專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)力鉆/驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆具、動(dòng)力改錐和可轉(zhuǎn)動(dòng)的切割裝置的動(dòng)力工具。本發(fā)明特別涉及動(dòng)力工具的改進(jìn)，以及特別涉及離合器機(jī)構(gòu)及其與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)耦合的裝置的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，動(dòng)力工具的制造商期望通過(guò)在降低組裝程度復(fù)雜性并且使得組件最少化的同時(shí)提供賦予產(chǎn)品高水平堅(jiān)固性的設(shè)計(jì)而降低制造動(dòng)力工具的成本，所述設(shè)計(jì)不增加產(chǎn)品的價(jià)值。制造商還受到當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)于尺寸更小、重量更輕并且更大功率的工具的需求的挑戰(zhàn)。
因此，非常期望從動(dòng)力工具中取消螺紋緊固件，諸如通常用于將傳動(dòng)裝置連接于離合器機(jī)構(gòu)的那些螺紋緊固件。螺紋緊固件在這些情況中的使用使得將凸臺(tái)結(jié)合在傳動(dòng)裝置和離合器機(jī)構(gòu)中成為必需，這趨向于增大工具的尺寸，并且增加了動(dòng)力工具的重量。緊固處理本身趨向于較緩慢并且在處理中可能出現(xiàn)誤差，諸如過(guò)度擰緊，這可導(dǎo)致螺紋滑扣或組件裂縫，或者擰緊不足，這可產(chǎn)生阻止組件適當(dāng)操作的干擾。已知使用轉(zhuǎn)矩控制緊固設(shè)備可緩和所述處理誤差，但是這種設(shè)備購(gòu)買(mǎi)和操作起來(lái)相當(dāng)昂貴。
還期望將離合器機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)組件較好地集成在一起。許多已知?jiǎng)恿ぞ咴O(shè)計(jì)使用以不具有轉(zhuǎn)矩控制離合器的動(dòng)力工具為基礎(chǔ)的模塊化設(shè)計(jì)。在需要精確轉(zhuǎn)矩控制的情況中，可將離合器模塊連接于基礎(chǔ)工具的輸出端。雖然該方式中的結(jié)構(gòu)以經(jīng)濟(jì)的方式有效地適應(yīng)了消費(fèi)者對(duì)于基本模式和轉(zhuǎn)矩控制模式的需求，但是模塊結(jié)構(gòu)趨向于明顯增加動(dòng)力工具的長(zhǎng)度和重量。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)優(yōu)選形式中，本發(fā)明提供了一種用于連接動(dòng)力工具的組件，諸如傳動(dòng)裝置和離合器機(jī)構(gòu)的連接機(jī)構(gòu)。該連接機(jī)構(gòu)包括第一結(jié)構(gòu)，諸如齒輪箱，該第一結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)限定一個(gè)連接槽的緊固片。該連接機(jī)構(gòu)還包括第二結(jié)構(gòu)，諸如離合器套，該第二結(jié)構(gòu)具有一個(gè)用于接納一部分第一結(jié)構(gòu)的孔和至少一個(gè)用于接納緊固片的外突片。外突片包括銷(xiāo)孔，當(dāng)將第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)裝配在一起時(shí)所述銷(xiāo)孔與所述連接槽對(duì)齊。銷(xiāo)被布置于每個(gè)銷(xiāo)孔和相關(guān)聯(lián)的連接槽中并操作用于將緊固片鎖定在所述外突片中從而抑制第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)移動(dòng)。
在另一個(gè)優(yōu)選形式中，本發(fā)明提供了具有改進(jìn)的用于限制傳動(dòng)組件的扭轉(zhuǎn)輸出的離合器機(jī)構(gòu)的動(dòng)力工具。所述離合器機(jī)構(gòu)包括離合器部件，所述離合器部件被固定地連接于傳動(dòng)組件的一部分，諸如行星式減速齒輪組的環(huán)齒輪。所述離合器部件包括轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件被偏壓在其上的外形輪廓的離合器面。通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件施加在離合器面上的力來(lái)限制傳動(dòng)組件的扭轉(zhuǎn)輸出。當(dāng)施加在傳動(dòng)組件的該部分上的轉(zhuǎn)矩超過(guò)了預(yù)定量級(jí)時(shí)，所述離合器部件與傳動(dòng)組件的該部分一起相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件轉(zhuǎn)動(dòng)以限制動(dòng)力工具的扭轉(zhuǎn)輸出。
在另一個(gè)優(yōu)選形式中，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的離合器機(jī)構(gòu)。所述離合器機(jī)構(gòu)包括單一體構(gòu)成的離合器板，所述離合器板具有環(huán)形板部件和多個(gè)從所述環(huán)形板部件處朝向離合器部件向外延伸的支腳。所述支腳的相對(duì)端部的外形輪廓構(gòu)造成接納力傳送元件，諸如軸承滾珠，所述力傳送元件用于向所述離合器部件傳送偏壓力以將離合器部件偏壓在固定狀態(tài)。或者，所述支腳的相對(duì)端部的外形輪廓構(gòu)造成用作力傳送元件。
從下文中所提供的詳細(xì)描述中將更加明白本發(fā)明的其他適用范圍。應(yīng)該理解的是在描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，所述詳細(xì)描述和具體示例僅出于解釋性的目的而非限制本發(fā)明的范圍。


