CN101918163A - 电动工具的机械组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动工具的机械组件，和结合了机械组件的电动工具。机械组件包括第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分，和第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分。第一和第二啮合部分通过第一和第二部件在至少一根轴的方向上相对彼此地移动而相互啮合。电动工具包括电动工具主体和可旋转的被驱动部件，被驱动部件可操作地对工作元件进行可释放地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在驱动模式下被驱动部件的旋转相对电动工具驱动工作元件，而在调整模式下被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持工作元件，或是释放工作元件，或两者都做。电动工具还包括在模式之间调整被驱动部件的机构，机构包括机械组件，其中第一和第二啮合部分通过第一和第二部件在至少一根轴的方向上相对彼此地移动而相互啮合，并且其中第一和第二啮合部分之间的啮合把被驱动部件调整到调整模式，而第一和第二啮合部分之间的脱离啮合把被驱动部件调整到驱动模式。电动工具还可包括当处于驱动模式下时，控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量的第一扭矩控制机构，和当处于调整模式下时，控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量的第二扭矩控制机构。电动工具还可进一步包括具有一种或更多种速度的齿轮箱和具有两个或更多位置的转换开关，位置可操作地选定模式，齿轮速度及第一和第二扭矩控制机构。

Description

电动工具的机械组件

技术领域

本发明涉及电动工具。本发明适合与电动工具一起使用，所述的工具使用了钻头、锯条、切割砂轮或其它用来切割形状或者处理工件的元件。本发明特别适合与结合了被驱动部件的电动工具一起使用，所述被驱动部件能通过操作可释放地夹持工作元件。

电钻(power drill)是本发明适用的电动工具的一种形式。为了方便起见，本发明以下是以电钻为背景进行介绍，但应当理解到本发明可具有更宽的适用范围。

背景技术

大多数现存的电钻具有夹持钻头的三爪卡盘(three jaw chuck)。卡盘爪可调整适应各种尺寸的钻头。在大多数情况下，所述的调整是通过使用钥匙或通过手动扭转卡盘外套筒完成，或者替换地，使用者夹持外套筒并使动力施加到卡盘上，使用者借此提供抗力。

然而，其它现存的电钻结合了调整卡盘爪的机构，所述机构无需钥匙或手动扭转卡盘的外套筒或夹持住外套筒并向卡盘施加动力，而使用者是借由以上方式来提供抗力的。一个这样的现存电钻而是包括调整模式和驱动模式。在调整模式中，驱动电机的运行引起对卡盘的调整，而在驱动模式中，驱动电机的运行引起卡盘与被卡盘所夹持的工作元件一同发生旋转从而，比如说，在工件中钻孔。

现存的包括调整模式和驱动模式的电钻可包括机械组件，所述组件可操作地提供调整和驱动模式，并可用于在模式间转换。但是，机械组件在这样的电钻中典型地是位于驱动电机和卡盘之间，这能显著地增加电钻在驱动电机和卡盘间的长度和电钻整体长度。当结合机械组件的电动工具，比如上面介绍过的一种机械组件，与没有结合这样的机械组件从而更加紧凑的电钻(如不包括调整和驱动模式的电钻)进行市场竞争时，这就成为一个特别的劣势。

在电动工具、特别是手持式电动工具的领域中，期望能够提供一种紧凑的电动工具，从而使工具可以容易握持并能够进入有限的空间。相应地，当为电动工具提供调整和驱动模式的现存机械组件可以用来提供调整和驱动模式的同时，需要一种能提供调整和驱动模式的电动工具，而且需要所述电动工具尽可能短小。

相应地，能够为电动工具提供一种可操作地为长度短小的被驱动部件，如卡盘，提供调整和驱动模式的机械组件会是有优势的。能够提供一种结合在电动工具中，可操作地为被驱动部件提供调整和驱动模式的机械组件会是有优势的，并且它所提供的是一种紧凑的电动工具。

一些现存的电钻具有驱动模式和调整模式。当在调整模式下时，电动工具的驱动电机的运行引起卡盘的爪朝向或远离彼此移动，或释放工作元件。当在驱动模式下时，电动工具的驱动电机的运行引起卡盘与由卡盘夹持的工作元件一同发生旋转。所述的电钻可包括扭矩控制机构，用于在电钻处于驱动模式时控制由驱动电机施加到卡盘上的扭矩量。但是，扭矩控制机构允许施加的扭矩量不太可能会是一个恰好避免在电钻处于钳住或释放工作元件的调整模式下时对电动工具或工作元件造成损害的扭矩量。换句话说，驱动模式所需的扭矩量可能会与调整模式所需的扭矩量不同。因此，结合了调整和驱动模式的现存电动工具和控制电机施加的扭矩量的扭矩控制机构就需要使用者对扭矩控制机构在调整模式下运行电动工具时的扭矩控制设定和在驱动模式下运行电动工具时的扭矩控制设定之间进行切换。对于电动工具中需要用手在分等的扭矩设置范围内转动旋钮或其它等效的手动调整机构的扭矩控制机构来说，使用者无论何时想要使电动工具在调整模式和驱动模式下运行都必须要调整扭矩控制机构是不便的。

相应地，提供一种结合了调整模式和驱动模式的电动工具和一种不需要使用者在调整模式和驱动模式之间运行电动工具时调整扭矩控制机构的扭矩控制机构，是有优势的。

发明内容

相应地，本发明在一个方面提供了一种用于电动工具的机械组件，机械组件包括：

第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分；

第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分；

其中，借助于第一和第二部件在至少一根所述轴的方向上相对彼此地移动，第一和第二啮合部分而相互啮合。

本发明比现存的电动工具机械组件的优点是它提供了第一和第二部件，每个部件都包括相对于所述部件的轴倾斜的啮合部分。因此，本发明在仍提供足以使它们之间牢固啮合的长度和/或表面积的啮合部分的同时，减小了部件在轴向上的整体长度。这便于提供一种紧凑的，特别在第一和第二部件的轴向上紧凑的，电动工具，而与此同时还在它们之间提供了牢固的啮合。更进一步说，本发明可达到上述的结果，而无需相对较大的作用力在第一和第二部件的任一轴的方向上作用于第一和第二部件中任一个来促使第一或第二部件与第一和第二部件中的另一个牢固的啮合。例如，啮合部分由它们在上面的设置中倾斜的构造所致的相对较大的长度和/或表面积不需要为了确保啮合部分不会发生滑脱或脱离啮合状态而将过大的作用力作用于第一或第二部件中任一个上。

在一种形式中，第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且第一和第二啮合部分通过第一和第二部件在至少一根轴的方向上相对彼此地移动而相互啮合。

在另一种形式中，第一啮合部分是圆锥形的，且第二啮合部分是圆锥形的。例如，第一和第二啮合部分可以是斜接的(bevelled)。本发明的这些形式是有利的，因为它提供的第一和第二部件的啮合部分具有的相互啮合的长度能媲美带有圆柱形和/或轴向延伸啮合部分的第一和第二部件相互啮合的长度，而轴向长度又相当短小。

在另一种形式中，第一啮合部分包括与第二啮合部分细长的凹进相配合的细长的键(spline)，而第二啮合部分包括与第一啮合部分细长的凹进相配合的细长的键，其中每个键和凹进都在这样的方向上伸长，即，在会聚于与所述键或凹进相关的所述部件的轴的方向上伸长。

在又另一种形式中，第一部件是齿圈/内啮合齿轮，第二部件是中央齿轮，第一和第二啮合部分通过第二部件在第一部件内限定出的空间内的移动彼此啮合和脱离啮合。本发明的这种实施方式是有利的，要使第一和第二啮合部分拥有足够进行彼此啮合和脱离啮合的相对运动范围，也不需要第二部件(其是中央齿轮)完全移动到在第一部件(其是齿圈)内限定出的空间外面去。这进一步增强了本发明提供一种轴向整体长度减小的机械组件的能力。

在一种形式中，第一部件相对第一轴可旋转，而第二部件相对第二轴不可旋转，使得当第一和第二啮合部分处于啮合状态时，就防止了第一部件相对第一轴发生旋转。本发明的这种形式在需要拥有便于防止第一部件相对其旋转轴发生旋转的机械组件的情况下是有利的，其通过第二部件的啮合防止了旋转的发生。

在另一种形式中，第一部件被连接到与第二螺纹啮合的第一螺纹上，因此，当第一部件不能相对第一轴发生旋转时，第二螺纹相对第一部件的旋转导致了第一和第二螺纹相对彼此的旋转和第二螺纹在线性路径上的移动，所述路径相对第一轴成一定角度地偏移(displace)。本发明的上述形式是有利的，它们提供了一种机械组件，方便通过一个螺纹部的旋转使一个螺纹部相对于另外的螺纹部发生移动，并便于通过由第二部件的啮合防止第一部件相对其旋转轴的旋转进而防止另一个螺纹部的旋转。

在一种形式中，机械组件结合在电动工具中。本发明的这种形式是有利的，它提供了一种电动工具中的机械组件，能使电动工具紧凑的同时还包括上述的部分或全部优点。优选地，至少部分的机械组件形成了电钻的部分卡盘。本发明的这种形式有利于电钻结合机械组件，所述机械组件是紧凑的，同时还又包括了本发明上面提及的部分或全部的优点。

在另一种方式中，机械组件可操作地为电动工具的被驱动部件(比如卡盘)提供调整和驱动模式。本发明的这种形式是有利的，机械组件可操作地为电动工具的被驱动部件提供调整和驱动模式，而这是因为啮合部分具有使电动工具长度短小和/或紧凑的倾斜构造。

在一种形式中，机械组件是齿轮组件，第一部件是齿轮，且第二部件是齿轮。

本发明在另一方面包括一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，可操作地进行对工作元件可释放地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下被驱动部件的旋转相对电动工具主体驱动工作元件，而在所述调整模式下被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持工作元件，或是释放工作元件，或两者都做；以及

在模式之间调整被驱动部件的机构，包括第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分，和第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分，其中第一和第二啮合部分通过第一和第二部件在至少一根所述轴的方向上相对彼此地移动而相互啮合；

其中第一和第二啮合部分之间的啮合把被驱动部件调整到调整模式，而第一和第二啮合部分之间的脱离啮合把被驱动部件调整到驱动模式。

在一种形式中，动力驱动装置驱动被驱动部件旋转。

上述电动工具的形式比现存的电动工具，特别是电钻有利，因为通过操作电动工具的电机，使用者可以通过使第一和第二部件的啮合部分选择性地啮合和脱开啮合(拆合)来夹持、释放或促使工作元件(如钻头或螺丝刀头)旋转。更进一步说，第一和第二部件在其中一根所述轴的方向上可具有比功能相似的现存电动工具的啮合部件的整体长度更短的整体长度，而与此同时仍能提供具有足以实现它们之间牢固啮合的长度和/或表面积的啮合部分。因此，电动工具可以比其它情况更紧凑，特别是在轴向上，而与此同时仍能在部件间实现牢固的啮合关系。更进一步说，本发明可达到上述的结果，而无需将相对较大的作用力在第一和/或第二部件的轴向上作用于第二部件上来促使第一或第二部件与第一和第二部件中的另一个牢固的啮合。

在一种形式中，第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且第一和第二啮合部分是通过第一和第二部件在第一和/或第二轴的方向上相对彼此移动而彼此啮合和脱离啮合。

