CN116652888A - 手持式电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式电动工具，包括机壳、安装于机壳的电机组件和传动组件、连接于电机组件的开关组件、连接于传动组件的换档组件及由传动组件驱动的输出端，开关组件包括安装于机壳的开关元件及触发开关元件的扳机，换档组件包括连接于传动组件的换档元件及移动换档元件的按钮；开关组件为调速开关并通过扳机的按压行程来调节电机组件的输出转速，扳机包括基体及设置于基体的限位部，换档组件包括对应于限位部的止挡部，限位部抵接于止挡部。本发明能够输出用户所需的转速更低的力，且能突破传统的行星齿轮减速装置无法实现高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3的限制，有效满足了用户多样化的工作需求。

Description

手持式电动工具

【技术领域】

本发明涉及电动工具领域，特别涉及一种装修、建筑等场合所用的手持式电动工具。

【背景技术】

电动工具是一类由电机组件驱动工作头进行往复运动的器械，为了将电机组件的高转速低扭矩的力转换为用户所需要的低转速高扭矩的力，通常会在电机组件和工作头之间设置行星齿轮减速装置。随着用户需求的不断增加，目前市面上的手持类的电动工具，尤其涉及电钻类的产品，还会在行星齿轮减速装置上设置变速装置，用户可以根据实际的使用需求对电钻的输出转速进行调节。通常的电钻的变速装置设有高转速档位和低转速档位，并通过一个调档机构来进行手动切换。

现有技术中的变速装置，可参阅于2010年09月29日公告的中国实用新型专利第200920202451.8号，其揭示了一种双速直流电钻，包括齿轮箱及与齿轮箱内的变速齿轮连接的平动档位切换装置，平动档位切换装置的换档杆穿出齿轮箱壳体，齿轮箱壳体上设有轴向的腰形孔用于换档杆穿出和换档滑移，用户可以通过移动换档杆来进行高速档和低速档的切换。

但是，现有技术中的行星齿轮减速装置，设计时想要得到更低的输出转速，则需要多级的行星齿轮进行减速，这就使得电动工具的整体体积较大，不利于小型化的发展；另外，基于行星齿轮的理论模型，每一级的减速比为1+Z3/Z1，其中Z3为内齿圈的齿数，Z1为太阳轮的齿数，每一级行星齿轮的减速比不低于3；在设计电钻时，若需要高速档和低速档的转速比值小于3时，传统的行星齿轮减速装置基本无法实现，从而无法满足用户多样化的作业需求。

鉴于此，确有必要提供一种改进的手持式电动工具，以克服现有技术存在的缺陷。

【发明内容】

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能输出低转速且适用性更广的手持式电动工具。

本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种手持式电动工具，包括机壳、安装于所述机壳的电机组件和传动组件、连接于所述电机组件的开关组件、连接于所述传动组件的换档组件及由所述传动组件驱动的输出端，所述开关组件包括安装于所述机壳的开关元件及触发所述开关元件的扳机，所述换档组件包括连接于所述传动组件的换档元件及移动所述换档元件的按钮；所述开关组件为调速开关并通过所述扳机的按压行程来调节所述电机组件的输出转速，所述扳机包括基体及设置于所述基体的限位部，所述换档组件包括对应于所述限位部的止挡部，所述限位部抵接于所述止挡部。

进一步改进方案为：所述止挡部连接于所述按钮并随着所述按钮的移动而发生移动。

进一步改进方案为：所述止挡部位于所述按钮和所述基体之间，且所述止挡部至少部分位于所述扳机和所述开关元件之间。

进一步改进方案为：所述输出端包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，所述传动组件包括活动设置的内齿圈，所述按钮包括对应于所述第一状态的第一位置和对应于所述第二状态的第二位置，所述换档元件连接于所述内齿圈，移动所述按钮，以在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

