CN201760632U - 一种自动调速装置 - Google Patents

Abstract

一种电动工具的自动调速装置，能根据电动工具受到的外扭力自动在第一传动输出和第二传动输出之间转换，包括具有第一层行星架的第一层行星系统，连接到第一层行星系统并具有太阳轮第二层行星系统，具有可以在第一位置和第二位置之间轴向运动的移动连接架的自动控制系统，包含感应部件的扭力感应系统，当电动工具受到的外扭力大于第一设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第一位置，当电动工具受到外扭力小于第二设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第二位置。使用该自动调速装置后，电钻可感应工作扭力，并根据所受的外扭力从高到低或从低到高自动调整自身转速，且不需操作者手动复位，即可实现电钻转速从高到低再从低到高，或从低到高再从高到低的自动调整。

Description

一种自动调速装置 

技术领域

本实用新型涉及一种电动工具的自动调速装置，尤其是一种电钻的自动调速装置。 

背景技术

通常由电动工具执行的工作，如钻孔和拧螺丝，一般随工作进度和被加工材料不同，需要的扭矩会阶段性的不同。如一般在任务开始阶段需要低扭矩，在任务最后阶段需要较高扭矩。在现有技术中，调速装置的调节通常是由人工操作完成，但这种人工操作使得操作者不得不时刻关注工具的工作状态，负载变化情况，并判断什么时候需要调节调速装置。这种人工操作对操作者的操作技能要求较高，且不利于提高效率。 

另有一种可自动调节速度的电动工具，如美国专利US7,513,845所揭露的一种变速传动装置，能根据扭矩增大而改变电动工具的输出速度。该传动装置包括第一传动部分、第二传动部分和环形连接器。环形连接器可以通过弹簧和控制机构在第一位置和第二位置之间运动，从而在第一和第二速度之间改变电动工具输出。但这种自动调速装置只能自动从大扭矩调节到小扭矩，当电动工具自动将扭矩调节到最小时，需要人工手动将设置恢复成大扭矩，自动调速装置方可重新从大扭矩开始自动调节。操作时仍然需要操作者注意关注工具的工作状态，负载变化等情况。 

发明内容

为了克服现有技术中的不足和缺陷，本实用新型提供了一种改进后的可自动调节速度的电动工具。 

本实用新型揭示的电动工具的自动调速装置，能根据电动工具受到的外扭力自动在第一传动输出和第二传动输出之间转换，包括具有第一层行星架的第一层行星系统，连接到第一层行星系统并具有太阳轮第二层行星系统，具有可以在第一位置和第二位置之间轴向运动的移动连接架的自动控制系统，包含感应部件的扭力感应系统，当电动工具受到的外扭力大于第一设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第一位置，当电动工具受到外扭力小于第二设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第二位置。 

所述感应部件为第一层内齿圈。 

所述自动控制系统还包含连接部件，移动连接架在第一位置时与连接部件脱开，移动连接架在第二位置时与连接部件啮合。 

所述连接部件为离合器拨叉。 

所述感应部件具有复数个槽。 

所述扭力感应系统还包含复数个钢珠，复数个将钢珠偏压入感应部件的弹簧，复数个扭簧。 

所述第一层内齿圈具有至少一个深槽，及至少一个浅槽。 

当移动连接架位于第一位置时扭力感应系统的钢珠位于感应部件的浅槽，当移动连接架位于第二位置时扭力感应系统的钢珠位于感应部件的深槽。 

当电动工具受到的外扭力大于第一设定扭力，外扭力与扭力感应系统的扭簧共同控制感应部件旋转，从深槽滑出并落入浅槽，当电动工具受到的外扭力小于第二设定扭力，外扭力与扭力感应系统的扭簧共同控制感应部件旋转，钢珠从浅槽滑出并落入深槽。 

使用本实用新型揭示的自动调速装置后，电钻可感应工作扭力，并根据所受的外扭力从高到低或从低到高自动调整自身转速，且不需操作者手动复位，即可实现电钻转速从高到低再从低到高，或从低到高再从高到低的自动调整。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型优选实施例的电钻的局部剖视图； 

