专利名称：动力工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力工具，尤其涉及一种可选择实现的多种功能的枪 钻类动力工具。
技术背景在现有的枪钻类动力工具中，通常包括电钻、电动螺丝刀、和冲击钻。 电动螺丝刀是用于将螺钉拧紧到工件上。其通常包括过载离合器结构，该 离合器由离合器主动件和从动件构成，主动件与减速齿轮为一体，而从动件旋 转固定在机壳内并可相对于机壳轴向移动。 一工作弹簧通过从动件作用在主动 件的端面齿上，使主动件在旋转方向上固定进而可以传递转矩使螺丝刀旋转。 作业时，电机的转矩通过行星齿轮减速机构传递到螺丝刀，使之旋转，螺丝刀 头和螺钉头槽配合，从而螺钉被迅速拧紧。随着螺钉拧紧，主动件上受到的阻 力矩迅速增加，并通过端齿产生一轴向推力，当阻力矩超过脱扣预设值后，该 轴向推力迫使从动件向前进一步压缩工作弹簧而与主动件脱离，当主动件失去 从动件的支撑后被旋转驱动，从而行星齿轮减速机构无输出，主动件随电机输 出轴还有转动的趋势，随后在工作弹簧的回复力作用下又啮合，如此周而复始， 螺钉不再受到扭矩作用，而电机仍在转动。通过这种结构，拧紧的螺钉既达到 规定拉力，又不会被拉裂，电机也不会产生过载、堵转、损坏或烧毁。冲击钻主要是用于在脆性材料的工件上打孔，其具有震动机构，该震动机 构由相对端面具有犬牙状齿的动凸轮和静凸轮组成。动凸轮安装在输出轴中间 部位，静凸轮固定在机壳上，动、静凸轮之间设有弹簧用来使两者相互分开。 进行冲击钻孔时，使钻头垂直压到工件表面上，并在轴向施加适当压力，这样 克服弹簧的弹力使动、静凸轮相互啮合，启动电机，电机的转矩通过动、静齿 轮传递到输出轴。输出轴在旋转过程中会对与机壳相对固定的静凸轮产生 一 轴 向向后的推力，使沖击钻后移，当动凸轮转到啮合齿脱啮时，冲击钻后移一个 齿高的距离。脱啮瞬时，由于持续的外加轴向力，使静凸轮随冲击钻迅速冲击 动凸轮，从而对工件表面产生强大的冲击力。如此周而复始，便产生了持续的 旋转加冲击的复合运动。脆性材料在反复的强力冲击下破碎，随着钻头的旋转， 碎屑由钻头沟槽排出，于是在砖石、混凝土构件上打出孔。电钻是用于在工件上进行钻孔，在作业过程中，钻轴持续地作旋转运动。 通常，使用者在进行作业时需要进行不同类型的操作，如拧螺丝、拧螺栓、钻 孔等。如此，需要使用者准备多种不同类型的电动工具，还要不断地更换来进 行操作的话将非常麻烦。美国专利US 6,142,242 (下称专利'242专利)揭示了 一种可选择实现电钻、 电动螺丝刀、和冲击钻的动力工具。该电动工具具有一个功能切换元件，通过 旋转该元件到不同的圆周位置，可相应实现电钻、电动螺丝刀、和冲击钻的功 能。其中，在实现电动螺丝刀和其他功能切换的机构中，机壳内设有轴向延伸 的限制块，其可抵住离合器从动件而使离合器主动件无法被旋转驱动，功能切 换元件内设置有可与该限制块轴向配合的凸块。当实现电钻或冲击钻功能时， 功能切换元件内的凸块与限制块配合而使限制块抵住离合器从动件；当实现电 动螺丝刀功能时，功能切换元件内的凸块与限制块脱离配合，从而使离合器主 动件可被旋转驱动而实现离合器功能。美国专利US 6，457，535 Bl(下称专利'535 专利)揭示了类似的离合切换结构，通过在机壳外部旋转操作功能切换元件来 轴向移动机壳内部的离合功能限制元件，从而来选择实现电动螺丝刀功能。目前，许多钻类电动工具还可以对输出转速进行调节以适应不同的工作状 况。如美国专利US 7,044,882 B2 (下称专利'882专利)所示的，通过旋转操作 设置在机壳上的速度调节钮来实现高速和低速的调节。美国专利US 7,124,839 B2 (下称专利'839专利)所示的多功能电动工具进一步揭示了通过一个共同的 按钮来实现速度调节和功能切换。其中，在实现电钻功能时通过沿机壳的轴向 移动按钮来进行高、低速的调节，并且在高速时，通过在机壳的圆周表面旋转 调节共同按钮，可实现各功能之间的切换。然而，'839专利中虽然通过一共同按钮来实现速度的调节和功能的切换， 但速度调节时按钮的调节方向和功能切换时按钮的调节方向不同，这样给操作 带来不便。 实用新型内容本实用新型提供一种动力工具，其具有一共同操作钮，能够在冲击钻功能和其他功能之间进行切换，同时也可进行速度调节，从而提高了操作的简便性。