手持式工具.pdf

本发明涉及一种手持式工具，包括：机壳；输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔；工作头支撑机构，具有用于支撑工作头的若干个并列设置的收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到至少一个收容空间与所述收容孔轴向对应的位置；连接件，设置于机壳内，所述连接件能够带动工作头处于位于收容孔内的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置；所述机壳上设有控制所述连接件运动的操作件，所述操作件和连接件之间设有行程放大机构，所述行程放大机构包括至少一个齿轮，所述至少一个齿轮具有垂直于竖直平面的旋转轴线，所述操作件可操作的驱动所述至少一个齿轮运动，所述至少一个齿轮驱动所述连接件沿输出轴轴向直线运动。

权利要求书1.  一种手持式工具，包括： 机壳； 输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔； 工作头支撑机构，至少部分设置于机壳内，所述工作头支撑机构具有用 于支撑工作头的若干个收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到至少一 个收容空间与所述收容孔轴向对应的位置； 连接件，设置于机壳内，所述连接件能够带动工作头处于位于收容孔内 的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置； 其特征在于：所述机壳上设有控制所述连接件运动的操作件，所述操作 件和连接件之间设有行程放大机构，所述操作件通过行程放大机构带动连接 件运动，所述连接件的运动行程大于所述操作件的运动行程。 2.  如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于：所述行程放大机构包 括至少一个齿轮，所述操作件可操作的驱动所述至少一个齿轮运动，所述至 少一个齿轮驱动所述连接件沿输出轴轴向直线运动，所述连接件的直线运动 行程大于所述操作件的直线运动行程。 3.  如权利要求2所述的手持式工具，其特征在于：所述行程放大机构包括 仅一个齿轮，所述齿轮具有垂直于竖直平面的旋转轴线，所述齿轮绕旋转轴 线旋转的同时沿输出轴轴向运动。 4.  如权利要求3所述的手持式工具，其特征在于：所述行程放大机构还包 括相对于机壳固定设置的第一齿条装置以及设置于连接件上的第二齿条装 置，所述第一齿条装置和第二齿条装置沿输出轴轴向延伸，所述齿轮啮合于 第一齿条装置和第二齿条装置之间。 5.  如权利要求4所述的手持式工具，其特征在于：所述第一齿条装置与第 二齿条装置沿所述齿轮的啮合面的宽度方向与所述齿轮啮合的部位不同。 6.  如权利要求4所述的手持式工具，其特征在于：所述第一齿条装置包括 两个齿条，所述两个齿条相对于输出轴轴线对称设置的。 7.  如权利要求6所述的手持式工具，其特征在于：所述连接件包括平行设 置的两条臂，所述第二齿条装置设置在其中一条臂的内侧面，所述两个齿条 之间设有导槽，另一条臂滑动地设置于导槽内。 8.  如权利要求3所述的手持式工具，其特征在于：所述齿轮的旋转轴线与 所述输出轴的轴线相交。 9.  如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于：所述行程放大机构包括 至少两个齿轮，所述至少两个齿轮的旋转轴固定设置于机壳上且所述至少两 个齿轮的旋转轴线相互平行。 10.  如权利要求9所述的手持式工具，其特征在于：所述至少两个齿轮设 置为增速齿轮组。 11.  如权利要求9所述的手持式工具，其特征在于：所述行程放大机构还 包括连接于操作件上的第一齿条以及设置于连接件上的第二齿条，所述第一 齿条和第二齿条沿输出轴轴向延伸，齿轮组连接在第一齿条和第二齿条之间， 所述操作件可操作带动第一齿条直线运动以驱动齿轮组旋转，所述齿轮组通 过第二齿条驱动所述连接件直线运动。 12.  