CN114888762A - 一种作业模式切换电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作业模式切换电动工具，属于电动工具技术领域。该工具包括的齿轮箱朝前延伸出按序套装垫片、扭矩簧以及螺纹滑块的前伸筒；螺纹滑块周向限位且与相邻的轴向限位件构成螺旋副；输出轴活动套装定棘轮且与动棘轮固连，前伸筒的轴承环座具有可与相邻固定件构成轴向移动副的结构、以及周向卡装切换件的结构；扭力杯通过切换件和离合件与轴承环座结合。锤挡位置，轴承环座与前伸筒构成轴向移动副位置；钻挡位置，轴承环座与前伸筒构成轴向约束位置；调扭位置，离合件脱开扭力杯与切换件的结合。本发明只需扭力杯一个切换调扭装置，即可实现锤、钻以及调扭等多功能，用途广泛，并且轴向长度显著缩短，操控更得心应手、携带更为方便。

Description

一种作业模式切换电动工具

技术领域

本发明涉及一种作业电动工具，尤其是一种作业模式切换电动工具，属于电动工具技术领域。

背景技术

常见的作业模式切换电钻具有可以方便选择切换冲击、钻孔、以及可调扭矩的拧螺丝模式。

专利号为US6142242的美国专利公开了早期发明的作业模式切换电钻。之后，为了克服作业模式切换电钻存在的传动环节零件较多、运转阻力较大等缺点，申请号为201110268605.5的中国专利文献公开了一种具有驱动模式切换的电钻，包括电机、功能切换杯和扭矩调节杯。与之前的技术相比，该专利申请的技术方案具有可以降低制造装配成本、有利于避免累积公差导致的质量问题等优点，然而其功能切换和扭矩调节需要分别设置调控装置，因此结构较为复杂，体积较大。再后，申请号为EP 2 803 449 B1的欧洲专利公开了一种具有前述三种功能的电钻动力工具，该专利的技术方案实现了冲击、钻孔、以及可调扭矩的拧螺丝模式均通过一个调控装置调节，因此在一定程序上方便了使用时的操控，然而其调控装置轴向设置，不仅动力工具的轴向长度较长、不利于电钻的小巧便捷化，且结构仍显复杂。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种不仅只有一个切换调扭装置，并且结构简捷、可以显著缩短轴向长度的作业模式切换电动工具，从而使该工具的操控更得心应手、携带更为便捷。

