專利名稱：用于電動工具的離合器和具有這種離合器的電動工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電動工具的離合器以及一種具有這種離合器的電動工具。
背景技術：
在電動工具領域，特別是在電錘、電鉆和沖擊鉆的情況下，在加工過程中往往需要對電動工具的操作模式進行切換(換檔)或使電動工具的傳動系統脫開而不輸出扭矩。在這些操作過程中，均需要通過離合器驅動相應齒輪在傳動軸滑動，以此調節相應齒輪與傳動軸之間的嚙合與脫離的關系，以此達成電動工具的操作模式的切換功能。當相應齒輪通過離合器調節后與傳動軸脫離后，離合器通常會設置一能與相應齒輪嚙合的止動結構，以便能使該齒輪可靠地保持在該位置而不繼續被傳動軸驅動，以此阻止齒輪轉動。現有技術中這種離合器設計分為兩種類型1)第一種是止動結構能移動的離合器，該離合器由多個部件組成，且結構和形狀相當復雜，回彈力和止動力由沿軸向作用于止動結構上的螺旋彈簧提供，這種離合器例如有博世電動工具有限公司的電錘GBH2-20D中所使用的離合器；2)第二種是止動結構不能移動的離合器，其中，止動結構固定在電動工具的殼體上而固定不動，回彈力和緩沖力通過軸向作用于齒輪的彈簧結構提供，所述齒輪與止動結構相配合，這種離合器例如有博世電動工具有限公司的電錘GBH2-26DRE中所使用的離合
ο下面，將參看圖1和2以電錘GBH2-20D中使用的離合器為例進行描述，該離合器至少包括六個構件，從而，結構上非常復雜。具體地講，如圖1所示，該離合器至少具有第一螺旋彈簧1、第一沖壓件2、第二沖壓件3、止動結構4、第二螺旋彈簧5和引導桿6。如圖2 所示，引導桿6與傳動軸平行地設置，即離合器設置在傳動軸的旁側。齒輪12通過齒輪套 11與傳動軸聯動，通過撥動齒輪套11，可以調節齒輪12與傳動軸的聯動關系。當齒輪套11 被離合器撥向右運動時，而齒輪套11上的齒與傳動軸的花鍵脫開時，止動結構4隨著撥動齒輪套的部件向右運動。齒輪12包括有與其一體的驅動齒輪，該驅動齒輪的直徑略大于齒輪12的直徑，且設置于齒輪12的右側，在止動結構4向右移動時會碰到齒輪12的驅動齒輪。當齒輪轉動小的角度或輕微振動時，止動結構4的齒與齒輪的驅動齒輪的齒嚙合，從而使齒輪12不可轉動。這樣，齒輪12就不會再被轉動的傳動軸因摩擦而驅動。當需要調節齒輪12與傳動軸的聯動關系時，調節離合器向左撥動齒輪套11，同時帶動止動結構4向左移動，使齒輪12與止動結構4的齒分離，并且通過齒輪套11使傳動軸驅動齒輪12轉動。由此可見，這種離合器是一種軸向運動式的，且其止動結構需要與傳動軸平行并間隔開地設置，從而需要相對較大的安裝空間，這對電動工具的緊湊設計非常不利。另外， 離合器本身的結構也較為復雜，制造成本相對較高
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的是提供一種改進的用于電動工具的離合器和一種具有這種離合器的電動工具，以解決現有的離合器和電動工具的上述種種不足，使得能夠節省安裝空間、簡化離合器本身的結構和降低成本。上述目的通過這樣一種用于電動工具的離合器實現，所述離合器包括調節電動工具內傳動機構傳動模式的調節機構；其特征在于，所述離合器包括一止動結構，該止動結構安裝于電動工具上，包括有支架、相對于支架樞轉地安裝的止動件以及提供支架與止動件之間彈性力的彈性元件，所述止動件設有止動齒。優選地，所述傳動機構包括被電動工具的驅動裝置驅動的傳動軸和套設于傳動軸上的齒輪，該齒輪能沿傳動軸的延伸方向滑動，齒輪與傳動軸之間設置有能互相驅動的花鍵，所述止動件上的止動齒適于與齒輪的齒嚙合。優選地，所述離合器能調節齒輪在傳動軸上沿傳動軸的延伸方向移動，齒輪與傳動軸之間花鍵的嚙合與脫離由離合器通過調節齒輪調節，齒輪與傳動軸上的花鍵脫離時， 齒輪的齒與止動件的止動齒嚙合。通過采用這種止動結構，可在齒輪與傳動軸之間花鍵脫離時使齒輪可靠地保持不動。