如权利要求11所述的手持式工具，其特征在于：所述齿轮组包括与第 一齿条啮合的第一齿轮、与第一齿轮同步旋转的大齿轮、与大齿轮啮合的第 二齿轮以及与第二齿轮同步旋转且与第二齿条啮合的第三齿轮，所述大齿轮 的齿数大于第二齿轮的齿数。 13.  如权利要求11所述的手持式工具，其特征在于：所述输出轴的轴线位 于第一齿条和第二齿条之间。 14.  如权利要求11所述的手持式工具，其特征在于：所述操作件上设有支 撑筋板，所述支撑筋板用于支撑所述第二齿条远离输出轴的一端。 15.  如权利要求2所述的手持式工具，其特征在于：所述操作件的直线运 动驱动所述至少一个齿轮运动。 16.  如权利要求1所述的手持式工具，其特征在于：所述手持式工具还包 括：马达，设置在机壳内，并输出旋转动力；传动机构，设置在马达和输出 轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给输出轴。

说明书手持式工具
本申请是申请人于2012年10月17日申请的发明名称为“手持式工具”， 申请号为201210394781.8的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种手持式工具，尤其涉及一种可实现工作头的储存和快速 更换的枪钻类手持式工具。
背景技术
在现有的枪钻类手持式工具中，通常包括电钻、螺丝批、冲击钻等。
螺丝批是用于将螺钉拧紧到工件上的一种常用的电动工具。当使用过程 中需要拧紧不同规格的螺钉的时候，根据螺钉规格的不同更换不同的螺丝批 头，即要把原来安装的螺丝批头取下，然后装上另一种规格的螺丝批头。
电钻是用于在工件上进行钻孔，在作业过程中，夹头夹紧钻头持续地作 旋转运动。
通常，使用者在进行作业时需要进行不同类型的操作，如拧螺丝、钻孔 等。如此，需要使用者准备多种不同类型的电动工具或者多种不同类型的工 作头，还要不断地更换来进行操作，尤其是在需要先打预孔再拧螺钉的工况 下，需要在钻头和螺丝批头之间不断的更换，这样就会给操作者带来了极大 的不便，一方面造成了更换工作头烦琐，另一方面取下的工作头随处放置容 易丢失。虽然，在一些手动工具中有一些能实现工作头的储存和快速更换， 但是由于手动工具的固有缺点，即扭矩小，操作费劲，使得操作者很容易疲 劳，造成效率低下，不适合在工业中作为专业的工具使用。
中国发明专利CN101563192B揭示了一种用于可旋转驱动的刀具的工具 机,该工具机具有电机和传动装置，传动装置上设有刀具更换库。刀具更换库 上设置有用于容纳批头的刀具室。一操作滑件能够轴向向前运动以穿过其中 一个刀具室并带动位于该刀具室中的批头进入刀具卡头，或者轴向向后运动 通过设置在其前端的磁铁带动刀具卡头中的批头回到刀具室。一执行机构用 于对操作滑件进行轴向限位，执行机构包括一个轴向抵住操作滑件的支撑杠 杆，当需要更换批头时，压下按键就可以解除支撑杠杆对操作滑件的轴向限 位，这样就可以移动操作滑件使之带着批头退出刀具卡头，并且带动批头回 到刀具室，操作滑件退出刀具室，旋转刀具更换库就可以选择另一个批头。 这样操作批头进入刀具卡头或者回到刀具室需要直接推拉操作滑件，从而工 具机就相应的设置的较长，增大了工具机的体积，如果保持工具小巧握持方 便，势必会使工具的结构复杂，而且操作起来也会费时费力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑的手持式工 具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种手持式工具，包括： 机壳；输出轴，具有轴向设置的容纳工作头的收容孔；工作头支撑机构，至 少部分设置于机壳内，所述工作头支撑机构具有用于支撑工作头的若干个并 列设置的收容空间，所述工作头支撑机构能够被调整到至少一个收容空间与 所述收容孔轴向对应的位置；连接件，设置于机壳内，所述连接件能够带动 工作头处于位于收容孔内的工作位置或位于工作头支撑机构的收容位置；所 述机壳上设有控制所述连接件运动的操作件，所述操作件和连接件之间设有 齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括至少一个齿轮，所述至少一个齿轮具 有垂直于竖直平面的旋转轴线，所述操作件可操作的驱动所述至少一个齿轮 运动，所述至少一个齿轮驱动所述连接件沿输出轴轴向直线运动。