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是 一种动力工具，包括机壳，其具有位于其前部的工作端；动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接； 行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，其包括行星齿轮、支撑行星齿轮的行星架、和与行星齿轮内啮合的内齿圏；震动机构，其可对输出轴施以轴向的震动；速度与震动调节组件，其包括 震动切换机构，与震动机构配合而在可对输出轴施以轴向的震动的可震动状态和限制对输出轴施以轴向的震动的限制震动状态间切换； 共同调节钮，设置在机壳上并分别与内齿圏和震动切换机构配合，所述调节钮可被操作沿机壳圆周方向在第一周向位置、第二周向位置、和第三周向位置间滑移，其中 在第 一 周向位置时，所述内齿圈与行星齿轮啮合而使输出轴输出低转速，此时，震动机构处于限制震动状态； 在第二周向位置时，所述内齿圏同时与行星齿轮和相邻的行星架配合而使输出轴输出高转速，此时，震动机构处于限制震动状态； 在第三周向位置时，震动机构处于可震动状态。作为本实用新型的进 一 步改进，所述速度与震动切换组件还包括与共同调 节钮连接并同步运动的调节套，所述调节套套设在行星齿轮减速机构的外围， 其旋转时驱动内齿圈轴向运动，并可选择地限制震动切换机构的轴向运动。作为本实用新型的进一步改进，所述调节套上开设有沿圆周方向分布并且 沿轴向倾斜延伸的调速槽，所述速度与震动切换组件还包括收容在所述调速槽 内并沿调速槽滑移的调速钢丝，所述调速钢丝与内齿圏轴向固定。作为本实用新型的进一步改进，震动机构包括固定在机壳内的第一凸轮块 和与输出轴相对固定的第二凸轮块，所述第 一 凸轮块和第二凸轮块的相对端面 上设有相向的可相互啮合的凸牙；震动机构还包括震动弹簧，其将第二凸轮块 推离第 一 凸轮块从而在两者间形成间距；当第 一 凸轮块与第二凸轮块啮合时， 所述震动机构处于可震动状态，当第一凸轮块与第二凸轮块无法啮合时，所述 震动机构处于限制震动状态。作为本实用新型的进一步改进，震动切换机构与输出轴连接并相对于输出轴轴向固定。作为本实用新型的进一步改进，所述调节套在其前端面上形成有凹陷区域， 所述凹陷区域相对于所述前端面的凹陷距离大于第一凸轮块和第二凸轮块之间的间距；在第一和第二周向位置，震动切换机构与所述切换套的前端面抵靠而 使其无法轴向后退，从而使输出轴无法后退而令第 一 和第二凸轮块无法啮合， 在第三周向位置，震动切换机构可进入所述切换套的凹陷区域中，从而可使输 出轴后退而令第一和第二凸轮块啮合。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型的速度调节钮可 通过在机壳圆周方向上的滑动来实现速度调节，同时还可实现冲击钻功能的切 换，提高了操作的简便性。
图1是本实用新型动力工具第一实施方式中的立体图。图2是图1中的动力工具的立体分解图。图3是图2中动力工具的运行组件的立体分解图。图4A是图1中动力工具的俯视图，其中功能切换钮位于钻进位置，速度 调节钮位于低速位置。图4B是图4A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。图4C是图4A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。图4D是图4A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的 平面示意图。图5A与图4A相似，其中功能切换钮位于钻进位置，速度调节钮位于高速 位置。图5B是图5A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。图5C是图5A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。图5D是图5A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的 平面示意图。图6A与图4A相似，其中功能切换钮位于钻进位置，速度调节钮位于震动 位置。