CN1715006A - 用于工具的把手组件 - Google Patents

Abstract

一种具有外壳(4)和在所述外壳内部的电机的电动打磨机(2)。适于由打磨机使用者用手握持的握持部包括具有第一和第二柔性薄片的泡沫包(30)、(36)，所述柔性薄片限定了位于它们之间并且容纳振动阻尼凝胶材料的凝胶容纳室，所述第一和第二薄片在每个所述凝胶容纳室的外围的密封部分被密封在一起。夹紧板(34)、(40)包括主体部和适于延伸穿过相应的泡沫包的外围并且向外壳(4)的表面内伸出的销(未示出)。然后所述销通过热或者超声波来变形，以将所述夹紧板(34)、(40)紧固到外壳(4)上。

Description

用于工具的把手组件

技术领域

本发明涉及用于工具的把手组件，特别是但不局限于具有组合的摩擦握持和振动阻尼特性的把手组件，用于具有被电机驱动的输出轴的电动工具。

背景技术

已知的电动工具，比如电钻，在这种工具中钻头由一个输出轴带动旋转，该输出轴由电动机带动旋转，这种电动工具产生大量的振动，该振动在某些环境下会限制工具能够连续使用的时间。此外，这种工具的外壳通常由耐用塑料材料制成，在使用中对于工具的使用者来说难于在持续使用的时候保持握紧工具。

US6308378公开了一种用于电动工具把手的握持布置，其中，把手两侧设置有摩擦握持区，把手的每侧包括多个软材料和硬材料交替的握持区。所使用的软材料通常是热塑性弹性体或者橡胶材料，硬材料通常与形成工具外壳的材料一样。

这种已知的布置具有一些缺陷，因为软材料实现提供摩擦握持和振动阻尼的双重功能，因此材料的选择构成折衷，因为尽管材料具有可接受的摩擦减小和振动阻尼特性，但是把手的性能还是受到限制，因为具有最佳摩擦特性的材料通常将具有不可接受的振动阻尼特性，反之亦然。

WO02/38341公开了用于手持机械工具的握持把手，其中，手持部通过振动阻尼元件与外壳的其余部分隔开，该振动阻尼元件由一个可膨胀的环形充气垫构成。设置有一个附加把手，其具有围绕着另一个环形气垫的管状手持元件。

这种已知的布置具有这样的缺陷，即空气的振动阻尼特性只能通过调整容纳空气腔室内的气压来改变，而且，可以获得的振动阻尼特性的变化范围受到限制。而且，制造容纳具有预定压力的空气的密封腔室是困难且昂贵的。

发明内容

本发明的优选实施例旨在克服现有技术的上述缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于电动工具的握持部，所述电动工具具有外壳和在所述外壳内部的电机，电机用于致动所述工具的工作元件，所述握持部适于由所述工具的使用者用手握住，并且包括：

包括第一和第二柔性薄片的至少一个泡沫包，所述柔性薄片限定了位于其中的至少一个凝胶容纳室，其中所述凝胶容纳室或每个所述凝胶容纳室容纳振动阻尼凝胶材料，并且所述第一和第二薄片在所述凝胶容纳室或每个所述凝胶容纳室的外围密封部被密封在一起；和

至少一个固定件，用于将至少一个所述泡沫包固定到所述外壳上，并且包括主体部和(i)至少一个突起，该突起从所述主体部伸出，并且适于延伸穿过所述泡沫包的密封部，并与所述外壳中相应的第一孔接合，以及/或者(ii)至少一个在所述主体部中的第二孔，用于与在所述外壳上并且延伸穿过所述泡沫包的密封部的相应的突起接合。

通过提供至少一个固定件，用于将至少一个所述泡沫包固定到所述外壳上，并且包括主体部和(i)至少一个突起，该突起从所述主体部延伸，并且适于延伸穿过所述泡沫包的密封部，并与所述外壳中相应的第一孔接合，以及/或者(ii)至少一个在所述主体部中的第二孔，用于与在所述外壳上并且延伸穿过所述泡沫包的密封部的相应的突起接合，提供了以下优点：能使泡沫包与把手部脱离的危险最小化，并且使所述泡沫包由于疏忽或者未经认可而从所述把手部脱离的危险最小化。

