CN114290294A - 一种内驱动机械式打击电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内驱动机械式打击电动工具，包括壳体，壳体内转动设置有驱动轴，驱动轴上设置打击蓄力导轨，驱动轴外部套接有环形的往复打击块，往复打击块一端设置蓄能弹簧，蓄能弹簧的另一端靠近驱动端并由所述驱动轴上限位设置，往复打击块在所述蓄能弹簧作用下与输出轴的冲击面贴合；往复打击块内侧固定设置有拨动销，拨动销的外圆面贴合在沿着打击蓄力导轨表面，拨动销另一端设置在矩形导向槽内，导向槽设置在所述壳体上，驱动轴还设置有沿驱动轴轴向滑动的转动分离套，转动分离套外部设置有环槽，环槽内设置有用于调节转动分离套的拨动装置。本发明更加耐用，功率损耗低。

Description

一种内驱动机械式打击电动工具

技术领域

本发明涉及电动工具领域，尤其涉及一种内驱动机械式打击电动工具。

背景技术

现有的电锤钻，绝大部分是利用电机减速驱动连杆，连杆推动活塞往复运动，利用气缸内的气压变化驱动打击块击打钻头，实现锤击功能；钻头的转动是电机输出转矩的小部分传递到另一减速分离机构，当处于分离状态时，钻头不能动，实现电镐功能，处于扣合状态时，钻头转动，实现锤钻功能。这类电锤钻，因为实现锤击转化功能的机构太复杂，功能转化效率较低，并且转化机构缸体内的活塞和打击块都是滑动摩擦，降低功效的同时也容易和缸体摩擦发生磨损，使功率损耗急剧增大，甚至使电锤钻无法使用。锤击转化机构的复杂也提高了制造成本。现有技术中还有一种能实现锤钻和电钻但不能实现电镐功能的锤钻，是在电钻的输出轴上滑动安装一轴向棘轮，在钻夹头连接轴上装一棘齿反向的轴向棘轮，利用棘齿转动分离间隙产生的轴向位移冲击实现锤钻功能。因锤击力是在两棘轮齿间滑动时上下抖动产生。棘齿间滑动阻力非常大，功率损耗高，就不可能把棘齿做高，棘轮后退时的储能就不可能很大，因此输出的锤击力很小，适用范围很小。

发明内容

为解决上述电锤钻电镐打击功能转化复杂的弊端，本发明提供一种内驱动机械式打击电动工具，更加耐用，功率损耗低。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种内驱动机械式打击电动工具，包括壳体，所述壳体一端为设置电机的驱动端，另一端为设置输出轴的输出端，所述壳体内转动设置有驱动轴，驱动轴从驱动端到输出端依次分为驱动连接部、打击转换部和输出连接部；所述驱动连接部设置减速机构，所述输出连接部外部套接所述输出轴且所述输出轴具有超出所述输出连接部外壁的冲击面，所述打击转换部设置打击蓄力导轨，所述打击蓄力导轨为设置在所述打击转换部外部的包含蓄力点和打击点的连续闭合曲线导轨，所述打击点与所述蓄力点相邻设置且所述打击点位于所述蓄力点的运动方向的相反方向；所述打击转换部外部套接有环形的往复打击块，所述往复打击块一端设置蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的另一端靠近驱动端并由所述驱动轴上限位设置，所述往复打击块靠近所述输出轴的一端为打击面，所述打击面在所述蓄能弹簧作用下与所述输出轴的冲击面贴合；所述往复打击块内侧固定设置有拨动销，所述拨动销沿着所述驱动轴径向设置，在所述蓄能弹簧作用下拨动销的外圆面贴合在所述打击蓄力导轨表面，所述拨动销另一端穿过所述往复打击块滑动设置在矩形导向槽内，所述导向槽设置在所述壳体上，所述导向槽的长边沿所述驱动轴轴线方向；所述输出连接部直径小于所述打击转换部，所述输出连接部紧靠打击转换部的位置设置有沿驱动轴轴向滑动的转动分离套，所述转动分离套通过内花键与输出连接部滑动连接，所述转动分离套另一端通过外花键与输出轴连接；所述转动分离套外部设置有环槽，所述环槽内设置有用于调节转动分离套的拨动装置。