图6B是图6A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。图6C是图6A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。图6D是图6A中动力工具的调速钢丝位于调节套的调速槽内的相对位置的 平面示意图。图6E是沿图6B中C-C线方向的剖视图，其中揭示离合切换环与钢柱的前 端抵靠。图7A与图4A相似，其中功能切换钮位于离合位置，速度调节钮位于高速 位置。图7B是图7A中动力工具的运行组件沿图2中A-A线示意的方向的剖视图。图7C是图7A中动力工具的运行组件沿图2中B-B线示意的方向的剖视图。图7D是沿图7B中E-E线方向的剖视图，其中揭示离合切换环内圓周上的凹口与钢柱的前端正对，使得钢柱可轴向向前移动。 图8是第一实施方式中调节套的放大立体图。 图9是第一实施方式中离合切换环的放大立体图。 图10是第一实施方式中震动切换机构的支撑座的放大立体图。 图IIA和IIB是第一实施方式中前壳不同视角的放大立体图。 图12A和12B是第二实施方式中离合切换环不同视角的放大立体图。
具体实施方式
图1到图11所示的是本实用新型动力工具的一具体实施方式
，在该实施方 式中，动力工具为三功能枪钻，其可选择地实现电钻功能(工作模式为钻进模 式)、电动螺丝刀功能(工作模式为离合模式)、和冲击钻功能(工作模式为震 动模式)，同时，在电钻功能和电动螺丝刀功能的时候可实现高、低速调节。参照图1与图2所示，该动力工具100包括才几壳20、电池包40、和运行组件10。机壳30由左右对称的两个半壳体通过螺钉(未图示)合拢组装而成，其具有水平部分和与水平部分大致垂直的手柄部分。机壳水平部分的顶部沿圓周方向开设有速度调节槽201和功能切换槽2 02，以分别收容速度调节钮134和功能切换钮151在其内滑移。在手柄部分的上部设有按钮开关50,电池包40可拆卸地插接到机壳手柄部分的底部，运行组件IO部分固定收容在机壳20的水平部分内。配合参照图3所示，运行组件10由后向前(以图面的左侧为后)依次包括电机ll、行星齿轮减速机构、用于实现电动螺丝刀功能的过载离合器机构、按压机构、用于实现冲击钻功能的震动机构、延伸出机壳前端的输出轴16、以及套设在输出轴前端的工具夹头30。其中工具夹头30用于在动力工具 实现不同功能时分别夹持不同的工作头，如在实现电钻功能时夹持建工钻和冲 击钻功能时夹持麻花钻、在实现电动螺丝刀功能时夹持螺丝刀头。参照图3所示，电机11具有自电机壳体向前延伸出的电机轴111。 一连接 罩21通过螺钉固定连接到电机壳体的前端，并通过一对径向延伸的凸块211 固持在机壳20中。 一齿轮箱22与连接罩21相对固定连接，其具有向后延伸的 套筒221,用于收容行星齿轮减速机构，套筒221后端开设有轴向向前延伸的 一对狭槽2211。齿轮箱22前方固定连接有一前壳23。配合参照图11A和11B 所示，前壳23的前部延伸设有一延伸桶231,其外圆周上凸设有轴向延伸的肋 条2 32,其底部内周缘上凹设形成有沉孔2 3 3 。前壳23的后部顶端开口形成功 能切换槽2 02,前壳的内壁上还设有贯穿连通前部和后部的贯穿孔2 34 。 一扭矩 调节罩24套设在前壳的延伸桶2 31外，可在实现电动螺丝刀功能时通过旋转调 节来选择输出轴的最大的输出扭矩。参照图3并配合参照图5a、 5b所示，行星齿轮减速机构设置在连接罩21和齿轮箱22内。在本实施方式中，该齿轮减速机构具有三级减速系统，其包括由第一行星轮组1210、第一内齿圈1214、和第一行星架1211组成的第一级减速系统，由第二行星轮组1 220 、第二内齿圈1 224 、和第二行星架1221组成的第二级减速系统，以及由第三行星轮组12 30、第三内齿圏12 34 、和第三行星架12 31组成的第三级减速系统。各行星轮组包括设置在相应行星架的支架上的若干行星齿轮。