CN105073347A

CN105073347A - 用于电动工具的齿轮箱和具有这种齿轮箱的电动工具

Info

Publication number: CN105073347A
Application number: CN201380070061.9A
Authority: CN
Inventors: T·G·彼泽森
Original assignee: TOMACTECH AS
Current assignee: TOMACTECH AS
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-11-18
Also published as: EP2925492A1; US20150367493A1; WO2014086795A1

Abstract

本发明提供一种具有周转齿轮系的电动工具，包括：框架，连接到或形成电动工具的底盘；输出，能够连接到电动工具的工具端部；输入，能够连接到马达；第一齿圈(3)，连接到输出并且能够绕主轴线旋转；第二齿圈(2)，锁定或部分锁定到框架并且与主轴线同心；太阳轮(8)，连接到齿轮箱的输入并且能够绕主轴线旋转；第一组行星轮(4)，与第一齿圈和太阳轮(8)相互作用并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第一托架结构；至少一组第二组行星轮(5)，该至少一组第二组行星轮中的一组与第二齿圈和太阳轮(8)相互作用，并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第二托架结构。提供一种占用空间少的简单齿轮箱，第一和第二托架结构在第一模式下被连接而以相同的速度绕主轴线旋转。

Description

用于电动工具的齿轮箱和具有这种齿轮箱的电动工具

技术领域

本发明涉及一种用于电动工具、例如电钻等的齿轮箱。本发明还涉及这样一种包括齿轮箱的电动工具以及一种在电动工具中实现齿轮传动的方法。

特别是，本发明涉及一种具有行星齿轮箱的电动工具以及这种行星齿轮箱，包括：

－第一齿圈(3)，连接以驱动工具端部，并且能够绕主轴线旋转；

－第二齿圈(2)，锁定或部分锁定到框架并且与主轴线同心；

－太阳轮(8)，由马达驱动并且能够绕主轴线旋转；

－第一组行星轮(4)，与第一齿圈和太阳轮(8)相互作用并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第一托架结构；

－至少一组第二组行星轮，该至少一组第二组行星轮中的一组与第二齿圈和太阳轮相互作用，并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第二托架结构。

背景技术

齿轮箱存在已久，特别是应用于各种手持电动工具。

手动操作的电动工具一般具有：马达，典型地是电动机；以及传动系统，将高速低扭矩的马达输出转换成低速高扭矩的工具输入。典型地，设计标准涉及低制造成本以及低重量、零维护和1000-10000操作小时范围内的寿命。

特别是，在与电钻和其它低重量的手动操作电动工具的组合中，进一步的设计标准是要减小马达和工具之间的距离，从而提供紧凑的电动工具。

行星齿轮箱经常用于电动工具，特别是无绳的紧凑电钻。行星齿轮箱由于其紧凑性及其多齿轮而为人们所知，该多个齿轮分担在将来自电动机的机械动力传递和转换为例如电钻的高扭矩输出时的负载。

由于电钻必须执行不同的工作，因此在齿轮箱中通常存在两个以上的齿轮箱设置，提供不同的扭矩/速度转换比率。这些设置在底盘外部的档位转换上是可选的，从而用户可以手动地选择合适的设置。

一种设置典型地提供马达速度的中等降低(例如1：16)，仅具有很小的可用扭矩但具有高速。另一种设置典型地是马达速度的较高降低(例如1：60)，给出很高的扭矩但较低的工具速度。

两种设置都用于不同的目的。高速模式用于钻出小洞以及将小的螺钉拧进例如木头。具有高的可用速度有助于工人提高性能。低速模式用于钻出大洞以及任何需要高扭矩的情况。具有这一模式允许用户或工人完成要求高扭矩的困难工作，即使这可能会花费更长的时间来完成该工作。

在很多专业的电钻中，为用户提供了更多的设置以精确地得到完成工作所需的速度和扭矩。

传统地，这种齿轮箱是通过串联连接3个独立的行星齿轮箱来制作的，从而来自第一个的输出是下一个的输入等。这被称为多级行星齿轮箱。通过将一个行星级短路，例如，通过将级数1的输出直接与级数3的输入连接，很容易改变传动比。3种甚至4种设置、从而3级甚至4级的期望使得结构复杂，通常难以满足。原因在于，由于物理尺寸和每级串联连接到下一级的结构，更多的级会引入复杂的短路结构，速度的选择与各级中的不同传动比相关，不是自由选择的。因此，复杂性和尺寸对于这种齿轮系来说可能会不希望地变高。