图2是本实用新型优选实施例的电钻调速传动机构的立体分解图； 

图3a是本实用新型优选实施例的电钻处于高速时传动装置的结构示意图； 

图3b是本实用新型优选实施例的电钻处于低速时传动装置的结构示意图； 

图4a是本实用新型优选实施例的电钻处于高速时部分齿轮箱的结构示意图； 

图4b是本实用新型优选实施例的电钻处于低速时部分齿轮箱的结构示意图； 

图5a是本实用新型优选实施例的电钻处于高速时自动控制系统的A-A面视图； 

图5b是本实用新型优选实施例的电钻处于低速时自动控制系统的A-A面视图； 

具体实施方案

本实用新型的一个优选实施例如图1所示，以带自动变速装置的电钻为例。 

如图1至图5b所示，一种电钻，包含机壳29，夹头28，把手27，启动/停止电机1的开关25，其中机壳29中包含电机1，齿轮箱26。 

齿轮箱26包含具有铆钉孔39的齿轮箱盖板；具有扭簧22，弹簧3，钢珠4，与弹簧3和钢珠4配合的第一层内齿圈5的扭力感应系统50；具有第一层行星齿轮组6，和支撑第一层行星齿轮组6的第一层行星架的第一层行星系统36；具有移动连接架8，离合器拨叉9，销10，秋千架11和具有V形槽31的旋转连接架17的自动控制系统35；具有第二层太阳轮12，行星架13，第二层行星齿轮组14，第二层行星架15的第二层行星系统34；具有横向槽32，铆钉孔40和第二层内齿圈(未图示)的前齿轮箱体16；具有第三层行星齿轮组18，垫片19，第三层行星架20的第三层行星系统37；具有销孔38的后齿轮箱体。其中齿轮箱盖板2通过铆钉33或业界其他习知方式与前齿轮箱体16固定，后齿轮箱体21通过连接销24或业界其他习知方式与前齿轮箱体固定连接，共同形成收容第一层行星系统36，自动控制系统35，第二层行星系统34，第三层行星系统37的空腔。 

第一层行星系统36中，第一层行星架7后端具有支架42，用于连接第一层行星齿轮组6，前端具有一扁轴，用于与离合器拨叉9上的孔44配合。 

第二层行星系统34中，第二层行星架15后端具有支架45与具有通孔47的行星架13配合，用于连接第二层行星齿轮组14，前端中心具有一太阳轮46。 

第三层行星系统37中，第三层行星架20后端具有支架48用于连接第三层行星齿轮组18，前端中心设置与输出轴(未图示)啮合的内齿圈(未图示)。 

自动控制系统35中，移动连接架8上具有槽51，用于与秋千架11卡合，两者相对固定，秋千架上的两侧凸起52a穿过前齿轮箱体上的槽32，并从旋转连接架17上的V形槽中穿出。移动连接架8通过后侧伸触的凸起54与第一行星架7的凹槽相对固定，并通过前侧伸出的凸起55与离合器拨叉9可分开的卡合。第一行星架7的扁轴43穿过离合器拨叉9的孔44，与离合器拨叉9前侧的凸起58，销10，共同容纳于第二层太阳轮12的空腔57中。 

扭力感应系统50中，通过对扭簧22的弹性系数和第一内齿圈5上深槽30角度的调整，可设置脱开扭力的大小。第一内齿圈5上的凸起49与旋转连接架17上的凹槽50卡合，4个扭簧22分别位于旋转连接架17的侧边52a和前齿轮箱体16的止挡位之间。弹簧3将钢珠4轴向的压紧在第一层内齿圈5上。电钻受到的外扭力，与扭簧22的扭力，及钢珠4和深槽 30，或浅槽30a，30b间的力三者相互制衡。 

当电钻处于高速时，移动连接架8位于其第二位置，如图3a所示。此时移动连接架8与周围的第一层行星架7，离合器拨叉9，销10，行星架13，第二层行星架15相对固定，将旋转力传给行星架13。此时第一层行星架7的扁轴43与销10截面的切线大致平行，如图5a所示，此时销10，凸起58，扁轴43可在第二层太阳轮12的内圈59中自由旋转，即第二层太阳轮12可自由旋转，不起降速的作用。 

