本發(fā)明涉及電動(dòng)工具技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)工具主軸鎖定裝置。

背景技術(shù)：

通常的電動(dòng)工具是以電力驅(qū)動(dòng)，包括有插電式、充電式或充、插電兩用式等，電動(dòng)工具可以夾持鉆頭以鉆孔，或夾持螺絲起子頭以裝卸螺絲。充電式電動(dòng)工具有時(shí)會(huì)因電力不足而無法驅(qū)動(dòng)鉆頭或螺絲起子旋轉(zhuǎn)，但又無法立即充電使用；插電式鉆頭也會(huì)遇到突然停電而無法使用時(shí)，因而需要將電動(dòng)工具充當(dāng)“手動(dòng)鉆”使用。

電動(dòng)工具結(jié)構(gòu)由于是將結(jié)合于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的主動(dòng)齒輪直接嚙合于齒輪組，再由齒輪組嚙合于結(jié)合在主軸的被動(dòng)齒輪而驅(qū)動(dòng)，故將電動(dòng)工具充當(dāng)手動(dòng)鉆使用而施力旋轉(zhuǎn)時(shí)，為解決被動(dòng)齒輪經(jīng)由齒輪組傳動(dòng)至結(jié)合于馬達(dá)動(dòng)軸的主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)而反客為主成為“主動(dòng)齒輪”，造成鉆頭或螺絲起子頭在原地空轉(zhuǎn)的問題，現(xiàn)也有在固定環(huán)內(nèi)圈設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)滾珠以接觸主軸側(cè)面的結(jié)構(gòu)，動(dòng)力輸出停止而主軸主動(dòng)時(shí)，主軸帶動(dòng)滾珠抵觸固定環(huán)而鎖定。但該結(jié)構(gòu)由于主軸加工精度及主軸與固定環(huán)的同心度裝配誤差等因素，無法確保所有滾珠平均受力，鎖定可靠性低且在主軸帶動(dòng)滾珠時(shí)將產(chǎn)生噪音。

中國(guó)臺(tái)灣專利m275914的靜音式主軸鎖定裝置、中國(guó)臺(tái)灣專利m383473的無間隙主軸鎖定裝置則在于解決上述噪音問題，主要是在固定環(huán)內(nèi)圈內(nèi)設(shè)置彈性保持機(jī)構(gòu)，沿滾珠徑向提供可彈性形變的彈性部，通過彈性部的彈性形變提供緩沖力，消除噪音。但此類結(jié)構(gòu)均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，且彈性部因使用疲勞等因素產(chǎn)生塑性形變時(shí)機(jī)構(gòu)可靠性降低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種裝配難度低，使用可靠性高的電動(dòng)工具主軸鎖定裝置。

一種電動(dòng)工具主軸鎖定裝置，包括：

輸出軸，具有外徑整體呈正多邊形的多面軸，所述多面軸的每?jī)上噜徠矫骈g均以同一圓周的圓弧面相接，所述各圓弧面的圓心與輸出軸同心。

固定環(huán)，固定連接于電動(dòng)工具殼體，具有圓形通孔。

保持架，設(shè)于所述固定環(huán)的圓形通孔內(nèi)，所述保持架具有供所述多面軸插入的軸向通孔，保持架在軸向通孔孔壁對(duì)應(yīng)所述多面軸外徑平面的位置開設(shè)有第一槽孔，在軸向通孔孔壁對(duì)應(yīng)所述多面軸外徑圓弧面的位置開設(shè)有第二槽孔，保持架端面開設(shè)有插槽。

