CN104703754A - 用于旋转工具的筒夹式风扇 - Google Patents

Abstract

一种旋转工具包括具有输出轴的马达，所述输出轴限定出旋转轴线。马达配置成围绕旋转轴线沿第一方向转动输出轴。附属工具保持机构附接至输出轴的远端部分并且配置成与旋转轴线对正地可移除地保持附属工具。风扇机构包括多个风扇叶片，所述风扇叶片附接至附属工具保持机构并且从附属工具保持机构径向地向外延伸。所述多个风扇叶片配置成：当附属工具保持机构被输出轴沿第一方向转动时沿大致平行于旋转轴线的方向向前移动空气。

Description

用于旋转工具的筒夹式风扇

技术领域

本公开总体涉及电动工具，并且更特别是涉及供手持式旋转电动工具使用的附件和附属设备。

背景技术

通常，旋转电动工具是能装备例如切削刀片、砂磨盘、磨具和许多其它的多种附属工具和附件的轻型的手持式电动工具。这些种类的工具一般包括作为电动机的外壳的大致圆柱形的主体以及用于工具的手柄。电动机驱动输出轴以高速转动。输出轴装备有能够将各种附属工具可释放地固定至电动工具的附件附接系统。当输出轴转动时，驱动附接至工具保持器的附属工具来根据附属工具的构造执行特定功能，比如砂磨、研磨或者切割。

当使用旋转工具时，常见的是，灰尘和碎屑聚集在附属工具与工作面之间的接触点处。灰尘的该聚集可能不利地影响了工作区的可见性并且使得难以执行某些任务，例如，遵循工作面上的轮廓，其需要相对于工作面精确和/或准确地定位工具。在很多情况下，使用者必须停用旋转工具以利用真空装置或者徒手从所述区域除去灰尘以便维持工作面适当的可见性。灰尘还可能在使用期间聚集在旋转工具的使用者的手上并且被转移到其他区域和表面，因此增大了需要清理的区域和数量。

所需要的是一种并入到旋转工具中的装置，其可以从工具附件与工件之间的接触点周围的区域中除去灰尘而不妨碍工具的性能、工作区的可见性、工具的用途和工作区作业后的清洁度并且不显著地增加旋转工具的成本和复杂性。

附图说明

图1是包括装备有根据本公开的风扇机构的附件附接系统的电动工具的一个实施例的透视图。

图2是图1的电动工具的附件附接系统的分解图。

图3是图2的附件附接系统的剖视图。

图4是图2的附件附接系统的剖视图，显示了固定至电动工具的马达的输出轴的附件附接系统的筒夹螺母和筒夹。

图5是显示了风扇机构的叶片的附件附接系统的前视图。

图6-8描绘了移除了风扇机构的附件附接系统的筒夹螺母的不同实施例。

图9描绘了图1-5的附件附接系统的风扇机构省去了外圈的一个替代性实施例。

图10和11描绘了示出不同数量的风扇叶片的附件附接系统的风扇机构的替代性实施例。

图12和13描绘了示出叶片轮廓变化的附件附接系统的风扇机构的替代性实施例。

图14和15描绘了风扇机构与筒夹螺母成整体的附件附接系统的风扇机构的替代性实施例。

图16和17描绘了附件附接系统的可从筒夹螺母上移除的风扇机构的替代性实施例。

具体实施方式

为了提升对公开原理的理解的目的，现在将参考附图中示出的并且在以下说明书中描述的实施例。应当理解，并不意在由此限制公开的范围。还应理解的是，本公开包括所示实施例的任何更改和改进并且还包括如本公开所属领域的普通技术人员通常想到的公开的原理的进一步应用。

