CN101402190B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力工具，其包括机壳、动力源、输出轴、行星齿轮减速机构、抵压机构、离合切换环。其中行星齿轮减速机构具有内齿圈，该内齿圈在其靠近输出轴的一侧轴向凸伸设有凸出部；抵压机构包括用来按压和限制内齿圈旋转并且在达到预设最大输出扭矩时与内齿圈脱离配合的抵压件，该抵压件具有与内齿圈配合的凸起；离合切换环靠近所述抵压件设置，其内圆周具有不同的径向尺寸，从而在离合切换环被旋转操作时可选择性地与抵压件配合来限制抵压件的在轴向上的运动。通过这种设置，使离合切换机构结构简单、紧凑，便于生产制造，同时可靠性较高。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其涉及一种可选择实现的多种功能的枪钻类动力工具。

背景技术

在现有的枪钻类动力工具中，通常包括电钻、电动螺丝刀、和冲击钻。

电动螺丝刀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缩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扭力，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组成。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。

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。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。

美国专利US6,142,242(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US6,457,535B1(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US7,044,882B2(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US7,124,839B2(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，‘242和‘535专利中所揭示的功能切换元件距离离合器机构较远，如此，使位于功能切换元件和离合器机构之间的离合切换机构整体构形较长，占用机壳内空间较多，不利于工具的小型化和紧凑化的设计方向。此外，功能切换元件与离合器机构之间的传递元件较多，而这些元件存在的制造公差累积后会降低操作的精准度，使用时本应该被锁紧的内齿圈可能还是会出现打滑的现象，从而使可靠性降低。

发明内容

本发明提供一种动力工具，其能够在螺丝刀功能和其他功能之间进行切换，该切换结构简单、紧凑，便于生产制造，同时可靠性较高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种动力螺丝刀，可控制最大输出扭矩，包括：

机壳，其具有工作端；

动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；

输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接来输出扭矩；

行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈在其靠近输出轴的一例轴向凸伸设有凸出部；

抵压机构，包括用来按压和限制内齿圈旋转并且在达到预设最大输出扭矩时与内齿圈脱离配合的抵压件，所述抵压件具有与所述内齿圈配合的凸起；

离合切换环，轴向固定在机壳内并可选择性地与抵压件直接抵靠，从而在离合切换环被旋转操作时来限制抵压件的在轴向上的运动。

作为本发明的进一步改进，所述离合切换环具有第一旋转位置和第二旋转位置；在第一旋转位置时，所述离合切换环与抵压件抵靠来限制抵压件朝远离内齿圈的方向运动，在第二旋转位置时，所述离合切换环与抵压件在轴向上脱离配合以允许抵压件朝远离内齿圈的方向运动。

作为本发明的进一步改进，所述离合切换环的内圆周沿径向凹陷形成有凹口，所述内圆周上凹口位置处的径向尺寸大于非凹口位置处的径向尺寸。

作为本发明的进一步改进，所述抵压件具有与所述离合切换环的凹口配合的径向凸块；在第一旋转位置时，所述抵压件的径向凸块与所述离合切换环的凹口配合，在第二旋转位置时，所述抵压件的径向凸块与所述离合切换环的凹口相互错开。

本发明的技术方案也可以是：

一种动力工具，包括：

机壳，其具有工作端；

动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；

输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接；

行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈在输出轴的负载达到预设值时可被旋转驱动；

抵压件，用来按压和限制内齿圈旋转，当所述内齿圈被旋转驱动时所述抵压件产生轴向位移；

离合切换机构，靠近抵压件设置，其包括设置在机壳上的离合切换操作钮和与所述离合切换操作钮配合的离合切换件，

其中所述离合切换操作钮可被操作而驱动离合切换件在第一旋转位置和第二旋转位置间旋转，在第一旋转位置时，所述离合切换件与抵压件配合来限制抵压件轴向运动，从而使内齿圈无法被旋转驱动；在第二旋转位置时，所述离合切换件与抵压件在轴向上脱离配合以允许抵压件轴向运动，从而使内齿圈可被旋转驱动。

作为本发明的进一步改进，所述离合切换件轴向固定在机壳内，并位于抵压件的与内齿圈相对的一侧，其具有沿径向设置的阻挡块；  当离合切换件位于第一旋转位置时，所述径向阻挡块与抵压件抵靠，当离合切换件位于第二旋转位置时，所述径向阻挡块与抵压件错开。

