CN103182706A - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有快速锁紧机构的动力工具。该动力工具包括：壳体；输出轴，用于安装并驱动工作头工作，所述输出轴设有延伸出所述壳体的承接部；固定件，用于将所述工作头固定在所述输出轴的承接部上；锁紧机构，用于锁紧或释放所述固定件；以及驱动机构，能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，使所述锁紧机构处于锁紧位置；在所述第二位置时，使所述锁紧机构处于释放位置。其中，所述驱动机构上设有第一弹性件，当所述锁紧机构从释放位置移动至锁紧位置时，所述第一弹性件使所述驱动机构从第二位置自动回复至第一位置。该动力工具更换工作头时，操作简单方便。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其是一种手持式的动力工具。

背景技术

多功能机是业界常见的手持式摆动动力工具，它的工作原理是输出轴围绕自身的轴心线做摆动运动。因此，当用户在输出轴的自由端上安装有不同的工作头后，如直锯片、圆锯片、三角形磨砂盘、铲型刮刀后，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。

中国公告专利第CN100574993C号，公开了一种具有快速夹紧机构的摆动动力工具。该摆动动力工具包括：用于驱动工具的工作心轴，所述工具可紧固在紧固元件和所述工作心轴的工具端部上的保持部分之间；用于使所述紧固元件在释放位置和夹紧位置之间滑动的移动装置。

在该释放位置中，可从所述工作心轴拆除所述紧固元件；而在该夹紧位置中，所述紧固元件通过弹簧元件夹靠所述保持部分。其中，所述紧固元件包括夹紧轴，该夹紧轴可插入到所述工作心轴中，并通过所述工作心轴内的锁紧机构而保持在所述夹紧位置中，且在处于所述释放位置中时可被移除。所述锁紧机构具有可沿径向运动的夹紧构件。

所述锁紧机构具有套环，夹紧构件可径向移动地保持抵靠该套环，所述夹紧构件被保持在所述套环的凹部中，所述夹紧构件在其面向所述工具的一侧上具有倾斜表面，所述倾斜表面与所述套环上的倾斜表面配合，从而使得所述套环抵靠所述夹紧构件的所述倾斜表面，从而驱动夹紧构件径向运动而夹紧紧固元件的夹紧轴，实现对紧固元件的快速夹紧或释放。

然而，上述摆动动力工具中，移动组件为可围绕垂直于输出轴的轴线转动的操作扳手。操作扳手转动至开启位置时，依靠扳手上的凸轮面挤压推力构件，进而使锁紧机构克服弹簧弹力后轴向下移，实现对紧固元件的释放。夹紧紧固元件时，则需要再将扳手由开启位置旋转回闭合位置，此时锁紧机构在弹簧弹力的作用下轴向上移，并快速夹紧紧固元件。由于是靠弹簧的弹力来提供轴向压紧力，因此，当外部载荷较大时，轴向向下的外力超过了弹簧能够提供的轴向向上的压紧力，会使坚固元件和锁紧机构下压弹簧后一起轴向下移一定，从而导致紧固元件与工具之间形成间隙，使工具松动，进而出现打滑，影响工作效率。另外，该动力工具的快速夹紧机构，需要一个较大尺寸的扳手，且在释放或夹紧紧固元件时均需要扳动扳手旋转，步骤繁琐。

因此，实有必要提供一种改进的动力工具，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种动力工具，该动力工具能够通过可靠的方式将工作头安装到输出轴上，而无需使用诸如扳手等辅助工具，且操作步骤简单，手感更好。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种动力工具，包括：

壳体；

输出轴，用于安装并驱动工作头工作，所述输出轴设有延伸出所述壳体的承接部；

固定件，用于将所述工作头固定在所述输出轴的承接部上；

锁紧机构，能够在锁紧位置和释放位置之间转换，在所述锁紧位置，所述固定件被夹紧在所述输出轴上；在所述释放位置，能够从所述输出轴上拆除所述固定件；以及

驱动机构，能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，使所述锁紧机构处于锁紧位置；在所述第二位置时，使所述锁紧机构处于释放位置；

其中，所述驱动机构上设有第一弹性件，当所述锁紧机构从释放位置移动至锁紧位置时，所述第一弹性件使所述驱动机构从第二位置自动回复至第一位置。

优选地，所述驱动机构包括支撑在所述输出轴上的主动件和与所述主动件配合的从动件，移动所述主动件，能够驱动所述从动件轴向移动，进而带动所述锁紧机构轴向移动。

优选地，所述主动件和所述从动件通过设在至少两者之一上的第一啮合面配合，所述主动件转动时，通过所述第一啮合面驱动所述从动件轴向移动。

优选地，所述第一啮合面为平面。

优选地，所述第一啮合面垂直于所述输出轴的轴线。

优选地，所述第一啮合面与所述输出轴的轴线成锐角。

优选地，所述第一啮合面为凸轮面。

优选地，所述主动件围绕所述输出轴的轴线或平行于所述输出轴的轴线的直线转动。

优选地，所述主动件围绕垂直于所述输出轴的轴线的直线转动。

优选地，所述第一啮合面设置在所述主动件上，所述从动件上设置有与所述第一啮合面啮合的第二啮合面。

优选地，所述第二啮合面相对于所述输出轴的轴线倾斜设置，至少包括相邻接的快速段和低速段，所述快速段的升角大于所述低速段的升角。

优选地，所述第一啮合面倾斜设置，其升角等于所述第二啮合面的低速段的升角。

优选地，所述驱动机构还包括驱动件，旋转所述驱动件能够带动所述主动件转动。

优选地，所述主动件和所述从动件均呈圆柱状，所述第一啮合面形成在所述主动件和所述从动件两者之一的圆周上。

优选地，所述主动件上设有第一限位部，所述从动件上设有第二限位部，在锁紧机构位于锁紧位置时，所述第一限位部与所述第二限位部配合，限制所述主动件的转动。

优选地，在所述锁紧位置时，所述锁紧机构被所述驱动机构刚性支撑，所述锁紧机构相对所述输出轴的承接部之间的轴向距离保持不变。

通过设置驱动机构，在不采用其它辅助工具的情况下，快速驱动锁紧机构与固定件锁紧或脱开，实现工作头的快速安装或拆卸。通过设置第一弹性件，当锁紧机构从释放位置移动至锁紧位置时，能够使所述驱动机构从第二位置自动回复至第一位置，从而减少驱动机构的操作步骤，可以更方便地更换工作头，具有更好的操作手感。

