CN1515386A - 动力工具 - Google Patents

Abstract

一种手提式动力工具，包括一外壳(2)，一安装在所述外壳内且有纵向轴线的轴(4)，一弹簧元件(47，56)，用于向所述工具的组件旋加偏置力，一绕所述轴延伸的末端止动环(49，80)，所述末端止动环沿轴向固定在所述轴上或绕所述轴延伸的圆筒形套筒(41)上，其特征在于，所述轴(4)或套筒(41)包括多个突起(64a)，且所述末端止动环形成有多个相应的凹槽(68)和多个相应的凹穴(70)，如此安排，使所述突起(64)通过所述凹槽(68)即可使所述末端止动环安装在所述轴(4)或套筒(41)上，且在所述弹簧元件的偏置力的作用下使所述凹穴(70)与所述突起(64)啮合即可使所述末端止动环固定在所述轴上。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种手提式动力工具，尤其是有旋转驱动轴的电动工具，旋转驱动轴用于驱动工具或钻头。

背景技术

许多已知的手提式动力工具都有旋转驱动轴，通过所述轴可旋转驱动工具或钻头。此类动力工具的一个例子是具有中空轴的电锤，一种气垫式锤击机构至少部分位于所述中空轴内。

已知电锤有一个外壳和一根旋转安装在外壳内的圆筒形中空轴。工具或钻头的柄(例如钻头或冲击式钻头)通过一定程度的轴向位移可以插入并保留在所述轴的前端。所述轴可以是单根圆筒形部分；或者由两根或多根圆筒形部分组成，这些圆筒形部分一起形成所述锤的轴。例如，所述轴的前部的形式可以是单独的刀架，用于保持所述工具或钻头。此类锤子一般都带有冲击机构，所述冲击机构将来自电动机的旋转驱动转变成促使活塞在所述轴内作往复运动的往复驱动，所述活塞可以是中空活塞。活塞通过位于活塞和锤体之间的密封气垫往复驱动锤体。锤体的冲击作用被传递到锤子的工具或钻头，如通过打击件。

已知可以用冲击和钻结合的模式或仅以钻模式使用电锤，在钻模式下，所述轴或其最前部以及插入其中的钻头会发生旋转。在冲击和钻结合的模式中，在钻头受到反复冲击的同时，会引起钻头旋转。此类电锤一般仅有锤击模式，其中所述轴被锁定而无法旋转。

一些电锤包括位于传动系统内用于旋转驱动所述轴的过载离合器。其中一种过载离合器包括传动齿轮，所述传动齿轮环绕所述轴或者环绕旋转固定在所述轴上的模式变换套筒，且与所述轴或套筒共轴延伸。所述传动齿轮可由中间轴旋转驱动，所述中间轴由锤子的发动机驱动。所述传动齿轮通过一套棘轮齿旋转驱动所述轴，所述棘轮齿可以与形成在所述轴上或所述模式变换套筒上的对应的棘轮齿啮合。弹簧可使所述传动齿轮偏离轴向而与对应的几套棘轮齿啮合。为了使传动齿轮偏离轴向，需要一个环绕在所述轴或所述模式变换套筒上的轴向末端止动块，所述弹簧支撑在所述末端止动块上。末端止动块一般都由垫圈提供，所述垫圈由簧环保持在其轴向位置上，所述簧环绕形成在所述轴或所述模式变换套筒的外表面上的环形凹槽延伸。

这里用到所述的模式变换套筒，安装在所述轴上的模式变换套筒一般可以轴向滑动。模式变换机构作用在模式变换套筒上并使其沿轴向移动，从而使安装在模式变换套筒上的传动齿轮移动到与中间轴啮合或脱离，这取决于所述轴是否需要旋转驱动。为了简化模式变换机构，可以使用弹簧使模式变换套筒偏移到其本来位置，此时，传动齿轮与中间轴啮合，然后模式变换机构仅需沿一个方向轴向移动模式变换套筒，从而使传动齿轮移动而与中间轴脱离，然后弹簧使模式变换套筒返回到其本来位置，此时，传动齿轮和中间轴啮合。另外，为了使模式变换套筒轴向偏移，需要一个环绕所述轴的轴向末端止动块，弹簧支撑在末端止动块上。末端止动块一般都由垫圈提供，垫圈由簧环保持在其轴向位置上，簧环绕形成在轴的外表面上的环形凹槽延伸。