根据本公开的一个实施例，一种旋转工具包括具有输出轴的马达，输出轴限定出旋转轴线，马达配置成围绕旋转轴线沿第一方向转动输出轴。旋转工具包括附接至输出轴的远端部分的附属工具保持机构,所述附属工具保持机构配置成与旋转轴线对正地可释放地保持附属工具。旋转工具设有风扇机构，该风扇机构包括附接至附属工具保持机构以从附属工具保持机构径向地向外延伸的多个风扇叶片，所述多个风扇叶片配置成：能在附属工具保持机构通过输出轴沿第一方向转动时沿大致平行于旋转轴线的方向向前移动空气。

根据另一实施例，用于旋转工具的风扇机构包括配置成与输出轴的旋转轴线对正地可移除地附接至旋转工具的输出轴的远端部分的附属工具保持机构。附属工具保持机构配置成与旋转轴线对正地可释放地保持附属工具。风扇机构包括多个风扇叶片，所述风扇叶片附接至附属工具保持机构以从附属工具保持机构径向地向外延伸。所述多个风扇叶片配置成：能在附属工具保持机构通过输出轴转动时沿大致平行于旋转轴线的方向向前移动空气。

转向附图，图1示出了本公开的旋转工具10。旋转工具10包括附属工具附接系统100，该附属工具附接系统100能够迅速地将附属工具(比如附属工具12)安装到旋转工具10上和从旋转工具10上移除。如下所述，附属工具附接系统100包括风扇机构110，该风扇机构110配置成：能当工具正被使用时从紧接的工作面上吹走灰尘和碎屑而不妨碍工具的性能、工作区的可见性、工具的用途和工作区在作业后的清洁度。

旋转工具10包括由刚性材料(比如塑料、金属)或者复合材料(比如纤维增强聚合物)构造的大致圆柱形的外壳14。外壳14包括机头部分18和主体部分20。主体部分20作为工具10的手柄并且内含马达(未显示)。在一个实施例中，马达包括配置成经由电源线28从交流电插座(未显示)接收电力的电动机。替代性的是，用于马达的电力可能是来源于连接在主体部分20的基部处的可再充电电池(未显示)。作为电力的替代，旋转工具10可以气动地或者液力地供能。通过设置在外壳14的手柄部分20上的电力开关30来控制至马达的电力。

马达具有输出轴34(图4)，输出轴34配置成由马达围绕马达轴线M转动。参见图2-4，附件附接系统100附接至输出轴34的远端部分36。附件附接系统100配置成将许多不同的附属工具或者工具头中的任何一个可移除地保持到旋转工具10的输出轴上。附属工具(包括附属工具12)具有柄部38和工作部分40(图1)。柄部38是大致圆柱形的并且具有预定直径，例如，四分之一(1/4)英寸、十六分之三(3/16)英寸、八分之一(1/8)英寸、四到六(4-6)毫米和/或类似的尺寸。工作部分40具有适合于执行例如磨铣、钻孔、切削、研磨等特种任务的构型。

附件附接系统100包括筒夹104、筒夹螺母108和风扇机构110。如图2-4中所描绘的，筒夹104包括具有前导端部部分114和拖尾端部部分118的大致圆柱形主体，该主体限定出纵向孔或者通道124。筒夹主体配置成：能可滑动地嵌入到限定于输出轴34的远端部分36中的孔125中。通道124的直径尺寸被选择成：能可滑动地接收附属工具的柄部38。筒夹104的前导端部部分114限定出引入通道124中的柄部嵌入开口126。当将附属工具12安装到旋转工具10上时，将附属工具的柄部38嵌入通过柄部嵌入开口126并且嵌入到通道124中。

沿筒夹104的长度的一部分限定出多个槽128。槽128将筒夹主体分成多个区段130，所述区段130可以被径向地向内偏转以在被接收到通道124中的附属工具的柄部38上提供夹持力。在图2-4的实施例中，筒夹104包括三个槽128，槽128将筒夹分成四个区段130，不过也可以使用更多或更少的槽。筒夹104的每个区段130的前导端部部分114被扩大以形成具有圆锥形或者渐缩式外表面的卡爪部分132。卡爪部分132的渐缩式外表面形成了凸轮面，该凸轮面被输出轴34的远端部分36的内表面136和筒夹螺母108的内表面148接合以促使筒夹104的卡爪部分132夹持在附属工具12的柄部38上。