作为优选，所述拨动装置包括设置在环槽内的拨动叉，所述拨动叉连接拨动柄，所述往复打击块一侧设置有缺口，所述拨动柄从往复打击块打击端的缺口处延伸至壳体外部。

作为优选，所述打击转换部设置棘齿形凸起，所述棘齿形凸起尖点朝向驱动端，尖点一侧为相对驱动轴的轴线方向的倾斜面，尖点另一侧为与驱动轴的轴线共面的平面，所述棘齿形凸起在所述打击转换部外表面均匀分布并形成连续的闭合曲线；所述闭合曲线形成所述打击蓄力导轨。

作为优选，所述棘齿形凸起至少设置两个，所述棘齿形凸起的数量是拨动销数量的倍数。

作为优选，所述输出轴套接在输出连接部外部，输出连接部末端与输出轴之间设置有复位弹簧。

作为优选，所述复位弹簧与输出连接部之间设置有钢球。

作为优选，所述打击转换部与所述驱动连接部连接的位置设置有挡块，所述挡块位于所述打击转换部的一侧设置有压力轴承，所述蓄能弹簧顶在压力轴承上。

作为优选，所述输出连接部与所述输出轴连接处的壳体内壁上设置有卡槽，所述卡槽内设置缓冲垫圈，当蓄能弹簧处于完全展开状态时，所述缓冲垫圈与所述往复打击块的打击面贴合。

作为优选，所述输出轴通过滚珠轴承设置在壳体内，所述输出轴与驱动轴连接的位置呈锥形。

作为优选，所述减速机构包含三个圆周阵列分布的双联行星轮，所述双联行星轮的轮轴固定在驱动座上，所述驱动座和驱动轴为一体，驱动座中心设置孔用于伸入电机转轴齿与双联行星轮啮合。

本发明相对现有技术，采用带有闭合曲线导轨的驱动轴带动往复打击块上下运动，利用蓄能弹簧将弹性势能转化为冲击能，由于打击点和蓄力点均位于蓄能弹簧的作用力的延长线上，弹性势能释放过程中几乎没有阻力，功率损耗低，因此可以把棘齿做高，获得更大的锤击力；整个过程中，只存在拨动销与导向槽的摩擦阻力以及打击蓄力轨道与拨动销的摩擦阻力，只需要提高拨动销的强度和加工精度，就可以降低功耗，同时增加耐用性。

附图说明

图1为本发明中一种内驱动机械式打击电动工具实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明中一种内驱动机械式打击电动工具实施例驱动轴(不含减速机构)的结构示意图。

图3为本发明中一种内驱动机械式打击电动工具实施例驱动轴(不含减速机构)的剖面结构示意图。

附图标记如下：

1、壳体；2、驱动端；3、输出端；4、驱动轴；5、减速机构；6、打击蓄力导轨；7、往复打击块；8、蓄能弹簧；9、拨动销；10、导向槽；11、转动分离套；12、内花键；13、外花键；14、环槽；15、拨动叉；16、蓄力点；17、打击点；18、输出轴；19、双联行星轮；20、驱动座；21、齿圈；22、棘齿形凸起；23、复位弹簧；24、钢球；25、压力轴承；26、缓冲垫圈；27、滚珠轴承；28、冲击钻头孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1-3所示，一种内驱动机械式打击电动工具，包括壳体1，壳体1一端为驱动端2，驱动端2设置有电机，另一端输出端3，输出端3设置输出轴18，输出轴18末端设有冲击钻头孔28用于装冲击钻头；壳体1内转动设置有驱动轴4，驱动轴4从驱动端2到输出端3依次分为驱动连接部、打击转换部和输出连接部；驱动连接部设置减速机构5，输出连接部外部套接输出轴18且所述输出轴18具有超出输出连接部外壁的冲击面，打击转换部设置打击蓄力导轨6，打击蓄力导轨6为设置在打击转换部外部的蓄力点16和打击点17的连续闭合曲线导轨，打击点17与蓄力点16相邻设置且打击点17位于蓄力点16的运动方向的相反方向；打击转换部外部套接有环形的往复打击块7，往复打击块7一端连接蓄能弹簧8，蓄能弹簧8的另一端靠近驱动端2并由驱动轴4上限位，蓄能弹簧8利用压力轴承25与驱动轴4分离，防止蓄能弹簧8承受扭矩，往复打击块7靠近输出轴18的一端在蓄能弹簧8作用下与输出轴18末端贴合；往复打击块7内侧固定设置有拨动销9，拨动销9沿着驱动轴4径向设置，在蓄能弹簧8作用下拨动销9的外圆面贴合在沿着打击蓄力导轨6表面，拨动销9另一端穿过往复打击块7滑动设置在矩形导向槽10内，导向槽10设置在壳体1上，导向槽10的长边沿驱动轴4轴线方向；输出连接部直径小于打击转换部，紧靠打击转换部的位置设置有可沿驱动轴4轴向滑动的转动分离套11，转动分离套11通过内花键12与输出连接部滑动连接，另一端通过外花键13与输出轴18连接；转动分离套11外部设置有环槽14，环槽14内设置有拨动装置。环槽14一般设置靠近打击转换部的位置。拨动装置一般包括拨动叉15。拨动叉15呈L形，往复打击块7一侧设置有缺口，拨动叉从往复打击块7打击端的缺口处延伸至壳体1外部并与拨动柄连接。当拨动拨动柄时，可以带动转动分离套11轴向移动。

