一种快速夹持装置及采用该装置的多功能工具机的制作方法

本发明涉及一种手持式电动工具的刀具快速夹持装置，同时还涉及采用该装置的多功能工具机，属于电动工具技术领域。

背景技术：

多功能工具机的输出轴绕自身轴线摆动，带动安装在轴端的工作头（包括直锯片、圆锯片、三角形磨砂盘和铲型刮刀）随之运动，可以实现锯、切、磨、刮等多种作业，是一种常用的手持式电动工具，其典型结构为申请号201380021580.6的中国发明专利所公开，该机具有大致沿着纵向轴线方向延伸的外壳，该外壳具有持握区，该区域被设置用于由使用者单手抓握以及引导所述工具机，该工具机包括大致容纳在外壳中的电驱动单元和工具设备，该工具设备从所述外壳大致机械脱耦合。所述外壳具有重心，该重心与所述外壳的长度相关地沿着所述纵向轴线被布置在截面中，该截面从所述外壳的几何中心出发向后侧延伸。

据申请人了解，由于现有多功能工具机使用过程中各种类型或规格的刀具常需要酌情更换，因此诸如锯片、磨削头之类刀具的快速夹持装置对于多功能工具机的使用性能至关重要。

检索可知，申请号为201480043554.8的中国专利文献公开了一种手动引导的工具机器，其具有可围绕驱动轴运动、特别是可振荡运动的工具接收装置，以便将工具装置保持在工具机器上。工具接收装置具有至少一个拉紧装置、至少一个保持装置和至少一个锁定装置。保持装置可以从至少一个第一打开位置运动到至少一个第二闭合位置。此外，保持装置可以优选沿从第一打开位置朝向第二闭合位置的闭合方向被拉紧装置施加拉紧力。锁定装置可以在至少一个第一锁定位置与至少一个第二解锁位置之间运动。在此，可以通过锁定装置在至少一个锁定位置上阻止保持装置的运动。通过工具装置间接或直接地施加在锁定装置上的力使锁定装置从一锁定位置运动到一解锁位置。该技术方案中含拉紧、保持、锁定的工具接收装置虽能够快速、简单地将刀具安装在工具机器中，但显然制造和装配工艺欠佳、尤其是其保持装置，几何形状复杂、加工难度大。

此外，申请号为201510120755.x、201610221396.1的中国专利文献分别公开了一种可进行切割、砂磨等各种操作的多功能工具快换结构以及一种快换多功能锯结构，这两个专利的技术方案都采用弹性夹头结构实现刀具的快速夹持，因此使用后，弹性夹头难免因反复弹性变形—恢复而疲劳损坏，使用寿命受限。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足之处，提出一种不仅结构简单、制造工艺良好，而且可以避免疲劳损坏的刀具快速夹持装置，同时给出采用该装置的多功能工具机。

为了达到以上目的，本发明刀具快速夹持装置的基本技术方案为：包括与输出轴底座固连的可摆转垂向空心输出轴以及位于所述输出轴中的可升降拉杆；所述拉杆的下端具有撑涨锥，中部制有与铰销构成垂向移动副的滑槽，所述铰销铰装对合于拉杆两侧的左夹头和右夹头的上部；所述左夹头和右夹头的下端伸出输出轴底座的中心孔，所述左夹头和右夹头的下端内侧与所述撑涨锥相配、且外侧与待夹持刀具的安装孔相配；

所述下压装置具有上极限和下极限位置；当处于下极限位置时，所述拉杆下移行程大于左夹头和右夹头使左夹头和右夹头处于下端脱离撑涨锥的松释状态；当处于上极限位置时，所述拉杆被弹性顶升后使左夹头和右夹头处于下端被撑涨锥撑开的拉紧状态。

尤其是，所述左夹头和右夹头的上端与套于拉杆的小弹簧抵触，所述小弹簧的上端与压持拉杆的下压装置抵触，所述下压装置还与大弹簧的上端抵触，所述大弹簧的下端限位于所述输出轴；当处于上极限位置时，所述拉杆被弹性系数大于小弹簧的大弹簧顶升后使左夹头和右夹头处于下端被撑涨锥撑开的拉紧状态。

本发明利用左夹头和右夹头下端的下移松释、上移拉紧实现了刀具的快速拆装，由于左夹头和右夹头上端铰装，因此下端开合灵敏，并且在松释过程中，拉杆的滑槽结构实现了拉杆相对左夹头和右夹头的超程下移，因此松释完全，不会发生卡滞；而拉紧过程中，大弹簧对拉杆的顶升和小弹簧对左夹头和右夹头的下压相对作用，使得撑涨锥产生强力拉紧作用，因此刀具的装夹十分可靠。

采用本发明刀具快速夹持装置的多功能工具机，包括中部安置电机、前部安装传动箱的壳体，所述电机通过摆转传动机构与输出轴传动连接，所述传动箱由支撑输出轴的垂向部和安置电机及传动机构的水平部构成；所述垂向部装有如前所述的刀具快速夹持装置。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明多功能工具机的立体结构示意图。

