CN201950239U - 具有可变扭矩离合器的钻 - Google Patents

Abstract

钻中的齿轮传动装置包括连接在电机(11)和输出轴(18)之间的环形齿轮(30)。离合器机构(16)选择性地将来自所述齿轮传动装置的扭矩传递给所述输出轴。在所述离合器机构中，弹簧(50)对联结部件(44，46)施加偏压力以限制所述环形齿轮的自由转动。垫圈(48)布置在所述联结部件和所述弹簧之间，并与模式选择器(40)配合，所述模式选择器(40)具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述模式选择器阻止所述垫圈的移动，在所述第二位置，所述模式选择器允许所述垫圈移动。所述弹簧驱使所述垫圈与所述模式选择器脱离接合，使得在改变模式时更容易转动所述模式选择器。

Description

具有可变扭矩离合器的钻

技术领域

本实用新型通常涉及动力手持工具，更具体地，涉及一种具有可变扭矩离合器的钻。

背景技术

在钻中设置模式选择器是已知的，操作者可以使用模式选择器在驱动模式和钻削模式之间转换。在驱动模式中，接合离合器以控制驱动固定器(fastener)所施加的扭矩，在钻削模式中，不接合离合器以钻削。申请人的专利公开CN1836847描述了一种具有可变扭矩离合器(variable torque clutch)的钻，在这种钻中，安装在钻体上的模式选择器可在限定不同模式的位置之间转动。为了使离合器滑动(或释放)，必须压缩离合器弹簧，且作用在离合器弹簧上的预载荷是变化的，以控制使得离合器滑动的扭矩。模式选择器套筒阻止作用在离合器垫圈上的联结部件的运动，离合器垫圈依次对离合器弹簧施加压力。然而，这种设计的一个弊端在于，当转换模式时，大的离合器弹簧预载荷有使模式选择器套筒转动困难的趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服或大致改善上述缺陷，或者更一般地，提供一种改进的钻。

根据本实用新型的一个方面，提供一种钻，该钻包括：

齿轮传动装置，该齿轮传动装置连接在电机和输出轴之间，所述齿轮传动装置包括环形齿轮；

垫圈，该垫圈安装在所述输出轴的附近；和

离合器机构，该离合器机构选择性地将来自所述齿轮传动装置的扭矩传递给所述输出轴，所述离合器机构包括：至少一个联结部件和至少一个弹簧，所述至少一个联结部件布置在所述垫圈和所述环形齿轮之间，所述至少一个弹簧用于对所述至少一个联结部件施加偏压力以限制所述环形齿轮的自由转动；其特征在于，所述钻包括

模式选择器，该模式选择器布置在所述垫圈的附近，用于选择性地与所述垫圈接合，所述模式选择器具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述模式选择器邻接所述垫圈以阻止所述垫圈的移动，在所述第二位置，所述模式选择器允许所述离合器垫圈移动，且所述至少一个弹簧驱使所述垫圈与所述模式选择器脱离接合。

优选地，该钻还包括：

互补的凸舌和凹槽对(tongue and groove pair)，一对所述互补的凸舌和凹槽分别设置在所述垫圈和所述模式选择器上，其中，在所述第一位置，所述凸舌和凹槽对齐，并且在所述第二位置，所述凸舌和凹槽不对齐，和

齿轮箱壳体，该齿轮箱壳体具有开口，每个所述至少一个联结部件容纳在所述开口中，并且从所述开口中突出以与所述垫圈邻接。

优选地，该钻还包括：

(a)扭矩调节机构，该扭矩调节机构包括弹簧座和扭矩调节环，所述弹簧座与所述垫圈同轴安装，所述扭矩调节环可旋转地安装在所述弹簧座上用于使所述弹簧座沿轴向方向移动，并且，其中所述至少一个弹簧布置在所述垫圈和所述弹簧座之间，从而通过所述扭矩调节环的旋转使所述弹簧座沿轴向移动以改变作用在所述垫圈上的偏压力，和/或