作为本发明的进一步改进，所述离合切换机构还包括固持在机壳内的固定盘，其内开设有轴向通孔，所述抵压件可移动地收容在所述通孔中。

作为本发明的进一步改进，所述内齿圈在与抵压件相对的端面上呈圆周分布有若干凸齿，所述抵压件包括可与所述凸齿配合的钢球。

作为本发明的进一步改进，所述抵压件还包括与所述钢球抵靠并在第一旋转位置时与离合切换件的阻挡块配合的钢柱。

作为本发明的进一步改进，该动力工具还包括在第一、二旋转位置时都能朝向内齿圈压迫抵压件的压迫机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的离合切换件与抵压件可选择地直接抵靠，并且通过在旋转方向上运动来实现离合器功能的切换，通过这种结构，可以缩小整个离合切换机构的轴向尺寸、节省机壳内部空间，使机壳内的元件排布能够更紧凑；同时切换件和抵压件之间不存在过渡元件，从而避免制造公差对操作精准度的影响，确保了较高的可靠性。

附图说明

图1是本发明动力工具第一实施方式中的立体图。

图2是图1中的动力工具的立体分解图。

图3是图2中动力工具的运行组件的立体分解图。

图4A是图1中动力工具的俯视图，其中功能切换钮位于钻进位置，速度调节钮位于低速位置。

图4B是图4A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。

图4C是图4A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。

图4D是图4A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的平面示意图。

图5A与图4A相似，其中功能切换钮位于钻进位置，速度调节钮位于高速位置。

图5B是图5A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。

图5C是图5A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。

图5D是图5A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的平面示意图。

图6A与图4A相似，其中功能切换钮位于钻进位置，速度调节钮位于震动位置。

图6B是图6A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。

图6C是图6A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。

图6D是图6A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的平面示意图。

图6E是沿图6B中C-C线方向的剖视图，其中揭示离合切换环与钢柱的前端抵靠。

图7A与图4A相似，其中功能切换钮位于离合位置，速度调节钮位于高速位置。

图7B是图7A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。

图7C是图7A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。

图7D是沿图7B中E-E线方向的剖视图，其中揭示离合切换环内圆周上的凹口与钢柱的前端正对，使得钢柱可轴向向前移动。

图8是第一实施方式中调节套的放大立体图。

图9是第一实施方式中离合切换环的放大立体图。

图10是第一实施方式中震动切换机构的支撑座的放大立体图。

图11A和11B是第一实施方式中前壳不同视角的放大立体图。

图12A和12B是第二实施方式中离合切换环不同视角的放大立体图。

具体实施方式

图1到图11所示的是本发明动力工具的一具体实施方式，在该实施方式中，动力工具为三功能枪钻，其可选择地实现电钻功能(工作模式为钻进模式)、电动螺丝刀功能(工作模式为离合模式)、和冲击钻功能(工作模式为震动模式)，同时，在电钻功能和电动螺丝刀功能的时候可实现高、低速调节。

参照图1与图2所示，该动力工具100包括机壳20、电池包40、和运行组件10。机壳30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大致垂直的手柄部分。机壳水平部分的顶部沿圆周方向开设有速度调节槽201和功能切换槽202，以分别收容速度调节钮134和功能切换钮151在其内滑移。在手柄部分的上部设有按钮开关50，电池包40可拆卸地插接到机壳手柄部分的底部，运行组件10部分固定收容在机壳20的水平部分内。配合参照图3所示，运行组件10由后向前(以图面的左侧为后)依次包括电机11、行星齿轮减速机构、用于实现电动螺丝刀功能的过载离合器机构、抵压机构、用于实现冲击钻功能的震动机构、延伸出机壳前端的输出轴16、以及套设在输出轴前端的工具夹头30。其中工具夹头30用于在动力工具实现不同功能时分别夹持不同的工作头，如在实现电钻功能时夹持建工钻和冲击钻功能时夹持麻花钻、在实现电动螺丝刀功能时夹持螺丝刀头。