鎖定滾針，容置于所述第一槽孔，且間隙裝配于多面軸外徑平面與固定環(huán)圓形通孔內(nèi)壁之間。

軸承滾針，容置于所述第二槽孔，且與所述多面軸外徑圓弧面及固定環(huán)圓形通孔形成軸承配合。

及，動(dòng)力輸出盤，連接于電動(dòng)工具動(dòng)力系統(tǒng)，設(shè)有中心孔，所述中心孔內(nèi)壁對(duì)應(yīng)所述多面軸外徑平面的位置徑向凸設(shè)有扇形凸部，動(dòng)力輸出盤正對(duì)所述保持架的端面軸向凸設(shè)有凸柱，所述凸柱與所述保持架的插槽相匹配。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，以所述動(dòng)力輸出盤自轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述扇形凸部抵觸多面軸外徑平面以驅(qū)動(dòng)輸出軸時(shí)止，動(dòng)力輸出盤相對(duì)于輸出軸的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度a。以所述動(dòng)力輸出盤自轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述凸柱抵觸所述保持架的插槽側(cè)壁以驅(qū)動(dòng)保持架時(shí)止，動(dòng)力輸出盤相對(duì)于保持架的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度b。以所述輸出軸主動(dòng)時(shí)，自輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述多面軸外徑平面將所述鎖定滾針擠壓于固定環(huán)而鎖定時(shí)止，輸出軸相對(duì)于固定環(huán)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度c。以所述多面軸的外徑圓弧面的圓弧角度的一半為角度d。所述a<(b+c)，c<(a+b)，且a＜d。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述角度a與所述角度b相等。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸的半徑與軸承滾針直徑的和不小于多面軸外徑平面到軸中心距離與自鎖滾針直徑的和。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸的截面圓周半徑與所述軸承滾針半徑之比不小于2.5:1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸的外徑平面數(shù)呈偶數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸的外徑平面數(shù)為4個(gè)，所述多面軸的外徑圓弧面的圓弧角度小于45度，且大于20度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保持架與所述固定環(huán)過盈配合，且與所述輸出軸間隙配合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述插槽開設(shè)于所述第一槽孔和/或第二槽孔正對(duì)所述動(dòng)力輸出盤的一端部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述插槽槽寬不小于所對(duì)應(yīng)的第一槽孔或第二槽孔孔徑。

上述電動(dòng)工具主軸鎖定裝置，動(dòng)力輸出盤主動(dòng)時(shí)，其扇形凸部抵觸多面軸的平面帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出扭矩，同時(shí)動(dòng)力輸出盤的凸柱通過與插槽的插接配合而帶動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，保持架與輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承滾針承擔(dān)軸承作用；動(dòng)力輸出盤停止輸出動(dòng)力而輸出軸主動(dòng)時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而使其多面軸的平面偏轉(zhuǎn)，鎖定滾針在輸出軸與固定環(huán)之間的裝配間隙消失，從而將輸出軸鎖定于固定環(huán)，實(shí)現(xiàn)主軸鎖定，鎖定過程中由于軸承滾針的承托，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)均衡，受力均勻，鎖定可靠性高，且整個(gè)結(jié)構(gòu)裝配難度低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置的橫截面裝配示意圖；

圖4為為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置輸出軸、保持架、自鎖滾針、軸承滾針及固定環(huán)的配合示意圖；

圖5為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置的縱剖面裝配示意圖；

圖6為一實(shí)施方式中電動(dòng)工具主軸鎖定裝置的輸出軸裝配于保持架，并與動(dòng)力輸出盤的組合關(guān)系分解示意圖。

其中：輸出軸10、多面軸110、多面軸外徑平面111、多面軸外徑圓弧面112、固定環(huán)20、圓形通孔210、保持架30、軸向通孔310、第一槽孔320、第二槽孔330、插槽340、鎖定滾針40、軸承滾針50、動(dòng)力輸出盤60、中心孔610、扇形凸部620、凸柱630、電動(dòng)工具殼體90。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種電動(dòng)工具主軸鎖定裝置，包括：

輸出軸10，具有外徑整體呈正多邊形的多面軸110，所述多面軸110的每?jī)上噜徠矫?11間均以同一圓周的圓弧面112相接，所述各圓弧面112的圓心與輸出軸10同心。所述輸出軸10形成于電動(dòng)工具主軸，也可為電動(dòng)工具的主軸本身。所述多面軸110可自圓柱形的軸切削加工形成各平面111，而未切削部分即為所述圓弧面112，當(dāng)然，在其它的實(shí)施方式中，也可采用鑄造或粉末壓鑄等方式形成所述多面軸110。所述多面軸110的外徑平面111為3個(gè)或3個(gè)以上。

固定環(huán)20，固定連接于電動(dòng)工具殼體90，具有圓形通孔210。固定環(huán)20為用于安裝固定于電動(dòng)工具殼體90內(nèi)的部件，這里不贅述其結(jié)構(gòu)及裝配原理。

保持架30，設(shè)于所述固定環(huán)20的圓形通孔210內(nèi)，所述保持架30具有供所述多面軸110插入的軸向通孔310，保持架30在軸向通孔310孔壁對(duì)應(yīng)所述多面軸110的外徑平面111的位置開設(shè)有第一槽孔320，在軸向通孔310孔壁對(duì)應(yīng)所述多面軸110的外徑圓弧面112的位置開設(shè)有第二槽孔330，保持架30端面開設(shè)有插槽340。