进一步改进方案为：所述基体的朝向所述止挡部的端面设有滑道，所述止挡部在所述滑道内移动，所述限位部位于所述滑道内，使得所述扳机无法按压到底，来限制所述电机组件的最大输出转速。

进一步改进方案为：所述滑道包括对应于所述第一位置的第一滑道和对应于所述第二位置的第二滑道，所述限位部设于两个滑道中的至少一个。

进一步改进方案为：所述第一状态为低速档位，所述第二状态为高速档位，所述第一状态时，所述止挡部在所述第一滑道内移动；所述第二状态时，所述止挡部在所述第二滑道内移动，所述限位部设于所述第二滑道。

进一步改进方案为：所述换档组件包括固定于所述机壳的中间板及连接于所述换档元件和所述按钮之间的引导件，所述中间板上设有贯穿的导槽，所述引导件在所述导槽内移动。

进一步改进方案为：所述电机组件具有沿前后方向延伸的第一轴线，所述按钮沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线方向运动，所述导槽的延伸方向和所述第二轴线成角度设置。

进一步改进方案为：所述按钮包括自端面朝向所述中间板延伸的凸筋，所述引导件抵接于所述凸筋。

进一步改进方案为：所述引导件包括连接所述换档元件的卡爪及自所述卡爪的底部向下延伸的引导柱，所述引导柱延伸穿过所述导槽并抵靠于所述凸筋。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：扳机在按压过程中，限位部抵接于止挡部，使得扳机无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件的最大输出转速被限制，输出端能够输出用户所需的转速更低的力。进一步的，基体的朝向止挡部的端面设有滑道，滑道包括对应于低转速的第一滑道和对应于高转速的第二滑道，通过将限位部设于第二滑道内，由于电机组件的最大输出转速被限制，即使在高速档状态下，用户也能得到转速更低的力，突破了传统的行星齿轮减速装置无法实现高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3的限制，有效满足了用户多样化的工作需求。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明：

图1是本发明较佳实施例的手持式电动工具的整机示意图，此时处于低速档状态；

图2是本发明较佳实施例的手持式电动工具的整机示意图，此时处于高速档状态；

图3是图1所示手持式电动工具中换档组件分别位于两个位置时的结构示意图；

图4是图3所示换档组件的另一角度的结构示意图；

图5是图1所示手持式电动工具中换档组件和开关组件的第一角度的结构示意图；

图6是图5所示换档组件和开关组件的第二角度的结构示意图；

图7是图5所示换档组件和开关组件的第三角度的结构示意图；

图8是图3所示换档组件中的中间板和引导件的连接示意图；

图9是图3所示换档组件中的按钮和引导件的连接示意图；

图10是图1所示手持式电动工具中止挡部和扳机的结构示意图，此时处于低速档状态；

图11是图1所示手持式电动工具中止挡部和扳机的结构示意图，此时处于高速档状态；

图12是图1所示手持式电动工具中扳机的结构示意图；

图13是图12所示扳机的另一角度的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

在本发明中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1和图2所示，本发明的较佳实施例涉及的手持式电动工具为直流供电的电钻100，并适用于拧紧或拧松螺钉及在墙面上进行开孔作业等。该电钻100包括机壳1、安装于机壳1的电机组件2和传动组件3、连接于电机组件2的开关组件4、连接于传动组件3的换档组件5、由传动组件3驱动的输出端20、控制电机组件2的控制组件6及为电机组件2供能的电池包200，电池包200可拆卸地安装于机壳1，以便于电池包200进行充电；具体的，上述开关组件4电连接于控制组件6，用户按压开关组件4，启动电机组件2进行高速旋转，并经由传动组件3将力传递至输出端20，在输出端20上夹持批头，即可对工件进行作业。

