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CN221338415U - 冲击动力工具 - Google Patents

冲击动力工具 Download PDF

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CN221338415U
CN221338415U CN202290000368.6U CN202290000368U CN221338415U CN 221338415 U CN221338415 U CN 221338415U CN 202290000368 U CN202290000368 U CN 202290000368U CN 221338415 U CN221338415 U CN 221338415U
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B·C·肯德尔
T·克拉布
N·E·霍尔斯坦
Z·J·埃文斯
J·R·谢德尔
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Milwaukee Electric Tool Corp
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Milwaukee Electric Tool Corp
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Abstract

一种冲击动力工具，包括：壳体；马达，该马达由壳体支撑；主轴，该主轴联接到马达以从马达接收扭矩以使主轴旋转；以及往复式冲击机构，该往复式冲击机构是可操作的以在主轴内产生可变压力空气弹簧。该冲击机构包括：撞击器，该撞击器被接纳在主轴内，该撞击器响应于可变压力空气弹簧而沿往复运动轴线往复运动；活塞，该活塞沿往复运动轴线往复运动以产生可变压力空气弹簧；以及曲柄轴，该曲柄轴被配置为将来自马达的连续旋转运动转换成活塞的往复式线性移动。曲柄轴限定垂直于往复运动轴线的曲柄轴线，并且马达限定平行于往复运动轴线的马达轴线。冲击动力工具的重心位于马达轴线与往复运动轴线之间。

Description

冲击动力工具
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年4月7日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/171,905的权益，该专利申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本披露内容涉及动力工具，更特别地涉及冲击动力工具。
背景技术
冲击动力工具(比如破碎机和旋转锤)在工作表面上执行钻孔或破碎操作时向工具刀头施加轴向冲击。旋转锤在执行钻孔或破碎操作时还使工具刀头旋转。通常，旋转锤包括用于施加轴向冲击的冲击机构和用于将来自马达的旋转转换为施加轴向冲击的往复运动的传动装置。旋转锤典型地包括用于将来自马达的旋转传递到冲击机构的摆动组件。然而，摆动组件产生大量振动。
实用新型内容
在一个方面，本实用新型提供一种冲击动力工具，适于向工具刀头施加轴向冲击。该冲击动力工具包括：壳体；马达，该马达由壳体支撑；主轴，该主轴联接到马达以从马达接收扭矩以使主轴旋转；以及往复式冲击机构，该往复式冲击机构是可操作的以在主轴内产生可变压力空气弹簧。该冲击机构包括：撞击器，该撞击器被接纳在主轴内，该撞击器响应于可变压力空气弹簧而沿往复运动轴线往复运动；活塞，该活塞沿往复运动轴线往复运动以产生可变压力空气弹簧；以及曲柄轴，该曲柄轴被配置为将来自马达的连续旋转运动转换成活塞的往复式线性移动。曲柄轴限定垂直于往复运动轴线的曲柄轴线，并且马达限定平行于往复运动轴线的马达轴线。冲击动力工具的重心位于马达轴线与往复运动轴线之间。
在另一方面，冲击动力工具包括位于马达轴线与往复运动轴线之间的重心。
在另一方面，冲击机构进一步包括将活塞连接到曲柄轴的连杆。
在另一方面，曲柄轴包括偏心销，连杆的一端可枢转地联接到偏心销。
在另一方面，该冲击动力工具进一步包括将来自该马达的旋转传递到该主轴的传动装置，该传动装置包括中间轴，该中间轴具有第一齿轮，该第一齿轮与支撑在该主轴上的第二齿轮接合以将旋转传递到该主轴，该中间轴限定与该曲柄轴线平行的旋转轴线。