电机轴111延伸位于若干第一行星齿轮1210的中央并与各第一行星齿轮啮合，而若干第一行星齿轮与第一内齿圏1214啮合，并且第一内齿圈1214的外圆周上分布有若干凸键1215,可与齿轮箱套筒221上形成的键槽配合而确保两者相对固定，第一行星架1211的外圆周上分布有外齿1212;第一行星架1211前端凸伸有第一太阳轮1213，其延伸位于若干第二行星齿轮1 220的中央并与各第二行星齿轮1 22 0啮合，而若干第二行星齿轮与第二内齿圈1224啮合，第二内齿圏的外圆周上分布有外齿1 22 5，可与齿轮箱的内齿222啮合而确保两者相对固定(如图5B或5C所示)；第二行星架1221前端进一步凸伸出第二太阳轮122 3，其延伸位于若干第三行星齿轮1230的中央并与各第三行星轮啮合，若干第三行星齿轮与第三内齿圏1 2 34的啮合，第三内齿圏受按压机构的按压而相对于机壳2 0保持固定；这样电机ll运行时，电机轴lll驱动第一行星齿轮1210在第一内齿圏1214内运转，如此电机输出的转速通过第一级减速系统由第一太阳轮1213输出，同理，第一太阳轮作为旋转输入，通过第二级减速系统以及第三级减速系统最终由输出轴16输出。在本实施方式中，减速机 构由三级减速系统构成来获得所想要的输出转速，在其他实施方式中，视所需 要输出的转速，减速才几构可以只包括一级或二级减速系统，也可以包括更多级 减速系统。参照图3所示，在本实施方式中，速度调节机构由速度调节件、调速钢丝135、和第二内齿圈1 224构成。配合参照图8所示，其中速度调节件具有套设在齿轮箱的套筒221上的调节套131和一体形成在调节套上的速度调节钮134。调节套131的圆周壳壁上开设有一对中心对称的调速槽132,该调速槽具有沿圆周方向竖直分布的低速段1321,沿圆周方向倾斜分布的过渡段1 322,和沿圓周方向竖直分布、并相对低速段轴向偏移、且较低速段长的高速段1 32 3 。调速钢丝135呈半圆状，在其两末端径向向外凸伸形成翼部1351。第二内齿圏1224在其外圆周径向凹陷形成有收容槽1 226,可相应嵌合收容调速钢丝135的半圆部分以使两者在轴向上保持相对固定，同时，调速钢丝的径向翼部1351延伸穿过齿轮箱套筒的狭槽2211并收容在调节套的调速槽132内，且可在其内滑移。 按压机构用于轴向按压第三内齿圏1 2 34来使其旋转固定在机壳20内。第三内齿圈在其前端面上轴向凸伸出若干凸齿1 2 35 。在本实施方式中，按压机构包括固定盘141和按压件142,其中固定盘141固持在齿轮箱22内，其设有若干轴向延伸的通孔1411。按压件142包括钢球1421和与钢球抵靠的钢柱1 4 2 2 。钢球1421和钢柱1422成对地收容在固定盘的相应通孔1411中，当钢柱1422的前端面与固定盘141的前端面齐平时，钢球1421的部分凸露在固定盘的通孔1411外并可与第三内齿圏的凸齿1 2 35相抵靠来形成对第三内齿圏1 2 34的按压以避免其被旋转驱动。按压机构还包括在轴向上由前向后顺序布置的螺紋块147、与螺紋块抵靠的螺旋形按压弹簧146、与按压弹簧抵靠的按压环145、与按压环抵靠的推杆144、以及与每一钢柱1422的前端面部分抵靠的按压垫片143。其中螺紋块147外周设置有可与扭矩罩24的内螺紋配合的外螺紋；按压环144套设在前壳的延伸桶231上，其内圆周上设有突起，可与延伸桶上的肋条2 32配合以确保相对固定；推杆144延伸穿过前壳23内壁上的贯穿孔234以与收容在前壳2 3后部的按压垫片14 3相抵靠。通过这种结构，在实现电动螺丝刀功能时，根据工件的不同，通过旋转调节扭矩罩24来预先设定输出轴16最大的输出扭矩。调节过程中，螺紋块147与扭矩罩24通过螺旋配合而沿轴向向后运动，按压弹簧146被压缩，并通过按压环145、推杆144、按压垫片143将按压力传递到按压件142上，使其能够紧压第三内齿圈12 34 。作业时，螺丝刀头将螺钉钉入工件内，当螺丝刀头所受的 负栽达到预设扭矩值时，即螺钉头部已抵触到工件表面时，表明电机经减速齿 轮机构输出的转矩和预设值相当，如此，在电机的进一步驱动下，第三内齿圈 的凸齿1 2 35就能推动钢3求1421前移而被旋转驱动，/人而使得电机的转矩无法 输出给输出轴。第三内齿圏1 2 34在旋转过程中不断与按压件142啮合与脱啮， 如此往复，螺钉不再受到扭矩作用，而电机仍在转动。在本实施方式中，第三 内齿圈1 2 34和按压件142共同构成了离合器机构，其中第三内齿圓构成离合器 的主动件，而按压件则构成离合器的从动件。当该动力工具选择实现其他功能时，比如电钻或冲击钻功能时，就需要使 离合器机构无法工作，如此需要相应的离合切换机构来屏蔽离合器功能。