在本实施方式中，上述传动组件3为行星齿轮减速机构，并适用于将电机组件2输出的高转速低扭矩的力，转换为用户所需要的低转速高扭矩的力。而为了满足用户多样化的需求，输出端20包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，相对应的，行星齿轮减速机构具有活动设置的内齿圈31。其中，第一状态为低速档状态，此时内齿圈31参与减速过程，输出端20以低转速运行；第二状态为高速档状态，此时内齿圈脱离且不参与减速过程，输出端20以高转速运行，高速档状态下的转速高于低速档状态下的转速。

进一步的，上述换档组件5连接于行星齿轮减速机构的内齿圈31，用户移动换档组件5则可带动内齿圈31发生移动，以在第一状态和第二状态之间进行切换。

请参阅图1和图2所示，上述机壳1包括收容电机组件2和传动组件3的主体部11、连接于主体部11的握持部12及设于握持部12的端部的结合部13，主体部11和结合部13分别位于握持部12的上侧和下侧。进一步的，握持部12和主体部11成角度设置，以使得用户握持更为舒适，符合人体工程学；开关组件4安装于握持部12的靠近主体部11的上端，用户整个手掌抓握住握持部12，用单个食指或者中指即可按压开关组件4，操作更为舒适简便。

在本实施方式中，上述电池包200可拆卸地安装于结合部13，电机组件2具有沿前后方向延伸的第一轴线A1，而电池包200的插接方向和第一轴线A1的延伸方向大致相同，如此排布，使得电钻100以电池包200作为支撑，能稳定地安置于工作面。

可选的，上述电池包200的标称电压可以大于等于10V且小于等于20V，例如，电池包200的标称电压可以为12V、18V、20V等；可选的，电池包200的标称电压可以大于等于20V且小于等于100V，例如，电池包200的标称电压可以为24V、40V、56V、80V等。

可选的，上述电池包200中一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以大于等于3且小于等于5，例如一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以为3个，4个或者5个。可选的，电池包200中一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以大于等于6且小于等于25，例如，一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以为6个，10个，14个，20个等。

在本实施方式中，上述开关组件4包括安装于机壳1的开关元件41及触发开关元件41的扳机42，进一步的，开关组件4为调速开关并通过扳机42的按压行程来调节电机组件2的输出转速，且电机组件2的输出转速和扳机42的按压行程大致上成正比。具体的，若用户将扳机42按压至全部的按压行程(即按压到底)，则电机组件2以最大输出转速进行工作；若用户将扳机42按压至按压行程的一半，则电机组件2以二分之一的最大输出转速进行工作。

请参阅图3至图7所示，上述换档组件5包括连接于传动组件3的内齿圈31的换档元件51、移动换档元件51的按钮52、连接于按钮52的止挡部53、固定于机壳1的中间板54及连接于换档元件51和按钮52之间的引导件55，按钮52包括对应于第一状态的第一位置和对应于第二状态的第二位置，用户移动按钮52，即可在第一状态和第二状态之间进行切换。

图3显示了换档元件51(51’)和内齿圈31(31’)在两个状态下的不同位置的示意。

在本实施方式中，上述按钮52位于传动组件3和开关组件4之间，按钮52沿着垂直于第一轴线A1的第二轴线A2方向延伸，且按钮52的两端均突伸至机壳1的外部，以供用户进行按压操作。由此用户在抓住握持部12的同时，利用大拇指和食指分别抵在按钮52的两端，推动按钮52沿着第二轴线A2方向往复运动，就可以快速地在第一位置和第二位置进行切换，并且单手就可以完成换档动作，操作简单且用户体验好；另外，将按钮52设于传动组件3和开关组件4之间，使得主体部11在上下方向上占用的高度变小，在狭小的空间内也能正常使用，也使得电钻100在贴边作业时的表现更好。

在本实施方式中，上述控制组件6安置于握持部12内且位于开关组件4的下侧，控制组件6和按钮52分别位于开关组件4的上下两侧，如此设置，使得电钻100的零部件排布更为合理。

