一种改良结构的无间隙主轴锁定装置

技术领域

本发明涉及电动工具技术领域，尤其指一种改良结构的无间隙主轴锁定装置。

背景技术

电动工具是以电力驱动，包括有插电式、充电式或充、插电两用式等，电动工具可以夹持钻头以钻孔，或夹持螺丝起子头以装卸螺丝。充电式电动工具有时会因电力不足而无法驱动钻头或螺丝起子旋转，但又无法立即充电使用；插电式钻头也会遇到突然停电而无法使用时，因而需要将电动工具充当“手动钻”使用。

电动工具结构由于是将结合于马达驱动轴的主动齿轮直接啮合于齿轮组，再由齿轮组啮合于结合在主轴的动力输出盘而驱动，故将电动工具充当手动钻使用而施力旋转时，为解决动力输出盘经由齿轮组传动至结合于马达动轴的主动齿轮旋转而反客为主成为“主动齿轮”，造成钻头或螺丝起子头在原地空转的问题，现也有在固定环内圈设置复数个滚柱以接触主轴侧面的结构，动力输出停止而主轴主动时，主轴带动滚柱抵触固定环而锁定。但该结构由于主轴加工精度及主轴与固定环的同心度装配误差等因素，无法确保所有滚柱平均受力，锁定可靠性低，而且在牙箱急停时主轴由于惯性与滚柱撞击产生噪音。

中国台湾专利M383473的改良结构的无间隙主轴锁定装置则在于解决上述噪音问题，主要是在固定环内圈内设置弹性保持机构，沿滚珠径向提供可弹性形变的弹性部，通过弹性部的弹性形变提供缓冲力，消除噪音。但此类结构均存在结构复杂，装配要求高，且弹性部因使用疲劳等因素产生塑性形变时机构可靠性降低等问题。

德国发明专利DE102006012963B4公开了一种电动工具输出轴的锁定装置，其包括止动块、动力输出盘、插接部和止动圈，在动力输出盘受力顺向加进去时，其顺向作动该输出轴同步旋转；当输出轴受力逆向转动时，输出轴带动止动块偏转，将各锁销推靠接各限制部，从而限制各锁销的位移，使锁销掣动止动块，由止动块锁定输出轴，进行手动操作。该发明专利的技术方案中，输出轴的锁定面和驱动面处于同一圆周面上，不便于设置缓冲结构。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种改良结构的无间隙主轴锁定装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改良结构的无间隙主轴锁定装置，包括输出轴、动力输出盘、止动圈和锁定销，所述动力输出盘连接至驱动装置，所述输出轴一端设置为多面轴，所述多面轴包括锁定段和动力传递段，所述锁定段的周向设置有与所述锁定销配合的锁定平面；所述动力输出盘设置有用于传递动力的主动结构，所述动力传递段设置有用于传递动力的从动结构，所述主动结构与所述从动结构匹配；所述动力输出盘的表面沿圆周方向设置向上突起的间隔柱，相邻两间隔柱之间设置有阻尼块，所述锁定销设置于所述间隔柱与所述阻尼块之间，所述止动圈设置于所述动力输出盘，并且将所述间隔柱、所述阻尼块和所述锁定销套设于所述止动圈的内圈中；所述多面轴穿过所述间隔柱、所述阻尼块和所述锁定销形成的中孔以及动力输出盘，所述锁定销与所述锁定平面接触。

所述动力输出盘中央设置有通孔，所述主动结构包括设置在所述通孔内壁的肋条，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的凹槽，所述肋条嵌入所述凹槽内。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置为多面轴，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的两个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的两个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置为多面轴，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的三个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的三个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置为多面轴，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的四个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的四个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有“D”形通孔，所述动力传递段的截面设置为“D”形，所述动力传递段插入所述“D”形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述“D”形通孔内的一个“V”形驱动面，所述“V”形驱动面与弧形过渡面连接，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的一个传动平面，所述传动平面与弧形过渡面连接，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘与驱动装置连接的表面设置有连接柱。

所述动力输出盘设置有第二插接孔，所述间隔柱设置为圆柱体，所述间隔柱插入所述第二插接孔，并且固定于所述第二插接孔。

所述间隔柱与所述动力输出盘是一体结构。

与现有技术相比，本发明有益效果：

当动力输出盘转动时，动力输出盘带动输出轴转动，输出扭矩，同时动力输出盘的间隔柱推动锁定销和阻尼块一起转动；牙箱急停时，因为阻尼块将锁定销推到了输出轴锁定平面中心以外，锁定销与多面轴和止动圈之间的间隙很小，所以输出轴能在极短时间内停止转动，能有效减小急停的噪音，减小输出轴锁定角度，锁定可靠性高，整个结构装配难度低。

