CN101612726A - 具有手动棘轮机构的旋转工具 - Google Patents
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Abstract
一种具有手动棘轮机构的旋转动力工具包括：由电机驱动的驱动轴、输出轴、用于将驱动轴机械地连接到输出轴的可分离轴连接装置、以及用于单向地阻碍输出轴旋转的可分离棘轮装置，其中当连接装置和棘轮装置之一被接合时，另一个被分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种允许旋转动力工具用在交替拧紧或放松螺丝的手动棘轮模式中的棘轮机构。
背景技术
DE4128651A1公开了允许当电机不工作时手动拧螺丝的具有棘轮和棘爪结构的电动螺丝刀。该工具以四种不同的模式工作：正向和反向动力钻孔/驱动模式，加上正向和反向手动棘轮模式。四种模式之一通过旋转开关方便地选择。在两种手动棘轮模式中，电机通过机械地连接到旋转开关的电触点的移动被电断接。这种设计的问题是：如果当工具在棘轮模式时电机无意中被触发，电机会卡住并可能损坏。具有手动棘轮功能但无对电机相关危险的旋转动力工具是有用的。
发明内容
具有手动棘轮机构的旋转动力工具包括：由电机驱动的驱动轴、输出轴、用于机械地将驱动轴连接到输出轴的可分离轴连接装置、以及用于单向地阻碍输出轴旋转的可分离棘轮装置，其中当连接装置和棘轮装置之一被接合时，另一个被分离。这种设计的优点是：当棘轮装置工作时电机与输出轴机械地断接，以致电机无意中被触发也不可能损坏。
轴连接装置通过沿工具的旋转轴线轴向地移动能够方便地接合或分离。优选或缺省位置通过设置诸如卷簧的偏置元件能够建立，偏置元件促使轴连接装置移入连接或分离位置。
轴连接装置优选地定位在调整电机的输出的传动机构和棘轮装置之间。这允许以紧凑的调节轴套形式的调节装置既接触棘轮装置又接触轴连接装置。
如果轴连接装置通常是环形并且至少局部围绕驱动轴和/或输出轴，那么它们能够无需用于在工具内定位它们的单独装置就方便地被定位。这种布局也便于无需要求内部部件的大量再设计而将本发明用在现有的动力工具设计中。
通过设置具有用于与驱动轴和/或输出轴连接的花键的轴连接装置，当在轴向方向保留移动自由度时就方便地获得旋转连接。
由于电机设有机械地与棘轮装置连接并与工具手柄一体的电机外壳，所以棘轮装置方便地实现了由用户向工具提供拧螺丝功能。
按照它的最简单形式，通过设置包括与至少一个锁紧板互相作用的棘轮轴的棘轮装置能够获得棘轮动作。
用于调节旋转工具的工作模式的装置机械地连接到轴连接装置和棘轮装置，用于调节它们的每个进入连接或分离位置。因此调节装置设置用于将工作模式(钻孔/驱动模式或棘轮模式)的选择链接到工具的动力状态(动力或非动力/手动)的基础。
如果确定工具工作在动力钻孔/驱动模式或手动棘轮模式的同一调节装置也能够用来在手动棘轮模式中确定通过棘轮装置单向阻碍的方向，那么就需要更少的零件，并且该设计也更紧凑。
用于与棘轮装置和轴连接装置对接的装置方便地适应到调节轴套，其为内部突起的形式接触棘轮装置以及用于调节轴连接装置的内部凸轮表面。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的动力工具的示意图。内部部件以虚线示出。
图2是在动力钻孔/驱动模式中的动力工具的局部剖视图。
图3是在手动棘轮模式中的动力工具的局部剖视图。
图4A是在动力钻孔/驱动模式中的动力工具的局部透视图，其中调节轴套以虚线示出。
图4B是在手动棘轮模式中的动力工具的局部透视图，其中调节轴套以虚线示出。
图5A是当动力工具在动力钻孔/驱动模式时，图1中沿线A-A的剖视图。
图5B是当动力工具在反向手动棘轮模式时，图2中沿线B-B的剖视图。
图5C是当动力工具在正向手动棘轮模式时，图2中沿线B-B的剖视图。
具体实施方式
