CN216912206U - 一种防反转自锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防反转自锁装置，以解决现有技术中电钻和电锤使用时骤停会产生较大的反作用力对操作人员造成损伤，电钻的工作电机发生抱死时，产生的瞬时电流远远大于额定电流，热量过大会导致电机烧毁的问题。该装置包括机器外壳、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和内置电机和电机保护装置，第二锥齿轮分别与第一锥齿轮与第三锥齿轮同步啮合传动；内置电机与第三连接轴传动连接；电机保护装置包括下压装置、按压弹簧、上环形电极和下环形电极，电机保护装置未工作时按压弹簧处于非受限状态，内置电机发生抱死时，下压装置受到按压弹簧作用力，带动上环形电极与下环形电极分离使得内置电机断电。

Description

一种防反转自锁装置

技术领域

本实用新型涉及电动工具技术领域，具体涉及一种防反转自锁装置。

背景技术

电钻和电锤是电动工具领域中最常见、也是使用最频繁的两类工具。电钻工作原理是电磁旋转式或电磁往复式小容量电动机的电机转子做磁场切割做功运转，通过传动机构驱动作业装置，钻头的动力，从而使钻头刮削物体表面，更好的洞穿物体。电锤通常是用来对墙壁、混凝土等硬度比较大的物体工件表面进行开凿或者钻孔工作。电锤具有直接接触工件的工作头和用于驱动工作头的驱动机构。一方面，驱动机构可以提供给工作头旋转地驱动力，使工作头绕一轴线进行旋转运动；另一方面，驱动机构还可以提供给工作头沿冲击方向的冲击力。驱动机构是通过撞杆来撞击工作头来实现输出冲击力的。撞杆沿冲击方向直线的往复运动，从而对工作头形成周期性的冲击，这样驱动机构产生的冲击能量便可以传递给工作头进行钻凿工作。

电钻和电锤在实际使用过程中，因操作不当或现场工况影响，前端工作钻头或者锤头骤停、在输出轴端会产生较大的反作用力对操作人员造成损伤；同时，电机发生抱死时，产生的瞬时电流远远大于额定电流，无保护装置会导致电机烧毁，现阶段克服输出轴的反作用力大部分都是安装摩擦式安全离合，但这种方法会降低设备性能，有时摩擦力不足还会失去保护作用。

发明内容

为此，本实用新型提供一种防反转自锁装置，以解决现有技术中电钻和电锤使用时骤停、在输出轴端会产生较大的反作用力对操作人员造成损伤；电钻工作电机发生抱死时，产生的瞬时电流远远大于额定电流，热量过大会导致电机烧毁的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种防反转自锁装置，包括机器外壳、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和内置电机和电机保护装置；

所述机器外壳为圆筒形状，所述第一锥齿轮设置于机器外壳内部，靠近机器外壳顶部，第一锥齿轮小端向下沿机器外壳径向水平安装，所述第二锥齿轮通过第二连接轴相对固定于机器外壳内壁，第二锥齿轮沿机器外壳径向竖直安装，所述第三锥齿轮设置于机器外壳内部，第三锥齿轮小端向上沿机器外壳径向水平安装，所述第一锥齿轮与第三锥齿轮同轴心设置；

所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述第三锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述第二锥齿轮分别与第一锥齿轮与第三锥齿轮同步啮合传动；

所述第一锥齿轮与第一连接轴固定连接，所述第一连接轴为输出轴，所述第三锥齿轮与第三连接轴固定连接；

所述内置电机与第三连接轴传动连接；

所述电机保护装置包括下压装置、按压弹簧、上环形电极和下环形电极，所述下压装置与内置电机下端传动连接，下压装置与上环形电极固定连接，所述上环形电极固定设置于下压装置下端，所述按压弹簧固定连接于上环形电极与所述下环形电极之间，所述电机保护装置未工作时按压弹簧处于非受限状态，所述内置电机发生抱死时，下压装置受到按压弹簧作用力、带动上环形电极与下环形电极分离使得内置电机断电。

可选地，所述第一连接轴为输出轴，其输出端与齿轮结构可拆卸连接，所述齿轮结构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第一齿轮连接水平输出结构，第二齿轮连接竖直输出结构。

