CN103635278B

CN103635278B - 振动工具

Info

Publication number: CN103635278B
Application number: CN201280031733.0A
Authority: CN
Inventors: 角敦; 竹内翔太
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Machine holding company
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-08-30
Also published as: JP5821476B2; EP2760612B1; EP2760612A1; US9670998B2; CN103635278A; US20140123785A1; WO2013046541A1; JP2013071373A

Abstract

连接有尖端工具的振动轴的振幅被改变。振动工具10包括被安装到彼此以便彼此自由地滑动的握持部外壳11和前侧外壳12。电动电机13收容在握持部外壳11中，包括偏心轴17的主轴18被固定在电动电机13上。刀片35和摆臂37被固定在收容在前侧外壳12中的振动轴31上。主轴18的旋转运动通过摆臂37被转换为振动轴31的振动运动。在电动电机13侧的驱动单元20和摆臂37侧的振动单元40彼此分离使得振动轴31的中心轴C3和轴承19到臂件39的接触点彼此分离（通过距离L1）的情况下，振动轴31以窄的振幅X1振动。另一方面，在驱动单元20和振动单元40彼此接近使得振动轴31的中心轴C3和轴承19到臂件39的接触点彼此接近（通过距离L2）的情况下，振动轴31以宽的振幅X2振动。

Description

振动工具

技术领域

本发明涉及一种设置有振动轴的振动工具，该振动轴连接有尖端工具。

背景技术

例如，作为切割木材、石膏板等的切割工具，已经开发出其中电机的旋转运动被转换为刀片的往复运动的切割工具（参见专利文献1）。然而专利文献1中描述的切割工具是其中在侧部具有切割边缘的刀片沿长度方向往复移动的切割工具，近年来已经开发出一种沿长度方向在端部具有切割边缘的刀片沿宽度方向往复摆动的振动工具。这种振动工具包括连接刀片等的振动轴，并且该振动轴由电机动力旋转而进行预定角度的往复运动。需要注意的是，连接到振动轴的尖端工具是用于切割木材、石膏板、塑料、金属等的刀片。此外，另一种尖端工具是用于抛光木材、塑料、金属等的磨垫。进一步地，另一种尖端工具是用于移除地板等上的附着物或污渍的刮刀等。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2010-63808号公报。

发明内容

技术问题

顺便提及的是，上述振动工具具有的结构是振动轴以一定角度即以一定振幅进行往复运动，因此不能改变振动轴的振幅。例如，在通过振动刀片来切割木材的情况下，当刀片抵靠木材而被定位时，要求刀片以窄的振幅来振动，以便能容易地被定位。同时，在通过刀片切割木材的过程中，要求刀片以宽的振幅来振动，以便确保切割速度。如上所述，在其中的尖端工具进行振动的振动工具中，已经得到一种根据使用条件来改变振动轴的振幅的结构。

本发明的优选目的在于改变连接有尖端工具的振动轴的振幅。

问题的解决方案

本发明的一个实施例包括：驱动单元，其包括用于驱动和旋转在其端部设置有偏心轴的驱动轴的驱动电源；摆臂，其包括位于所述摆臂的一个端侧的收容部，通过所述收容部来接合所述偏心轴；以及振动单元，其包括与所述摆臂连接的振动轴，并且通过将所述驱动单元和所述振动单元彼此连接以便沿所述驱动轴的轴向方向相对于彼此自由地移动并且改变驱动单元侧的所述偏心轴和振动单元侧的所述收容部的位置来改变所述振动轴的振幅。

