TWM588042U - 電動工具之轉速切換裝置 - Google Patents

Abstract

一種電動工具之轉速切換裝置，包括有軸向串聯的一第一行星齒輪機構與一第二行星齒輪機構，該第一行星齒輪機構具有一第一內齒輪，該第一內齒輪的第一內齒部與第一行星齒輪嚙合，該第一內齒輪的第一外齒部匹配至少一個第一掣動元件；該第二行星齒輪機構具有一第二內齒輪，該第二內齒輪的第二內齒部與第二行星齒輪嚙合，該第二內齒輪的第二外齒部匹配至少一個第二掣動元件；該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構的外圍設置一旋鈕，該旋鈕具有一掣動結構，當該旋鈕往一第一方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第一行星齒輪機構一外力而使該第一內齒輪受到限制以固定，但該第二行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第二內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至低轉速模式，當該旋鈕往相反的一第二方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第二行星齒輪機構一外力而使該第二內齒輪受到限制以固定，但該第一行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第一內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至高轉速模式。

Description

電動工具之轉速切換裝置

本創作涉及一種電動工具之轉速切換裝置，特別是該切換裝置除了可以在高轉速與低轉速之間切換之外，更可以擴大切換的高、低轉速之間的範圍。

習知用於鑽、鎖等工作的電動工具，其結構是將馬達的動力經由齒輪系統傳遞到輸出軸而輸出動力；此外，為了配合實際工作需求，通過輸出軸輸出的最終轉速可以被切換為高轉速或低轉速。

具體而言，習知之可以切換高轉速或低轉速的電動工具，大致上包含用來連接至動力源的一輸出軸、軸向地連接該輸出軸之一第一行星齒輪機構、軸向地活動串聯該第一行星齒輪機構的一第二行星齒輪機構，以及軸向地連接該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構的一馬達齒輪，並且在該第一行星齒輪機構和第二行星齒輪機構設置可被控制軸向滑動的內齒輪，該內齒輪連接至一推鈕，使用者通過撥動推鈕來使該內齒輪在該第一行星齒輪機構和第二行星齒輪機構之間軸向移動，藉由內齒輪對第一行星齒輪機構或第二行星齒輪機構匹配而產生不同的齒輪比，進而達到切換輸出軸之高轉速或低轉速的功能。

然而，由於前述的習知轉速切換裝置係通過一個內齒輪的移動來和第一行星齒輪機構或第二行星齒輪機構嚙合以產生不同的齒輪比，但內齒輪的齒數是固定的無法調整，因此，內齒輪在移動到第一行星齒輪機構後產生的齒輪比和移動到第二行星齒輪機構後產生的齒輪比差異較小，無法進一步擴大低轉速與高轉速之間的範圍。

本創作的目的在於提供一種可以擴大切換電動工具之低轉速與高轉速之間的範圍的轉速切換裝置。

本創作提供的電動工具之轉速切換裝置，可以包括：一第一行星齒輪機構，該第一行星齒輪機構包含有複數個第一行星齒輪；一第二行星齒輪機構，軸向地活動串聯該第一行星齒輪機構，該第二行星齒輪機構包含有複數個第二行星齒輪；一馬達齒輪，連接至一馬達，並且該馬達齒輪軸向地嚙合該等第一行星齒輪與該等第二行星齒輪；以及一輸出軸，軸向地連接該第一行星齒輪機構；其中，當該第一行星齒輪機構受到外力限制但該第二行星齒輪機構沒有受到外力限制時，該馬達齒輪將動力通過該第二行星齒輪機構與該第一行星齒輪機構傳遞到該輸出軸以產生低轉速，當該第二行星齒輪機構受到外力限制但該第一行星齒輪機構沒有受到外力限制時，該馬達齒輪將動力通過該第二行星齒輪機構與該第一行星齒輪機構傳遞到該輸出軸以產生高轉速。

