手持式工具的制作方法
【专利摘要】一种手持式工具，包括：机壳；输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔；工作头支撑机构，设置于机壳内、具有用于支撑工作头的若干并列设置的收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到其中一个收容空间与输出轴的收容孔轴向对应的位置；连接轴，设置于机壳内，所述连接轴能够在两个位置间运动以带动工作头处于位于收容孔内的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置；所述连接轴具有能够与工作头抵接的支撑面，所述工作头具有能够与连接轴抵接的配接面，所述支撑面与配接面二者至少一个为曲面。
【专利说明】手持式工具【技术领域】
[0001]本发明涉及一种手持式工具，尤其涉及一种可实现工作头的储存和快速更换的枪钻类动力工具。
【背景技术】
[0002]在现有的枪钻类动力工具中，通常包括电钻、电动螺丝刀和冲击钻。
[0003]活动配接工作头如钻头、螺丝批头后的手持式工具作用于操作对象时，经常出现的问题是工作头产生明显晃动。工作头晃动会导致加工部位不准确、螺丝安装偏斜、螺丝帽毛边等工作质量问题。
[0004]经研究发现，出现工作头晃动的因素主要有:1、连接轴的形状与制造精度。2、工作头的形状与制造精度。
[0005]因此，在对现有技术进行了潜心研究的基础上，发明人提供一种克服上述缺点的手持式工具。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工作头稳定性好的手持式工具。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种手持式工具，包括:机壳；输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔；工作头支撑机构，设置于机壳内、具有用于支撑工作头的若干并列设置的收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到其中一个收容空间与输出轴的收容孔轴向对应的位置；连接轴，设置于机壳内，所述连接轴能够在两个位置间运动以带动工作头处于位于收容孔内的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置；所述连接轴具有能够与工作头抵接的支撑面，所述工作头具有能够与连接轴抵接的配接面，所述支撑面与配接面二者至少一个为曲面。
[0008]优选的，所述支撑面和配接面二者之另外一个为平面。
[0009]优选的，所述曲面为外凸曲面。
[0010]优选的，所述支撑面为曲面，所述配接面为平面。
[0011 ] 优选的，所述支撑面为外凸曲面。
[0012]优选的，所述收容孔设有周向支撑工作头的支撑件。
[0013]优选的，所述连接轴至少能够与工作头抵接的一端被磁化。
[0014]优选的，所述曲面设置于磁体上。
[0015]优选的，所述手持式工具还包括:马达，设置在机壳内，并输出旋转动力；传动机构，设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的连接轴的支撑面与工作头的配接面二者之一为曲面，连接轴与工作头的共线度在一定范围内依然可以稳固接触，不会晃动。【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明优选的动力工具处于工作状态时的剖视图。
[0018]图2是图1中动力工具的部分立体分解图。
[0019]图3是本发明的第一实施方式配接前的示意图。
[0020]图4是本发明的第一实施方式配接的示意图。
[0021]图5是本发明的第二实施方式配接的示意图。
[0022]图6是本发明的第三实施方式示意图。
[0023]图7是本发明的第四实施方式示意图。
[0024]其中，
[0025]100直流电动螺丝刀 2马达51收容孔
[0026]I机壳21齿轮箱511支撑件
[0027]11滑盖22盖板52轴套
[0028]111导轨3传动机构6工作头
