136，此时该弹簧128又会推抵该撞击块126向前。如此因该撞击块126的重复的往复运动而产生撞击的效果。

请参阅图3所示，该电钻锤击机构142包括设置于该第二带动盘76前侧的第一齿环144以及设置于该撞击块126后端的第二齿环146(如图9所示)。当该第二带动盘76被该驱动盘72驱动而往该撞击块126移动后，会使得该第一齿环144与该第二齿环146啮合。由于该第二带动盘76是保持不动的，因此会产生振动的槌击作用。

请参阅图2、图6与图12所示，该扭力固定机构148包括有设置于该扭力齿环46前端面的六个齿150。该第二壳体34的环端面58上设置有四个孔152，每一个孔152中装设有一顶销154以及一弹簧156，该等顶销154的内端对准该扭力齿环46前端面的齿150，外端则露出该第二壳体34。该驱动盘72的另一侧具有四凹部158，而在二相邻的凹部158之间设置有四定位部160。该等定位部160亦为凹部，但是深度小于该等凹部158。当转动该驱动盘72时，该等顶销154会移动至该等定位部160与该等凹部158。如果是该等定位部160接触该等顶销154时，该等顶销154会被该驱动盘72压抵，进而压抵该扭力齿环46，使该扭力齿环46不得转动，如此可以最大扭力输出。如果是该等凹部158接触该顶销154，该等弹簧156会推动该等顶销154向外，使其进入该等凹部158，如此，该等顶销154将不再接触该扭力齿环46，如此输出的扭力最小。

请参阅图3与图13所示，该扭力调整机构162包含有设置于该第二壳体34外环面上的二杠杆164以及设置于该第二壳体34的二孔166中的顶销168与弹簧170。该扭力齿环46的外环面具有齿部172，恰位于该二顶销168的下方。二顶杆174，穿过该支撑片114与该第一带动盘74而抵靠着该杠杆164。每一顶杆174的另端设置有一齿片176，以与该外壳10靠近该机室部14前端的转轮178内侧面的齿部178啮合。通过此当转动该转轮178会驱动该二顶杆174移动，以推抵该二杠杆164。当该杠杆164摆动后，会压抵下方的顶销168，使其压抵该扭力齿环46，通过以调整扭力的输出。

请参阅图1所示，在外壳10机室部14的顶面，位于该切换件78的旁边，印刷有四个不同的图形，由左至右分别代表电钻锤击模式180(hammer mode)、钻孔模式182(drill mode)、驱动模式184(driver mode)以及撞击模式186(impact mode)。当该切换件78切换到电钻锤击模式180时，如图10所示，该驱动盘72的第一驱动部84的第一阶88会移动至与该第一带动盘74的从动部106接触的位置，令该第一带动盘74往该撞击块126移动；而该驱动盘72的第二驱动部94的顶阶98会与该第二带动盘76的从动部112接触，致使该第二带动盘76上的第一齿环144与该撞击块126上的第二齿环146啮合。在此状态下，该撞击块126会被该第二带动盘76挡止，因此该撞击机构120被关闭，而该第一齿环144与该第二齿环146啮合的啮合会使该电钻锤击机构142被启动。因此，该输出轴130会产生振动状态的锤击效果。

接下来，再转动该切换件78至该钻孔模式182，如图11所示，此时该驱动盘72的第一驱动部84的第二阶92会移动至与该第一带动盘74的从动部106接触的位置，令该第一带动盘74往该撞击块126移动；而该驱动盘72的第二驱动部94离开会与该第二带动盘76的从动部112，致使该第二带动盘76远离该撞击块126，造成该第二带动盘76上的第一齿环144与该撞击块126上的第二齿环146分离。在此状态下，该撞击机构120与该电钻锤击机构142均被关闭，该输出轴130仅具有旋转的钻孔作用。

在说明驱动模式前，先要说明的是，在钻孔模式182、撞击模式180与电钻锤击模式186下，该驱动盘72的底面均是以定位部160接触该扭力固定机构148的顶销154，使得该等顶销154的内端压抵该扭力齿环46的前端面的齿150，而使得该扭力齿环46无法转动，此时是以最大扭力的状态输出。而当切换至驱动模式184时，如图12所示，该驱动盘72的第一驱动部84的第二阶92会移动至与该第一带动盘74的从动部106接触的位置；而该驱动盘72的第二驱动部94的斜坡96会与该第二带动盘76的从动部112接触。在此状态下，该撞击机构120与该电钻锤击机构142处于被关闭的状态，但是该驱动盘72底面上的凹部158会移动至顶销154所在的位置，使该等顶销154可后退而不再压抵该扭力齿环46的前端面的齿150。此时，该扭力齿环46可自由转动，令扭力输出最小。在驱动模式下，请参阅图13所示，使用者可转动该外壳10上的转轮178，以驱动该二顶杆174移动以倾斜该二杠杆164。该二杠杆164的角度会影响该二顶销168压抵扭力齿环46的外环面的齿部172的压力，以调整扭力的输出。

