用于带有动力输出和静止轴特征的工具夹盘的电子离合器的制作方法

专利名称：用于带有动力输出和静止轴特征的工具夹盘的电子离合器的制作方法
技术领域：
本发明的非限定实施例通常涉及一种用于动力驱动器的电子离合器，特 别是涉及一种在工具夹盘通过来自动力驱动器的传动装置的动力而驱动(即 打开或关闭夹盘爪)时可以操作的电子离合器。
背景技术：
根据35 USC 119,该美国非临时申请要求2005年4月19日提交的美国 临时申请No.60/672504的优先权，该文献全部内容结合在本文参考。
动力驱动器可以有多速传动装置，用于在各种工作速度下旋转驱动工具 夹盘。用户可以通过速度选择器来选择动力驱动器的工作速度。
动力驱动器还可以包括电子离合器，当施加在电动机电枢轴上的力矩超 过跳闸力矩时，该电子离合器可以中断向驱动器电动机的供电。这里，经过 电动机线圈的电流可以进行检测，并用作力矩性能的指示器。这样的电子离 合器为本领域公知。例如，典型的电子离合器在美国专利No.4503370中公 开，该文献全部被本文参引。在美国专利No.4503370中公开的电子离合器
可以有多个工作级。这些工作级可以分别与动力驱动器的工作速度相对应。 也就是，电子离合器的跳闸力矩可以根据用户选择的动力驱动器的工作速度
来进行设置。
动力驱动器还可以包括具有夹盘爪的工具夹盘。该夹盘爪可以通过来自 传动装置的动力而驱动(即打开和关闭)。该夹盘驱动可以称为动力输出 ("PTO，，)零件。动力输出(PTO)零件(当关闭夹盘爪时)可以导致夹盘爪施加超 过所要求的夹持力。此外，动力驱动器的电动机可以在向前驱动时产生比向 后驱动时更大的性能(例如更大力矩)。这可以使得工具夹盘的夹紧超过所要 求的水平。
在共同转让、待审的临时申请名称为"TOOL CHUCK WITH POWERTAKE OFF AND DEAD SPINDLE FEATURES",申请日为2005年4月19日， 代理号为No.0275L-001056/US/PSI("共同待审的临时申请")中介绍了具有各 种PTO零件的工具夹盘。下面将在部分I - V中介绍共同待审的临时申请的 所述示例性实施例。
1.在图1 - 4中所示的示例实施例
图1示意地表示了工具夹盘50的一个非限定示例实施例，该工具夹盘 50可以布置在动力驱动器(例如钻孔机)上，用于保持附件(例如钻头)。然而 应当理解，工具夹盘50可以适宜地用在各种动力驱动器(除钻孔机外)上，以 便保持各种附件(除钻头外)。
工具夹盘50可以通过动力输出("PTO")机构10而连接到动力驱动器的 传动装置70上。传动装置70可以耦连到电动机90。传动装置70可以使用 齿轮传动，以便在输入rpm(来自电电动机90)和输出rpm(传送给工具夹盘50) 之间进行比例变化。
在该示例实施例中，传动装置70可以包括三个行星减速系统。然而应 当理解，本发明并不局限于此。例如，可以使用多于或少于三个行星减速系 统。而且，也可以适当地使用不同于行星减速系统传动装置的传动装置(例 如普通的平行轴线传动装置)。行星减速传动装置为本领域公知，因此省略 对它们的详细说明。动力输出机构10可以布置在传动装置70的输出部分处。
A.结构
图2是PTO机构IO的分解透视图。在该示例实施例中，PTO机构10 可以包括移动环12、输出连接器20和PTO驱动盘30。
移动环12可以有径向向内的表面，该表面提供有花键13(用于选择地与 输出连接器20、 PTO驱动盘30以及第三级托架72的盘进行啮合)。移动环 12可以有径向向外的表面，该表面提供有向前伸出的花4定15和向后伸出的 花键16(用于选择地与未示出的驱动器壳体进行啮合)以及连续的周向槽 17(用于容纳电线18)。
可以通过周向槽17滑动的电线18可以有沿径向方向伸出周向槽17的 自由端。电线18的自由端(用作凸轮从动器)可以装入移动轴环的狭槽中(图2 中未示)，该移动轴环可旋转地安装在驱动器壳体上。通过使移动轴环旋转， 狭槽可以影响凸轮从动器(因此连同移动环12)至所要求的轴向位置，将在下 面更i,细介绍。
输出连接器20可以包括中心孔22,该中心孔22的形状与输入轴60(图 2中未示出)的形状对应，如后面更详细所述。输出连接器20可以有径向向 外的表面，该表面提供有花键24,该花键24选择地与移动环12的径向向内 花键13配合。
动力输出驱动盘30可以包括中心孔32,其形状与动力输出驱动轴(图2 中未示出)的形状对应，如后面更详细所述。动力输出驱动盘30可以径向向 外的表面，该表面提供有花键34，该花键34选择地与移动环12的径向向内 花键13配合。PTO驱动盘30可以有轴向向后的表面，该表面提供有离合器 零件36。在该示例实施例中，离合器零件36可以为细长凸起的形式，该凸 起以径向方式横过PTO驱动盘30的轴向向后表面延伸。
第三级托架72的盘74可以包括中心孔76，该中心孔76轴向穿过第三 级托架72延伸。盘74可以有径向向外的表面，该表面提供有花键78,该花 键78选择地与移动环12的径向向内花键13配合。盘74还可以包括轴向向 前的表面，该表面提供有离合器零件79。在该示例实施例中，离合器零件 79可以为细长凸起的形式，该凸起以径向方式横过盘74的轴向向前表面延 伸。盘74的离合器零件79可以与PTO驱动盘30的离合器零件36配合。 如本领域所公知的，第三级托架72可以包括轴80，该轴80可旋转地支承行 星齿轮(未示出)。
图3是与工具夹盘50装配在一起的PTO机构IO的剖视透视图。这里， 为了清楚，移动环12以虛线表示。
工具夹盘50可以包括输入轴60。输入轴60的前端可以支 R前端部分(未 示出)，该前端部分可以包括通道，夹盘爪(未示出)可分别通过该通道滑动。 前端部分的通道可以将输入轴60旋转地固定在夹盘爪上。输入轴60的后端 可以穿过输出连接器20的中心孔22延伸。输入轴60的后端可以有径向向 外的表面，该表面提供有与布置在确定中心孔22的径向向内表面上的对应 零件相配合的零件，这样，输入轴60可以旋转地锁定在输出连接器20上。 这些零件为本领域所公知。例如，输入轴60可以提供有扁平部分，中心孔 22的扁平部分可以抵靠该扁平部分，以便使输入轴60和输出连接器20旋转 地锁定在一起。输入轴60可以包括通孔62。通孔62可以旋转地支承夹盘驱 ^力库由64。