在另一方面，该冲击动力工具的该传动装置进一步包括与该第一齿轮啮合的第三齿轮，该第三齿轮联接成与第四齿轮共同旋转，该第四齿轮与由该马达的输出轴支撑的第五齿轮啮合。
在另一方面，本实用新型提供一种冲击动力工具，适于向工具刀头施加轴向冲击。该冲击动力工具包括壳体和由该壳体支撑的马达，该马达限定马达轴线。冲击动力工具还包括：主轴，该主轴联接到马达以从马达接收扭矩以使主轴旋转；以及往复式冲击机构，该往复式冲击机构是可操作的以在主轴内产生可变压力空气弹簧。该冲击机构包括：活塞，该活塞沿往复运动轴线往复运动以产生可变压力空气弹簧；以及曲柄轴，该曲柄轴被配置为将来自马达的连续旋转运动转换成活塞的往复式线性移动。曲柄轴限定垂直于马达轴线的曲柄轴线。冲击动力工具进一步包括模式选择构件，该模式选择构件是可旋转的以使冲击动力工具的操作在第一模式、第二模式和第三模式之间切换，在该第一模式中，马达可驱动地联接到活塞以使活塞往复运动并使主轴旋转，在该第二模式中，马达与活塞断开联接，但是主轴旋转，在该第三模式中，马达可驱动地联接到活塞以使活塞往复运动，但是主轴不旋转。
在另一方面，该冲击动力工具进一步包括将来自该马达的旋转传递到该主轴的传动装置，该传动装置包括中间轴，该中间轴具有第一齿轮，该第一齿轮与支撑在该主轴上的第二齿轮接合以将旋转传递到该主轴，该中间轴限定与该曲柄轴线平行的旋转轴线。
在另一方面，该冲击动力工具的该传动装置进一步包括与该第一齿轮啮合的第三齿轮，该第三齿轮联接成与第四齿轮共同旋转，该第四齿轮与由该马达的输出轴支撑的第五齿轮啮合。
附图说明
图1是根据本实用新型的实施例的冲击动力工具的平面视图。
图2是图1的冲击动力工具的截面视图，其中一些部分被移除。
图3是图1的冲击动力工具的放大立体图，其中一些部分被移除。
图4是图1的冲击动力工具的传动装置的截面视图。
在详细解释本披露内容的任何实施例之前，应理解的是，本披露内容的应用并不限于以下说明书中阐述的或在以下附图中展示的构造和部件布置的细节。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和图2展示了根据本实用新型的实施例的冲击动力工具，比如旋转锤10。旋转锤10包括具有D形手柄16的壳体14、设置在壳体14内的马达18、以及联接到马达18用于从马达18接收扭矩的可旋转主轴22。在所展示的实施例中，旋转锤10包括快速释放机构24，该快速释放机构联接成与主轴22共同旋转，以便于快速移除和更换不同的工具刀头。工具刀头25可以包括颈缩区段或凹槽，快速释放机构24的棘爪构件接纳在该颈缩区段或凹槽中，以将工具刀头25的轴向移动约束到颈缩区段或凹槽的长度。旋转锤10限定了工具刀头往复运动轴线26，在所展示的实施例中，该工具刀头往复运动轴线与主轴22的旋转轴线28同轴。
马达18被配置为从机载电源(例如，电池组，未示出)接收电力的无刷直流(BLDC)马达。电池组可以包括许多不同标称电压(例如，12V、18V等)中的任一者，并且可以被配置为具有许多不同化学成分(例如，锂离子、镍镉等)中的任一者。在一些实施例中，电池组可移除地联接到壳体14。替代性地，马达18可以由远程电源(例如，家用电插座)通过电源线进行供电。通过按下致动构件(比如触发器32)，该致动构件进而致动用于启用马达18的电开关，来选择性地致动马达18。
参考图2，旋转锤10进一步包括往复式冲击机构30，该往复式冲击机构具有：往复式活塞34，该往复式活塞设置在主轴22内；撞击器38，该撞击器响应于由活塞34的往复运动在主轴22内形成的可变压力空气弹簧而能够选择性地在主轴22内进行往复运动；以及砧座42，当撞击器38朝向工具刀头25进行往复运动时该砧座被撞击器38冲击。然后冲击从砧座42传递到工具刀头25。来自马达18的扭矩通过传动装置46传递到主轴22。
