CN103101039B - 紧固装置和可应用该紧固装置的多功能机 - Google Patents

Abstract

一种紧固装置和可应用该紧固装置的多功能机。其中多功能机包括用于安装工作头并驱动工作头旋转摆动的输出轴、将工作头安装在所述输出轴上的紧固件，所述工作头具有供紧固件穿过的连接孔。多功能机和紧固装置包括定位元件，定位元件能够与第一连接孔至少部分相接触且在第一中心面内具有第一横截面；定位元件与第二连接孔至少部分相接触且在第二中心面内具有第二横截面，第一横截面与第二横截面不相同，从而使得定位元件可以适配多种不同类型的工作头。

Description

紧固装置和可应用该紧固装置的多功能机

技术领域

本发明涉及一种多功能机，还涉及一种用于将工作头安装至多功能机上的紧固装置。

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旋转摆动运动，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。

传统的多功能机在工作头和输出轴之间设有用于传递扭矩的形配合机构。如工作头上开设有具有八个圆角的星形连接孔，且圆角之间连续连接。对应地，输出轴的末端径向凸出延伸有四个圆角型凸起。将工作头安装至输出轴时，星形连接孔恰好套设在输出轴的圆角型凸起上，再通过螺钉将工作头安装在输出轴上。

然而，上述多功能机的不足是：将工作头安装在输出轴上的前提条件是工作头的星形开口与输出轴上的凸起形状相匹配，否则，如若换成具有其它形状开口的工作头则无法安装在该输出轴上。因此，就需要根据不同的输出轴端部设置具有不同形状的开口的工作头与之相匹配，使得多功能机的适配性比较差。

而且上述多功能机的工作头的星形开口与输出轴上的凸起形状相匹配，输出轴上的凸起即需要起到定位功能，又需要起到固定功能和传递扭矩的功能。因此，输出轴上的凸起和工作头的星形开口均易磨损，从而使工作头出现打滑现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种多功能机，该多功能机具有可以适配多种不同类型的工作头的定位元件。

本发明所要解决的另一个技术问题：提供一种紧固装置，该紧固装置可以将多种不同类型的工作头装配到一种多功能机上。

本发明解决技术问题所采用的技术方案：一种多功能机，可适配多种工作头，所述多功能机包括用于安装工作头并驱动工作头旋转摆动的输出轴、将工作头安装在所述输出轴上的紧固件，输出轴包括与工作头配合的配合面；所述工作头至少包括第一工作头和第二工作头，其中所述第一工作头包括与输出轴配接的第一安装部，所述第一安装部包括与配合面平行的第一中心面和供紧固件穿过的第一连接孔；所述第二工作头包括与输出轴配接的第二安装部，所述第二安装部包括与配合面平行的第二中心面和供紧固件穿过的第二连接孔，所述多功能机还包括定位元件，所述定位元件能够与第一连接孔至少部分相接触且在所述第一中心面内具有第一横截面；所述定位元件能够与第二连接孔至少部分相接触且在所述第二中心面内具有第二横截面，所述第一横截面与所述第二横截面不相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果：定位元件可以在与第一或第二工作头相接触时，在对应的中心面上形成具有不相同的横截面，从而使得该定位元件可以适配多种不同类型的工作头。而且由于提供了起定位作用的定位元件，从而使定位功能与固定功能和/或转递扭矩的有利分离，减少了定位元件的磨损。

优选的，所述第一横截面的外轮廓形成第一外接圆，所述第二横截面的外轮廓形成第二外接圆，其中所述第一外接圆与所述第二外接圆的直径大小不相同。

优选的，所述第一横截面的形状和所述第二横截面的形状相同。

优选的，所述第一横截面的形状和所述第二横截面的形状不相同。

优选的，所述第一横截面和所述第二横截面相对于所述输出轴的位置不相同。

优选的，所述第一、第二横截面的形状至少是圆形、多边形或椭圆形其中之一。

优选的，所述定位元件包括供紧固件穿过的中心孔和围绕中心孔设置的外周面，所述外周面包括轴向设置的与所述第一连接孔相接触的第一外轮廓和与所述第二连接孔相接触的第二外轮廓。

优选的，所述外周面包括至少一个圆锥面，所述述第一外轮廓和所述第二外轮廓设于所述圆锥面上。

优选的，所述外周面至少包括第一圆柱面和第二圆柱面，所述第一外轮廓设于所述第一圆柱面上，所述第二外轮廓第二圆柱面上。

优选的，所述第一圆柱面和第二圆柱面轴向间断设置。

优选的，所述第一圆柱面和第二圆柱面轴向连续设置。

优选的，所述外周面自第一外轮廓至所述第二外轮廓最大径向尺寸的变化是线性的。

优选的，所述外周面自第一外轮廓至所述第二外轮廓最大径向尺寸的变化是非线性的。

优选的，所述外周面与通过所述中心孔的中心线的纵剖面相交形成交线，所述交线至少是直线、曲线或弧线其中之一。

优选的，所述定位元件为变形件，所述变形件与第一连接孔相接触且在所述第一中心面内形成与第一连接孔相切的第一外接圆；所述变形件与第二连接孔相接触且在所述第二中心面内形成与第二连接孔相切的第二外接圆。

优选的，所述多功能机还包括弹性元件，所述弹性元件促使所述定位元件始终朝着与所述第一连接孔或第二连接孔相接触的方向轴向移动。

优选的，所述紧固件包括与工作头接触的压板，所述弹性元件设置在所述压板和所述定位元件之间。

优选的，所述紧固件上设有止挡所述定位元件轴向脱开的止挡环。

优选的，所述定位元件设置在所述输出轴内，所述弹性元件设置在所述输出轴和所述定位元件之间。

优选的，所述多功能机还包括弹性件，所述弹性件促使所述定位元件始终朝着与所述第一连接孔或第二连接孔相接触的方向径向移动。

优选的，所述定位元件包括至少两个周向设置的定位块，所述至少两个定位块与第一连接孔相接触且在所述第一中心面上定义了所述第一横截面；所述至少两个定位块与第二连接孔相接触且在所述第二中心面定义了所述第二横截面，所述第一横截面和所述第二横截面相对于所述输出轴的位置不相同。

