CN220761188U - 手持式冲切工具 - Google Patents

Abstract

一种手持式冲切工具包括：壳体；模座，该模座联接至壳体；模具，该模具由模座支撑，模具和模座限定在这两者之间用于接收待切割工件的进料槽；以及冲头，该冲头被配置成在模座内往复运动，该冲头具有：主体，该主体限定在中心延伸穿过主体的第一纵向轴线；以及冲头元件，该冲头元件沿着平行于第一纵向轴线的第二纵向轴线从主体延伸。该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的第一侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第一距离，并且当该进料槽面向该冲头的与该第一侧相反的第二侧时在每冲程在该工件中切入第二距离。该第一距离大于该第二距离。

Description

手持式冲切工具

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年10月14日提交的共同未决美国临时专利申请号63/091,372以及于2021年5月28日提交的共同未决美国临时专利申请号63/194,435的优先权，这两个临时专利申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本实用新型涉及动力工具，更具体地涉及手持式冲切工具。

背景技术

手持式往复冲切工具(还被称为步冲机)通过使冲头快速地往复运动来操作，以割穿片材金属、比如管道系统。即使步冲机通常是用于割穿片材金属的高效且准确的工具，但典型的步冲机在切割操作期间喷射许多小碎屑。这些碎屑可能是锋利的并且难以清理。另外，典型的步冲机由AC电源或压缩空气供以动力，从而需要电源线或空气软管，这限制了触及和可操作性。最后，典型的步冲机只能在边缘开始切割。换言之，典型的步冲机例如无法在片材的中间或封闭管道上开始切割。

实用新型内容

一方面，本实用新型提供了一种手持式冲切工具，该手持式冲切工具包括：壳体；模座，该模座联接至壳体；模具，该模具由模座支撑，模具和模座限定在这两者之间用于接收待切割工件的进料槽；以及冲头，该冲头被配置成在模座内往复运动，该冲头具有：主体，该主体限定在中心延伸穿过主体的第一纵向轴线；以及冲头元件，该冲头元件沿着平行于第一纵向轴线的第二纵向轴线从主体延伸。该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的第一侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第一距离，并且该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的与该第一侧相反的第二侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第二距离，该第一距离大于该第二距离。

在一些实施例中，该模座选择性地可相对于该壳体在多个预定旋转位置之间旋转。

在一些实施例中，该模座包括多个凹口，并且该冲切工具进一步包括卡位件，该卡位件由该壳体支撑并且可与该多个凹口接合，以将该模座保持在该多个预定旋转位置中的每个预定旋转位置。

在一些实施例中，冲头元件是圆柱形的。

在一些实施例中，模具可移除地联接至模座。

在一些实施例中，该第一距离比该第二距离大约大50％。

在一些实施例中，手持式冲切工具进一步包括：电动马达，该电动马达设置在壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线旋转，以使冲头沿着第一纵向轴线往复运动；以及风扇，该风扇联接至该马达轴以与其共同旋转。该风扇的转动惯量为旋转组件的总转动惯量的至少50％，该旋转组件包括该风扇、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

另一方面，本实用新型提供了一种手持式冲切工具，该手持式冲切工具包括：壳体；工具元件，该工具元件从壳体延伸；电动马达，该电动马达被设置在壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线转动以驱动该工具元件；以及风扇，该风扇与马达轴联接用于共同旋转。该风扇的转动惯量在旋转组件的总转动惯量的40％到60％之间，该旋转组件包括该风扇、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

在一些实施例中，风扇由锌制成。

在一些实施例中，该风扇的旋转在该电动马达上产生空气流以冷却该电动马达。

在一些实施例中，该风扇的转动惯量为至少6.0kg*mm²。

在一些实施例中，该风扇的转动惯量为至少7.0kg*mm²。

在一些实施例中，该风扇包括圆柱形基座、从该圆柱形基座延伸的板、以及沿着该板的轴向侧延伸的多个叶片。

在一些实施例中，该工具元件被配置成响应于该电动马达的操作而沿着垂直于该马达轴线的工具轴线往复运动。

在一些实施例中，该壳体限定纵向中心轴线，该壳体包括电池接纳部，该电池接纳部被配置成沿着电池轴线接纳电池以向该电动马达供电，并且该电池轴线、该马达轴线、以及该纵向中心轴线是同轴的。

