专利名称：具有单驱动轴的双卡盘钻枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有两个可相互交换位置的卡盘的手枪握把式工具，并且更具体地说涉及这样一种工具，它能够由用户的一只手控制，从而其另一只手能够空出来做其它事情。
背景技术：
在头上方位置处使用的工具(例如电钻)存在特殊的问题。在钻孔时，往往必须首先形成导向孔然后用直径更大的第二钻枪将它扩大。如果用户站在梯子上来形成导向孔，则在使用单卡盘钻枪的情况下他必须从梯子上下来，然后更换更大规格的钻头。用户然后必须再次爬上梯子以找到所要扩大的导向孔。如果导向孔对于更大钻枪而言不够深，则必须重复整个过程。
对于具有两个可交换位置的卡盘的工具的需求长时间以来一直存在并且是许多专利申请的主题。但是，这些申请要么是形成了不能实际使用的工具，要么是不能让用户在不使用两只手的情况下交换卡盘的位置。因此，丧失了让一只手空出来从事其它事情(例如抓住用户所站的梯子)的优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的双卡盘钻枪。
根据本发明，手枪握把式工具具有第一和第二卡盘，其中一个在共用驱动位置处可以由另一个更换；一旋转驱动轴，用来给处于共同驱动位置处的那个卡盘提供驱动力；一可松开装置(例如离合器)，可操作用来在要交换卡盘时使旋转驱动轴与处于驱动位置处的卡盘断开；一卡盘变换单元，它可以在该装置已经松开之后用从钻枪电动机获得的驱动力操作，以将在先使用的卡盘重新设置在共用驱动位置的一侧上并且然后使之绕着驱动轴的轴线转动以占用在手枪式握把前面的位置，该单元还使第二卡盘从在手枪式握把前面的位置运动到共用驱动位置；以及可以由工具用户的正在握住手枪式握把的手来操作的机构，用来启动卡盘变换单元的操作以及该装置的接合和断开，从而在另一个卡盘占据着在工具的手枪式握把前面的位置时将来自驱动轴的驱动力仅赋给处于驱动位置的卡盘。该装置优选包括在动力从驱动轴传递给处于共用驱动位置处的那个卡盘时与在卡盘中的插座接合的花键。
本发明的工具的优点在于，处于未使用状态的卡盘总是占据着在手枪式握把前面的位置，在那里它静止不动并且允许工具正常操作。在需要交换卡盘的位置时，这可以例如通过在工具不工作的时候由用户按压在手枪式握把上的第二扳机来实现。可以被设置为启动一个交换卡盘位置的控制程序，然后恢复在驱动轴和在共用驱动位置处的卡盘之间的驱动连接。优选的是，工具不从驱动轴向任何一个卡盘传递动力，直到已经完成卡盘交换程序。
下面将参照所附的示意图以实施例的方式对本发明进行更详细的说明，其中图1至18分别为从不同方向取得的手枪握把式钻枪的前端部分的各个部分的局部分解简化视图，这些附图显示出两个卡盘切换期间的连续阶段，这些附图显示出在两个连续卡盘切换过程期间由钻枪各个部件占用的位置。
具体实施例方式
在这些附图中，该钻枪的相应部件具有相同的附图标记。
大体上在1处所示的钻枪前端包括钻枪外壳2的前部，它装有由安装在手枪式握把4上的扳机开关3控制的电动机(未示出)，该手枪式握把4在钻枪被使用时由用户的一只手握住。
电动机通过在包围着轴5的圆筒6中的螺线管机构使钻枪驱动轴5旋转，该钻枪驱动轴能够在分别由图1和2显示出的两个轴向移动位置之间往复运动。箭头7显示出轴5的旋转方向。
外壳2具有一向前延伸部分8，它能够绕着轴5的轴线旋转并且还能够在与所述轴的轴线相同的平面中转动90度。轴5带有一个随着轴往复运动并由其旋转的圆柱形齿轮10。齿轮10具有一圈平行齿，所述平行齿带有锥形端部，以辅助该平行齿与围绕着盘13的一侧延伸的圆形有齿轨道12的齿啮合。实际上，只使用了有齿轨道长度的四分之一。有齿轨道的齿也具有锥形端部以辅助其与齿轮10啮合。圆盘13可枢转地安装在位于延伸部分8和轴环15之间延伸的心轴14上，其中轴5以紧密滑动装配的方式穿过轴环。轨道12的使用部分的相对端部分别设有止动件16和17，它们限制了在轴5旋转时齿轮10可以围绕着轨道12行进的角度。
