CN102001075A - 旋转式电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转式电动工具，其包括工具壳体、在工具壳体内的内部壳体以及大致在工具壳体内的切换组件，其中切换组件由内部壳体支承并且可在至少两个位置之间移动，用于在至少两个工具操作模式之间进行选择，其中内部壳体包括至少一个阻碍元件，所述至少一个阻碍元件朝向工具壳体延伸并且限制切换组件的总移动范围。

Description

旋转式电动工具
技术领域
本发明涉及一种旋转式电动工具，该旋转式电动工具包括用于确定其操作模式的旋转开关。具体地说，本发明还涉及用于将开关定位在对应于各自操作模式的限定位置的改进方法。
背景技术
EP 1050381A2公开了一种旋转式工具，该旋转式工具包括用于在冲击模式与钻孔模式之间变化的切换装置。在外部工具壳体的顶部处可接触或进入的操作构件可由用户以前进和后退的方式来滑动。通过设置对应于操作模式的分离止挡块，外部工具壳体限定了操作构件的移动范围。该设计的不利之处在于，它限制了在对切换装置和外部工具壳体的外观进行设计的自由度。如果切换装置上存在由于与内部工具部件相联结所引起的应力，那么可导致外部壳体产生过度磨损。此外，源自于切换装置与外部工具壳体之间的必要协作所导致的可能累加误差也可能会增加设计的成本。
发明内容
本发明描述了一种旋转式电动工具，其包括工具壳体、在工具壳体内的内部壳体以及大致在工具壳体内的切换组件，其中切换组件由内部壳体支承并且可在至少两个位置之间移动，用于在至少两个工具操作模式之间进行选择。内部壳体包括至少一个阻碍元件，其朝向工具壳体延伸并且限制切换组件的总移动范围。在选择工具操作模式中使用的切换组件优选地联接到齿轮组件，以便例如改变速度。由此，通常有必要提供阻碍元件，以便防止发生可能损坏齿轮组件的切换组件的过量切换。将阻碍元件定位在其上支承有切换组件的相同部件上的有利之处在于，在设计部件时所需考虑的累加误差更少。
内部壳体可包括多个齿轮，例如可以是齿轮组件壳体或“齿轮箱”。如果这样的话，阻碍元件可被安装在独立式的齿轮组件上，该齿轮组件可被包括在工具壳体内。由于阻碍元件不布置在外部工具壳体上，不需要在外部壳体上设置切换组件止挡表面。这允许切换组件有更大的设计自由度，从而允许从装饰方面而不是从机械方面来主宰或决定设计。由于切换组件不依赖于外部壳体作为止挡表面，有可能在外部壳体上减少磨损。如果切换组件完全独立于工具壳体来操作并且是独立式组件的一个部件，那么对齿轮组件的任何修改将对壳体的设计产生更少影响，并且因此费用更低廉。
工具齿轮组件可包括大致圆柱状形状的齿轮壳体。这在切换组件是大致环形的、并且相对于齿轮壳体以及因此相对于工具旋转轴线可旋转的状况下是有利的。由此，齿轮组件可支承着切换组件。
由于切换组件可处于至少两个位置、并且非常可能具有位于极限位置之间的多个附加位置，因此需要至少两个限位止挡块来限制切换组件的总移动范围。当内部壳体(其可能是齿轮壳体)包括第二阻碍元件时可实现这个目的，该第二阻碍元件朝向工具壳体延伸并且限制切换组件的总移动范围。优选地，第二阻碍元件在距第一阻碍元件一定距离处，以便允许切换组件进行一定范围的移动。第一和第二阻碍元件一起界定了切换组件的总移动范围。如上所述，将用于切换组件的限位止挡块与外部工具壳体分离开是有利的。第二阻碍元件可容易地被包括在内部壳体上。由于沿工具壳体的方向进行延伸，设置成用于限制切换组件的移动范围的限位止挡块的相同元件是可被有利地用来将内部壳体布置在工具壳体内。工具的设计可有利地包括相应的结构，例如在工具外部壳体的内表面上的肋，该肋可与包括阻碍元件在内的结构相协作配合，用于将齿轮壳体定位并紧固到外部工具壳体内。