本发明解决另一个技术问题所采用的技术方案：一种紧固装置，用于将多种工作头装配到一种多功能机上，所述多功能机包括用于安装工作头并驱动工作头旋转摆动的输出轴，所述输出轴包括与工作头配合的配合面；所述工作头至少包括第一工作头和第二工作头，其中所述第一工作头包括与输出轴配接的第一安装部，所述第一安装部包括与配合面平行的第一中心面和供紧固件穿过的第一连接孔；所述第二工作头包括与输出轴配接的第二安装部，所述第二安装部包括与配合面平行的第二中心面和供紧固件穿过的第二连接孔，所述紧固装置包括与输出轴连接的紧固件、设置在所述紧固件上的定位元件，其中所述定位元件能够与第一连接孔至少部分相接触且在所述第一中心面内具有第一横截面；所述定位元件能够与第二连接孔至少部分相接触且在所述第二中心面内具有第二横截面，所述第一横截面与所述第二横截面不相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果：紧固装置上设有定位元件，该定位元件可以在与第一或第二工作头相接触时，在对应的中心面上形成具有不相同的横截面，从而使得该定位元件可以适配多种不同类型的工作头。而且由于提供了起定位作用的定位元件，从而使定位功能与固定功能和/或转递扭矩的有利分离，减少了定位元件的磨损

优选的，所述定位元件为变形件，所述变形件与第一连接孔相接触且在所述第一中心面内形成与第一连接孔相切的第一外接圆；所述变形件与第二连接孔相接触且在所述第二中心面内形成与第二连接孔相切的第二外接圆。

优选的，所述多功能机还包括弹性元件，所述弹性元件促使所述定位元件始终朝着与所述第一连接孔或第二连接孔相接触的方向轴向移动，且所述紧固件包括与工作头接触的压板，所述弹性元件设置在所述压板和所述定位元件之间。

优选的，所述紧固件上设有止挡所述定位元件轴向脱开的止挡环。

优选的，所述多功能机还包括弹性件，所述弹性件促使所述定位元件始终朝着与第一连接孔或第二连接孔相接触的方向径向移动。

优选的，所述定位元件包括至少两个周向设置的定位块，所述至少两个定位块与所述第一连接孔相接触且在第一中心面上定义了所述第一横截面；所述至少两个定位块与第二连接孔相接触且在所述第二中心面定义了所述第二横截面，所述第一横截面和所述第二横截面相对于所述输出轴的位置不相同。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的多功能机，头部区域并拆除了部分外壳的示意图。

图2是图1所示多功能机头部区域的立体分解示意图。

图3是适用于图1所示多功能机的第一工作头的立体示意图。

图4是适用于图1所示多功能机的第二工作头的立体示意图。

图5是适用于图1所示多功能机的第三工作头的立体示意图。

图6是适用于图1所示多功能机的第四工作头的立体示意图。

图7是本发明多功能机的第一实施方式中，定位元件的立体示意图。

图8是图7所示定位元件的正视图。

图9是图3所示第一工作头与定位元件配合的立体示意图。

图10是图4所示第二工作头与定位元件配合的立体示意图。

图11是图5所示第三工作头与定位元件配合的立体示意图。

图12是图6所示第四工作头与定位元件配合的立体示意图。

图13是图1所示多功能机头部区域的另一个角度的立体分解示意图。

图14是图1所示多功能机头部区域的剖面示意图，此时紧固件及第一工作头还未安装在输出轴上。

图15是图1所示多功能机头部区域的剖面示意图，此时第一工作头处于锁紧过程中。

图16是图1所示多功能机头部区域的剖面示意图，此时第一工作头被锁紧在输出轴上。

图17是图16中沿A-A方向的剖视图。

图18是本发明多功能机的头部区域的剖面示意图，此时第二工作头被锁紧在输出轴上。

图19是图18中沿B-B方向的剖视图。

图20是本发明多功能机的头部区域的剖面示意图，此时第三工作头被锁紧在输出轴上。

图21是本发明多功能机的头部区域的剖面示意图，此时第四工作头被锁紧在输出轴上。

图22是本发明第二实施方式中的多功能机，头部区域的剖面示意图，此时紧固件及第一工作头还未安装在输出轴上。

图23是图22所示多功能机的头部区域的剖面示意图，此时第一工作头被锁紧在输出轴上。

图24是本发明第三实施方式中的紧固件和定位元件的立体分解图。

图25是通过图24中的紧固件和定位元件将第一工作头锁紧在输出轴上的示意图。

图26是图25中沿C-C方向的剖视图。

图27是第二工作安装在输出轴上时的截面示意图。

其中，

32.输出轴                 34a，34b，34c，34d 第一、第二、第三、第四工作头

36.紧固件                 38.拨叉件            40.连接法兰

42.压板                   44.杆部              46.连接部

48.螺纹部                 50.隔热套            52.卡钩

54.卡槽                   56.定位元件          57.锥簧

58a，58b，58c，58d 第一、第二、第三、第四安装部 59.止挡环

60a，60b，60c，60d 第一、第二、第三、第四切割部

61a，61b 第一、第二中心面

62a，62b，62c，62d 第一、第二、第三、第四连接孔

63a，63b第一、第二横截面                       64.锯齿

66.中心孔                 68.周壁              70.外周面

72.第一圆柱面             73.中心线            76.第二圆柱面

76.第一外轮廓             77.底面              78.第二外轮廓

80.圆锥面                 81.第三外轮廓        82.配合面

83a，83b，83c，83d上表面  84.摩擦面            86.凸肋

88.锁紧件                 90.驱动机构          92.通孔

94.推杆                   96.操作件            98.枢轴

100.凹槽                  102.凸轮部           104.手柄

106.接触面                110a，110b，110c，110d 下表面

112.上表面                114.螺纹盲孔         116.紧固件

120.定位元件              122.弹性件           124.紧固件

126.定位块                128.第一横截面       130.第二横截面

具体实施方式

本发明涉及一种可适配多种工作头的多功能机。其中现有的工作头种类很多，本发明的具体实施例中仅列举几种典型的工作头以说明本发明的创作构思。当然，未列举到的工作头，同样适用于本发明。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1所示为本发明的多功能机第一实施方式中的头部区域。其中包括机壳30、安装在机壳30内的马达(未图示)、由马达驱动的输出轴32及安装在输出轴32下方的第一工作头34a。一紧固件36穿过第一工作头34a后连接在输出轴32的末端，从而将第一工作头34a固定在输出轴32上，并可在输出轴32的带动下运动。