另外，多级行星齿轮箱通常非常复杂，具有大量要组装的部件，并且由于很多部件堆叠在齿轮箱内部，质量也要求很高。

对于电动工具内的新的齿轮箱的一些重要的特性或期望包括小尺寸、低重量和低成本。另外，耐用性和可靠性也是重要的，但这一般通过完成测试和满足制造要求来处理。例如通过增加更多的材料和重新设计关键部件来提高耐用性。

从而，用于齿轮箱的新概念的规范包括对于尺寸、重量和成本的考虑－，只要相信所需的可靠性和耐用性可以实现以及这种概念的制造是可能的。

在这种智能齿轮箱的检索中，有很多不同的提案。最近，焦点集中于复合齿轮箱，例如专利申请WO2011135076中提及的复合齿轮箱，其中，行星托架相对于复合齿轮的锁定提供了传动比的变化。在另一个专利申请WO2006102906中，描述了一种通过将不同的太阳轮耦合到输入或者通过锁定不同的齿圈来改变传动比的复合齿轮。上述齿轮都在如下方面显著不同于传统的行星齿轮箱的齿轮：输出被连接到一个齿圈，而不是作为使用行星齿轮的通常方式的行星托架。

如上所述的复合齿轮引入了一些主要优点。一个优点是，复合齿轮在一个单级中提供了非常高的传动比。至少对于中高传动比，这与具有高的或者合理的效率是不冲突的。尽管上述专利所描述的复合齿轮必须具有两个齿圈(一个用于输出，一个用于参考)，它们均承载最大扭矩，人们仍然相信，例如制作1：60的传动比，能够节省很多的空间和复杂度。特别是，通过集成行星轮的两个轮段，能够制造可以与两个齿圈都相互作用的仅一种类型的行星轮。

从而，这也是复合齿轮的限制。所参考的专利中所描述的复合齿轮必须具有如下功能：行星轮的两个轮段旋转地联结以传递扭矩。如果这一点不满足，则齿轮箱不会工作。因此两个轮段必须放置在相同轴上，限制了设计可能性。

进而，所描述的复合齿轮箱的特性是，如果期望更小的传动比，则行星轮的两个轮段的尺寸差异必须较大。结果是，一个齿圈会比另一个明显小。结果，最小的齿圈的整体尺寸必须大于其它齿圈，因为它们被施加了在齿轮箱箱的中心轴上测量的几乎相同的扭矩。

已知行星齿轮箱可以用作差动齿轮箱，其中，通过具有两个输入，例如太阳轮上的一个输入和行星托架上的另一个输入，来形成输出。这种情况下，输出是在齿圈上。

发明内容

本发明的目的在于创造一种简单可靠的差动齿轮箱的概念，该差动齿轮箱与普通的堆叠行星齿轮箱相比，占用更少的空间，更易于制造。

根据该目的，本发明提供一种根据权利要求1的电动工具和根据权利要求2的用于电动工具的齿轮箱。由于第一和第二托架结构的连接，齿轮箱可以占用更少的空间，比普通的堆叠行星齿轮箱更易于制造。

根据本发明，第一和第二托架结构被连接或可连接，从而它们绕主轴线以相同的速度旋转。第一和第二托架结构可以由同一元件构成，即，它们可以一体地形成在一个相同的单元中，或者它们可以形成两个不同的结构，这两个结构相连接从而以相同的速度旋转。相应地，第一托架结构仅仅是为了绕主轴线的周转式旋转而保持第一组行星轮的行星轮的实体，第二托架结构仅仅是为了绕主轴线的周转式旋转而保持第二组行星轮的行星轮的实体。

对于具有固定的托架和太阳轮上的输入的简单行星齿轮箱来说，输出的速度、即齿圈的速度仅仅是齿圈上的齿数Za与太阳轮的齿数Zs之间关系的反转。输出速度n₁可以如下得到：

n_{1} = - n_{i n 1} \frac{Z_{s}}{Z_{a}}

解锁托架结构并且增加差分速度n_in2。这给出我们用于齿轮箱的输出n_out的方程：

n_{o u t} = - n_{i n 1} \frac{Z_{s}}{Z_{a}} + n_{i n 2} (1 + \frac{Z_{a}}{Z_{s}})

