CN102814791B - 工作头 - Google Patents

Abstract

一种工作头，能够安装于动力工具的输出轴，该输出轴的末端设有轴向延伸的至少两个凸出部。所述工作头包括与输出轴配接的安装段，所述安装段上设有至少两个与所述输出轴的凸出部配合的安装孔。其中，所述安装段具有外边缘，至少一个所述安装孔贯穿所述外边缘而形成缺口，从而能够使相同尺寸的工作头能够传递更大的扭矩。

Description

工作头

技术领域

本发明涉及一种可安装于动力工具的工作头，该工作头在上述动力工具的带动下运动。

背景技术

多功能机是业界常见的手持式的摆动类动力工具，它的工作原理是输出轴围绕自身的轴心线做摆动运动，从而带动安装在输出轴末端的附件工作头摆动运动。常见的附件工作头包括直锯片、圆锯片、三角形磨砂盘和铲型刮刀等。因此，当用户在输出轴上安装有不同的附件工作头后，可以实现多种不同的操作功能，如锯、切、磨、刮等，以适应不同的工作需求。

既然多功能机具有多种可拆卸并相互更换的工作头，那么如何快速、方便、安全地拆卸工作头，就成为一个优先需要解决的问题。对此，业界进行了积极研究，并出现了几种不同的接口方案。

比如，美国专利公告第6,796,888号和第6,945,862号揭示了一种多功能机安装工作头的接口方案。如图1所示，上述两篇专利公开的方案中，工作头1具体是一种直锯片，其通过紧固件8被固定在多功能主机3a上输出轴5上。具体是，工作头1上开设有具有八个圆角的星形开口2，且圆角之间连续连接。对应地，输出轴5的末端径向凸出延伸有四个圆角型凸起4a。将工作头1安装至输出轴5时，星形开口2恰好套设在输出轴5的圆角型凸起4a上。多功能主机3a工作时，输出轴5通过凸起4a与星形开口2的配合，将扭矩传递至工作头1，从而带动工作头1旋转往复摆动。

然而，上述接口方案中，输出轴5的凸起4a与工作头1的星形开口5的啮合段至输出轴5的轴心的距离通常比较近，因此输出轴5通过凸起4a传递至工作头1的扭矩受到限制，不能提供较大的扭矩，满足不了客户对大扭矩传递应用的需求。

另外，美国公开专利申请第20080190259号中揭示了另外一种同上述接口方案不同的另外一种接口方案。该接口方案中，多功能主机3b的输出轴5的末端轴向凸伸有若干矩形凸起4b，该等凸起4b均匀分布在以输出轴的轴心为圆心的圆周上。对应地，工作头6上开设有可与上述凸起4b匹配的若干矩形开口7。工作头6安装至多功能主机3b上后，通过紧固件8固定，输出轴5的若干凸起4b分别收容在工作头6的开口7内。多功能主机3b工作时，输出轴5通过若干矩形凸起4b与若干矩形开口7的配合，将扭矩传递至工作头6，从而带动工作头6旋转往复摆动。

上述接口方案虽然增大了工作头6的开口7至输出轴5的轴心的距离，但是输出轴5的矩形凸起4b通常尺寸较小，与开口7的啮合段的距离则相对减小了，因此最终提供的扭矩仍然受到限制，同样不能满足客户对大扭矩传递应用的需求。

另外，上述两种接口方案共同存在的问题是，输出轴的凸起与工作头的开口必需完全形配，才能稳定配合，因此实际应用中也受到限制。

因此，确实有必要提供一种改进的工作头，以克服现有技术存在的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种可安装于动力工具上的工作头，该工作头能够传递更大的扭矩，同时适用性更强。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种工作头，能够安装于动力工具的输出轴，该输出轴的末端设有轴向延伸的至少两个凸出部，所述工作头包括与输出轴配接的安装段，所述安装段上设有至少两个与上述输出轴的凸出部配合的安装孔。其中，所述安装段具有外边缘，至少一个所述安装孔贯穿所述外边缘而形成缺口。

