CN216803321U - 具有轴向调节机构的旋转工具以及旋转工具组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有轴向调节机构的旋转工具以及旋转工具组件，该旋转工具包括限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线的工具本体、被配置成从电源接收电力的马达、联接至马达与马达的驱动轴、联接至驱动轴的卡盘、以及轴向调节机构。轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定卡盘的底部的轴向端，其中底部限制在卡盘内的插入深度，并且其中调节轴可在平行于轴线的方向上在限定第一插入深度的第一位置与限定第二插入深度的第二位置之间移动。

Description

具有轴向调节机构的旋转工具以及旋转工具组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年11月30日提交的美国临时专利号63/119,307 的优先权，该美国临时专利的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露涉及电动工具，具体地涉及旋转电动工具。

背景技术

旋转工具将旋转力传递到工具附件，该工具附件最终对物件执行操作。旋转工具可以用于雕刻、抛光、砂磨、切割和类似操作。

实用新型内容

在一方面，本披露提供了一种旋转工具组件，该旋转工具组件包括轴向调节机构，该轴向调节机构使得旋转工具能够以各种插入深度接纳工具附件。

在另一方面，本披露提供了一种旋转工具，该旋转工具包括限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线的工具本体、被配置成从电源接收电力的马达、联接至马达与马达的驱动轴、联接至驱动轴的卡盘、以及轴向调节机构。轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定卡盘的底部的轴向端，其中底部限制在卡盘内的插入深度，并且其中调节轴可在平行于轴线的方向上在限定第一插入深度的第一位置与限定第二插入深度的第二位置之间移动。

在另一方面，本披露提供了一种旋转工具组件，该旋转工具组件包括基座，该基座包括可操作以接纳电源的电力接纳座、联接至电力接纳座并且被配置成从电源传输电力的电源线、以及电联接至电源线的旋转工具。旋转工具包括限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线的本体、被配置成经由电源线从电源接收电力的马达、联接至马达的驱动轴、联接至驱动轴的卡盘、以及轴向调节机构。轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定卡盘的底部的轴向端，其中底部限制在卡盘内的插入深度，并且其中调节轴可在限定第一插入深度的第一位置与限定第二插入深度的第二位置之间移动。

在又一方面，本披露提供了一种旋转工具，该旋转工具包括：限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线的工具本体；被配置成从电源接收电力的马达；联接至马达的驱动轴；联接至驱动轴的卡盘，该卡盘被定位成邻近工作端；以及轴向调节机构。轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定卡盘的底部的轴向端，其中底部限制在卡盘内的插入深度，并且其中调节轴可在多个轴向位置之间轴向移动，多个轴向位置的每一个轴向位置与插入深度相对应。锁定构件可选择性地与调节轴接合以将调节轴锁定在多个轴向位置，锁定构件被朝向锁定位置偏置。致动器在工具本体的外部延伸，其中致动器可致动以将锁定构件从锁定位置释放。

通过考虑详细说明和附图，本实用新型的其他方面将变得清楚。

附图说明

图1是旋转工具组件的立体图。

图2是图1的旋转工具组件的反向立体图。

图3是图1的旋转工具组件的旋转工具的第一立体图。

图4是图3的旋转工具的第二立体图。

图5A是图3的沿图3中的截面A—A截取的旋转工具的截面视图。

图5B是图3的沿图3中的截面A—A截取的旋转工具的截面视图。

图5C是图3的沿图3中的截面线A—A截取的旋转工具的截面视图，其中调节轴处于解锁位置。

图6展示了用于接纳与图3的旋转工具一起使用的工具附件的各种夹头。

具体实施方式

在详细解释本披露内容的任何实施例之前，应理解的是，本披露内容并不将其应用限制在以下说明中阐述的或在以下附图中展示出的构造细节和部件布置中。并且，应当理解的是，在此所使用的措辞和术语是为了说明的目的而不应视为限制性的。

图1至图2展示了旋转工具组件10。旋转工具组件10包括通过电源线22联接在一起的旋转工具14和基座18。基座18经由电源线22向旋转工具14提供电力，同时使得旋转工具14能够相对于基座18移动。因此，由于旋转工具14不包括机载电源(例如，电池包)，所以旋转工具14更紧凑，从而允许其在更有限或更狭窄的空间中使用。

