多功能衝擊鑽的製作方法

2023-05-05 15:57:11 2

專利名稱：多功能衝擊鑽的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沖擊鑽，尤其是涉及一種多功能沖擊鑽可在扭力、 鑽進及衝擊三種工作模式下工作。
背景技術：
目前，市場上出現的傳統的多功能衝擊鑽，通常具有三種工作模式，這 三種模式分別是扭力、鑽進和衝擊。通過旋轉一個扭力軍，可使得衝擊鑽處 於這三種模式之一。這種衝擊鑽包括一個離合器機構， 一個安裝有工作頭的 主軸，在扭力棋式時，通過旋轉扭力罩，離合器機構可以被操作以改變主軸 的額定輸出扭矩，當施加於工作頭上的負栽扭矩小於主軸的額定輸出扭矩時， 離合器不會脫扣，衝擊鑽會在設定的扭力模式下工作；當施加於工作頭上的 負載扭矩大於主軸的額定輸出扭矩時，離合器會產生脫扣，導致沖擊鑽不工 作；在鑽進模式時，來自電機的工作扭矩可直接傳遞至主軸；在沖擊模式時， 主軸可作軸嚮往復運動。這些多功能衝擊鑽，通過旋轉扭力罩可以使得衝擊 鑽依次處於扭力、鑽進和沖擊模式。在扭力模式時，旋轉扭力罩，從最低扭 力檔到最高扭力檔可使得主軸的額定輸出扭矩逐漸增大，從扭力模式到鑽進 模式，主軸的額定輸出扭矩進一步增大， 一直到沖擊模式，使得主軸的額定 輸出扭矩達到最大，然而在實際使用過程中，由於在鑽進時承受的負載扭矩 通常最大，比沖擊時要大，所以在鑽進檔時，離合器易脫扣，從而使得衝擊 鑽停止工作，影響工作效率。為了克服傳統衝擊鑽出現的上述問題，美國專利申請US2 004/0245 005 公開了一種多功能衝擊鑽，該衝擊鑽包括一個離合器機構， 一個功能轉換機 構， 一個衝擊機構， 一個安裝有工作頭的主軸， 一個扭力罩。通過旋轉該扭 力罩，離合器機構可被操作以改變主軸的額定輸出扭矩。衝擊機構包括一個 靜端齒、 一個動端齒和一個彈簧，彈簧可以抵壓動端齒使其朝向靜端齒方向 移動從而產生沖擊運動。功能轉換機構包括一個設有凹槽的轉換環，該轉換 環固定連接於扭力軍上並可隨扭力罩一起旋轉， 一個設有凸起的轉換盤，凸 起與轉換環端面接觸。轉換盤的一端壓住轉換環，另一端與動端齒相靠，通 過旋轉扭力罩從而帶動轉換環旋轉時，設於轉換環上的凹槽被轉動到 一 定角
度時會與凸起相對應配合，此時彈簧向前壓動端齒，動端齒進而壓轉換盤， 由於凸起與凹槽配合，所以轉換盤和動端齒均可向前移動，動端齒移動到與 靜端齒接近時，即可產生衝擊運動，使得衝擊鑽處於沖擊模式。朝一個方向 旋轉扭力罩可以使得沖擊鑽依次處於扭力、衝擊和鑽進模式。在扭力模式時，當施加於主軸上的負栽扭矩大於主軸的額定輸出扭矩時，離合器機構會脫扣， 使得衝擊鑽停止工作。這樣以來，由於扭力罩旋轉到鑽進模式時，主軸的額 定輸出扭矩為最大，即使施加於主軸上的負載扭矩很大，離合器也不容易脫 扣。從而解決了傳統沖擊鑽出現的鑽進模式下易脫扣的問題。但這種衝擊鑽 也帶來一個問題就是，轉換盤的凸起始終與轉換環配合，當旋轉扭力罩時， 轉換環會跟著 一 起轉，從而在轉換環和轉換盤凸起之間始終有摩擦力存在， 再加上，彈簧一直壓著動端齒進而壓著轉換盤朝著轉換環方向緊靠，從而使 得轉換環和轉換盤凸起之間的摩擦力加大，使得轉換盤和轉換環之間磨損較 嚴重，從而影響使用壽命。實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供 一種具有功能轉換機構的多功能 沖擊鑽，該功能轉換機構不易磨損，使用壽命長。