[发明专利]电动工具齿轮组及其转矩过载离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有齿轮组和转矩过载离合器的电动工具。具体而 言，本发明涉及手持的马达驱动电动工具，但本发明还同样适用于其它形 式的电动工具。

背景技术

已知的手持式马达驱动的电动工具(具体为螺丝刀)通常在齿轮箱中 结合有离合器过载机构。所述离合器设置成在作用于电动工具输出端上的 扭力超过阈值时中断或切断动力传动系统。这可以通过使齿轮组的部件彼 此滑动或松脱而实现。在这种情况下，马达继续运行，而齿轮箱输出端、 且由此刀具不再旋转。这样，所述离合器可被用于防止螺母或螺钉被旋紧 超过一定转矩(在该转矩下，例如可能会剥去螺纹)。

传统电动工具中的齿轮组通常具有两个或更多个齿轮减速装置，并常 常结合有变速设备。所述齿轮通常为周转、或行星类型的齿轮，这样的齿 轮在紧凑尺寸或体积的情况下可以提供相对大的减速比。在EP0613758A1 中描述了这种用于电动工具的齿轮箱。

传统的马达驱动螺丝刀具有设置在齿轮组的输出齿轮上的离合器。过 载离合器常常是滚珠离合器类型，其中滚珠位于齿环上的承窝中，如 EP0613758A1中所示例的那样。所述滚珠被弹簧施加的载荷或力推入所述 承窝中。使用者可通过调节围绕在齿轮箱与卡盘之间的齿轮箱输出端设置 的转矩调节套圈而改变弹簧力。对所述套圈的调节改变了弹簧的压缩度， 并由此改变了由弹簧施加在滚珠离合器上的力。使离合器滑动所需的转矩 随着弹簧的压缩度和/或套圈的位置而变化。如EP1445074A1中所述的那 样，离合器也可以采用销(pin)，而不是滚珠。

将离合器设置在减速齿轮组的输出齿轮上(例如，三齿轮组中的第三 齿轮)导致在所述离合器滑动之前需要相对高的扭力。这从而需要相对大 的力施加到离合器机构上以维持离合器部件不滑动。这样，需要相对大和 重的弹簧来施加必需的力。

为了减小弹簧的尺寸和重量，可将离合器设置在齿轮组的需要较低扭 力的不同部分上。例如，所述离合器可以设置在靠近用于减速齿轮组的马 达驱动器的齿轮上。在这种设置中，对于传统的马达驱动的螺丝刀而言， 离合器调节套圈(使用者通过该离合器调节套圈设置离合器松脱时的扭力) 和弹簧设置在齿轮箱输出端周围，从齿轮箱的卡盘端延伸从而增加了电动 工具的长度。需要传送机构以将弹簧载荷施加于离合器机构。所述传送机 构设置成或者穿过所述齿轮，或者围绕所述齿轮施加所述载荷。这种传送 机构通常包括连接销(link-pin)等以将所述弹簧联结至离合器片。这样， 减小弹簧尺寸获得的重量节省由于传送机构带来的重量增加而变得最小。

EP302229A2描述了一种设置在第三行星齿轮上的离合器机构。可通过 调节转矩设定钮而设定一定范围的转矩，所述转矩设定钮调节弹簧的偏压 力。所述弹簧将滚珠推入第三齿轮上的凹槽中。当转矩超过载荷时，第三 齿轮在所述滚珠上松脱。齿轮的轴向运动使连接至第一行星齿轮的齿轮的 滑动销向后运动。所述销动作以推动制动盘(其通常使第一齿轮的运动停 止)，并由此允许第一齿轮在所述离合器松脱时自由运动。

在多速多齿轮减速齿轮箱中，存在与设置在变速机构之后(或其下游) 的齿轮上的离合器机构有关的问题。该问题在于转矩离合器在各速度上具 有有限的范围。这是因为，在高速设定(对减速齿轮箱而言)下，仅使用 了部分、而非全部的齿轮减速装置。由此，输出转矩被限制为马达转矩乘 以运转齿轮的减速比。相对比的是，当以最低速度运行时，使用所有的齿 轮减速装置，由此输出转矩等于马达转矩乘以所有齿轮的减速比。因此， 在低速时，输出端可施加全范围的转矩，但是在高速时不能利用所述范围。 因此，如果所述转矩过载离合器被设计为在落入针对两种速度的最大转矩 输出之间的一最大转矩值时松脱，则在低速时可利用所有的转矩，而在高 速时仅可利用一部分转矩。

发明内容

本发明旨在改进现有技术存在的问题，其中一些问题在上文进行了描 述。