如上所述，在外壳2和延伸部分8之间的连接使得延伸部分8能够具有两个运动自由度。一个运动自由度包括延伸部分8如连续附图4至8所示那样围绕着轴5的轴线旋转运动180°，第二运动自由度使得延伸部分8能够如在连续附图2至4中所示那样绕着枢轴14的轴线转过九十度。
外壳8承载有两个可转动钻枪驱动卡盘20和21，如图1所示它们相互垂直地伸出。卡盘20被显示为处于钻枪的驱动位置中并且支撑着普通的可拆卸钻头23。另一个卡盘21被显示为在它从钻枪的手枪式握把4向前向下延伸的位置处支撑着埋头孔钻头24。
在图1所示的驱动轴5的位置中，齿轮10设置在轨道12前面，从而该齿轮和轨道没有啮合。但是，如果操作在圆筒6中的机构，则使轴5回缩至图1的右侧，从而使齿轮10的齿与轨道12的齿啮合。为了建立与使用中的卡盘的驱动连接，轴5的前端为六边形横截面，并且装配在卡盘20、21中的处于在驱动轴左手端的驱动位置中的那一个的具有互补横截面的插座内。
优选实施方案的操作现在将对在这些附图中所示的卡盘变换机构的操作进行说明。
在钻枪各个部件处于在图1所示的位置中的情况下，可以如此按压扳机3，即，来自钻枪电动机的驱动力通过轴5传递以使钻头23转动，从而形成一钻孔。在已经形成了具有适当深度的钻孔时，可以通过使卡盘21和埋头孔钻头24代替钻头23处于驱动位置来对其口部进行锥形扩孔。这是通过按压设置在扳机3上方的第二扳机9来实现的。应该指出的是，钻枪的用户能够用握住手枪式握把并且操作第一扳机3的手来按压第二扳机9。
按压扳机9的动作用来给顺序控制电路供电，该电路执行以下步骤首先使钻机驱动电动机暂时断电，并且克服弹簧(未示出)的弹性偏压操作在圆筒6中的机构以使轴5的前端部分从卡盘20中的插座回缩。同时，使齿轮10与轨道12的使用部分的齿啮合。这在图2中显示出。用户使扳机9保持受到按压，顺序控制电路然后重新给驱动电动机供电，从而使齿轮10转动，以通过啮合的齿轮10和轨道12沿着顺时针方向在其自身平面中驱动圆盘13。这使两个卡盘20、21以一定角度运动，从而卡盘21朝着由卡盘20先前占据的驱动位置运动，并且卡盘20朝着垂直向上的位置运动。在图3和4中显示出在该运动中的连续阶段。在卡盘20到达在图4中所示的位置时，齿轮10抵接着止动件16，从而防止了圆盘13绕着心轴14的轴线的进一步旋转。延伸部分8的一个自由度的运动已经完成。
由于齿轮10不能沿着轨道12进一步转动，所以驱动轴5的进一步转动使得延伸部分8和圆盘13自己绕着驱动轴5的轴线转动。这使得卡盘20从在图4中所示的位置经过在图5、6和7中所示的连续位置运动到在图8中所示的位置，在该位置处卡盘20直接设置在手枪式握把4前面。在卡盘20的这个转动期间，第二卡盘21保持在如所示的钻枪的驱动位置中。一旦卡盘20已经到达在图8和9中所示的位置，则通过延伸部分8操作机械开关(未示出)以使在圆筒6中的机构的操作停止并且停止给钻枪驱动电动机供电。与在圆筒6中的机构相连的弹簧然后使驱动轴5的前端朝着钻枪前面前进。驱动轴5的这个向前运动使小齿轮10与齿条12脱开(如图10所示)，并且驱动轴5的前端然后进入在卡盘21的后面中的插座，以在钻枪电动机驱动轴5和卡盘21之间建立驱动接合。一旦该轴5的这个运动完成，驱动轴5的向前运动操作一开关(未示出)，以使扳机3的操作再次给驱动电动机供电并且使得在卡盘21中的埋头孔钻头能够使用。
如果需要再次交换卡盘20和21的位置，则如在图11至18的顺序中所示那样重复上面的程序。操作在圆筒6中的机构以克服弹性弹簧偏压力从卡盘21中将钻枪轴5撤回，并且暂时将电路断电以防止由扳机3操作钻枪马达。如图11所示，轴5的回撤运动使得齿轮10如图11所示一样与弧形齿条12的齿再次啮合。在现在按压扳机9时，以使电动机转动方向反向的方式通过顺序控制电路再次给与电动机连接的电路供电。现在轴5沿着由图12中的箭头所示的方向转动，从而如图12所示一样使圆盘13沿着逆时针方向绕着心轴14转动。