夹盘驱动轴64可以包括通孔66。通孔66的后端可以接收PTO驱动器
轴40。通孔66的后端和PTO驱动器轴40可以有相应形状，以^更使夹盘驱 动轴64旋转地固定在PTO驱动器轴40上。通孔66的前端可以提供有径向 向内表面的螺紋68,该螺紋可以与夹盘驱动螺钉55的径向向外表面螺紋58 相互作用。也就是，夹盘驱动轴64可以与夹盘驱动螺钉55进行螺紋连接。
夹盘驱动螺钉55可以包括径向通道56，夹盘爪可分别通过该通道56 而滑动。径向通道56可以使夹盘驱动螺钉55旋转固定在夹盘爪上。在螺紋 58和68之间的相互作用可以使得夹盘驱动螺钉55相对于输入轴60而沿轴 向方向前进和后退。应当理解，夹盘驱动螺4丁 55和输入轴60可以通过夹盘 爪而旋转地锁定在一起。
PTO驱动器轴40穿过夹盘驱动轴64的通孔、PTO驱动盘30的中心孔 以及盘74的中心孔76延伸。保持器41(例如成卡环形式)可以安装在PTO马区 动器轴40上。弹簧44可以安装在PTO驱动器轴40上，并在第三级托架72 和保持器41之间压缩。PTO驱动器轴40可以通过位于PTO驱动盘30的轴 向前部的狭槽而支承另一保持器(为了清楚而未示出)。如上所述，PTO驱动 器轴40的形状可以与PTO驱动盘30的中心孔32的形状相对应。这样，PTO 驱动器轴40可以旋转地固定在PTO驱动盘30上。
如图3中所示，输出连接器20、 PTO驱动盘30以及第三级托架72的 盘74可以以同轴方式装配在一起。这里，PTO驱动盘30的离合器零件36 可以面对盘74的离合器零件79(并与它啮合)。此外，移动环12(以虛线表示) 可以安装成可轴向运动，这样，移动环12的径向向内表面花4建13可以选裤: 地与输出连接器20的径向向外表面花键24、 PTO驱动盘30的径向向外表 面花键34以及盘74的径向向外表面花键78啮合。
B.操作
工具夹盘50可以根据移动环12的轴向位置进行不同的操作，这些轴向 位置可以假设为三个不同工作位置，包括人工超越模制、钻孔/驱动模式和夹
盘模式。
图3表示了处于人工超越模式的移动环12，其中，移动环12可以位于 轴向后部位置。这时，移动环12的径向向外表面花4建16可以与布置在驱动 器壳体上的相应零件(未示出)啮合。这样，移动环12可以旋转固定(或连接) 在驱动器壳体上。移动环12的径向向内表面花4定13可以与PTO驱动盘30 的径向向外表面花键34以及盘74的径向向外表面花键78啮合。因此，移动环12、 PTO驱动盘30(因此PTO驱动器轴40)和盘74(因此第三级托架72) 可以与驱动器壳体旋转地连接。在这种情况下，输出连接器20和输入轴60 可保持相对于驱动器壳体旋转。
用户可以抓住输入轴60和相对于驱动器壳体人工旋转输入轴60(与夹盘 爪和夹盘驱动螺钉55 —起)。夹盘驱动螺钉55可以相对于夹盘驱动轴64旋 转，该夹盘驱动轴64可以旋转地固定在PTO驱动器轴40上(因此可以与驱 动器壳体旋转地连接)。该相对旋转可能通过在径向向内表面螺紋68和径向 向外表面螺紋58之间的相互作用而使得夹盘驱动螺4丁55沿轴向方向前进或 后退(根据输入轴60的旋转方向)。夹盘驱动螺钉55的平移运动可以推动或 拉动夹盘爪，以便使它打开或关闭。
例如，在关闭操作过程中，夹盘驱动螺钉55(与夹盘爪一起)可以沿轴向 方向前进。这时，输入轴60的前端部分的通道可以通过夹盘驱动螺4丁55的 径向通道56而沿径向向内方向影响夹盘爪2。该推动器类型的爪动作为本领 域公知。
钻孔/驱动模式可以通过使移动环12(从它在人工超越模式中的位置)向 前滑动至中间轴向位置而实现。这里，移动环12可以与驱动器壳体脱开(和 可相对于它旋转)。移动环12的径向向内表面花《建13可以与输出连接器20 的径向向外表面花4建24、 PTO驱动盘30的径向向外表面花《t 34以及盘74 的径向向外表面花键78进行啮合。这样，移动环12、输出连接器20(因此 输入轴60)、 PTO驱动盘30和盘74(因此第三级托架72)可以旋转地固定在 一起，并可作为一个单元旋转。因为PTO驱动盘30(因此PTO驱动器轴40 和夹盘驱动轴64)和输出连接器20(因此输入轴60和夹盘驱动螺钉55)可以旋 转地锁定在一起，因此工具夹盘50不会在工作过程中松开。然后用户可以 使驱动器通电，以便旋转地驱动工具夹盘50。
夹盘模式可以通过使移动环12(从它在钻孔/驱动模式中的位置)滑动至 前部轴向位置而实现。这里，移动环12的径向向外表面花键15可以与布置 在驱动器壳体上的相应零件啮合。因此，移动环12可以与驱动器壳体旋转 地连接。移动环12的径向向内表面花键13可以与输出连接器20的径向向 外表面花键24啮合。这样，移动环12和输出连接器20(因此输入轴60和夹 盘驱动螺钉55)可以与驱动器壳体旋转地连接。这里，PTO驱动盘30(因此 PTO驱动器轴40和夹盘驱动轴64)和盘74(因此第三级托架72)可保持相对
于驱动器壳体旋转。
然后，用户可以使驱动器通电(powerup),以便驱动工具夹盘50。这时， 第三级托架72可以通过分别布置在盘74和PTO驱动盘30的面对表面上的 配合离合器零件78和36而旋转地驱动PTO驱动盘30。 PTO驱动盘30可以 旋转驱动PTO驱动器轴40,该PTO驱动器轴40又依次可以旋转地驱动夹 盘驱动轴64。夹盘驱动轴64可以相对于夹盘驱动螺钉55旋转，该夹盘驱动 螺钉55可以保持与驱动器壳体旋转地连接(通过夹盘爪、输入轴60、输出连 接器20和移动环12)。该相对旋转可以通过在径向向内表面螺紋68和径向 向外表面螺紋58之间的相互作用而使得夹盘驱动螺钉55沿轴向方向前进或 后退(根据夹盘驱动轴64的旋转方向)。夹盘驱动螺钉55的平移运动可以推 动或拉动夹盘爪，以便打开或关闭夹盘爪。
