專利名稱：動力工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力工具，更具體地說，涉及用于動力工具的轉軸軸承裝置。
背景技術：
美國專利No. 6431，289和美國專利申請No. 12/610, 762公開了各種旋轉動力工具，其具有由行星式傳動裝置驅動的輸出主軸和用于選擇地限制旋轉動力工具的輸出轉矩的轉矩限制離合器。盡管這樣的旋轉動力工具能夠滿足其預期的目的，但是這樣的旋轉動力工具還是有待改進的。

實用新型內容本部分提供本實用新型的一般概述，而不是對本實用新型的全部范圍或所有特征的全面披露。本實用新型的目的是提供一種動力工具，尤其提供一種具有轉軸軸承裝置的動力工具。在一種形式中，根據本實用新型教導提供的動力工具包括具有輸出軸的馬達；外殼；傳動裝置，其處于外殼內并接納來自輸出軸的旋轉輸入，該傳動裝置包括行星齒輪支座；由傳動裝置驅動的輸出主軸，該輸出主軸包括第一端部和與第一端部相對的第二端部， 第一端部被行星齒輪支座支撐以便圍繞主軸軸線旋轉；設置在外殼和行星齒輪支座之間的第一軸承，其支撐行星齒輪支座以便圍繞所述主軸軸線旋轉；及設置在外殼和輸出主軸之間的第二軸承，該第二軸承被構造成支撐輸出主軸在靠近第二端部的位置處圍繞主軸軸線旋轉。在另一種形式中，根據本實用新型教導提供的動力工具包括具有輸出軸的馬達； 外殼；傳動裝置，其處于外殼內并接納來自輸出軸的旋轉輸入，該傳動裝置包括輸入級和行星齒輪支座；由傳動裝置驅動的輸出主軸，該輸出主軸包括第一端部和與第一端部相對的第二端部，第一端部至少部分地穿過輸入齒輪級延伸；前部軸承，其被設置在輸出主軸和外殼之間，以支撐輸出主軸的第二端部以便圍繞主軸軸線旋轉；及后部軸承，其間接地支撐處于外殼內的輸出主軸的第一端部以便圍繞主軸軸線旋轉。在再一種形式中，本實用新型提供的動力工具包括馬達、外殼、傳動裝置、輸出主軸、主軸鎖定件以及前部和后部軸承。馬達具有輸出軸。傳動裝置被設置在外殼內且接納來自輸出軸的旋轉輸入。傳動裝置包括輸入行星齒輪級和輸出行星齒輪級，該輸入行星齒輪級具有輸入行星齒輪支座。輸出主軸被傳動裝置驅動且通過輸出行星齒輪級被接納，而使第一端部至少部分地穿過輸入行星齒輪級延伸。主軸鎖定件被安裝在輸出主軸上處于第一和第二端部之間。設置在主軸鎖定件兩相對側上的前部和后部軸承相對于外殼支撐輸出主軸以便圍繞主軸軸線旋轉。在操作本實用新型提供的工具的過程中，通過馬達的輸出軸可將初始驅動轉矩傳遞到輸入行星齒輪級，導致輸入行星齒輪旋轉。輸入行星齒輪的旋轉產生針對輸入環(huán)形齒輪的第一中間轉矩。由離合器機構施加的離合器轉矩對抗第一中間轉矩，由此防止輸入環(huán)形齒輪在傳動裝置殼體內旋轉致使第一中間轉矩被施加到輸入行星齒輪支座和傳動裝置的其余部分，因而可根據傳動裝置的減速比以預定方式增加第一中間轉矩。從本申請?zhí)峁┑拿枋隹梢郧宄乩斫獗緦嵱眯滦偷钠渌麘梅秶?。應該理解的是，這些描述和具體實例是為了解釋說明，而不對本實用新型范圍的限制。

在此部分中描述的附圖只用于圖示說明被選定的一些實施例，而沒有描述所有可能的實施方式，也不是對本實用新型范圍的限制。圖1為根據本實用新型教導構造的一示例性工具的側向正視圖；圖2為圖1所示工具的分解透視圖；圖3為圖1所示工具的一部分的縱向截面圖；圖4到6為根據本實用新型教導構造的五種其他工具的一些部分的截面圖。全部附圖中相應的附圖標記表示相應的部件。
具體實施方式