当电钻处于低速时，移动连接架8位于其第一位置，如图3b所示。移动连接架8的凸起55离开离合器拨叉9的槽56。此时第一层行星架7，移动连接架8与离合器拨叉9，销10，行星架13脱开，销10横截面的外切线与扁轴43所成的角度呈自锁角α，如图5b所示。销10，凸起58，扁轴43，内圈59四者相对固定，即第一层行星架7，移动连接架8，离合器拨叉9，第二层太阳轮四者相对固定。此时第一层行星架与第二层太阳轮12相对固定，第二层太阳轮12起降速作用。 

电钻工作时，电钻受到的外扭力通过批头(未图示)依次经过第三层行星系统37，第二层行星系统34，第一层行星系统35，传导至第一层内齿圈5。当电钻正常工作时，钢珠位于深槽30，或浅槽30a，30b中，此时电钻受到的外扭力，与扭簧22的扭力及钢珠4和深槽30，或浅槽30a，30b间的力之和相等。 

当电钻受到的外扭力增大至设定的第一脱开扭力N1时，扭簧22被压缩，第一层内齿圈5顺时针运动，第一层内齿圈5上深槽30的斜面将钢珠4向后压，直至将其压出深槽30。第一层内齿圈5不受钢珠4的定位后顺时针高速旋转，由于第一层内齿圈5上的凸起49固定于旋转连接架17的凹槽50中，故第一层内齿圈5的旋转同时带动旋转连接架17顺时针旋转，直至侧边53a被前齿轮箱体16的止挡位52a挡住。此时钢珠4落入浅槽30a，如图4b所示。其间旋转连接架17的顺时针旋转通过V形槽31和前齿轮箱体16上横向槽32的配合，带动秋千架11向后运动。秋千架11卡固于移动连接架8的槽51中，带动移动连接架8向后运动。 

此时移动连接架8的凸起55从离合器拨叉9的槽56中脱离，移动连接架8与离合器拨叉9脱开，移动连接架位于第二位置。第一层行星架7由电机1带动旋转，第一层行星架7的扁轴43旋转至被孔44的侧边60挡住，同时带动销10和离合器拨叉9前侧伸出的凸起58运动，直至销10横截面的外切线与扁轴43所成的角度达到自锁角α，如图5b所示。此时销10，凸起58，扁轴43，内圈59四者相对固定，从而使第一层行星架7，移动连接架8，离合器拨叉9，第二层太阳轮12四者相对固定。此时第二层太阳轮12和行星架13，第二层行星架15被锁定，与第一层行星架7相对固定，第二层太阳轮12在齿轮箱26中参加传动，起降 速作用。此时，电钻的工作状态从高速自动的调整为低速。 

当电钻受到的外扭力减小至设定的第二脱开扭力N2时，扭簧22通过旋转连接架17的侧边52a给予第一层内齿圈5逆时针旋转的力，第一层内齿圈5上浅槽30a的斜面将钢珠4向后压，直至将其压出浅槽30a，第一内齿圈5逆时针旋转，直至侧边53b被前齿轮箱体16上另一侧的止挡位52b挡住，此时钢珠4落入深槽30，如图4a所示。其间旋转连接架17被第一层内齿圈5带动逆时针旋转，通过V行槽31和横向槽32的配合带动秋千架11向前运动，从而带动移动连接架8向前运动。 

此时移动连接架8的凸起55扣入对应的离合器拨叉9的槽56中，移动连接架8和离合器拨叉9相对固定，移动连接架位于第一位置，同时第一层行星架也与这两者相对固定。此时第一层行星架7的扁轴43与销10截面的切线大致平行，如图5a所示。此时销10，凸起58，扁轴43可在第二层太阳轮12的内圈59中自由旋转，即第二层太阳轮12不受第一层行星架7控制，可自由旋转。此时第二层太阳轮12在齿轮箱26中不参加传动，不起降速作用。此时，电钻的工作状态从低速高扭力自动的调整为高速低扭力。 