本实施例实现电锤钻功能时，电机通过减速机构5带动驱动轴4转动，驱动轴4通过转动分离套11带动输出轴18转动，实现电锤钻的基本功能；由于拨动销9被导向槽10限制了位置只能沿轴线方向上下运动，当驱动轴4转动时，打击蓄力导轨6转动，拨动销9会沿着打击蓄力导轨6表面运动，从而带动往复打击块7运动；由于蓄能弹簧8的作用，当拨动销9运动到蓄力点16时，蓄能弹簧8压缩蓄能，拨动销9过蓄力点16后，蓄能弹簧8快速释放能量，使拨动销9到达打击点17，带动往复打击块7撞击输出轴18，从而实现一次击打循环。为了使击打更加有力，拨动销9过蓄力点16至打击点17的运行轨迹与驱动轴4的轴线平行。

实现电镐功能时，输出轴18不需要转动，此时利用拨动叉15将转动分离套11向输出轴18方向移动，使转动分离套11内花键12和输出连接部外花键分离，使输出轴18失去转动驱动力。为了方便操作，可以在壳体1上设置一个滑槽，拨动柄从滑槽中伸出。

本发明的一个优选实施例中，驱动连接部设置有由双联行星轮19组成的减速机构5，一般来说，如图1所示，包含三个圆周阵列分布的双联行星轮19，双联行星轮19的轮轴固定在驱动座20上，驱动座20中心设置孔用于伸入电机转轴齿与双联行星轮19齿数多联啮合，齿圈21和双联行星轮19齿数少联啮合。本发明也可以采用通用的行星减速机构。

本发明的一个优选实施例中，如图2所示，打击转换部外壁设置棘齿形凸起22，棘齿形凸起22尖点朝向驱动端2，尖点一侧为相对驱动轴4的轴线方向的倾斜面，尖点另一侧为与驱动轴4的轴线共面的平面，棘齿形凸起22在打击转换部外表面均匀分布且尖点一侧形成连续的闭合曲线。尖点即为蓄力点16，最低点为打击点17，该结构打击点17和蓄力点16位于蓄能弹簧8的作用力的延长线上，由于弹性势能作用，往复打击块7瞬间从蓄力点16到达打击点17，完全没有摩擦力，打击功率损耗几乎可以忽略不计。驱动轴4旋转一周的冲程数与棘齿形凸起22的数量有关，在固定转速的情况下，棘齿形凸起22的数量越多，冲击频率越高。棘齿形凸起22至少设置两个，棘齿形凸起22的数量必须是拨动销9数量的倍数。

本发明的一个优选实施例中，如图1所示，输出轴18套接在驱动轴4的外部，驱动轴4的输出连接部的末端与输出轴18之间设置有复位弹簧23。由于驱动轴4不能随输出轴18受往复打击块7的击打而发生轴向移动，复位弹簧23可以对驱动轴4保持一个向减速机构5方向的轴向推力，保持结构的稳定性，避免发生振动；在工作时，输出轴18上冲击钻头孔28装的冲击钻头顶在工作面上，压缩复位弹簧23，使输出轴18的冲击面向往复打击块7靠近，接受击打动能。

本发明的一个优选实施例中，如图1所示，复位弹簧23与驱动轴4之间设置有钢球24。钢球24可以防止驱动轴4和输出轴18在转动分离套11分离时，复位弹簧23和驱动轴4一起发生转动，提高复位弹簧23的使用寿命。

本发明的一个优选实施例中，如图1所示，打击转换部与驱动连接部连接的位置设置有挡块，挡块位于打击转换部的一侧设置有压力轴承25，蓄能弹簧8顶在压力轴承25上，压力轴承25作为驱动轴4的转动支撑的同时可以防止驱动轴4的转矩传递到蓄能弹簧8上，并起到驱动轴4在驱动往复打击块7蓄力时抵消反作用力的作用。