參考附圖中圖1和2，根據本實用新型教導構造的動力工具總體用附圖標記10表示。所屬領域技術人員可以理解，動力工具10可以是有電纜的(例如，供給交流電)或無電纜的(例如，直流電池操作)裝置，例如，便攜式改錐、沖擊式驅動器、鉆/驅動器或錘鉆 /鉆。在所示出的具體實施例中，動力工具10是無電纜改錐，其包括外殼12、馬達組件14、 傳動組件16、輸出主軸18、主軸鎖定件20、離合器機構22、夾頭M、觸發(fā)器組件沈和電池組觀。所屬領域技術人員可以理解，動力工具10的一些組成部分，例如，夾頭對、觸發(fā)器組件 26和電池組觀實質上是常規(guī)的組件，本申請中不再贅述。為了更全面地理解動力工具10 的這些常規(guī)結構(features)的操作可參考各種公開出版物。這些出版物的一個實例是于 1999年4月27日授權、普通轉讓的美國專利No. 5，897，454，該專利作為參考被加入本申請中，如同在本申請中全面陳述了一樣。外殼12可包括一對蛘式半殼體40 (圖2中只示出了一個)，這對半殼體能協同地限定出本體42、把手44及電池接口 46，電池接口被構造成接納電池組28。把手44可按常規(guī)方式容納觸發(fā)器組件沈，而本體42可限定馬達腔室48，馬達組件14可被接納在該腔室內?？蓪⑼鈿?2構造成具有外部齒輪箱殼體(未示出)，該殼體可被聯結到本體42的前側并被構造成覆蓋或遮蓋傳動組件16和離合器機構22的全部或一些部分。在所提供的具體實例中，蛘式半殼體40被構造成覆蓋或遮蓋傳動組件16和離合器機構22。參考圖2和3，馬達組件14可包括馬達60和轉接板62。馬達60可以是如直流電動馬達之類的任何類型的馬達，且其可包括輸出軸64。馬達60可被接納在馬達腔室48內且被電聯結到觸發(fā)器組件26和電池組28?？蓪⑥D接板62固定地聯結到馬達60的端部。傳動組件16可包括傳動裝置殼體80和傳動裝置82。傳動裝置殼體80可以是中空的，通常為管狀結構，其被構造為容納傳動裝置82和離合器機構22的一些部分。傳動裝置殼體80可被接納到馬達腔室48內并可與蛘式半殼體40結合，致使傳動裝置殼體80沿軸向固定地且不能轉動地與外殼12結合。傳動裝置殼體80可限定前部軸承安裝件90和中央腔室92，中央腔室具有第一肩部94、第二肩部96和第三肩部98。傳動裝置82可以是行星式傳動裝置，其具有可被接納在傳動裝置殼體80的中央腔室92內的輸出行星齒輪級112和輸入行星齒輪級110。可以理解的是，雖然這里所圖示和描述的具體傳動裝置是兩級單速傳動裝置，本實用新型的教導也適用于其他類型的傳動裝置，包括那些以一種以上的轉速比運轉的傳動裝置和/或那些包括少于或多于兩個行星齒輪級的傳動裝置(即，單級行星式傳動裝置或具有至少一個設置在輸入和輸出行星齒輪級110和112之間的行星齒輪級的傳動裝置)。輸入行星齒輪級110可包括輸入恒星齒輪 120、多個輸入行星齒輪122、輸入行星齒輪支座IM和輸入環(huán)形齒輪126，而輸出行星齒輪級112可包括輸出恒星齒輪130、多個輸出行星齒輪132、輸出行星齒輪支座134和輸出環(huán)形齒輪136?？蓪⑤斎牒阈驱X輪120安裝在馬達60的輸出軸64上以便隨輸出軸一起旋轉。輸入行星齒輪122可與輸入恒星齒輪120以及輸入環(huán)形齒輪1 嚙合(meshingly engaged)。 輸入行星齒輪支座1 可包括支座本體140和多個可被安裝到支座本體140的銷142。每個輸入行星齒輪122被可旋轉地安裝在相對應的一個銷142上。輸入環(huán)形齒輪1 可緊抵第一肩部94。轉接板62可被接納在中央腔室92內并不能轉動地與傳動裝置殼體80聯結， 由此限制輸入環(huán)形齒輪1 相對于傳動裝置殼體80向后的軸向運動，同時阻止馬達60相對于傳動裝置殼體80轉動?？