手持式电动工具的制作方法

手持式电动工具
【技术领域】
1.本发明涉及电动工具领域，特别涉及一种装修、建筑等场合所用的手持式电动工具。


背景技术：

2.电动工具是一类由电机组件驱动工作头进行往复运动的器械，为了将电机组件的高转速低扭矩的力转换为用户所需要的低转速高扭矩的力，通常会在电机组件和工作头之间设置行星齿轮减速装置。随着用户需求的不断增加，目前市面上的手持类的电动工具，尤其涉及直柄式工具机类的产品，还会在行星齿轮减速装置上设置变速装置，用户可以根据实际的使用需求对直柄式工具机的输出转速进行调节。通常的直柄式工具机的变速装置设有高转速档位和低转速档位，并通过一个调档机构来进行手动切换。
3.现有技术中的变速装置，可参阅于2010年09月29日公告的中国实用新型专利第200920202451.8号，其揭示了一种双速直流直柄式工具机，包括齿轮箱及与齿轮箱内的变速齿轮连接的平动档位切换装置，平动档位切换装置的换档杆穿出齿轮箱壳体，齿轮箱壳体上设有轴向的腰形孔用于换档杆穿出和换档滑移，用户可以通过移动换档杆来进行高速档和低速档的切换。
4.但是，现有技术中的行星齿轮减速装置，设计时想要得到更低的输出转速，则需要多级的行星齿轮进行减速，这就使得电动工具的整体体积较大，不利于小型化的发展；另外，基于行星齿轮的理论模型，每一级的减速比为1+z3/z1，其中z3为内齿圈的齿数，z1为太阳轮的齿数，每一级行星齿轮的减速比不低于3；在设计直柄式工具机时，若需要高速档和低速档的转速比值小于3时，传统的行星齿轮减速装置基本无法实现，从而无法满足用户多样化的作业需求。
5.鉴于此，确有必要提供一种改进的手持式电动工具，以克服现有技术存在的缺陷。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能输出低转速且适用性更广的手持式电动工具。
7.本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种手持式电动工具，包括机壳、安装于所述机壳的电机组件和传动组件、连接于所述电机组件的开关组件、连接于所述传动组件的换档组件及由所述传动组件驱动的输出端，所述开关组件包括安装于所述机壳的开关元件及触发所述开关元件的扳机，所述换档组件包括连接于所述传动组件的换档元件及移动所述换档元件的按钮；所述开关组件为调速开关并通过所述扳机的按压行程来调节所述电机组件的输出转速，所述换档组件包括连接于所述按钮的连杆及安装于所述连杆的止挡部；所述开关组件包括设于所述开关元件和所述扳机之间的联结件，所述联结件包括抵接于所述扳机和所述开关元件之间的连接部及连接于所述连接部的限位部，所述限位部抵接于所述止挡部。
8.进一步改进方案为：所述输出端包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，所述传动组件包括活动设置的内齿圈，所述按钮包括对应于所述第一状态的第一位置和对应于所述第二状态的第二位置，所述换档元件连接于所述内齿圈，移动所述按钮，以在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
9.进一步改进方案为：所述第一状态为低速档位，所述第二状态为高速档位，在所述第一状态和所述第二状态的至少一个状态下，所述限位部抵接于所述止挡部。
10.进一步改进方案为：所述第一状态时，所述限位部不接触所述止挡部，所述扳机可以按压到底；所述第二状态时，所述限位部抵接于所述止挡部，所述扳机无法按压到底，所述电机组件的最大输出转速被限制。
11.进一步改进方案为：所述联结件包括设于所述连接部和所述限位部之间的避让部，所述第一状态时，所述止挡部延伸至所述避让部。
12.进一步改进方案为：所述联结件包括连接于所述连接部和所述限位部之间的加强筋，所述加强筋至少部分位于所述避让部内。
13.进一步改进方案为：所述止挡部包括抵接于所述限位部的座体及自所述座体的端面内凹的活动槽，所述加强筋在所述活动槽内移动。
14.进一步改进方案为：所述换档组件包括支承所述止挡部的支撑件，所述支撑件和所述限位部位于所述止挡部的两侧。
