铰接式振荡电动工具 |
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| 申请号 | CN201380009586.1 | 申请日 | 2013-01-12 | 公开(公告)号 | CN104470691A | 公开(公告)日 | 2015-03-25 |
| 申请人 | 罗伯特·博世有限公司; B·哈曼; | 发明人 | B·哈曼; | ||||
| 摘要 | 一种振荡式电动工具(10)包括刀具头(14)，所述刀具头能够在某一 位置 范围、包括零度至九十度上铰接。所述刀具头(14)可接收以换向 角 位移 移动并在所述位置范围上铰接的多种配件刀具(18)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铰接式电动工具，包括： |
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| 说明书全文 | 铰接式振荡电动工具技术领域背景技术[0002] 振荡式电动工具是被构造成能使各种配件刀具和附件(比如切割刀片、砂轮、磨具和许多其他工具)振荡的轻量的、手持式工具。配件刀具和附件能够使振荡式电动工具以多种不同方式将工件成形和仿形。然而，先前已知的振荡式工具在其在难以接近的工作区域中实施特定任务的能力方面有限。这些振荡式电动工具具有固定刀具头，从而可能限制能够实施的任务的数量。具有固定刀具头的振荡式电动工具还可使得用户在作业时将工具置于不太方便的位置中。有时，电动工具的位置迫于工件的性质可能不适于有效地完成任务。用户可能被迫选择另一工具来完成任务或采用非电动式工具，这两种情况都会增加完成任务的时间量以及由于疲劳而减少用户能够在工件上工作的时间量。 [0003] 例如，尽管可提供不同类型的配件刀具来实施切割、刮削和打磨操作，但是这种配件刀具的使用限制于刀具头相对于工具、工具主体或工具把手固定的振荡式电动工具。因此，对于这些附件刀具的使用范围会很窄，因为振荡式刀具头的输出方位根据电动工具、工具主体或工具把手的位置而固定。例如，用于振荡式电动工具的平刃刀片配件可用于从工件的表面上剪下或剃下薄层材料。因为该类型的配件可能具有使刀片刮伤表面并可能毁坏工具的风险，因此刀具头的定向是重要的，且在具有固定刀具头的电动工具中变得更困难。因此，需要一种能够接近以其他方式不可接近或难以接近的区域的手持铰接式振荡电动工具。 发明内容[0004] 根据本公开的一个实施例，提供了一种铰接式电动工具，包括壳体和位于所述壳体中的电机。所述电机包括被构造成能绕着第一轴线旋转的驱动轴。致动器可操作地联接至驱动轴，所述致动器被构造为能将驱动轴的旋转变换为换向角位移。刀具保持器联接至致动器，且被构造为能响应于致动器的移动而移动。铰接器可操作地联接至壳体并联接至刀具保持器，其中，所述铰接器被构造为能在某一位置范围上调节刀具保持器。 [0005] 在另一实施例中，一种铰接式手持电动工具包括壳体和具有驱动轴的电机，所述驱动轴具有被构造成能绕着第一轴线旋转的偏心件。叉状部包括：具有第一端部的第一分支；具有第二端部的第二分支；和与所述第一分支和所述第二分支联接的中心部分，其中，所述第一端部和所述第二端部中的至少一个断续地接触所述偏心件，以便以换向角位移移动所述中心部分。刀具保持器联接至所述叉状部的所述中心部分，且被构造成能响应于所述中心部分的移动而移动。可操作地联接至所述壳体并联接至所述刀具保持器的铰接臂被构造成能在某一位置范围上移动所述刀具保持器。附图说明 [0006] 图1是包括铰接式刀具保持器的振荡式电动工具的透视图； [0007] 图2是图1的工具的沿着线2-2选取的并沿着箭头的方向观看的剖视正侧视图； [0008] 图3是图1的工具的突出部分(nose portion)的前视图，其中，铰接臂相对于工具的纵向轴线以九十(90)度定位； [0009] 图4是图1的工具的沿着线4-4的一部分在没有用于刀具保持器的壳体情况下的局部剖视透视图； [0010] 图5是图1的工具的突出部分在没有用于刀具保持器的壳体情况下的透视图； [0011] 图6是图1的振荡式电动工具的透视图，其中，铰接臂相对于工具的纵向轴线以九十(90)度定位； [0012] 图7是振荡式电动工具的另一实施例的局部正侧视图； [0013] 图8是图7的工具的突出部分在没有铰接式支撑臂中的一个的情况下的局部透视图。 