附图说明

图1为本发明第一实施方式中动力工具的立体示意图。

图2为图1中所示动力工具中部分元件的立体示意图。

图3为本发明第一实施方式中的从动件的结构示意图。

图4为图2所示动力工具的部分元件的立体分解示意图。

图5为图2所示动力工具的部分元件处于第一位置的立体示意图，此时锁紧机构处于释放位置。

图6为图5所示动力工具的部分元件的剖视图。

图7为图2所示动力工具的部分元件处于第二位置的立体示意图，此时锁紧机构处于释放位置和锁紧位置之间。

图8为图7所示动力工具的部分元件的剖视图。

图9为图2所示动力工具的部分元件处于第三位置的立体示意图，此时锁紧机构处于锁紧位置，工作头尚未被夹紧。

图10为图9所示动力工具的部分元件的剖视图。

图11为图2所示动力工具的部分元件处于第四位置的立体示意图，此时锁紧机构处于锁紧位置，工作头被夹紧。

图12为图11所示动力工具的部分元件的剖视图。

图13为本发明第二实施方式中动力工具的部分元件处于第一位置的立体示意图，此时锁紧机构处于锁紧位置。

图14为图13所示动力工具的部分元件处于第二位置的立体示意图，此时锁紧机构处于释放位置。

图15为本发明第三实施方式中动力工具处于第一位置的立体示意图，此时锁紧机构处于释放位置。

图16为图15所示动力工具的部分元件处于第二位置的立体示意图，此时锁紧机构处于锁紧位置。

图17为图15所示动力工具的部分元件的立体分解示意图。

图18为图15所示动力工具的部分元件处于第一位置的结构示意图。

图19为图15所示动力工具的部分元件处于第二位置的结构示意图。

图示中的相关元件对应编号如下：

100.多功能机       32.轴盖           342.底壁

1.机壳             321.上段          343.外套

2.头壳             322.下段          344.凸柱

21.水平部          323.肋部          345.内套

22.竖直部          324.第三弹性件    346.收容孔

23.球轴承          33.轴套           347.挡止部

24.油封轴承        331.凹陷部        348.凹槽

3.输出轴           332.凸起          4.开关

31.轴体            34.轴座           51.安装部

311.盲孔           341.承接部        511.中心孔

512.安装孔            736.第二啮合面         914.轴座

52.切割部             7361.快速段            915.通孔

53.连接部             7362.低速段            916.挡止部

6.锁紧机构            737.收容腔             917.承接部

61.锁紧件             738.开口               92.锁紧机构

611.头部              739.开孔               921.锁紧件

612.容纳孔            8.固定件               922.第二弹性件

613.锁紧孔            81.压板                923.锁紧孔

62.第二弹性件         82.杆部                93.驱动机构

71.驱动件             10.驱动机构            930.第一弹性件

711.主体              11.主动件              931.驱动件

712.扳手部            111.第一啮合面         932.主动件

713.缺口              112.第一凹陷部         933.从动件

714.第四弹性件        113.凸出部             934.臂部

72.主动件             12.从动件              9341.开槽

721.本体              121.第二啮合面         935.轴部

722.凸出部            122.第二凹陷部         9351.扁方部

723.支撑部            141.轴座               936.凸轮部

724.上表面            142.承接部             9361.低端

725.第一啮合面        143.挡止部             9362.高端

726.第一弹性件        15.固定件              9363.第一啮合面

727.第一限位部        16.工作头              937.配合段

73.从动件             17.锁紧机构            9371.啮合部

731.配合段            171.锁紧件             9372.第二啮合面

732.容纳段            172.第二弹性件         938.容纳段

733.导杆              90.头壳                9381.收容腔

734.基体              900.多功能机           939.第三弹性件

7341.肋条             91.输出轴              94.工作头

7342.下表面           911.轴体               95.固定件

7343.第二限位部       912.轴盖               951.压板

735.啮合部            913.轴套               952.杆部

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的详细说明。

本发明的动力工具包括壳体、安装在壳体内的输出轴、将工作头固定在输出轴上的固定件、用于锁紧或释放固定件的锁紧机构和驱动机构。驱动机构能够在第一位置和第二位置之间转换，进而使使锁紧机构在锁紧位置和释放位置之间移动。在锁紧位置，固定件被夹紧在输出轴的承接部上；在释放位置，能够从输出轴上拆除固定件。从而能够在无需外部辅助工具的情况下，快速地更换工作头。

更重要的是，驱动机构上还设有第一弹性件，当锁紧机构从释放位置移动至锁紧位置时，第一弹性件能够使驱动机构从第二位置自动回复至第一位置。从而在工作头的更换时，减少了驱动机构的操作步骤，使操作更简单，具有更好的操作手感。

具体实施方式一

本实施方式中涉及的动力工具具体是一种摆动型动力工具，又称多功能机。但是本发明并不限于摆动动力工具，也可以是转动型研磨动力工具，如砂光机或角向磨光机等。

请参阅图1，一种动力工具，具体是一种多功能机100，其包括呈纵长延伸的机壳1、连接在机壳1前端(以图1中左侧定义为前端)的头壳2以及自头壳2中延伸而出的输出轴3。其中，在机壳1内设置有电机(未图示)，机壳1上还设有开关4来控制电机的开启或关断。头壳2包括与机壳1相连接且沿着图1中水平方向设置的水平部21和自水平部21的末端大致垂直向下延伸的竖直部22。输出轴3在竖直方向设置，其一端安装在头壳2内，另一端自头壳2的竖直部22内向下延伸而出，并且可以围绕自身的纵向轴线X做摆动运动，摆动方向如图1中双箭头所示。

