CN202668512U - 一种多功能电动工具 - Google Patents

Abstract

实用新型名称为一种多功能电动工具。一种可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动的多功能电动工具。所述多功能电动工具包括：一机壳，一输出轴，一曲柄，一连杆，一驱动装置。输出轴有轴心相互垂直的一转轴和一心轴，曲柄有轴心相交的一转轴和一心轴，连杆有相互垂直的二心轴，驱动装置可以驱使曲柄的转轴连续旋转，连杆的二心轴分别同一轴心可旋转的联接曲柄的心轴和输出轴的心轴。可以通过调整曲柄的转轴和输出轴的转轴的轴心交角使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动同一附件或不同的附件进行清洁、紧固、钻孔、切削、切割和打磨等作业。

Description

一种多功能电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种多功能电动工具，属于电动工具技术领域。

背景技术

旋转类电动工具是应用范围很广的作业工具，输出轴高速旋转的电动工具可以进行磨削、切割等作业，输出轴中低速旋转的电动工具可以进行钻孔、紧固等作业，这些电动工具都是通过输出轴驱动各种适合旋转运动的附件连续旋转来进行各种作业。在专利EP372376中公开了一种输出轴输出固定的小角度的摆动运动的电动工具，这种电动工具通过驱动各种适合摆动运动的附件连续摆动进行各种作业。在专利CN1623739A中公开了一种输出轴可以输出不同摆幅的摆动运动的电动工具，这种电动工具拓展了其应用范围。在现有的技术中：旋转类电动工具的输出轴只能输出旋转运动，适合摆动运动驱动的附件不能安设在旋转类电动工具上进行作业；摆动类电动工具的输出轴只能输出摆动运动，适合旋转运动驱动的附件不能安设在摆动类电动工具上进行作业。有些附件通过旋转或摆动两种运动运动模式驱动会有不同的作业效果，而现在技术无法把这种附件的性能充分发挥以提高作业的效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动的多功能电动工具，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型的第一个技术方案是：

一种多功能电动工具，包括：一机壳，一输出轴，一曲柄，一连杆，一驱动装置，其特征在于：所述输出轴、曲柄、连杆和驱动装置安设于所述机壳，可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业。

所述机壳有至少一个壳体，机壳有安设输出轴、曲柄和驱动装置的元件。

所述输出轴有轴心相互垂直的一转轴和一心轴。

所述曲柄有轴心交角小于60°的一转轴和一心轴。

所述连杆有轴心相互垂直的两个心轴。

所述驱动装置有一电机或带减速装置的电机，驱动装置有一驱动轴。

如以上所述的多功能电动工具，所述机壳可旋转的联接所述输出轴的转轴和所述曲柄的转轴，所述驱动装置的驱动轴与所述曲柄的转轴同一轴心不可旋转的联接，所述连杆的两个心轴分别同一轴心可旋转的联接所述曲柄的心轴和所述输出轴的心轴，所述输出轴的转轴和心轴的轴心交点、所述曲柄的转轴与心轴的轴心交点位于相同的一点，所述输出轴的转轴与所述曲柄的转轴的轴心交角是在一定范围内可变的，当所述驱动装置的驱动轴驱使所述曲柄的转轴连续旋转，改变操作姿势或调整所述机壳的壳体间的相对位置使所述曲柄的转轴与所述输出轴的转轴形成不同的轴心交角，所述输出轴可以输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

以上所述心轴是有一轴心的可以承受弯矩而不传递扭矩的轴或使轴可以承受弯矩而不传递扭矩的其它元件。

本实用新型的第二个技术方案是：

一种多功能电动工具，包括：一机壳，一输出轴，一曲柄，一连杆，一驱动装置，一转臂，一传动组件，其特征在于：所述输出轴、曲柄、连杆、驱动装置、转臂和传动组件安设于所述机壳，可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业。