可替换的，上述控制组件6安置于主体部11内，且控制组件6位于电机组件2的后侧。

在本实施方式中，上述换档元件51沿着内齿圈31的周向延伸，并包括呈U形状的连接部511、设置于连接部511的两端部的一对连接臂512及位于连接部511和连接臂512之间的枢转部513，一对连接臂512连接至内齿圈31的两侧，枢转部513则安装至机壳1。按钮52沿着第二轴线A2方向运动，带动换档元件51绕着枢转部513发生转动，并驱动内齿圈31沿着第一轴线A1方向运动，从而实现两个档位的自由切换。

请结合图8所示，上述中间板54位于换档元件51和按钮52之间，中间板54沿着第二轴线A2的方向延伸，且大致平行于按钮52；中间板54上设有贯穿的导槽541，引导件55在导槽541内移动；中间板54是固定不动的，导槽541为引导件55的移动起了导向的作用。

进一步的，上述第二轴线A2垂直于第一轴线A1，为了将按钮52沿着第二轴线A2方向的运动转换为内齿圈31沿着第一轴线A1方向的运动，则将导槽541的延伸方向和第二轴线A2成角度设置。

请结合图9所示，上述按钮52包括自端面朝向中间板54延伸的一对凸筋521，一对凸筋521的延伸方向相互平行且垂直于第二轴线A2，引导件55位于一对凸筋521之间，引导件55抵接于凸筋521，并沿着一对凸筋521的侧壁进行滑动。

在本实施方式中，上述引导件55包括连接换档元件51的卡爪551及自卡爪551的底部向下延伸的引导柱552，引导柱552延伸穿过导槽541，并抵靠于凸筋521。进一步的，卡爪551呈U形状设置，换档元件51的连接部511至少部分位于卡爪551内。

在本实施方式中，上述卡爪551和引导柱552为一体式构造。

请参阅图5和图7所示，上述止挡部53连接于按钮52的下侧并随着按钮52的移动而发生移动，止挡部53位于按钮52和扳机42之间。

进一步的，上述止挡部53自按钮52的下端向下突伸形成，止挡部53和按钮52为一体式构造。

请结合图10和图11所示，上述换档组件5还包括连接于按钮52的调节板56，该调节板56自止挡部53朝向开关元件41突伸；调节板56具有连接至开关元件41的枢转点561；用户在移动按钮52的同时，会带动调节板56绕着枢转点561进行转动，并且调节板56在转动的过程中，能对开关元件41产生不同的信号，该不同的信号可用于实现电机组件2的正反转切换等功能。

进一步的，上述调节板56的枢转点561和开关元件41的连接位置处还可设置弹片，以使得用户移动按钮52时，具有更好的操作手感。

请参阅图10至图13所示，上述扳机42包括基体421、设置于基体421的限位部422及供用户进行按压的按压部425，按压部425和限位部422分别位于基体421的不同的端面上。具体的，按压部425位于基体421的远离开关元件41的一侧，而限位部422位于基体421的上侧，限位部422邻近止挡部53设置，且止挡部53位于扳机42的按压行程的路径上，使得扳机42在按压过程中，限位部422抵接于止挡部53，扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件2的最大输出转速被限制，在实际使用时，输出端20能够输出用户所需的转速更低的力，来满足用户的不同工作场景的需求。

在本实施方式中，上述止挡部53位于按钮52和基体421之间，且止挡部53至少部分位于扳机42和开关元件41之间。

在本实施方式中，上述基体421的朝向止挡部53的端面设有滑道，即该滑道设置于基体421的上侧，而止挡部53在滑道内移动，限位部422位于滑道内，使得扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，来限制电机组件2的最大输出转速。

具体的，上述滑道包括对应于第一位置的第一滑道423和对应于第二位置的第二滑道424，限位部422设于第一滑道423和第二滑道424中的至少一个。第一状态时，止挡部53在第一滑道423内移动；第二状态时，止挡部53在第二滑道424内移动。