参考图3和图4，传动装置46包括具有锥齿轮51的输入齿轮50、以及与锥齿轮51同轴设置以与锥齿轮共同旋转的第一中间齿轮53。在一些实施例中，锥齿轮51和第一中间齿轮53可以是一体的。锥齿轮51与由马达18驱动的输出轴56上的小锥齿轮54接合，该马达限定马达轴线58(图2)。马达轴线58沿与往复运动轴线26和主轴22的旋转轴线28相同的方向延伸并偏离往复运动轴线和主轴的旋转轴线。如此，马达轴线58与往复运动轴线26和主轴22的旋转轴线28平行。第一中间齿轮53与由齿轮箱64支撑的中间轴62上的第二中间齿轮60啮合(图2和图3)。中间轴62支撑中间小齿轮66，该中间小齿轮接合输出齿轮68，该输出齿轮联接成与主轴22共同旋转。输出齿轮68使用花键配合或者键和键槽的布置被固定到主轴22，例如，这便于主轴22相对于输出齿轮68的轴向移动，但防止主轴22与输出齿轮68之间的相对旋转。在一些实施例中，传动装置46可以包括离合器，该离合器可以限制从马达18传递到主轴22的扭矩量。在另外的实施例中，离合器可以使传动装置46脱离接合而无法将来自马达18的旋转传递到主轴22。
参考回到图1和图2，旋转锤10包括能够由操作者旋转以在三种模式之间切换的模式选择构件74。在“锤钻”模式下，马达18可驱动地联接到活塞34，用于使活塞34进行往复运动，同时主轴22旋转。在“仅钻”模式下，活塞34与马达18断开联接，但是马达18使主轴22旋转。在“仅锤”模式下，马达18可驱动地联接到活塞34，用于使活塞34进行往复运动，但是主轴22不旋转。
如图3和图4所示，冲击机构30包括曲柄轴78，该曲柄轴可旋转地支撑在齿轮箱64内而与锥齿轮51和第一中间齿轮53共同旋转。换言之，锥齿轮51与曲柄轴78同心。曲柄轴78限定曲柄轴线82(图2)，该曲柄轴线与中间轴62和中间小齿轮66的旋转轴线86平行。曲柄轴线82和中间轴62的旋转轴线86垂直于马达轴线58以及往复运动轴线26和主轴22的旋转轴线28。支承件90(例如滚子轴承、衬套等)由齿轮箱64支撑并且可旋转地支撑曲柄轴78。曲柄轴78包括具有偏心销98的毂94。在所展示的实施例中，毂94和偏心销98与曲柄轴78一体地形成。冲击机构30进一步包括将活塞34和偏心销98互相连接的连杆102(图3)。在一些实施例中，冲击动力工具10可以不包括将来自马达18的旋转传递到主轴22的传动装置46。在这样的实施例中，冲击机构30将仅可操作以向工具刀头施加轴向冲击。例如，冲击动力工具10工具可以是破碎机，该破碎机向大的工具刀头施加轴向冲击以使混凝土和其他类似工件破碎。
参考图2和图3，由于马达18和主轴22平行，因此壳体14被配置为具有长形形状。如此，旋转锤10的质量的大部分位于马达轴线58与轴线26以及主轴22的轴线28之间。这使得旋转锤10的重心(在图4中示意性地表示为“CG”)位于马达轴线58与轴线26以及主轴22的轴线28之间。在旋转锤10的一些实施例中，重心位于在图4的参考系中马达轴线58上方4mm到5mm之间。旋转锤10的重心位于马达轴线58与轴线26以及主轴22的轴线28之间使得当沿向上方向钻孔时由使用者施加在手柄16上的力与重心大致成一直线。因此，当沿向上方向钻孔时由旋转锤10施加在使用者身上的力矩减小，从而减轻了使用者在握持旋转锤10以沿向上方向钻孔时的疲劳。另外，长形壳体14减少了使用者为了执行钻孔操作而必须伸出的距离。进一步地，与包括摆动组件的典型旋转锤相比，为冲击机构30提供曲柄轴78以将来自马达18的旋转运动转换为活塞34的往复运动有利地减少了由冲击机构30引起的振动量。
在所附权利要求中阐述了各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种冲击动力工具，适于向工具刀头施加轴向冲击，其特征在于，该冲击动力工具包括：
壳体；
马达，该马达由该壳体支撑；
主轴，该主轴联接到该马达以从该马达接收扭矩以使该主轴旋转；以及
往复式冲击机构，该往复式冲击机构是可操作的以在该主轴内产生可变压力空气弹簧，该冲击机构包括：
撞击器，该撞击器被接纳在该主轴内，该撞击器响应于该可变压力空气弹簧而沿往复运动轴线往复运动，
活塞，该活塞沿该往复运动轴线往复运动以产生该可变压力空气弹簧，以及
曲柄轴，该曲柄轴被配置为将来自该马达的连续旋转运动转换成该活塞的往复式线性移动，该曲柄轴限定垂直于该往复运动轴线的曲柄轴线，并且该马达限定平行于该往复运动轴线的马达轴线；
其中，该冲击动力工具的重心位于该马达轴线与该往复运动轴线之间。
2.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，该马达轴线偏离该往复运动轴线。
3.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，该壳体包括D形手柄。