[0029]112第一凸块30小齿轮机构60配接面
[0030]113第二凸块31行星齿轮减速机构7存储夹
`[0031]12导向槽4连接轴71收容仓
[0032]13限位块40支撑面8电池
[0033]14前壳41固定块9按钮开关
[0034]141轴向开孔5输出轴
【具体实施方式】
[0035]本发明提供一种工作头稳定性好的手持式工具。
[0036]在本发明手持式工具的优选实施方式中提供的是一种直流电动螺丝刀，但是不应将本发明中所涉的手持式工具限定为仅包括该种直流电动螺丝刀。手持式工具根据动力源的不同可分为气动式、液压式、电动式工具。在电动式工具中又有直流和交流之区分。而根据工作头的不同或加工对象的不同又分为螺丝批、钻、铣等工具。为了简洁地阐述本发明的核心内容，本发明以直流电动螺丝刀为例来进行具体说明。
[0037]请参照图1和图2，该直流电动螺丝刀100包括机壳1、马达2、电池8、与马达2配接的传动机构3、与传动机构3配接的连接轴4、与连接轴4配接并驱动工作头6运动的输出轴5和用于存储工作头6的工作头支撑机构。根据以上直流电动螺丝刀100的组成，直流电动螺丝刀100可依次由后向前(以图面的右侧为后)分成设置马达2的马达部D，设置传动机构3的传动部C，设置存储夹7的存储部B以及设置输出轴5的输出部A。
[0038]机壳I用于容纳直流电动螺丝刀100内的零部件并供操作者握持操作。机壳I由左右对称的两个半壳状壳体通过螺钉(未图示)合拢组装而成。机壳I具有水平部分和与水平部分呈钝角K设置的手柄部分。本发明优选的角度K在100度到130度之间，这样握持手柄操作时会比较舒适。机壳I的水平部分收容传动机构3和马达2在内。机壳I的手柄部分容纳电池8于内，并设有按钮开关9。按钮开关9、电池8和马达2电性连接，控制直流电动螺丝刀100的状态。电池8固定在手柄部分的后部。按钮开关9布置在手柄部分的前部。
[0039]马达2为直流电机，具有自电机机壳I向前延伸出的电机轴。马达2与电池8连接产生驱动力。在替代的实施方式中，提供驱动力的方案可以是气压泵、液压泵、内燃机等
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[0040]电池8为锂离子电池。需要说明的是，这里的锂离子电池是负极材料为锂元素的可充电电池的总称，依据正极材料的不同，其可构成许多体系，如“锂锰”电池，“锂铁”电池等。在本实施方式中，电池8为一节额定电压为3.6V (伏)的锂离子电池。当然，电池8也可以是镍镉、镍氢等本领域技术人员熟知的电池类型。
[0041]传动机构3用于传递动力。传动机构3由后向前(以图面的右侧为后)包括由马达2驱动的行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30。行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30收容于一个固定于机壳I内的齿轮箱21内。行星齿轮减速机构31和小齿轮机构30配接，小齿轮机构30与连接轴4相连，将马达2的旋转运动传递给连接轴4。齿轮箱21固定在机壳I内马达2的前部。齿轮箱21和工作头支撑机构之间设置盖板22将传动机构3与工作头支撑机构隔开，即传动机构3和工作头支撑机构是相互独立的。
[0042]连接轴4 一端与小齿轮机构30连接，另一端与机壳I连接。参照图1至图3和图6所示，连接轴4为六方轴。小齿轮机构30内设有六方孔。连接轴4从小齿轮机构30的六方孔内穿过并间隙配合，被小齿轮机构30驱动。
[0043]存储部B主要包括工作头支撑机构。工作头支撑机构，设置于机壳I内、具有用于储藏工作头6的若干并列设置的收容空间。这里的工作头6主要指直流电动螺丝刀常用的十字螺丝批头、一字螺丝批头等。输出轴5上设有收容工作头6的收容孔51。工作头支撑机构能够被调整到其中一个收容空间与输出轴5的收容孔51轴向对应的位置，从而可以快速更换不同的工作头6以便拧紧或松开不同的螺钉。
[0044]在本发明优选的实施方式中，工作头支撑机构为可旋转的支撑在齿轮箱的盖板22和输出轴5之间的存储夹7。存储夹7上沿其圆周方向均匀分布有多个收容工作头6的收容仓71，也就是说具有多个收容空间，并且多个收容空间沿着存储夹7的旋转轴线并列设置。工作头6的收容仓71与输出轴5的收容孔51轴向对应是通过旋转存储夹7实现的。