优选的，所述齿轮传动机构包括仅一个齿轮，所述齿轮绕旋转轴线旋转 的同时沿输出轴轴向运动。
优选的，所述齿轮传动机构还包括相对于机壳固定设置的第一齿条装置 以及设置于连接件上的第二齿条装置，所述第一齿条装置和第二齿条装置沿 输出轴轴向延伸，所述齿轮啮合于第一齿条装置和第二齿条装置之间。
优选的，所述第一齿条装置与第二齿条装置沿所述齿轮的啮合面的宽度 方向与所述齿轮啮合的部位不同。
优选的，所述第一齿条装置包括两个齿条，所述两个齿条相对于输出轴 轴线对称设置的。
优选的，所述连接件包括平行设置的两条臂，所述第二齿条装置设置在 其中一条臂的内侧面，所述两个齿条之间设有导槽，另一条臂滑动地设置于 导槽内。
优选的，所述齿轮的旋转轴线与所述输出轴的轴线相交。
优选的，所述齿轮传动机构包括至少两个齿轮，所述至少两个齿轮的旋 转轴固定设置于机壳上且所述至少两个齿轮的旋转轴线相互平行。
优选的，所述至少两个齿轮设置为增速齿轮组。
优选的，所述齿轮传动机构还包括连接于操作件上的第一齿条以及设置 于连接件上的第二齿条，所述第一齿条和第二齿条沿输出轴轴向延伸，齿轮 组连接在第一齿条和第二齿条之间，所述操作件可操作带动第一齿条直线运 动以驱动齿轮组旋转，所述齿轮组通过第二齿条驱动所述连接件直线运动。
优选的，所述齿轮组包括与第一齿条啮合的第一齿轮、与第一齿轮同步 旋转的大齿轮、与大齿轮啮合的第二齿轮以及与第二齿轮同步旋转且与第二 齿条啮合的第三齿轮，所述大齿轮的齿数大于第二齿轮的齿数。
优选的，所述输出轴的轴线位于第一齿条和第二齿条之间。
优选的，所述操作件上设有支撑筋板，所述支撑筋板用于支撑所述第二 齿条远离输出轴的一端。
优选的，所述操作件直线运动驱动所述至少一个齿轮运动。
优选的，所述连接件的直线运动行程大于所述操作件的直线运动行程。
优选的，所述手持式工具还包括：马达，设置在机壳内，并输出旋转动 力；传动机构，设置在马达和输出轴之间并可将马达输出的旋转动力传递给 输出轴。优选的，所述至少一个齿轮包括仅一个齿轮，所述齿轮绕旋转轴线 旋转的同时沿输出轴轴向运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的手持式工具通过在操 作件和连接件之间设置齿轮传动机构，可以减小操作件的运动行程，同时将 齿轮布置为其旋转轴线垂直于竖直平面，减小手持式工具宽度方向上的尺寸， 使得工具内部结构紧凑从而整体小巧便于携带。
附图说明
图1是本发明手持式工具优选的第一实施方式中的直流多功能电钻处于 工作状态时的剖视图。
图2是图1中的直流多功能电钻的部分立体分解图。
图3是图1中沿D-D线的部分剖视图。
图4是本发明优选的直流多功能电钻内部的立体装配图，其中行程放大 机构示出第一种结构形式。
图5是本发明优选的直流多功能电钻的行程放大机构的另一种结构形式 的示意图。
图6是图5中的直流多功能电钻的部分立体分解图。
图7是图1中沿E-E线的剖视图。
图8与图7类似，此时直流多功能电钻的连接件带动工作头回到存储夹。
图9是图8中沿F-F线的剖视图。
图10与图7类似，此时存储夹运动到其中心线与输出轴对应的位置。
图11与图7类似，此时存储夹运动到滑销与导向板接触的位置。
图12与图7类似，此时存储夹运动到另一个收容仓与输出轴对应的位置。
图13与图7类似，此时滑盖复位，另一个收容仓中的工作头进入输出轴。
其中，
1.机壳                 11.手柄             13a.前壳
14.上盖                142.导槽            145.滑动导槽
151.齿条推块           152.压缩弹簧        153.后推块
155.导向斜面           2.电机              21.电机轴
22.齿轮箱              3a.传动机构         30a.小齿轮机构
301a.第一齿轮          302a.第二齿轮       303a.第三齿轮
