多功能钻的制作方法
本发明涉及电动工具，特别是涉及一种多功能钻。
背景技术：
传统的使用油压冲击单元实现冲击扳手功能的多功能钻，由于还需要实现钻批模式(即钻模式及/或螺丝批模式)，需要考虑冲击扳手模式与钻批功能模式之间的切换，导致工作轴与油压冲击单元之间的密封方案较为复杂。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种工作轴与油压冲击单元之间的密封方案简单的多功能钻。
一种多功能钻，包括：
壳体；
电机，用以产生动力；
工作轴，用以驱动工作头；
油压冲击单元，用以使工作轴产生间歇式转动，包括套设在工作轴上的旋转件，旋转件内设有存储有液压油的封闭空间、还包括能在所述封闭空间中径向运动地组装于所述工作轴的导向槽内的活塞件；
切换组件，包括离合件，其中所述离合件能够在第一位置与第二位置之间转换，所述离合件在所述第一位置时，所述离合件连接所述工作轴与旋转件，所述旋转件旋转时带动工作轴一起连续转动；所述离合件在所述第二位置时，离合件与所述工作轴与旋转件中的至少一个脱开，所述旋转件旋转时使工作轴产生间歇式转动，其中所述离合件的离合位置位于油压冲击单元远离电机的一侧。
上述多功能钻，利用油压冲击单元实现冲击扳手功能，通过使离合件选择地连接油压冲击单元的旋转件与工作轴，实现冲击扳手模式与钻批模式之间的切换，其中离合件与工作轴的配合处位于油压冲击单元的一侧，且靠近所述工作轴用以驱动工作头的一端，工作轴的另一端通过旋转件密封，由此，只需要考虑旋转件一端端与工作轴之间的密封即可保证油压冲击单元与工作轴之间的密封。
在其中一个实施例中，所述封闭空间包括能够产生高油压的高压腔室，所述高压腔室位于所述工作轴与所述活塞件之间。
在其中一个实施例中，所述工作轴的一端部设有轴向孔，另一端用于驱动所述工作头，所述轴向孔内置有跟随所述旋转件一起转动的凸轮轴，所述工作轴的外表面上还设置有容纳所述活塞件的径向通道，所述径向通道与所述轴向孔之间通过径向孔连通，所述径向通道还容纳有可堵塞住径向孔的滚珠，所述旋转件内部设置有用以迫使所述活塞件沿径向朝所述凸轮轴运动的抵推部；
所述抵推部与所述活塞件未径向抵接时，所述轴向孔与封闭空间连通，封闭空间内的液压油能进入所述轴向孔；所述抵推部在径向上抵接住所述活塞件时，所述凸轮轴隔绝所述轴向孔与封闭空间，且所述滚珠堵住所述径向孔，所述液压油使活塞件保持与所述抵推部在径向上抵接状态；
所述抵推部自径向上不抵接所述活塞件至抵接所述活塞件的过程中，所述活塞件径向运动的同时沿圆周方向冲击所述工作轴。
在其中一个实施例中，所述抵推部具有爬坡面和抵接面，所述活塞件顶部具有过渡面和接触面，所述抵推部转动过程中，爬坡面沿过渡面前进并迫使活塞件径向运动直到抵接面在径向上与接触面抵接。
在其中一个实施例中，所述封闭空间包括能够产生高油压的高压腔室，所述高压腔室形成于所述旋转件、所述工作轴和所述活塞件之间。
在其中一个实施例中，所述旋转件的内壁设有若干密封部，所述工作轴的表面上设有径向部，所述旋转件转动过程中，当密封部与径向部接触时形成所述高压腔室。
在其中一个实施例中，所述旋转件的内壁在圆周方向上设有四个所述密封部，两个所述径向部，及两个所述活塞件，两个活塞件之间设置有弹性件用以提供使活塞件与旋转件的内壁保持密封接触的弹性力，所述径向部与所述活塞件在工作轴的圆周方向上错开；
旋转件转动过程中，所述密封部与径向部接触时，所述旋转件使高压腔室内的高压油推动活塞件径向运动，活塞件径向运动的同时在圆周方向上冲击所述工作轴。
在其中一个实施例中，所述离合件由处于第一位置时，所述操作件能够被操作并促使所述控制电路改变所述电机的输出扭矩。
在其中一个实施例中，所述离合件处于第二位置时，所述操作件能够被操作所述电机的输出转速。
在其中一个实施例中，所述多功能钻还包括驱动所述离合件的操作件，所述操作件包括第一操作件和第二操作件，其中所述第一操作件用以带动离合件在第一位置与第二位置之间转换，所述第二操作件用以在离合器处于所述第一位置时被操作改变所述电机的输出扭矩。
在其中一个实施例中，所述电机的电机轴通过一级齿轮减速系统驱动所述旋转件转动。
附图说明
图1为本发明一实施例的多功能钻的示意图；
图2为图1所示多功能钻的俯视图；
图3为图1所示多功能钻的示意剖视图，其中所述多功能钻处于冲击扳手模式；
图4为图1所示多功能钻的示意剖视图，其中所述多功能钻处于钻模式；
图5为操作旋钮、模式切换单元与冲击单元的组装图；
图6为图5所示的组装件的爆炸图；
图7为冲击单元及工作轴组装在一起的示意剖视图；
图8-图11为图7所示冲击单元a-a向的示意剖视图，示意了冲击单元的旋转件转动过程中凸轮轴的不同位置时的状态；
图12-图15为图7所示冲击单元的另一示意剖视图，示意了冲击单元的旋转件转动过程中凸轮轴的不同位置时的状态；
图16为另一种实施例的冲击单元与工作轴组装在一起的示意剖视图；
图17为图16的冲击单元的工作过程的c-c向的剖视示意图；
图18为图17中冲击单元a状态的示意图；
图19为又一实施例的多功能钻的剖视示意图；
图20为图19所示的多功能钻的侧视图；
图21多功能钻处于冲击扳手模式时沿图20中的d-d向的剖视示意图；
图22多功能钻处于冲击扳手模式时沿图20中的e-e向的剖视示意图；