另外，在头壳2的内部，还设置有业界在摆动机上所常用的偏心件(未图示)和拨叉组件(未图示)，用以将电机的旋转输出扭矩转化为输出轴3的摆动输出扭矩。偏心件转动时，通过与拨叉组件的配合，将其转动运动转化成输出轴3相对于其自身轴线X的摆动运动，且摆动角在约0.5至7度之间，摆动频率范围可设置为约每分钟5000至30000次。在输出轴3的自由端可通过固定件(下文中有详细描述)安装一工作头5，本实施方式中工作头5是一种直锯片，该工作头5在输出轴3的带动下可以沿着图1中的双箭头方向做摆动运动。

与转动型动力工具相比，多功能机100工作时，输出轴3围绕其自身轴线X旋转往复摆动运动，从而沿摆动的两个方向产生较大的突变扭矩。因此，需要非常大的轴向夹持力来确保在所有的工作条件下将上述工作头5保持在输出轴3上，并不会出现打滑而影响工作效率或无法工作。

如图2至图4所示，将输出轴3的轴线X所在直线定义为纵向，与轴线X垂直的方向定义为横向，纸面的底部为下，纸面的顶部为上。后文的描述均采用此处的定义。多功能机100还包括设置在输出轴3内的锁紧机构6和驱动机构7，锁紧机构6和驱动机构7相配合后，能够实现快速地夹紧或释放固定件8，从而快速安装或拆卸工作头5。

输出轴3为中空状，其收容在头壳2内，轴向支撑在平行安装在头壳2内的球轴承23和油封轴承24之间。本实施方式中，输出轴3自上而下由四个元件组成：轴体31、轴盖32、轴套33和轴座34，显然，该四个元件之间不可相对转动，以便传递转动扭矩。其中，轴体31为圆柱状，通过销子(未图示)与轴盖32连接，其朝向工作头5的一端轴向开设有盲孔311。轴盖32为中空状，上段321为收容轴体31的中空圆柱状，下段322同样为中空圆柱状，只是径向尺寸较大。下段322的外表面上径向凸出延伸有间隔设置的若干肋部323，与轴套33配合，以传递转动扭矩。轴套33同样为中空圆柱状，其内侧壁上设置收容轴套32的肋部323的若干凹陷部331，底部轴向向下凸出延伸有两对称设置的凸起332，通过凸起332与轴座34的配合，将转动扭矩传递至轴座34。

轴座34位于输出轴3的最底端，其具有承接部341，承接部341包括圆形底壁342、自底壁342的外边缘轴向向上延伸形成的中空圆柱状外套343及自底壁342的下表面轴向向下延伸的若干圆周分布的凸柱344。轴座34还包括自承接部341的中部向上延伸的中空圆柱状内套345和贯穿承接部341和内套345的收容孔346，其中，内套345的顶端向上延伸有用来阻挡锁紧机构6轴向下移的挡止部347。承接部341的外套343的内壁上对称形成有两凹槽348，用于恰好收容轴套33的两凸起332，以传递转动扭矩。

需要指出，本发明的输出轴并不限于本实施方式中的具体结构，其中轴体31、轴盖32、轴套33、轴座34四者两两之间可以通过设置扁方结构来传递转动扭矩，轴体31、轴盖32、轴套33三个元件可设置成一体成型的一个元件，而不会影响整个机器的性能。

工作头5为一种直锯片，对本领域技术人员来说，很容易想到，工作头5也可以是其它附件，如圆锯片、砂盘、刮刀等。该工作头5横向设置，其具有用于安装在输出轴3上的平板状安装部51、用于切割的切割部52及位于安装部51和切割部52之间的连接部53。其中，安装部51上开设有中心孔511，在中心孔的外围设有若干与输出轴3的凸柱344配合的安装孔512。

固定件8用于将工作头5固定在输出轴3的末端。固定件8穿过工作头5的安装部51，进而连接到输出轴3的末端。其包括位于底部的环状压板81和自压板81的中部轴向向上延伸的杆部82，杆部82的末端设有齿部82，齿部82可以是外螺纹，也可以是其它齿状结构。

安装时，固定件8的杆部82穿过输出轴3的收容孔346后，可被锁紧机构6夹紧，从而将工作头5的安装部51夹持在输出轴3的底壁344和底板81之间。

下面结合图2至图4，详细描述锁紧机构6和驱动机构7的具体结构。锁紧机构6可在锁紧位置和释放位置之间转换，在锁紧位置时，固定件8被夹紧在锁紧机构6内；在释放位置时，固定件8被锁紧机构6释放，从而可从输出轴3内移出。本实施方式中，通过操作驱动机构7，可将锁紧机构6由锁紧位置移动至释放位置，此时可将固定件8从输出轴3内移出；安装固定件8时，手动按压固定件8，驱动机构7可自动回复至其初始位置，使锁紧机构6保持在锁紧位置。

驱动机构7包括驱动件71、主动件72和从动件73，其中驱动件71套设在输出轴3上轴套33的外围，主动件72和从动件73安装在输出轴3内，收容在轴套33和轴盖32形成的收容空间内，并最终位于锁紧机构6和输出轴3的承接部341之间。驱动件71可操作地围绕输出轴3的轴线X转动，可驱动主动件72同样围绕输出轴3的轴线X转动，主动件72转动时驱动从动件73轴向上移。

