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Patent Searching and Data


Title:
POWER TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/010093
Kind Code:
A1
Abstract:
A power tool (1), comprising: a casing (3); a motor (21) located inside the casing (3) and having an output shaft providing a rotation output; a planetary gear reduction system comprising a sun gear (45), a planet gear engaged with the output gear of the sun gear (45), an inner gear ring encircling the planet gear and having in an axial direction a first position where the inner gear ring is engaged with both the sun gear and the planet gear and a second position where the inner gear ring is engaged with the planet gear but away from the sun gear. The invention further comprises a moving end gear (77) with which the inner gear ring is engaged at the second position so as to allow the two to circumferentially lock with each other; and an optional rotation stopper which locks the circumferential rotating motion of the moving end gear (77). In the power tool, the arrangement and adjustment of the inner gear ring is simplified by the presence of a moving end gear that cooperates with the inner gear ring.

Inventors:
LI CHENGDAO (CN)
JI MINGBO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/077395
Publication Date:
January 26, 2012
Filing Date:
July 20, 2011
Export Citation:
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Assignee:
POSITEC POWER TOOLS SUZHOU CO (CN)
LI CHENGDAO (CN)
JI MINGBO (CN)
International Classes:
B25F5/00; B23B45/02; B25B21/00; B25F3/00; F16H3/44
Foreign References:
GB581093A1946-10-01
CN101200056A2008-06-18
CN201006603Y2008-01-16
CN201026605Y2008-02-27
CN101220859A2008-07-16
RU1811999C1993-04-30
JP2005118961A2005-05-12
CN101549491A2009-10-07
US7044882B22006-05-16
Attorney, Agent or Firm:
SHANGHAI ESSEN PATENT & TREADMARK AGENCY (CN)
上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种动力工具, 包括: 壳体; 马达, 位于壳体中, 具有提供旋转输出的输出 轴; 行星齿轮减速系统, 所速行星齿轮减速系统包括太阳轮, 啮合于太阳轮的 输出齿轮的行星轮, 环绕所述行星轮的内齿圈, 所述内齿圈具有轴向上的第一 位置和第二位置, 在所述第一位置内齿圈同时啮合所述太阳轮和所述行星轮, 在第二位置内齿圈啮合所述行星轮, 脱离所述太阳轮, 其特征在于: 所述动力 工具还包括动端齿, 所述内齿圈位于第二位置时与所述动端齿啮合以在周向上 相互锁定; 以及可选的锁定动端齿的周向旋转运动的止转件。

2.根据权利要求 1 所述的动力工具, 其特征在于: 包括邻接所述动端齿, 轴向 可移动的静端齿, 以及朝向所述动端齿的方向压迫静端齿的弹性件, 所述静端 齿和动端齿相抵靠的端面上各自设有相配的端齿。

3. 根据权利要求 1所述的动力工具, 其特征在于: 包括扭力罩, 螺紋配接于扭 力罩内的螺旋罩, 所述弹性件为连接于所述螺旋罩的扭力弹簧, 所述扭力罩可 调节所述螺旋罩轴向移动以调节所述扭力弹簧的压縮量。

4. 根据权利要求 1所述的动力工具, 其特征在于: 包括功能切换钮, 所述功能 切换钮带动所述止转件移动以可选的位于第一位置和第二位置, 在所述第一位 置止转件锁定动端齿的周向旋转运动, 在第二位置止转件允许动端齿的周向旋 转运动。

5. 根据权利要求 4所述的动力工具, 其特征在于: 所述动端齿的一个端面上设 有周向分布的多个键槽, 所述止转件可轴向移动以可选的位于第一位置和第二 位置。 在所述第一位置止转件的末端卡合所述键槽, 在所述第二位置止转件的 末端脱离所述键槽。

6. 根据权利要求 5所述的动力工具, 其特征在于: 包括切换环, 其上设有螺丝 批切换槽, 所述止转件上设有位于所述螺丝批切换槽中的销, 所述功能切换钮 带动所述切换环转动以带动所述销轴向移动, 使止转件在第一位置和第二位置 间轴向移动。

7. 根据权利要求 4所述的动力工具, 其特征在于: 所述功能切换钮带动所述内 齿圈轴向移动以可选的位于第一位置和第二位置,在内齿圈的所述第二位置, 所 述动端齿和所述内齿圈通过花键结构啮合。

8. 一种动力工具, 包括: 行星齿轮减速系统, 将所述输出轴的旋转输出进行减速后旋转输出; 动力输出系统, 包括被行星齿轮减速系统驱动旋转的主轴;

功能切换机构, 可选择的设定动力工具处于高速钻功能, 低速钻功能, 螺丝批 功能, 其特征在于, 所述动力工具还包括速度和螺丝批切换組件, 所述速度和 螺丝批切换組件包括: 内齿圈, 所述内齿圈可被功能切换机构带动轴向移动以 调节行星齿轮减速系统的输出转速; 动端齿, 可相对旋转锁定的连接内齿圈; 静端齿, 压迫所述动端齿; 所述功能切换机构连接止转件, 带动止转件在限制 动端齿旋转的位置和脱离动端齿的位置间移动。

9. 根据权利要求 8所述的动力工具, 其特征在于: 高速钻功能下, 所述内齿圈 位于轴向上的第一位置, 在所述第一位置内齿圈同时啮合所述太阳轮和所述行 星轮, 所述止转件位于脱离动端齿的位置; 低速钻功能下, 所述内齿圈位于轴 向上的第二位置, 在所述第二位置内齿圈啮合所述行星轮, 脱离所述太阳轮; 螺丝批功能下, 所述内齿圈位于轴向上的第二位置, 所述止转件位于限制动端 齿旋转的位置。

10. 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 所述功能切换机构包括安 装于壳体上的功能切换钮和设于壳体内的切换环, 所述切换环上设有阶梯状的 速度切换槽和阶梯状的螺丝批切换槽, 所述速度切换槽内安装有速度切换件, 速度切换件可在速度切换槽内滑动并带动内齿圈轴向移动; 所述螺丝批切换槽 内安装所述止转件, 所述止转件可在螺丝批切换槽内滑动以在限制动端齿旋转 的位置和脱离动端齿的位置间轴向移动。

11 . 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 所述内齿圈和所述动端齿 上分別设有相配的花键以旋转锁定的彼此连接。

12. 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 所述动端齿上设有键槽, 所述止转件末端可嵌入所述键槽以锁定动端齿的旋转运动。

13. 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 所述动端齿和所述静端齿 的相对的端面上分別设有相配的齿, 止转件位于脱离动端齿的位置时, 当主轴 上的扭矩达到预定值后所述动端齿和静端齿相对旋转。

14. 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 包括扭力罩, 扭力罩和静 端齿之间设有弹性件, 扭力罩可调节所述弹性件的压縮量。

15. 根据权利要求 8 所述的动力工具, 其特征在于: 动力输出系统包括冲击机 构, 包括由主轴旋转驱动的主动冲击块, 可与主动冲击块啮合而被旋转驱动的 被动冲击块, 连接于所述被动冲击块, 由被动冲击块带动旋转的工作轴, 其中 所述主动冲击块在工作轴所受的负载增大到特定值时可选择地与被动冲击块脱 离啮合, 进而在输出轴的旋转驱动下又与被动冲击块重新啮合, 从而在旋转方 向上对工作轴施以间歇性的冲击, 功能切换机构还连接冲击扳手切换机构, 可 选择允许或锁止所述冲击机构, 进而可选的设定动力工具处于冲击扳手功能。

16. 根据权利要求 15所述的动力工具, 其特征在于: 所述冲击切换机构包括离 合件, 所述离合件被所述功能切换机构带动以可选择的建立或切断从主轴到主 动冲击块的刚性旋转传递连接, 所述离合件旋转锁定的连接主轴, 所述离合件 和所述主动冲击块相对可轴向移动, 其上各自设有相互形配的互锁元件以可选 择的旋转锁定的彼此连接。

17. 根据权利要求 16所述的动力工具, 其特征在于: 所述行星齿轮减速系统包 括固定连接主轴以输出旋转运动的行星架, 所述离合件通过滑槽滑轨配合可滑 移的安装在主轴或行星架上。

18.根据权利要求 16 所述的动力工具, 其特征在于: 所述切换环上设有阶梯状 的冲击扳手切换槽, 所述切换槽内安装有冲击扳手切换件, 所述冲击扳手切换 件连接离合件, 可在冲击扳手切换槽内移动以带动离合件轴向移动。

19. 一种动力工具, 包括:

壳体;

马达, 位于壳体中, 具有提供旋转输出的输出轴;

