CN104669214A - 动力工具 - Google Patents

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CN104669214A CN201510032507.XA CN201510032507A CN104669214A CN 104669214 A CN104669214 A CN 104669214A CN 201510032507 A CN201510032507 A CN 201510032507A CN 104669214 A CN104669214 A CN 104669214A
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Abstract

本发明涉及一种动力工具,包括:机壳;马达;输出轴;设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴的传动机构;存储夹,包括用于收容工作头的若干个并列设置的收容仓;连接轴,能够在穿过若干个收容仓中的一个使收容在该收容仓中的工作头与输出轴配接的工作位置以及与该收容仓分离的释放位置之间运动;机壳上设有控制连接轴运动的操作件,动力工具还包括响应于操作件的轴向运动并对存储夹位置进行调节的自动切换装置,连接轴运动至与若干个收容仓中的一个分离,存储夹在自动切换装置的作用下运动到若干个收容仓中的另外一个与输出轴轴向对应的位置。

Description

动力工具
本申请是申请人于2012年1月21日申请的发明名称为“动力工具及用于该动力工具的操作方法”,申请号为201210019727.5的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种动力工具,尤其涉及一种可实现工作头的储存和快速更换的枪钻类动力工具。
背景技术
在现有的枪钻类动力工具中,通常包括电钻、电动螺丝刀和冲击钻。
电动螺丝刀是用于将螺钉拧紧到工件上的一种常用的电动工具。当使用过程中需要拧紧不同规格的螺钉的时候,根据螺钉规格的不同更换不同的工作头,也就是批头,即要把原来安装的工作头取下,然后装上另一种结构的工作头。在需要频繁更换工作头的使用场合下,给操作者带来了极大的不便,一方面造成了更换工作头烦琐,另一方面取下的工作头随处放置容易丢失。虽然,在一些手动工具中有一些能实现工作头的储存和快速更换,但是由于手动工具的固有缺点,即扭矩小,操作费劲,使得操作者很容易疲劳,造成效率低下,不适合在工业中作为专业的工具使用。
中国实用新型专利CN201086280Y揭示了一种多刀头电动工具,包括电动工具主体和多刀头转轮结构,多刀头转轮结构包括一个可收容多个刀头的多刀头转轮筒,多刀头转轮筒可轴向滑动的与工具主体相连,当多刀头转轮筒滑动到远离工具主体的位置时,可通过旋转多刀头转轮筒从而选择需要的刀头。这样就需要先操作多刀头转轮筒移动使刀头套筒与转轮筒分开,再旋转转轮筒以选择批头,操作起来会比较麻烦。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种工作效率较高的动力工具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种动力工具,包括:机壳;马达,设置在机壳内,并输出旋转动力;输出轴,具有轴向设置的容纳工作头的收容孔;传动机构,设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴;存储夹,设置于机壳内,所述存储夹包括用于收容工作头的若干个并列设置的收容仓;连接轴,设置于机壳内,所述连接轴能够在穿过若干个收容仓中的一个使收容在该收容仓中的工作头与输出轴配接的工作位置以及退出若干个收容仓中的一个且与该收容仓分离的释放位置之间轴向运动;所述机壳上设有控制所述连接轴轴向运动的操作件,所述动力工具还包括响应于所述操作件的运动并对存储夹位置进行调节的自动切换装置,所述连接轴轴向运动至与所述若干个收容仓中的一个分离,所述存储夹在自动切换装置的作用下运动到若干个收容仓中的另外一个与所述输出轴轴向对应的位置。
本发明还提供了一种工作效率高的动力工具的操作方法。
一种如前所述的动力工具快速更换工作头的操作方法,所述操作方法包括以下步骤:1)控制操作件带动连接轴轴向运动至释放位置,此时所述连接轴与所述若干个收容仓中的一个分离,所述存储夹在自动切换装置的作用下运动到若干个收容仓中的另外一个与输出轴对应的位置。
优选的,所述自动切换装置包括设置于操作件与存储夹之间的控制机构,沿着所述连接轴从工作位置至释放位置的方向,所述控制机构从初始位置运动至终端位置并能够对存储夹进行驱动。所述控制机构与操作件相连,沿着所述连接轴从释放位置至工作位置的方向,所述操作件控制所述连接轴轴向运动至与所述收容仓至少部分叠合,所述控制机构从终端位置运动至初始位置。
优选的,所述操作方法还包括:2)控制操作件带动连接轴回复至工作位置,此时所述控制机构回复至初始位置。
优选的,所述控制机构与操作件相连,所述操作件控制所述连接轴运动至释放位置后,所述操作件可操作的驱动所述控制机构运动。
优选的,所述存储夹可旋转的支撑在机壳内,所述控制机构能够围绕平行于所述连接轴的轴线旋转。
优选的,所述存储夹和控制机构之间相对机壳固定的设有支撑板,所述支撑板上设有第一止挡部和第二止挡部,所述控制机构运动至终端位置时与所述第一止挡部接触;所述控制机构运动至初始位置时与所述第二止挡部接触。
优选的,所述存储夹可旋转的支撑在机壳内,所述控制机构能够沿着垂直于所述连接轴轴向的方向移动。
优选的,所述控制机构包括棘齿轮以及与所述棘齿轮啮合的至少一个棘爪,所述棘齿轮设置在所述存储夹一端且相对于存储夹周向固定,所述棘爪沿着垂直于所述连接轴轴向的方向移动以驱动所述棘齿轮单向旋转。
优选的,所述棘爪能够在与所述棘齿轮啮合和分离的两个位置间运动。
优选的,所述自动切换装置还包括与操作件相连的运动转换机构,所述操作件通过所述运动转换机构驱动控制机构运动。
优选的,所述运动转换机构包括连接在所述操作件和控制机构之间的摆动板,所述操作件线性移动以驱动所述摆动板围绕垂直于所述操作件移动方向的旋转中心线摆动。
优选的,所述操作件上设有凸轮槽,所述摆动板的一端设有能够在所述凸轮槽内运动的滑销,所述摆动板的另一端与所述控制机构相连。
优选的,所述运动转换机构还包括与摆动板连接的第一齿轮以及与第一齿轮啮合的第二齿轮,所述第二齿轮与所述控制机构相连并带动控制机构旋转。
优选的,所述第一齿轮和第二齿轮为扇形齿轮。
优选的,所述存储夹的端面上设有与所述若干个收容仓对应的若干个定位槽,所述控制机构包括与所述若干个定位槽中的一个配合的棘爪,所述棘爪能够在与若干个定位槽中的一个啮合与分开的两个位置间运动。
优选的,所述若干个定位槽中的任何一个沿着所述存储夹的周向具有第一侧面和第二侧面,所述第一侧面相对于所述存储夹的端面呈直角,所述第二侧面相对于所述存储夹的端面呈锐角。
优选的,所述若干个定位槽中的任何一个沿着所述存储夹的径向与存储夹的圆周面连通。
优选的,所述存储夹可移除的安装于机壳内。
优选的,所述操作件沿着所述连接轴轴向运动至少具有两个行程,在第一个行程内,所述操作件带动所述连接轴一起运动;在第二个行程内,所述连接轴相对于机壳固定,所述操作件相对于机壳运动。
优选的,所述连接轴的一端与所述传动机构可传递扭矩的连接,所述连接轴的另一端能够与所述输出轴连接并驱动输出轴旋转。
优选的,所述存储夹可旋转的支撑在机壳内并位于传动机构和输出轴之间。