图1中示出了用于动力钻孔或驱动的类型的旋转动力工具10。工具的工作端设有用于固定钻头或螺丝刀等的夹具12。可旋转的调节轴套14允许用户选择各种工作模式。齿轮箱外壳16和电机外壳18分别固定行星齿轮传动机构20和电机22。替换地，齿轮箱外壳16和电机外壳18能够是一体的结构。电机外壳形成还包括用于抓握工具10的手柄24的较大工具外壳的一部分。
工具10的工作端更具体地在图2中示出。作为工具电机22的输出轴的电机齿轮26啮合行星齿轮传动机构20以便驱动主轴28。气隙30将棘轮轴32与主轴28分离，但它们围绕同一工具旋转轴线34都是对称的。棘轮轴32通过销36与工具头夹具12机械地连接，如果棘轮轴32和工具头夹具12是一体设计的替代结构，那么销36能够省略。
为了以下说明的目的，一直与电机22旋转连接的旋转零件将被认为是“驱动轴”。一直与由夹具12固定的工具(未示出)旋转连接的旋转零件被认为是“输出轴”。在附图示出的优选实施例中，电机齿轮26和主轴28一直是驱动轴，棘轮轴32和工具头夹具12均一直是输出轴。
在驱动轴和输出轴之间的机械连接能够在特定情况下建立，以致驱动轴的旋转将驱动输出轴。在示出的实施例中，衬套38用作为此目的的轴连接装置。设有内部花键40，其能够与在主轴28上的对应凹进42和/或在棘轮轴32上的凹进44配合。只要当这些零件轴向地重叠时，衬套38的旋转足够驱动主轴28或棘轮轴32并且反之亦然，互补的零件轮廓的其它方式也是可能的。
在图2中示出的动力钻孔/驱动模式中，衬套38与主轴28和棘轮轴32都机械地连接。换句话说，在这种模式中，驱动轴的旋转将经过该连接使输出轴旋转。但是，在图3的棘轮模式中，衬套38在不同的轴向位置，以致它不与棘轮轴32接触。在这种模式中，驱动轴的旋转将不使输出轴旋转。
衬套38正常下通过卷簧46偏置到图2中示出的位置。但是，调节轴套14的旋转能够推动衬套38移到图3中示出的位置。在调节轴套14和衬套38之间的连接通过接触这两个零件的调节环48传递。
调节环48设有与在调节轴套14的内部上的凸轮表面52配合的两个突起50(见图4A和4B)。由于调节环48与衬套38机械地连接，所以突起50由弹簧46的力被推动来与凸轮表面52接触。在图4A中示出钻孔/驱动模式。如果调节轴套14以箭头54的方向旋转，凸轮表面52推动调节环48来抵抗弹簧46的力移动，导致图4B中示出的位置。此处调节环48已经轴向地移动，并且机械连接的衬套38也已经轴向地移动，以致它在图2中示出的位置。
图5A，5B，5C是从工具的工作端角度的横向剖视图，示出了棘轮装置以及用于接合或分离棘轮机构的装置的部件。
棘轮轴32的外周设有叶片56。径向紧靠这些叶片56安装的是围绕销60枢转的两个锁紧板58。以致锁紧板58在它们的移动中具有某些灵活性，每个锁紧板58与可变形弹簧62接触。锁紧板依据调节轴套14的旋转相对于枢转点具有不同的位置。这种连接由从调节轴套14的内部表面突出的突起64来传递，突起64在某些位置压靠邻接锁紧板58的弹簧62。
图5A示出了当工具在动力钻孔/驱动模式中工作时突起64不接触弹簧62。因此，锁紧板58不接触棘轮轴32的叶片56。但是，在图5B中示出的反向手动棘轮模式中，突起64趋于接触弹簧62的部分，以致锁紧板58围绕销60枢转。因此，每个锁紧板58的两个臂66之一接触在棘轮轴32的叶片56之间的槽68。但是，由于弹簧62是柔性的，所以锁紧板58能够移出这些槽68，以便允许棘轮轴32以箭头70表示的方向旋转。旋转允许臂66在弹簧62的力下恢复与槽68接触。这产生当棘轮轴32以这种方式连接时公知的棘轮声音。
但是，棘轮轴32的反向旋转驱动锁紧板58的臂66进一步进入槽68，以致棘轮轴32不能旋转。因此棘轮轴32和其它任何旋转连接的输出轴只能够单向旋转。
图5C示出了正向手动棘轮模式，其功能类似于反向手动棘轮模式。唯一的区别是由棘轮装置允许的旋转方向。如比较图4A和图4B所示，在三种可能工作模式之间的转换由调节轴套14的旋转调整。当轴套14定向以致工具10以正向或反向棘轮模式工作时，调节环48处在这样的位置：主轴28肯定与棘轮轴32分离。
