CN106914847A - 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：输出轴、传动装置、马达和工具壳体；传动装置包括：行星轮系、锁销、锁定圈和偏压件；行星轮系包括一个能相对工具壳体转动的内齿圈，锁销用于限制内齿圈转动，锁定圈用于限制锁销随内齿圈转动，偏压件用于偏压锁销向与锁定圈接触的方向移动；其中，行星轮系还包括：太阳轮和行星轮；太阳轮受到马达的驱动，行星轮分别与太阳轮和内齿圈配合；内齿圈形成有在输出轴的轴向上贯穿内齿圈的销槽；锁销通过销槽穿过内齿圈并与锁定圈接触；锁定圈形成有用于与锁销接触配合的锁定凸起；锁定凸起沿输出轴的轴向向锁销的方向凸出。该扭力输出工具结构紧凑且轴向尺寸较小。

Description

扭力输出工具

技术领域

本发明涉及一种扭力输出工具，具体涉及扭力输出工具中的传动装置。

背景技术

诸如电钻和螺丝批等扭力输出工具通常包括：马达、传动装置以及输出轴，其中马达还包括驱动轴，驱动轴驱动传动装置将动力输出至输出轴。

这些工具为手持式的扭力输出工具使用时，用户通常需要单手或者双手握持工具进行操作。而当手持式的扭力输出工具的尺寸过大时，很明显，这是不利于用户进行操作的。那么我们希望扭力输出工具满足输出的扭矩、转速以及功率等的要求的情况下，工具的尺寸越小越好。

但是现有的扭力输出工具中，为了实现扭力输出工具能够具有较大的输出扭力，传动装置通常会包括多级行星轮系，且为了实现对扭力输出工具的扭力调节，传动装置中还包括扭力调节组件，但是现有的扭力调节组件占用空间大，不利于扭力输出工具实现工具小型化。

发明内容

一种扭力输出工具，包括：输出轴、传动装置、马达和工具壳体；输出轴用于输出扭力，传动装置用于驱动输出轴，马达用于驱动传动装置，工具壳体用于容纳马达；传动装置包括：行星轮系、锁销、锁定圈和偏压件；行星轮系包括一个能相对工具壳体转动的内齿圈，锁销用于限制内齿圈转动，锁定圈用于限制锁销随内齿圈转动，偏压件用于偏压锁销向与锁定圈接触的方向移动；其中，行星轮系还包括：太阳轮和行星轮；太阳轮受到马达的驱动，行星轮分别与太阳轮和内齿圈配合；内齿圈形成有在输出轴的轴向上贯穿内齿圈的销槽；锁销通过销槽穿过内齿圈并与锁定圈接触；锁定圈形成有用于与锁销接触配合的锁定凸起；锁定凸起沿输出轴的轴向向锁销的方向凸出。

