用于启动发动机的电动工具的制作方法

本发明涉及一种电动工具，其用于起动发动机，并且特别地并非排除性地涉及一种电驱动装置，其用在起动汽油发动机。

背景技术：

发动机(诸如汽油发动机、柴油发动机或内燃机)可以用发动机起动器起动。传统的发动机起动器可采用人力技术，例如与曲轴前部接合的可拆卸的曲柄，拉动飞机螺旋桨或拉动缠绕在开放式滑轮上的绳索。

这种手摇曲轴起动方法不方便、困难且危险，因为起动过程中发动机的行为并不总是可预测的。例如，发动机可以反冲，导致突然的反向旋转。另外，由于手动起动发动机通常需要大量的力量和努力，因此起动发动机并不容易。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于启动发动机的电动工具，包括刀头，刀头具有布置成与发动机的起动器模块的可旋转的组件接合的刀头部，和传输机构，传输机构布置成将由容纳在电动工具的外壳内的马达提供的旋转运动传输到刀头部，其中，马达布置成由连接至其的电源供电，其中，仅当刀头部与可旋转的组件接合时，由马达提供的旋转运动经由传输机构被传输到起动器模块的可旋转组件。

在第一方面的实施方式中，其中，刀头部设置在刀头的端部上，其具有布置成与传输机构可移除地接合的接合部。

在第一方面的实施方式中，其中，传输机构还包括夹头，夹头具有容纳部，容纳部布置成容纳刀头的接合部的至少一部分。

在第一方面的实施方式中，其中，刀头的接合部的外部的尺寸与夹头的容纳部的内部的尺寸匹配。

在第一方面的实施方式中，其中，第二刀头部设置在刀头的第二端，其中，第二端与设置有刀头的端部相对。

在第一方面的实施方式中，其中，刀头部和第二刀头部包括彼此不同的形状和/或尺寸。

在第一方面的实施方式中，其中，第二刀头部布置成与第二启动器模块的可旋转组件接合，第二启动器模块与发动机的启动器模块不同。

在第一方面的实施方式中，其中，启动器模块的可旋转的组件还布置成防止与第二刀头部接合。

在第一方面的实施方式中，其中，刀头还包括单向接合机构，其布置成将刀头的外环上的旋转运动传递到刀头的刀头部。

在第一方面的实施方式中，其中，刀头部形成在中心轴的端部上，中心轴布置成与单向接合机构选择性接合。

在第一方面的实施方式中，其中，单向接合机构还布置成将经由传输机构由马达提供的、外环在第一旋转方向上的旋转运动传递到刀头部和与刀头部接合的可旋转的组件。

在第一方面的实施方式中，其中，单向接合机构还布置成防止经由传输机构由马达提供的、外环在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转运动传递到刀头部和与刀头部接合的可旋转的组件。

在第一方面的实施方式中，其中，单向传输机构还布置成防止由发动机的启动器模块的可旋转组件提供的旋转运动经由传输机构和刀头而传递到马达。

在第一方面的实施方式中，其中，单向传输机构为单向轴承。

在第一方面的实施方式中，其中，接合部限定在外环上。

在第一方面的实施方式中，其中，外环包括基本上六角形形状的截面，截面垂直于接合部的外部上的刀头的主轴。

在第一方面的实施方式中，其中，电动工具还包括方向切换机构，其布置成旋转由马达提供的旋转运动的方向。

在第一方面的实施方式中，其中，方向切换机构包括检测机构，其布置成检测刀头与传输机构的接合。

在第一方面的实施方式中，其中，当检测机构检测到刀头与传输机构的接合，则方向切换机构选择根据预定方向由马达提供的旋转运动的方向。

在第一方面的实施方式中，其中，方向切换机构包括致动器，其布置成旋转由马达提供的旋转运动的方向。

在第一方面的实施方式中，其中，致动器布置成由电动工具的用户操作。

在第一方面的实施方式中，其中，传输机构还包括弹性构件，其中，夹头布置成经由弹性机构与传输机构接合或者马达的输出轴接合。

在第一方面的实施方式中，其中，弹性构件布置成在操作电动工具期间吸收驱动组件和/或马达上引起的冲击，其中，驱动组件包括传输机构、夹头、刀头和可旋转的组件中的至少一者。

在第一方面的实施方式中，其中，弹性构件包括橡胶材料。

在第一方面的实施方式中，其中，电动工具还包括外壳上的锁定结构，其布置成当刀头部与启动器模块的可旋转的组件接合时与设置在启动器模块上设置的对应的锁定结构配合，其中，外壳上的锁定结构和启动器模块上的对应的锁定结构的配合布置成防止外壳相对于启动器模块的相对旋转运动