15.进一步改进方案为：所述开关元件包括安装于所述机壳的开关主体及活动连接于所述开关主体的触发件，所述连接部抵压所述触发件，以激活所述开关主体。
16.进一步改进方案为：所述开关元件包括固定于所述开关主体的导柱及活动连接于所述导柱的引导件，所述触发件延伸穿过所述引导件，并连接至所述连接部。
17.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：止挡部位于扳机的按压行程的路径上，使得扳机在按压过程中，限位部抵接于止挡部，扳机无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件的最大输出转速被限制，在实际使用时，输出端能够输出用户所需的转速更低的力，来满足用户的不同工作场景的需求。由于第一状态为低速档状态，第二状态为高速档状态，用户在高速档状态下按压扳机，限位部抵接于止挡部，使得扳机无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件的最大输出转速被限制，即使在高速档状态下，用户也能得到转速更低的力，突破了传统的行星齿轮减速装置无法实现高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3的限制，有效满足了用户多样化的工作需求。
【附图说明】
18.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明：
19.图1是本发明较佳实施例的手持式电动工具的整机示意图；
20.图2是图1所示手持式电动工具的另一角度的整机示意图；
21.图3是图1所示手持式电动工具的剖视图，此时处于低速档状态且扳机未按压；
22.图4是图1所示手持式电动工具的剖视图，此时处于低速档状态且扳机按压到底；
23.图5是图1所示手持式电动工具的剖视图，此时处于高速档状态且扳机未按压；
24.图6是图1所示手持式电动工具的剖视图，此时处于高速档状态且扳机按压到底；
25.图7是图1所示手持式电动工具中换挡组件和开关组件的结构示意图；
26.图8是图7所示换挡组件和开关组件的另一角度的结构示意图；
27.图9是图1所示手持式电动工具的换档组件中开关元件和联结件的结构示意图，此时扳机未被按压；
28.图10是图9所示开关元件和联结件的结构示意图，此时扳机被按压但未按压至全部的按压行程；
29.图11是图9所示开关元件和联结件的结构示意图，此时扳机被按压至全部的按压行程；
30.图12是图9所示换档组件中联结件的结构示意图。
【具体实施方式】
31.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。
32.在本发明中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.请参阅图1至图3所示，本发明的较佳实施例涉及的手持式电动工具为直流供电的直柄式工具机100，该直柄式工具机100的端部可适配不同种类的工具头，以进行拧紧或拧松螺钉、在墙面打孔、为轮胎充气、抛光打磨等作业。该直柄式工具机100包括机壳1、安装于机壳1的电机组件2和传动组件3、连接于电机组件2的开关组件4、连接于传动组件3的换档组件5、由传动组件3驱动的输出端20、控制电机组件2的控制组件6及为电机组件2供能的电池包200，电池包200可拆卸地安装于机壳1，以便于电池包200进行充电；具体的，上述开关组件4电连接于控制组件6，用户按压开关组件4，启动电机组件2进行旋转，并经由传动组件3将力传递至输出端20，在输出端20上夹持工具头，即可对工件进行作业。
34.请参阅图3所示，上述传动组件3为行星齿轮减速机构，并适用于将电机组件2输出的高转速低扭矩的力，转换为用户所需要的低转速高扭矩的力。而为了满足用户多样化的需求，输出端20包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，相对应的，行星齿轮减速机构具有活动设置的内齿圈31。其中，第一状态为低速档状态，此时内齿圈31参与减速过程，输出端20以低转速运行；第二状态为高速档状态，此时内齿圈脱离且不参与减速过程，输出端20以高转速运行，高速档状态下的转速高于低速档状态下的转速。