行星齿轮减速系统, 将所述输出轴的旋转输出进行减速后旋转输出; 动力输出系统, 将行星齿轮减速系统的旋转输出传递到工作头;

功能切换钮, 至少部分容納于壳体中, 其特征在于, 所述功能切换钮移动以选 择动力工具的冲击扳手功能、 高速钻功能、 低速钻功能、 螺丝批功能的其中之

20. 根据权利要求 19所述的动力工具, 其特征在于, 所述功能切换钮具有沿壳 体周向依次排列的第一位置, 第二位置, 第三位置和第四位置, 所述功能切换 钮可从第一位置依次移动到第四位置, 或从第四位置依次移动到第一位置, 功 能切换钮位于第一位置时动力工具处于冲击扳手功能, 所述功能切换钮位于第 二位置动力工具处于高速钻功能, 所述功能切换钮位于第三位置动力工具处于 低速钻功能, 所述功能切换钮位于第四位置动力工具处于螺丝批功能。

21. 根据权利要求 19所述的动力工具, 其特征在于, 所述功能切换钮可选择的 位于第一位置, 第二位置, 第三位置和第四位置, 功能切换钮位于第一位置时 动力工具处于冲击扳手功能, 所述功能切换钮位于第二位置动力工具处于高速 钻功能, 所述功能切换钮位于第三位置动力工具处于低速钻功能, 所述功能切 换钮位于第四位置动力工具处于螺丝批功能, 所述第一位置、 第二位置、 第三 位置和第四位置位于壳体的同一圓周线上, 其向水平面的投影成直线。

22. 根据权利要求 19所述的动力工具, 其特征在于,

所速行星齿轮减速系统包括内齿圈, 所述内齿圈在使行星齿轮减速系统输出高 转速的第一位置和使行星齿轮减速系统输出低转速的第二位置之间可移动; 所述动力输出系统包括离合件, 所述离合件在限制冲击扳手功能的第一位置和 允许冲击扳手功能的第二位置之间可移动;

所述功能切换钮连接止转件, 所述止转件在限制螺丝批功能的第一位置和允许 螺丝批功能的第二位置之间可移动;

所述功能切换钮还连接内齿圈和离合件, 以可操作的选择动力工具的冲击扳手 功能、 高速钻功能、 低速钻功能和螺丝批功能。

23. 根据权利要求 22所述的动力工具, 其特征在于, 处于冲击扳手功能时, 所 述离合件位于第二位置; 处于高速钻功能时, 所述内齿圈位于第一位置, 离合 件位于第一位置; 处于低速钻功能时, 所述内齿圈位于第二位置, 离合件位于 第一位置, 止转件位于第一位置; 处于螺丝批功能时, 所述内齿圈位于第二位 置, 离合件位于第一位置, 止转件位于第二位置。

24. 根据权利要求 23所述的动力工具, 其特征在于, 处于冲击扳手功能时, 所 述内齿圈位于第一位置, 螺丝批功能位于第一位置; 处于高速钻功能时, 所述 螺丝批位于第一位置。

25. 根据权利要求 22所述的动力工具, 其特征在于, 所述行星齿轮减速系统包 括太阳轮和啮合于太阳轮的输出齿轮的行星轮, 所述内齿圈在所述第一位置内 齿圈同时啮合所述太阳轮和所述行星轮以输出高转速, 在第二位置内齿圈啮合 所述行星轮, 脱离所述太阳轮以输出低转速。

26. 根据权利要求 22所述的动力工具, 其特征在于, 所述动力输出系统包括主 轴, 通过 V形槽滚球机构装配于主轴上的主动冲击块, 所述离合件连接主轴, 相对于主轴可轴向移动而不可相对转动, 所述离合件在所述第一位置卡接所述 主动冲击块以将主轴的旋转直接输出至主动冲击块, 所述离合件在所述第二位 置脱离所述主动冲击块。

27. 根据权利要求 25所述的动力工具, 其特征在于, 还包括动端齿, 所述内齿 圈位于第二位置时与所述动端齿啮合以在周向上相互锁定, 所述止转件可选的 锁定动端齿的周向旋转运动。

28. 根据权利要求 27所述的动力工具, 其特征在于, 所述动端齿的一个端面上 设有周向分布的多个键槽, 所述止转件在所述第一位置止转件的末端卡合所述 键槽, 在所述第二位置止转件的末端脱离所述键槽。

29.—种动力工具, 包括:

壳体;

马达, 具有输出旋转运动的马达输出轴, 马达输出轴末端为齿轮;

行星齿轮减速系统, 所速行星齿轮减速系统包括沿马达输出轴轴向依次布置 的两级减速机构, 所述第一级减速机构布置在轴向上靠近马达的一侧, 第二级 减速机构布置在轴向上靠近主轴的一侧;

所述第一级减速机构包括:

第一行星架;

复数个第一级行星齿轮, 所述第一级行星齿轮沿第一行星架周向均 布置, 与马达输出轴啮合;

第一内齿圈, 包围所述第一级行星齿轮, 其内齿和第一级行星齿轮啮合; 太阳轮, 跟随第一行星架转动, 具有太阳轮输出轴;

第二级减速机构包括:

第二级行星架;

第二级行星齿轮, 安装于第二级行星架上, 与所述太阳轮输出轴啮合; 第二内齿圈, 包围所述第二级行星齿轮, 其内齿和第二级行星齿轮啮合主轴; 夹头, 其特征在于,

所述第一级行星齿轮的齿数大于马达输出轴的齿轮的齿数。

30. 根据权利要求 29所述的动力工具, 其特征在于: 所述马达输出轴包括沿轴 向布置的轴座和输出齿轮, 所述轴座长度大于所述输出齿轮长度, 所述第一行 星架相应的包括基座和行星轮架部分, 所述基座套装于所述轴座上。

31. 根据权利要求 30所述的动力工具, 其特征在于: 所述基座和所述轴座之间 设置有支撑。

32. 根据权利要求 29所述的工作台, 其特征在于: 所述第一内齿圈相对机壳固 定设置。

33. 根据权利要求 29所述的工作台, 其特征在于: 所述第一内齿圈可在轴向上 的第一位置和第二位置之间移动, 在所述第一位置, 第一内齿圈周向固定, 与 第一行星架不啮合; 在所述第二位置, 第一内齿圈同时啮合第一级行星齿轮和 太阳轮, 周向上可运动。

34. 根据权利要求 29所述的工作台, 其特征在于: 所述第二内齿圈相对机壳固 定设置。

35. 根据权利要求 29所述的工作台, 其特征在于: 所述第二内齿圈可在轴向上 的第一位置和第二位置之间移动, 在所述第一位置, 第二内齿圈同时啮合第二 级行星齿轮和太阳轮, 周向上可运动; 在所述第二位置, 第二内齿圈周向固定, 与第一行星架不啮合。

36. 根据权利要求 29所述的工作台, 其特征在于: 第一级行星齿轮的齿数和电 机输出轴齿轮的比值大于 2。

Description:
说 明 书

动力工具 技术领域

本发明涉及一种动力工具, 尤其是一种具有速度切换功能的内齿圈的动力 工具。

背景技术

在现有的枪钻类动力工具中, 通常包括电钻、 电动螺丝批、 冲击钻、 冲击 扳手等。

电动螺丝批是用于将螺钉拧紧到工件上。 其通常包括过载离合器结构, 该 离合器由离合器主动件和从动件构成, 主动件与减速齿轮为一体, 而从动件旋 转固定在机壳内并可相对于机壳轴向移动。 一工作弹簧通过从动件作用在主动 件的端面齿上, 使主动件在旋转方向上固定进而可以传递转矩 使螺丝刀旋转。 作业时, 电机的转矩通过行星齿轮减速机构传递到螺丝 刀, 使之旋转, 螺丝刀 头和螺钉头槽配合, 从而螺钉被迅速拧紧。 随着螺钉拧紧, 主动件上受到的阻 力矩迅速增加, 并通过端齿产生一轴向推力, 当阻力矩超过脱扣预设值后, 该 轴向推力迫使从动件向前进一步压縮工作弹簧 而与主动件脱离, 当主动件失去 从动件的支撑后被旋转驱动, 从而行星齿轮减速机构无输出, 主动件随电机输 出轴还有转动的趋势, 随后在工作弹簧的回复力作用下又啮合, 如此周而复始, 螺钉不再受到扭矩作用, 而电机仍在转动。 通过这种结构, 拧紧的螺钉既达到 规定拉力, 又不会被拉裂, 电机也不会产生过载、 堵转、 损坏或烧毁。

