CN104175160B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力工具，包括：壳体；马达；行星齿轮减速机构；动力输出机构；第一功能切换机构，可选择的设定动力工具处于钻进功能、冲击扳手功能、螺丝批功能的其中之一；第一冲击切换机构；第二功能切换机构，可选择的设定动力工具开启或关闭冲击钻功能；以及第二冲击切换机构，包括第二离合件、静端齿和动端齿，所述静端齿固设于壳体内，所述动端齿套设安装于所述工作轴上，所述动端齿在所述工作轴的带动下可轴向移动与所述静端齿啮合，所述第二离合件被所述第二功能切换机构带动以切断或允许静端齿与动端齿的啮合传动连接。本发明在现有四功能动力工具的基础上整合了冲击钻的功能，而且提高了螺丝批功能的扭矩范围，大大提高了使用性能。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其是一种可以实现电钻、冲击扳手、冲击钻、螺丝批四种功能整合的多功能动力工具。

背景技术

电动工具在很多领域有着广泛的应用，近年来，直流电动工具以其携带方便，功能完善等特点渐渐成为主流，而在直流电动工具中，电钻、冲击扳手、冲击钻、螺丝批是最为常用的四种。

电钻主要是通过电机驱动输入端，通过变速传动机构由输出端直接输出扭矩，一般可以用来在不是特别坚硬的物体上进行常规的打孔，例如木头，复合板等。冲击扳手因其是通过主动冲击块以一定周期不停敲打从动冲击块，能够瞬间产生很大的扭矩，可以用于拧一些特别难拧的螺丝、螺母。冲击钻是通过输出端前一对齿轮的啮合，并由用户在后方施加较大的推力，当这一对齿轮的齿顶与齿顶接触的瞬间会产生一个冲击力，该冲击力显然要比上述冲击扳手的瞬间冲击力小很多，但是由于其不停的齿尖碰齿尖，靠不停的用相对较小的冲击来实现对材料的去除，一般用于在水泥块等坚硬的材料上打孔。螺丝批的转速低，扭矩高，同时由于其作用就是单纯的打螺丝，因此其扭矩的跨度应当越高越好，换言之，低档位扭矩足够低，高档位扭矩足够高，这样可以给用户较大的选择扭矩的空间。

以上四种电动工具各有特点，运用于不同场合，但是因为其经常需要配合使用，如果同时携带四种电动工具，反而会使直流电动工具不再“携带方便”，毕竟直流电动工具都有一定的体积与重量。事实上，市面上已经有了将上述四种中的几种整合在一台工具上的设计，比较常见的是将电钻与冲击钻的功能设计在一台工具内。而在美国申请US20080035360中，公开了一种将电钻、冲击扳手、螺丝批三种功能整合到一起的电动工具，尽管有其明显优点，但也有一个不足，即螺丝批功能设置在了高转速的档位，其扭矩跨度相对较小，也即螺丝批并不能做到“低档位扭矩足够低，高档位扭矩足够高”，对于用户来说并不能达到最佳使用效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种整合了电钻、冲击扳手、冲击钻、螺丝批的动力工具，该种动力工具在具备了上述四种功能的同时，相对于现有技术，将螺丝批功能的可调节扭矩范围大大扩大，能够实现多档位的螺丝批功能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种动力工具，包括：

壳体；

马达，位于壳体中，具有提供旋转输出的输出轴；

行星齿轮减速机构，将所述输出轴的旋转输出进行减速后旋转输出；

动力输出机构，包括由行星齿轮减速机构带动旋转的主轴，由主轴旋转驱动的主动冲击块；与主动冲击块啮合的被动冲击块；由被动冲击块带动旋转的工作轴，所述主动冲击块在工作轴所受的负载增大到特定值时可选择地与被动冲击块脱离啮合和脱开，从而在旋转方向上对工作轴施以间歇性的冲击；