35.进一步的，上述换档组件5连接于行星齿轮减速机构的内齿圈31，用户移动换档组件5则可带动内齿圈31发生移动，从而在第一状态和第二状态之间进行切换。
36.请参阅图1和图2所示，上述机壳1包括收容电机组件2和传动组件3的主体部11及连接于主体部11的后端的结合部12，输出端20突伸至主体部11的前端，主体部11的外周形成有供用户握持的握持部13，电池包200可拆卸地安装于结合部12的上侧，换档组件5设置于主体部11的上侧且邻近输出端20的位置，开关组件4设置于主体部11的下侧，而控制组件6安置于主体部11内且位于电机组件2和电池包200之间。
37.进一步的，上述握持部13位于换档组件5和电池包200之间，开关组件4至少部分延
伸至换档组件5和电池包200之间，使得用户整个手掌抓握住握持部13，用食指或者中指即可按压开关组件4，并且大拇指可以前后移动换档组件5，来进行换档动作，实现单手作业且操作更为舒适简便。
38.在本实施方式中，上述电池包200可拆卸地安装于结合部13，电机组件2具有沿前后方向延伸的第一轴线300，而电池包200的插接方向和第一轴线a1的延伸方向大致相同。
39.可选的，上述电池包200的标称电压可以大于等于10v且小于等于20v，例如，电池包200的标称电压可以为12v、18v、20v等；可选的，电池包200的标称电压可以大于等于20v且小于等于100v，例如，电池包200的标称电压可以为24v、40v、56v、80v等。
40.可选的，上述电池包200中一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以大于等于3且小于等于5，例如一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以为3个，4个或者5个。可选的，电池包200中一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以大于等于6且小于等于25，例如，一个电芯单元组中所包含的电芯单元的数目可以为6个，10个，14个，20个等。
41.请参阅图3和图4所示，上述开关组件4包括安装于机壳1的开关元件41、触发开关元件41的扳机42及设于开关元件41和扳机42之间的联结件43，即扳机42通过联结件43间接触发开关元件41。
42.请结合图9至图11所示，上述开关组件4为调速开关并通过扳机42的按压行程来调节电机组件2的输出转速，且电机组件2的输出转速和扳机42的按压行程大致上成正比。具体的，若用户将扳机42按压至全部的按压行程(即按压到底)，则电机组件2以最大输出转速进行工作；若用户将扳机42按压至按压行程的一半，则电机组件2以二分之一的最大输出转速进行工作。
43.请参阅图3至图6所示，上述换档组件5包括连接于传动组件3的内齿圈31的换档元件51、移动换档元件51的按钮52、连接于按钮52的连杆53及安装于连杆53的止挡部54，按钮52包括对应于第一状态的第一位置和对应于第二状态的第二位置，用户移动按钮52，联动换档元件51带动内齿圈31发生移动，即可在第一状态和第二状态之间进行切换。
44.进一步的，上述按钮52的上端突伸至机壳1的外部，以供用户进行按压操作。
45.在本实施方式中，上述连杆53包括连接于按钮52的连杆主体531、用于安装止挡部54的拓展部532及自连杆主体531的端面朝向机壳1的内壁突伸的第一滑动部533，该连杆主体531呈“l”形构造，并包括连接于按钮52的第一段5311及自第一段5311的端部弯折的第二段5312，拓展部532连接于第二段5312的端部。进一步的，该第一滑动部533具有多个且间隔布置于第一段5311，机壳1的主体部11包括支承第一段5311的支撑部111，支撑部111上具有多个与第一滑动部533相类似的第二滑动部，第一滑动部533和第二滑动部位于第一段5311的相对两侧；再进一步的，第一滑动部533和第二滑动部为半圆状的凸点，由此第一段5311在机壳1内的移动为点接触，用户操作更为轻便。
46.在本实施方式中，上述连杆主体531、拓展部532、第一滑动部533和止挡部54为一体式构造。
47.在本实施方式中，上述连杆53和按钮52为一体式构造。