蓪⑤敵龊阈驱X輪130聯結到輸入行星齒輪支座IM的支座本體140以便與其一起旋轉。輸出行星齒輪132可與輸出恒星齒輪130以及輸出環(huán)形齒輪136嚙合。輸出行星齒輪支座134可包括支座本體150和多個被安裝到支座本體150的銷152?？蓪⒚總€輸出行星齒輪132可旋轉地安裝到輸出行星齒輪支座134的相應的一個銷152上。輸出環(huán)形齒輪136可緊抵第二肩部96且與傳動裝置殼體80不能轉動地結合。在所提供的具體實例中， 輸出環(huán)形齒輪136包括多個外齒160，這些外齒與形成在傳動裝置殼體80內部的靠近第二肩部96的內齒162結合。輸出主軸18可以是一體成型的軸結構，其可以至少部分地穿過傳動裝置82被接納。輸出主軸18可包括后端部170、前端部172、和可被設置在后端部和前端部170和172 之間的砧安裝件174。后端部170可以是一般的圓柱形且能全部或部分地延伸穿過輸入行星齒輪級110，在該輸入行星齒輪級處后端部能夠被傳動裝置82的零件支撐以便旋轉。例如，后端部170可延伸穿過或進入輸出恒星齒輪130和輸入行星齒輪支座124的支座本體 140中的至少之一，致使輸入行星齒輪支座IM支撐輸出主軸18的后端部170。馬達60的輸出軸64可被接納在輸出主軸18的后端部170內的尺寸合適的孔180內?？蓪⑷巛S頸軸承或套管之類的合適的后部軸承190設置在傳動裝置殼體80和輸入行星齒輪支座1 的支座本體140之間，以支撐輸入行星齒輪支座IM圍繞主軸軸線200 旋轉?？梢岳斫獾氖?，沿軸向設置在輸入環(huán)形齒輪1 和輸出環(huán)形齒輪136之間的后部軸承190能夠圍繞主軸軸線200間接地支撐輸出主軸18的后端部170?？蓪⑷缜蜉S承之類的合適的前部軸承210設置在傳動裝置殼體80和輸出主軸18 的前端部172之間的前部軸承安裝件90中。前端部172可被構造成將朝后指向的推力載荷傳遞到前部軸承210內，致使推力載荷被傳遞到傳動裝置殼體80內。可采用一個或多個卡環(huán)或其他保持裝置來限制前部軸承210在輸出主軸18的前端部172上的軸向運動。[0026]主軸鎖定件20可包括外環(huán)220、多個鎖定銷222、與輸出行星齒輪支座134的支座本體150整體成型的多個凸出部224、以及砧226。外環(huán)220可以是環(huán)形結構，且可被接納為抵靠中央腔室92內的第三肩部98并與傳動裝置殼體80不能轉動地結合。鎖定銷222可在凸出部2M和外環(huán)220的內表面之間平行于主軸軸線200地縱向延伸?？蓪⒄? 安裝在輸出主軸18上的砧安裝件174上，致使砧2 與輸出主軸18聯結以便隨主軸一起旋轉。 可將主軸鎖定件20構造成允許輸出主軸18被傳動裝置82可旋轉地驅動，但是在手動旋轉輸出主軸18時將輸出主軸18鎖定在傳動裝置殼體80上(借此阻止輸出主軸18旋轉)。離合器機構22可包括離合器構件250、一個或多個結合組件252和一調節(jié)機構 254。離合器構件250可以是環(huán)形結構，其能固定地聯結到輸入環(huán)形齒輪126。在所提供的具體實例中，離合器構件250包括弓形離合器面沈0，該面形成在輸入環(huán)形齒輪126的沿軸向面向前的一側內。離合器構件250的外部直徑的尺寸被確定成在中央腔室92的靠近傳動裝置殼體80內的第一肩部94的那部分內旋轉。盡管將輸入環(huán)形齒輪1 和離合器構件 250作為一個部件結構示出(即，整體成型)，所屬領域技術人員可以理解，可將其構造成其他的形式。