基座18包括大致矩形的壳体26，该壳体具有顶端82、底端86、前端90、后端94和两个相反的侧部98。基座18包括在壳体26的底端86处的电池接纳座30，用于接纳电池包34以对旋转工具14供电。具体地，电池包34在被接纳在电池接纳座30内时经由电源线22对旋转工具14供电。通过按下释放按钮38使电池包34脱离接合，可以将电池包34从壳体26 移除。

在所展示的实施例中，电池包34从壳体26的底端86上的开口插入壳体26中。当被接纳在电池接纳座30内时，电池包34形成基座18的支脚以将基座18支撑在表面上。参照图1和图2，在所展示的实施例中，电池包34沿壳体26的底端86延伸。

基座18进一步包括支架78，该支架被配置成当旋转工具14不使用时支撑旋转工具14。在所展示的实施例中，支架78从基座18的前端90延伸，并且包括用于接纳旋转工具14的圆形接纳座102。具体地，支架78 包括从基座18的前端90延伸的两个臂106，在这两个臂之间限定有圆形接纳座102，旋转工具14可与该圆形接纳座接合以将旋转工具14支撑在表面上方。支架78包括限定在臂106之间并且横向于接纳座102定向的空间110。换句话说，臂106彼此不接触，而是分开以形成空间110，当将旋转工具14插入到接纳座102中时，该空间允许线22装配在臂106之间。

在其他实施例中，支架78可以定位在基座18的后端94、侧部98之一、或者基座18的顶端82上。而且，支架78可以具有不同的尺寸和/或形状，以便适应不同尺寸和/或形状的旋转工具14。

在一些实施例中，基座18通过电源线22连接至旋转工具14。在其他实施例中，旋转工具14可以连接至旋转工具14的机载电源。例如，旋转工具14自身可以联接至电池。在所展示的实施例中，电源线22联接至基座18的前端90和旋转工具14的后端114。电源线22是柔性的，以允许旋转工具14相对于基座18移动。电源线22可以具有不同的长度以适应不同类型的旋转工具14。作为非限制性示例，比如雕刻工具等较小的旋转工具14可能仅需要到达基座18周围的较小区域，因此电源线22可以具有较短的长度。相反，比如模具研磨机或砂磨机等较大的旋转工具14可以包括较长的电源线22，以适应旋转工具14的较大的工作空间。

参照图3至图5C，所展示的旋转工具14包括限定轴线122的渐缩式圆柱形本体118。在使用旋转工具14期间，本体118可由使用者抓握。旋转工具14的后端114联接至电源线22，旋转工具14的相反的前端用作旋转工具14的工作端126。旋转工具14的工作端126包括用于将不同的工具附件62附接至旋转工具14的卡盘130。例如，作为非限制性示例，工具附件62可以包括用于砂磨、雕刻、切割、研磨和/或类似操作的工具的工具附件62。

基座18上的支架78的尺寸和形状被设置为适应旋转工具14和电源线22的尺寸和形状。如前所述，支架78包括足够宽广的空间110，以在在将旋转工具14插入到接纳座102中时允许电源线22穿过该空间。圆形接纳座102的内径的尺寸被确定为小于旋转工具14的本体118的最大外径(例如，靠近开关150处)，以便将旋转工具14固持在表面上方，而不会完全滑动穿过接纳座102。圆形接纳座102的内径还大于本体118的最小外径(靠近后端114处)，以便允许旋转工具下降穿过圆形接纳座102，直到到达本体的中间部分，在该处旋转工具14的本体118的外径名义上等于圆形接纳座102的内径。

继续参考图3至图5C，旋转工具14包括电动马达142和由马达142 驱动的驱动轴146。替代性地，马达142可以设置在基座18上，并且驱动轴146可以是被配置成将扭矩从基座18传递到旋转工具14的挠性轴。驱动轴146联接至马达142和轴182，该轴联接至卡盘130。驱动轴146被配置成响应于马达142的启动将扭矩从马达142传递到卡盘130。马达142 由设置在旋转工具组件10的基座18中的电池包34选择性地供电。在所展示的实施例中，电力开关150(或通断开关)设置在旋转工具14上，以使用来自电池包34、通过电源线22传输的电力来选择性地启动马达142。