参照图3所示，电机11具有自电机壳体向前延伸出的电机轴111。一连接罩21通过螺钉固定连接到电机壳体的前端，并通过一对径向延伸的凸块211固持在机壳20中。一齿轮箱22与连接罩21相对固定连接，其具有向后延伸的套筒221，用于收容行星齿轮减速机构，套筒221后端开设有轴向向前延伸的一对狭槽2211。齿轮箱22前方固定连接有一前壳23。配合参照图11A和11B所示，前壳23的前部延伸设有一延伸桶231，其外圆周上凸设有轴向延伸的肋条232，其底部内周缘上凹设形成有沉孔233。前壳23的后部顶端开口形成功能切换槽202，前壳的内壁上还设有贯穿连通前部和后部的贯穿孔234。一扭矩调节罩24套设在前壳的延伸桶231外，可在实现电动螺丝刀功能时通过旋转调节来选择输出轴的最大的输出扭矩。

参照图3并配合参照图5a、5b所示，行星齿轮减速机构设置在连接罩21和齿轮箱22内。在本实施方式中，该齿轮减速机构具有三级减速系统，其包括由第一行星轮组1210、第一内齿圈1214、和第一行星架1211组成的第一级减速系统，由第二行星轮组1220、第二内齿圈1224、和第二行星架1221组成的第二级减速系统，以及由第三行星轮组1230、第三内齿圈1234、和第三行星架1231组成的第三级减速系统。各行星轮组包括设置在相应行星架的支架上的若干行星齿轮。电机轴111延伸位于若干第一行星齿轮1210的中央并与各第一行星齿轮啮合，而若干第一行星齿轮与第一内齿圈1214啮合，并且第一内齿圈1214的外圆周上分布有若干凸键1215，可与齿轮箱套筒221上形成的键槽配合而确保两者相对固定，第一行星架1211的外圆周上分布有外齿1212；第一行星架1211前端凸伸有第一太阳轮1213，其延伸位于若干第二行星齿轮1220的中央并与各第二行星齿轮1220啮合，而若干第二行星齿轮与第二内齿圈1224啮合，第二内齿圈的外圆周上分布有外齿1225，可与齿轮箱的内齿222啮合而确保两者相对固定(如图5B或5C所示)；第二行星架1221前端进一步凸伸出第二太阳轮1223，其延伸位于若干第三行星齿轮1230的中央并与各第三行星轮啮合，若干第三行星齿轮与第三内齿圈1234的啮合，第三内齿圈受抵压机构的按压而相对于机壳20保持固定；这样电机11运行时，电机轴111驱动第一行星齿轮1210在第一内齿圈1214内运转，如此电机输出的转速通过第一级减速系统由第一太阳轮1213输出，同理，第一太阳轮作为旋转输入，通过第二级减速系统以及第三级减速系统最终由输出轴16输出。在本实施方式中，减速机构由三级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一级或二级减速系统，也可以包括更多级减速系统。

参照图3所示，在本实施方式中，速度调节机构由速度调节件、调速钢丝135、和第二内齿圈1224构成。配合参照图8所示，其中速度调节件具有套设在齿轮箱的套筒221上的调节套131和一体形成在调节套上的速度调节钮134。调节套131的圆周壳壁上开设有一对中心对称的调速槽132，该调速槽具有沿圆周方向竖直分布的低速段1321，沿圆周方向倾斜分布的过渡段1322，和沿圆周方向竖直分布、并相对低速段轴向偏移、且较低速段长的高速段1323。调速钢丝135呈半圆状，在其两末端径向向外凸伸形成翼部1351。第二内齿圈1224在其外圆周径向凹陷形成有收容槽1226，可相应嵌合收容调速钢丝135的半圆部分以使两者在轴向上保持相对固定，同时，调速钢丝的径向翼部1351延伸穿过齿轮箱套筒的狭槽2211并收容在调节套的调速槽132内，且可在其内滑移。