(b)锤击机构，该锤击机构包括第一棘轮和锤击模式选择器，所述第一棘轮不可旋转地安装，并且在所述第一位置和第二位置与固定地安装在所述输出轴上的第二棘轮间隔开，所述锤击模式选择器安装在所述齿轮箱壳体上且具有第三位置，在该第三位置所述第二棘轮部件能够与所述第一棘轮部件接合，以在闭锁部件的第一位置使所述输出轴往复移动，或者

优选地，所述模式选择器包括套筒，该套筒与所述垫圈、所述环形齿轮、所述电机和所述轴同轴安装。

本实用新型提供一种钻，这种钻能有效且高效地操作使用，并且这种钻使制造成本最小化、使使用性能最大化。由于安装离合器和模式选择器，因此，弹簧驱使垫圈不与模式选择器接合，从而使得在改变模式时更容易转动模式选择器。

附图说明

本实用新型的优选实施方式将通过实施例的方式并参考附图进行描述，其中：

图1是根据本实用新型一种实施方式的驱动器/钻工具的驱动总成的分解图；

图2是图1中驱动总成的齿轮箱总成的分解图；和

图3是图2中齿轮箱总成的前部的不连续的局部剖视图。

具体实施方式

现在，参照图1-3，图中所示的是根据本实用新型一种实施方式的驱动器/钻组合工具。所述工具包括罩住旋转电机11的壳体(未示出)。减速齿轮箱14(在图2中以分解形式示出)安装在壳体内，用于通过离合器机构16将所述电机11的轴可旋转地与输出轴18连接。离合器机构16能够使所述工具在钻削操作模式和驱动操作模式之间转换。输出轴18连接到适于牢固地夹持工具头的传统卡盘12。

所述齿轮箱14包括至少一个行星齿轮组，并且示出包括一对行星齿轮组20和22，该一对行星齿轮组20和22具有用于传递电机11的旋转或扭矩并降低电机11的速度的传统结构。电机11的轴与第一行星齿轮组20可旋转地接合，第一行星齿轮组20驱动第二行星齿轮组22。第一行星齿轮组20和第二行星齿轮组22设置在后齿轮箱壳体26内，以在电机11的输出轴和第二行星齿轮组22的太阳齿轮34之间提供双速齿轮减速。可在后齿轮箱壳体26上设置速度选择器开关13，以选择用于快速钻削或驱动应用的高速范围或者用于大功率和扭矩应用的低速范围。在高速范围内使用所述工具时，速度将增大，且钻将具有较小的扭矩。在低速范围内使用所述工具时，速度将降低，且钻将具有较大的扭矩。

齿轮箱14还可以包括第三行星齿轮组24，该第三行星齿轮组24设置在前齿轮箱壳体28内，用于与离合器机构16配合使轴18旋转。第三行星齿轮组24包括环形齿轮30和一组行星齿轮32。环形齿轮30可旋转地布置在前齿轮箱壳体28的本体部分28a内部。前齿轮箱壳体28的本体部分28a固定到后齿轮箱壳体26，例如，利用紧固件29，该紧固件29容纳在形成在本体部分28a外表面上的螺纹孔以及形成在后齿轮箱壳体26的凸缘上的相应通孔内。行星齿轮32与环形齿轮30和第二行星齿轮组22的太阳齿轮34啮合。行星齿轮32可旋转地支撑在行星齿轮支座36的轴向凸起36a上，所述行星齿轮支座36连接到轴18的后端，以与所述轴18一起旋转。轴18可旋转地容纳在前齿轮箱壳体28的颈部28b内。

以这种方式，第二行星齿轮组22的太阳齿轮34驱动第三行星齿轮组24的行星齿轮32。如果环形齿轮30可旋转地固定在前齿轮箱壳体28的本体部分28a内，行星齿轮32将绕着太阳齿轮34的轨道运行，从而驱动支座36和轴18绕着太阳齿轮34的轴线旋转。这种布置明确地将扭矩从太阳齿轮34传递给轴18。相反，如果允许环形齿轮30在前齿轮箱壳体28内旋转或空转，太阳齿轮34可能不将扭矩传递给轴18，而是可能驱动行星齿轮32绕其自身在支座36上的轴向突起36a上的轴线旋转。