如果n_in2输入由传统的行星预先级(也由输入n_in1驱动)产生，我们发现预先级中n_in2与n_in1的关系：

n_{i n 2} = n_{i n 1} / (1 + \frac{Z_{a 2}}{Z_{s 2}})

在此，Z_a2是预先级中的齿圈上的齿数，类似的Z_s2是指预先级的太阳轮上的齿数。

结合前面我们发现：

n_{o u t} = - n_{i n 1} \frac{Z_{a}}{Z_{s}} + (n_{i n 1} / (1 + \frac{Z_{a 2}}{Z_{s 2}})) (1 + \frac{Z_{s}}{Z_{a}})

如果齿圈和太阳轮是几乎相同的直径，则我们得到非常高的传动比。对于实际的使用来说，这样高的传动比并非一直是期望的，因为差动齿轮箱产生“功率循环”，该“功率循环”是没有在输出上使用而在内部循环的功率。

然而，对于电动工具、例如电钻来说，使用是很有趣的，因为这种设备的传动比通常在仅具有一个传动比的1：40和具有两个传动比的1：16/1：60的范围内。

特别是，使用这种不同于“背景技术”中介绍的复合齿轮箱的齿轮箱是很有趣的。如上所述，具有更小的传动比的挑战性在于，由于复合齿轮箱的特性，为了得到中等的或者较低的传动比，行星轮上的一个轮段必须比其它轮段小。结果，两个齿圈当中的一个同样必须小。这对于齿轮箱的强度来说是个挑战。

例如，设计具有1：16的传动比的复合齿轮箱要求行星轮上的一个轮段的直径几乎是另一个轮段的一半。这会在复合齿轮箱的该部分中导致更大的齿应力，必须增加更多的材料。一种方式可以是引入附加的行星轮，因为它们很小。但这是不可行的，因为行星轮的较小轮段必须与具有几乎两倍的直径的其它轮段旋转地联结。因此，得到更大强度的唯一方式是增加行星轮的较小轮段的宽度。这样也增加了齿圈的宽度。

但是，利用累加运动的原理允许更多的自由设计。

首先是因为累加齿轮箱并非表明两个行星轮段旋转联结。相反，这是不允许的，因为两个轮段每个都是由不同的太阳轮驱动的。结果是，即使希望更小的传动比，也可以在齿圈上的直径没有显著差异的情况下实现。

另外，可以设计两级(累加级和参考级)中的每一级，从而行星轮中的每个轮段不必共用旋转轴。实际上，必须将两个轮段视为可以自由旋转地固定在每一级中的单独行星轮。只要两级的托架结构相联结以传递运动即可。

为此，可以发现，由于功率循环而导致的损耗可以保持在与两级和三级行星齿轮箱类似的水平。

行星齿轮箱可以形成电动工具的一体化部分，电动工具例如是电钻、砂光机、研磨机或任何类似种类的电动工具。

框架可以连接到或形成电动工具的底盘。在一个实施例中，框架是用于电动工具的马达的一体化部分，或者它包括用于将齿轮箱连接到马达的耦合。输出可连接到电动工具的工具端部或者一体化地形成为工具端部。工具端部这里是指能够接收或形成端部执行器、即工具或类似物体的元件，例如用于接收螺旋钻头或电钻的元件。

这里，齿圈是沿着内部边缘表面被驱动的圈。通常，齿圈是具有用于与带齿的轮啮合的内齿的齿圈。齿轮箱形成主轴线，齿圈都是可绕主轴线旋转的。

第一齿圈连接到或形成齿轮箱的输出。即，第一齿圈直接驱动输出，或者甚至以相同的rpm(转/分钟)驱动工具端部。

第二齿圈被锁定或部分锁定到框架并且可绕主轴线旋转。部分锁定这里是指可以旋转但旋转受限，从而在齿圈旋转之前必须超过阈值扭矩。

太阳轮连接到齿轮箱的输入并且能够绕主轴线旋转。通常，太阳轮直接连接到马达，从而以与马达相同的rpm旋转。

第一组行星轮与第一齿圈相互作用。这里，“相互作用”是指第一组行星轮沿着第一齿圈的内表面滚动。通常，第一组行星轮是啮合在第一齿圈的内齿中的带齿的轮。第一组行星轮的行星轮还与太阳轮相互作用。

