CN102950582A - 多功能组合电动工具 - Google Patents

Abstract

一种携带方便且可以在输出低速、大转矩和高速、小转矩之间转换的电动工具。至少包括原动机、变速装置、工具夹头、存储装置四大部件和必要的控制电路及开关。在使用前，用户选择部分工作时可能会用到的工具头存放入存储装置中，然后将存储装置安装在电动工具主体上，整体携带，无需携带整个工具箱。使用时，选择到所需的工具，然后将整个存储装置向工具主体按下一次，被选的工具就已被推出存储装置且可以使用。改变变速装置的传动比即可使输出转速在高速与低速之间转换，以适应多种工作。

Description

多功能组合电动工具

所属技术领域

本发明涉及一种集成多种常用工具、可变速的电动工具设备。

背景技术

目前，常用的便携电动工具主要分为两类：输出转速较低、转矩相对较大的，用于装拆螺栓类紧固件的电动螺丝刀和输出转速较高、转矩相对较小的，用在打孔、打磨等工作的电钻。这些工具都是要在一个存放很多工具头的工具箱中选择所需的工具头，装夹在电动工具主体上后使用的。平时，电动工具主体与各工具头都拆开存放，工具箱整体携带。使用时，将所要用的工具头组装在电动工具上后使用。要转换工具使用时，将原工具头拆下，换新需要的工具组装在电动工具上再使用。

当然，这两大类电动工具能够满足平常工作的需要。但是，如果在例如模型制作、学生竞赛作品制作等小件、少量、低成本而又经常需要打孔、打磨、反复装拆的制作工作中，必须购买多种电动工具才能满足需要的话，这无疑会增加成本，同时会因为经常更换电动工具及工具头而给制作带来不便。此外，在实际使用过程中发现，使用时所需要的工具头往往只是携带的所有工具头中少数的几个，那么那些没有被使用到的工具头就给使用者的携带造成了较大的负担。

所以，设计一种携带方便且可以在输出低速、大转矩和高速、小转矩之间转换的电动工具就可以满足类似工作的需要，且能节约成本。因此，这就成了我们设计的目标。

发明内容

本发明的目的就是解决上述问题，即设计了一种携带方便且可以在输出低速、大转矩和高速、小转矩之间转换的电动工具。本发明的最大特点有以下两点：

A.拥有一个大传动比的变速器，实现输出高速与低速的转换。因此本电动工具可以用于须输出告诉的切削钻孔的工作，也可以用于使用低速的装拆连接件的工作。

B.用户可自定义几种常用工具与电动工具整体携带，并像组合圆珠笔(一根笔杆内有多种颜色笔芯，选择使用)一样，直接选择使用所需工具。更加便于携带。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

1.为解决可在输出高速与低速之间转换的问题，在整体结构上，相比现有的电动工具，本发明增加了一个变速装置，使其可在传动比为1∶1和N∶1(N为大于1的数)之间转换。首先选择一个转速较高的原动机，原动机提供的转速即为变速装置的输入转速。当输入的转速没有经过减速机构而直接传递到输出轴时，变速装置的传动比为1∶1。当变速装置改变其结构，使输入的转速经过一个大传动比的减速机构后再由输出轴输出，此时的传动比为N∶1，即输出转速为原动机转速的N分之一，转矩是原动机转矩的N倍。传动比为1∶1的模式是在电动工具用来钻孔、打磨等工作需有较大转速时；传动比为N∶1的模式是在电动工具用来装拆紧固件需要较小转速、较大转矩时。数值N应根据原动机的转速与实际工作要求等条件来确定。实现大传动比变速的机构有很多，例如行星轮系、谐波齿轮机构等，应根据所需传动比的大小和实际情况来合理选择。本发明人同时提交了一份名为电动工具变速器的实用新型专利，提供了一种适用于本发明的变速装置。

2.为了解决希望携带更方便的问题，相比传统的电动工具，本发明增加了一个能任意存储少量工具且能直接选择工具使用的存储装置与电动工具主体连接。因为很少有工作会同时使用到组合工具所配的所有四五十个工具头，一般只会使用其中的三四个就能基本满足需要。所以在使用本发明时，只需在工作前选择几个所需的工具头存放在存储装置内，工作时就像选择组合圆珠笔的笔芯一样选择一个工具头就可以直接工作。这样就可以不需要携带整个工具箱而只携带电动工具即可，携带、使用方便。

本发明的存储装置可抽象为一个2K-H型行星轮系：太阳轮1(外啮合)、行星轮、行星架、太阳轮2(内啮合)。现在，用该种行星轮系各部分的名称来命名本存储装置的部件，那么本存储装置最大的特点就是两个太阳轮的轴线平行但不重合。工具头都存放在外啮合的太阳轮1中，并围绕太阳轮1的轴线均匀分布。两个太阳轮轴线的距离等于工具头存放的位置离太阳轮1轴线的距离。内啮合的太阳轮2是与电动工具主体同轴线安装的。这样设计的有益结果就是，相对于整个电动工具来说，每次选择出的工具头都是在正中心的，没有偏心，这样使用是更加方便、习惯。(由本发明人之前申请的实用新型专利ZL201020517621.4提供的一种一体化组合工具就因工具偏心而给实际应用带来了一点不便。)