在另一种形式中，第一啮合部分是圆锥形的，且第二啮合部分是圆锥形的。在又另一种形式中，第一和第二啮合部分可以是斜接的。这些形式是有利的，它们提供的在驱动模式和调整模式之间调整被驱动部件的机构包括第一和第二部件，其啮合部分具有的相互啮合的长度能媲美带有圆柱形和/或轴向延伸啮合部分的第一和第二部件相互啮合的长度，而轴向长度又相当短小。相应地，结合本发明上述形式的电动工具的整体长度可能会比结合了包括圆柱形和/或轴向延伸的啮合部分的被驱动部件调整机构的电动工具的整体长度更短。

在另一种形式中，第一啮合部分包括与第二啮合部分细长的凹进相配合的细长的键，而第二啮合部分包括与第一啮合部分细长的凹进相配合的细长的键，其中每个键和凹进都在这样的方向上伸长，即，在会聚于与所述键或凹进相关的部件的轴的方向上伸长。

在另一种形式中，第一部件是齿圈，第二部件是中央齿轮，第一和第二啮合部分通过第二部件在第一部件内限定出的空间内的移动彼此啮合和脱离啮合。这种形式是有利的，要使第一和第二啮合部分在轴向上拥有足够进行彼此啮合和脱离啮合的相对运动范围，也不需要第二部件(其为斜接式中央齿轮)完全移动到在第一部件(其为斜接式齿圈)内限定出的空间外面去。这进一步增强了本发明提供如下电动工具的能力，所述电动工具包括在驱动模式和调整模式之间调整被驱动部件的机构，本发明的电动工具与包括进行轴向对齐啮合部分的第一和第二部分(如带有在轴向上延伸的齿的标准环和中央齿轮)的电动工具相比，轴向上的整体长度减小。

在又另一种形式中，第一部件相对第一轴可旋转，而第二部件相对第二轴不可旋转，使得当第一和第二啮合部分处于啮合状态时，就防止了第一部件相对第一轴发生旋转。

在仍又另一种形式中，被驱动部件包括可释放地夹持工作元件的爪部件，第一部件包括第一螺纹，爪部件包括与第一螺纹啮合的第二螺纹，因此，当第一部件不能相对第一轴旋转时，由被驱动部件旋转引起的爪部件相对第一部件的旋转导致了第一和第二螺纹相对彼此的旋转和爪部件在线性路径上的移动，所述路径相对第一轴成一定角度地偏移。

在另一种形式中，电动工具进一步包括致动部件，用于使第一和第二部件在所述第一和第二轴的至少其中一根的方向上相对彼此移动。优选地，致动部件可在第一设定和第二设定之间移动，在第一设定下致动部件促使第一和第二部件朝向彼此使得第一和第二啮合部分发生啮合，而在第二设定下致动部件促使第一和第二部件彼此远离使得第一和第二啮合部分脱离啮合。本发明的这些形式是有利的，通过促使第一和第二部件在致动部件中发生啮合，改善了第一和第二部件发生冲撞的问题，所述部件可能包括的第一和第二啮合部分带有否则容易发生冲撞的键。即使一个啮合部件的键直接遇上另一个啮合部件的键，而并不是直接与键间的凹进相遇，致动部件也会继续促使齿轮发生啮合直至键和凹进对齐并彼此啮合为止，这是齿轮的某种相对旋转的结果。

本发明在另一方面提供一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，可操作地进行对工作元件可释放地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下被驱动部件的旋转相对电动工具主体驱动工作元件，而在所述调整模式下被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持工作元件，或是释放工作元件，或两者都做，

动力驱动装置，用于驱动被驱动部件的旋转；

第一扭矩控制机构，用来当处于驱动模式下时控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量；以及

第二扭矩控制机构，用来当处于调整模式下时控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量。

本发明的上述形式是有利的，电动工具通过包括第二扭矩控制机构的方式，提供了对由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩的控制机构，确保了在调整模式下操作电动工具钳住或释放工作元件时，扭矩量不会大到损伤电动工具或压坏工作元件。由第一扭矩控制机构提供在扭矩设定之间的调整的设置是有利的，因为这样的话，在调整模式下运行电动工具和驱动模式下运行电动工具这两种时候就无需再变换第一扭矩控制机构的扭矩设定。换句话说，在本发明上述包括第二扭矩控制机构的形式中，无论使用者何时想要在与驱动模式相反的调整模式下运行电动工具，都无需必须调整第一扭矩控制机构的扭矩设定以获得适于驱动模式的恰当的扭矩量。

在一种形式中，第一扭矩控制机构可操作地控制在驱动模式下动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量，但在调整模式下是不可操作的。在另一种形式中，第二扭矩控制机构可操作地控制在调整模式下动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量，但在驱动模式下是不可操作的。

在另一种形式中，第一扭矩控制机构具有多个扭矩设定并在这多种扭矩设定之间是可调整的。在又另一形式中，第二扭矩控制机构具有单一的扭矩设定。

在另一种形式中，第二扭矩控制机构具有多个扭矩设定。

在一种形式中，电动工具包括齿轮箱，所述齿轮箱包括多个速度设定，其中齿轮箱在多个速度设定中的每一个中都可操作地将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的相应的相对旋转速度。

在另一种形式中，电动工具包括齿轮箱，所述齿轮箱包括第一速度设定和第二速度设定，齿轮箱在第一速度设定中可操作地将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第一旋转速度，齿轮箱在第二速度设定中可操作地将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第二旋转速度。

在又另一形式中，电动工具进一步包括调整机构，用来在驱动模式和调整模式之间调整被驱动部件。

在一种形式中，调整机构包括：第一部件，其具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分；和第二部件，其具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分。在一种形式中，第一啮合部分是圆锥形的，且第二啮合部分是圆锥形的。在另一种形式中，第一和第二啮合部分可以是斜接的。第一部件可以是斜接式的齿圈，而第二部件可以是斜接式的中央齿轮，并且它们的第一和第二啮合部分通过中央齿轮在齿圈内限定出的空间内的移动彼此啮合和脱离啮合。这种形式是有利的，要使第一和第二啮合部分在轴向上拥有足够进行彼此啮合和脱离啮合的相对运动范围，也不需要第二部件(其为斜接式中央齿轮)完全移动到在第一部件(其为斜接式齿圈)内限定出的空间外面去。

在替换形式中，调整机构包括：第一部件，其具有第一轴和在与第一轴相同的方向上延伸的第一啮合部分；和第二部件，具有第二轴和在与第二轴相同的方向上延伸的第二啮合部分。

第一和第二轴可在相同的方向上延伸，并且第一和第二啮合部分可通过第一和第二部件在轴的方向上相对彼此地移动而彼此啮合和脱离啮合。更进一步说，第一和第二啮合部分之间的啮合把被驱动部件调整到调整模式，而第一和第二啮合部分之间的脱离啮合把被驱动部件调整到驱动模式。

在一种形式中，调整机构包括致动部件，用来在轴或轴中至少之一的方向上促使第一和第二部件相对彼此移动。优选地，致动部件在第一设定和第二设定之间可移动，在第一设定下致动部件促使第一和第二部件朝向彼此使得第一和第二啮合部分发生啮合，而在第二设定下致动部件促使第一和第二部件彼此远离使得第一和第二啮合部分脱离啮合。

在另一种形式中，电动工具进一步包括连接到致动部件上的转换开关，所述转换开关可在致动部件处于第一设定的位置和致动部件处于第二设定的位置之间致动。

本发明在另一方面提供一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，可操作地进行对工作元件可释放地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下被驱动部件的旋转相对电动工具主体驱动工作元件，而在所述调整模式下被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持工作元件，或是释放工作元件，或两者都做，

动力驱动装置，用来驱动被驱动部件的旋转；

第一扭矩控制机构，当处于驱动模式下时可操作地控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量；

第二扭矩控制机构，当处于调整模式下时可操作地控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量，

齿轮箱，包括第一速度设定和第二速度设定，所述第一速度设定将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第一旋转速度，而所述第二速度设定将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第二旋转速度，以及

转换开关，包括第一位置，第二位置和第三位置，其中在第一位置中，转换开关运行第二扭矩控制机构并选定调整模式，在第二位置中转换开关运行第一扭矩控制机构并选定驱动模式和第一速度设定，而在第三位置中，转换开关运行第一扭矩控制机构并选定驱动模式和第二速度设定。

在一种形式中，转换开关在第一位置选定第一速度设定。

在另一种形式中，转换开关在第一位置选定第二速度设定。

本发明的上述方面是有利的，因为它提供了一种带有转换开关的电动工具，所述转换开关有能力如上所述，方便和有效地选定电动工具的几种不同的功能。例如，转换开关可将电动工具调整到至少三种不同的模式中，转换开关的第一位置提供了电动工具的第一模式，其中可运行第二扭矩控制机构并选定调整模式和第一或第二速度设定中的一种，进而对动力驱动装置的操作能便于夹持或释放工作元件。第二位置提供了电动工具的第二模式，其中可运行第一扭矩控制机构并选定驱动模式和第一速度设定，进而对动力驱动装置的操作能便于以第一旋转速度驱动工作元件。第三位置提供了电动工具的第三模式，其中可运行第一扭矩控制机构并选定驱动模式和第二速度设定，进而对动力驱动装置的操作能便于以第二旋转速度驱动工作元件。

因此，转换开关便于调整被驱动部件夹持或释放工作元件，和驱动工作元件以相对动力驱动装置的旋转速度不同的旋转速度发生旋转运动。并且，上述的电动工具设置不需要使用者调整任一扭矩控制机构的扭矩设定以使用驱动模式和调整模式中的不同扭矩设定，这是因为转换开关使得两个扭矩控制机构中任一个的运行都分别具有它们自己在驱动模式和调整模式下的扭矩设定。

在一种形式中，电动工具进一步包括将转换开关连接到被驱动部件的致动部件，由此，转换开关在第一、第二和第三位置之间的移动引起致动部件在调整模式和驱动模式之间致动被驱动部件。

在另一种形式中，电动工具进一步包括调整机构，用于在调整模式和驱动模式间调整被驱动部件。调整机构可包括第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分，和第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分。第一和第二轴可在相同的方向上延伸，并且第一和第二啮合部分可通过第一和第二部件在轴的方向上相对彼此地移动而彼此啮合和脱离啮合。第一和第二啮合部分之间的啮合可导致选定被驱动部件的调整模式，而第一和第二啮合部分之间的脱离啮合可导致选定被驱动部件的驱动模式。

在另一种形式中，第一部件是斜接式的齿圈，而第二部件是斜接式的中央齿轮，并且它们的第一和第二啮合部分通过中央齿轮在齿圈内限定出的空间内的移动彼此啮合和脱离啮合。

在一种形式中，转换开关是在线性路径中移动的滑动式开关。

在另一种形式中，转换开关是绕轴旋转的旋转式开关。

在另一种形式中，第一扭矩控制机构是具有多个扭矩设定的离合器(clutch)。

在又另一种形式中，第二扭矩控制机构是具有单个扭矩设定的离合器。

在又另一种形式中，第二扭矩控制机构是具有多个扭矩设定的离合器。

在另一种形式中，齿轮箱包括多于两种的速度设定，其中齿轮箱在速度设定中的每一个中都可操作地将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件相应的相对旋转速度。

在又另一种形式中，转换开关包括第四位置，其中转换开关在第四位置运行第二扭矩控制机构并把被驱动部件致动到调整模式，将齿轮箱致动到第二速度设定。

附图说明

现在，本发明将会参照接下来的附图进行更详细地介绍。接下来的附图表示的是本发明的形式为手持式电钻、和手持式电钻的传动系统及机械被驱动部件或卡盘的实施方式，并且为了方便起见，本发明在下面将参照手持式电钻的实施方式进行详细地介绍。但是，应当理解到，本发明可适合于与各种其它形式的电动工具一同使用，例如但不限于，手持式电锯、电动螺丝刀、电动冲击/锤式钻(percussion/hammer drills)和任意其它利用可释放地夹持和驱动工作元件相对电动工具主体发生移动的电动工具。