在第一方面的实施方式中，其中，电动工具还包括互锁结构，其布置成当外壳上的锁定结构和对应的锁定结构牢固接合时，能够致动马达。

在第一方面的实施方式中，其中，互锁结构包括布置成由启动器模块致动的互锁致动器。

在第一方面的实施方式中，其中，互锁结构接近于外壳上的锁定结构。

在第一方面的实施方式中，其中，互锁结构布置成允许容纳在外壳中的电动开关被外壳上的设置的按钮致动。

在第一方面的实施方式中，其中，发动机为汽油发动机。

根据本发明的第一方面，提供了一种用在电动工具中的刀头，包括中心轴，其布置成选择性与外环接合，从而外环布置成允许中心轴相对于外环、沿着中心轴和外环的公共轴、在第一方向上旋转，并且还布置成防止中心轴相对于外环沿着中心轴和外环的公共轴、在与第一方向相反的第二方向上旋转。

在第二方面的实施方式中，刀头还包括单向接合机构，其布置成选择性将中心轴与外环接合。

在第二方面的实施方式中，其中，单向接合机构为单向轴承。

在第二方面的实施方式中，其中，单向轴承固定到外环。

在第二方面的实施方式中，其中，中心轴在中心轴的至少一个端部上设置有刀头部。

在第二方面的实施方式中，其中，刀头部包括设置在中心轴的另一端部上设置的另一刀头部不同的尺寸和/或形状。

在第二方面的实施方式中，其中，外环还布置成容纳由电动工具的马达提供的旋转运动。

在第二方面的实施方式中，其中，电动工具被布置成用于发动机的启动。

在第二方面的实施方式中，其中，电动工具为电动起子。

在第二方面的实施方式中，其中，电动工具为电钻。

附图说明

作为示例，参考附图，现在将描述本发明的实施方式，其中：

图1为根据本发明的一个实施方式的电动工具的透视图；

图2为图1的电动工具的透视图，其中将电池和刀头从主体上移除；

图3为图1的电动工具的透视图，其中刀头反向安装在主体的夹头上；

图4A为马达和电源的内部连接的图示，其中，马达被配置成在第一方向上产生旋转运动；

图4B为马达和电源的内部连接的图示，其中，马达被配置成在与第一方向下方的第二方向上产生旋转运动；

图5为图1的电动工具的透视图，其中移除的外壳的部分显示了电动工具的内部组件；

图6为图5的电动工具的界面视图，其显示了电动工具的内部组件；

图7为图1的电动工具的传输机构和刀头的分解图；

图8为图1的电动工具的传输机构的一部分的透视图；

图9为图1的电动工具的刀头的透视图；

图10为图9的刀头的以相反角度的透视图；

图11为图9的刀头的分解图；

图12A为刀头和夹头的透视图，其中，刀头从夹头上移除；

图12B为图12A的刀头和夹头的分解图；

图13A为具有不同接合机构的刀头和夹头的透视图，其中，刀头从夹头上移除；

图13B为图13A的刀头和夹头的分解图；以及

图14为根据本发明的一个实施方式的电动工具的一部分的截面视图。

具体实施方式

参考图1至图3，提供了电动工具的一个实施方式，其用于启动发动机，包括刀头102，具有布置成与发动机的起动器模块的可旋转的组件接合的刀头部102A，和传输机构112，传输机构布置成将由容纳在电动工具1的外壳内的马达104提供的旋转运动传输到刀头部102A,其中，马达104布置成由连接至其的电源供电，其中，仅当刀头部102A与可旋转的组件接合时，由马达104提供的旋转运动经由传输机构112被传输到起动器模块的可旋转组件。

在该实施方式中，电动工具100通常包括三个主要的组件，包括主体106、可移除的刀头102和可移除的电池组件108。可移除的电池组件108布置成给主体106中的马达104供电。电池组件108可以为可充电电池，其包括一个或多个可充电的电池单元。可替选地，刀头100可以由不可充电电池或者电缆供电，电缆从连接至其的电源插座接收电能。

主体106包括外壳110，以容纳各种内部组件，例如开关、马达104、电子连接器和传输机构112(如图5所示)。这些组件可以通过限定在内部腔室中的安装结构固定。优选地，外壳110可以由具有一定机械强度的材料制成，例如，塑料或者任何合适的材料，从而所容纳的组件同样有效地被外壳110保护。外壳110还可以限定腔室，腔室布置成容纳电池组件108的至少一部分。此外，外壳110还可以包括用于握持电动工具100的结构。

