專利名稱：電動工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動工具，尤其是涉及一種具有自動調(diào)速裝置的電動工具。
背景技術(shù)：
通常由電動工具執(zhí)行的工作，如鉆孔和擰螺絲，一般隨工作進度和被加工材料不同，需要的扭矩會階段性的不同。如一般在任務(wù)開始階段需要低扭矩，在任務(wù)最后階段需要較高扭矩。在現(xiàn)有技術(shù)中，調(diào)速裝置的調(diào)節(jié)通常是由人工操作完成，但這種人工操作使得操作者不得不時刻關(guān)注工具的工作狀態(tài)，負(fù)載變化情況，并判斷什么時候需要調(diào)節(jié)調(diào)速裝置。 這種人工操作對操作者的操作技能要求較高，且不利于提高效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電動工具，具有能自動切換輸出的傳動裝置，此傳動裝置能自動地根據(jù)輸入的扭矩從第一傳動輸出轉(zhuǎn)換到第二傳動輸出。因此，傳動裝置在電動工具任務(wù)的開始階段提供高速低扭矩輸出，在電動工具任務(wù)最后階段提供低速高扭矩輸出。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電動工具，具有能自動切換傳動輸出的裝置，包含至少一層傳動部分，具有用于傳動的太陽輪，行星架及齒圈；感應(yīng)系統(tǒng)，具有感應(yīng)工況變化的感應(yīng)部件；控制裝置，可與感應(yīng)系統(tǒng)相配合控制所述傳動部分的傳動狀態(tài)；其中當(dāng)處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第一傳動狀態(tài)時，所述傳動部分產(chǎn)生第一傳動輸出；當(dāng)所述感應(yīng)部件接收工況變化達(dá)到預(yù)定值時，所述感應(yīng)系統(tǒng)反饋到控制裝置，使得處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第二傳動狀態(tài)時，所述傳動部分產(chǎn)生第二傳動輸出。在所述第一傳動狀態(tài)時，所述處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈中的至少兩個具有相同傳動狀態(tài)，在所述第二傳動狀態(tài)時，所述處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈中的所述的至少兩個具有不相同傳動狀態(tài)。還包含用于連接所述太陽輪、行星架和齒圈中至少兩個的連接器，所述連接器可在產(chǎn)生第一傳動輸出的第一位置及產(chǎn)生第二傳動輸出的第二位置之間軸向移動。所述連接器上設(shè)有與所述太陽輪、行星架和齒圈中其中之一連接的可軸向滑移的連接部。所述連接部被構(gòu)造成凸鍵或滑槽。所述連接器還設(shè)有與所述太陽輪、行星架和齒圈中另外之一連接的周向止檔部。所述周向止檔部被構(gòu)造成凸齒或凹槽。還包含離合裝置，用于在所述連接器處于第二位置上時使得所述齒圈相對齒輪箱殼體鎖定。所述離合裝置包含滾動件及容置所述滾動件的固定架，所述固定架設(shè)置在所述齒圈及齒輪箱殼體之間。所述感應(yīng)系統(tǒng)被設(shè)置成具有電路部分的電子感應(yīng)系統(tǒng)或不具有電路部分的機械感應(yīng)系統(tǒng)。所述機械感應(yīng)系統(tǒng)包含能夠感應(yīng)外界工況的扭力的扭力感應(yīng)系統(tǒng)。所述感應(yīng)部件為區(qū)別于所述具有第一、第二傳動輸出的層的另一層傳動部分上的用于感應(yīng)扭力的齒圈。所述扭力感應(yīng)系統(tǒng)還包含環(huán)狀件，所述環(huán)狀件具有與所述感應(yīng)扭力的齒圈上的凸輪面相配合的凸輪件，以及彈性元件，所述彈性元件對所述環(huán)狀件施加作用力，以抵抗所述感應(yīng)扭力的齒圈的轉(zhuǎn)動。還包含用于帶動所述連接器在第一位置及第二位置之間移動的可復(fù)位的裝置。所述可復(fù)位的裝置包含可樞轉(zhuǎn)的秋千架及作用在秋千架上的彈性元件，秋千架與所述連接器連接并在所述彈性元件的作用下使所述連接器偏向所述的第二位置。所述相同傳動狀態(tài)為具有相同轉(zhuǎn)速的共同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。所述工況變化可包含扭力變化、電流變化、速度變化、電壓變化和功率變化的其中任一項或任意組合。