[0045]工作头6的更换通过连接轴4轴向移动实现。下面介绍连接轴4的轴向移动及工作头6的更换。
[0046]机壳I上可滑动的连接有滑盖11。滑盖11能够带动连接轴4轴向移动。滑盖11的边缘设有导轨111，相应的机壳I上设有导向槽12，滑盖11通过其导轨111安装在导向槽12内可相对于机壳I沿轴向滑动。当然，也可以是滑盖11上设置导向槽，机壳I上设置导轨的方式使得滑盖11移动。
[0047]连接轴4上轴向固定的设有一固定块41，滑盖11可通过与固定块41相连的方式带动连接轴4移动。滑盖11的内部沿连接轴4轴向间隔设有第一凸块112和第二凸块113，在直流电动螺丝刀的工作状态，第一凸块112与固定块41轴向间隔有距离S。当滑盖11向后滑动，即向着马达2的方向滑动，滑动了距离S之后，第一凸块112与固定块41轴向抵接，从而滑盖11带动固定块41，继而带动连接轴4轴向向后移动。反之第二凸块113带动连接轴4轴向向前移动。另外，直流电动螺丝刀100在进行操作的时候需要将工作头6轴向抵压在螺钉或者工件上，这样工作头6会受到一个反向的轴向力作用，会产生连接轴4的后移，本实施方式中在机壳I上设置受弹性抵压的限位块13，限位块13可以在与固定块41抵接以及分离的两个位置间运动，以实现限制和允许连接轴4的轴向运动。
[0048]当然，滑盖11带动连接轴4移动的方式还有很多，如可以在连接轴4上设置环绕其外周一周的环槽，滑盖11通过一销钉或者钢丝环伸入到环槽中与连接轴4相连，这样既不影响连接轴4的旋转，也不影响滑盖11带动连接轴4的移动。
[0049]连接轴4整体或至少与工作头6抵接的一端被磁化。工作头6被吸附于连接轴4上。这样连接轴4的轴向移动带动工作头6运动，使工作头6处于收容孔51内的工作位置或工作头支撑机构内的收容位置。当然，连接轴4内也可以设置容纳磁体的安装槽。至少一个磁体安装于安装槽内。
[0050]操作连接轴4使工作头6处于工作位置。马达2转动时的扭矩经传动机构3传递到连接轴4，输出轴5与连接轴4配接转动并驱动工作头6转动。更换工作头6时，操作连接轴4使工作头6处于工作头支撑机构内的收容位置即存储夹7的收容仓71中。旋转工作头收容机构，使装有匹配的工作头6的收容空间与输出轴5的收容孔51轴向对应即收容仓71与收容孔51正对。再次操作连接轴4轴向移动将工作头6推入工作位置即输出轴5的收容孔51内。
[0051]输出部A主要包括输出轴5。输出轴5的收容孔51与连接轴4的形状为相互配接的六方形。输出轴5与连接轴4配接。因此马达2的驱动力传导到输出轴5进而驱动工作头6作业。机壳I包括前壳14。前壳14设有轴向开孔141。输出轴5通过一轴套52支撑在前壳14的轴向开孔141内。轴套52给输出轴5提供径向支撑，当然也可以通过轴承实现输出轴5的径向支撑。
[0052]常用的工作头6柄部的截面为正六方形，即柄部形成为工作头6的扭矩受力部。工作头6插入到输出轴5收容孔51，被输出轴5驱动工作。
[0053]连接轴4具有能够与工作头6抵接的支撑面40。工作头6具有能够与连接轴4抵接的配接面60。支撑面40与配接面60至少二者之一为曲面。一种情形为支撑面40与配接面60两者其中一个为曲面，另外一个为平面。第二种情形为支撑面40与配接面60两者均为曲面。下面分别介绍这两种情形。
[0054]请参照图3至图5所示，支撑面40为外凸曲面，配接面60为平面。支撑面40为外凸曲面时，支撑面40上的中央凸点E抵接于平面状的配接面60上。中央凸点与配接面60的接触位置位于配接面60的中心附近，或者说配接面60和支撑面40抵接时的接触区绕配接面60的中心设置。这样，即使连接轴4与工作头6存在一定范围内的共线度精度差，支撑面40上的中央凸点附近的某一点与配接面60接触，再由于接触区绕配接面60的中心设置，接触区以及接触区周围的连接轴4对配接面60的支持力比较均衡，两者之间不会产生明显地晃动。如图5所示，支撑面40与配接面60的接触位置E’偏离支撑面的中央位置。支撑面40和配接面60点接触，收容孔51对工作头6提供周向支撑，这样依然可以防止工作头6晃动。当然，支撑面40为内凹曲面也是可以的。请参见图6，支撑面40为平面，配接面60为外凸曲面。