所述机壳有至少一个壳体，一个壳体上有轴心相互垂直的两个心轴。

所述输出轴有轴心相互垂直的一转轴和一心轴。

所述曲柄有轴心交角小于60°的一转轴和一心轴。

所述连杆有轴心相互垂直的两个心轴。

所述驱动装置有一电机或带减速装置的电机，驱动装置有一驱动轴。

所述转臂有轴心相互垂直的两个心轴。

所述传动组件可以在驱动轴与曲柄转轴之间传递运动。

如以上所述的多功能电动工具，所述壳体的一个心轴与所述输出轴的转轴同一轴心可旋转的联接，所述壳体的另一个心轴同一轴心可旋转的联接所述驱动装置的驱动轴和所述转臂的一个心轴，所述转臂的另一个心轴同一轴心可旋转的联接所述曲柄的转轴，所述连杆的两个心轴分别同一轴心可旋转的联接所述曲柄的心轴和所述输出轴的心轴，所述壳体两心轴的轴心交点、所述输出轴的转轴与心轴的轴心交点、所述曲柄的转轴与心轴的轴心交点和所述转臂两心轴的轴心交点位于相同一点，当所述驱动装置的驱动轴通过所述传动组件驱使所述曲柄的转轴连续旋转，改变所述驱动装置的驱动轴的旋转运动方向或者转动所述转臂可以使所述曲柄的转轴与所述输出轴的转轴形成不同的轴心交角，所述输出轴可以输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

以上所述心轴是有一轴心的可以承受弯矩而不传递扭矩的轴或使轴可以承受弯矩而不传递扭矩的其它元件。

与现有的技术相比，本实用新型提供的多功能电动工具可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业，提高了作业的效率，也拓展了电动工具的应用范围。例如：在本实用新型的第一个具体实施例和第三个具体实施例中，当一个工作介质为柔性的可吸水的材料的附件被固定在输出轴时，摆动运动可使附件安全和快捷的对地板或其它平面进行清洁作业，旋转运动可使附件的工作介质快速的自我清洁和脱水，这就提高了清洁作业的效率。在本实用新型的第二个具体实施例中，可以安装钻头和和螺丝批头等附件在输出轴上进行钻孔和紧固作业，也可以安装圆锉和丝锥等附件在输出轴上进行打磨和切削作业，这就拓展了电动工具的应用范围。在本实用新型的第四个具体实施例中，当圆形切割片被固定在输出轴时，可利用旋转运动来进行高效率的切割作业和利用摆动运动进行相对安全的磨削作业，也可调整摆动运动的摆幅来适应不同的作业材料，还可在输出轴上固定其它不同的附件选择相适应的运动模式以进行多种不同的作业，这既提高了作业的效率，又拓展了电动工具的应用范围。

附图说明

图1是本实用新型的第一个具体实施例的局部剖面示意图。

图2是本实用新型的第一个具体实施例的分解示意图。

图3是本实用新型的第二个具体实施例的局部剖面示意图。

图4是本实用新型的第二个具体实施例的局部分解示意图。

图5是本实用新型的第三个具体实施例的分解示意图。

图6是本实用新型的第三个具体实施例的局部剖面示意图。

图7是本实用新型的第三个具体实施例的另一个局部剖面示意图。

图8是本实用新型的第四个具体实施例的局部剖面示意图。

图9是本实用新型的第四个具体实施例的另一个局部剖面示意图。

相关元件、技术特征对应编号列表如下：

1     机壳            11    壳体            12     壳体

13    壳体            14    伸缩杆          110    交点

111   壳体元件        112   壳体元件        113    心轴

114   心轴            115   限位筋          116    槽

117   限位筋          118   轴承            119    支架

120   交点            121   壳体元件        122    壳体元件

123   心轴            124   心轴            2      输出轴

20    交点            21    转轴            22     心轴

23    端面            3     曲柄            30     交点

31    转轴            32    心轴            4      连杆

41    心轴            42    心轴            5      驱动装置

51    电机            52    驱动轴          521    轴心

53    齿轮减速装置    54    电子控制装置    6      转臂

60    交点            61    心轴            62     心轴

63    蜗轮            64    蜗杆            7      传动组件

8     附件

在本说明书中，有一轴心的可以承受弯矩而不传递扭矩的轴或使轴可以承受弯矩而不传递扭矩的其它元件统称为“心轴”；有一轴心的既承受弯矩又传递扭矩的轴或使轴可以承受弯矩又传递扭矩的其它元件统称为“转轴”。在说明书附图中，心轴和转轴均以其轴心线作标识，例：图1中的轴心线11在本说明书中表述为“心轴11”，“心轴11”包括限位筋117、轴承118和支架119。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的说明：