输出轴32纵向设置于机壳30的内部，其末端延伸出机壳32一定距离。输出轴32上安装有一拨叉件38，马达转动时，可带动一偏心装置(未图示)转动，该偏心装置进而带动拨叉件38实现旋转摆动，从而使输出轴32做旋转摆动运动。输出轴32的末端设有直径较大的连接法兰40。连接法兰40与输出轴32可以一体成型，也可以固定安装在输出轴32上。在本发明中该连接法兰40与输出轴32一体成型(可参见图14)。

请参阅图2所示，紧固件36包括环状压板42和自压板42的中部轴向延伸的杆部44。在本实施例中，杆部44包括与压板42连接的连接部46和与其相连的螺纹部48。

压板42上连接有隔热套50。该隔热套50包覆在压板42上，防止在使用一段时间后，在需要更换工作头时，由于输出轴32上的热量传递到压板42上而对操作者造成伤害。隔热套50的周向上均匀的设有卡钩52，压板42上设有卡槽54。通过卡钩52卡设在卡槽54中，从而将隔热套50包覆在压板42上。

再参阅图2，该多功能机还包括与工作头配合的定位元件56。该定位元件56可以与具有不同最小内径的连接孔的工作头相适配，从而能在安装不同种类的工作头时，都可以方便、快速的将工作头安装到位。即使得不同种类的工作头的连接孔的中心线都能与输出轴32的轴线X大致重合。当然，如本领域技术人员可以理解的，在这里，工作头的连接孔的中心线与输出轴的轴线X也可以不重合，两者具有一定距离也同样可以满足方便方便、快速的将工作头安装到位。

多功能机还包括弹性元件，弹性元件的弹性力促使定位元件56始终朝着与第一工作头34a相接触的方向轴向移动。

在本实施例中，定位元件56套设在紧固件36上，弹性元件设置在压板42和定位元件56之间。在这里，弹性元件是锥簧57，而锥簧57在被压缩时所占空间比较小。可以理解，该弹性元件也可以是弹簧或压簧等。而为了防止定位元件56轴向脱开，在紧固件36上设有止挡定位元件56脱开的止挡环59。

当然，将定位元件56套设在紧固件36上，且在两者中间设置弹性元件从而构成一个独立的紧固装置，该紧固装置可以用于将多种工作头装配到一种多功能机上。同样，为了防止定位元件56轴向脱开，在紧固件36上设有止挡定位元件56脱开的止挡环59。作为一个独立的组件，该紧固装置可以方便安装工作头。当然，该紧固装置也可以作为一个独立的附件出售。

如本领域技术人员所熟知，定位元件56也可以设置在输出轴32内，那么弹性元件则设置在输出轴32和定位元件56之间。

如本领域技术人员所熟知，工作头可以是直锯片、圆锯片、砂盘、刮刀等等；连接孔的形状也可以是正十二角形或其它正多角形、正多边形、圆形等任意形状，且这些连接孔的最小内径有些是相同的，有些是不相同。图3至图6所示为清楚表述本发明的第一实施方式，列举了几种不同类型的工作头。

请参见图3所示，第一工作头34a为一种直锯片，其包括第一安装部58a和第一切割部60a，其中第一安装部58a用于连接到连接法兰40上。第一安装部58a上开设有供紧固件36穿过的第一连接孔62a，该第一连接孔62a是正十二角形，其最小内切圆的直径为d1。第一切割部60a末端则设有具有切割功能的锯齿64a。

请参见图4所示，第二工作头34b为一种直锯片，其包括第二安装部58b和第二切割部60b，其中第二安装部58b用于连接到连接法兰40上。第二安装部58b上开设有供紧固件36穿过的第二连接孔62b，该第二连接孔62b是圆形，其直径为d2。第二切割部60b末端则设有具有切割功能的锯齿64b。

请参见图5所示，第三工作头34c为一种直锯片，其包括第三安装部58c和第三切割部60c，其中第三安装部58c用于连接到连接法兰40上。第三安装部58c上开设有供紧固件36穿过的第三连接孔62c，该第三连接孔62c是具有八个圆角的星形开口，且圆角之间连续连接。其最小内切圆的直径与第二连接孔的直径相等，为d2。第三切割部60c末端则设有具有切割功能的锯齿64c。

请参见图6所示，第四工作头34d为一种直锯片，其包括可连接在连接法兰40上的第四安装部58d和第四切割部60d。第四安装部58d上开设有供紧固件36穿过的第四连接孔62d，该第四连接孔62d是圆形，其直径为d3。第四切割部60d末端则设有具有切割功能的锯齿64d。不过为了方便安装，第四连接孔62d为设有缺口的非封闭圆孔。

请参阅图7和图8所示，定位元件56具有供紧固件36穿过的中心孔66以及围绕中心孔66设置的周壁68。其中周壁68包括与工作头的连接孔配合用于工作头定位的外周面70。

外周面70沿轴向至少包括具有第一最大径向尺寸的第一外轮廓和具有第二最大径向尺寸的第二外轮廓，其中第一最大径向尺寸与第二径向尺寸不相等。因此，第一外轮廓和第二外轮廓适用于与具有不同最小内径的连接孔的工作头至少部分相接触，从而用于不同种类的工作头定位。

第一外轮廓或第二外轮廓与相应的连接孔的最小内径接触时可以是面与面接触。如若是面与面接触，这样接触面比较大，定位比较可靠。当然，第一外轮廓或第二外轮廓与相应的连接孔的最小内径也可以是点接触。其中接触点至少为三个，就可以实现相应的工作头的定位。优选的，该至少三个接触点至少组成一个直角三角形或锐角三角形。