图23多功能钻处于螺丝批或钻模式时沿图20中的d-d向的剖视示意图；
图24多功能钻处于螺丝批或钻模式时沿图20中的e-e向的剖视示意图；
图25多功能钻处于冲击钻模式时沿图20中的d-d向的剖视示意图；
图26多功能钻处于冲击钻模式时沿图20中的e-e向的剖视示意图；
图27为多功能钻的局部组装的爆炸图；
图28为操作件与环形开关的结构示意图；
图29为又一实施例的多功能钻的离合件与工作轴的离合位置位于冲击单元右侧时的示意图，多功能钻处于冲击扳手模式；
图30为又一实施例的多功能钻的离合件与工作轴的离合位置位于冲击单元右侧时的示意图，多功能钻处于连续模式；
图31为又一实施例的多功能钻的第一种操作界面的示意图；
图32至35为第一种操作界面下切换环在不同功能模式下的状态的示意图；
图36为又一实施例的多功能钻的第二种操作界面的示意图；
图37至40为第二种操作界面下切换环在不同功能模式下的状态的示意图；
图41为又一实施例的多功能钻的第二种操作界面的示意图；
图42至45为第三种操作界面下切换环在不同功能模式下的状态的示意图；
图46为又一实施例的多功能钻的第四种操作界面的示意图；
图47至50为第四种操作界面下切换环在不同功能模式下的状态的示意图；
图51为图1所示的一实施例的多功能钻的第二种操作界面的示意图；
图52为图1所示的一实施例的多功能钻的第三种操作界面的示意图；
图53为图1所示的一实施例的多功能钻的第三种操作界面的示意图。
图中的相关元件对应编号如下：
100、多功能钻110、壳体112、第一部分
1122、手柄部113、第二部分114、支撑件
115、轴承116、操作窗口117、档位指示部
120、电机122、减速机构130、工作轴
131、轴向孔132、连接通道133、导向槽
134、径向孔140、冲击单元142、旋转件
1421、抵推部1422、爬坡面1423、抵接面
143、封闭空间144、液压油145、凸轮轴
146、活塞件1461、过渡面1462、接触面
147、滚珠150、配接件160、切换组件
161、离合件162、操作件163、切换环
164、操作钮1642、第一操作件1644、第二操作件
165、第一驱动槽1651、第一段1652、第二段
170、电池包180、推拉杆182、滑动销
192、可变元件230、工作轴232、径向部
233、径向通孔240、冲击单元242、旋转件
2422、密封部243、封闭空间244、液压油
246、活塞件247、弹性件300、多功能钻
310、壳体320、电机322、减速机构
330、工作轴340、冲击单元342、旋转件
350、切换组件351、第一离合件352、操作件
353、切换环354、操作钮3542、弹片
3543、第一操作件3544、第二操作件355、第一驱动槽
3551、第一段3552、第二段356、第二驱动槽
361、动端齿362、静端齿363、第二离合件
364、弹性定位件370、第一推拉杆372、滑动销
380、第二推拉杆382、挡销390、环形开关
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，则不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，详细说明多功能钻的较佳实施方式。
请参考图1至图4，多功能钻100包括壳体110、电机120、工作轴130、冲击单元140、控制电路、配接件150、切换组件160，其中电机120用以输出动力，冲击单元140用以使工作轴130在圆周方向上产生冲击运动(即间歇性的转动或脉冲式的转动)，切换组件160可以驱动配接件150与冲击单元140选择性地配合，进而使得多功能钻100可以在冲击扳手模式与连续模式(即连续转动)之间切换。连续模式下，工作轴仅连续转动，不产生间歇式转动。
一个实施例中，参图3及图4，壳体110用于容纳及定位多功能钻100的其他元件，是多功能钻100的支撑用框架。壳体110包括第一部分112，用以安装电机120，及用以配接电池包170。如图1所示，该第一部分112还有形成一手柄部1122以供握持，电池包170设置在手柄部1122的端部。电机120、手柄部1122、电池包170以上下方式设置，可以减小横向上的尺寸，同时符合人体操作习惯。第一部分112为哈夫式，由左右两半拼接而成。壳体110还包括第二部分113，位于第一部分112的一侧，其一端嵌入所述第一部分112中，而工作轴130则从第二部分113的另一端伸出用以配接工作头。图3中，壳体110实际上由三大部分拼接而成。当然，第二部分113也可以是由两半式拼接而成，进一步地，第二部分113的两半可以分别与第一部分112的两半为一体结构，即此时，整个壳体110就是左右两半拼接而成。
电机120置于第一部分112中，电机120的轴向与第一部分112和第二部分113的排列方向一致，也与工作轴130的轴向一致。电机120可采用直流电动机，由前述的电池包170供电。
参图3、图4及图7至图15，冲击单元140是活塞式的油压冲击单元，包括由电机120通过减速机构122驱动旋转的旋转件142，其套在工作轴130的一端部外侧，与工作轴130的端部之间形成封闭空间143，且该封闭空间143内封入有液压油144。
