CN105215915B - 扭力输出工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭力输出工具，包括：外壳、马达和能被马达驱动的传动组件，传动组件包括：输出轴、锤体、主轴；传动组件还包括：第一行星轮系，第一行星轮系包括：转动的设置在外壳内且与主轴始终同步转动的第一行星轮架、转动连接至第一行星轮架的第一级行星轮、设置在第一级行星轮外侧并与之啮合的第一内齿圈、能沿第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置的第一中心轮；传动组件还包括：一个与第一中心轮同步滑动并在第一中心轮处于第一位置时仅将输出轴和第一行星轮架的相对周向位置锁定、而在第一中心轮处于第二位置时仅与第一行星轮架构成周向配合的锁定件。本发明的扭力输出工具通过简单操作即可实现钻模式和冲击模式。

Description

扭力输出工具

技术领域

本发明涉及一种扭力输出工具，具体涉及一种具有多种模式的扭力输出工具。

背景技术

人们在使用现有的电动工具的过程中，一方面希望电动工具能够连续工作，以将电动工具作为电钻使用，另一方面又希望电动工具能够间断的冲击工作，以将电动工具作为拧紧螺丝刀使用。当工作人员需要不停的在打孔和拧螺丝之间进行切换工作的时候，则需要频繁的更换电动工具，这样不仅造成工作效率降低，而且还严重影响电动工具的使用寿命。为此，人们急需要一种仅通过简单的切换操作即可使同一个电动工具既能作为电钻使用又能作为拧紧螺丝刀使用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种通过简单操作即可实现钻模式和冲击模式的扭力输出工具。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种扭力输出工具，包括：壳体、马达和能被马达驱动的传动组件，马达设置于壳体内，传动组件包括：一个设有锤砧且能以第一轴线为轴转动的输出轴、一个能以冲击的方式驱动输出轴转动的锤体、一个驱动锤体在以第一轴线转动的同时沿第一轴线方向往复运动的主轴；锤体设有能与锤砧配合的锤块；传动组件还包括：第一行星轮系，第一行星轮系包括：转动的设置在壳体内且与主轴始终同步转动的第一行星轮架、转动连接至第一行星轮架的第一级行星轮、设置在第一级行星轮外侧并与之啮合的第一内齿圈、能沿第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置的第一中心轮，第一行星轮架、第一级行星轮、第一内齿圈在第一轴线方向上相对位置固定，第一行星轮架设有滑孔，滑孔的内部设有内周结构，第一内齿圈在周向上至少具有一个相对壳体静止以使第一行星轮架相对壳体转动的传动位置；第一中心轮包括：一个在第一中心轮处于第一位置时与第一级行星轮啮合的第一中心齿轮、一个在第一中心轮处于第二位置时伸入滑孔并与内周结构配合驱动第一行星轮架转动的外周结构；传动组件还包括：一个与第一中心轮同步滑动并在第一中心轮处于第一位置时仅将输出轴和第一行星轮架的相对周向位置锁定、而在第一中心轮处于第二位置时仅与第一行星轮架构成周向配合的锁定件；锁定件始终与第一行星轮架同步转动。

进一步地，输出轴的后端设有一个锁定槽，主轴设有一个容纳通孔，锁定件至少包括一个部分容纳于容纳通孔内的杆结构，杆结构的前端设有一个能在第一中心轮处于第一位置时嵌入至锁定槽使锁定件与输出轴同步转动的锁定端部。

进一步地，锁定件外侧至少设有能使锁定件与第一行星轮架同步转动的外传动结构，第一行星轮架的内部至少设有与外传动结构配合并能导向锁定件沿第一轴线方向滑动的内传动结构。

进一步地，第一中心轮设有一个容纳部分锁定件并使锁定件能在其中转动的中心通孔，锁定件在中心通孔的两端设有轴向限位结构。

进一步地，传动组件还包括：第二行星轮系，第二行星轮系包括：安装在马达转轴上的第二中心齿轮，与第二中心齿轮啮合的第二级行星轮、设置在第二级行星轮外侧并与之啮合的第二内齿圈。

进一步地，第二行星轮系还包括:设置在第二级行星轮中心使第二级行星轮能以之为轴转动的二级轮轴，第一中心轮设有供二级轮轴的前端插入其中并能在其中沿第一轴线方向移动的轴孔。