优选的,所述存储夹的一部分收容在所述机壳内,另一部分被所述操作件覆盖并且随着操作件移动而露出。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的动力工具无需手动拨动存储夹来选择工作头,只需操作连接轴离开存储夹即可实现工作头的自动的快速更换,提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明优选的第一实施方式中的动力工具处于工作状态时的剖视图。
图2是图1中动力工具的部分立体分解图。
图3是图1中中沿A-A线的剖视图。
图4是图3中沿B-B线的剖视图。
图5是本发明的动力工具处于工作状态时的立体示意图。
图6是本发明的动力工具处于工作状态时滑盖部分的仰视图。
图7是本发明的动力工具的连接轴被解除锁定时的剖视图。
图8是本发明的动力工具的连接轴被解除锁定时的滑盖部分的仰视图。
图9是本发明的动力工具的连接轴处于释放状态时的剖视图。
图10是本发明的动力工具的连接轴处于释放状态时的滑盖部分的仰视图。
图11是本发明的动力工具的存储夹的位置被调节后的剖视图。
图12是本发明的动力工具的存储夹的位置被调节后滑盖部分的仰视图。
图13是图11中沿C-C线的剖视图。
图14是本发明的动力工具的存储夹的位置被调节后的立体示意图。
图15是本发明的动力工具的连接轴从释放状态回到工作位置时且控制机构复位前的剖视图。
图16是本发明的动力工具的连接轴从释放状态回到工作位置时且控制机构复位前的滑盖部分的仰视图。
图17是本发明优选的第二实施方式中的动力工具的部分立体分解图。
图18是本发明优选的第二实施方式中的动力工具处于工作状态时的部分立体示意图。
图19是本发明优选的第二实施方式中的动力工具的连接轴被解除锁定时的部分立体示意图。
图20是本发明优选的第二实施方式中的动力工具的连接轴处于释放状态时的部分立体示意图。
图21是发明优选的第二实施方式中的动力工具的存储夹被带动旋转后的立体示意图。
图22是本发明优选的第二实施方式中的动力工具的连接轴从释放状态回到工作位置时的部分立体示意图。
图23是本发明优选的第三实施方式中的动力工具处于工作状态时的剖视图。
图24是图23中动力工具的部分立体分解图。
图25是图23中沿D-D线的部分剖视图。
图26是本发明优选的第三实施方式中的动力工具内部的立体装配图。
图27是图23中沿E-E线的剖视图。
图28是本发明优选的第三实施方式中的动力工具的连接轴带动工作头回到存储夹的剖视图。
图29与图28中沿F-F线的剖视图。
图30与图28类似,此时存储夹运动到其中心线与输出轴对应的位置。
图31与图28类似,此时存储夹运动到滑销与导向板接触的位置。
图32与图28类似,此时存储夹运动到另一个收容仓与输出轴对应的位置。
图33与图28类似,此时另一个收容仓中的工作头进入输出轴,滑盖复位。
其中,
1.机壳                 2.电机            3、3a.传动机构
4、4a.输出轴           6.电池            7.按钮开关
9、9a、9b.工作头       11.手柄           13、13a.前壳
15.导向槽              16.止挡块         21.电机轴
22.齿轮箱              30、30a.小齿轮机构
31、31a.行星齿轮减速机构                 40.轴套
41.收容孔              50.固定块         51、51a.连接轴
52、52a.存储夹         53、53a.滑盖       55.卡定块
59.支撑筋板            60、60a.控制机构   61、61a.棘爪
62、62a.支撑座         63、63a.扭簧       65.扭簧
742.尖部               70、70a.运动转换机构
71、71a.摆动板         72、72a、72b.凸轮槽
73.第一传动齿轮        74.导向板          75.止动柱
76.筋板                81.限位块          82.销轴
83.扭簧                151.齿条推块       152.压缩弹簧
153.后推块             155.导向斜面       221.隔板
223.齿轮箱盖板         225.拱形件         226.支撑板
301、301a.第一齿轮     302、302a.第二齿轮
303、303a.第三齿轮     403.外齿511.磁铁   521.工作头收容仓
522.定位槽             523.棘齿轮         531.导轨
535.第一卡定槽         536.第二卡定槽     538.解锁部
551.第一凸块           552.第二凸块       553.弹性片
623.第二传动齿轮       701.第一滑槽       702.第二滑槽
711、711a、711b.滑销   712.拨叉           721、721a.切换部
722、722a.复位部       723.直边           724.斜边
732.凸柄               741.顶部           742a、742b.尾部
901.第一齿条           902.第二齿条       903.第一小齿轮
904.大齿轮             905.第二小齿轮     906.第三小齿轮
2261.第一止挡部        2262.第二止挡部    2263.穿孔
5221.第一侧面          5222.第二侧面      5111.凸起
5211.定位槽
具体实施方式
在本发明动力工具的优选实施方式中,动力工具为动力螺丝刀,根据动力源的不同可分为气动螺丝刀、液动螺丝刀和电动螺丝刀,电动螺丝刀里也有直流和交流之分,本发明优选以直流电动螺丝刀为例进行具体说明。
参照图1到图3所示,该直流电动螺丝刀包括机壳1、马达2、电池6、传动机构3、连接轴51、存储夹52和输出轴4。机壳1由左右对称的两个半壳体通过螺钉(未图示)合拢组装而成,其具有水平部分和与水平部分呈钝角设置的手柄11部分,本发明优选的角度在100度到130度之间,这样握持手柄11操作时会比较舒适。在手柄11部分的上部设有按钮开关7,电池6固定在机壳1的手柄11部分的后部,传动机构3部分固定收容在机壳1的水平部分内。作为优选的实施方式,该电池6可以是锂离子电池。需要说明的是,这儿所说的锂离子电池是负极材料为锂元素的可充电电池的总称,依据正极材料的不同,其可构成许多体系,如“锂锰”电池,“锂铁”电池等。在本实施方式中,锂离子电池为一节额定电压为3.6V(伏)的锂离子电池。当然,电池6也可以是镍镉、镍氢等本领域技术人员熟知的电池类型。
传动机构3由后向前(以图面的右侧为后)包括由马达2驱动的行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30,其中小齿轮机构30与连接轴51相连,并通过连接轴51将马达2的旋转运动传递给输出轴4。其中存储夹52用于储藏不同的工作头,这里的工作头主要指电动螺丝刀常用的十字批头、一字批头等,通过操作连接轴轴向移动穿过存储夹或者离开存储夹,就可以在电动螺丝刀拧紧或松开不同的螺钉时快速更换不同的工作头。