本創作的特徵在於該第一行星齒輪機構進一步包含一第一內齒輪，該第一內齒輪的內徑與外徑分別形成一第一內齒部與一第一外齒部，該第一內齒部與該等第一行星齒輪嚙合，該第一外齒部匹配至少一個第一掣動元件；第二行星齒輪機構進一步包含一第二內齒輪，該第二內齒輪的內徑與外徑分別形成一第二內齒部與一第二外齒部，該第二內齒部與該等第二行星齒輪嚙合，該第二外齒部匹配至少一個第二掣動元件；以及進一步包括一旋鈕，設於該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構的外圍，該旋鈕具有一掣動結構，當該旋鈕往一第一方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第一行星齒輪機構一外力而使該第一內齒輪受到限制以固定，但該第二行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第二內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至低轉速模式，當該旋鈕往相反的一第二方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第二行星齒輪機構一外力而使該第二內齒輪受到限制以固定，但該第一行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第一內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至高轉速模式。

根據本創作的一實施例，該第一內齒部與該第二內齒部可以分別具有不同的齒數。

根據本創作的一實施例，可以進一步包括一外殼，該外殼具有一內空間，該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構設於該內空間中，該外殼的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前鎖定孔，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後鎖定孔，該前鎖定孔與該後鎖定孔在該外殼的圓周方向上相互錯開一角度，該第一掣動元件設於該前鎖定孔內，並且該第二掣動元件設於該後鎖定孔內。

根據本創作的一實施例，該掣動結構可以為一切換環，該切換環的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前槽孔，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後槽孔，該前槽孔與該後槽孔在該切換環的圓周方向上相互錯開一角度，該切換環設於該旋鈕的內徑，該旋鈕組合於該外殼時使該切換環的內徑滑動配合於該外殼的外徑，當該旋鈕往該第一方向旋轉一角度後，該切換環的該前槽孔不對應於該前鎖定孔的位置，使該切換環的側壁推動該第一掣動元件嵌入該第一外齒部而使該第一內齒輪固定，但該切換環的該後槽孔對應於該後鎖定孔的位置，使該第二掣動元件沒有嵌入該第二外齒部而使該第二內齒輪可以旋轉，當該旋鈕往該第二方向旋轉一角度後，該切換環的該前槽孔對應於該前鎖定孔的位置，使該第一掣動元件不嵌入該第一外齒部而使該第一內齒輪可以旋轉，但該切換環的該後槽孔不對應於該後鎖定孔的位置，使該切換環的側壁推動該第二掣動元件嵌入該第二外齒部而使該第二內齒輪固定。

根據本創作的一實施例，該第一掣動元件與該第二掣動元件可以分別為鋼珠。

根據本創作的一實施例， 該第一行星齒輪機構可以包含一第一行星齒輪盤，該第一行星齒輪盤以複數個第一小齒輪梢軸可旋轉地組合複數個該第一行星齒輪；該第二行星齒輪機構可以包含一第二行星齒輪盤，該第二行星齒輪盤以複數個第二小齒輪梢軸可旋轉地組合複數個該第二行星齒輪。

根據本創作的一實施例，該馬達齒輪較佳地形成為階級形態而具有不等直徑的一第一輪齒部與一第二輪齒部，該第一輪齒部嚙合該等第二行星齒輪，並且該第二輪齒部嚙合該等第一行星齒輪。

本創作藉由前述的技術特徵，可以設計出低轉速與高轉速之間具有更大轉速差的轉速切換裝置，以提供電動工具更廣泛的適用性。

以下配合圖式及元件符號對本創作的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技術領域者在研讀本說明書後能據以實施。其中，以下對於不同元件所述的「前」均代表指向一相同的方向，所述的「後」則為相反於該前方另一方向。

本創作提供之電動工具之轉速切換裝置，係一種應用於輸出旋轉動力的電動工具(例如電鑽)的裝置，其可用於將電動工具的輸出軸切換為高轉速或低轉速二種旋轉速度。

如圖1及圖2所示，本創作之轉速切換裝置的較佳實施例，包括有：一外殼10、一第一行星齒輪機構M1、一第二行星齒輪機構M2、一切換環34、一旋鈕36、一輸出軸12與一馬達齒輪32。其中，外殼10為圓筒狀並形成有一內空間101，該外殼10的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前鎖定孔102A，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後鎖定孔102B，該前鎖定孔102A與該後鎖定孔102B在該外殼10的圓周方向上相互錯開一角度；更明確地說，例如在圖2中係以圍繞外殼10圓周的一虛擬分隔線La將外殼10 的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該虛擬分隔線La實際上是不存在的；此外，在外殼10的前端的外徑還形成有外螺紋103，該外螺紋103用來和一端蓋38所設的內螺紋381相互螺合，以將端蓋38組合在外殼10的前端。