为了达到以上目的，本发明作业模式切换电动工具基本技术方案为：包括支撑电机传动输出轴的齿轮箱，所述齿轮箱朝前延伸出按序套装垫片、扭矩簧以及螺纹滑块的前伸筒；

所述螺纹滑块周向限位，且与相邻的轴向限位件构成螺旋副；

所述输出轴活动套装具有端面齿的定棘轮且与具有端面齿的动棘轮固连，所述定棘轮处装有使其与动棘轮具有分离趋势的弹簧；

所述前伸筒的前面装有轴承环座，所述轴承环座具有可与相邻固定件构成轴向移动副的结构、以及周向卡装切换件的结构；

所述切换件具有离合件周向约束结构，所述轴承环座具有与扭力杯通过离合件结合结构；

所述离合件安置于压板内表面和所述前伸筒相对面之一的周向弧槽，所述周向弧槽的一端具有离合件与轴承环座脱离结构；

当所述扭力杯转至锤挡位置时，所述离合件使所述轴承环座随转至构成轴向移动副位置；

当所述扭力杯转至钻挡位置时，所述轴承环座随转至与前伸筒构成轴向约束位置；

当所述扭力杯转至调扭位置时，所述轴承环座保持与前伸筒构成轴向约束位置。

采用本发明的工具后：在锤挡位置，由于允许轴承环座构成轴向移动副，因此一旦作业施压遇到工具头转动阻力变大时，动棘轮将相对定棘轮“打滑”而爬齿，使齿轮箱与输出轴相对轴向移位，结果动棘轮相对定棘轮爬齿后再次啮合时，施压作用将使本发明的工具产生锤击作用；在钻挡位置，由于轴承环座构成轴向约束、不能形成轴向移位间隙，因此动棘轮不能相对定棘轮打滑爬齿而产生锤击作用；在调扭位置，不仅保持轴承环座构成轴向约束，而且扭力杯的转动不再带动轴承环座随转，而只能带动与之构成螺旋副的螺纹滑块轴向移位，改变扭矩簧的预紧力，从而调控旋拧螺丝之类作业时的最大输出扭矩。由此可见，本发明只需扭力杯一个切换调扭装置，即可实现锤、钻以及调扭等多功能，用途广泛，并且上述功能的切换机构设置在扭力杯的径向，切换件及相关零件只需占用十分有限的轴向空间，因此本发明的作业模式切换电动工具轴向长度显著缩短，从而使其操控更得心应手、携带更为方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是图1实施例中模式切换机构的立体分解结构示意图。

图3是图1实施例的压板内侧结构示意图。

图4是图1实施例的扭力杯内侧结构示意图。

图5是图1实施例的扭力杯锤档位置示意图。

图6是图1实施例的锤档位置切换机构结构示意图。

图7是图6的局部放大结构示意图。

图8是图1实施例的扭力杯钻档位置示意图。

图9是图1实施例的钻档位置切换机构结构示意图。

图10是图6的局部放大结构示意图。

图11是图1实施例的扭力杯调扭档位置结构示意图。

图12是图1实施例的调扭档切换机构结构示意图。

图13是图12的局部放大结构示意图。

图14是本发明实施例二中模式切换机构的立体分解结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例作业模式切换电动工具实际是一种多功能电钻，其构成如图1所示，电机M安装在握柄上方的壳体内，通过位于齿轮箱1中的行星轮减速机构S与输出轴15后端构成周向约束、轴向滑动配合的传动连接。输出轴15的前端与钻夹头T固连。齿轮箱1如图2所示，具有由定位台阶面1-4朝前延伸出的前伸筒1-1，该前伸筒1-1的外圆和内孔分别具有周向均布的外键槽1-3和内键槽1-2。前伸筒1-1上按序套装垫片2、波形扭力簧3以及具有外螺纹的螺纹滑块4，该螺纹滑块4的内孔具有与外键槽1-3相配的内凸筋4-1，因此前伸筒1-1对其构成周向约束。

螺纹滑块4的外螺纹与扭力杯5的内螺纹啮合构成螺旋副，扭力杯5轴向限位于齿轮箱1的前伸筒1-1前端和与前伸筒1-1通过螺钉14固连的压板13之间。输出轴15的内端活动套装具有端面齿的定棘轮6且与具有端面齿的动棘轮8紧配固连，定棘轮6与轴承座（或动棘轮8）之间装有使输出轴15保持前伸趋势的压簧7。

前伸筒1-1的前面装有内部通过轴承10支撑输出轴15的轴承环座9，该轴承环座9的内端具有可与前伸筒1-1的内键槽构成轴向移动副的端面凸筋9-1，并且具有卡装切换件11内侧、构成周向约束的周向卡口9-2。

切换件11具有周向约束啮合钢球12的径向叉口（参见图7），且周向一侧可被扭力杯5的内孔凸挡5-1（参见图4）限位，轴向约束于的前伸筒1-1以及与前伸筒固连的压板13之间。扭力杯5的内孔凸挡5-1一侧还制有径向朝外的啮合凹5-2。如图3所示，压板13的内表面具有安置啮合钢球12的周向弧槽13-1，该周向弧槽13-1的一端形成径向内凹13-2。