優選地，所述支架具有固定到電動工具上的固定部分和承載部分，所述承載部分為U形結構，能使止動件相對于支架樞轉的樞轉元件被承載在所述承載部分的U形結構的相對設置的兩個臂上。通過將支架分成這兩個部分，可更合理地實現離合器的止動結構的基本功能。而且，承載部分采用U形結構，可使得離合器的止動結構更穩定，操作更可靠。優選地，所述止動件為U形結構，所述止動件的U形結構的相對設置的兩個臂支撐在所述樞轉元件上。通過使止動件采用U形結構，可使止動件更好地與U形承載部分相配合，從而可進一步提高離合器的止動結構的穩定性和可靠性，同時可更方便地設置止動齒。優選地，所述止動件在樞轉元件的與止動齒相反的一側具有限位部，所述限位部在止動結構未與齒輪的端面接觸時抵靠著所述支架的承載部分。該限位部使得止動件在止動結構未與齒輪的端面接觸時不會過大地張開，從而在與齒輪接觸時能被齒輪的端面樞轉并與齒輪的齒可靠地嚙合。優選地，所述固定部分具有所述傳動軸穿過的孔。在這種布置方式下，可方便地將離合器的止動結構設置在電動工具內的合適位置處。優選地，所述彈性元件為卷簧或角形簧片，所述卷簧或角形簧片的兩個腿部分別固定到所述支架和止動件。這使得彈性元件結構非常簡單，且可在市場上直接購買到，因此，降低了離合器的制造成本。同時通過使卷簧或角形簧片的兩個腿部分別固定到所述支架和止動件，也使得止動件在止動結構未與齒輪的端面接觸時不會過大地張開，從而在與齒輪接觸時能被齒輪的端面樞轉并與齒輪的齒可靠地嚙合。優選地，所述支架和止動件由板材制成。這使得支架和止動件的制造更為簡單，從而，降低了離合器的制造成本和減少了部件數量，并使結構更為穩定。上述目的還通過一種具有這種離合器的電動工具實現。由于根據本實用新型的離合器的止動結構采用樞轉方式，因此其結構相對較為簡單，具有較少的部件，特別是需要較少的安裝空間，部件少、結構簡單又會使成本降低和可靠性提高。
下面，參看附圖詳細地描述本實用新型，通過該詳細的描述，本領域的技術人員可以更好地理解本實用新型的特征和優點。附圖包括圖1以立體圖示出了現有技術的用于電動工具的離合器，該離合器為軸向移動式的，且至少具有六個構件；圖2示出了現有技術的用于電動工具的離合器安裝在電動工具上時的狀態及其工作原理；圖3以立體圖示出了根據本實用新型的離合器的止動結構，該離合器的止動結構采用的是樞轉運動；圖4示出了根據本實用新型的離合器的止動結構的側視圖；圖5示出了根據本實用新型的離合器的止動結構安裝在電動工具上時的狀態，此時止動結構處于非工作狀態；圖6示出了根據本實用新型的離合器的止動結構在電動工具上的另一狀態，此時齒輪已與花鍵脫開并抵壓止動結構的止動件；以及圖7示出了根據本實用新型的離合器的止動結構在電動工具上的最后的充分止動狀態，此時齒輪已與止動結構的止動件相互作用，即，止動件的止動齒與齒輪的齒相嚙
具體實施方式
圖1以立體圖示出了現有技術的用于電動工具(在此為電錘)的離合器，圖2示出了該現有技術的離合器安裝在電動工具上時的安裝狀態及其工作原理。由于其屬于現有技術且之前已對此進行了詳細描述，在此，為了簡潔考慮，不再贅述。圖3以立體圖示出了根據本實用新型的離合器的止動結構。該離合器采用了與現有技術的止動結構完全不同的結構，其具有支架21、彈性元件22、止動件23和樞轉元件M。 支架21用于固定在電動工具(在此以電錘為例)內，用于承載止動件23和樞轉元件M，且帶有花鍵的軸27穿過支架21的兩個孔中的居中設置的孔，以使止動件23能夠在齒輪沈與帶有花鍵的軸27脫開時抵靠著齒輪沈的端面。優選地，支架21和止動件23均通過沖壓和彎折的方式一體地制造而成，當然也可采用其他合適的制造方法，例如鑄造和機加工。可選地，支架21也可由多個部件組成。支架21包括固定部分211和承載部分212，所述固定部分211在此例如成板的形式且用于固定在電動工具上。為此，所述固定部分211具有至少一個固定結構。當然，固定部分211除了采用板的形式以外，還可采用其他任何合適的結構形式和幾何形狀，而且其固定結構也可根據需要采用多種形式，例如固定結構采用卡扣連接方式，通過形狀配合與電動工具內的相應結構配合，以實現兩者之間的連接固定。