本發(fā)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(shù):
多功能機是業(yè)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后,可以實現(xiàn)不同的操作功能,如鋸、切、磨、刮等,以適應(yīng)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(shè)有軸承,從而構(gòu)成一個偏心輪結(jié)構(gòu)。當馬達軸旋轉(zhuǎn)時,偏心輪結(jié)構(gòu)可以圍繞馬達軸的軸心線做偏心旋轉(zhuǎn)運動。多功能機的輸出軸是垂直于馬達軸設(shè)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(jié)構(gòu)包圍,兩個延伸臂的內(nèi)側(cè)均與偏心輪結(jié)構(gòu)中的軸承緊密接觸,從而當偏心輪結(jié)構(gòu)做偏心旋轉(zhuǎn)時,偏心輪結(jié)構(gòu)會帶動撥叉組件產(chǎn)生水平方向上的擺動運動,又借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(zhuǎn)擺動。這樣,在輸出軸的自由端連接不同的附件工作頭后,如直鋸片、圓鋸片、三角形磨砂盤等,多功能機即可實現(xiàn)多種操作。
但是,上述實現(xiàn)輸出軸擺動的方式,撥叉的兩個延伸臂要包覆偏心輪,結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)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(dǎo)致產(chǎn)生周期性的傳動沖擊和噪音。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種實現(xiàn)輸出軸擺動運動的傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求低、結(jié)構(gòu)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(nèi)伸出,能繞自身軸線作往復(fù)擺動運動;電機,容置在所述殼體內(nèi),具有用以輸出旋轉(zhuǎn)運動的電機軸;及連桿機構(gòu),由所述電機軸驅(qū)動,并帶動所述輸出軸繞自身軸線作往復(fù)擺動運動。
上述擺動動力工具,電機通過連桿機構(gòu)驅(qū)動輸出軸作擺動運動,較傳統(tǒng)技 術(shù)的撥叉,不需要設(shè)置類似延伸臂這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)相對簡單,設(shè)計要求低。
在其中一個實施例中,所述連桿機構(gòu)包括由所述電機軸驅(qū)動作往復(fù)運動的搖臂、由所述搖臂驅(qū)動作往復(fù)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(qū)動所述搖臂在平面內(nèi)作往復(fù)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(zhuǎn)動力的配接部、第一偏心軸,第一偏心軸的軸線相對于配接部的軸線偏置,所述搖臂與所述第一偏心軸轉(zhuǎn)動連接且由所述第一偏心軸驅(qū)動作往復(fù)運動,所述搖臂設(shè)置有相對于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(zhuǎn)動連接且由所述第二偏心軸驅(qū)動作往復(fù)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,所述配接部固定于所述電機軸。
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(zhuǎn)動力。
在其中一個實施例中,所述電機軸上具有偏心設(shè)置的第一偏心軸,所述第一偏心軸作偏心旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動所述搖臂在平面內(nèi)作往復(fù)運動。
在其中一個實施例中,所述搖臂設(shè)置有相對于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(zhuǎn)動連接且由所述第二偏心軸驅(qū)動作往復(fù)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,所述搖臂固定于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,所述擺臂固定于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(cè)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(cè)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(zhuǎn)動連接,所 述第二偏心軸與所述擺臂通過樞軸轉(zhuǎn)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、連桿機構(gòu)組裝于所述主機殼構(gòu)成主機,所述副機殼中設(shè)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(cè)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(xiàn)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(gòu)的組裝圖;
圖7為傳動機構(gòu)的爆炸圖;
圖8為傳動機構(gòu)的剖視圖;
圖9為傳動機構(gòu)的俯視圖。
圖中的相關(guān)元件對應(yīng)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、連桿機構(gòu)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(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對 本發(fā)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(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
下面結(jié)合附圖,說明本發(fā)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、連桿機構(gòu)140。其中,輸出軸120能繞自身軸線x作往復(fù)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(qū)動連桿機構(gòu)140,使連桿機構(gòu)140帶動輸出軸120能繞自身軸線x作往復(fù)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、連桿機構(gòu)140組裝于主機殼112構(gòu)成如圖4和圖5所示意的主機。副機殼114中設(shè)置有控制電機130的控制器1142。給電機130供電的電池包150組裝于副機殼114。相對于主機殼112及內(nèi)部元件構(gòu)成的主機,副機殼114整體上呈縱長狀,便于握持,符合人體工學(xué)。
殼體110為兩件式,工作過程中,當主機出現(xiàn)故障時,可直接更換整個主機,使工作能夠很快地繼續(xù)進行,后期再進行維修。主機拆卸下來后,對其內(nèi)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(nèi)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,然后再與副機殼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(jié)構(gòu)。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(nèi),具有用以輸出旋轉(zhuǎn)運動的電機 軸132。電機軸132旋轉(zhuǎn)時,其驅(qū)動連桿機構(gòu)140運動,連桿機構(gòu)140帶動輸出軸120繞自身軸線x作往復(fù)擺動運動。