第一组行星轮的行星轮旋转固定到能够绕主轴线旋转的第一托架结构。这里，“旋转固定”是指行星轮都能绕自己的、从主轴线偏移的中心轴旋转。从而行星轮周转式旋转。

所述至少一组第二组行星轮包括至少一组与第二齿圈和太阳轮相互作用的行星轮。第二组行星轮的行星轮旋转固定到能够绕主轴线旋转的第二托架结构。同样，“旋转固定”是指行星轮都能绕自己的、从主轴线偏移的中心轴旋转。从而行星轮周转式旋转。

第一组行星轮可以具有比第二组行星轮中的至少一组大的工作直径。

第一组行星轮可以具有比第二组行星轮中的至少一组小的工作直径。

第一和第二托架结构可以形成在一个部分中。特别是，第一和第二托架结构可以做在一个单块元件中。在该实施例中，第一组行星轮的行星轮可以绕与第二组行星轮的行星轮的对应旋转轴平行、或者形成该对应旋转轴的延长线的单独轴旋转。

齿轮箱可以包括：第一切换装置，选择性地能够将框架与第二齿圈啮合，从而将第二齿圈锁定或部分锁定到框架。

齿轮箱可以包括：第二切换装置，选择性地能够将第一和第二托架结构中的一个与第二齿圈啮合，从而将第二齿圈锁定或部分锁定到托架结构。

齿轮箱可以包括：至少一个附加的齿圈，与附加的一组第二组行星轮相互作用。

齿轮箱可以包括：第三切换装置，选择性地能够将附加的齿圈中的一个与框架啮合，从而将该附加的齿圈锁定或部分锁定到框架。

齿轮箱可以包括：第四切换装置，选择性地能够将第一和第二行星托架结构中的一个与框架啮合，从而将该托架结构锁定或部分锁定到框架。

齿轮箱可以包括：第五切换装置，被设置为在第一位置和第二位置之间移动第二齿圈，在第一位置，所述第二齿圈与一组第二组行星轮相互作用，在第二位置，所述第二齿圈与另一组第二组行星轮相互作用。

第一组行星轮的行星轮可以在主轴线方向上与第二组行星轮中的至少一些行星轮重叠。该特征可以有利于得到在主轴线方向上非常短的结构。该特征特别是可用于上述的第一和第二托架结构形成在一个部分中的实施例。

第一组行星轮的行星轮可以绕相对于主轴线具有第一距离的第一组的行星轴旋转，第二组行星轮的行星轮可以绕相对于主轴线具有第二距离的第二组的行星轴旋转。第一和第二距离可以是相同的，第一组的每个轴可以与第二组的一个轴同轴。这样，第一组的一个行星轴可以与第二组的一个行星轴形成在一个部件中。

在该实施例中，这些轴可以形成为例如组合杆或类似的轴承结构，这里仅指杆，其中，杆的一端形成第一组的轴，杆的另一端形成第二组的轴。在一个实施例中，第一和第二托架结构被组合为一个单一元件。在该实施例中，杆可以延伸通过单个托架元件，形成组合托架元件的相反侧的轴承。在另一个实施例中，一个元件形成第一托架结构，另一个元件形成第二托架结构，组合杆延伸通过这两个元件，从而确保第一和第二托架结构绕主轴线以相同的速度旋转。

在另一个实施例中，第一组的行星轴从第二组的行星轴角度偏移。即，这些轴不是同轴的。这使得能够实现更紧凑的齿轮箱和电动工具，特别是通过在第一组中的行星轮和第二组中的行星轮之间提供轴向重叠。角度偏移是指这些轴不是从主轴线沿着相同径向方向。

附图说明

下面参照实施例和附图更具体地说明本发明，其中：

图1－5表示本发明的具有两个相联结的分离托架结构的齿轮箱的不同实施例。

图6－7表示本发明的具有将第一和第二托架结构形成在一个部件中的组合托架结构的齿轮箱的不同实施例。

图8表示具有两个轮段的齿轮。

应当理解，在指示本发明的实施例的同时，具体的说明和具体的例子仅仅以图示的方式给出，因为在本发明的精神和范围内的各种改变和变形对于本领域技术人员来说，都是从具体说明中显而易见的。