本发明优选实施方式中的马达为电机2,电机2具有自电机壳体向前延伸出的电机轴21。电机2固定在机壳1中,一齿轮箱22固定在机壳1内并位于电机2的前部,齿轮箱22用于收容行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30,通过在行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30之间设置隔板221将二者隔开,而齿轮箱22和存储夹52之间设置齿轮箱盖板223,这样可将传动机构3与存储夹52隔开,即传动机构3和存储夹52是相互独立的。小齿轮机构30包括与行星齿轮减速机构31可传递扭矩连接的第一齿轮301,与连接轴51连接的第三齿轮303以及与第一齿轮301和第三齿轮303啮合的第二齿轮302,第二齿轮302将第一齿轮301的旋转传递给第三齿轮303,每个齿轮的两端通过轴套进行支撑。隔板221的中部设有供第一齿轮301的轴穿过的孔,隔板221的端面设有用于安装轴套的凹槽,支撑小齿轮机构30的后轴套固定在隔板221上,前轴套固定在齿轮箱盖板223上,齿轮箱盖板223与齿轮箱22可通过螺钉、卡扣等固定相连,如此,即可以把小齿轮机构30与行星齿轮减速机构31分开,同时又可以将两者封闭,防止灰尘、粉末等进入传动机构3内部,也能够防止润滑油的泄漏。另外,设置三个齿轮只是为了使工具的内部空间更加紧凑,从而不影响外部的美观。当然,也可以根据需要设置成两个齿轮,一个与行星齿轮减速机构31相连,另一个与连接轴51相连。另外,传动机构3并不局限于以上所述的形式,传动机构3可以只包括行星齿轮减速机构31,或者只包括小齿轮机构30,或者其他的旋转运动传递机构,如棘轮机构、涡轮机构等等。其中行星齿轮减速机构31具有三级减速系统,电机轴21延伸与行星齿轮减速机构31啮合,行星齿轮减速机构31将旋转运动传递给小齿轮机构30,小齿轮机构30带动连接轴51旋转,连接轴51再驱动输出轴旋转。这样电机2运行时,通过行星齿轮减速机构31、小齿轮机构30,最终由输出轴4输出。由此可以看出,本实施方式中的传动链为电机-传动机构-连接轴-输出轴,即连接轴作为传动链的一部分。另外,减速机构由三级行星减速和两级平行轴减速系统构成来获得所想要的输出转速,在其他实施方式中,视所需要输出的转速,减速机构可以只包括二级行星减速系统,或者其他减速系统。
机壳1上可滑动的连接有滑盖53,滑盖53能够带动连接轴51轴向移动。机壳1包括连接在其前端的前壳13,存储夹52的一部分收容在前壳13内,另一部分被滑盖53覆盖随着滑盖53的移动而露出。本发明优选的存储夹52为圆筒状,方便旋转,同时占用空间小,当然也可以设置成方形的或者三角形的等等。在电动螺丝刀工作的时候,滑盖53与前壳13抵接,这样可以把工作头存储夹52与连接轴51都封闭起来。齿轮箱盖板223上对应连接轴51的位置设有供连接轴51穿过的孔,齿轮箱22上围绕连接轴51轴线延伸有拱形件225,拱形件225可以与齿轮箱22一体设置,也可分开设置,通过设置拱形件225可以将连接轴51部分封闭起来,在电动螺丝刀进行更换工作头的9时候,即滑盖53移动到最后端的位置也不会把连接轴51裸露出来,这样可防止灰尘、粉末等进入工具的内部。而且,齿轮箱盖板223延伸到拱形件225的端面,从而沿轴向将传动机构3整体封闭在一起。在工作过程中,滑盖53可以将工作头存储夹52封闭起来,从而防止灰尘进入,在需要更换工作头时,移开滑盖53即可露出工作头存储夹52,方便选择不同的工作头。
输出轴4为套筒形式,一般情况下输出轴设置六方孔,其内可安装工作头9,工作头截面为与六方孔相配的六方形,本发明的连接轴51也为六方形,第三齿轮303内设有六方孔,用于与连接轴51配接并将旋转动力传递给连接轴51,这样连接轴51插入输出轴4能够带动输出轴4旋转,进而通过输出轴4带动工作头9旋转,这样可以使用标准的工作头9,而且无需在连接轴51上开设收容工作头9的孔,避免连接轴51直径过大增加整机的重量和体积。输出轴4通过一轴套40支撑在前壳13的轴向开孔131内,轴套40给输出轴4提供径向支撑,当然也可以通过轴承实现输出轴4的径向支撑。这样,直接带动工作头9旋转的为输出轴,缩短了扭矩传输的距离,从而工具的使用更加可靠。以上所述的为连接轴通过输出轴间接带动工作头旋转的方式,但是,本领域技术人员很容易想到其他的传输方式来替代,比如连接轴直接带动工作头旋转,即连接轴直接与工作头以可传递扭矩的方式连接,或者输出轴由齿轮直接驱动,而连接轴仅用于推出工作头和带动工作头回到存储夹。
连接轴51的前端设有磁铁511,用于吸附工作头9,当选择好工作头9时,可操作滑盖53带动连接轴51穿过收容该工作头9的工作头收容仓521,工作头9被连接轴51上的磁铁511吸附,并在连接轴51的推动下离开工作头收容仓521,进入输出轴4。工作的时候,连接轴51带动输出轴4旋转,输出轴4带动工作头9旋转。
电动螺丝刀在进行操作的时候需要将工作头9轴向抵压在螺钉或者工件上,这样工作9头会受到一个反向的轴向力作用,会产生连接轴51的后移,本发明连接轴51上轴向固定的设有一固定块50,连接轴51的后端可转动的抵在固定块50上,在连接轴51的后端临近固定块50的地方设有防止连接轴51后退的限位机构,限位机构包括可枢转的限位块81,沿限位块81枢转方向偏压限位块81的扭簧83。其中限位块81的一端勾住固定块50,另一端通过一销轴82安装在齿轮箱22上或者机壳1上,销轴82的轴线垂直于连接轴51的轴线,限位块81能够围绕销轴82在一定角度范围内旋转。扭簧83的一端固定在限位块81上,另一端抵在齿轮箱22上或者机壳1上,扭簧83的弹力使限位块81保持在与固定块50相抵的位置。这样的限位机构8最好设置两个,沿连接轴51的轴线对称分布,这样可以保持受力平衡,使连接轴51的轴向限位更加可靠。
滑盖53可通过与固定块50相连的方式带动连接轴51移动,当需要移动连接轴51时,通过滑动滑盖53即可以解除对连接轴51移动的限制。固定块50具有中空的四方形,滑盖53的内部设有卡定块55,卡定块55具有伸入固定块50中空部的第一凸块551,在电动螺丝刀的工作状态,凸块与固定块50中空的后侧轴向间隔有距离S,当滑盖53向后滑动,即向着马达2的方向滑动,滑动了距离S之后,第一凸块551与固定块50中空的后侧轴向抵接,从而滑盖53带动固定块50继而带动连接轴51轴向向后移动;在电动螺丝刀可更换工作头的状态,第一凸块551与固定块50中空的前侧轴向间隔有距离S,当滑盖53向前滑动,即向着输出轴4的方向滑动,滑动了距离S之后,第一凸块551与固定块50中空的前侧轴向抵接,从而滑盖53带动固定块50继而带动连接轴51轴向向前移动。滑盖53内部设有与限位块81相配的解锁部538,当滑盖53向后移动时,解锁部538与限位块81的一个侧面接触,并且限位块81在解锁部538的带动下克服扭簧83的弹力作用围绕销轴82旋转,直至限位块81与固定块50脱开,固定块50被解锁,从而限位块81处于允许连接轴51轴向运动的位置。连接轴51继续轴向移动,限位块81被卡在固定块50的两端,此时就可以进行更换工作头。由此可以看出,在滑盖53带动连接轴51移动前先滑动距离S是解除限位块81对连接轴51轴向运动的限制,故距离S只要满足滑盖53的移动能够解除限位块81对连接轴51轴向运动的锁定即可。工作头更换好后,滑盖53前移,带动连接轴51和固定块50也向前移动,解锁部538与限位块81的侧面再次接触并随着滑盖53的前移而分开,限位块81在扭簧83的作用下重新回到与固定块50轴向相抵的位置,这样电动螺丝刀工作的时候,连接轴51前端伸入输出轴4,设在连接轴51后端的固定块50被限位块81轴向限位,这样连接轴51的轴向运动被限制,即连接轴51无法后退,从而电动螺丝刀的使用更加可靠。