另一方面，本实用新型提供了一种手持式冲切工具，该手持式冲切工具包括：壳体；模座，该模座联接至该壳体；模具，该模具由该模座支撑，该模具和该模座限定在这两者之间用于接收待切割工件的进料槽；冲头，该冲头被配置成在该模座内沿着冲头轴线往复运动；电动马达，该电动马达被设置在该壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线旋转，以使冲头往复运动；以及飞轮质量块，该飞轮质量块与该马达轴联接用于共同旋转。该飞轮质量块的转动惯量为旋转组件的总转动惯量的至少50％，该旋转组件包括该飞轮质量块、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

在一些实施例中，该旋转组件进一步包括被定位成与该飞轮质量块相邻的风扇。

在一些实施例中，风扇由塑料制成。

在一些实施例中，该冲头包括冲头元件，该冲头元件沿着平行于该冲头轴线的纵向轴线从该主体延伸。该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的第一侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第一距离，并且该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的与该第一侧相反的第二侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第二距离，该第一距离大于该第二距离。

在一些实施例中，该壳体限定纵向中心轴线，该壳体包括电池接纳部，该电池接纳部被配置成沿着电池轴线接纳电池以向该电动马达供电，并且该电池轴线、该马达轴线、以及该纵向中心轴线是同轴的。

通过考虑以下具体实施方式和附图，本实用新型的其他特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的冲切工具的立体图。

图2是图1的冲切工具的沿着图1中的线2-2截取的截面视图。

图3是展示了图1的冲切工具的模座的立体图。

图4是图1的动力工具的模座的另一个立体图。

图5是图1的冲切工具的沿着图1中的线5-5截取的截面视图。

图6是图1的冲切工具的冲头的截面视图。

图7是展示了图1的冲切工具的马达和风扇的立体图。

图8是展示了可以被并入图1的冲切工具中的根据另一实施例的马达和风扇的截面视图。

在详细解释本实用新型的任何实施例之前，应理解，本实用新型的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中图示的构造细节和部件布置。本实用新型能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实践或实施。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当视为限制性的。

具体实施方式

图1至图2展示了手持式冲切工具或步冲机10，该手持式冲切工具或步冲机包括壳体14、被支撑在壳体14内的电动马达16(图2)、与壳体14的前部部分联接的切割头18、以及用于向马达16供电以操作切割头18的电池组22。所展示的电池组22是具有多个锂基电池单体的可充电电池组。电池组22可以具有约为12伏的标称输出电压。在其他实施例中，电池组22可以具有其他的标称输出电压(例如，约18伏或更大)。然而，根据本披露内容，步冲机10的特征和优点还可以应用到有线步冲机或气动步冲机。

参考图2，壳体14限定了第一轴线或壳体轴线26，该第一轴线或壳体轴线是沿着壳体14长度在中心延伸穿过壳体的纵向轴线。电池组22可部分地插入位于壳体14的后部部分处的、与切割头18相反的电池接纳部30。在所展示的实施例中，电池组22可沿着第一轴线26插入电池接纳部30，以将电池组22联接至电池接纳部30。此布置为步冲机10提供了紧凑的直列式布置，便于在狭小的空间中使用步冲机10。

所展示的壳体14包括大致圆柱形的手柄部分42(即，壳体14的一部分被配置成供操作者在操作步冲机10期间抓握)。壳体轴线26在中心延伸穿过手柄部分42。然而，壳体14可以具有各种其他构造使得壳体轴线26可以不延伸穿过手柄部分42。例如，壳体14可以大致为‘L’形或‘T’形，其中手柄部分42形成为手枪式握把。在这样的实施例中，壳体轴线26可以不延伸穿过手柄部分42而是可以延伸穿过壳体14的包含马达16的另一部分。

打开/关闭开关(未示出)位于手柄部分42上，用于选择性地电连接马达16和电池组22，以向马达16提供DC功率。在所展示的实施例中，马达16是无刷DC马达，并且具有可围绕第二轴线或马达轴线54旋转的马达轴50(例如，转子组件的零件)。马达16被定向成使得马达轴线54与壳体轴线26同轴。如此，本文参考马达轴线54描述的关系同样可应用于壳体轴线26，并且反之亦然。然而，在其他实施例中，马达轴线54和壳体轴线26可以不同轴。