如图1和图2所示，本实用新型的第一个具体实施例公开了一种改变操作姿势便可使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业的多功能电动工具，包括：机壳1，输出轴2，曲柄3，连杆4，驱动装置5。

其中，机壳1有壳体11、壳体13、伸缩杆14，在由壳体元件111、壳体元件112构成的壳体11中有由限位筋117、轴承118、支架119构成的心轴113，壳体11中还有限位筋115和槽116，限位筋115有一个以点110为中心的球面，点110位于心轴113的轴心上。输出轴2有转轴21和心轴22相互垂直于点20，输出轴的端面23是一个以点20为中心的球面。曲柄3有转轴31和心轴32轴心相交于点30。连杆4有心轴41和心轴42相互垂直。驱动装置有电机51、驱动轴52、齿轮减速装置53、电子调速装置54，驱动轴52有轴心521，电机51、驱动轴52、齿轮减速装置53安设在壳体11内，电子控制装置54安设在壳体13内。

曲柄3的转轴31与心轴113同一轴心可旋转的联接，驱动轴52与曲柄3的转轴31同一轴心不可旋转的联接，输出轴2的端面23与限位筋115的球面同一中心可旋转的联接，连杆4的心轴41与输出轴2的心轴22同一轴心可旋转的联接，连杆4的心轴42与曲柄3的心轴32同一轴心可旋转的联接，点110、点20和点30位于相同一点，输出轴2的转轴21由槽116穿出壳体11，输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ在0°——90°之间是可变的，曲柄3的转轴31与心轴32轴心交角为γ。

通过对上述电动工具的机械结构分析可知：驱动轴52可以驱使曲柄3的转轴31连续旋转，当δ小于γ时，转轴21连续旋转，当δ大于γ时，转轴21连续摆动。转轴21的输出角α与转轴31的输入角β的关系是：tanα＝(tanγ)(sinβ)/sinδ+(tanγ)(cosδ)(cosβ)，由此可知，转轴21摆动的幅度也是会随着轴心交角δ变化的。本说明书所有实施例的运动规律同此，以下不再复述。

在本实施例中，曲柄3的转轴31与心轴32轴心交角为10°，附件8固定在输出轴2上，伸缩杆14的中心与心轴113的角度是固定的。当附件8与工作表面接触时，操作者可以改变操作姿势以改变伸缩杆17的中心与工作表面的角度，输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ也会随之改变；当附件8离开了工作表面，由于重力的作用，输出轴2的转轴21的轴心与地面保持垂直，操作者可以改变操作姿势以改变伸缩杆17的中心与地面的角度，输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ也会随之改变。理论上，当δ小于10°时，输出轴2输出旋转运动；当δ大于10°时，输出轴2输出不同摆幅的摆动运动。实际上，由于装配误差和摩擦力的原因，当δ大约处于8°至30°的范围时，系统会出现自锁现象，这种现象不影响本实施例的具体应用。

在本实施例中，电子控制装置54具有控制电机旋转速度的功能，所以，操作者不仅可以改变操作姿势使输出轴2选择性的输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动，还可以控制驱动轴52的旋转速度来调整输出轴2的旋转速度和摆动频率。

如图3和图4所示，本实用新型的第二个具体实施例公开了一种调整机壳的壳体间的相对位置便可使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业的多功能电动工具，包括：机壳1，输出轴2，曲柄3，连杆4，驱动装置5。

机壳1有壳体11、壳体12，在壳体11中有心轴113和心轴114相交于点110轴心交角为45°，在壳体12中有心轴123和心轴124相交于点120轴心交角为45°。输出轴2有转轴21和心轴22相互垂直于点20。曲柄3有转轴31和心轴32轴心相交于点30。连杆4有心轴41和心轴42相互垂直。

驱动装置5安设在壳体12内，驱动轴52有轴心521，曲柄3的转轴31与壳体12的心轴123同一轴心可旋转的联接，驱动轴52与曲柄3的转轴31同一轴心不可旋转的联接，输出轴2的转轴21与壳体11的心轴113同一轴心可旋转的联接，连杆4的心轴41与输出轴2的心轴22同一轴心可旋转的联接，连杆4的心轴42与曲柄3的心轴32同一轴心可旋转的联接，心轴114和心轴124同一轴心可旋转的联接，点110、120、点20和点30位于相同一点，旋转调整壳体11和壳体12的相对位置可以使输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ在0°——90°之间变化。所以，操作者调整机壳的壳体间的相对位置便可使输出轴2选择性的输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

