快速更換式筒夾組件及其制造
【技術領域】
[0001]本公開總體涉及一種旋轉式電動工具，更特別地涉及一種隨旋轉式電動工具使用的附件工具附連系統。
【背景技術】
[0002]通常，旋轉式電動工具是能夠配備有多種附件工具和附件(比如切削刀片、砂輪、磨削工具等)的輕型手持式電動工具。這些類型的工具通常包括充當用于電動馬達的封罩的以及用于工具的把手的基本上圓筒形的主體。電動馬達驅動輸出軸在高速下旋轉。輸出軸配備有附件附連系統，所述附件附連系統使得各種附件工具能夠可釋放地固定至電動工具。
[0003]用于旋轉式電動工具的附件附連系統通常包括筒夾，所述筒夾被構造成能抓持附件工具的柄部。當附連至旋轉工具時，筒夾保持附件工具的柄部與輸出軸的軸線成一條直線，從而附件工具可被馬達驅動以繞著該軸線旋轉。當輸出軸旋轉時，附件工具被驅動以根據附件工具的構型來執行特定的功能，比如研磨、磨削或切割。
[0004]筒夾通常通過保持機構(比如筒夾螺母或筒夾夾頭)附連至旋轉工具的馬達的輸出軸。筒夾螺母安裝在筒夾上并擰進輸出軸的端部。筒夾螺母具有漸縮的孔，從而當筒夾螺母擰到輸出軸上時，筒夾螺母的內表面推壓筒夾抵靠附件工具的柄部，由此將筒夾和附件工具固定至馬達的輸出軸。盡管該方法對于將附件工具固定至旋轉式電動工具是有效的，但是將筒夾螺母擰到馬達的輸出軸上或擰下馬達的輸出軸可能是耗時且不便的，且可能需要使用單獨的工具來轉動筒夾螺母。
[0005]作為將筒夾旋擰附連至輸出軸的一個替代方案，某些先前已知的系統已經配備有快速更換機構，所述快速更換機構使得能夠在不必將筒夾螺母擰到輸出軸上或從輸出軸擰下的情況下將附件工具安裝到筒夾上或從筒夾移除。快速更換機構通常包括筒夾夾頭，所述筒夾夾頭被構造成能保持筒夾并具有用于夾持在筒夾上的機構以使筒夾能夠抓持到附件工具的柄部上。夾持機構通過能夠由用戶抓握的帶肋套筒來操作。然而，帶肋圓筒可能對用戶而言難以握住，并不易于提供關于施加到筒夾上的夾持力狀態的可見指示。
[0006]在某些快速更換機構中，筒夾被設置為單獨的、可移除式部件。在使用可移除式筒夾方面必須考慮許多因素。例如，當工具在操作時且當附件工具的柄部正嵌入筒夾或正從筒夾移除時，筒夾應保持在筒夾夾頭內。可移除式筒夾在使用中還應能充分地抓持附件工具的柄部。另外，必須小心地保證筒夾正確地定向在在筒夾夾頭內，從而使夾持機構能夠正確地工作。
[0007]需要一種具有快速更換式組件的旋轉工具系統，所述快速更換式組件能夠使附件工具被容易地安裝到旋轉工具的筒夾上和從旋轉工具的筒夾移除，且能夠使工具的用戶易于接近和操作。還需要一種用于旋轉工具的快速更換式組件，所述快速更換式組件具有抓持能力加強的可移除式筒夾。另外，需要這樣一種快速更換式組件，其能夠使可移除式筒夾可釋放地保持和/或正確地定向在快速更換機構內，而不需要昂貴的或復雜的機構。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據本公開的旋轉工具的一個實施例的透視圖。
[0009]圖2是圖1的旋轉工具的內部構件的正視圖。
[0010]圖3是圖2中所示的旋轉工具的內部構件的剖視圖。
[0011]圖4是圖2中所示的旋轉工具的內部構件的分解視圖。
[0012]圖5是圖1的旋轉工具的筒夾夾頭組件的分解視圖。
[0013]圖6是圖5的筒夾夾頭組件的筒夾的透視圖。
[0014]圖7是圖6的筒夾的剖視圖。
[0015]圖8是圖5的筒夾的端視圖。
[0016]圖9是示出了筒夾內表面上的磨料涂層的筒夾局部截取視圖。
[0017]圖10是圖5的筒夾夾頭的剖視圖。
[0018]圖11是圖10的筒夾夾頭的主體的剖視圖。
[0019]圖12是沿著線12-12選取的圖5的筒夾夾頭的剖視圖。
[0020]圖13是圖1的旋轉工具的快速更換式組件的楔形環的透視圖。
[0021]圖14是圖13的楔形環的剖視圖。
[0022]圖15是安裝至圖13的楔形環上的釋放機構的透視圖。
[0023]圖16是示出了圖10的筒夾夾頭組件、圖13的楔形環和圖15的釋放機構的剖視圖。
[0024]圖17是更詳細地示出的圖16的楔形環和釋放機構的剖視圖。
[0025]圖18是機頭罩(nose cap)的一個實施例的前視圖，所述機頭罩被構造成能將圖6的筒夾可釋放地保持在圖10的筒夾夾頭組件內。
[0026]圖19是其中保持有圖6的筒夾的圖18的機頭罩的前視圖。