继续参考图2，步冲机10包括驱动组件58，该驱动组件联接至马达轴50并且至少部分地包含在切割头18的驱动套壳62内。驱动组件58包括接收来自马达轴50的扭矩的传动装置66(例如，单级或多级行星传动装置，在一些实施例中，其可换挡以提供多种速度/扭矩设定)以及由传动装置66驱动的输出轴70。在所展示的实施例中，传动装置66和输出轴70与马达轴线54同轴；然而，在其他实施例中，传动装置66和/或输出轴70可以以其他方式被定向。在又其他实施例中，输出轴70可以直接由马达轴50驱动。

输出轴70包括由轭架90围绕的偏心部86(图2和图5)。轭架90的相反端部可枢转地联接至驱动杆98。输出轴70的旋转因此使得驱动杆98沿着第三轴线102往复运动(图2)。在所展示的实施例中，第三轴线102横向于第一轴线26和第二轴线54；然而，在其他实施例中，第三轴线102的取向可以不同。

继续参考图2，驱动杆98被接纳在联接至驱动套壳62的模座104的上部部分内。模座104还容纳有夹持组件110，该夹持组件联接至驱动杆98、与轭架90相反。夹持组件110包括接纳冲头130的第一端部128的夹持凹座126。定位螺钉134与冲头130中的周向凹槽136(图6)接合，以将冲头130可移除地联接至夹持组件110以与其一起往复运动。因此，冲头130在磨损时可以被方便地移除并替换，或者以具有不同的大小或几何形状的冲头来代替冲头130。

切割头18还包括模具138，该模具限定通道146，冲头130响应于驱动杆98和夹持组件110的往复运动而穿过该通道往复运动。模具138由第二定位螺钉142可移除地联接至模座108，在所展示的实施例中，该模具可从模座108的底端触及。因此，模具138(如冲头130一样)在磨损时可以被方便地移除并替换，或者以具有不同的大小或几何形状的模具来代替模具138。

参考图3至图4，在所展示的实施例中，模座104包括主体150、凹入主体150中的环形凹槽154、以及从主体150径向向外延伸的凸缘158。环形凹槽154接纳定位螺钉162(图2)的远端，在所展示的实施例中，该定位螺钉包括旋钮166以便于对定位螺钉162进行手动调整。定位螺钉162相对于轴线102成倾角定向，使得拧紧定位螺钉162对主体150的凹槽154同时施加轴向压缩力和径向压缩力，以将模座104固定至驱动套壳62。

在所展示的实施例中，模座104的凸缘158包括从凸缘158的周向外边缘径向向内延伸的多个凹口170。凹口170被配置成接纳销或卡位件174，该销或卡位件从驱动套壳62延伸以限定模座104相对于驱动套壳62的多个旋转取向。也就是说，拧松定位螺钉162允许模座104相对于驱动套壳62旋转，并且相应的凹口170中的每个凹口可以与销或卡位件174对准以将模座104设定在预定旋转位置。在所展示的实施例中，凸缘158包括四个凹口170，每个凹口偏移90度，由此为模座104提供了四个预定旋转位置。在其他实施例中，凸缘158可以包括任何其他数量的凹口170，以提供更多数量或更少数量的预定旋转位置。

参考图4，进料槽178被限定在模具138与模座104的相对上壁182之间。待切割的片材材料在操作期间被送入进料槽178，并且送到往复式冲头130的路径。通过如上描述来调整模座104的取向，进料槽178可重新定位，以允许当使用者引导步冲机10沿着工件上的分割线时将步冲机保持在所需的取向。

参考图6，冲头130具有沿着纵向中心轴线L1延伸的主体182。主体182具有相反的径向侧A、B(例如每个径向侧包括半圆柱形表面)。冲头元件186沿着平行于轴线L1的第二纵向中心轴线L2从主体182延伸。如此，径向距离R1(从轴线L2到冲头130的第一侧A)小于径向距离R2(从轴线L2到冲头130的相反侧B)。

在操作步冲机10时，操作者按下开关以启动马达16，这样经由马达轴50持续地向驱动组件58供应扭矩(图2)。马达轴50经由传动装置66驱动输出轴70。当输出轴70旋转时，切割头18的驱动杆98因轭架90的运动而沿着第三轴线102往复运动。驱动杆98使夹持组件110往复运动，这样进而使冲头130沿着纵向轴线L1往复运动。操作者接着可以将切割头18引导到一片片材金属上或另一待切割工件上。当工件进入进料槽178在模座104中时，往复式冲头130的冲头元件186抵靠模具138重复且递增地剪切工件的小片，以产生加长的切割。

