CN102785161A - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力工具，包含：驱动轴，具有一纵向轴线，所述驱动轴通过扭力驱动结构以振动的方式驱动工作元件；所述工作元件具有绕所述纵向轴线振动的第一工作位置及至少一第二工作位置，所述第二工作位置相对所述第一工作位置有一个转位角度；将所述的工作元件夹装到所述动力工具上夹装机构；其中，所述工作元件可与所述扭力驱动结构无脱开地从第一工作位置转位到第二工作位置。与现有的动力工具在进行工作元件转位调节时相比，无需将工作元件取下即可实现工作元件的角度调节，省时省力。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，该工具包括用于驱动工具的输出轴以及用于将工作元件夹持到所述输出轴端部的紧固件，还包括一用于使所述紧固件可在释放位置及夹紧位置之间移动的移动装置，在释放位置处，紧固件通过与移动装置脱离而可以从输出轴上拆除，反之，在夹紧位置处，紧固件通过移动装置锁合及弹性元件协同作用而支靠输出轴端部使工作元件牢靠夹持。 

背景技术

从US6569001B2公知一种具有快速夹紧装置的动力工具，该手持工具为角向磨光机，角向磨光机在其中安装有中空的输出轴，中空心轴中安装有可沿心轴轴向在夹紧位置及释放位置之间移动的夹紧装置，该夹紧装置包括一中部设有螺纹销的夹紧法兰，该夹紧法兰用于与中空心轴端部的相对法兰配合从而使工作元件夹紧在两者之间，在中空心轴中还设置一与螺纹销配合的推力构件，在夹紧位置时，螺纹销旋进推力构件的螺纹内并在弹簧力作用下保持在该夹紧位置，在释放位置时，推力构件推动螺纹销从而带动夹紧法兰克服弹簧力作用而与所夹持的工作元件表面脱离，由于此时夹紧法兰和被夹持工作元件之间相对转动时不存在摩擦力了，所以无需借助附件就可以手动地将夹紧法兰的螺纹销旋出推力构件，可方便地更换工作元件。 

尽管这种夹紧装置无需辅助工具就能基本上将工作元件夹紧到手持工具的输出轴上，但这种夹紧装置仅适用于夹紧被转动驱动的工作元件，如果工作元件由振动装置进行驱动，以使工作元件绕输出轴的纵向轴线前后摆动，则这导致在转动的两个方向上产生较大的突变转矩并具有极大的冲击，不可能通过公知的夹紧装置来确保将工作元件充分牢固的夹紧。 

上述现有技术中的动力工具还有一个缺陷，就是夹装在其上的工作元件不能进行多角度调节，因为，工作元件通过夹紧装置要么处于被夹紧而执行操作的状态，要么处于被释放而可取出的状态，当需要进行多角度工况作业的时候，工作元件需要取下并被重新夹持，该操作费力且费时，不够方便。 

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种动力工具，夹装到其驱动轴上工作元件可进行角度调节。 

为解决以上技术问题，本发明采用以下的技术方案： 

一种动力工具，包含：驱动轴，具有一纵向轴线，所述驱动轴通过扭力驱动结构以振动的方式驱动工作元件；所述工作元件具有绕所述纵向轴线振动的第一工作位置及至少一第二工作位置，所述第二工作位置相对所述第一工作位置有一个转位角度；将所述的工作元件夹装到所述动力工具上夹装机构；其中，所述工作元件可与所述扭力驱动结构无脱开地从第一工作位置转位到第二工作位置。 

进一步地，所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述工作元件相对所述驱动轴转动一角度。 

进一步地，所述驱动轴和所述工作元件之间设有一法兰件，所述法兰件可沿所述驱动轴的纵向轴线移动，并可选择地与所述驱动轴不可周向转动连接或脱离，所述扭力驱动结构设置在所述法兰件上。 

进一步地，所述扭力驱动结构包括设于所述法兰件朝向所述工作元件的一侧端面上的凸起。 

进一步地，所述驱动轴包含被构造成中空的心轴部分，所述夹装机构包含紧固元件及锁紧组件，所述紧固元件具有可伸入到所述心轴内的夹紧轴，所述锁紧组件可将所述夹紧轴锁定在所述心轴内。 