具体实施方式

图1表示出本发明的一个实施例。齿轮箱1是固定的或者与电动工具成一体，该电动工具还可以形成该齿轮箱的外壳。齿轮箱包括与齿轮箱的输出相连接的第一齿圈3。齿圈3具有内齿并且在一个第一组行星轮4上与外齿啮合。

行星轮被设置成绕主轴线周转式旋转。为此，它们连接到绕主轴线周转式地定位的旋转轴承，这里是指旋转地固定到托架结构6。行星轮4还与太阳轮8的一个轮段8'啮合。

太阳轮8形成轮段8'和8"以及连接到或形成齿轮箱的输入的轴。两个轮段都固定到该轴并且与该轴一起旋转，

即，它们以与输入相同的旋转速度旋转。

轮段8'和8"具有不同的节径。一个轮段8'与一个第一套行星轮4相互作用，另一个轮段8"与一个第二套行星轮5相交。

第二组行星轮5在托架结构6'中旋转地固定，从而它们同样可以绕主轴线周转式地旋转。另外，它们与一个第二齿圈2啮合。第二齿圈2被锁定到系统1的框架或者部分地锁定到该框架。部分地锁定到该框架是指在特定的条件期间，该锁定被释放。

这种条件可以是特定的扭矩水平作用于齿圈2，

齿圈能够滑动或者从锁定状态释放，以便避免例如齿轮箱中的部件或者连接到齿轮箱的输入或输出的部件的过应力。其它条件可以是在输出位置的校正过程中锁定的释放，以便电动工具例如在输出上相对于时间跟随特定的位置。

在本发明的实施例中，行星轮4和5旋转固定到同一托架结构6，甚至可以使用同一轴7用于轴承支撑。多组行星轮4和5还可以旋转固定在的两个单独的托架结构6、6’中，这两个托架结构连接以传递扭矩从而以同一速度旋转。该结构有助于减小系统的过约束，因为这两个托架结构可以将自身定位成有助于多组行星轮4和5具有优化的负载分布。

由于输出速度和旋转方向很大程度上取决于齿轮箱的差动条件，因此系统如何构成并非是次要的。在一个齿轮级中具有大的传动比，例如1：40的情况下，确保在操作过程中将内部损耗保持为最小是很重要的。齿轮箱中的主要损耗通常是高速过程中的摩擦(粘滞)损耗。从而，将例如行星轮保持在最低可能速度可能是有利的。

另一个重要问题是旋转的输出。如果将包括第一齿圈的齿轮级当作差动级，则通过增加在托架结构上的运动可以降低输入速度。如果托架保持静止不运动，则第一齿圈的运动朝向与太阳轮相反。缓慢地对托架结构增加速度(在与输入相同的方向上)会降低第一齿圈的输出速度。在托架的一个速度下达到期望的降低，但仍然具有与输入相反的旋转。如果持续对托架增加速度，该速度持续降低，直到第一齿圈停止转动。对托架增加更多的速度导致齿圈的速度增加，但现在是在与太阳轮相同的方向上。从而，托架的两个不同的速度会给出期望的齿轮箱输出速度，但是旋转方向相反。

如果行星轮4具有大于安装在相同的旋转轴7上的行星轮5的直径，则可以具有与齿轮箱的输入上的旋转方向相同的、齿轮箱的输出上的旋转方向。

在图2中表示出另一个实施例。在该实施例中，第二组行星轮5包括具有不同的节径5'、5"的两个轮段。两个轮段相联结形成一个齿轮。它们或者通过允许传递扭矩的机械作用连接，或者形成在例如金属或塑料的一个部件上。

每个轮段与一个第二齿圈2b和2a相互作用。两个齿圈2a和2b都可以同时或者每次一个地锁定到框架。该锁定可以是刚性的，或者可以部分地给齿圈可能的运动，以适应耐受性或者滑动。