工作轴130伸入旋转件142的端部上设有轴向孔131。旋转件142内部连接有凸轮轴145。凸轮轴145伸入轴向孔131中且在轴向孔131内具有转动空间，凸轮轴145是跟随旋转件142一起旋转。工作轴130的外表面上设有连通轴向孔131与封闭空间143的连接通道132。凸轮轴145旋转过程中，具有能够隔绝轴向孔131与封闭空间143的位置；也具有允许轴向孔131与封闭空间143相连通的位置，此时液压油144可以进行流通。
工作轴130的外表面上还设有导向槽133，该导向槽133在圆周方向上与连接通道132错开。导向槽133至少在工作轴130的轴线两侧对称设置两处。导向槽133沿工作轴130的径向延伸，与轴向孔131之间通过径向孔134连通。
导向槽133内容纳有活塞件146和滚珠147。活塞件146能够在导向槽133中沿工作轴130的径向运动。滚珠147的尺寸设置为能够将径向孔134堵塞住，以隔绝导向槽133与轴向孔131。
旋转件142的内部设置有多个用以迫使活塞件146沿径向朝凸轮轴142运动的抵推部1421。旋转件142旋转时，抵推部1421、凸轮轴145均旋转，抵推部1421、凸轮轴145的相位设置为错开90度。
如图8和图12所示，其中，在凸轮轴145允许轴向孔131与封闭空间143相连通时，凸轮轴145处于水平位置，抵推部1421位于凸轮轴145上方，不抵接活塞件146。当抵推部1421转动90度运动到在径向上与活塞件146保持抵接状态时，凸轮轴145由水平转换为竖直，并堵住连接通道132以隔绝轴向孔131与封闭空间143，如图11和图15所示。
抵推部1421具有爬坡面1422和抵接面1423，活塞件146顶部包括过渡面1461和接触面1462，其中抵推部1421转动过程中，爬坡面1422沿过渡面1461顺利地爬升前进并迫使活塞件146径向运动直到抵接面1423在径向上与接触面1462抵接。爬坡面1422和过渡面1461均设置为斜面，便于爬升。
参图9至图10，图13至14，旋转件142沿图中箭头所示方向转动，抵推部1421沿活塞件146顶部爬升过程中，活塞件146同时推动工作轴130转动，液压油144开始从连接通道132进入轴向孔131中。当抵推部1421在径向上抵接住活塞件146时，滚珠147堵住径向孔134，凸轮轴145周围的轴向孔131中形成高压的油密闭空间，油压作用下，活塞件146保持在与抵推部1421相抵接的位置。抵推部1421继续转动，抵推部1421与活塞件146脱离开的过程中，液压油144开始从连接通道132进入轴向孔131中，同时推动工作轴130转动，活塞件146在油压作用下沿径向远离轴向孔131以便再次与下一个抵推部1421相抵接。如此反复，冲击单元140对工作轴130持续产生冲击转矩。
参图3和图4，壳体110内还设置有配接件150。配接件150安装于工作轴130且能够带动工作轴130一起转动。多功能钻100还包括切换组件160，可选择地连接配接件150与旋转件142。当切换组件160不连接配接件150与旋转件142时，旋转件142的旋转对配接件150不起作用，冲击单元140的旋转件142可以相对工作轴130转动，冲击单元140能够对工作轴130持续产生冲击转矩，进入冲击扳手模式，执行冲击扳手的功能。当切换组件160连接配接件150与旋转件142时，旋转件142旋转时将通过配接件150带动工作轴130一起转动，相当于将旋转件142与工作轴130锁死在一起，因此冲击单元140不会冲击工作轴130，此时工作轴140将连续旋转，多功能钻100进入连续模式。
参图2和图3，当需要在冲击扳手模式和连续模式之间切换时，只需要使切换组件160在连接配接件150与旋转件142的状态与不连接配接件150与旋转件142的状态之间切换即可，切换非常方便。
在其中一个实施例中，切换组件160包括离合件161和驱动离合件161的操作件162。离合件161在工作轴130的轴向上能够在一个第一位置与一个第二位置之间转换。其中，参图3，离合件161在工作轴130的轴向处于其第一位置，此时，离合件161同时与旋转件142及配接件150存在配合关系，离合件161将旋转件142与配接件150连接使二者实现扭矩传递，多功能钻100处于连续模式。
当需要从连续模式切换为冲击扳手模式时，只需要操作前述的操作件162，使离合件161轴向移动后与配接件150分离，即离合件161仅与旋转件142连接，但与配接件150脱开，参图4，旋转件142不能传递转矩给配接件150。多功能钻100将进入冲击扳手模式。
图3和图4所示的多功能钻100中，离合件161为可以轴向滑动的离合齿轮，其设置为与旋转件142的外圈一直保持配接关系，与配接件150选择地保持配接关系，当然也可以是刚好相反。
离合件161与配接件150可通过花键连接或相对轴向滑动。离合件161与旋转件142之间亦可通过花键实现连接或相对轴向滑动。
一个实施例中，配接件150与工作轴130是两件式，二者组装在一起。在另一个实施例中，配接件150与工作轴130为一体式，此时配接件150可看作是工作轴130的一部分。
一个实施例中，如图3和图4所示，离合件161是在冲击单元140的前方与工作轴130选择性地结合，即离或合。此处的前方是指：在工作轴130的轴向上，离合件161与工作轴130的离合位置位于旋转件142左侧，即冲击单元140远离电机120的一侧，较冲击单元140更靠近工作轴130伸出壳体110的一端(图4中工作轴130的左端，用以驱动工作头的一端)。离合位置是离合件161与工作轴130从啮合到脱开的位置。