参考图2，刀头102布置成与主体106可移除地接合，优选地与主体106的传输机构112接合。当刀头102与传动机构112接合时，优选地设置在主体106上的传动机构112的夹头114，刀头102可以通过连接到传动机构112的马达104驱动进行旋转运动。刀头102还可以可选择地从夹头114移除，从而不同刀头101可以插入到夹头114中，或者具有不同刀头端部的同样的刀头102可以以相反方向而插入到夹头114中。

优选地，刀头102可以包括设置在刀头102的端部的刀头部分102A和接合部分102B。刀头部分102A设置有预定形状和尺寸，从而其可适于与外部组件接合，例如，设置在电动机(汽油电动机、柴油电动机和/或内燃机)的启动器模块上的可旋转组件，其设置有这样的结构，该结构具有与刀头部分102A匹配的形状和尺寸。此外，限定接合部分102B具有的形状和尺寸与夹头114匹配，即，刀头102的接合部102B的外部的尺寸基本上与夹头114的容纳部114A的内部的尺寸匹配，容纳部114A可以容纳整个接合部102B或者刀头102的接合部102B的一部分。

在如图1和图2中所示的示例性实施方式中，限定刀头102的刀头部102A具有这样的形状，例如矩形形状，其可以插入到具有匹配的三角形形状和尺寸的孔或结构中。接合部102B限定为基本上较大的六边形截面形状(截面基本上垂直于接合部102B的外部的刀头的主轴)，其适于与设置在夹头114上的相同的六边形孔114A接合。在如图3所示的替选实施方式中，刀头部102A限定有五角形形状，其可以插入到具有匹配五角形形状和尺寸的孔或者结构中。本领域的技术人员可以理解，刀头部102A和接合部102B可以根据不同设计而限定成不同形状。此外，刀头部102A和接合部102B的形状和/或尺寸可以相同。

参考图4A、图4B和5，电动工具100还可以包括方向切换机构，其布置成选择由马达104提供的旋转运动的方向。电连接可以根据图4A和图4B的方案图而类似地实施。主体106可以设置有方向选择器116，其可选择地闭合两个不同电路中的开关402以选择电流的期望路径，从而当主开关404响应于在主体106上设置的按钮118的致动而闭合时，电流流入到两个不同方向上的所选择之一中的马达104。

优选地，方向选择器116可以为致动器，其布置成选择由马达104提供的旋转运动的方向，并且致动器116布置成被电动工具100的用户操作。该配置使得用户选择由马达104提供的旋转运动的操作方向。因此，电动工具100用于启动在启动器模块中的可选择的分量中的不同旋转方向上的发动机。可替选地，方向可以被电动工具100自动选择，其可以在本发明的下文中进行讨论。

参考图5至8，在该实施方式中，刀头102可以经由在主体106中设置的传输机构112被马达104驱动。传输机构112通常包括上述的夹头114，其布置成与刀头102接合，并且夹头还联结到传输机构120，其布置成将马达轴的旋转输出转换成旋转运动，旋转运动具有期望的旋转速度和扭矩。例如，传输机构120可以降低速度并且增大扭矩，其更适合用于启动发动机。可替选地，电动工具100可以包括不同传输机构，或可以不包括传输机构，从而根据不同设计，夹头114可以直接地连接到马达104的输出轴。

优选地，传输机构112还包括弹性构件122，其中，夹头114布置成与传输机构120接合或者经由弹性构件122与马达104的输出主轴接合。参考图7和8,(带有阴影的组件为弹性构件122)，弹性构件122在该实施方式中为橡胶环，其具有限定多个狭槽122B的多个凸起122A，其布置成与夹头114和传输连接器124接合。夹头114上的接合结构126和传输连接器124可替选地布置到弹性构件122的这些狭槽122B中，从而在传输机构的输出处的提供的旋转运动可经由弹性构件122而传输到夹头114。

有利的，正如弹性构件122可以由橡胶或者具有吸震特性的任何其他弹性材料制成时，弹性构件122可以在电动工具100的操作期间吸收驱动组件和/或马达104上引起的冲击。这些驱动组件包括传输机构120、夹头114、刀头102和/或联结到电动工具100的发动机的启动器模块的可旋转组件。