冲头元件186的非对称位置允许冲头130提供两个不同的切割深度，这取决于冲头130的哪个径向侧A、B面向进料槽178。在一些实施例中，当侧A面向进料槽178时，冲头130每冲程可以切割比当侧B面向进料槽178时大约多50％的片材金属。例如，在所展示的实施例中，当侧A面向进料槽178时，冲头130每冲程可以切割1.2mm的片材金属。并且，当侧B面向进料槽178时，冲头130每冲程可以切割0.8mm的片材金属。侧A可以因此用于更快的切割，而侧B可以用于更精确的精切割。

模座104可以相对于冲头130旋转(例如，通过拧松定位螺钉162)以将进料槽18与冲头130的相应的侧A、侧B对准。在一些实施例中，模座104可以包括两个进料槽178，使得切割的深度可以取决于步冲机10沿着工件移动的方向而改变。

参考图2和图7，步冲机10进一步包括风扇56，该风扇安装至转子或马达轴50，用于围绕轴线54与其共同旋转。所展示的风扇56包括具有中心孔的圆柱形基座186，马达轴50穿过该中心孔而插入。在一些实施例中，基座186可以直接压配合在马达轴50上。在其他实施例中，风扇56可以被支撑在中间连接器上，该中间连接器被附固(例如，压配合)在马达轴50上。

所展示的风扇56包括板190和从基座186径向向外延伸的多个叶片194。在所展示的实施例中，叶片194沿着板190的仅一个轴向侧延伸。如此，风扇56具有进气侧196，该进气侧被配置成在一个轴向方向将空气吸向叶片194。在所展示的实施例中，风扇56被定位在马达16的前方，其中进气侧196面向马达16。如此，风扇56可旋转以在将空气径向向外排放之前将空气抽吸到马达16上来冷却马达16。在其他实施例中，风扇56可以包括在板190两侧上的叶片194，以抽吸来自风扇56两侧的空气。在一些实施例中，风扇56可以定位在马达16的后侧上。

所展示的风扇56由高密度材料(比如锌)制成，以增大步冲机10的旋转部件的惯量。更具体地，在所展示的实施例中，风扇56的转动惯量等于旋转组件的总转动惯量的至少50％，该旋转组件由风扇56、马达轴50、以及步冲机10的响应于马达16的操作而与马达轴50一起围绕马达轴线54共同旋转的任何其他部件(比如一个或多个衬套、叠片、磁体、弹性体垫等)限定。在其他实施例中，风扇56的转动惯量在旋转组件的总转动惯量的40％到60％之间。在一些这样的实施例中，风扇的转动惯量56为至少6.0kg*mm²。在其他这样的实施例中，风扇56的转动惯量为至少7.0kg*mm²。

在操作中，风扇56与马达轴50一起旋转，以产生对马达16进行冷却的冷却空气流。由风扇56提供的增大的转动惯量允许步冲机10储存旋转质量块中的动能。然后可以使用该动能来帮助切割更重的材料，从而减轻马达16的负担并提供更平稳的扭矩应用。这也可以使马达16的大小和对应的电池组22的功率消耗得到有利的减小。

在另一实施例中，在图8所展示的旋转组件包括由较低密度材料(比如塑料)制成的风扇56a，以及固定至马达轴50、与风扇576a相邻的飞轮质量块198。在这样的实施例中，飞轮质量块198的转动惯量等于旋转组件的总转动惯量的至少50％。由飞轮质量块198增加的惯量提供了与以上参考图7描述的高惯量风扇56相似的益处。

在所附权利要求中阐述了本实用新型的多种不同特征。

Claims (20)

1.一种手持式冲切工具，包括：

壳体；

模座，该模座联接至该壳体；

模具，该模具由该模座支撑，该模具和该模座限定在这两者之间用于接收待切割工件的进料槽；以及

冲头，该冲头被配置成在该模座内往复运动，该冲头包括：主体，该主体限定在中心延伸穿过该主体的第一纵向轴线；以及冲头元件，该冲头元件沿着平行于该第一纵向轴线的第二纵向轴线从该主体延伸，