[0055]请参照图7所示，支撑面40为外凸曲面，配接面60为外凸曲面。支撑面40为外凸曲面时，支撑面40与配接面60形成的接触区为点状接触区，两者稳定地抵接，接触区以及接触区周围的连接轴4对配接面60的支持力比较均衡，两者之间不会产生明显地晃动。当然，支撑面40与配接面60至少其中一个为内凹曲面也是可以的。
[0056]当连接轴4能够与工作头6抵接的一端安装有磁体时，所述磁体可以设置与工作头6相配接的曲面。
[0057]接触区决定于工作头6与连接轴4之间形成的角度，或者说两者的共线度允许的精度差。在允许的精度差范围内，接触区的中心与工作头6的轴线距离小于2毫米时，连接轴4对工作头6的支持力的均衡性会较好。特别的，支撑面40与配接面60抵接时的最大间隙小于I毫米，连接轴4受工作头6挤压形变时对工作头6的支持力较为均匀。
[0058]本发明将支撑面40和配接面60至少其中之一设计为曲面。克服了两者为平面时由于制造、安装精度产生的精度差导致的工作头6的晃动。其中，由于工作头通常为标准件，工作头6的配接面60是平面状的。为了尽可能使手持式工具通用，手持式工具的连接轴4的支撑面40设计为曲面。特别的，为了使工作头6可以依靠动力调整到平衡位置，支撑面40为外凸的曲面。更优的，为了保持工作头6与连接轴4之间的共线度，如图6所示，在收容孔51内设有周向支撑工作头6的支撑件511。
【权利要求】
1.一种手持式工具，包括: 机壳; 输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔； 工作头支撑机构，设置于机壳内、具有用于支撑工作头的若干并列设置的收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到其中一个收容空间与输出轴的收容孔轴向对应的位置； 连接轴，设置于机壳内，所述连接轴能够在两个位置间运动以带动工作头处于位于收容孔内的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置； 其特征在于:所述连接轴具有能够与工作头抵接的支撑面，所述工作头具有能够与连接轴抵接的配接面，所述支撑面与配接面二者至少一个为曲面。
2.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述支撑面和配接面二者之另外一个为平面。
3.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述曲面为外凸曲面。
4.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述支撑面为曲面，所述配接面为平面。
5.如权利要求4所述的手持式工具，其特征在于:所述支撑面为外凸曲面。
6.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述收容孔设有周向支撑工作头的支撑件。
7.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述连接轴与工作头抵接的一端被磁化。
8.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述连接轴能够与工作头抵接的一端安装有磁体。
9.如权利要求8所述的手持式工具，其特征在于:所述曲面设置于磁体上。
10.如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于:所述手持式工具还包括: 马达，设置在机壳内，并输出旋转动力； 传动机构，设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴。
【文档编号】B25F5/00GK103707270SQ201210371015
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】杜祥金 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司