CN202071064U - 动力工具 - Google Patents
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Abstract
一种动力工具包括马达；外壳；接纳来自输出轴的旋转输入并包括行星齿轮支座的传动装置；由传动装置驱动并包括第一端部和与第一端部相对的第二端部的输出主轴，第一端部被行星齿轮支座支撑以便围绕主轴轴线旋转；设置在外壳和行星齿轮支座之间的第一轴承，其支撑行星齿轮支座以便围绕所述主轴轴线旋转；及设置在外壳和输出主轴之间的第二轴承，该第二轴承被构造成支撑输出主轴在靠近第二端部的位置处围绕主轴轴线旋转。本动力工具运转时，输入行星齿轮的旋转可产生针对输入环形齿轮的第一中间转矩，且可根据传动装置的减速比以预定方式增加第一中间转矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动力工具，更具体地说，涉及用于动力工具的转轴轴承装置。
背景技术
美国专利No.6431,289和美国专利申请No.12/610,762公开了各种旋转动力工具，其具有由行星式传动装置驱动的输出主轴和用于选择地限制旋转动力工具的输出转矩的转矩限制离合器。尽管这样的旋转动力工具能够满足其预期的目的，但是这样的旋转动力工具还是有待改进的。
实用新型内容
本部分提供本实用新型的一般概述，而不是对本实用新型的全部范围或所有特征的全面披露。
本实用新型的目的是提供一种动力工具，尤其提供一种具有转轴轴承装置的动力工具。
在一种形式中，根据本实用新型教导提供的动力工具包括具有输出轴的马达；外壳；传动装置，其处于外壳内并接纳来自输出轴的旋转输入，该传动装置包括行星齿轮支座；由传动装置驱动的输出主轴，该输出主轴包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，第一端部被行星齿轮支座支撑以便围绕主轴轴线旋转；设置在外壳和行星齿轮支座之间的第一轴承，其支撑行星齿轮支座以便围绕所述主轴轴线旋转；及设置在外壳和输出主轴之间的第二轴承，该第二轴承被构造成支撑输出主轴在靠近第二端部的位置处围绕主轴轴线旋转。
在另一种形式中，根据本实用新型教导提供的动力工具包括具有输出轴的马达；外壳；传动装置，其处于外壳内并接纳来自输出轴的旋转输入，该传动装置包括输入级和行星齿轮支座；由传动装置驱动的输出主轴，该输出主轴包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，第一端部至少部分地穿过输入齿轮级延伸；前部轴承，其被设置在输出主轴和外壳之间，以支撑输出主轴的第二端部以便围绕主轴轴线旋转；及后部轴承，其间接地支撑处于外壳内的输出主轴的第一端部以便围绕主轴轴线旋转。
在再一种形式中，本实用新型提供的动力工具包括马达、外壳、传动装置、输出主轴、主轴锁定件以及前部和后部轴承。马达具有输出轴。传动装置被设置在外壳内且接纳来自输出轴的旋转输入。传动装置包括输入行星齿轮级和输出行星齿轮级，该输入行星齿轮级具有输入行星齿轮支座。输出主轴被传动装置驱动且通过输出行星齿轮级被接纳，而使第一端部至少部分地穿过输入行星齿轮级延伸。主轴锁定件被安装在输出主轴上处于第一和第二端部之间。设置在主轴锁定件两相对侧上的前部和后部轴承相对于外壳支撑输出主轴以便围绕主轴轴线旋转。
在操作本实用新型提供的工具的过程中，通过马达的输出轴可将初始驱动转矩传递到输入行星齿轮级，导致输入行星齿轮旋转。输入行星齿轮的旋转产生针对输入环形齿轮的第一中间转矩。由离合器机构施加的离合器转矩对抗第一中间转矩，由此防止输入环形齿轮在传动装置壳体内旋转致使第一中间转矩被施加到输入行星齿轮支座和传动装置的其余部分，因而可根据传动装置的减速比以预定方式增加第一中间转矩。
从本申请提供的描述可以清楚地理解本实用新型的其他应用范围。应该理解的是，这些描述和具体实例是为了解释说明，而不对本实用新型范围的限制。
附图说明
在此部分中描述的附图只用于图示说明被选定的一些实施例，而没有描述所有可能的实施方式，也不是对本实用新型范围的限制。
图1为根据本实用新型教导构造的一示例性工具的侧向正视图；
图2为图1所示工具的分解透视图；
图3为图1所示工具的一部分的纵向截面图；
图4到6为根据本实用新型教导构造的五种其他工具的一些部分的截面图。