多个周向隔开的突起30a从环形齿轮30的外肩部轴向突出，以与离合器机构16配合，从而选择性地阻止环形齿轮30相对于前齿轮箱壳体28旋转，这在下文中有更详细的描述。突起30a与一组联结容纳开口38(link-receiving opening)对称布置，所述联结容纳开口38沿周向形成在前齿轮箱壳体28的本体部分28a内，并沿轴向延伸穿过该本体部分28a。

可变扭矩离合器机构16包括一组第一联结部件46、模式选择器40和一组第二联结部件44。所述本体部分28a内的每个联结容纳开口可移动地在其中容纳至少一个第一联结部件46，例如圆柱形或球形部件。模式选择器40(例如环形)可旋转地安装在前齿轮箱壳体28的颈部28b上，并沿轴向固定在颈部28b上，所述颈部28b与本体部分28a紧邻。模式选择器40设置有棘爪簧(detent spring)39，以在不同的角位置固定模式选择器40，模式选择器40可能绕驱动轴线10旋转到这些角位置，这将在下文作更详细的描述。

多个离合器弹簧50绕颈部28b周向间隔开，且该多个离合器弹簧50夹持在保持垫圈48和环形弹簧座52之间，环形弹簧座52不可旋转地装配在所述颈部28b上。离合器弹簧50的相对的两端可以分别位于保持垫圈48上的凸舌48a和环形弹簧座52上。所述弹簧50挤压保持垫圈48，驱使保持垫圈48朝前齿轮箱壳体28的肩部28c运动并与第二联结部件44的轴向端接合。这样，驱使第二联结部件44与第一联结部件46接合，从而将第一联结部件46偏压在环形齿轮30的肩部上。保持垫圈48轴向布置在前齿轮箱壳体28的肩部28c和模式选择器40之间。

保持垫圈48、弹簧座52和邻近的棘爪环(detent ring)53的径向内表面具有形成在其上的表面，以与颈部28b的外表面互补，这样，弹簧座52和保持垫圈48仅能在轴向方向上相对于颈部28b移动。例如，形成在弹簧座52和保持垫圈48的内表面上的轴向伸长的肋容纳在形成在颈部28b上的相应的轴向凹槽内。

保持垫圈48和模式选择器40的径向外表面分别具有互补的特征48a和40a，例如在保持垫圈48上为凸舌48a，且在模式选择器40上为凹槽40a，反之亦然。凸舌48a和凹槽40a相互配合，这样，当它们对齐时保持垫圈48可轴向移动，并且，当它们不对齐时，模式选择器40邻接保持垫圈48从而阻止保持垫圈48的轴向移动。

弹簧座52具有螺纹外部52a，以与扭矩调节环54的螺纹内部54b接合，从而改变作用在保持垫圈48上的力。扭矩调节环54利用端部垫圈56轴向固定在前齿轮箱壳体28上，所述端部垫圈56布置在扭矩调节环54的前端的上方。端部垫圈56限定有一组通孔，该组通孔布置成与形成在前部齿轮箱壳体28的颈部28b的前表面内的安装孔相对应。插入端部垫圈56的通孔内的一组紧固件57容纳在颈部28b的安装孔内，以使得扭矩调节环54沿轴向固定到前齿轮箱壳体28上。

这种布置允许扭矩调节环54相对于壳体28旋转。扭矩调节环54的旋转导致其螺纹内部与弹簧座52接合并使该弹簧座52沿轴向移动。扭矩调节环54的旋转方向决定弹簧座52是倚靠弹簧50进给还是远离弹簧50，以增大或降低作用在保持垫圈48上的力。棘爪环53邻接弹簧座52，并且安装到棘爪环53的棘爪簧39容纳在扭矩调节环54内的凹口54a内，从而阻止扭矩调节环54无意识地旋转。

在所述工具(未示出)的钻削模式中，模式选择器40旋转到第一位置，使得模式选择器40上的凹槽40a与保持垫圈48上的凸舌48a错开。通过这种方式，联结部件44和46被保持垫圈48轴向阻挡。这种布置使得环形齿轮30肩部上的突起30a与第一联结部件46紧密接合，从而防止环形齿轮30在前齿轮箱壳体28内旋转。相应地，环形齿轮30的自由转动也被限制，电机11将在无任何由于环形齿轮30的旋转而产生的扭矩极限的情况下驱动轴18持续旋转。

