具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图4所示，根据本发明实施例的手持工具100，可以选择在钻模式或者冲击模式下工作，因此手持工具100可应用在混凝土等坚硬材质上钻孔。

根据本发明实施例的手持工具100，包括：机壳110、设置于机壳内的马达120、机芯101；机芯101包括由马达120驱动旋转的传动装置140、锤冲击机构160、以及至少部分伸出于机壳110的刀具主轴130以及模式调节机构150；马达120、传动装置140、以及锤冲击机构160收容于机壳110内，机壳110包括供用户握持操作的手柄1101，开关组件1102设置于手柄1101，用于控制马达120的旋转；其中锤冲击机构160收容于齿轮箱113内，夹头112连接在伸出齿轮箱113的刀具主轴130的前端，夹头112用以夹持刀具。

具体而言，马达120与传动装置140连接，传动装置140用于将马达120的旋转运动传递至刀具主轴130。这里所提到的“连接”可以是指马达120与传动装置140直接连接，例如，马达120的输出端可以与传动装置140的端部直接连接，“连接”也可以是指马达120与传动装置140间接连接，例如，马达120可以与中间传动组件直接连接，再通过中间传动组件与传动装置140直接连接。

锤冲击机构160包括可相对旋转的撞锤161、导向件114以及与撞锤161抵接的蓄能机构1622。其中，撞锤161和导向件114的其中之一上设置有曲面引导部1611，撞锤161与导向件114的另一个上设置有转换件1621，在冲击模式下，当撞锤161相对导向件162旋转时，曲面引导部1611通过转换件1621驱动撞锤161克服蓄能机构1622的作用力朝第一方向运动；蓄能机构1622驱动撞锤161朝与第一方向相反的第二方向运动从而冲击刀具主轴130。

需要说明的是，本发明的实施例中手持工具100在冲击模式下，导向件114被设置成支撑圈且相对机壳110固定，撞锤161位于支撑圈的内侧、并由马达11驱动能够相对导向件114作旋转运动，曲面引导部1611设置于撞锤161的外侧面上，转换件1621设置于导向件114内侧且位于撞锤161与导向件114之间；为了方便装配刀具主轴130、且使刀具主轴130可以相对机壳110转动并且可轴向移向，刀具主轴130的前后两端分别支撑于前轴承131以及后轴承133上。

请参阅图3、图4所示，刀具主轴130可以为三段式结构，前端为连接部，用以连接夹头112，并通过前轴承131支撑安装在齿轮箱113中；中部包括径向延伸的台阶132以及传动部，台阶132上设置朝向马达120的受力面，用以接受撞锤161的撞击，从而带动刀具主轴130沿刀具主轴轴向移动，并进一步使连接于刀具主轴130的夹头112产生冲击；刀具主轴130的后部为传动部，用以接受来自马达120的旋转扭矩。刀具主轴130于中部还设置有卡槽117a，卡簧117紧固于卡槽117a中，刀具主轴130上套设有压簧座119，压簧座119位于卡簧117靠近台阶132的一侧，卡簧117用于限制压簧座119的轴向位移；撞锤161呈间隙配合的套设在刀具主轴130的传动部上，撞锤161面向马达120的一侧内凹有收容腔，用以收容蓄能机构1622，蓄能机构1622可以为压簧，蓄能机构1622的一端抵靠在撞锤161的收容腔的侧壁上，而另一端抵靠在压簧座119上；压簧座119相对蓄能机构1622的另一侧，设置有顶开弹簧118。

当马达120正向旋转时，撞锤161由刀具主轴130驱动作正向旋转，通过使曲面引导部1611与导向件162的配合，可以控制撞锤161的运动路径，且该运动路径既可以使得撞锤161绕着刀具主轴130的周向方向转动，又可以使撞锤161沿着刀具主轴130的轴线方向移动，从而可以使得撞锤161撞击刀具主轴130，进而使夹头112及夹头夹持的刀具对工件表面实现冲击钻孔。

优选地，为了使撞锤161在撞击刀具主轴130时能够产生所需要的锤击力，所述撞锤161的重量大于等于刀具主轴130重量之和的10％，为了使工具的质量不会太重，同时使整机的结构紧凑，优选地，所述撞锤161的重量小于等于刀具主轴130重量之和的60％。更为优选地，所述撞锤161的重量小于等于刀具主轴130重量之和的35％。