进一步地，传动装置还包括：调节件；调节件用于调整偏压件向锁销施加的偏压力；扭力输出工具还包括：用于容纳传动装置的齿轮箱；调节件能相对齿轮箱活动。

进一步地，调节件能相对齿轮箱滑动；在输出轴的轴向上，锁销设置在调节件和锁定圈之间。

进一步地，偏压件为螺旋弹簧，调节件连接或形成有定位柱，螺旋弹簧套装至定位柱。

进一步地，传动装置还包括：用于使锁销能相对偏压件转动的垫圈；垫圈设置在锁销与偏压件之间。

进一步地，垫圈套装至内齿圈的外围。

进一步地，锁销包括相对的两端，其中用于与锁定圈接触的一端形成球面结构，另一端形成平面。

进一步地，行星轮系还包括：用于可转动的安装行星轮的行星轮架；其中，行星轮架还与输出轴构成同步转动。

进一步地，内齿圈包括：齿圈本体和法兰部；齿圈本体用于容纳行星轮，法兰部用于形成销槽；法兰部在径向上凸出齿圈本体。

进一步地，销槽设置于法兰部的边缘，并且在法兰部的边缘形成缺口。

该扭力输出工具能够实现扭力调节，且结构紧凑，在轴向上的尺寸较小，有利于实现工具小型化。

附图说明

图1是扭力输出工具的结构示意图；

图2是图1中的扭力输出工具的传动装置和输出轴的剖面图；

图3是图2中的传动装置和输出轴在另一平面内的剖面图；

图4是图2中的传动装置和输出轴的爆炸图；

图5是图4中的内齿圈的放大示意图；

图6是图4中的锁定圈的放大示意图；

图7是图4中的调节件的放大示意图。

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。

图1所示的扭力输出工具100包括：工具壳体11、开关12、马达13和齿轮箱14。

如图2所示，扭力输出工具100还包括：输出轴15和传动装置20。

为了方便说明，扭力输出工具100以一个电钻作为实例；当然扭力输出工具100也可以是其它扭力输出工具，比如螺丝批、或者兼具螺丝批和电钻功能的多功能工具；或者，扭力输出工具100也可以是能将输出的扭矩转化为其他形式运动的工具，这些工具可能用来打磨工件，比如砂光机、角磨；这些工具也可能用来切割工件，比如往复锯、圆锯、曲线锯；这些工具也可能用来做冲击使用，比如电锤；这些工具也可能是园林类工具，比如修枝机和链锯；另外这些工具也可能作为其它用途，比如搅拌机。

只要这些工具具有设置于马达13和输出轴15之间的传动装置20，即可能采用以下披露的技术方案的实质内容。

如图1和图2所示，工具壳体11用于容纳扭力输出工具100内的各部件，工具壳体11可以包括把手部111和容纳部112。把手部111用于供用户握持，容纳部112形成容纳各部件的容纳空间；开关12可以安装于把手部111上。

用户在握持把手部111时，能够相对方便的触发开关12，该开关12可以被设置为启动该扭力输出工具100的主扳机。对于电钻而言，还可以包括夹持装置16，夹持装置16用于将一个工具附件夹持在该扭力输出工具100中，并可以通过该夹持装置16将动力输出至工具附件，从而实现该扭力输出工具100的工具功能。

马达13用于将能量源提供的能量转换成动力输出以驱动传动装置20。马达13设置于工具壳体11内，马达13包括能以第一轴线101为轴转动的驱动轴131，驱动轴131的一端用于输出动力至传动装置20。

齿轮箱14设置于马达13和夹持装置16之间，齿轮箱14可以为一个用于容纳传动装置20的箱体。

输出轴15用于输出扭矩，输出轴15也可以以第一轴线101为轴转动。

传动装置20用于驱动输出轴15，从而在驱动轴131和输出轴15之间实现传动。

为了方便清楚的说明技术方案的内容，做出以下定义：定义第一轴线101方向以及与第一轴线101平行的方向为轴向，定义以第一轴线101为中心轴的圆周方向为周向，定义以第一轴线101为中心轴的圆周方向的半径方向为径向。

如图2至图4所示，传动装置20包括行星轮系，该行星轮系包括：太阳轮21、行星轮22、内齿圈23和行星轮架24。当然，我们知道，传动装置20为了实现减速以及速度调节的功能，除了该级行星轮系，还可以在该级行星轮系和马达13之间包括另外两级的行星轮系，而位于最远离马达13的行星轮系可以认为是传动装置20中的最后一级的行星轮系。

对于最后一级的行星轮系，其太阳轮21受到马达13的驱动，这里的驱动可以认为是被间接的驱动。行星轮系包括多个行星轮22，多个行星轮22与太阳轮21啮合并均匀的分布在太阳轮21的周围。内齿圈23能相对工具壳体11转动，内齿圈23围绕多个行星轮22，并与多个行星轮22构成啮合。行星轮架24一侧形成或者固定连接有安装销241，安装销241用于可转动的安装行星轮22。行星轮架24还用于将动力输出至输出轴15，该行星轮架24可以与输出轴15构成同步转动。行星轮架24与输出轴15构成同步转动指的是，当行星轮架24和输出轴15中的一个转动时，另一个也会随之以相同的角速度转动。

另外，对于位于最后一级的行星轮系之前的两级行星轮系，这里不妨分别称作初级行星轮系和中间级行星轮系。

其中，初级行星轮系包括：初级行星轮25、初级内齿圈26和初级行星轮架27，它们三者之间的配合关系为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

中间级行星轮系包括：中间级行星轮28、中间级内齿圈29和中间级行星轮架30，它们三者之间的配合关系也为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。另外，其中的中间级行星轮架30靠近最后一级的行星轮系的一侧形成或者固定连接有以上所说的太阳轮21。