第一功能切换机构，可选择的设定动力工具处于钻进功能、冲击扳手功能、螺丝批功能的其中之一；

第一冲击切换机构，所述第一冲击切换机构包括第一离合件，所述第一离合件被所述功能切换机构带动以可选择的建立或切断从主轴到主动冲击块的刚性旋转传递连接；其特征在于：

所述工作轴和所述被动冲击块相对可轴向移动的连接，所述主动冲击块和所述工作轴之间设有弹性件以沿轴向相互抵紧连接；

所述动力工具还包括：

第二功能切换机构，可选择的设定动力工具开启或关闭冲击钻功能；

第二冲击切换机构，所述第二冲击切换机构包括第二离合件、静端齿和动端齿，所述静端齿固设于壳体内，所述动端齿套设安装于所述工作轴上，所述动端齿在所述工作轴的带动下可轴向移动与所述静端齿啮合，所述第二离合件被所述第二功能切换机构带动以切断或允许静端齿与动端齿的啮合传动连接。

优选地，第一离合件旋转锁定的连接主轴，所述离合件和所述主动冲击块相对可轴向移动并各自设有相互形配的互锁元件以可选择的旋转锁定的彼此连接。

进一步优选地，所述行星齿轮减速机构包括固定连接主轴以输出旋转运动的行星架，所述第一离合件通过滑槽滑轨配合可滑移的安装在主轴或行星架上。

优选地，所述第一功能切换机构包括安装于壳体上的功能切换按钮和设于壳体内的切换环，所述切换环上设有阶梯状的冲击扳手切换槽，所述冲击扳手切换槽内安装有冲击扳手切换件，所述冲击扳手切换件连接所述第一离合件，可在冲击扳手切换槽内移动以带动所述第一离合件轴向移动。

进一步优选地，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈可轴向移动以切换行星齿轮减速机构的输出转速，所述切换环上设有阶梯状的速度切换槽，所述速度切换槽内安装有速度切换件，所述速度切换件连接行星齿轮减速机构的内齿圈，可在速度切换槽内移动以带动内齿圈轴向移动。

进一步优选地，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈可轴向移动以切换行星齿轮减速机构的输出转速，所述切换环上设有阶梯状的螺丝批切换槽，所述螺丝批切换槽内安装有螺丝批切换件，所述螺丝批切换件在螺丝批切换槽内移动以可选择的锁定或允许内齿圈旋转。

优选地，所述第二功能切换件包括扭力罩和扭力弹簧，所述扭力罩可旋转地套设于所述壳体上，所述扭力弹簧连接于所述扭力罩和所述壳体之间以令所述扭力罩旋转复位。

进一步优选地，所述第二离合件为拨叉，其和所述扭力罩固定连接，所述扭力罩旋转带动所述拨叉旋转以可选择的切断或允许静端齿与动端齿啮合。

优选地，所述静端齿套设于工作轴上并且所述静端齿和所述工作轴为间隙配合，所述动端齿与所述工作轴为过盈配合。

进一步优选地，所述工作轴上还固定安装有支撑圈，所述支撑圈在轴向上支撑所述动端齿。

使用了以上的技术方案，用户在使用时可以根据需要选择冲击扳手功能，冲击扳手+冲击钻功能，高速钻功能，低速钻功能，螺丝批功能，高速钻+冲击钻功能，低速钻+冲击钻功能，螺丝批+冲击钻功能等组合功能，同时在低速的情况下可以使用螺丝批功能，因而大大提高了螺丝批的扭矩范围，提高了实用价值，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明动力工具的传动部分的剖视图。

图2为本发明动力工具的切换环的俯视展开图。

图3为本发明动力工具在高速冲击扳手状态时的结构剖视图。

图4为本发明动力工具在高速冲击扳手+冲击钻状态时的结构剖视图。

图5为本发明动力工具在高速钻状态时的结构剖视图。

图6为本发明动力工具在低速钻状态时的结构剖视图。

图7为本发明动力工具在高速螺丝批状态时的结构剖视图。

图8为本发明动力工具在低速螺丝批状态时的结构剖视图。

图9为本发明动力工具在高速钻+冲击钻状态时的结构剖视图。

图10为本发明动力工具在低速钻+冲击钻状态时的结构剖视图。

图11为本发明动力工具在冲击钻+螺丝批状态时的结构剖视图。

附图中：1-壳体，2-马达，3-输出轴，4-主轴，5-主动冲击块，6-被动冲击块，7-工作轴，8-第一离合件，9-弹性件，10-第二离合件，11-静端齿，12-动端齿，13-互锁元件，14-行星架，15-功能切换按钮，16-切换环，17-内齿圈，18-扭力罩，19-扭力弹簧，20-支撑圈，21-止转件，22-行星轮；161-冲击扳手切换槽，162-冲击扳手切换件，163-速度切换槽，164-速度切换件，165-螺丝批切换槽，166-螺丝批切换件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