更进一步地，离合件161与工作轴130的离合位置位于旋转件142与工作轴130的一端之间。由于旋转件142是套在工作轴130的另一端(图4中工作轴130的右端)外侧，且与工作轴130的端部之间形成封闭空间143。离合件161与工作轴130的离合位置位于旋转件142与工作轴130的另一端部之间时，在考虑旋转件142与工作轴130之间的密封时，只需要考虑旋转件142靠近离合件161一侧与工作轴130之间的密封，即图4中，只需要考虑旋转件142左侧与工作轴130之间的密封即可，由此可以简化密封方案的设计。
在另一个实施例中，离合件161与工作轴130的离合位置也可以是设置在旋转件142的右侧，即设置在冲击单元140靠近电机120的一侧。此时，工作轴130的右端伸出旋转件142即可，旋转件142左右两侧与工作轴130之间均进行密封即可，离合件161运动时同样可以实现多功能钻100的功能切换。一并参图2至图6，操作件162包括切换环163和操作钮164。操作钮164组装于切换环163的外部，用以带动切换环163转动。壳体110内部固定有支撑件114，该支撑件114内部设置轴承115。旋转件142固定于轴承115的内圈，而切换环163则可转动地套在支撑件114的外部。操作钮164突出壳体110的外壁，而整个切换环位于壳体110内部，使壳体110外部整洁。壳体110的外壁上设置有操作窗口116，参照图2，允许操作钮164在操作窗口116限定的范围内转动。
当操作钮164运动时，可带动切换环163转动时带动离合件161产生轴向的运动。具体地，切换环163上设有第一驱动槽165。第一驱动槽165包括在工作轴130的轴向上间隔设置的第一段1651和第二段1652。离合件161连接有具有与第一驱动槽165配合的滑动销182。滑动销182可以在切换环163的推动下沿图5的前、后方向运动。其中，当滑动销182位于第一驱动槽165的第一段1651中时，离合件161处于其第一位置；当滑动销182位于第一驱动槽165的第二段1652中时(参图5所示)。离合件161处于其第二位置。由此，通过使切换环163转动，滑动销182在第一段1651与第二段1652之间切换，使离合件161在工作轴130的轴向上移动，即离合件161在其第一位置与第二位置之间转换。
操作钮164与切换环163组合在一起，可以拆分。在其他的实施例中，二者也可以是一体式的元件，即相当于切换环163有一个部位突出于壳体100的外壁。
滑动销182是设置在一推拉杆180的一端上的。推拉杆180大体上呈杆状，沿工作轴130的轴向延伸，推拉杆180的另一端与离合件161固定或有微弱间歇地连接，以能够带动离合件161轴向运动。
图2至图6所示实施例中，操作件162是通过自身绕工作轴130的轴线转动的方式驱动离合件161发生轴向运动。在其他的实施例中，操作件162不限于转动，例如，操作件162可以是沿平行于工作轴130的轴向的方向运动以带动离合件161轴向运动。
参图3和图4，在连续模式与冲击扳手模式之间切换时，只需要操作前述的操作件162，使离合件161轴向移动后与配接件150分离或配接即可。即离合件161处于第二位置时，与工作轴130脱开。
进一步地，根据输出扭矩的不同，连续模式下还可以细分为钻模式和螺丝批模式。参照图2，壳体110的外壁上沿操作件162的运动方向设置有档位指示部117，其中，自下至上，钻模式设置有一个扭力调节档位(最下方的档位)，而螺丝批模式则进一步地设置有5个扭力调节档位，以适应不同规格的螺丝的作业要求。
进一步地，为了在连续模式下调节扭矩，同时也为了简化操作界面，多功能钻100还设置有与电机120连接的控制电路，用以改变电机120的输出扭矩。控制电路具有可变元件192，其中，操作件162转动过程中可以使可变元件192的状态发生变化，从而使控制电路改变电机120的输出扭矩，进而达到调变工作轴130输出扭矩的目的。
可变元件192状态发生变化时可以改变电机120的工作电流，达到改变电机120输出扭矩的目的。一个实施例中，可变元件192可以是滑动电阻器。其他的实例中，可变元件192还可以是选择开关，操作件162可使变元件182接通不同的电路，进而改变电机120的输出扭矩。
操作件162控制电机120的输出扭矩除了上述提及的通过电子控制实现的方式外，还可以是通过机械的方式。例如，设置过载离合器，当传递的转矩超过过载转矩时，过载离合器中断电机120与工作轴130之间的扭力传递。
具体地，操作件162被设置为：当离合件161由其第二位置(多功能钻100处于冲击扳手模式)切换到第一位置(多功能钻100处于连续模式)后，操作件162能够继续被操作并促使控制电路改变电机120的输出扭矩。实现上述目的，只需要如此设置即可：第一驱动槽165的第一段1651有允许滑动销182前进的滑动空间，且该滑动空间不允许滑动销182在工作轴130的轴向上产生位移。