鎖定滾針40，容置于所述第一槽孔320，且間隙裝配于多面軸110的外徑平面111與固定環(huán)20圓形通孔210內(nèi)壁之間。因多面軸110的外徑平面111為多個(gè)，故而當(dāng)每一多面軸110的外徑平面111對(duì)應(yīng)地裝配有鎖定滾針40時(shí)，所述鎖定滾針40的數(shù)量為多個(gè)。且由于多面軸110的外徑平面111整體呈正多邊形排列，故而所述鎖定滾針40亦均衡分布于多面軸110周緣。

軸承滾針50，容置于所述第二槽孔330，且與所述多面軸110的外徑圓弧面112及固定環(huán)20圓形通孔210形成軸承配合。因多面軸110的外徑圓弧面112為相接于兩平面111之間的多個(gè)圓弧面112，故而當(dāng)每一多面軸110的外徑外徑圓弧面112對(duì)應(yīng)地裝配有鎖定滾針40時(shí)，所述鎖定滾針40的數(shù)量為多個(gè)。且由于多面軸110的外徑圓弧面112均勻分布，故而所述鎖定滾針40亦均衡分布于多面軸110周緣。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述鎖定滾針40與軸承滾針50均為兩兩間隔交錯(cuò)分布。

及，動(dòng)力輸出盤60，連接于電動(dòng)工具動(dòng)力系統(tǒng)，設(shè)有中心孔610，所述中心孔610內(nèi)壁對(duì)應(yīng)所述多面軸110的外徑平面111的位置徑向凸設(shè)有扇形凸部620，動(dòng)力輸出盤60正對(duì)所述保持架30的端面軸向凸設(shè)有凸柱630，所述凸柱630與所述保持架30的插槽340相匹配。

輸出軸10的多面軸110穿過保持架30并插入動(dòng)力輸出盤60的中心孔610內(nèi)，保持架30通過鎖定滾針40和軸承滾針50可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配于固定環(huán)20的圓形通孔210內(nèi)，同時(shí)動(dòng)力輸出盤60的凸柱630可與保持架30的插槽340插接而形成插接裝配。

工作過程中，當(dāng)作為電動(dòng)工具使用，即動(dòng)力輸出盤60主動(dòng)時(shí)，其扇形凸部620抵觸多面軸110的平面111帶動(dòng)輸出軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出扭矩。同時(shí)動(dòng)力輸出盤60的凸柱630通過與插槽340的插接配合而帶動(dòng)保持架30轉(zhuǎn)動(dòng)，保持架30與輸出軸10同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此過程中，軸承滾針50在輸出軸10與固定環(huán)20之間承擔(dān)軸承的滾針作用。

而當(dāng)作為手動(dòng)工具使用，即動(dòng)力輸出盤60停止輸出動(dòng)力而輸出軸10主動(dòng)時(shí)，輸出軸10轉(zhuǎn)動(dòng)而使其多面軸110的平面111偏轉(zhuǎn)，鎖定滾針40在輸出軸10與固定環(huán)20之間的裝配間隙消失，從而將輸出軸10鎖定于固定環(huán)20，實(shí)現(xiàn)主軸鎖定。

上述鎖定過程中，由于軸承滾針50始終承托于輸出軸10與固定環(huán)20之間，保證了輸出軸10相對(duì)于固定環(huán)20的同心度，從而使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)均衡，在鎖定過程中帶動(dòng)各鎖定滾針40抵壓固定環(huán)20的受力均勻，鎖定可靠性高，且整個(gè)結(jié)構(gòu)裝配難度低。

如圖3和圖4所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中：

以所述動(dòng)力輸出盤60自轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述扇形凸部620抵觸多面軸110的外徑平面111以驅(qū)動(dòng)輸出軸10時(shí)止，動(dòng)力輸出盤60相對(duì)于輸出軸10的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度a。

以所述動(dòng)力輸出盤60自轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述凸柱630抵觸所述保持架30的插槽340側(cè)壁以驅(qū)動(dòng)保持架30時(shí)止，動(dòng)力輸出盤60相對(duì)于保持架30的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度b。

以所述輸出軸10主動(dòng)時(shí)，自輸出軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始至所述多面軸110的外徑平面111將所述鎖定滾針40擠壓于固定環(huán)20而鎖定時(shí)止，輸出軸10相對(duì)于固定環(huán)20的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度為角度c。