31a.行星齿轮减速机构   4a.输出轴           41.收容孔
403.外齿               51a、51b.连接件     510.第一臂
511.磁铁               512.第二臂          5111.凸起
52a.存储夹             521a.收容仓         5211.定位槽
53a.滑盖               531.导轨            58.推块
581.避让槽             582.导轨            59.支撑筋板
6.电池                 7.按钮开关          701.第一滑槽
702.第二滑槽           711b.滑销           72b.滑槽
723.直边               724.斜边            74.导向板
741.顶部               742a、742b.尾部     75.止动柱
76.筋板                9a、9b.工作头       901、901a.第一齿条
902、902a.第二齿条     903.第一小齿轮      904.大齿轮
905.第二小齿轮         906.第三小齿轮      908.滑动齿轮
具体实施方式
在本发明手持式工具优选的实施方式中，手持式工具为可实现钻和螺丝 批功能的手持式多功能电钻，电钻里也有直流和交流之分，本实施方式优选 以直流多功能电钻为例进行具体说明。
参照图1和图2所示，该直流多功能电钻包括机壳1、电机2、电池6、 传动机构3a、连接件51a、工作头支撑机构和输出轴4a。机壳1由左右对称 的两个半壳体通过螺钉(未图示)合拢组装而成，其具有水平部分和与水平 部分呈钝角设置的手柄11部分,本发明优选的角度在100度到130度之间， 这样握持手柄11操作时会比较舒适。在手柄11部分的上部设有按钮开关7， 电池6安装在机壳1的手柄11部分的下部，传动机构3a收容在机壳1的水 平部分内。作为优选的实施方式，电池6既可以是固定在手柄11的内部，也 可以是安装在电池包内并通过电池包安装于机壳1上，该电池6可以是锂离 子电池。需要说明的是，这儿所说的锂离子电池是负极材料为锂元素的可充 电电池的总称，依据正极材料的不同，其可构成许多体系，如“锂锰”电池， “锂铁”电池等。在本实施方式中，锂离子电池为一节额定电压为3.6V(伏) 的锂离子电池。当然，电池6也可以是镍镉、镍氢等本领域技术人员熟知的 电池类型。
传动机构3a由后向前(以图面的右侧为后)包括由马达2驱动的行星齿 轮减速机构31a和小齿轮机构30a，其中小齿轮机构30a与输出轴4a相连并 将马达2的旋转运动传递给输出轴4a。工作头支撑机构用于收容不同的工作 头，这里的工作头主要指直流多功能电钻常用的十字批头、一字批头、钻头 等，通过操作连接件51a轴向移动穿过工作头支撑机构或者离开工作头支撑 机构，就可以快速的在不同的工作头之间进行更换，从而电钻可以进行钻孔、 拧紧或松开不同的螺钉。
本发明优选实施方式中的马达为电机2，电机2具有自电机壳体向前延伸 出的电机轴21。电机2固定在机壳1中，一齿轮箱22固定在机壳1内并位 于电机2的前部，齿轮箱22用于收容行星齿轮减速机构31a，机壳1包括连 接在其前端的前壳13，小齿轮机构30a收容在前壳13内。小齿轮机构30a 包括与行星齿轮减速机构31a连接的第一齿轮301a，与第一齿轮啮合的第二 齿轮302a以及由第二齿轮302a带动并与之同步旋转的第三齿轮303a，输出 轴4a上周向固定的设有外齿403，第三齿轮303a与外齿403啮合从而带动 输出轴4a旋转。其中行星齿轮减速机构31a设置有调速装置，即通过操作设 置在机壳上的速度切换钮(图未示)带动第二级齿圈轴向移动与行星齿轮减 速机构31a中不同的元件啮合从而实现输出不同的转速，这样的速度切换为 本领域技术人员所熟知的技术，申请人在此不再赘述。