筒夹螺母108具有大致圆柱形主体，该主体包括前导部分140和拖尾部分142以限定出在前导部分140和拖尾部分142之间延伸的纵向孔144。筒夹螺母108的拖尾部分142包括带螺纹的内表面146，该内表面146限定出纵向孔144的向后部分。带螺纹的内表面146配置成用于与输出轴34的远端部分36的带螺纹外表面啮合。筒夹螺母108的前导部分140包括渐缩式内表面148，该渐缩式内表面148限定出纵向孔144的向前部分。渐缩式表面148形成了大致截头圆锥形凸轮面以用于接合筒夹104的卡爪部分132的外表面。筒夹螺母108的前导部分140还限定出了引入孔144中的嵌入开口150。嵌入开口150的尺寸被选择成：当筒夹104和筒夹螺母108被定位在输出轴34的远端部分36上时，允许附属工具的柄部38的通道进入筒夹104的通道124中。

当筒夹螺母108被拧到输出轴34的端部36上时，筒夹螺母108的渐缩式内表面148和输出轴34中的孔125的内表面136接触筒夹104的卡爪部分132。当筒夹螺母108被紧固在输出轴34上时，筒夹螺母108的渐缩式内表面148和孔125的内表面136抵靠筒夹104的卡爪部分132施加压缩力。该力径向地内向压缩筒夹104的卡爪部分132以夹持附属工具12的柄部38。当将筒夹螺母108从输出轴34的端部上拧下时，减小了由渐缩式表面148施加在筒夹104的卡爪部分132上的力并且允许卡爪132扩张并释放附属工具12的柄部38。

根据本公开的一个实施例，附件附接系统100的风扇机构110附接至筒夹螺母108的外表面152。风扇机构110的作用是：当筒夹螺母108被马达的输出轴34驱动而转动时，沿平行于输出轴34的轴线M的方向F大致向前地推进、转移或者移动空气。风扇机构110可以在工具正在被使用时从旋转工具前面的区域处吹走灰尘和碎屑，从而使工作区的可见性更好。风扇机构110还可以防止使用者的手沾上灰尘。另外，风扇机构110的构造对工作区的可见性和工具的用途具有最小的影响。

参见图5，风扇机构110包括同心地附接到筒夹螺母108上的中心轮彀154和从轮彀154径向地向外延伸的多个风扇叶片158。风扇机构110的轮彀154包括内表面160(参见图4)，该内表面160附接至筒夹螺母108的外表面152并且限定出筒夹螺母108延伸所通过的通道。风扇叶片158定向成：当风扇机构110通过输出轴34与筒夹螺母108一起转动时，沿大致平行于输出轴34的轴线M的方向F大致向前地引导空气。

在图1-5的实施例中，风扇机构110是由塑料形成的，虽然根据如何将风扇机构110附接至筒夹螺母而可以使用任何合适材料、包括金属。在一个实施例中，通过将风扇机构110嵌入模制在筒夹螺母108上从而将风扇机构110形成为筒夹螺母108的基本上永久性固定件来将风扇机构110附接到筒夹螺母108上。在该实施例中，筒夹螺母108的外表面152可设有便于将风扇机构110保持并固定到筒夹螺母上的结构特征。图6-8描绘了其上可以模制风扇机构110的筒夹螺母108的不同实施例。图6的筒夹螺母108a具有带平整外表面的成块面形状(faceted shape)。图7的筒夹螺母108b的外表面具有滚花纹理，从而当风扇机构110被模制到筒夹螺母上时便于风扇机构110与筒夹螺母108之间的结合。图8的筒夹螺母108c包括槽151，风扇机构110的熔化的塑料可以流入到该槽151中并且固化以便于将风扇机构110保持到筒夹螺母上。筒夹螺母108可设有多种其他构型，包括各种表面纹理、凹口、凹槽、槽等以便于将风扇机构110保持到筒夹螺母108上。