在所示出的具體實施例中，結合組件252被設置成彼此間隔180° (為清楚起見， 圖3中只示出了一個)，且每個結合組件252包括銷構件270、隨動件彈簧272和隨動件274。 銷構件270包括圓柱體部分觀0，該圓柱體部分具有的外部直徑的尺寸被確定為可在穿過傳動裝置殼體80形成的作動器孔觀4內滑配合。銷構件270的第一端部可具有由球形半徑限定的端部，且可被構造成與調節(jié)機構254結合。隨動件彈簧272可以是壓縮彈簧，其外側直徑被確定為可在作動器孔觀4內滑配合。隨動件彈簧272的前端部可與銷構件270接觸，而隨動件彈簧272的另一端可與隨動件 274接觸。隨動件274的端部部分可為圓柱形形狀且其尺寸被確定為可在隨動件彈簧272 的內側直徑內滑配合。就此而論，隨動件274的端部部分可起彈簧隨動件的作用，以防止隨動件彈簧272被壓縮時彎曲成拱形(bending over) 0隨動件274也可包括圓柱體部分和尖端部分，可將圓柱體部分的尺寸確定為在作動器孔觀4內滑配合，尖端部分被構造成沿軸向延伸穿過第一肩部94并與離合器面260結合。在所示出的具體實例中，尖端部分由球形半徑限定。調節(jié)機構2M可包括設置環(huán)(setting collar) 322，該設置環(huán)可被成型為大體中空圓柱體形狀，中空圓柱體的尺寸被確定為可與外殼12的前端配合并覆蓋外殼的前端。設置環(huán)322可包括環(huán)形面，調節(jié)型面(adjustment profile) 330形成該環(huán)形面中。調節(jié)型面 330可以逐漸變窄或呈階梯狀，致使設置環(huán)322的旋轉可導致銷構件270的相應軸向運動， 銷構件操作以改變離合器機構22的轉矩設定值，結果隨動件彈簧272相應壓縮或伸展。設置環(huán)322可包括起伏狀的外表面，這種外表面能允許工具10的用戶既舒適地旋轉設置環(huán)322又將調節(jié)型面330設定在與離合器機構22的期望轉矩設定值相應的位置。在操作工具10的過程中，通過馬達60的輸出軸64可將初始驅動轉矩傳遞到輸入行星齒輪級110，導致輸入行星齒輪122旋轉。輸入行星齒輪122的旋轉產生針對輸入環(huán)形齒輪126的第一中間轉矩。由離合器機構22施加的離合器轉矩對抗第一中間轉矩，由此防止輸入環(huán)形齒輪1 在傳動裝置殼體80內旋轉致使第一中間轉矩被施加到輸入行星齒輪支座IM和傳動裝置82的其余部分，因而可根據傳動裝置82的減速比以預定方式增加第一中間轉矩。圖4示意地示出了根據本實用新型教導構造的另一種動力工具IOa的一部分。在所提供的實例中，傳動裝置8 包括輸入行星齒輪級110a、中間行星齒輪級500、以及輸出行星齒輪級11加。輸出主軸18a延伸穿過傳動裝置8 使得輸出主軸18a的后端部170a 通過中間恒星齒輪504(其與中間行星齒輪級500相關聯)和輸入行星齒輪支座12 的支座本體140a中至少之一被接納，或被接納在所述至少之一中，致使輸入行星齒輪支座12 支撐輸出主軸18a的后端部170a?？蓪⒑蟛枯S承190a設置在傳動裝置殼體80a和位于傳動裝置82a的最終或輸出級后面的傳動裝置82a的零件之間(即，在輸出行星齒輪級11 后面)。在所提供的具體實例中，后部軸承190a被設置在傳動裝置殼體80a和輸入行星齒輪支座12 的支座本體140a之間以便支撐輸入行星齒輪支座12 圍繞主軸軸線200a旋轉。與前面的實例一樣，前部軸承210a被接納在形成于傳動裝置殼體80a中的前部軸承安裝件90a內且協同作用以使輸出主軸18a的前端部17 與主軸軸線200a對齊。