在这种情况下，用户可以多使用工具10，因为它仅仅是通过旋转手柄24的非动力螺丝刀。由于手柄24与电机外壳18连接，电机外壳18与齿轮箱外壳16连接，齿轮箱外壳16通过销60旋转地连接到锁紧板58(见图3)。因此，手柄24沿一个方向的旋转使得锁紧板58驱动棘轮轴32并因此驱动输出轴。沿另一方向的旋转将仅仅造成锁紧板58围绕棘轮轴32旋转而产生典型的棘轮声音。按照这种方法，获得传统的棘轮操作。
在替换的结构中，连接装置代替地定位在电机齿轮26和行星齿轮传动机构20之间。调节轴套14在这种情况下能够加长，以致它仍然能够与棘轮装置和轴连接装置连接。
Claims (12)
1.一种具有手动棘轮机构的旋转动力工具，包括：
由电机(22)驱动的驱动轴(26，28)；
输出轴(12，32)；
用于将驱动轴(26，28)机械地连接到输出轴(12，32)的可分离轴连接装置(38)；
用于单向阻止输出轴(12，32)旋转的可分离棘轮装置(32，58)；
其特征在于，当轴连接装置(32)和棘轮装置(56，58，60，62)之一被接合时，另一个被分离。
2.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，轴连接装置(38)在从接合位置移到分离位置时沿工具旋转轴线(34)轴向地移动。
3.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，偏置元件(46)推动轴连接装置(38)轴向地移入接合或分离位置。
4.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，传动机构(20)调节电机(22)的输出以便转换主轴(28)的速度和转矩，并且轴连接装置(38)位于传动机构(20)和棘轮装置(32，58)之间。
5.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，轴连接装置(38)通常是环形，并且至少局部围绕驱动轴(26，28)和/或输出轴(12，32)。
6.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，轴连接装置(38)的内表面设有花键(40)，用于与驱动轴(26，28)和/或输出轴(12，32)连接。
7.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，电机(22)具有与棘轮装置(32，58)机械地连接的电机外壳(18)。
8.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，棘轮装置(32，58)包括与至少一个锁紧板(58)相互作用的棘轮轴(32)。
9.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，用于调节旋转工具(10)的工作模式(14)的装置机械地连接到轴连接装置(38)和棘轮装置(32，58)，用于调节它们中的每个进入接合或分离位置。
10.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，工作模式调节装置(14)能够用来确定通过棘轮装置(32，58，60，62)单向阻碍的方向。
11.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，调节装置(14)包括具有突起(64)的可旋转轴套(14)，突起(64)接触棘轮装置(58)。
12.根据前述权利要求的任一项所述的旋转工具，其特征在于，调节装置(14)包括具有内部凸轮表面(52)的可旋转轴套(14)，用于调节轴连接装置(38)。
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