优选地，所述至少两个安装孔均匀分布在安装段的圆周上。

优选地，所述贯穿外边缘的安装孔与所述外边缘之间通过圆弧段连续连接。

优选地，所述工作头包括位于所述安装段和所述工作段之间的连接段，所述安装段和所述工作段均为平板状，所述连接段的两端分别与所述安装段和所述工作段的一个侧端相连接。

优选地，所述至少两个安装孔均贯穿所述外边缘而形成缺口，并均匀分布在所述安装段的圆周上。

优选地，所述工作头包括位于所述安装段和所述工作段之间的连接段，所述安装段和所述工作段均为平板状，所述连接段的两端分别与所述安装段和所述工作段的一个表面相连接。

优选地，所述安装段为圆环状。

优选地，所述安装孔的数量为八个。

优选地，所述安装孔的截面形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形、梯形中任一种或任一种的一部分。

优选地，所述输出轴围绕其自身轴线做旋转往复摆动运动。

优选地，所述工作头为直锯片、圆锯片、砂盘中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将工作头的部分安装孔设置成贯穿工作头的外边缘并形成缺口，可使同等尺寸下，使安装孔尽可能地设置在更远离输出轴的轴心，从而使输出轴传递至工作头的扭矩最大；另一方面，由于安装孔形成缺口，在与输出轴的凸出部配合时，只要能与凸出部的一部分配合即可，从而可与不同形状、大小的凸出部配合，大大提高了工作头的适用性。

附图说明

图1为现有技术中一种多功能机的立体分解示意图。

图2为现有技术中另一种多功能机的立体分解示意图。

图3为本发明第一实施方式中多功能机的立体组合示意图。

图4为图3所示多功能机的立体分解示意图。

图5为图3所示工作头的示意图。

图6为图3所示多功能机的主机的示意图。

图7为本发明第二实施方式中多功能机的立体组合示意图。

图8为图7所示多功能机的立体分解示意图。

图9为图7所示工作头的示意图。

图10为图7所示多功能机的主机的示意图。

其中，相关元件对应编号列表如下：

100.多功能机107.尖端12.锁固件

10.主机11.工作头121.螺栓

101.壳体111.安装段122.压板

102.输出轴112.工作段13.工作头

103.法兰盘113.连接段131.工作段

104.底面114.中心孔132.中心孔

105.盲孔115.安装孔133.连接段

106.凸出部116.外边缘134.安装段

1341.外边缘1343.连接段

1342.安装孔200.多功能机

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明的目的是提供一种可应用于摆动类动力工具(如多功能机)或者旋转型研磨动力工具(如砂光机)，并提供稳定、大扭矩传递的新型接口方案。通过将工作头的部分安装孔设置成贯穿工作头的外边缘并形成缺口，可使同等尺寸下，使安装孔尽可能地设置成远离输出轴的轴心，从而使输出轴传递至工作头的扭矩最大；另一方面，由于安装孔形成缺口，在与输出轴的凸出部配合时，只要能与凸出部的一部分配合即可，从而可与不同形状、大小的凸出部配合，大大提高了工作头的适用性。

请参阅图3所示，本发明的第一实施方式中公开了一种摆动类动力工具，即多功能机100。该多功能机100包括主机10、可安装在主机10上并由主机10驱动的工作头11，以及将工作头11固定在主机10上的锁固件12。本实施方式中，工作头11为一种直锯片，对本领域技术人员来说，很容易想到，工作头11也可以是其它附件，如圆锯片、砂盘、刮刀等。

主机10可输出旋转往复运动的扭矩，其包括在图中部分示出的壳体101和输出轴102。输出轴102纵向设置于壳体101的内部，其末端延伸出壳体101一定距离。壳体101内设有电机(未图示)以及连接在电机的电机轴和输出轴102之间的偏心传动机构(未图示)，电机轴通过偏心传动机构带动输出轴102，并使输出轴102围绕其自身的轴线X旋转往复摆动运动。偏心传动机构为业界应用于摆动动力工具的常用结构，在此不再详细赘述。

本实施方式中，主机10工作时，使得输出轴102绕其中心轴线X以每分钟约5000至30000次的高频率旋转往复摆动运动，并保持在约0.5至7度之间的小摆动角度。

锁固件12穿过工作头11进而连接到输出轴102内，从而将工作头11固定在输出轴102的末端。该锁固件12包括螺栓121及套设在螺栓121上的压板122。本实施方式中，压板122为一弹性垫片，且与螺栓121相对固定连接，不可拆分。锁固件12拧紧后，压板122弹性抵靠在工作头11的2一侧，可防止由于往复甚至冲击式载荷的情况下而导致工作头11松脱。