本实施例的显著优点是，电钻可感应工作扭力，并根据所受的外扭力从高到低或从低到高自动调整自身转速，且不需操作者手动复位，即可实现电钻转速从高到低再从低到高，或从低到高再从高到低的自动调整。且本实施例中电钻的自动控制系统35可平滑的将电钻转速从低到高或从高到低的进行过渡，操作者正在进行的工作不会因电钻自动的调速受到影响。 

同时，当需要将工件拧出，电钻反转工作时，本实施例同样可以实现电钻的对工作扭力的自动感应，以及转速的自动调整。 

当电钻受到的外扭力增大至设定的第一脱开扭力N1时，第一层内齿圈5上深槽30的斜面将钢珠4压出深槽30。第一层内齿圈5逆时针高速旋转，带动旋转连接架17逆时针旋转，直至侧边53b被前齿轮箱体16的止挡位52b挡住。此时钢珠4落入浅槽30b。其间旋转连接架17的逆时针旋转带动秋千架11向后运动。秋千架11带动移动连接架8向后运动。此时移动连接架8与离合器拨叉9脱开，移动连接架位于第一位置。第一层行星架7带动销10横截面的外切线与扁轴43所成的角度达到自锁角α，第二层太阳轮12被锁定，在齿轮箱26中参加传动，起降速作用。电钻的工作状态从高速自动的调整为低速。 

设定的第二脱开扭力N2时，扭簧22给予第一层内齿圈5顺时针旋转的力，浅槽30b的斜面将钢珠4压出浅槽30a，第一内齿圈5顺时针旋转，直至侧边53a被止挡位52a挡住，钢珠4落入深槽30。其间旋转连接架17被第一层内齿圈5带动顺时针旋转，带动移动连接架8向前运动。此时移动连接架8和离合器拨叉9相对固定，移 动连接架位于第二位置。第一层行星架7的扁轴43和销10在第二层太阳轮12的空腔57中可自由旋转，第二层太阳轮12不受第一层行星架7控制，在齿轮箱26中不参加传动，不起降速作用。此时，电钻的工作状态从低速自动的调整为高速。 

其中，深槽30的开槽深度较浅槽30a和浅槽30b大，以便当电钻受到的外扭力减小至脱开扭力N2时，浅槽30，30b可顺利的将钢珠4从中压出。 

本实用新型揭示的自动调速装置可适用于交直流电钻或电动螺丝批等电动工具。本实用新型所揭示的自动调速装置并不局限于以上实施例所述的内容及附图所代表的结构。在本实用新型的基础上对其中构件的形状及位置所作的显而易见的改变、替代或者修改，都在本实用新型要求保护的范围之内。 

Claims (8)

1.一种电动工具的自动调速装置，能根据电动工具受到的外扭力自动在第一传动输出和第二传动输出之间转换，所述自动调速装置包括：

第一层行星系统，所述第一层行星系统具有第一层行星架；

第二层行星系统，所述第二层行星系统连接到第一层行星系统，并具有太阳轮；

自动控制系统，所述自动控制系统具有可以在第一位置和第二位置之间轴向运动的移动连接架；

扭力感应系统，所述扭力感应系统包含感应部件；

其特征在于，当电动工具受到的外扭力大于第一设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第一位置，当电动工具受到外扭力小于第二设定扭力，扭力感应系统控制移动连接架移动至第二位置。

2.如权利要求1所述的自动调速装置，所述感应部件为第一层内齿圈。

3.如权利要求1所述的自动调速装置，所述自动控制系统还包含连接部件，移动连接架在第一位置时与连接部件脱开，移动连接架在第二位置时与连接部件啮合。

4.如权利要求3所述的自动调速装置，所述连接部件为离合器拨叉。

5.如权利要求1所述的自动调速装置，所述感应部件具有复数个槽。

6.如权利要求5所述的自动调速装置，所述扭力感应系统还包含复数个钢珠，复数个将钢珠偏压入感应部件的弹簧，复数个扭簧。

7.如权利要求6所述的自动调速装置，所述第一层内齿圈具有至少一个深槽，及至少一个浅槽。

8.如权利要求7所述的自动调速装置，当移动连接架位于第一位置时扭力感应系统的钢珠位于感应部件的浅槽，当移动连接架位于第二位置时扭力感应系统的钢珠位于感应部件的深槽。 

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