全部附图中相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
参考附图中图1和2，根据本实用新型教导构造的动力工具总体用附图标记10表示。所属领域技术人员可以理解，动力工具10可以是有电缆的(例如，供给交流电)或无电缆的(例如，直流电池操作)装置，例如，便携式改锥、冲击式驱动器、钻/驱动器或锤钻/钻。在所示出的具体实施例中，动力工具10是无电缆改锥，其包括外壳12、马达组件14、传动组件16、输出主轴18、主轴锁定件20、离合器机构22、夹头24、触发器组件26和电池组28。所属领域技术人员可以理解，动力工具10的一些组成部分，例如，夹头24、触发器组件26和电池组28实质上是常规的组件，本申请中不再赘述。为了更全面地理解动力工具10的这些常规结构(features)的操作可参考各种公开出版物。这些出版物的一个实例是于1999年4月27日授权、普通转让的美国专利No.5,897,454，该专利作为参考被加入本申请中，如同在本申请中全面陈述了一样。
外壳12可包括一对蚌式半壳体40(图2中只示出了一个)，这对半壳体能协同地限定出本体42、把手44及电池接口46，电池接口被构造成接纳电池组28。把手44可按常规方式容纳触发器组件26，而本体42可限定马达腔室48，马达组件14可被接纳在该腔室内。可将外壳12构造成具有外部齿轮箱壳体(未示出)，该壳体可被联结到本体42的前侧并被构造成覆盖或遮盖传动组件16和离合器机构22的全部或一些部分。在所提供的具体实例中，蚌式半壳体40被构造成覆盖或遮盖传动组件16和离合器机构22。
参考图2和3，马达组件14可包括马达60和转接板62。马达60可以是如直流电动马达之类的任何类型的马达，且其可包括输出轴64。马达60可被接纳在马达腔室48内且被电联结到触发器组件26和电池组28。可将转接板62固定地联结到马达60的端部。
传动组件16可包括传动装置壳体80和传动装置82。传动装置壳体80可以是中空的，通常为管状结构，其被构造为容纳传动装置82和离合器机构22的一些部分。传动装置壳体80可被接纳到马达腔室48内并可与蚌式半壳体40结合，致使传动装置壳体80沿轴向固定地且不能转动地与外壳12结合。传动装置壳体80可限定前部轴承安装件90和中央腔室92，中央腔室具有第一肩部94、第二肩部96和第三肩部98。
传动装置82可以是行星式传动装置，其具有可被接纳在传动装置壳体80的中央腔室92内的输出行星齿轮级112和输入行星齿轮级110。可以理解的是，虽然这里所图示和描述的具体传动装置是两级单速传动装置，本实用新型的教导也适用于其他类型的传动装置，包括那些以一种以上的转速比运转的传动装置和/或那些包括少于或多于两个行星齿轮级的传动装置(即，单级行星式传动装置或具有至少一个设置在输入和输出行星齿轮级110和112之间的行星齿轮级的传动装置)。输入行星齿轮级110可包括输入恒星齿轮120、多个输入行星齿轮122、输入行星齿轮支座124和输入环形齿轮126，而输出行星齿轮级112可包括输出恒星齿轮130、多个输出行星齿轮132、输出行星齿轮支座134和输出环形齿轮136。
可将输入恒星齿轮120安装在马达60的输出轴64上以便随输出轴一起旋转。输入行星齿轮122可与输入恒星齿轮120以及输入环形齿轮126啮合(meshingly engaged)。输入行星齿轮支座124可包括支座本体140和多个可被安装到支座本体140的销142。每个输入行星齿轮122被可旋转地安装在相对应的一个销142上。输入环形齿轮126可紧抵第一肩部94。转接板62可被接纳在中央腔室92内并不能转动地与传动装置壳体80联结，由此限制输入环形齿轮126相对于传动装置壳体80向后的轴向运动，同时阻止马达60相对于传动装置壳体80转动。
可将输出恒星齿轮130联结到输入行星齿轮支座124的支座本体140以便与其一起旋转。输出行星齿轮132可与输出恒星齿轮130以及输出环形齿轮136啮合。输出行星齿轮支座134可包括支座本体150和多个被安装到支座本体150的销152。可将每个输出行星齿轮132可旋转地安装到输出行星齿轮支座134的相应的一个销152上。输出环形齿轮136可紧抵第二肩部96且与传动装置壳体80不能转动地结合。在所提供的具体实例中，输出环形齿轮136包括多个外齿160，这些外齿与形成在传动装置壳体80内部的靠近第二肩部96的内齿162结合。