如图3、图4所示，撞锤161的外表面上径向上延伸设有若干倾斜的凸肋，该凸肋即可以为曲面引导部1611。在本实施例中，凸肋数量为两条，对称地设置于撞锤161外表面上，转换件1621设置成钢球，数量为两个，对称地收容于支撑圈的凹槽中。

如图4、图9a所示，传动装置140包括由马达120驱动的大齿轮116，刀具主轴130的后部通过花键或扁方与大齿轮116配接，用以将马达120的旋转扭矩传递至刀具主轴130上。大齿轮116上形成有凹槽，用以安装模式切换机构和后轴承133，从而将锤冲击机构160支撑固定。顶开弹簧118一端抵接压簧座119，另一端抵接在大齿轮116上。

根据本发明实施例的手持工具100，模式调节机构150用于可操作的使手持工具100在钻孔模式与冲击模式之间转换。通过操作模式调节机构150，可以控制撞锤161的运行状态，从而可以控制撞锤161是否对刀具主轴130具有撞击效果，从而可以控制刀具主轴130是否具有轴线方向上的移动，进而可以实现手持工具100在冲击模式与钻孔模式之间切换。

参照图5、图6所示，模式调节机构150包括相对机壳110活动设置的操作件151，以及与操作件151关联的止挡件152，操作件151可操作地驱动止挡件152在第一位置与第二位置间运动。图7所示，当止挡件152处于第一位置时，止挡件152阻止刀具主轴130向马达120方向轴向移动，手持工具100处于钻孔模式；图8所示，当止挡件152处于第二位置时，止挡件152允许刀具主轴130向马达120方向轴向移动，手持工具100处于冲击模式。

手持工具100包括相对机壳110固定设置的中盖170，中盖170上设置有容纳腔171以及与容纳腔171连通的收容部1524，收容部1524能够允许刀具主轴130伸入其中,收容部1524的后侧设置有挡板180，用于给刀具主轴130的移动进行限位，止挡件152收容于容纳腔171内。根据本发明的一些实施例，操作件151相对机壳110可转动的设置。止挡件152具有与操作件151抵接的第一端1521，以及与收容部1524交叠的第二端1522，枢轴1523位于第一端1521与第二端1522之间。在一些实施例中，模式调节机构150进一步包括朝第一位置偏压止挡件152的弹性件153，克服弹性件153的作用力操作操作件151能够使止挡件152从第一位置运动至第二位置。为了方便止挡件152的第一端1521与操作件151抵接，操作件151具有止挡凸起1516。

根据本发明的一些实施例，止挡件152呈杆状，操作件151驱动止挡件152绕枢轴1523在第一位置与第二位置间转动。当止挡件152处于第一位置时，止挡件152与收容部1524交叠以阻止刀具主轴130向马达120方向轴向运动进入容纳腔171，当止挡件152处于第二位置时，止挡件152与收容部1524错开，以允许刀具主轴130向马达120方向由初始位置轴向运动至工作位置从而进入收容部1524。另外，需要说明的是，中盖170是齿轮箱壳体的一部分，是靠近锤冲击机构160的端盖结构。刀具主轴130后端部设置有锥形槽，锥形槽内设置有钢球，钢球的设置使得刀具主轴130抵接止挡件152时能减小刀具主轴130与止挡件152之间的旋转摩擦。

图9a至图9d中示出了手持工具100在不同状态下，刀具主轴130、模式调节机构150和锤冲击机构160所处在的不同位置，其中：图9a示出，当手持工具100处于钻模式，模式调节机构150处于第一状态，即止挡件152处于与收容部1524交叠以阻止刀具主轴130向马达120方向轴向运动的第一位置；当刀具主轴130由于夹头及刀具受外部的抵接作用力时，刀具主轴130由于止挡件152的阻制并不会向靠近马达120方向产生轴向位移，刀具主轴130的末端通过钢球抵接于止挡件152上；图10a示出当刀具主轴130处于初始位置，此时的转换件1621与曲面引导部1611相分离。