在本 实施方式中，离合切换机构包括离合切换件152和供使用者操作的功能切换钮 151，其中功能切换钮穿过形成在前壳23上的功能切换槽2 02并在其内沿圆周 方向滑移，离合切换件151紧靠按压件142设置，同时也抵靠在前壳23的内壁 上，这样避免离合切换件151在轴向上运动。配合参照图9所示，离合切换件 151具有环形部，以及径向凸伸出的一连接部1521,功能切换钮151套在该连 接部上使离合切换件152可与功能切换钮151同步运动。当然，对于本领域的 普通技术人员可轻易想到的是，离合切换件152可与功能切换钮151 —体形成， 或者两者通过其他方式连接。离合切换件152的环形部的内圓周上沿径向凹陷 形成有凹口 152,并且凹口 152位置处的内圓周部分距离圓心(在本实施方式 中，该圓心位于输出轴轴线上)的尺寸大于非凹口 152位置处的内圆周部分距 离圆心的尺寸，以1吏凹口 152可与固定盘的通孔1411轴向对应连通。配合参照 图6E和图7D所示，离合切换件152与按压垫片143同心设置，且离合切换件 环绕在按压垫片的外围。如图7D示，当需要实现离合器功能时，通过操作功能 切换钮151 4吏离合切换件152旋转到其凹口 1 522与固定盘的通孔1411正对的 位置，这样，第三内齿圈1 2 34可以被旋转驱动而使钢球1421和钢柱14 22构成 的按压件142沿轴向运动。如图6E所示，当不需要实现离合器功能时，旋转调 节离合切换件152到其凹口 1 522和固定盘的通孔1411 ^睹开的位置，此时，离 合切换件152的内圓周上相邻两凹口 1 522之间的部分形成阻挡块1 5 2 3,覆盖 在离合切换件前端面的通孔1411位置处，阻止按压件142轴向向前运动。由于 第三内齿圏1 2 34需要轴向向前推开按压件142才能被旋转驱动，所以在此状态 下，第三内齿圈1234无法被旋转驱动，从而离合器机构无法工作。参照图3,并配合参照图6B和6C所示，震动机构包括套设在输出轴l6上的可相互啮合的第一凸轮块171和第二凸轮块172。其中第一凸轮块171的后部设有径向凸伸出呈"十"字分布的四个凸键1712,可与设置在前壳23上的四个沉孔2 3 3配合，通过这种结构，使第一凸轮块171可靠固定在机壳20内。第二凸轮块172通过常见方式旋转固定在输出轴16上，如通过扁方配合。第一凸轮块171和第二凸轮块172的相对端面上呈圆周分布有可相互啮合的连续的犬牙状凸牙1711、 1721。震动机构还包括一震动弹簧173,其前端与第二凸轮块172抵靠，使第二凸轮块的前端与输出轴16的凸肩抵靠而确保与输出轴轴向固定，而震动弹簧173的后端则与固定设置在前壳2 3内的轴承抵靠，通过这种结构可确保在常态下，第二凸轮块17 2始终被推离第一凸轮块171,从而在两者的牙顶间形成有 一 间距g。当实现冲击钻功能时，需要使输出轴16按压到工件上时可轴向后退到第一凸轮块171和第二凸轮块172处于可啮合的状态；而当实现其他功能时，如电钻功能和电动螺丝刀功能，则需要限制第一和第二凸轮块171、 172之间啮合，即两者处于始终无法啮合的状态。通常需要通过调节震动切换机构来实现第一和第二凸轮块之间啮合状态的切换。在本实施方式中，震动切换机构由设置在输出轴16上的支撑座181、设置在延伸桶231上的支撑板182、轴向延伸的支撑柱183、以及速度调节件构成。支撑座181具有径向延伸的肩部1812,可与固定在输出轴16上的轴承以及第二凸轮块172抵靠来确保支撑座181轴向固定在输出轴16上，支撑座181还具有自肩部1812轴向向后延伸出的一对延伸臂1811。支撑板182套设在前壳的延伸桶231上，其呈圆环状，内圓周上凸设有凸起，可与延伸桶上的肋条2 32配合以确保支撑板182旋转固定在机壳20上并可轴向移动。支撑板182具有径向凸伸的一对凸耳1821，其前端面与支撑座181的支撑臂1811相应抵靠。