本发明还提供另一种改良结构的无间隙主轴锁定装置，包括输出轴、动力输出盘、止动圈和锁定销，所述动力输出盘连接至驱动装置，所述输出轴一端套设有多面轴套，所述多面轴套包括锁定段和动力传递段，所述锁定段的周向设置有与所述锁定销配合的锁定平面；所述动力输出盘设置有用于传递动力的主动结构，所述动力传递段设置有用于传递动力的从动结构，所述主动结构与所述从动结构匹配；所述动力输出盘的表面沿圆周方向设置向上突起的间隔柱，相邻两间隔柱之间设置有阻尼块，所述锁定销设置于所述间隔柱与所述阻尼块之间，所述止动圈设置于所述动力输出盘，并且将所述间隔柱、所述阻尼块和所述锁定销套设于所述止动圈的内圈中；所述多面轴套穿过所述间隔柱、所述阻尼块和所述锁定销形成的中孔以及动力输出盘，所述锁定销与所述锁定平面接触。

所述输出轴一端设置为多面轴，所述多面轴套的内腔与所述多面轴匹配。

所述动力输出盘中央设置有通孔，所述主动结构包括设置在所述通孔内壁的肋条，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的凹槽，所述肋条嵌入所述凹槽内。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置有多个连接面，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的两个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的两个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置有多个连接面，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的三个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的三个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有多边形通孔，所述动力传递段设置有多个连接面，所述动力传递段插入所述多边形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述多边形通孔内的四个传动平面，相邻两个所述传动平面之间设置有弧形过渡面，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的四个“V”形驱动面，相邻两个所述“V”形驱动面之间设置有弧形过渡面，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘中央设置有“D”形通孔，所述动力传递段的截面设置为“D”形，所述动力传递段插入所述“D”形通孔内；其中，所述主动结构包括设置于所述“D”形通孔内的一个“V”形驱动面，所述“V”形驱动面与弧形过渡面连接，所述从动结构包括设置在所述动力传递段周向的一个传动平面，所述传动平面与弧形过渡面连接，所述“V”形驱动面与所述传动平面接触。

所述动力输出盘与驱动装置连接的表面设置有连接柱。

所述动力输出盘设置有第二插接孔，所述间隔柱设置为圆柱体，所述间隔柱插入所述第二插接孔，并且固定于所述第二插接孔。

所述间隔柱与所述动力输出盘是一体结构。

与现有技术相比，本发明有益效果：

当动力输出盘转动时，动力输出盘带动输出轴转动，输出扭矩，同时动力输出盘的间隔柱推动锁定销和阻尼块一起转动；牙箱急停时，因为阻尼块将锁定销推到了输出轴锁定平面中心以外，锁定销与多面轴套和止动圈之间的间隙很小，所以输出轴能在极短时间内停止转动，能有效减小急停的噪音，减小输出轴锁定角度，锁定可靠性高，整个结构装配难度低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例1的分解示意图；

图3是本发明实施例2的分解示意图；

图4是本发明实施例3的分解示意图；

图5是本发明实施例4的分解示意图；

图6是本发明实施例5的分解示意图；

图7是本发明实施例6的分解示意图；

图8是本发明实施例7的分解示意图；

图9是本发明实施例8的分解示意图；

图10是本发明实施例9的分解示意图；

图11是本发明实施例10的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

见图1和图2所示，一种改良结构的无间隙主轴锁定装置，包括输出轴1、动力输出盘2、止动圈3和锁定销4，动力输出盘2连接至驱动装置，输出轴1一端设置为多面轴11，多面轴11包括锁定段1a和动力传递段1b，锁定段1a的周向设置有与锁定销4配合的锁定平面1c；动力输出盘2设置有用于传递动力的主动结构2a，动力传递段1b设置有用于传递动力的从动结构2b，主动结构2a与从动结构2b匹配；动力输出盘2的表面沿圆周方向设置向上突起的间隔柱5，相邻两间隔柱5之间设置有阻尼块6，锁定销4设置于间隔柱5与阻尼块6之间，止动圈3设置于动力输出盘2，并且将间隔柱5、阻尼块6和锁定销4套设于止动圈3的内圈中；多面轴11穿过间隔柱6、阻尼块6和锁定销4形成的中孔以及动力输出盘2，锁定销4与锁定平面1c接触。

在本实施例中，动力输出盘2中央设置有通孔21，主动结构2a包括设置在通孔21内壁的肋条7，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的凹槽8，肋条7嵌入凹槽8内。当动力输出盘2转动时，通过肋条7和凹槽8传递动力，带动输出轴1转动。

动力输出盘2与驱动装置连接的表面设置有连接柱7，连接柱7与动力输出盘2可为一体结构，也可以通过在动力输出盘2设置插孔，连接柱7插入插孔中固定。

间隔柱5与动力输出盘2可以设置为一体结构，也可以通过在动力输出盘2设置插孔，间隔柱5插入插孔中固定。

快速锁定原理：牙箱急停时，因为阻尼块6将锁定销4推到了输出轴1的锁定平面1c中心以外，锁定销4与多面轴11和止动圈3之间的间隙很小，所以输出轴1能在极短时间内停止转动。