图2是图1实施例刀具锁紧状态的俯视结构示意图。

图3是图2的b-b剖视结构示意图。

图4是图1实施例刀具松释状态的俯视结构示意图。

图5是图4的b-b剖视结构示意图。

图6是图1的刀具快速夹紧装置部分的立体分解结构示意图。

图中：螺钉1、旋柄2、挡圈3、旋柄压盖4、旋转座5、压块6、传动箱7、挡圈8、上轴承9、输出轴10、骨架油封12、滚针轴承13、螺母14、弹垫15、上垫片16、大弹簧17、小弹簧18、下垫片19、拉杆20、铰销21、左夹头22、右夹头23、锯片24、拨叉25、球面轴承27、轴承座31、前轴承32、偏心轴33、电机定子组件34、电机转子组件35、后支架36、壳体39。

具体实施方式

实施例一

本实施例的多功能工具机如图1至图6所示，其与现有技术的基本结构类同：壳体39的后端装有电池组，中部安置电机，前部安装传动箱7，电机通过摆转传动机构与输出轴传动连接。其中传动箱7呈l型，由支撑输出轴10及刀具快速夹持装置的垂向部和安置电机及传动机构的水平部构成，其管状的垂向部通过在上的上轴承9和在下的滚针轴承13支撑空心的输出轴10。摆转传动机构由电机转子的输出端通过偏心轴33前端的球面轴承27与套装在输出轴10上的拨叉25的叉口构成。

刀具快速夹持装置的具体构成为：包括与输出轴底座11固连的可摆转垂向空心输出轴10以及位于输出轴10中的可升降拉杆20。输出轴底座11紧配安装在输出轴10下端，其下表面具有与作为待夹持刀具的锯片24相配的周向定位凸起d。

拉杆20的下端具有撑涨锥20-1，中部制有与铰销21构成垂向移动副的滑槽20-2。铰销21铰装对合于拉杆两侧的左夹头22和右夹头23的上部。左夹头22和右夹头23的下部径向收缩，使下端伸出输出轴底座11的中心孔，且形成中部的下限位台阶面t。左夹头22和右夹头23的下端内侧与撑涨锥20-1相配，外侧具有与锯片24安装孔相配的颈部以及止挡檐z。

左夹头22和右夹头23的上端与套于拉杆20的小弹簧18通过下垫片19抵触，小弹簧18的上端与通过上垫片16压持拉杆20的下压装置抵触。上垫片16套在拉杆20的扩径台肩处，通过旋拧在拉杆20上端的螺母14和弹垫15与拉杆20固连。下压装置还通过上垫片16与大弹簧17的上端抵触，大弹簧17的下端限位于输出轴10的缩径台阶上。

具体而言，下压装置包括套装在拉杆20上端扁平段从而构成相互周向约束的压块6，该压块6的上端曲面与旋转座5的下端曲面构成轴向端面凸轮副，旋转座5的上段外圆与旋柄压盖4的上部穿孔滑动配合，且中部的扩径圈轴向约束于旋柄压盖4的上部穿孔的下端面。旋柄压盖4紧配安装在传动箱7的垂向部上部。此外，旋转座5的上段外圆通过吊紧螺钉1与具有两设定角向极限位置的旋柄2固连，因此扳转旋柄2可以带动旋转座5转动，进而通过端面凸轮副，使压块6通过合理设置的上垫片16同时轴向下压拉杆20以及大弹簧17和小弹簧18。

旋柄2的两角向极限位置分别对应下压装置的上极限和下极限位置。当旋拧旋柄2使下压装置通过端面凸轮副处于下极限位置时，将同时克服大弹簧17和小弹簧18的作用力使拉杆20以及左夹头22和右夹头23被下压下移，由于左夹头22和右夹头23中部的下限位台阶面t首先受限于输出轴底座11的上端面，因此拉杆20的下移行程大于左夹头和右夹头，使左夹头22和右夹头23处于下端脱离撑涨锥20-1的松释状态（参见图4和图5）；在此过程中，滑槽20-2对铰销21的约束保证了左夹头22和右夹头23的稳定下移，且避免了运动干涉。

当旋拧旋柄2回位使端面凸轮副释放下压力时，下压装置在大、小弹簧的回弹复位作用下处于上极限位置，拉杆20则被弹性系数大于小弹簧18的大弹簧17顶升后，使左夹头22和右夹头23处于下端被撑涨锥20-1撑开的拉紧状态（参见图2和图3）；此时，实际上小弹簧18依然对左夹头22和右夹头23具有一定的下压作用，结果与拉杆20的上拉作用相辅相成，增强了与撑涨锥20-1的契合撑开，加之止挡檐z，确保了锯片24的可靠安装。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，下压装置也可以采用绕水平轴旋转的旋柄等其它结构。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。