外周面70自第一外轮廓至第二外轮廓最大径向尺寸的变化可以是线性的，也可以是非线性的。

优选的，外周面70包括至少两个不同最大径向尺寸的圆柱面，至少两个圆柱面用于与具有不同最小内径的连接孔的工作头至少部分相接触。

在本实施例中，外周面70包括第一圆柱面72和第二圆柱面74。其中若干相同的具有第一最大径向尺寸D1的第一外轮廓76形成了第一圆柱面72；若干相同的具有第二最大径向尺寸D2的第二外轮廓78形成了第二圆柱面74。

在这里，第一外轮廓76和第二外轮廓78的形状是一样的，均是圆形。可以理解，如果第一外轮廓和第二外轮廓的形状不一样也同样可以实现相应的工作头的定位。

在本实施例中，第一外轮廓76和第二外轮廓78的形状都是圆形。对于本领域技术人员来说，很容易理解，第一外轮廓76和第二外轮廓78的形状并不限于圆形，也可以是多边形或椭圆形等其它形状。

在本实施例中，第一圆柱面72和第二圆柱面74是轴向间断设置的。外周面70还包括用于连接第一圆柱面72和第二圆柱面74的连接面，该连接面可以是具有线性变化的圆锥面或内凹、外凸等曲面；也可以是非线性变化的多个折弯面形成。在这里，连接面是圆锥面80，该圆锥面80是由沿轴向方向具有不同最大径向尺寸的外轮廓形成。因此，不同的外轮廓可以适配具有不同最小内径的连接孔的工作头。如本领域技术人员可以想到的，外周面70上设置至少一个圆锥面，也同样可以为不同种类的工作头定位。

当然，第一圆柱面72和第二圆柱面74也可以是轴向连续设置。第一圆柱面72和第二圆柱面74通过垂直于第一圆柱面72和第二圆柱面74的台阶面连接。不过，由于一个圆柱面最好是适配一种最小内径的工作头。因此，定位元件56的外周面70若仅是由圆柱面形成，那么可以根据工作头不同的最小内径设置相应的圆柱面。

此外，在本实施例中，第一圆柱面72和圆锥面80之间以及第二圆柱面74和圆锥面80之间均进行倒角处理。如此即方便了加工，又方便安装工作头。

请再参见图8，外周面70与通过中心孔66的中心线73的纵剖面相交形成交线。在本实施例中，外周面70与通过中心线73的纵剖面的交线均是由三个直线段组成。其中，第一、第二圆柱面72和74与纵剖面的交线与中心线73成0度夹角，圆锥面80与纵剖面的交线与中心线73成一角度a。角度a约为50度。当然角度a可以根据需要设置成任意的角度。可以理解，交线也可以是非直线，如曲线或弧线其中之一，或是直线、曲线和弧线几种线段的组合。

请参见图3、图8和图9所示，第一工作头34a的第一连接孔62a是正十二角形，其最小内切圆的直径为d1，该第一连接孔62a的最小内直径d1与第一外轮廓76的第一最大直径D1相当。将第一工作头34a套设在第一圆柱面72上，使得第一连接孔62a正好卡设在第一圆柱面72上，实现第一工作头34a的定位。第一连接孔62a的最小内直径d1与第一最大直径D1相当可以是第一连接孔62a的最小内直径d1等于或略大于第一外轮廓76的第一最大直径D1。因此，只需第一圆柱面72与第一连接孔62a至少部分相接触，就可以实现第一工作头34a的定位。

为了使第一圆柱面72与第一连接孔62a的接触面足够大，且又不影响整个多功能机的体积，所以第一圆柱面72的高度与第一连接孔62a的厚度相当。这里，第一圆柱面72的高度与第一连接孔62a的厚度相当可以是第一连接孔62的厚度略小于或等于第一圆柱面72的高度。可以理解，定位元件56还设有与第一圆柱面72相连的底面77，该底面77的直径大于第一最大直径D1。当第一工作头34a套设在定位元件56上时，底面77会阻止第一工作头34a从定位元件56上脱开。

请参见图3、图8和图10所示，第二工作头34b的第二连接孔62b是圆形，其直径为d2，该第二连接孔62b的直径d2与第二外轮廓78的第二最大直径D2相当。将第二工作头34b套设在第二圆柱面74上，使得第二连接孔62b正好卡设在第二圆柱面74上，实现第二工作头34b的定位。第二连接孔62b的直径d2与第二最大直径D2相当可以是第二连接孔62b的最小内直径d1等于或略大于第一外轮廓76的第一最大直径D1。

优选的，第二连接孔62b的直径d2与第二圆柱面74的第二最大直径D2相等时，第二工作头34b的第二连接孔62b与第二圆柱面74配合是整个圆周的面接触，这样接触面更大，定位更可靠。

为了使第二圆柱面74与第二连接孔62b的接触面足够大，且又不影响整个多功能机的体积，所以第二圆柱面74的高度与第二连接孔62b的厚度相当。这里，第二圆柱面74的高度与第二连接孔62b的厚度相当可以是连接孔62的厚度略小于或等于第二圆柱面74的高度。

请参见图3、图8和图11所示，第三工作头34c的第三连接孔62c是星形开口，其最小内切圆为d2，该第三连接孔62c的最小内直径d2与第二外轮廓78的第二最大直径D2相当。请参阅图4和图7所示，将第三工作头34c套设在第二圆柱面74上，使得第三连接孔62c正好卡设在第二圆柱面74上，实现第三工作头34c的定位。第三连接孔62c的最小内直径d2与第二最大直径D2相当可以是第三连接孔62c的最小内直径d2等于或略大于第二外轮廓78的第二最大直径D2。由此可见，虽然第二工作头34b和第三工作头34c的连接孔具体形状不一样，不过当最小内直径一样时，与定位元件56相接触的外轮廓的直径则一样。

为了使第二圆柱面74与第三连接孔62c的接触面足够大，且又不影响整个多功能机的体积，所以第二圆柱面74的高度与第三连接孔62c的厚度相当。这里，第二圆柱面74的高度与第三连接孔62c的厚度相当可以是连接孔62的厚度略小于或等于第二圆柱面74的高度。