本发明的一个优选实施例中，输出连接部与所述输出轴18连接处的壳体1内壁上设置有卡槽，所述卡槽内设置缓冲垫圈26，当蓄能弹簧8处于完全展开状态时，缓冲垫圈26与往复打击块7的打击面贴合。在输出轴18上的冲击钻头孔28装的冲击钻头没有工作面顶着时，可以对打击块限位，以及可以吸收部分冲击动能，起缓冲作用。

本发明的一个优选实施例中，输出轴18通过滚珠轴承27设置在壳体1内。输出轴18与驱动轴4连接的位置呈锥形，以增大和往复打击块7的接触面积，在接受冲击动能时不易损坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内驱动机械式打击电动工具，包括壳体，所述壳体一端为设置电机的驱动端，另一端为设置输出轴的输出端，其特征在于，所述壳体内转动设置有驱动轴，驱动轴从驱动端到输出端依次分为驱动连接部、打击转换部和输出连接部；所述驱动连接部设置减速机构，所述输出连接部外部套接所述输出轴且所述输出轴具有超出所述输出连接部外壁的冲击面，所述打击转换部设置打击蓄力导轨，所述打击蓄力导轨为设置在所述打击转换部外部的包含蓄力点和打击点的连续闭合曲线导轨，所述打击点与所述蓄力点相邻设置且所述打击点位于所述蓄力点的运动方向的相反方向；所述打击转换部外部套接有环形的往复打击块，所述往复打击块一端设置蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的另一端靠近驱动端并由所述驱动轴上限位设置，所述往复打击块靠近所述输出轴的一端为打击面，所述打击面在所述蓄能弹簧作用下与所述输出轴的冲击面贴合；所述往复打击块内侧固定设置有拨动销，所述拨动销沿着所述驱动轴径向设置，在所述蓄能弹簧作用下拨动销的外圆面贴合在所述打击蓄力导轨表面，所述拨动销另一端穿过所述往复打击块滑动设置在矩形导向槽内，所述导向槽设置在所述壳体上，所述导向槽的长边沿所述驱动轴轴线方向；所述输出连接部直径小于所述打击转换部，所述输出连接部紧靠打击转换部的位置设置有沿驱动轴轴向滑动的转动分离套，所述转动分离套通过内花键与输出连接部滑动连接，所述转动分离套另一端通过外花键与输出轴连接；所述转动分离套外部设置有环槽，所述环槽内设置有用于调节转动分离套的拨动装置。

2.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述拨动装置包括设置在环槽内的拨动叉，所述往复打击块一侧设置有缺口，所述拨动叉从往复打击块打击端的缺口处延伸至壳体外部并与拨动柄连接。

3.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述打击转换部设置棘齿形凸起，所述棘齿形凸起尖点朝向驱动端，尖点一侧为相对驱动轴的轴线方向的倾斜面，尖点另一侧为与驱动轴的轴线共面的平面，所述棘齿形凸起在所述打击转换部外表面均匀分布并形成连续的闭合曲线；所述闭合曲线形成所述打击蓄力导轨。

4.根据权利要求3所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述棘齿形凸起至少设置两个，所述棘齿形凸起的数量是拨动销数量的倍数。

5.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述输出轴套接在输出连接部外部，输出连接部末端与输出轴之间设置有复位弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述复位弹簧与输出连接部之间设置有钢球。

7.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述打击转换部与所述驱动连接部连接的位置设置有挡块，所述挡块位于所述打击转换部的一侧设置有压力轴承，所述蓄能弹簧顶在压力轴承上。

8.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述输出连接部与所述输出轴连接处的壳体内壁上设置有卡槽，所述卡槽内设置缓冲垫圈，当蓄能弹簧处于完全展开状态时，所述缓冲垫圈与所述往复打击块的打击面贴合。

9.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述输出轴通过滚珠轴承设置在壳体内，所述输出轴与驱动轴连接的位置呈锥形。

10.根据权利要求1所述的一种内驱动机械式打击电动工具，其特征在于，所述减速机构包含三个圆周阵列分布的双联行星轮，所述双联行星轮的轮轴固定在驱动座上，所述驱动座和驱动轴为一体，驱动座中心设置孔用于伸入电机转轴齿与双联行星轮啮合。

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