类似地，冲击扳手模式下，也可以设置多个扭力调节档位，如图2所示，冲击扳手模式设置有两个档位，两个档位下工作轴130的输出扭矩不同。为此，操作件162还被设置为：当离合件161由其第一位置(多功能钻100处于连续模式)切换到第一位置(多功能钻100处于冲击扳手模式)后，能够继续被操作并促使控制电路改变电机120的输出扭矩。实现上述目的，只需要如此设置即可：第一驱动槽165的第二段1652有允许滑动销182前进的滑动空间，且该滑动空间不允许滑动销182在工作轴130的轴向上产生位移。
对于多功能钻100而言，可通过操作操作件162使多功能钻100由冲击扳手模式切换到连续模式，然后可以继续通过操作操作件162改变电机扭矩，实现扭力调节。因此，模式切换开关和扭力调节共用一个操作元件，操作界面简洁，操作方便。进一步地，当冲击扳手模式设置多个档位的情况下，由可通过操作操作件162使多功能钻100由连续模式切换到冲击扳手模式，然后可以继续通过操作操作件162改变电机转速，实现冲击扳手模式下的扭力调节，模式切换开关和扭力调节共用一个操作元件，操作界面简洁，操作方便。
进一步地，多功能钻100是采用操作件162的方式触发控制电路，改变电机120的工作电流，从而改变电机120的转速和扭矩，进而实现工作轴130的扭力调节。
进一步地，由于同时具备冲击扳手模式和螺丝批模式。当需要大扭矩工况时，用冲击扳手模式实现，螺丝批模式的最大扭矩可以较小，用以在小扭矩工况时使用，可以获得相当的扭力调节范围。因此减速机构122仅采用一级齿轮减速系统，即电机120的电机轴可以仅通过一级齿轮减速系统驱动旋转件142转动，而不需要设置复杂的多级行星齿轮系统来满足工作轴130输出扭矩调整的要求。因此，相较于传统机械冲击单元和多级齿轮传动的多功能钻，采用油压冲击单元和一级齿轮减速系统，尺寸小，成本也低，扭力调节范围也比较广。
冲击单元140是油压冲击单元，利用液压油144的作用实现工作轴130的冲击。在其他的实施例中，冲击单元140也可以是机械冲击结构的冲击单元，例如，利用旋转件142的多个抵推部1421间歇地在圆周方向冲击工作轴上的冲击元件，使工作轴130进入冲击扳手模式，可以用弹性元件在径向上抵接住冲击元件，一次受冲击结束后，弹性元件使冲击元件回位以便再次接受冲击。
在另一个实施例中，上述的冲击单元140还可以用图16和图17所示的冲击单元240所代替。相应地，工作轴130用工作轴230代替。下面结合图示，简要描述冲击单元240的架构及其工作原理。
冲击单元240包括由电机驱动旋转的旋转件242。旋转件242套在工作轴230的一端部外侧，与工作轴230之间形成封闭空间243。旋转件242的内壁设置有若干个密封部2422。
工作轴230的表面上设置有用以与密封部2422接触的径向部232。径向部232的数量少于密封部2422的数量。工作轴230表面设有在圆周方向上与径向部232错开的径向通孔233。径向通孔233中设置有两个活塞件246。两个活塞件246之间设置有液压油244，及设置有用以提供使活塞件246保持与旋转件242内壁密封接触状态的弹性力的弹性件247。此外，活塞件246与径向通孔233的内壁之间，及工作轴230、旋转件242、活塞件246之间的空间亦注有液压油244。旋转件242转动过程中使旋转件242与工作轴230之间能间歇地形成能产生高油压的高压腔室，活塞件246径向运动时还在圆周方向上间歇地冲击工作轴230，实现工作轴230的脉冲式转动，从而实现冲击扳手模式。
旋转件242相对工作轴230转动时，能够使得径向部232与密封部2422接触。其中，旋转件242转动过程中，当密封部2422与径向部232接触时形成高压腔室a；密封部2422与径向部232在分离时，高压腔室a失效。
其中一个实施例中，旋转件242的内壁在圆周方向上设有四个密封部2422，工作轴230上设有两个径向部232，工作轴230中设有两个活塞件246，两个活塞件之间设置有弹性件247，其中径向部232与活塞件246在工作轴的圆周方向上错开。
参图17中冲击单元240的a状态，旋转件242转动过程中，所述密封部2422与径向部2322接触时，所述旋转件与工作轴之间在圆周方向上形成两个所述高压腔室a及两个低压腔室b。高压腔室a产生的高油压推动活塞件246径向运动，活塞件246径向运动的同时在圆周方向上冲击工作轴230，所述高压腔室a和低压腔室b彼此间隔。
旋转件242相对工作轴230依图示中箭头方向继续转动，将由图16中a状态逐渐到达图16中的b-d状态，其中密封部2422与径向部2322分离的瞬间，高压腔室a与低压腔室b连通，高压腔室a即失效，弹性件247的作用下促使活塞件246复位。
当旋转件242旋转一周后，径向部232与密封部2422将再次接触，实现密封，再次形成高压腔室a，使得活塞件246再次带动工作轴230在圆周上转动。如此，旋转件242不断旋转，使工作轴230实现间隙式地转动，即脉冲冲击。
与冲击单元140类似，采用冲击单元240及工作轴230时，多功能钻100的离合件161与配接件150的离合位置可以是设置在旋转件242的左侧或右侧。
参考图19，在又一实施例中，在多功能钻100的基础上增加了冲击钻功能切换机构，得到一种具有四功能的多功能钻300。即具有冲击扳手模式，可实现冲击扳手功能，还具有连续模式(包括钻模式和螺丝批模式)，可实现钻功能及螺丝批功能，还可以切换至冲击钻模式，以实现冲击钻功能。因此，下文重点描述如何在多功能钻100基础上增设冲击钻功能切换机构，及冲击钻模式如何与其他模式切换。