給電機130供電的電池包150組裝于副機殼114。電池包150中容置有多個電池152。多個電池152串聯(lián)或并聯(lián)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。
連桿機構(gòu)140包括搖臂142、擺臂143,其中搖臂142由電機軸132驅(qū)動在平面內(nèi)作往復(fù)運動,擺臂143由搖臂142驅(qū)動作往復(fù)擺動運動并與輸出軸120固定連接,以帶動輸出軸120作往復(fù)擺動運動。
參考圖3,示意了連桿機構(gòu)140帶動輸出軸120實現(xiàn)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(yīng)地在一個初始位置;搖臂142被搖動并相對于其初始位置改變位置后,擺臂143相對于其初始位置擺動了角度a;搖臂142繼續(xù)被搖動后,擺臂143相對于其初始位置擺動了角度b,角度b大于角度a。
搖臂142與擺臂143之間轉(zhuǎn)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(qū)動作為搖桿使用時,搖臂142將驅(qū)動擺臂143作往復(fù)擺動運動。而擺臂143與輸出軸120連接時,擺臂143作往復(fù)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(zhí)行各種作業(yè)。
下面結(jié)合附圖,詳細描述電機軸132是如何利用連桿機構(gòu)140驅(qū)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與連桿機構(gòu)140組裝后,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(qū)動,進而驅(qū)動搖臂142作往復(fù)運動。
偏心凸輪160包括接收電機軸132旋轉(zhuǎn)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相對于配接部 162的軸線偏置一定距離c。
連桿機構(gòu)140包括搖臂142、擺臂143、使搖臂142與偏心凸輪160轉(zhuǎn)動連接的第一滾動軸承144、使擺臂143與搖臂142轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動連接。具體地,第一滾動軸承144的內(nèi)圈固定在第一偏心軸164的外部,搖臂142固定于第一滾動軸承144的外圈。搖臂142設(shè)置有當搖臂142組配于第一偏心軸164時相對于第一偏心軸164偏心設(shè)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(zhuǎn)動連接。具體地,第二滾動軸承145的內(nèi)圈固定在第二偏心軸1422的外部,擺臂143的一端固定于第二滾動軸承145的外圈,擺臂143的另一端則固定于輸出軸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(zhuǎn)時,第一偏心軸164作偏心轉(zhuǎn)動,第一滾動軸承144的內(nèi)圈跟隨第一偏心軸164轉(zhuǎn)動,第一滾動軸承144的外圈由于連接有搖臂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(nèi)作往復(fù)運動,在該平面內(nèi),該往復(fù)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(nèi)作往復(fù)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(xiàn)轉(zhuǎn)動連接,從而能驅(qū)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(fù)的擺動運動。
參圖5,結(jié)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固定于電機軸132。就圖2、圖5所示意的方向來說,由于輸出軸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(shè)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(shè)置中間軸組件,中間軸組件包括中間軸及成對設(shè)置的錐齒輪,實現(xiàn)電機軸132動力的換向傳動。
上述實施例中,采用連桿機構(gòu)140驅(qū)動輸出軸120擺動,較傳統(tǒng)技術(shù)的撥叉,不需要設(shè)置類似延伸臂這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)相對簡單,設(shè)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(xiàn)無間隙傳動,搖臂142與擺臂143之間亦利用滾動軸承實現(xiàn)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采用全轉(zhuǎn)動副,無間隙,從而能夠降低工作時因為沖擊而產(chǎn)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(shè)置時的高度空間,傳動組件總體上結(jié)構(gòu)緊湊,利于整機的小型化。
參考圖7,連桿機構(gòu)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位于第一滾動軸承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(cè)則由偏心凸輪160來軸向定位。
第二軸承壓板147則位于第二滾動軸承145背對第一軸承壓板146的另一側(cè)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(jié)構(gòu)。具體地,第一偏心軸164設(shè)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(zhuǎn)動連接。具體地,第一滾動軸承144的內(nèi)圈固定在第一偏心軸164的外部,搖臂142固定于第一滾動軸承144的外圈。擺臂143通過第二滾動軸承145與第二偏心軸1422轉(zhuǎn)動連接。具體地,第二滾動軸承145的內(nèi)圈固定在第二偏心軸1422的外部,擺臂143則固定于第二滾動軸承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(zhuǎn) 時,第一偏心軸164作偏心轉(zhuǎn)動,第一滾動軸承144的內(nèi)圈跟隨第一偏心軸164轉(zhuǎn)動,第一滾動軸承144的外圈由于連接有搖臂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(nèi)作往復(fù)運動,在平面上,該往復(fù)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(nèi)作往復(fù)運動時,第二偏心軸1422通過第二滾動軸承145與擺臂143實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接,從而能驅(qū)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(fù)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(zhuǎn)動連接可以通過其他方式實現(xiàn),同樣地,擺臂143與第二偏心軸1422之間的轉(zhuǎn)動連接可以通過其他方式實現(xiàn)。
例如,第一偏心軸164與搖臂142也通過樞軸轉(zhuǎn)動連接。第一偏心軸164與搖臂142中的一個設(shè)置有樞軸,另一個設(shè)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(zhuǎn)動連接。擺臂143與第二偏心軸1422中的一個設(shè)置有樞軸,另一個設(shè)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(shù)特征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(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。