进一步地，扭力输出工具还包括：一个能根据第一内齿圈上负载的扭矩锁定或释放第一内齿圈的扭矩控制组件。

进一步地，扭矩控制组件包括：螺纹环、齿轮箱、压簧、挡圈、锁止件，齿轮箱前端设有外螺纹、螺纹环设有与之配合的内螺纹，螺纹环安装在齿轮箱上，挡圈设置在螺纹环的后侧，压簧两端分别顶住螺纹环和挡圈，齿轮箱设有容纳锁止件的收容通孔；第一内齿圈设有与锁定件接触的止动盘，止动盘在圆周方向方设有多个沿第一轴线方向凸出的止动凸起。

进一步地，锁止件为一个能被挡圈接触的锁定球。

进一步地，在第一中心轮处于第一位置时第一中心轮与输出轴的传动比值大于第一中心轮处于第二位置时第一中心轮与输出轴的传动比值。

本发明的有益之处在于：扭力输出工具中设有一个能沿第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置的第一中心轮，以及一个与第一中心轮同步滑动并在第一中心轮处于第一位置时仅将输出轴和第一行星轮架的相对周向位置锁定，而在第一中心轮处于第二位置时仅与第一行星轮架构成周向配合的锁定件，解决了现有技术中在电钻操作和拧螺丝的时候需要使用两个扭力输出工具的问题，从而可以实现通过一个扭力输出工具即能够同时实现电钻和拧紧螺丝刀的功能。

附图说明

图1所示为本发明的扭力输出工具的结构示意图；

图2所示为图1中部分结构的爆炸示意图；

图3所示为图1中部分结构的剖面示意图，此时第一中心轮位于第一位置；

图4所示为图1中部分结构的剖面示意图，此时第一中心轮位于第二位置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

本发明提出一种扭力输出工具。图1所示为本发明的扭力输出工具的结构示意图。请参照图1，本发明的扭力输出工具包括壳体100、马达200、以及传动组件300，其中壳体100形成一个收容马达200和传动组件300的收容空间（图未标），马达200设置于壳体100形成的收容空间内并用于给本发明的扭力输出工具提供工作时所需要的动力，传动组件300被马达200驱动并能将马达200产生的动力传动输出。

图2所示为图1中部分结构的爆炸示意图；图3所示为图1中部分结构的剖面示意图，此时第一中心轮位于第一位置；图4所示为图1中部分结构的剖面示意图，此时第一中心轮位于第二位置。请一并参照图1至图4，本发明中的传动组件300包括输出轴310、锤体320、主轴330、第一行星轮系（图未标）、锁定件350以及第二行星轮系（图未标）。

具体的，输出轴310用于最终输出扭矩，其一端可连接各种批头以适应不同的需求。在本实施例中，输出轴310的与连接批头一端相对的另一端设有一对锤砧311，输出轴310设有锤砧311的一端上还设有一个锁定槽312，输出轴310可以以自身中心所在的轴线为轴转动，这里定义输出轴310自身中心所在的轴线为第一轴线，即为图2至图4中的Y轴，围绕第一轴线的圆周方向为周向，朝向输出轴310连接批头的一端定义为本发明的前，朝向输出轴310设有锤砧311的另一端定义为本发明的后，这里的前后方向仅仅是为了便于清楚的说明本发明的技术方案而设置，并不作为限制本发明的实质性内容。

锤体320设置的靠近于输出轴310设有锤砧311的一端，锤体320的前端设有能与输出轴310上的锤砧311配合的一对锤块321。锤体320内部还设有可以供主轴330穿过的通孔（图未标），主轴330和锤体320上分别对应的设有两段半球槽331，半球槽331之间设有可在其中自由滑动的球体332，主轴330和锤体320之间还设有一段弹簧333，在半球槽331、球体332以及弹簧333的配合作用下，可使得主轴330驱动锤体320在以第一轴线为轴转动的同时沿第一轴线方向往复运动从而以冲击的方式驱动输出轴310。对于半球槽331、球体332以及弹簧333如何配合使得主轴330驱动锤体320以冲击的方式驱动输出轴310为现有技术，这里不再作详细介绍。

第一行星轮系包括：第一行星轮架341、第一级行星轮342、第一内齿圈343以及第一中心轮344，且第一行星轮架341、第一级行星轮342以及第一内齿圈343在第一轴线方向上相对位置固定，而第一中心轮344能沿着第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置，也即是说，第一行星轮架341、第一级行星轮342以及第一内齿圈343不能沿着第一轴线方向滑动，而第一中心轮344可沿着第一轴线方向滑动，这里的第一位置即为图3中第一中心轮344所处的位置，第二位置即为图4中第一中心轮344所处的位置。