另外，该实施例包括选择装置20，该选择装置20允许选择两个齿圈2a和2b哪一个被锁定或者部分地锁定到框架。

行星轮5中的轮段5'、5"中的一个还与太阳轮8相互作用。

由齿圈2a和2b、行星轮5和太阳轮8形成的行星齿轮箱产生托架6、6'的输出运动，其中行星轮5旋转固定到托架6、6'上。托架6、6'的该运动被累加到与第一组行星轮4相互作用的太阳轮8的运动。结果产生的运动是齿圈3的旋转，齿圈3形成齿轮箱的输出并且与齿轮箱或电动工具的输出轴成一体或相连接。

具有节径不同的至少两个轮段的行星轮5允许齿轮箱的输出速度的变化。在通常的复合齿轮箱的设计中，具有多个轮段的行星轮上的直径之差可能相当大，从而实现传动比中的显著变化，差动齿轮箱可以在二级行星轮的直径之差小得多的情况下工作。

图3表示出本发明的另一个实施例。与图2所示的实施例类似，图3中的实施例包括两个二级齿圈2a和2b，均与两组行星轮5a和5b相互作用。这些行星轮中的每一个都与太阳轮8相互作用，以形成两个单独的行星齿轮，在这两个行星齿轮中，行星轮5a和5b旋转固定到同一托架6。进而，该系统包括切换装置20，该切换装置20允许将两个齿圈2a或2b锁定到齿轮箱或电动工具的框架。由于两个单独的行星齿轮取决于不同的轮尺寸而具有不同的传动比，因此可以通过选择两个齿圈2a或2b中的哪一个锁定到齿轮箱的框架，来切换托架结构的速度。

如同在其它实施例中那样，两个单独的行星齿轮的输出控制还保持一级组的行星轮4的托架的速度。由于行星轮4还与太阳轮8相互作用，因此结果得到的齿圈3的旋转是组合的或者累加的旋转。

另外，图3表示齿轮箱可以如何与由行星齿轮形成的后齿轮传动配合安装，包括齿圈9、一组行星轮11和太阳轮11。行星轮的托架与太阳轮8形成为一体，但也可以是与太阳轮8连接的分离部件。

在图4中可以看到另一个实施例。

该实施例与前面的实施例的不同在于，能够使齿圈2在一个位置滑动出与该组行星轮5的啮合，而在另一个位置与托架结构6啮合。结果，在齿圈的该第二位置期间，齿轮转换成普通的行星齿轮，齿圈3的输出被输入到太阳轮8上，静止的行星轮4旋转固定到托架6。在齿圈2的第一位置，齿轮箱仍然作为差动行星齿轮箱。为了使齿轮箱传递在齿圈的两个位置都相同的输出方向，行星轮4需要具有比行星轮5更小的尺寸，即(节径)。由于图4中的齿轮箱每当齿圈2与行星托架6啮合时都会将输出相对于输入反转，因此期望每当齿圈2与行星轮5啮合时，齿轮箱的输出也相对于输入反转。

由于大部分用于电动工具的马达在一个旋转方向上具有比其它方向多的扭矩，因此不希望齿轮箱在齿圈2的两个位置具有不同的旋转方向。

图5表示出齿轮箱的一个实施例中的子组件。行星齿轮4可以具有端部，例如4'，该端部可以形成行星轮5的轴承。行星轮4通过两个轴承12旋转固定到托架6(未图示)。该设计有助于降低系统的摩擦，因为在两个行星轮之间传递的扭矩将会是切向力。

在前面示出的实施例中，每个行星轮都需要通过轴7来传递扭矩，该轴7被期望旋转锁定到托架从而是不动的。从而，在前面的图1、2、3、4的实施例中，轴承5与7和4与7之间的速度差异远大于图5所示的实施例。从而可以减少摩擦损耗。虽然面4'被表示为与4一体，面4'也可以例如通过与齿轮4连接的另一片材料来形成。

作为一个例子，行星齿轮4的工作直径或节径大于行星轮5。这在前面所示的实施例中是相反的。

但该结构有助于确保输出的方向与输入相同。这一点例如在不改变例如马达的情况下由齿轮箱代替普通的多级齿轮箱的电钻中是很重要的。在这些电钻中，马达可以在一个方向上具有比其它方向更大的扭矩，在安装螺钉时允许更高扭矩。在输出上保持与齿轮箱的输入相同的旋转方向使得可以替换通常具有该特征的普通的多级行星齿轮箱。