卡盘130被设计成接纳各种不同类型和尺寸的工具附件62。卡盘130 可以包括单向轴承138，该单向轴承允许工具附件62插入并且限制工具附件62移除。另外，卡盘130可以以多个不同的插入深度接纳工具附件62，以改变工具附件62延伸出卡盘130的程度。在一些实施例中，旋转工具14包括如U.S.9,205,497中所披露的单向轴承，其全部内容通过援引并入本文。

在其他实施例中，旋转工具14可以包括用于接纳工具附件62的夹头 63a-63e。工具附件62的尺寸可以确定成可接纳在一个或多个夹头63a-63e 中。例如，图5B中所展示的工具附件62b的尺寸被确定成可接合夹头63b。图6提供了可以接纳在轴182内的各种夹头63a-63e。所展示的轴182的形状大致呈环形。轴182联接至卡盘130。然后，工具附件62可以接纳在夹头63a-63e内。夹头63a-63e可以螺纹连接至轴182的螺纹端，以将夹紧力施加到夹头63a-63e上，这进而将工具附件62夹紧至轴182。然而，图5A示出了包括卡盘130的不同卡盘布置。卡盘130螺纹连接至轴182 的螺纹端。然而，在其他实施例中，卡盘可以与轴182整合。卡盘130可以在没有夹头63a-63e的情况下接合工具附件62。轴182包括单向轴承，如US9,205,497中所披露的单向轴承，通过援引将其并入本文。

如图5A所示，旋转工具14包括轴向调节机构154，该轴向调节机构允许旋转工具14以不同插入深度中的任一深度接纳并保持工具附件62。更具体地，轴向调节机构154可以以第一插入深度D1(图5A)和不同于第一插入深度D1的第二插入深度D2(图5B)接纳工具附件62。当工具附件62定位在第一插入深度时D1，与当工具附件62定位在第二插入深度D2时相比，工具附件62更进一步地延伸到旋转工具14中。

在所展示的实施例中，轴向调节机构154包括止动轴158、多个球形止动件162、轴环166和致动器170。止动轴158充当插入深度止挡件，以限制工具附件62可以插入卡盘130中的程度。更具体地，止动轴158 朝向卡盘130延伸，并限定接纳工具附件62的卡盘130的接纳座的底部 174。具体地，止动轴158的轴向前端充当卡盘130的底部174，该底部表示工具附件62可以插入卡盘130中的最大深度。止动轴158相对于卡盘 130是轴向可调节的，以允许工具附件62以不同的插入深度插入卡盘130 内。具体地，止动轴158是轴向可调节的，使得卡盘130的底部174可以相对于旋转工具14的工作端126移动，如下所述。

因此，使用者可以通过改变止动轴158的位置来调节轴向位置，从而调节工具附件62相对于工作端126的深度。当工具附件62插入到工作端 126中较浅深度时，与工具附件62插入到工作端126中较深深度时相比，工具附件62的更少部分被接纳在卡盘130内。止动轴158可以被锁定在轴向位置以将工具附件62保持在期望的插入深度，或者止动轴158可以被解锁以调节插入深度。

在旋转工具14的工作端126与底部174之间测得第一插入深度D1，其中球形止动件162被接纳在调节轴158(即，止动轴158)的第一止动凹部178a中。在旋转工具的工作端126与底部174之间测得第二插入深度D2，其中球形止动件162被接纳在止动轴158的第二止动凹部178b中。第一插入深度D1和第二插入深度D2均大致平行于轴线122测得。如图 5A和图5B所展示的，止动轴158包括多个止动凹部178，该多个止动凹部包括第一止动凹部178a、第二止动凹部178b和其他止动凹部178。因此，止动轴158可以接合球形止动件162以将底部172相对于工作端126 定位在不同位置处。

具体地，止动轴158包括多个止动凹部178，止动凹部可接合球形止动件162以将止动轴158保持在不同的轴向位置。在一些实施例中，止动轴158包括至少两个止动凹部178。在其他实施例中，止动轴158包括至少四个止动凹部178。在又一实施例中，止动轴158包括至少六个止动凹部178。可设想任何数量的止动凹部178。止动轴158可在轴182内滑动，该轴同心地围绕止动轴158。轴环166同心地围绕轴182延伸。球形止动件162定位在驱动轴146中的通孔内，使得球形止动件162可从驱动轴146 的外部部分接合轴环166，并且可在驱动轴146的内部部分处与止动轴158 接合。轴环166通常与球形止动件162对齐，并且可相对于驱动轴146滑动，以移动球形止动件162使其与止动轴158接合或脱离接合。