如图2至图4所示，传动装置20还包括：锁销31、锁定圈32、偏压件33、调节件34、垫圈35。

其中，如图5所示，最后一级的行星轮系的内齿圈23包括：齿圈本体231和法兰部232。其中，齿圈本体231大致呈环形，其用于围绕并容纳行星轮22。齿圈本体231的内周形成有用于与行星轮22啮合的啮合齿，齿圈本体231的外周的一端延伸出以上所说的法兰部232。法兰部232自齿圈本体231的外周沿径向延伸，从而法兰部232在径向上是突出齿圈本体231的。在法兰部232的边缘处还形成有销槽233，销槽233在轴向上贯穿内齿圈23，销槽233还在法兰部232的边缘处形成缺口。

锁销31用于限制内齿圈23的周向转动，锁销31至少部分容纳在销槽233内。这样，当锁销31以第一轴线101为轴的转动被锁定时，内齿圈23的周向转动也会被限制，那么此时，行星轮架24能够将动力从输出轴15输出。而当锁销31以第一轴线101为轴的转动被释放时，内齿圈23的周向转动也会被释放，那么此时，内齿圈23能够周向转动，此时的行星轮架24则不能将动力从输出轴15输出。

如图4和图6所示，锁定圈32用于限制锁销31随内齿圈23转动，锁定圈32固定设置在中间级内齿圈29和最后一级的行星轮系的内齿圈23之间，锁定圈32形成有：凸台321和锁定凸起322。其中，凸台321用于与中间级内齿圈29配合，实现对中间级内齿圈29的周向转动的锁定和释放，从而实现传动装置20具有相对较高的高传动比和相对较低的低传动比，进而实现输出轴15具有不同的输出转速。锁定凸起322用于与锁销31配合，锁销31通过销槽233穿过内齿圈23与锁定圈32接触，这样在它们两者构成接触并配合时，能够暂时限制锁销31随内齿圈23的转动，从而实现在扭力不同时限制或者释放内齿圈23的周向转动，进而实现对扭力输出工具100的扭力调节。

具体的，锁定圈32大致呈环形结构，凸台321自环形结构的靠近中间级内齿圈29的一侧沿轴向朝向中间级内齿圈29延伸。锁定凸起322自环形结构的靠近锁销31的一侧沿轴向朝向锁销31延伸。凸台321和锁定凸起322还分别形成于锁定圈32的不同的轴向位置。

偏压件33用于偏压锁销31向与锁定圈32接触的方向移动，调节件34用于调整偏压件33向锁销31施加的偏压力，垫圈35用于使锁销31能相对偏压件33转动。

具体的，如图4和图7所示，调节件34的一端朝向锁销31的方向沿轴向延伸出多个定位柱341，调节件34的外周形成有滑槽342。其中，定位柱341可以与调节件34一体成型，也可以分开形成然后再固定至调节件34。定位柱341用于定位并安装偏压件33，偏压件33可以为多个分别套在定位柱341外围的螺旋弹簧。螺旋弹簧的一端抵持调节件34、另一端可以抵持垫圈35。滑槽342在调节件34的外周大致呈螺旋状，滑槽342用于使得调节件34随着工具壳体11上的一个操作旋钮活动。这样，当用户操作该操作旋钮转动时，在滑槽342的作用下，调节件34能够在轴向上相对齿轮箱14滑动。

垫圈35套装在内齿圈23的外围，在轴向上，垫圈35还设置在锁销31和偏压件33之间，垫圈35的一侧与偏压件33接触、另一侧与锁销31接触。这样，当调节件34相对齿轮箱14沿轴向滑动时，偏压件33偏压至垫圈35并向垫圈35施加不同程度的偏压力，该偏压力能够使得锁销31沿轴向移动至与锁定圈32的锁定凸起322接触并配合的位置。

这样在轴上，传动装置20的部分零件的排序依次为：锁定圈32、锁销31和内齿圈23、垫圈35、偏压件33和调节件34。

作为一种方案，锁销31在轴向上包括两个端面，其中用于与锁定圈32接触的一端形成球面结构，另一端形成平面。对应的，为了与锁销31的形成球面结构的一端配合，锁定圈32的锁定凸起322可以被设置成包括一个能与球面结构配合的斜面。具体的，锁定凸起322可以大致呈三棱柱的结构，三棱柱的三个侧面中的一个与锁定圈32的端面重合，另外两个侧面可以认为是用于与球面结构配合的斜面。锁销31的另一端的平面用于与垫圈35的一侧接触。