抵压机构用于轴向按压第三内齿圈1234来使其旋转固定在机壳20内。第三内齿圈在其前端面上轴向凸伸出若干凸齿1235。在本实施方式中，抵压机构包括固定盘141和抵压件142，其中固定盘141固持在齿轮箱22内，其设有若干轴向延伸的通孔1411。抵压件142包括钢球1421和与钢球抵靠的钢柱1422。钢球1421和钢柱1422成对地收容在固定盘的相应通孔1411中，当钢柱1422的前端面与固定盘141的前端面齐平时，钢球1421的部分凸露在固定盘的通孔1411外并可与第三内齿圈的凸齿1235相抵靠来形成对第三内齿圈1234的按压以避免其被旋转驱动。抵压机构还包括在轴向上由前向后顺序布置的螺纹块147、与螺纹块抵靠的螺旋形按压弹簧146、与按压弹簧抵靠的按压环145、与按压环抵靠的推杆144、以及与每一钢柱1422的前端面部分抵靠的按压垫片143。其中螺纹块147外周设置有可与扭矩罩24的内螺纹配合的外螺纹；按压环144套设在前壳的延伸桶231上，其内圆周上设有突起，可与延伸桶上的肋条232配合以确保相对固定；推杆144延伸穿过前壳23内壁上的贯穿孔234以与收容在前壳23后部的按压垫片143相抵靠。

通过这种结构，在实现电动螺丝刀功能时，根据工件的不同，通过旋转调节扭矩罩24来预先设定输出轴16最大的输出扭矩。调节过程中，螺纹块147与扭矩罩24通过螺旋配合而沿轴向向后运动，按压弹簧146被压缩，并通过按压环145、推杆144、按压垫片143将按压力传递到抵压件142上，使其能够紧压第三内齿圈1234。作业时，螺丝刀头将螺钉钉入工件内，当螺丝刀头所受的负载达到预设扭矩值时，即螺钉头部已抵触到工件表面时，表明电机经减速齿轮机构输出的转矩和预设值相当，如此，在电机的进一步驱动下，第三内齿圈的凸齿1235就能推动钢球1421前移而被旋转驱动，从而使得电机的转矩无法输出给输出轴。第三内齿圈1234在旋转过程中不断与抵压件142啮合与脱啮，如此往复，螺钉不再受到扭矩作用，而电机仍在转动。在本实施方式中，第三内齿圈1234和抵压件142共同构成了离合器机构，其中第三内齿圈构成离合器的主动件，而抵压件则构成离合器的从动件。

当该动力工具选择实现其他功能时，比如电钻或冲击钻功能时，就需要使离合器机构无法工作，如此需要相应的离合切换机构来屏蔽离合器功能。在本实施方式中，离合切换机构包括离合切换件152和供使用者操作的功能切换钮151，其中功能切换钮穿过形成在前壳23上的功能切换槽202并在其内沿圆周方向滑移，离合切换件151紧靠抵压件142设置，同时也抵靠在前壳23的内壁上，这样避免离合切换件151在轴向上运动。配合参照图9所示，离合切换件151具有环形部，以及径向凸伸出的一连接部1521，功能切换钮151套在该连接部上使离合切换件152可与功能切换钮151同步运动。当然，对于本领域的普通技术人员可轻易想到的是，离合切换件152可与功能切换钮151一体形成，或者两者通过其他方式连接。离合切换件152的环形部的内圆周上沿径向凹陷形成有凹口152，并且凹口152位置处的内圆周部分距离圆心(在本实施方式中，该圆心位于输出轴轴线上)的尺寸大于非凹口152位置处的内圆周部分距离圆心的尺寸，以使凹口152可与固定盘的通孔1411轴向对应连通。配合参照图6E和图7D所示，离合切换件152与按压垫片143同心设置，且离合切换件环绕在按压垫片的外围。如图7D示，当需要实现离合器功能时，通过操作功能切换钮151使离合切换件152旋转到其凹口1522与固定盘的通孔1411正对的位置，这样，第三内齿圈1234可以被旋转驱动而使钢球1421和钢柱1422构成的抵压件142沿轴向运动。如图6E所示，当不需要实现离合器功能时，旋转调节离合切换件152到其凹口1522和固定盘的通孔1411错开的位置，此时，离合切换件152的内圆周上相邻两凹口1522之间的部分形成阻挡块1523，覆盖在离合切换件前端面的通孔1411位置处，阻止抵压件142轴向向前运动。由于第三内齿圈1234需要轴向向前推开抵压件142才能被旋转驱动，所以在此状态下，第三内齿圈1234无法被旋转驱动，从而离合器机构无法工作。