输出主轴18可以是一体成型的轴结构，其可以至少部分地穿过传动装置82被接纳。输出主轴18可包括后端部170、前端部172、和可被设置在后端部和前端部170和172之间的砧安装件174。后端部170可以是一般的圆柱形且能全部或部分地延伸穿过输入行星齿轮级110，在该输入行星齿轮级处后端部能够被传动装置82的零件支撑以便旋转。例如，后端部170可延伸穿过或进入输出恒星齿轮130和输入行星齿轮支座124的支座本体140中的至少之一，致使输入行星齿轮支座124支撑输出主轴18的后端部170。马达60的输出轴64可被接纳在输出主轴18的后端部170内的尺寸合适的孔180内。
可将如轴颈轴承或套管之类的合适的后部轴承190设置在传动装置壳体80和输入行星齿轮支座124的支座本体140之间，以支撑输入行星齿轮支座124围绕主轴轴线200旋转。可以理解的是，沿轴向设置在输入环形齿轮126和输出环形齿轮136之间的后部轴承190能够围绕主轴轴线200间接地支撑输出主轴18的后端部170。
可将如球轴承之类的合适的前部轴承210设置在传动装置壳体80和输出主轴18的前端部172之间的前部轴承安装件90中。前端部172可被构造成将朝后指向的推力载荷传递到前部轴承210内，致使推力载荷被传递到传动装置壳体80内。可采用一个或多个卡环或其他保持装置来限制前部轴承210在输出主轴18的前端部172上的轴向运动。
主轴锁定件20可包括外环220、多个锁定销222、与输出行星齿轮支座134的支座本体150整体成型的多个凸出部224、以及砧226。外环220可以是环形结构，且可被接纳为抵靠中央腔室92内的第三肩部98并与传动装置壳体80不能转动地结合。锁定销222可在凸出部224和外环220的内表面之间平行于主轴轴线200地纵向延伸。可将砧226安装在输出主轴18上的砧安装件174上，致使砧226与输出主轴18联结以便随主轴一起旋转。可将主轴锁定件20构造成允许输出主轴18被传动装置82可旋转地驱动，但是在手动旋转输出主轴18时将输出主轴18锁定在传动装置壳体80上(借此阻止输出主轴18旋转)。
离合器机构22可包括离合器构件250、一个或多个结合组件252和一调节机构254。离合器构件250可以是环形结构，其能固定地联结到输入环形齿轮126。在所提供的具体实例中，离合器构件250包括弓形离合器面260，该面形成在输入环形齿轮126的沿轴向面向前的一侧内。离合器构件250的外部直径的尺寸被确定成在中央腔室92的靠近传动装置壳体80内的第一肩部94的那部分内旋转。尽管将输入环形齿轮126和离合器构件250作为一个部件结构示出(即，整体成型)，所属领域技术人员可以理解，可将其构造成其他的形式。
在所示出的具体实施例中，结合组件252被设置成彼此间隔180°(为清楚起见，图3中只示出了一个)，且每个结合组件252包括销构件270、随动件弹簧272和随动件274。销构件270包括圆柱体部分280，该圆柱体部分具有的外部直径的尺寸被确定为可在穿过传动装置壳体80形成的作动器孔284内滑配合。销构件270的第一端部可具有由球形半径限定的端部，且可被构造成与调节机构254结合。
随动件弹簧272可以是压缩弹簧，其外侧直径被确定为可在作动器孔284内滑配合。随动件弹簧272的前端部可与销构件270接触，而随动件弹簧272的另一端可与随动件274接触。随动件274的端部部分可为圆柱形形状且其尺寸被确定为可在随动件弹簧272的内侧直径内滑配合。就此而论，随动件274的端部部分可起弹簧随动件的作用，以防止随动件弹簧272被压缩时弯曲成拱形(bending over)。随动件274也可包括圆柱体部分和尖端部分，可将圆柱体部分的尺寸确定为在作动器孔284内滑配合，尖端部分被构造成沿轴向延伸穿过第一肩部94并与离合器面260结合。在所示出的具体实例中，尖端部分由球形半径限定。
调节机构254可包括设置环(setting collar)322，该设置环可被成型为大体中空圆柱体形状，中空圆柱体的尺寸被确定为可与外壳12的前端配合并覆盖外壳的前端。设置环322可包括环形面，调节型面(adjustment profile)330形成该环形面中。调节型面330可以逐渐变窄或呈阶梯状，致使设置环322的旋转可导致销构件270的相应轴向运动，销构件操作以改变离合器机构22的转矩设定值，结果随动件弹簧272相应压缩或伸展。