当然,滑盖53带动连接轴51移动的方式还有很多,如可以在连接轴51上设置环绕其外周一周的环槽,滑盖53通过一销钉或者钢丝环伸入到环槽中与连接轴51相连,这样既不影响连接轴51的旋转,也不影响滑盖53带动连接轴51的移动。无论是何种方式,其原理都是滑盖先有一段空行程,即先是滑盖53相对于机壳1运动,而连接轴51相对于机壳1固定,然后滑盖53再带动连接轴51移动。
而且,本领域技术人员也很容易想到无需通过滑盖53移动的方式也可以实现解除限位块81对连接轴51轴向运动的锁定,如在机壳1外设置与限位块81相连的旋钮,通过旋转旋钮带动限位块81克服弹簧力旋转或者移动;或者在机壳1外设置与限位块81相连的拨钮或者按钮,通过推动拨钮或者按压按钮也能够带动限位块81克服弹簧力旋转或者移动等等,都可以实现解除限位块81对连接轴51轴向运动的锁定。
另外,可以在滑盖53和机壳1或者齿轮箱22之间设置弹性元件,滑盖53后退到末端位置时可被机壳1上的锁扣卡住,当滑盖53被释放时可在弹性力下自动回复至工作状态的位置。
滑盖53的边缘设有导轨531,相应的机壳1上设有导向槽15,滑盖53通过其导轨531安装在导向槽15内可相对于机壳1沿轴向滑动。当然,也可以是滑盖53上设置导向槽,机壳1上设置导轨的方式使得滑盖移动。
工作头存储夹52可旋转的支撑在齿轮箱盖板223和输出轴4之间,工作头存储夹52上沿其圆周方向均匀分布有多个工作头收容仓521,工作头收容仓521沿工作头存储夹52轴向一部分封闭,一部分外圆周敞开,这样方便操作者选择工作头9时能够从敞开的部分很容易看到工作头9头部的形状,从而快速选择需要的工作头9。当然,本领域技术人员很容易想到,工作头收容仓521也可以是全封闭的,只需在对应的位置进行标识,或者直接将工作头存储夹52做成透明的,都可以方便识别。另外,可以在工作头存储夹52和齿轮箱盖板223之间进行弹性定位,即在工作头存储夹52面对齿轮箱盖板223的端面上对应工作头9的位置设置定位槽522,定位槽522与收容仓521对应,齿轮箱盖板223上设置受弹簧抵压的钢帽,或者弹片,那么,工作头存储夹52每转过一个工作头9钢帽或者弹片都会发出落入定位槽522的提示声音,从而操作者选择工作头9时能避免工作头存储夹52旋转的角度与连接轴51错开。前面所述的是通过存储夹52旋转的方式选择不同的工作头,当然也可以通过存储夹直线运动的方式,比如工作头沿着存储夹的径向并排设置,选择工作头时就需要沿径向推动存储夹。另外本发明优选的实施方式中存储夹52是轴向固定的,通过连接轴51轴向运动带动工作头进入输出轴而进行工作,当然也可以设置成连接轴轴向固定,通过存储夹轴向移动再旋转或者径向移动以选择工作头的方式,从而也能够实现不用取下工作头就可以实现工作头的快速更换。
本发明的动力工具上设置了自动切换工作头的自动切换装置,也就是说只要操作滑盖53带动连接轴51离开工作头收容仓521,解除对工作头存储夹52运动的限制,工作头存储夹52在自动切换装置的作用下自动的旋转到下一个工作头的收容仓与输出轴4轴向对应的位置,无需操作者再手动的旋转存储夹52来选择工作头。
图1到图19所示为本发明动力工具自动切换装置的第一种实施方式。
参照图1和图2所示,自动切换装置包括用于驱动工作头存储夹52运动的控制机构60,控制机构60包括与工作头存储夹52活动连接的棘爪61以及安装棘爪61的支撑座62,棘爪61的一端可旋转的安装在支撑座62上,另一端能够卡在工作头存储夹52的定位槽522内,棘爪61和支撑座62之间设置扭簧63,棘爪61受到扭簧63的偏压力作用保持卡在定位槽522内。其中,支撑座62可旋转的支撑在齿轮箱盖板223上,如此,当支撑座62带动棘爪61旋转的时候棘爪61能够带动工作头存储夹52一起旋转。为了使支撑座62能够可靠的支撑,可以在工作头存储夹52和控制机构60之间设置支撑板226,棘爪61设置成L型,可以越过支撑板226卡在定位槽522内,而且支撑座62的旋转轴也可以一端支撑在齿轮箱盖板223上,另一端支撑在支撑板226上。支撑板226对应连接轴51的位置设置有穿孔2263,供连接轴51穿过,这样不影响连接轴51的轴向移动。
在本实施方式中,通过驱动控制机构60旋转带动存储夹52运动,驱动控制机构60旋转的第一种方式为蓄能驱动,自动切换装置还包括与控制机构60连接的蓄能单元,当连接轴51移动至工作位置时,蓄能单元的能量被储存,当连接轴51移动至释放位置时,蓄能单元的能量被释放以驱动控制机构60带动存储夹52运动。优选的蓄能单元为扭簧65,设置在控制机构60和支撑板226之间,扭簧65的一端固定在支撑板226上,另一端连在控制机构60的支撑座62上,在连接轴51处于工作位置时,扭簧65处于压缩的状态,一但连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521,控制机构60在扭簧65的作用下即可带动工作头存储夹52旋转。
驱动控制机构60旋转的第二种方式为凸轮驱动,即控制机构60与滑盖53相连,滑盖53控制连接轴51运动至释放位置后,滑盖53可操作的驱动控制机构60带动存储夹52运动。优选的通过滑盖53的移动来驱动控制机构60旋转,滑盖53带动连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521后,滑盖53继续相对于机壳1移动,并同时带动控制机构60旋转,即通过转向机构将滑盖53的直线运动转化为控制机构60的旋转运动。转向机构常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式、凸轮式、曲柄连杆式等等。
本实施方式自动切换装置中优选的转向机构为连接在控制机构60和滑盖53之间的运动转换机构70,运动转换机构70用于将滑盖53的直线运动转化为控制机构60的旋转运动。运动转换机构70包括一相对于机壳1枢转的摆动板71,摆动板71的中部设有旋转轴,旋转轴可安装在齿轮箱22的拱形部225上。摆动板71相对于旋转轴的一端设有滑销711,另一端形成拨叉712。滑盖53的顶部内侧设有与滑销711配合的凸轮槽72,凸轮槽72沿着水平方向设置大致为平行四边形的形状,两条直边平行于连接轴51的轴向,两条斜边分别形成凸轮槽72的切换部721和复位部722,滑销711随着滑盖53的移动沿着凸轮槽72的边缘滑动,每经过一次切换部721或者复位部722,摆动板71形成拨叉712的一端即绕旋转轴摆动一下。摆动板71的拨叉712直接与控制机构60的支撑座62相连,如此便将滑盖53的直线运动转化为控制机构60的旋转。
进一步的,可以在摆动板71和控制机构60间通过齿轮机构来传递旋转运动。摆动板71的拨叉712连接第一传动齿轮73,第一传动齿轮73可支撑在齿轮箱盖板223和支撑板226之间,第一传动齿轮73具有一径向凸出的凸柄732与拨叉712相连,而控制机构60的支撑座62上形成第二传动齿轮623,第一传动齿轮73和第二传动齿轮623啮合即可将拨叉712围绕旋转轴的摆动转化为第一传动齿轮73的旋转继而再传递给第二传动齿轮623,从而支撑座62带动棘爪61旋转。因为控制机构60只要带动存储夹52转过一个工作头的角度即可,如设置六个工作头,存储夹转过60度,所以第一传动齿轮73和第二传动齿轮623无需360度旋转,只需根据存储夹52的旋转角度而设定,故第一传动齿轮73和第二传动齿轮623可以设置成扇形齿轮,这样第一传动齿轮73的齿部和凸柄732可以设置为径向相对,第二传动齿轮623的齿轮和安装棘爪61的部分也可以是径向相对,这样可以使结构紧凑,节省材料。
