CN104785817B - 多模式钻及其模式切换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模式钻，包括机壳、容纳在所述机壳内的电机和传动机构，所述传动机构包括由所述电机驱动的齿轮减速组件和与所述齿轮减速组件连接并由所述齿轮减速组件驱动旋转的主轴，所述多模式钻还包括模式切换机构，所述模式切换机构能够切换所述传动机构在不同模式下工作，所述模式切换机构包括操作件和致动件，所述致动件由所述操作件致动并与所述传动机构作用，所述操作件和所述致动件之间设置有弹性储能元件。本发明的多模式钻及其模式切换机构能够防止操作件卡死，以便于操作者切换工作模式，并提供良好的操作感受。

Description

多模式钻及其模式切换机构

技术领域

本发明涉及一种电钻，特别是一种能够在不同工作模式间切换的多模式钻及其模式切换机构。

背景技术

多模式钻具有多种工作模式，如输出轴连续旋转的钻削模式、输出轴旋转且离合以控制输出扭矩的离合模式、输出轴既旋转又往复冲击的锤钻模式、输出轴既旋转又旋转冲击的冲击模式。

这种多模式钻通常具有模式切换机构用于切换工具工作的模式，在机壳外部具有一多位置操作件，通过选择该操作件的位置可以选择模式切换机构对应不同工作模式的状态，然而在模式切换过程中，由于机壳内部各机构的相互作用，往往会出现卡死使得操作件难以移动的状态。此时，操作者必须重新开机，使内部机构越过卡死位置，才能关机进行模式切换，十分不方便，同时也带来较差的操作感受或让操作者误以为工具出现故障。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种防止模式切换操作件卡死的多模式钻及其模式切换机构，以便于操作者切换工作模式，并提供更好的操作感受。

本发明提供一种多模式钻，包括机壳、容纳在所述机壳内的电机和传动机构，所述传动机构包括由所述电机驱动的齿轮减速组件和与所述齿轮减速组件连接并由所述齿轮减速组件驱动旋转的主轴，所述多模式钻还包括模式切换机构，所述模式切换机构能够切换所述传动机构在不同模式下工作，所述模式切换机构包括操作件和致动件，所述致动件由所述操作件致动并与所述传动机构作用，所述操作件和所述致动件之间设置有弹性储能元件。

本发明还提供了一种模式切换机构，包括操作件和致动件，所述操作件和所述致动件之间设置有弹性储能元件，所述操作件大致为围绕一旋转轴线旋转的圆环，所述致动件大致为与所述操作件同轴设置的圆环，所述操作件具有一垂直与所述旋转轴线的侧壁和围绕所述旋转轴线周向设置在所述侧壁上并以所述旋转轴线为中心的圆弧状第一、第二容腔，所述第一、第二容腔内分别容纳有一所述弹性储能元件，所述弹性储能元件呈弧形状容纳在所述第一、第二容腔内，所述致动件具有一以所述旋转轴线为中心的圆弧状止动凸台，所述止动凸台伸入所述第一、第二容腔内的所述弹性储能元件之间，所述止动凸台在所述操作件围绕所述旋转轴线顺时针或逆时针旋转时能够被相应的弹性储能元件偏压。

根据本发明的多模式钻及其模式切换机构，通过在操作件和致动件之间设置弹性储能元件，解决了模式切换过程中由于内部机构的相互作用出现的卡死现象，尤其是在离合模式切换到非离合模式时由于跳档而产生的模式切换操作件被卡死的状况，提供了良好的操作感受；且结构简单可靠，便于操作者使用。