设置环322可包括起伏状的外表面，这种外表面能允许工具10的用户既舒适地旋转设置环322又将调节型面330设定在与离合器机构22的期望转矩设定值相应的位置。
在操作工具10的过程中，通过马达60的输出轴64可将初始驱动转矩传递到输入行星齿轮级110，导致输入行星齿轮122旋转。输入行星齿轮122的旋转产生针对输入环形齿轮126的第一中间转矩。由离合器机构22施加的离合器转矩对抗第一中间转矩，由此防止输入环形齿轮126在传动装置壳体80内旋转致使第一中间转矩被施加到输入行星齿轮支座124和传动装置82的其余部分，因而可根据传动装置82的减速比以预定方式增加第一中间转矩。
图4示意地示出了根据本实用新型教导构造的另一种动力工具10a的一部分。在所提供的实例中，传动装置82a包括输入行星齿轮级110a、中间行星齿轮级500、以及输出行星齿轮级112a。输出主轴18a延伸穿过传动装置82a使得输出主轴18a的后端部170a通过中间恒星齿轮504(其与中间行星齿轮级500相关联)和输入行星齿轮支座124a的支座本体140a中至少之一被接纳，或被接纳在所述至少之一中，致使输入行星齿轮支座124a支撑输出主轴18a的后端部170a。可将后部轴承190a设置在传动装置壳体80a和位于传动装置82a的最终或输出级后面的传动装置82a的零件之间(即，在输出行星齿轮级112a后面)。在所提供的具体实例中，后部轴承190a被设置在传动装置壳体80a和输入行星齿轮支座124a的支座本体140a之间以便支撑输入行星齿轮支座124a围绕主轴轴线200a旋转。与前面的实例一样，前部轴承210a被接纳在形成于传动装置壳体80a中的前部轴承安装件90a内且协同作用以使输出主轴18a的前端部172a与主轴轴线200a对齐。
在所提供的具体实例中，传动装置82a是双速、三级行星式传动装置，其中与中间行星齿轮级500相关联的环形齿轮510可在第一位置(如图所示)和第二位置之间运动，在第一位置，环形齿轮510与行星齿轮520和中间行星齿轮级500的行星齿轮支座524的带齿的外表面522啮合，在第二位置，环形齿轮510沿轴向向后移动，致使与后部轴承190a不能转动地结合并与中间行星齿轮级500的行星齿轮支座524的带齿的外表面522脱离结合。此外，离合器机构22a被构造成对抗输出环形齿轮136a的旋转。
图5示意地示出了根据本实用新型教导构造的另一种动力工具10b的一部分。该例与图1-3所示的实例大体类似，只是在马达60b的相对两侧上的一对马达轴承600支撑输出轴64b(相对于外壳12b)，输出主轴18b延伸到输入恒星齿轮120b内，马达60b的输出轴64b没有延伸到输出主轴18b的后端部170b内，且后部轴承190b被接纳在输入恒星齿轮120b和输出主轴18b的后端部170b之间(而不是在输入行星齿轮支座124b的支座本体140b和传动装置壳体80b之间)。
图6示意地示出了根据本实用新型教导构造的又一种动力工具10c的一部分。该例与图1-3所示的实例大体类似，只是在马达64c的相对两侧上的一对马达轴承600支撑输出轴64c(相对于外壳12c)且后部轴承190c被接纳在马达60c的输出轴64c和输出主轴18c的后端部170c之间(而不是在输入行星齿轮支座124c的支座本体140c和传动装置壳体80c之间)。
上面对一些实施例的描述只用于图示说明和解释的目的。这些实施例并非是穷举或对本实用新型的限制。一般而言，某一具体实施例中单独的零件或特征不限于该具体实施例，即使没有具体示出或描述，在合适的情况下，这些零件或特征可在所选的实施例中互换和使用。还可用很多方式变换这些零件或特征。这些变换都没有超出本实用新型的范围，而且所有这些变型都落入本实用新型的范围内。
Claims (20)
1.一种动力工具，其特征在于，包括：
具有输出轴的马达；
外壳；
传动装置，其处于所述外壳内并接纳来自所述输出轴的旋转输入，该传动装置包括行星齿轮支座；
由所述传动装置驱动的输出主轴，该输出主轴包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，第一端部被所述行星齿轮支座支撑以便围绕主轴轴线旋转；
设置在所述外壳和行星齿轮支座之间的第一轴承，其支撑所述行星齿轮支座以便围绕所述主轴轴线旋转；及