冲击钻主要是用于在脆性材料的工件上打孔, 其具有震动机构, 该震动机 构由相对端面具有犬牙状齿的动凸轮和静凸轮 組成。 动凸轮安装在输出轴中间 部位, 静凸轮固定在机壳上, 动、 静凸轮之间设有弹簧用来使两者相互分开。 进行冲击钻孔时, 使钻头垂直压到工件表面上, 并在轴向施加适当压力, 这样 克服弹簧的弹力使动、 静凸轮相互啮合, 启动电机, 电机的转矩通过动、 静齿 轮传递到输出轴。 输出轴在旋转过程中会对与机壳相对固定的静 凸轮产生一轴 向向后的推力, 使冲击钻后移, 当动凸轮转到啮合齿脱啮时, 冲击钻后移一个 齿高的距离。 脱啮瞬时, 由于持续的外加轴向力, 使静凸轮随冲击钻迅速冲击 动凸轮, 从而对工件表面产生强大的冲击力。 如此周而复始, 便产生了持续的 旋转加冲击的复合运动。脆性材料在反复的强 力冲击下破碎, 随着钻头的旋转, 碎屑由钻头沟槽排出, 于是在砖石、 混凝土构件上打出孔。

冲击扳手主要是用于紧固螺栓。 其具有主动冲击块, 被动冲击块等, 主 动冲击块由齿轮减速机构的输出轴旋转驱动, 被动冲击块, 可与主动冲击块啮 合而被旋转驱动, 被动冲击块设在工作轴上并旋转驱动工作轴, 其中所述主动 冲击块在工作轴所受的负载增大到特定值时可 选择地与被动冲击块脱离啮合, 进而在输出轴的旋转驱动下又与被动冲击块重 新啮合, 从而在旋转方向上对工 作轴施以间歇性的冲击

电钻是用于在工件上进行钻孔, 在作业过程中, 钻轴持续地作旋转运动。 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、 拧螺栓、 钻 孔等。 目前, 许多钻类电动工具还可以对输出转速进行调节 以适应不同的工作 状况。

钻类电动工具通常还具有行星齿轮减速系统, 用于将电机直接输出的数万 转的高转速降低到适合进行钻工作的较低的转 速。 行星齿轮减速系统通常包括 行星架, 行星齿轮, 太阳轮, 内齿圈等, 它们之间組合多次降低电机速度。 在 钻类电动工具中, 3 级减速的行星齿轮比较常见, 因为设置 3 级减速系统时, 每一级减速的减速比可以较低, 且由于元件数目和空间较大, 给功能转换, 速 度切换等功能留下的设计空间较多, 对制造设计来说比较容易。

如此, 需要使用者准备多种不同类型的电动工具, 还要不断地更换来进行 操作的话将非常麻烦。 因此, 钻类电动工具开始集成化, 市面上已经存在同时 具有螺丝批功能, 钻进功能, 高低速切换功能的多动钻。

美国专利 US 6, 142,242 (下称专利' 242专利)揭示了一种可选择实现电钻、 电动螺丝刀、 和冲击钻的动力工具。 该电动工具具有一个功能切换元件, 通过 旋转该元件到不同的圆周位置, 可相应实现电钻、 电动螺丝刀、 和冲击钻的功 能。 其中, 在实现电动螺丝刀和其他功能切换的机构中, 机壳内设有轴向延伸 的限制块, 其可抵住离合器从动件而使离合器主动件无法 被旋转驱动, 功能切 换元件内设置有可与该限制块轴向配合的凸块 。 当实现电钻或冲击钻功能时, 功能切换元件内的凸块与限制块配合而使限制 块抵住离合器从动件; 当实现电 动螺丝刀功能时, 功能切换元件内的凸块与限制块脱离配合, 从而使离合器主 动件可被旋转驱动而实现离合器功能。美国专 利 US 6,457 ,535 B 1 (下称专利' 535 专利) 揭示了类似的离合切换结构, 通过在机壳外部旋转操作功能切换元件来 轴向移动机壳内部的离合功能限制元件, 从而来选择实现电动螺丝刀功能。 目前, 许多钻类电动工具还可以对输出转速进行调节 以适应不同的工作状 况。 如美国专利 US 7 ,044,882 B2 (下称专利' 882专利) 所示的, 通过旋转操作 设置在机壳上的速度调节钮来实现高速和低速 的调节。 美国专利 US 7 , 124,839 B2 (下称专利' 839专利) 所示的多功能电动工具进一步揭示了通过一个 共同的 按钮来实现速度调节和功能切换。 其中, 在实现电钻功能时通过沿机壳的轴向 移动按钮来进行高、 低速的调节, 并且在高速时, 通过在机壳的圆周表面旋转 调节共同按钮, 可实现各功能之间的切换。 然而, ' 839专利中虽然通过一共同 按钮来实现速度的调节和功能的切换, 但速度调节时按钮的调节方向和功能切 换时按钮的调节方向不同, 这样给操作带来不便。

目前的多功能钻还存在许多不足之处。

例如, 螺丝批功能的切换和高低速功能的切换均涉及 到内齿圏的状态变 化, 进行高低速切换时, 往往需要内齿圏轴向移动以改变其和行星齿轮 太阳轮 的啮合关系, 在进行螺丝批功能的切换时, 往往需要锁定或允许内齿圏的旋转。 现有技术需要两个不同的内齿圏分別执行上述 的两种功能切换, 而两个内齿圏 意味着元件数量的难以进一步减少, 和功能转换机构设置困难。 然而, 目前钻 类电动工具的速度切换和螺丝批功能切换彼此 独立的设置, 结构复杂, 占用空 间较大。

又如, 目前冲击扳手的切换结构结构复杂, 这导致在钻进功能下旋转传递 不够稳定。

又如, 动力工具朝着小型化, 多功能方向发展, 但 3级减速的行星齿轮减 速系统占用空间较多, 影响了整机的大小。 而如果两级减速的行星齿轮系统后, 每一级的减速比较低, 元件的转速相应加快, 又会导致了寿命降低和整机的不 稳定, 功能转换等功能设计变得困难。

发明内容

本发明的目的是: 提供一种具有简化的, 易于调节的功能转换系统的动力 工具。

为实现上述目的, 本发明的技术方案是: 一种动力工具, 包括: 壳体; 马 达, 位于壳体中, 具有提供旋转输出的输出轴; 行星齿轮减速系统, 所速行星 齿轮减速系统包括太阳轮, 啮合于太阳轮的输出齿轮的行星轮, 环绕所述行星 轮的内齿圏, 所述内齿圏具有轴向上的第一位置和第二位置 , 在所述第一位置 内齿圏同时啮合所述太阳轮和所述行星轮,在 第二位置内齿圏啮合所述行星轮, 脱离所述太阳轮, 所述动力工具还还包括动端齿, 所述内齿圈位于第二位置时 与所述动端齿啮合以在周向上相互锁定; 以及可选的锁定动端齿的周向旋转运 动的止转件。

进一步的, 包括邻接所述动端齿, 轴向可移动的静端齿, 以及朝向所述动 端齿的方向压迫静端齿的弹性件, 所述静端齿和动端齿相抵靠的端面上各自设 有相配的端齿。

进一步的, 包括扭力罩, 螺紋配接于扭力罩内的螺旋罩, 所述弹性件为连 接于所述螺旋罩的扭力弹簧, 所述扭力罩可调节所述螺旋罩轴向移动以调节 所 述扭力弹簧的压縮量。

进一步的, 包括功能切换钮, 所述功能切换钮带动所述止转件移动以可选 的位于第一位置和第二位置, 在所述第一位置止转件锁定动端齿的周向旋转 运 动, 在第二位置止转件允许动端齿的周向旋转运动 。

进一步的, 所述动端齿的一个端面上设有周向分布的多个 键槽, 所述止转 件可轴向移动以可选的位于第一位置和第二位 置。 在所述第一位置止转件的末 端卡合所述键槽, 在所述第二位置止转件的末端脱离所述键槽。

进一步的, 包括切换环, 其上设有螺丝批切换槽, 所述止转件上设有位于 所述螺丝批切换槽中的销, 所述功能切换钮带动所述切换环转动以带动所 述销 轴向移动, 使止转件在第一位置和第二位置间轴向移动。