結(jié)合附圖從隨后的描述和所附權(quán)利要求中將更加明白本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)成的動(dòng)力工具的側(cè)視圖；圖2是圖1的動(dòng)力工具的一部分的分解透視圖；
圖3是圖2的一部分的放大圖，更詳細(xì)地示出了傳動(dòng)組件和離合器機(jī)構(gòu)；圖4是圖1的動(dòng)力工具的一部分的分解透視圖，示出了齒輪箱和離合器套的結(jié)構(gòu)；圖5是沿動(dòng)力工具的縱軸線截取的圖1的動(dòng)力工具的一部分的截面圖，并且示出了傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)；圖6是傳動(dòng)組件的一部分的截面圖，示出了處于有效位置中的第二行星齒輪組；圖7是傳動(dòng)組件的一部分的透視圖，示出了第二減速載體的頂表面和后表面的外形輪廓；圖8是傳動(dòng)組件的一部分的透視圖，更詳細(xì)地示出了第三環(huán)齒輪；圖9是沿圖3的線9-9截取的截面圖；圖10是傳動(dòng)組件的一部分的局部底視圖，更詳細(xì)地示出了速度選擇器機(jī)構(gòu)；圖11是穿過(guò)齒輪箱和離合器套的截取的圖1的動(dòng)力工具的一部分的截面圖，并且示出了連接傳動(dòng)組件和離合器機(jī)構(gòu)的方法；圖12是離合器板的側(cè)視圖；圖13是局部剖視的分解側(cè)視圖，示出了離合器板和滾珠；圖14是與圖13相似的截面圖，但示出了離合器板的替換實(shí)施例；以及圖15是沿縱軸截取的圖1的動(dòng)力工具的一部分的截面圖，并且更詳細(xì)地示出了離合器機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
參照附圖的圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)成的動(dòng)力工具通常用附圖標(biāo)記10來(lái)表示。如本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將理解的，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可為有繩或無(wú)繩(電池供電的)的裝置，諸如便攜式動(dòng)力改錐或鉆。在所示出的具體實(shí)施例中，動(dòng)力工具10為具有外殼12、馬達(dá)組件14、多速傳動(dòng)組件16、離合器機(jī)構(gòu)18、輸出軸組件20、卡盤(pán)22、觸發(fā)組件24以及電池組26的無(wú)繩鉆。本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將理解的是，動(dòng)力工具10中的幾個(gè)部件，諸如卡盤(pán)22、觸發(fā)組件24和電池組26實(shí)際上都是常用的，因此在本申請(qǐng)中無(wú)需對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)地討論。可參考各種公開(kāi)出版物以便于更全面地理解動(dòng)力工具10的常規(guī)特征。所述出版物的一個(gè)示例為1999年4月27日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利No.5,897,454，這里合并參考所述文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容。
外殼12包括一對(duì)協(xié)同工作以限定一手柄部分36的和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或主體部分38的配合的手柄殼34。觸發(fā)組件24和電池組26以傳統(tǒng)的方式機(jī)械地連接于手柄部分36并且電連接于馬達(dá)組件14，該傳統(tǒng)方法沒(méi)有具體示出，但是本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員毫不困難地具備這些能力。主體部分38包括馬達(dá)腔40和傳動(dòng)裝置腔42。馬達(dá)組件14裝放在馬達(dá)腔40中并且包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出軸44，該輸出軸44延伸到傳動(dòng)裝置腔42中。具有多個(gè)齒輪齒48的馬達(dá)小齒輪46連接成使其與輸出軸44一起轉(zhuǎn)動(dòng)。觸發(fā)組件24和電池組26協(xié)同工作以便于以本領(lǐng)域公知的方式選擇性地向馬達(dá)組件14提供電力，從而使得動(dòng)力工具10的使用者控制輸出軸44轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和方向。
傳動(dòng)組件16裝放在傳動(dòng)裝置腔42中并且包括一個(gè)速度選擇器機(jī)構(gòu)60。傳動(dòng)組件16接納來(lái)自于馬達(dá)小齒輪46的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入并且將所述輸入轉(zhuǎn)換為較低速度、較高轉(zhuǎn)矩的輸出，所述輸出被傳遞到輸出軸組件20的軸62。傳動(dòng)組件16包括多個(gè)減速元件，所述減速元件由速度選擇器機(jī)構(gòu)60選擇性地接合以便于提供多個(gè)速度比。每個(gè)速度比都以預(yù)定方式放大所述速度和驅(qū)動(dòng)輸入的轉(zhuǎn)矩，從而使得傳動(dòng)組件16的輸出速度和轉(zhuǎn)矩以希望的方式在較低速度、較高轉(zhuǎn)矩的輸出與較高速度、較低轉(zhuǎn)矩的輸出之間變化。來(lái)自于傳動(dòng)組件16的轉(zhuǎn)動(dòng)功率輸出被傳遞到所述輸出軸組件，卡盤(pán)22與之相連以便于轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得轉(zhuǎn)矩被傳遞到刀具(未示出)上。離合器機(jī)構(gòu)18與所述傳動(dòng)組件相連接并且可操作的將與傳動(dòng)組件16的輸出相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)矩量級(jí)限制在預(yù)定的、可選擇的轉(zhuǎn)矩限度。