进一步地，所述锁紧组件包含锁紧件、中间件及移动件，所述中间件啮合在所述锁紧件及所述移动件之间，所述移动件上设有凹部及平直部，所述中间件可选择地与所述凹部或所述平直部抵接。 

进一步地，所述锁紧件与所述紧固元件的夹紧轴以形锁合结构连接。 

进一步地，所述形锁合结构包括设于所述夹紧轴和所述锁紧件上的用于形锁合的环向槽或齿。 

另一种优选的方案是：所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述工作元件与所述驱动轴无相对转动。 

进一步地，所述扭力驱动结构设置在所述驱动轴的轴端。 

进一步地，还包含传动连接的动力源、传动机构及振动连接件，振动连接件的一端连接于传动机构的偏心构件上，另一端连接于所述的驱动轴上，在所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述驱动轴由所述振动件带动相对所述偏心构件旋转一角度。 

通过采用以上的技术方案，可实现以下的有益技术效果： 

1)本发明的动力工具，工作元件在进行工作位置的转位调节时，无需与驱动其振动的扭力驱动结构上脱开，因此，仍可由夹装机构夹装在动力工具上而无需取下即可实现工作元件的角度调节，省时省力。 

2)夹装机构包含紧固元件、锁紧组件及操作件，锁紧组件与紧固元件之间以形锁合的连接方式锁定，可快速而可靠地将工作元件紧固到输出轴上，而无需使用诸如扳手等的辅助工 具，区别于现有技术中螺纹旋紧的连接方式，能够实现较强的夹紧力，即使在例如通过振动驱动器驱动的工具中出现的冲击情况下，该夹紧力也足以确保可靠而牢固地将工作元件夹紧。 

附图说明

图1a是本发明的动力工具处于其工作元件被夹紧状态时的示意图，此时，夹装机构处于夹紧位置上； 

图1b是图1a的外部视图； 

图2a是本发明的动力工具处于其工作元件可旋转调整角度时的状态示意图，此时，夹装机构处于可旋转位置上； 

图2b是图2a的外部视图； 

图3a是本发明的动力工具处于其工作元件可被取下时的状态示意图，此时，夹装机构处于释放位置上； 

图3b是图3a的外部视图； 

图4a是工作元件被夹紧状态时的半剖图，此时，操作件处于第一动作位置上； 

图4b是工作元件可旋转调整角度时的半剖图，此时，操作件处于第二动作位置上； 

图4c是工作元件可被取下时的半剖图，此时，操作件处于第三动作位置上； 

图5是是本发明的动力工具在其驱动心轴内还设有作用在内法兰上的小弹簧的示意图； 

图6是本发明的动力工具的夹装机构的另一种实施例； 

图7是夹装机构的爆炸图； 

图8a是本发明的动力工具，其工作元件可进行转位调节的另一种实施方式轴侧图，其中，工作元件处于绕驱动轴的轴线摆动的第一工作位置上； 

图8b是图8a中工作元件处于绕驱动轴的轴线摆动的第二工作位置上的轴侧图，第二工作位置相对第一工作位置有一转位角度。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 

如图1a至图4c及图7所示，本发明优选一种以振动的方式驱动工作元件17的动力工具1进行说明，振动的方式驱动可广义理解为现有市场上的多功能工具带动其工作元件作绕其动力输出轴来回转动或来回转动运动加上往复移动等的复合运动方式，工作元件可广义的理解为可用于锯切的锯片，可磨削用的砂轮等，本实施方式中，工作元件17为一种锯切用的锯片，动力工具1的动力驱动轴由轴承6、20支撑并在振动支架8的作用下绕其轴线Y以小偏摆角高频的往复摆动，驱动轴被构造成支撑轴颈7部分及中空心轴15部分，振动支架8过盈压装在支撑轴颈7上，支撑轴颈7与中空心轴15过盈压装。 