小齿轮机构30a设置三个齿轮只是为了使工具的内部空间更加紧凑，从 而不影响外部的美观。当然，也可以根据需要设置成一个齿轮或者两个齿轮。 另外，传动机构3a并不局限于以上所述的形式，传动机构可以只包括行星齿 轮减速机构31a，或者只包括小齿轮机构30a，或者其他的旋转运动传递机构， 如棘轮机构、涡轮机构等等。其中电机轴21延伸与行星齿轮减速机构31a 啮合，行星齿轮减速机构31a将旋转运动传递给小齿轮机构30a，小齿轮机 构30a再带动输出轴4a旋转。这样电机2运行时，通过行星齿轮减速机构 31a、小齿轮机构30a，最终由输出轴4a输出。由此可以看出，本实施方式 中的传动链为电机-传动机构-输出轴，即连接件不作为传动链的一部分，当 然本领域技术人员可以很容易的想到，传动链也可以是为电机-传动机构-连 接件-输出轴，即连接件作为传动链的一部分。另外，减速机构由三级行星减 速和两极平行轴减速系统构成来获得所想要的输出转速，在其他实施方式中， 视所需要输出的转速，减速机构可以只包括二级行星减速系统，或者其他减 速系统。
本实施方式中的工作头支撑机构优选为大致呈长方体形的盒状存储夹 52a，存储夹52a的长度方向平行于输出轴4a的轴向，存储夹52a的宽度方 向并列设置了两个收容仓521a，这样收容仓521a内就能够收容比较长的工 作头，比如钻头、长批头等等。存储夹52a相对于机壳1沿输出轴4a的轴向 固定，连接件51a相对于机壳1轴向移动以带动收容在其中一个收容仓521a 内的工作头9a进入输出轴4a，或者连接件51a通过设置在其前端的磁铁511 吸住工作头9a并带动其返回到收容仓521a内，这里的连接件51a仅用于推 出或者拉回工作头9a，不作为传动链的一部分。存储夹52a支撑于机壳1上 并位于传动机构3a的上部，存储夹52a与传动机构3a中的行星齿轮减速机 构31a轴向重叠并且与电机2部分轴向重叠，这样会使整机比较紧凑，节省 空间。
机壳1上可滑动的连接有滑盖53a，滑盖53a的边缘设有导轨531，相应 的机壳1上设有导向槽(图未视)，滑盖53a通过其导轨531安装在导向槽内 可相对于机壳1沿轴向滑动。当然，也可以是滑盖53a上设置导向槽，机壳 1上设置导轨的方式使得滑盖53a移动，本实施方式中通过移动滑盖53a带 动连接件51轴向移动。
存储夹52a支撑在机壳上，在电钻工作的时候，滑盖53a与前壳13a抵 接，这样可以把存储夹52a与连接件51a都封闭起来；在电钻更换工作头的 时候，滑盖53a与前壳13a分离并带动工作头回到收容仓521a，存储夹52a 的一部分随着滑盖53a的移动而露出。
输出轴4a为套筒形式，一般情况下输出轴设置六方的收容孔41，其内可 安装工作头9a，工作头截面为与收容孔41相配的六方形，这样可以使用标 准的工作头9a。输出轴4a通过轴承支撑在前壳13a上。当然，收容孔41也 可以是其他形状，只要能够满足输出轴4a可以带动工作头9a旋转即可。
本实施方式中存储夹52a收容长度较长的螺丝批头或者钻头，如两英寸 的螺丝批头，这样存储夹52a的长度较长，使得连接件51a需要运动的距离 也较长，当连接件51a与收容仓521a分离，滑盖53a移动到电机2的后端， 这样会使整机的长度很长，为此，本实施方式中在滑盖53a和连接件51a之 间设置行程放大机构，滑盖53a线性运动驱动行程放大机构带动连接件51a 运动，从而连接件51a的运动行程大于滑盖53a的运动行程，也就是说通过 滑盖53a移动的距离小于连接件51a移动的距离实现连接件51a与收容仓分 离。
行程放大机构优选为齿轮传动机构，图1到图4示出了齿轮传动机构的 第一种结构形式，齿轮传动机构包括第一齿条901、第二齿条902以及连接 在第一齿条901和第二齿条902之间的齿轮组，齿轮组为增速齿轮组，包括 与第一齿条901啮合的第一小齿轮903，与第一小齿轮903同步旋转的大齿 轮904，与大齿轮904啮合的第二小齿轮905以及与第二小齿轮905同步旋 转且与第二齿条902啮合的第三小齿轮906，大齿轮904的齿数大于第二小 齿轮905的齿数，这里的大齿轮或小齿轮仅为名称的区分，只要这些齿轮组 合能够实现增速传动即可，其中第一小齿轮903和大齿轮904同轴且相邻设 置，第二小齿轮905与第三小齿轮906同轴且间隔设置，第一小齿轮903的 轴线与第二小齿轮905的轴线相互平行，并且所有齿轮的旋转轴线都垂直于 竖直平面，这里的竖直平面是指与图1中直流多功能电钻的剖面平行的平面 (即平行于图面的平面)，这样第一齿条901和第二齿条902的齿面也垂直于 竖直平面，如此设置是为了减小工具宽度方向上的尺寸，使齿条与齿轮按照 工具的高度方向(图1中上下方向为高度方向)排布，最紧凑的设置为沿高 度方向，第一齿条901和第二齿条902分别位于输出轴轴线的两侧，即输出 轴轴线位于第一齿条901和第二齿条902之间，使得齿轮传动机构在高度方 向上占用空间最小。