甚至，可將固定部分211直接通過粘結、焊接等方式固定到電動工具內側，但這不是一種優選方式。顯然，在某些情況下， 支架21也可以固定在電動工具的其他合適位置處，從功能上講，只要支架21可使承載部分 212承載的止動件23處于可靠操作的位置即可。承載部分212主要用于承載止動件23、樞轉元件M以及充當彈性元件22的卷簧。 具體地講，如圖3所示，承載部分212在此為大致U形，并與固定部分211 —體成形。在U形結構的相對設置的兩個臂上分別具有至少一個用于安裝樞轉元件M的樞轉結構，該樞轉結構在此為孔。一種較優選的方式是，兩個臂中的樞轉結構均為通孔，從而可將樞轉元件從任一個臂的外側穿入兩個通孔中。當然，兩個臂上的樞轉結構也可均為盲孔，此時樞轉元件在安裝時可通過暫時地張開U形結構的兩個臂而將樞轉元件從內側卡入盲孔中。顯而易見的是，也可使兩個臂中的一個臂的樞轉結構為通孔，另一個臂的樞轉結構為盲孔，此時可將樞轉元件從通孔的一側插入通孔中并一直伸到另一盲孔中。優選地，樞轉元件為銷或其他桿狀結構，甚至可直接采用市場上有售的普通銷釘。優選地，止動件23在此也為大致U形，該U形止動件23包括呈板狀的主體部與兩相對設置的臂，且兩相對設置的兩個臂上設有通孔，該通孔在裝配狀態時與承載部分212 的兩個臂上的孔對齊并被樞轉元件M穿過，借助樞轉元件M，止動件23可相對承載部分 212旋轉。U形止動件與U形承載部分212相對地安裝，即U形止動件23的敞開側與U形承載部分212的敞開側相對，且U形承載部分212從外側抱著U形止動件23。顯然，如果將U 形承載部分212的相對設置的兩個臂的右上角去除，也可使U形止動件23從外側抱著U形承載部分212。也就是說，在裝配之后，只要使U形止動件23在齒輪的作用下能夠相對于U 形承載部分212轉動預定角度即可。在這種功能要求下，甚至也可使U形承載部分212的一個臂位于U形止動件23的外側，而U形承載部分212的另一個臂位于U形止動件23的內側。止動件23用于與齒輪沈的齒相嚙合以使齒輪沈能夠停止轉動并保持在一個合適的方位。為此，止動件23的主體部上優選地具有至少一個止動齒231，該止動齒231可與齒輪沈的齒嚙合，從而能夠可靠地阻止齒輪沈的轉動。當然，止動件23和承載部分212也可為其他形狀，例如為C形或L形。在兩者均為L形的情況下，止動件23和承載部分212僅在一個位置處經由樞轉元件M連接在一起， 此時樞轉元件M為懸臂梁的形式，即，樞轉元件M僅有一端被支撐在承載部分212上，而另一端懸置，止動件23也僅有一處被支撐在樞轉元件M上。也可使承載部分212為L形， 而止動件23仍為U形，此時，樞轉元件M仍為懸臂梁的形式，但U形止動件23的兩個臂均支撐在樞轉元件M上。甚至可以將樞轉元件直接固定和形成在止動件上。例如，在U形承載部分從外側抱著U形止動件的情況下(如圖3所示)，兩個短的軸突(樞轉元件)分別一體地成型在止動件的相對設置的兩個臂的外側并向外突出。當裝配時，將這兩個軸突嵌入U形承載部分的相對設置的兩個臂上的通孔或盲孔中即可。在U形止動件從外側抱著U形承載部分的情況下，軸突設置在止動件的相對設置的兩個臂的內側并向內突出。根據另一個實施例，也可將這種軸突設置在承載部分上，而在止動件上設置相應的樞轉結構，例如通孔或盲孔。在U形承載部分從外側抱著U形止動件的情況下(如圖3 所示)，軸突設置在U形承載部分的相對設置的兩個臂的內側并向內突出。在U形止動件從外側抱著U形承載部分的情況下，軸突設置在U形承載部分的相對設置的兩個臂的外側并向外突出。在采用一體成型的軸突的情況下，可以降低部件數量和制造成本，并可簡化裝配過程。對于L形的止動件和承載部分來說，原則上也可設置這樣的軸突，但此時止動件和承載部分之間的裝配不太穩固和可靠。另外，也可以想到，將止動件23上的用于接收樞轉元件24的通孔替換為缺口。