[發明專利]電動工具齒輪組及其轉矩過載離合器

在審

• 申請號: 200680004388.6
• 申請日: 2006-01-17
• 公開（公告）號: CN101115585A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 阿納－瑪麗亞·羅伯茨;大衛·普羅德羅克
• 申請（專利權）人: 百得有限公司
• 主分類號: B25B23/14
• 分類號: B25B23/14;B25F5/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黨曉林;徐敏剛

技術領域

本發明涉及一種具有齒輪組和轉矩過載離合器的電動工具。具體而 言，本發明涉及手持的馬達驅動電動工具，但本發明還同樣適用于其它形 式的電動工具。

背景技術

已知的手持式馬達驅動的電動工具(具體為螺絲刀)通常在齒輪箱中 結合有離合器過載機構。所述離合器設置成在作用于電動工具輸出端上的 扭力超過閾值時中斷或切斷動力傳動系統。這可以通過使齒輪組的部件彼 此滑動或松脫而實現。在這種情況下，馬達繼續運行，而齒輪箱輸出端、 且由此刀具不再旋轉。這樣，所述離合器可被用于防止螺母或螺釘被旋緊 超過一定轉矩(在該轉矩下，例如可能會剝去螺紋)。

傳統電動工具中的齒輪組通常具有兩個或更多個齒輪減速裝置，并常 常結合有變速設備。所述齒輪通常為周轉、或行星類型的齒輪，這樣的齒 輪在緊湊尺寸或體積的情況下可以提供相對大的減速比。在EP0613758A1 中描述了這種用于電動工具的齒輪箱。

傳統的馬達驅動螺絲刀具有設置在齒輪組的輸出齒輪上的離合器。過 載離合器常常是滾珠離合器類型，其中滾珠位于齒環上的承窩中，如 EP0613758A1中所示例的那樣。所述滾珠被彈簧施加的載荷或力推入所述 承窩中。使用者可通過調節圍繞在齒輪箱與卡盤之間的齒輪箱輸出端設置 的轉矩調節套圈而改變彈簧力。對所述套圈的調節改變了彈簧的壓縮度， 并由此改變了由彈簧施加在滾珠離合器上的力。使離合器滑動所需的轉矩 隨著彈簧的壓縮度和/或套圈的位置而變化。如EP1445074A1中所述的那 樣，離合器也可以采用銷(pin)，而不是滾珠。

將離合器設置在減速齒輪組的輸出齒輪上(例如，三齒輪組中的第三 齒輪)導致在所述離合器滑動之前需要相對高的扭力。這從而需要相對大 的力施加到離合器機構上以維持離合器部件不滑動。這樣，需要相對大和 重的彈簧來施加必需的力。

為了減小彈簧的尺寸和重量，可將離合器設置在齒輪組的需要較低扭 力的不同部分上。例如，所述離合器可以設置在靠近用于減速齒輪組的馬 達驅動器的齒輪上。在這種設置中，對于傳統的馬達驅動的螺絲刀而言， 離合器調節套圈(使用者通過該離合器調節套圈設置離合器松脫時的扭力) 和彈簧設置在齒輪箱輸出端周圍，從齒輪箱的卡盤端延伸從而增加了電動 工具的長度。需要傳送機構以將彈簧載荷施加于離合器機構。所述傳送機 構設置成或者穿過所述齒輪，或者圍繞所述齒輪施加所述載荷。這種傳送 機構通常包括連接銷(link-pin)等以將所述彈簧聯結至離合器片。這樣， 減小彈簧尺寸獲得的重量節省由于傳送機構帶來的重量增加而變得最小。

EP302229A2描述了一種設置在第三行星齒輪上的離合器機構。可通過 調節轉矩設定鈕而設定一定范圍的轉矩，所述轉矩設定鈕調節彈簧的偏壓 力。所述彈簧將滾珠推入第三齒輪上的凹槽中。當轉矩超過載荷時，第三 齒輪在所述滾珠上松脫。齒輪的軸向運動使連接至第一行星齒輪的齒輪的 滑動銷向后運動。所述銷動作以推動制動盤(其通常使第一齒輪的運動停 止)，并由此允許第一齒輪在所述離合器松脫時自由運動。

在多速多齒輪減速齒輪箱中，存在與設置在變速機構之后(或其下游) 的齒輪上的離合器機構有關的問題。該問題在于轉矩離合器在各速度上具 有有限的范圍。這是因為，在高速設定(對減速齒輪箱而言)下，僅使用 了部分、而非全部的齒輪減速裝置。由此，輸出轉矩被限制為馬達轉矩乘 以運轉齒輪的減速比。相對比的是，當以最低速度運行時，使用所有的齒 輪減速裝置，由此輸出轉矩等于馬達轉矩乘以所有齒輪的減速比。因此， 在低速時，輸出端可施加全范圍的轉矩，但是在高速時不能利用所述范圍。 因此，如果所述轉矩過載離合器被設計為在落入針對兩種速度的最大轉矩 輸出之間的一最大轉矩值時松脫，則在低速時可利用所有的轉矩，而在高 速時僅可利用一部分轉矩。

發明內容

本發明旨在改進現有技術存在的問題，其中一些問題在上文進行了描 述。