第一行星齒輪機構M1包含一第一行星齒輪盤16，該第一行星齒輪盤16的後端設置複數個第一小齒輪梢軸162，並且在每一第一小齒輪梢軸162可旋轉地分別組合第一行星齒輪18；此外，在第一行星齒輪盤16的中心設置有一栓槽孔161，該栓槽孔161提供輸出軸12穿過軸襯14後與形成在輸出軸12的栓槽軸121相互配合，從而可以藉由第一行星齒輪盤16驅動輸出軸12旋轉；此外，第一行星齒輪機構M1還包含一第一內齒輪22，該第一內齒輪22的內徑與外徑分別形成一第一內齒部222與一第一外齒部221，第一內齒輪22用來組合於各個第一行星齒輪18的外圍而使第一內齒部222與各個第一行星齒輪18嚙合(如圖3至圖5所示)。

第二行星齒輪機構M2包含一第二行星齒輪盤20，該第二行星齒輪盤20的後端設置複數個第二小齒輪梢軸201，並且在每一第二小齒輪梢軸201可旋轉地分別組合第二行星齒輪26；此外，第二行星齒輪機構M2還包含一第二內齒輪28，該第二內齒輪28的內徑與外徑分別形成一第二內齒部282與一第二外齒部281，該第二內齒輪28用來組合於各個第二行星齒輪26的外圍而使第二內齒部282與各個第二行星齒輪26嚙合(如圖3、圖4及圖6所示)。

在實際情況的應用中，可以依高轉速與低轉速的要求將第一內齒輪22的第一內齒部222與與第二內齒輪28的第二內齒部282的齒數設為不相同，使得第一行星齒輪機構M1和第二行星齒輪機構M2的運轉齒輪比不相同，從而擴大最終輸出之高轉速與低轉速的差距範圍。

本創作將第一行星齒輪機構M1和第二行星齒輪機構M2軸向地活動串聯組合在外殼10的內空間101中，並且以複數個第一鋼珠24作為第一掣動件置入各個前鎖定孔102A內，以及以複數個第二鋼珠30作為第二掣動件置入各個後鎖定孔102B內，使各個第一鋼珠24可以落入第一內齒輪22的第一外齒部221的齒間，且各個第二鋼珠30可以落入第二內齒輪28的第二外齒部281的齒間。

所述馬達齒輪32係用以連接至一馬達(圖中未顯示)的驅動元件，該馬達齒輪32較佳地形成為階級形態而具有相對較大直徑的一第一輪齒部321與相對較小直徑的一第二輪齒部322，該馬達齒輪32從中心處穿設於第二行星齒輪機構M2與第一行星齒輪機構M1，使得第一輪齒部321嚙合該等第二行星齒輪26，並且第二輪齒部322嚙合該等第一行星齒輪18。

所述一切換環34與一旋鈕36係共同構成用來切換轉速的元件，其中，旋鈕36係用來設於第一行星齒輪機構M1與第二行星齒輪機構M2的外圍的操作元件，其形成為筒狀而具有一穿孔361，並且在其外徑表面形成一突出的推動部362。切換環34係用來設於旋鈕36的內徑作為掣動結構，以用來驅動各個第一鋼珠24嵌入第一外齒部221或驅動各個第二鋼珠30嵌入第二外齒部281；該切換環34的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前槽孔342A，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後槽孔342B，該前槽孔342A與該後槽孔342B在該切換環34的圓周方向上相互錯開一角度；更明確地說，例如在圖2中係以圍繞切換環34圓周的一虛擬分隔線Lb將切換環34 的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該虛擬分隔線Lb實際上是不存在的。

切換環34係設於旋鈕36的內徑，然後將切換環34與旋鈕36一起組合於外殼10，從而使切換環34的內徑滑動配合於外殼10的外徑，並且使得前槽孔342A與前鎖定孔102A在圓周方向上的旋轉路徑相互對應，以及後槽孔342B與後鎖定孔102B在圓周方向上的旋轉路徑相互對應。