当然,控制机构60被蓄能驱动的方式也可以是其他的形式,例如在摆动板71和齿轮箱22之间设置扭簧,扭簧的一端固定在齿轮箱22上,另一端连在摆动板71上,在连接轴51处于工作位置时,扭簧处于压缩的状态,一但连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521,摆动板71在扭簧的作用下带动第一传动齿轮73旋转继而带动支撑座62旋转。或者在第一传动齿轮73和支撑板226(或齿轮箱盖板223)之间设置扭簧,扭簧的一端固定在第一传动齿轮73上,另一端连在支撑板226(或齿轮箱盖板223)上,这样也可以实现控制机构60被蓄能驱动。由此,本领域技术人员很容易能够想到,只要是在传动部件的枢转部设置扭簧都可以实现控制机构60的蓄能驱动。
另外,滑盖53控制连接轴51运动至释放位置后,滑盖53继续移动才能够带动运动转换机构70驱动控制机构60旋转,在这里滑盖53可以继续带动连接轴51移动,这样就需要在工作头存储夹52和支撑板226之间设置钢丝挡或者弹片等限位机构防止工作头9被连接轴51带出收容仓521。本发明优选的在机壳1上设置止挡块16,滑盖53沿连接轴51轴向间隔设置第一卡定槽535和第二卡定槽536,卡定块55上设置弹性片553,弹性片551被卡在第一卡定槽535或第二卡定槽536内,并且弹性片553变形后能够越过第一卡定槽535或第二卡定槽536,从而卡定块55能够相对于滑盖53移动。机壳1上设有滑盖止挡块16,连接轴51轴向移动时其固定块50抵在止挡块16上从而被限制移动。而且滑盖53上开设有限位槽539,卡定块55具有卡在限位槽539内的第二凸块552,滑盖53相对于卡定块55的前后移动会被限位槽539限制,防止滑盖53过度移动。也就是说滑盖53a移动了一个空行程,这样连接轴51a移动的距离最小,工具的结构紧凑。即滑盖带动连接轴一起相对于机壳运动,然后连接轴相对于机壳固定而滑盖相对于机壳运动。
控制机构60被蓄能驱动的方式中,因为是只要连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521,蓄能单元的能量就会被释放,即只要滑盖53带动连接轴51至释放位置即可,无需滑盖53继续移动。而且蓄能单元的能量释放即实现了工作头的切换,故而滑盖53上的凸轮槽72无需设置切换部721,即凸轮槽72可以设置成直边梯形的形状。
以上是蓄能驱动和操作滑盖驱动实现控制机构60带动存储夹52旋转的方式,下面介绍控制机构60的复位。移动滑盖53带动连接轴51从释放位置回复至工作位置,连接轴51进入下一个收容仓521,滑销711在凸轮槽72的复位部722的导向下使得摆动板71围绕其旋转轴旋转,摆动板71通过拨叉712带动第一传动齿轮73旋转,第一传动齿轮73带动支撑座62旋转,因为连接轴51卡在存储夹52内,存储夹52被限制旋转,支撑座62便带动棘爪61克服扭簧63的弹力从定位槽522内离开,棘爪61随着支撑座62转动并在扭簧63的弹性力作用下落入下一个定位槽522内,这样便实现了控制机构60相对于存储夹52的旋转。
为了防止控制机构60旋转过度,可以在支撑板226上对应控制机构60带动存储夹52旋转的终端位置设置第一止挡部2261,对应控制机构60相对存储夹52旋转的初始位置设置第二止挡部2262,控制机构60的旋转被第一止挡部2261和第二止挡部2262限制,从而保证了了控制机构60带动存储夹52旋转到终端位置时另外一个工作头与输出轴4轴向对应,控制机构60相对存储夹52旋转到初始位置时,棘爪61不会越过定位槽522。
为了使棘爪61能够可靠的带动存储夹52旋转同时能够容易的退出定位槽522,定位槽522中沿着存储夹52周向的第一侧面5221和第二侧面5222可设置为倾斜不同的角度,优选第一侧面5221相对于存储夹52的端面呈直角,这样棘爪61能够可靠的带动存储夹52旋转;第二侧面5222相对于存储夹52的端面呈锐角,这样棘爪61复位时能够很容易的退出定位槽522。同时,棘爪61也可以设置成与定位槽522相配的形状。另外在棘爪61带动存储夹52运动到终端位置时,棘爪61位于存储夹52的底部,这样可以很容易的将存储夹52从机壳1内移除,以便更换另一个备用存储夹,从而拓展工具的使用功能。
以下将对本发明第一实施方式中工作头快速更换的过程作详细说明。
参照图1到图6所示,电动螺丝刀处于工作状态,此时压下按钮开关7即可进行拧螺钉的工作。参照图7到图8所示,当需要更换另外一种类型的工作头9时,操作滑盖53向电机2的方向移动距离S,滑盖53通过解锁部538解除限位块81对连接轴51的锁定,滑销711沿着凸轮槽72的直边滑动,滑盖53上的卡定块55与连接轴51上的固定块50接触,此时滑盖53能够带动连接轴51随其一起同向移动。
接下来,参照图9到图10,滑盖53通过卡定块55带动连接轴51随其一起同向移动到连接轴51与工作头收容仓521分开的释放位置,连接轴51通过磁铁511带动工作头9回到工作头收容仓521,滑销711沿着凸轮槽72的直边滑动到切换部721的临界位置。参照图11到图14,继续向电机2的方向移动滑盖53,连接轴51被止挡块16限制不能继续移动,卡定块55克服弹性片553的弹性力越过第一卡定槽535直至弹性片553落入第二卡定槽536,卡定块55上的第二凸块552受到滑盖53上的限位槽539的限制,故滑盖53被限制继续轴向移动,而滑销711沿着凸轮槽72的切换部721滑动并在切换部721的导向下使摆动板71围绕其旋转轴转动一定的角度,同时,摆动板71的拨叉712驱动第一传动齿轮73旋转,第一传动齿轮73带动作为支撑座62的第二传动齿轮623旋转,这样支撑座62带动棘爪61旋转,棘爪61带动存储夹52转过一定的角度,另外一个工作头随着存储夹52的旋转被带到与输出轴4对应的位置,这样就完成了工作头的快速切换,而且,通过卡定块55上的弹性片553落入第二卡定槽536的弹性定位的声音,操作者可以很容易判断工作头存储夹52已经完成工作头的切换。
继续参照图15到图16,向输出轴4的方向移动滑盖53复位,滑盖53带动连接轴51向输出轴4的方向移动,连接轴51设有磁铁511的一端与自动切换的另外一个工作头9尾部接触并吸附该工作头9,连接轴51带动工作头9进入输出轴4,直至工作头9从输出轴4的前端露出,连接轴51上的固定块50卡在拱形部225上,此时滑销711沿着凸轮槽72滑动到直边与复位部722的临界处。继续向输出轴4的方向移动滑盖53,卡定块55上的弹性片553克服弹性力作用越过第二卡定槽536直至弹性片553落入第一卡定槽535,而滑销711沿着凸轮槽72的复位部722滑动并在复位部722的导向下使摆动板71围绕其旋转轴转动一定的角度,同时,摆动板71的拨叉712驱动第一传动齿轮73旋转,第一传动齿轮73带动作为支撑座62的第二传动齿轮623旋转,这样支撑座62带动棘爪61旋转,而此时存储夹52被连接轴51穿过而不能够旋转,故棘爪61相对于存储夹52转过一定的角度,落入又一个定位槽522内,滑盖53回复到与前壳13抵接的位置,电动螺丝刀又回到了图1所示的工作状态,这样就完成了控制机构60的复位。如果上面选择的工作头不是操作者需要的,上面的步骤再重复进行,直至从输出轴4露出的为需要的工作头。或者移动滑盖53露出存储夹52后手动旋转存储夹52以选择需要的工作头。
整个工作头更换的过程操作简单,快速,对于使用者来说,能大大的提高工作效率。
图17到图22所示为本发明动力工具自动切换装置的第二种实施方式。