驱动件71位于头壳2的竖直部22内，可围绕输出轴3的轴线X转动。其包括大致呈空心圆柱状的主体711及自主体711的底部径向向外延伸出的扳手部712。主体711的底端还开设有两中心对称设置的矩形缺口713，扳手部712同样为矩形且与缺口713位于同一轴向高度。

主动件72由刚性材质加工而成，其被安装在输出轴3内，并恰好位于轴座34的外套343和内套345之间形成的空间内。主动件72包括空心圆柱状的本体721、自本体721延伸的两个凸出部722和两个支撑部723。两凸出部722自本体721的外侧径向向外延伸而出，并分别位于驱动件71的缺口713内，且中心对称设置；本体721具有水平上表面724，两支撑部723自本体721的上表面724轴向向上延伸而成，且同样中心对称设置。本体721为镂空状，支撑部723紧邻凸出部722。支撑部723的顶部轴向倾斜，形成第一啮合面725。第一啮合面725沿顺时针方向逐渐升高，具有第一升角。主动件72与轴座34的内套345之间设有第一弹性件726，第一弹性件726一端抵持在内套345上，另一端抵靠在主动件72上，从而使主动件72转动生可自动回复至初始位置。另外，本体721自其内侧径向延伸设有第一限位部727，以与从动件73配合，在锁紧机构6处于释放位置时，在第一限位部727的作用下，限制主动件72的转动。

从动件73同样由刚性材质加工而成，其在轴向上安装在主动件72的上方，其包括轴向依次设置的配合段731、容纳段732和导杆733，三者径向尺寸依次减小。其中，容纳段732位于配合段731上方，导杆733位于容纳段732上方。配合段731为中空状，其包括空心圆柱状基体734、自基体734的外侧向外凸出延伸而成的若干肋条7341。肋条7341恰好收容在轴套33的凹陷部331内，从而使从动件73相对输出轴3不可转动。基体734具有水平下表面7342，其下端自下表面7342倾斜设置，形成两段分别与主动件72的支撑部723配合的啮合部735。基体734自下表面7342轴向向下凸出延伸有第二限位部7343，以与主动件72的第一限位部727配合，限位主动件72的转动。啮合部735的顶部轴向倾斜，形成第二啮合面736，第二啮合面736沿逆时针方向逐渐升高，并分为快速段7361和低速段7362。其中，快速段7361具有第二升角，低速段7362具有第三升角，第二升角大于第三升角，且第三升角与第一啮合面725的第一升角相等，以使快速段7361与主动件72的第一啮合面725配合时，能够快速驱从动件73轴向上移。从动件73的收容段732设有收容腔737，以收容锁紧机构6。从动件73的一侧开设有开口738，另一侧相对开口738设有开孔739。

锁紧机构6收容在从动件73的收容腔737内，其包括锁紧件61和第二弹性件62。其中，锁紧件61大致呈板状，其包括位于一侧的球形头部611、位于另一侧的两个容纳孔612和位于头部611和容纳孔612之间的锁紧孔613。第二弹性件62同样为两个，一端收容在锁紧件61的容纳孔612内，另一端则抵靠在从动件73的容纳段732的收容腔735的顶壁。锁紧件61由从动件73的开口738安装入从动件73的收容腔735内，其头部611恰好收容在从动件73的开孔739内，且锁紧件61相对其头部611的一端可相对输出轴3的轴线X轴向上倾斜运动，即以头部611为枢转点在轴向方向上的枢转。

为了使从动件73能够在轴向方向上下移动，在从动件73与输出轴3之间轴向上设有第三弹性件324。第三弹性件324套设在导杆733上，一端抵靠在从动件73的容纳段732的上表面，另一端收容并抵靠在轴体31的盲孔311内。为了使驱动件71从初始位置被转动后，可以自动回复，在驱动件71与头壳2的竖直部22之间设置了第四弹性件714。该第四弹性件714一端抵靠在头壳2的内壁上，另一端抵靠在驱动件71的主体711上。

依然参考图2至图4，重点描述多功能机100的头壳2内部分元件的组装过程。首先，将驱动机构7的主动件72安装在输出轴3的轴座34内，并将第一弹性件726设置在轴座34的内套345之间；接着，将轴套33安装在轴座34上，并相对轴座34固定；然后，将将锁紧机构6安装在驱动机构7的从动件73内，并将从动件73通过肋条7341与轴套33的凹陷部331配合，将从动件73安装至轴套33内，并使锁紧件61安装第二弹性件62的一端位于轴座34的挡止部347的正上方，同时使从动件73的啮合部735与主动件72的支撑件725相对应；接着，先将轴盖32安装并固定在轴套33上，再将轴体31安装并固定在轴盖32上；最后，将驱动件71自上而下套设在输出轴3的轴套33上，并将第四弹性件714设置在驱动件71与头壳2之间。至此，头壳2内主要元件的组装完成。

下面结合图5至图12，从四个位置状态描述本实施方式多功能机100的锁紧过程。驱动机构7能够驱动锁紧机构6在锁紧位置和释放位置之间转换，在锁紧位置时，固定件8被锁紧机构6夹紧，从而将工作头5稳定地固定在输出轴3的承接部341上；在释放位置时，锁紧机构6松开固定件8，使固定件8可从输出轴3内移开，从而将工作头5取下。

如图5和图6所示，为多功能机100处于第一位置的示意图，此时锁紧机构6处于释放位置。在此位置中，在第四弹性件324的作用下，从动件73下移一定距离，直到从动件73的配合段731的下表面7342抵靠到主动件72的本体721的上表面724。锁紧机构6的锁紧件61下移时受到轴座34的挡止部347的挡止，最终使锁紧件61处于垂直于输出轴3的轴线X的水平位置，锁紧件61的锁紧孔613的内表面与固定件8的杆部82的外表面脱离啮合。此时，锁紧件61对固定件8处于释放位置，可将固定件8从锁紧件61内移开。在将固定件8安装进输出轴3之前，先将工作头5安装在输出轴3的承接部341上，然后将固定件8穿过工作头5的中心孔511及轴座34的收容孔346后，进入锁紧件61的锁紧孔613，并使固定件8的顶端紧靠从动件73的容纳段732的底部。