圆盘13的逆时针运动使得卡盘21向上运动，并且使卡盘20与驱动轴5对准，如图13所示。该运动在齿条12已经转动了90度并且齿轮10抵靠在位于轨道12的端部处的止动件17时结束。在出现这种情况时，可防止轨道12进一步转动，并且轴5的转动运动用来使圆盘13和延伸部分8自身绕着轴5的轴线转动。这使得卡盘21从在图13中所示的垂直向上的位置通过在图14、15和16中所示的那些阶段运动到在图17中所示的垂直向下位置，在那里它位于手枪式握把4前面一小段距离处。通过响应于延伸部分8的运动促动开关(未示出)来终止该运动。通过所述开关将在圆筒6中的机构断电，以使得在轴5上的弹性弹簧偏压使轴5沿着向前方向轴向运动，从而使其自由端部分与位于卡盘20后面处的插座接合。同时，齿轮10与齿条12脱开，并且钻枪的各个部件处于图18中所示的位置。通过轴5的向前运动使用来启动两个卡盘20和21的交换的扳机9自动地松开，从而使得该钻枪能够通过按压扳机3再次操作。
优选实施方案的变型在上述设置的变型(未示出)中，延伸部分8承载有两个相对间隔开的平行轨道12，它们共享相同的旋转轴线并且分别与齿轮10在其相对侧面上的齿啮合。该齿轮10因此卡在两个轨道之间，从而得到动态稳定的布置，其中大大降低了齿轮10的齿在受到载荷时脱离与轨道12的齿啮合的危险。在该变型中所使用的其它轨道12绕着心轴14的轴线自由地转动，因而仅仅是一空转件，并且不会参与在轴5和处于在外壳12前面的驱动位置处的卡盘之间的驱动力传递。
权利要求
1.一种手枪握把式工具，它具有第一和第二卡盘，其中一个可以在共用驱动位置处由另一个代替；一个例如离合器的可松开装置，其可操作用来在要交换卡盘时使旋转驱动轴与处于驱动位置处的卡盘断开；一卡盘变换单元，它可以在所述装置已经松开之后用从钻枪电动机获得的驱动力操作，以重新定位并且然后使之绕着驱动轴的轴线转动以占用在手枪式握把前面的位置，使第二卡盘从在手枪式握把前面的位置运动到共用驱动位置；以及可以由工具用户的正在握住手枪式握把的手来操作的机构，用来启动卡盘变换单元的操作以及所述装置的断开和接合，从而在另一个卡盘占据着在工具的手枪式握把前面的位置时将来自驱动轴的驱动力仅赋给处于驱动位置的卡盘。
2.如权利要求1所述的工具，包括与手枪式握把并排设置的一手指按键，它只能在所述驱动轴没有转动时操作所述装置。
3.如权利要求1或2所述的工具，它具有这样一个部件，该部件承载着卡盘并且具有两个自由度，从而该部件自身可以绕着驱动轴转动并且也可以在其自身平面中转动。
4.如权利要求3所述的工具，其中，所述部件承载着具有带齿轨道的弧形部分的可旋转圆盘，并且所述装置包括一齿轮，通过该齿轮可以使驱动轴在不进行相对转动的情况下滑动，并且该齿轮可以通过驱动轴的往复运动而移动成与所述轨道的弧形部分啮合和脱离啮合。
全文摘要
一种手枪握把式钻枪(1)，在其手握把(4)上具有两个控制扳机(3和9)。一个扳机(3)控制钻枪的外壳(2)中的电机的供能，另一个扳机(9)启动交换两个卡盘(20，21)的位置的程序。卡盘(20，21)安装在外壳(2)的向前延伸部分(8)上。延伸部分(8)具有两个自由度。它首先能够围绕枢轴(14)的轴线转过90度，以将未使用的卡盘送至外壳(2)前面的驱动位置。第二自由度允许延伸部分然后围绕钻枪驱动轴(5)的驱动轴线旋转，从而将更换的卡盘从指向上的位置运动至正好在手枪式握把前面的向下的位置。卡盘(20，21)的交换可以由用户握住手握把(4)的手来控制。
文档编号B25D17/28GK1898067SQ200480038203
公开日2007年1月17日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年11月24日
发明者约翰·怀特黑德 申请人:怀特霍特解决方案公司