为了使工作头11与输出轴102之间可以具有匹配结构地连接，输出轴102的末端通常设有特殊的形状。本实施方式中，输出轴102的末端设有直径较大的法兰盘103。法兰盘103为圆形，其具有垂直于输出轴102的底面104，自底面104的中心开设有贯穿法兰盘103并沿输出轴102的轴心线延伸的盲孔105。锁固件12穿过工作头11后，收容在上述盲孔105内，从而将工作头11固定在输出轴102上。

法兰盘103自底面104轴向延伸有凸出部106，用于与工作头11配接并传递扭矩至工作头11。本实施方式中，凸出部106的数量为四个，并规则排布在底面104上，并在以输出轴102的轴心为圆心的圆周上均匀分布，因此间隔为90度。凸出部106位于法兰盘103的边缘，其截面形状大致呈半椭圆形，具有弧形尖端107，该尖端107朝向输出轴102的轴线X设置。具体参考图5，输出轴102的轴心为C1，凸出部106的中心为C2。四个凸出部106的中心均匀分布于以轴出轴102的轴心C1为圆心，半径为R1的圆周上。

参考图4和图6，工作头11安装在输出轴102的末端，其包括与输出轴102配接的安装段111、与安装段111平行的工作段112、位于安装段111及工作段之间的连接段113以及供锁固件12穿过的中心孔114。工作段112的一侧端形成锯齿，另一侧端与连接段113连接。连接段113倾斜延伸，使安装段111和工作段112位于两个间隔一定距离的平面内。为了与输出轴102配接，安装段111上开设有与输出轴102的凸出部106配接的若干安装孔115。

本实施方式中，该等安装孔115的数量为八个，并均匀设置在中心孔114的外围。相邻安装孔115之间的圆周夹角为45度。安装孔115与输出轴102的凸出部106的形状是匹配的，由于凸出部106的数量为四个，因此工作头11安装至输出轴102的法兰盘103后，安装孔115间隔与凸出部106配接，并可旋转地具有八个配合位置。前文中已经对输出轴102的凸出部106的形状及位置作了详细描述，因此下面对工作头11的安装孔115的形状和位置仅作简单描述。

首先，安装孔115的截面形状大致呈半椭圆形，且尺寸略大于输出轴102的凸出部106，从而保证安装孔115与凸出部106配合间隙较小，配合更紧密。如图6所示，工作头11的中心孔114的中心为C3，安装孔115的中心为C4，八个安装孔115的中心C4均匀分布在以C3为圆心，半径为R2的圆周D2上。显然，圆周D2的半径R2与圆周D1的半径R1相等，从而保证安装孔115与凸出部106的配接。

需要指出的是，工作头11的安装段111具有远离工作段112的圆弧形外边缘116。八个安装孔115中的相邻五个贯穿上述外边缘116而形成缺口；另外三个安装孔115靠近连接段113，是封闭的。由于部分安装孔115贯穿外边缘116，可使同样尺寸的安装段111，安装孔115的中心C4到中心孔114的中心C3的距离可设置到最大，从而使输出轴102通过安装孔115传递至工作头11的扭矩也最大。

另外，请参考图5所示，上述贯穿外边缘116的五个安装孔115中，每个安装孔115与外边缘116之间均通过圆弧段117连接，使安装孔115的内侧壁平滑过渡至外边缘116，从而形成连续连接，便于将工作头11安装至输出轴102。

上述实施方式中，工作头11具体是一种直锯片，安装孔112中的一部分贯穿工作头11的外边缘116。本发明的工作头并不限于直锯片，也可以是本领域技术人员很容易想到的其它附件，如砂盘、圆锯片、刮刀等。下面结合图7至图10，详细介绍本发明的第二实施方式，工作头具体以砂盘为例。

如图7所示，本实施方式揭示了一种多功能机200，具有与第一实施方式中的多功能机100相同的主机10和锁固件12，在此不再对主机10和锁固件12的具体结构作进一步描述；不同之处仅在于工作头13。