至少一个所述密封部可包括至少一个第三孔，以能够让相应的所述突起穿过其中。

在一个优选实施例中，至少一个所述突起设置在至少一个所述固定件上，并且适于在远离相应的所述主体部的一侧从相应的所述第一孔中伸出。

所述突起以及/或者第二孔可以不规则地间隔开。

这提供了减小握持部错误装配风险的优势。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电动工具，包括：

具有至少一个第一孔的外壳；

在所述外壳内部的电机，用于致动所述工具的工作元件；以及

如前所述的握持部；

其中至少一个所述固定件包括固定到位于所述外壳中的相应的所述第一孔内的至少一个所述突起。

至少一个所述突起可通过所述突起远离相应的所述主体部的一端的变形而固定到相应的所述第二孔中。

至少一个所述突起的一端可通过热来变形。

至少一个所述突起的一端可通过超声波来变形。

所述工具可以是打磨机。

根据本发明的又一方面，提供一种用于电动工具的握持部的装配方法，所述方法包括：

将具有主体部和从所述主体部伸出的至少一个突起的至少一个固定件定位到具有至少一个第一孔的电动工具的外壳上，使得至少一个所述突起穿过在容纳消振凝胶材料的泡沫包的外围的密封部，并且与相应的所述第一孔接合；以及

使至少一个所述突起远离所述主体部的一端变形，以将所述突起固定到相应的所述第一孔中。

该方法进一步包括将至少一个所述泡沫包定位到至少一个所述固定件上的步骤，使得在将所述固定件定位到所述外壳上之前，至少一个所述突起延伸穿过至少一个所述泡沫包的所述密封部。

至少一个所述突起的一端变形的步骤包括通过热变形。

至少一个所述突起的一端变形的步骤包括通过超声波变形。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的优选实施例，仅仅是为了举例而没有任何限制的意思，其中：

图1是实现本发明的一个电动打磨机的透视图；

图2是图1的打磨机的顶视图；

图3是图1的打磨机的后视图；

图4是图1的打磨机的前视图；

图5是图1的打磨机的左视图；

图6是图1的打磨机的右视图；

图7是图1的打磨机顶面的详细后视图；

图8是图7的表面的详细侧视图；

图9A是从右侧看图1的打磨机的外壳和把持部的分解透视图；

图9B是从左侧看图1的打磨机的外壳和把持部的分解透视图；

图10是图1的打磨机一部分的侧横截面视图；

图11是本发明的第二实施例的打磨机相应于图10的视图；

图12是图10的打磨机的安装压盘(mounting platen)和打磨底座(sanding shoe)的透视图；以及

图13是图10的安装压盘和打磨底座的透视图，展示了安装压盘的连接侧。

具体实施例

参考图1至9，电动打磨机2具有支撑安装压盘6的外壳4，安装压盘6用于支撑打磨头8(图10)，以便压盘6和打磨头8相对于外壳4进行摆动轨迹运动。外壳4具有：侧表面10、12；弯曲前表面14，它包含了一个开/闭开关16，用于开关通到外壳4里的电机18(图10)的电源；弯曲上表面20；和大致鞍形的可握表面22，它位于前表面14和上表面20之间。可握表面22具有一个凹上部24和设置在上部24相对两侧上的凹侧部26、28。

为了让使用者符合人体工程学地操作打磨机，鞍形可握表面22具有曲率半径大约是23毫米的凹上部24，以及曲率半径大约是10毫米的侧部26、28。

外壳4的上表面20由一个泡沫包(blister pack)30限定，限定一个容纳由半固态硅橡胶或者聚安酯材料形成的吸振凝胶的凝胶容纳室32，并且凝胶容纳室32从在夹紧板34中的孔中伸出。同样，每个侧面10、12都由一个泡沫包36限定，限定穿过在夹紧板40中的孔而伸出的凝胶容纳室38。因此可以看出，由使用者握紧的打磨机2的外表面由泡沫包30、36各自的凝胶容纳室32、38以及夹紧板34、40所限定，因此传递到使用者手上的振动量通过容纳在泡沫包30、36中的凝胶材料而减少。