在一些实施例中，轴环166包括凸轮表面186，该凸轮表面被配置成径向向内偏置球形止动件162使其与止动轴158的止动凹部178接合。当球形止动件162与止动轴158接合时，止动轴158相对于驱动轴被轴向锁定并且不能相对于驱动轴146和/或卡盘130轴向移动。轴环166进一步包括一个或多个切口或凹口190，用于当球形止动件162径向向外移动与止动轴158脱离接合时接纳球形止动件162。

在一些实施例中，轴环166可从第一位置(即，图5A所示的锁定位置)移动到第二位置(即，释放位置)。当处于第一位置时，轴环166将球形止动件162径向向内偏置成与止动轴158接合，以限制止动轴158的轴向运动，由此设定工具附件62的插入深度。当轴环166处于第二位置时，凹口190与球形止动件162径向对齐，球形止动件在与止动轴158脱离接合之后可接纳在凹口190内，使得止动轴158可以滑动到不同的轴向位置，以由此调节工具附件62的插入深度。

致动器170可以将轴环166从锁定位置(图5A、图5B)移动到释放位置(图5C)。致动器170从本体118的内部部分延伸到本体118的外部部分，在内部部分致动器可以接合轴环166，在外部部分使用者可以触及致动器170。轴环166和致动器170被朝向锁定位置偏置，使得球形止动件162与止动轴158接合，以将止动轴158保持在期望的轴向位置。偏置构件(例如，压缩弹簧194)可以将轴环166和致动器170两者之一朝向锁定位置偏置。使用者可以克服偏置力将致动器170朝向释放位置滑动，使得球形止动件162与止动轴158脱离接合，从而允许止动轴158轴向移动。

在所展示的实施例中，止动轴158通过偏置构件(比如压缩弹簧198) 被朝向卡盘130偏置。因此，当轴环166处于释放位置时，止动轴158被朝向较浅的插入深度偏置。止动轴158可以背离卡盘130移动，以通过克服弹簧198的偏置力来增加工具附件62的插入深度。具体地，当使用者希望调节工具14的插入深度时，使用者可以首先将致动器170和轴环166 从锁定位置(图5A、图5B)移动到释放位置(图5C)以解锁止动轴158，从而允许弹簧198回弹并在驱动轴146内朝向工作端126向前推动止动轴 158。一旦止动轴158被解锁，使用者可以将工具附件62插入卡盘130中，并使工具附件62推靠止动轴158，以使止动轴158克服弹簧198的偏置力轴向滑动。当工具附件62或夹头63a-63e定位在期望的插入深度D1、D2 时，使用者可以释放致动器170，这将使轴环166返回到锁定位置(图5A、图5B)。轴环166上的凸轮表面186与球形止动件162之间的相对运动使球形止动件162沿径向向内方向移动，并进入止动凹部178之一中，以将止动轴158保持在期望的插入深度。

本文描述的轴向调节机构154可以与接纳工具附件的其他旋转工具或动力工具一起使用。例如，轴向调节机构154可以与接纳工具附件的钻机、锤钻、砂磨机等一起使用。工具附件可以包括刀头、切割附件、砂磨附件等。

尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本实用新型，但是在所描述的本实用新型的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

Claims (20)

1.一种旋转工具，其特征在于，所述旋转工具包括：

工具本体，该工具本体限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线；

马达，该马达被配置成从电源接收电力；

驱动轴，该驱动轴联接至该马达以与该马达共同旋转；

卡盘，该卡盘联接至该驱动轴；以及

轴向调节机构，该轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定该卡盘的底部的轴向端，该底部限制在该卡盘内的插入深度，其中，该调节轴可在平行于该轴线的方向上在限定第一插入深度的第一位置与限定第二插入深度的第二位置之间移动。

2.如权利要求1所述的旋转工具，其中，该轴向调节机构进一步包括偏置构件，该偏置构件将该调节轴朝向该工具本体的工作端偏置。

3.如权利要求2所述的旋转工具，其中，该偏置构件是压缩弹簧，该压缩弹簧被定位在该调节轴的与该底部相反的轴向后端处。

4.如权利要求1所述的旋转工具，其中，该调节轴被配置成选择性地锁定在该第一位置和该第二位置中的至少一者处。

5.如权利要求4所述的旋转工具，其中，该调节轴包括沿其长度的多个止动凹部，并且其中，该调节机构进一步包括被配置成选择性地接合该多个止动凹部中的每一个止动凹部的球形止动件。