电动工具100还可以设置有外壳110上的锁定机构128，其布置成与设置在启动器模块上的对应的锁定结构匹配。参考图5和6，锁定结构(例如，齿形结构128)可以设置在基本上靠近夹头114的位置，从而当刀头102的刀头部102A与启动器模块基本上接合时，锁定结构128可以与设置在启动器模块上的对应的齿形结构匹配。有效地，外壳110上的锁定结构128和启动器模块上的对应的锁定结构的配合可以防止外壳110相对于启动器模块的相对旋转运动。这可以提高通过电动工具100启动发动机的稳定性和效率，因为，用户不需要克服操作期间在主体106上引起的方向旋转运动。

可选择地或另外地，电动工具100还可以包括互锁结构130，其布置成使得马达104致动。参考图5和6，互锁结构130包括在接近于上述锁定结构128的位置处，从外壳110伸出的互锁致动器130A。互锁结构130可以设置有弹簧130B以当其不被致动时重置互锁致动器130A。当外壳120上的锁定结构128和对应的锁定结构牢固接合时，互锁致动器130A然后可以被匹配结构(例如凸环，其与靠近外壳110上的锁定结构128设置的环形凹槽匹配)致动。

互锁致动器130A还连接到这样的结构130C，其被布置成允许/不允许容纳在外壳110内的主开关404被设置在外壳110上的按钮118致动。例如，可以使用阻挡结构130C，如果互锁致动器130A未被致动，则来阻止按钮118被主开关404访问，或者当控制杆移动到靠近按钮118的预定位置，当互锁致动器130A被致动，并且当控制器被主按钮118推动时，可以使用控制杆来致动主开关404。互锁件还确保了电动工具100仅仅当两侧处的锁定结构牢固接合并且电动工具100和启动器模块以合适的相对位置接合时被致动，以防止对电动工具100和/或启动器模块任何偶然的损坏。

参考图9-11，显示了用于用在电动工具中的刀头902的实施方式，包括中心轴904，其布置成与外环906选择性接合，从而外环906布置成允许中心轴904相对于外环906、沿着中心轴904和外环906的公共轴在第一方向上旋转，并且还被布置成防止中心轴904相对于外环906、沿着中心轴904和外环906的公共轴在与第一方向相反的第二方向上旋转。

在该实施方式中，中心轴904在中心轴904的端部上设置有三角形的刀头部902A。中心轴904通过单向接合/传输机构908(例如，单向轴承)连接到外环906，从而允许中心轴904沿着公共中心轴、相对于外环906、在第一方向上自由旋转。换句话说，防止中心轴904在相当于外环906的第一方向相反的第二方向上旋转，或者当尝试在相对于外环906的第二方向上旋转时，中心轴904接合到外环906。在一个示例性实施方式中，单向轴承908固定到外环906。

优选地，当刀头902用在电动工具100中，外环906可以限定接合部102B，从而外环906可以容纳经由传输机构112、由马达104提供的旋转运动。刀头902可被配置成允许中心轴904相对于外环906在第一方向上自由旋转。因此，在操作期间，当外环906容纳第一方向上的旋转运动时，形成在中心轴904的端部上的刀头部902A可选择地接合单向接合机构908，并且该旋转运动然后可以进一步经由单向轴承908被传输到中心轴904的刀头部902A。换句话说，当外环906容纳第二方向上的旋转运动时，该中心轴904相对于外环906自由旋转，这由于中心轴904和外环906之间的脱离。因此，由外环906容纳的该旋转运动不被传输到中心轴904的刀头部902A。

此外，单向接合机构908还可以进一步防止由发动机的启动器模块的可旋转组件提供的旋转运动经由传输机构112和刀头102/902进一步传输到马达104。在操作期间，当启动发动机时，曲轴将相对于由马达104驱动的刀头102/902以相对较快的旋转速度旋转，中心轴904将由于中心轴904的较快的旋转速度而随后与外环906脱离。有效地，这防止了扭矩被传输到电动工具100，并因此防止了电动工具100被反向扭矩损坏。

在优选的实施方式中，刀头902在中心轴904/刀头902的第二端上设置有第二刀头部902B。当与设置在相反端设置的一者902A相比，第二刀头部902B可以限定有不同形状和/或尺寸，例如，五角形形状以用在启动设置有可旋转的组件的启动器模块，可旋转的组件具有对应的五角形孔或者容纳结构。因此，相同的刀头102/902可用于启动具有启动器模块的发动机，其在可旋转的组件上具有三角形容纳孔，或者在可选择组件上具有五角形容纳孔的启动器模块。