使用本發(fā)明所揭示的自動調(diào)速傳動裝置后，電動工具可感應(yīng)工作扭力，并根據(jù)所受的外扭力從高速到低速自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，且不需操作者手動復(fù)位；采用離合器裝置，能在工作過程中進行平穩(wěn)、無沖擊的速度切換；在同一層傳動部分上實現(xiàn)至少兩種速度輸出的設(shè)置，使得整個機具的尺寸更加小巧、結(jié)構(gòu)更加緊湊。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方式中的電鉆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中電鉆的傳動裝置的組件分解圖；圖3是本發(fā)明傳動裝置的第一傳動部分的組件分解圖；圖4是第一傳動部分處于不同速度輸出狀態(tài)時的示意圖，其中，如為處于高速輸出時的狀態(tài)圖，4b為如圖中A-A的截面圖，4c為處于低速輸出時的狀態(tài)圖，4d為如圖中 A-A截面圖；圖5是本發(fā)明傳動裝置的第二傳動部分的組件分解圖；圖6是第二傳動部分上的扭力感應(yīng)系統(tǒng)的示意圖，其中，6a為正視圖，圖6b為側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施方式的電鉆的控制裝置、彈性回復(fù)裝置及感應(yīng)系統(tǒng)相互配合的一種狀態(tài)示意圖；圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施方式的電鉆的控制裝置、彈性回復(fù)裝置及感應(yīng)系統(tǒng)相互配合的另一種狀態(tài)示意圖；圖9是在同一層傳動部分上實現(xiàn)可切換輸出的另一種實施方式的示意圖。
具體實施例方式
5
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例如圖1所示，以帶自動變速裝置的電鉆為例。電鉆包括主機體100、夾頭部分101及握持部分102，主機體100上設(shè)有觸發(fā)開關(guān)5 及可由觸發(fā)開關(guān)聯(lián)動的控制機構(gòu)4，主機體100內(nèi)部有電機1、減速齒輪箱2及可由控制機構(gòu)4聯(lián)動的彈性回復(fù)裝置3。如圖2所示，為本發(fā)明的傳動裝置的組件分解圖，該傳動裝置可根據(jù)外界扭力的情況自動由高速低扭力輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到低速高扭力輸出狀態(tài)，傳動裝置包含齒輪箱殼體 20，齒輪箱殼體20由第一殼體21及第二殼體22組成，第一殼體21通過螺栓等習(xí)知的方法與第二殼體22固連，齒輪箱殼體20內(nèi)部設(shè)有第一層傳動部分6、第二層傳動部分7及第三層傳動部分8，其中，第一層傳動部分具有第一太陽輪61、第一行星輪組67、第一行星架68 及第一齒圈64，第二層傳動部分具有第二太陽輪71、第二行星輪組76、第二行星架77及第二齒圈75，第三層傳動部分具有第三太陽輪81、第三行星輪組83及第三行星架84。如圖3所示，為第一層傳動部分6的組件分解圖，在第一層傳動部分6的一側(cè)設(shè)有軸承62及擋圈63，第一齒圈64外套設(shè)有固定架66，第一齒圈64外圓周面上設(shè)有扁位面 641，固定架66上設(shè)有可容置滾柱65的槽661，槽661的位置和扁位面641的位置對應(yīng)，第一齒圈64端面上設(shè)有凸齒642，固定架66的端面上設(shè)有可與凸齒642疊置的凸齒662 ；第一行星架68的一側(cè)端面上設(shè)有固定第一行星輪組67的支柱組681，另一側(cè)端面與第二太陽輪71固為一體，第一行星架68的外圓柱面上設(shè)有沿軸向Y的槽682，第一行星架68外套設(shè)有環(huán)狀的連接器9，連接器9上分別設(shè)有與軸向槽682滑動配合的內(nèi)齒93及與凸齒642、 662周向止擋配合的端齒91，內(nèi)齒93和端齒91可做成一體。如圖4所示，為第一層傳動部分6處于不同傳動輸出時的狀態(tài)示意圖，其中圖如、 4b為第一傳動部分6處于高速輸出時的狀態(tài)圖，此時，連接器9處于第一位置上，在該位置上，連接器9的端齒91與第一齒圈64的凸齒642相抵接，使得連接器9相對第一齒圈64 不可周向轉(zhuǎn)動，同時，連接器9的內(nèi)齒93與第一行星架68的軸向槽682適配使得連接器9 相對第一行星架68不可周向轉(zhuǎn)動，所以，第一行星架68和第一齒圈64可結(jié)合為一體旋轉(zhuǎn)； 另外，連接器9的端齒91還與固定架66上的凸齒662相抵接，使得容置在固定架66的槽 661內(nèi)的滾柱65剛好位于扁位面641的中間位置上，第一齒圈68處于解鎖狀態(tài)，可相對齒輪箱殼體20旋轉(zhuǎn)；此時的第一層傳動部分6不起減速的作用，因此，整個傳動裝置的輸出為二級減速。