圖3至圖6係顯示本創作之切換裝置在切換至低轉速狀態的結構，當使用者操作旋鈕36的撥動部362往第一方向旋轉一角度(左轉)後，切換環34的前槽孔342A與前鎖定孔102A相互錯開而處於不對應的位置，使得切換環34的側壁推動第一鋼珠24嵌入第一內齒輪22的第一外齒部221而使第一內齒輪22固定，但切換環34的後槽孔342B對應於後鎖定孔102B的位置，使得第二鋼珠30進入後鎖定孔102B與後槽孔342B中活動而沒有嵌入第二內齒輪28的第二外齒部282致使第二內齒輪28可以旋轉，在此狀態下，被驅動的馬達齒輪32直接驅動各個第二行星齒輪26與各個第一行星齒輪18旋轉，且第二行星齒輪26驅動第二內齒輪28旋轉但第一內齒輪22固定不旋轉，藉此通過該第一與第二行星齒輪機構M1、M2預設的齒輪比而產生低轉速旋轉。

圖7至圖9係顯示本創作之切換裝置在切換至高轉速狀態的結構，當使用者操作旋鈕36的撥動部362往第二方向旋轉一角度(右轉)後，切換環34的前槽孔342A與前鎖定孔102A處於相互對應的位置，使得第一鋼珠24進入前鎖定孔102A與前槽孔342A中活動而沒有嵌入第一內齒輪22的第一外齒部222致使第一內齒輪22可以旋轉；但切換環34的側壁則推動第二鋼珠30嵌入第二內齒輪28的第二外齒部281而使第二內齒輪28固定，在此狀態下，被驅動的馬達齒輪32直接驅動各個第二行星齒輪26與各個第一行星齒輪18旋轉，且第一行星齒輪18驅動第一內齒輪22旋轉但第二內齒輪28固定不旋轉，藉此通過該第一與第二行星齒輪機構M1、M2預設的齒輪比而產生高轉速旋轉。

因此，本創作藉由前述的切換裝置提供了低轉速與高轉速之間的切換具有更大轉速差的範圍，以提供電動工具更廣泛的適用性。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖具以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

10‧‧‧外殼

101‧‧‧內空間

102A‧‧‧前鎖定孔

102B‧‧‧後鎖定孔

103‧‧‧外螺紋

12‧‧‧輸出軸

121‧‧‧栓槽軸

14‧‧‧軸襯

16‧‧‧第一行星齒輪盤

161‧‧‧栓槽孔

162‧‧‧第一小齒輪梢軸

18‧‧‧第一行星齒輪

20‧‧‧第二行星齒輪盤

201‧‧‧第二小齒輪梢軸

22‧‧‧第一內齒輪

221‧‧‧第一外齒部

222‧‧‧第一內齒部

24‧‧‧第一鋼珠

26‧‧‧第二行星齒輪

28‧‧‧第二內齒輪

281‧‧‧第二外齒部

282‧‧‧第二內齒部

30‧‧‧第二鋼珠

32‧‧‧馬達齒輪

321‧‧‧第一輪齒部

322‧‧‧第二輪齒部

34‧‧‧切換環

341‧‧‧通孔

342A‧‧‧前槽孔

342B‧‧‧後槽孔

36‧‧‧旋鈕

361‧‧‧穿孔

362‧‧‧推動部

38‧‧‧端蓋

381‧‧‧內螺紋

La、Lb‧‧‧虛擬分隔線

M1‧‧‧第一行星齒輪機構

M2‧‧‧第二行星齒輪機構

圖1為顯示本創作之轉速切換裝置整體外觀之立體示意圖；
圖2為顯示本創作之轉速切換裝置之主要元件組合關係之立體分解示意圖；
圖3為顯示本創作之轉速切換裝置之結構並且被切換至低轉速狀態之平面剖視示意圖；
圖4為圖3之右側視圖；
圖5為圖3之5-5方向的平面剖視圖；
圖6為圖3之6-6方向的平面剖視圖；
圖7為顯示本創作之轉速切換裝置被切換至高轉速狀態之平面剖視示意圖；
圖8為圖7之8-8方向的平面剖視圖；以及
圖9為圖7之9-9方向的平面剖視圖。

Claims (6)