第一行星轮架341转动的设置于壳体100内，并与主轴330固定为一体以实现始终与主轴330同步转动，第一行星轮架341可以与主轴330通过压装方式固定为一体，例如说，第一行星轮架341和主轴330之间存在过盈量，通过过盈配合而压装为一体，当然可以理解的，第一行星轮架341和主轴330的连接方式也可以通过连接件连接，只要能实现始终同步转动的连接方式都落在本发明的保护范围内。第一行星轮架341内部还设有滑孔（图未标），滑孔的内部设有内周结构（图未示），通过该内周结构使得第一中心轮344可与第一行星轮架341配合，并在配合时使得第一行星轮架341与第一中心轮344同步转动。

在本实施例中，第一行星轮系包括多个第一级行星轮342，多个第一级行星轮342转动的连接于第一行星轮架341的后端。第一内齿圈343设置于多个第一级行星轮342的外侧并与第一级行星轮342形成啮合的配合方式，第一内齿圈343还在周向上具有一个相对壳体100静止的传动位置，当第一内齿圈343静止时可以使得第一行星轮架341相对壳体100转动。

第一中心轮344包括第一中心齿轮344a、外周结构344b、中心通孔344c以及轮盘344d。第一中心齿轮344a设置于第一中心轮344的后端，当第一中心轮344位于图3中的第一位置时，其后端的第一中心齿轮344a将移动到第一级行星轮342处，并与第一级行星轮342啮合；外周结构344b设置于第一中心轮344的外围，并相对第一中心齿轮344a位于第一中心轮344上的位置属于相对靠前的位置，这样，当第一中心轮344位于图4中的第二位置时，第一中心轮344的前端则滑入到第一行星轮架341上的滑孔内，第一中心轮344外围的外周结构344b则移动到滑孔内部的内周结构处，并与内周结构形成配合以驱动第一行星轮架341随着第一中心轮344转动。在本实施例中，内周结构和外周结构344b为相互配合的花键，当然也可以通过其他配合方式以实现第一行星轮架341随着第一中心轮344转动。中心通孔344c设置于第一中心轮344的内部，其可以容纳部分的锁定件350，轮盘344d设置于第一中心轮344设有第一中心齿轮344a的一端。

在本发明中，因为当第一中心轮344处于第一位置时，其将与第一级行星轮342啮合，而处于第二位置时，第一中心轮344直接与第一行星支架连接，因而在第一级行星轮342的作用下，第一中心轮344处于第一位置时最终传输到输出轴310的传动比值大于第一中心轮344处于第二位置时最终传输到输出轴310的传动比值。

锁定件350包括一个杆结构（图未标），杆结构能部分容纳于主轴330内部设置的容纳通孔334内，杆结构的前端还设有一个锁定端部351，当锁定端部351嵌入至主轴330内部的锁定槽312时能使锁定件350与输出轴310实现同步转动，在本实施例中，该锁定端部351可以为一个六角结构，锁定槽312的结构为与该六角结构配合的对应结构。锁定件350的外侧还设有外传动结构352，对应的，在第一行星轮架341的滑孔内部还设有与外传动结构352配合的内传动结构（图未示），在本实施例中，外传动结构352为设置在锁定件350外周并向外凸出的导向块，内传动结构为设置在第一行星轮架341内部的导向槽，通过外传动结构352和内传动结构的配合，不仅能够使得锁定件350和第一行星轮架341构成在第一轴线方向上的滑动连接，起到导向锁定件350的滑动作用，而且还能使得锁定件350与第一行星轮架341始终同步转动，实现传递扭矩的作用。

锁定件350还部分容纳于第一中心轮344内部的中心通孔344c内，且能够在中心通孔344c内转动。锁定件350在中心通孔344c的两端设有轴线限位结构353，从而锁定件350能与第一中心轮344同步沿着第一轴线方向滑动，也即是说，当第一中心轮344处于图3中的第一位置时，锁定件350则位于图3中锁定件350所处的位置，当第一中心轮344处于图4中的第二位置时，锁定件350则位于图4中锁定件350所处的位置。当锁定件350位于图3中的位置时，锁定件350的锁定端部351嵌入至输出轴310的锁定槽312内，这时，锁定件350仅将输出轴310和第一行星轮架341的相对周向位置锁定，从而输出轴310可随着锁定件350一并随着第一行星轮架341以第一轴线为轴转动，从而可实现本发明的扭力输出工具的钻模式；当锁定件350位于图4中的位置时，锁定件350仅与第一行星轮架341构成周向配合而不锁定输出轴310，这时，与第一行星轮架341连接的主轴330驱动锤体320在自转的同时沿第一轴线方向往复运动，从而自转并沿第一轴线方向往复运动的锤体320可间断的冲击输出轴310，从而实现本发明的扭力输出工具的冲击模式。这里需要说明的是，虽然锁定件350处于图4中的位置时，其不能锁定输出轴310，但其同图3中的位置一样，依然能够始终与第一行星轮架341同步转动。