在夹盘驱动过程中，输入轴60、夹盘爪和夹盘驱动螺钉55可以保持与 驱动器壳体旋转地连接，同时夹盘驱动螺钉55可以(通过夹盘驱动轴64的 旋转运动)而相对于输入轴60进行轴向运动，以便打开和关闭夹盘爪。这可 以称为静止轴零件，因为用户可以不暴露(或观察到)任何旋转部件。
一旦工具夹盘50夹紧(即当夹盘爪夹持附件时)或完全打开时，分别布置 在盘74和PTO驱动盘30的面对表面上的配合离合器零件79和36可以相 互让开和滑动。这时，盘74(与第三级托架72—起)可以克服弹簧44的影响 而沿轴向向后方向运动。当配合的离合器零件79和36滑动时，它们可以产 生声音指示夹盘驱动过程已经完成。
配合的离合器零件79和36可以在预定的力矩界限值下让开或滑动。该 预定力矩界限值可以通过选择合适弹簧44和/或通过合适设计配合离合器零 件79和36的几何形状而进行调节。而且，用于夹紧工具夹盘50的预定力 矩界限值可以小于用于松开工具夹盘50的预定力矩界限值。该特征可以通 过合适地设计配合离合器零件79和36的几何形状而实现。多种和不同的离 合器表面几何形状为本领域公知，因此省略对它们的详细说明。
C.移动轴环/一莫式环
图4表示了模式环45和移动轴环42的非限定示例实施例，该模式环45 和移动轴环42可以用于轴向定位图2和3中所示的移动环12，以便获得各 种工作模式。在图4中，在轴线43上面的附图部分表示钻孔/驱动模式(其中 移动环12可以位于中间轴向位置)，在轴线43下面的附图部分表示夹盘模
式(其中移动环12可以位于前部轴向位置)。
模式环45和移动轴环42可以安装成在驱动器壳体95上旋转。模式环 45和移动轴环42可以通过径向延伸部分46而旋转地固定在 一起。因此，模 式环45和移动轴环42可以一起相对于驱动器壳体95旋转。
移动轴环42可以包括沿周向方向环绕移动轴环42延伸的狭槽。在该示 例实施例中，移动轴环42可以包括两个周向狭槽。驱动器壳体95可以包括 纵向狭槽96。纵向狭槽96可以横过移动轴环42的周向狭槽96(和在周向狭 槽96下面)延伸。电线18的端部可以沿径向向外方向从移动环12通过驱动 器壳体95的纵向狭槽96延伸并伸入移动轴环42的狭槽内。
用户可以使模式环45(因此移动轴环42)相对于壳体95旋转。这时，电 线18可以通过纵向狭槽96而保持旋转地固定在壳体95上。在该相对旋转 过程中，电线18的端部可以滑过移动轴环42的周向狭槽。移动轴环42的 周向狭槽的形状可以影响电线18(因此移动环12)至要求的轴向位置。在这方 面，电线18的端部可以用作凸轮从动器，且相应周向狭槽可以用作凸轮。 应当理解，移动轴环42的周向狭槽可以沿轴向方向延伸，从而使移动环12 轴向移动。
II.图5 - 9中所示的示例实施例
图5 - 9表示了可以支承工具夹盘150的PTO机构110的另一非限定示 例实施例。该示例实施例与部分I中所述的在一定程度上类似，即它在夹盘 模式下工作时提供静止轴特征，但是也有一些明显区别。
A.结构
参考图5和6， PTO机构110可以包括输出连接器120。输出连接器120 可以有径向向外表面，该表面提供有向前伸出的花键124(用于选择地与未示 出的驱动器壳体进行啮合)以及连续的周向槽117(用于容纳电线118)。
可以滑过周向槽117的电线118可以有自由端，该自由端沿径向方向伸
在驱动器壳体上的移动轴环的狭槽内。在移动轴环旋转时(通过模式环，该 模式环可以与在部分I中所述类似)，狭槽可以影响凸轮从动器(因此输出连 接器120)至要求的轴向位置。在图5中，输出连接器120可以位于轴向后部 位置(以便获得钻孔/驱动模式)，而在图6中，输出连接器120可以位于轴向 前部位置(以便获得夹盘模式)。
输出连接器120可以包括中心孔122,用于接收输入轴160的端部。中 心孔122的形状可以与输入轴160的形状相对应。例如只在实例中，确定中 心孔122的壁可以包括扁平部分，该扁平部分4氐靠布置在输入轴160上的扁 平部分167。这样，输出连接器120可以旋转地固定在输入轴160上(并可相 对于该l^入轴160轴向运动)。
输出连接器120可旋转地支承爪127(见图7和8)。安装在输出连接器 120的径向向外表面上的弹簧126可以沿径向向内方向偏压爪127。爪127 可以选择地与布置在盘174的径向向外表面上的棘齿零件175啮合。
图7和8表示了在输出连接器120的爪127和盘174的棘齿零件175之 间的配合。如图所示，输出连接器120可以包括径向开口 ，轴128可以伸入 该径向开口中。可分别布置在径向开口中的爪127可旋转地安装在轴128上。 在图8中，为了清楚只表示了输出连接器120的轴128和爪127。
如同前述实施例中，传动装置可以包括行星减速系统。盘174可以固定 在第三级托架172上。第三级托架172可以包括中心孔176,该中心孔176 的形状对应于夹盘驱动轴(未示出)的形状。这样，第三级托架172(因此盘174) 可以旋转地固定在夹盘驱动轴上。
参考图9，为了清楚该图9并没有表示输出连接器120,工具夹盘150 可以稍微类似于在上面的部分I中所述的工具夹盘。例如，工具夹盘150可 以包括输入轴160。如图所示，输入轴160可以包括输入轴160。如图所示， 输入轴160可以包括可压配合装配在一起的包含前端部分165和主体部分 163的两个部件部分。前端部分165可以包括通道161，夹盘爪(未示出)可滑 过该通道161。输入轴160可以包括通孔，该通孔可旋转地支承夹盘驱动轴 164。
在该示例实施例中，夹盘驱动轴164的后端从输入轴160延伸并伸入第 三级托架172的中心孔176中。如上所述，夹盘驱动轴旋转地固定在第三级 托架172上。夹盘驱动轴164可以包括通孔，该通孔的前端可以提供有径向 向内表面螺紋，该螺紋可以与夹盘驱动螺钉(未示出)的径向向外表面螺紋相 互作用。也就是，夹盘驱动轴可以是与夹盘驱动螺钉连接的螺钉。