傳動(dòng)組件另外參照?qǐng)D3，其中示出的傳動(dòng)組件16還包括裝放三級(jí)、雙速的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)102的齒輪箱100。另外參照?qǐng)D4，齒輪箱100以大致中空?qǐng)A柱形的方式成形并且包括位于其每個(gè)橫向側(cè)部上的緊固片104和夾孔106、位于其頂表面上的導(dǎo)軌108和導(dǎo)向片110、以及縱向上延伸穿過(guò)齒輪箱100的中央腔112。每個(gè)緊固片104在其向外表面處終止于連接槽114處，連接槽114沿通常橫截于中央腔112的方向延伸。連接槽114最好是弧形的，并且在所示的具體實(shí)施例中，通常被示為大致U形的。每個(gè)夾孔106都沿中央腔112的縱軸線118延伸穿過(guò)齒輪箱100的壁116并且橫貫中央腔112。導(dǎo)軌108定位于導(dǎo)向片110的后部并且彼此相互橫向上間隔開(kāi)。下面將更詳細(xì)地描述導(dǎo)軌108和導(dǎo)向片110。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102被示為行星式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具有第一行星齒輪組120、第二行星齒輪組122和第三行星齒輪組124。在所提供的示例中，第一、第二和第三行星齒輪組120、122和124中的每一個(gè)可在主動(dòng)模式下操作，其中齒輪組執(zhí)行減速和轉(zhuǎn)矩放大操作，而第二行星齒輪組122還可在被動(dòng)模式下操作，其中它提供轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，該轉(zhuǎn)動(dòng)輸出具有大約等于輸入到其上的速度和轉(zhuǎn)矩。
第一行星齒輪組120包括第一環(huán)齒輪130、第一組行星齒輪132和第一減速載體134。第一環(huán)齒輪130為一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，它具有形成于其內(nèi)徑周?chē)亩鄠€(gè)齒輪齒130a和形成在其外周邊上的多個(gè)齒輪箱嚙合齒130b。另外參照?qǐng)D5，第一環(huán)齒輪130設(shè)置在齒輪箱100的中央腔112中，以使得齒輪箱嚙合齒130b與形成在齒輪箱100的內(nèi)表面上的配合齒130c相嚙合以限制第一環(huán)齒輪130與齒輪箱100之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于齒輪箱嚙合齒130b終止于第一環(huán)齒輪130的后表面130d的前面，因此，第一環(huán)齒輪130的正向移動(dòng)通過(guò)形成在齒輪箱100的內(nèi)表面上的配合齒130c與設(shè)置在齒輪箱嚙合齒130b后面的第一環(huán)齒輪130的部分之間的干涉所中斷。
第一減速載體134包括以扁平圓柱體的形狀構(gòu)成的主體134a和多個(gè)從主體134a的后表面延伸的圓柱銷(xiāo)134b以及多個(gè)齒輪齒134c。
多個(gè)齒輪齒134c被形成于主體134a的外周邊中并且其尺寸確定成與第二環(huán)齒輪152的齒輪齒152a嚙合。參照?qǐng)D7，其中詳細(xì)地示出了主體134a的齒輪齒134c的輪廓形狀。如圖所示，每個(gè)齒134c終止于主體134a的前表面的漸變半徑190處但突然終止于主體134a的后表面處。半徑192還形成在齒輪齒134c之間的凹谷中。第一組行星齒輪132包括多個(gè)行星齒輪132a，每個(gè)行星齒輪132a的形狀通常都是圓柱形的，并且具有多個(gè)形成于其外周邊上的齒輪齒132b和穿過(guò)其中心形成的銷(xiāo)孔(未特別示出)。每個(gè)行星齒輪132a可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在第一減速載體134的其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的銷(xiāo)134b上并且定位成與第一環(huán)齒輪130的齒輪齒相嚙合。第一環(huán)形推力墊圈140配裝在齒輪箱100的鄰近于馬達(dá)組件14的端部并且防止行星齒輪132向后移動(dòng)以及與第一減速載體134的銷(xiāo)134b脫開(kāi)嚙合。凸起部分142形成在每個(gè)行星齒輪132的前后面上以限制行星齒輪132的齒輪齒132b摩擦在第一減速載體134和第一環(huán)形推力墊圈140上。馬達(dá)小齒輪46的齒46a還與行星齒輪132的齒132b嚙合，同樣地，馬達(dá)小齒輪46用作第一行星齒輪組120的第一恒星齒輪。
第二行星齒輪組122設(shè)置在中央腔112中在第一行星齒輪組120的前面并且包括第二恒星齒輪150、第二環(huán)齒輪152、第二減速載體154和第二組行星齒輪156。第二恒星齒輪150被固定以便于與第一減速載體134一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且包括從第一減速載體134的扁平、圓柱形部分向前延伸的多個(gè)齒輪齒150a。
第二環(huán)齒輪152是環(huán)形結(jié)構(gòu)的，其具有多個(gè)圍繞其內(nèi)徑形成的齒輪齒152a、形成在其外周邊的環(huán)形夾槽158以及多個(gè)形成在其外周邊上的齒輪箱嚙合齒160。齒輪齒152a可在第二環(huán)齒輪152的后表面152b處較陡地斜切并且突然終止于其前表面處。更優(yōu)選的是，如圖6中所示的，較陡的半徑170形成在后表面152b和每個(gè)齒輪齒152a的側(cè)部，如以下將詳細(xì)描述的，使用較陡的半徑170而不是使用較陡的斜面是因?yàn)樵邶X輪齒152a上的較陡的半徑170提供了第二環(huán)齒輪152與第二減速載體154之間的良好嚙合。在所示的實(shí)施例中，夾槽158為具有一對(duì)側(cè)壁174的矩形槽。下面將詳細(xì)地描述該夾槽158。