图9b至图9d示出了当手持工具100处于冲击模式，此时模式调节机构150处于第二状态，即止挡件152处于与收容部1524错开以允许刀具主轴130向马达120方向轴向运动至工作位置。图9b示出，当启动马达120作第一方向的旋转时，刀具主轴130在外部负载的作用力下沿箭头M所示方向移动时，撞锤161、蓄能机构118、弹簧座119整体随刀具主轴130移动，顶开弹簧118被压缩，直至弹簧座119抵靠在大齿轮116上；此时外部负载小于蓄能机构118的作用力；图10b示出，当刀具主轴130处于工作位置时，转换件1621位于曲面引导部远离马达120的第一侧，撞锤161由刀具主轴130驱动沿箭头a所示第一方向旋转，转换件1621与曲面引导部1611面向夹头112的侧面1611a抵接，转换件1621沿着曲面引导部1611开始爬坡，撞锤161由转换件1621驱动作轴向移动。

如图9c所示，随着刀具主轴130的进一步移动，外部负载的增大，弹簧座119与卡簧117分离；图10c示出转换件1621对应地沿着曲面引导部1611进一步爬坡。转换件1621克服蓄能机构118的作用力驱动撞锤161向马达方向移动，从而使蓄能机构118压缩蓄能。

如图9d所示，转换件1621克服蓄能机构118的作用力驱动撞锤161向马达方向移动，直至抵靠在挡板180上，此时蓄能机构118蓄能最大。当图10d示出转换件1621爬坡至曲面引导部1611底部且与曲面引导部1611分离。一旦转换件1621与曲面引导部1611分离，蓄能机构118开始沿图中箭头M1所示方向移动复位，箭头M1所示方向与箭头M所示方向为反向。

如图9e所示，蓄能机构118复位时，刀具主轴130，弹簧座119与卡簧117又恢复抵靠至一起，撞锤16在蓄能机构118驱动下沿图9d箭头M1所示方向快速移动至撞击刀具主轴130的台阶132上的受力面。

手持工具100在正常钻孔作用时，需要电机正向旋转；而当完成一个钻孔需要进一个钻孔作用时，需要先将刀具从孔中拨出再进行下一个打孔操作，此时可能由于刀具与工件之间的摩擦阻力，需要马达驱动刀具反向旋转一下，刀具就比较容易从孔中拔出，因此要求马达能进行正、反转，在手持工具特别钻孔工具上是一种功能需求。但是对于具有冲击功能的手持工具而言，反向旋转马达时冲击功能是一种不被期望的功能。

参照图11a、图11b所示，手持工具处于冲击模式，导向件相对机壳110固定，止挡件152绕枢轴1523转动至第二位置，刀具主轴130在外部负载的作用力下被允许沿箭头M所示方向由初始位置向工作位置轴向移动。当刀具主轴130处于初始位置，转换件1621位于曲面引导部靠近马达120的第二侧，当撞锤161由刀具主轴130驱动相对导向件旋转时，撞锤161相对转换件1621不产生轴向移动。

当马达120反向旋转，转换件1621无法与曲面引导部1611配合。如图12a、图12b所示，撞锤161由马达120驱动开始沿箭头b所示方向作反向旋转，当撞锤161旋转至一定角度，转换件1621与曲面引导部1611的背面相抵接。由此，随着撞锤161进一步转动，转换件1621沿着曲面引导部1611的背面进一步移动并且给曲面引导部1611的背面施于箭头f所示方向的作用力，撞锤161在该作用力下被驱动沿箭头M1所示方向作轴向移动，而不是由蓄能机构118的作用力所驱动。即撞锤161被转换件1621驱动作反向移动，直至与台阶132上的受力面抵接。撞锤161无法快速冲击刀具主轴130，由此可以实现在手持工具100马达反转时，锤冲击机构160对刀具主轴130不产生冲击。另外，如果将避免曲面引导部设置有直线坡，就容易在钢球与直线坡产生堵转。由于曲面引导部1611的弧形设置方式，撞锤161反转时转换件1621顺着弧形爬避免有产生堵转发生。