如上面部分I中所述，夹盘驱动螺钉可以包括径向通道，夹盘爪可分别 滑过该径向通道。径向通道可以使夹盘驱动螺钉旋转地固定在夹盘爪上。夹 盘驱动螺钉和输入轴160可以通过夹盘爪旋转地锁定在一起。
B.操作
工具夹盘150可以根据输出连接器120的轴向位置而进行不同的操作， 该输出连接器120可以采取两个不同的操作位置，包括钻孔/驱动模式(如图 5中所示)和夹盘模式(如图6中所示)。
如图5中所示，输出连接器120可以位于轴向后部位置，以便获得钻孔 /驱动模式。这里，输出连接器120可以与驱动器壳体脱开(并可相对于该驱 动器壳体旋转)。输出连接器120的爪127可以与盘174的径向向外表面棘 齿零件175啮合(如图8中所示)。这样，输出连接器120(因此输入轴160、 夹盘爪和夹盘驱动螺钉)和盘174(因此第三级托架172)可以作为一个单元相 对于驱动器壳体一起旋转。然后，用户可以使驱动器通电，以便旋转地驱动 工具夹盘150。
输出连接器120的爪127可以与盘174的棘齿零件175相互作用，这样， 工具夹盘150可以在施加力矩增大而在沿向前方向驱动时夹紧，并可以在沿 相反方向驱动时并不+〉开。
对于夹紧零件，第三级托架172(与盘174 —起)可以旋转地驱动输出连 接器120(与输入轴160、夹盘爪和夹盘驱动螺钉一起)。当施加力矩增大时， 由盘174的棘齿零件175施加在输出连接器120的爪127上的旋转力可以增 大，该旋转力可以增大至一个界限值，在该界限值时，棘齿零件175可以克 服弹簧126的作用沿径向向外方向驱动爪127,从而使爪127绕轴128旋转。 在图8中，爪127将绕轴128沿顺时针方向旋转。这时，第三级托架172(因 此盘174和夹盘驱动轴164)可以相对于输出连接器120(因此输入轴160、夹 盘爪和夹盘驱动螺钉)旋转。在夹盘驱动轴164和夹盘驱动螺钉(它们可以螺 紋连接在一起)之间的相对旋转可以使得夹盘爪夹紧在附件上。
对于松开，驱动器可以沿相反方向操作。这里，盘174的棘齿零件175 可以向输出连接器120的爪127施加旋转力。然而这时，参考图8,爪127 可以并不绕轴128沿逆时针方向旋转。这是由于爪128的细长形状和因为轴 128的径向位置所致。因此，当动力驱动器沿相反方向操作时，夹盘驱动轴 164和夹盘驱动螺钉可以保持旋转地锁定在一起。
如图6中所示，输出连接器120可以位于轴向前部位置处，以便获得夹 盘模式。这里，输出连接器120的径向向外表面花键124可以与布置在驱动 器壳体上的相应零件啮合。这样，输出连接器120(因此输入轴160和夹盘驱
动螺钉)可以与驱动器壳体旋转地连接。输出连接器120的爪127可以与盘 174的棘齿零件175脱开，因此，盘174可相对于输出连接器120旋转。
然后，用户可以使驱动器通电，以便驱动工具夹盘150。这时，第三级 托架172可以旋转地驱动盘174和夹盘驱动轴164。夹盘驱动轴164可以相 对于夹盘驱动螺钉旋转，该夹盘驱动螺钉可以保持与驱动器壳体旋转地连接 (通过夹盘爪、输入轴160和输出连接器120)。该相对旋转可以使夹盘驱动 螺^"沿轴向方向前进或后退(根据夹盘驱动轴164的旋转方向)。夹盘驱动螺 钉的平移运动可以推动或拉动夹盘爪，以便打开或关闭夹盘爪。
如同部分I中所述的实施例，该实施例也提供了静止轴零件。例如，在 夹盘驱动过程中，输入轴160、夹盘爪和夹盘驱动螺钉可以保持与驱动器壳 体旋转地连接，同时夹盘驱动螺钉可以相对于输入轴160轴向运动(通过夹 盘驱动轴164的旋转运动)，以便打开和关闭夹盘爪。
C.移动环的变化实例-图10 - 13
图10-13表示了图5 - 9中所示的PTO ^L构的变化实例。这里，PTO 机构110'可以另外包括可轴向运动的移动环112,且输出连接器120'可以保 持轴向地固定在输入轴160'上。
参考图10和11，移动环112可以有径向向外的表面，该表面提供有花 键116(用于选择地与未示出的驱动器壳体啮合)和用于容纳电线的连续周向 槽(未示出)。电线的自由端可以装入可旋转地安装在驱动器壳体上的移动轴 环的狭槽中。在移动轴环旋转时(例如通过模式环)，狭槽可以影响凸轮从动 器(因此移动环112)至要求的轴向位置。在图10中，移动环112可以位于轴 向前部位置(以便获得钻孔/驱动模式)，而在图11中，移动环112可以位于 轴向后部位置(以便获得夹盘模式)。
参考图12和13，输出连接器120'可以包括中心孔122',该中心孔122' 的形状与输入轴160'的形状相对应，这样，输出连接器120'可以旋转地固定 在输入轴160'上。在该变化实例中，输出连接器120'也可以通过本领域公知 的零件而轴向固定在输入轴160'上。
输出连接器120'可旋转地支承爪127'。且安装在输出连接器120'的径向 向外表面上的弹簧126'可以沿径向向内方向偏压爪127'。爪1W可以与布置 在盘174'的径向向外表面上的棘齿零件175'啮合。因为输出连接器120'可以 轴向固定，因此爪127'可以保持与棘齿零件175'啮合。如下面更详细所述， 爪127'可以通过移动环112的轴向位置而选择地能够/不能绕轴128'进行枢轴运动。
盘174'可以固定在第三级托架172'上。第三级托架172'可以包括中心孔 176'，该中心孔176'的形状与夹盘驱动轴164'的形状相对应，这样，第三级 托架172'(因此盘174')可以旋转地固定在夹盘驱动轴164'上。
工具夹盘150可以类似于在上面的部分IIA中所述的工具夹盘。
该变化实例可以根据移动环112的轴向位置而进行不同操作，该移动环 112可以采取两个不同工作位置，包括钻孔/驱动模式(如图10中所示)和夹盘 模式(如图11中所示)。