圖k、4d為為第一層傳動部分6處于低速輸出時的狀態(tài)圖，此時，連接器9處于第二位置上，在該位置上，連接器9相對第一行星架68沿軸向Y移動到其端齒91與第一齒圈 64的凸齒642脫開的狀態(tài)，從而，第一行星架68可相對第一齒圈64獨立旋轉(zhuǎn)；并且，第一齒圈64脫開被連接器9周向止擋的束縛后，第一齒圈64相對第一行星架68旋轉(zhuǎn)輸出的反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到其上的扁位面641的一側(cè)端被滾柱65擠緊的時候，第一齒圈64被鎖定而不能相對齒輪箱的殼體20周向轉(zhuǎn)動，此時的第一層傳動部分6參與減速，因此，整個傳動裝置的輸出為三級減速。本優(yōu)選實施例中的電動工具還包含扭力感應(yīng)系統(tǒng)，如圖5所示，該扭力感應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置在第二層傳動部分7上，其中，第二齒圈75用于接收外部扭力，并可隨外扭力的增大而相對齒輪箱殼體20旋轉(zhuǎn)，第二齒圈75上設(shè)有可穿出齒輪箱殼體20的臂753，用于指示并限位第二齒圈75相對齒輪箱殼體20的轉(zhuǎn)動角度；扭力感應(yīng)系統(tǒng)還包含彈簧73及環(huán)狀件74，環(huán)狀件74通過其上的爪742不可相對轉(zhuǎn)動的連接于齒輪箱殼體20上，彈簧73抵壓環(huán)狀件 74使之與第二齒圈75緊密貼合，第二齒圈75及環(huán)狀件74上分別設(shè)有可相互配合的凸輪面 751及凸輪件741，凸輪面751及凸輪件741大致呈V型。結(jié)合圖6，當(dāng)?shù)诙X圈沿箭頭S指示的方向旋轉(zhuǎn)一角度時，凸輪面751擠壓凸輪件741，從而帶動環(huán)狀件74克服彈簧73的彈力在沿箭頭D指示的方向移動一距離。第二行星輪組76端側(cè)設(shè)有使其在軸向Y上定位的擋片72，第二齒圈75上還設(shè)有用于引導(dǎo)控制件41動作的撥叉752。本發(fā)明優(yōu)選實施方式中的電鉆還包含彈性回復(fù)裝置3及控制機構(gòu)4，參見圖2，彈性回復(fù)裝置3包含秋千架31及偏壓所述秋千架31使其繞樞軸33旋轉(zhuǎn)到復(fù)位位置的扭簧 32，秋千架31環(huán)設(shè)在齒輪箱2的外側(cè)并且設(shè)有穿過齒輪箱殼體20的柱銷34，柱銷34適配到連接器9的環(huán)向槽94內(nèi)，從而當(dāng)秋千架31來回擺動時，帶動連接器9在第一、第二位置上移動?？刂茩C構(gòu)4包含安裝座48，置于安裝座48內(nèi)的支撐桿47，支撐桿47上套有偏壓彈簧46，支撐桿47與滑塊44、44，連接，滑塊44、44，由安裝座48上的滑槽481導(dǎo)向，滑塊 44上連接有控制桿41，觸發(fā)開關(guān)5和偏壓彈簧46配合可帶動滑塊44、44’及控制桿41在平行于軸向Y的方向上移動。結(jié)合圖7、圖8解釋本發(fā)明電動工具傳動裝置由高速低扭力輸出轉(zhuǎn)換到低速高扭力輸出的過程。秋千架31上形成有可與控制桿41配合的連接部311，首先，觸發(fā)開關(guān)5，帶動控制桿41抵住連接部311，向后推動秋千架31，帶動連接器9處于第一位置，電機開關(guān)51 啟動，產(chǎn)生高速低扭力輸出；如果外界扭力增大，當(dāng)?shù)诙X圈75接收到扭力增大到預(yù)定的扭力值時，設(shè)于第二齒圈75上的撥叉752將控制桿41撥離連接部311，釋放秋千架31，秋千架31在扭簧32作用下回擺，帶動連接器9處于第二位置上，產(chǎn)生低速高扭力輸出。本發(fā)明的傳動裝置在同一層行星系統(tǒng)中實現(xiàn)至少兩種速度輸出，使得整個電動工具的結(jié)構(gòu)更加緊湊；本優(yōu)選的實施例將可切換輸出的傳動部分設(shè)在與電機軸連接的第一層傳動部分上，在其他實施方式中，可切換輸出的傳動部分也可設(shè)在第二、或第三層傳動部分上；本優(yōu)選的實施例通過使第一層的齒圈和行星架作為一整體具有共同旋轉(zhuǎn)的第一傳動輸出和相對獨立旋轉(zhuǎn)的第二傳動輸出之間切換，在其他實施方式中，實現(xiàn)同一層傳動部分的速度切換，還可以至少有如下幾種形式1)傳動比為1的情形太陽輪和行星架固結(jié)在一起共同旋轉(zhuǎn)或靜止、太陽輪和齒圈固結(jié)在一起共同旋轉(zhuǎn)或靜止、行星架和齒圈固結(jié)在一起共同旋轉(zhuǎn)或靜止、及太陽輪行星架和齒圈固結(jié)一起共同旋轉(zhuǎn)；幻傳動比小于1的情形太陽輪、行星架及齒圈分別相對對立旋轉(zhuǎn)。