如图9A和9B所详细描述的，形成侧表面10一部分的泡沫包36由一对限定凝胶容纳室38的聚安酯材料柔性片46形成，并且在围绕着凝胶容纳室38的外围部分48密封在一起。外围部分没有吸振凝胶材料，并且被一系列孔44穿透，这些孔44与外壳4安装泡沫包36的部分上的孔42的位置对应，并且这些孔44与模铸在夹紧板40后表面上的销43位置对应。泡沫包36通过使紧板40的销43穿过位于泡沫包36外围部分的对应的孔44而安装到外壳4上，然后将销43插入外壳4上的对应的孔42内。特别地，泡沫包36定位在夹紧板40的销43上，夹紧板40的销定位在外壳上的孔42中。销43和孔42、44不规则地间隔开，这减少了夹紧板40、泡沫包36以及外壳4相对于彼此错误定位的风险。

夹紧板40上的销43的长度是这样，即当泡沫包36被定位在销上，并且通过将销定位在外壳4上的孔42内从而将夹紧板40安装到外壳4上时，销从外壳4的内壁伸出接近3毫米的深度。然后通过本领域技术人员所熟知的“热铆”技术将夹紧板40封接到外壳4上，其中“热铆”技术是将加热的芯棒施加到销的伸出端，其熔化伸出端，因此使得伸出端以大致圆形的形状被加宽，并且以类似铆钉的方式将销固定到外壳4上。或者，销的末梢端可以通过超声波来加热。然后，夹紧板40被封接到外壳上，并且防止夹紧板40从外壳4脱离，并且泡沫包36的凝胶容纳室38穿过夹紧板40的孔45伸出，以限定侧表面10的一部分，由于销穿过了在泡沫包36中的孔44，因此防止泡沫包36脱离。

同样，形成相对侧表面12一部分的泡沫包36和形成上表面20一部分的泡沫包30通过加热或超声波以类似的方式被紧固到外壳上。

图10展示了驱动单元，包括电机18和第一驱动轴50。安装在轴50上的风机52如箭头A(图11)所示用来从驱动单元的嘴54抽吸进空气，并引导空气穿过排出管56到达排出口58，如箭头B所示。轴承60相对于轴50离心地径向定位，并且一个第二驱动轴62围绕着轴承60的轴线旋转。安装压盘6通过四个柔性橡胶腿64被固定到外壳4上。安装压盘6大体上是平的，并且腿64从压盘6的公共主表面(如图10所示的上表面)伸出，引入外壳4的主体内。从安装压盘6伸出的柔性腿64在其外壳端永久地固定到外壳4上，也就是说它们在被操作者使用的时候是不能移动的。它们通过外壳4的夹紧凸缘66被连接到外壳4上。柔性腿64通过穿过在中空突出部分68中的孔而在其安装压盘端被固定到安装压盘6上，中空突出部分68从安装压盘6的上表面沿柔性腿64的方向延伸。柔性腿64在其安装压盘6端设置有一个内螺纹空槽，用于与一个锁定螺钉连接。这种安装压盘的有效紧固方式将参考图11更加详细地描述。

安装压盘6围绕着第二驱动轴62，并且从第二驱动轴径向间隔开。这意味着安装压盘6本身并不是直接由任意一个驱动轴所驱动的。

在图10中，第一打磨压盘是一个自由轨迹打磨头8，它邻近安装压盘6紧固在驱动轴62上。自由轨迹打磨头8的紧固是通过一个螺栓70和一个垫圈72来实现的。螺栓70穿过在打磨头8中的孔，穿过安装压盘中的孔74(见图12和13)，并且超过第二驱动轴62的驱动心轴。打磨压盘8定位在与安装压盘6平行的一个平面上，但是与之间隔开，因此安装压盘6和打磨底座8的相对面之间没有接触。因此允许打磨压盘8围绕轴承轴线60进行自由旋转，并且压盘8展现出自由的轨迹。