為了解決上述問題，本實用新型提供了 一種多功能衝擊鑽，該多功能沖 擊鑽包括機殼，軸向可移動的位於機殼內的主軸，用於驅動主軸的電機，被 支撐於所述機殼上並可繞縱軸線旋轉的調節套，可旋轉的安裝於所述主軸上 的轉換環，該轉換環上設有第一配合件，與機殼固定連接的轉換盤，該轉換 盤上設有第二配合件，衝擊機構用於軸向反覆驅動主軸，通過沿著一個方向 旋轉調節套，該多功能沖擊鑽可依次被置於扭力檔、沖擊檔和鑽進檔，所述 調節套上設有撥動元件，調節套在旋轉過程中可選擇的驅動轉換環轉動，從 而使得第一配合件可選擇的與第二配合件配合。在本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽中，只有當調節套被旋轉到一定的位置時才會帶動轉換環轉動以與轉換盤配合產生功能轉換，而在其他情況下， 轉換環與轉換盤都是相對靜止的，兩者之間沒有任何相互作用力或摩擦力， 所以轉換環和轉換盤不易磨損，使用壽命較長。


圖1A為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽在扭力檔1檔時的剖視圖。 圖1B為圖1A所揭示的多功能衝擊鑽沿A-A向的截面圖。
圖1C為本實用新型所揭示的多功能沖擊鑽的功能轉換機構在扭力檔l檔時的 示意圖。圖2為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽的離合器機構的爆炸圖。圖3為本實用新型所揭示的多功能沖擊鑽的功能轉換機構和衝擊機構的爆炸圖。圖4 A為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽在扭力檔2 2檔時的剖視圖。圖4B為圖4A所揭示的多功能衝擊鑽沿B-B向的截面圖。圖5 A為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽在衝擊檔時的剖視圖。圖5B為圖5A所揭示的多功能衝擊鑽沿C-C向的截面圖。圖5C為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽的功能轉換機構在沖擊檔時的示 意圖。圖6A為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽在鑽進檔時的剖視圖。 圖6B為圖6A所揭示的多功能衝擊鑽沿D-D向的截面圖。圖6C為本實用新型所揭示的多功能衝擊鑽的功能轉換機構在鑽進檔時的示意圖。圖中1.機殼11.機殼前部110.第 一收容腔111.第一狹槽112.第二狹槽113.缺口1 2.機殼後部12 0.第二收容腔121.過渡端面122.通孔2.主軸21.前軸端22.後軸端3.電機3 0.電才幾輸出軸4.變速箱40.變速箱殼體41.第一太陽輪41a.第 一行星輪41b.第 一環形內齒圏4 2.第 一 行星架42a.第二行星輪42b.第二環形內齒圍4 3.第二行星架43a.第三行星輪4 3b.第三環形內齒圈44.第三行星架45.轉接盤5.沖擊機構51.靜端齒52.動端齒5 3.衝擊復位彈簧6.功能轉換機構61.轉換環611.第 一 內腔61 2.第二內腔613.平面軸承615.撥柄616.凸臺62.轉換盤621.固定元件6 2 2.第三內腔62 3.笫四內腔624.凹槽6 3.扭簧7.離合器機構7 0.滑移面71.凸起7 2.鋼柱7 3.墊片74.支撐741.凸片75.離合器彈黃76.螺旋套761.凸耳762.彈簧收容槽8.扭力罩80.凸緣81.凸塊X.縱軸線具體實施方式