在替代性实施例中，风扇机构110可以单独制造并且固定地固定到筒夹螺母108上。例如，在一些实施例中，风扇机构110可以被模制成一独立部件并且通过加压焊接或者超声波焊接被固定到筒夹螺母108上。在其他实施例中，风扇机构110可以被粘附到筒夹螺母的外表面152上。风扇机构110可能还被提供为适配到筒夹螺母108上的或者由与用于形成筒夹螺母相同材料机加工出的金属部件。图1-5的风扇机构110作为当将筒夹螺母108拧到马达的输出轴34的端部上并从该端部上拧下时由使用者抓握并转动的结构。作为替代，风扇机构的一些实施例可以配置成可移除地附接至筒夹螺母108，以便当需要时可以如图17和18中所描绘地将风扇机构安装到筒夹螺母108上和从筒夹螺母108上移除。

所述多个风扇叶片沿横向于旋转工具10的轴线M的方向从轮彀154径向地向外延伸。风扇叶片158是风扇机构110的主要工作表面并且配置成：当筒夹螺母108被驱动而转动时沿向前方向F大致轴向地移动空气。在一个实施例中，风扇叶片158与风扇机构110的轮彀154整体地(例如，模制)形成，不过作为替代，风扇叶片158可以与轮彀154分开地制造并且随后固定或者附连到轮彀154上。

风扇机构110的每个风扇叶片158包括末端部分162、基部部分164、前导边缘部分166、拖尾边缘部分168、前导表面170和拖尾表面172。末端部分162相对于轮彀154远端地定位，而基部部分164邻近轮彀154。叶片158的前导边缘部分166沿向前方向F定向，并且叶片158的拖尾边缘部分168沿向后方向R定向。叶片158的前导表面170和拖尾表面172在末端部分162与基部部分164之间从叶片158的前导边缘部分166延伸至拖尾边缘部分168，且相对于旋转工具10使前导表面170大致面向前并且拖尾表面172大致面向后。

由前导边缘部分和拖尾边缘部分限定出的风扇叶片158的形状可以是从方形到圆形到矩形的几乎任何形状。叶片158在基部部分164与末端部分162之间在前导边缘部分与拖尾边缘部分之间可能具有基本上相同的距离，或者可配置成在叶片158的一端部处比另一端部处更宽，例如，在末端部分162比叶片158部分处更宽或者反之亦然。另外，叶片158的末端部分162可能被倒圆、成方形或者具有倒圆转角。

叶片158的前导边缘部分166和拖尾边缘部分168相对于彼此布置成：将前导表面170的至少一部分相对于旋转工具的轴线M以横向角度定位，以便当风扇机构110沿第一方向转动时，前导表面170的至少一部分面向第一方向。前导表面170相对于旋转工具10的轴线M的角度限定了叶片节距，该叶片节距一般大于0度(即，平行于轴线M)并且小于90度(即，垂直于轴线M)。叶片158可能是平坦的，在该情况下，叶片节距从叶片的基部部分164至末端部分162是基本上不变的。叶片158也可能是弯曲的或者扭转的，在该情况下，叶片节距在基部部分164与末端部分162之间变化。叶片158具有与前导表面和拖尾表面之间的距离对应的厚度。叶片158可从基部部分164到末端部分162在前导边缘部分166与拖尾边缘部分168之间具有基本上不变的厚度。替代性的是，叶片158可在基部部分164与末端部分162之间以及叶片158的前导边缘部分与拖尾边缘部分之间具有可变厚度，例如翼形(foil)形状。