第二環(huán)齒輪152可移動(dòng)地設(shè)置在圖6中所示的第一位置和圖5中所示的第二位置之間的齒輪箱100的中心腔112中，在該第一位置，齒輪箱嚙合齒160與形成在齒輪箱100的內(nèi)表面上的配合齒180嚙合以限制第二環(huán)齒輪152與齒輪箱100之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而在第二位置，齒輪箱嚙合齒160與配合齒180軸向上間隔開(kāi)，從而允許第二環(huán)齒輪152與齒輪箱100之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
第二減速載體154包括以扁平圓柱體的形狀構(gòu)成的主體154a和多個(gè)從主體154a的后表面延伸的銷(xiāo)154b。
返回來(lái)參照?qǐng)D3和圖5，示出的第二組行星齒輪156包括多個(gè)行星齒輪156a，每個(gè)行星齒輪156a的形狀通常是圓柱形的并且具有多個(gè)齒輪齒156b和位于其中心的銷(xiāo)孔(未具體示出)。每個(gè)行星齒輪156a被支撐用于在第二減速載體154的其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的銷(xiāo)154b上轉(zhuǎn)動(dòng)并且定位成使得齒輪齒156b與第二環(huán)齒輪152的齒輪齒152a嚙合。
第三行星齒輪組124設(shè)置在與第一行星齒輪組120相對(duì)的第二行星齒輪組122的側(cè)部上。與第二行星齒輪組122相似，第三行星齒輪組124包括第三恒星齒輪200、第三環(huán)齒輪202、第三減速載體204和第三組行星齒輪206。第三恒星齒輪200被固定以便于與第二減速載體154的主體154a一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且包括多個(gè)從主體154a向前延伸的齒輪齒200a。環(huán)形第二推力墊圈210設(shè)置在第二環(huán)齒輪152和第三環(huán)齒輪202之間并且操作用于限制第二環(huán)齒輪152的正向運(yùn)動(dòng)和第三環(huán)齒輪202與第三組行星齒輪206的向后運(yùn)動(dòng)。包括第三恒星齒輪200從中延伸穿過(guò)的孔212的第二推力墊圈210與齒輪箱100的內(nèi)表面接合。
第三環(huán)齒輪202是環(huán)形結(jié)構(gòu)的，它具有多個(gè)形成在其內(nèi)徑周?chē)凝X輪齒202a和構(gòu)成其外周邊的外部徑向凸緣220。離合器面222被形成在外部徑向凸緣220的前表面中。在所示的具體實(shí)施例中，離合器面222表示為具有弧形橫截面形狀輪廓并且還由多個(gè)波峰224和凹谷226限定，波峰224和凹谷226彼此相對(duì)布置以形成一系列由大約18°的角限定的斜坡。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，也可使用其他構(gòu)形的離合器面，諸如那些具有正弦曲線形狀的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，雖然離合器面222表示為一體地與第三環(huán)齒輪202形成，但是也可使用多元件構(gòu)形。這樣的多元件構(gòu)形包括，例如，具有用于與第三環(huán)齒輪202嚙合的面向后部的第一側(cè)部和形成離合器面222的面向前部的第二側(cè)部的環(huán)形離合器面環(huán)(未示出)。例如當(dāng)離合器面222必須具有不同于第三環(huán)齒輪202的特性或特征的特性或特征(例如，光滑、硬度、韌性、表面光潔度時(shí)，后一種方式中的構(gòu)形是有利的。
第三減速載體204包括以扁平圓柱體的形狀構(gòu)成的主體204a和多個(gè)從主體204a的后表面延伸的圓柱形銷(xiāo)204b以及從主體204a的前表面延伸的連接部分204c。傳遞到第三減速載體204的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力通過(guò)連接部分204c被傳遞到與輸出軸組件20的軸62接合的連接部件230。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，各種其它聯(lián)接裝置和方法都可用于將第三減速載體204連接于輸出軸組件20，諸如輸出軸組件20的軸62與第三減速載體204的主體204a的直接連接。
第三組行星齒輪206包括多個(gè)行星齒輪206a，每個(gè)行星齒輪206a的形狀通常是圓柱形的并且具有多個(gè)形成于其外周邊的齒輪齒206b和位于其中心中的銷(xiāo)孔(未具體示出)。每個(gè)行星齒輪206a可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在第三減速載體204的一個(gè)相關(guān)聯(lián)的銷(xiāo)204b上并且定位成與第三環(huán)齒輪202的齒輪齒202a嚙合。
速度選擇器機(jī)構(gòu)60被示出包括滑動(dòng)器主體240和夾子結(jié)構(gòu)242?；瑒?dòng)器主體240是構(gòu)形成裝放于手柄殼34之間的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)并且沿齒輪箱100的頂部選擇性地滑動(dòng)?；瑒?dòng)器主體240包括允許夾子結(jié)構(gòu)242接附于滑動(dòng)器主體240的連接槽246和選擇器片248，該選擇器片248構(gòu)形成接納來(lái)自于動(dòng)力工具10的使用者的輸入以便于在主動(dòng)模式和被動(dòng)模式之間切換第二行星齒輪組122。另外參照?qǐng)D9和圖10，狹縫250形成于滑動(dòng)器主體240的下側(cè)并且其尺寸確定成接合從齒輪箱100的頂表面延伸的導(dǎo)向片110。導(dǎo)軌108橫向上間隔開(kāi)以接納滑動(dòng)器主體240。導(dǎo)向片110和導(dǎo)軌108分別與狹縫250的側(cè)部和連接槽246的側(cè)部協(xié)同工作，以便于當(dāng)滑動(dòng)器主體240沿齒輪箱100的頂表面在軸向上移動(dòng)時(shí)引導(dǎo)滑動(dòng)器主體240。