參照圖1A, —種三功能衝擊鑽，可以被操作的在扭力檔、衝擊檔和鑽進 檔三種模式之一進行工作。該三功能衝擊鑽包括機殼1，收容於機殼1內的 主軸2 ,用於驅動主軸2的電機3,位於電機3和主軸2之間用於改變電機3 的輸出速度使得主軸2可輸出不同速度的變速箱4，用於軸向反覆驅動主軸2 的衝擊機構5,使該三功能衝擊鑽在前述三種模式之間切換的功能轉換機構6 及使得該三功能沖擊鑽在扭力檔時能夠產生脫扣的離合器機構7。電機3包 括電機輸出軸30,變速箱4與電機輸出軸3 0連接。主軸2的前軸端21從機 殼l的前端軸向向外伸出用來安裝夾頭(未圖示)，該夾頭是用來收容工作頭 例如螺絲批頭、鑽頭等。主軸的後軸端22設有外花鍵，通過該外花鍵與變速 箱4連接。變速箱4收容於變速箱殼體40內，變速箱4包括三級減速機構，第一級 減速機構包括與電機輸出軸30固定連接的第一太陽輪41,與該第一太陽輪 41嚙合的若干第一行星輪41a,與該若干第一行星輪41a嚙合的第一環形內齒 圏41b及用於支撐該若干第一行星輪的第一行星架42。第二級減速機構包括 若干個第二行星輪42a,該若干個第二行星輪42a與同時充當第二太陽輪的 第一行星架42嚙合，第二環形內齒團4 2b與第二行星輪42a嚙合，第二行星 架43用於支撐若干第二行星輪42a;第三級減速機構包括若干個第三行星輪 4 3a，該若干個第三行星輪4 3a與同時充當第三太陽輪的第二行星架43嚙合， 第三環形內齒團4 3b與第三行星輪4 3a嚙合，第三行星架44用於支撐若干第 三行星輪43a;第三行星架44上固定連接有轉接盤45 ,轉接盤45內壁設有 內花鍵與主軸2後軸端22上的外花鍵連接，使得主軸2隨變速箱4轉動並可 軸向移動。參照圖2 ,才幾殼1包括才幾殼前部11和才幾殼後部12, ^幾殼前部11的直徑 小於機殼後部12的直徑，機殼前部11上設置有第一收容腔110用於收容主 軸2,機殼後部12上設置有第二收容腔120用於收容變速箱4的第三級減速
機構。前部11的內表面沿周向間隔設置有三個縱向延伸的第 一狹槽111，前 部外表面設有六個縱向延伸的第二狹槽112,前部ll端面上設有缺口 113, 缺口 113沿周向方向開設角度大致呈45度。在前部ll與後部12鄰接處形成 有過渡端面121,在過渡端面121上設置有六個通孔122,該六個通孔122 沿周向方向等間隔設置，每個通孔122分別將第二收容腔120與第二狹槽112 連通。機殼1與變速箱殼體40固定連接。離合器機構7包括由第三環形內齒圖43b的前端面形成的滑移面70,鋼 柱72,墊片73,支撐圏74,離合器彈簧75及螺旋蓋76。滑移面70上設置 有六個凸起7 1,該六個凸起7 1沿滑移面7 0的周向等間隔設置，假設每個凸 起71的高度均為S1 。鋼柱7 2的尖端為球頭端，鋼柱7 2的球頭端與滑移面 7 0配合併可沿其滑動，鋼柱7 2置於通孔1 2 2內並可順著通孔1 2 2軸向移動， 鋼柱72的另 一端依次抵靠住墊片73和支撐圈74。支撐圏74上沿周向方向 設置有六個軸向延伸的凸片741用於支撐離合器彈簧75,螺旋套76的外圓 周面上設置有外螺紋，螺旋套76的前端面間隔設有六個徑向向內延伸的凸耳7 61,在螺旋套7 6內壁上，每個凸耳7 61向後縱向延伸的設置有 一 個彈簧收 容槽762,每個彈黃收容槽762均與設置於機殼l前部ll外表面上的每個第 二狹槽112相對應，每個凸耳761被收容於該第二狹槽112內，使得螺旋套 76相對於機殼不可以轉動，只可以軸向移動。