需要指出，上述释放位置是通过外部力驱动外部驱动件71的转动来驱动主动件72转动一定角度，同时克服第四弹性件714的扭力。在释放位置时，尽管撤消了外部力，由于主动件72的第一限位部727与从动件73的第二限位部7343配合，主动件72尽管受到第四弹性件714的扭力作用，仍然不能回转，使锁紧机构6保持在释放位置。

如图7和图8所示，为多功能机100处于第二位置的示意图，此时锁紧机构6处于锁紧位置和释放位置之间的状态，固定件8尚未被锁紧机构6完全锁紧。使用者通过按压固定件8的压板81，杆部82的顶端带动从动件73克服第三弹性件324的弹力轴向上移一定距离。从动件73同时带动锁紧机构6上移，在第二弹性件62的弹力作用下，锁紧件61仅头部611轴向上移，使锁紧件61相对输出轴3的轴线轴向倾斜，但是此位置中锁紧件61与头部611相对的一端尚未与轴座34的挡止部347完全脱离开，因此锁紧件61尚未完全锁紧固定件8的杆部82。

另外，在第二位置中，虽然从动件73轴向上移了一定距离，但是从动件73的第二限位部7343尚未与主动件72的第一限位部727在轴向上完全脱开，第二限位部7343仍会对第一限位部727起到限位作用。因此，尽管从动件73的下表面7342与主动件72的上表面724脱离开，主动件72在第一弹性件726逆时针方向的扭力下，仍然不会发生转动，此时主动件72的第一啮合面725与从动件73的第二啮合面736在轴向上形成一定间距。

如图9和图10所示，为多功能机100处于第三位置的示意图，此时锁紧机构6处于锁紧位置，固定件8被锁紧机构6完全锁紧。固定件8被进一步上推，并推动从动件73进一步轴向上移，使从动件73的第二限位部7343与主动件7的第一限位部727轴向上脱离开。主动件72径向上受从动件73的阻力被去除后，在第一弹性件726的扭力作用下，开始逆时针转动。主动件72的第一啮合面725首先会与从动件73的第二啮合面736的快速段7361接触，由于快速段7361的第二升角较大，因此第一啮合面725与第二啮合面736的快速段7361配合后，能够推动从动件73快速轴向上移，以消除固定件8的压板81与工作头5的安装部51之间的轴向间距。主动件72的第一啮合面725滑过从动件73的快速段7361后，继续逆时针转动，并与从动件73的低速段7362配合，进一步消除固定件8的压板81与工作头5的安装部51之间的轴向间距。在第三位置中，固定件8的压板81与工作头5的安装部51之间仍然存在一定轴向间距，此时固定件8的压板81尚未挤压住工作头5的安装部51，工作头5仍未被轴向上夹紧。

如图11和图12所示，为多功能机100处于第四位置的示意图，此时锁紧机构6处于锁紧位置，固定件8被锁紧机构6完全锁紧，且工作头5被固定件8轴向上夹紧。在第一弹性件726的扭力下，主动件72进一步逆时针转动，以使固定件8的压板81紧密挤压住工作头5的安装部51，以轴向固定工作头5。当工作头5的安装部51与固定件8的压板81之间的轴向间距完全消除后，由于固定件8的杆部82被锁紧件61夹紧，因此主动件72停止转动。此时，主动件72的第一啮合面725与从动件73的第二啮合面736的低速段7362啮合。本实施方式中，第一啮合面725的第一升角较小，设为9度，从而可实现自锁，避免工作头5受到的轴向载荷过大时，而出现松脱。

需要指出，本实施方式中，主动件72的第一啮合面725的第一升角并不限于9度，主动件72的材质为钢或铁，第一啮合面725的摩擦系数在0.1～0.15之间，因此第一升角在11～17度之间均可以实现自锁。显然，当主动件72为其它材质时，第一升角的范围也会相应改变。

以上，详细描述了本实施方式多功能机100的夹紧过程，其释放过程则与夹紧过程相反。当需要将工作头5从输出轴3上拆卸时，只需通过手动扳动驱动件71的扳手部712，使驱动件71顺时针转动。驱动件71转动一定角度后，其缺口713与主动件72的凸出部722干涉，进而带动主动件72顺时针转动。主动件72相对从动件73转动时，第一啮合面725与第二啮合面736的低速段7362和快速段7361依次脱离开，使从动件73在第三弹性件324的弹力作用下，轴向下移，直至从动件73的下表面7342抵接到主动件72的上表面724。

从动件73轴向下移的过程中，会带动锁紧机构6轴向下移。锁紧件61在下移的过程中，其与头部611相对的一端会受到轴座34的挡止部347的挡止，最终使锁紧件61处于垂直于输出轴3的轴线X的水平位置，从而释放固定件8。同时，从动件73下移时，会带动固定件8下移，最终将固定件8从输出轴3内推出一定距离，从而可以将固定件8从输出轴3内轻易地取出。

综上所述，本实施方式的动力工具100通过设置具有主动件72和从动件73的驱动机构7，并使主动件72和从动件73上分别设置相配合的第一啮合面725和第二啮合面736。主动件72围绕输出轴3的轴线X往复转动时，能够通过两啮合面的配合驱动从动件73轴向上下移动，从而使锁紧机构6锁紧或释放固定件8。本结构方便操作，且在第一啮合面725的升角设在一定范围后，能够实现自锁，从而保证工作的稳定性。另外，通过在主动件和输出轴之间设置一弹性件，可在安装固定件时，使主动件从释放位置自动旋转回复至锁紧位置，节省了操作步骤。