请参见图8所示，圆锥面80包括具有第三最大直径D3的第三外轮廓81。第四工作头34d的第四连接孔62d是圆形，其直径为d3，该第四连接孔62d的直径d3与第三外轮廓81的第三最大直径D3相等。请参阅图3、图8和图12所示，将第四工作头34d套设在圆锥面80上，使得第四连接孔62d正好与第三外轮廓81相接触，实现第四工作头34d的定位。由于第四工作头34d是与圆锥面80配合，因此，第四连接孔62d的直径d3正好是与第三最大直径D3相等，且第四连接孔62d与第三外轮廓81的配合是整个圆周的线接触，这样定位比较可靠。

请参阅图13所示，连接法兰40上设有与工作头连接的驱动部。驱动部包括与工作头34a的第一安装部58a的上表面83a相接触的配合面82。在本实施例中，配合面为摩擦面84。摩擦面84与第一安装部58a的上表面83a之间所产生的摩擦力足够大，以使在多功能机的工作过程中，可将输出轴32上的摆动扭矩传递到第一工作头34a上，且不会使第一工作头34a出现打滑现象。

在本实施例中，摩擦面84是由若干规则排布的凸肋86形成。这些凸肋86大致呈扇形，其横截面可以是梯形、矩形、半圆、椭圆等等形状，而且顶端也可以较尖锐。在本实施例中，其横截面为矩形。当然，这些凸肋86也可以是按网格的方式排布。更进一步的，上述凸肋86还可以设置为曲线状，如“S”状，并可不规则地分布在连接法兰40上。

在本实施例中，为了可以快速安装或拆卸工作头，并能够提供更强的轴向压紧力，请参阅图14所示，该多功能机设有与紧固件36配合的锁紧件88和可围绕输出轴32的轴线X转动的驱动机构90。沿一个方向旋转驱动机构90时，能够驱动锁紧件88和紧固件36螺纹锁紧；然后沿相反方向旋转驱动机构90时，则驱动锁紧件88和紧固件36松开。当然，紧固件36也可以直接与输出轴32螺纹连接，从而将第一工作头34a固定在输出轴32上，这在后面的实施例中详细赘述。

锁紧件88收容在输出轴32的腔体内。该锁紧件88大致呈圆环状，能够在腔体内自由旋转但不会产生轴向位移，其中部轴向开设有与紧固件36螺纹部连接的螺纹孔。紧固件36的连接部46的横截面大致为正方形，轴出轴32设有收容该连接部46的通孔92。该通孔92的横截面大致也为正方形，当连接部46穿设在通孔92中，使得紧固件36不能相对输出轴32转动。因此，进一步的防止了工作头出现打滑现象。

驱动机构90包括用于与锁紧件88啮合并驱动锁紧件88转动的推杆94和操作推杆94运动的操作件96。推杆94的顶部安装有枢轴98、底部轴向开设有凹槽100。其中，枢轴98的轴线垂直于输出轴32的轴线X。凹槽100套设在锁紧件88的外圆周上并通过啮合装置带动锁紧件88转动。操作件96通过枢轴98枢接在推杆94的顶端。其相对枢轴98的一侧设有凸轮部102，另一侧为延伸有大致垂直于凸轮部102的手柄104。其中当旋转手柄104使其围绕枢轴98的轴线旋转时，凸轮部102会与壳体的接触面106相接触，从而促使推杆94上、下移动。

请参阅图9、图14至图16，多功能机在使用第一工作头34a时，首先第一工作头34a套设在定位元件56上，使第一连接孔62a与第一圆柱面72配合用于定位，这时定位元件56在锥簧57的作用下抵靠在止挡环59上；然后将安装有第一工作头34a的紧固件36装到输出轴32上；这时操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转，凸轮部102与壳体的接触面106相接触，进而带动推杆94向下移动，使得推杆94的凹槽100与锁紧件88啮合；这时操作手柄104围绕输出轴32的轴线X沿着旋紧的方向旋转，从而带动锁紧件88一起转动，使锁紧件88和紧固件36螺纹锁紧，从而将第一工作头34a固定在输出轴32上。

在锁紧的过程中，紧固件36在锁紧件88的配合下沿着E方向轴向移动，在移动的过程中，第一工作头34a的第一安装部58a的上表面83a贴覆在摩擦面84的凸肋86上，这时继续操作手柄104围绕输出轴32的轴线X旋转，会促使定位元件56沿着F方向轴向移动，同时压缩锥簧57，直到第一工作头34a的第一安装部58a的下表面110贴覆在压板42的上表面112上。如此，将第一工作头34a固定在输出轴32上。最后操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转回复到大致与输出轴32垂直的初始位置。

而由于凸肋86既可以在轴向方向又可在圆周方向上在输出轴32和第一工作头34a之间实现大的传力连接，使传递的扭矩足够大，从而保证第一工作头34a与输出轴32之间不会出现相对滑动。工作时，输出轴32在马达(未图示)的带动下作旋转摆动，由于输出轴32上设有由凸肋86形成的摩擦面84的存在，使输出轴32与第一工作头34a的第一安装部58a的上表面83a之间具有足够大的摩擦力，从而将输出轴32输出的摆动扭矩进一步传递给第一工作头34a，进而带动第一工作头34a作摆动运动。

需要拆卸第一工作头34a时，只需操作手柄104，带动推杆94向下移动，使得推杆94的凹槽100与锁紧件88啮合，这时，操作手柄104围绕输出轴32的轴线X沿着旋松的方向旋转，从而带动锁紧件88一起转动，直到锁紧件88与紧固件36完全脱开螺纹连接，此时可将紧固件36从输出轴32中拆下，取出第一工作头34a。由于第一工作头34a的第一安装部58a上的连接孔44为封闭的，因此，需要将锁紧件88与紧固件36完全脱离开，以将其从输出轴32上取下。

再参见图16，第一工作头34a的第一安装部58a上定义了平行与配合面82的第一中心面61a，该第一中心面61a到第一安装部58a的上表面83a和下表面110a的距离相等。