其特征在于：

该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的第一侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第一距离，

该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的与该第一侧相反的第二侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第二距离，并且

该第一距离大于该第二距离。

2.如权利要求1所述的手持式冲切工具，其特征在于，该模座选择性地可相对于该壳体在多个预定旋转位置之间旋转。

3.如权利要求2所述的手持式冲切工具，其特征在于，该模座包括多个凹口，并且其中，该冲切工具进一步包括卡位件，该卡位件由该壳体支撑并且可与该多个凹口接合，以将该模座保持在该多个预定旋转位置中的每个预定旋转位置。

4.如权利要求1所述的手持式冲切工具，其特征在于，该冲头元件是圆柱形的。

5.如权利要求1所述的手持式冲切工具，其特征在于，该模具可移除地联接至该模座。

6.如权利要求1所述的手持式冲切工具，其特征在于，该第一距离比该第二距离大约大50％。

7.如权利要求1所述的手持式冲切工具，其特征在于，进一步包括：

电动马达，该电动马达被设置在该壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线旋转，以使该冲头沿着该第一纵向轴线往复运动；以及

风扇，该风扇联接至该马达轴以与其共同旋转，

其中，该风扇的转动惯量为旋转组件的总转动惯量的至少50％，该旋转组件包括该风扇、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

8.一种手持式冲切工具，包括：

壳体；

工具元件，该工具元件从该壳体延伸；

电动马达，该电动马达被设置在该壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线旋转，以驱动该工具元件；以及

风扇，该风扇与该马达轴联接用于共同旋转，

其特征在于：

该风扇的转动惯量在旋转组件的总转动惯量的40％到60％之间，该旋转组件包括该风扇、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

9.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇由锌制成。

10.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇的旋转在该电动马达上产生空气流以冷却该电动马达。

11.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇的转动惯量为至少6.0kg*mm²。

12.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇的转动惯量为至少7.0kg*mm²。

13.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇包括圆柱形基座、从该圆柱形基座延伸的板、以及沿着该板的轴向侧延伸的多个叶片。

14.如权利要求8所述的手持式冲切工具，其特征在于，该工具元件被配置成响应于该电动马达的操作而沿着垂直于该马达轴线的工具轴线往复运动。

15.如权利要求14所述的手持式冲切工具，其特征在于，该壳体限定纵向中心轴线，其中，该壳体包括电池接纳部，该电池接纳部被配置成沿着电池轴线接纳电池以向该电动马达供电，并且其中，该电池轴线、该马达轴线、以及该纵向中心轴线是同轴的。

16.一种手持式冲切工具，包括：

壳体；

模座，该模座联接至该壳体；

模具，该模具由该模座支撑，该模具和该模座限定在这两者之间用于接收待切割工件的进料槽；

冲头，该冲头被配置成在该模座内沿着冲头轴线往复运动；

电动马达，该电动马达被设置在该壳体内并且具有马达轴，该马达轴被配置成围绕马达轴线旋转，以使冲头往复运动；以及

其特征在于：

飞轮质量块，该飞轮质量块与该马达轴联接用于共同旋转，

该飞轮质量块的转动惯量为旋转组件的总转动惯量的至少50％，该旋转组件包括该飞轮质量块、该马达轴、以及该手持式冲切工具的由该电动马达驱动围绕该马达轴线旋转的所有其他部件。

17.如权利要求16所述的手持式冲切工具，其特征在于，该旋转组件进一步包括被定位成与该飞轮质量块相邻的风扇。

18.如权利要求17所述的手持式冲切工具，其特征在于，该风扇由塑料制成。

19.如权利要求16所述的手持式冲切工具，其特征在于，该冲头包括冲头元件，该冲头元件沿着平行于该冲头轴线的纵向轴线从该主体延伸，

其中，该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的第一侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第一距离，

其中，该冲头元件被配置成当该进料槽面向该冲头的与该第一侧相反的第二侧时在该冲头的每冲程在该工件中切入第二距离，并且

其中，该第一距离大于该第二距离。

20.如权利要求16所述的手持式冲切工具，其特征在于，该壳体限定纵向中心轴线，其中，该壳体包括电池接纳部，该电池接纳部被配置成沿着电池轴线接纳电池以向该电动马达供电，并且其中，该电池轴线、该马达轴线、以及该纵向中心轴线是同轴的。