手动式行星齿轮变速螺丝刀的制作方法

本发明涉及一种手动工具，尤其是一种手动螺丝刀工具。

背景技术：

现有手动螺丝刀是将握把与刀头固连在一起的，其传动比固定为1:1。在使用时常常会发生这样的情况：较紧的螺钉要花费很大力气才能拧松，有时甚至要双手同时加力。而螺钉拧松之后将螺钉完全旋出又较为费时，尤其是螺钉较长的情况下。拧紧螺钉时也存在相应的问题。电动螺丝刀能够较为方便地调节力矩和传动比，但存在价格昂贵、携带不便、需供应电源等问题。

公告号为CN201052605Y的中国实用新型专利设计了一种基于齿轮传动的变速螺丝刀，由手柄与变速齿轮通过螺杆连接组成。工作时可通过限位片控制螺杆位置，使螺丝刀头的转速改变。该设计的外观构造与普通螺丝刀相比较为复杂。变速螺丝刀并非任何使用情况下都需要变速，多数情况下仅需提供普通螺丝刀的功能。因此，作为手动工具，变速螺丝刀应具有与普通螺丝刀相当的便捷性和灵活性。为满足多数情况下单手操作的要求，变速螺丝刀在外观和结构上不应过于复杂。

技术实现要素：

为克服现有手动螺丝刀传动比不可调、变速螺丝刀结构复杂、操作不便等缺陷，本发明提供一种采用行星齿轮变速机构的螺丝刀。通过抽拉握把和刀杆，使其分别与太阳轮（行星架）和行星架（太阳轮）联动，即可实现不同的传动比，达到增加扭矩或快速旋进（出）螺钉的目的。无需变速时将手柄折叠，手柄上的卡块嵌入握把中使手柄与握把成为一体，使齿圈与行星架联锁，即实现传动比为1:1的普通手动螺丝刀功能。

可折叠手柄与行星齿轮机构的齿圈固连，需要变速时将手柄打开握住，齿圈即固定。将刀杆与握把通过万向轴进行铰接，使二者轴向运动联动而不妨碍各自的转动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种手动式行星齿轮变速螺丝刀，包括握把、行星齿轮机构、刀杆、握把-刀杆连接轴、可折叠手柄、手柄卡块、手柄-齿圈连接套、销子、可更换刀头。握把内底部设置有方头轴，握把内部有行星齿轮机构，该机构由一个太阳轮、四个行星轮、齿圈、上下两个行星架组成，太阳轮及两个行星架的中心有方形孔，容纳刀杆和握把内部的方头轴，方形孔内壁设置有弹簧定位销。手柄-齿圈连接套与齿圈固连在一起，后段安装在握把内，前段伸出握把并设置有手柄基座，可折叠手柄通过销子安装在手柄基座上。手柄上设置有凸出的卡块，手柄折叠时卡块同时嵌入手柄-齿圈连接套和握把前端的凹槽内。刀杆后段设置有方头轴，插入行星齿轮机构的方形孔内。刀杆与握把的方头轴通过握把-刀杆连接轴铰接在一起，二者轴向联动但转动相互独立。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述行星齿轮机构中心为太阳轮，外围均匀分布四个行星轮与之啮合，行星轮外围与齿圈啮合。第一、第二行星架分别位于齿轮机构两端，行星架上的四个轴孔分别与四个行星轮轴配合。行星架转动截面圆直径小于齿圈外围直径。太阳轮和行星架的中心均设置有方形孔，与刀杆、握把上的方头轴配合。方形孔内部设置有弹簧定位销，用于方头轴在机构中的定位。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述握把为中空结构，握把内底部中心设置有方头轴，该轴分为两段：前段截面为方形，后段截面为圆形，当方形前段位于行星齿轮机构中太阳轮的方形孔内时，圆形后段不受第一行星架方形孔的约束而自由转动。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述握把-刀杆连接轴两端为万向钢珠结构，分别与握把、刀杆的方头轴顶端的球形凹坑配合，使握把与刀杆轴向运动同步而转动相互独立。该连接轴的长度根据弹簧定位销的位置及太阳轮、行星架厚度设置，使握把及刀杆的方头轴在抽拉时总是一个位于行星架方形孔、另一个位于太阳轮方形孔的位置。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述手柄-齿圈连接套为中空结构，后段安装在握把内，与齿圈固连，其直径大于行星架转动截面圆直径，在转动时不影响行星架转动。连接套前段伸出握把，前端有圆形凸起与握把前段配合。连接套上有手柄基座，基座上有销孔和弹簧定位销，分别用于安装和定位手柄。连接套前端面为闭合结构，中心有孔供刀杆穿过并对其定位。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述手柄外表面为流线型结构，折叠时下表面与握把表面吻合，手柄卡块同时嵌入手柄-齿圈连接套前端圆形凸起和握把前端的凹槽内，使二者同步转动。打开时手柄与手柄-齿圈连接套前端圆形凸起吻合，手柄卡块从凹槽内脱出，解脱手柄-齿圈连接套和握把的联锁。手柄基座内的弹簧定位销与手柄上的凹坑配合，用于在打开/折叠状态对手柄的固定。