图1画出了根据本发明优选实施方式的手持式电钻的示意形式，包括电动工具主体和被从电动工具主体前面延伸的防护所遮掩的被驱动部件。

图2是画出了图1电钻的一些内部特征的透视图，包括传动系统，其包括卡盘形式的被驱动部件，其在调整模式下可释放地夹持工作元件，在驱动模式下驱动工作元件，并包括在模式间调整被驱动部件的机构，所述机构包括第一部件和第二部件。

图3是画出了图2中所示传动系统的局部剖视透视图，画出的是传动系统的内部零件和第一和第二部件。

图4是画出了图2中所示的传动系统和被驱动部件处于驱动模式下的侧视图，其中调整被驱动部件模式的机构的第一和第二部件是脱离啮合的。

图5是画出了图2传动系统处于驱动模式下的侧视剖视图，其中第一和第二部件如图4所示的那样是脱离啮合的。

图6是画出了图2传动系统处于调整模式下的侧视图，其中在模式间调整被驱动部件的机构的第一和第二部件是啮合的。

图7是画出了图2传动系统处于调整模式下的侧视剖视图，其中第一和第二部件如图6所示的那样是啮合的。

图8是画出了图2被驱动部件的第一部件的透视图，表示出第一部件的圆锥形第一啮合部分带有细长的键和细长的凹进。

图9是画出了图2被驱动部件的第二部件的透视图，表示出第二部件的圆锥形第二啮合部分带有细长的键和细长的凹进，用于匹配图2到8中所示第一部件第一啮合部分的细长的键和细长的凹进。

图10是传动系统另一种形式的分解视图，包括卡盘形式的被驱动部件，其在调整模式下可用于可释放地夹持工作元件，在驱动模式下驱动工作元件，并包括在模式间调整被驱动部件的机构，所述机构包括：第一部件和第二部件；扭矩控制机构，用于控制当处于调整模式下时施加到被驱动部件上的扭矩量；另一个扭矩控制机构，用于控制当处于驱动模式下时由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量，和高低速齿轮箱。

图11是画出了图10中所示的传动系统处于调整模式下的侧视图，其中第一和第二部件是啮合的，齿轮箱是在第一速度设定下将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第一相对旋转速度的旋转运动，并且调整模式扭矩控制机构是可运行的，而驱动模式扭矩控制机构不可运行。

图12是画出了沿着图11中所示的截面直线X-X所取的剖视图，其中传动系统处于调整模式下，在该模式下第一和第二部件是啮合的并且齿轮箱在第一速度设定下，并且调整模式扭矩控制机构是可运行的。

图13是画出了图10中所示的传动系统处于调整模式下的侧视剖视图，表示了啮合扭矩控制机构的转换开关调节环(switch ring)和偏置弹簧，所述扭矩控制机构是用于在处于调整模式下时控制施加到被驱动部件上的扭矩量，其中转换开关调节环位于绕被驱动部件旋转轴的旋转运动的相对位置，在所述位置扭矩控制机构是啮合的，齿轮箱在第一速度设定下。

图14是画出了图10中所示的传动系统处于驱动模式下的侧视图，其中第一和第二部件是脱离啮合的，齿轮箱在第一速度设定下，并且另一扭矩控制机构是啮合的，用来在处于驱动模式下时控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量。

图15是画出了沿着图14中所示的截面直线Y-Y所取的剖视图，其中传动系统处于驱动模式下，其中转换开关调节环位于绕被驱动部件旋转轴的旋转运动的相对位置，在所述位置扭矩控制机构是脱离啮合的，所述扭矩控制机构用来在处于调整模式下时控制施加到被驱动部件上的扭矩量。

图16是画出了图10中所示的传动系统处于驱动模式下的侧视图，其中第一和第二部件是脱离啮合的，齿轮箱是在第二速度设定下将动力驱动装置的旋转运动转化为被驱动部件的第二相对旋转速度的旋转运动，并且另外的扭矩控制机构是啮合的，用来在处于驱动模式下时控制由动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量。

图17是画出了沿着图16中所示的截面直线Z-Z所取的剖视图，其中传动系统处于驱动模式下，其中转换开关调节环位于绕被驱动部件旋转轴的旋转运动的相对位置，在所述位置扭矩控制机构是脱离啮合的，所述扭矩控制机构用来在处于调整模式下时控制施加到被驱动部件上的扭矩量。

图18是画出了图10中所示的传动系统另一实施方式的横截面，其中调整扭矩控制机构结合了弹性环形部件形式的偏置机构。

图19是画出了图18实施方式的调整扭矩控制机构的弹性环偏置机构的透视图。

图20是画出了图10中所示的传动系统另一实施方式的横截面，包括调整扭矩控制机构的替换形式。

图21是画出了沿着图20的截面直线A-A所取的调整扭矩控制机构的剖视图。

具体实施方式

图1到17画出的是形式为传动系统5的本发明优选的实施方式，所述传动系统被结合在手持式电钻1中。但是，本发明可适用于其它的电动工具，它们可能是也可能不是手持式或便携式的。电钻1包括电钻主体20，它与用于握住电钻1的手枪握把式手柄60是一体成型。虽然在图中画出的手柄60的设置是手枪握把形式的，所述握把被模制为使用者手形，即握把包括容纳使用者手指的凹陷处，但是应当理解到手柄60的其它形状和构造也可以被用到。

电钻1的主体20具有大体为圆柱形的形状并包住电钻1的零件，如电机30。致动手柄60内的转换开关(未画出)的是触发器50，它结合在手柄60中邻近电钻1的主体20。电池40和电池装卸机构45也结合在手柄60中，但位于电钻1主体20的远端，所述电池装卸机构可根据需求方便地替换电池40。在另一种形式中，未画出，电钻1可排除对电池40的使用，而是具有从手柄60或任何其它适合的部位延伸的电源线(power lead)，所述电源线连接到主电源插口(mainspower outlet)向电钻1供电。

图2到9表示了用在钻机1中的传动系统5的一种形式，而图10到17表示了传动系统5的另一种形式。共同的附图标记数字用来表明在传动系统5的两种形式中具有共同功能的零件。传动系统5包括形式为电机30的动力驱动装置，其可以为电动的、液动的、气动的内燃机或任何其它形式的动力电机。传动系统5还包括调整模式扭矩控制机构200、齿轮箱150、驱动模式扭矩控制机构110和可旋转的被驱动部件70，所述被驱动部件可操作用于可释放地夹持工作元件，如钻头(未画出)。当使用者操控触发器50时，转换开关被致动将电池40的电能提供给电机30，引起电机30驱动传动系统5中的零件旋转并最终驱动被驱动部件70发生旋转。

被驱动部件

在所示的特定设置中，被驱动部件70是三爪卡盘的设置，包括头部76和以相对被驱动部件70的旋转轴X成角度定向地安装在头部76上的多个爪85。每个爪85具有夹持面87，适于钳住工作元件(如钻头或螺丝刀头)的柄。每个爪85还可滑动地安装在被驱动部件70头部76的相应凹进77中。每个凹进77是伸长的，且定位于相对被驱动部件70的旋转轴X成角度的偏移量。因此每个凹进77都为爪85相对于头部76在凹进77内的移动提供了路径，所述路径相对被驱动部件70的旋转轴X成角度地偏移。被驱动部件70包括调整螺母72，调整螺母72具有与每个爪85上的螺纹86咬合的螺纹73。头部76与驱动杆80耦合，所述驱动杆将电机30经由传动系统5提供的旋转运动传递给头部76。调整螺母72、爪85和头部76设置成使得由被电机30驱动的驱动杆80的旋转运动所致的头部76的旋转运动致使爪85绕X轴旋转。

在被驱动部件70的驱动模式，如图4、5和14到17中所示，调整螺母72能够以与头部76和爪85相同的速度绕X轴自由地进行旋转运动。因此，当被驱动部件70处于驱动模式，而爪85被钳抵在工作元件的柄上时，电机30驱动工作元件发生旋转运动。

相反地，当被驱动部件70处于调整模式时，如图6、7和11到13中所示，调整螺母72、爪85和头部76设置成使得由电机30驱动的驱动杆80的旋转运动致使爪85相对调整螺母72绕X轴发生旋转运动。这是因为，在调整模式下，调整螺母72不能以与被驱动部件70和爪85相同的速度绕X轴发生旋转运动，因此，结果导致调整螺母72的螺纹73与爪85的螺纹86之间发生相对旋转。

螺纹73和86之间的相对旋转运动致使爪85在凹进77中相对于调整螺母72纵向地并相对被驱动部件70的旋转轴X成角度定向地移动。由电机30驱动的在一个方向上的旋转运动所致的头部76在一个方向上的旋转运动会致使爪85发生会聚，而这会使得它们的夹持面87将工作元件的柄在它们之间钳住。由电机30驱动的在相反方向上的旋转运动所致的头部76在相反方向上的旋转运动会致使爪85张开，进而使得被它们各自的夹持面87夹持的工作元件得到释放，或进而使得夹持面87之间打开一条缝隙，工作元件就可放入所述缝隙中从而以上述的方式被夹持在其间。

机械组件

被驱动部件70的驱动和调整模式是由机械组件59所提供的，机械组件59包括：第一部件64，其具有还作为旋转轴的轴，该轴在画出的实施方式中与X轴一致；和第二部件67，其具有在画出的实施方式中也与X轴一致的轴。第一部件64包括相对X轴倾斜的第一啮合部分65，第二部件67包括也相对X轴倾斜的第二啮合部分68。在画出的实施方式中，第一啮合部分65和第二啮合部分68都基本为锥台形(frustoconical)并设置成根据第一和第二部件64，67的相对移动而相互啮合和脱开啮合，所述相对移动发生在此处介绍的实施方式中的第一和第二部件64，67与X轴对齐的至少一根轴的方向上。相应地，第一啮合部分65和第二啮合部分68都是斜接的，因此使得第一和第二部件64，67分别具有斜接式齿圈和斜接式中央齿轮的外形。第一部件64经由套筒63连接到调整螺母72上。第二部件67则是以第二部件67不能绕其轴或X轴发生旋转的方式连接到主体250上。但是，第二部件67是可移动的，它可以在其轴或X轴的方向上朝向或远离第一部件64移动。由于第一和第二部件64，67各自的轴都与X轴和彼此一致，此处第一和第二部件64，67的特征通过参照X轴进行介绍。但是，第一和第二部件64，67的轴不是必须与X轴彼此一致，因此应当理解到此处第一和第二部件64，67的无论什么特征是参照X轴介绍的，该特征都还可以被认为是参照第一和第二部件64，67各自轴中的一条进行介绍的，它们不一定要彼此一致或与X轴相一致。

当第二部件67朝第一部件64移动时，第二啮合部分68与第一啮合部分65啮合，使得第一部件64，套筒63和调整螺母72都能避免绕X轴发生旋转。相应地，第二部件67在X轴的方向上朝向第一部件64的移动对应了被驱动部件70的调整模式，所述移动使得第二啮合部分68与第一啮合部分65之间的相互啮合(inter-engagement)，其中由于电机30驱动的旋转运动而导致的头部76的旋转使得爪85发生会聚或张开，以便从爪85的夹持面87之间钳住或释放工作元件的柄。相反地，第二部件67在X轴的方向上远离第一部件64的移动对应了被驱动部件70的驱动模式，所述移动使得第二啮合部分68与第一啮合部分65脱离啮合，其中调整螺母72能够以与头部76相同的速率绕X轴发生自由旋转，以便当工作元件的柄被钳夹在爪85的夹持面87之间时，电机30驱动爪85以及被爪85夹持的工作元件发生旋转。