进一步的, 所述功能切换钮带动所述内齿圈轴向移动以可 选的位于第一位 置和第二位置。

进一步的, 在内齿圈的第二位置, 所述动端齿和所述内齿圈通过花键结构 啮合。

与现有技术相比, 本发明的动力工具通过设置和内齿圈相配合的 动端齿, 简化了内齿圈的设置和调节。

本发明的另一目的是: 提供一种具有结合的速度和螺丝批切换机构的 动力 工具。

为实现上述目的, 本发明的技术方案是: 一种动力工具, 包括: 壳体; 马 达, 位于壳体中, 具有提供旋转输出的输出轴; 行星齿轮减速系统, 将所述输 出轴的旋转输出进行减速后旋转输出; 动力输出系统, 包括被行星齿轮减速系 统驱动旋转的主轴; 功能切换机构, 可选择的设定动力工具处于高速钻功能, 低速钻功能, 螺丝批功能, 所述动力工具还包括速度和螺丝批切换組件, 所述 速度和螺丝批切换組件包括: 内齿圈, 所述内齿圈可被功能切换机构带动轴向 移动以调节行星齿轮减速系统的输出转速; 动端齿, 可相对旋转锁定的连接内 齿圈; 静端齿, 压迫所述动端齿; 所述功能切换机构连接止转件, 带动止转件 在限制动端齿旋转的位置和脱离动端齿的位置 间移动。

进一步的, 高速钻功能下, 所述内齿圈位于轴向上的第一位置, 在所述第 一位置内齿圈同时啮合所述太阳轮和所述行星 轮, 所述止转件位于脱离动端齿 的位置; 低速钻功能下, 所述内齿圈位于轴向上的第二位置, 在所述第二位置 内齿圈啮合所述行星轮, 脱离所述太阳轮; 螺丝批功能下, 所述内齿圈位于轴 向上的第二位置, 所述止转件位于限制动端齿旋转的位置。

进一步的, 所述功能切换机构包括安装于壳体上的功能切 换钮和设于壳体 内的切换环,所述切换环上设有阶梯状的速度 切换槽和阶梯状的螺丝批切换槽, 所述速度切换槽内安装有速度切换件, 速度切换件可在速度切换槽内滑动并带 动内齿圈轴向移动; 所述螺丝批切换槽内安装所述止转件, 所述止转件可在螺 丝批切换槽内滑动以在限制动端齿旋转的位置 和脱离动端齿的位置间轴向移 动

进一步的, 所述内齿圈和所述动端齿上分別设有相配的花 键以旋转锁定的 彼此连接。

进一步的, 所述动端齿上设有键槽, 所述止转件末端可嵌入所述键槽以锁 定动端齿的旋转运动。

进一步的, 所述动端齿和所述静端齿的相对的端面上分別 设有相配的齿, 止转件位于脱离动端齿的位置时, 当主轴上的扭矩达到预定值后所述动端齿和 静端齿相对旋转。

进一步的, 包括扭力罩, 扭力罩和静端齿之间设有弹性件, 扭力罩可调节 所述弹性件的压縮量。

进一步的, 动力输出系统包括冲击机构, 包括由主轴旋转驱动的主动冲击 块, 可与主动冲击块啮合而被旋转驱动的被动冲击 块, 连接于所述被动冲击块, 由被动冲击块带动旋转的工作轴, 其中所述主动冲击块在工作轴所受的负载增 大到特定值时可选择地与被动冲击块脱离啮合 , 进而在输出轴的旋转驱动下又 与被动冲击块重新啮合, 从而在旋转方向上对工作轴施以间歇性的冲击 , 功能 切换机构还连接冲击扳手切换机构, 可选择允许或锁止所述冲击机构, 进而可 选的设定动力工具处于冲击扳手功能。 进一步的, 所述冲击切换机构包括离合件, 所述离合件被所述功能切换机 构带动以可选择的建立或切断从主轴到主动冲 击块的刚性旋转传递连接, 所述 离合件旋转锁定的连接主轴, 所述离合件和所述主动冲击块相对可轴向移动 , 其上各自设有相互形配的互锁元件以可选择的 旋转锁定的彼此连接。

进一步的, 所述行星齿轮减速系统包括固定连接主轴以输 出旋转运动的行 星架, 所述离合件通过滑槽滑轨配合可滑移的安装在 主轴或行星架上。

进一步的, 所述切换环上设有阶梯状的冲击扳手切换槽, 所述切换槽内安 装有冲击扳手切换件, 所述冲击扳手切换件连接离合件, 可在冲击扳手切换槽 内移动以带动离合件轴向移动。

与现有技术相比, 本发明的动力工具具有结合的速度和螺丝批切 换机构, 减少了元件数量, 节省了内部空间。

本发明的另一目的是: 提供一种可以寿命长, 运作稳定的具有两级行星齿 轮减速系统的动力工具。

为实现上述目的, 本发明提供了一种动力工具, 包括: 壳体; 马达, 具有 输出旋转运动的马达输出轴, 马达输出轴末端为齿轮; 行星齿轮减速系统, 所 速行星齿轮减速系统包括沿马达输出轴轴向依 次布置的两级减速机构, 所述第 一级减速机构布置在轴向上靠近马达的一侧, 第二级减速机构布置在轴向上靠 近主轴的一侧; 所述第一级减速机构包括: 第一行星架; 复数个第一级行星齿 轮, 所述第一级行星齿轮沿第一行星架周向均 布置, 与马达输出轴啮合; 第 一内齿圈, 包围所述第一级行星齿轮, 其内齿和第一级行星齿轮啮合; 太阳轮, 跟随第一行星架转动, 具有太阳轮输出轴; 第二级减速机构包括: 第二级行星 架; 第二级行星齿轮, 安装于第二级行星架上, 与所述太阳轮输出轴啮合; 第 二内齿圈, 包围所述第二级行星齿轮, 其内齿和第二级行星齿轮啮合主轴; 夹 头, 所述第一级行星齿轮的齿数大于马达输出轴的 齿轮的齿数。

进一步的, 所述马达输出轴包括沿轴向布置的轴座和输出 齿轮, 所述轴座 长度大于所述输出齿轮长度,所述第一行星架 相应的包括基座和行星轮架部分, 所述基座套装于所述轴座上。

进一步的, 所述基座和所述轴座之间设置有支撑。

进一步的, 所述第一内齿圈相对机壳固定设置。

进一步的, 所述第一内齿圈可在轴向上的第一位置和第二 位置之间移动, 在所述第一位置, 第一内齿圈周向固定, 与第一行星架不啮合; 在所述第二位 置, 第一内齿圈同时啮合第一级行星齿轮和太阳轮 , 周向上可运动。 进一步的, 所述第二内齿圈相对机壳固定设置。

进一步的, 所述第二内齿圈可在轴向上的第一位置和第二 位置之间移动, 在所述第一位置, 第二内齿圈同时啮合第二级行星齿轮和太阳轮 , 周向上可运 动; 在所述第二位置, 第二内齿圈周向固定, 与第一行星架不啮合。

进一步的, 第一级行星齿轮的齿数和电机输出轴齿轮的比 值大于 2。

与现有技术相比, 本发明的动力工具通过增加了第一级行星轮的 齿数, 和 设置较大的齿轮转动支撑, 提高了行星齿轮系统的稳定性。

本发明的目的是: 提供一种动力工具, 其具有一功能切换钮钮, 能够在冲 击扳手功能和其他功能之间进行切换, 同时也可进行速度调节, 从而提高了操 作的简便性。

为实现上述目的, 本发明的技术方案是: 一种动力工具, 包括: 壳体; 马达, 位于壳体中, 具有提供旋转输出的输出轴; 行星齿轮减速系统, 将所述 输出轴的旋转输出进行减速后旋转输出; 动力输出系统, 将行星齿轮减速系统 的旋转输出传递到工作头; 功能切换钮, 至少部分容納于壳体中, 所述功能切 换钮移动以选择动力工具的冲击扳手功能、 高速钻功能、 低速钻功能、 螺丝批 功能的其中之一。

进一步的, 所述功能切换钮具有沿壳体周向依次排列的第 一位置, 第二位 置, 第三位置和第四位置, 所述功能切换钮可从第一位置依次移动到第四 位置, 或从第四位置依次移动到第一位置, 功能切换钮位于第一位置时动力工具处于 冲击扳手功能, 所述功能切换钮位于第二位置动力工具处于高 速钻功能, 所述 功能切换钮位于第三位置动力工具处于低速钻 功能, 所述功能切换钮位于第四 位置动力工具处于螺丝批功能。

进一步的, 所述功能切换钮可选择的位于第一位置, 第二位置, 第三位置 和第四位置, 功能切换钮位于第一位置时动力工具处于冲击 扳手功能, 所述功 能切换钮位于第二位置动力工具处于高速钻功 能, 所述功能切换钮位于第三位 置动力工具处于低速钻功能, 所述功能切换钮位于第四位置动力工具处于螺 丝 批功能, 所述第一位置、 第二位置、 第三位置和第四位置位于壳体的同一圓周 线上, 其向水平面的投影成直线。