1. 一種電動工具之轉速切換裝置，包括：
   一第一行星齒輪機構，該第一行星齒輪機構包含有複數個第一行星齒輪；
   一第二行星齒輪機構，軸向地活動串聯該第一行星齒輪機構，該第二行星齒輪機構包含有複數個第二行星齒輪；
   一馬達齒輪，連接至一馬達，並且該馬達齒輪軸向地嚙合該等第一行星齒輪與該等第二行星齒輪；以及
   一輸出軸，軸向地連接該第一行星齒輪機構，
   其中，當該第一行星齒輪機構受到外力限制但該第二行星齒輪機構沒有受到外力限制時，該馬達齒輪將動力通過該第二行星齒輪機構與該第一行星齒輪機構傳遞到該輸出軸以產生低轉速，當該第二行星齒輪機構受到外力限制但該第一行星齒輪機構沒有受到外力限制時，該馬達齒輪將動力通過該第二行星齒輪機構與該第一行星齒輪機構傳遞到該輸出軸以產生高轉速，
   其特徵在於：
   該第一行星齒輪機構進一步包含一第一內齒輪，該第一內齒輪的內徑與外徑分別形成一第一內齒部與一第一外齒部，該第一內齒部與該等第一行星齒輪嚙合，該第一外齒部匹配至少一個第一掣動元件；
   該第二行星齒輪機構進一步包含一第二內齒輪，該第二內齒輪的內徑與外徑分別形成一第二內齒部與一第二外齒部，該第二內齒部與該等第二行星齒輪嚙合，該第二外齒部匹配至少一個第二掣動元件；以及
   進一步包括一旋鈕，設於該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構的外圍，該旋鈕具有一掣動結構，當該旋鈕往一第一方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第一行星齒輪機構一外力而使該第一內齒輪受到限制以固定，但該第二行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第二內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至低轉速模式，當該旋鈕往相反的一第二方向旋轉一角度後，該掣動結構施予該第二行星齒輪機構一外力而使該第二內齒輪受到限制以固定，但該第一行星齒輪機構沒有受到外力限制而使該第一內齒輪可以旋轉，從而使該馬達齒輪被切換至高轉速模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動工具之轉速切換裝置，其中，該第一內齒部與該第二內齒部分別具有不同的齒數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電動工具之轉速切換裝置，其中，進一步包括一外殼，該外殼具有一內空間，該第一行星齒輪機構與該第二行星齒輪機構設於該內空間中，該外殼的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前鎖定孔，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後鎖定孔，該前鎖定孔與該後鎖定孔在該外殼的圓周方向上相互錯開一角度，該第一掣動元件設於該前鎖定孔內，並且該第二掣動元件設於該後鎖定孔內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電動工具之轉速切換裝置，其中，該掣動結構為一切換環，該切換環的側壁沿著其中心軸線方向區隔出一前段區域與一後段區域，該前段區域的該側壁沿著圓周配置複數個前槽孔，並且該後段區域的該側壁沿著圓周配置複數個後槽孔，該前槽孔與該後槽孔在該切換環的圓周方向上相互錯開一角度，該切換環設於該旋鈕的內徑，該旋鈕組合於該外殼時使該切換環的內徑滑動配合於該外殼的外徑，當該旋鈕往該第一方向旋轉一角度後，該切換環的該前槽孔不對應於該前鎖定孔的位置，使該切換環的側壁推動該第一掣動元件嵌入該第一外齒部而使該第一內齒輪固定，但該切換環的該後槽孔對應於該後鎖定孔的位置，使該第二掣動元件沒有嵌入該第二外齒部而使該第二內齒輪可以旋轉，當該旋鈕往該第二方向旋轉一角度後，該切換環的該前槽孔對應於該前鎖定孔的位置，使該第一掣動元件不嵌入該第一外齒部而使該第一內齒輪可以旋轉，但該切換環的該後槽孔不對應於該後鎖定孔的位置，使該切換環的側壁推動該第二掣動元件嵌入該第二外齒部而使該第二內齒輪固定。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電動工具之轉速切換裝置，其中，該第一掣動元件與該第二掣動元件分別為鋼珠。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電動工具之轉速切換裝置，其中，
   該第一行星齒輪機構包含一第一行星齒輪盤，該第一行星齒輪盤以複數個第一小齒輪梢軸可旋轉地組合複數個該第一行星齒輪；
   該第二行星齒輪機構包含一第二行星齒輪盤，該第二行星齒輪盤以複數個第二小齒輪梢軸可旋轉地組合複數個該第二行星齒輪；以及
   該馬達齒輪形成為階級形態而具有不等直徑的一第一輪齒部與一第二輪齒部，該第一輪齒部嚙合該等第二行星齒輪，並且該第二輪齒部嚙合該等第一行星齒輪。