滑盖53a与第一齿条901连接并带动第一齿条901线性运动，第二齿条 902设置于连接件51a上，因为第一小齿轮903与大齿轮904转速相同，其 中大齿轮904的齿数大于第二小齿轮905的齿数，这样从第一小齿轮903到 第二小齿轮905的传动为增速传动，从而第二齿条902的运动速度相对于第 一齿条901增加。优选的，第二齿条902的线性运动速度是第一齿条901的 两倍，也就是说第二齿条902的运动行程是第一齿条901的运动行程的两倍， 这样的结构比较紧凑，整机的设置比较协调，同时又能够保证连接件51a的 移动不会被滑盖53a干涉。
图5到图6示出了齿轮传动机构的第二种结构形式，齿轮传动机构包括 第一齿条901a、第二齿条902a以及与第一齿条901a和第二齿条902a同时 啮合的滑动齿轮908，之所以是滑动齿轮908，是因为齿轮908在围绕其轴线 旋转的同时还可以沿输出轴轴向直线运动，齿轮908的旋转轴线同样垂直于 竖直平面，这样第一齿条901a和第二齿条902a的齿面也垂直于竖直平面， 保证齿条与齿轮按照高度方向排布。机壳1包括固定在电机2上部的上盖14， 其中第一齿条901a固定设置于上盖14上且齿面朝上，第二齿条902a固定设 置于连接件51a上且齿面朝下，滑动齿轮908位于第一齿条901a和第二齿条 902a之间，滑动齿轮908的旋转中心轴的两端支撑在一推块58上，滑盖53a 与推块58连接带动推块58移动继而带动滑动齿轮908移动。推块58的中部 设有避让槽581，避让槽581沿着连接件51a的长度方向贯穿推块58，从而 连接件51a能够部分收容在避让槽581内并能够沿着避让槽581滑动。推块 58的边缘设有导轨582，相应的上盖上设有导槽142，推块58通过导轨582 在导槽142内滑动而带动滑动齿轮908移动。连接件51a设置成中空的四边 形状，具有设置第二齿条902a的第一臂510以及相对设置的第二臂512，第 一臂510能够在避让槽581内滑动，上盖14上对应第二臂512的位置设有滑 动导槽145，第一齿条901a设置在滑动导槽145的两侧，即第一齿条901a 具有两个，第二臂512部分收容在滑动导槽145内并能够沿着滑动导槽145 运动，避让槽581与滑动导槽145实现了连接件51a径向支撑及限位，同时 使得第一齿条901a、第二齿条902a和滑动齿轮908的设置更加紧凑，而且 第一齿条901a和第二齿条啮合902a沿滑动齿轮908的啮合面的宽度方向与 滑动齿轮908啮合的部位不同，从而减小了滑动齿轮908的磨损，增长工具 的使用寿命。
本实施方式的多功能电钻上设置了自动切换工作头的自动切换装置，也 就是说只要操作滑盖53a带动连接件51a离开收容仓521a，解除对存储夹52a 运动的限制，存储夹52a在自动切换装置的作用下移动到下一个收容仓521a 与输出轴4轴向对应的位置，无需操作者再手动的移动存储夹52a来选择工 作头。
参照图2和图7所示，自动切换装置包括设置在存储夹52a和滑盖53a 之间的运动转换机构，滑盖53a线性移动通过运动转换机构驱动存储夹52a 沿着与输出轴4a轴向呈角度的方向平移，优选的平移的方向垂直于输出轴 4a的轴向。这里的运动转换机构包括设置于滑盖53a上的滑槽72b以及相对 存储夹52a固定的滑销711b，滑槽72b具有对称设置的两条斜边724以及分 别与两条斜边724相连的两条平行于输出轴4a轴向的直边723，滑销711b 能够随着滑盖53a的移动在滑槽72b内沿着直边723和斜边724滑移，滑销 711b沿着斜边724滑移时，其相对于机壳1产生垂直于输出轴4轴向的移动， 故滑销711b便带动存储夹52a沿着垂直于输出轴4a轴向的方向移动。滑销 711b可以与存储夹52a一体成型，也可以是金属销固定在存储夹52a上从而 增加滑销711b的强度。本实施方式中的运动转换机构用于将滑盖53a的线性 运动转换为存储夹52a的线性运动，除了上述的滑槽配合滑销的形式外，本 领域技术人员可以很容易的想到通过齿条配合一对锥齿轮的方式也可以实现 上述运动转换。
