變速工具制造技術

本發明專利技術公開了一種變速工具，包括：機殼；馬達，設置在機殼內，并輸出旋轉動力；輸出軸；齒輪傳動機構，設置在馬達和輸出軸之間以將馬達的旋轉輸出傳遞到輸出軸上，其包括至少一組齒輪系和一移動件，移動件可在第一位置和第二位置間移動，且在第一位置和第二位置時，移動件與齒輪系分別以不同方式配合，從而齒輪傳動機構相應地以低減速比和高減速比輸出馬達的轉速，移動件在第一位置時相對于機殼具有旋轉速度；控制系統，與移動件配合，用于感測表征輸出軸負載的參數，在所述參數達到預定值后，促使移動件從第一位置運動到第二位置，并且降低移動件的所述旋轉速度。該變速工具可以解決自動換檔過程中產生的打齒問題，提高了工具的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種變速工具，尤其是一種由電機驅動的帶變速傳動機構可輸出不同轉速的工具，如電鉆、螺絲批和錘鉆等。
技術介紹
一種變速工具，如電鉆、螺絲批和錘鉆等，帶有變速傳動機構可輸出不同的轉速以適應不同的負載扭矩。變速工具的變速傳動機構通常都包括連接電機和輸出軸的齒輪傳動機構和控制系統，該控制系統通過改變與齒輪傳動機構的嚙合關系從而改變傳動比，使得輸出軸輸出不同的速度。在現有技術中，美國專利6431289號中介紹到，將行星齒輪機構內的兩個內齒圈分別沿軸向可前后移動地設置，從殼體外部用操作部件切換各內齒圈的位置，借此，通過將行星齒輪與行星架一體旋轉及單獨旋轉組合在一起，可選擇三種輸出軸的旋轉速度。但是這種人工操作方法使得操作者不得不時刻關注工具的工作狀態、負載變化情況并判斷什么時刻應該調節控制系統。這種人工操作對操作者并不友善。并且當操作者控制操作部件軸向移動內齒圈進而來實現行星架與外殼的止轉裝置卡接的時候，很容易造成內齒圈與外殼止轉裝置之間的打齒，這樣不僅容易造成換檔失效，而且會導致變速機構的壽命縮短，影響整個工具的使用壽命。又如美國專利公告第6824491號揭示的自動變速機構，其控制系統可根據負載扭矩變化自動調整與齒輪傳動機構的嚙合關系實現不同速度的輸出，該控制系統利用帶凸輪面的推環旋轉推動滑環軸向移動，進而驅動齒輪傳動機構中的內齒圈軸向移動與設置在外殼上的止轉裝置卡接。歐洲專利申請公開第EP0787931A1也公開了一種自動變速機構。上述這些自動變速機構均以機械結構之間的位置關系變化對應輸出扭力的變化來實現自動換檔，這種機械式變速機構不僅使得齒輪傳動機構內部的機械構造更為復雜，而且由于內齒圈在軸向移動的同時也在轉動，而外殼是相對固定的，所以當該變速機構在變速的時候， 轉動中的內齒圈的齒與外殼上的止轉裝置的齒會相互碰撞而很難嚙合，因此無法真正實現自動換檔及進行產業化實施的目的。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種變速工具，該工具通過機電結合的手段來簡化結構，并實現在不同的輸出檔位之間作自動切換的目的。本專利技術所要解決的另一個技術問題是保證自動切換檔位的過程穩定順暢，避免產生“打齒”現象，從而延長工具使用壽命。本專利技術的技術方案是一種變速工具，包括電源，電機，輸出軸，連接電機和輸出軸的齒輪傳動機構，其中齒輪傳動機構包括至少一齒輪組件及一移動件，所述移動件與齒輪組件不同的嚙合方式可提供輸出軸不同的輸出檔位，所述變速工具還包括一控制系統，該控制系統包括控制單元及驅動裝置，所述控制單元可控制驅動裝置進行自動換檔。本專利技術的另一技術方案是一種變速工具，包括電源，電機，輸出軸，連接電機和輸出軸的齒輪傳動機構，其中齒輪傳動機構包括至少一齒輪組件及一移動件，所述移動件與齒輪組件不同的嚙合方式可提供輸出軸不同的輸出檔位，所述變速工具還包括一控制系統，控制系統包括控制單元、功能開關及驅動裝置，所述變速工具有手動與自動兩種控制模式，其中手動模式時，功能開關為斷開狀態；自動模式時，功能開關為閉合狀態，此時控制單元可控制驅動裝置進行自動換檔。本專利技術的再一技術方案是一種變速工具，包括電源，電機，輸出軸，連接電機和輸出軸的齒輪傳動機構，其中齒輪傳動機構包括至少一齒輪組件及一移動件，所述移動件與齒輪組件不同的嚙合方式可提供輸出軸不同的輸出檔位，所述變速工具還包括控制系統， 該控制系統包括控制單元及驅動裝置，當變速工具需要換檔時，控制單元先調整電機傳遞給齒輪傳動機構的扭矩，再控制驅動裝置實現自動換檔。附圖說明下面以電鉆中的變速機構為例結合附圖對本專利技術做進一步說明。圖I是本專利技術變速工具的局部剖視圖。圖2是圖I中的驅動裝置的局部放大示意圖。