如图IO中所示，移动环112可以位于轴向前部位置，以便实现钻孔/驱 动模式。这里，移动环112可以与驱动器壳体脱开(并可相对于它旋转)。在 这种情况下，移动环112的径向向内表面可以不:fe靠爪127'，且不防止该爪 127'与棘齿零件175'脱开。这样，爪127'可以认为"能够"在一定程度上绕 轴128'旋转(当施加合适力矩时)。然后，用户可以使驱动器通电，以便旋转 驱动工具夹盘150'。
输出连接器120'的爪127'可以与盘174'的棘齿零件175'相互作用，因此， 工具夹盘150'可以在施加力矩增大时在沿向前方向驱动时压紧，并可以在沿 向后方向驱动时松开。这样，变化实例的功能方面与上面在部分IIB中所述 类似。
如图11中所示，移动环112可以位于轴向后部位置，以便获得夹盘模 式。这里，移动环112的径向向外表面花键116可以与布置在驱动器壳体上 的相应零件啮合。这样，移动环112(因此输入轴160'和夹盘驱动螺钉)可以 与驱动器壳体旋转地连接。
移动环112可以覆盖输出连接器120'的外周边。在这种情况下，移动环 112的径向向内表面可以与爪127'的尾端接触，从而使得爪127'绕轴128'旋 转(当从驱动器的前面看时顺时针方向)，并完全与棘齿零件175'脱开。这可 以使得爪机构的棘轮作用和防反向零件"不起作用"，这样，工具夹盘150'可 以通过第三级托架172'(因此盘174')的逆时针方向旋转而自由松开。
然后，用户可以使驱动器通电，以便驱动工具夹盘150'。这时，第三级 托架172'可以旋转地驱动盘174'和夹盘驱动轴164'。夹盘驱动轴164'可以相 对于夹盘驱动螺钉旋转，该夹盘驱动螺钉可以保持与驱动器壳体旋转地连接
(通过夹盘爪、输入轴160'、输出连接器120'和移动环112)。这种相对旋转可
以使得夹盘驱动螺钉沿轴向方向前进或后退(根据夹盘驱动轴164'的旋转方
向)，以便打开或关闭夹盘爪。
该变化实例也可以提供静止轴零件。例如，在夹盘驱动过程中，输入轴
160'、夹盘爪和夹盘驱动螺钉可以保持与驱动器壳体旋转地连接，同时夹盘 驱动螺钉可以相对于输入轴160'轴向运动(通过夹盘驱动轴164'的旋转运动)， 以便使夹盘爪打开和关闭。
III.图14-16中所示的示例实施例
图14-16表示了 PTO机构210的另 一非限定示例实施例，该PTO机构 210可以支承工具夹盘。与前述实施例中相同，PTO机构210可以布置在传 动装置270的输出端，并有可以定位成以不同模式操作工具夹盘的元件。然 而，它们有一些明显的差异。
A.结构
参考图14和15, PTO结构210可以包括输出连接器220、移动星形轮 212以及移动连接器230。
输出连接器220可以包括中心孔222 ，该中心孔222的形状与工具夹盘 的输入轴(未示出)的形状相对应。这样，输出连接器220可以旋转地固定在 输入轴上。输出连接器220可以包括凸耳224。
移动星形轮212可以有径向向外的表面，该表面提供有连续的用于容纳 电线(未示出)的周向槽217。电线的自由端可以装入可旋转地安装在驱动器 壳体上的移动轴环的狭槽中。在移动轴环旋转时(例如通过模式环)，狭槽可 以影响凸轮从动器(因此移动星形轮212)至要求的轴向位置，如下面更详细 所述。
移动星形轮212可以包括凸耳开口 214,输出连接器220的凸耳224通 过该凸耳开口 214延伸。凸耳开口 214可以通过径向延伸的凸片216而相互 分离。凸片216的径向内端可以支承驱动环218。
移动连接器230可以包括中心孔232,该中心孔232的形状与工具夹盘 的夹盘驱动轴264(图14- 16中只部分表示该夹盘驱动轴264)的形状相对应。 这样，移动连接器230可以旋转地固定在夹盘驱动轴264上(并可相对于该 夹盘驱动轴264轴向运动)。移动连接器230可以有支承凸缘234的径向向 外表面。凸缘234的轴向向前表面可以与移动星形轮212的驱动环218配合，
如后面更详细所述。凸缘234的轴向向后表面可以支承弹簧(未示出)，该弹 簧可以沿轴向向前方向影响移动连接器230。移动连接器230可以有支承凸 耳236的轴向向后表面。
传动装置270可以包括三个行星减速系统。第三级托架272可以有中心 孔274,移动连接器230的凸耳236可以伸入该中心孔274。第三级托架272 可以有轴向向前的表面，该表面支承驱动凸耳276。驱动凸耳276可以通过 移动星形轮212的凸耳开口 214而延伸，并与输出连接器220的凸耳224啮 合。这样，第三级托架272可以旋转地固定在输出连接器220上。
第三级太阳齿4仑280可以安装在第二级4乇架290上。第三级太阳齿4仑280 可以有支承驱动凸耳282的轴向向前表面。驱动凸耳282可以伸入第三级托 架272的中心孔274中，并选择地与移动连接器230的凸耳236啮合。
在该示例实施例中，工具夹盘可以与前实施例所述的工具夹盘类似。然 而，夹盘驱动轴264的后端可以从输入轴伸入移动连接器230的中心孔232 中。如上所述，移动连接器230可以旋转地固定在夹盘驱动轴264上(并可 相对于该夹盘驱动轴264轴向运动)。
B.操作
工具夹盘可以根据移动星形轮212的轴向位置进行不同的操作，该移动 星形轮212可以釆取两个不同的工作位置，包括钻孔/驱动模式和夹盘模式。 移动星形轮212的轴向运动将参考图6来介绍。
移动星形轮212可以位于轴向前部位置，以便获得钻孔/驱动模式。这里， 抵靠在移动连接器230的凸缘234的轴向向后表面上的弹簧(未示出)可以影 响移动连接器230,以便沿夹盘驱动轴264轴向运动至轴向前部位置。移动 星形轮212的驱动环218(抵靠在凸缘234的轴向向前表面)可以限制移动连 接器230的轴向向前行程。在该情况下，移动连接器230的凸耳236可以与 第三级太阳齿轮280的驱动凸耳282脱开。