特别地如图8和9中所示，第一啮合部分65由多个细长的键61和细长的凹进62形成，它们与形成第二啮合部分68的多个细长的键66和细长的凹进69相互啮合。键61，66和凹进62，69在会聚于X轴的方向上伸长。因此，键61，66和凹进62，69以锥台的构造设置。相应地，第一啮合部分65具有内斜接齿轮构造，而第二啮合部分68具有外斜接齿轮构造。

特别地如图2到7和10到12中所示，对第一部件64而言，第一啮合部分65的键61和凹进62朝向X轴向里定向。相比而言，在第二部件67中，第二啮合部分68的键66和凹进69远离X轴向外定向。相应地，第一和第二部件64，67具有足够面积的啮合部分65和68，和/或包括有足够整体长度的细长的键61，66和凹进62，69的啮合部分，以使得第一和第二部件64和67的啮合部分65和68之间牢固啮合的同时还具备了使第一啮合部分65、第一部件64、第二啮合部分68和第二部件67在第一或第二部件64，67的轴向和/或X轴的方向上的长度减小的优点。

另外，由于第一部件64相对于第二部件67在X轴的方向上发生的相对较小的位移量，第一啮合部分65可以与第二啮合部分68发生完全地拆合(啮合和脱开啮合)。圆锥形的第一和第二啮合部分65，57拆合所需的相对较小的位移量是与以下设置相比而言的，也就是第一和第二啮合部分65，57不是圆锥形而是包括了轴向延伸的键61，66和凹进62，69，它们与X轴对齐，比如会出现第一和第二部件64，67被构造成圆柱形的环形和中央齿轮的情况。因此，在图中画出的设置里，第二部件67可在X轴的方向上移动一段距离，其足以使第一和第二啮合部分65，67啮合和脱开啮合并部分地保持在限定于第一部件64内的内部空间中。这是与圆柱形的中央齿轮和齿圈设置相比较而言的，其中对所述齿轮来说，为了通过轴向上的相对运动发生拆合，中央齿轮必须全部地移动到限定于齿圈内的空间外。

相应地，本发明在此公开的第一部件64和第二部件67的设置形式是有利的，有利于减小机械组件59在X轴方向上的整体长度。应当理解到的是，这有助于减小传动系统5的整体长度，随之进而减小钻机1在X轴方向上的整体长度。

转换开关

如上所述，第二部件67能够沿着X轴朝向或远离第一部件64移动。致动部件100使得第二部件67能以此种方式进行移动，所述致动部件受到滑动转换开关90的致动，所述滑动转换开关可滑动地安装在钻机1的主体20上并在线性路径上移动。尽管在图中所画出的转换开关90是滑动开关，所述转换开关90还可采用绕轴旋转的旋转开关90的形式。致动部件100包括耦合到伸长的致动器102上的弹性U形部件104。伸长的致动器102是一端固定到第二部件67上的刚硬的伸长部件。伸长的致动器102的另一端包括法兰部分101，法兰部分101具有容纳U形部件104于其中的U形凹进103。第一U形部件104包括一对枢轴连接件105，它们构造成通过枢轴附加于从用于驱动模式扭矩控制机构110的安装件250突出的销259上，安装件250静止位于电钻1的主体20中。枢轴连接件105设置在U形部件104的辐杆部分(web portion)98和腿107A之间。腿107A每一个都终止于法兰部分108A，所述部分容纳于绕驱动模式扭矩控制机构110转换齿圈111外表面114的周围延伸的环状凹进109中。

如图11和13中所示，第一U形部件104的辐杆部分98容纳于转换开关90的第一偏置机构容纳槽104A内。第一偏置机构容纳槽104A是U形槽，具有连接第一侧表面105和第二侧表面106的辐杆(web)表面107。第一和第二侧表面105，106平行。第二侧表面106从辐杆表面107延伸到法兰表面108，所述法兰表面108从第二侧表面106在水平方向上介于第一侧表面105长度中间的平面中横向延伸。法兰表面108构造成使得第一U形部件104的辐杆98能够沿此进行滑动，此时转换开关90在X轴的方向上远离被驱动部件70并朝向电机30滑动。相比而言，当转换开关90朝向被驱动部件70滑动时，第一U形部件104的辐杆98会沿着法兰表面108滑动直到它最终到达第一偏置机构容纳槽104A的第一侧表面105。在该点处，第一侧105抵接辐杆98，转换开关90朝向被驱动部件70的继续移动促使辐杆98朝向被驱动部件70。第一U形部件104绕枢轴连接件105发生枢转，从而使得辐杆98朝向第一偏置机构容纳槽104A的轮辐表面107移入第一偏置机构容纳槽104A中。相应地，第一偏置机构容纳槽104A的构造是使得它能够分别随着转换开关90朝向被驱动部件70和远离被驱动部件70的移动而相应地拾取或放下第一U形部件104的辐杆98。

当转换开关90朝向被驱动部件70可滑动地移动时，U形部件104的腿107A绕枢轴连接件105枢转并移动远离被驱动部件70。因为腿107A的法兰108A位于转换齿圈111的凹进109中，腿107A远离被驱动部件70的移动会引起转换齿圈111也移动远离被驱动部件70。转换齿圈111包括位于转换齿圈111的内表面113上的多个向内突出的键112。转换齿圈111的外表面114包括多个间隔开的凸耳(lug)115。驱动模式扭矩控制机构110还包括可转换的齿圈116，所述齿圈116可由转换齿圈111进行转换控制。可转换的齿圈116包括内表面117，具有多个向内突出的键118和外表面119，具有多个向外突出的键120。如下文所记载，位于转换齿圈111上的向内突出的键112选择性地可与可转换的齿圈116的向外突出的键120啮合，所述啮合通过转换齿圈沿X轴朝向或远离被驱动部件的移动实现。可转换的齿圈116还包括环状表面121，所述环状表面在内表面117和外表面119之间延伸。环状表面121包括多个间隔开的雉堞部(castellations)122。每个雉堞部122包括一对相对环状表面121倾斜的倾斜表面123，124。

在这里所介绍的方式中，转换齿圈111由于转换开关90移动而沿X轴朝向或远离被驱动部件的移动可操作地用于在被驱动部件70处于调整模式中时脱开与驱动模式扭矩控制机构110的啮合(如图6、7和11到13中所示)以及用于在被驱动部件70处于驱动模式中时啮合驱动模式扭矩控制机构110，如图4、5和14到17中所示。

驱动模式扭矩控制机构啮合

参见图10，除了转换齿圈111之外，驱动模式扭矩控制机构110还包括可转换的齿圈116和安装件250、配合在安装件250内的孔256中的多个啮合销252和弹簧254、调整环260、弹簧啮合环270和螺纹环280。螺纹环280具有外螺旋螺纹282，其可与调整环260的内螺旋螺纹262螺纹啮合。调整环260以如下方式安装到钻机1的主体20上，即，使调整环260能绕X轴旋转又不会在X轴的方向上发生移动。相比而言，螺纹环280包括可滑动地容纳脊294的槽292，所述脊沿安装件250的侧向边以如下方式延伸，即，使螺纹环280能在X轴的方向上移动又不会绕X轴发生旋转。

调整环260具有外夹持表面264，使用者可以夹持外夹持表面264来旋转调整环260借此引起通过螺纹啮合的螺纹环280在X轴的方向上朝向或远离被驱动部件70移动，这取决于调整环260绕X轴旋转的方向。弹簧啮合环270具有多个与弹簧254一端啮合的突出物272。每个弹簧254的另一端与每个销252一端处的弹簧啮合部分251啮合。每个销252的另一端具有圆形表面253，用于与可转换的齿圈116的环状表面121和雉堞部122啮合。弹簧啮合环270还具有以如下方式可滑动地容纳安装件250脊294的槽296，即，使弹簧啮合环270能在X轴的方向上移动又不会绕X轴发生旋转。弹簧啮合环270还位于螺纹环280和弹簧254之间，从而使得螺纹环280由于调整环260的旋转而在X轴方向上朝向或远离被驱动部件70的移动，以上述方式，引起弹簧啮合环270分别朝向或远离被驱动部件70，和远离或朝向可转换的齿圈116移动。弹簧254还可以分别受压缩或松弛，从而使得施加到销252的压强量会随调整环260的旋转而改变，其中所述压强量是由销252的圆形表面253抵住可转换的齿圈116的环状表面121和雉堞部122施加的。

通过以在此所述的方式改变由销252的圆形表面253抵住可转换的齿圈116的环状表面121和雉堞部122所施加的压强，当被驱动部件70处于驱动模式时从电机30可以传递到被驱动部件70上的扭矩量可受驱动模式扭矩控制机构110的调整。这是因为当来自电机30的扭矩量到达阈值水平时，可转换的齿圈116的倾斜表面123，124通过一定的作用力与销252的圆形表面253啮合，所述作用力克服了弹簧254抵住销252的偏置作用力，并且使得销252朝向被驱动部件70移动，圆形表面253移动越过可转换的齿圈116的雉堞部122。因此，可转换的齿圈116开始绕X轴旋转进而从静态的齿圈变化为旋转的齿圈，如下所述，这避免了旋转运动从电机30传递到驱动杆80并传到被驱动部件70上。如此处所述，驱动杆80将电机30提供的旋转运动传递到被驱动部件70的头部76。调整螺母72、爪85和头部76设置成使得由于电机30驱动的驱动杆80的旋转而发生的头部76的旋转运动引起爪85绕X轴旋转。因此，驱动模式扭矩控制机构110控制电机30经由驱动杆80施加到被驱动部件70上的扭矩量，并且所施加的扭矩量是可调整的。换句话说，驱动模式扭矩控制机构110是通过离合(clutching)驱动杆80进行操作的，驱动杆80旋转所述被驱动部件70。

调整环260和螺纹环280构造成为螺纹环280朝向或远离被驱动部件70的移动提供增量。螺纹环280朝向或远离被驱动部件70的移动的每个增量都对应了一个驱动模式扭矩控制机构110微小/离散(discreet)的扭矩设定。每个扭矩设定对应着在被驱动部件70处于驱动模式时，由电机30施加到被驱动部件70和工作元件上不同的扭矩量。

驱动模式扭矩控制机构脱离啮合

转换齿轮111和可转换齿圈116构造成相互啮合，从而使得转换齿轮111内表面113上的键112与可转换齿轮116外表面119上的键120啮合。驱动模式扭矩控制机构110进一步包括第一芯轴部件130。第一芯轴部件130包括盘部分131和从盘131一侧突出的凸台132。盘131的另一侧包括三个从其上突出的芯轴134。三个芯轴134构造成分别插入到三个行星齿轮136之一的孔135中。三个行星齿轮136与太阳齿轮137咬合，所述太阳齿轮被固定地附加在第二芯轴部件138的盘139的第一侧99上。行星齿轮136与可转换的齿圈116内表面117上的键118咬合，从而使得第二芯轴部件138旋转所致的太阳齿轮137的旋转运动引起每个行星齿轮136在相反的方向上进行旋转。

如图11到13中所示，当转换开关90可滑动地朝向被驱动部件70并远离电机30移动使得转换齿圈111位于远离被驱动部件70的位置时，转换齿圈111的凸耳115分别被容纳在锁定环141的槽140中。当转换开关90可滑动地远离被驱动部件70并朝向电机30移动使得转换齿圈111位于朝向被驱动部件70的位置时，如图14到17中所示，转换齿圈111的凸耳115不被容纳在锁定环141的槽140中。