再进一步地，上述限位部422设于第二滑道424，由于第一状态为低速档状态，第一状态对应于第一位置和第一滑道423；第二状态为高速档状态，第二状态对应于第二位置和第二滑道424。基于行星齿轮的理论模型，每一级的减速比为1+Z3/Z1，其中Z3为内齿圈的齿数，Z1为太阳轮的齿数，每一级行星齿轮的减速比不低于3，若需要高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3时，传统的行星齿轮减速装置基本无法实现。

而在本实施方式中，通过将上述限位部422设于第二滑道424内，用户在高速档状态下按压扳机42，限位部422抵接于止挡部53，使得扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件2的最大输出转速被限制，即使在高速档状态下，用户也能得到转速更低的力，突破了传统的行星齿轮减速装置无法实现高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3的限制，有效满足了用户多样化的工作需求。

在本实施方式中，上述第二滑道424内具有限位部422，因此第二滑道424的长度小于第一滑道423的长度；且第一滑道423和第二滑道424的长度设置，基于输出转速的实际需求，可以进行适应性调整。

本发明不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明原理和范畴的前提下，本发明的手持式电动工具还有其他很多的替代方案。本发明的保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (11)

1.一种手持式电动工具，包括机壳、安装于所述机壳的电机组件和传动组件、连接于所述电机组件的开关组件、连接于所述传动组件的换档组件及由所述传动组件驱动的输出端，所述开关组件包括安装于所述机壳的开关元件及触发所述开关元件的扳机，所述换档组件包括连接于所述传动组件的换档元件及移动所述换档元件的按钮；其特征在于：所述开关组件为调速开关并通过所述扳机的按压行程来调节所述电机组件的输出转速，所述扳机包括基体及设置于所述基体的限位部，所述换档组件包括对应于所述限位部的止挡部，所述限位部抵接于所述止挡部。

2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：所述止挡部连接于所述按钮并随着所述按钮的移动而发生移动。

3.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其特征在于：所述止挡部位于所述按钮和所述基体之间，且所述止挡部至少部分位于所述扳机和所述开关元件之间。

4.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：所述输出端包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，所述传动组件包括活动设置的内齿圈，所述按钮包括对应于所述第一状态的第一位置和对应于所述第二状态的第二位置，所述换档元件连接于所述内齿圈，移动所述按钮，以在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的手持式电动工具，其特征在于：所述基体的朝向所述止挡部的端面设有滑道，所述止挡部在所述滑道内移动，所述限位部位于所述滑道内，使得所述扳机无法按压到底，来限制所述电机组件的最大输出转速。

6.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其特征在于：所述滑道包括对应于所述第一位置的第一滑道和对应于所述第二位置的第二滑道，所述限位部设于两个滑道中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的手持式电动工具，其特征在于：所述第一状态为低速档位，所述第二状态为高速档位，所述第一状态时，所述止挡部在所述第一滑道内移动；所述第二状态时，所述止挡部在所述第二滑道内移动，所述限位部设于所述第二滑道。

8.根据权利要求7所述的手持式电动工具，其特征在于：所述换档组件包括固定于所述机壳的中间板及连接于所述换档元件和所述按钮之间的引导件，所述中间板上设有贯穿的导槽，所述引导件在所述导槽内移动。

9.根据权利要求8所述的手持式电动工具，其特征在于：所述电机组件具有沿前后方向延伸的第一轴线，所述按钮沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线方向运动，所述导槽的延伸方向和所述第二轴线成角度设置。

10.根据权利要求9所述的手持式电动工具，其特征在于：所述按钮包括自端面朝向所述中间板延伸的凸筋，所述引导件抵接于所述凸筋。

11.根据权利要求10所述的手持式电动工具，其特征在于：所述引导件包括连接所述换档元件的卡爪及自所述卡爪的底部向下延伸的引导柱，所述引导柱延伸穿过所述导槽并抵靠于所述凸筋。