一对支撑柱183轴向延伸穿过前壳23的内壁上的通孔，其前端与凸耳1821的后端面相应抵靠。在本实施方式中，速度调节件为速度调节机构和震动切换机构所共用，其调节套131的前端面上轴向向后凹陷形成有凹陷区域133,该凹陷区域相对于前端面凹陷的距离为d,且该凹陷距离d大于第一凸轮块171和第二凸轮块172的牙顶间隙g。当不需要实现冲击钻功能时，支撑柱183的后端与调节套131的前端面抵靠，如此，作业时，当工作头被按压到工件上时，输出轴16无法后退，从而第一和第二凸轮块171、 172间保持间隙g而无法啮合。当需要实现冲击钻功能时，旋转调节速度调节钮134使调节套131旋转到其凹陷区域133与支撑柱183的后端正对位置，这样，作业时，输出轴16可后退而令支撑柱183的后端退入凹陷区域133内，并且，由于凹陷距离d大于第一和第二凸轮块171、172的牙顶间隙g,所以在支撑柱183 还未退到凹陷区域133底部的时候，第一和第二凸轮块171、 172已先行啮合， 从而可对输出轴施以轴向的震动。在扭矩罩24内还设有片簧191和将片簧固定在罩内的定位盘192,其中片 簧191具有突起，可嵌入连续分布在扭矩罩的内圓周上的凹槽(未图示)，这样 在扭矩罩24旋转调节到相应档位时可提供"嗒"、"嗒"的确认声。此外，在运 行组件的最前端还设有一卡簧193,用来轴向限制输出轴。以下将对本实施方式中各功能切换和速度调节作详细说明。参照图4A-4D所示，图4A中速度调节钮134位于速度调节槽201的低速位 置，功能切换钮151位于功能切换槽2 02的钻进位置，此时，该动力工具处于 低速的钻进模式。图4D中调速钢丝135的径向翼部1351位于调速槽132的低 速段1321,如图4B、 4C,第二内齿圈1 224与仅与第二行星齿轮1 22 0内啮合， 而第二内齿圈1224的外圆周齿轮1 225与齿轮箱22壳体的内圆周壁上的内齿轮 222啮合而确保第二内齿圏可靠固定在机壳内，通过这种设置，电机的输出转 速通过三级减速系统由输出轴输出一个低转速。此时，震动切换机构的支撑柱 183的后端与调节套131的前端面相抵靠，从而当工作头按压到工件上时，输 出轴无法轴向后退而使得第一和第二凸轮块171、 172的牙顶之间保持间距g, 即震动机构无法对输出轴施以轴向的震动。当然，对于本领域的普通技术人员 可轻易想到的是，作业前，支撑柱的后端与调节套的前端面可以保留一定的间 隙d,但间隙d小于间距g,这样在作业时，输出轴受工件压迫而轴向后退，并 且支撑柱和调节套的抵靠先于第 一 和第二凸轮块之间的啮合，从而震动机构仍 处于限制输出轴轴向震动的限制震动状态。离合切换机构的离合切换环152抵 靠在按压件的钢柱1 422的前端面来阻挡按压件轴向向前运动，从而避免第三内 齿圏1 2 34被旋转驱动，即离合器功能无法实现。参照图5A-5D所示，速度调节钮134沿调节槽201被调节到如图5A中的高速位置，功能切换钮151仍处于钻进位置，此时，该动力工具处于高速的钻进模式。在这个过程中，速度调节钮134被操作在机壳上沿圓周滑移，调节套131沿输出轴线旋转，调速钢丝135的径向翼部1351 —方面沿调速槽132作相对运动，由低速段1321经倾斜段1 322到达高速段1 32 3的较低处(如图5D所示)，径向翼部1351相对于齿轮箱22沿轴向在狭槽2211内向后滑移，并带动第二内齿圏1224在齿轮箱22内轴向滑动，使第二内齿圏的外齿1 22 5与齿轮箱的内齿222脱离配合，最终滑动到如5B和5C所示的位置。此时，第二内齿圈UM的内齿同时与第二行星轮组1 2 2 0和第一行星架1211的外齿轮1212啮合，通过这 种配合，第二级齿轮减速系统被限制，也就是说，电机的输出转速通过第一级 和第三级两级减速系统而最后由输出轴输出 一个较高的转速。当然对于本领域 的普通技术人员而言可轻易想到是，通过简单的结构变换，第二内齿圈可同时 与第二行星轮组和第二行星架配合来限制第二级减速系统；此外，也可通过滑 动第 一 内齿圈来限制第 一级减速系统，或同时限制第 一级和第二级减速系统以 获得一个更高的转速。和低速钻进模式一样，震动切换机构的支撑柱183的后 端与调节套131的前端面仍然相抵靠而无法后退，从而作业时第一和第二凸轮 块171、 172无法啮合；离合切换机构的离合切换环152仍然与按压件142抵靠 而使离合器功能无法实现。参照图6A-6E所示，速度调节钮134沿调节槽201进一步被调节到如图6A 中的震动位置，功能切换钮151仍处于钻进位置，此时，该动力工具处于高速 的震动模式。在这个过程中，调速钢丝135的径向翼部1351在竖直的高速段 1 32 3内由较低位置处移动到较高位置处(如图6D所示)，但在轴向上没有位移， 所以第二内齿圈1 224位置没有发生变化，仍然同时与第一行星架1211和第二 行星轮组122 0啮合(图6B所示)。