叶片158围绕轮彀154的外周相互基本上均匀地间隔开以在每个叶片之间形成空气流动路径174，如图5所示。当风扇机构110沿第一方向转动时，风扇叶片158的前导表面170使空气沿着空气流动路径174从叶片158的拖尾边缘部分172向叶片的前导边缘部分168轴向地偏转，并且因此，在风扇机构110前方大致向前地移动空气。所移动空气的量和速度随着风扇机构和筒夹螺母的转速以及叶片158的构型而变化。可以更改叶片的数量、叶片的形状、叶片的定向及节距、叶片间的间距和风扇机构的直径来改变被风扇移动的空气的速度和量并且适应旋转工具的不同构型。

在图1-5的实施例中，风扇机构110包括围绕风扇机构延伸的外圈176或者带箍，叶片的末端部分162附接至外圈176或者带箍上。外圈176保护和防止叶片的末端部分的接触和可能的破坏。在替代性实施例中，风扇机构的外圈176可以省去，如图9中所示。风扇机构110的直径D在图1-5的实施例中由外圈176的直径限定出。在如图9中所示地省去了外圈的实施例中，风扇机构的直径对应于轮彀154的一侧上的叶片末端部分与沿着穿过轮彀154的中心轴线的直线的轮彀154的相反侧上的叶片末端部分之间的最宽距离。在两种情况下，风扇机构的直径被选择以使对旋转工具前方的可见性的影响最小而仍然为旋转工具提供足够的空气移动能力。

在图1-5的实施例中，风扇机构110显示为具有八个叶片158。图10和11显示了具有不同数量风扇叶片的风扇机构110a、110b的实施例。特别是，图10的风扇机构110a包括六个叶片158，并且图11的风扇机构110b包括十一个叶片158。在其他实施例中，可以依据叶片尺寸、期望的叶片间距和轮彀的尺寸来使用任何适当数量的叶片。图12和13显示了风扇机构的替代性实施例，其示出了叶片轮廓变化的实例。在图12的实施例中，风扇机构110c包括在末端部分处更宽并且弯曲的五个叶片。在图13的实施例中，风扇机构110c包括基本上平坦的并且宽度相同的八个叶片158。

图1-5和9-13的风扇机构是由模制到或者以其他方式附接到旋转工具10的金属筒夹螺母上的塑料形成的。图14和15描绘了风扇机构110e、110f的替代性实施例，其中，筒夹螺母108自身形成了风扇机构的轮彀，并且风扇叶片158是与筒夹螺母整体地形成的金属结构(例如，通过机加工筒夹螺母以形成叶片)，或者与筒夹螺母分开地形成并且(例如通过焊接或者结合)附接到筒夹螺母上。图14和15显示了可以在设置于筒夹螺母108上的金属风扇叶片中提供的成螺旋辐条形式的不同叶片构型的实例。

图16和17描绘了配置成可移除地附接到筒夹螺母(比如图6-8的筒夹螺母)上的风扇机构的实施例。图16和17的风扇机构110g、110h可由配置成能按需要被安装到筒夹螺母上和从筒夹螺母上移除的硬塑料或者金属材料形成。风扇机构110g、110h分别包括中心通道175(筒夹螺母(图16和17中未示出)可移除地被接收到所述中心通道175中)和用于移动空气的多个齿状风扇158。风扇机构110g、110h和/或它们所附接的筒夹螺母可设有便于与筒夹螺母进行压配合或者卡扣配合接合的结构特征。在其他实施例中，风扇机构110g、110h和有关的筒夹螺母可配置成具有螺纹啮合或者可以使用某些种类的附接机构或者紧固机构来附接。

根据本公开的风扇机构被描绘成与旋转工具的筒夹螺母结合使用。在替代性实施例中，风扇机构可以并入旋转工具的附件附接系统的其他部分中或者其他种类的附件附接系统中。例如，风扇机构可以并入到套在一些旋转工具的筒夹螺母或者筒夹保持机构上安装的机头帽或者机头盖(未显示)中。风扇机构还可以并入到被结合到一些旋转工具中的速换附件附接系统的筒夹夹具或者筒夹夹头(未显示)中。