然后，用户可以使驱动器通电。这时，第三级太阳齿轮280可以旋转地 驱动第三级托架272(通过第三级行星齿轮278),该第三级托架272依次可以 旋转地驱动输出连接器220(通过相互作用的凸耳276和224)。输出连接器 220可以旋转地驱动工具夹盘(通过旋转地固定在输入轴上)。夹盘驱动轴264 可以(与移动连接器230 —起)相对于第三级太阳齿轮280旋转。
移动星形轮212可以位于轴向后部位置，以便获得夹盘模式。这里，抵
靠凸缘234的轴向向前表面的驱动环218(移动星形轮212的驱动环)可以沿 夹盘驱动轴264(克服弹簧的影响)轴向驱动移动连接器230至轴向后部位置。 在这种情况下，移动连接器230的凸耳236可以与第三级太阳齿轮280的驱 动凸耳282啮合，因此，移动连接器230可以旋转地固定在第三级太阳齿轮 280上。
然后，用户可以使驱动器通电。这时，第三级太阳齿轮280可以旋转地 驱动第三级托架272(通过第三级行星齿轮278,为了清楚只表示了其中的一 个)，该第三级托架272依次可以旋转驱动输出连接器220(通过相互作用的 凸耳276和224)。输出连接器220可以旋转地驱动输入轴(因此夹盘爪和夹 盘驱动螺钉)。同时，第三级太阳齿轮280可以旋转地驱动移动连接器230(通 过相互作用的凸耳282和236)，该移动连接器230依次可以旋转地驱动夹盘 驱动轴264。
如本领域公知，第三级太阳齿轮280转一圈只可以(通过第三级行星齿 轮278)使第三级托架272旋转一圈的一部分。换句话说，相对于驱动器壳体， 第三级太阳齿轮280(因此移动连接器230和夹盘驱动轴264)可以比第三级托 架272(因此输出连接器220、夹盘输入轴、夹盘爪和夹盘驱动螺钉)更快地旋 转。在旋转驱动的夹盘驱动轴264和旋转驱动的夹盘驱动螺钉之间的速度差 可以导致在这两个部件部分之间相对旋转。该相对旋转可以使夹盘驱动螺钉 沿轴向方向前进或后退(根据传动装置270输出的旋转方向)，以便打开或关 闭夹盘爪。
当工具夹盘夹紧在附件上时，输入轴、夹盘爪、夹盘驱动螺钉和夹盘驱 动轴264的旋转运动停止。当夹紧零件时该停止可以称为半静止轴特征。 C.静止轴特征的变化实例_图17-19
图17- 19表示了图14- 16中所示的PTO机构的变化实例。这里，PTO 机构210'可以在夹盘模式下工作时提供静止轴特征。
参考图17和18， PTO机构210'可以包括输出连接器220'、 PTO驱动器 轴240'、移动星形轮212'和移动连接器230'。
输出连接器220'可以包括中心孔222',该中心孔222'的形状与工具夹盘 250'的输入轴260'的形状相对应，这样，输出连接器220'可以旋转固定在输 入轴260'上。输出连接器220'可以包括凸耳224'。
PTO驱动器轴240'的形状可以与夹盘驱动轴(未示出)的形状相对应。这
样，PTO驱动器轴240'可以旋转地固定在夹盘驱动轴上(并可相对于该夹盘 驱动轴进行轴向运动)。PTO驱动器轴240'可以提供有离合器零件265'。弹 簧(未示出)可以卡在输出连接器220'和离合器零件265'之间，以便沿轴向向 后方向影响PTO驱动器轴240'。 PTO驱动器轴240'(相对于夹盘驱动轴)的轴 向向后行程可以由第三级托架272'的止块277'来限制。
移动星形轮212'可以有径向向外的表面，该表面提供有向前延伸的花键 (未示出)，用于选择地与驱动器壳体(未示出)啮合。径向向外的表面还可以 提供有连续的周向槽217'，用于容纳电线(未示出)。电线的自由端可以装入 可旋转地安装在驱动器壳体上的移动轴环的狭槽中。当使旋转移动轴环时 (例如通过模式环)，狭槽可以影响凸轮从动器(因此移动星形轮212')至要求的 轴向位置，如下面更详细所述。
移动星形轮212'可以包括凸耳开口 214',输出连接器220'的凸耳224'可 以通过该凸耳开口 214'延伸。凸耳开口 214'可以通过径向延伸的凸片216'相 互分离。凸片216'的径向内端可以支承驱动环218'。
移动连接器230'可以包括径向向外的表面，该表面设置有连续的周向槽 234',用于容纳移动星形轮212'的驱动环218'。保持环(未示出)可以布置在移 动连接器230'上，以便轴向卡住驱动环218'。这样，移动连接器230'可以轴 向固定在移动星形轮212'上。移动连接器230'的轴向向前表面可以设置有驱 动凸耳237'，用于选择地与布置在PTO驱动器轴240'上的离合器零件265' 啮合。移动连接器230'的轴向向后表面可以支承凸耳236'，用于选择地与第 三级太阳齿轮280'的驱动凸耳282'啮合。移动连接器230'可以支承轴238', 该轴238'的形状与第二级托架290'的中心孔292'的形状相对应。这样，移动 连接器230'可以旋转地固定在第二级托架290'上(并可相对于该第二级托架 轴向运动)。
传动装置270'可以包括三个行星减速系统。第三级托架272'可以有中心 孔274'，移动连接器230'的轴238'可以通过该中心孔274'延伸。第三级托架 272'可以有轴向向前的表面，该表面支承驱动凸耳276'。驱动凸耳276'可以 通过移动星形轮212'的凸耳开口 214'延伸，并与输出连接器220'的凸耳224' 啮合。这样，第三级托架272'可以旋转地固定在输出连接器220'上。驱动凸 耳276'的轴向向前远端可以支承止块277'。该止块277'可以选4奪地与PTO驱 动器轴240'的离合器零件265'啮合。如图所示，第三级托架272'的止块277'
可以位于移动连接器230'的驱动凸耳237'的径向外侧。
在该变化实例中，第三级太阳齿轮280'可以安装成在第二级托架290'上 旋转。第三级太阳齿轮280'可以有支承驱动凸耳282'^J轴向向前表面。驱动 凸耳282'可以伸入第三级托架272'的中心孔274'内，并选择地与移动连接器 230'的凸耳236'啮合。
在该变化实例中，工具夹盘250'可以与前述实施例中所述的夹盘类似。 然而，夹盘驱动轴(未示出)的后端可以接收PTO驱动器轴240'的轴向前端。