簧环的问题是其难于准确组装在锤子的轴或模式变换套筒上。如果簧环未能准确组装，那么轴向挡板就没有作用，且锤子也无法正确操作。如果簧环未能准确组装，它也有可能变松，从而有可能引起锤子在首次使用中即损坏。

用于上述工具的类似的过载离合器还可以用于其它类型的手提式动力工具(例如钻机)，其中所述离合器绕所述轴延伸。用在此类过载离合器中的簧环也会引起上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手提式动力工具，其中所用簧环的数目减少，且所述动力工具的组装大为改进。

本发明提供了一种手提式动力工具，它包括：

一个外壳；

一根安装在所述外壳内且有纵向轴线的轴；

一个弹簧元件，用于沿所述轴线方向向所述工具的组件提供偏置力；

一个末端止动环，绕所述轴延伸，用于向所述弹簧元件提供支撑于其上的支撑表面，所述末端止动环沿轴向固定在所述轴上或绕所述轴延伸的圆筒形套筒上；

其特征在于所述轴或套筒包括多个沿圆周方向彼此隔开且沿径向向外延伸的突起，且所述末端止动环形成在所述轴或套筒的内表面上，所述内表面上有多个相应的从所述末端止动环的支撑面延伸到其另一面的凹槽和多个相应的开口于所述另一面的凹穴，如此安排，使所述突起通过所述凹槽即可使所述末端止动环安装在所述轴或所述套筒外，在所述弹簧元件的偏置力的作用下使所述凹穴与所述突起啮合即可所述末端止动环固定在所述轴上。

因此，本发明提供了一种环绕所述轴的末端止动块，用于让弹簧元件支撑而无须使用簧环。本发明的末端止动环用作弹簧元件的末端止动块，且其本身形成其本身相对于所述轴的轴向固定部件。这一轴向固定部件靠弹簧元件的轴向偏置力保持，而无需任何额外的组件。

所述轴可以旋转安装在所述外壳内，且动力工具可以带轴传动系统，用于向所述轴传递旋转驱动，此时，动力工具的所述组件可以是过载离合器的主动齿轮或从动齿轮，所述弹簧元件向所述组件施加偏置力。这样，旋转驱动从所述轴传动系统传递到过载离合器的主动齿轮，然后旋转驱动低于预定的极限转矩从主动齿轮传递到过载离合器的从动齿轮，再由从动齿轮传递到所述轴。这样，末端止动环、弹簧元件和主动齿轮可以安装在所述圆筒形套筒上，且所述圆筒形套筒可以作为所述过载离合器的从动齿轮而成形。所述弹簧元件使所述主动齿轮偏移而与所述圆筒形套筒旋转驱动啮合。当所述工具是电锤时，所述圆筒形套筒可以旋转固定安装在所述轴上，且在所述轴上可以轴向滑动，从而使所述过载离合器的主动齿轮移动而与所述轴传动系统啮合或脱离一这是为了变换所述锤子的操作模式。所述过载离合器的主动齿轮和从动齿轮的形式可以是成套对应的棘轮齿，所述弹簧元件可使所述棘轮齿偏移而啮合。

在所述末端止动块装置的一种设计中，每个突起可以是轴向长肋的一部分。每根肋上都可以形成间隙，从而将每根肋沿轴向分割成前部和后部，前部形成突起。所述弹簧元件可以环绕所述轴延伸，且可以是螺旋弹簧。

所述的手提式动力工具可以是电锤，此时，所述轴是旋转安装在所述锤壳内的中空轴，且锤击机构至少部分位于所述轴内，用于产生施加在安装在所述轴的前端的工具或钻头上的反复冲击。

所述电锤的所述组件也可以是滑套，所述弹簧元件向所述组件施加偏置力，所述滑套形成所述锤子的模式变换机构的一部分，用于有选择地将旋转驱动传递到所述轴。在这里，所述锤子带有用于向所述轴传递旋转驱动的轴传动系统，所述滑套可以旋转固定且可轴向滑动地安装在所述轴上，且所述滑套上可以安装轴传动齿轮。如此安排，在所述滑套的第一轴向位置，所述轴传动齿轮可与所述轴传动系统啮合，从而通过所述滑套向所述轴传递旋转驱动；而在所述滑套的第二位置，所述轴传动齿轮与所述轴传动系统脱离，从而断开到所述轴的旋转驱动。