当旋拧扭力杯5转至如图5（参见图6、图7）所示的锤挡位置时，由于离合钢球12处于周向弧槽13-1内远离径向内凹13-2端，外侧进入扭力杯5的啮合凹5-2，使扭力杯5与切换件11结合，进而使轴承环座9被切换件11牵带随转至与前伸筒1-1构成轴向移动副位置。当钻夹头旋进遇到阻力时，动棘轮将相对定棘轮“打滑”而爬齿，使齿轮箱及整个多功能电钻相对输出轴轴向后移，待动棘轮相对定棘轮爬齿之后，施压于多功能电钻的作用力将随定棘轮靠向动棘轮而产生朝前击打钻夹头的锤击作用。

当旋拧扭力杯5转至如图8（参见图9、图10）所示的钻挡位置时，离合钢球12处于周向弧槽13-1内邻近径向内凹13-2端，外侧依然可位于扭力杯5的啮合凹5-2保持使扭力杯5与切换件11结合，而轴承环座9则被切换件11牵带随转其端面凸筋9-1错开前伸筒的内键槽1-2构成轴向约束的位置。因此在钻挡位置，由于轴承环座与前伸筒构成轴向约束、不能形成轴向移位间隙，因此动棘轮不能相对定棘轮打滑爬齿而产生锤击作用。

当在钻档位置基础上继续旋拧扭力杯5转至如图11（参见图12、图13）调扭位置时，离合钢球12正对周向弧槽13-1内的径向内凹13-2，且外侧因错开扭力杯5的啮合凹5-2而被压入该径向内凹13-2，进而使扭力杯5与切换件11脱离结合，扭力杯5不再带动轴承环座9随转，即轴承环座9依然保持在其端面凸筋9-1错开前伸筒的内键槽1-2构成轴向约束的位置。扭力杯的继续转动只能带动与之构成螺旋副的螺纹滑块轴向移位，改变扭矩簧的预紧力，从而调控旋拧螺丝之类作业时的最大输出扭矩。拧螺丝作业时，一旦达到最大输出扭矩，与现有技术相同，行星轮减速机构将因其内齿圈的转动而不再输出扭矩。

实践表明，与现有技术相比，本实施例的多功能电钻具有如下显著优点：

1.只需一个结构简单的扭力杯即可实现所需的各种作业模式切换，操作方便；

2.模式切换机构合理利用径向空间设置，结构紧凑，轴向长度显著减小，操作更便捷，携带更方便；

3.切换件和离合钢球结构稳定可靠，档位感好，有助于操控。

实施例二

本实施例作业模式切换电动工具的基本结构和有益效果与实施例一相同，不同之处如图14所示。

一是与实施例一螺纹滑块周向限位于前伸筒、且具有与扭力杯内螺纹构成螺旋副的外螺纹结构不同，其螺纹滑块周向限位于扭力杯、且具有与前伸筒外螺纹构成螺旋副的内螺纹。具体而言，扭力杯5具有内插槽，螺纹滑块4的外圆具有与内插槽相配的外凸筋4-1’，因此装配后构成螺纹滑块周向限位的结构；前伸筒1-1的外圆具有外螺纹，螺纹滑块4的内孔具有内螺纹，两者装配时构成螺旋副。

二是与实施例一的轴承环座具有可与相邻的前伸筒构成轴向移动副结构不同，其轴承座环具有可与相邻的定棘轮构成轴向移动副结构。具体而言，其定棘轮6的外圆具有周向均布的外插槽6-1，轴承环座9的外端具有可与定棘轮6的外插槽6-1构成轴向移动副的端面凸筋9-1。

三是与实施例一离合钢球12安置于压板内表面的周向弧槽13-1不同，本实施例齿轮箱的前伸筒1前端面开有周向弧槽1-5，装配时离合钢球12安置于前伸筒1前端面的周向弧槽1-5，其切换原理不难从实施例一类推，不另赘述。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (19)