在所述工具的驱动模式中，模式选择器40被旋转到所示的第二位置，使得模式选择器40上的凹槽40a与保持垫圈48上的凸舌48a对齐。这样，第一联结部件46和第二联结部件44能够克服弹簧50的力与保持垫圈48一起沿轴向向前移动。如果轴上的载荷足以克服所述环形齿轮30上的扭矩，则所述环形齿轮30将第一联结部件46提起到突起30a的上方，以便在前齿轮箱壳体28内旋转。特别地，突起30a具有倾斜表面，该倾斜表面用于在环形齿轮30旋转时轴向偏压第一联结部件46。当环形齿轮30以这种方式旋转时，传递给轴18的扭矩根据弹簧预载变化。如上所述，在驱动模式中，通过旋转扭矩调节环54来调节环形齿轮30的扭矩极限，以改变作用在保持垫圈48上的弹簧力。

因此，如上所述，使用模式选择器40以阻止第一联结部件46的离合器机构16的这种布置允许用户在钻削操作模式和驱动操作模式之间转换，而不会影响驱动模式的扭矩极限设置。

所述驱动器/钻工具还包括用于提供锤击操作模式的锤击机构。模式选择器40能够在驱动、钻削和锤击操作模式之间切换所述工具，这将在下文中作更详细的描述。

锤击机构包括第一棘轮部件58，该第一棘轮部件58不可旋转地安装在前齿轮箱壳体28的颈部28b内。第一棘轮部件58具有环绕其外周缘形成的多个垂直定位臂(alignment arm)58a，所述垂直定位臂58a容纳在狭槽内，用于限制第一棘轮部件沿轴向向后移动。轴18通过轴颈支撑在轴承59a和轴承59b上，轴承59a保持在支架59c内，支架59c可轴向滑动地安装在颈部28b内。

第二棘轮部件60不可移动且不可旋转地安装在轴18上，与第一棘轮部件58相对。多个齿形成在棘轮部件58、60的相对表面上，以在棘轮部件58、60形成旋转接合时沿轴向产生往复移动。第一棘轮部件58和第二棘轮部件60能够选择性地接合从而使轴18作往复移动，这将在下文中作更详细的描述。

在第二棘轮部件60的正前面，一对环形部件62和64可移动且可旋转地安装在轴18上。盘簧(未示出)在环形部件62和64之间支撑在轴18上。盘簧的端部连接到环形部件62和64上。轴环68在第二环形部件64的前方固定在轴18上。盘簧驱使环形部件62和64沿轴向相互分开，由此将第一环形部件62偏压到第二棘轮部件60上，并且将第二环形部件64偏压到轴环68上。

第一环形部件62具有环绕其外周缘形成的一组耦联臂62a，该组耦联臂62a容纳在颈部28b的内部的狭槽(未示出)内，以便在轴18通过轴颈支撑在颈部28b内时，将第一环形部件62可旋转地固定在颈部28b内。这种布置允许轴18和第二棘轮部件60相对于第一棘轮部件58旋转。当轴18通过轴颈支撑在颈部28b内时，第一环形部件62的耦联臂62a也紧靠第一棘轮部件58的垂直定位臂58a，这样，第一棘轮部件58和第二棘轮部件60便正常地脱离接合。

为了使第二棘轮部件60与第一棘轮部件58接合，第二环形部件64松松地安装在颈部28b内。特别地，第二环形部件64包括环绕其外周缘形成的一组突片64a，该组突片64a松松地容纳在颈部28b内部的狭槽内，以允许第二环形部件64在其内旋转。盘簧的端部沿相对方向旋转推动环形部件62和64，使得耦联臂62a紧靠突片64a以阻止第二环形部件64朝向第一环形部件62轴向位移。第二环形部件64克服弹簧的扭转阻力旋转，从而移动突片64a，使突片64a与耦联臂62a脱离接合。当突片64a和耦联臂62a脱离接合时，轴18的轴向加载将使得轴环68压靠在第二环形部件64上，从而压缩盘簧，由此使轴18和第二棘轮部件60朝向第一棘轮部件58移动，并使棘轮部件58和60的相对的表面接合，从而产生轴18的往复移动。