请参阅图1至图2，本发明提供一种具有多种功能的动力工具，其主体结构为壳体1，在壳体1内部设有动力与传动机构。马达2设于壳体1远离工作部分的一端，马达2上设有输出轴3，马达2工作时，输出轴3将输出第一级的转速；输出轴3连接在行星齿轮减速机构上，会按照一定的传动比降低转速，行星齿轮减速机构由行星架14，内齿圈17以及若干行星轮22组成，行星轮22的数量优选为3~5个，内齿圈17可以被动地与行星架14、行星轮22啮合为一体或者脱离行星架14仅与行星轮啮合，从而对转速进行高低两档的切换，同时，在行星架上还设有止转件21，该止转件21可以处于两个不同的可调位置，用于在螺丝批与非螺丝批之间切换；动力输出机构位于行星齿轮减速机构远离马达2的一侧，二者通过主轴4连接，动力输出机构由主动冲击块5，被动冲击块6以及工作轴7组成，主动冲击块5连接在主轴4上，主动冲击块5往工作部分方向依次连接被动冲击块6，工作轴7，工作轴7作为最终的输出端，工具可以选择性地调节至冲击扳手状态，主轴4的转速传递给主动冲击块5，主动冲击块5会以一定周期不停敲打被动冲击块6，每次敲打都会产生很大的扭矩，从输出端输出。

为了实现上述可以选择性的调节工具的工作模式，本发明采用了切换环16，在切换环16上，设有冲击扳手、速度切换、螺丝批三种调节机构。具体在图2中所示，即切换环16上设有冲击扳手切换槽161，冲击扳手切换件162，速度切换槽163，速度切换件164，螺丝批切换槽165，螺丝批切换件166。

冲击扳手切换槽161与冲击扳手切换件162连接了第一离合件8，在第一离合件8上设有互锁元件13，冲击扳手切换件162在冲击扳手切换槽161内滑动时有两个稳定位置，对应的第一离合件8也有两个稳定位置，即通过互锁元件13与主动冲击块5啮合，或者与主动冲击块5完全脱开，通过滑轨滑槽连接到行星架14上；当第一离合件8与主动冲击块5完全啮合时，主动冲击块5被锁定，此时无法实现冲击扳手的功能，当第一离合件8与主动冲击块5脱开连接到行星架14上时，则此时工具处于冲击扳手的功能状态。冲击扳手切换槽161与冲击扳手切换件162为左右一对，分别设于工具的两侧，使用时需要左右一起推动冲击扳手切换件162。

速度切换槽163与速度切换件164连接了内齿圈17。速度切换槽163与速度切换件164有两个稳定的位置，对应的内齿圈17如是，即内齿圈17只与行星架14上的行星轮22啮合，或者与行星架14、行星轮22连为一体，分别对应了低速与高速两种状态。速度切换槽163与速度切换件164为左右一对，分别设于工具的两侧，使用时需要左右一起推动速度切换件164。

螺丝批切换槽165与螺丝批切换件166连接了止转件21,同样地具有两个稳定的位置，对应了工具处于螺丝批状态或者非螺丝批状态。

以上切换环16上的三处调节机构，均连接在功能切换按钮15上，用户可以直接通过拨动该按钮来进行切换。

同时，在本发明动力工具的前端，还设有调节冲击钻功能的装置。该装置首先是通过静端齿11和动端齿12相互啮合，产生持续不断的小冲击力，达到冲击的功能。静端齿11与动端齿12均套于工作轴7上，作为优选方案，其中静端齿11和工作轴7为间隙配合，动端齿12与工作轴7为过盈配合，在工作轴7上还设有支撑圈20，用以在轴向上支撑动端齿12。