实施例2

见图1和图3所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的两个“V”形驱动面2a1，相邻两个“V”形驱动面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的两个传动平面2b1，相邻两个传动平面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例1相同，这里不再重复。

实施例3

见图1图和图4所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的三个“V”形驱动面2a1，相邻两个“V”形驱动面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的三个传动平面2b1，相邻两个传动平面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例1相同，这里不再重复。

实施例4

见图1和图5所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的四个传动平面2a1，相邻两个传动平面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的四个“V”形驱动面2b1，相邻两个“V”形驱动面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2b1与传动平面2a1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例1相同，这里不再重复。

实施例5

见图1和图6所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有“D”形通孔23，动力传递段1b的截面设置为“D”形，动力传递段1b插入“D”形通孔23内；其中，主动结构2a包括设置于“D”形通孔23内的一个“V”形驱动面2a1，“V”形驱动面2a1与弧形过渡面2a2连接，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的一个传动平面2b1，传动平面2b1与弧形过渡面2b2连接，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例1相同，这里不再重复。

实施例6

见图1和图7所示，一种改良结构的无间隙主轴锁定装置，包括输出轴1、动力输出盘2、止动圈3和锁定销4，动力输出盘2连接至驱动装置，输出轴1一端套设有多面轴套12，多面轴套12包括锁定段1a和动力传递段1b，锁定段1a的周向设置有与锁定销4配合的锁定平面1c；动力输出盘2设置有用于传递动力的主动结构2a，动力传递段1b设置有用于传递动力的从动结构2b，主动结构2a与从动结构2b匹配；动力输出盘2的表面沿圆周方向设置向上突起的间隔柱5，相邻两间隔柱5之间设置有阻尼块6，锁定销4设置于间隔柱5与阻尼块6之间，止动圈3设置于动力输出盘2，并且将间隔柱5、阻尼块6和锁定销4套设于止动圈3的内圈中；多面轴套12穿过间隔柱6、阻尼块6和锁定销4形成的中孔以及动力输出盘2，锁定销4与锁定平面1c接触。

在本实施例中，输出轴1一端设置为多面轴，多面轴套12的内腔与多面轴匹配，当多面轴套12套入输出轴的多面轴后，多面轴套12与输出轴结合为一体结构。

动力输出盘2中央设置有通孔21，主动结构2a包括设置在通孔21内壁的肋条7，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的凹槽8，肋条7嵌入凹槽8内。当动力输出盘2转动时，通过肋条7和凹槽8传递动力，带动输出轴1转动。

动力输出盘2与驱动装置连接的表面设置有连接柱7，连接柱7与动力输出盘2可为一体结构，也可以通过在动力输出盘2设置插孔，连接柱7插入插孔中固定。

间隔柱5与动力输出盘2可以设置为一体结构，也可以通过在动力输出盘2设置插孔，间隔柱5插入插孔中固定。

快速锁定原理：牙箱急停时，因为阻尼块6将锁定销4推到了输出轴1的锁定平面1c中心以外，锁定销4与多面轴套12和止动圈3之间的间隙很小，所以输出轴1能在极短时间内停止转动。

实施例7

见图1和图8所示，与实施例6不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的两个“V”形驱动面2a1，相邻两个“V”形驱动面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的两个传动平面2b1，相邻两个传动平面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例6相同，这里不再重复。

实施例8

见图1图和图9所示，与实施例6不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的三个“V”形驱动面2a1，相邻两个“V”形驱动面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的三个传动平面2b1，相邻两个传动平面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例6相同，这里不再重复。

实施例9

见图1和图10所示，与实施例6不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有“D”形通孔23，动力传递段1b的截面设置为“D”形，动力传递段1b插入“D”形通孔23内；其中，主动结构2a包括设置于“D”形通孔23内的一个“V”形驱动面2a1，“V”形驱动面2a1与弧形过渡面2a2连接，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的一个传动平面2b1，传动平面2b1与弧形过渡面2b2连接，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例6相同，这里不再重复。

实施例10

见图1和图11所示，与实施例6不同的是，在本实施例中，动力输出盘2中央设置有多边形通孔22，动力传递段1b设置为多面轴，动力传递段1b插入多边形通孔22内；其中，主动结构2a包括设置于多边形通孔22内的四个传动平面2a1，相邻两个传动平面2a1之间设置有弧形过渡面2a2，从动结构2b包括设置在动力传递段1b周向的四个“V”形驱动面2b1，相邻两个“V”形驱动面2b1之间设置有弧形过渡面2b2，“V”形驱动面2b1与传动平面2a1接触。当动力输出盘2转动时，“V”形驱动面2a1与传动平面2b1“咬紧”，进而实现动力输出盘2带动输出轴1转动。

其它结构与实施例6相同，这里不再重复。

以上详细说明针对本发明的可行实施例之具体说明，惟实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本发明的保护范围中。