具体实施方式[0014] 为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考附图中示出的和以下书面说明中所述的实施例。应当理解，不意图藉此限制本公开的范围。还应当理解，本发明包括对所描述的实施例的任何改变和改进，且包括本公开所属领域的技术人员通常能想到的本公开的原理的另外应用。 [0015] 图1示出了具有大体圆筒形壳体12的振荡式电动工具10，其具有位于工具10的前端部16处的刀具保持器14或刀具头。刀具保持器14适于容纳多种不同的刀具或刀具配件，其中的一个被示为刮削刀具18。刮削刀具18左右振荡或沿着方向20以换向角位移振荡。其他振荡式配件刀具是已知的，并包括那些尺寸、类型和功能不同的包括那些能实施切割、刮削和打磨操作的刀具。壳体12可由硬质材料(比如塑料、金属)或复合材料(比如纤维增强聚合物)构造。壳体12可包括突出壳体(未示出)以覆盖工具的前部、刀具头和相关机构。 [0016] 壳体12包括把手部分22，所述把手部分22可被形成以向用户提供抓持区域。壳体的后部部分24可包括电池盖，该电池盖能够开启和关闭以容纳可置换或可再充电电池。所述盖也可以是可置换可再充电电池的一部分，使得所述盖作为电池壳体的一部分附连至可再充电电池。壳体12包括电力开关26，所述电力开关26用于将电力供送至电机或将电力从电机消除(下文将描述)，以便沿着振荡方向20移动刀具18。电力开关26能够调节被提供至电机的电量，以便控制电机速度和刀具18的振荡速度。在一个实施例中，电机包括被构造为能从电池或燃料电池接收电力的电动电机。在其他实施例中，到电机的电力可经由电线(未示出)从AC输出口接收。作为电力的替代方案，振荡式电动工具10可以是气动驱动式、燃料动力式(比如汽油或柴油)或液压动力式。 [0017] 工具10的前端部16包括用于接收与电机联接的驱动轴的驱动轴支撑部28，所述驱动轴的端部部分30被支撑在所述支撑部28内以便旋转。铰接器32包括具有第一铰接臂34和第二铰接臂36的铰接式支撑部，所述第一铰接臂34和所述第二铰接臂36分别具有在旋转轴线38处可枢转地联接至驱动轴支撑部28的第一端部。臂34和36的第二端部通过相应的螺栓40联接至刀具保持器14。螺栓40中的每个可相应地将臂34和36固定至刀具保持器14，使得刀具保持器14的旋转不在螺栓40的位置处产生。然而，臂34和36与刀具保持器之间的接合可被构造成允许刀具保持器绕着轴线42进行旋转运动，以提供刀具头调节的附加位置。 [0018] 图2是图1的工具的沿着线2-2选取的并沿着箭头的方向观看的一部分的剖视正侧视图。工具10支撑电机50，所述电机50包括位于壳体12内的驱动轴52。电机50的轴52沿着壳体12的纵向轴线大体对齐，且在轴承54内被支撑以便旋转。在驱动轴52的终止端部处，偏心驱动轴56安装成使偏心驱动轴的部分30被安装在支撑壳体轴承58内以便旋转。偏心驱动轴56包括中心部分，偏心驱动轴承60安装至所述中心部分。偏心驱动轴承包括固定地安装至偏心驱动轴56的内圈62和绕着所述内圈62可旋转地安装的外圈64。 多个滚动元件轴承位于内圈与外圈之间以完成支撑。相应地可使用滚珠轴承或滚筒轴承。 [0019] 因为内圈62固定至偏心驱动轴，因此内圈的表面沿循偏心路径，进而使得外圈64的外表面沿着偏心路径移动。尽管偏心轴承60本身不是偏心的，但是轴承60在偏心驱动轴56上的放置方式提供了所谓的“偏心件”，以将驱动轴52的旋转运动变换为线性运动。 [0020] 联结部66可操作地联接至外圈64并联接至位于刀具保持器14内的刀具安装部67。刀具安装部67是大体圆柱形状的轴，从刀具保持器14的底部部分延伸并包括凹部68，所述凹部68适于将刀具18相对于刀具安装部67容纳在固定位置中。其他形状的刀具安装部也是可能的。刀具18可通过延伸至刀具18和凹部68中的螺栓70固定地安装至刀具安装部67。