该变化实例可以根据移动星形轮212'的轴向位置进行不同的操作，该移 动星形轮212'可以采取两种不同的工作位置，包括钻孔/驱动模式和夹盘模 式。
图19表示了位于轴向后部位置的移动星形轮212',以便获得钻孔/驱动 模式。这里，移动连接器230'(轴向地固定在移动星形轮212'上)可以采取轴 向后部位置，其中凸耳236'可以与第三级太阳齿轮280',的驱动凸耳282'啮
比第三级托架272'的止块277'更靠后。这样，离合器零件265'(在弹簧的影响 下)可以与第三级托架272'的止块277'啮合，而并不与移动连接器230'的驱动 凸耳237'啮合。
然后，用户可以使驱动器通电，以便旋转地驱动工具夹盘250'。这时， 第二级托架290'可以旋转地驱动移动连接器230'(通过轴238'),该移动连接 器可以依次旋转地驱动第三级太阳齿轮280'(通过相互作用的凸耳236'和 282')。这样，第二级托架290'、移动连接器230'和第三级太阳齿轮280'可以 作为 一个单元而 一起旋转。第三级太阳齿轮280'可以旋转地驱动第三级托架 272'(通过第三级行星齿轮278'),该第三级托架272'可以依次旋转地驱动输出 连接器220'(因此输入轴260'、夹盘爪和夹盘驱动螺钉)。因为离合器零件 265'(因此PTO驱动器轴240'和夹盘驱动轴)和第三级托架272'(因此输入轴 260'和夹盘驱动螺钉)可以旋转地固定在一起，工具夹盘250'可以在工作过程 中不松开。
移动星形轮212'可以位于轴向前部位置，以便获得夹盘模式。这里，移 动星形轮212'的向前延伸的花键(未示出)可以与布置在驱动器壳体上的相应 零件啮合。这样，移动星形轮212'、第三级托架272'和输出连接器220'(因此 输入轴260'、夹盘爪和夹盘驱动螺钉)可以保持与驱动器壳体旋转地连接。
驱动环218'(移动星形4仑212的)可以驱动移动连4妻器230'至轴向前部位 置。当移动连接器230'向前前进时，驱动凸耳237'可以与离合器零件265'啮 合，并克服弹簧(未示出)的影响沿轴向向前方向推动离合器零件265'(与PTO 驱动器轴240'—起)。在这种情况下，离合器零件265'可以与第三级托架272' 的止块277'脱开。同时，移动连接器230'的凸耳236'可以与第三级太阳齿轮 280'的凸耳282'脱开，而移动连接器230'的轴238'可以保持插入第二级托架 290'的中心孔292'中。
然后，用户可以使驱动器通电，以便驱动工具夹盘250'。这时，第二级 托架2卯'可以旋转地驱动移动连接器230'(通过轴238'),该移动连接器230' 可以依次旋转地驱动PTO驱动器轴240'(通过相互作用的驱动凸耳237'和离 合器零件265')。然而，第二级托架2卯'可以不旋转地驱动第三级太阳齿轮 280'，因为凸耳236'(移动连接器230'的)可以与凸耳282'(第三级太阳齿轮280' 的)脱开。这样，第二级托架2卯'(因此移动连接器230'、 PTO驱动器轴240' 和夹盘驱动轴)可以相对于第三级太阳齿轮280'(因此第三级托架272'、输出 连接器220'、输入轴260'和夹盘驱动螺钉)旋转，该第三级太阳齿轮280'可以 保持与驱动器壳体旋转地连接(通过移动星形轮212)。夹盘驱动轴相对于输 入轴260'的旋转运动可以使得夹盘驱动螺钉沿轴向方向前进或后退(根据夹 盘驱动轴264'的旋转方向)，以便打开或关闭夹盘爪。
该变化实例也可以提供静止轴零件。例如，在夹盘驱动过程中，输入轴 260'、夹盘爪和夹盘驱动螺钉可以保持与驱动器壳体旋转地连接，同时，夹 盘驱动螺钉可以相对于输入轴260'轴向运动(通过PTO驱动器轴240'和夹盘 驱动轴的旋转运动)，以便使夹盘爪打开和关闭。
IV.在图20和21中所示的示例实施例
图20和21表示了 PTO机构310的另 一非限定示例实施例，该PTO机 构310可以支承工具夹盘350。如同前述实施例中，PTO机构310可以布置 在传动装置370的输出端。然而，该示例实施例可以使用轴锁定装置。
A.结构
参考图20和21 ， PTO机构310可以包括移动连接器330和轴锁定装置
340。
移动连接器330可以有轴向轴338。轴338可以插入夹盘驱动轴364的 通孔366中。轴338的形状可以与通孔366的形状相对应，因此，移动连接器330可以旋转地固定在夹盘驱动轴364上(并可相对于该夹盘驱动轴进行 轴向运动)。移动连4妻器330的轴338可以乂人夹盘驱动轴364沿轴向向后方 向通过输入轴360的主体部分363和通过轴锁定装置340而延伸。轴338可 以有轴向后端，该轴向后端可以支承离合器零件337。离合器零件337可以 与布置在第三级托架372上的离合器零件377操作地啮合。
轴锁定装置340可以安装在输入轴360的主体部分363和驱动器壳体 395之间。应当理解，轴锁定装置为本领域公知。例如，在美国专利No.6311787 中介绍了典型的自动轴锁定装置，该文献的全部内容在本文中参引。在美国 专利No.6311787中所述的轴锁定装置可只需要进行稍微变化就适用于本示 例实施例中，本领域技术人员很容易明确这些变化。在任何情况下，轴锁定 装置340都可以提供以下功能。
一方面，轴锁定装置340可以在第三级托架372处于轴向前部位置(如 图20中所示)时允许输入轴360旋转(相对于壳体395)。这里，在第三级托架 372的前表面上的驱动凸耳376可以与轴锁定装置340的保持架342相互作 用。当驱动器通电时，第三级托架372(通过驱动凸耳376)可以旋转地驱动保 持架342，该保持架342可以依次相对于壳体395旋转地驱动输入轴360。
另一方面，当第三级托架372处于轴向后部位置时，轴锁定装置340可 以防止输入轴360(相对于壳体395)旋转(如图21中所示)。这里，驱动凸耳 376可以与轴锁定装置340脱开。这样，当驱动器通电时，第三级托架372 可以不旋转地驱动保持架342，因此，输入轴360可以旋转地锁定在壳体395 上。