在所提供的具體實例中，傳動裝置8 是雙速、三級行星式傳動裝置，其中與中間行星齒輪級500相關聯的環(huán)形齒輪510可在第一位置(如圖所示)和第二位置之間運動， 在第一位置，環(huán)形齒輪510與行星齒輪520和中間行星齒輪級500的行星齒輪支座524的帶齒的外表面522嚙合，在第二位置，環(huán)形齒輪510沿軸向向后移動，致使與后部軸承190a 不能轉動地結合并與中間行星齒輪級500的行星齒輪支座5M的帶齒的外表面522脫離結合。此外，離合器機構2 被構造成對抗輸出環(huán)形齒輪136a的旋轉。圖5示意地示出了根據本實用新型教導構造的另一種動力工具IOb的一部分。該例與圖1-3所示的實例大體類似，只是在馬達60b的相對兩側上的一對馬達軸承600支撐輸出軸64b (相對于外殼12b)，輸出主軸18b延伸到輸入恒星齒輪120b內，馬達60b的輸出軸64b沒有延伸到輸出主軸18b的后端部170b內，且后部軸承190b被接納在輸入恒星齒輪120b和輸出主軸18b的后端部170b之間(而不是在輸入行星齒輪支座124b的支座本體140b和傳動裝置殼體80b之間)。圖6示意地示出了根據本實用新型教導構造的又一種動力工具IOc的一部分。該例與圖1-3所示的實例大體類似，只是在馬達64c的相對兩側上的一對馬達軸承600支撐輸出軸64c (相對于外殼12c)且后部軸承190c被接納在馬達60c的輸出軸6 和輸出主軸18c的后端部170c之間(而不是在輸入行星齒輪支座12 的支座本體140c和傳動裝置殼體80c之間)。上面對一些實施例的描述只用于圖示說明和解釋的目的。這些實施例并非是窮舉或對本實用新型的限制。一般而言，某一具體實施例中單獨的零件或特征不限于該具體實施例，即使沒有具體示出或描述，在合適的情況下，這些零件或特征可在所選的實施例中互換和使用。還可用很多方式變換這些零件或特征。這些變換都沒有超出本實用新型的范圍， 而且所有這些變型都落入本實用新型的范圍內。
權利要求1.一種動力工具，其特征在于，包括具有輸出軸的馬達；夕卜殼；傳動裝置，其處于所述外殼內并接納來自所述輸出軸的旋轉輸入，該傳動裝置包括行星齒輪支座；由所述傳動裝置驅動的輸出主軸，該輸出主軸包括第一端部和與第一端部相對的第二端部，第一端部被所述行星齒輪支座支撐以便圍繞主軸軸線旋轉；設置在所述外殼和行星齒輪支座之間的第一軸承，其支撐所述行星齒輪支座以便圍繞所述主軸軸線旋轉；及設置在所述外殼和輸出主軸之間的第二軸承，該第二軸承被構造成支撐所述輸出主軸以在靠近所述第二端部的位置處圍繞所述主軸軸線旋轉。
2.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，所述輸出軸被接納在所述輸出主軸的第一端部內。
3.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，所述第一端部的直徑小于所述輸出軸的與所述第一軸承結合的部分的直徑。
4.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，還包括轉矩離合器，其與所述傳動裝置協同作用以便限制所述動力工具的輸出轉矩。
5.如權利要求4所述的動力工具，其特征在于，所述傳動裝置還包括環(huán)形齒輪，其中所述轉矩離合器包括隨動構件，該隨動構件被偏置成與所述環(huán)形齒輪結合以對抗所述環(huán)形齒輪相對于所述外殼的旋轉。
6.如權利要求4所述的動力工具，其特征在于，所述轉矩離合器被設置在所述輸出主軸的所述第一和第二端部之間。