參照?qǐng)D3，夾子結(jié)構(gòu)242為構(gòu)形成包括環(huán)形主體部分256和一對(duì)從主體部分256向內(nèi)延伸的端部突片258的線。主體部分256固定地連接于連接片260，該連接片260表示為一對(duì)從滑動(dòng)器主體240向下延伸的耳軸。主體部分256的尺寸確定成配裝在齒輪箱100的外圓周上并且最好包括轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件262以限制夾子結(jié)構(gòu)242相對(duì)于連接片260轉(zhuǎn)動(dòng)。在所提供的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件262表示為包括多種彎曲，諸如M-、N-、S-或Z形狀的彎曲，所述彎曲被形成在所述線中并且被模制于滑動(dòng)器主體240的下側(cè)中或與之鄰接。每個(gè)端部突片258延伸穿過(guò)齒輪箱100的側(cè)部中的其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的夾孔106并且與形成在第二環(huán)齒輪152的周邊的環(huán)形夾槽158接合。形成夾子結(jié)構(gòu)242的線的直徑略小于環(huán)形夾槽158的寬度。
另一種方案，轉(zhuǎn)動(dòng)限制元件262可包括多個(gè)由在線的主體部分256中的彎曲形成的片，其中每個(gè)片都由從主體部分256的剩余部分徑向向外偏離的沿圓周延伸的部段限定。每個(gè)片構(gòu)形成接納于形成在滑動(dòng)器主體240中的對(duì)應(yīng)孔中，以使得每個(gè)片的前、后面與滑動(dòng)器主體240中的相關(guān)聯(lián)的孔相接合。被限制在滑動(dòng)器主體240中的相關(guān)聯(lián)的孔中的片抑制滑動(dòng)器主體240與夾子結(jié)構(gòu)242的主體部分256之間的相對(duì)移動(dòng)。
滑動(dòng)器主體240與齒輪箱100之間的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)可操作的用于通過(guò)夾子結(jié)構(gòu)242的端部突片258傳遞力并且傳遞到第二環(huán)齒輪152，這可用于使第二環(huán)齒輪152在第一和第二位置之間移動(dòng)。如圖6中所示的，當(dāng)?shù)诙h(huán)齒輪152定位在第一位置時(shí)，第二環(huán)齒輪152的嚙合齒160與齒輪箱100的配合嚙合齒180嚙合，并且第二環(huán)齒輪152的齒輪齒152a僅與第二組行星齒輪156的行星齒輪156a的齒輪齒156b嚙合，從而允許第二行星齒輪組122在主動(dòng)模式下操作。如圖5中所示的，當(dāng)?shù)诙h(huán)齒輪152定位在第二位置時(shí)，第二環(huán)齒輪152的嚙合齒160未與齒輪箱100的配合嚙合齒180嚙合，并且第二環(huán)齒輪152的齒輪齒152a與第二組行星齒輪156的行星齒輪156a的齒輪齒156b和第一減速載體134的齒輪齒134c兩者嚙合，從而允許第二行星齒輪組122在被動(dòng)模式下操作。
離合器機(jī)構(gòu)在圖3中，示出的離合器機(jī)構(gòu)18包括離合器套300、離合器部件302、多個(gè)滾珠304、離合器板306、彈簧308、調(diào)節(jié)軸環(huán)310、定位器(或棘爪機(jī)構(gòu))312以及離合器蓋314。另外參照?qǐng)D4，示出的離合器套300包括限定沿離合器套300的縱軸線延伸的中空腔或鏜孔322的壁部件320、底部分324和從底部分324向前延伸的鼻狀部分326。鏜孔322的后面端的尺寸確定成接納齒輪箱100的前部分、第三環(huán)齒輪202以及第三減速載體204，而鏜孔322的前部分的尺寸確定成略小接納連接部件230和輸出軸組件20的軸62。其直徑略小于底部分324的鼻狀部分326通常是圓柱形的，具有圍繞其周邊卷繞的螺旋狀牙形(或螺紋)330。
底部分324包括形成在底部分324的橫向側(cè)部上的一對(duì)外突片334、多個(gè)通常垂直于鏜孔322的縱向軸線延伸的支腳孔336、以及用于接納定位器312的定位孔(或棘爪孔)338。每個(gè)外突片334構(gòu)形成接納其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的緊固片104并且包括銷(xiāo)孔340。在所示出的具體實(shí)施例中，每個(gè)外突片334由外部橫向壁342、下壁344以及銷(xiāo)孔340從中延伸穿過(guò)的上壁346限定。另外參照?qǐng)D11，圓柱形鎖定銷(xiāo)350通過(guò)銷(xiāo)孔340配裝在每個(gè)外突片334和相關(guān)聯(lián)的緊固片104的連接槽114中，從而固定地但可移除地將離合器套300連接于齒輪箱100。鎖定銷(xiāo)350非常有利之處在于，它們消除了螺紋緊固件、緊固工具的需要以及齒輪箱100中的凸臺(tái)以及構(gòu)形成接納傳統(tǒng)螺紋緊固件的離合器套300的使用。支腳孔336沿圓周關(guān)于鼻狀部分326間隔開(kāi)且穿過(guò)底部分324并與鏜孔322的后部分相交。定位孔338延伸穿過(guò)離合器蓋314和齒輪箱100之間的底部分324并且其尺寸確定成接納一部分定位器312。