在本发明的另一个实施例中，在所述驱动单元和所述振动单元之间设置有沿一个方向偏压所述驱动单元和所述振动单元以便将它们彼此分离的弹簧元件。

在本发明的另一个实施例中，包括：固定所述驱动单元和所述振动单元之间的距离的锁定机构。

在本发明的另一个实施例中，包括：轴承，所述轴承的内环被固定在所述偏心轴上，并且所述轴承的外环与所述摆臂的收容部接触以便在其上滑动。

在本发明的另一个实施例中，连接有尖端工具的工具连接部被设置在所述振动轴的端部而从所述振动单元突出。

发明的有益效果

根据本发明，驱动单元和振动单元彼此连接以便相对于彼此自由地移动，并且因此，驱动单元侧的偏心轴和振动单元侧的收容部的位置可被改变，从而改变振动轴的振幅。

附图说明

图1是表示根据本发明一个实施例的振动工具的截面图。

图2是表示从图1中的箭头A方向观察的振动工具的一部分的截面图。

图3是表示沿纵向方向缩短的振动工具的截面图。

图4A是表示当驱动单元和振动单元彼此分离时所得到的刀片的振动状态的说明图。

图4B是表示当驱动单元和振动单元彼此接近时所得到的刀片的振动状态的说明图。

图5是表示根据本发明另一个实施例的振动工具的一部分的截面图。

图6是表示根据本发明另一个实施例的振动工具的一部分的截面图。

图7A是表示根据本发明另一个实施例的振动工具的一部分的截面图。

图7B是表示根据本发明另一个实施例的振动工具的一部分的截面图。

具体实施方式

以下，将参考附图对本发明的实施例进行详细的说明。图1是表示根据本发明一个实施例的振动工具10的截面图。以及，图2是表示从图1中的箭头A方向观察的振动工具10的一部分的截面图。如图1所示，振动工具10包括：由操作者握持的握持部外壳11；以及被安装到该握持部外壳11的端部以便向其自由滑动的前侧外壳12。作为驱动电源的电动电机13被收容在握持部外壳11中，并且电动电机13通过连接螺钉14被固定在握持部外壳11的挡壁15上。如图1和图2所示，在其端部具有偏心轴17的主轴（驱动轴）18被固定在电动电机13的电机轴（驱动轴）16上。如图2中的放大图所示，主轴18（电机轴16）的中心轴C1与偏心轴17的中心轴C2平行而彼此间隔距离α。即，通过电动电机13驱动来旋转主轴18，偏心轴17沿着圆形轨迹以半径α绕着中心轴C1回转。另外，轴承19的内环19a被固定在主轴18的偏心轴17上以便安装于此。振动工具10的驱动单元20被配置成具有主轴18的电动电机13和对其支撑的握持部外壳11。需要注意的是，握持部外壳11设置有：当振动工具10被启动时由操作者操作的主开关21、当调整电机的转数时由操作者操作的速度控制器22、用于控制被供应到电动电机13的驱动电流的控制基板23、以及其中收容有蓄电池的电池组24。

此外，如图1和图2所示，内盒30收容在前侧外壳12中，并且振动轴31由内盒30中的一对轴承32和33支撑。另外，工具连接部36形成在振动轴31的端部而从前侧外壳12和内盒30突出。通过使用固定螺钉34，刀片（尖端工具）35被连接到该工具连接部36上。另外，朝向主轴18侧延伸的摆臂37被固定在振动轴31的基端。摆臂37设置有：安装部38，其被固定在振动轴31上；以及一对臂件39，它们从安装部38朝向主轴18侧延伸以便被分支为两个部分。固定在偏心轴17上的轴承19的外环19b被收容在这些臂件39的内部，以便自由地滑动。即，设置在摆臂37中的这对臂件39用作收容偏心轴17的收容部。这样，臂件39设置在摆臂37的一个端侧上，安装部38设置在摆臂37的另一个端侧上。振动轴31和主轴18通过这样的摆臂37彼此连接。并且，主轴18的旋转运动（偏心轴17的回转运动）被转换为以预定的角度往复地旋转振动轴31和刀片35的振动运动。振动工具10的振动单元40被配置有这种振动轴31、摆臂37、内盒30和前侧外壳12。需要注意的是，用于支撑主轴18的轴承41设置在内盒30中，并且主轴18相对于轴承41在轴向方向上自由地移动。

另外，凸缘部42形成在振动单元40的内盒30中。在凸缘部42和握持部外壳11的挡壁15之间，连接有螺旋弹簧（弹簧元件）43。螺旋弹簧43沿着分离凸缘部42和挡壁15的方向（即，分离驱动单元20和振动单元40的方向）偏压凸缘部42和挡壁15。此处，图3是表示沿纵向方向缩短的振动工具10的截面图。如上所述，握持部外壳11和前侧外壳12被安装到彼此，以便相对于彼此自由地滑动。这样，如图3所示，当推力沿纵向方向被施加到振动工具10上时，随着压缩螺旋弹簧43，驱动单元20和振动单元40彼此接近。即，驱动单元20和振动单元40沿主轴18的轴向方向彼此连接，以便相对于彼此自由地移动。这样，可根据施加到驱动单元20和振动单元40的推力大小来改变驱动单元20和振动单元40之间的距离。需要注意的是，图3中示出的虚线表示了当驱动单元20和振动单元40彼此分离时所得到的振动工具40的轮廓。另外，当驱动单元20和振动单元40通过螺旋弹簧43彼此分离时，前侧外壳12和握持部外壳11之间的相对移动被未被示出的接合部所限制。需要注意的是，图1中示出的状态表示了驱动单元20和振动单元40之间最远的距离。