在安装压盘6下表面提供有一个制动垫76。制动垫76包括一个环形的弹性件78，由合成橡胶弹性材料制成，以及一个耐磨接触层80，包括填充有碳纤维或玻璃纤维的聚四氟乙烯(PTFE)，用于提高抗摩擦性。各层的布置是这样，当打磨压盘8被紧固在驱动轴62上的合适位置的时候，弹性78随即受压，因此填充PTFE层80将一个合成载荷施加于下面的打磨压盘8上表面的反应面部分82上。制动垫76的作用是双重的：第一，在使用中制动垫用作速度限制器，尤其用于防止当单元被放置在工作面上和从工作面拿开的时候发生刮擦，第二，当单元关闭的时候，与没有制动件的工具相比其停止时间极大地减少。在操作中，驱动轴50通常在12000rpm的旋转速度下被驱动，对于打磨压盘8来讲这是一个过高的旋转速度。制动垫76将压盘的旋转速度限制到可以接受的操作速度下，通常是大约1200rpm，或者电机旋转速度的10％。

图11展示了具有轨迹打磨压盘84的手持工具的驱动单元，轨迹打磨压盘84代替在图10的自由轨迹压盘。而且图12和13是安装压盘8(与图10和11相同)和打磨压盘84(展示在图11中，但不在图10中)的透视图。

图12和13展示了安装压盘8的更详细的特征，当压盘84和8互换的时候它仍然保持在外壳上。从这些图中可以看出，安装压盘8大致是一个钝底座形，并且大体上是平的，具有一个朝打磨底座84向下延伸的外围唇边86。大中心孔74也可以从这两张图中清楚地看到，它绕着第二驱动轴设置，并从第二驱动轴径向间隔开，因此安装压盘6与第二驱动轴62之间没有直接接触，同样可看到四个中空的直立圆柱部分88，它们与安装压盘8的表面一体地形成，并且伸到外壳4的主体内，也就是说如图所示地向上。一个内部唇边90围绕着中心孔74的大部分向下延伸，并且在安装压盘8的一个短边上的两点94处连接于安装压盘6的外围唇边92。

与向上伸出的突起88共线，并且从安装压盘6的相对表面沿另一个方向上伸出的是四个中空的、大致是圆柱销形的接合件96。销形接合件96也与安装压盘8一体形成。具有突出部分88和96的大体上平的安装压盘优选由聚合材料或者压铸锌整体压铸而成。

四个接合销96设置在安装压盘6与柔性腿64相对面上的相应的位置上，也就是如图12和13所示竖直地与腿64对齐，它们具有双重功能；销96将腿64紧固在合适位置，并且与一个轨道打磨头84接合，在使用中用于防止打磨头自由转动(图11至13)。

每个接合销96都是形如中空圆柱的、整体形成的部分。销件96包括部分延伸进入销件96中空内部的径向凸缘98，用作一个单独外螺纹有头螺栓件100的制动件(见图10和11)。外螺纹螺栓件100穿过中空的中间销件96，并且其形状和尺寸能够滑入中空的销件内部，直到其头部与内部制动凸缘98邻接，然后螺旋进入柔性腿64的安装压盘端的内部中空螺纹圆柱槽。通过这个螺栓件100，柔性腿64被紧固到安装压盘上。

如图11所最佳看到的，每个销件96定位在安装压盘6的外围唇边86的一部分和内唇边90之间。接合装置的销件96用于接合到轨道打磨底座84上，以防止其自由转动。

如图11所示，当安装到驱动单元上的时候，轨道打磨底座84通过与用于紧固图10的自由轨迹打磨压盘8同样的螺母70和垫圈72被紧固到第二驱动轴62的心轴上。轨迹打磨底座84大体上是平的，并且在其如图所示方向的上主表面设置有接合装置92，接合装置92的形状能够与安装压盘6的接合装置96配合。每一个接合装置92都包括一个中空的直立圆柱桩，从打磨底座84的表面向上伸出。中空直立圆柱突起92的形状使得它能提供一个槽，安装压盘的销件96配合在该槽内。打磨底座84上的圆柱突起92的一边配合在安装压盘6的外围唇边86和安装压盘6的销件96的外表面之间；在打磨底座84上的圆柱突起92的相对边配合在安装压盘6的内唇边90和安装压盘6的销件96的相对外表面之间。

通过配合的接合装置96和92，打磨底座84和安装压盘6被可靠地定位，基本上能防止安装压盘6和打磨底座84之间在垂至于轴承60的轴线的一个平面上的相对运动。当然，平行于轴承60的轴线的相对运动也通过螺帽70和垫圈72的连接而被防止了。