在圖3、12和13中，示出的離合器板306是包括墊圈狀環(huán)形板部件360和多個(gè)支腳部件362的一整體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，該支腳部件362被連接于環(huán)形板部件360并關(guān)于環(huán)形板部件360沿圓周間隔開(kāi)。支腳部件362具有通常圓形的橫截面并且通常從板部件360垂直延伸。與板部件360相對(duì)的每個(gè)支腳部件362的端部終止于球狀凹槽364中，該球狀凹槽364構(gòu)形成接納其中一個(gè)滾珠304，該滾珠304表示為淬硬的軸承滾珠。離合器板306設(shè)置在離合器套300的鼻狀部分326上并且沿軸向向后移動(dòng)以推動(dòng)支腳部件362通過(guò)底部分324中的支腳孔336，以及使得每個(gè)滾珠304與離合器面222和其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)球狀凹槽364接觸。
在圖14中所示的一個(gè)替換實(shí)施例中，示出了除與環(huán)形板部件360相對(duì)的支腳部件362′的端部終止于球狀突出部370中而不是球狀凹槽364中之外與離合器板306相似的離合器板306′。以這種方式構(gòu)成的形狀其優(yōu)點(diǎn)在于，從離合器機(jī)構(gòu)18中去除了滾珠304。
返回來(lái)參照?qǐng)D3以及參照?qǐng)D15，示出的彈簧308為具有接地端的傳統(tǒng)壓縮彈簧。彈簧308設(shè)置在離合器板306的板部件360與調(diào)節(jié)軸環(huán)310之間的離合器套300的鼻狀部分326上。調(diào)節(jié)軸環(huán)310為環(huán)形結(jié)構(gòu)，示出了其包括內(nèi)部環(huán)形凸緣380、螺紋部分382以及接合部分384。內(nèi)部環(huán)形凸緣380圍繞調(diào)節(jié)軸環(huán)310的內(nèi)圓周延伸并且其尺寸確定成直徑略小于彈簧308但是大于離合器套300的鼻狀部分326。螺紋部分382與內(nèi)部環(huán)形凸緣380相交并且其尺寸確定成與形成在鼻狀部分326的外徑上的牙形330螺紋接合。接合部分384構(gòu)形成允許調(diào)節(jié)軸環(huán)310以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與離合器蓋314相連接以及在離合器蓋314中軸向上移動(dòng)。在所提供的示例中，接合部分384包括多個(gè)關(guān)于調(diào)節(jié)軸環(huán)310的外周邊形成的嚙合齒384a。下面將更詳細(xì)地描述嚙合齒384a。
線夾400與鼻狀部分326相連接以限制調(diào)節(jié)軸環(huán)310從牙形330上移出。線夾400被形成為U形，具有設(shè)置于一對(duì)間隔開(kāi)的支腳404之間的底部402。每個(gè)支腳404在遠(yuǎn)離底部402的基本垂直的方向上延伸。在離合器板306和彈簧308配裝在鼻狀部分326以及接合牙形330的調(diào)節(jié)軸環(huán)310上的情況下，線夾400配裝在通常垂直于離合器套300的縱軸線的鼻狀部分326上以使得支腳404與離合器套300中的支腳孔408接合并且使得底部402設(shè)置在淺的U形凹槽410中，如圖4中清楚示出的，該淺的U形凹槽410位于鼻狀部分326的頂表面上。線夾400在支腳孔408以及凹槽410中的接合可操作地將線夾400鎖定到鼻狀部分326上，從而形成限位擋塊，該限位擋塊構(gòu)形成防止調(diào)節(jié)軸環(huán)310脫離與形成在鼻狀部分326上的牙形330的螺紋接合。
離合器蓋314以遮蓋離合器板306、彈簧308、鼻狀部分326以及線夾400的中空套的形式構(gòu)造而成。離合器蓋314向底部分324的前面延伸并且包括形成在其外周邊上的夾緊表面420。夾緊表面420的輪廓外形制成允許動(dòng)力工具10的使用者可關(guān)于動(dòng)力工具10的縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)離合器蓋314從而如以下將描述的調(diào)節(jié)離合器機(jī)構(gòu)18的設(shè)定。
多個(gè)配合嚙合齒422形成在離合器蓋314的內(nèi)徑上，所述配合嚙合齒422的尺寸確定成與調(diào)節(jié)軸環(huán)310的嚙合齒384a嚙合。配合嚙合齒422較長(zhǎng)于嚙合齒384a，因此，當(dāng)離合器蓋314被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)允許嚙合齒384a沿動(dòng)力工具10的縱向軸線沿著配合嚙合齒422軸向上滑動(dòng)。
在所提供的示例中，示出的定位器312包括棘爪簧430、柱塞432以及擋圈(或棘爪環(huán))434。棘爪簧430和柱塞432被裝放于穿過(guò)離合器套300的底部分324形成的定位孔338中。表示為傳統(tǒng)壓縮彈簧的棘爪簧430將齒輪箱100抵靠在第一側(cè)上以及將柱塞432的扁平端抵靠在相對(duì)側(cè)上，從而沿從底部分324向外的方向偏壓柱塞432。柱塞432包括接觸端440，該接觸端440由所示的示例中的球形半徑限定，并且接觸端440被棘爪簧430向前偏壓而與擋圈434相接觸。在所提供的具體實(shí)施例中，擋圈434與離合器蓋314整體形成并且包括多個(gè)沿圓周間隔開(kāi)的凹槽或棘爪442，棘爪442的尺寸確定成與柱塞432的接觸端440接合。所示的每個(gè)棘爪442由與接觸端440一致的球形半徑限定?？墒褂迷O(shè)定指示器450(圖2)指示相對(duì)于離合器套300的調(diào)節(jié)軸環(huán)310的位置。在所提供的示例中，設(shè)定指示器450包括形成在手柄殼34中的箭頭452和標(biāo)記于離合器蓋314的圓周中的刻度454。