虽然已经在附图中和之前的说明书中详细阐明并描述了本公开，但是其应认为是说明性的并且不限于字面意思。应当理解，仅给出了优选实施例，且落入本公开的精神内的所有变化、改进及其他应用都期望受到保护。

Claims (16)

1.一种旋转工具，包括：

具有输出轴的马达，所述输出轴限定出旋转轴线，所述马达配置成：能围绕所述旋转轴线沿第一方向转动所述输出轴；

附属工具保持机构，其附接至所述输出轴的远端部分并且配置成：与所述旋转轴线对正地可释放地保持附属工具；以及

风扇机构，其包括附接至所述附属工具保持机构并且从所述附属工具保持机构径向地向外延伸的多个风扇叶片，所述多个风扇叶片配置成：能在所述附属工具保持机构通过所述输出轴沿第一方向转动时沿大致平行于所述旋转轴线的方向向前移动空气。

2.如权利要求1所述的旋转工具，其特征在于，所述附属工具保持机构包括筒夹螺母，该筒夹螺母可移除地附接至所述输出轴的远端部分，以及

其中，所述多个风扇叶片附接至所述筒夹螺母。

3.如权利要求2所述的旋转工具，其特征在于，所述风扇机构包括轮彀，所述多个风扇叶片从所述轮彀径向地向外延伸，以及

其中，所述轮彀限定出中心通道，所述筒夹螺母被接收到所述中心通道中。

4.如权利要求3所述的旋转工具，其特征在于，所述风扇机构的所述轮彀附接到所述筒夹螺母的外表面。

5.如权利要求4所述的旋转工具，其特征在于，所述风扇机构由塑料形成。

6.如权利要求5所述的旋转工具，其特征在于，通过将所述风扇机构嵌入模制在所述筒夹螺母上来将所述风扇机构固定到所述筒夹螺母的所述外表面。

7.如权利要求2所述的旋转工具，其特征在于，所述多个风扇叶片与所述筒夹螺母整体地形成。

8.如权利要求1所述的旋转工具，其特征在于，所述多个风扇叶片中的每个风扇叶片均包括末端部分，以及

其中，所述风扇机构包括围绕所述多个风扇叶片的外圈，所述风扇叶片的所述末端部分附接至所述外圈。

9.一种风扇机构，包括：

附属工具保持机构，其配置成与所述输出轴的旋转轴线对正地可移除地附接至旋转工具的输出轴的远端部分，所述附属工具保持机构配置成与所述旋转轴线对正地可移除地保持附属工具；以及

附接至所述附属工具保持机构并且从所述附属工具保持机构径向地向外延伸的多个风扇叶片，所述多个风扇叶片配置成：能在所述附属工具保持机构通过所述输出轴转动时沿大致平行于所述旋转轴线的方向向前移动空气。

10.如权利要求9所述的风扇机构，其特征在于，所述附属工具保持机构包括筒夹螺母，以及

其中，所述多个风扇叶片附接至所述筒夹螺母。

11.如权利要求10所述的风扇机构，其特征在于，所述风扇机构包括轮彀，所述多个风扇叶片从所述轮彀径向地向外延伸，以及

其中，所述轮彀限定出中心通道，所述筒夹螺母被接收到所述中心通道中。

12.如权利要求11所述的风扇机构，其特征在于，所述风扇机构的所述轮彀附接到所述筒夹螺母的外表面。

13.如权利要求12所述的风扇机构，其特征在于，所述风扇机构由塑料形成。

14.如权利要求13所述的风扇机构，其特征在于，通过将所述风扇机构嵌入模制在所述筒夹螺母上来将所述风扇机构固定到所述筒夹螺母的所述外表面。

15.如权利要求10所述的风扇机构，其特征在于，所述多个风扇叶片与所述筒夹螺母整体地形成。

16.如权利要求9所述的风扇机构，其特征在于，所述多个风扇叶片中的每个风扇叶片均包括末端部分，以及

其中，所述风扇机构包括围绕所述多个风扇叶片的外圈，所述风扇叶片的所述末端部分附接至所述外圈。