上述的手动式行星齿轮变速螺丝刀，所述刀杆前段安装有可更换刀头，后段为方头轴，该轴分为两段：前段截面为圆形，后段截面为方形，当方形后段位于行星齿轮机构中太阳轮的方形孔内时，圆形前段不受第二行星架方形孔的约束而自由转动。

本发明的有益效果是，采用行星齿轮变速机构，通过切换刀杆与握把分别与机构中太阳轮和行星架联动，可实现增大扭矩或加快转速的功能。无需变速时将手柄折叠起来与握把联动，即可实现传动比为1:1的普通手动螺丝刀功能。该设计外观简约，与普通螺丝刀相似。结构简单、操作便捷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明示意图；

图2为沿着图1中A-A线的示意图

图3为行星齿轮机构的示意图；

图4为手柄-齿圈连接套与齿圈、手柄配合示意图；

图5为手柄打开状态卡块工作示意图。

图6为手柄折叠状态卡块工作示意图。

图中1.手柄卡块，2.可折叠手柄，3.手柄-齿圈连接套，4.握把，5.方头轴，6.行星齿轮机构，7.握把-刀杆连接轴，8.刀杆，9.可更换刀头，10.行星轮，11.第一行星架，12.方形孔，13.太阳轮，14.齿圈，15.第二行星架，16.手柄基座。

具体实施方式

【实施例1】

手动式行星齿轮变速螺丝刀，包括握把4、行星齿轮机构6、刀杆8、握把-刀杆连接轴7、可折叠手柄2、手柄卡块1、手柄-齿圈连接套3、销子、可更换刀头9。握把4为中空结构，握把内有行星齿轮机构6，握把内底部中心设置有方头轴5，该轴分为两段：前段截面为方形，后段截面为圆形，当方形前段位于行星齿轮机构6中太阳轮13的方形孔内时，圆形后段不受第一行星架11方形孔的约束而自由转动。行星齿轮机构6由一个太阳轮13、四个行星轮10、齿圈14、第一行星架11、第二行星架15组成，太阳轮13及两个行星架11、15的中心有方形孔，容纳刀杆8和握把内部的方头轴5，方形孔内壁设置有弹簧定位销，用于对刀杆8的方头轴和握把内部的方头轴5进行定位。

如图3所示，手柄-齿圈连接套3与齿圈14固连在一起，其半径大于第二行星架15的转动截面圆直径，二者转动互不干扰，后段安装在握把4内，前段伸出握把4并设置有手柄基座16，可折叠手柄2通过销子安装在手柄基座16上。手柄上设置有凸出的卡块1，如图4所示，可折叠手柄2打开时手柄卡块1从手柄-齿圈连接套3和握把4的凹槽内解脱出来，二者可以独立转动。如图5所示，手柄折叠时卡块1同时嵌入手柄-齿圈连接套3和握把4前端的凹槽内，使二者同步转动。刀杆8后段设置有方头轴，插入行星齿轮机构6的方形孔内。刀杆8与握把4的方头轴通过握把-刀杆连接轴7铰接在一起，二者轴向联动但转动相互独立。

【实施例2】

如图2所示，行星齿轮机构6的太阳轮13、行星轮10、齿圈14的齿型也可以采用直齿圆柱齿轮或直齿、斜齿圆锥齿轮，行星轮数量也可以是2个、3个或5个、6个。采用两个以上的行星轮可以使载荷分布均匀，提高行星齿轮机构的工作稳定性。

【实施例3】

如图1所示，刀杆8的方头轴、握把方头轴5的截面还可以是正三角形、正五边形、正六边形等正多边形，甚至可以是非规则多边形。对应的第一行星架11、第二行星架15、太阳轮13方形孔的方形孔截面也可以是上述形状。

本发明工作模式分为两种：普通模式和变速模式。普通模式即无需变速时将可折叠手柄2折叠，手柄卡块1同时嵌入手柄-齿圈连接套3后端和握把4前端的凹槽内，使二者同步转动。刀杆8的方头轴和握把内部的方头轴5分别位于太阳轮13和第一行星架11的方形孔内，转动握把4时手柄-齿圈连接套3也同步转动，方头轴5、手柄-齿圈连接套3分别带动第一行星架11、齿圈14做同步转动，行星齿轮机构工作状态为齿圈与行星架联锁，行星齿轮机构作为一个整体运转，太阳轮13带动刀杆8与握把4做同步转动，实现转速比为1:1的普通手动螺丝刀功能。变速模式时将可折叠手柄2打开握住，通过手柄-齿圈连接套3将齿圈14固定。刀杆8的方头轴位于第二行星架15的方形孔，握把4的方头轴5位于太阳轮13的方形孔内，转动握把4，行星齿轮机构工作状态为齿圈固定、太阳轮主动、行星架被动，工作模式为降速传动，转向相同。刀杆8与握把4同向转动，但转速低于握把4，实现增大扭矩的功能。握住手柄2抽动握把4，刀杆8后段的方头轴在握把-刀杆连接轴7的带动下与方头轴5分别克服各自所处方形孔内弹簧定位销的阻力，接着刀杆8的方头轴进入太阳轮13的方形孔内，握把4的方头轴5进入第一行星架11的方形孔内并分别被空内的弹簧定位销定位，行星齿轮机构工作状态为齿圈固定、行星架主动、太阳轮被动，工作模式为升速传动，转向相同。刀杆8与握把4同向转动，但转速高于于握把4，实现增加转速的功能。