本優(yōu)選的實施例通過一連接器將齒圈和行星架固結(jié)或脫開，在其他實施方式中，也可省掉該連接器，如圖9所示，將齒圈64或行星架68其中之一設(shè)置成可在軸向上滑移的構(gòu)件，并在行星架68的盤狀主體的外圓柱面上也設(shè)置有可與齒圈上的齒643配合的齒683部分，齒643、683嚙合時，齒圈64和行星架68固結(jié)為一整體共同旋轉(zhuǎn)，傳動部分具有第一傳動輸出；脫開時，行星架68相對齒圈64獨立旋轉(zhuǎn)，傳動部分具有第二傳動輸出。本發(fā)明的電動工具，其速度切換系統(tǒng)還可以具有高-低-高轉(zhuǎn)換模式，當(dāng)外界工況扭力小于機具切換扭力的設(shè)定值時，機具處于高速、低扭力狀態(tài)，外界工況扭力大于等于機具切換扭力設(shè)定值時，機具處于低速、高扭力狀態(tài)。機具在工作過程中，上述兩種工作狀態(tài)能自動地根據(jù)外界扭力的變化自動地切換。
本發(fā)明的電動工具也可以有手動、自動一體的模式，手動模式中，用戶可以手動設(shè)置高低速，在自動模式中，用戶將模式設(shè)置在自動檔，機具根據(jù)外界工況，自動設(shè)置高速或低速。本發(fā)明的感應(yīng)系統(tǒng)還可設(shè)置為如利用離心式離合器的結(jié)構(gòu)進行速度感應(yīng)的機械式感應(yīng)系統(tǒng)，也可以設(shè)置成通過電子傳感器感應(yīng)機具的位移、扭力、速度等，或感應(yīng)機具的電流、功率等的電子式感應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明實現(xiàn)輸出切換的控制方式，不限于本優(yōu)選的實施方式，還可借助其他結(jié)構(gòu)或裝置完成，如通過小電機控制的電機方式、電磁方式、氣動方式及液壓方式等。本發(fā)明揭示的電動工具傳動裝置可適用于交直流電鉆或電動螺絲批等電動工具。 本發(fā)明所揭示的電動工具傳動裝置并不局限于以上實施方式中所述的內(nèi)容及附圖所代表的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的基礎(chǔ)上對其中構(gòu)件的形狀及位置所作的顯而易見的改變、替代或者修改，都在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動工具，具有能自動切換傳動輸出的裝置，包含 至少一層傳動部分，具有用于傳動的太陽輪，行星架及齒圈； 感應(yīng)系統(tǒng)，具有感應(yīng)工況變化的感應(yīng)部件；控制裝置，可與感應(yīng)系統(tǒng)相配合控制所述傳動部分的傳動輸出； 其特征在于當(dāng)處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第一傳動狀態(tài)時， 所述傳動部分產(chǎn)生第一傳動輸出；當(dāng)所述感應(yīng)部件接收工況變化達(dá)到預(yù)定值時，所述感應(yīng)系統(tǒng)反饋到控制裝置，使得處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第二傳動狀態(tài)時，所述傳動部分產(chǎn)生第二傳動輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其特征在于在所述第一傳動狀態(tài)時，所述處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈中的至少兩個具有相同傳動狀態(tài)，在所述第二傳動狀態(tài)時，所述處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈中的所述的至少兩個具有不相同傳動狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其特征在于還包含用于連接所述太陽輪、行星架和齒圈中至少兩個的連接器，所述連接器可在產(chǎn)生第一傳動輸出的第一位置及產(chǎn)生第二傳動輸出的第二位置之間軸向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動工具，其特征在于所述連接器上設(shè)有與所述太陽輪、行星架和齒圈中其中之一連接的可軸向滑移的連接部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