图17是图16沿A-A向的剖视图。参见图17，定位元件56在该第一中心面61a内具有第一横截面63a。在这里，第一横截面63a是圆环形，其第一外轮廓76形成与第一工作头34a的第一连接孔62a相接触的第一外接圆。其中第一外接圆的直径为第一外轮廓76径向尺寸D1。

第一连接孔62a的最小内切圆的直径为d1，其与第一外接圆的直径D1相当，从而实现第一工作头34a的定位。

请参阅10和图18所示，多功能机在使用第二工作头34b时，首先第二工作头34b套设在定位元件56上，使第二连接孔62b与第二圆柱面74配合用于定位，这时定位元件56在锥簧57的作用下抵靠在止挡环59上；然后将安装有第二工作头34b的紧固件36装到输出轴32上；这时操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转，进而带动推杆94向下移动，使得推杆94的凹槽100与锁紧件88啮合；接着操作手柄104围绕输出轴32的轴线X沿着旋紧的方向旋转，从而带动锁紧件88一起转动，使锁紧件88和紧固件36螺纹锁紧，从而将第二工作头34b固定在输出轴32上。

在锁紧的过程中，紧固件36在锁紧件88的配合下沿着E方向轴向移动，在移动的过程中，第二工作头34b的上表面83b贴覆在摩擦面84上，这时继续操作手柄104围绕输出轴32的轴线X旋转，会促使定位元件56沿着F方向轴向移动，同时压缩锥簧57，直到第二工作头34b的下表面110b贴覆在压板42的上表面112上。如此，将第二工作头34b固定在输出轴32上。最后操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转回复到大致与输出轴32垂直的初始位置。

再参见图18，第二工作头34b的第二安装部58b上定义了平行与配合面82的第二中心面61b，该第二中心面61b到第二安装部58b的上表面83b和下表面110b的距离相等。

图19是图18沿B-B向的剖视图。参见图19，定位元件56在该第二中心面61b内具有第二横截面63b。在这里，第二横截面63b是圆环形，其第二外轮廓78形成与第二工作头34b的第二连接孔62b相接触的第二外接圆。其中第二外接圆的直径为第二外轮廓78径向尺寸D2。

第二连接孔62b的最小内切圆的直径为d2，其与第二外接圆的直径D2相当，从而实现第二工作头34b的定位。

由此可见，第一横截面与第二横截面的形状相同，均为圆环形，但其外接圆的直径不相同。当然，对于本领域技术人员来说，很容易理解，第一横截面和第二横截面的形状也可以不相同。比如，第一横截面为圆形，第二横截面为多边形；或第一横截面为多边形，第二横截面为椭圆形等等。也就是说，只需定位元件56的最大外轮廓的外接圆与工作头的连接孔的最小内切圆尺寸相当，就可以为相应的工作头定位。而且不管定位元件56的横截面是什么形状，以及不管这些连接孔本身的形状如何。

请参阅11和图20所示，多功能机在使用第三工作头34c时，首先第三工作头34c套设在定位元件56上，使第三连接孔62c与第二圆柱面74配合用于定位，这时定位元件56在锥簧57的作用下抵靠在止挡环59上；然后将安装有第三工作头34c的紧固件36装到输出轴32上；这时操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转，进而带动推杆94向下移动，使得推杆94的凹槽100与锁紧件88啮合；接着操作手柄104围绕输出轴32的轴线X沿着旋紧的方向旋转，从而带动锁紧件88一起转动，使锁紧件88和紧固件36螺纹锁紧，从而将第二工作头34c固定在输出轴32上。

在锁紧的过程中，紧固件36在锁紧件88的配合下沿着E方向轴向移动，在移动的过程中，第三工作头34c的上表面83c贴覆在摩擦面84上，这时继续操作手柄104围绕输出轴32的轴线X旋转，会促使定位元件56沿着F方向轴向移动，同时压缩锥簧57，直到第三工作头34c的下表面110c贴覆在压板42的上表面112上。如此，将第三工作头34c固定在输出轴32上。

请参阅12和图21所示，多功能机在使用第四工作头34d时，首先第四工作头34d套设在定位元件56上，使第四连接孔62d与圆锥面80配合用于定位，这时定位元件56在锥簧57的作用下抵靠在止挡环59上；然后将安装有第四工作头34d的紧固件36装到输出轴32上；这时操作手柄104，使其围绕枢轴98的轴线旋转，进而带动推杆94向下移动，使得推杆94的凹槽100与锁紧件88啮合；接着操作手柄104围绕输出轴32的轴线X沿着旋紧的方向旋转，从而带动锁紧件88一起转动，使锁紧件88和紧固件36螺纹锁紧，从而将第四工作头34d固定在输出轴32上。

在锁紧的过程中，紧固件36在锁紧件88的配合下沿着E方向轴向移动，在移动的过程中，第四工作头34d的上表面83d贴覆在摩擦面84上，这时继续操作手柄104围绕输出轴32的轴线X旋转，会促使定位元件56沿着F方向轴向移动，同时压缩锥簧57，直到第四工作头34d的下表面110d贴覆在压板42的上表面112上。如此，将第四工作头34d固定在输出轴32上。如需拆卸第四工作头34d，由于第四连接孔62d留有可穿过紧固件36的杆部44的缺口，则无需将紧固件36完全从锁紧件88上拆下，只需拧松锁紧件88，使紧固件36与输出轴32的之间留出可供第四工作头34d穿过的间隙即可。

综上所述，定位元件56上设有至少两个不同最大径向尺寸外轮廓与不同种类的工作头的内径至少部分相接触，就可以实现不同种类的工作头的定位。而且不管这些连接孔本身的形状如何，由于是通过外轮廓与工作头的内径进行接触，从而工作头的连接孔可以是其它任意形状。因此，通过设置具有不同最大径向尺寸的外轮廓的定位元件56，可以使多功能机连接的不同种类的工作头均可以快速、准确的安装到相应的位置。