可选地，所述水平输出结构包括活塞连杆单元、水平输出轴和三个直角传动杆，所述活塞连杆单元一端与第一齿轮中心连接，另一端与水平输出轴中心传动连接；所述三个直角传动杆偏心设置于第一齿轮，三个直角传动杆随第一齿轮转动且沿第一齿轮安装位置上下移动。

可选地，所述竖直输出结构包括两个S连接杆、竖直输出轴和传动杆，所述传动杆一端与第二齿轮中心连接，另一端与竖直输出轴中心传动连接，所述两个S连接杆偏心设置于第二齿轮与竖直输出轴之间，两个S连接杆随第二齿轮转动且在安装位置形成自转。

可选地，所述内置电机为双输出轴电机，内置电机通过第四连接轴与所述下压装置传动连接。

可选地，所述第四连接轴和第三连接轴的轴心设置于同一直线上，第四连接轴直径小于第三连接轴直径。

可选地，所述下压装置为带有两个钢珠的锥度槽，所述两个钢珠在所述锥度槽内移动，所述内置电机启动状态下两个钢柱在锥度槽内做离心运动使得下压装置带动上环形电极向下环形电极方向移动，所述电机保护装置通电工作。

可选地，所述内置电机发生抱死时，所述第四连接轴停止运转，所述两个钢珠复位，所述下压装置在所述按压弹簧作用下向内置电机方向移动，所述电机保护装置断电同时使得内置电机断电起到电路保护作用。

可选地，所述机器外壳底部外侧设置有第一开关，所述第一开关分别与所述电机保护装置和所述内置电机电连接，第一开关为常闭开关，第一开关为常开状态时，所述电机保护装置的按压弹簧复位、电机保护装置断电，同时使得所述内置电机断电。

可选地，所述机器外壳底部外侧设置有第二开关，所述第二开关与所述内置电机电连接，第二开关闭合状态下内置电机供电工作。

本实用新型至少具有以下有益效果：

采用三个锥齿轮在电机输出端传动连接，当第一锥齿轮不转动，由于第二锥齿轮与第三锥齿轮会产生同向转动的力，使得设备无法转动实现自锁功能，第二锥齿轮通过第二连接轴相对固定于机器外壳内壁，设备使用时骤停状态下在输出端产生的反作用力被机器外壳抵消，从而达到保护操作人员的设计目的，设置有电机保护装置与内置电机下端传动连接，包括下压装置、按压弹簧、上环形电极和下环形电极，内置电机发生抱死时，下压装置受到按压弹簧作用力、带动上环形电极与下环形电极分离使得内置电机断电，从而达到电机保护的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例整体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例三个锥齿轮安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例电机保护装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例开关结构示意图；

图5为本实用新型实施例双向输出结构示意图；

图6为本实用新型实施例直角传动杆结构示意图；

附图标记说明：

1、第一锥齿轮；101、第一连接轴；2、第二锥齿轮；201、第二连接轴；3、第三锥齿轮；301、第三连接轴；4、机器外壳；5、内置电机；6、下压装置；7、上环形电极；8、按压弹簧；9、下环形电极；10、第四连接轴；11、钢柱；12、电极点；13、机器底盖；14、第一开关；15、第二开关；16、第一齿轮；17、第二齿轮；18、活塞连杆单元；19、水平输出轴；20、直角传动杆；21、S连接杆；22、竖直输出轴；23、传动杆；24、活动件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。对于装置结构的方案，这种术语表述方式不存在对重要程度、位置关系的区分。

此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而并非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，一种防反转自锁装置，包括机器外壳4、第一锥齿轮1、第二锥齿轮2、第三锥齿轮3、内置电机5和电机保护装置；

机器外壳4为圆筒形状，第一锥齿轮1设置于机器外壳4内部，靠近机器外壳4顶部，第一锥齿轮1小端向下沿机器外壳4径向水平安装，第二锥齿轮2通过第二连接轴201相对固定于机器外壳4内壁，第二锥齿轮2沿机器外壳4径向竖直安装，第三锥齿轮3设置于机器外壳4内部，第三锥齿轮3小端向上沿机器外壳4径向水平安装，第一锥齿轮1与第三锥齿轮3同轴心设置；