具体实施方式二

下面结合图13和图14，对本发明的第二实施方式进行描述。本实施方式具体涉及的也是一种多功能机，与第一实施方式中多功能机100的不同之处在于其驱动机构10，其它部分均与第一实施方式相同。驱动机构10包括主动件11和主动件11配合的从动件12，驱动机构10上还安装有第一弹性件13。该多功能机还包括输出轴14、固定件15、通过固定件15安装在输出轴14上的工作头16，以及收容在从动件12内的锁紧机构17。输出轴14设有轴座141，主动件11安装在轴座141内，从动件12轴向设置在主动件11的上方。轴座141末端设有承接部142，工作头16被夹紧在承接部142和固定件15之间。锁紧机构17包括锁紧件171和与安装在锁紧件171与从动件12之间的第二弹性件172，锁紧机构17在驱动机构10的作用下，可在锁紧位置和释放位置之间移动，从而夹紧或释放固定件15。另外，从动件12与输出轴14之间在轴向上还设有第三弹性件(未图示)，固定件15安装到输出轴14内时，会驱动从动件12克服第三弹性件的弹力而轴向上移。

与第一实施方式相同，驱动机构10同样能够在不需要其它辅助工具的作用下，使锁紧机构17在锁紧位置和释放位置之间转换，并且在锁紧位置时，能够刚性地支撑锁紧机构17，使锁紧机构17相对输出轴14的承接部之间的距离不能被压缩。从而可防止在负载较大时，锁紧机构17和固定件15被整体轴向下移，使工作头16出现松动，保证整个工具的稳定性，提高工作头16的工作效率。

主动件11设有第一啮合面111，从动件12设有与第一啮合面111配合的第二啮合面121。与第一实施方式不同，第一啮合面111和第二啮合面121均为平面，且垂直于输出轴14的轴线X2。主动件11上还设有在轴向上与第一啮合面111具有一定高度差的第一凹陷部112，从动件12上则对应设有与第一凹陷部112配合的第二凹陷部122，第二凹陷部122同样与第二啮合面121在轴向上具有一定高度差。另外，主动件11上还设有用于外部施力的凸出部113，通过凸出部113，能够驱动主动件11相对轴线X2转动。

如图13所示，锁紧机构17位于锁紧位置。此时，主动件11的第一啮合面111与从动件12的第二啮合面121恰好相对并啮合，从动件12被主动件11支撑在一个相对高的轴向位置。锁紧件171在第二弹性件172的作用下，处于相对轴线X2倾斜的位置，从而夹紧固定件15。在此位置，通过凸出部113，驱动主动件11顺时针转动一定角度后，第一啮合面111和第二啮合面121错开啮合。在第三弹性件的作用下，从动件12轴向下移，使锁紧机构17由锁紧位置转换至释放位置。

如图14所示，锁紧机构17位于释放位置。在此位置，主动件11的第一啮合面111和第一凹陷部112分别与从动件12的第二啮合面121和第二凹陷部122啮合，从动件12被主动件11支撑在一个相对低的轴向位置。尽管受到第一弹性件13的弹力，由于主动件11被从动件12的限位，仍然无法逆时针回转。锁紧件171被轴座141上的挡止部143阻挡，并旋转至垂直于轴线X2的水平位置，从而释放固定件15。此时，可将固定件15从输出轴14内移出，并最终将工作头16拆下。

安装工作头16时，首先将工作头16安装在输出轴14的承接部142上，然后将固定件15穿过工作头16后，插入输出轴14内，并使固定件15最终抵持到从动件12。继续轴向按压固定件16，会驱动从动件12克服第三弹性件的弹力，轴向上移一定距离，使从动件12的第二啮合面121和第二凹陷部122与主动件11的第一啮合面111和第一凹陷部112脱离啮合。最终，从动件12与主动件11在轴向上脱开，主动件11则在第一弹性件13的弹力作用下，逆时针自动回转至其初始位置，即使锁紧装置17由释放位置重回到锁紧位置，从而夹紧固定件15，将工作头16稳定地固定在输出轴14上。

由上述可知，本实施方式中的多功能机，在无需其它辅助工具的情况下，驱动机构10能够使锁紧机构17在锁紧位置和释放位置之间转换，从而可方便地安装或拆卸工作头16。另外，在锁紧位置时，主动件11刚性支撑从动件12，锁紧机构17安装在从动件12内，从而使锁紧机构17被驱动机构10刚性支撑，能够防止工作头16在负载过大时出现松动而打滑。

显然，本实施方式中，锁紧机构17也不限于采用锁紧件171和第二弹性件172，本领域技术人员也可以很容易想到采用其它的结构，如背景技术中所采用的方案，在此不再赘述。

具体实施方式三

上述第一和第二实施方式中，驱动机构的主动件均是围绕输出轴的轴线旋转，从而使从动件轴向移动，使驱动机构在第一位置和第二位置之间移动。但是本发明并不限于上述结构，本发明的驱动机构也可以采用其它结构，如主动件围绕垂直于输出轴的轴线垂直的直线旋转。下面结合图15至图19，对本发明第三实施方式进行描述。

如图15和图17所示，本实施方式具体是一种多功能机900，包括头壳90、安装在头壳90内的输出轴91和锁紧机构92、驱动锁紧机构92在锁紧位置和释放位置之间移动的驱动机构93、工作头94以及将工作头94固定在输出轴91末端的固定件95。驱动机构93可在第一位置和第二位置之间移动，从而使锁紧机构92在锁紧位置和释放位置之间移动。驱动机构93上还设有第一弹性件930，当锁紧机构92从释放位置移动至锁紧位置时，第一弹性件930使驱动机构93从第二位置自动回复至第一位置。