工作元件17通过夹装机构可快速的夹装到动力工具1上，夹装机构包含一紧固元件18及锁定该紧固元件18的锁紧组件。其中，紧固元件18被构造成法兰部181及实质上垂直于法兰部181的夹紧轴182，夹紧轴182可插入到心轴15内并被锁紧组件锁紧或松开；锁紧组件包含压环23、锁紧块10及钢球11，压环23套设在心轴15外，压环23上设有孔231，孔231内安装有销12，销12穿过心轴15上的沿轴向方向上开设的长槽151，销12穿过压环23的孔231和工作心轴15的长槽151后，再套上压环套24，可防止销12滑出，同时销12可在压杆5力的作用下同压环23一同在轴向上的长槽151内移动。大弹簧13在心轴15内被销12抵住，锁紧块10和夹紧轴182啮合的部位处设有形锁合结构，该形锁合结构可被构造为环形槽或齿。 

锁紧块10优选为2个，其相对夹紧轴182对称设置，并在径向和轴向上都可以有一定位移，具体实现方式是：轴向上，锁紧块10下端被两个销12推动着，达到上限被支撑轴颈7的下表面71限位；上端被压簧9偏压，下限时被固定在支撑轴颈7上的限位板限位(未示出)。径向上，两个锁紧块10可被钢球11推动着靠拢，也可在夹紧轴182拉力作用下分开，因为压环23上端有一斜面232，钢球能沿压环斜面232和直面233滚动。钢球沿压环直面233滚动时，两锁紧块10靠拢，锁紧块10和夹紧轴182啮合；钢球11沿压环斜面232滚动时，两锁紧块10分开，夹紧轴182和锁紧块10脱开啮合。 

本发明的动力工具还包含可供人手对夹装机构进行操作的操作组件，操作组件包含操作扳手2、偏心块3、枢转4及压杆5，其中，扳手2、偏心块3和枢轴4过盈装配，枢轴4可绕机壳1′转动，相应地扳手2和偏心块3也可以绕机壳1′转动，偏心块3与压杆5的接触面由多段线条组成。压杆5上端可被偏心块3推动，压杆5下端抵住压环套24，压杆5可上下移动，向下移动时能推动压环23下行。 

本实施方式中，在心轴15的轴端与夹装机构的紧固元件18之间还设置有法兰组件，法兰组件可沿动力输出轴的轴线Y的方向移动并可绕该轴线Y进行转位调节，法兰组件包含内法兰16部分及内法兰管14部分，内法兰管14压装入内法兰16，二者又可以是一体的。内法兰管14可被销12推动着，内法兰16具有和心轴15适配的第一端163及用于将工作元件17夹紧到紧固元件18的法兰部181上的第二端164，第一端163上设有可与心轴15下端的凹槽152适配到一起的凸台161，第二端164上设有驱动工作元件17周向摆动的扭力驱动结构，该扭力驱动结构可以为凸起165，内法兰管14和内法兰16轴向上向下的限位由箍在内法兰管14上的挡圈19实现。挡圈19能抵在心轴15内表面上，防止内法兰管14连同内法兰16从心轴15上滑出。 

下面详细介绍本发明的动力工具夹装工作元件的过程及原理： 

夹紧状态：见图1a、图1b，偏心块3和压杆5脱开接触，因而压环23上端是自由的，所以在大弹簧13的作用下，啮合着夹紧轴182的锁紧块10被偏压，夹紧轴182有被上提的 趋势，从而将工作元件17压紧在内法兰16和紧固元件18之间，达到夹紧工作元件的目的。此时，夹紧轴182处于被锁紧块10锁定的第一锁定位置上。 

旋转状态：扳动扳手2到图2a、图2b状态时，因偏心块4上有一小段直面，扳手2到达此位置时，手感很强，将不太容易继续扳动扳手。这时，内法兰16下移，使得内法兰16和心轴15脱开啮合。同时，因钢球11仍抵在压环23的直面233上而无法沿径向向外滚动，所以锁紧块10仍和夹紧轴182啮合，因啮合的结构是环形槽，所以可以转动内法兰16，来改变工作元件17相对动力工具1的方向，实现工作元件角度调节的目的。此时工作元件17仍被夹紧在内法兰16和紧固元件18之间，夹紧轴182处于不能相对锁紧块10在轴向上移动的第二锁定位置上，只是紧固元件18、工作元件17、内法兰16和内法兰管14可绕心轴15的轴向转动。 