参照图3，并配合参照图6B和6C所示，震动机构包括套设在输出轴16上的可相互啮合的第一凸轮块171和第二凸轮块172。其中第一凸轮块171的后部设有径向凸伸出呈“十”字分布的四个凸键1712，可与设置在前壳23上的四个沉孔233配合，通过这种结构，使第一凸轮块171可靠固定在机壳20内。第二凸轮块172通过常见方式旋转固定在输出轴16上，如通过扁方配合。第一凸轮块171和第二凸轮块172的相对端面上呈圆周分布有可相互啮合的连续的犬牙状凸牙1711、1721。震动机构还包括一震动弹簧173，其前端与第二凸轮块172抵靠，使第二凸轮块的前端与输出轴16的凸肩抵靠而确保与输出轴轴向固定，而震动弹簧173的后端则与固定设置在前壳23内的轴承抵靠，通过这种结构可确保在常态下，第二凸轮块172始终被推离第一凸轮块171，从而在两者的牙顶间形成有一间距g。

当实现冲击钻功能时，需要使输出轴16按压到工件上时可轴向后退到第一凸轮块171和第二凸轮块172处于可啮合的状态；而当实现其他功能时，如电钻功能和电动螺丝刀功能，则需要限制第一和第二凸轮块171、172之间啮合，即两者处于始终无法啮合的状态。通常需要通过调节震动切换机构来实现第一和第二凸轮块之间啮合状态的切换。在本实施方式中，震动切换机构由设置在输出轴16上的支撑座181、设置在延伸桶231上的支撑板182、轴向延伸的支撑柱183、以及速度调节件构成。支撑座181具有径向延伸的肩部1812，可与固定在输出轴16上的轴承以及第二凸轮块172抵靠来确保支撑座181轴向固定在输出轴16上，支撑座181还具有自肩部1812轴向向后延伸出的一对延伸臂1811。支撑板182套设在前壳的延伸桶231上，其呈圆环状，内圆周上凸设有凸起，可与延伸桶上的肋条232配合以确保支撑板182旋转固定在机壳20上并可轴向移动。支撑板182具有径向凸伸的一对凸耳1821，其前端面与支撑座181的支撑臂1811相应抵靠。一对支撑柱183轴向延伸穿过前壳23的内壁上的通孔，其前端与凸耳1821的后端面相应抵靠。在本实施方式中，速度调节件为速度调节机构和震动切换机构所共用，其调节套131的前端面上轴向向后凹陷形成有凹陷区域133，该凹陷区域相对于前端面凹陷的距离为d，且该凹陷距离d大于第一凸轮块171和第二凸轮块172的牙顶间隙g。当不需要实现冲击钻功能时，支撑柱183的后端与调节套131的前端面抵靠，如此，作业时，当工作头被按压到工件上时，输出轴16无法后退，从而第一和第二凸轮块171、172间保持间隙g而无法啮合。当需要实现冲击钻功能时，旋转调节速度调节钮134使调节套131旋转到其凹陷区域133与支撑柱183的后端正对位置，这样，作业时，输出轴16可后退而令支撑柱183的后端退入凹陷区域133内，并且，由于凹陷距离d大于第一和第二凸轮块171、172的牙顶间隙g，所以在支撑柱183还未退到凹陷区域133底部的时候，第一和第二凸轮块171、172已先行啮合，从而可对输出轴施以轴向的震动。

在扭矩罩24内还设有片簧191和将片簧固定在罩内的定位盘192，其中片簧191具有突起，可嵌入连续分布在扭矩罩的内圆周上的凹槽(未图示)，这样在扭矩罩24旋转调节到相应档位时可提供“嗒”、“嗒”的确认声。此外，在运行组件的最前端还设有一卡簧193，用来轴向限制输出轴。