在壳体1工作部分外围套有扭力罩18，二者通过螺纹旋合连接，二者之间还设有扭力弹簧19，可以使扭力罩18旋转复位。扭力罩18旋转时可以带动第二离合件10运动，这里第二离合件10优选为拨叉，第二离合件10可以控制静端齿11与动端齿12之间的离合，从而使工具切换为冲击钻状态或非冲击钻状态。

以下对本发明动力工具的各工作状态进行说明。

图3是本发明电动工具在高速冲击扳手状态时的结构剖视图。此时内齿圈17与行星架14、行星轮22啮合在一起，整个行星齿轮传动机构作为一个整体参与传动，输出高转速低扭矩；第一离合件8与行星架14啮合，主动冲击块5未被锁定；静端齿11与动端齿12未啮合，无冲击钻功能；止转件21处于非螺丝批档位。此时工具处于高速冲击扳手状态。

图4是本发明电动工具在高速冲击扳手+冲击钻状态时的结构剖视图。与图3中结构唯一不同的是静端齿11与动端齿12啮合，增加了冲击钻的功能。此种状态适用于当工具在混凝土墙体中钻孔过深，或冲击钻头被咬住的情况下使用。

图5是本发明动力工具在高速钻状态时的结构剖视图。此时内齿圈17与行星架14、行星轮22啮合在一起，整个行星齿轮传动机构作为一个整体参与传动，输出高转速低扭矩；第一离合件8与主动冲击块5啮合，主动冲击块5被锁定，无冲击扳手功能；静端齿11与动端齿12未啮合，无冲击钻功能；止转件21处于非螺丝批档位。此时工具仅具有普通电钻的结构且转速为高速。

图6是本发明动力工具在低速钻状态时的结构剖视图。与图5结构中唯一不同的是内齿圈17仅与行星轮22啮合，并未与行星架14啮合，行星轮22参与到整个行星齿轮传动机构的啮合中，有一定的传动比，输出低转速高扭矩。此时工具具有普通电钻的结构且转速为低速。

图7是本发明动力工具在高速螺丝批状态时的结构剖视图。此时内齿圈17与行星架14、行星轮22啮合在一起，整个行星齿轮传动机构作为一个整体参与传动，输出高转速低扭矩；第一离合件8与主动冲击块5啮合，主动冲击块5被锁定，无冲击扳手功能；静端齿11与动端齿12未啮合，无冲击钻功能；止转件21处于螺丝批档位。此时工具处于高速螺丝批的状态。

图8是本发明动力工具在低速螺丝批状态时的结构剖视图。与图7结构中唯一不同的是内齿圈17仅与行星轮22啮合，并未与行星架14啮合，行星轮22参与到整个行星齿轮传动机构的啮合中，有一定的传动比，输出低转速高扭矩。此时工具处于低速螺丝批的状态。

图9是本发明动力工具在高速钻+冲击钻状态时的结构剖视图。与图5结构中唯一不同的是静端齿11与动端齿12啮合，增加了冲击钻的功能。此时工具处于高速钻+冲击钻的状态。

图10是本发明动力工具在低速钻+冲击钻状态时的结构剖视图。与图9结构中唯一不同的是内齿圈17仅与行星轮22啮合，并未与行星架14啮合，行星轮22参与到整个行星齿轮传动机构的啮合中，有一定的传动比，输出低转速高扭矩。此时工具处于低速钻+冲击钻的状态。一般意义上的冲击钻不是在低速档上，因为这个档位冲击效率较低，但这种选择的存在可以使用户在对于墙壁是沙粒石灰墙壁时为了精确控制孔深或孔的精确度，可以选择用此低速档位的冲击钻。

图11是本发明动力工具在螺丝批+冲击钻状态时的结构剖视图。本状态中第一离合件8与主动冲击块5啮合，主动冲击块5被锁定，无冲击扳手功能；静端齿11与动端齿12啮合，增加了冲击钻的功能；止转件21处于螺丝批档位；而对于速度调节档没有其他要求，高速低速均可。需要注意的是，这种选择理论上没有应用意义，但是在拧自攻螺钉时的前端部分，轴向带冲击可以使螺钉更容易钻进木头或石膏板等材料中，此功能可备用。