離合器彈簧75是由六個螺旋 彈簧構成，每個螺旋彈簧套設於每個凸片741上，離合器彈簧75設置於第二 狹槽112與螺旋套76內壁的彈簧收容槽76 2之間，離合器彈簧75的一端抵 住凸耳761,離合器彈簧75的另 一端抵壓住支撐圖74。本實施例所揭示的三功能衝擊鑽是通過一個扭力罩8進行調節，從而使 得沖擊鑽處於前迷三種模式之一。該扭力罩8通過螺旋套76被支撐於機殼1 上。扭力罩8的內壁上設置有凸緣80，凸緣80將扭力罩8分為前半部和後 半部，扭力罩8的前半部內表面上設有徑向向內延伸的凸塊81。扭力罩8的 後半部內表面設置有與螺旋套76的外螺紋相匹配的內螺紋，通過旋轉扭力罩8 ,螺旋套7 6軸向移動，壓縮離合器彈簧7 5 。通過改變離合器彈簧7 5的壓 縮量可以使得施加於鋼柱72上的偏壓力得以改變，從而改變主軸2的額定輸 出扭矩。當施加於主軸2上的負栽扭矩較小時，離合器彈簧75會壓住每個鋼 柱7 2使得鋼柱7 2的球頭端與第三環形內齒圏的前端滑移面7 0緊密配合，從而防止第三環形內齒團43b轉動，此時驅動力會從電機3傳遞至輸出軸2。 當施加於主軸2上的負栽扭矩大於或等於額定輸出扭矩時，鋼柱72後退壓縮 彈簧7 5,且鋼柱7 2的球頭端可以爬過凸起71,從而使得第三環形內齒圏43b 空轉，來自電機3的輸出力無法傳遞至主軸2 ,衝擊鑽停止工作。參照圖3 ，沖擊才幾構5包括 一 個靜端齒51， 一個動端齒5 2。靜端齒51 固定連接於機殼1上。動端齒5 2固定連接於主軸2上，可隨主軸2 —起繞縱 軸線X旋轉，且可隨主軸2—起軸嚮往復運動。在靜端齒51和動端齒52之 間設置有一個衝擊復位彈簧53用來使得靜端齒51和動端齒52保持一定的距 離。功能轉換機構6包括一個轉換環61和一個轉換盤62,轉換環61和轉換 盤62均套裝於主軸2上。該轉換環61的前端部形成有第一內腔611,轉換 環的後端部形成有第二內腔612,第 一 內腔611的直徑大於第二內腔612的 直徑，平面軸承613套裝於主軸的前端並被收容於第一內腔612內用來連接 轉換環61與主軸2,使得轉換環61可相對於主軸2轉動，但不可相對於主 軸2軸向移動，主軸2直接穿過第二內腔612,使得轉換環61松配合於主軸 2上。在轉換環61的前端部徑向向外延伸有一個倒"Z"形撥柄615,該撥柄 615被收容於機殼前部缺口 11 3內，可在該缺口 11 3範圍內周向旋轉。在轉 換環61的後端面上軸向向後延伸有三個凸臺61 6 ,該三個凸臺61 6沿轉換環 61的端面周向等間隔設置。轉換盤6 2的前端部形成有第三內腔6 2 2,轉換盤 62的後端部形成有第四內腔6 2 3,主軸2直接穿過第四內腔6 2 3,使得轉換 盤62松配合於主軸上，第三內腔622的直徑大於第四內腔6 2 3的直徑，轉換 盤62的外圓周面上徑向向外延伸設置有三個固定元件621,該三個固定元件 621被收容於機殼前部11內表面三個縱向延伸的第一狹槽111內，主軸2被 收容於機殼1內並可相對於機殼1軸向移動。轉換盤62的前端面設置有三個 開口朝向前的凹槽6 24 ，該三個凹槽624沿周向等間隔的設置用來與設置於 轉換環後端面的三個凸臺616相配合。在轉換環61和轉換盤62之間設置有 一個扭簧63,扭簧63的一端連接在轉換環61的後端面上並向前抵壓該轉換 環61,扭簧63的另一端收容於第三內腔622內並向後抵壓轉換盤62。如圖1A至1C所示為衝擊鑽處於扭力檔1檔時的狀態圖，此時螺旋套76 處於扭力罩8的最前端，假設螺旋套76後端與支撐圈74之間的距離為S2, 此時S2為最大，且大於凸起71的高度