本发明还提供了一种组装如上所述的动力工具的方法，包括如下步骤：

使所述末端止动环上的凹槽与所述轴或套筒上的突起沿圆周方向对齐；

克服所述弹簧元件的偏置力而使所述末端止动环越过所述突起，从而使所述凹槽完全越过所述突起；

绕所述轴或套筒旋转所述末端止动环，从而使所述末端止动环上的凹穴与所述突起沿圆周方向对齐；然后

松开所述末端止动环，在所述弹簧元件的偏置力的作用下，所述凹穴与所述突起啮合，从而使所述末端止动环固定在所述轴上。

这一组装方法非常简单，不涉及如簧环等小而难于组装的部件。

附图说明

下面通过例子并参照附图说明本发明的电锤的一个实施例，其中：

图1是本发明的电锤截去一部分后的侧面剖视图；

图2是沿图1的A-A线的横截面图；

图3是图1中的锤子的轴离合器组件的截去一部分后的透视图；

图4是所述模式变换套筒的透视图，所述套筒形成图3中的轴离合器组件的基础。

具体实施方式

传统上电锤有前部(如图1的横切面所示)和后部，后部包括发动机和握把式后柄(所示的截去的部分)。另外，所述手柄可以是D型手柄。所述手柄部分包括用于激发电动机的触发开关7，所述电动机形成于其电枢轴的前端，且带有副齿轮。所述电动机的副齿轮通过压合在一根中间轴6的尾端上的齿轮旋转驱动所述中间轴6。所述中间轴通过一对轴承(未示)旋转安装在所述锤子的外壳2内。

本领域众所周知的摇摆驱动型锤击机构被提供用来往复驱动活塞24。活塞24可滑动地位于所述圆筒形中空轴4内，为了在活塞24周围和所述轴4的内表面之间形成密封，一个O型密封环安装在活塞24的周围。一个锤体28可滑动地安装在所述轴4内，为了在锤体28周围和所述轴24的内表面之间形成密封，一个O型密封环安装在锤体28的周围。在锤子正常操作期间，在活塞24的前面和锤体28的后面之间形成一个密封的气垫，因此活塞通过密封的气垫往复驱动锤体。在锤子正常操作期间，锤体28反复冲击一个打击件32，该打击件32安装在所述轴4内，并且在所述轴4内可往复移动。打击件32将锤体28的冲击传递到工具或钻头(未示)上，工具或钻头由本领域已知的刀架装置36安装在轴4前端的刀架部分内。工具或钻头可拆卸地锁定在轴4的刀架部分内，因此在轴的刀架部分内能够进行有限地往复运动。

轴4通过轴承5、7可旋转地安装在锤壳2内。在上述冲击机构产生冲击作用的同时，或者说是为了得到由上述冲击机构产生的冲击作用，轴4可以由下述的中间轴6旋转驱动。这样，工具或钻头既可以被旋转驱动，又可以做往复运动，因为它是由刀架装置36非可旋转地安装在所述轴内。

轴传动齿轮40可旋转地且沿轴向可滑动地安装在模式变换套筒41上。模式变换套筒41通过两个形成在轴4的外表面上且沿轴向延伸的凹槽60非可旋转地且沿轴向可滑动地安装在轴4上，凹槽60与形成在模式变换套筒41的内表面上的沿轴向延伸的花键62啮合。形成在模式变换套筒41的圆周上的轴传动齿轮有一套齿43。形成在其前端的中间轴6有一个副齿轮38，且轴传动齿轮的齿43可以与所述副齿轮38啮合，从而将旋转驱动传递到模式变换套筒41以及轴4。轴传动齿轮通过一个过载离合器将旋转驱动传递到所述滑套41。轴传动齿轮40的径向向内的面的后半部分上有一套面朝后的棘轮齿40a。使这套棘轮齿偏移，从而与一套对应的面朝前的棘轮齿40b啮合，如图4所示，面朝前的棘轮齿40b形成模式变换套筒41的环形法兰41a上。使这两套棘轮齿发生偏移从而相互啮合的是弹簧47，它安装在模式变换套筒41上，从而在沿轴向固定安装在滑套41的前端的末端止动环49和轴传动齿轮40的面朝前的面之间延申。

模式变换套筒41的外表面上带有一套沿轴向延伸的肋64。如图3和4所示，模式变换套筒的前端稍靠后的位置上形成了一条横跨每根肋64的间隙66，从而将所述肋分割成前部64a和后部64b。末端止动环的沿径向向内的面上形成有多个相应的沿轴向延伸的凹槽68，凹槽68从末端止动环49的前面向后面延伸。此外，末端止动环49上形成有多个相应的朝前开口的凹穴70。凹穴70和凹槽68沿圆周交替分布。