刀具保持器14和/或刀具安装部67可形成为在刀具18与凹部68之间包括摩擦配合接合，以便在不需要螺栓或其他紧固件的情况下为刀具提供固定的安装位置。可操作地联接至刀具安装部67的轴承71提供了刀具安装部67在刀具保持器14内的旋转运动。 [0021] 刀具安装部67的安装部分72形成为能接收联结部66的端部74(也被称为中心部分)，使得端部74相对于安装部67被保持在固定位置。安装部分72可包括键部，所述键部与形成于联结部66的端部74中的相应的适配结构特征相配。 [0022] 如图3中进一步示出，联结部66可操作地联接至外圈64并由外圈64致动，以响应于驱动轴52和内圈62的旋转而移动。因此，端部74沿着图1的方向20双向地致动刀具18。在本公开的一个实施例中，联结部包括连接至连接端部74的第一分支76和第二分支78。所述第一分支76和所述第二分支78中的每个均包括相应的终止端部。第一分支76在终止端部处包括接触表面80，且第二分支78在终止端部处包括接触表面82。所述终止端部相对于所述分支成直角地延伸，但是其他构型也是可能的。根据接触表面80和82以及外圈的位置，接触表面80和82中的每个都邻近于外圈64定位，并可相对于外圈64的外表面隔开。联结部和中心部分保持接触表面80和82在外圈64的外表面处的位置。通过提供具有张开式端部的第一分支和第二分支，形成了叉状部。 [0023] 在驱动轴52的连续旋转过程中，偏心驱动轴56使内圈62绕着工具10的纵向轴线偏心地和连续地移动，从而迫使外圈64的外表面也偏心地移动。外圈通常不连续地旋转，而是断续地移动。该偏心运动被传递至接触表面80和82，所述接触表面80和82在偏心驱动轴的旋转的至少一部分过程中与外圈64的外表面分别间隔开预定距离。断续接触在操作过程中产生在外圈的外表面与接触表面80和82中的至少一个之间。因此，第一分支76和第二分支78的终止端部由于外圈64的偏心运动而沿着线85大体左右振荡。在一个实施例中，接触表面80或82与外圈64的外表面之间的间隔可在大约0.05至0.1密耳范围内。由于内圈62持续地旋转，因此外圈64的外表面随着内圈62大体持续地运动。 [0024] 图3中，线85也代表在刀具头14铰接时分支76和78的端部旋转所绕着的枢转轴线。因此，在该实施例中，旋转轴线38和在线85处的旋转轴线共线。在其他实施例中，铰接臂的旋转轴线和联结部的振荡方向不共线。 [0025] 外圈64的外表面的左右运动被接触表面80和82利用，以使第一分支76和第二分支78沿着线85大体左右移动，进而使刀具18以重复的和换向的运动弧线移动。见图3。由于外圈64的外表面偏心地移动，因此在接触表面80和82处的接触点在表面处变化，且不是恰好固定在线85处。然而，每个分支的线性运动(其受限于外圈的偏心度)足以移动所述分支和端部74，从而使得刀具安装部67绕着其轴线以换向角方向转动。因此，刀具安装部67不绕着轴线进行完整的旋转运动。刀具18以振荡的方式相应地响应，以提供期望的功能，包括打磨、研磨、切割、抛光或刮削。 [0026] 图6以透视图提供了图3的振荡式电动工具的另一视图，其中，铰接臂相对于工具的纵向轴线以九十(90)度定位。尽管铰接以零度和九十度示出，但是所述实施例不限于该运动范围。大于九十度的铰接也是可能的。 [0027] 如先前关于图1所述，第一铰接臂34和第二铰接臂36联接至支撑部28并绕着轴线38以弧线运动。在所示出的实施例中，如图3所示，该旋转轴线38与线85在至少一个平面中重合。因为臂34和36绕着轴线38旋转且联结部66联接至刀具头14，因此第一分支76的接触表面80和第二分支78的接触表面82也大体绕着轴线38旋转。因此，第一分支76和第二分支78由于枢转轴线38的位置、臂34和36的位置以及驱动轴承60的位置而被保持在预定枢转轴线处。因此，第一分支76和第二分支78的左右运动在刀具保持器14的定位期间在刀具保持器的运动范围上大体沿着线85产生。 [0028] 图4是图1的电动工具10的沿着线4-4的一部分在没有用于刀具保持器的壳体情况下的局部剖视透视图。图4中，刀具保持器14的壳体被移除，以便示出联结部66到刀具安装部67的连接。