设置在所述外壳和输出主轴之间的第二轴承，该第二轴承被构造成支撑所述输出主轴以在靠近所述第二端部的位置处围绕所述主轴轴线旋转。
2.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述输出轴被接纳在所述输出主轴的第一端部内。
3.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述第一端部的直径小于所述输出轴的与所述第一轴承结合的部分的直径。
4.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，还包括转矩离合器，其与所述传动装置协同作用以便限制所述动力工具的输出转矩。
5.如权利要求4所述的动力工具，其特征在于，所述传动装置还包括环形齿轮，其中所述转矩离合器包括随动构件，该随动构件被偏置成与所述环形齿轮结合以对抗所述环形齿轮相对于所述外壳的旋转。
6.如权利要求4所述的动力工具，其特征在于，所述转矩离合器被设置在所述输出主轴的所述第一和第二端部之间。
7.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，主轴锁定件被安装在所述输出主轴上处于所述第一和第二端部之间。
8.如权利要求7所述的动力工具，其特征在于，所述主轴锁定件被安装到所述输出主轴的一部分上，该部分的直径不同于所述第一端部的直径和所述第二端部的直径。
9.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述传动装置包括输出行星齿轮级和设置在所述马达和所述输出行星齿轮级之间的另外的行星齿轮级，所述行星齿轮支座与该另外的行星齿轮级关联。
10.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述传动装置是单速传动装置。
11.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述传动装置包括能在第一位置和第二位置之间运动的构件，其中当所述构件处于第一位置时，所述传动装置以第一转速比运转以传递旋转动力，其中当所述构件处于第二位置时，所述传动装置以第二、不同的转速比运转以传递旋转动力。
12.如权利要求11所述的动力工具，其特征在于，所述构件能沿所述传动装置的纵向轴线运动。
13.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于，当所述构件处于第一位置时，该构件与所述第一轴承不能转动地结合。
14.如权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述构件是环形齿轮。
15.如权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述第一轴承包括第一组齿，其中所述构件包括可与所述第一组齿结合的第二组齿。
16.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于，所述可运动的构件被设置在所述输出主轴的第一和第二端部之间。
17.一种动力工具，其特征在于，包括：
具有输出轴的马达；
外壳；
传动装置，其处于所述外壳内并接纳来自所述输出轴的旋转输入，该传动装置包括输入级和行星齿轮支座；
由所述传动装置驱动的输出主轴，该输出主轴包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，第一端部至少部分地穿过所述输入级延伸；
前部轴承，其被设置在所述输出主轴和外壳之间，以支撑所述输出主轴的第二端部以便围绕所述主轴轴线旋转；及
后部轴承，其间接地支撑处于所述外壳内的所述输出主轴的第一端部以便围绕所述主轴轴线旋转。
18.如权利要求17所述的动力工具，其特征在于，所述输出主轴的第一端部通过轴颈被接纳在所述传动装置的零件内。
19.如权利要求17所述的动力工具，其特征在于，所述传动装置的零件包括所述行星齿轮支座和恒星齿轮中至少之一。
20.如权利要求17所述的动力工具，其特征在于，在所述输出主轴的第一和第二端部之间安装有主轴锁定件。
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