如图15所示，固定件95具有压板951和自压板951的中心轴向向上延伸的杆部952。此时驱动机构93处于第二位置，并使锁紧机构92位于释放位置，固定件95的杆部952未被锁紧机构92夹紧，可从输出轴91内将固定件95移除，从而将工作头94拆卸下来。如图16所示，此时驱动机构93处于第一位置，并使锁紧机构93位于锁紧位置，此时固定件95的杆部952被锁紧机构92夹紧，从而将工作头94稳定地夹紧在输出轴91和固定件95之间。

本实施方式与前述两实施方式中的锁紧机构、固定件、工作头均大致相同，不同之处主要在于驱动机构和输出轴。如图17所示，本实施方式中，输出轴91具有轴线X3，具体包括轴向依次设置的轴体911、轴盖912、轴套913和轴座914，其中，轴套913大致呈中空圆柱状，轴套913的两侧对称开设有两通孔915。轴座914上设有轴向突出延伸的挡止部916，轴座914的底部为用于安装工作头94的承接部917。锁紧机构92具体包括锁紧件921和支撑在锁紧件921一端的第二弹性件922，锁紧件921的中部开设有锁紧孔923。

驱动机构93具体包括驱动件931、主动件932和从动件933，主动件932和从动件933设置在锁紧机构93和输出轴93的承接部917之间，上述第一弹性件930连接在主动件932上。操作驱动件931，可带动主动件932围绕垂直于输出轴91的轴线X3的直线枢转，进而通过主动件932驱动从动件933轴向上下移动。

驱动件931大致呈U型，其具有相对的两臂部934，臂部934的自由端设有U型开槽9341。主动件932具有垂直于轴线X3的轴线X4，其包括沿轴线X4延伸的圆柱状轴部935和连接于轴部935一端的凸轮部936。轴部935与凸轮部936相对的另一端加工有扁方部9351，收容在驱动件931的U型开槽9341内。凸轮部936大致为扇形，且呈大致垂直于轴线X4的平板状，其具有到轴线X4距离较近的低端9361和到轴线X4距离较远的高端9362，低端9361和高端9362之间共同形成第一啮合面9363，第一啮合面9363为凸轮面。

本实施方式中，主动件932共有两个，并相对于轴线X3对称设置。装配时，两轴部935安装在轴套913两侧的通孔915内，并可围绕轴线X4转动，两凸轮部936则收容在轴套913的内部。主动件932的两扁方部9351分别收容在驱动件931的开槽9341内，从而使转动驱动件931时，可通过扁方部9351与开槽9341的配合带动主动件932转动。每个主动件932与轴座914之间均设有一个第一弹性件930，驱动机构93在第二位置时，第一弹性件930被主动件932拉伸一定长度，从而可使驱动机构93从第二位置自动回复至第一位置。

从动件933收容在轴套913内，且在轴向上位于主动件932的凸轮部936的上方。从动件933大致呈“T”型，包括位于顶部的平板状配合段937和位于配合段937下方的容纳段938。配合段937垂直于轴线X3，垂直于轴线X3的截面为圆形，两侧分别相对于容纳段938凸出一段距离，从而形成分别与主动件932的凸轮部936配合的啮合部9371。两啮合部9371分别轴向支撑在主动件932的凸轮部936上方，啮合部9371底部形成有与凸轮部936的第一啮合面9363配合的第二啮合面9372，本实施方式中，第二啮合面9372具体为垂直于轴线X3的平面。容纳段938为中空柱状，内部设有收容腔9381，以收容锁紧机构92。

另外，驱动机构93还包括设在从动件933与输出轴91的轴盖912之间的第三弹性件939，从而使从动件933受到外力驱动时，能够轴向移动。本实施方式中，驱动机构93由张开位置移动到闭合位置时，可通过主动件932的转动带动从动件933克服第三弹性件939的弹力而上移。也可以在驱动机构93在张开位置时，通过轴向按压固定件95，通过固定件95来推动从动件933轴向上移。

下面结合图18和图19，具体描述本实施方式中工作头94的安装和拆卸过程。使用时，通过扳动驱动件931围绕轴线X4逆时针转动，从而使整个驱动机构93在开启位置和闭合位置之间移动，从而使锁紧机构92在释放位置和锁紧位置之间转换，从而释放或锁紧固定件95，以便拆卸或安装工作头94。驱动件931转动时，通过开槽9341与扁方部9351的配合，带动主动件932转动，使主动件932的第一啮合面9363与从动件933的第二啮合面9372的啮合位置，依次从凸轮部936的低端9361滑动到高端9362，从而在轴向上撑起从动件933，使从动件933轴向上移，使锁紧机构92由释放位置移动到锁紧位置。锁紧机构92由锁紧位置移动到释放位置的过程则相反，只需在驱动机构93位于闭合位置时，逆时针扳动驱动件931即可。

具体参考图18，此时驱动机构93位于第二位置，锁紧机构92位于释放位置，固定件95的杆部952未被夹紧，因此可将固定件95从输出轴91内移出，以便安装工作头94。在此位置，驱动件931大致垂直于输出轴91，主动件932的凸轮部936的低端9361支撑从动件933的啮合部9371。在第三弹性件939的作用下，从动件933轴向下移至较低的位置，使锁紧机构92处于释放位置。在此位置，锁紧件921受到挡止部916的阻挡，压缩第二弹性件922后，移动至垂直于轴线X3的水平位置，从而释放固定件95的杆部952。此时可将固定件95的杆部952插入输出轴91或从输出轴91内拆除，从而可安装或拆卸工作头94。