锁定环141被夹在安装件250和第二壳体部分257之间，并由此相对钻机1的主体20固定住，从而锁定环141不能绕X轴旋转。槽140被锁定环141第一侧143上的脊142分开。槽140和脊142以环状构造设置在第一侧143上并朝向被驱动部件70定向。如上所述，转换齿圈111的凸耳115构造成容纳于锁定环141的槽140中，此时转换齿圈111由于转换开关90朝向被驱动部件70的移动而远离被驱动部件70进行移动。在该位置处，转换齿圈111的凸耳115与锁定环141的脊142啮合，从而使得转换齿圈111通过固定的锁定环141而避免了绕X轴发生旋转。因此，转换齿圈111在该位置相当于静态齿圈的作用并与可转换的齿圈116咬合，如上所述，从而避免了可转换的齿圈116发生旋转并因而使得可转换的齿圈116也相当于静态齿圈的作用。在该位置处，其对应于转换开关90的第一位置，太阳齿轮137绕X轴的旋转会引起行星齿轮136绕X轴旋转，这进而会引起第一芯轴部件130绕X轴发生旋转。第一芯轴部件130的凸台132具有槽81，所述槽容纳驱动杆80形状与之互补的第一端82。驱动杆80的与第一端82相对的第二端83连接到被驱动部件70的头部76。

因此，当转换齿圈111远离被驱动部件70移动时，转换齿圈111的凸耳115构造成容纳在锁定齿圈141的槽140中，从而使得转换齿圈111能避免绕X轴发生旋转。因此，在该位置处，转换齿圈111相当于静态齿圈的作用并与可转换的齿圈116咬合，从而使得可转换的齿圈116也相当于静态齿圈的作用。电机30的运行，如下面将介绍的，会引起太阳齿轮137绕X轴旋转，因为可转换的齿圈116是静止的，会引起行星齿轮136绕X轴发生旋转，而这接着会引起第一芯轴部件130及其凸台132绕X轴发生旋转。因为驱动杆80连接凸台132和被驱动部件70的头部76，所以驱动杆80和被驱动部件70的头部76也被引起绕X轴的旋转。

因此，如以上所述和图11到13中所画出的，转换开关90位于第一位置时，驱动模式扭矩控制机构110脱离啮合或解锁。这样，第二芯轴部件138、以及附加于其上的太阳齿轮137由电机30驱动的旋转运动转化为驱动杆80的旋转运动，进而转化为被驱动部件70的头部76的旋转。当驱动模式扭矩控制机构110脱离啮合或解锁时，它就不能影响旋转运动从电机30到被驱动部件70的传递。

转换开关90进入到第一位置的移动还引起了转换开关90的第一偏置机构容纳槽104A与第一U形部件104的辐杆98啮合并绕枢轴连接件105枢转第一U形部件104。因此，转换开关90进入到第一位置的移动还引起了辐杆98、经由凹进103耦合到辐杆98上的致动器102、以及第二部件67全部朝向第一部件64移动，从而使得第一部件64的第一啮合部分65和第二部件67的第二啮合部分68相互啮合。

第二部件67包括沟槽299，所述沟槽以使第二部件67不会绕X轴发生旋转的方式可滑动地容纳安装件250侧向边上的脊294。如图11到13中所画，当转换开关90位于第一位置时，第一部件64和第二部件67彼此啮合，驱动模式扭矩控制机构110脱离啮合，从而使得由电机30驱动的第二芯轴部件138和附加于其上的太阳齿轮137的旋转运动引起驱动杆80、头部76和爪85相对调整螺母72旋转，所述调整螺母固定地与不可旋转的第一部件64耦合。这种构造对应被驱动部件70的调整模式，爪85借此响应电机30的运转在相对X轴成角度的路径上移动，以便夹持或释放在爪85的夹持面87之间的工作元件柄。

当转换开关90位于第一位置时，第一U形部件104促使第一和第二部件64和67啮合，从而改善第一和第二部件64和67的碰撞。如果第一部件64的键61直接地触及第二部件67的键66并且不直接触及第一和第二部件64，67之中的另外一个的凹进62和69的话，那么由可弹性变形的材料形成的U形部件104能够运行促使第一和第二部件64，67发生啮合直到键61，66和凹进62，69由于第一和第二部件64，67的某种相对旋转而相互对齐并啮合为止。

齿轮箱

齿轮箱150通过下述方式将来自电机30的旋转运动传递给第二芯轴部件138和被驱动部件70。并且，旋转运动从电机30到第二芯轴部件138和被驱动部件70的传递如下所述受调整模式扭矩控制机构200影响。

图中所画实施方式的齿轮箱150是双速齿轮箱。两种速度是由齿轮减速机械装置所提供，在第二芯轴部件138、第一芯轴部件130、驱动杆80和被驱动部件70相对于电机30的旋转速率中包括第一和第二减小量。齿轮箱150包括三个低速行星齿轮151，每个所述的齿轮包括凹进152，所述凹进容纳从第二芯轴部件138的第二侧154突出的芯轴153。行星齿轮151咬合低速太阳齿轮155，所述太阳齿轮固定地附加在芯轴齿轮156的第一侧159，所述芯轴齿轮包括径向向外突出的键157。为了以下将显而易见的目的，芯轴齿轮156的径向向外突出的键157从X轴径向向外突出的距离与每个低速行星齿轮151的键158径向向外延伸的距离相同。齿轮箱150包括齿轮箱转换齿圈160，所述齿圈160可操作地将齿轮箱150在低速和高速设定之间转换。

齿轮箱转换齿圈160包括多个键161，所述键从径向内表面162向内突出与低速行星齿轮151的键158和芯轴齿轮156的键157咬合。齿轮箱转换齿圈160向内突出的键161能同时与低速行星齿轮151的键158和芯轴齿轮156的键157咬合，或者能仅与低速行星齿轮151的键158咬合，这取决于齿轮箱转换齿圈160是否分别处于在X轴的方向上远离或朝向被驱动部件70的位置。当齿轮箱转换齿圈160处于在X轴的方向上远离被驱动部件70的位置时，齿轮箱转换齿圈160向内突出的键161同时与低速行星齿轮151的键158和芯轴齿轮156的键157咬合。齿轮箱转换齿圈160可以在X轴的方向上从远离被驱动部件70的位置移动到朝向被驱动部件70的位置，从而使得齿轮箱转换齿圈160内表面162上向内突出的键161不再与芯轴齿轮156的键157咬合，而仅与低速行星齿轮151的键158咬合。

齿轮箱转换齿圈160在其外周表面163上具有多个凸耳167。当齿轮箱转换齿圈160处于朝向被驱动部件70的位置时，每个凸耳167可分别容纳于锁定环141第二侧166上的槽164中。因此，当齿轮箱转换齿圈160处于朝向被驱动部件70的位置时，它移动到与静止的锁定环141锁定啮合的状态。锁定环141的槽164被脊165分开并在第二侧166上设置为环状构造，第二侧166定向在远离被驱动部件70并朝向齿轮箱转换齿圈160的方向上。因此，当齿轮箱转换齿圈160移向锁定环141时，凸耳167容纳于槽164中并抵接脊165，以防止齿轮箱转换齿圈160绕X轴旋转。当齿轮箱转换齿圈160绕X轴的旋转运动被锁定环141阻止时，齿轮箱转换齿圈160变为静态齿圈。当齿轮箱转换齿圈160变为静态齿圈时，芯轴齿轮156和所附的低速太阳齿轮155绕X轴的旋转运动会引起低速行星齿轮151绕X轴旋转。低速行星齿轮151绕X轴的旋转引起第二芯轴部件138绕X轴旋转，但是是以相对于芯轴齿轮156的旋转速率减小的旋转速率旋转。相应地，齿轮箱转换齿圈160在朝向被驱动部件70的方向上和与锁定环141相啮合的定位对应于齿轮箱150的低速设定。因此，旋转速率从芯轴齿轮157到第二芯轴部件138的减小量是由齿轮箱150引起的旋转速率的第二减小量。

由齿轮箱150引起的旋转速率的第一减小量受到了芯轴齿轮156、多个高速行星齿轮173和连接到从电机30上突出的电枢(armature)175的高速太阳齿轮174的促进。从芯轴齿轮156第二侧171突出的三个芯轴170容纳于每个高速行星齿轮173中的孔172内。高速行星齿轮173与高速太阳齿轮174咬合，所述太阳齿轮具有孔177，孔177容纳并固定地附加于从电机30上突出的可旋转电枢175。高速行星齿轮173还与高速齿轮齿圈176咬合，特别是与高速齿轮齿圈176径向向内突出的键199咬合。高速齿轮齿圈176可以选择性地维持在静止位置，它借此而不绕X轴旋转。当高速齿轮齿圈176维持静止，且电枢175由电机30所激发的旋转引起了太阳齿轮174绕X轴发生旋转时，与高速太阳齿轮174和高速齿轮齿圈176咬合的高速行星齿轮173绕X轴旋转，进而引起芯轴齿轮156绕X轴发生旋转。只要高速齿轮齿圈176维持静止的话，那么电枢175的旋转运动将会传递为芯轴齿轮156以相对电机30的电枢175旋转速度而言较低的速度的旋转运动。这对应于齿轮箱150引起的旋转速率的第一减小量。

因此，齿轮箱转换齿圈160朝向被驱动部件70和啮合锁定环141的位置，如图16和17中所示，对应于齿轮箱150的低速设定。齿轮箱转换齿圈160移动到远离被驱动部件70的位置(如图11到15中所示)以及与锁定环141脱离啮合并咬合芯轴齿轮156和低速行星齿轮151对应的是齿轮箱150的高速设定。

在齿轮箱150的高速设定中，芯轴齿轮156和低速行星齿轮151的旋转运动导致了齿轮箱转换齿圈160以与芯轴齿轮156和低速行星齿轮151绕X轴旋转速率相同的速率绕X轴旋转。因此，第二芯轴部件138的旋转速率与芯轴齿轮156的旋转速率相同。由于芯轴齿轮156的旋转速率与电机30电枢175的旋转速率降低很小，第二芯轴部件138也与电机30电枢175的旋转速率降低很小。在高速设定中，齿轮箱150所提供的相对于电机30电枢175旋转速率的被驱动部件70的旋转速率比齿轮箱150低速设定中的更高。

齿轮箱转换齿圈160包括位于外表面163上的环状凹进180，容纳第二U形偏置机构184腿183端部的法兰182。腿183通过辐杆185连接。法兰182和辐杆185之间的腿183上包括有枢轴连接件186。促进齿轮箱转换齿圈160朝向和远离被驱动部件70的移动对应于齿轮箱150相应的低速和高速设定。枢轴连接件186通过枢轴附加在从第二壳体部分257侧向地突出的销261上，从而使得辐杆185在X轴方向上的单向移动引起了腿183端部的法兰182以及齿轮箱转换齿圈160在相反方向移动。辐杆185构造成容纳于转换开关90上第二偏置机构容纳槽187内部。第二偏置机构容纳槽187构造上与第一偏置机构容纳槽104A相似，包括辐杆表面188，所述辐杆表面在第一侧表面189和第二侧表面190之间延伸。第二侧表面190从辐杆表面188延伸到第二法兰表面191上，所述第二法兰表面在水平方向上介于第一侧表面189长度中间的平面中从第二侧表面190横向延伸。