離合器蓋314相對(duì)于離合器套300的轉(zhuǎn)動(dòng)使得調(diào)節(jié)軸環(huán)310以相同的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變彈簧308被壓縮的量。柱塞432的接觸端與擋圈434中的棘爪442之間的交互作用為動(dòng)力工具的使用者提供了關(guān)于離合器機(jī)構(gòu)18的設(shè)定的反饋，以及抑制離合器蓋314無(wú)意中轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)其已被設(shè)定的位置。彈簧308在調(diào)節(jié)軸環(huán)310的環(huán)形凸緣380和離合器板306的板部件360上施加壓縮力，向后驅(qū)動(dòng)離合器板306的支腳部件362并且將滾珠304偏壓到與離合器面222接合。滾珠304在離合器面222上施加反轉(zhuǎn)矩，反轉(zhuǎn)矩趨向于抑制第三環(huán)齒輪202相對(duì)于離合器套300的轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)動(dòng)力工具10被操縱并且通過(guò)第三環(huán)齒輪202的齒輪齒202a施加的轉(zhuǎn)矩超過(guò)反轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器面222的波峰224壓制在滾珠304上以使得第三環(huán)齒輪202相對(duì)于第三減速載體204轉(zhuǎn)動(dòng)并且大大減小施加于輸出軸組件20上的轉(zhuǎn)矩。
雖然已參照優(yōu)選實(shí)施例在說(shuō)明書(shū)中描述并在附圖中示出了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，可作出各種改變，并且在不脫離權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下可用等效的元件替換其元件。另外，在不脫離其基本范圍的情況下可進(jìn)行許多改變以使得特定的環(huán)境或測(cè)量適用于本發(fā)明的技術(shù)。因此，本發(fā)明不局限于如當(dāng)前用于執(zhí)行本發(fā)明所考慮的最佳模式的附圖所示出并且說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明應(yīng)包括落入前述描述中的任何實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種手提式動(dòng)力工具，它包括外殼；連接于所述外殼的手柄；具有齒輪箱和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多速傳動(dòng)組件，所述齒輪箱與所述外殼相關(guān)聯(lián)并且裝放所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作的用于執(zhí)行減速和轉(zhuǎn)矩放大功能；離合器，其具有離合器部件、嚙合部件、離合器板、離合器彈簧以及離合器套，所述離合器部件與多速傳動(dòng)組件相關(guān)聯(lián)并且包括離合器面，所述離合器彈簧和離合器板協(xié)同工作以將所述嚙合部件偏壓到與所述離合器面相嚙合以阻擋離合器部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述離合器套支撐所述離合器板和離合器彈簧；一對(duì)與所述齒輪箱和所述離合器套中的一個(gè)相連接的第一片，每個(gè)所述緊固片都限定連接槽，所述連接槽沿與所述齒輪箱和所述離合器套中的一個(gè)的縱向軸線相交的方向延伸；一對(duì)與所述齒輪箱和所述離合器套中的另一個(gè)相連接的第二片，每個(gè)所述第二片包括銷(xiāo)孔并且構(gòu)形成滑動(dòng)地接納其中一個(gè)對(duì)應(yīng)的第一片以使得所述銷(xiāo)孔與所述連接槽對(duì)齊；以及一對(duì)銷(xiāo)部件，每個(gè)所述銷(xiāo)部件設(shè)置在相關(guān)聯(lián)的第一片的連接槽和相關(guān)聯(lián)的第二片的銷(xiāo)孔中，從而抑制第一和第二片從彼此中的縮回。
2.如權(quán)利要求1所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述離合器還包括可螺紋嚙合離合器套的調(diào)節(jié)軸環(huán)，并且其中，所述調(diào)節(jié)軸環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)影響離合器彈簧被壓縮抵靠在離合器板上的量。
3.如權(quán)利要求2所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，一對(duì)軸環(huán)緊固孔形成在所述離合器套中，每個(gè)所述軸環(huán)緊固孔沿橫截于所述離合器套的縱軸線的方向延伸并且構(gòu)形成接納軸環(huán)緊固銷(xiāo)，所述軸環(huán)緊固銷(xiāo)與所述離合器套協(xié)同工作，從而限制調(diào)節(jié)軸環(huán)在預(yù)定方向上沿離合器套的移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，每個(gè)所述軸環(huán)緊固銷(xiāo)是夾子的相對(duì)支腳，所述夾子包括具有相對(duì)端的底部分，每個(gè)所述相對(duì)端與其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的支腳連接。
5.如權(quán)利要求4所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述離合器套包括狹縫，所述狹縫構(gòu)形成在所述夾子的支腳被插入于所述軸環(huán)緊固孔內(nèi)時(shí)接納所述夾子的底部分。
6.如權(quán)利要求3所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述軸環(huán)緊固銷(xiāo)通常為圓柱形的。