释放状态：扳动扳手2到图3a、图3b状态时，偏心块4将压杆5最大限度地压下，压杆5推压环23，压环23推动销12，销12推着内法兰16下行。另外，因此时的锁紧块10下端自由，上端被压簧9偏压，最后被限位板(未示出)限位。这时，向下拉紧固元件18，由于夹紧轴182和锁紧块10啮合的环形槽具有斜面，手对夹紧轴182拉力的作用，使得锁紧块10径向上移动开，紧固元件18可以拔出，从而能取下工作元件17。锁紧块10能径向向外移动是因为钢球11滚入了压环的斜面232处，为锁紧块10径向移动腾出了空间。 

本实施例中，心轴15和内法兰16的适配端面上分别设有相互匹配的具有一定斜度的凹槽152及凸台161，能使两零件紧密啮合，无间隙，而且随着凸台161的磨损，仍能补偿间隙，紧密配合。 

由图1a、1b及图4a可看出，夹紧状态时，内法兰16的凸台161和心轴15的凹槽152完全啮合。 

由图2a、2b及图4b可看出，内法兰16凸台161的最高点低于心轴15上的形成于凹槽152之间的凸台的最高点，即内法兰16和心轴15脱开啮合，二者间可以有相对转动，这时转动紧固元件18的夹紧轴182、工作元件17和内法兰16组件，就可以改变工作元件17相对动力工具1的方向，实现工作元件角度调节的目的。若要旋转后，再夹紧，可直接反向扳动扳手2，会自动夹紧。实现方式是：即使内法兰16的凸台161没有完全对准心轴15端面上的凹槽152，由于凸台161的特殊设计，在大弹簧13的作用下，内法兰16的凸台161仍能滑入心轴15端面上的凹槽152内。 

如图1a、图2a及图3a所示，工作元件17在被夹紧、可旋转及可被释放的任一位置时，工作元件17都始终未与驱动其摆动的凸起165脱开，便于工作元件17的转位调节。 

如图5所示，在上述实施方式中进一步地在销12和内法兰16之间还设有一个小弹簧21，小弹簧21的一端顶在销12上，另一端顶在法兰管14上设有的突出台阶上，设置了该小弹簧21可以确保在夹紧位置时，法兰管14上端和销12不接触，有空间让大弹簧13压紧锁紧块 10；在旋转位置时，法兰管14上端和销12还是不接触，由小压簧9推动法兰管14和内法兰16下移与心轴15端部的凸台脱开，同时保证内法兰16有一定压力压住工作元件17，旋转时就产生阻尼，工作元件17可以停在任意角度；在释放位置时，法兰管14上端和销12开始接触，确保装工作元件17时，轴向压工作元件17，内法兰16不能移动，也就不能和心轴15端面凸台啮合，这样在夹紧位置时内法兰16轴向位置每次都一样，确保下次在旋转位置时内法兰16能自由旋转。 

图6是本发明动力工具实现可旋转工作元件的又一种实施例。 

与上述实施例相同的结构及附图标记不赘述，下面详细介绍与上述实施例不同的三处： 

第一处：操作组件包含凸轮扳手2′、拨叉5′，凸轮扳手2′的偏心面由多段组成，旋转扳手2′，扳手2′的偏心面推动拨叉转动5′，拨叉5′推动压环23移动。 

第二处：推动内法兰16脱开与心轴15的啮合，由销12推内法兰管14的方式变成了由销12推动限位套14′及限位套内的弹簧27偏压内法兰16，将内法兰16顶出，使得内法兰16与心轴15脱开啮合。其中，弹簧27上端被限位套14′限位，下端抵在垫片28上，垫片28置于内法兰16的顶部。本实施方式中，内法兰由弹簧弹出，使得销12下移时不和限位套14′刚性接触，同时，内法兰16一直有弹性力的作用，因此，在旋转工作元件17时，内法兰16有阻尼力，工作元件17可以停在任何一个位置，手感好。 