图4A是表示当驱动单元20和振动单元40彼此分离时所得到的刀片35的振动状态的说明图。此外，图4B是表示当驱动单元20和振动单元40彼此接近时所得到的刀片35的振动状态的说明图。如图4A所示，当驱动单元20和振动单元40彼此分离时，接触并在摆臂37的臂件39上滑动的轴承19沿着远离振动轴31的方向移动。此时，振动轴31的中心轴C3和轴承19到臂件39的接触点之间的距离为L1。另一方面，如图4B所示，当驱动单元20和振动单元40彼此接近时，接触并在摆臂37的臂件39上滑动的轴承19沿着接近振动轴31的方向移动。此时，振动轴31的中心轴C3和轴承19到臂件39的接触点之间的距离为比上述L1更短的L2。

此处，偏心轴17（轴承19）的振幅是恒定的。因此，如图4A和图4B所示，当轴承19到臂件39的接触点和振动轴31的中心轴C3彼此分离时（通过距离L1），振动轴31和刀片35以窄的振幅X1振动。另一方面，当轴承19到臂件39的接触点和振动轴31的中心轴C3彼此接近时（通过距离L2），振动轴31和刀片35以比振幅X1宽的振幅X2振动。这样，通过改变摆臂37和偏心轴17之间的位置关系，振动轴31和刀片35之间的振幅可在X1和X2之间被连续地改变。

此外，螺旋弹簧43被设置在驱动单元20和振动单元40之间。因此，刀片35的振幅可根据操作条件被自动地改变。即，在没有操作载荷被施加到振动工具10的阶段中，驱动单元20和振动单元40彼此分离，以使得刀片35能以窄的振幅X1振动。如上所述，通过使刀片35以窄的振幅X1振动，当刀片35抵接木材等时，可容易地实现定位。另外，通过使刀片35以窄的振幅X1振动，可提高振动工具10的安全性。另一方面，在操作载荷被施加到振动工具10的阶段中，通过刀片35与木材等的接触，驱动单元20和振动单元40根据操作载荷彼此接近，使得刀片35的振幅逐渐地从X1变宽到X2。这样，通过使刀片35以宽的振幅X2振动，可提高切割木材等的切割速度。

在上述说明中，根据操作载荷来改变驱动单元20和振动单元40之间的距离。但是，并不限于此，可通过使用锁定机构来固定驱动单元20和振动单元40之间的距离。此处，图5是表示根据本发明另一个实施例的振动工具50的一部分的截面图。需要注意的是，图5中与图2中示出的相同的元件使用相同的附图标记来表示，并且将省略对它们的描述。如图5所示，一对支撑销51被设置到握持部外壳11上，接合钩52被连接到这些支撑销51上。另外，一对接合销53被设置到前侧外壳12上，使得握持部外壳11的接合钩52可钩在这些接合销53上。这样，锁定机构54被配置有这些支撑销51、接合钩52和接合销53。并且，在驱动单元20和振动单元40彼此接近的状态下，接合钩52钩在接合销53上。这样，驱动单元20和振动单元40可被固定在造成振动轴31和刀片35之间最大振幅的位置上。需要注意的是，在这些附图中，驱动单元20和振动单元40被固定在造成振动轴31和刀片35之间最大振幅的位置上。但是，并不限于此，驱动单元20和振动单元40可被固定在不同的位置上。另外，不必说明的是，锁定机构54的结构并不限于所示出的结构，可采用具有不同结构的锁定机构。