動工具，其特征在于所述連接部被構(gòu)造成凸鍵或滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動工具，其特征在于所述連接器還設(shè)有與所述太陽輪、行星架和齒圈中另外之一連接的周向止檔部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動工具，其特征在于所述周向止檔部被構(gòu)造成凸齒或凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動工具，其特征在于還包含離合裝置，用于在所述連接器處于第二位置上時使得所述齒圈相對齒輪箱殼體鎖定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動工具，其特征在于所述離合裝置包含滾動件及容置所述滾動件的固定架，所述固定架設(shè)置在所述齒圈及齒輪箱殼體之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其特征在于所述感應(yīng)系統(tǒng)被設(shè)置成具有電路部分的電子感應(yīng)系統(tǒng)或不具有電路部分的機械感應(yīng)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動工具，其特征在于所述機械感應(yīng)系統(tǒng)包含能夠感應(yīng)外界工況的扭力的扭力感應(yīng)系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動工具，其特征在于所述感應(yīng)部件為區(qū)別于所述具有第一、第二傳動輸出的層的另一層傳動部分上的用于感應(yīng)扭力的齒圈。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動工具，其特征在于所述扭力感應(yīng)系統(tǒng)還包含環(huán)狀件，所述環(huán)狀件具有與所述感應(yīng)扭力的齒圈上的凸輪面相配合的凸輪件，以及彈性元件，所述彈性元件對所述環(huán)狀件施加作用力，以抵抗所述感應(yīng)扭力的齒圈的轉(zhuǎn)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動工具，其特征在于還包含用于帶動所述連接器在第一位置及第二位置之間移動的可復(fù)位的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動工具，其特征在于所述可復(fù)位的裝置包含可樞轉(zhuǎn)的秋千架及作用在秋千架上的彈性元件，秋千架與所述連接器連接并在所述彈性元件的作用下使所述連接器偏向所述的第二位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，其特征在于所述相同傳動狀態(tài)為具有相同轉(zhuǎn)速的共同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利1所述的電動工具，其特征在于所述工況變化可包含扭力變化、電流變化、速度變化、電壓變化和功率變化的其中任一項或任意組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動工具，具有能自動切換傳動輸出的裝置，包含至少一層傳動部分，具有用于傳動的太陽輪，行星架及齒圈；感應(yīng)系統(tǒng)，具有感應(yīng)工況變化的感應(yīng)部件；控制裝置，可與感應(yīng)系統(tǒng)相配合控制所述傳動部分的傳動狀態(tài)；其中當(dāng)處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第一傳動狀態(tài)時，傳動部分產(chǎn)生第一傳動輸出；當(dāng)所述感應(yīng)部件接收工況變化達(dá)到預(yù)定值時，感應(yīng)系統(tǒng)反饋到控制裝置，使得處于同一層傳動部分上的中心輪、行星架和齒圈處于第二傳動狀態(tài)時，傳動部分產(chǎn)生第二傳動輸出。使用本發(fā)明所揭示的自動調(diào)速傳動裝置后，電動工具可感應(yīng)工作扭力，并根據(jù)所受的外扭力從高速到低速自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，且不需操作者手動復(fù)位。
文檔編號B25B21/00GK102485436SQ20101059076
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者李江, 章智, 陳亮 申請人:南京德朔實業(yè)有限公司