以下将对本实施方式中各功能切换和速度调节作详细说明。

参照图4A-4D所示，图4A中速度调节钮134位于速度调节槽201的低速位置，功能切换钮151位于功能切换槽202的钻进位置，此时，该动力工具处于低速的钻进模式。图4 D中调速钢丝135的径向翼部1351位于调速槽132的低速段1321，如图4B、4C，第二内齿圈1224与仅与第二行星齿轮1220内啮合，而第二内齿圈1224的外圆周齿轮1225与齿轮箱22壳体的内圆周壁上的内齿轮222啮合而确保第二内齿圈可靠固定在机壳内，通过这种设置，电机的输出转速通过三级减速系统由输出轴输出一个低转速。此时，震动切换机构的支撑柱183的后端与调节套131的前端面相抵靠，从而当工作头按压到工件上时，输出轴无法轴向后退而使得第一和第二凸轮块171、172的牙顶之间保持间距g，即震动机构无法对输出轴施以轴向的震动。当然，对于本领域的普通技术人员可轻易想到的是，作业前，支撑柱的后端与调节套的前端面可以保留一定的间隙d，但间隙d小于间距g，这样在作业时，输出轴受工件压迫而轴向后退，并且支撑柱和调节套的抵靠先于第一和第二凸轮块之间的啮合，从而震动机构仍处于限制输出轴轴向震动的限制震动状态。离合切换机构的离合切换环152抵靠在抵压件的钢柱1422的前端面来阻挡抵压件轴向向前运动，从而避免第三内齿圈1234被旋转驱动，即离合器功能无法实现。

参照图5A-5D所示，速度调节钮134沿调节槽201被调节到如图5A中的高速位置，功能切换钮151仍处于钻进位置，此时，该动力工具处于高速的钻进模式。在这个过程中，速度调节钮134被操作在机壳上沿圆周滑移，调节套131沿输出轴线旋转，调速钢丝135的径向翼部1351一方面沿调速槽132作相对运动，由低速段1321经倾斜段1322到达高速段1323的较低处(如图5D所示)，径向翼部1351相对于齿轮箱22沿轴向在狭槽2211内向后滑移，并带动第二内齿圈1224在齿轮箱22内轴向滑动，使第二内齿图的外齿1225与齿轮箱的内齿222脱离配合，最终滑动到如5B和5C所示的位置。此时，第二内齿圈1224的内齿同时与第二行星轮组1220和第一行星架1211的外齿轮1212啮合，通过这种配合，第二级齿轮减速系统被限制，也就是说，电机的输出转速通过第一级和第三级两级减速系统而最后由输出轴输出一个较高的转速。当然对于本领域的普通技术人员而言可轻易想到是，通过简单的结构变换，第二内齿圈可同时与第二行星轮组和第二行星架配合来限制第二级减速系统；此外，也可通过滑动第一内齿圈来限制第一级减速系统，或同时限制第一级和第二级减速系统以获得一个更高的转速。和低速钻进模式一样，震动切换机构的支撑柱183的后端与调节套131的前端面仍然相抵靠而无法后退，从而作业时第一和第二凸轮块171、172无法啮合；离合切换机构的离合切换环152仍然与抵压件142抵靠而使离合器功能无法实现。

参照图6A-6E所示，速度调节钮134沿调节槽201进一步被调节到如图6A中的震动位置，功能切换钮151仍处于钻进位置，此时，该动力工具处于高速的震动模式。在这个过程中，调速钢丝135的径向翼部1351在竖直的高速段1323内由较低位置处移动到较高位置处(如图6D所示)，但在轴向上没有位移，所以第二内齿圈1224位置没有发生变化，仍然同时与第一行星架1211和第二行星轮组1220啮合(图6B所示)。如图6C所示，此时，调节套131旋转到其前端面的凹陷区域133与支撑柱183的后端正对，通过这种设置，当工作头按压到工件上后，输出轴16、支撑座181、支撑板182、支撑柱183就可以一起轴向后移，第二凸轮块172也跟随输出轴16同步后移。由于此时凹陷距离d大于第一和第二凸轮块牙顶1711、1721之间的间隙g，使得第一和第二凸轮块171、172能够在支撑柱183退到凹陷区域133底部前先行啮合，这样，作业时，通过第一和第二凸轮块不断地啮合和脱啮，震动机构能够给予输出轴持续的震动。配合参照图6E所示，由于此时功能切换钮151仍处于钻进位置，离合切换环152的相邻两凹口1522间的阻挡块1523仍然抵靠在抵压件142上而使离合器功能无法实现。