6.如权利要求5所述的旋转工具，其中，该调节机构进一步包括致动器，该致动器可移动以解锁该调节轴。

7.如权利要求6所述的旋转工具，其中，该调节机构进一步包括可与该球形止动件接合的轴环，该轴环可在第一位置与第二位置之间移动，其中，当处于该第一位置时，该轴环将该球形止动件径向向内偏置成与该多个止动凹部中的一个止动凹部接合，并且其中，当处于该第二位置时，该轴环将该球形止动件从该多个止动凹部释放。

8.如权利要求7所述的旋转工具，其中，该致动器和该轴环可在锁定位置与解锁位置之间一起轴向滑动，并且其中，该调节机构进一步包括第二偏置构件，该第二偏置构件被配置成将该致动器和该轴环朝向该锁定位置偏置。

9.如权利要求1所述的旋转工具，其中，该调节轴可移动到至少四个不同位置，这四个不同位置对应于四个不同的插入深度。

10.一种旋转工具组件，其特征在于，所述旋转工具组件包括：

基座，该基座包括可操作以接纳电源的电力接纳座；

电源线，该电源线电联接至该电力接纳座并且被配置成从该电源传输电力；以及

旋转工具，该旋转工具联接至该电源线，该旋转工具包括：

本体，该本体限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线，马达，该马达被配置成经由该电源线从该电源接收电力，

驱动轴，该驱动轴联接至该马达，

卡盘，该卡盘联接至该驱动轴，以及

轴向调节机构，该轴向调节机构包括调节轴，该调节轴具有限定该卡盘的底部的轴向端，该底部限制在该卡盘内的插入深度，其中该调节轴可在限定第一插入深度的第一位置与限定第二插入深度的第二位置之间移动。

11.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该轴向调节机构进一步包括偏置构件，该偏置构件将该调节轴朝向该工具本体的工作端偏置。

12.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该调节轴包括沿其长度的多个止动凹部，并且其中，该调节机构进一步包括被配置成选择性地接合该多个止动凹部中的每一个止动凹部的球形止动件。

13.如权利要求12所述的旋转工具组件，其中，该调节机构进一步包括可与该球形止动件接合的轴环，该轴环可在第一位置与第二位置之间移动，其中，当处于该第一位置时，该轴环将该球形止动件径向向内偏置成与该多个止动凹部中的一个止动凹部接合，并且其中，当处于该第二位置时，该轴环将该球形止动件从该多个止动凹部释放。

14.如权利要求13所述的旋转工具组件，其中，该轴向调节机构进一步包括致动器，该致动器联接至该轴环，该致动器从该轴线径向向外突出以可从该工具本体的外部操作。

15.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该调节轴可移动到至少三个不同位置，这三个不同位置对应于三个不同的插入深度。

16.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该调节轴可在平行于该轴线的方向上在该第一位置与该第二位置之间移动。

17.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该基座包括前端和相反的后端，并且该支架和该电源线联接至相反的该前端和该后端。

18.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该支架包括从该基座突出的臂，这些臂限定用于接纳该旋转工具的圆形接纳座，并且其中，该旋转工具的本体是被配置成接合该圆形接纳座的渐缩式圆柱体。

19.如权利要求10所述的旋转工具组件，其中，该电源是电池包。

20.一种旋转工具，其特征在于，所述旋转工具包括：

工具本体，该工具本体限定在后端与相反的工作端之间延伸的轴线；

马达，该马达被配置成从电源接收电力；

驱动轴，该驱动轴联接至该马达；

卡盘，该卡盘联接至该驱动轴，该卡盘被定位成邻近该工作端；以及

轴向调节机构，该轴向调节机构包括：

调节轴，该调节轴具有限定该卡盘的底部的轴向端，该底部限制在该卡盘内的插入深度，其中，该调节轴可在多个轴向位置之间轴向移动，该多个轴向位置的每一个轴向位置与插入深度相对应，

锁定构件，该锁定构件可选择性地与该调节轴接合以将该调节轴锁定在该多个轴向位置，该锁定构件被朝向锁定位置偏置，以及

致动器，该致动器在该工具本体的外部延伸，该致动器可致动以将该锁定构件从该锁定位置释放。

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