48.请参阅图9所示，上述开关元件41安装于机壳1的开关主体411、活动连接于开关主体411的触发件412、固定于开关主体411的导柱414及活动连接于导柱414的引导件413，引
导件413套设于导柱414的外周，触发件412延伸穿过引导件413，并连接至联结件43。
49.进一步的，上述扳机42带动联结件43发生运动，带动触发件412和引导件413同步运动，进而激活开关主体411；并且引导件413为触发件412的移动提供导向作用。
50.请参阅图5和图6所示，上述扳机42为长杆式扳机，并包括活动连接于机壳1的杆体421、转动连接于杆体421的自锁件422及设置于机壳1的枢转点423，杆体421绕着枢转点423相对于机壳1进行旋转。进一步的，该自锁件422具有限制杆体421移动的第一状态(参图5)及不限制杆体421移动的第二状态(参图6)，自锁件422能有效防止直柄式工具机100发生误触发，保障用户的使用安全。
51.在本实施方式中，上述杆体421抵接于联结件43，并且在第二状态，用户按压杆体421，能带动联结件43移动，进而触发开关元件41。
52.请参阅图7、图8和图11所示，上述联结件43包括抵接于扳机42和开关元件41之间的连接部431、连接于连接部431的限位部432及连接于连接部431和限位部432之间的加强筋434，该连接部431的一端抵接于杆体421，另一端抵压触发件412，并激活开关主体411；加强筋434有助于提升联结件43的使用寿命。
53.具体的，上述连接部431具有贯通的孔435，触发件412突伸并安装至孔435内。
54.在本实施方式中，在上述第一状态和第二状态的至少一个状态下，止挡部54位于扳机42的按压行程的路径上，使得扳机42在按压过程中，限位部432抵接于止挡部54，扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件2的最大输出转速被限制，在实际使用时，输出端20能够输出用户所需的转速更低的力，来满足用户的不同工作场景的需求。
55.在本实施方式中，上述第一状态时，限位部432不接触止挡部54，扳机42可以按压至全部的按压行程(即按压到底)；第二状态时，限位部432抵接于止挡部54，扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，电机组件2的最大输出转速被限制。
56.由于第一状态为低速档状态，第二状态为高速档状态，基于行星齿轮的理论模型，每一级的减速比为1+z3/z1，其中z3为内齿圈的齿数，z1为太阳轮的齿数，每一级行星齿轮的减速比不低于3，若需要高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3时，传统的行星齿轮减速装置基本无法实现。而在本实施方式中，用户在高速档状态下按压扳机42，限位部432抵接于止挡部54，使得扳机42无法按压至全部的按压行程(即无法按压到底)，因此电机组件2的最大输出转速被限制，即使在高速档状态下，用户也能得到转速更低的力，突破了传统的行星齿轮减速装置无法实现高速档状态下的转速和低速档状态下的转速比值小于3的限制，有效满足了用户多样化的工作需求。
57.请参阅图8和图12所示，上述联结件43还包括设于连接部431和限位部432之间的避让部433，止挡部54包括抵接于限位部432的座体541及自座体541的端面内凹的活动槽542，加强筋434在活动槽542内移动。
58.在本实施方式中，在第一状态时，止挡部54的座体541延伸至避让部433，且加强筋434延伸至活动槽542内。
59.在本实施方式中，上述加强筋434至少部分位于避让部433内。
60.在本实施方式中，上述按钮52沿着第一轴线300前后移动，带动止挡部54沿着第一轴线300前后移动。
61.请结合图7所示，上述换档组件5还包括支承止挡部54的支撑件55，支撑件55和限位部432位于止挡部54的两侧；由于连杆53具有一定的弹性，限位部432抵压止挡部54时，将止挡部54抵在支撑件55上，该支撑件55有效防止连杆53发生过度变形，从而导致连杆53的损坏。
62.在本实施方式中，上述支撑件55安装于开关主体411，且位于邻近触发件412的位置。