第二行星轮系设置于马达200与第一中心轮344之间。第二行星轮系包括第二中心齿轮（图未标）、第二级行星轮361、第二内齿圈362以及二级轮轴363。其中第二中心齿轮安装在马达200上设置的转轴（图未标）上，第二级行星轮361与第二中心齿轮形成啮合的配合方式，第二内齿圈362设置于第二级行星轮361外侧。二级轮轴363设置在第二级行星轮361的中心，并能够使第二级行星轮361以该二级轮轴363为轴进行转动，同时，第一中心轮344内还设有供二级轮轴363前端插入的轴孔（图未标），因此，二级轮轴363能够在第一中心轮344的轴孔内沿着第一轴线方向前后移动，也即是说，第一中心轮344从作用上讲相当于第二行星轮系的行星支架。

在本实施例中，本发明的扭力输出工具还包括一个扭矩控制组件（图未标），该扭矩控制组件能根据第一内齿圈343上负载的扭矩锁定或释放第一内齿圈343，从而能够使得第一内齿圈343在周向上相对壳体100静止以使第一行星轮架341相对壳体100转动。具体的，扭矩控制组件包括：螺纹环410、齿轮箱420、压簧430、挡圈440以及锁止件450。其中，螺纹环410套设安装在齿轮箱420上，齿轮箱420的前端设有外螺纹，对应的，螺纹环410内部设有于外螺纹匹配的内螺纹，在外螺纹和内螺纹的配合作用下，螺纹环410能够在齿轮箱420上沿着第一轴线方向前后移动；挡圈440也套设于齿轮箱420上，且位于螺纹环410的后侧，压簧430设置于螺纹环410与挡圈440之间，压簧430的一端顶住螺纹环410的后端，压簧430的另一端顶住挡圈440。同时为了容纳锁止件450，齿轮箱420上还设有容纳锁止件450的收容通孔421，在本实施例中，锁止件450为锁定球，其一端可以与挡圈440直接接触，其另一端与设置于第一内齿圈343上的止动盘343a接触，止动盘343a上还设有止动凸起343b，止动凸起343b沿着止动盘343a的圆周方向上排列，并沿着第一轴线方向凸出。因此，当螺纹环410向后移动时，齿轮箱420上的压簧430受到挤压，受到挤压的压簧430压迫挡圈440，接着，挡圈440开始挤压锁定球，锁定球又挤压止动盘343a，止动盘343a在锁定球的挤压下使得第一内齿圈343处于静止状态，也即是锁定第一内齿圈343；同样的，当螺纹环410向前移动时，则释放第一内齿圈343。另外，为了方便螺纹环410在齿轮箱420上移动，还在螺纹环410以及齿轮箱420的外侧设置了方便扭动的扭力杯460。

在本实施例中，为了切换扭力输出工具的钻模式和冲击模式，还在第一中心轮344的轮盘344d上设置了功能切换杆344e，当向不同方向拨动功能切换杆344e时，能够使得第一中心轮344切换的处于第一位置和第二位置，同时带动锁定件350前后滑动以实现钻模式和冲击模式的切换。

在本发明中，当正向拨动功能切换杆344e时，第一中心轮344向前移动到第一位置，同时锁定件350也向前移动其锁定端部351嵌入到输出轴310以将输出轴310和第一行星轮架341的相对周向位置锁定，从而实现钻模式；同样的，当反方向拨动功能切换杆344e时，最终可实现冲击模式。