一个实施例中，多功能钻300包括壳体310、电机320、工作轴330、冲击单元340、切换组件350。其中冲击单元340的原理与前述的冲击单元140相同，此外也可以是用前述的冲击单元240替代。以冲击单元340选用的是冲击单元140为例，冲击单元340使工作轴330产生冲击扳手功能的方式与冲击单元140使工作轴230实现冲击扳手功能的方式是相同的。其中切换组件350被操作时，可以实现选择地使冲击单元340的旋转件342与工作轴330之间能够传递扭矩，从而实现冲击扳手模式与连续模式的转换。故此处不再赘述冲击单元340与工作轴330之间配合部位的结构细节。
参考图19，工作轴330上还沿其轴向还间隔设置有动端齿361、静端齿362、第二离合件363、弹性定位件364。其中动端齿361设置为可跟随工作轴330一起转动，静端齿362则松配合地套在工作轴330上，第二离合件363能够相对工作轴330轴向移动(图19中的前、后方向)用以控制静端齿362转或不转，弹性定位件364用以提供作用于第二离合件363的弹性力，第二离合件363需要克服弹性定位件364的阻力才能够轴向运动或者在弹性定位件364的弹性力的作用下复位。
冲击钻模式是连续模式下进一步实现的。即，当多功能钻300处于连续模式时，可以进一步细分为钻模式、螺丝批模式、冲击钻模式，分别实现钻功能、螺丝批功能、冲击钻功能。
其中，动端齿361的端面与静端齿362的端面在工作轴330的轴向上啮合。动端齿361与静端齿362的齿部结合面是一个斜面，因此当静端齿362被第二离合件363限制不能够旋转时，工作轴330带动动端齿361旋转，在斜面的作用下，将产生一个沿工作轴330的轴向的推力，该推力使动端齿361与静端齿362分离，并带动工作轴330沿其轴向移动。在工作轴330作高速旋转情况下，工作轴330将产生一定频率的轴向冲击，使多功能钻100处于冲击钻模式，实现冲击钻功能。当静端齿362未被第二离合件363限制时，多功能钻300处于钻模式或螺丝批模式。
切换组件350用以实现冲击扳手模式与连续模式的转换，还用以控制第二离合件363的轴向运动以实现冲击钻模式的切换。
切换组件350包括第一离合件351、用以控制第一离合件351的操作件352，其中第一离合件351在工作轴330的轴向上能够在一个第一位置与一个第二位置之间转换，以选择地与冲击单元340的旋转件342实现扭矩传递，从而实现冲击扳手模式与连续模式的转换。操作件352还用以控制第二离合件363的轴向运动以实现冲击钻模式的切换。
参图21和22，第一离合件351在轴向上处于其第二位置，与冲击单元340的旋转件342脱开，二者之间无扭矩传递，多功能钻300处于冲击扳手模式，可实现冲击扳手功能。
参图23和24，操控操作件352，使第一离合件351运动到其第一位置与冲击单元340的旋转件342实现扭矩传递，多功能钻300切换至连续模式中的钻模式或螺丝批模式。此时，静端齿362是松配合地套在工作轴330上，未被第二离合件363限制。
参图25和26，继续操控操作件352，使第二离合件363轴向运动，限制静端齿362不能够转动，则多功能钻300由钻模式或螺丝批模式切换至冲击钻模式。
一个实施例中，第一离合件351为可以轴向滑动的离合齿轮，其设置为与工作轴330一直保持配接关系，与旋转件342选择地保持配接关系，当然也可以是刚好相反。第一离合件351与工作轴330可通过花键连接或相对轴向滑动。第一离合件351与旋转件342之间亦可通过花键实现连接或相对轴向滑动。
参图27和28，一个实施例中，操作件352包括切换环353和操作钮354。操作钮354组装于切换环353的外部，用以带动切换环353转动。操作件352与切换环353之间可通过凸起嵌入凹槽等方式配合在一起。切换环353则套在壳体110的外部，切换环353转动时能使第一离合件351产生轴向运动，及使第二离合件363产生轴向运动。操作钮354设置为与壳体310相对转动配合。在其他的实施例中，使用者可以直接操作切换环353实现其转动。在其他的实施例中，第一离合件351和第二离合件363的运动可以是轴向运动以外的其他运动方式，例如转动。第一离合件351和第二离合件363的运动方向也不限于是沿工作轴330的轴向。
切换环353通过第一推拉杆370带动第一离合件351运动。一个实施例中，切换环353上设有第一驱动槽355。第一驱动槽355包括在工作轴330的轴向上间隔设置的第一段3551和第二段3552。
第一离合件351连接有与第一驱动槽355配合的滑动销372。滑动销372是设置在第一推拉杆370的一端上的。切换环353转动时，带动滑动销372在第一段3551和第二段3552中转换，从而实现第一离合件351的轴向运动，实现与旋转件342的连接或分离。
切换环353通过第二推拉杆380使第二离合件363产生轴向运动。一个实施例中，切换环353的边缘开设有第二驱动槽356。第二推拉杆380连接有或者设有可伸入到第二驱动槽356中的挡销382。切换环353通过作用于挡销382使第二推拉杆380轴向运动，进而使第二离合件363轴向运动。在切换环353转动方向上，使挡销382产生轴向运动的时机根据需要切换为冲击钻模式的时机而定。