如图13至图15所示，根据本发明的第二实施例，机芯101a的结构布局中，锤冲击机构160、传动装置140、模式调节机构与第一实施例均具有不同之处。其中模式调节机构中的操作件151a包括相对机壳110活动设置的锁钮1511，以及与锁钮1511连接的操作钮1512，锁钮1511能够相对机壳110能够在第一位置与第二位置间移动。由此，当锁钮1511在第一位置时，锁钮1511将模式调节机构相对机壳110锁定，以使止挡件152阻止刀具主轴130向马达120方向轴向移动；当锁钮1511在第二位置时，锁钮1511能够将模式调节机构从锁定位置上释放，从而允许操作钮1512带动止挡件152一起运动，以使得止挡件152运动至允许刀具主轴130向马达120方向轴向移动的位置。

进一步地，锁钮1511与操作钮1512之间设置有压簧1513，压簧1513向第一位置偏压锁钮1511，克服压簧1513的作用力推动锁钮1511能够使锁钮1511从第一位置移动至第二位置，由此可以解除相模式调节机构对机壳110的位置锁定。例如，在图15所示的状态中，锁钮1511处于第一位置，锁钮1511的一部嵌设于机壳110的凹槽1517内，锁钮1511将模式调节机构相对机壳110锁定；当锁钮1511沿箭头M2所示方向被按压后，锁钮1511压缩压簧1513，锁钮1511脱离凹槽1517，此时锁钮1517解除对操作钮1512锁止效果，操作钮1512可以带动锁钮1517进行位置切换，本实施例中是操作钮1512带动锁钮1517一起绕止挡件152的枢轴1523轴线枢转，以实现利用操作钮1512切换手持工具100的工作模式，也即此时可以使手持工具100在钻孔模式和冲击模式之间切换。

如图14所示，在一些实施例中，锁钮1511的移动方向与止挡件152相垂直。为了简化止挡件152的结构，止挡件152可以呈杆状且能够随操作钮1512绕自身轴线一起旋转，止挡件152上设置有收容部1524，操作件151可操作地驱动止挡件152在第一位置与第二位置间转动。由此，当止挡件152在第一位置时，止挡件152的收容部1524与刀具主轴130错开，以阻止刀具主轴130向马达120方向轴向运动进入收容部1524。当止挡件152在第二位置时，止挡件152的收容部1524与刀具主轴130对齐，以允许刀具主轴130向马达120方向轴向运动进入收容部1524。进一步地，收容部1524可以设置成盲孔的形式。由此，便于加工收容部1524，可以简化止挡件152的结构。另外，为了方便锁钮1511与凹槽1517配合，凹槽1517为间隔开的二个。如图13所示，凹槽1517呈180度对称的分布于机壳110，凹槽1517这样的设置考虑了收容部1524的盲孔位置，即一个凹槽1517用于止挡件152在第一位置进行锁定，从而能阻止刀具主轴轴向移动的；另一个凹槽1517用于止挡件152在第二位置进行锁定，第二位置时收容部1524与刀具主轴轴轴向对齐，从而允许刀具主轴轴向移动进入盲孔。

在一些实施例中，如图13、图14所示，为了方便将操作钮1512套设于止挡件152上，模式调节机构还包括密封圈1514和两个套环1515，其中两个套环1515套设于止挡件152上，且两个套环1515沿止挡件152的长度方向间隔开，操作钮1512位于两个套环1515之间。密封圈1514用于密封止挡件152与操作钮1512之间的装配间隙。由此可以将止挡件152稳定地与操作钮1512装配到一起

参照图16，将模式调节机构相对机壳110锁定，以使止挡件152阻止刀具主轴130向马达120方向轴向移动；此时，手持工具100处于钻模式。

进一步参照图13、图16所示，传动装置140包括单向传动机构163，单向传动机构163包括连接于大齿轮116面向锤冲击机构160的一侧的第一棘齿件1411，以及套设于刀具主轴130上的冲击轴1632，冲击轴1632上设置有第二棘齿件1412，第一棘齿件1411与第二棘齿件1412使终啮合在一起，当马达120启动沿第一方向旋转时，马达120的旋转通过单向传动机构163传递至冲击轴1632。刀具主轴130与撞锤160之间设置离合器，离合器包括活动设置的离合件141、设置于刀具主轴130上的凹坑1612，设置于冲击轴1632的槽体、以及设置于撞锤160的收容槽1621a，具体地离合件141可以设置为球状或柱状，本实施例中，离合件141设置成钢球。离合器具有第一状态和第二状态两种不同状态。