而且摩擦面84与工作头的上表面之间所产生的摩擦力足够大，以使在多功能机的工作过程中，可将输出轴32上的摆动扭矩传递到工作头上，且不会使工作头出现打滑现象。由于是通过摩擦面84与工作头的上表面进行紧密配合，从而工作头的连接孔可以是其它任意形状。因此，通过设置具有摩擦面84的输出轴32，可以使多功能机的连接的不同种类的工作头均可以牢固的安装在输出轴上。大大提高了多功能机的通用性和便利性。可以理解，磨擦面50还可以是其它形式，如凸肋86a并非是完整的肋条，而是被若干与输出轴32的轴线X同心的圆环隔断；或由若干规则排布的芯轴形成；或是含有摩擦材料的涂覆层；或是直接打磨出粗糙摩擦面即可。

而现有技术中，通过输出轴上的凸起和工作头的星形连接孔相匹配，将工作头固定安装在输出轴上。这样，凸起和连接孔共同起到定位功能、固定功能和转矩功能，如此，就会导致凸起和连接孔磨损的非常快。而本发明中，定位元件56用于定位作用，摩擦面与工作头的表面通过锁紧机构用于固定功能和/或转矩功能的。如此，使得定位功能与固定功能和/或转矩功能的有利分离。因此，可以减少定位元件56、摩擦面和工作头的连接孔等的磨损。

而且由于定位元件56的外轮廓与连接孔的最小内径接触，只用于定位，并未限定工作头和定位元件的相对位置。因此，操作者可以根据需要方便调节工作头相对于输出轴32的角度位置。

请参阅图22和图23所示，本发明的第二实施方式与第一实施方式基本相同，所不同的是输出轴32上直接设置有螺纹盲孔114，紧固件116是带有螺纹的紧固螺栓。安装第一工作头34a时，首先第一工作头34a套设在定位元件56上，使第一连接孔62a与第一圆柱面72配合用于定位，这时定位元件56在锥簧57的作用下抵靠在止挡环59上；然后将安装有第一工作头34a的紧固件116装到输出轴32上；这时只需将紧固件116与螺纹盲孔114连接，再沿着旋紧方向旋转紧固件116，就可以很轻松地将第一工作头34a固定在输出轴32上。

请参阅图24至图27，本发明的第三实施方式与第二实施方式基本相同，所不同的是：第二实施例中的定位元件56进行轴向移动而适配不同的工作头；而在本第三实施例中的定位元件120通过径向移动来适配不同的工作头。

请参阅图24，在实施例中，弹性件122设置在紧固件124中，弹性件122促使定位元件120始终朝着与工作头的连接孔相接触的方向径向移动。

在本实施例中，弹性件是弹簧122。可以理解，该弹性件也可以是压簧或拉簧等等。

定位元件120包括至少两个周向设置在紧固件124上的定位块126，该定位块126在弹簧122的作用下始终朝着与工作头的连接孔相接触的方向径向移动。当然，在紧固件124和定位块126之间还设有限位装置(未图示)，以防止定位块126脱开紧固件124。

在本实施例中，定位块126为四个，且均匀设置在紧固件124的圆周上。当然，这些定位块126也可以任意角度设置在紧固件126的周向上。

请参见图25，安装第一工作头34a时，首先第一工作头34a套设在定位元件120上，使第一连接孔62a与定位块126配合用于定位；然后将安装有第一工作头34a的紧固件124装到输出轴32上；这时只需将紧固件124与螺纹盲孔114连接，再沿着旋紧方向旋转紧固件124，就可以很轻松地将第一工作头34a固定在输出轴32上。

第一工作头34a的第一安装部58a上定义了平行与配合面82的第一中心面61a，该第一中心面61a到第一安装部58a的上表面83a和下表面110a的距离相等。

图26是图25沿C-C向的剖视图。参见图26，定位元件120在该第一中心面61a内具有第一横截面128。在这里，第一横截面128的形状大致为四个分开设置的长方形，其构成第一外接圆的直径为D1。在这里，其与第一连接孔62a的最小内切圆的直径为d1相当，从而实现第一工作头34a的定位。当然，本领域技术人员可以理解的，第一外接圆的直径D1与第一连接孔62a的最小内切圆的直径d1相当可以是第一外接圆的直径D1等于或略大于第一连接孔62a的最小内切圆的直径d1。

图27是沿第二工作头34b的第二中心面61b的剖示图。参见图27，定位元件120在该第二中心面61b内具有第二横截面130。在这里，第二横截面130的形状同第一横截面128，其大致为四个分开设置的长方形，但其构成第一外接圆的直径为D2。在这里，其与第二连接孔62b的最小内切圆的直径为d1相当，从而实现第二工作头34b的定位。在这里，第一外接圆的直径D1与第一连接孔62a的最小内切圆的直径d1相当是第一外接圆的直径D1基本等于第一连接孔62a的最小内切圆的直径d1。

通过对比图26和图27，第一横截面128和第二横截面130相对于输出轴32的位置不相同。由此可见，定位元件120通过径向移动来适配不同的工作头。

当然，为了可以更好的适配不同形状的连接孔，定位块126在与工作头配接的一端设为圆形的尘端或圆弧端。

如本领域技术人员所熟知，该径向移动的定位元件120也同样适用于第一实施例。

当然，本实施例中定位元件120、紧固件124以及弹性件122也可以构成一个独立的紧固装置，该紧固装置可以用于将多种工作头装配到一种多功能机上。作为一个独立的组件，该紧固装置方便了工作头的安装。当然，该紧固装置也可以作为一个独立的附件出售。

本发明的第四实施方式与第一、第二、第三实施方式基本相同，所不同的是：前面三个实施例中的定位元件进行轴向或径向移动而适配不同的工作头；而在本第四实施例中的定位元件通过自身的变形来适配不同的工作头。在本实施例中，定位元件为变形件，其可以设置在紧固件上，也可以设置在输轴上。该变形件在与第一连接孔相接触且在第一中心面内形成与第一连接孔相切的第一外接圆；该变形件在与第二连接孔相接触且在第二中心面内形成与第二连接孔相切的第二外接圆。其中根据第一连接孔和第二连接孔的最小内径不一样，其第一外接圆和第二外接圆的直径也不样。