第三处：内法兰16和心轴15的啮合方式不同，结合图6，内法兰16的突起161′均匀分布在朝向心轴的第一端163上，且突起呈类似圆柱形状，而心轴15下端有容纳内法兰突起的凹坑152′，将内法兰的突起伸入心轴15凹坑中，实现二者啮合，防止二者间相对转动。 

图8a及图8b，为本发明的动力工具可实现工作元件的转位调节的另一种实施方式，动力工具1包含传动相连的电机30、传动机构40、拨叉6，传动机构40包含一偏心轴承41，拨叉6具有一个和偏心轴承41连接的第一端61，及一个和工作元件17的驱动轴连接的第二端62，当拨叉6的第一端61随偏心轴承41的旋转而前后摆动时，拨叉6的第二端62带动驱动轴的支撑轴颈7绕纵向轴线Y以一个小偏摆角来回转动(如图中rotate箭头所示)。 

图8a为工作元件在第一工作位置时的轴侧图，以电机的轴向为参照，工作元件17被朝向前方夹装，当将拨叉6的第一端61相对偏心轴承41旋转一个角度定位后，带动工作元件17的驱动轴(包含轴颈7及心轴15)也随着旋转到一个新的位置，此时，如图8b所示，工作元件17将在第二工作位置上，第二工作位置相对第一工作位置有一个转位的角度，工作元件17被朝向侧面夹装。 

本实施方式中，夹装工作元件的夹装机构与上述实施方式中的结构相同，不赘述，不同的是，本实施方式扭力驱动结构被设置在中心轴15的轴端，优选地，该扭力驱动结构被构造成凸起(未示出)，用于传递驱动轴作用在工作元件17上的扭力，工作元件17的工作角度的转位调节是通过调整驱动轴的转位位置而实现的，在此过程中，工作元件17始终被夹装机构夹装在 动力工具1上，因此，工作元件17无需和心轴上的凸起脱开即可实现工作元件的转位调节。 

Claims (11)

1.一种动力工具，包含：

驱动轴，具有一纵向轴线，所述驱动轴通过扭力驱动结构以振动的方式驱动工作元件；

所述工作元件具有绕所述纵向轴线振动的第一工作位置及至少一第二工作位置，所述第二工作位置相对所述第一工作位置有一个转位角度；

将所述的工作元件夹装到所述动力工具上夹装机构；

其特征在于：所述工作元件可与所述扭力驱动结构无脱开地从第一工作位置转位到第二工作位置。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述工作元件相对所述驱动轴转动一角度。

3.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述驱动轴和所述工作元件之间设有一法兰件，所述法兰件可沿所述驱动轴的纵向轴线移动，并可选择地与所述驱动轴不可周向转动连接或脱离，所述扭力驱动结构设置在所述法兰件上。

4.根据权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述扭力驱动结构包括设于所述法兰件朝向所述工作元件的一侧端面上的凸起。

5.根据权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述驱动轴包含被构造成中空的心轴部分，所述夹装机构包含紧固元件及锁紧组件，所述紧固元件具有可伸入到所述心轴内的夹紧轴，所述锁紧组件可将所述夹紧轴锁定在所述心轴内。

6.根据权利要求5所述的动力工具，其特征在于：所述锁紧组件包含锁紧件、中间件及移动件，所述中间件啮合在所述锁紧件及所述移动件之间，所述移动件上设有凹部及平直部，所述中间件可选择地与所述凹部或所述平直部抵接。

7.根据权利要求6所述的动力工具，其特征在于：所述锁紧件与所述紧固元件的夹紧轴以形锁合结构连接。

8.根据权利要求7所述的动力工具，其特征在于：所述形锁合结构包括设于所述夹紧轴和所述锁紧件上的用于形锁合的环向槽或齿。

9.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述工作元件与所述驱动轴无相对转动。

10.根据权利要求9所述的动力工具，其特征在于：所述扭力驱动结构设置在所述驱动轴的轴端。

11.根据权利要求10所述的动力工具，其特征在于：还包含传动连接的动力源、传动机构及振动连接件，振动连接件的一端连接于传动机构的偏心构件上，另一端连接于所述的驱动轴上，在所述工作元件由第一工作位置转位到第二工作位置时，所述驱动轴由所述振动件带动相对所述偏心构件旋转一角度。

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