附图说明

图1是本发明的多模式钻的示意图。

图2是图1中的多模式钻的内部结构示意图。

图3是图1中的多模式钻的传动机构和模式切换机构爆炸图。

图4是图1中的多模式钻的模式切换机构示意图。

图5是本发明的多模式钻的传动机构在离合模式的状态示意图。

图6a是本发明的多模式钻的传动机构在非离合模式时的状态示意图。

图6b是本发明的多模式钻的传动机构在另一种非离合模式时的状态示意图。

图7是本发明的多模式钻的传动机构在发生跳档时的状态示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明的多模式钻100包括机壳10、容纳在机壳10内的电机20和传动机构30。多模式钻100还包括大致垂直与轴线X从机壳10延伸的把手40、设置在把手40下端的电池包50、与电池包50和电机20电连接的主开关60、模式切换机构70。

请同时参阅图3，传动机构30包括由电机20驱动的行星齿轮减速组件31、与行星齿轮减速组件31连接并由所述齿轮减速组件驱动旋转的主轴32、离合组件33和冲击组件34。可以理解，行星齿轮减速组件31也可以构造为其他形式的齿轮减速组件。多模式钻100的传动机构30具有钻削模式、离合模式和锤钻模式，模式切换机构70用于切换传动机构30在钻削模式、离合模式或锤钻模式下工作。离合组件33用于离合模式下大于预定阈值的扭力施加到主轴32时，中断电机20到主轴32的扭力输出，在钻削模式和锤钻模式下，离合组件32不起作用；冲击组件34用于为传动机构30提供既旋转又往复冲击的锤钻模式；钻削模式下，离合组件33和冲击组件34均不起作用。可以理解，传动机构30还可以具有冲击模式，传动机构30还包括用于产生旋转冲击的组件；传动机构30也可以不包括冲击组件34，只具有离合模式和钻削模式。本发明中，将除离合模式以外的其他模式统称为非离合模式，并重点描述离合组件及离合模式切换到非离合模式的过程。

行星齿轮减速组件31包括内啮合齿轮311，离合组件33包括位于内啮合齿轮311端面的突起331、保持与内啮合齿轮端面相结合的结合元件332、与结合元件332作用的按压元件333和偏压按压元件333的偏压元件334。离合组件33还包括一外部操作的扭力杯335（见图1）用于调节预定扭力阈值，即通过调节偏压元件334的偏压力，如通过螺纹或斜面等公知的方式，来调节结合元件332作用在内啮合齿轮311端面上的力。在本实施方式中，结合元件332为销柱，突起331与销柱间隔设置，按压元件333为垫片，偏压元件334为压簧。正常状态下，结合元件332由于受到偏压元件334的作用力，压紧在内啮合齿轮311端面上，使内啮合齿轮311端面上的突起331不能越过结合元件332，从而内啮合齿轮311相对机壳10固定，与内啮合齿轮311作用的行星轮（图未标）驱动主轴32旋转；当作用在主轴32上的扭力超过预定扭力阈值，使得行星轮作用在内啮合齿轮311上的力足以克服偏压元件334作用在内啮合齿轮311端面上的力，内啮合齿轮311端面上的突起331就越过结合元件332，从而内啮合齿轮311相对机壳10旋转，主轴32的扭力输出被切断，即发生跳档。可以理解，行星齿轮减速组件31可以为1级、2级或多级，用于离合作用的内啮合齿轮311可以位于行星齿轮减速组件31的任意级。