最后，请参阅图14所示，当该切换件78移动至该撞击模式186时，该驱动盘72的第一驱动部84会离开该第一带动盘74的从动部106，令该第一带动盘74远离该撞击块126；而该驱动盘72的第二驱动部94也会离开与该第二带动盘76的从动部112，造成该第二带动盘76上的第一齿环144与该撞击块126上的第二齿环146分离。在此状态下，该撞击块126的后方具有足够的空间后退，使该撞击机构120被开启，而该电钻锤击机构142是被关闭的。此时该撞击块126会进行往复运动而产生撞击的作用。

本发明的主要特征在于：利用单一切换件78可切换电钻锤击模式、钻孔模式、驱动模式以及撞击模式。另外，该电钻锤击机构142的第二齿环146设置于该撞击块126的后端，因此控制该电钻锤击机构142启闭的第二带动盘76的长度可大幅缩短，且无需复杂的传动机构及可完成。另外，该电钻锤击机构142的二个齿环144，146分别制作在该冲第二带动盘76与击块126上，如此减少了元件的数量，并可缩小电动工具的尺寸。最后我们应用了扭力齿环46的前端面作为控制扭力输出可否调整的位置，而扭力调整机构162则是由扭力齿环46的环面加以控制，如此可使作动更为确实。

Claims

1.一种电动工具，其特征在于包含有：

一切换件，设置于该电动工具的表面；

一驱动盘，连接至该切换件，被带动而于一预定角度范围内旋转；该驱动盘的一侧设置有一第一驱动部与一第二驱动部；

一第一带动盘，其上具有一从动部与该驱动盘的第一驱动部接触；；

一第二带动盘，其上具有一从动部与该驱动盘的第二驱动部接触；；

一撞击机构，具有一可进行往复运动的撞击块；该第一带动盘位于该撞击块的后方；

一电钻锤击机构，具有一第一齿环，以及一第二齿环，其中该第一齿环设置于该第二带动盘上；

该切换件在一撞击模式、一电钻锤击模式以及一钻孔模式间切换；当切换至该撞击模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘远离该撞击块，以启动该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环分离，以关闭该电钻锤击机构；当切换至该电钻锤击模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘接近该撞击块，以关闭该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环啮合，以启动该电钻锤击机构；当切换至该钻孔模式时，该驱动盘会移动该第一带动盘接近该撞击块，以关闭该撞击机构，而该驱动盘同时会移动该第二带动盘，使该第二带动盘上的第二齿环与该第一齿环分离，以关闭该电钻锤击机构。

2.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该第一驱动部与该第二驱动部为二环形的齿部，成同心的状态设置于该驱动盘上；而该第一带动盘与该第二带动盘的从动部亦为环形齿部。

3.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该第一驱动部具有多个齿，每一齿具有一第一阶与一第二阶，其中该第一阶的高度高于该第二阶，当该第一带动盘的从动部与该第一阶或第二阶接触时，均会关闭该撞击机构。

4.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该第二驱动部具有多个齿，每一齿具有一斜坡与一顶阶，当该第一带动盘的从动部与该顶阶接触时，会造成该电钻锤击机构的第一齿环与该第二齿环啮合，以启动该撞击机构。

5.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该驱动盘在该第一驱动部与该第二驱动部的相反侧上设置有多个定位部。

6.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，还具有二个杆子，其中该驱动盘具有二个导槽，供该二个柱子穿过，使该驱动盘在该二个导槽的延伸范围内转动。

7.依据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，在该导槽的侧壁上，设置有多个凹窝。

8.依据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，该第一带动盘上设置有二缺口，供该二个柱子穿过，令该第一带动盘可沿该二个柱子移动。

9.依据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，还包含有一支撑片，固定于该二个柱子的外端，以及多个弹簧，位于该支撑片与该第一带动件之间。

10.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该第一带动盘中央具有一孔，该第二带动盘容设于该孔中，并可沿该孔移动。

11.依据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，该第一带动盘的孔的侧壁上具有多个导槽，该第二带动盘设置有多个导块，可插入这些导槽中。

12.依据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，该第一带动盘的孔的侧壁上设置有一环肩面，用以挡止该第二带动盘。

13.依据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，当切换至该电钻锤击模式时，该第二带动件的一端会伸出该第一带动件。

14.依据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，该电钻锤击机构的第二齿环设置于该撞击块上。