另外，为了防止意外跌落时滑销711b相对于滑盖53a的位置错开，可在 滑槽72b的两条直边723之间设置与直边723平行的两条筋板76，这样就形 成了两条平行的轨道从而限制了滑销711b只能够在直边723和筋板76之间 滑动，从第一条直边723到两条斜边724的交叉部形成第一滑槽701，从第 二条直边723到两条斜边724的交叉部形成第二滑槽702。同时，为了使滑 销711b能够可靠的沿着预定的轨迹运动，可在大致两条直边723与两条斜边 724交界的中部设置导向板74，导向板74能够沿着垂直于滑销711b运动轨 迹所在的平面的轴线旋转。优选的，导向板74呈Y型，Y型的顶部741相 对于斜边724的对称轴线错开设置，这样在滑销711b与导向板74接触时能 够驱动导向板74旋转的分力最大，从而更容易带动导向板74旋转以进入预 定的轨道。当然，本领域技术人员很容易能够想到，导向板74的形状设置只 要能够满足滑销711b直线运动与导向板74接触，滑销711b能够在导向板 74的引导下进入预定轨道即可即可，如三角形、菱形、心形、弯月形等等。 滑槽72b内设有止动柱75，止动柱75位于导向板74的Y型的具有分叉的尾 部742a、742b一端。止动柱75固定在滑盖53a上，尾部742a、742b能够与 止动柱75抵触，从而导向板74被止动柱75限制只能在一定的范围内旋转， 保证了滑销711b能够顺利进入预定的轨道。上面讲的是止动柱位于Y型的 两分叉之间，当然也可以设两个止动柱，分别位于两分叉的外侧，同样也可 以限制导向板74的旋转范围。另外，止动柱75内设有磁铁，用于吸住导向 板74，使其保持在固定的角度，这样才能保证导向板Y型的的顶部741相对 于两条斜边724的交叉部位轴向错开，以防止滑销711b与导向板Y型的的 顶部741接触而被阻碍运动。设置导向板74能够使滑销711b有一个双向的 通道，即滑销711b能够从滑槽72b的第一端运动到第二端，也能够顺利的从 第二端回到第一端，从而能够实现两个工作头之间交替的切换。也就是说上 述的滑销和滑槽的形式并不仅限于存储夹平移的方案，也可以应用于存储夹 在两个位置间旋转的方案。
以上实施方式中，滑盖53a控制连接件51a运动至与收容仓521a分离， 滑盖53a继续移动才能够带动滑销711b带动存储夹52a移动，这样就需要连 接件51a移动的距离与滑盖53a移动的距离相同，同时又因滑盖53a和连接 件51a之间连接行程放大机构，连接件51a移动的距离大于滑盖53a移动的 距离，为了使连接件不会穿出滑盖53a，这样滑盖53a就需要设置的较长。
继续参照图3和图4，本发明优选的在滑盖53a和第一齿条901之间设置 齿条推块151，齿条推块151与第一齿条901轴向间隔距离S，可用于解除 对连接件51a的锁定，对连接件51a的锁定结构可参照中国发明专利申请 CN201110224257.1中的实施方式，这里不再赘述。
齿条推块151的一侧设有压缩弹簧152，另一侧能够卡在第一齿条901 上，滑盖53a通过齿条推块151带动第一齿条901运动。机壳1上设有导向 斜面155，当滑盖53a带动齿条推块151运动到导向斜面155的位置，齿条 推块151在导向斜面155的作用下克服压缩弹簧152的弹性力作用在第一齿 条901上滑动，从而滑盖53a不能够继续带动第一齿条901运动，连接件51a 也不能够继续移动。如此，滑盖53a控制连接件51a运动至与收容仓521a 分离，滑盖53a继续移动以带动存储夹52a移动，而连接件51a不再随着滑 盖53a移动，即连接件51a相对于机壳1固定，也就是说滑盖53a进一步移 动了一个空行程，这样连接件51a移动的距离最小，工具的结构紧凑。滑盖 53a空行程的原理是滑盖移动一段距离，但不能够带动连接件一起相对于机 壳运动，也就是说，在所述空行程中，连接件相对于机壳固定，滑盖相对于 机壳运动。