扭矩最小。當施加於主軸2上的負栽扭矩大於1檔額定扭矩時，鋼柱72會推 動支撐圏74往前移動，此時鋼柱72可以爬過凸起71,從而使得第三環形內 齒圈4 3b空轉，此時電機3輸出力無法傳遞至主軸2 ，衝擊鑽停止工作。在1 檔時，轉換環61上的凸臺616與轉換盤62前端面相貼，主軸2不能夠軸向 移動，此時動端齒5 2與靜端齒5 1之間由於衝擊復位彈簧5 3的作用而保持一 定的間隙存在，不能嚙合，進而不產生沖擊。且此時位於扭力罩8內壁上的 凸塊8 1距離轉換環61上的撥柄615順時針方向沿周向的距離最遠，在1檔 時，順時針旋轉扭力罩8，扭力罩8不會撥動撥柄615進而帶動轉換環61旋 轉，故此時不會進行功能切換。當順時針旋轉扭力罩8時，螺旋套76會軸嚮往後移動，壓縮離合器彈 黃75，離合器彈簧75繼而通過支撐圏74和墊片73推動鋼柱72抵壓滑移面 70,離合器彈簧75對滑移面70的不同大小的抵壓力使得主軸2的額定輸出 扭矩不同，彈黃抵壓力越大，主軸2的額定輸出扭矩就越大。如圖4 A至4B所示為衝擊鑽處於扭力檔2 2檔時的狀態圖，在本實施例 中為最高扭力檔，相對於1檔扭力檔，螺旋套7 6後端與支撐圏7 4之間的距 離S2變小，但S2仍大於凸起71的高度Sl，與1檔時相同，當施加於主軸2 上的負栽扭矩大於2 2檔額定輸出扭矩時，鋼柱7 2會推動支撐圏7 4往前移動， 此時鋼柱72可以爬過凸起71,從而使得第三環形內齒團43b空轉，此時電 機3輸出力無法傳遞至主軸2,沖擊鑽停止工作。與l檔時相同，轉換環61 後端面的凸臺616與轉換盤62的前端面相貼，主軸2不能夠軸向移動，此時 動端齒52與靜端齒51之間由於沖擊復位彈簧53的作用保持有一定的間隙， 不能嚙合，進而不產生衝擊。此時，扭力罩8經過順時針旋轉，位於扭力罩 8內壁上的凸塊81距離轉換環61上的撥柄615順時針方向沿周向的距離變 近了，但該凸塊81仍未與撥柄615接觸。如圖5A至5C所示，繼續順時針旋轉扭力罩8,當處於22檔扭力檔和衝 擊檔之間某預定位置時，設於扭力罩8內壁上的凸塊81與設於轉換環61上 的撥柄615配合，再繼續旋轉扭力罩8時，凸塊81會撥動撥柄615，進而撥 動轉換環61旋轉，當扭力軍8旋轉到衝擊檔時，轉換環61上的凸臺616會 與轉換盤62上的凹槽624對應，這樣主軸2就可以軸向移動，並帶動端齒 52移動，使得動端齒52和靜端齒51嚙合產生衝擊。此時螺旋套76繼續壓 縮離合器彈簧75使得螺旋套76後端與支撐圏74之間的距離S2小於凸起71
的高度S 1 ,且在沖擊狀態時，負栽扭矩不是最大，故此時鋼柱7 2不易爬過 凸起71,離合器不易脫扣。如圖6A至6C所示，從沖擊檔繼續順時針旋轉扭力罩8，設於扭力罩8 內壁的凸塊81繼續撥動轉換環61旋轉，當扭力罩8處於鑽進檔時，設於轉 換環61上的凸臺616越過轉換盤62上的凹槽624與轉換盤62前端面相貼， 此時主軸2不能夠軸向移動，動端齒5 2與靜端齒51之間由於沖擊復位彈簧 53的作用保持一定的間隙存在，不能嚙合，進而不產生衝擊。此時螺旋套76 後端與支撐圏74之間的距離接近0,遠小於凸起高度Sl,故此時即使主軸2 受到的負載扭矩較大，也不會產生脫扣。
權利要求1.一種多功能衝擊鑽，包括機殼(1)，軸向可移動的位於機殼內的主軸(2)，用於驅動主軸的馬達(3)，被支撐於所述機殼(1)上並可繞縱軸線(x)旋轉的調節套(8)，可旋轉的安裝於所述主軸(2)上的轉換環(61)，該轉換環(61)上設有第一配合件(616)，與機殼(1)固定連接的轉換盤(62)，該轉換盤(62)上設有第二配合件(624)，衝擊機構(5)用於軸向反覆驅動主軸(2)，通過沿著一個方向旋轉調節套(8)，該多功能衝擊鑽可依次被置於扭力檔、衝擊檔和鑽進檔，其特徵在於所述調節套(8)上設有撥動元件(81)，調節套(8)在旋轉過程中可選擇的驅動轉換環轉動，從而使得第一配合件(616)可選擇的與第二配合件(624)配合。