本实施方式中，工作头13具体是一种砂盘，其包括平板状工作段131。工作段131开设有中心孔132，自其上表面围绕中心孔132垂直延伸有管状连接段133和自连接段133一端向外延伸的圆环形安装段134。该安装段134为大致平行于工作段131的平板状，其具有外边缘1341以及均匀分布于安装段134圆周上的若干安装孔1342。主机10通过其输出轴102的凸出部106与工作头11安装孔1342的配合，将输出轴102的往复摆动扭矩传递至工作头11，从而带动工作头11旋转往复摆动运动。

如图9和图10所示，环状安装段134的中心为C5，安装孔1342的中心为C6。安装孔1342的数量为八个，该等安装孔1342的中心C6均匀分布于以安装段134的中心C5为圆心，半径为R3的圆周D3上，显然，圆周D3的半径R3与位于输出轴102的圆周D1的半径R1相等。该等安装孔1342均贯穿安装段134的外边缘1341，并形成缺口。

安装孔1342的截面形状大致呈半椭圆形，且尺寸略大于输出轴102的凸出部106，从而保证安装孔1342与凸出部106配合间隙较小，配合更紧密。工作头13安装至主机10的输出轴102后，其安装孔1342间隔与输出轴102的凸出部106配接，同样可以在八个配合位置转换。

由于安装段134的八个安装孔1342均贯穿其外边缘1341并形成缺口，可使同样尺寸的安装段134，安装孔1342的中心C6到其中心C5的距离可设置到最大，从而使输出轴102通过安装孔1342传递至工作头13的扭矩也最大。

另外，请参考图10所示，上述安装孔1342与外边缘1341之间为非连续连接，即安装孔1342的内侧壁与外边缘1341之间形成连接段1343。工作头13安装至输出轴102后，由于设置了连接段1343，使安装孔1342与输出轴102的凸出部106配合更紧密、更稳定。

通过上述对本发明两实施方式的描述，可以理解，本发明的核心思想在于，通过在工作头上设置贯穿其外边缘的部分安装孔，与输出轴上的凸出部配合，从而保证相同尺寸的工作头，可传递最大的扭矩。另外，由于安装孔贯穿外边缘并形成缺口，当凸出部的尺寸不同或形状变化时，只要有一部分能够与安装孔配合即可，因此工作头的适用性也大大提高。

很容易想到，本发明的工作头的安装孔并不限于上述实施方式中的半椭圆形，也可以是圆形、三角形、矩形、梯形的任一种或任一种的一部分，也可以是本领域技术人员能够想到的其它不规则形状。

Claims (10)

1.一种工作头，能够安装于动力工具的输出轴，该输出轴的末端设有轴向延伸的至少两个凸出部，所述工作头包括与输出轴配接的安装段和与所述安装段配接的工作段，所述安装段上设有至少两个与所述输出轴的凸出部配合的安装孔，其特征在于：所述安装段具有外边缘，至少一个所述安装孔贯穿所述外边缘，所述安装孔是缺口。

2.如权利要求1所述的工作头，其特征在于：所述至少两个安装孔均匀分布在安装段的圆周上。

3.如权利要求2所述的工作头，其特征在于：所述贯穿外边缘的安装孔与所述外边缘之间通过圆弧段连续连接。

4.如权利要求3所述的工作头，其特征在于：所述工作头包括位于所述安装段和所述工作段之间的连接段，所述安装段和所述工作段均为平板状，所述连接段的两端分别与所述安装段和所述工作段的一个侧端相连接。

5.如权利要求1所述的工作头，其特征在于：所述至少两个安装孔均贯穿所述外边缘而形成缺口，并均匀分布在所述安装段的圆周上。

6.如权利要求5所述的工作头，其特征在于：所述工作头包括位于所述安装段和所述工作段之间的连接段，所述安装段和所述工作段均为平板状，所述连接段的两端分别与所述安装段和所述工作段的一个表面相连接。

7.如权利要求6所述的工作头，其特征在于：所述安装段为圆环状。

8.如权利要求5所述的工作头，其特征在于：所述安装孔的数量为八个。

9.如权利要求1所述的工作头，其特征在于：所述安装孔的截面形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形、梯形中任一种或任一种的一部分。

10.如权利要求1所述的工作头，其特征在于：所述工作头为直锯片、圆锯片、砂盘中的一种。