擺動動力工具的製作方法

2023-08-02 17:05:31 2

本發明涉及一種動力工具，特別是涉及一種手持式的擺動動力工具。

背景技術：

多功能機是業界常見的擺動類動力工具，工作方式為其輸出軸圍繞軸心線做擺動運動。因此，當輸出軸上安裝有不同的附件工作頭後，可以實現不同的操作功能，如鋸、切、磨、刮等，以適應不同的工作需求。

目前市場上較為常見的多功能機，一般包括馬達。馬達的馬達軸連接有偏心銷，在偏心銷上套設有軸承，從而構成一個偏心輪結構。當馬達軸旋轉時，偏心輪結構可以圍繞馬達軸的軸心線做偏心旋轉運動。多功能機的輸出軸是垂直於馬達軸設置的，在輸出軸上固定連接有一個撥叉組件，撥叉組件形成有相對的兩個延伸臂將偏心輪結構包圍，兩個延伸臂的內側均與偏心輪結構中的軸承緊密接觸，從而當偏心輪結構做偏心旋轉時，偏心輪結構會帶動撥叉組件產生水平方向上的擺動運動，又藉助撥叉組件與輸出軸的固定連接，使輸出軸圍繞其軸心線做旋轉擺動。這樣，在輸出軸的自由端連接不同的附件工作頭後，如直鋸片、圓鋸片、三角形磨砂盤等，多功能機即可實現多種操作。

但是，上述實現輸出軸擺動的方式，撥叉的兩個延伸臂要包覆偏心輪，結構設計複雜，精度要求高。此外，撥叉與軸承之間不可避免的存在間隙，導致產生周期性的傳動衝擊和噪音。

技術實現要素：

基於此，有必要提供一種實現輸出軸擺動運動的傳動結構的設計要求低、結構簡單的擺動動力工具。

一種擺動動力工具，包括：殼體；輸出軸，自所述殼體內伸出，能繞自身軸線作往復擺動運動；電機，容置在所述殼體內，具有用以輸出旋轉運動的電機軸；及連杆機構，由所述電機軸驅動，並帶動所述輸出軸繞自身軸線作往復擺動運動。

上述擺動動力工具，電機通過連杆機構驅動輸出軸作擺動運動，較傳統技 術的撥叉，不需要設置類似延伸臂這樣結構複雜、精度要求高的結構，結構相對簡單，設計要求低。

在其中一個實施例中，所述連杆機構包括由所述電機軸驅動作往復運動的搖臂、由所述搖臂驅動作往復擺動運動且與所述輸出軸固定連接的擺臂。

在其中一個實施例中，所述擺動動力工具還包括偏心凸輪，所述電機軸通過偏心凸輪驅動所述搖臂在平面內作往復運動。

在其中一個實施例中，所述偏心凸輪包括接收電機軸旋轉動力的配接部、第一偏心軸，第一偏心軸的軸線相對於配接部的軸線偏置，所述搖臂與所述第一偏心軸轉動連接且由所述第一偏心軸驅動作往復運動，所述搖臂設置有相對於第一偏心軸偏置的第二偏心軸，所述擺臂與所述第二偏心軸轉動連接且由所述第二偏心軸驅動作往復擺動運動。

在其中一個實施例中，所述電機軸的軸線與配接部的軸線重合，所述配接部固定於所述電機軸。

在其中一個實施例中，所述電機軸的軸線與配接部的軸線垂直，所述偏心凸輪的配接部通過中間軸組件接收所述電機軸的旋轉動力。

在其中一個實施例中，所述電機軸上具有偏心設置的第一偏心軸，所述第一偏心軸作偏心旋轉時驅動所述搖臂在平面內作往復運動。

在其中一個實施例中，所述搖臂設置有相對於第一偏心軸偏置的第二偏心軸，所述擺臂與所述第二偏心軸轉動連接且由所述第二偏心軸驅動作往復擺動運動。

在其中一個實施例中，所述第一偏心軸上固定有第一滾動軸承，所述搖臂固定於所述第一滾動軸承的外圈，所述第二偏心軸上固定有第二滾動軸承，所述擺臂固定於所述第二滾動軸承的外圈。