进一步的, 所速行星齿轮减速系统包括内齿圈, 所述内齿圈在使行星齿轮 减速系统输出高转速的第一位置和使行星齿轮 减速系统输出低转速的第二位置 之间可移动; 所述动力输出系统包括离合件, 所述离合件在限制冲击扳手功能 的第一位置和允许冲击扳手功能的第二位置之 间可移动; 所述功能切换钮连接 止转件, 所述止转件在限制螺丝批功能的第一位置和允 许螺丝批功能的第二位 置之间可移动; 所述功能切换钮还连接内齿圈和离合件, 以可操作的选择动力 工具的冲击扳手功能、 高速钻功能、 低速钻功能和螺丝批功能。

进一步的, 处于冲击扳手功能时, 所述离合件位于第二位置; 处于高速钻 功能时, 所述内齿圈位于第一位置, 离合件位于第一位置; 处于低速钻功能时, 所述内齿圈位于第二位置, 离合件位于第一位置, 止转件位于第一位置; 处于 螺丝批功能时, 所述内齿圈位于第二位置, 离合件位于第一位置, 止转件位于 第二位置。

进一步的, 处于冲击扳手功能时, 所述内齿圈位于第一位置, 螺丝批功能 位于第一位置; 处于高速钻功能时, 所述螺丝批位于第一位置。

进一步的, 所述行星齿轮减速系统包括太阳轮和啮合于太 阳轮的输出齿轮 的行星轮, 所述内齿圈在所述第一位置内齿圈同时啮合所 述太阳轮和所述行星 轮以输出高转速, 在第二位置内齿圈啮合所述行星轮, 脱离所述太阳轮以输出 低转速。

进一步的, 所述动力输出系统包括主轴, 通过 V形槽滚球机构装配于主轴 上的主动冲击块, 所述离合件连接主轴, 相对于主轴可轴向移动而不可相对转 动, 所述离合件在所述第一位置卡接所述主动冲击 块以将主轴的旋转直接输出 至主动冲击块, 所述离合件在所述第二位置脱离所述主动冲击 块。

进一步的, 还包括动端齿, 所述内齿圈位于第二位置时与所述动端齿啮合 以在周向上相互锁定, 所述止转件可选的锁定动端齿的周向旋转运动 。

进一步的, 所述动端齿的一个端面上设有周向分布的多个 键槽, 所述止转 件在所述第一位置止转件的末端卡合所述键槽 , 在所述第二位置止转件的末端 脱离所述键槽。

附图说明

下面结合附图对本发明作进 ―步说明。

图 1是本发明具体实施例的夕功能钻主视图

图 2是本发明具体实施例的夕功能钻俯视图。

图 3是本发明具体实施例的夕功能钻的主视方向 剖视图。

图 4是本发明具体实施例的夕功能钻的俯视方向 剖视图。 图 5是本发明具体实施例的多功能钻的分解示意 。

图 6是本发明具体实施例的多功能钻的齿轮箱立 图。

图 7是本发明具体实施例的多功能钻的第二内齿 立体图。

图 8是本发明具体实施例的多功能钻关于冲击扳 切换部分机构立体图。 图 9是本发明具体实施例的多功能钻关于螺丝批 换部分机构立体图。 图 10是本发明具体实施例的夕功能钻的冲击扳手 能的切换环示意图。 图 11是本发明具体实施例的夕功能钻的冲击扳手 能的俯视剖视图。 图 12是本发明具体实施例的夕功能钻的高速钻功 的切换环示意图。 图 13是本发明具体实施例的夕功能钻的高速钻功 的俯视剖视图 图 14是本发明具体实施例的夕功能钻的低速钻功 的切换环示意图。 图 15是本发明具体实施例的夕功能钻的低速钻功 的俯视剖视图 图 16是本发明具体实施例的夕功能钻的螺丝批功 的切换环示意图。 图 17是本发明具体实施例的夕功能钻的螺丝批功 的主视剖视图 多功能钻 255 垫片 531 花键

壳体 27 轴座 533 环槽

手柄 29 输出齿轮 61 主轴

电池包 31 齿轮箱 63 主动冲击块 夹头 33 前壳 631 内 V形槽 轴线 35 后壳 633 第 ■端齿

开关 37 中盖 635 离合槽

扭力罩 39 轴承 65 冲击弹簧

换向钮 41 第一行星架 611 外 V形槽 功能切换钮 411 基座 67 滚球

切换弹簧 413 行星轮支轴 69 被动冲击块 顶柱 43 第一行星轮 691 工作轴

切换窗 45 太阳轮 693 第二端齿

电机 47 第二行星架 695 收容槽

内输出轴 473 滑轨 70 轴承

外输出轴 49 第二行星轮 71 螺旋罩

支架 51 第一内齿圈 711 突柱

轴套 53 第二内齿圈 73 扭力弹簧 75 静端齿 81 切换环 871 弹簧

751 立柱 811冲击扳手切换槽 89 离合件

753 端齿 813速度切换槽 891 环槽

77 动端齿 815 螺丝批切换槽 893 滑块

771 键槽 83 冲击扳手切换件 895 离合块

773 端齿 85 速度切换件

775 内花键 87螺丝批切换件

具体实施方式

图 1至图 17所示的是本发明的动力工具的一种具体实施 式,该动力工具 具体为一种多功能钻 1。 多功能钻 1 具有冲击扳手功能, 高速钻功能, 低速钻 功能, 螺丝批功能, 其中高速钻功能和低速钻功能也可以统称为钻 进功能。

如图 1 所示, 多功能钻 1 类似于手枪形, 包括基本呈筒形的壳体 3, 与壳 体 3成一定角度布置的手柄 5, 和可拆卸的设置于手柄 5底部的电池包 7。 壳体 3具有纵向轴线 10。

壳体 3 的前端设有用于夹持工作头的夹头 9, 用于在该多功能钻 1 实现不 同功能时分別夹持不同的工作头 (未图示), 如在实现冲击扳手功能时夹持紧固 头,在实现高速钻功能或低速钻功能时夹持麻 花钻。夹头 9外侧设有扭力罩 13, 扭力罩 13可以绕轴线 10转动以调节处于螺丝批功能的多功能钻 1 的最大输出 扭矩。 手柄 5的上端部分设有用于打开和关闭多功能钻 1 的开关 11。 手柄 5和 壳体 3的交接部分还设有换向钮 15。 多功能钻 1具有两个换向钮 15, 分別位于 壳体的两侧。

参照图 1和图 2, 壳体 3的顶部设有功能切换钮 17, 功能切换钮 17设置在 位于在壳体 3顶部并周向延伸的切换窗 19中。 切换窗 19沿周向由一端到另一 端依次布置有四个预设位置。 功能切换钮 17可以在该四个预设位置之间移动, 依次将多功能钻 1置于冲击扳手功能, 高速钻功能, 低速钻功能, 螺丝批功能。 切换窗 19上或壳体 3的对应位置上设有标志,以标示所述的四个 设位置和其 对应的功能。

以下详细介绍多功能钻 1 的内部结构。

如图 3, 以壳体 3上夹头 9所在的一端为前端, 相对的另一端为后端。 壳 体 3 的后端收容有动力源, 具体为一直流电机 21。 电机 21 具有输出轴以输出 旋转运动。 在本具体实施例中, 输出轴包括内输出轴 23 和外输出轴 25。 内输 出轴 23被电机 21 带动旋转,外输出轴 25通过过盈配合套装在内输出轴 23上, 可被内输出轴 23带动旋转。 外输出轴 25具有纵长延伸的前部和后部。 外输出 轴 25包括轴座 27和输出齿轮 29, 轴座 27位于外输出轴 25的后部, 套装于内 输出轴 23上; 输出齿轮 29位于外输出轴 25的前部, 用于通过齿轮结构将电机 21 的动力旋转输出给多功能钻 1 的减速系统。 轴座 27 的长度和直径均大于输 出齿轮 29。

输出轴伸入到齿轮箱 31 内, 齿轮箱 31 的壳体包括前壳 33和后壳 35, 它 们扣合形成收容空间, 收容有行星齿轮减速系统和动力输出系统。

结合图 3, 图 4, 图 5, 行星齿轮减速系统是一个两级减速系统, 具体包括 第一行星架 41, 第一行星轮 43, 太阳轮 45, 第二行星架 47, 第二行星轮 49, 以及两个内齿圈, 分別为第一内齿圈 51和第二内齿圈 53。