1.一种作业模式切换电动工具，包括支撑电机传动输出轴的齿轮箱，所述齿轮箱朝前延伸出按序套装垫片、扭矩簧以及螺纹滑块的前伸筒；

所述螺纹滑块周向限位，且与相邻的轴向限位件构成螺旋副；

所述输出轴活动套装具有端面齿的定棘轮且与具有端面齿的动棘轮固连，所述定棘轮处装有使其与动棘轮具有分离趋势的弹簧；

所述前伸筒的前面装有轴承环座，所述轴承环座具有可与相邻固定件构成轴向移动副的结构、以及周向卡装切换件的结构；

所述切换件具有离合件周向约束结构，所述轴承环座具有与扭力杯通过离合件结合结构；

所述离合件安置于压板内表面和所述前伸筒相对面之一的周向弧槽，所述周向弧槽的一端具有离合件与轴承环座脱离结构；

当所述扭力杯转至锤挡位置时，所述离合件使所述轴承环座随转至构成轴向移动副位置；

当所述扭力杯转至钻挡位置时，所述轴承环座随转至与前伸筒构成轴向约束位置；

当所述扭力杯转至调扭位置时，所述轴承环座保持与前伸筒构成轴向约束位置。

2.根据权利要求1所述的作业模式切换电动工具，其特征在于： 所述扭力杯的内孔制有通过离合件与所述轴承环座结合的径向朝外啮合凹。

3.根据权利要求2所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述周向弧槽一端形成允许离合件与轴承环座脱离的径向内凹。

4.根据权利要求3所述的作业模式切换电动工具，其特征在于： 所述切换件具有周向约束离合件的径向叉口。

5.根据权利要求4所述的作业模式切换电动工具，其特征在于： 所述轴承环座具有卡装切换件内侧的周向卡口。

6.根据权利要求1至5任一所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述扭力杯具有周向限位切换件的内孔凸挡。

7.根据权利要求6所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述前伸筒的外圆具有周向均布的外键槽，所述螺纹滑块的内孔具有与所述外键槽相配的内凸筋。

8.根据权利要求7所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述轴承环座具有可与相邻的前伸筒构成轴向移动副结构。

9.根据权利要求8所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述前伸筒的内孔具有周向均布的内键槽，所述轴承环座的内端具有可与所述内键槽构成轴向移动副的端面凸筋。

10.根据权利要求9所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述螺纹滑块周向限位于前伸筒，且具有与扭力杯内螺纹构成螺旋副的外螺纹。

11.根据权利要求10所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：当所述扭力杯转至锤挡位置时，所述离合件使扭力杯与切换件结合且远离周向弧槽的脱离结构端，所述轴承环座随转至与前伸筒构成轴向移动副位置；

当所述扭力杯转至钻挡位置时，所述离合件保持扭力杯与切换件结合且邻近周向弧槽的脱离结构端，所述轴承环座随转至与前伸筒构成轴向约束位置；

当所述扭力杯转至调扭位置时，所述离合件处于周向弧槽的脱离结构内脱开扭力杯与切换件的结合，所述轴承环座保持与前伸筒构成轴向约束位置。

12.根据权利要求11所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述定棘轮与轴承座之间装有压簧。

13.根据权利要求11所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述定棘轮与动棘轮之间装有压簧。

14.根据权利要求12所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述电机通过行星轮减速机构与所述输出轴的后端构成周向约束、轴向滑动配合的传动连接。

15.根据权利要求13所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述离合件安置于压板内表面的周向弧槽。

16.根据权利要求1至5任一所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述螺纹滑块周向限位于扭力杯，且具有与前伸筒外螺纹构成螺旋副的内螺纹。

17.根据权利要求16所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述轴承座环具有可与相邻的定棘轮构成轴向移动副结构。

18.根据权利要求17所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述定棘轮的外圆具有周向均布的外插槽，所述轴承环座的外端具有可与定棘轮的外插槽构成轴向移动副的端面凸筋。

19.根据权利要求18所述的作业模式切换电动工具，其特征在于：所述离合件安置于前伸筒外端面的周向弧槽。

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