在其中一個實施例中，所述擺動動力工具還包括第一軸承壓板、第二軸承壓板和壓板螺釘，其中第一軸承壓板與偏心凸輪自第一滾動軸承的兩側對其進行軸向限位，第一軸承壓板與第二軸承壓板自第二滾動軸承的兩側對其進行軸向限位，壓板螺釘與第二偏心軸固定連接且將第二軸承壓板壓緊。

在其中一個實施例中，所述第一偏心軸與所述搖臂通過樞軸轉動連接，所 述第二偏心軸與所述擺臂通過樞軸轉動連接。

在其中一個實施例中，所述第二偏心軸在第一偏心軸偏置的方向上進一步偏置。

在其中一個實施例中，所述殼體為兩件式，包括主機殼和與主機殼可拆卸式配接的副機殼，其中所述輸出軸、電機、連杆機構組裝於所述主機殼構成主機，所述副機殼中設置有控制電機的控制器。

在其中一個實施例中，所述副機殼可拆卸地組配有電池包。

附圖說明

圖1為擺動動力工具的側視圖；

圖2為擺動動力工具的剖視圖；

圖3為擺動動力工具實現輸出軸擺動的原理圖；

圖4為擺動動力工具的主機的立體圖；

圖5為主機的爆炸圖；

圖6為傳動機構的組裝圖；

圖7為傳動機構的爆炸圖；

圖8為傳動機構的剖視圖；

圖9為傳動機構的俯視圖。

圖中的相關元件對應編號如下：

100、擺動動力工具110、殼體112、主機殼

114、副機殼1142、控制器120、輸出軸

130、電機132、電機軸134、電機固定螺釘

140、連杆機構142、搖臂1422、第二偏心軸

143、擺臂144、第一滾動軸承145、第二滾動軸承

146、第一軸承擋板147、第二軸承擋板148、壓板螺釘

150、電池包152、電池160、偏心凸輪

162、配接部164、第一偏心軸200、工作頭

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對 本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

下面結合附圖，說明本發明擺動動力工具的較佳實施方式。

請參考圖1至圖2，一種擺動動力工具100，包括殼體110、輸出軸120、具有電機軸132的電機130、連杆機構140。其中，輸出軸120能繞自身軸線x作往復擺動運動，電機130用以提供使輸出軸120運動的動力，電機130驅動連杆機構140，使連杆機構140帶動輸出軸120能繞自身軸線x作往復擺動運動。

殼體110為兩件式，包括主機殼112和與主機殼112可拆卸式配接的副機殼114，其中輸出軸120、電機130、連杆機構140組裝於主機殼112構成如圖4和圖5所示意的主機。副機殼114中設置有控制電機130的控制器1142。給電機130供電的電池包150組裝於副機殼114。相對於主機殼112及內部元件構成的主機，副機殼114整體上呈縱長狀，便於握持，符合人體工學。

殼體110為兩件式，工作過程中，當主機出現故障時，可直接更換整個主機，使工作能夠很快地繼續進行，後期再進行維修。主機拆卸下來後，對其內部的輸出軸120等元件的故障檢查和更換也較為方便。同樣地，副機殼114部分，其內部的控制器1142等元件的檢查更換也更為方便。

進一步地，參圖5，主機殼112由上、下兩半組合而成，然後再與副機殼114組配。電機130通過電機固定螺釘134固定在主機殼112中。

殼體110也可以是兩半式的結構。此處的兩半式與前文所述的兩件式有所不同。具體的說，殼體110可以是左右兩個半殼體，或上下兩個半殼體組合而成。

參圖2，輸出軸120定位在殼體110中，且一端伸出到殼體110外部。如圖1所示，輸出軸120伸出殼體110的一端用以固定工作頭200，以便帶動工作頭200工作。

電機130容置在殼體110的主機殼112內，具有用以輸出旋轉運動的電機 軸132。電機軸132旋轉時，其驅動連杆機構140運動，連杆機構140帶動輸出軸120繞自身軸線x作往復擺動運動。