参照图17到图19所示,自动切换装置包括用于驱动工作头存储夹52运动的控制机构60a,控制机构60a包括与工作头存储夹52活动连接的棘爪61a以及安装棘爪61a的支撑座62a,存储夹52一端相对于存储夹52周向固定的设有棘齿轮523,棘齿轮523与存储夹52同心旋转,棘爪61a的一端可旋转的安装在支撑座62a上,另一端与工作头存储夹52上的棘齿轮523相配合,棘爪61a能够围绕平行于存储夹52旋转轴线的轴线旋转以和棘齿轮523分离或者啮合,棘爪61a和支撑座62a之间设置扭簧63a,棘爪61a受到扭簧63a的偏压力作用保持与棘齿轮523啮合。其中,支撑座62a支撑在齿轮箱盖板223上并且能够沿着垂直于连接轴51轴向的方向移动,如此,当支撑座62a带动棘爪61a移动的时候棘爪61a能够推动棘齿轮523旋转继而带动工作头存储夹52旋转。
在本实施方式中,通过驱动控制机构60a移动带动存储夹52运动,与第一实施方式相同的是,驱动控制机构60a移动的方式有蓄能驱动和滑盖操作驱动。蓄能驱动时,自动切换装置还包括与控制机构60a连接的蓄能单元,当连接轴51移动至工作位置时,蓄能单元的能量被储存,当连接轴51移动至释放位置时,蓄能单元的能量被释放以驱动控制机构60a移动以带动存储夹52运动。优选的蓄能单元为压缩弹簧,设置在控制机构60a和机壳之间,压缩弹簧的一端抵在支撑座62a上,另一端抵在机壳1上或者齿轮箱端盖223上,在连接轴51处于工作位置时,压缩弹簧处于压缩的状态,一但连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521,控制机构60a在压缩弹簧的作用下即可带动工作头存储夹52旋转。
滑盖驱动控制机构60a移动时,控制机构60a与滑盖53相连,滑盖53控制连接轴51运动至释放位置后,滑盖53可操作的驱动控制机构60a移动并带动存储夹52运动。优选的通过滑盖53的移动来驱动控制机构60a移动,滑盖53带动连接轴51离开工作头存储夹52的收容仓521后,滑盖53继续相对于机壳1移动,并同时带动控制机构60a移动,即通过转向机构将滑盖53的直线运动转化为控制机构60a的移动。
本实施方式自动切换装置中优选的转向机构为连接在控制机构60a和滑盖53之间的运动转换机构70a,运动转换机构70a用于将滑盖53的直线运动转化为控制机构60a的移动。运动转换机构70a包括一相对于机壳1枢转的摆动板71a,摆动板71a的中部设有旋转轴,旋转轴可安装在齿轮箱22的拱形部225上。摆动板71a相对于旋转轴的一端设有滑销711a,另一端形成连动部712a。滑盖53的内侧设有与滑销711a配合的凸轮槽72a,凸轮槽72a沿着竖直方向设置大致为平行四边形的形状,两条直边平行于连接轴51的轴向,两条斜边分别形成凸轮槽72a的切换部721a和复位部722a,滑销711a随着滑盖53的移动沿着凸轮槽72a的边缘滑动,每经过一次切换部721a或者复位部722a,摆动板71a的连动部712a即绕旋转轴摆动一下。摆动板71a的连动部712a直接与控制机构60a的支撑座62a相连,如此便将滑盖53的直线运动转化为控制机构60a的移动。
控制机构60a复位时,移动滑盖带动连接轴51从释放位置回复至工作位置,连接轴51进入下一个收容仓521,滑销711a在凸轮槽72a的复位部722a的导向下使得摆动板71a围绕其旋转轴旋转,摆动板71a通过连动部712a带动支撑座62a移动,因为连接轴51卡在存储夹52内,存储夹52被限制旋转,支撑座62a便带动棘爪61a克服扭簧63a的弹力与棘齿轮523的其中一个齿分离,棘爪61a随着支撑座62a移动并在扭簧63a的弹性力作用下与下一个齿啮合,这样便实现了控制机构60a相对于存储夹52的移动。
以下将对本发明第二实施方式中工作头快速更换的过程作详细说明。
参照图17到图18所示,电动螺丝刀处于工作状态,此时压下按钮开关7即可进行拧螺钉的工作。参照图19所示,当需要更换另外一种类型的工作头9时,操作滑盖53向电机2的方向移动,滑盖53通过解锁部538解除限位块81对连接轴51的锁定,滑销711a沿着凸轮槽72a的直边滑动。
接下来,参照图20,滑盖53带动连接轴51随其一起同向移动到连接轴51与工作头分开的释放位置,连接轴51通过磁铁511带动工作头9回到工作头收容仓521,滑销711a沿着凸轮槽72a的直边滑动到切换部721a的临界位置。参照图21,继续向电机2的方向移动滑盖53,滑销711a沿着凸轮槽72a的切换部721a滑动并在切换部721a的导向下使摆动板71a围绕其旋转轴转动一定的角度,同时,摆动板71a的连动部712a驱动支撑座62a移动,这样支撑座62a带动棘爪61a移动,棘爪61a带动存储夹52转过一定的角度,另外一个工作头随着存储夹52的旋转被带到与输出轴4对应的位置,这样就完成了工作头的快速切换。
参照图22,向输出轴4的方向移动滑盖53复位,滑盖53带动连接轴51向输出轴4的方向移动,连接轴51设有磁铁511的一端与自动切换的另外一个工作头9尾部接触并吸附该工作头9,连接轴51带动工作头9进入输出轴4,直至工作头9从输出轴4的前端露出。继续向输出轴4的方向移动滑盖53,滑销711a沿着凸轮槽72a的复位部722a滑动并在复位部722a的导向下使摆动板71a围绕其旋转轴转动一定的角度,同时,摆动板71a的连动部712a带动支撑座62a移动,这样支撑座62a带动棘爪61a移动,而此时存储夹52被连接轴51穿过而不能够旋转,故棘爪61a越过存储夹上棘齿轮523的其中一个齿,并与下一个齿啮合,滑盖53回复到与前壳13抵接的位置,电动螺丝刀又回到了图17所示的工作状态,这样就完成了控制机构60a的复位。如果上面选择的工作头不是操作者需要的,上面的步骤再重复进行,直至从输出轴4露出的为需要的工作头。或者移动滑盖53露出存储夹52后手动旋转存储夹52以选择需要的工作头。
上述操作过程中滑盖53通过卡定块55带动连接轴51上的固定块50移动的方式与第一实施例中相同,这里不再赘述。
图23到图33所示为本发明动力工具的第三种实施方式。标号与第一优选实施例相同的部件的结构以及功能与在第一优选实施例相同,此处不再赘述。参照图23和图24所示,在本实施方式中,传动机构3a仍然由行星齿轮减速机构31a和小齿轮机构30a组成,其中行星齿轮减速机构31a设置有调速装置,即通过操作设置在机壳上的速度切换钮(图未示)带动第二级齿圈轴向移动与行星齿轮减速机构31a中不同的元件啮合从而实现输出不同的转速,这样的速度切换为本领域技术人员所熟知的技术,申请人在此不再赘述。小齿轮机构30a包括与行星齿轮减速机构31a连接的第一齿轮301a,与第一齿轮啮合的第二齿轮302a以及由第二齿轮302a带动并与之同步旋转的第三齿轮303a,输出轴4a上周向固定的设有外齿403,第三齿轮303a与外齿403啮合从而带动输出轴4a旋转。由此可以看出,本实施方式中的传动链为电机-传动机构-输出轴。
本实施方式中优选的存储夹52a大致为长方体形的盒状,存储夹52a的长度方向平行于输出轴4a的旋转轴线,存储夹52a的宽度方向并列设置了两个收容仓521a,这样收容仓521a内就能够收容比较长的工作头,比如钻头、长批头等等。存储夹52a相对于机壳1轴向固定,连接轴51a相对于机壳1轴向移动以带动收容在其中一个收容仓521a内的工作头9a进入输出轴4a,或者连接轴51a通过设置在其前端的磁铁511吸住工作头9a返回到该收容仓521a内,这里的连接轴51a仅用于推出或者吸回工作头9a,不作为传动链的一部分。存储夹52a支撑于机壳1上并位于传动机构3a的上部,存储夹52a与传动机构3a中的行星齿轮减速机构31a轴向重叠并且与电机2部分轴向重叠,这样会使整机比较紧凑,节省空间。