根据行星轮系的知识可知，太阳轮1、行星架、太阳轮2三者之间是可相对旋转的，应用时须固定其中一个并使另外一个主动，那么剩下的一个就会按规律运动。将此知识应用到本存储装置可知，由于外啮合的太阳轮1是存放工具头的部件，是被选择的，所以在安装本存储装置时就有两种安装方法：一、行星架与电动工具主体无相对旋转安装，内啮合的太阳轮2主动；二、内啮合的太阳轮2与电动工具主体无相对旋转安装，行星架主动。用第一种方式安装时，行星架与电动工具主体无相对转动，因此只需要相对电动工具主体旋转内啮合的太阳轮2即可顺利选择工具头。当用第二种方式安装时，内啮合的太阳轮2与电动工具主体无相对旋转，又由于两个太阳轮偏心的缘故，水平放置时行星架因为重力的作用会始终保持相对地面无旋转，因此只需水平握拿整个电动工具并绕其轴线旋转即可顺利选出所需的工具头。当然，外啮合的太阳轮1中可存放的工具头个数可根据需要来确定。此外，由于安装好本存储装置后，用户是看不到太阳轮1和存储的工具的，所以为了能准确的选择出想要的工具，内啮合的太阳轮2的啮合位置对应的太阳轮1的位置应该是唯一的。所以太阳轮2(内啮合)直径应该为太阳轮1(外啮合)直径的大于1的正整数倍。在实际应用中，我们一定会选择相对合适、简单的数值，所以以下的附图与说明都以可存放四个工具头、太阳轮2的直径为太阳轮1的直径的两倍、并以重力选择方式(安装方法二)的存储装置为例。

至此已能正确选择到所需的工具头，但要能使用工具，还需将所选的工具推出存储装置，因此整个存储装置是可以沿电动工具的轴线移动的。存储装置的外壳(包含有内齿轮特征，即同时作为太阳轮2)的内侧有凹槽特征，安装在电动工具主体上并可旋转的销轮在该凹槽内运动。在该凹槽与弹簧的配合下，将存储装置整体向电动工具主体按动一次，被选中的工具头就与夹头连接并被推出存储装置。此时，安装在电动工具主体上的销钉会插入存储装置上相对的销钉孔中，来保证存储装置的任何部件在某一工具头正在使用的时候都不会有相对运动。再将整个存储装置按动一次，工具头就退回存储装置内，并有效存放。整个过程与按动圆珠笔类似，参看附图。每个工具头的中间部位都有铁磁性材料包裹，利用存储装置中的永磁石将工具头吸附在存储空间内。这样就便于存放、更换、使用和携带工具。

附图说明

下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明。

图1是本发明工具存储装置的原理示意图。

图2是本发明工具存储装置中凹槽的原理示意图。

图3是本发明工具存储装置的三维模型图。

图4是本发明的整体结构示意图。

图中，1：外啮合的太阳轮1；2：行星轮；3：行星架；4：内啮合的太阳轮2(存储装置的壳体)；5：工具头存放位置。

具体实施方式

附图与以下的具体实施方式都是以可存放四个工具头、太阳轮2的直径为太阳轮1的直径的两倍、太阳轮2与电动工具主体无相对转动连接的存储装置为例的。

如图4，原动机、变速装置、机械定力矩装置、工具夹头、存储装置依次连接、安装，加上应有的控制电路和开关就组成了本发明，即多功能组合电动工具。其中，机械定力矩装置可为本电动工具的选配装置，用于保护变速装置和电动机。其他必要的组件包括给原动机提供能量的电源和可供选择的多种工具头。

具体的使用方式如下：在使用前，用户选择部分工作时可能会用到的工具头存放入存储装置中，然后将存储装置安装在电动工具主体上，整体携带，无需携带整个工具箱。使用时，将工具放置水平位置，绕其轴线旋转使外壳上需要使用的工具的标记朝上即已选定工具，然后将整个存储装置向工具主体按下一次，被选的工具就已被推出存储装置且可以使用。改变变速装置的传动比即可使输出转速在高速与低速之间转换，以适应多种工作。本发明可适用的工作范围较大，使用、携带方便。

当存储装置用第一种方式安装时，即行星架与工具主体无相对旋转安装时，工具的选择方式如发明内容中所述，其他具体的使用方法同上所述。

Claims (4)

1.一种多功能组合电动工具，其特征是：至少由原动机、变速装置、工具夹头、存储装置四大部件和必要的控制电路及开关组成。

2.根据权利要求1所述的多功能组合电动工具，其特征是：存储装置的外啮合太阳轮的轴线与内啮合太阳轮的轴线平行但不重合，其两轴线的距离等于工具存储位置的中心点到外啮合太阳轮轴线的距离。

3.根据权利要求1所述的多功能组合电动工具，其特征是：至少两个工具可存储与存储装置的外啮合太阳轮上，且其位置围绕外啮合太阳轮的轴线均匀排布。

4.根据权利要求1所述的多功能组合电动工具，其特征是：存储装置中，内啮合太阳轮分度圆直径为外啮合太阳轮分度圆直接的大于1的正整数倍。

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