如图2所示，第一锥齿轮1与第二锥齿轮2啮合传动，第三锥齿轮3与第二锥齿轮2啮合传动，第二锥齿轮2分别与第一锥齿轮1与第三锥齿轮3同步啮合传动；

第一锥齿轮1与第一连接轴101固定连接，第三锥齿轮3与第三连接轴301固定连接；

内置电机5与第三连接轴301传动连接；

如图3所示，电机保护装置包括下压装置6、按压弹簧8、上环形电极7和下环形电极9，下压装置6与内置电机5下端传动连接，下压装置6与上环形电极7固定连接，上环形电极7固定设置于下压装置6下端，按压弹簧8固定连接于上环形电极7与下环形电极9之间，电机保护装置未工作时按压弹簧8处于非受限状态，内置电机5发生抱死时，下压装置6受到按压弹簧8作用力、带动上环形电极7与下环形电极9分离使得内置电机5断电。

在一个可选的实施方案中，下环形电极9对称设置两个电极点12与上环形电极7接触。

第一锥齿轮1、第二锥齿轮2和第三锥齿轮3大小和型号均相同。

在一个可选的实施方案中，第一锥齿轮1和第三锥齿轮3大小和型号均相同，可以通过调节第二锥齿轮2的直径和齿轮比，改变自锁结构的传动比。

第一连接轴101为输出端与电锤的锤头或者电钻的钻头相连，第一连接轴101超出外壳顶端。

在一个可选的实施方案中，第一连接轴101为输出轴与电钻(电锤)的工作钻头(锤头)相连，第一连接轴101设置于机器外壳4内部通过联轴器与与电钻(电锤)传动连接。

第一连接轴101直径与第三连接轴301直径相同。第三连接轴301直径大于第一连接轴101直径增加输出轴的刚性，使得输出轴的可承受作用力变大。

内置电机5为双输出轴电机，内置电机5通过第四连接轴10与下压装置6传动连接。第四连接轴10和第三连接轴301的轴心设置于同一直线上，第四连接轴10直径小于第三连接轴301直径。

第一连接轴101的输出端停止转动时，相应的第一锥齿轮1停止转动，第二锥齿轮2通过第二连接轴201相对固定于机器外壳4内壁，机器外壳4产生反向作用力使得结构实现自锁。

在一个可选的实施方案中，下压装置6为带有两个钢珠的锥度槽，两个钢珠在所述锥度槽内移动，内置电机5启动状态下两个钢柱11在锥度槽内做离心运动使得下压装置6带动上环形电极7向下环形电极9方向移动，电机保护装置通电工作。内置电机5发生抱死时，第四连接轴10停止运转，两个钢珠复位，下压装置6在按压弹簧8作用下向内置电机5方向移动，电机保护装置断电同时使得内置电机5断电从而起到电路保护的作用。

如图4所示，机器外壳4底部的机器底盖13外侧设置有第一开关14，第一开关14分别与电机保护装置和内置电机5电连接，第一开关14为常闭开关，按动第一开关14时，第一开关14变为常开，电机保护装置的按压弹簧8复位、电机保护装置断电，同时使得所述内置电机5断电。

机器外壳4底部外侧设置有第二开关15，第二开关15与内置电机5电连接，第二开关15闭合状态下内置电机5供电工作。

在一个可选的实施方案中，如图5所示，第一连接轴101为动力输出轴，其输出端与齿轮结构可拆卸连接，齿轮结构包括第一齿轮16和第二齿轮17，第一齿轮16和第二齿轮17啮合传动，第一齿轮16连接水平输出结构，第二齿轮17连接竖直输出结构。水平输出结构连接电锤、竖直输出结构连接电钻，实现双工作模式。

水平输出结构包括活塞连杆单元18、水平输出轴19和三个直角传动杆20，活塞连杆单元18一端与第一齿轮16中心连接，另一端与水平输出轴19中心传动连接；水平输出轴19为套筒结构，其中间套接活动件24，活动件24一端伸出水平输出轴19，活塞连杆单元18中间连接部位将第一齿轮16的旋转运动转变为水平输出轴19中间套接活动件24的直线往复运动，三个直角传动杆20偏心设置于第一齿轮16，三个直角传动杆20带动水平输出轴19做旋转运动，如图6所示，三个直角传动杆20随第一齿轮转动16且沿第一齿轮16安装位置上下移动。当水平输出轴19骤停时，三个直角传动杆20偏心设计，三个直角传动杆20无法在水平输出轴19绕行，可实现水平输出结构的水平方向自锁。