7.如權(quán)利要求1所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，每個(gè)所述第二片是具有從所述齒輪箱和所述離合器套中的另一個(gè)向外延伸的兩間隔開(kāi)的壁部件以及從所述齒輪箱和所述離合器套中的另一個(gè)向外間隔開(kāi)并且使兩個(gè)間隔開(kāi)的壁互相連接的外壁部件的容器狀的結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述銷(xiāo)孔完全穿過(guò)所述兩間隔開(kāi)的壁部件。
9.如權(quán)利要求1所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述連接槽通常為U形的。
10.如權(quán)利要求1所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述銷(xiāo)部件通常為圓柱形的。
11.一種手提式動(dòng)力工具，包它括限定手柄的外殼；設(shè)置于所述外殼中的馬達(dá)；具有與馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多速傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作的用于執(zhí)行減速和轉(zhuǎn)矩放大功能；以及離合器，其具有離合器部件、嚙合部件、離合器板、離合器彈簧以及調(diào)節(jié)軸環(huán)，所述離合器部件與多速傳動(dòng)組件相關(guān)聯(lián)并且包括離合器面，所述調(diào)節(jié)軸環(huán)將所述離合器彈簧壓縮抵靠在所述離合器板上以便于將所述嚙合部件偏壓到與所述離合器面相嚙合以阻擋離合器部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述離合器板被一體地形成為包括環(huán)形板部件和多個(gè)通常垂直地從所述環(huán)形板部件延伸的支腳部件，每個(gè)所述支腳部件與其中一個(gè)對(duì)應(yīng)的接合部件相關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求11所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，每個(gè)所述嚙合部件是球形滾珠。
13.如權(quán)利要求12所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，每個(gè)所述支腳部件終止于球形凹槽處，所述球形凹槽構(gòu)形成至少部分地接納其中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的球形滾珠。
14.如權(quán)利要求11所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，每個(gè)所述支腳部件都具有通常為圓柱形的形狀。
15.如權(quán)利要求11所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述離合器板和所述嚙合部件被一體地構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求15所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述嚙合部件為形成在與環(huán)形板部件相對(duì)的支腳的一端上的球形突出部。
17.一種手提式動(dòng)力工具，它包括限定手柄的外殼；設(shè)置于所述外殼中的馬達(dá)；具有與馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多速傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作的用于執(zhí)行減速和轉(zhuǎn)矩放大功能，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括具有環(huán)齒輪的行星齒輪組；以及離合器，其具有離合器部件、離合器套、嚙合部件、離合器板、離合器彈簧以及調(diào)節(jié)軸環(huán)，所述離合器部件固定地連接于所述環(huán)齒輪并且包括離合器面，所述離合器套支撐所述離合器彈簧和調(diào)節(jié)軸環(huán)，所述調(diào)節(jié)軸環(huán)螺紋嚙合所述離合器套并且將所述離合器彈簧壓縮抵靠在所述離合器板上以將所述嚙合部件偏壓到與所述離合器面相嚙合以阻擋離合器部件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述離合器板被一體地形成并且包括環(huán)形板部件和多個(gè)通常垂直地從所述環(huán)形板部件延伸的支腳部件，每個(gè)所述支腳部件與其中一個(gè)對(duì)應(yīng)的嚙合部件相關(guān)聯(lián)并且延伸穿過(guò)所述離合器套。
19.如權(quán)利要求17所述的手提式動(dòng)力工具，其特征在于，所述環(huán)齒輪和所述離合器部件被一體地構(gòu)成。
全文摘要
一種手提式動(dòng)力工具(10)，該手提式動(dòng)力工具(10)具有多速傳動(dòng)組件(16)和離合器(18)。多速傳動(dòng)組件(16)和離合器(18)通過(guò)一組相互連接的片(258)相互連接，片(258)彼此滑動(dòng)接合并且由銷(xiāo)緊固以便于限制片(258)從彼此中的縮回。離合器可包括離合器部件(302)、一體構(gòu)成的離合器板(306)和多個(gè)嚙合部件(304)。離合器板(306)包括環(huán)形板部件(360)和多個(gè)通常垂直地從環(huán)形板部件(360)處延伸的支腳部件(362)，并且支腳部件(362)將嚙合部件偏壓到與離合器部件(18)相嚙合。離合器(18)部件可與多速傳動(dòng)組件中的一個(gè)元件相連接，諸如與行星齒輪組(154)的環(huán)齒輪相連接，以便于減小動(dòng)力工具(10)的總尺寸。
文檔編號(hào)F16D7/00GK1643270SQ03807068
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者M·C·多伊勒, B·普拉托 申請(qǐng)人:布萊克-德克爾公司