如图11到13中所画，当转换开关90处于最接近被驱动部件70的第一位置时，第二偏置机构184的辐杆185抵接第二法兰表面191。如图14和15中所画，转换开关90远离被驱动部件70和远离第一位置的移动引起辐杆185沿着法兰表面191滑动直到它到达第二偏置机构容纳槽187为止。图14和15中画出的转换开关90的位置对应于转换开关90的第二位置。在第二位置，转换开关90选定齿轮箱150的高速，辐杆185被第二偏置机构容纳槽187收起。当辐杆185被第二偏置机构容纳槽187收起时，它可以在X轴的方向上远离被驱动部件70移动，如图16和17中所画，这引起法兰182绕枢轴连接件186发生枢转进而使得齿轮箱转换齿圈160从高速齿轮位置移动到低速齿轮位置与锁定环141啮合。相应地，当转换开关90处于图16和17中所画的位置时，这对应的是其第三位置，转换开关90选定齿轮箱150的低速齿轮。

调整模式扭矩控制机构

调整模式扭矩控制机构200坐落于齿轮箱150和电机30之间的传动系统5中，所述调整模式扭矩控制机构包含在第一壳体部分258和第二壳体部分257内部。调整模式扭矩控制机构200包括高速齿轮齿圈176、静态部件201、调整模式转换开关环210、平垫圈225和波状垫圈220。高速齿轮齿圈176具有多个雉堞部195，所述雉堞部从高速齿轮齿圈176的朝向电机30定向的环状表面196上突出。雉堞部195还在X轴方向上朝向电机30从环状表面196轴向突出。每个雉堞部195包括一对倾斜表面197，198，它们相对环状表面196倾斜。环状表面196和雉堞部195面朝静态部件201的第一侧202。第一侧202包括环状表面203，所述表面包括从第一侧202上的环状表面203延伸到对面第二侧205上的环状表面209的多个孔204。一对滚珠轴承(ball bearing)206，207容纳在每个孔204中。每对中的一个滚珠轴承206将会啮合高速齿轮齿圈176的环状表面196和雉堞部195。每对中的另一个滚珠轴承207啮合调整模式转换开关环210的第一表面211。当调整模式转换开关环210绕X轴发生旋转时，滚珠轴承206滑动越过第一表面211直到它到达调整模式转换开关环210多个孔212中的一个为止。每个孔212的形式是转换开关环210径向内表面213中的槽。转换开关环210第一表面211相反的第二表面215与静态部件201第二侧205上的法兰216啮合。法兰216防止了转换开关环210在X轴方向上远离高速齿轮齿圈176移动。

调整模式扭矩控制机构200的运行模式如下。调整模式转换开关环210绕X轴在调整模式位置和驱动模式位置间旋转，其中在所述调整模式位置一对滚珠轴承206，207容纳在转换开关环210径向内表面213上的孔212内，而在所述驱动模式位置所述滚珠轴承206，207被促使离开孔212并与转换开关环210的第一表面211啮合。

当调整模式转换开关环210处于调整模式中时，其中一对滚珠轴承206，207容纳在转换开关环210径向内表面213上的孔212内，所述滚珠轴承206，207啮合到平垫圈225的第一表面226上，同时平垫圈225相反的第二表面227啮合到波状垫圈220的第一表面221上。波状垫圈220相反的第二表面222抵接第一壳体部分258的环状表面223与电机30相接。波状垫圈220的弹性偏置平垫圈225进而偏置轴承206，207与高速齿轮齿圈176的环状表面196啮合。

当电机30运行时，电枢175发生旋转进而引起太阳齿轮174旋转。太阳齿轮174旋转引起行星齿轮173旋转。由于行星齿轮173咬合高速齿轮齿圈176，当行星齿轮173旋转时它们对高速齿轮齿圈176施加旋转作用力。这进而引起雉堞部195的倾斜表面197，198与轴承206，207啮合。波状垫圈220施加到平垫圈225上的偏置作用力的量决定了轴承206，207啮合到高速齿轮齿圈176雉堞部195的倾斜表面197，198的作用力。因此，波状垫圈220施加到平垫圈225上的偏置作用力的量决定了电机30的电枢175在高速齿轮齿圈176开始旋转之前通过太阳齿轮174和行星齿轮173所能施加的扭矩量，以便轴承206，207通过雉堞部195。当高速齿轮齿圈176开始旋转时，它不再是静态齿轮而是旋转齿轮。因此，电枢175的旋转不再传递给芯轴齿轮156，因此，也不会传递给被驱动部件70。因此，调整模式扭矩控制机构200有利于由电机30通过传动系统5施加到被驱动部件70上的扭矩阈值量，超过所述阈值量调整模式扭矩控制机构200能完全地防止旋转运动的传递。

如此处提到的，驱动杆80将电机30提供的旋转运动传递给被驱动部件70的头部76。调整螺母72、爪85和头部76的设置使得由于电机30驱动驱动杆80旋转而发生的头部76的旋转运动引起爪85绕X轴旋转。因此，当工具1处于调整模式时，调整模式扭矩控制机构200控制电机30经由驱动杆80施加到被驱动部件70的扭矩量。换句话说，调整模式扭矩控制机构200是通过离合使被驱动部件70旋转的驱动杆80进行操作的。

尽管在画出的实施方式中，波状垫圈220用于偏置平垫圈225进而偏置轴承206，207啮合高速齿轮齿圈176的环状表面196，应当理解到其它形式有弹性的机构也可用到，如有弹性的聚合物或橡胶垫圈、螺旋弹簧、多个螺旋弹簧或任何其它等效的偏置机构。

例如，在调整扭矩控制机构300的另一种实施方式中，这在图18和19中画出并用相同附图标记数字表示相同特征，用于偏置平垫圈225的波状垫圈220用有弹性的材料，如橡胶或其它物质，形成的环320取代。环320的形式是O形环并定位于平垫圈225的第二表面227和第一壳体部分258的环状表面223之间与电机30相接。与上述的波状垫圈220功能相似，环320的弹性偏置所述平垫圈225，进而平垫圈225偏置轴承206，207与高速齿轮齿圈176的环状表面196啮合。尽管在图18和19的实施方式中所画的环320形式为完整的环，应当理解到环320可制成拆开或附加的环片段。

在调整扭矩控制机构400的又另一种实施方式中，这在图20和21中画出并用相同附图标记数字表示相同特征，用到的是离合的备选形式。调整扭矩控制机构400的这个实施方式包括高速齿轮齿圈376的备选形式，所述高速齿轮齿圈与之前实施方式的高速齿轮齿圈176不同，没有包括轴向延伸的雉堞部195，而是具有径向延伸的雉堞部395，所述雉堞部径向向内延伸。

与从电机30突出的电枢175连接的高速太阳齿轮174，如之前实施方式那样咬合每个高速行星齿轮173。高速行星齿轮173也咬合高速齿轮齿圈376，特别是咬合高速齿轮齿圈376径向向内突出的键399。高速齿轮齿圈376可以选择性地维持在静止位置，它借此而如之前的实施方式那样不绕X轴旋转，但本实施方式中的实现方式是不同的。

当高速齿轮齿圈376维持静止，且电枢175受电机30致动的旋转引起太阳齿轮174绕X轴发生旋转时，咬合高速太阳齿轮174和高速齿轮齿圈376的高速行星齿轮173绕X轴发生旋转进而引起芯轴齿轮156绕X轴发生旋转。只要高速齿轮齿圈376维持静止的话，那么电枢175的旋转运动将会传递为芯轴齿轮156以相对电机30的电枢175旋转速度而言较低的速度的旋转运动。这对应于齿轮箱150所引起的旋转速率第一减小量。

如图21中所示，雉堞部395从高速齿轮齿圈376的环状内表面396突出。每个雉堞部395包括一对倾斜表面397，398，它们相对环状表面396倾斜。环状表面396和雉堞部395径向向内地面朝盘形的静态部件301。静态部件301在其圆周表面303内部包括多个开口302。在每个开口302中有安装在任何适合类型偏置机构307上的滚珠轴承306，所述偏置机构在画出的实施方式中是弹簧形式的，其容纳于开口304中。尽管在本实施方式中的偏置机构307是螺旋弹簧，任何其它适合类型的偏置机构都可以用到，如金属制成的可弹性变形的部件，或有弹性的材料，如橡胶或弹性材料制成的塞状(plug-like)部件。滚珠轴承306与高速齿轮齿圈376的环状表面396和雉堞部395啮合。

转换开关390包括突出物342，所述突出物选择性地可定位在高速齿轮齿圈376的径向向外延伸的脊310之间，从而选择性地防止高速齿轮齿圈376发生旋转。当转换开关390处于，比如说，第一位置时，突出物342不定位在高速齿轮齿圈376的径向向外延伸的脊310之间，从而选择性地促使高速齿轮齿圈376发生旋转，并借此与调整扭矩控制机构400啮合。当转换开关390处于，比如说，第二或第三位置时，突出物342定位在高速齿轮齿圈376的径向向外延伸的脊310之间，从而选择性地防止高速齿轮齿圈376发生任何旋转，借此与调整扭矩控制机构400脱离啮合。

当选择性地促使高速齿轮齿圈376发生旋转并且电机30运行时，滚珠轴承306与每个雉堞部395的倾斜表面397，398啮合。因为静态部件301不绕X轴旋转，滚珠轴承307也不绕X轴旋转。偏置机构307径向向外施加到每个滚珠轴承306上的偏置作用力的量决定了滚珠轴承306啮合到高速齿轮齿圈376雉堞部395的倾斜表面397，398的作用力，进而决定了电机30的电枢175在高速齿轮齿圈376开始相对静态部件301绕X轴旋转之前通过太阳齿轮174和行星齿轮173所能施加的扭矩量，以便轴承306通过雉堞部395。当高速齿轮齿圈376开始旋转时，它不再是静态齿轮而是旋转齿轮。因此，电枢175的旋转不再传递给芯轴齿轮156，因此，也不会传递给被驱动部件70。因此，调整模式扭矩控制机构400有利于由电机30通过传动系统5施加到被驱动部件70上的扭矩阈值量，超过所述阈值量调整模式扭矩控制机构400能完全地防止旋转运动的传递。

另一方面，当高速齿轮齿圈376在电动工具处于调整模式时扭矩不够高或在电动工具1处于驱动模式时任何扭矩水平上的任意一种情况下都被阻止而无法进行任何旋转时，那么高速齿轮齿圈376相当于静态齿圈的作用。因此电机30运行时电枢175的旋转运动传递到芯轴齿轮156并且，进而传递到被驱动部件70上。因此，调整模式扭矩控制机构400有利于由电机30通过传动系统5施加到被驱动部件70上的扭矩阈值量，在所述阈值量以下调整模式扭矩控制机构400才能进行旋转运动的传递。并且，调整模式扭矩控制机构400可以脱离啮合，从而调整模式扭矩控制机构400才能在由电机30通过传动系统5施加到被驱动部件70上的任何扭矩量下进行旋转运动的传递。

当调整模式转换开关环210处于驱动模式位置时，如上面所提到的，滚珠轴承206，207被促使离开孔212并与第一表面211啮合。滚珠轴承206，207还与高速齿轮齿圈176的环状表面196啮合。转换开关环210的第一表面211和高速齿轮齿圈176的环状表面196之间的距离与滚珠轴承206，207的组合直径相同。第二表面215啮合到法兰216上防止了转换开关环210发生远离高速齿轮齿圈176的移动。因此，滚珠轴承206，207啮合在第一表面211和环状表面196之间，使得滚珠轴承206，207不能在它们之间进行自由移动。因此，当调整模式转换开关环210处于驱动模式位置且电机30运转时，太阳齿轮174和行星齿轮173发生旋转，进而倾向于对高速齿轮齿圈176施加旋转作用力。这进而引起雉堞部195的倾斜表面197，198与轴承206，207啮合。但是，相比调整模式而言，当调整模式转换开关环210处于驱动模式位置时，轴承206，207不能移动越过雉堞部195，这是因为滚珠轴承206，207不能够在第一表面211和环状表面196之间进行X轴方向上的自由移动。相应地，高速齿轮齿圈176不发生旋转，而由于高速齿轮齿圈176不发生旋转，那么它相当于静态齿轮的作用，使得电枢175的旋转运动被传递到芯轴齿轮156，进而，通过传动系统5传递到被驱动部件70上。