请参阅图4，模式切换机构70包括操作件71和致动件72，致动件72由操作件71致动并与传动机构30作用，操作件71和致动件72之间设置有弹性储能元件73，使操作件71能够相对致动件72运动，因此，在进行模式切换时，如致动件72被其他元件卡死，操作件71仍能够被预操作到指定位置，卡死状态解除后，在弹性储能元件73的作用下，致动件72运动到相应位置。操作件71大致为围绕主轴轴线X旋转的圆环，致动件72大致为与操作件71同轴设置的圆环，弹性储能元件73为压簧，可以理解，在其他实施方式中操作件71、致动件72和弹性储能元件73也可以构造为其他形式。机壳10在靠近操作件71的位置还设置了周向排列的不同标记74（见图1）以指示操作件71的不同位置所对应的传动机构30的工作模式。操作件71具有一垂直与轴线X的侧壁711和设置在侧壁711上的第一、第二容腔712、713，第一、第二容腔712、713内分别容纳有一弹性储能元件73，致动件72背离轴线X的外表面设置有一止动凸台721，止动凸台721伸入两个弹性储能元件73之间。优选第一、第二容腔712、713是贯通的，止动凸台721能够进入第一、第二容腔712、713内；第一、第二容腔712、713围绕轴线X周向设置在侧壁711上，第一、第二容腔712、713和止动凸台721大致为以轴线X为中心的圆弧状。弹性储能元件73呈弧形状容纳在第一、第二容腔712、713内，从而旋转操作件71时，作用力可以均衡地作用在弹性储能元件73和致动件72上，使得操作更加平稳。可以理解，在其他实施方式中，第一、第二容腔712、713和止动凸台721也可以位于操作件71和致动件72的其他位置。止动凸台721在操作件71顺时针或逆时针旋转时能够被相应的弹性储能元件73偏压，优选在两个弹性储能元件73未蓄能的自由状态下，止动凸台721与两个弹性储能元件73均接触。可以理解，也可以在致动件72背离轴线X的外表面周向设置2个或多个止动凸台721，同时设置相应数目的第一、第二容腔712、713和弹性储能元件73，使操作更稳定、更有手感。操作件71还具有一沿轴线X延伸的凸缘714，凸缘714上设置一操作部715，操作部715伸出机壳10，操作件71地其他部分容纳在机壳10内，操作者通过操作部715来进行模式切换，操作件只有部分伸出机壳，因此可以节省外部空间，减小整机轴向尺寸。

下面具体描述在由离合模式切换到非离合模式时，可能产生的卡死现象，及本发明的模式切换机构的工作过程。

参阅图5，致动件72具有沿与轴线X平行的轴线延伸的凸台722，按压元件333具有与凸台722相对应的槽口3331。当致动件72没有压紧按压元件333，即致动件72的凸台722与按压元件333的槽口3331相对应时，按压元件333能够在偏压元件的作用下沿轴线X滑动，传动机构30处于离合模式，此时可以操作扭力杯调节预定扭力阈值。

参阅图6a和6b，顺时针或逆时针旋转操作件71，致动件72的凸台722偏离按压元件333的槽口3331，从而将按压元件333和结合元件332压紧在内啮合齿轮311端面上不能移动，按压元件333不再受偏压元件的作用，从而使内啮合齿轮311端面上的突起331不能越过结合元件332，内啮合齿轮311相对机壳10不能发生转动，此时传动机构30处于非离合模式。

离合模式下一旦发生跳档，操作者便会释放主开关60，使电机20停止运行以调节扭力杯或切换工作模式。参阅图7，此时如结合元件332正好落在内啮合齿轮311端面的突起331上，按压元件333随之朝致动件72运动，使得致动件72的凸台722卡在按压元件333的槽口3331内，若操作件71与致动件72直接连接，操作者在切换工作模式的时候就会出现操作件71不能被旋转，即卡死的情况。本发明的模式切换机构70在操作件71和致动件72之间设置了弹性储能元件73，因此，旋转操作件71，根据旋转方向，第一或第二容腔内的弹性储能元件73被偏压并作用在止动凸台721上，即使致动件72被卡死，操作件71仍能被旋转到其他模式位置且相应的弹性储能元件73蓄能。

操作件71被旋转到非离合模式对应位置后，操作者按压主开关60启动电机20，内啮合齿轮311被驱动，结合元件332从内啮合齿轮311端面的突起331上落回，致动件72不再受到按压元件333的阻止，蓄能的弹性储能元件73释放能量并作用到致动件72的止动凸台721上，使致动件72运动到非离合模式所对应的位置，即致动件72的凸台722偏离按压元件333的槽口3331的位置，传动机构30切换到非离合模式。