图16中示出的手持工具处于钻孔模式，离合器处于第一状态，离合件141啮合于刀具主轴130上的凹坑1612与冲击轴1632的槽体中，此时离合件141并不对撞锤160起传递扭矩的作用，即刀具主轴130与冲击轴1632由马达120驱动旋转时，撞锤160并不旋转。模式调节机构150此时也处于第一状态，即止挡件152处于第一位置，止挡件152的收容部1524与刀具主轴130错开，刀具主轴130被阻止向马达120方向轴向运动进入收容部1524。冲击轴1632通过单向传动机构163与大齿轮116连接，刀具主轴130与大齿轮116通过花键连接，当马达120启动旋转，刀具主轴130及冲击轴1632分别输出旋转运动。

参照图17a、图17b所示，模式调节机构150处于第二状态，止挡件152处于第二位置，止挡件152的收容部1524与刀具主轴130对齐。此时刀具主轴130在外力作用下可以向马达120方向轴向运动进入止挡件152上的收容部1524。刀具主轴130轴向运动的同时，离合件141沿着凹坑1612的斜坡爬出刀具主轴的凹坑1612，进入撞锤161的收容槽1621a内，从而将冲击轴1632与撞锤161无相对转动地连接在一起，冲击轴1632通过离合件141能将旋转扭矩传递至撞锤161，此时离合器处于第二状态。当马达120启动沿第一方向旋转时，马达120的旋转运动通过单向传动机构163能够传递至冲击轴1632，从而通过离合件141带动撞锤161相对导向件162旋转，从而能够实现撞锤161对刀具主轴130产生冲击。

当马达120沿与第一方向相反的第二方向旋转时，单向传动机构163的第一棘齿件1411与第二棘齿件1412之间会产生脱扣，从而无法将马达的旋转运动通过冲击轴1632传递至撞锤161。也就是说，冲击模式下，马达120正转时，锤冲击机构160对刀具主轴130产生冲击。马达120反转运动时，锤冲击机构160对刀具主轴130不产生冲击。

参照图18a、图18b所示，根据本发明的第三实施例，机芯101b的结构布局中，锤冲击机构包括冲击轴165，冲击轴165与撞锤160无相对转动地连接，即冲击轴165能旋转地驱动撞锤160相对导向件旋转；单向传动机构163a即相当于一个离合机构，离合机构的第一离合件为第一棘齿件1411，离合机构的第二离合件为第二棘齿件1412；第一棘齿件1411设置于大齿轮，第二棘齿件1412设置于冲击轴165上，具体地，单向传动机构163a不同于第二实施例,第一棘齿件1411与第二棘齿件1412在钻模式下是相互脱开或分离的；而撞锤160与冲击轴165之间通过传动件1633使终旋转地连接在一起；具体地，传动件1633设置为钢球，撞锤160上设置于啮合钢球的长槽，当冲击轴165随刀具主轴130轴向移动时，钢球能使终与撞锤160的长槽啮合进而能冲击轴165能旋转驱动撞锤160相对导向件旋转运动。

参照图18b所示，当模式调节机构150调节至冲击模式，刀具主轴130在外力作用下允许向靠近马达120方向轴向移动，此时位于冲击轴165的第二棘齿件1412随刀具主轴130移动至与第一棘齿件1411啮合的位置；马达120沿第一方向启动旋转时，马达120的旋转通过单向传动机构163a传递至冲击轴165及撞锤161，锤冲击机构160对刀具主轴130产生冲击。当马达120反转运动时，锤冲击机构160对刀具主轴130不产生冲击。

相应地，在冲击模式下，如果马达120沿第一方向相反的第二方向反向旋转，单向传动机构163a的第一棘齿件1411与第二棘齿件1412之间会产生脱扣，从而无法将马达的旋转运动通过冲击轴165传递至撞锤161。也就是说，冲击模式下，马达120正转时，锤冲击机构160对刀具主轴130产生冲击。马达120反转运动时，锤冲击机构160对刀具主轴130不产生冲击。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。