第一行星架 41包括圓柱形的基座 411和周向均勻间隔的设置于基座端面上 的复数个行星轮支轴 413。

基座 411 中心为通孔, 基座 411通过该通孔安装并被支撑于输出轴的轴座 27上。 基座 411 和轴座 27之间还设有支撑系统, 具体包括一个套在马达输出 轴外的, 台阶状的支架 251、 一个设置在支架 251 和基座 411 的通孔内壁之间 的轴套 253和设置在基座 411 的后端和齿轮箱内壁底部之间的垫片 255。 该支 撑系统以使得第一行星架 41可以相对于轴座 27 良好的旋转。 需要注意的是, 在本实施例中, 第一行星架的基座 411 的大部分被支撑于轴座 27上, 且该轴座 27 的长度较长, 即第一行星架 41 的被支撑部件有效支撑的长度较长, 这使得 第一行星架 41可以稳定, 长时间的高速旋转而不会明显的磨损或失效。

行星齿轮支轴 413从基座 411 的前端伸出, 每个行星齿轮支轴 413上安装 一个第一行星轮 43。 本具体实施方式中行星齿轮支轴 413和行星轮 43 的个数 相对应的均为 3个。 第一行星轮 43和输出齿轮 29啮合, 被其带动绕行星齿轮 支轴 413旋转。 第一行星轮 43 同时和第一内齿圈 51 的内齿啮合。 第一内齿圈 51相对于齿轮箱 31 固定设置。

行星齿轮支轴 413的末端伸出到第一行星轮 43的前面。 太阳轮 45包括齿 轮盘和齿轮轴。 齿轮盘和齿轮轴的周面上均设有齿。 齿轮盘上开有复数个孔, 其位置及数量和行星齿轮支轴 413的位置及数量对应,以将太阳轮 45安装到行 星齿轮支轴 413的末端。 齿轮轴周围环绕的布置有和齿轮轴啮合的复数 个第二 行星轮 49。 第二行星轮 49的具体数量为 5个, ——套装在第二行星架 47的对 应数量的行星轮支轴上。 第二行星架 47 固定连接动力输出系统。

太阳轮 45和第二行星轮 49的径向上的外侧设有第二内齿圈 53。且太阳轮 45和第二行星轮 49的端齿均可以啮合于第二内齿圈 53的内齿。第二内齿圈 53 在轴向上可相对于齿轮箱 31前后移动, 具有一个前位置和一个后位置。在前位 置, 第二内齿圈 53和第二行星轮 49啮合, 而脱离太阳轮 45 ; 且在前位置第二 内齿圈 53不能旋转, 即周向上相对于齿轮箱固定。 在后位置, 第二内齿圈同时 啮合第二行星轮 49和太阳轮 45的齿轮圈的端齿; 且后位置第二内齿圈可绕轴 线 10旋转, 即周向上相对于齿轮箱可运动。

下面详细介绍行星齿轮减速系统的减速过程。

参见 3, 图 4, 图 5, 图 6, 图 9, 电机 21 的输出轴旋转, 带动第一行星轮 43绕行星轮支轴 413 自转, 同时第一行星轮 43沿着第一内齿圈 51 的环状的内 齿爬行, 绕轴线 10公转。 第一行星轮 43 的公转带动第一行星架 41 绕轴线 10 自转。 太阳轮 45通过三个行星轮支轴 413与第一行星架 41连接, 因而与第一 行星架 41一起旋转。以上为行星齿轮减速系统的第一 减速过程。在该过程中, 输出轴输出的高速旋转由第一行星轮 43初步的降低,其减速比即为输出轴的输 出齿轮 29的齿数和第一行星轮 43的齿数的反比, 在本实施例中, 输出齿轮 29 和第一行星轮 43的齿数比为 7 : 18。 为了达到较优的减速效果, 该齿数比优选 的应小于 1 : 2。 设置较小的齿数比降低了第一行星轮 43 的转速, 进一步提高 了减速系统的稳定性, 同时, 设置了较长的轴座 27不仅提高了支撑的稳定性, 还使得第一行星轮 43设置在齿轮箱 31 中较靠前的位置, 靠前的位置较之齿轮 箱的底部而言, 径向上的空间较大, 这也使得设置较大的第一行星轮 43, 进而 设置更多的齿, 最终获得较小的齿数比成为可能。 在该过程中, 第一行星轮 43 绕轴线 10公转,带动第一行星架 41和太阳轮 45旋转第二次降低了向动力输出 系统的旋转输出转速。

旋转运动输出到太阳轮 45后, 依据第二内齿圈 53的前后两个位置, 对应 有两种减速情形。 当第二内齿圈 53位于前位置时, 第二内齿圈 53可选的不旋 转且脱离太阳轮, 因而太阳轮 45的齿轮轴带动第二行星轮 49绕第二行星架 47 的行星轮支轴旋转, 并在第二内齿圈 53的内齿上爬行, 绕轴线 10公转, 进而 带动第二行星架 47绕轴线 10旋转, 将旋转运动传递到动力输出系统。 该过程 形成了行星齿轮减速系统的第二级减速。 当第二内齿圈 53位于后位置时, 第二 内齿圈 53可旋转且同时啮合太阳轮 45的齿轮盘和第二行星轮 49。 因此, 太阳 轮 45 的旋转通过第二内齿圈 53传递到第二行星轮 49和第二行星架 47, 第二 级减速被取消。

综上, 本实施例的行星齿轮减速系统可以输出两种不 同的转速。 然而, 对 该行星齿轮减速系统进行改进使之提供更多不 同的转速输出是可能的。 例如, 将第一内齿圈 51设置成具有和第二内齿圈 53 类似的前位置和后位置, 使其可 以可选的同时啮合第一行星轮 43和太阳轮 45, 或仅啮合第一行星轮 43, 然后 組合第一内齿圈 51和第二内齿圈 53的前后位置关系, 即可以提供至少 3种转 速输出, 其具体的设置和組合方式是本领域技术人员依 据上述描述的思想而易 于设计出的, 在此不在赘述。

前壳 33和后壳 35的接合部分还设有中盖 37, 中盖 37将齿轮箱 31分为前 后两个部分, 后部分主要容納行星齿轮减速系统, 前部分主要容納动力输出系 统。 中盖 37 内环安装有轴承 39, 轴承 39支撑第二行星架 47。

以下详述本具体实施例的动力输出系统。

如图 3, 图 4, 图 5, 图 7, 图 8, 如前所述的, 第二行星轮 47和动力输出 系统固定连接, 具体的, 第二行星架 47和主轴 61通过过盈配合固定连接, 主 轴 61始终跟随第二行星架 47旋转。

动力输出系统包括一套设在主轴 61 上的主动冲击块 63、 设于主动冲击块 63和第二行星架 47之间的冲击弹簧 65、 以及位于主动冲击块 63和主轴 61接 合处的滚球 V形槽冲击机构, 其中该冲击机构包括在主轴 61 表面 iHJ陷形成的 外 V形槽 611, 可在外 V形槽 611 内滚动的滚球 67, 在本实施方式中为钢球, 和设于主动冲击块 63 内圈用于收容滚球 67 的内 V 形槽 631。 主动冲击块 63 的前端面上径向对称凸设有一对第一端齿 633。在冲击弹簧 65和主动冲击块 63 之间设有垫圈和垫片。 主动冲击块 63 的前端还设有被动冲击块 69, 被动冲击 块 69 与主动冲击块 63 相对的后端面上径向对称的凸出设置有一对第 二端齿 693。动力输出系统还包括延伸出齿轮箱 31前端, 连接于被动冲击块 69的工作 轴 691。工作轴 691前端设有收容槽 695, 可在实现不同功能时收容相应的工作 头, 并通过夹头 9夹紧固持。 夹头 9套设在工作轴 691前端。

本发明的多功能钻 1还具有扭力控制系统, 用于在螺丝批功能时可调节的 设置动力输出系统的最大输出扭矩。 以下详述扭力控制系统。

参见图 3, 图 4, 图 5, 图 6, 图 7, 图 9, 扭力控制系统包括扭力罩 13, 螺旋罩 71, 扭力弹簧 73, 静端齿 75, 动端齿 77。 扭力罩 13设于夹头 9的后方, 齿轮箱 3 1 的前壳 33的外侧。 扭力罩 13 内 通过螺紋配合连接有螺旋罩 71。螺旋罩 71可被扭力罩 13带动旋转并沿轴线 10 的轴向前后移动。螺旋罩 7 1具有环状的壳体和在壳体上均勻布置轴向延 的多 个突柱 71 1, 突柱 7 11上安装有扭力弹簧 73。 壳体通过槽和块的配合可轴向移 动而不可转动的套装在前壳 33上, 突柱 7 11和扭力弹簧 73——对应的至少部 分的伸入前壳 33上对应设置的多个轴向孔中。