图6和7表示出组合的托架结构的实施例，即第一和第二托架结构形成在一个部件中的实施例。

在图6中，托架6包括延伸通过托架主体13的轴7。从而这些轴在托架主体13的相反侧限定了轴承。这使得第一组行星轮的行星轮安装在托架主体的一侧，第二组行星轮的行星轮安装在托架主体的相反侧。从而，组合的托架结构构成了形成在一个部件中的第一和第二托架结构。

在图7中，托架6包括从托架主体13的一个面向外延伸的轴7'和从托架主体13的相反的面向外延伸的轴7"。轴7'和7"在不同的圆周间隔位置上连接到托架主体，即，它们在角度上偏移从而轴7'不与轴7"同轴。在图7的实施例中，角度偏移是36度，但也可以是其它值，例如60度的偏移，这样能够在托架主体13的两侧提供三个轴的对称。从而这些轴在托架主体13的相反两侧限定了非同轴轴承。这使得第一组行星轮的行星轮在凹陷14中凹入，第二组行星轮的行星轮在凹陷15中凹入。作为其结果，托架6在主轴线16的方向上的厚度可以减小，整个齿轮箱或电动工具可以做成减小的尺寸。

图8示出具有两个有齿的轮段18、19的齿轮17，其中这些轮段具有相等的齿数但不同的直径。模量可以相同或者不同。图示出的齿轮17可以构成例如太阳轮8，参照图1－4，即轮段18、19可以构成轮段8'和8"。齿轮17还可以构成行星轮5，行星轮5可以包括两个具有不同节径的部分5'和5"，参照图2。齿轮由于相同的齿数而便于例如通过模制或烧结等来制造，模制例如是金属注入模制。

实施例

1.一种用于电动工具的行星齿轮(1)，包括：

－框架，连接到或形成电动工具的底盘；

－输出，能够连接到电动工具的工具端部；

－输入，能够连接到马达；

－第一齿圈(3)，连接到输出并且能够绕主轴线旋转；

－第二齿圈(2)，锁定或部分锁定到框架并且与主轴线同心；

－太阳轮(8)，连接到齿轮箱的输入并且能够绕主轴线旋转；

－至少一组第二组行星轮(5)，该至少一组第二组行星轮中的一组与第二齿圈和太阳轮(8)相互作用，并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第二托架结构；

其特征在于，第一和第二托架结构在第一模式下被连接或者能够连接，从而以相同的速度绕主轴线旋转。

实施例2.根据实施例1的行星齿轮箱，其中第一组行星轮具有比第二组行星轮中的至少一组大的工作直径。

实施例3.根据实施例1的行星齿轮箱，其中第一组行星轮具有比第二组行星轮中的至少一组小的工作直径。

实施例4.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，其中，第一和第二托架结构可以形成在一个部分中。

实施例5.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括：第一切换装置，选择性地能够将框架与第二齿圈啮合，从而将第二齿圈锁定或部分锁定到框架。

实施例6.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括：第二切换装置，选择性地能够将第一和第二托架结构中的一个与第二齿圈啮合，从而将第二齿圈锁定或部分锁定到托架结构。

实施例7.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括：至少一个附加的齿圈，与附加的一组第二组行星轮相互作用。

实施例8.根据实施例7的行星齿轮箱，包括：第三切换装置，选择性地能够将附加的齿圈中的一个与框架啮合，从而将该附加的齿圈锁定或部分锁定到框架。

实施例9.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括：第四切换装置，选择性地能够将第一和第二行星托架结构中的一个与框架啮合，从而将该托架结构锁定或部分锁定到框架。

实施例10.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括：第五切换装置，被设置为在第一位置和第二位置之间移动第二齿圈，在第一位置，所述第二齿圈与一组第二组行星轮相互作用，在第二位置，所述第二齿圈与另一组第二组行星轮相互作用。

实施例11.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，包括多组第二组行星轮，该多组第二组行星轮具有与另一组第二组行星轮的工作直径不同的工作直径。