如图6C所示，此时，调节套131旋转到其 前端面的凹陷区域133与支撑柱183的后端正对，通过这种设置，当工作头按 压到工件上后，输出轴16、支撑座181、支撑板182、支撑柱183就可以一起 轴向后移，第二凸轮块172也跟随输出轴16同步后移。由于此时凹陷距离d 大于第一和第二凸轮块牙顶1711、 1721之间的间隙g,使得第一和第二凸轮块 171、 172能够在支撑柱183退到凹陷区域133底部前先行啮合，这样，作业时， 通过第 一 和第二凸轮块不断地啮合和脱啮，震动机构能够给予输出轴持续的震 动。配合参照图6E所示，由于此时功能切换钮151仍处于钻进位置，离合切换 环152的相邻两凹口 1 5 2 2间的阻挡块1 52 3仍然抵靠在按压件142上而使离合 器功能无法实现。参照图7A所示，速度调节钮134被调节到高速位置，而功能切换钮151沿切换槽202滑动到了离合位置，此时，该动力工具处于高速的离合模式。如图7B、 7C所示，第二内齿圈12 24同时与第二行星轮组1 2 2 0和第一行星架1211配合而限制第二级减速系统，震动切换机构的支撑柱183后端与调节套131的前端面抵靠而使输出轴16无法轴向后移。配合参照图7D所示，功能切换钮l51滑动过程中带动离合切换件152同步作旋转，当功能切换钮151旋转到离合位置时，离合切换件152旋转到其内圆周上的凹口 1522与固定盘141的通孔1411正对的位置。此时，按压垫片143与每一钢柱1422前端面的部分抵靠，从而使 钢球H21抵住第三内齿圈1 2 34 。当经第三级减速系统后输出的扭矩超过预设 的扭矩值时，第三内齿圈1 2 34克服按压弹簧146的按压力而轴向推动钢球1421 以使其凸齿1 2 35与钢球1421脱离啮合后被旋转驱动，而钢柱1 422受钢球1421 压迫轴向向前伸出通孔1411并通过按压垫片14 3使按压弹簧146进一步被压 缩。第三内齿圏1 2 34与钢球1421脱啮瞬时，其又与钢球重新啮合，而后又脱 啮旋转，如此循环往复，经第二级减速系统的输出转速始终无法传递到输出轴 上，从而使离合器功能发生作用。当然在其他实施方式中，按压件可以是由若 干个钢球并排组成，或仅由末端呈球形的单一钢柱构成。此外，如图12A、 12B 所示的实施方式中，钢球、钢柱、和固定盘集成一个元件，即按压件80,其后 端面上形成有与第三内齿圏12 34的凸齿1235配合的半球状突起81，而其前端 面上沿径向凸伸形成有可与离合切换件152的凹口 1 522配合的凸块82。当实 现离合器功能时，需要使凸块82与离合切换件的凹口 1 5 2 2正对，从而按压件 80可轴向移动；当限制离合器功能时，需要离合切换件的阻挡块1 5 2 3与按压 件的凸块82抵靠，来限制按压件80的轴向运动。上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状， 本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。如机壳可以是与前壳等 与其相对固定的构件 一 体形成；动力源可以用汽油机或柴油机等来替代电机； 上述冲击钻功能是在高速时实现的，但在其他实施方式中，也可以通过改变凹 陷区域在调节套前端圆周面上的位置来实现低速时的冲击钻功能；将速度调节 钮调节到低速位置，功能切换钮调节到离合位置，也可以实现低速时的电动螺 丝刀功能。此外，上述实施方式中，震动切换机构包括支撑座、支撑板、支撑柱，这些元件主要用于传递轴向力，对其结构并无特别要求，可视不同机壳的内部格局来相应改变构形，可以增加新的元件，也可以减少不必要的元件。另外，上述实施方式中震动切换机构是通过限制第二凸轮块的轴向后退距离来实现震动功能的切换，当然，震动切换机构也可以通过限制第一凸轮块轴向前推的距离来实现震动功能的切换，如'242专利所揭示的通过旋转切换件，来选择其前端面的凸齿与第 一 凸l仑块后端面的凸轮齿顶配合从而轴向前推第 一 凸轮块，使之与第一凸轮块处于可啮合状态；另外，也可以通过在旋转方向上固定第一凸轮块来实现震动功能的切换，如'839专利中，第一凸轮块前移时可随第二凸轮块一起转动而限制震动功能，而第 一 凸轮块后退时与震动切换件啮合而保持固定，从而实现震动功能。本实用新型的速度调节钮可通过在机壳圓周方向上的滑动来实现速度调 节，同时还可实现冲击钻功能的切换，提高了操作的简便性。