63.本发明不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明原理和范畴的前提下，本发明的手持式电动工具还有其他很多的替代方案。本发明的保护范围以权利要求书的内容为准。

技术特征：
1.一种手持式电动工具，包括机壳、安装于所述机壳的电机组件和传动组件、连接于所述电机组件的开关组件、连接于所述传动组件的换档组件及由所述传动组件驱动的输出端，所述开关组件包括安装于所述机壳的开关元件及触发所述开关元件的扳机，所述换档组件包括连接于所述传动组件的换档元件及移动所述换档元件的按钮；其特征在于：所述开关组件为调速开关并通过所述扳机的按压行程来调节所述电机组件的输出转速，所述换档组件包括连接于所述按钮的连杆及安装于所述连杆的止挡部；所述开关组件包括设于所述开关元件和所述扳机之间的联结件，所述联结件包括抵接于所述扳机和所述开关元件之间的连接部及连接于所述连接部的限位部，所述限位部抵接于所述止挡部。2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：所述输出端包括以不同转速运行的第一状态和第二状态，所述传动组件包括活动设置的内齿圈，所述按钮包括对应于所述第一状态的第一位置和对应于所述第二状态的第二位置，所述换档元件连接于所述内齿圈，移动所述按钮，以在所述第一状态和所述第二状态之间切换。3.根据权利要求2所述的手持式电动工具，其特征在于：所述第一状态为低速档位，所述第二状态为高速档位，在所述第一状态和所述第二状态的至少一个状态下，所述限位部抵接于所述止挡部。4.根据权利要求3所述的手持式电动工具，其特征在于：所述第一状态时，所述限位部不接触所述止挡部，所述扳机可以按压到底；所述第二状态时，所述限位部抵接于所述止挡部，所述扳机无法按压到底，所述电机组件的最大输出转速被限制。5.根据权利要求4所述的手持式电动工具，其特征在于：所述联结件包括设于所述连接部和所述限位部之间的避让部，所述第一状态时，所述止挡部延伸至所述避让部。6.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其特征在于：所述联结件包括连接于所述连接部和所述限位部之间的加强筋，所述加强筋至少部分位于所述避让部内。7.根据权利要求6所述的手持式电动工具，其特征在于：所述止挡部包括抵接于所述限位部的座体及自所述座体的端面内凹的活动槽，所述加强筋在所述活动槽内移动。8.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：所述换档组件包括支承所述止挡部的支撑件，所述支撑件和所述限位部位于所述止挡部的两侧。9.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其特征在于：所述开关元件包括安装于所述机壳的开关主体及活动连接于所述开关主体的触发件，所述连接部抵压所述触发件，以激活所述开关主体。10.根据权利要求9所述的手持式电动工具，其特征在于：所述开关元件包括固定于所述开关主体的导柱及活动连接于所述导柱的引导件，所述触发件延伸穿过所述引导件，并连接至所述连接部。

技术总结
本发明涉及一种手持式电动工具，包括机壳、电机组件和传动组件、开关组件、换档组件及输出端，开关组件包括安装于机壳的开关元件及触发开关元件的扳机，换档组件包括连接于传动组件的换档元件及移动换档元件的按钮；开关组件为调速开关并通过扳机的按压行程来调节电机组件的输出转速，换档组件包括连接于按钮的连杆及安装于连杆的止挡部；开关组件包括设于开关元件和扳机之间的联结件，联结件包括抵接于扳机和开关元件之间的连接部及连接于连接部的限位部，限位部抵接于止挡部。本发明的扳机在按压过程中，限位部抵接于止挡部，扳机无法按压到底，电机组件的最大输出转速被限制，输出端能够输出用户所需的转速更低的力。输出端能够输出用户所需的转速更低的力。输出端能够输出用户所需的转速更低的力。


技术研发人员：刘爱国 杨思豪
受保护的技术使用者：江苏东成工具科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/14