[0027]圖20是圖18的機頭罩的前視圖，其中，圖6的筒夾定位于所述機頭罩中，且筒夾的一區段向內偏斜以實現筒夾的嵌入/移除。
[0028]圖21是機頭罩的一個實施例的前視圖，所述機頭罩被構造成能將筒夾相對于筒夾夾頭以預定定向放置。
[0029]圖22是圖21的機頭罩的前視圖，其中，圖6的筒夾定位于所述機頭罩中。
[0030]圖23是圖21的機頭罩的透視圖。
[0031]圖24是圖21的機頭罩的透視圖，其中，筒夾定位于所述機頭罩中。
【具體實施方式】
[0032]為了有助于理解本公開的原理的目的，現在將參照附圖中示出的并隨后的書面說明中描述的實施例。應理解的是，并非由此意圖對本公開的范圍進行限制。還應理解的是，本公開包括對所示出的實施例進行的任意改變和修改，并且還包括本公開所屬領域的普通技術人員通常會想到的本公開原理的其他應用。
[0033]根據一個實施例，一種用于與旋轉工具附件聯接的旋轉工具包括馬達和與馬達可操作地聯接的驅動軸。筒夾可操作地聯接至驅動軸，所述筒夾包括縱向延伸的內表面部分。鎳基結合材料附著至所述縱向延伸的內表面部分。多個磨蝕顆粒在所述縱向延伸的內表面部分上從所述粘合材料向外延伸，其中，所述多個磨蝕顆粒中的每個磨蝕顆粒的大致大約30%至大約55%從所述镲基結合材料向外延伸。
[0034]根據另一實施例，一種旋轉工具包括用于與旋轉工具附件聯接的鋼制筒夾。所述筒夾包括縱向延伸的內表面部分。鎳基結合材料附著至所述縱向延伸的內表面部分。多個磨蝕顆粒在所述縱向延伸的內表面部分上從所述粘合材料向外擠出，其中，所述多個磨蝕顆粒中的每個磨蝕顆粒的大致大約30%至大約55%從所述鎳基結合材料向外延伸。
[0035]根據又一實施例，一種旋轉工具包括被構造成能保持和支持旋轉工具附件的附件工具附連系統。所述附件工具附連系統包括表面涂層。沉積到表面涂層上的微結構的尺寸為大約20至大約50微米。
[0036]來看附圖，圖1示出了本公開的旋轉工具10。旋轉工具10包括附件工具附連系統100 (在本文中被稱作快速更換式組件)，所述附件工具附連系統100使得附件工具(比如附件工具12)能夠快速地安裝到旋轉工具10上和從旋轉工具10上移除。參照圖1，旋轉工具10包括大致圓筒形的殼體14，所述殼體14由剛性材料(比如塑料、金屬)或復合材料(比如纖維增強聚合物)構造。殼體14包括機頭部分18和主體部分20。主體部分20充當用于工具10的把手并罩蓋馬達24(圖2)。在一個實施例中，馬達24包括被構造成能經由電線28從AC輸出裝置(未示出)接收電力的電動馬達。替代性地，用于馬達24的電力可從連接在主體部分20的基部處的可再充電電池(未示出)接收。作為電力的替代方案，旋轉工具10可被氣動地或液壓地驅動。到馬達的電力由設置在殼體14的把手部分20上的電力開關30來控制。
[0037]如圖2-4所示，馬達24具有輸出軸34，所述輸出軸34被構造成能通過馬達來繞著馬達軸線M旋轉。快速更換式組件100附連至輸出軸34的遠端部分36。快速更換式組件100被構造成:能將多個不同的附件工具或工具頭中的任何一個可釋放地保持到旋轉工具10的輸出軸上。附件工具(包括附件工具12)包括柄部38和工作部分40 (圖1)。柄部38是大致圓柱形的并具有預定直徑，例如，四分之一(1/4)英寸、十六分之三(3/16)英寸、八分之一(1/8)英寸、四至六(4-6)毫米和/或類似尺寸。工作部分40具有適于執行特定類型任務(例如，銑削、鉆削、切割、磨削等)的構型。
[0038]參照圖2-5，快速更換式組件100包括筒夾104、筒夾夾頭108、楔形環110和釋放機構112。如圖6-8所示，筒夾104包括大致圓筒形本體，所述大致圓筒形本體具有引導端部部分114、拖尾端部部分118、內表面120和外表面122。筒夾104的內表面120限定出縱向通道124。通道124限定出被稱為筒夾軸線的中軸線P，并具有中心在筒夾軸線P上的內直徑A，所述內直徑A的尺寸被選擇成能滑動地接收附件工具的柄部38。筒夾通道124的直徑A被選擇成能接收一個或多個特定尺寸或直徑的附件工具柄部。筒夾104的引導端部部分114限定出引導到通道124中的柄部嵌入開口 126。當將附件工具安裝到旋轉工具10上時，附件工具的柄部38嵌入通過柄部嵌入開口 126并進入通道124。
[0039]至少一個槽128沿著筒夾104的長度的一部分被限定。每個槽128都在與筒夾104的拖尾端部部分118隔開的后向位置處開始，并