因此，为了组装图3中的轴离合器组件，从前面将轴传动齿轮40安装在模式变换套筒41上，直到轴传动齿轮40抵在模式变换套筒的法兰41a上。然后从前面将弹簧47安装在模式变换套筒41上。之后，将末端止动环49上的凹槽68与模式变换套筒41上的肋64对齐，即可将末端止动环49安装在模式变换套筒41上。在模式变换套筒41上将末端止动环49向后推，克服弹簧47的偏置力，直到末端止动环49沿径向向外外位于肋64上的间隙66内。然后旋转末端止动环49，使末端止动环上向前开口的凹穴70与肋64的前部64a对齐。然后松开末端止动环，弹簧47就会向前推进末端止动环，从而使每根肋的前部64a的后缘抵在相应凹穴70的底部。啮合于凹穴70内的每根肋的前部64a沿径向旋转固定末端止动环49，且弹簧47的偏置力使肋的前部64a保持在在凹穴70内。无需使用簧环和其它额外的元件即可将末端止动环49连接到模式变换套筒41上，需要的只是形成在模式变换套筒41上的肋64和形成在末端止动环49上的凹槽68和凹穴70。此外，只需如上所述的几个简单的步骤即可将末端止动环49可靠地组装到模式变换套筒41上。

当模式变换套筒41处于如图1所示的位置上，且旋转驱动轴4所需的转矩小于预定的极限值时，弹簧47使轴传动齿轮40和滑套41上两套对应的棘轮齿40a、40b发生偏移并啮合。当两套棘轮齿啮合时，中间轴6的旋转可通过副齿轮38旋转驱动轴传动齿轮40，轴传动齿轮40通过相互锁定的棘轮齿旋转驱动滑套41，滑套41非可旋转地安装在圆筒形中空轴4上，并旋转驱动轴4。然而，当旋转驱动轴4所需的转矩超过预定的极限转矩时，轴传动齿轮40可以克服弹簧47的偏置力而沿滑套41向前移动。这样，轴传动齿轮40开始相对于滑套41滑动，且两套相反的棘轮齿相互卡在一起，因此轴传动齿轮40的旋转驱动无法传递到轴4。两套棘轮齿卡在一起而发出的噪音会警告锤子的使用者注意这样一个事实：过载离合器装置40、41、47正在滑动。

弹簧56使滑套41克服由簧环42形成的轴向挡板而沿轴向偏移到如图1所示的后部，簧环42安装在形成在轴4的外表面上的凹槽内。在滑套41的后部，锤子处于转动模式，并且只要传递的转矩低于过载离合器的极限转矩，中间轴6的旋转就会被传递到轴4。通过模式变换机构，滑套41可以克服弹簧56的偏置力而移动到前部。在前部，轴传动齿轮40在滑套41上向前移动，从而与中间轴上的副齿轮38脱离，而与轴锁定装置(未示)啮合在一起。当滑套41和轴传动齿轮处于前部时，由于轴4被固定而无法旋转，因此锤子处于非转动模式。

弹簧56的前端靠在第二末端止动环80上，而第二末端止动环80可以沿轴向且可旋转固定地连接到轴上，所需连接件的类型与第一末端止动环49和模式变换套筒之间的连接件的类型相同。这样，与形成在模式变换套筒4 1上的肋64相对应，轴上也形成了多根肋；与形成在第一末端止动环49上的凹穴70和凹槽68相对应，第二末端止动环80上也形成了多个凹穴和凹槽。弹簧47保持模式变换套筒41上的肋64和第一末端止动环49上的凹穴70之间的连接件，弹簧56用与之相同的方式保持轴上的肋和第二末端止动环80上的凹穴之间的连接件。

因此，上面详细说明的与第一末端止动环49和模式变换套筒41有关的连接件的形式对环绕动力工具的轴延伸的其它末端止动环也可以使用，该末端止动环形成一个末端止动块，一根沿轴向延伸的弹簧靠在该末端止动块上。用于保持末端止动环49、80的连接件的弹簧47、56是环绕轴延伸的螺旋弹簧，然而，也可以用一个或多个环绕轴延伸的锥形弹簧来代替所述螺旋弹簧。

Claims (15)