参照图25到27所示,在第三种实施方式中,自动切换装置包括设置在存储夹52a和滑盖53a之间的运动转换机构,滑盖53a线性移动通过运动转换机构驱动存储夹52a沿着与输出轴4a轴向呈角度的方向平移,优选的平移的方向垂直于输出轴4a的轴向。这里的运动转换机构包括设置于滑盖53a上的凸轮槽72b以及相对存储夹52a固定的滑销711b,凸轮槽72b具有对称设置的两条斜边724以及分别与两条斜边724相连的两条平行于输出轴4a轴向的直边723,滑销711b能够随着滑盖53a的移动在凸轮槽72b内沿着直边723和斜边724滑移,滑销711b沿着斜边724滑移时,其相对于滑盖53a既产生轴向移动又产生垂直于轴向的移动,故滑销711b便带动存储夹52a沿着垂直于输出轴4a轴向的方向移动。滑销711b可以与存储夹52a一体成型,也可以是金属销固定在存储夹52a上从而增加滑销711b的强度。本实施方式中的运动转换机构用于将滑盖53a的线性运动转换为存储夹52a的线性运动,除了上述的凸轮槽配合滑销的形式外,本领域技术人员可以很容易的想到通过齿条配合一对锥齿轮的方式也可以实现上述运动转换。
另外,为了防止意外跌落时滑销711b相对于滑盖53a的位置错开,可在凸轮槽72b的两条直边723之间设置与直边723平行的两条筋板76,这样就形成了两条平行的轨道从而限制了滑销711b只能够在直边723和筋板76之间滑动,从第一条直边723到两条斜边724的交叉部形成第一滑槽701,从第二条直边723到两条斜边724的交叉部形成第二滑槽702。同时,为了使滑销711b能够可靠的沿着预定的轨迹运动,可在大致两条直边723与两条斜边724交界的中部设置导向板74,导向板74能够沿着垂直于滑销711b运动轨迹所在的平面的轴线旋转。优选的,导向板74呈Y型,Y型的顶部741相对于斜边724的对称轴线错开设置,这样在滑销711b与导向板74接触时能够驱动导向板74旋转的分力最大,从而更容易带动导向板74旋转以进入预定的轨道。当然,本领域技术人员很容易能够想到,导向板74的形状设置只要能够满足滑销711b直线运动与导向板74接触,滑销711b能够在导向板74的引导下进入预定轨道即可即可,如三角形、菱形、心形、弯月形等等。凸轮槽72b内设有止动柱75,止动柱75位于导向板74的Y型的具有分叉的尾部742a、742b一端。止动柱75固定在滑盖53a上,尾部742a、742b能够与止动柱75抵触,从而导向板74被止动柱75限制只能在一定的范围内旋转,保证了滑销711b能够顺利进入预定的轨道。上面讲的是止动柱位于Y型的两分叉之间,当然也可以设两个止动柱,分别位于两分叉的外侧,同样也可以限制导向板74的旋转范围。另外,止动柱75内设有磁铁,用于吸住导向板74,使其保持在固定的角度,这样才能保证导向板Y型的的顶部741相对于两条斜边724的交叉部位轴向错开,以防止滑销711b与导向板Y型的的顶部741接触而被阻碍运动。设置导向板74能够使滑销711b有一个双向的通道,即滑销711b能够从凸轮槽72b的第一端运动到第二端,也能够顺利的从第二端回到第一端,从而能够实现两个工作头之间交替的切换。也就是说上述的滑销和凸轮槽的形式并不仅限于存储夹平移的方案,也可以应用于存储夹在两个位置间旋转的方案。
本实施方式中也是通过移动滑盖53a带动连接轴51a轴向运动,但是存储夹52a的长度较长,使得连接轴51a需要运动的距离也较长,当连接轴51a与收容仓521a分离,滑盖53a移动到电机2的后端,这样会使整机的长度很长,为此,本实施方式中在滑盖53a和连接轴51a之间设置行程放大机构,滑盖53a线性运动驱动行程放大机构带动连接轴51a运动,从而连接轴51a的运动行程大于滑盖53a的运动行程,也就是说滑盖53a移动的距离小于连接轴51a移动的距离也能够实现连接轴51a与收容仓分离。当然,第一和第二实施方式中也可以设置行程放大机构,从而能够缩短整机的长度,减小使用空间。
行程放大机构包括第一齿条901、第二齿条902以及与第一齿条901和第二齿条902啮合的增速齿轮组,增速齿轮组包括由第一齿条901驱动的第一小齿轮903,与第一小齿轮903同步旋转的大齿轮904,与大齿轮904啮合的第二小齿轮905以及与第二小齿轮905同步旋转且与第二齿条902啮合的第三小齿轮906,其中滑盖53a与第一齿条901连接并带动第一齿条901线性运动,第二齿条902设置于连接轴51a上,因为第一小齿轮903与大齿轮904转速相同,其中大齿轮904的齿数大于第二小齿轮905的齿数,这样从第一小齿轮903到第二小齿轮905的传动为增速传动,从而第二齿条902的运动速度相对于第一齿条901增加。优选的,第二齿条902的线性运动速度是第一齿条901的两倍,也就是说第二齿条902的运动行程是第一齿条901的运动行程的两倍,这样的结构比较紧凑,整机的设置比较协调,同时又能够保证连接轴51a的移动不会被滑盖53a干涉。
以上实施方式中,滑盖53a控制连接轴51a运动至与收容仓521a分离,滑盖53a继续移动才能够带动滑销711b带动存储夹52a移动,这样就需要连接轴51a移动的距离与滑盖53a移动的距离相同,同时又因滑盖53a和连接轴51a之间连接行程放大机构,连接轴51a移动的距离大于滑盖53a移动的距离,为了使连接轴不会穿出滑盖53a,这样滑盖53a就需要设置的较长。
继续参照图25和图26,本发明优选的在滑盖53a和第一齿条901之间设置齿条推块151,齿条推块151与第一齿条901轴向间隔距离S,可用于解除对连接轴51a的锁定,具体的结构与前面所述实施方式相同,这里不再赘述。
齿条推块151的一侧设有压缩弹簧152,另一侧能够卡在第一齿条901上,滑盖53a通过齿条推块151带动第一齿条901运动。机壳1上设有导向斜面155,当滑盖53a带动齿条推块151运动到导向斜面155的位置,齿条推块151在导向斜面155的作用下克服压缩弹簧152的弹性力作用在第一齿条901上滑动,从而滑盖53a不能够继续带动第一齿条901运动,连接轴51a也不能够继续移动。如此,滑盖53a控制连接轴51a运动至与收容仓521a分离,滑盖53a继续移动以带动存储夹52a移动,而连接轴51a不再随着滑盖53a移动,即连接轴51a相对于机壳1固定,也就是说滑盖53a进一步移动了一个空行程,这样连接轴51a移动的距离最小,工具的结构紧凑。滑盖53a空行程的原理是滑盖移动一段距离,但不能够带动连接轴一起相对于机壳运动,也就是说,在所述空行程中,连接轴相对于机壳固定,滑盖相对于机壳运动,本领域技术人员可以根据上述原理对第一实施方式和第三实施方式中滑盖的空行程的结构进行简单的变形以互相替换,也可以通过其他方式来实现。
滑盖53a相对第一齿条901的另一侧设置后推块153,当操作滑盖53a复位时,后推块153与第一齿条901抵接,从而滑盖53a移动带动第一齿条901随滑盖53a一起运动。
本实施方式中连接轴51a的轴向长度较长,其推动工作头进入存储夹52a时支撑在存储夹52a内,而连接轴51a向后运动时其一端支撑在第二小齿轮905上,另一端可通过在滑盖53a上设置支撑筋板59来支撑,以防止连接轴51a倾斜。另外,连接轴51a上设置磁铁511的一端周向分布有凸起5111,对应的存储夹52a的收容仓521a设置有定位槽5211,这样连接轴51a能够顺利的通过收容仓521a,同时定位槽5211也能够支撑连接轴51a以防止其移动时倾斜。
以下将对本发明第三实施方式中工作头快速更换的过程作详细说明。
参照图23和图27所示,电动螺丝刀处于工作状态,当需要更换另外一种类型的工作头9b时,操作滑盖53a沿图示箭头M方向移动,滑盖53a通过齿条推块151带动第一齿条901直线运动,第一齿条901通过第一小齿轮903、大齿轮904、第二小齿轮905、第三小齿轮906以及第二齿条902带动连接轴51a轴向移动,连接轴51a通过其前端的磁铁511带动工作头9a回到收容仓521a,连接轴51a与收容仓521a分离,此时滑销711b沿着凸轮槽72b的第一滑槽701直线移动到图28所示的位置。