例如，對于圖3所示的離合器的止動結構來說，在止動件23的相對設置的兩個臂的下側各設置一個朝下敞開的缺口，從而在裝配時，只需將止動件23從上向下放到樞轉元件上，以使止動件23上的缺口騎在樞轉元件24上。這大大簡化了裝配過程。為了使止動件23能夠在齒輪26的齒的端面的抵壓作用下相對承載部分212樞轉之后再回彈，彈性元件22夾持在止動件23與承載部分212之間。在此，彈性元件22例如為卷簧。優選地，如果可能，卷簧套裝在樞轉元件24上。從而，在齒輪26被撥動向左側方向移動時，其一端抵壓止動件23，彈性元件22會張緊止動件23和承載部分212而使止動件23具有回彈的趨勢。當止動23件的止動齒231通過齒輪26的輕微轉動或振動而與齒輪26的齒嚙合時，止動件23回彈而在周向上限制齒輪26的齒，因此，齒輪26無法再轉動而穩定地保持在合適的方位。彈性元件除了采用卷簧的形式以外，還可采用其他形式，例如角形簧片等。在角形簧片的情況下，彈性元件可不安裝在樞轉元件上，而只是夾持在止動件和承載部分之間。在這種情況下，樞轉元件可采用短的樞轉元件的形式，例如采用如上所述的軸突的形式。此外，在承載部分和止動件之間具有兩處樞轉連接的情況下，也可采用兩個短的樞轉元件，即在兩側分別具有一個短的樞轉元件可樞轉地連接承載部分和止動件。在承載部分和止動件之間僅具有一處樞轉連接的情況下，僅在樞轉連接位置處采用一個短的樞轉元件。顯然，這樣可以明顯降低材料成本。還需要指出的是，為了使止動件23在未與齒輪26的端面接觸的情況下保持在如圖5所示的位置，止動件23還可在樞轉元件24的與止動齒231相反的一側(在圖3中，即在樞轉元件24的下側)具有限位部，該限位部在圖5所示的位置抵靠著支架21的承載部分212而使得止動件23不會過大地張開。顯然，除了采用這種方式以外，還可想到，將卷簧或角形簧片的兩個腿221分別固定在止動件23和支架21上。圖4以側剖視圖示出了圖3中的離合器的止動結構。從該圖中可清楚地看出，止動件23采用的是樞轉連接方式，這大大地縮減了離合器的尺寸。下面，結合圖5-7描述本實用新型的離合器的止動結構與齒輪的裝配關系和操作過程。從圖5-7可以看出，止動結構安裝在電動工具的殼體(未示出)內并與齒輪26的端面相對。具體地講，止動結構的止動件23與齒輪26的端面相面對。盡管軸27如上所述地穿過支架的固定部分211的一個孔，但顯然這不是必須的，因為不管固定部分的具體結構如何，只要能使裝配好的止動件與齒輪的端面相對即可。開始時，如圖5所示，齒輪26通過花鍵與軸27嚙合，此時齒輪26可被軸27驅動而旋轉，且此時，齒輪26與止動結構的止動件23相分離，止動件23不干涉齒輪26的旋轉運動。當需要調節電動工具的工作模式時，如圖6所示，通過前述離合器將齒輪26撥向左移動，使齒輪26與軸27的花鍵完全脫開。此時，齒輪26因與軸27的花鍵脫離，軸27不能通過花鍵繼續驅動齒輪26轉動。且在將齒輪26撥動向左移動時，其左端面與止動件23 的一側相抵靠。并且驅動止動件23克服彈性元件22以樞轉元件24為旋轉中心，相對承載部分212轉動了一角度，彈性元件22提供止動件23與承載部分212之間的張弛力。同時， 軸7上還套設有一彈簧觀，此彈簧觀位于齒輪沈的左側，且在齒輪沈被撥動向左移動時， 此套裝在傳動軸上的彈簧觀被齒輪沈壓縮，提供齒輪沈的復位彈性力。由于齒輪沈的齒與止動件23上的止動齒231在接觸時可能不會正好嚙合，因此，止動件23處于樞轉狀態。 此時電動工具處于齒輪26與軸27脫開的工作模式下。此時如果齒輪沈轉動小的角度或產生輕微的振動，則齒輪沈的齒就會與止動件 23的止動齒231嚙合，如圖7所示，且因止動結構固定于電動工具內，這樣，齒輪沈就不能再被轉動，而且其齒的方位也是確定的。當需要再次調節電動工具的工作模式時，借助前述離合器，使齒輪沈借助彈簧觀的彈性力作用下向右移動。使齒輪26重新通過花鍵與軸27嚙合，且齒輪沈通過軸27的驅動而旋轉。盡管上面已參看附圖詳細地描述了離合器的止動結構的基本結構和多種實施方式，但在不脫離本實用新型的基本精神的前提下，仍可以進行多種修改和改變。