本发明的有益之处在于：扭力输出工具中设有一个能沿第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置的第一中心轮，以及一个与第一中心轮同步滑动并在第一中心轮处于第一位置时仅将输出轴和第一行星轮架的相对周向位置锁定，而在第一中心轮处于第二位置时仅与第一行星轮架构成周向配合的锁定件，解决了现有技术中在电钻操作和拧螺丝的时候需要使用两个扭力输出工具的问题，从而可以实现通过一个扭力输出工具即能够同时实现电钻和拧紧螺丝刀的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种扭力输出工具，包括：壳体、马达和能被所述马达驱动的传动组件，所述马达设置于所述壳体内，所述传动组件包括：一个设有锤砧且能以第一轴线为轴转动的输出轴、一个能以冲击的方式驱动所述输出轴转动的锤体、一个驱动所述锤体在以第一轴线转动的同时沿所述第一轴线方向往复运动的主轴；所述锤体设有能与所述锤砧配合的锤块；其特征在于：所述传动组件还包括：第一行星轮系，所述第一行星轮系包括：转动的设置在壳体内且与所述主轴始终同步转动的第一行星轮架、转动连接至所述第一行星轮架的第一级行星轮、设置在所述第一级行星轮外侧并与之啮合的第一内齿圈、能沿第一轴线方向滑动至第一位置和第二位置的第一中心轮，所述第一行星轮架、第一级行星轮、第一内齿圈在第一轴线方向上相对位置固定，所述第一行星轮架设有滑孔，所述滑孔的内部设有内周结构，所述第一内齿圈在周向上至少具有一个相对所述壳体静止以使所述第一行星轮架相对所述壳体转动的传动位置；所述第一中心轮包括：一个在所述第一中心轮处于第一位置时与所述第一级行星轮啮合的第一中心齿轮、一个在所述第一中心轮处于第二位置时伸入所述滑孔并与所述内周结构配合驱动所述第一行星轮架转动的外周结构；所述传动组件还包括：一个与所述第一中心轮同步滑动并在所述第一中心轮处于第一位置时仅将所述输出轴和第一行星轮架的相对周向位置锁定、而在所述第一中心轮处于第二位置时仅与所述第一行星轮架构成周向配合的锁定件；所述锁定件始终与所述第一行星轮架同步转动；所述传动组件还包括：第二行星轮系，所述第二行星轮系包括：安装在所述马达转轴上的第二中心齿轮，与所述第二中心齿轮啮合的第二级行星轮、设置在第二级行星轮外侧并与之啮合的第二内齿圈。

2.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于，所述输出轴的后端设有一个锁定槽，所述主轴设有一个容纳通孔，所述锁定件至少包括一个部分容纳于所述容纳通孔内的杆结构，所述杆结构的前端设有一个能在所述第一中心轮处于第一位置时嵌入至所述锁定槽使所述锁定件与所述输出轴同步转动的锁定端部。

3.根据权利要求2所述的扭力输出工具，其特征在于，所述锁定件外侧至少设有能使所述锁定件与所述第一行星轮架同步转动的外传动结构，所述第一行星轮架的内部至少设有与所述外传动结构配合并能导向所述锁定件沿第一轴线方向滑动的内传动结构。

4.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于，所述第一中心轮设有一个容纳部分所述锁定件并使所述锁定件能在其中转动的中心通孔，所述锁定件在所述中心通孔的两端设有轴向限位结构。

5.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于，所述第二行星轮系还包括:设置在所述第二级行星轮中心使所述第二级行星轮能以之为轴转动的二级轮轴，所述第一中心轮设有供所述二级轮轴的前端插入其中并能在其中沿第一轴线方向移动的轴孔。

6.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于，所述扭力输出工具还包括：一个能根据所述第一内齿圈上负载的扭矩锁定或释放所述第一内齿圈的扭矩控制组件。

7.根据权利要求6所述的扭力输出工具，其特征在于，所述扭矩控制组件包括：螺纹环、齿轮箱、压簧、挡圈、锁止件，所述齿轮箱前端设有外螺纹、所述螺纹环设有与之配合的内螺纹，所述螺纹环安装在所述齿轮箱上，所述挡圈设置在所述螺纹环的后侧，所述压簧两端分别顶住所述螺纹环和所述挡圈，所述齿轮箱设有容纳所述锁止件的收容通孔；所述第一内齿圈设有与所述锁定件接触的止动盘，所述止动盘在圆周方向方设有多个沿第一轴线方向凸出的止动凸起。

8.据权利要求7所述的扭力输出工具，其特征在于，所述锁止件为一个能被所述挡圈接触的锁定球。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的扭力输出工具，其特征在于，在所述第一中心轮处于第一位置时所述第一中心轮与所述输出轴的传动比值大于所述第一中心轮处于第二位置时所述第一中心轮与所述输出轴的传动比值。