波状垫圈220的弹性作用力是预先确定的，使得当调整模式扭矩控制机构200处于调整模式时，预先确定的扭矩量将会在高速齿轮齿圈176开始旋转前被施加到被驱动部件70上。所述的扭矩量不足以压碎或损坏工作元件的柄、传动系统5或被驱动部件70的零件，但足以使每个爪85的夹持面87夹持住工作元件的柄。

尽管上面介绍和图中画出的实施方式提供的是一种用于调整模式扭矩控制机构200的单一预先确定扭矩设定，调整模式扭矩控制机构200也有可能被构造成提供各种各样的扭矩设定。更进一步说，调整模式扭矩控制机构200还可包括用于在各种扭矩设定之间调整调整模式扭矩控制机构200的机构。这在下面的情形下是有用的，即，电钻1或任何其它结合本发明的电动工具的调整模式为了不同类型工作元件或为了任何其它目的而需求不同扭矩量的情况。例如，如果被驱动部件70的爪85卡住不能释放开夹持的工作元件，那么就会在调整模式下选中一种提供更大扭矩量的不同设定以帮助工作元件的释放。

如图11到15中所示，调整模式扭矩控制机构200包括偏置弹簧230。偏置弹簧230的一端与钻机1的主体20固定地耦合，而另一端与弹簧安装部件231耦合，所述安装部件231从调整模式转换开关环210向外径向延伸。偏置弹簧230倾向于使转换开关环210绕X轴偏置到使滚珠轴承206，207被容纳在孔212内的位置上，也就是转换开关环210的调整模式位置。转换开关环210还具有径向向外延伸的突起235。突起235具有啮合转换开关90的转换开关啮合法兰236。转换开关啮合法兰236具有倾斜表面240，所述表面相对于X轴的方向倾斜一定角度。倾斜表面240构造成被转换开关90的调整模式转换开关环啮合部分242啮合。

转换开关90的啮合部分242构造成当转换开关90处于第一位置时，从倾斜表面240上脱离啮合，其对应于被驱动部件的调整模式。因此偏置弹簧230作用使得转换开关环210绕X轴旋转到调整模式位置，其中调整模式扭矩控制机构200在所述位置起作用。当转换开关90从第一位置移动到第二位置时，转换开关环啮合部分242逐渐地与倾斜表面240啮合，促使转换开关环210绕X轴旋转并克服偏置弹簧230的反向偏置作用力。因此，转换开关90移动到其第二位置，使调整模式扭矩控制机构200脱离啮合状态。相似地，当转换开关90顺次地从第二位置移动到第三位置时，转换开关环啮合部分242继续与转换开关啮合法兰236啮合以便将转换开关环210维持在驱动模式位置，并进而继续使调整模式扭矩控制机构200脱离啮合状态。

如可从上面理解到的，当转换开关90处于第一位置时，如图11到13中所示，第二部件67与机械组件59的第一部件64啮合，以便于对被驱动部件70夹持和释放工作元件进行调整，并且调整模式扭矩控制机构200可操作地约束从电机30的电枢175通过传动系统5传送到被驱动部件70上的扭矩量，以防止损坏工作元件或传动系统5。更进一步说，当转换开关90处于第一位置时，驱动模式扭矩控制机构110脱离啮合，不影响从电机30的电枢175通过传动系统5传递到被驱动部件70上的扭矩量。更进一步说，当转换开关90处于第一位置时，齿轮箱150的齿轮箱转换齿圈160处于对应齿轮箱150高速设定的位置。

当转换开关90处于第二位置时，如图14和15中所示，第二部件67与机械组件59的第一部件64脱离啮合。因此，被驱动部件70处于驱动模式并驱动工作元件进行旋转。并且当转换开关90处于第二位置时，调整模式扭矩控制机构200脱离啮合，不影响从电机30的电枢175通过传动系统5传递到被驱动部件70上的扭矩量。但是，当转换开关90处于第二位置时，驱动模式扭矩控制机构110处于啮合状态并且把从电机30的电枢175通过传动系统5及其驱动杆80传送到被驱动部件70上的扭矩量约束到预先确定量，预先确定量是通过用调整环260和螺纹环280的相对旋转进而在驱动模式扭矩控制机构110的微小扭矩设定之间进行调整而实现的。更进一步说，在转换开关90的第二位置处，齿轮箱150的齿轮箱转换齿圈160再次处于对应齿轮箱150高速设定的位置。

当转换开关90处于第三位置时，如图16和17中所示，第二部件67与机械组件59的第一部件64脱离啮合。因此，被驱动部件70处于驱动模式并驱动工作元件进行旋转。并且当转换开关90处于第三位置时，调整模式扭矩控制机构200脱离啮合，不影响从电机30的电枢175通过传动系统5传递到被驱动部件70上的扭矩量。但是，当转换开关90处于第三位置时，驱动模式扭矩控制机构110处于啮合状态并且把从电机30的电枢175通过传动系统5及其驱动杆80传送到被驱动部件70上的扭矩量约束到预先确定量，预先确定量是通过用调整环260和螺纹环280的相对旋转进而在驱动模式扭矩控制机构110的微小扭矩设定之间进行调整而实现的。到此为止，转换开关90的第三位置与第二位置没有差别。但是，与转换开关90的第二位置相比，当转换开关90处于第三位置时，齿轮箱150的齿轮箱转换齿圈160处于对应齿轮箱150低速设定的位置。那就是说，齿轮箱转换齿圈160处于咬合低速行星齿轮151而不咬合芯轴齿轮156的位置，因此从电机30的电枢175传递的旋转速度通过齿轮箱150减小了两级。因此，当转换开关处于与齿轮箱150的低速设定相关的第三位置时，被驱动部件70的旋转速度比它在与转换开关90的第二和第一位置相关的齿轮箱150高速设定下的旋转速度相对更慢。

尽管未在图中画出，电动工具1可仅具有单一的速度设定而不是由齿轮箱150提供的两个速度设定。相应地，在另一种形式中电动工具1包括单一速度式的齿轮箱150或可以完全省去齿轮箱150，但仍结合调整模式扭矩控制机构200和驱动模式扭矩控制机构110。相应地，转换开关90可仅包括第一位置和第二位置。在第一位置处，转换开关90操控调整模式扭矩控制机构200，并通过使第一部件64的第一啮合部分65与第二部件67的第二啮合部分68啮合的方式选中被驱动部件70的调整模式。在第二位置处，转换开关90操控驱动模式扭矩控制机构110，并通过使第一部件64的第一啮合部分65与第二部件67的第二啮合部分68脱离啮合的方式选中被驱动部件70的驱动模式。

尽管未在图中画出，转换开关90可包括第四位置。在转换开关90的第四位置处，第二部件67与机械组件59的第一部件64啮合，以便于对被驱动部件70夹持和释放工作元件进行调整，并且调整模式扭矩控制机构200可操作地约束从电机30的电枢175通过传动系统5传送到被驱动部件70上的扭矩量，以防止损坏工作元件或传动系统5。另外，当转换开关90处于第四位置时，驱动模式扭矩控制机构110脱离啮合，不影响从电机30的电枢175通过传动系统5传递到被驱动部件70上的扭矩量。更进一步说，当转换开关90处于第四位置时，齿轮箱150的齿轮箱转换齿圈160处于对应齿轮箱150低速设定的位置。

图中画出并在上面介绍过的电钻1包括驱动模式扭矩控制机构110和调整模式扭矩控制机构200，以及在驱动模式和调整模式之间调整被驱动部件70的机构。调整被驱动部件70的机构包括：第一部件64，具有旋转轴，该轴在画出的实施方式中与X轴一致；和第二部件67，具有轴，该轴在画出的实施方式中也与X轴一致。与第一部件64相比，第二部件67不能绕X轴旋转。第一部件64包括相对X轴倾斜的第一啮合部分65，第二部件67包括也相对X轴倾斜的第二啮合部分68。在画出的实施方式中，第一啮合部分65和第二啮合部分68都基本为锥台形和/或斜接的并设置成根据第一和第二部件64，67在X轴方向上的相对移动而相互啮合和脱离啮合。

另一种未在图中画出的实施方式中，第一部件可包括基本平行于X轴的第一啮合部分，第二部件可包括也基本平行于X轴的第二啮合部分。在备选设置方式中，未在图中画出，第一啮合部分和第二啮合部分都基本为圆柱形并设置成根据第一和第二部件在X轴方向上的相对移动发生相互啮合和脱离啮合。因此，第一啮合部分可由多个细长的键和细长的凹进形成，它们与形成第二啮合部分的多个细长的键和细长的凹进相互啮合，其中所述键和凹进都是伸长的并且在与X轴相同的方向上轴向延伸。对第一部件来说，第一啮合部分的键和凹进远离X轴向外定向。相应地，第一部件具有中央齿轮的构造，带有径向向外延伸的轴向键。相对地，在第二部件中，第二啮合部分的键和凹进朝向X轴向内定向。相应地，第二部件具有标准齿圈的构造，带有径向向内延伸的轴向键。但是，具有圆柱形啮合部分的第一和第二部件的设置方式不能像此处公开的其它实施方式的锥台形啮合部分一样有利地减小机械组件、传动系统和电动工具在X轴方向上的整体长度。

最后，应当理解到各种替换、修正和/或增补都可以引入到之前介绍部分的结构和设置方式中，而不脱离本发明的精神或范围。

Claims (48)

1.一种用于电动工具的机械组件，所述机械组件包括：

第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分；

第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分；

其中，通过所述第一和第二部件在至少一根所述轴的方向上相对彼此地移动，所述第一和第二啮合部分相互啮合。

2.如权利要求1所述的机械组件，其中，所述第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且，通过所述第一和第二部件在至少一根所述轴的方向上相对彼此地移动，所述第一和第二啮合部分相互啮合。

3.如权利要求1或权利要求2所述的机械组件，其中，所述第一啮合部分是圆锥形的，且所述第二啮合部分是圆锥形的。

4.如在前任一项权利要求所述的机械组件，其中，所述第一啮合部分包括与所述第二啮合部分的细长的凹进相配合的细长的键，而所述第二啮合部分包括与所述第一啮合部分的细长的凹进相配合的细长的键，其中，每个键和凹进都在这样的方向上伸长，即，在会聚于与所述键或凹进相关的所述部件的轴的方向上伸长。

5.如在前任一项权利要求所述的机械组件，其中，所述第一部件是齿圈，所述第二部件是中央齿轮，通过所述第二部件在由所述第一部件内限定出的空间内的移动，所述第一和第二啮合部分彼此啮合和脱离啮合。

6.如在前任一项权利要求所述的机械组件，其中，所述第一部件相对所述第一轴可旋转，而所述第二部件相对所述第二轴不可旋转，使得当所述第一和第二啮合部分处于啮合状态时，防止所述第一部件相对所述第一轴发生旋转。