采用上述技术方案以后，使用户可以根据不同的工况调节所需要的工具使用状态，十分便利与高效，极大地提高了工作效率。同时由于结合了多功能于一体，节省了用户的空间；与现有技术相比，螺丝批档位由于可以搭配低速档位工作，其功能更为实用，而新增的冲击钻功能也会使用户的选择更加多样化。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力工具，包括：

壳体；

马达，位于壳体中，具有提供旋转输出的输出轴；

行星齿轮减速机构，将所述输出轴的旋转输出进行减速后旋转输出；

动力输出机构，包括由行星齿轮减速机构带动旋转的主轴，由主轴旋转驱动的主动冲击块；与主动冲击块啮合的被动冲击块；由被动冲击块带动旋转的工作轴，所述主动冲击块在工作轴所受的负载增大到特定值时可选择地与被动冲击块脱离啮合和脱开，从而在旋转方向上对工作轴施以间歇性的冲击；

第一功能切换机构，可选择的设定动力工具处于钻进功能、冲击扳手功能、螺丝批功能的其中之一；

第一冲击切换机构，所述第一冲击切换机构包括第一离合件，所述第一离合件被所述功能切换机构带动以可选择的建立或切断从主轴到主动冲击块的刚性旋转传递连接；其特征在于：

所述工作轴和所述被动冲击块相对可轴向移动的连接，所述主动冲击块和所述工作轴之间设有弹性件以沿轴向相互抵紧连接；

所述动力工具还包括：

第二功能切换机构，可选择的设定动力工具开启或关闭冲击钻功能；

第二冲击切换机构，所述第二冲击切换机构包括第二离合件、静端齿和动端齿，所述静端齿固设于壳体内，所述动端齿套设安装于所述工作轴上，所述动端齿在所述工作轴的带动下可轴向移动与所述静端齿啮合，所述第二离合件被所述第二功能切换机构带动以切断或允许静端齿与动端齿的啮合传动连接；

所述第一功能切换机构包括安装于壳体上的功能切换按钮和设于壳体内的切换环，所述切换环上设有阶梯状的冲击扳手切换槽，所述冲击扳手切换槽内安装有冲击扳手切换件，所述冲击扳手切换件连接所述第一离合件，可在冲击扳手切换槽内移动以带动所述第一离合件轴向移动；所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈可轴向移动以切换行星齿轮减速机构的输出转速，所述切换环上设有阶梯状的速度切换槽，所述速度切换槽内安装有速度切换件，所述速度切换件连接行星齿轮减速机构的内齿圈，可在速度切换槽内移动以带动内齿圈轴向移动；所述切换环上设有阶梯状的螺丝批切换槽，所述螺丝批切换槽内安装有螺丝批切换件，所述螺丝批切换件在螺丝批切换槽内移动以可选择的锁定或允许内齿圈旋转。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：第一离合件旋转锁定的连接主轴，所述离合件和所述主动冲击块相对可轴向移动并各自设有相互形配的互锁元件以可选择的旋转锁定的彼此连接。

3.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述行星齿轮减速机构包括固定连接主轴以输出旋转运动的行星架，所述第一离合件通过滑槽滑轨配合可滑移的安装在主轴或行星架上。

4.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述第二功能切换件包括扭力罩和扭力弹簧，所述扭力罩可旋转地套设于所述壳体上，所述扭力弹簧连接于所述扭力罩和所述壳体之间以令所述扭力罩旋转复位。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于：所述第二离合件为拨叉，其和所述扭力罩固定连接，所述扭力罩旋转带动所述拨叉旋转以可选择的切断或允许静端齿与动端齿啮合。

6.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述静端齿套设于工作轴上并且所述静端齿和所述工作轴为间隙配合，所述动端齿与所述工作轴为过盈配合。

7.根据权利要求6所述的动力工具，其特征在于：所述工作轴上还固定安装有支撑圈，所述支撑圈在轴向上支撑所述动端齿。