如图5、图6和图7所示，本实用新型的第三个实施例公开了一种改变驱动轴的旋转方向便可使输出轴选择性的输出旋转运动和摆动运动以驱动各种附件进行多种作业的多功能电动工具，包括：机壳1，输出轴2，曲柄3，连杆4，驱动装置5，转臂6，传动组件7。

其中，机壳1有由壳体元件111、壳体元件112构成的壳体11和由壳体元件121、壳体元件122构成的壳体12，壳体11有心轴113与心轴114相互垂直于点110，壳体11还有限位筋115和限位筋117，壳体12可绕心轴113的轴心在一定的角度范围内自由旋转。输出轴2有转轴21和心轴22相互垂直于点20。曲柄3有转轴31和心轴32轴心相交于点30。连杆4有心轴41和心轴42相互垂直。驱动装置5有电机51、驱动轴52和齿轮减速装置53，驱动轴52有轴心521。转臂6有心轴61和心轴62相互垂直于点60。传动组件7是一对可以在驱动轴52与曲柄转轴31之间传递运动的锥齿轮。

输出轴2的转轴21与壳体11的心轴114同一轴心可旋转的联接，壳体11的心轴113同一轴心可旋转的联接驱动装置5的驱动轴52和转臂6的心轴61，转臂6的心轴62同一轴心可旋转的联接曲柄3的转轴31，连杆4的心轴41同一轴心可旋转的联接输出轴2的心轴22，连杆4的心轴42同一轴心可旋转的联接曲柄3的心轴32，点110、20、点30和点60位于相同一点。

当驱动轴52以顺时针方向旋转，转臂6会随驱动轴52以顺时针方向旋转至限位筋115限制其继续转动，输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ为90°，驱动轴52通过传动组件7驱动曲柄3的转轴31旋转，输出轴2输出摆动运动；当驱动轴52以逆时针方向旋转，转臂6会随驱动轴52以逆时针方向旋转至限位筋117限制其继续转动，输出轴2的转轴21与曲柄3的转轴31的轴心交角δ为0°，驱动轴52通过传动组件7驱动曲柄3的转轴31旋转，输出轴2输出旋转运动。

在本实施例中，机壳1还包含图1中的壳体13、伸缩杆14和电子控制装置54，电子控制装置54具有控制电机旋转方向和旋转速度的功能，所以，操作者不仅可以控制驱动轴52的旋转方向来使输出轴2输出旋转运动或摆动运动，还可以控制驱动轴52的旋转速度来调整输出轴2的旋转速度和摆动频率。

如图8和图9所示，本实用新型的第四个实施例公开了一种转动转臂便可使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业的多功能电动工具。包括：机壳1，输出轴2，曲柄3，连杆4，驱动装置5，转臂6，传动组件7。

其中，各部件与本实用新型的第三个实施例相对应的部件的基本技术特征大致相同：壳体11有心轴113与心轴114相互垂直于点110。输出轴2有转轴21和心轴22相互垂直于点20。曲柄3有转轴31和心轴32轴心相交于点30。连杆4有心轴41和心轴42相互垂直。驱动装置5有电机51、驱动轴52，驱动轴52有轴心521。转臂6有心轴61与心轴62相互垂直于点60。传动组件7是一对可以在驱动轴52与曲柄3的转轴31之间传递运动的锥齿轮。

在本实施例中，还有一蜗轮63与一蜗杆64相互啮合，蜗轮63与转臂6的心轴61同一轴心不可旋转的联接，输出轴2的转轴21与壳体11的心轴114同一轴心可旋转的联接，壳体11的心轴113同一轴心可旋转的联接驱动轴52和转臂6的心轴61，转臂6的心轴62同一轴心可旋转的联接曲柄3的转轴31，连杆4的心轴41同一轴心可旋转的联接输出轴2的心轴22，连杆4的心轴42同一轴心可旋转的联接曲柄3的心轴32，点110、20、点30和点60位于相同一点。操作者可以通过蜗杆64驱动蜗轮63使转臂6旋转至不同的位置，曲柄3的转轴31与输出轴2的转轴21的轴心交角也会随之变化，从而使输出轴2输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