4.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，该往复式冲击机构进一步包括将该活塞连接到该曲柄轴的连杆。
5.如权利要求4所述的冲击动力工具，其中，该曲柄轴包括偏心销，该连杆的一端可枢转地联接到该偏心销。
6.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，该马达包括具有小锥齿轮的输出轴，并且其中，该往复式冲击机构进一步包括与该小锥齿轮接合的锥齿轮。
7.如权利要求6所述的冲击动力工具，其中，该锥齿轮与该曲柄轴同心以与该曲柄轴共同旋转。
8.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，进一步包括将来自该马达的旋转传递到该主轴的传动装置，该传动装置包括中间轴，该中间轴具有第一齿轮，该第一齿轮与支撑在该主轴上的第二齿轮接合以将旋转传递到该主轴，该中间轴限定与该曲柄轴线平行的旋转轴线。
9.如权利要求8所述的冲击动力工具，其中，该传动装置进一步包括与该第一齿轮啮合的第三齿轮，该第三齿轮联接成与第四齿轮共同旋转，该第四齿轮与由该马达的输出轴支撑的第五齿轮啮合。
10.如权利要求1所述的冲击动力工具，其中，进一步包括模式选择构件，该模式选择构件是可旋转的以使该冲击动力工具的操作在第一模式、第二模式和第三模式之间切换，在该第一模式中，该马达可驱动地联接到该活塞以使该活塞往复运动并使该主轴旋转，在该第二模式中，该马达与该活塞断开联接，但是该主轴旋转，在该第三模式中，该马达可驱动地联接到该活塞以使该活塞往复运动，但是该主轴不旋转。
11.一种冲击动力工具，适于向工具刀头施加轴向冲击，其特征在于，该冲击动力工具包括：
壳体；
马达，该马达由该壳体支撑，该马达限定马达轴线；
主轴，该主轴联接到该马达以从该马达接收扭矩以使该主轴旋转；
往复式冲击机构，该往复式冲击机构是可操作的以在该主轴内产生可变压力空气弹簧，该冲击机构包括：
活塞，该活塞沿往复运动轴线往复运动以产生该可变压力空气弹簧，以及
曲柄轴，该曲柄轴被配置为将来自该马达的连续旋转运动转换成该活塞的往复式线性移动，该曲柄轴限定垂直于该马达轴线的曲柄轴线；以及
模式选择构件，该模式选择构件是可旋转的以使该冲击动力工具的操作在第一模式、第二模式和第三模式之间切换，在该第一模式中，该马达可驱动地联接到该活塞以使该活塞往复运动并使该主轴旋转，在该第二模式中，该马达与该活塞断开联接，但是该主轴旋转，在该第三模式中，该马达可驱动地联接到该活塞以使该活塞往复运动，但是该主轴不旋转。
12.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，该往复式冲击机构进一步包括被接纳在该主轴内的撞击器，该撞击器响应于该可变压力空气弹簧而沿该往复运动轴线往复运动。
13.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，该马达轴线平行于该往复运动轴线。
14.如权利要求13所述的冲击动力工具，其中，该马达轴线偏离该往复运动轴线。
15.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，进一步包括将来自该马达的旋转传递到该主轴的传动装置，该传动装置包括中间轴，该中间轴具有第一齿轮，该第一齿轮与支撑在该主轴上的第二齿轮接合以将旋转传递到该主轴，该中间轴限定与该曲柄轴线平行的旋转轴线。
16.如权利要求15所述的冲击动力工具，其中，该传动装置进一步包括与该第一齿轮啮合的第三齿轮，该第三齿轮联接成与第四齿轮共同旋转，该第四齿轮与由该马达的输出轴支撑的第五齿轮啮合。
17.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，该壳体包括D形手柄。
18.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，进一步包括位于该马达轴线与该往复运动轴线之间的重心。
19.如权利要求11所述的冲击动力工具，其中，该往复式冲击机构进一步包括将该活塞连接到该曲柄轴的连杆。
20.如权利要求19所述的冲击动力工具，其中，该曲柄轴包括偏心销，该连杆的一端可枢转地联接到该偏心销。
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