7.如权利要求6所述的机械组件，其中，所述第一部件被连接到与第二螺纹啮合的第一螺纹上，因此，当防止了所述第一部件相对所述第一轴发生旋转时，所述第二螺纹相对所述第一部件的旋转导致了所述第一和第二螺纹相对彼此的旋转和第二螺纹在相对所述第一轴成一定角度地偏移的线性路径上的移动。

8.如在前任一项权利要求所述的机械组件，其中，所述机械组件结合在电动工具中。

9.如在前任一项权利要求所述的机械组件，其中，至少部分所述机械组件形成了电钻的卡盘的一部分。

10.如权利要求9所述的机械组件，其中，所述机械组件可操作地为卡盘提供调整和驱动模式。

11.一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，其可操作地对工作元件进行可释放式地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下被驱动部件的旋转相对所述电动工具主体驱动所述工作元件，而在所述调整模式下所述被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持工作元件，或是释放工作元件，或两者都做；以及

在所述模式之间调整所述被驱动部件的调整机构，其包括：第一部件，具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分；和第二部件，具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分，其中，通过所述第一和第二部件在至少一根所述轴的方向上相对彼此地移动，所述第一和第二啮合部分相互啮合；

其中，所述第一和第二啮合部分之间的啮合把被驱动部件调整到调整模式，而第一和第二啮合部分之间的脱离啮合把被驱动部件调整到驱动模式。

12.如权利要求11所述的电动工具，其中，所述第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且通过所述第一和第二部件在所述轴的方向上相对彼此移动，所述第一和第二啮合部分彼此啮合和脱离啮合。

13.如权利要求11或权利要求12所述的电动工具，其中，所述第一啮合部分是圆锥形的，且所述第二啮合部分是圆锥形的。

14.如权利要求11到13任一项所述的电动工具，其中，所述第一啮合部分包括与第二啮合部分的细长的凹进相配合的细长的键，而所述第二啮合部分包括与第一啮合部分的细长的凹进相配合的细长的键，其中，每个键和凹进都在这样的方向上伸长，即，在会聚于与所述键或凹进相关的所述部件的轴的方向上伸长。

15.如权利要求11到14任一项所述的电动工具，其中，所述第一部件是齿圈，所述第二部件是中央齿轮，通过所述第二部件在由第一部件内限定出的空间内的移动，所述第一和第二啮合部分彼此啮合和脱离啮合。

16.如在前任一项权利要求所述的电动工具，其中，所述第一部件相对第一轴可旋转，而所述第二部件相对第二轴不可旋转，使得当所述第一和第二啮合部分处于啮合状态时，防止所述第一部件相对第一轴发生旋转。

17.如权利要求16所述的电动工具，其中，所述被驱动部件包括可释放地夹持所述工作元件的爪部件，所述第一部件包括第一螺纹，所述爪部件包括与第一螺纹啮合的第二螺纹，因此，当防止了第一部件相对第一轴旋转时，由所述被驱动部件旋转引起的所述爪部件相对所述第一部件的旋转导致了所述第一和第二螺纹相对彼此的旋转和所述爪部件在相对所述第一轴成一定角度地偏移的线性路径上的移动。

18.如权利要求11到17任一项所述的电动工具，进一步包括致动部件，所述致动部件用来在所述第一和第二轴的至少其中一个的方向上使所述第一和第二部件相对彼此移动。

19.如权利要求18所述的电动工具，其中，所述致动部件在第一设定和第二设定之间可移动，在第一设定下致动部件将所述第一和第二部件朝向彼此偏置从而使得所述第一和第二啮合部分发生啮合，而在第二设定下致动部件将所述第一和第二部件远离彼此偏置从而使得所述第一和第二啮合部分脱离啮合。

20.一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，其可操作地对工作元件进行可释放地夹持，所述被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下所述被驱动部件的旋转相对电动工具主体驱动所述工作元件，而在所述调整模式下所述被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持所述工作元件，或是释放所述工作元件，或两者都做，

动力驱动装置，用来驱动被驱动部件的旋转；

第一扭矩控制机构，用来在处于所述驱动模式下时控制由所述动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量；以及

第二扭矩控制机构，用来在处于所述调整模式下时控制由所述动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量。

21.如权利要求20所述的电动工具，其中，所述第一扭矩控制机构可操作地控制在驱动模式下所述动力驱动装置施加到所述被驱动部件上的扭矩量，但在调整模式下是不可操作的。

22.如权利要求20或权利要求21所述的电动工具，其中，所述第二扭矩控制机构可操作地控制在调整模式下所述动力驱动装置施加到所述被驱动部件上的扭矩量，但在驱动模式下是不可操作的。

23.如权利要求20到22任一项所述的电动工具，其中，所述第一扭矩控制机构具有多个扭矩设定，并且在所述多个扭矩设定之间是可调整的。

24.如权利要求20到23任一项所述的电动工具，其中，所述第二扭矩控制机构具有单个扭矩设定。

25.如权利要求20到23任一项所述的电动工具，其中，所述第二扭矩控制机构具有多个扭矩设定，并且在所述多个扭矩设定之间是可调整的。

26.如权利要求20到25任一项所述的电动工具，进一步包括齿轮箱，所述齿轮箱包括多个速度设定，其中，齿轮箱在所述多个速度设定的每一个中都可操作地将所述动力驱动装置的旋转转化为被驱动部件的相应的相对旋转速度的旋转。

27.如权利要求26所述的电动工具，其中，所述齿轮箱包括第一速度设定和第二速度设定，齿轮箱在第一速度设定中可操作地将所述动力驱动装置的旋转运动转化为所述被驱动部件的第一旋转速度的旋转，齿轮箱在第二速度设定中可操作地将所述动力驱动装置的旋转运动转化为所述被驱动部件的第二旋转速度的旋转。

28.如权利要求20到27任一项所述的电动工具，进一步包括调整机构，所述调整机构用来在所述驱动模式和所述调整模式之间调整所述被驱动部件。

29.如权利要求28所述的电动工具，其中，所述调整机构包括：第一部件，其具有第一轴和相对第一轴倾斜的第一啮合部分；和第二部件，其具有第二轴和相对第二轴倾斜的第二啮合部分，由此所述第一啮合部分是圆锥形的，且所述第二啮合部分是圆锥形的。

30.如权利要求28所述的电动工具，其中，所述调整机构包括：第一部件，其具有第一轴和在与第一轴相同的方向上延伸的第一啮合部分；和第二部件，其具有第二轴和在与第二轴相同的方向上延伸的第二啮合部分，由此所述第一啮合部分是圆柱形的，且所述第二啮合部分是圆柱形的。

31.如权利要求29或权利要求30所述的电动工具，其中，所述第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且，通过所述第一和第二部件在所述轴的方向上相对彼此地移动，所述第一和第二啮合部分彼此啮合和脱离啮合。

32.如权利要求31所述的电动工具，其中，所述第一和第二啮合部分之间的啮合把所述被驱动部件调整到所述调整模式，而所述第一和第二啮合部分之间的脱离啮合把所述被驱动部件调整到所述驱动模式。

33.如权利要求31或权利要求32所述的电动工具，其中，所述调整机构包括致动部件，所述致动部件用于在所述轴的方向上将所述第一和第二部件相对彼此促动。

34.如权利要求33所述的电动工具，其中，所述致动部件可在第一设定和第二设定之间移动，在第一设定下所述致动部件将所述第一和第二部件朝向彼此促动以使得所述第一和第二啮合部分发生啮合，而在第二设定下所述致动部件将所述第一和第二部件远离彼此促动以使得所述第一和第二啮合部分脱离啮合。

35.如权利要求34所述的电动工具，进一步包括连接到致动部件上的转换开关，所述转换开关可在所述致动部件处于所述第一设定的位置和所述致动部件处于所述第二设定的位置之间致动。

36.如权利要求35所述的电动工具，其中，所述转换开关包括第一位置和第二位置，在所述第一位置处，所述转换开关运行所述第二扭矩控制机构并且所述致动部件处于所述第一设定下，在所述第二位置处，所述转换开关运行所述第一扭矩控制机构并且所述致动部件处于所述第二设定下。

37.一种电动工具，包括：

电动工具主体；

可旋转的被驱动部件，其可操作地对工作元件进行可释放地夹持，被驱动部件具有驱动模式和调整模式，在所述驱动模式下被驱动部件的旋转相对电动工具主体驱动所述工作元件，而在所述调整模式下被驱动部件的旋转使得被驱动部件或是夹持所述工作元件，或是释放所述工作元件，或两者都做，

动力驱动装置，用来驱动所述被驱动部件的旋转；

第一扭矩控制机构，用于在处于驱动模式下时可操作地控制由所述动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量；

第二扭矩控制机构，用于在处于调整模式下时可操作地控制由所述动力驱动装置施加到被驱动部件上的扭矩量，

齿轮箱，包括第一速度设定和第二速度设定，所述第一速度设定将所述动力驱动装置的旋转转化为所述被驱动部件的第一旋转速度的旋转，而所述第二速度设定将所述动力驱动装置的旋转转化为所述被驱动部件的第二旋转速度的旋转，以及

转换开关，包括第一位置、第二位置和第三位置，其中，在第一位置中，转换开关运行所述第二扭矩控制机构并选定所述调整模式，在第二位置中，转换开关运行所述第一扭矩控制机构并选定所述驱动模式和所述第一速度设定，而在第三位置中，转换开关运行第一扭矩控制机构并选定所述驱动模式和所述第二速度设定。

37.如权利要求36所述的电动工具，进一步包括将所述转换开关连接到所述被驱动部件的致动部件，由此，转换开关在第一、第二和第三位置之间的移动引起所述致动部件在所述调整模式和所述驱动模式之间致动所述被驱动部件。

38.如权利要求36或37所述的电动工具，进一步包括调整机构，所述调整机构用于在所述驱动模式和所述调整模式之间调整所述被驱动部件。

39.如权利要求38所述的电动工具，其中，所述调整机构包括：第一部件，其具有第一轴和相对所述第一轴倾斜的第一啮合部分；和第二部件，具有第二轴和相对所述第二轴倾斜的第二啮合部分。

40.如权利要求39所述的电动工具，其中，所述第一和第二轴在相同的方向上延伸，并且，通过所述第一和第二部件在所述轴的方向上相对彼此地移动，所述第一和第二啮合部分彼此啮合和脱离啮合。

41.如权利要求40所述的电动工具，其中，所述第一和第二啮合部分之间的啮合导致选定所述被驱动部件的所述调整模式，而所述第一和第二啮合部分之间的脱离啮合导致选定所述被驱动部件的所述驱动模式。

42.如权利要求36到41任一项所述的电动工具，其中，所述转换开关是在线性路径中移动的滑动式转换开关。

43.如权利要求36到41任一项所述的电动工具，其中，所述转换开关是绕轴旋转的旋转式转换开关。

44.如权利要求36到43任一项所述的电动工具，其中，所述第一扭矩控制机构是包括多个扭矩设定的离合器。

45.如权利要求36到44任一项所述的电动工具，其中，所述第二扭矩控制机构是包括单个扭矩设定的离合器。

46.如权利要求36到44任一项所述的电动工具，其中，所述第二扭矩控制机构是包括多个扭矩设定的离合器。

47.如权利要求36到46任一项所述的电动工具，其中，所述齿轮箱包括多于两个的速度设定，其中，齿轮箱在每一个速度设定中都可操作地将所述动力驱动装置的旋转转化为所述被驱动部件的相应的相对旋转速度的旋转。

48.如权利要求36到47任一项所述的电动工具，其中，所述转换开关包括第四位置，其中，在第四位置处，转换开关运行所述第二扭矩控制机构并把所述被驱动部件致动到所述调整模式，将所述齿轮箱致动到所述第二速度设定。

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