这还可以确保具有不同启动器模块的发动机仅仅可以被在合适位置/方向上安装有合适刀头102/902的电动工具100启动，即，具有三角形容纳孔的启动器模块防止与五角形形状的第二刀头部902B接合。该配置可以提供另外的优点：当刀头102/902通过单向接合机构实施时，两个刀头部被限制到在相反方向上与外环906可选择地接合。因此，第一启动器模块被配置成当容纳第一方向上的旋转运动可以通过可旋转组件上的三角形容纳孔提供时，来启动发动机，并且除了由于锁定结构128的牢固接合而互锁致动器130A被致动，可以使用安装有三角形刀头部902A的电动工具100来启动具有第一启动器模块的发动机，三角形刀头部902A在所选择的马达104的旋转的第一方向上从主体106延伸。

在完成任何上述情况中的故障防止了发动机的启动。例如，旋转马达的相反方向引起了中心轴与外环的脱离，五角形刀头部与启动器模块上的三角形容纳孔不匹配，从而接合失败，电动工具和启动器模块之间的松懈接合防止了由于互锁机构而电动工具的致动。

类似地，当容纳第二方向上的旋转运动时，被配置成启动发动机的第二启动器模块可以在可旋转的组件上设置五角形容纳孔，除了由于锁定结构128的牢固接合而互锁致动器130A被致动，可以使用安装有五角形刀头部902B的电动工具100来启动具有第二启动器模块的发动机，五角形刀头部902B在所选择的马达104的旋转的第二方向上从主体106延伸。

参考图12A和12B，刀头902可以通过一个或多个互补的接合布置而安装在夹头114上。例如，三个咬合球1202可以围绕六角形交界面而设置在夹头114中，从而咬合球1202的每一者的一部分从夹头114的六角形交界面的内表面朝向夹头114的中心轴凸出。咬合球1202可以被弹性构件偏置和保持，例如，围绕咬合球1202和夹头114固定的弹簧板1204。当刀头902插入到夹头114时，咬合球1202与设置在刀头902的外环906上的两个凹槽1206的对应一者接合，以将刀头902的位置固定在夹头114中。可选地，可以包括另外的咬合球1202或者咬合球1202和弹性构件1204的另外的组合以提高刀头902和夹头114之间的接合。

在如图13A和13B所示的替选实施方式中，互补接合布置包括一个或多个磁性构件。三个磁体1302可以固定到夹头114的基部，从而刀头1202可以当其插入到夹头114时，通过磁体磁性固定。可选择地，可以使用不同数目的磁性构件，或者通过将图12A和13A的两个或多个互补接合布置并入到夹头114而可以进一步提高刀头902和夹头114之间的接合。

这些实施方式可以是有利的，因为，可以使用电动工具，以用于启动具有启动器模块的发动机，并且仅仅当适当地完成某种需求时允许用户启动发动机，即，确保电动工具和启动器模块之间的接合，使用刀头(部)和所选择的马达的所需旋转方向。这些需求保护由于不正确的操作而电动工具和/或发动机免受损坏和用户受伤。

此外，用户可不必担心如果选择了错误的方向而损坏发动机，因为单向接合机构仅仅在正确的方向上将旋转运动传输到启动器模块。因此，如果用户可以观察到刀头的刀头部不被旋转夹头驱动，则其可以简单选择其他可使用的方向，并且继续使用电动工具来启动发动机。

在替选实施方式中，方向切换机构包括检测机构1402，其布置成检测刀头102到传输机构112的接合。参考图14，检测机构1402可以包括弹簧臂1404，其从主体106延伸，其布置成检测刀头102到夹头114或者传输机构112的接合。外环906的一部分906B推动弹簧臂1404，表示刀头102在第一方向上插入到夹头114(例如，延伸出的三角形刀头部902A)。因此，方向切换机构根据预定方向(例如，如前面所讨论的第一方向)选择由马达104提供的旋转运动的方向。方向切换机构可以通过由弹簧臂致动的致动器实施，或者切换机构可以通过电子组件实施。

当刀头102/902在相反方向上插入到夹头114时，接合部102B的较小部分或者没任何部分可以从夹头114伸出，从而弹簧臂1404类似于如上示例不被推出。因此，方向切换机构选择由马达104提供的相反方向的旋转运动。

可选择地，与刀头102/902接触的弹簧臂128的端部可以设置有辊子或者球1406以防止弹簧臂128的端部和刀头102之间的摩擦。

如为本领域的技术人员理解的，这些实施方式还可以实施为不同工具，包括但不限于电动起子和/电钻。

本领域的技术人员可以理解，在不背离如上面所宽泛描述的的精神或者范围的前提下，如在具体实施方式中所示，可以对本发明进行多种改变和/或修改。因此，本实施方式在所有的方面中被视为是示例性并且非限制性的。

除非特别说明，本文中所包括的对现有技术的引用不应当被视为承认该信息是公知常识。