7.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，主軸鎖定件被安裝在所述輸出主軸上處于所述第一和第二端部之間。
8.如權利要求7所述的動力工具，其特征在于，所述主軸鎖定件被安裝到所述輸出主軸的一部分上，該部分的直徑不同于所述第一端部的直徑和所述第二端部的直徑。
9.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，所述傳動裝置包括輸出行星齒輪級和設置在所述馬達和所述輸出行星齒輪級之間的另外的行星齒輪級，所述行星齒輪支座與該另外的行星齒輪級關聯。
10.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，所述傳動裝置是單速傳動裝置。
11.如權利要求1所述的動力工具，其特征在于，所述傳動裝置包括能在第一位置和第二位置之間運動的構件，其中當所述構件處于第一位置時，所述傳動裝置以第一轉速比運轉以傳遞旋轉動力，其中當所述構件處于第二位置時，所述傳動裝置以第二、不同的轉速比運轉以傳遞旋轉動力。
12.如權利要求11所述的動力工具，其特征在于，所述構件能沿所述傳動裝置的縱向軸線運動。
13.如權利要求12所述的動力工具，其特征在于，當所述構件處于第一位置時，該構件與所述第一軸承不能轉動地結合。
14.如權利要求13所述的動力工具，其特征在于，所述構件是環(huán)形齒輪。
15.如權利要求13所述的動力工具，其特征在于，所述第一軸承包括第一組齒，其中所述構件包括可與所述第一組齒結合的第二組齒。
16.如權利要求12所述的動力工具，其特征在于，所述可運動的構件被設置在所述輸出主軸的第一和第二端部之間。
17.一種動力工具，其特征在于，包括具有輸出軸的馬達；夕卜殼；傳動裝置，其處于所述外殼內并接納來自所述輸出軸的旋轉輸入，該傳動裝置包括輸入級和行星齒輪支座；由所述傳動裝置驅動的輸出主軸，該輸出主軸包括第一端部和與第一端部相對的第二端部，第一端部至少部分地穿過所述輸入級延伸；前部軸承，其被設置在所述輸出主軸和外殼之間，以支撐所述輸出主軸的第二端部以便圍繞所述主軸軸線旋轉；及后部軸承，其間接地支撐處于所述外殼內的所述輸出主軸的第一端部以便圍繞所述主軸軸線旋轉。
18.如權利要求17所述的動力工具，其特征在于，所述輸出主軸的第一端部通過軸頸被接納在所述傳動裝置的零件內。
19.如權利要求17所述的動力工具，其特征在于，所述傳動裝置的零件包括所述行星齒輪支座和恒星齒輪中至少之一。
20.如權利要求17所述的動力工具，其特征在于，在所述輸出主軸的第一和第二端部之間安裝有主軸鎖定件。
專利摘要一種動力工具包括馬達；外殼；接納來自輸出軸的旋轉輸入并包括行星齒輪支座的傳動裝置；由傳動裝置驅動并包括第一端部和與第一端部相對的第二端部的輸出主軸，第一端部被行星齒輪支座支撐以便圍繞主軸軸線旋轉；設置在外殼和行星齒輪支座之間的第一軸承，其支撐行星齒輪支座以便圍繞所述主軸軸線旋轉；及設置在外殼和輸出主軸之間的第二軸承，該第二軸承被構造成支撐輸出主軸在靠近第二端部的位置處圍繞主軸軸線旋轉。本動力工具運轉時，輸入行星齒輪的旋轉可產生針對輸入環(huán)形齒輪的第一中間轉矩，且可根據傳動裝置的減速比以預定方式增加第一中間轉矩。
文檔編號B25B21/00GK202071064SQ20112007830
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者張強, 戴維.托梅科, ?？ㄉ扯?默西, 詹姆斯.里爾 申請人:布萊克和戴克公司