第一离合件351是在旋转件342左侧与工作轴230配接，与多功能钻100类似，第一离合件351也可以是在旋转件342左侧与工作轴230配接。
例如，如图29和图30所示的实施例中，工作轴330的右端伸出旋转件342。操作件352的位置对应右移，第一离合件351与工作轴330的离合位置也相应地设置在旋转件342的右侧。其中第一离合件351由电机通过减速机构322驱动旋转，并与旋转件342通过花键保持配接，以使离合件361能够带动旋转件342转动且能够相对旋转件342轴向移动。如图29所示，第一离合件351与旋转件342连接，但与工作轴330脱开，工作轴330与旋转件342能够相对转动，多功能钻300处于冲击扳手模式。如图30所示，第一离合件351轴向运动后与工作轴330通过花键连接，实现旋转件342与工作轴330的扭矩专递，多功能钻300进入连续模式，在此连续模式下，可以进一步实现钻模式、螺丝批模式和冲击钻模式。
多功能钻300还设有与电机320电连接的控制电路。通过设置控制电路，实现采用电子的方式限制输出扭矩：由于永磁激励的直流电机的扭矩大致与电机电流成比例，通过限制电机电流可限制相应的扭矩。
控制电路包括固定在壳体110上的环形开关390。操作钮354具有与环形开关390接触的弹片3542。操作钮354旋转时，弹片3542与环形开关390的接触位置变化，实现电机320输出扭矩的改变，进而达到调节工作轴330输出扭矩的目的。
操作钮354转动时，可实现钻模式多个档位的调节，及螺丝批模式下多个档位的调节，还可以实现冲击扳手模式下多个档位的调节。
图21至图26所示的实施例中，多功能钻300的多个功能模式切换时，由冲击扳手模式切换至连续模式时，可以是先切换至钻模式，也可以是先切换至螺丝批模式。通过设置第一驱动槽355和第二驱动槽356的形状、位置等，使模式切换按照预定的逻辑执行。下面结合附图进一步详细阐述不同顺序下的模式切换。
参考图31，为多功能钻300的第一种操作界面的示意图。其中，自上至下分别为：冲击扳手模式，具有2个档位；螺丝批模式，设有5个档位；钻模式，设置1个档位。需强调的是，此处的档位数量仅为举例，用以说明该种操作界面下的模式切换原理，档位的数量不应以此为限。操作钮354带动切换环353转动过程中，在转动方向上具有第一行程、第二行程、第三行程和第四行程，在不同的行程阶段，用以实现不同的功能模式。
图32至图35示意了在第一种操作界面的模式切换原理。各模式切换顺序为
如图33所示，需要由冲击扳手模式切换至螺丝批模式时，则转动操作钮354，使操作钮354转动至其第二行程范围内，切换环353将使滑动销372运动到第一驱动槽355的第二段3552中，第一离合件351轴向运动到第一位置后使旋转件342与工作轴330之间实现扭力传递。挡销382与切换环353的相对位置发生变化。
操作钮354转动至其第二行程范围内时，设置为螺丝批模式。继续转动操作钮354，操作钮354进入其第三行程范围内，可通过改变弹片3542与环形开关390接触的位置，由螺丝批模式切换进入钻模式，如图34所示。螺丝批模式下，电机320的输出扭矩设置为与钻模式下输出扭矩不同。
进一步地，螺丝批模式下设置为多有多个扭力调节档位。即设置为：在第二行程范围内若转动操作钮354，可改变弹片3542与环形开关390接触的位置，进一步多次改变320的输出扭矩，从而实现螺丝批模式下的扭力调节。
螺丝批模式和钻模式下，离合件352均处于第一位置，工作轴230跟随旋转件342一起连续旋转。
继续转动操作钮354，操作钮354将进入其第四行程范围内。如图35所示，挡销382进入到第二驱动槽356中并使第二离合件363轴向运动后限制静端齿362旋转，离合件352的位置不变，仍在第一位置，进而实现工作轴330的轴向冲击，从而完成由钻模式至冲击钻模式的切换。
反向转动操作钮354时，则各模式切换顺序刚好相反。
第一种操作界面下，螺丝批模式下的扭力调节与各功能模式切换调节是共用一个调节元件，操作界面简洁。
上述操作界面下，操作操作钮354控制电机的输出扭矩和转速是通过电子控制的方式。此外，操作操作钮354控制电机的输出扭矩和转速也可以是通过机械控制的方式。例如，设置过载离合器，当传递的转矩超过过载转矩时，过载离合器中断电机320与工作轴330之间的扭力传递。
参考图36，为多功能钻300的第二种操作界面的示意图。图37至图40示意了在第二种操作界面的模式切换原理。与第一种操作界面类似的是：操作钮354带动切换环353转动过程中，在转动方向上具有第一行程、第二行程、第三行程和第四行程，在不同的行程阶段，用以实现不同的功能模式。第一行程对应冲击扳手模式，第二行程对应为螺丝批模式，第三行程对应为钻模式，第四行程对应为冲击钻模式。
与第一种操作界面的不同之处在于：各模式切换顺序为
一个实施例中，图36所示，由于冲击扳手模式位于钻模式与螺丝批模式之间，相应地第一驱动槽355的形状也进行改进。具体地，与第一种操作界面相比，此时第一驱动槽355改为：中间窄、两端宽的三段式。由此，切换环353被操作钮354带动旋转时，滑动销372在第一驱动槽355的窄、宽部分之间转换，带动第一离合件351在前后方向上作轴向运动。
一个实施例中，设定操作钮354先执行第四行程范围，多功能钻300处于冲击钻模式，如图37所示，挡销382位于第二驱动槽356中，第二离合件363处于限制静端齿362旋转的位置。第一离合件351处于使旋转件342与工作轴330之间实现扭力传递的位置。