当然，本实施例中定位元件也可以同紧固件构成一个独立的紧固装置，该紧固装置可以用于将多种工作头装配到一种多功能机上。作为一个独立的组件，该紧固装置可以方便多功能机的装配。当然，该紧固装置也可以作为一个独立的附件出售。

Claims (23)

1.一种多功能机，可适配多种工作头，所述多功能机包括用于安装工作头并驱动工作头旋转摆动的输出轴、将工作头安装在所述输出轴上的紧固件，输出轴包括与工作头配合的配合面；所述工作头至少包括第一工作头和第二工作头，其中所述第一工作头包括与输出轴配接的第一安装部，所述第一安装部包括与配合面平行的第一中心面和供紧固件穿过的第一连接孔；所述第二工作头包括与输出轴配接的第二安装部，所述第二安装部包括与配合面平行的第二中心面和供紧固件穿过的第二连接孔，其特征在于：所述多功能机还包括定位元件，所述定位元件能够与第一连接孔至少部分相接触且在所述第一中心面内具有第一横截面；所述定位元件能够与第二连接孔至少部分相接触且在所述第二中心面内具有第二横截面，所述第一横截面与所述第二横截面不相同，所述多功能机还包括弹性元件，所述弹性元件促使所述定位元件始终朝着与所述第一连接孔或第二连接孔相接触的方向轴向移动。

2.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述第一横截面的外轮廓形成第一外接圆，所述第二横截面的外轮廓形成第二外接圆，其中所述第一外接圆与所述第二外接圆的直径大小不相同。

3.根据权利要求2所述的多功能机，其特征在于：所述第一横截面的形状和所述第二横截面的形状相同。

4.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述第一横截面的形状和所述第二横截面的形状不相同。

5.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述第一横截面和所述第二横截面相对于所述输出轴的位置不相同。

6.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述第一、第二横截面的形状至少是圆形、多边形或椭圆形其中之一。

7.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述定位元件包括供紧固件穿过的中心孔和围绕中心孔设置的外周面，所述外周面包括轴向设置的与所述第一连接孔相接触的第一外轮廓和与所述第二连接孔相接触的第二外轮廓。

8.根据权利要求7所述的多功能机，其特征在于：所述外周面包括至少一个圆锥面，所述述第一外轮廓和所述第二外轮廓设于所述圆锥面上。

9.根据权利要求7所述的多功能机，其特征在于：所述外周面至少包括第一圆柱面和第二圆柱面，所述第一外轮廓设于所述第一圆柱面上，所述第二外轮廓设于所述第二圆柱面上。

10.根据权利要求9所述的多功能机，其特征在于：所述第一圆柱面和第二圆柱面轴向间断设置。

11.根据权利要求9所述的多功能机，其特征在于：所述第一圆柱面和第二圆柱面轴向连续设置。

12.根据权利要求7所述的多功能机，其特征在于：所述外周面自第一外轮廓至所述第二外轮廓最大径向尺寸的变化是线性的。

13.根据权利要求7所述的多功能机，其特征在于：所述外周面自第一外轮廓至所述第二外轮廓最大径向尺寸的变化是非线性的。

14.根据权利要求7所述的多功能机，其特征在于：所述外周面与通过所述中心孔的中心线的纵剖面相交形成交线，所述交线至少是直线、曲线其中之一。

15.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述紧固件包括与工作头接触的压板，所述弹性元件设置在所述压板和所述定位元件之间。

16.根据权利要求15所述的多功能机，其特征在于：所述紧固件上设有止挡所述定位元件轴向脱开的止挡环。

17.根据权利要求1所述的多功能机，其特征在于：所述定位元件设置在所述输出轴内，所述弹性元件设置在所述输出轴和所述定位元件之间。

18.一种紧固装置，用于将多种工作头装配到一种多功能机上，所述多功能机包括用于安装工作头并驱动工作头旋转摆动的输出轴，所述输出轴包括与工作头配合的配合面；所述工作头至少包括第一工作头和第二工作头，其中所述第一工作头包括与输出轴配接的第一安装部，所述第一安装部包括与配合面平行的第一中心面和供紧固件穿过的第一连接孔；所述第二工作头包括与输出轴配接的第二安装部，所述第二安装部包括与配合面平行的第二中心面和供紧固件穿过的第二连接孔，其特征在于：所述紧固装置包括与输出轴连接的紧固件、设置在所述紧固件上的定位元件，其中所述定位元件能够与第一连接孔至少部分相接触且在所述第一中心面内具有第一横截面；所述定位元件能够与第二连接孔至少部分相接触且在所述第二中心面内具有第二横截面，所述第一横截面与所述第二横截面不相同。

19.根据权利要求18所述的紧固装置，其特征在于：所述定位元件为变形件，所述变形件与第一连接孔相接触且在所述第一中心面内形成与第一连接孔相切的第一外接圆；所述变形件与第二连接孔相接触且在所述第二中心面内形成与第二连接孔相切的第二外接圆。

20.根据权利要求18所述的紧固装置，其特征在于：所述多功能机还包括弹性元件，所述弹性元件促使所述定位元件始终朝着与所述第一连接孔或第二连接孔相接触的方向轴向移动，且所述紧固件包括与工作头接触的压板，所述弹性元件设置在所述压板和所述定位元件之间。

21.根据权利要求20所述的紧固装置，其特征在于：所述紧固件上设有止挡所述定位元件轴向脱开的止挡环。

22.根据权利要求18所述的紧固装置，其特征在于：所述多功能机还包括弹性件，所述弹性件促使所述定位元件始终朝着与第一连接孔或第二连接孔相接触的方向径向移动。

23.根据权利要求22所述的紧固装置，其特征在于：所述定位元件包括至少两个周向设置的定位块，所述至少两个定位块与所述第一连接孔相接触且在第一中心面上定义了所述第一横截面；所述至少两个定位块与第二连接孔相接触且在所述第二中心面定义了所述第二横截面，所述第一横截面和所述第二横截面相对于所述输出轴的位置不相同。