第二环形部件64设置有致动杠杆70，该致动杠杆70从一个突片64a径向向外延伸。颈部28b内部中的狭槽(未示出)形成沿颈部28b的至少一部分长度轴向延伸的开口凹槽，以容纳致动杠杆70。致动杠杆70的与突片64a相对的端部包括形成在其上的夹钳(grab)部件72。夹钳部件72容纳在形成在模式选择器40的内圆周肩部的周边的凹槽内，所述模式选择器40紧靠前齿轮箱壳体28。

在所述工具的锤击模式中，模式选择器40旋转到第三位置，而不对扭矩调节环54作任何调节。特别地，夹钳部件容纳凹槽的尺寸使得模式选择器40能够在不与夹钳部件72接合的情况下在与钻削模式相对应的第一位置和与驱动模式相对应的第二位置之间旋转。在模式选择器40的第三位置，夹钳部件容纳凹槽的内表面与夹钳部件72接合，以使第二环形部件64旋转，从而使突片64a与耦联臂62a脱离接合。以这种方式，轴18的轴向加载使得棘轮部件58和60相互接合，以使轴18作往复移动。

因此，如上所述，使用模式选择器40以阻止第一联结部件46的这种布置允许用户在钻削操作模式、驱动操作模式和锤击操作模式之间转换而不影响驱动模式的扭矩极限设置。

上文中仅通过实施例的方式描述了本实用新型的各个方面，但应当理解的是，在不脱离本实用新型范围的情况下，可对本实用新型进行修改和添加。

Claims (4)

1.一种钻，该钻包括：

齿轮传动装置，该齿轮传动装置连接在电机和输出轴之间，所述齿轮传动装置包括环形齿轮；

垫圈，该垫圈安装在所述输出轴的附近；和

离合器机构，该离合器机构选择性地将来自所述齿轮传动装置的扭矩传递给所述输出轴，所述离合器机构包括：至少一个联结部件和至少一个弹簧，所述至少一个联结部件布置在所述垫圈和所述环形齿轮之间，所述至少一个弹簧用于对所述至少一个联结部件施加偏压力以限制所述环形齿轮的自由转动；其特征在于，

模式选择器，该模式选择器布置在所述垫圈的附近，用于选择性地与所述垫圈接合，所述模式选择器具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述模式选择器邻接所述垫圈以阻止所述垫圈的移动，在所述第二位置，所述模式选择器允许所述离合器垫圈移动，且所述至少一个弹簧驱使所述垫圈与所述模式选择器脱离接合。

2.根据权利要求1所述的钻，其特征在于，该钻还包括：

互补的凸舌和凹槽对，一对所述互补的凸舌和凹槽分别设置在所述垫圈和所述模式选择器上，其中，在所述第一位置，所述凸舌和凹槽对齐，并且在所述第二位置，所述凸舌和凹槽不对齐，和

齿轮箱壳体，该齿轮箱壳体具有开口，每个所述至少一个联结部件容纳在所述开口中并且从所述开口中突出以与所述垫圈邻接。

3.根据权利要求1或2所述的钻，其特征在于，该钻还包括：

(a)扭矩调节机构，该扭矩调节机构包括弹簧座和扭矩调节环，所述弹簧座与所述垫圈同轴安装，所述扭矩调节环可旋转地安装在所述弹簧座上用于使所述弹簧座沿轴向方向移动，并且其中所述至少一个弹簧布置在所述垫圈和所述弹簧座之间，从而通过所述扭矩调节环的旋转使所述弹簧座沿轴向移动以改变作用在所述垫圈上的偏压力，和/或

(b)锤击机构，该锤击机构包括第一棘轮和锤击模式选择器，所述第一棘轮不可旋转地安装，并且在所述第一位置和第二位置与固定安装在所述输出轴上的第二棘轮间隔开，所述锤击模式选择器安装在所述齿轮箱壳体上且具有第三位置，在该第三位置所述第二棘轮部件能够与所述第一棘轮部件接合，以在闭锁部件的第一位置使所述输出轴往复移动。

4.根据权利要求3所述的钻，其特征在于，所述模式选择器包括套筒，该套筒与所述垫圈、所述环形齿轮、所述电机和所述轴同轴安装。

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