需要由冲击钻模式切换至钻模式时，操作钮354带动切换环353旋转至第三行程范围，第二离合件363轴向运动到不再限制静端齿362旋转的位置，从而冲击功能失效，进入钻模式，如图38所示。滑动销372在第一驱动槽355中的位置发生变化。
继续使操作钮354带动切换环353旋转至第一行程范围，如图39所示，滑动销372处于到第一驱动槽355的中间较窄部分，此时第一离合件351轴向运动到不再连接旋转件342与工作轴330的位置，从而切换进入冲击扳手模式。
继续使操作钮354带动切换环353旋转至第二行程范围，第一驱动槽355的另一个较宽部分与滑动销372配合，如图40所示，第一离合件351重新处于使旋转件342与工作轴330之间实现扭力传递的位置，从而切换进入螺丝批模式。需要调节在螺丝批模式调节扭矩时，继续转动操作钮354即可。
与第一种操作界面类似，第二种操作界面下，螺丝批模式下的电机320的输出扭矩设置为与钻模式下输出扭矩不同。且进一步地，螺丝批模式下设置为多有多个扭力调节档位。即设置为：在第二行程范围内若转动操作钮354，可改变弹片3542与环形开关390接触的位置，进一步多次改变320的输出扭矩，从而实现螺丝批模式下的扭力调节。因此，第二行程和第三行程时，操作钮354能够被操作地改变电机320的输出扭矩。
与第一种操作界面类似，冲击扳手模式下，操作钮354也可被操作以改变320的输出转速。并且，也可以是通过改变弹片3542与环形开关390接触的位置来实现的。
反向转动操作钮354时，则各模式切换顺序刚好相反。
第二种操作界面下，螺丝批模式下的扭力调节与各功能模式切换调节也是共用一个调节元件，操作界面简洁。
参考图41，为多功能钻300的第三种操作界面的示意图。第三种操作界面是在第二操作界面的基础上，将操作钮354分为第一操作件3543和第二操作件3544，其中第一操作件3543为模式切换钮，用以实现冲击钻模式、钻模式、冲击扳手模式、螺丝批模式的之间的切换；第二操作件3544为扭力切换钮，用以在螺丝批模式下实现多个档位的调节。
参图42至图45，操作第一操作件3543所执行的模式切换顺序与图37至40完全相同。与第二种操作界面的不同之处在于：需要在螺丝批模式调节扭矩时，不是继续转动第一操作件3543，而是改为操作第二操作件3544来实现。换言之，第一操作件3543用以带动切换353运动，进行第一行程、第二行程、第三行程和第四行程的切换。第二操作件3544则专门用以在螺丝批模式下进行扭力调节。
设置两个操作件的优点在于：当需要由螺丝批模式切换为其他模式时，第一操作件3543需要转动的距离比较少。例如，螺丝批模式切换为冲击钻模式，与第二种操作界面相比，由于省去了螺丝批模式下扭力调节时第一操作件3543所需要的行程，第一操作件3543可以转动较少距离，提高效率。
参图46至图50，为多功能钻300的第四种操作界面的示意图。第四种操作界面下，各模式的切换顺序与第二种和第三种操作界面下的模式切换顺序完全相同，其中与第二种操作界面的不同之处在于：螺丝批模式下的扭力调节采用自动电子扭力调节，不需要采取转动操作钮354的方式。与第三种操作界面的不同之处在于：螺丝批模式下的扭力控制采用自动电子扭力调节，不需要采取转动第二操作件3544的方式。
自动电子扭力调节的原理为：随着负载增大，电机的电流增大，转速下降，设定电流阀值，当电流达到预定阀值时，则控制电机停机，从而提高了扭矩调节的精确度。
例如：设定第一电流阈值；电机的控制器控制电机转速维持在转速预定值；侦测电机电流，当电机电流达到所述第一电流阈值时，所述控制器控制所述电机停机。
进一步地，在设定第一电流阈值后，设定低于所述第一电流阈值的第二电流阈值，当电机电流达到所述第二电流阈值时，控制器控制电机的转速保持在转速预定值n1。转速预定值n1低于一般工作状态时的电机转速，如此在后续的控制中电机能够快速地做出反应。对于多功能钻100而言，其具有冲击扳手模式、钻模式、螺丝批模式，其操作界面也不限于图2所示，相应地也可以有其他的模式切换顺序。
如图51所示，多功能钻100还可以具有第二种操作界面。操作件164为套在切换环163外部的旋钮，通过转动带动切换环163旋转。扭力调节也是通过转动操作件164来实现，与多功能钻300的第一种操作界面的操作方式相同。
如图52所示，多功能钻100还可以具有第三种操作界面。操作件164为套在切换环163外部的旋钮，通过转动带动切换环163旋转。操作件164进一步包括第一操作件1642，用以实现模式切换；及第二操作件1644，用以实现螺丝批模式下的扭力调节。采用两个操作件，可以减少切换回冲击扳手模式时转动的圈数。而模式切换顺序则为：冲击扳手模式、螺丝批模式、钻模式。
如图53所示，多功能钻100还可以具有第四种操作界面，与第三种操作界面的模式切换顺序相同，不同之处在于扭力调节采用电子扭力调节，当负载增大，电机的电流增大到预定阀值时，控制电机停机。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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