实施例12.根据实施例11的行星齿轮箱，其中一组第二组行星轮中的每个行星轮都连接到另一组第二组行星轮的行星轮，以使得能够在所连接的行星轮之间传递扭矩。

实施例13.根据前面所有实施例的行星齿轮箱，其中所述齿轮箱在输入或输出耦合到另一个齿轮箱。

实施例14.根据前面所有实施例的行星齿轮箱，其中每个齿圈、太阳轮和行星轮都包括与至少一个其它轮的齿轮齿啮合的齿轮齿。

实施例15.根据实施例1～实施例13的行星齿轮箱，其中，每个齿圈、太阳轮和行星轮都通过磁力或者通过牵引/摩擦向所述至少一个其它轮传递力。

实施例16.根据前面任意一个实施例的行星齿轮箱，其中，第二齿圈通过耦合连接到框架，该耦合允许第二齿圈相对于框架移动但至少部分地或完全地禁止第二齿圈的旋转。

实施例17.根据前面所有实施例的行星齿轮箱，其中第一组行星轮的行星轮和第二组行星轮的行星轮是绕公用轴(7)旋转的。

实施例18.根据实施例17的行星齿轮箱，其中，公用轴形成一个行星轮的一部分，或者与该一个行星轮成一体。

实施例19.一种操作根据实施例5－x中的任意一个的行星齿轮箱的方法，其中至少一个切换装置被操作以引起输出的旋转的方向和速度变化。

Claims

1.一种电动工具，其具有框架、连接在框架中的马达、用于连接或形成端部执行器的工具端部、以及将马达连接到工具端部的行星齿轮箱(1)，该行星齿轮箱包括：

－第一齿圈(3)，其连接以驱动工具端部，并且能够绕主轴线旋转；

－第二齿圈(2)，其锁定或部分锁定到框架并且与主轴线同心；

－太阳轮(8)，其由马达驱动并且能够绕主轴线旋转；

－第一组行星轮(4)，其与第一齿圈和太阳轮(8)相互作用并且旋转固定到能够绕主轴线旋转的第一托架结构；

其特征在于，第一和第二托架结构被连接而以相同的速度绕主轴线旋转。

2.一种用于电动工具的行星齿轮箱(1)，包括：

－框架，其能够连接到电动工具；

－输出，其能够连接到电动工具的工具端部；

－输入，其能够连接到马达；

－第一齿圈(3)，其连接以驱动输出并且能够绕主轴线旋转；

－太阳轮(8)，其连接而由齿轮箱的输入驱动并且能够绕主轴线旋转；

3.根据权利要求1或2所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组行星轮具有比第二组行星轮中的至少一组大的工作直径。

4.根据权利要求1或2所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组行星轮具有比第二组行星轮中的至少一组小的工作直径。

5.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，其中第一和第二托架结构形成在一个部分中。

6.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，包括：第一切换装置，其在第一位置能够将第二齿圈锁定到框架，并且在第二位置从框架释放第二齿圈。

7.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或齿轮箱，包括：第二切换装置，其选择性地能够将第一和第二托架结构中的一个与第二齿圈接合，从而将第二齿圈锁定或至少部分锁定到托架结构。

8.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，包括：至少一个附加的齿圈，其与附加的一组第二组行星轮相互作用。

9.根据权利要求8所述的工具或行星齿轮箱，包括：第三切换装置，其选择性地能够将附加的齿圈中的一个与框架啮合，从而将该附加的齿圈锁定或至少部分锁定到框架。

10.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，包括：第四切换装置，其选择性地能够将第一和第二行星托架结构中的一个与框架啮合，从而将该托架结构锁定或至少部分锁定到框架。

11.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，包括：第五切换装置，其被设置为在第一位置和第二位置之间移动第二齿圈，在第一位置，所述第二齿圈与第二组行星轮中的一组相互作用，在第二位置，所述第二齿圈与第二组行星轮中的另一组相互作用。

12.根据权利要求11所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组行星轮的行星轮在主轴线方向上与第二组行星轮中的至少一些行星轮重叠。

13.根据前面权利要求中的任意一项所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组行星轮的行星轮绕相对于主轴线具有第一距离的第一组的行星轴旋转，第二组行星轮的行星轮绕相对于主轴线具有第二距离的第二组的行星轴旋转。

14.根据权利要求13所述的工具或行星齿轮箱，其中第一和第二距离相同。

15.根据权利要求13或14所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组的行星轴与第二组的行星轴同轴。

16.根据权利要求13－15中任意一项所述的工具或行星齿轮箱，其中第一组的行星轴从第二组的行星轴角度偏移。