中盖 37上设有和前述的多个轴向孔对应的通孔。静 齿 75位于齿轮箱 33 的后部分中, 具有环状的壳体, 壳体的前端设有和前述通孔对应的多个立柱 75 1 , 立柱 75 1穿过中盖 37的通孔, 抵接突柱 7 11上的扭力弹簧 73。 壳体的后 端设有多个端齿 753。 由于立柱 751 穿过中盖 37 的通孔, 静端齿 75可以在一 定范围内轴向移动, 但不能旋转。 静端齿 75的后方设有动端齿 77。 动端齿 77 具有环状的壳体, 壳体的前端端面上设有和静端齿 75 的端齿 753 相配的端齿 773 , 壳体的后端设有键槽 77 1, 壳体的内环面设有内花键 775。 动端齿在走向 上不可移动, 在周向上可选的具有可旋转和不可旋转两种状 态。

通过功能切换系统的调节,本实施例的多功钻 1可选的具有冲击扳手功能, 高速钻功能, 低速钻功能, 螺丝批功能。 以下详述本实施例的功能切换系统。

参见图 3, 图 4, 图 5, 图 6, 功能切换系统主要包括功能切换钮 17, 切换 环 8 1, 切换弹簧 17 1, 顶柱 173, 冲击扳手切换件 83, 速度切换件 85, 螺丝批 切换件 87, 离合件 89。

功能切换钮 17包括位于切换窗 19 中的拨钮和伸入到壳体 3 中的半圓环形 的壳体, 功能切换钮 17 的壳体下设置有切换环 8 1, 切换环 8 1 套装在后壳 35 上, 并可被功能切换钮 17 带动相对于后壳 35绕轴线 10转动。 切换环 81 的环 面上具有一个缺口, 切换弹簧 17 1和顶柱 173穿过该缺口设置在功能切换钮 17 和后壳 35之间。 后壳 35上设有沿周向分布的四个凹陷处, 该四个凹陷处和功 能切换钮 17的前述的四个预设位置对应, 顶柱 173停留于一凹陷处时, 功能切 换钮 17停留于一相应的功能档位。 即操作者可拨动功能切换钮 17周向移动, 通过顶柱 173带动切换环 8 1转动, 在移动到凹陷处时, 切换弹簧 17 1压迫顶柱 173 进入 iHJ陷处并倾向于停留于该 iHJ陷处, 操作者感知该弹性动作而知晓进入 了一个功能档位, 在需要改变功能时, 操作者克服切换弹簧 171 的弹力带动顶 柱 173 离开该凹陷处进入另一需要的凹陷处, 并带动切换环 81相应的转动。

切换环 8 1上设有一对冲击扳手切换槽 8 11,一对速度切换槽 813和一个螺 丝批切换槽 815。 两个冲击扳手切换槽 811 沿周向平移 180度可重合; 两个速 度切换槽 813沿周向平移 180度可重合。

冲击扳手切换槽 811 为曲折的具有阶梯的形状, 由两段相互平行, 在轴向 上间隔开直槽和位于两段直槽之间的连接槽組 成。 该两端直槽垂直于轴线 10。 冲击扳手切换件 83壳体成条状, 可轴向移动而不可转动。 其一端上设有销, 销 位于冲击扳手切换槽 811 中, 通过该销和槽的配合结构, 切换环 81转动时, 销 在冲击扳手切换槽 811 中从一段直槽移动到另一段直槽, 带动冲击扳手切换件 83轴向移动。

冲击扳手切换件 83的另一端向齿轮箱 13的径向内侧弯曲形成勾, 勾伸入 到离合件 89上的环槽 891 中。离合件 89套装在第二行星架 47外,壳体成环状, 环槽 891位于其外周面上。 离合件 89的内周面上设有滑块 893, 前端面上设有 离合块 895。 第二行星架 47的外周面上设有和滑块 893相配的滑轨 473, 离合 件 89 因而始终跟随第二行星架 47旋转, 而可以相对第二行星架 47轴向移动。 主动冲击块 63的后端面上设有和离合块 895相配的离合槽 635。通过前述的结 构, 离合件 89具有轴向上的前位置和后位置, 在前位置离合块 895卡住离合槽 635, 在后位置离合块 895脱离离合槽 635。 离合件 89由功能切换钮 17通过切 换环 81, 冲击扳手切换件 83 带动在前位置和后位置之间移动。

类似的, 速度切换槽 813为曲折的具有阶梯的形状, 由两段相互平行, 在 轴向上间隔开直槽和位于两段直槽之间的连接 槽組成。 该两端直槽垂直于轴线 10。 速度切换件 85壳体成条状, 可轴向移动而不可转动。 其一端上设有销, 销 位于速度切换槽 813, 通过该销和槽的配合结构, 切换环 81转动时, 销在速度 切换槽 813 中从一段直槽移动到另一段直槽, 带动速度切换件 85轴向移动。

速度切换件 85的另一端向齿轮箱 13的径向内侧弯曲形成勾, 勾伸入到第 二内齿圈 53的外周面的环槽 533中。第二内齿圈 53的前端面上还设有花键 531, 该花键 531和动端齿 77的内花键 775相配。 如前所述的, 第二内齿圈 53具有 前位置和后位置, 分別对应两种速度输出。 配合上述的结构, 第二离合件 53 由功能切换钮 17通过切换环 81, 速度切换件 85带动在前位置和后位置之间移 动

螺丝批切换槽 815为为具有阶梯的不规则形状, 周向上具有宽部和窄部, 窄部的前端在轴向上后于宽部的前端。 宽部和窄部之间具有过渡部分。 螺丝批 切换件 87 成条形, 可轴向移动而不可转动。 一端具有位于螺丝批切换槽 815 中的销, 该端和齿轮箱之间还设有弹簧 871, 该弹簧 871驱使螺丝批切换件 87 向前抵接螺丝批切换槽 813的前端。 螺丝批切换件 87的另一端与动端齿 77的 键槽 771相配。 通过该销和槽的配合结构, 切换环 81转动时, 销在螺丝批切换 槽 815中宽部移动到窄部或从窄部移动的宽部,带 动螺丝批切换件 85轴向移动。 螺丝批切换件 85 因而具有轴向上的前位置和后位置,在前位置 时螺丝批切换件 85的末端啮合动端齿 77的键槽 771, 在后位置时螺丝批切换件 85的末端脱离 动端齿 77的键槽 771。 通过该方式可选择性的锁止动端齿 77的旋转运动。

以下详述多功能钻 1 的功能切换过程。

如前所述的, 多功能钻 1 可在冲击扳手功能, 高速钻功能, 低速钻功能, 螺丝批功能之间依次正向或反向切换。 这些功能的转化和第二内齿圈 53, 离合 件 89 以及螺丝批切换件 87的前后位置密切相关, 表一表示在前述的四种功能 状态和第二内齿圈 53,离合件 89 以及螺丝批切换件 87各自的位置的对应关系。

表 一

以冲击扳手功能为初始状态, 如图 10, 图 11, 功能切换钮 17处于冲击扳 手档位, 第二内齿圈 53位于后位置, 离合件 89位于后位置, 螺丝批切换件 87 位于前位置。

如前所述的, 第二内齿圈 53位于后位置时, 同时啮合太阳轮 45和第二行 星轮 49, 行星齿轮减速系统向动力输出系统输出高转速 。且此时第二内齿圈 53 的花键 531 和动端齿 77 的内花键 775彼此脱离, 第二内齿圈 5 可以被太阳轮 45带动旋转。 此时螺丝批切换件 87处于前位置, 其末端卡入动端齿 77的键槽 771 , 禁止动端齿 77转动。 然而此时由于动端齿 77未起作用, 因此将螺丝批切 换件 87设置得在该功能状态下处于后位置也是可以 ,不会影响冲击扳手功能 的实现。

在冲击扳手功能下离合件 89处于后位置, 即离合件 89的离合块 895脱离 主动冲击块 63的离合槽 635。

在实现冲击扳手功能时, 旋转运动经由第二行星架 47 输出到主轴 61, 由 于冲击弹簧 65的压力, 主动冲击块 63通过夹于内 V形槽、 外 V形槽 611 的滚 球 67 带动, 跟随主轴 61 转动, 被动冲击块 69 也随之转动, 通过工作轴 691 和夹头 9带动工作头 (未图示) 迅速将螺母 (未图示) 拧紧。