尤其是在切换组件是大致环形时，与壳体上的限位止挡块的相互作用可由切换组件的延伸部来便利地进行调制，该延伸部在工具的旋转轴线方向上延伸从而其可布置在多个阻碍元件之间。
理想的是，电动工具包括阻碍元件，该阻碍元件限制了切换组件的总移动范围。为了精确地选择工具操作模式，电动工具优选地设置有用于将切换组件定位在对应于工具操作模式的特定位置的装置。实现该目的的一种方法是采用一种切换组件，该切换组件具有这样的柔性，以使得其在切换组件被移动时可容易地克服保持特性(例如位于附近的锁销部)，但是该切换组件一旦处于期望的位置就与保持特征进行接合。这种结构可利用这样的切换组件来有利地实现，该切换组件具有两个部分，即具有大致固定形状的切换外部分和柔性的切换内部分，其中切换内部分当切换组件在至少两个位置之间移动时改变形状。例如，切换内部分可改变形状，从而提供用于调节切换组件的附加间隙。该间隙可由柔性切换内部分来调制，该柔性切换内部分是大致环形的并且具有至少一个环直径，该环直径当切换组件在相应位置之间移动时增大。
为了定位或保持切换组件，除了移动限制特征之外，支承着切换组件的内部壳体还有利地设置有定位特征。例如，当内部壳体包括与切换组件上的至少一个凹部相协作配合的锁销部时，切换组件可简单地定位在一个位置。
如果存在限制切换组件的移动范围的特征，则有利的是包括这样一个特征，其中当切换组件到达限位止挡块时，该特征将切换组件定位在相同切换组件位置处的限定位置中。因此，优选的是当切换组件的延伸部接触阻碍元件时，内部壳体上的锁销部与切换组件上的至少一个凹部相协作配合。
作为一种将凹部从工具壳体的锁销部处脱离开、而不引起锁销部的磨损或潜在损坏的机构，该凹部有利地设置有用于沿远离锁销部方向移开的装置。这通过将凹部设置在柔性切换内部分中来容易地实现。当切换内部分通过增大其有效直径来改变形状时，间隙被形成用于将凹部从锁销部移开而不接触锁销部。
附图说明
图1是无绳冲击式驱动器的俯视左侧透视图。
图2是齿轮、冲击和切换组件的仰视右侧透视图。
图3是切换组件的分解俯视左侧透视图。
图4是在由图2中的弧线A-A所指示的位置处的齿轮组件、冲击组件和切换组件的截面图。
具体实施方式
在图1中示出了手持式旋转工具10、尤其是无绳冲击驱动器的透视图。电机(未示出)的旋转输出的速度和扭矩由齿轮组件12调节，并且被传送给冲击组件14。冲击组件14的构造细节未示出，因为冲击组件14包括熟悉冲击驱动器的人员所公知的部件，例如用于在优选金属的冲击组件壳体16内提供高扭矩冲击的撞击器、弹簧以及铁砧。具有工具夹持器18的输出轴从冲击组件壳体16延伸。电机、齿轮组件12和冲击组件14的至少一部分安装在优选塑料的工具壳体20内，所述工具壳体20延伸以形成把手22和底座24，底座24用于供向电机提供动力的可移除DC电池组26插入。电池组26优选是可再充电的，并基于锂离子化学作用。所述工具备选地可包括固有的(即不可移除的)可再充电DC电池组。虽然描述了无绳工具，但是备选地可由通向AC电源的电源线来提供电能以驱动电机。
在图4的截面图中清楚地看见齿轮组件12的示例性部件。在齿轮壳体28内的是多级周转齿轮，其中描述了齿圈30、太阳轮32和行星齿轮34。本领域技术人员将会理解如何启用或禁用一个或多个的齿轮减速级来容易地修改齿轮组件12的输出速度和扭矩输出。
通过转动安装在齿轮壳体28周围的切换组件，用户来控制齿轮组件12的速度输出。切换组件可包括一体部件，或可分离成多个部件，如图3所示。在优选的实施例中，切换组件的外部部件是模式转换器36，所述模式转换器36设置有转换按钮38，所述转换按钮38具有大致平坦、但为弧形的顶表面40以及两个倾斜侧表面42，其中倾斜侧表面42设置有多个脊部44以利于手动旋转模式转换器36。诸如箭头46的指示装置设置在顶表面40上，用于与诸如工具壳体20上的模式指示器48的相应指示装置相协作配合。转换按钮38可通过工具壳体20中的大致矩形槽50触及，但是除此以外的地方由工具壳体20阻碍(见图1)。由此，切换组件以其主要部分大致位于工具壳体20内，但是不必要的是切换组件的所有部分都落入由工具壳体20的外表面所界定的假想周边中。