給電機130供電的電池包150組裝於副機殼114。電池包150中容置有多個電池152。多個電池152串聯或並聯在一起形成電池組，以提供需要的工作電壓或工作電流。電池152為可充電電池，如鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、鉛酸電池等。

連杆機構140包括搖臂142、擺臂143，其中搖臂142由電機軸132驅動在平面內作往復運動，擺臂143由搖臂142驅動作往復擺動運動並與輸出軸120固定連接，以帶動輸出軸120作往復擺動運動。

參考圖3，示意了連杆機構140帶動輸出軸120實現擺動運動的原理。圖3中，自左至右，分別示意的是：搖臂142在一個初始位置時，擺臂143對應地在一個初始位置；搖臂142被搖動並相對於其初始位置改變位置後，擺臂143相對於其初始位置擺動了角度a；搖臂142繼續被搖動後，擺臂143相對於其初始位置擺動了角度b，角度b大於角度a。

搖臂142與擺臂143之間轉動連接，由圖3可知，當搖臂142運動時，將帶動擺臂143作擺動運動。由此，當搖臂142被偏心元件驅動作為搖杆使用時，搖臂142將驅動擺臂143作往復擺動運動。而擺臂143與輸出軸120連接時，擺臂143作往復擺動運動時，可以帶動輸出軸120作擺動運動，使輸出軸120能夠帶動工作頭200執行各種作業。

下面結合附圖，詳細描述電機軸132是如何利用連杆機構140驅動輸出軸120。

參圖5至圖9，在本實施例中，電機軸132的軸線和輸出軸120的軸線互相平行。擺動動力工具100還包括偏心凸輪160。偏心凸輪160與連杆機構140組裝後，形成電機軸132與輸出軸120之間的傳動組件。其中，偏心凸輪160由電機軸132驅動，進而驅動搖臂142作往復運動。

偏心凸輪160包括接收電機軸132旋轉動力的配接部162、第一偏心軸164。配接部162套在電機軸132上，其軸線與電機軸132的軸線y重合，使偏心凸輪160與電機軸132固定連接。參圖8，第一偏心軸164的軸線z相對於配接部 162的軸線偏置一定距離c。

連杆機構140包括搖臂142、擺臂143、使搖臂142與偏心凸輪160轉動連接的第一滾動軸承144、使擺臂143與搖臂142轉動連接的第二滾動軸承145。

搖臂142通過第一滾動軸承144與第一偏心軸164轉動連接。具體地，第一滾動軸承144的內圈固定在第一偏心軸164的外部，搖臂142固定於第一滾動軸承144的外圈。搖臂142設置有當搖臂142組配於第一偏心軸164時相對於第一偏心軸164偏心設置的第二偏心軸1422。第二偏心軸1422是在第一偏心軸164偏置的方向上進一步偏置。

擺臂143通過第二滾動軸承145與第二偏心軸1422轉動連接。具體地，第二滾動軸承145的內圈固定在第二偏心軸1422的外部，擺臂143的一端固定於第二滾動軸承145的外圈，擺臂143的另一端則固定於輸出軸120。

第一偏心軸164的軸線z相對電機軸132的軸線y偏移，當電機軸132旋轉時，第一偏心軸164作偏心轉動，第一滾動軸承144的內圈跟隨第一偏心軸164轉動，第一滾動軸承144的外圈由於連接有搖臂142而被限位，第一滾動軸承144的外圈將帶動搖臂142在一平面內作往復運動，在該平面內，該往復運動時的軌跡以輸出軸120為中心看的話大致呈弧形。

搖臂142在平面內作往復運動時，第二偏心軸1422是通過第二滾動軸承145與擺臂143實現轉動連接，從而能驅動擺臂143繞擺臂143與輸出軸120的固定點擺動，進而帶動輸出軸120繞其自身軸線x作往復的擺動運動。

參圖5，結合圖2，本實施例中，電機軸132的軸線與配接部162的軸線重合，配接部162固定於電機軸132。就圖2、圖5所示意的方向來說，由於輸出軸120的方向必須為豎直方向，而電機軸132、配接部162的布置方向一致，均沿豎直方向設置，因此不會增加整機縱向上的尺寸。