以上实施例仅对本实用新型进行了基本性的说明，本领域技术人员可以在此基础上增加一些公知的部件来改善或拓展性能，或者对一些技术特征进行非根本性的改动，例如：增加发光元件来使实施例附带照明功能；用偏心轴和球轴承来替代实施例中转轴轴心和心轴轴心以固定角度相交的曲柄；用软轴替代实施例中的锥齿轮；在输出轴上增加便于固定附件的装置，诸如此类不脱离本实用新型的范围。

Claims (13)

1.一种多功能电动工具，包括：一机壳，一输出轴，一曲柄，一连杆，一驱动装置，其特征在于：所述输出轴、曲柄、连杆和驱动装置安设于所述机壳，可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业。

2.一种多功能电动工具，包括：一机壳，一输出轴，一曲柄，一连杆，一驱动装置，一转臂，一传动组件，其特征在于：所述输出轴、曲柄、连杆、驱动装置、转臂和传动组件安设于所述机壳，可以用简单的操作使输出轴选择性的输出旋转运动和不同摆幅的摆动运动以驱动各种附件进行多种作业。

3.如权利要求1所述的多功能电动工具，其特征在于：所述机壳有至少一个壳体，机壳有安设输出轴、曲柄和驱动装置的元件。

4.如权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述机壳有至少一个壳体，一个壳体上有轴心相互垂直的两个心轴。

5.如权利要求1或权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述输出轴有轴心相互垂直的一转轴和一心轴。

6.如权利要求1或权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述曲柄有轴心交角小于60°的一转轴和一心轴。

7.如权利要求1或权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述连杆有轴心相互垂直的两个心轴。

8.如权利要求1或权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述驱动装置有一电机或带减速装置的电机，驱动装置有一驱动轴。

9.如权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述转臂有轴心相互垂直的两个心轴。

10.如权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述传动组件可以在驱动轴与曲柄转轴之间传递运动。

11.如权利要求1所述的多功能电动工具，其特征在于：所述机壳可旋转的联接所述输出轴的转轴和所述曲柄的转轴，所述驱动装置的驱动轴与所述曲柄的转轴同一轴心不可旋转的联接，所述连杆的两个心轴分别同一轴心可旋转的联接所述曲柄的心轴和所述输出轴的心轴，所述输出轴的转轴和心轴的轴心交点、所述曲柄的转轴与心轴的轴心交点位于相同的一点，所述输出轴的转轴与所述曲柄的转轴的轴心交角是在一定范围内可变的，当所述驱动装置的驱动轴驱使所述曲柄的转轴连续旋转，改变操作姿势或调整所述机壳的壳体间的相对位置使所述曲柄的转轴与所述输出轴的转轴形成不同的轴心交角，所述输出轴可以输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

12.如权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：所述壳体的一个心轴与所述输出轴的转轴同一轴心可旋转的联接，所述壳体的另一个心轴同一轴心可旋转的联接所述驱动装置的驱动轴和所述转臂的一个心轴，所述转臂的另一个心轴同一轴心可旋转的联接所述曲柄的转轴，所述连杆的两个心轴分别同一轴心可旋转的联接所述曲柄的心轴和所述输出轴的心轴，所述壳体两心轴的轴心交点、所述输出轴的转轴与心轴的轴心交点、所述曲柄的转轴与心轴的轴心交点和所述转臂两心轴的轴心交点位于相同一点，当所述驱动装置的驱动轴通过所述传动组件驱使所述曲柄的转轴连续旋转，改变所述驱动装置的驱动轴的旋转运动方向或者转动所述转臂可以使所述曲柄的转轴与所述输出轴的转轴形成不同的轴心交角，所述输出轴可 以输出旋转运动或不同摆幅的摆动运动。

13.如权利要求1或权利要求2所述的多功能电动工具，其特征在于：电动工具所有部件中所包含的心轴是有一轴心的可以承受弯矩而不传递扭矩的轴或使轴可以承受弯矩而不传递扭矩的其它元件。 

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