模式转换器36与大致刚性的外套管互锁并用作大致刚性外套管，用于允许用户旋转柔性切换环52，所述切换环52包括切换组件的第二内部部分(见图3)。切换环52设置有结构化特征，该结构化特征构成操作模式变化的基础。例如，槽54被配置成用于将切换环52的旋转转换为其它部件(例如未示出的周转齿轮部件)沿工具轴线56的轴向移动，以便调节旋转速度和扭矩。倾斜的周边表面58同样被成型为使得将旋转转换为不同部件(未示出)的轴向移动，所述不同部件对冲击开关机构进行调制，以将冲击驱动器切换成纯钻孔(无冲击)模式。因此，经由切换环52，模式转换器36可用来修改多种类型的用户模式。出于平衡考虑，槽54和倾斜的周边表面58绕切换环52对称地设置。
虽然已经描述了具有不同的模式转换器36和切换环52的切换组件，但是这两个部件可集成具有整体式结构的单个部件，其中单独的开关可保留所描述的每个特征。然而，在下文中描述的切换组件的一些功能特性优选地通过作为分离部件的模式转换器36和切换环52来实施。
在所描述的示例中，提供三个操作模式的控制，但是本发明适合于具有多个附加模式的工具。对于每个模式，在切换环52的内表面上设置相应的沟槽60。当切换环52旋转时，相应沟槽60与配置在齿轮壳体28的外表面上的锁销部62协作配合(见图4)。沟槽60或锁销部62均不需要延伸跨过切换环52的整个轴向宽度64。由于与冲击组件14以及其它工具部分的固定联接，齿轮壳体28相对于工具10被固定就位。锁销部-沟槽的联接足以使切换环52相对于齿轮壳体28保持在限定位置，即使在当工具10操作时的大振动状况下也是如此。
为了在不同模式之间切换，用户手动旋转模式转换器36。切换环52不是真正的环。它是环形的，且优选地由柔性材料(例如塑料)形成，使得其可弯曲以增大间隙66的尺寸从而增大其有效直径。通过这样做，切换环52改变形状，但是由于它是柔性的，因此它是弹性的并且在允许的时候将会返回至其初始形状。在图3中示出了代表性的有效直径68。间隙66附近的颈部分70与转换按钮38的内部部分互锁，但不会形成紧配合。当用户旋转模式转换器36时，肋72按压着其中一个颈部分70，但由于设置在颈部分70与内壁76之间的间隙74的原因，间隙66在每次模式转换器旋转时都趋于增大。增大的直径68将允许沟槽60从锁销部62分离，从而切换环52可旋转以使得锁销部62与邻近的沟槽60对齐。当锁销部62布置在一个沟槽62中时，释放模式转换器36会允许切换环52返回至具有减少直径68的其初始位置。模式转换器36具有大致固定形状，但是它被构建得较薄，在切换环52变大其直径68时同样可轻微地变形。
与转换按钮38相反，模式转换器36设置有延伸部78，延伸部78使得模式转换器36具有显著较大的宽度80并藉此产生肩部82。该延伸部78轴向延伸以与齿轮壳体28的端盖84相重叠，所述端盖84具有径向延伸的凸起部86，用于将齿轮组件12定位在工具壳体20内。端盖84可与齿轮壳体28的其余部分独立地构建，或者可形成或模制成单个连续壳体。类似于齿轮壳体28的其余部分，端盖84有助于包封着周转齿轮并保护周转齿轮不接触其它工具部件。
由于模式转换器36的延伸部78位于这两个凸起部86之间(见图2)，因此模式转换器36在旋转时的总移动范围受到限制。也就是说，每个凸起部86用作为阻挡元件且部分地限制总移动范围，但是两个凸起部86一起限定并界定了总移动范围。取决于旋转方向，每个肩部82将最终接触一个或另一个的如图2所示相应凸起部86。延伸部78的位置被选择成使得其对应于当锁销部62与最外沟槽60中之一相对齐的位置。锁销部62与其中一个沟槽60的对齐可在一定程度上限制切换组件的移动，但是锁销部62本身并不用作限位止挡块，即其并不限制切换组件的总移动范围。