以下具体介绍传动装置20实现扭力调节的过程以及原理：当用户启动开关12后，因为锁定圈32是固定的设置在工具壳体11内的，因此，前两级的行星轮系能够将动力传递至最后一级的行星轮系，这时内齿圈23受到一个旋转力矩，在该力矩的作用下，内齿圈23带动销槽233内的锁销31一起转动。当内齿圈23带动锁销31转动至锁销31与锁定圈32的锁定凸起322接触时，此时锁销31既受到内齿圈23的旋转力矩同时还受到锁定凸起322的轴向力。这时，如果锁销31受到的锁定凸起322的轴向力不能超过偏压件33的偏压力，那么锁销31将带动内齿圈23停止转动，这时，行星轮架24能够通过输出轴15输出动力。而这时如果锁销31受到的锁定凸起322的轴向力能超过偏压件33的偏压力，那么锁销31将在轴向上产生移动而越过锁定凸起322，锁销31会随着内齿圈23继续转动，这时，行星轮架24将不能通过输出轴15输出动力。而偏压件33的偏压力受到调节件34的调节，从而当用户操作操作旋钮时，调节件34调节偏压件33的偏压力，从而实现扭力输出工具100的扭力调节。

其中，锁定圈32的凸台321能够用于固定中间级内齿圈29，另一端的锁定凸起322又能够与内齿圈23、锁销31等作用实现扭力输出工具100的扭力调节，多个功能集成于一体使得传动装置20的结构紧凑。而且，内齿圈23无需轴向移动即能实现被锁定和释放，从而缩小了传动装置20的轴向尺寸。再者，调节件34与工具壳体11上的操作旋钮配合或者直接与工具壳体11配合，从而能够提高传动装置20可承载的扭矩。

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 (10)

1.一种扭力输出工具，包括：

输出轴，用于输出扭力；

传动装置，用于驱动所述输出轴；

马达，用于驱动所述传动装置；

工具壳体，用于容纳所述马达；

其特征在于：

所述传动装置包括：

行星轮系，包括一个能相对所述工具壳体转动的内齿圈；

锁销，用于限制所述内齿圈转动；

锁定圈，用于限制所述锁销随所述内齿圈转动；

偏压件，用于偏压所述锁销向与所述锁定圈接触的方向移动；

其中，所述行星轮系还包括：

太阳轮，受到所述马达的驱动；

行星轮，分别与所述太阳轮和所述内齿圈配合；

所述内齿圈形成有：

销槽，在所述输出轴的轴向上贯穿所述内齿圈；

所述锁销通过所述销槽穿过所述内齿圈并与所述锁定圈接触；

所述锁定圈形成有：

锁定凸起，用于与所述锁销接触配合；

所述锁定凸起沿所述输出轴的轴向向所述锁销的方向凸出。

2.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述传动装置还包括：

调节件，用于调整所述偏压件向所述锁销施加的偏压力；

所述扭力输出工具还包括：

齿轮箱，用于容纳所述传动装置；

所述调节件能相对所述齿轮箱活动。

3.根据权利要求2所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述调节件能相对所述齿轮箱滑动；

在所述输出轴的轴向上，所述锁销设置在所述调节件和所述锁定圈之间。

4.根据权利要求2所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述偏压件为螺旋弹簧，所述调节件连接或形成有定位柱，所述螺旋弹簧套装至所述定位柱。

5.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述传动装置还包括：

垫圈，用于使所述锁销能相对所述偏压件转动；

所述垫圈设置在所述锁销与所述偏压件之间。

6.根据权利要求5所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述垫圈套装至所述内齿圈的外围。

7.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述锁销包括相对的两端，其中用于与所述锁定圈接触的一端形成球面结构，另一端形成平面。

8.根据权利要求1所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述行星轮系还包括：

行星轮架，用于可转动的安装所述行星轮；

其中，所述行星轮架还与所述输出轴构成同步转动。

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：

所述内齿圈包括：

齿圈本体，用于容纳所述行星轮；

法兰部，用于形成所述销槽；

所述法兰部在径向上凸出所述齿圈本体。

10.根据权利要求9所述的扭力输出工具，其特征在于：

所述销槽设置于所述法兰部的边缘，并且在所述法兰部的边缘形成缺口。