圖3a是本專利技術變速工具處于高速檔位時的齒輪傳動機構剖視圖。圖3b是本專利技術變速工具處于低速檔位時的齒輪傳動機構剖視圖。圖4a是本專利技術變速工具的驅動裝置另一實施例的局部剖視圖。圖4b是圖4中的驅動裝置的局部放大示意圖。圖5是本專利技術變速工具的控制系統原理方框圖。圖6是本專利技術變速工具控制系統中控制單元第一實施例的原理方框圖。圖7是本專利技術變速工具控制系統中控制單元第二實施例的原理方框圖。圖8是本專利技術變速工具控制系統中控制單元第三實施例的原理方框圖。其中I、電源10、電器開關11、場效應管12、尚合器2、電機3、控制單元30、處理器31、速度調制電路32、負載檢測電路33、驅動裝置控制電路34、檔位信號反饋電路35、信號發生器36、功能開關453、環形槽9、變速工具13、主開關40、第一行星輪4、齒輪傳動機構41、第一行星架42、第二行星輪43、第二行星架44、止轉裝置441、內齒5、驅動裝置45、移動件451、內齒452、端齒51、傳動件512、推桿513、鋼絲套52、驅動件521、永磁鐵522、線圈523、鐵芯524、凹槽515、螺桿525、伺服電機6、輸出軸8、控制系統具體實施方式參照圖I至圖3b所示，是本專利技術變速工具控制系統的驅動裝置第一實施例的結構不意圖。一種變速工具9,包括電機2、電機供電電源I,啟動/停止電機的主開關13、輸出軸6以及齒輪傳動機構4。齒輪傳動機構4包括由第一行星輪40與第一行星架組成的第一行星齒輪組、由第二行星輪42及第二行星架43組成的第二行星齒輪組，固定設置于工具殼體上的止轉裝置44以及可軸向移動的移動件45。驅動裝置5設置于齒輪傳動機構4上，包括驅動件52及傳動件51，本實施例的驅動件是采用一電磁鐵裝置，包括兩個間隔一定距離的永磁鐵521、設置于永磁鐵中間的鐵芯523及線圈522，其中鐵芯523上設有一凹槽524。 傳動件為一弧形推桿512及與該弧形推桿512配接的鋼絲套513。所述推桿512具有設置于凹槽524內的配接部。所述移動件45是一具有內齒451及端齒452的調速環45，其上設置容納鋼絲套513的環形槽453。當電磁鐵通電時,線圈鐵芯523將產生磁性而與兩個永磁鐵521的其中一個發生吸引。如果電磁鐵的電流反向接通時，鐵芯523則會與另一個永磁鐵521產生吸引，從而帶動推桿512、鋼絲套513及調速環45 —起移動。如圖3a所示的高速檔狀態，此時鐵芯523 被其中一個永磁鐵521吸引，相應的,調速環45的內齒451同時與第一行星架41及第二行星輪42嚙合，此時齒輪傳動機構4的輸出轉速較高；如圖3b所示的低速檔狀態，此時鐵芯 523被另一個永磁鐵521吸引，相應的，調速環45的內齒451與第二輪42嚙合，同時其端齒 452與工具殼體上的止轉裝置44嚙合，此時齒輪傳動機構4的輸出轉速較低。參照圖4a及圖4b所示，是本專利技術變速工具控制系統的驅動裝置第二實施例的結構示意圖。在前面所述的驅動裝置第一實施例中采用的電磁鐵裝置，其目的是通過控制電磁鐵的電流方向來改變極性，來驅動調速環45在高低速檔位間移動。而本實施例中，改用一伺服電機525來作為驅動件，用一個螺桿515、帶內螺紋的推桿512及鋼絲套513來作為傳動件51，通過伺服電機525的正反轉來驅動推桿512在螺桿515上的移動，從而帶動調速環45 —起移動，實現高低速檔位的嚙合。請進一步參照圖5，是本專利技術變速工具的控制系統原理方框圖。所述控制系統8包括一處理單元3及驅動裝置5。其中處理單元3包括處理器30及相關本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變速工具，其特征在于：該工具包括機殼；馬達，設置在機殼內，并輸出旋轉動力；輸出軸；齒輪傳動機構，設置在馬達和輸出軸之間以將馬達的旋轉輸出傳遞到輸出軸上，其包括至少一組齒輪系和一移動件，所述移動件可在第一位置和第二位置間移動，且在第一位置和第二位置時，所述移動件與所述齒輪系分別以不同方式配合，從而齒輪傳動機構相應地以低減速比和高減速比輸出馬達的轉速，所述移動件在第一位置時相對于機殼具有旋轉速度；控制系統，與所述移動件配合，用于感測表征輸出軸負載的參數，在所述參數達到預定值后，促使所述移動件從第一位置運動到第二位置，并且降低移動件的所述旋轉速度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：強尼·鮑瑞那圖，王家達，張士松，沃倫·布朗，鐘紅風，
申請(專利權)人：蘇州寶時得電動工具有限公司，
類型：發明
國別省市：