可以理解，本发明的模式切换机构70也可以用于其它多模式工具上。

根据本发明的多模式钻100及其模式切换机构70，在操作件71和致动件72之间设置弹性储能元件73，解决了模式切换过程中由于内部机构的相互作用出现的卡死现象，尤其是在离合模式切换到非离合模式时由于跳档而产生的操作件71被卡死的状况，提供了良好的操作感受；且结构简单可靠，便于操作者使用。

以上所描述的具体实施方式只是对本发明的构思和原理进行阐述，并非要对本发明的内容进行限制。本领域的普通技术人员可以意识到，除了上述首选的具体实施方式之外，本发明还有很多其他替代的或者修改的实施方式，这些替代的或者修改的实施方式仍然在本发明的范围之内。本发明的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种多模式钻，包括机壳、容纳在所述机壳内的电机和传动机构，所述传动机构包括由所述电机驱动的齿轮减速组件和与所述齿轮减速组件连接并由所述齿轮减速组件驱动旋转的主轴，所述多模式钻还包括模式切换机构，所述模式切换机构能够切换所述传动机构在不同模式下工作，所述模式切换机构包括操作件和致动件，所述致动件由所述操作件致动并与所述传动机构作用，其特征在于：所述操作件和所述致动件之间设置有弹性储能元件；所述传动机构具有离合模式和非离合模式，所述模式切换机构能够切换所述传动机构在所述离合模式或所述非离合模式下工作，所述传动机构还包括离合组件，在所述离合模式下，当施加到所述主轴的扭力大于预定阈值时，所述离合组件能够中断电机到主轴的扭力输出；所述齿轮减速组件为行星齿轮减速组件，所述行星齿轮减速组件包括内啮合齿轮，所述离合组件包括位于所述内啮合齿轮端面的突起、保持与所述内啮合齿轮端面相结合的结合元件、与所述结合元件作用的按压元件和偏压所述按压元件的偏压元件。

2.根据权利要求1所述的多模式钻，其特征在于：所述操作件大致为围绕所述主轴轴线旋转的圆环，所述致动件大致为与所述操作件同轴设置的圆环。

3.根据权利要求2所述的多模式钻，其特征在于：所述操作件具有第一、第二容腔，所述第一、第二容腔内分别容纳有一所述弹性储能元件，所述致动件具有一止动凸台，所述止动凸台伸入所述第一、第二容腔内的所述弹性储能元件之间，所述止动凸台在所述操作件围绕所述主轴轴线顺时针或逆时针旋转时能够被相应的弹性储能元件偏压。

4.根据权利要求3所述的多模式钻，其特征在于：所述第一、第二容腔是贯通的，所述止动凸台能够进入所述第一、第二容腔内。

5.根据权利要求3所述的多模式钻，其特征在于：所述第一、第二容腔内的所述弹性储能元件均未蓄能的自由状态下，所述止动凸台与所述第一、第二容腔内的所述弹性储能元件均接触。

6.根据权利要求3所述的多模式钻，其特征在于：所述操作件具有一垂直于所述主轴轴线的侧壁，所述第一、第二容腔围绕所述主轴轴线周向设置在所述侧壁上，所述第一、第二容腔和所述止动凸台大致为以所述主轴轴线为中心的圆弧状，所述弹性储能元件呈弧形状容纳在所述第一、第二容腔内。

7.根据权利要求1所述的多模式钻，其特征在于：所述致动件具有沿与所述主轴轴线平行的轴线延伸的凸台，所述按压元件具有与所述凸台相对应的槽口，在所述离合模式下，所述凸台与所述槽口对齐，在所述非离合模式下，所述凸台按压在所述按压元件上。

8.根据权利要求1所述的多模式钻，其特征在于：所述机壳在靠近所述操作件的位置设置有周向排列的不同标记，所述标记能够指示所述操作件的不同位置所对应的所述传动机构的工作模式。