另外，在图1所示的情况下，构成振动单元40的前侧外壳12和内盒30是独立形成的。但是，它们并不限于此，前侧外壳12和内盒30可整体地形成。此处，图6是表示根据本发明另一个实施例的振动工具60的一部分的截面图。需要注意的是，图6中与图1示出的相同的元件使用相同的附图标记表示，并且将省略对它们的描述。如图6所示，设置有摆臂37的振动轴31由安装到握持部外壳11以便自由地向其滑动的前侧外壳61来支撑。另外，弹簧接收部62形成在前侧外壳61中，螺旋弹簧43连接在弹簧接收部62和握持部外壳11的挡壁15之间。这样，即使图1中的前侧外壳12和内盒30是整体形成的，振动工具也能实现与上述振动工具10类似的功能。

另外，在上述说明中，握持部外壳11和前侧外壳12被安装到彼此以便彼此自由地滑动。但是，并不限于此，电动电机13可在振动工具的内部移动。此处，图7A和图7B是表示根据本发明另一个实施例的振动工具70的一部分的截面图。需要注意的是，图7A和图7B中与图1示出的相同的元件使用相同的附图标记表示，并且将省略对它们的描述。如图7A所示，在振动工具70中，从其前端到后端设置有整体形成的外壳71。即，在振动工具70中，设置有通过整体形成在图1中示出的握持部外壳11和前侧外壳12而得到的外壳71。电机连接板72被收容在外壳71的内部以便在其中自由地移动，并且电动电机13被固定在该电机连接板72上。另外，向外露出的操作杆73被固定在电机连接板72上，操作者滑动操作杆73，使得电动电机13可沿着主轴18的轴向方向移动。需要注意的是，在振动工具70中，驱动单元74被配置有电动电机13、主轴18和电机连接板72。另外，振动单元75被配置有振动轴31、摆臂37和内盒30。

如图7A所示，通过沿箭头A的方向滑动操作杆73，驱动单元74和振动单元75可彼此分离，使得刀片35能以窄的振幅振动。另一方面，如图7B所示，通过沿箭头B的方向滑动操作杆73，驱动单元74和振动单元75可彼此接近，使得刀片35能以宽的振幅振动。此外，在使用操作杆73来移动电动电机13的情况下，期望提供一种用于保持操作杆73的滑动位置的锁定机构。即，在使用操作杆73来移动电动电机13的情况下，期望提供一种用于保持外壳71内部的电动电机13的位置的锁定机构。

不必说明的是，本发明并不限于上述实施例，在本发明的范围内可以做出的各种修改和改变。例如，示出的振动工具10是连接有电池组24的无绳型振动工具10。但是，并不限于此，本发明可应用于通过将其电源线插进插座中来使用的振动工具。另外，尖端工具不限于切割木材、石膏板、塑料、金属等的刀片35。例如，作为尖端工具，可使用用于抛光木材、塑料、金属等的磨垫。另外，例如，作为尖端工具，可使用用于移除地板等上的附着物和污渍的刮刀。进一步地，在上述说明中，电动电机13用作驱动电源。但是，并不限于此，引擎或者气动电机也可作为驱动电源。

Claims

1.一种振动工具，其特征在于，包括：

驱动单元，其包括用于驱动和旋转在其端部设置有偏心轴的驱动轴的驱动电源；

摆臂，其包括位于所述摆臂的一个端侧的收容部，通过所述收容部来接合所述偏心轴；以及

振动单元，其包括与所述摆臂连接的振动轴，并且

通过将所述驱动单元和所述振动单元彼此连接以便沿所述驱动轴的轴向方向相对于彼此自由地移动并且改变驱动单元侧的所述偏心轴和振动单元侧的所述收容部的位置来改变所述振动轴的振幅，并且

在所述驱动单元和所述振动单元之间设置有沿一个方向偏压所述驱动单元和所述振动单元以便将它们彼此分离的弹簧元件。

2.根据权利要求1所述的振动工具，其特征在于，

所述振动工具包括固定所述驱动单元和所述振动单元之间的距离的锁定机构。

3.根据权利要求1所述的振动工具，其特征在于，

所述振动工具包括轴承，所述轴承的内环被固定在所述偏心轴上，并且所述轴承的外环与所述摆臂的收容部接触以便在其上滑动。

4.根据权利要求1所述的振动工具，其特征在于，

连接有尖端工具的工具连接部被设置在所述振动轴的端部而从所述振动单元突出。

5.根据权利要求1所述的振动工具，其中，当推力沿纵向方向被施加到振动工具时，随着驱动单元和振动单元彼此接近，弹簧元件被适于压缩。