2. 根據權利要求1所述的多功能沖擊鑽，其特徵在於所述沖擊機構(5)包 括固定連接於主軸(2)上的動端齒(52)及固定連接於機殼上的靜端齒 (51)。
3. 根據權利要求2所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述轉換盤(62)位於 所述動端齒(52)和所述轉換環(61)之間，轉換盤(62)的周向外表面上設有 與機殼(1)固定連接的固定元件(621),轉換盤(62)與轉換環(61)的相向端 面上分別設有所述第二配合件(624)和第一配合件(616)。
4. 根據權利要求3所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述第一配合件(616) 為凸臺，所述第二配合件(624)為凹槽。
5. 根據權利要求4所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述凸臺(616)沿 轉換環(61)端面周向等間隔設置有三個，所述凹槽(624 )相應的沿轉換 盤(62)端面周向等間隔設置有三個。
6. 根據權利要求1所述的多功能沖擊鑽，其特徵在於所述轉換環(61)與轉 換盤(62)之間設有復位元件(63)。
7. 根據權利要求6所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述復位元件(63) 為扭簧。
8. 根據權利要求1所述的多功能沖擊鑽，其特徵在於所述撥動元件(81) 為設於調節套內壁的凸塊，所述轉換環(61)上設有撥柄(615)，當旋轉調 節套(8)到扭力檔和衝擊檔之間的時候，所迷凸塊(81)與所述撥柄(615) 配合撥動轉換環(61)旋轉。
9. 根據權利要求8所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述機殼(l)前端部 設有開口，所述撥柄(615)位於開口內，該撥柄(615)沿周向可在該開口內旋轉。
10. 根據權利要求1所述的多功能衝擊鑽，其特徵在於所述轉換環(61) 與主軸(2)之間設有軸承(613)。
專利摘要本實用新型提供了一種多功能衝擊鑽，該多功能衝擊鑽可在扭力、鑽進和衝擊三種模式之間進行轉換。該多功能衝擊鑽包括機殼，軸向可移動的位於機殼內的主軸，用於驅動主軸的電機，被支撐於所述機殼上並可繞縱軸線旋轉的調節套，可旋轉的安裝於所述主軸上的轉換環，該轉換環上設有第一配合件，與機殼固定連接的轉換盤，該轉換盤上設有第二配合件，衝擊機構用於軸向反覆驅動主軸，通過沿著一個方向旋轉調節套，該多功能衝擊鑽可依次被置於扭力檔、衝擊檔和鑽進檔，所述調節套上設有撥動元件，調節套在旋轉過程中可選擇的驅動轉換環轉動，從而使得第一配合件可選擇的與第二配合件配合。
文檔編號B23B45/00GK201015864SQ20072003483
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月26日 優先權日2007年2月26日
發明者孫開軍 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司