参照图7A所示，速度调节钮134被调节到高速位置，而功能切换钮151沿切换槽202滑动到了离合位置，此时，该动力工具处于高速的离合模式。如图7B、7C所示，第二内齿圈1224同时与第二行星轮组1220和第一行星架1211配合而限制第二级减速系统，震动切换机构的支撑柱183后端与调节套131的前端面抵靠而使输出轴16无法轴向后移。配合参照图7D所示，功能切换钮151滑动过程中带动离合切换件152同步作旋转，当功能切换钮151旋转到离合位置时，离合切换件152旋转到其内圆周上的凹口1522与固定盘141的通孔1411正对的位置。此时，按压垫片143与每一钢柱1422前端面的部分抵靠，从而使钢球1421抵住第三内齿圈1234。当经第三级减速系统后输出的扭矩超过预设的扭矩值时，第三内齿圈1234克服按压弹簧146的按压力而轴向推动钢球1421以使其凸齿1235与钢球1421脱离啮合后被旋转驱动，而钢柱1422受钢球1421压迫轴向向前伸出通孔1411并通过按压垫片143使按压弹簧146进一步被压缩。第三内齿圈1234与钢球1421脱啮瞬时，其又与钢球重新啮合，而后又脱啮旋转，如此循环往复，经第二级减速系统的输出转速始终无法传递到输出轴上，从而使离合器功能发生作用。当然在其他实施方式中，抵压件可以是由若干个钢球并排组成，或仅由末端呈球形的单一钢柱构成。此外，如图12A、12B所示的实施方式中，钢球、钢柱、和固定盘集成一个元件，即抵压件80，其后端面上形成有与第三内齿圈1234的凸齿1235配合的半球状突起81，而其前端面上沿径向凸伸形成有可与离合切换件152的凹口1522配合的凸块82。当实现离合器功能时，需要使凸块82与离合切换件的凹口1522正对，从而抵压件80可轴向移动；当限制离合器功能时，需要离合切换件的阻挡块1523与抵压件的凸块82抵靠，来限制抵压件80的轴向运动。

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。如机壳可以是与前壳等与其相对固定的构件一体形成；动力源可以用汽油机或柴油机等来替代电机；上述冲击钻功能是在高速时实现的，但在其他实施方式中，也可以通过改变凹陷区域在调节套前端圆周面上的位置来实现低速时的冲击钻功能；将速度调节钮调节到低速位置，功能切换钮调节到离合位置，也可以实现低速时的电动螺丝刀功能。

此外，上述实施方式中，震动切换机构包括支撑座、支撑板、支撑柱，这些元件主要用于传递轴向力，对其结构并无特别要求，可视不同机壳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。另外，上述实施方式中震动切换机构是通过限制第二凸轮块的轴向后退距离来实现震动功能的切换，当然，震动切换机构也可以通过限制第一凸轮块轴向前推的距离来实现震动功能的切换，如‘242专利所揭示的通过旋转切换件，来选择其前端面的凸齿与第一凸轮块后端面的凸轮齿顶配合从而轴向前推第一凸轮块，使之与第一凸轮块处于可啮合状态；另外，也可以通过在旋转方向上固定第一凸轮块来实现震动功能的切换，如‘839专利中，第一凸轮块前移时可随第二凸轮块一起转动而限制震动功能，而第一凸轮块后退时与震动切换件啮合而保持固定，从而实现震动功能。

本发明的离合切换件与抵压件可选择地直接抵靠，并且通过在旋转方向上运动来实现离合器功能的切换，通过这种结构，可以缩小整个离合切换机构的轴向尺寸、节省机壳内部空间，使机壳内的元件排布能够更紧凑；同时切换件和抵压件之间不存在过渡元件，从而避免制造公差对操作精准度的影响，确保了较高的可靠性。

Claims (18)

1. 一种动力螺丝刀，可控制最大输出扭矩，其特征在于，包括：

机壳，其具有工作端；

动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；

输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接来输出扭矩；

行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈在其靠近输出轴的一侧轴向凸伸设有凸出部；

抵压机构，包括用来按压和限制内齿圈旋转并且在达到预设最大输出扭矩时与内齿圈脱离配合的抵压件，所述抵压件具有与所述内齿圈配合的凸起；

离合切换环，轴向固定在机壳内并可选择性地与抵压件直接抵靠，从而在离合切换环被旋转操作时来限制抵压件的在轴向上的运动。

2. 如权利要求1所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述离合切换环具有第一旋转位置和第二旋转位置；在第一旋转位置时，所述离合切换环与抵压件抵靠来限制抵压件朝远离内齿圈的方向运动，在第二旋转位置时，所述离合切换环与抵压件在轴向上脱离配合以允许抵压件朝远离内齿圈的方向运动。