此外，盡管上面以電錘為例描述了離合器的應用和基本結構，但顯然該離合器也可應用于其他電動工具例如沖擊鉆或電鉆。進一步地講，只要電動工具具有需要止動和保持在合適方位的齒輪， 就可將這種止動結構應用于這種電動工具。而且，上述各個技術特征可以單獨使用或彼此組合地使用，而不會脫離本發明的保護范圍。由于根據本實用新型的離合器的止動結構采用樞轉方式，因此其結構相對較為簡單，具有較少的部件，特別是需要較少的安裝空間，部件少、結構簡單又會使成本降低和可靠性提高。
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權利要求1.一種用于電動工具的離合器，其包括調節電動工具內傳動機構傳動模式的調節機構；其特征在于，所述離合器包括一止動結構，該止動結構安裝于電動工具上，包括有支架 (21)、相對于支架(21)樞轉地安裝的止動件(23)以及提供支架(21)與止動件(23)之間彈性力的彈性元件(22)，所述止動件(23)設有止動齒(231)。
2.如權利要求1所述的離合器，其特征在于，所述傳動機構包括被電動工具的驅動裝置驅動的傳動軸和套設于傳動軸上的齒輪，該齒輪能沿傳動軸的延伸方向滑動，齒輪與傳動軸之間設置有能互相驅動的花鍵，所述止動件上的止動齒適于與齒輪的齒嚙合。
3.如權利要求2所述的離合器，其特征在于，所述離合器能調節齒輪在傳動軸上沿傳動軸的延伸方向移動，齒輪與傳動軸之間花鍵的嚙合與脫離由離合器通過調節齒輪調節， 齒輪與傳動軸上的花鍵脫離時，齒輪的齒與止動件的止動齒嚙合。
4.如權利要求1-3中任一所述的離合器，其特征在于，所述支架(21)具有固定到電動工具上的固定部分(211)和承載部分(212)，所述承載部分(212)為U形結構，能使止動件 (23)相對于支架(21)樞轉的樞轉元件(24)被承載在所述承載部分(212)的U形結構的相對設置的兩個臂上。
5.如權利要求4所述的離合器，其特征在于，所述止動件(23)為U形結構，所述止動件 (23)的U形結構的相對設置的兩個臂支撐在所述樞轉元件(24)上。
6.如權利要求4所述的離合器，其特征在于，所述止動件(23)在樞轉元件(24)的與止動齒(231)相反的一側具有限位部，所述限位部在止動結構未與齒輪(26)的端面接觸時抵靠著所述支架(21)的承載部分(212)。
7.如權利要求4所述的離合器，其特征在于，所述固定部分(211)具有所述傳動軸穿過的孔。
8.如權利要求1-3和5-7中任一所述的離合器，其特征在于，所述彈性元件(22)為卷簧或角形簧片，所述卷簧或角形簧片的兩個腿部(221)分別固定到所述支架(21)和止動件 (23)。
9.如權利要求1-3和5-7中任一所述的離合器，其特征在于，所述支架(21)和止動件 (23)由板材制成。
10.一種電動工具，其特征在于，所述電動工具具有如權利要求1-9中任一所述的離合器。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電動工具的離合器，其包括調節電動工具內傳動機構傳動模式的調節機構；其特征在于，所述離合器包括一止動結構，該止動結構安裝于電動工具上，包括有支架(21)、相對于支架(21)樞轉地安裝的止動件(23)以及提供支架(21)與止動件(23)之間彈性力的彈性元件(22)，所述止動件(23)設有止動齒(231)。本實用新型還涉及一種具有上述離合器的電動工具。根據本實用新型的離合器結構簡單，具有較少的部件，特別是需要較少的安裝空間，部件少、結構簡單又會使得成本降低和可靠性提高，進而使得包括這種離合器的電動工具也具有相應的優點。
文檔編號F16D11/14GK202073949SQ201120197200
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者嚴翔, 馮會鵬 申請人:博世電動工具(中國)有限公司