当螺母端面和工件 (未图示) 面相接触后, 阻力矩迅速增加, 达到一定值 后, 相互啮合的主动冲击块 63和被动冲击块 69均受阻, 被动冲击块 69停止转 动,但主轴 61在马达输出轴的驱动下仍转动,迫使滚球 67克服其与内 V形槽、 外 V形槽 611 之间的摩擦力沿槽滚动, 从而推动主动冲击块 63 向后方运动, 使冲击弹簧 65被压縮。由此,主动冲击块 63在轴向上逐渐远离被动冲击块 69。 当主动冲击块 63轴向移动距离刚超过被动冲击块 69的第二端齿 693的齿高后, 即主动冲击块 63和被动冲击块 69脱离啮合的瞬间,主轴 61便带动主动冲击块 63旋转, 使其第一端齿 633滑过被动冲击块 69的第二端齿 693, 在滑过瞬间, 由于冲击弹簧 65的作用, 滚球 67又沿内 V形槽、 外 V形槽 611 回到原位置, 主动冲击块 63被向前推,同时随着主轴 61加速转动而冲击被动冲击块 69的第 二端齿 693, 使被动冲击块 69在旋转方向上继续运动, 如此循环往复, 使螺紋 件在冲击力 ½下拧紧。

上述实现冲击扳手功能时, 需要主动冲击块 63 间歇旋转冲击被动冲击块 69, 从而使工作头 (紧固头) 能够拧紧螺母, 但在实现钻进功能,即高速钻功能 和低速钻功能时, 只需要工作头 (麻花钻) 持续钻进, 而不再需要主动冲击块 31 的间歇性冲击。 以下详述从冲击扳手功能切换到高速钻功能的 过程和高速钻 功能的工作状态。

参照图 10, 图 11和图 12, 图 13所示, 从冲击扳手功能切换到高速钻功能 时, 切换环 81转动带动冲击扳手切换槽 811位移, 将冲击扳手切换件 83的销 从一条直槽移动到另一条直槽, 因而带动冲击扳手切换件 83轴向移动, 进而带 动离合件 89从后位置移动到前位置。 完成切换后, 第二内齿圈 53位于后位置, 离合件 89位于前位置, 螺丝批切换件 87位于前位置。

由于此时由于动端齿 77未起作用, 因此将螺丝批切换件 87设置得在该功 能状态下处于后位置也是可以的, 不会影响高速钻功能的实现。

如前所述的, 当离合件 89 位于前位置后, 其离合块 895 啮合主动冲击块 63的离合槽 635, 旋转输出的传递路线变为由第二行星轮 47和 /或主轴 63到离 合件 89到主动冲击块 63, 再经被动冲击块 69传递到工作轴 691。 具体的, 在 钻进过程中, 由于工作轴 691 受到的阻力矩逐渐增大, 主动冲击块 63则倾向于 朝向马达 11运动。 此时, 由于离合件 89限制了主动冲击块 63在轴向上的向后 移动, 主动冲击块 63的第一端齿 633始终贴合被动冲击块 69的第二端齿 693, 同时, 主动冲击块 63、 被动冲击块 69、 工作轴 691在旋转方向上一起运动。 由 于被动冲击块 69和主动冲击块 63始终无法脱离, 即两者之间无法形成冲击, 所以可确保工作头持续钻进。

上述实施方式中, 尤其重要的是: 在实现高速钻或低速钻功能时, 由电机 21输出的旋转经过减速, 到达减速系统的输出端 22, 然后以离合件 89为中间 件传递到主动冲击块 63, 以此建立了减速系统的输出端到主动冲击块 63 的固 定连接或者说刚性连接以传递旋转;由于主轴 61和减速系统的输出端通过过盈 配合固定连接在一起, 也可以说建立了主轴 61和主动冲击块 63的固定连接。 而以往的动力工具在由冲击扳手功能切换到钻 进功能时, 都仍是依靠主轴 61 和主动冲击块 63之间的槽和滚珠系统的活动连接传递旋转。

业界一般水平的技术人员容易想到的,离合件 89也可以选择直接设置在主 轴 61 的外周面上, 沿主轴 61 的轴向方向可滑移的设置。 在这种实施方式中, 离合件 89—部分和主轴 61在旋转方向上相对固定的相连, 一部分通过花键配 合可选择的和主动冲击块 63啮合或脱离, 以此在钻进模式(包括高速钻功能和 低速钻功能)下建立主轴 61到主动冲击块 63的固定连接,这种实施例的思路和 前述的本发明的优选实施例相同, 其具体形式不再赘述。

同样容易想到的,离合件 89还可以以不同于花键配合的形式可选择的和 动冲击块 63 固定连接, 也可以采用不同于滑块滑轨的形式和第二行星 架 47或 主轴 61在旋转上相对固定的配合, 例如, 采用卡扣和孔配合, 或者凸块和凹槽 配合实现离合件 89和主动冲击块 63的可选的固连接, 采用花键配合实现离合 件 89和第二行星架 47或主轴 61 的配合等。

以下介绍从高速钻功能到低速钻功能的切换和 低速钻功能的具体作用方 式。

如图 12, 图 13和图 14, 图 15。 从高速钻功能切换到低速钻功能时, 切换 环 81转动带动速度切换槽 813位移, 将速度切换件 85的销从一条直槽移动到 另一条直槽, 因而带动速度切换件 85轴向移动, 进而带动第二内齿圈 53从后 位置移动到前位置。 完成切换后, 第二内齿圈 53位于前位置, 离合件 89位于 前位置, 螺丝批切换件 87位于前位置。

如前所述的, 第二内齿圈 53 从后位置移动到前位置后, 脱离和太阳轮 45 的啮合, 仍与第二行星轮 49啮合。 同时, 第二内齿圈 53的花键 531和动端齿 77的内花键 775啮合, 且此时螺丝批切换件 87位于前位置, 螺丝批切换件 87 的末端卡入动端齿 775 的键槽 771, 使动端齿 775不能旋转运动, 进而使第二 内齿圈 53不能旋转运动。

通过上述的配合方式, 多功能钻 1位于低速钻功能下, 行星齿轮减速系统 经由如前所述的两级减速将较低的转速输出到 动力输出系统, 动力输出系统的 运作模式和高速钻功能时一致, 在此不再赘述。

以下介绍从低速钻功能到螺丝批功能的切换和 螺丝批功能的具体作用方 式。

如图 14, 图 15和图 16, 图 17。 从低速钻功能切换到螺丝批功能时, 切换 环 81转动带动螺丝批切换槽 815位移, 将螺丝批切换件 87的销从宽部移动到 窄部, 因而带动螺丝批切换件 87轴向移动到达后位置, 脱离和动端齿 77的啮 合。 完成切换后, 第二内齿圈 53位于前位置, 离合件 89位于前位置, 螺丝批 切换件 87位于后位置。

如前所述的, 螺旋罩 71通过突柱 711, 扭力弹簧 73压迫静端齿 75的立柱

753 , 其中突柱 711, 扭力弹簧 73和立柱 753——对应的设置。 静端齿 75 因而 被弹性压迫抵接动端齿 77, 具体的, 静端齿 75的端齿 753和动端齿 77的端齿 773 被压迫啮合在一起, 因而阻止动端齿 77 转动。 此时由于螺丝批切换件 87 脱离和动端齿 77的啮合, 静端齿 75是唯一直接阻止动端齿 77转动的元件。

在进行上螺钉的工作时, 操作者通过扭力罩 13带动螺旋罩 71前后移动调 节扭力弹簧 73的压縮量, 即调节静端齿 75施加到动端齿 77上的弹性力, 以设 定螺丝批功能下多功能钻 1 的最大输出扭矩。 当驱使工作轴 691继续转动需要 的扭矩大于设定的最大输出扭矩, 第二内齿圈 53带动动端齿 77克服弹性压迫 力旋转, 周而复始的推动静端齿 75轴向向前移动, 端齿 773和端齿 753彼此爬 坡运动。 即动端齿 77不能再阻止第二内齿圈 53旋转, 因而电机的输出仅带动 第二内齿圈 53 自由旋转, 而不能带动第二行星架 47旋转, 将旋转运动输出到 动力输出系统。

功能切换钮 17也可以按螺丝批功能、 低速钻功能、 高速钻功能、 冲击扳手 的顺序依次调节多功能钻 1, 其实现方式和上面所描述的类似, 仅仅顺序相反, 在此不再赘述。