1.一种手提式动力工具，包括：

一个外壳(2)；

一个安装在所述外壳内且有纵向轴线的轴(4)；

一个弹簧元件(47，56)，用于沿所述轴线方向向所述工具的组件施加偏置力；

一个绕所述轴延伸的末端止动环(49，80)，用于为所述弹簧元件提供支撑于其上的支撑表面，所述末端止动环沿轴向固定在所述轴上或绕所述轴延伸的圆筒形套筒(41)上；

其特征在于所述轴(4)或套筒(41)包括多个沿圆周方向彼此隔开且沿径向向外延伸的突起(64a)，且所述末端止动环的内表面上形成有多个相应的从所述末端止动环的支撑面延伸到其另一面的凹槽(68)和多个相应的开口于所述另一面的凹穴(70)，如此安排，使所述突起(64)通过所述凹槽(68)即可使所述末端止动环安装在所述轴(4)或套筒(41)上，且在所述弹簧元件的偏置力的作用下使所述凹穴(70)与所述突起(64)啮合即可使所述末端止动环固定在所述轴上。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于所述轴旋转安装在所述外壳内，并提供一个轴传动系统(6)，用于向所述轴传递旋转驱动。

3.如权利要求2所述的工具，其特征在于所述弹簧元件向其施加偏置力的所述动力工具的组件是过载离合器的主动齿轮(40)或从动齿轮，旋转驱动通过它从所述轴传动系统向所述轴传递。

4.如权利要求3所述的工具，其特征在于所述末端止动环(49)、弹簧元件(47)和主动齿轮(40)安装在所述的圆筒形套筒(41)上，且所述的圆筒形套筒形成为所述过载离合器的从动齿轮。

5.如权利要求4所述的工具，其特征在于为了改变所述工具的操作模式，所述的圆筒形套筒旋转固定地安装在所述轴上，并且在所述轴上可以沿轴向滑动，从而使所述过载离合器的主动齿轮(40)与所述轴传动系统啮合或脱离。

6.如权利要求3-5中任意一项所述的工具，其特征在于所述主动齿轮和从动齿轮上形成有两套相反的棘轮齿(40a，40b)，所述弹簧元件使这两套棘轮齿发生偏移而啮合。

7.如上述权利要求中任意一项所述的工具，其特征在于每个突起(64a)都是沿轴向延伸的肋(64)的一部分。

8.如权利要求7所述的工具，其特征在于形成一条横跨每根肋(64)的间隙(66)，从而将每根肋沿轴向分割成形成所述突起的前部(64a)和后部(64b)。

9.如上述权利要求中任意一项所述的工具，其特征在于所述弹簧元件(47，56)环绕所述轴(4)延伸。

10.如上述权利要求中任意一项所述的工具，其特征在于所述弹簧元件为螺旋弹簧(47，56)。

11.如上述权利要求中任意一项所述的工具，其特征在于所述工具为电锤，所述轴(4)是中空的，且所述锤子另外还包括至少部分位于所述轴内的锤击机构(24，28，32)，用于对安在所述轴前端的工具或钻头产生反复冲击。

12.如权利要求11所述的锤子，其特征在于所述弹簧元件对其施加偏置力的所述锤子的组件是滑套(41)，它形成锤子的模式变换机构的一部分，用于有选择地将旋转驱动传递到所述轴。

13.如权利要求12所述的锤子，其特征在于提供一个将旋转驱动传递给所述轴的轴传动系统(6)，所述滑套旋转固定地且沿轴向可滑动地安装在所述轴上，且轴传动齿轮(40)安装在所述滑套上，如此安排，在所述滑套的第一轴向位置，所述轴传动齿轮与所述轴传动系统啮合，从而通过所述滑套向所述轴传递旋转驱动，而在所述滑套的第二轴向位置，所述轴传动齿轮与所述轴传动系统脱离，从而断开到所述轴的旋转驱动。

14.一种手提式动力工具，尤其是在上文中参照任意一幅附图而详细说明的电锤。

15.一种组装上述任意一项权利要求所述的工具或锤子的方法，包括如下步骤：

使末端止动环(49，80)上的凹槽(68)与轴(4)或套筒(41)上的突起(64a)沿圆周方向对齐；

克服弹簧元件(47，56)的偏置力而使末端止动环越过突起(64a)，从而使凹槽完全越过突起；

绕轴或套筒旋转末端止动环，从而使末端止动环上的凹穴(70)与突起(64a)沿圆周方向对齐；然后

松开末端止动环，在弹簧元件的偏置力的作用下，使凹穴(70)与突起(64a)啮合，从而使末端止动环沿轴向固定在轴上。