锁销部62与用于定位切换组件的相应沟槽60的对齐不需要与用于限制切换组件的移动范围的装置相联接。例如，在备选的实施例中，切换组件可自由旋转360度，且因此不需要任何限位止挡块。

Claims (12)

1.一种旋转式电动工具，包括：
工具壳体(20)；
在工具壳体(20)内的内部壳体(28)；和
大致在工具壳体(20)内的切换组件(36，52)，所述切换组件由内部壳体(28)支承并且可在至少两个位置之间移动用于在至少两个工具操作模式之间进行选择；
其特征在于，内部壳体(28)包括至少一个阻碍元件(86)，所述至少一个阻碍元件朝向工具壳体(20)延伸并且限制切换组件(36，52)的总移动范围。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括在内部壳体(28)内的多个齿轮(30，32，34)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括电机、输出轴和齿轮组件(12)，所述齿轮组件用于将电机联接到输出轴，其中内部壳体(28)是齿轮组件(12)的一部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述切换组件(36，52)可相对于工具的旋转轴线(56)转动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述切换组件(36，52)是大致环形的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述内部壳体(28)包括第二阻碍元件(86)，所述第二阻碍元件朝向工具壳体(20)延伸并限制切换组件(36，52)的总移动范围，其中第一和第二阻碍元件(86)一起限定了切换组件(36，52)的总移动范围。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具包括旋转轴线(56)，切换组件(36，52)包括延伸部(78)，所述延伸部被至少一个阻碍元件(86)所阻碍，并且延伸部(78)沿旋转轴线(56)的方向从切换组件(36，52)处延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述切换组件(36，52)包括切换外部分(36)以及切换内部分(52)，所述切换内部分是柔性的并且当切换组件(36，52)在至少两个位置之间移动时改变形状。
9.根据权利要求8所述的电动工具，其特征在于，所述柔性切换内部分(52)是大致环形的，并且具有至少一个环直径(66)，其中所述环直径在切换组件(36，52)在至少两个位置之间移动时增大。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述内部壳体(28)还包括锁销部(62)，所述锁销部与切换组件(36，52)上的至少一个凹部(60)相协作配合，以将切换组件(36，52)相对于内部壳体(28)定位在限定位置。
11.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于，内部壳体(28)上的锁销部(62)在切换组件(36，52)的延伸部(78)接触阻碍元件(86)时与切换组件(36，52)上的至少一个凹部(60)相协作配合。
12.根据权利要求10或11所述的电动工具，其特征在于，所述凹部(60)位于柔性开关的内部分(52)之内。
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