當然，電機軸132的軸線與配接部162的軸線也可以彼此垂直，此時，電機軸132的軸線和輸出軸120的軸線彼此垂直。如電機軸132沿水平布置，而配接部162則沿豎直方向布置。此時，偏心凸輪160的配接部162與電機軸132之間可以設置中間軸組件，中間軸組件包括中間軸及成對設置的錐齒輪，實現電機軸132動力的換向傳動。

上述實施例中，採用連杆機構140驅動輸出軸120擺動，較傳統技術的撥叉，不需要設置類似延伸臂這樣結構複雜、精度要求高的結構，結構相對簡單，設計要求低。

另外，偏心凸輪160與搖臂142之間利用滾動軸承實現無間隙傳動，搖臂142與擺臂143之間亦利用滾動軸承實現無間隙傳動。換言之，電機軸132與輸出軸120之間的傳動組件中，傳動鏈的各元件之間採用全轉動副，無間隙，從而能夠降低工作時因為衝擊而產生的噪音和振動，噪音低、振動低。

另外，偏心凸輪160、搖臂142、擺臂143在電機軸132的軸向上彼此有重疊，使得傳動組件的橫向尺寸小，而縱向上尺寸也且可以充分利用輸出軸120縱向設置時的高度空間，傳動組件總體上結構緊湊，利於整機的小型化。

參考圖7，連杆機構140還包括第一軸承壓板146、第二軸承壓板147和壓板螺釘148。

第一軸承壓板146位於第一滾動軸承144與第二滾動軸承145之間，以軸向限位第一滾動軸承144和第二滾動軸承145。第一滾動軸承144的另一側則由偏心凸輪160來軸向定位。

第二軸承壓板147則位於第二滾動軸承145背對第一軸承壓板146的另一側以軸向限位第二滾動軸承145。

壓板螺釘148穿過第二軸承壓板147且與第二偏心軸1422固定連接，從而壓緊第二滾動軸承145，保證對第一滾動軸承144和第二滾動軸承145的可靠的軸向定位。

在其他可能的實施例中，偏心凸輪160與電機軸132可以為一體的結構。具體地，第一偏心軸164設置為電機軸132上的一個偏心的部位。搖臂142通過第一滾動軸承144與第一偏心軸164轉動連接。具體地，第一滾動軸承144的內圈固定在第一偏心軸164的外部，搖臂142固定於第一滾動軸承144的外圈。擺臂143通過第二滾動軸承145與第二偏心軸1422轉動連接。具體地，第二滾動軸承145的內圈固定在第二偏心軸1422的外部，擺臂143則固定於第二滾動軸承145的外圈。

第一偏心軸164的軸線z相對電機軸132的軸線偏移，當電機軸132旋轉 時，第一偏心軸164作偏心轉動，第一滾動軸承144的內圈跟隨第一偏心軸164轉動，第一滾動軸承144的外圈由於連接有搖臂142而被限位，第一滾動軸承144的外圈將帶動搖臂142在平面內作往復運動，在平面上，該往復運動的軌跡以輸出軸120為中心看的話大致呈弧形。

搖臂142在平面內作往復運動時，第二偏心軸1422通過第二滾動軸承145與擺臂143實現轉動連接，從而能驅動擺臂143繞其與輸出軸120的固定點擺動，進而帶動輸出軸120繞其自身軸線x作往復的擺動運動。

在其他可能的實施例中，第一偏心軸164與搖臂142之間的轉動連接可以通過其他方式實現，同樣地，擺臂143與第二偏心軸1422之間的轉動連接可以通過其他方式實現。

例如，第一偏心軸164與搖臂142也通過樞軸轉動連接。第一偏心軸164與搖臂142中的一個設置有樞軸，另一個設置容納樞軸的孔。樞軸與孔的位置可以互換。

類似地，擺臂143與第二偏心軸1422之間也通過樞軸轉動連接。擺臂143與第二偏心軸1422中的一個設置有樞軸，另一個設置容納樞軸的孔。樞軸與孔的位置可以互換。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。