具体参考图19，安装工作头94时，需要将固定件95插入输出轴91的内部。固定件95在轴向插入的过程中，将推动从动件933轴向上移一定距离。此时，在第一弹性件930的拉力下，主动件932会逆时针自动回转，进而带动驱动件931大致逆时针旋转90度，使驱动机构93由图18所示的第二位置移动至第一位置，最终使锁紧机构92位于锁紧位置。此时，锁紧机构92被驱动机构93刚性支撑，锁紧机构92相对输出轴91的承接部917之间的距离保持不变。另外，固定件95的杆部952被夹紧，工作头94被稳定地夹持在固定件95的压板951和输出轴91的轴座914之间。驱动件931旋转过程中，带动主动件932围绕其轴线X4逆时针转动，使凸轮部936的第一啮合面9363与从动件933的第二啮合面9372相对滑动，啮合位置依次从凸轮部936的低端9361移动到高端9362，从而使从动件933克服第二弹性件922的弹力，轴向上移一定距离。从动件933同时带动锁紧机构92上移，使锁紧件921与挡止部916脱离啮合，并在第三弹性件939的作用下，回复至相对轴线X3的倾斜位置，从而夹紧固定件95的杆部952。驱动机构93位于闭合位置时，主动件932的凸轮部936的高端9362支撑从动件933的第二啮合面9372，由于第一啮合面9363为凸轮面，因此在一定条件下，第一凸轮面9363与第二啮合面9372之间形成自锁，从而可避免固定件95出现松动，可以稳定地夹紧工作头94。

本实施方式中，通过驱动机构91在张开位置和闭合位置之间移动，使锁紧机构92可在释放位置和锁紧位置之间转换，从而可在无需其它辅助工具的作用下，拆卸或安装工作头94。另外，本实施方式中的主动件932和从动件933均采用刚性材质，因此，锁紧机构92可被刚性支撑在锁紧位置，从而保证固定件95不会出现松动，以便稳定地固定工作头94。

通过以上三个具体实施方式的理解，可以理解，本发明的动力工具主要是通过设置相对运动的主动件和从动件，使驱动机构在第一配合位置和第二配合位置之间转换，以使锁紧机构在锁紧位置和释放位置之间移动。在锁紧位置，固定件被夹紧在输出轴上，以固定安装工作头；在释放位置，能够从输出轴上拆除固定件，以将工作头从输出轴上拆卸下来。主动件和从动件上可以设置能够相互配合的第一啮合面和第二啮合面，驱动机构在第一配合位置时，两啮合面之间能够形成自锁，从而能够稳定地支撑工作头。主动件可以相对从动件旋转运动，此时第一啮合面可以设置为凸轮面，也可以是平面或斜面，或者是能够实现自锁的其它曲面。

另外，驱动机构在其主动件上还连接有第一弹性件，能够使主动件运动后，自动复位到初始位置，以使驱动机构能够在一定条件下，自动地使锁紧机构从释放位置回复至锁紧位置。

需要指出，本发明的动力工具并不限于上述实施方式，驱动机构并不限于采用金属材质，也可以采用非金属材质。主动件也并不限于相对于从动件转动运动，也可以是相对于从动件平动，只要能使从动件轴向上移动即可。另外，主动件或从动件也不限于分别设置第一啮合面和第二啮合面，只要主动件或从动件中的一个设置第一啮合面，另外一个设置与该啮合面配合的点、线即可。

另外，本发明的动力工具中的锁紧机构并不限于上述实施方式中的结构，本领域技术人员可以很容易想到，同样可以使用如背景技术中所采用的锁紧机构，也可以是其它方式，只要锁紧机构需要轴向上移动以锁紧或释放固定件的即可。

Claims (16)

1.一种动力工具，包括：

壳体；

输出轴，用于安装并驱动工作头工作，所述输出轴设有延伸出所述壳体的承接部；

固定件，用于将所述工作头固定在所述输出轴的承接部上；

锁紧机构，能够在锁紧位置和释放位置之间转换，在所述锁紧位置，所述固定件被夹紧在所述输出轴上；在所述释放位置，能够从所述输出轴上拆除所述固定件；以及

驱动机构，能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，使所述锁紧机构处于锁紧位置；在所述第二位置时，使所述锁紧机构处于释放位置；

其特征在于：所述驱动机构上设有第一弹性件，当所述锁紧机构从释放位置移动至锁紧位置时，所述第一弹性件使所述驱动机构从第二位置自动回复至第一位置。

2.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述驱动机构包括支撑在所述输出轴上的主动件和与所述主动件配合的从动件，移动所述主动件，能够驱动所述从动件轴向移动，进而带动所述锁紧机构轴向移动。

3.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述主动件和所述从动件通过设在至少两者之一上的第一啮合面配合，所述主动件转动时，通过所述第一啮合面驱动所述从动件轴向移动。

4.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面为平面。

5.如权利要求4所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面垂直于所述输出轴的轴线。

6.如权利要求4所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面与所述输出轴的轴线成锐角设置。

7.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面为凸轮面。

8.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述主动件围绕所述输出轴的轴线或平行于所述输出轴的轴线的直线转动。

9.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述主动件围绕垂直于所述输出轴的轴线的直线转动。

10.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面设置在所述主动件上，所述从动件上设置有与所述第一啮合面啮合的第二啮合面。

11.如权利要求10所述的动力工具，其特征在于：所述第二啮合面相对于所述输出轴的轴线倾斜设置，至少包括相邻接的快速段和低速段，所述快速段的升角大于所述低速段的升角。

12.如权利要求11所述的动力工具，其特征在于：所述第一啮合面倾斜设置，其升角等于所述第二啮合面的低速段的升角。

13.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述驱动机构还包括驱动件，旋转所述驱动件能够带动所述主动件转动。

14.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述主动件和所述从动件均呈圆柱状，所述第一啮合面形成在所述主动件或所述从动件的圆周上。

15.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述主动件上设有第一限位部，所述从动件上设有第二限位部，在锁紧机构位于锁紧位置时，所述第一限位部与所述第二限位部配合，限制所述主动件的转动。

16.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于：在所述锁紧位置时，所述锁紧机构被所述驱动机构刚性支撑，所述锁紧机构相对所述输出轴的承接部之间的轴向距离保持不变。

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