继续沿图示箭头M的方向操作滑盖53a移动,齿条推块151在导向斜面155的作用下克服压缩弹簧152的弹性力作用在第一齿条901上滑动,第一齿条901相对于机壳固定,故而连接轴51a固定不动,滑销711b沿着凸轮槽72b的斜边724运动到凸轮槽72b的两条斜边724交叉的顶部,滑销711b无法继续移动从而限制滑盖53a继续移动,而存储夹52a在滑销711b的带动下沿着垂直于输出轴4a的轴向移动到存储夹52a的中心线与输出轴4a对应的位置,即存储夹此时移动了一半的距离,如图29和图30所示的位置。
参照图31,沿着图示箭头N的方向即向输出轴4a端移动滑盖53a,齿条推块151相对于第一齿条901移动,连接轴51a仍固定不动,滑销711b与导向板74接触并沿着导向板74的Y型的顶部741到尾部742b的一侧移动,滑销711b带动导向板74旋转,导向板74被止动柱75限位,滑销711b在导向板74的作用下在第二滑槽702内运动,滑盖53a运动到后推块153与第一齿条901接触的位置,而存储夹52a在滑销711b的带动下沿着垂直于输出轴4a的轴向移动到存储夹52a的另一个收容工作头9b的收容仓521a与输出轴4a轴向对应的位置,如图32所示的位置。
继续沿图示箭头N的方向操作滑盖53a移动,滑销711b沿着第二滑槽702直线移动,滑盖53a通过后推块153带动第一齿条901直线运动,第一齿条901通过第一小齿轮903、大齿轮904、第二小齿轮905、第三小齿轮906以及第二齿条902带动连接轴51a轴向移动,连接轴51a进入另一个收容仓521a带动其内的工作头9b进入输出轴4a。
重复上述步骤,便能够更换成另一个工作头9a。即滑销711b在凸轮槽72b内的运动轨迹是循环往复的,即滑销711b可以从第一滑槽701运动到第二滑槽702,也可以从第二滑槽702回到第一滑槽701,从而形成循环实现工作头的自动切换。
上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状,本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。如马达可以用汽油机或柴油机等来替代电机;滑盖用于带动连接轴或者驱动控制机构,其结构形式可以有多种如拉杆、端盖等等;此外,上述实施方式中,连接轴与工作头存储夹之间的相对轴向移动也可以是连接轴固定,而工作头存储夹既能够轴向运动也可以旋转,而连接轴也可以是和电机轴同轴设置等等。另外,对其结构并无特别要求,可视不同的内部格局来相应改变构形,可以增加新的元件,也可以减少不必要的元件。

Claims (20)

1.一种动力工具,包括:
机壳;
马达,设置在机壳内,并输出旋转动力;
输出轴,具有轴向设置的容纳工作头的收容孔;
传动机构,设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴;
存储夹,设置于机壳内,所述存储夹包括至少两个用于收容工作头的收容仓;
连接轴,设置于机壳内,所述连接轴能够在工作位置以及释放位置之间运动,在工作位置,所述连接轴穿过至少两个收容仓中的一个并使工作头与输出轴配接,在释放位置,所述连接轴与所述至少两个收容仓分离;
其特征在于:所述机壳上设置有沿输出轴轴向运动的操作件,所述操作件可操作的驱动存储夹运动到至少两个收容仓中的另一个与所述输出轴轴向对应的位置。
2.如权利要求1所述的动力工具,其特征在于:所述连接轴的运动为沿输出轴轴向运动。
3.如权利要求1所述的动力工具,其特征在于:所述动力工具包括自动切换装置,所述自动切换装置响应于操作件的运动对存储夹的位置进行调节。
4.如权利要求3所述的动力工具,其特征在于:所述自动切换装置包括设置在操作件与存储夹之间的控制机构,所述控制机构由操作件驱动能够在初始位置与终端位置之间运动。
5.如权利要求4所述的动力工具,其特征在于:所述控制机构与操作件连接,所述控制机构由初始位置运动至终端位置带动存储夹运动;所述控制机构从终端位置运动至初始位置,所述存储夹相对于机壳固定。
6.如权利要求4所述的动力工具,其特征在于:所述自动切换装置还包括设置在操作件与控制机构之间的运动转换机构,通过所述运动转换机构,所述操作件驱动控制机构运动。
7.如权利要求6所述的动力工具,其特征在于:所述运动转换机构包括设置于操作件的配合部,以及与配合部连接且相对机壳枢转的摆动板,所述操作件可操作地驱动所述摆动板围绕垂直于操作件运动方向的旋转中心线摆动。
8.如权利要求7所述的动力工具,其特征在于:所述配合部为设置于所述操作件内侧的滑槽,所述摆动板的一端设有能够在所述滑槽内运动的滑销,所述摆动板的另一端与所述控制机构相连。
9.如权利要求4所述的动力工具,其特征在于:所述控制机构包括与所述存储夹配合的棘爪,所述棘爪能够在与存储夹啮合与分开的两个位置间运动。
10.如权利要求9所述的动力工具,其特征在于:所述控制机构还包括用于安装所述棘爪的支承座以及弹性件,所述弹性件提供所述棘爪与存储夹保持啮合的弹性力。
11.如权利要求9所述的动力工具,其特征在于:所述存储夹的端面上设有与所述至少两个收容仓对应的至少两个定位槽,所述棘爪与所述至少两个定位槽中的一个啮合与分开。
12.如权利要求4所述的动力工具,其特征在于:所述存储夹可旋转的支撑在机壳内,所述控制机构能够围绕平行于所述输出轴的轴线旋转。
13.如权利要求12所述的动力工具,其特征在于:所述存储夹和控制机构之间设有相对机壳固定的支撑板,所述支撑板上设有第一止挡部和第二止挡部,所述控制机构运动至终端位置时与所述第一止挡部接触;所述控制机构运动至初始位置时与所述第二止挡部接触。
14.如权利要求1所述的动力工具,其特征在于:所述动力工具还包括设置在机壳和连接轴之间的限位机构,所述限位机构在所述连接轴处于工作位置时限制连接轴向远离工作头的方向运动,所述操作件沿平行于输出轴轴向运动以解除限位机构对连接轴运动的限制。
15.如权利要求14所述的动力工具,其特征在于:所述操作件沿平行于输出轴轴向运动驱动所述连接轴运动。
16.如权利要求15所述的动力工具,其特征在于:所述操作件沿平行于输出轴轴向移动的过程至少包含两段,第一段,所述操作件相对于机壳运动以解除限位机构对连接轴运动的限制;第二段,所述操作件带动连接轴一起相对于机壳运动。
17.如权利要求16所述的动力工具,其特征在于:所述操作件沿平行于输出轴轴向移动的过程还包含第三段,所述操作件相对于机壳运动以驱动所述存储夹运动。
18.如权利要求1所述的动力工具,其特征在于:所述操作件构造为滑盖,所述滑盖包覆机壳的部分顶部及部分侧面。
19.一种动力工具,包括:
机壳;
马达,设置在机壳内,并输出旋转动力;
输出轴,具有轴向设置的容纳工作头的收容孔;
传动机构,设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴;
存储夹,设置于机壳内,所述存储夹包括至少两个用于收容工作头的收容仓;
连接轴,设置在机壳体内,能够处于工作位置和释放位置,在工作位置,所述连接轴穿过至少两个收容仓中的一个并使工作头与输出轴配接,在释放位置,所述连接轴与所述至少两个收容仓分离;
其特征在于:所述机壳上设置有沿输出轴轴向运动的操作件,所述操作件可操作的使连接轴处于所述工作位置和释放位置。
20.如权利要求19所述的动力工具,其特征在于:所述连接轴相对机壳活动设置。
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