在操作中，当电机开关打开并且驱动轴50和62转动的时候，因为打磨底座84被阻止相对于安装压盘6旋转，并且安装压盘6通过腿64被相对于外壳4固定，因此打磨底座84围绕着轴承60的轴线的自由旋转就被阻止了。然而，腿64的柔性允许打磨压盘84跟随着由第一驱动轴50驱动的偏心轴本身的旋转运动。因此由于腿64的柔性，打磨底座84被允许在一个固定的轨迹之内摆动。

为了保证打磨底座84总是以正确的方式围绕安装压盘6定位，接合装置96和92在安装压盘6和打磨压盘84的表面上方不均匀地间隔开，在压盘的一个侧边(如图12和13所示的右边)上的那些接合装置比在压盘的另一个侧边(如图所示的左边)上的那些接合装置彼此间隔开更大的距离。

本领域技术人员将理解上面的实施例仅仅是为了举例而描述的，没有任何限制意味，并且在没有脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，不同的变化和修改是可能的。

Claims (13)

1.一种用于电动工具的握持部，所述电动工具具有外壳和在所述外壳内部的电机，电机用于致动所述工具的工作元件，所述握持部适于由所述工具的使用者用手握住，并且包括：

包括第一和第二柔性薄片的至少一个泡沫包，所述柔性薄片限定了位于其中的至少一个凝胶容纳室，其中所述凝胶容纳室或每个所述凝胶容纳室容纳振动阻尼凝胶材料，并且所述第一和第二薄片在所述凝胶容纳室或每个所述凝胶容纳室的外围密封部被密封在一起；和

至少一个固定件，用于将至少一个所述泡沫包固定到所述外壳上，并且包括主体部和(i)至少一个突起，该突起从所述主体部伸出，并且适于延伸穿过所述泡沫包的密封部，并与所述外壳中相应的第一孔接合，以及/或者(ii)至少一个在所述主体部中的第二孔，用于与在所述外壳上并且延伸穿过所述泡沫包的密封部的相应的突起接合。

2.根据权利要求1所述的握持部，其中至少一个所述密封部包括至少一个第三孔，以能够让相应的所述突起穿过其中。

3.根据权利要求1或2所述的握持部，其中至少一个所述突起设置在至少一个所述固定件上，并且适于在远离相应的所述主体部的一侧从相应的所述第一孔中伸出。

4.根据前面权利要求的任意一项所述的握持部，其中所述突起和/或第二孔不规则地间隔开。

5.一种电动工具，包括：

具有至少一个第一孔的外壳；

在所述外壳内部的电机，用于致动所述工具的工作元件；以及

根据前面权利要求任意一项的握持部；

其中至少一个所述固定件包括固定到位于所述外壳中的相应的所述第一孔内的至少一个所述突起。

6.根据权利要求5所述的工具，其中至少一个所述突起通过所述突起远离相应的所述主体部的一端的变形来固定到相应的所述第二孔中。

7.根据权利要求6所述的工具，其中至少一个所述突起的一端通过热来变形。

8.根据权利要求6所述的工具，其中至少一个所述突起的一端通过超声波来变形。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的工具，其中所述工具是打磨机。

10.用于电动工具的握持部的装配方法，所述方法包括：

将具有主体部和从所述主体部伸出的至少一个突起的至少一个固定件定位到具有至少一个第一孔的电动工具的外壳上，使得至少一个所述突起穿过在容纳消振凝胶材料的泡沫包的外围的密封部，并且与相应的所述第一孔接合；以及

使至少一个所述突起远离所述主体部的一端变形，以将所述突起固定到相应的所述第一孔中。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括将至少一个所述泡沫包定位到至少一个所述固定件上的步骤，使得在将所述固定件定位到所述外壳上之前至少一个所述突起延伸穿过至少一个所述泡沫包的所述密封部。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中至少一个所述突起的一端变形的所述步骤包括通过热变形。

13.根据权利要求10或11中任意一项所述的方法，其中至少一个所述突起的一端变形的所述步骤包括通过超声波变形。

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