3.如权利要求2所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述离合切换环的内圆周具有不同的径向尺寸。

4.如权利要求3所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述离合切换环的内圆周沿径向凹陷形成有凹口，所述内圆周上凹口位置处的径向尺寸大于非凹口位置处的径向尺寸。

5.如权利要求4所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述抵压件具有与所述离合切换环的凹口配合的径向凸块；在第一旋转位置时，所述抵压件的径向凸块与所述离合切换环的凹口相互错开，在第二旋转位置时，所述抵压件的径向凸块与所述离合切换环的凹口配合。

6.如权利要求4所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述抵压机构还包括固持在机壳内的固定盘，其内开设有轴向通孔，所述抵压件可移动地收容在所述通孔中。

7.如权利要求6所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述抵压件包括与所述内齿圈的凸出部抵靠的钢球，所述抵压件的凸起为钢球与所述内齿圈的凸出部接触的部分。

8.如权利要求7所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述抵压件还包括与所述钢球抵靠并在第一旋转位置时可与离合切换环抵靠的钢柱。

9.如权利要求6所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述抵压机构还包括在第一和第二旋转位置时均持续压迫抵压件的压迫件。

10.如权利要求9所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述压迫件为收容在离合切换环内圆周内的按压垫片。

11.如权利要求1所述的动力螺丝刀，其特征在于：所述螺丝刀还包括用于预先设定最大输出扭矩的扭矩罩；所述抵压机构还包括与所述扭矩罩通过螺旋配合而轴向移动的螺纹块，用于提供抵压件按压力的按压弹簧，和设置在按压弹簧和抵压件之间的推杆。

12.一种动力工具，其特征在于，包括：

机壳，其具有工作端；

动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；

输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接；

行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，所述行星齿轮减速机构包括内齿圈，所述内齿圈在输出轴的负载达到预设值时可被旋转驱动；

抵压件，用来按压和限制内齿圈旋转，当所述内齿圈被旋转驱动时所述抵压件产生轴向位移；

离合切换机构，靠近抵压件设置，其包括设置在机壳上的离合切换操作钮和与所述离合切换操作钮配合的离合切换件，

其中所述离合切换操作钮可被操作而驱动离合切换件在第一旋转位置和第二旋转位置间旋转，在第一旋转位置时，所述离合切换件与抵压件配合来限制抵压件轴向运动，从而使内齿圈无法被旋转驱动；在第二旋转位置时，所述离合切换件与抵压件在轴向上脱离配合以允许抵压件轴向运动，从而使内齿圈可被旋转驱动。

13.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于：所述离合切换件轴向固定在机壳内，并位于抵压件的与内齿圈相对的一侧，其具有沿径向设置的阻挡块；当离合切换件位于第一旋转位置时，所述径向阻挡块与抵压件抵靠，当离合切换件位于第二旋转位置时，所述径向阻挡块与抵压件错开。

14.如权利要求13所述的动力工具，其特块征在于：所述离合切换机构还包括固持在机壳内的固定盘，其内开设有轴向通孔，所述抵压件可移动地收容在所述通孔中。

15.如权利要求1 4所述的动力工具，其特征在于：所述内齿圈在与抵压件相对的端面上呈圆周分布有若干凸齿，所述抵压件包括可与所述凸齿配合的钢球。

16.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于：所述抵压件还包括与所述钢球抵靠并在第一旋转位置时与离合切换件的阻挡块配合的钢柱。

17.如权利要求13所述的动力工具，其特征在于：该动力工具还包括在第一、二旋转位置时都能朝向内齿圈压迫抵压件的压迫机构。

18.如权利要求17所述的动力工具，其特征在于：所述压迫机构包括轴向顺序布置的按压垫片、按压弹簧、和螺纹块；该动力工具还包括用于提供所述预设值的扭矩罩，其与所述螺纹块螺旋配合来驱动螺纹块轴向压迫按压弹簧。

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