轴承71被示出。联接至中心部分74的分支76和78中的每个通过横档86连接，所述横档86为联结部66提供了附加刚度。尽管横档86不是必需的，但是横档86在中心部分74与接触表面80和82之间的定位可在外圈64的外表面与接触表面80和82之间保持充分的间隙。 [0029] 图5是图1的工具的突出部分在没有用于刀具保持器的壳体情况下的透视图。驱动轴支撑部28(其能容纳驱动轴的端部部分30)包括可操作地联接至壳体12的基础部分92。联接至基础部分92并从基础部分92延伸的大致圆筒形部分94为驱动轴承60与分支 76和78的与外圈64接触的终止端部提供了间隙。大致圆筒形部分94包括第一枢转销96和第二枢转销98，所述第一枢转销96和所述第二枢转销98中的每个都固定并联接至圆筒形部分94的外表面。枢转销96和98提供了用于铰接臂34和36的附连位置，绕着所述附连位置在旋转轴线38处产生旋转。轴承支撑部100连接至圆筒形部分94并从圆筒形部分 94延伸，所述轴承支撑部100接收支撑壳体轴承58，以便保证部分30的旋转。延伸的轴承支撑部100的任一侧上的敞开空间或孔眼被提供以使第一分支76和第二分支78接触外圈 64。 [0030] 图4和图5附加地示出了旋转轴线38及其通过臂34和36的枢转点、通过联结部66的枢转点以及尤其通过接触表面80和82的位置。尽管图4和图5示出了这些枢转点是共线的，但是其他构型也是可能的。 [0031] 图7和图8示出了电动工具10的另一实施例，其中，轴承60相对于与铰接臂32和36的枢转轴线38对齐而移位。在该实施例中，轴承60在壳体14与枢转轴线38之间的位置处被置于偏心驱动轴56上。第一分支76和第二分支78中的每个都包括弧形接触部分，仅其中一个弧形接触部分102被示出。弧形接触部分提供了对于分支76和78的终止部，并分别包括与外圈64的外表面接合的弧形接触表面。 [0032] 如图7和图8所示，线104大体表示经过偏心驱动轴承62的、大致平行于轴线38的振荡方向。振荡线104(在保持相对于驱动轴承62大体固定的同时)在刀具头14的铰接过程中以及在刀具头14静止时将经过弧形接触部分的不同区域。例如，图7示出了圆筒形壳体12的平面106与刀具头14的平面108大致平行(在图7中都被示为垂直的)。在该构型中，弧形部分102的上部部分110与轴线104对齐。一旦刀具头14相对于壳体12以大约九十度铰接(此时平面108定向成大致垂直于平面106)，弧形部分102的下部部分112就与轴线104对齐，如图8所示。在刀具18在其运动范围上的铰接过程中，外圈64的与弧形部分接触的接触点保持大致固定，但是在弧形部分上的接触区域根据刀具18相对于工具壳体14的定向而改变位置。因此，在刀具18的铰接过程中，接触部分的接触区域沿着弧形路径移动。在另一实施例中，轴承60可移动至轴线38与基础部分92之间的位置。 [0033] 在又一实施例中，铰接臂32和36可固定在前述旋转轴线38的位置处，且用于刀具头14的铰接的不同的旋转轴线可在沿着铰接臂的长度定位的可铰接式接头处位于前述旋转轴线38与刀具头14之间。铰接也可在联结部66与刀具安装部67之间的接合位置处产生，其中，联结部66可包括沿着联结部76和78的长度位于预定位置处的可铰接式接头，以允许刀具头14的调节。在另一实施例中，铰接可在刀具安装轴67处产生，其中，铰接器使得铰接在刀具安装轴67处(此处轴包括可铰接式接头)产生。在该构型中，铰接臂32和36固定在轴67处，且还固定在轴线38处。其他实施例可包括在其他位置处的可铰接式接头。 [0034] 在另一替代性实施例中，可使偏心驱动轴56包括作为驱动轴56的一部分形成的固定偏心件，从而不需要包括绕着内圈旋转的外圈的轴承。在该实施例中，接触表面80和82可由低摩擦材料形成。另外，每个分支的终止端部可包括与所述终止端部可旋转地联接的滚筒轴承，使得接触表面80和82由该轴承提供。将驱动轴52和偏心驱动轴56制成为一体件也落入本发明的范围。 |
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