以所述多面軸110的外徑圓弧面112的圓弧角度的一半為角度d。

上述各角度關(guān)系為：所述a<(b+c)，c<(a+b)，且a＜d。

還請(qǐng)參閱圖4，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述角度a與所述角度b相等。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸110的半徑與軸承滾針50直徑的和不小于多面軸110的外徑平面111到軸中心距離與自鎖滾針直徑的和。請(qǐng)參閱圖3，所述多面軸110的外徑圓弧面112弦長(zhǎng)越長(zhǎng)，則所對(duì)應(yīng)的圓弧弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，圓弧面112與軸承滾針50的接觸范圍越大，反之則圓弧面112與軸承滾針50的接觸范圍越小。同理，多面軸110的外徑平面111邊長(zhǎng)越大，則平面111與鎖定滾針40的接觸范圍越大，反之則平面111與鎖定滾針40的接觸范圍越小。在主軸主動(dòng)時(shí)，保持架30插接于動(dòng)力輸出盤60而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸10不能與保持架30同步轉(zhuǎn)動(dòng)，故而輸出軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其多面軸110相對(duì)于保持架30轉(zhuǎn)動(dòng)，多面軸110的外徑平面111相對(duì)于鎖定滾針40偏轉(zhuǎn)。若多面軸110的外徑圓弧面112弦長(zhǎng)與外徑平面111邊長(zhǎng)之比過大，則外徑平面111的邊長(zhǎng)過小，多面軸110的外徑平面111相對(duì)于鎖定滾針40偏轉(zhuǎn)時(shí)難免使外徑平面111脫離與鎖定滾針40的接觸范圍，使多面軸110的外徑平面111與圓弧面112相交處的棱邊抵壓鎖定滾針40，從而造成鎖定滾針40不必要的磨損。而若多面軸110的外徑圓弧面112弦長(zhǎng)與外徑平面111邊長(zhǎng)之比過小，則多面軸110的外徑圓弧面112弧長(zhǎng)過小，偏轉(zhuǎn)時(shí)難免使多面軸110的外徑圓弧面112脫離與軸承滾針50的接觸范圍，從而造成軸承滾針50失去軸承承托作用。因此，選取多面軸110的半徑與軸承滾針50直徑的和不小于多面軸110的外徑平面111到軸中心距離與自鎖滾針直徑的和。

還請(qǐng)參閱圖3，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸110的截面圓周半徑與所述軸承滾針50半徑之比不小于2.5:1。理論上多面軸110的截面圓周與軸承滾針50的直徑之和即為固定環(huán)20內(nèi)徑，當(dāng)多面軸110的截面圓周直徑相對(duì)于固定環(huán)20直徑越小，則因裝配誤差和長(zhǎng)期使用的磨損后，多面軸110與固定環(huán)20的同心度誤差越易增大，故而選取多面軸110的截面圓周半徑與所述軸承滾針50半徑之比不小于2.5:1，以保證裝配和使用中的多面軸110與固定環(huán)20的同心度，提高鎖定可靠性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多面軸110的外徑平面111數(shù)呈偶數(shù)。多面軸110的外徑平面111數(shù)呈偶數(shù)時(shí)，兩平面111間相接的圓弧面112亦為偶數(shù)，如此可保證多面軸110的同一直徑上有兩兩相對(duì)的軸承滾針50，軸承滾針50對(duì)多面軸110的承托更均勻。

如圖2和圖3所示的具體實(shí)施例中，所述多面軸110的外徑平面111數(shù)為4個(gè)，所述多面軸110的外徑圓弧面112的圓弧角度小于45度，且大于20度。

如圖3所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保持架30與所述固定環(huán)20過盈配合，且與所述輸出軸10間隙配合。如此，所述保持架30與固定環(huán)20之間能有較大的靜摩擦力，以進(jìn)一步保證輸出軸10主動(dòng)時(shí)的鎖定效果。保持架30與輸出軸10的間隙配合則保證了動(dòng)力輸出盤60主動(dòng)而作為電動(dòng)工具時(shí)的動(dòng)力輸出平順性。

如圖2和圖5所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述插槽340開設(shè)于所述第一槽孔320和/或第二槽孔330正對(duì)所述動(dòng)力輸出盤60的一端部。如此插槽340與第二槽孔330共用位置，一方面有利于縮小電動(dòng)工具內(nèi)的裝配空間，另一方面，當(dāng)動(dòng)力輸出盤60的凸柱630插入所述插槽340時(shí)，可將軸承滾針50約束于所述第二槽孔330內(nèi)，提高裝配可靠性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述插槽340槽寬不小于所對(duì)應(yīng)的第一槽孔320或第二槽孔330孔徑，以便所述凸柱630插入插槽340后，能將鎖定滾針40或軸承滾針50均勻而完全地限制于第一槽孔320或第二槽孔330內(nèi)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)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(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。