滑盖53a相对第一齿条901的另一侧设置后推块153，当操作滑盖53a复 位时，后推块153与第一齿条901抵接，从而滑盖53a移动带动第一齿条901 随滑盖53a一起运动。
本实施方式中连接件51a的轴向长度较长，其推动工作头进入存储夹52a 时支撑在存储夹52a内，而第二齿条902向后运动时其一端支撑在第二小齿 轮905上，另一端可通过在滑盖53a上设置支撑筋板59来支撑，以防止第二 齿条902倾斜。另外，连接件51a上设置磁铁511的一端周向分布有凸起5111， 对应的存储夹52a的收容仓521a设置有定位槽5211，这样连接件51a能够 顺利的通过收容仓521a，同时定位槽5211也能够支撑连接件51a以防止其 移动时倾斜。
以下以第一种齿轮传动机构为例将对本实施方式中工作头快速更换的过 程作详细说明。
参照图1和图7所示，多功能电钻处于工作状态，当需要更换另外一种 类型的工作头9b时，操作滑盖53a沿图示箭头M方向移动，滑盖53a通过 齿条推块151带动第一齿条901直线运动，第一齿条901通过第一小齿轮903、 大齿轮904、第二小齿轮905、第三小齿轮906以及第二齿条902带动连接件 51a轴向移动，连接件51a通过其前端的磁铁511带动工作头9a回到收容仓 521a，连接件51a与收容仓521a分离，此时滑销711b沿着滑槽72b的第一 滑槽701直线移动到图8所示的位置。
继续沿图示箭头M的方向操作滑盖53a移动，齿条推块151在导向斜面 155的作用下克服压缩弹簧152的弹性力作用在第一齿条901上滑动，第一 齿条901相对于机壳固定，故而连接件51a固定不动，滑销711b沿着滑槽 72b的斜边724运动到滑槽72b的两条斜边724交叉的顶部，滑销711b无法 继续移动从而限制滑盖53a继续移动，而存储夹52a在滑销711b的带动下沿 着垂直于输出轴4a的轴向移动到存储夹52a的中心线与输出轴4a对应的位 置，即存储夹此时移动了一半的距离，如图9和图10所示的位置。
参照图11，沿着图示箭头N的方向即向输出轴4a端移动滑盖53a，齿条 推块151相对于第一齿条901移动，连接件51a仍固定不动，滑销711b与导 向板74接触并沿着导向板74的Y型的顶部741到尾部742b的一侧移动， 滑销711b带动导向板74旋转，导向板74被止动柱75限位，滑销711b在导 向板74的作用下在第二滑槽702内运动，滑盖53a运动到后推块153与第一 齿条901接触的位置，而存储夹52a在滑销711b的带动下沿着垂直于输出轴 4a的轴向移动到存储夹52a的另一个收容工作头9b的收容仓521a与输出轴 4a轴向对应的位置，如图12所示的位置。
继续沿图示箭头N的方向操作滑盖53a移动，滑销711b沿着第二滑槽 702直线移动，滑盖53a通过后推块153带动第一齿条901直线运动，第一 齿条901通过第一小齿轮903、大齿轮904、第二小齿轮905、第三小齿轮906 以及第二齿条902带动连接件51a轴向移动，连接件51a进入另一个收容仓 521a带动其内的工作头9b进入输出轴4a，如图13所示的位置。
重复上述步骤，便能够更换成另一个工作头9a。即滑销711b在滑槽72b 内的运动轨迹是循环往复的，即滑销711b可以从第一滑槽701运动到第二滑 槽702，也可以从第二滑槽702回到第一滑槽701，从而形成循环实现工作头 的自动切换。
上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形 状，本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。如马达可以用汽 油机或柴油机等来替代电机；滑盖用于带动连接件或者驱动存储夹，其结构 形式可以有多种如拉杆、端盖等等；此外，上述实施方式中，连接件与存储 夹之间的相对轴向移动也可以是连接件固定，而工作头存储夹既能够轴向运 动也可以径向移动，而连接件也可以是和电机轴同轴设置等等。另外，对其 结构并无特别要求，可视不同的内部格局来相应改变构形，可以增加新的元 件，也可以减少不必要的元件。