权利要求1.一种动力工具，其特征在于，包括机壳，其具有位于其前部的工作端；动力源，设置在机壳内，并输出旋转动力；输出轴，设置在机壳内并朝机壳的工作端延伸以与外接工作头配接；行星齿轮减速机构，设置在动力源和输出轴之间，将动力源的旋转输出传递到输出轴上，其包括行星齿轮、支撑行星齿轮的行星架、和与行星齿轮内啮合的内齿圈；震动机构，其可对输出轴施以轴向的震动；速度与震动调节组件，其包括震动切换机构，与震动机构配合而在可对输出轴施以轴向的震动的可震动状态和限制对输出轴施以轴向的震动的限制震动状态间切换；共同调节钮，设置在机壳上并分别与内齿圈和震动切换机构配合，所述调节钮可被操作沿机壳圆周方向在第一周向位置、第二周向位置、和第三周向位置间滑移，其中在第一周向位置时，所述内齿圈与行星齿轮啮合而使输出轴输出低转速，此时，震动机构处于限制震动状态；在第二周向位置时，所述内齿圈同时与行星齿轮和相邻的行星架配合而使输出轴输出高转速，此时，震动机构处于限制震动状态；在第三周向位置时，震动机构处于可震动状态。
2. 根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于所述速度与震动调节组件 还包括与共同调节钮连接并同步运动的调节套，所述调节套套设在行星齿轮减 速机构的外围，其旋转时驱动内齿圈轴向运动，并可选择地限制震动切换机构 的轴向运动。
3. 根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于所述调节套上开设有沿圆 周方向分布并且沿轴向倾斜延伸的调速槽，所述速度与震动切换组件还包括收 容在所述调速槽内并沿调速槽滑移的调速钢丝，所述调速钢丝与内齿图轴向固定。
4. 根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于震动机构包括固定在机壳 内的第一凸轮块和与输出轴相对固定的第二凸轮块，所述第一凸轮块和第二凸轮块的相对端面上设有相向的可相互啮合的凸牙；震动机构还包括震动弹簧， 其将第二凸轮块推离第 一 凸轮块从而在两者间形成间距；当第 一 凸轮块与第二 凸轮块啮合时，所述震动机构处于可震动状态，当第一凸轮块与第二凸轮块无 法啮合时，所述震动机构处于限制震动状态。
5. 根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于震动切换机构与输出轴连 接并相对于输出轴轴向固定。
6. 根据权利要求5所述的动力工具，其特征在于所述调节套在其前端面上 形成有凹陷区域，所述凹陷区域相对于所述前端面的凹陷距离大于第一凸轮块 和第二凸轮块之间的间距；在第一和第二周向位置，震动切换机构与所述切换 套的前端面抵靠而使其无法轴向后退，从而使输出轴无法后退而令第一和第二 凸轮块无法啮合，在第三周向位置，震动切换机构可进入所述切换套的凹陷区 域中，从而可使输出轴后退而令第一和第二凸轮块啮合。
7. 根据权利要求2、 4、 5或6所述的动力工具，其特征在于所述震动切换 机构包括轴向固定在输出轴上的支撑座、可与调节套的所述前端面抵靠并轴向 伸展的支撑柱、以及位于支撑座和支撑柱之间以传递支撑力的支撑板。
专利摘要本实用新型涉及一种动力工具，其包括机壳、动力源、输出轴、行星齿轮减速机构、震动机构、速度与震动调节组件。其中行星齿轮减速机构包括行星齿轮、支撑行星齿轮的行星架、和与行星齿轮内啮合的内齿圈；速度与震动调节组件包括震动切换机构和共同调节钮，其中震动机构在可对输出轴施以轴向的震动的可震动状态和限制对输出轴施以轴向的震动的限制震动状态间切换，共同调节钮设置在机壳上并分别与内齿圈和震动切换机构配合，调节钮可被操作沿机壳圆周方向在低速位置、高速位置、震动位置间滑移。通过这种设置，大大提高了操作的简便性。
文档编号B23B45/16GK201124405SQ200720043628
公开日2008年10月1日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者何明明, 伟 张 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司