竖直输出结构包括两个S连接杆21、竖直输出轴22和传动杆23，传动杆23一端与第二齿轮17中心连接，另一端与竖直输出轴22中心传动连接，两个S连接杆21偏心设置于第二齿轮17与竖直输出轴22之间，两个S连接杆21随第二齿轮17转动且在安装位置形成自转。当竖直输出轴22骤停时，第二齿轮17停止运动，两个S连接杆21偏心设计，第一齿轮16无法沿第二齿轮17中心绕行，可实现竖直输出结构的竖直方向自锁。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本实用新型作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本实用新型构思的前提下，显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防反转自锁装置，其特征在于，包括机器外壳、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、内置电机和电机保护装置；

所述机器外壳为圆筒形状，所述第一锥齿轮设置于机器外壳内部，靠近机器外壳顶部，第一锥齿轮小端向下沿机器外壳径向水平安装，所述第二锥齿轮通过第二连接轴相对固定于机器外壳内壁，第二锥齿轮沿机器外壳径向竖直安装，所述第三锥齿轮设置于机器外壳内部，第三锥齿轮小端向上沿机器外壳径向水平安装，所述第一锥齿轮与第三锥齿轮同轴心设置；

所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述第三锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述第二锥齿轮分别与第一锥齿轮与第三锥齿轮同步啮合传动；

所述第一锥齿轮与第一连接轴固定连接，所述第一连接轴为输出轴，所述第三锥齿轮与第三连接轴固定连接；

所述内置电机与第三连接轴传动连接；

所述电机保护装置包括下压装置、按压弹簧、上环形电极和下环形电极，所述下压装置与内置电机下端传动连接，下压装置与上环形电极固定连接，所述上环形电极固定设置于下压装置下端，所述按压弹簧固定连接于上环形电极与所述下环形电极之间，所述电机保护装置未工作时按压弹簧处于非受限状态，所述内置电机发生抱死时，下压装置受到按压弹簧作用力，带动上环形电极与下环形电极分离使得内置电机断电。

2.根据权利要求1所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述第一连接轴为输出轴，其输出端与齿轮结构可拆卸连接，所述齿轮结构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第一齿轮连接水平输出结构，第二齿轮连接竖直输出结构。

3.根据权利要求2所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述水平输出结构包括活塞连杆单元、水平输出轴和三个直角传动杆，所述活塞连杆单元一端与第一齿轮中心连接，另一端与水平输出轴中心传动连接；所述三个直角传动杆偏心设置于第一齿轮，三个直角传动杆随第一齿轮转动且沿第一齿轮安装位置上下移动。

4.根据权利要求2所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述竖直输出结构包括两个S连接杆、竖直输出轴和传动杆，所述传动杆一端与第二齿轮中心连接，另一端与竖直输出轴中心传动连接，所述两个S连接杆偏心设置于第二齿轮与竖直输出轴之间，两个S连接杆随第二齿轮转动且在安装位置形成自转。

5.根据权利要求1所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述内置电机为双输出轴电机，内置电机通过第四连接轴与所述下压装置传动连接。

6.根据权利要求5所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述第四连接轴和第三连接轴的轴心设置于同一直线上，第四连接轴直径小于第三连接轴直径。

7.根据权利要求5所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述下压装置为带有两个钢珠的锥度槽，所述两个钢珠在所述锥度槽内移动，所述内置电机启动状态下两个钢柱在锥度槽内做离心运动使得下压装置带动上环形电极向下环形电极方向移动，所述电机保护装置通电工作。

8.根据权利要求7所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述内置电机发生抱死时，所述第四连接轴停止运转，所述两个钢珠复位，所述下压装置在所述按压弹簧作用下向内置电机方向移动，所述电机保护装置断电同时使得内置电机断电起到电路保护作用。

9.根据权利要求8所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述机器外壳底部外侧设置有第一开关，所述第一开关分别与所述电机保护装置和所述内置电机电连接，第一开关为常闭开关，第一开关为常开状态时，所述电机保护装置的按压弹簧复位、电机保护装置断电，同时使得所述内置电机断电。

10.根据权利要求1所述的防反转自锁装置，其特征在于，所述机器外壳底部外侧设置有第二开关，所述第二开关与所述内置电机电连接，第二开关闭合状态下内置电机供电工作。

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