传动装置370可以包括三个行星减速系统。第三级托架372可以包括中 心孔374，移动连接器330的轴338可以通过该中心孔374延伸。第三级托 架372可以有轴向向后的表面，该表面支承离合器零件377。如上所述，离 合器零件377可以与移动连接器330的离合器零件337操作啮合。
在该示例实施例中，第二级托架390和第三级太阳齿轮380可以固定在 一起(例如两个部件部分可以为整体的单件结构)。第三级太阳齿轮380可以 支承弹簧391。弹簧391可以沿轴向向前方向影响移动连接器330,从而使 得离合器零件337 (移动连接器330的)和离合器零件377 (第三级托架372的) 之间操作地啮合。第二级托架390可以支承弹簧392。弹簧392可以(与板 393结合)沿轴向向前方向影响第三级行星齿轮，以便保证第三级行星齿轮可
以保持在第三级托架372上的要求的位置处。
在该示例实施例中，工具夹盘350可以与前述实施例中所述夹盘类似。 然而，夹盘驱动轴364的后端接收移动连接器330的轴338，因此移动连接 器330旋转地固定在夹盘驱动轴364上(并可相对于该夹盘驱动轴进行轴向 运动)。
B.操作
工具夹盘350可以根据第三级托架372的轴向位置进行不同的操作，该 第三级托架372可以采取两个不同的工作位置，包括钻孔/驱动模式和夹盘模 式。第三级托架372可以通过(例如)电线与移动轴环配合而运动至要求的轴 向位置，本领域技术人员很容易理解。
图20表示了处于轴向前部位置的第三级托架372,以便获得钻孔/驱动 模式。这里，驱动凸耳376可以与轴锁定装置340的保持架342啮合。另外， 移动连接器330(在弹簧391的影响下)可以位于轴向前部位置，因此离合器 零件337(移动连接器330的)可以与离合器零件377(第三级托架372的)啮合。
然后，用户可以使驱动器通电。这时，第三级托架272可以旋转地驱动 轴锁定装置340(通过相互作用的驱动凸耳376和保持架342)和移动连接器 330(通过相互作用的离合器零件377和337)。轴锁定装置340可以旋转地驱 动输入轴360,该输入轴360可以与夹盘爪和夹盘驱动螺钉355 —起旋转。 同时，移动连接器330可以旋转地驱动夹盘驱动轴364。这样，工具夹盘350 的部件可以作为一个单元相对于驱动器壳体395 —起旋转。
图21表示了处于轴向后部位置的第三级托架372,以便获得夹盘模式。 这里，驱动凸耳376可以与轴锁定装置340的保持架342脱开。第三级托架 372(当运动至轴向后部位置时)驱动移动连接器330(克MJ单簧391的影响)至 轴向后部位置。
然后，用户可以使驱动器通电，以便驱动工具夹盘350。这时，第三级 托架372可以旋转地驱动移动连接器330(通过相互作用的离合器零件377和 337)，该移动连接器330可以依次旋转地驱动夹盘驱动轴364。输入轴360(因 此夹盘爪和夹盘驱动螺钉355)可以通过轴锁定装置340而与驱动器壳体395 旋转地连接。夹盘驱动轴364相对于夹盘驱动螺钉355的旋转运动可以使夹 盘驱动螺钉355沿轴向方向前进或后退(根据夹盘驱动轴364的旋转方向)， 以便打开或关闭夹盘爪。
该示例实施例也可以在夹盘驱动过程中提供静止轴零件。 一旦夹紧工具夹盘350(即当夹盘爪夹持附件时)或完全打开，相互配合
的离合器零件377和337(分别布置在第三级托架372和移动连接器330上) 可以相互让开和滑动。这时，移动连接器330可以克服弹簧391的影响沿轴 向向后方向运动。当相互配合的离合器零件377和337滑动时，它们可以产 生声音指示夹盘驱动过程已经完成。而且，相互配合的离合器零件377和337 可以在预定力矩界限值下让开或滑动，该预定力矩界限值可以在夹紧操作过 程中小于在松开操作过程中。
C. 第一变化实例-图22和23
图22和23表示了图20和21中所示的PTO机构的第一变化实例。这 里，线圏弹簧391(布置在移动连接器330和第三级太阳齿轮380之间)可以 由于轮毂331'和弹簧391'而省略。轮毂331'可以压配合和固定在移动连接器 330'的轴338'上。弹簧391'(例如belville弹簧)可以卡在轮毂331'和第三级托 架372'之间。弹簧391'可以使得分别布置在移动连接器330'和第三级托架372' 上的离合器零件337'和377'之间进行操作啮合。多种和可选择的离合器零件 337'和377'可以适用。例如，离合器零件可以是对应型面的表面和/或摩4察表 面的形式，它们将很容易由本领域技术人员理解。
在该变化实例中，弹簧391'可以不在传动装置370'上提供轴向负载。而 且，该变化实例可以提供预先设置的离合器/第三级托架/弹簧子组件，这可 以减小(或者可能完全防止)传动装置对离合器负载的层叠效果。另外，该变 化实例的结构和功能类似于在图20和21中所示的示例实施例。
图22表示了处于轴向前部位置的第三级托架372',以便获得钻孔/驱动 模式。且图23表示了处于轴向后部位置的第三级托架372',以便获得夹盘 模式。
D. 第二变化实例-图24和25
图24和25表示了图20和21中所示的PTO机构的第二变化实例，其 中移动连接器的离合器零件可以省略。这里，移动连接器330"可以包括轴 338"，该轴338"的轴向后端可以固定在第三级4乇架372"上。轴338"可以为 柔性扭转杆的形式。
图24表示了处于轴向后部位置的第三级托架372"，以便获得夹盘模式。 当驱动器通电时，动力通路可以从第三级托架372'，通过至PTO机构310"的
轴338"，以便驱动工具夹盘350"。当工具夹盘350"夹紧时，传动装置离合 器可以让开。传动装置离合器为本领域公知，因此省略对它的详细说明。
图25表示了处于轴向前部位置的第三级托架372'，以便获得钻孔/驱动 模式。当移动至钻孔/驱动模式时，轴338"(通过柔性扭转杆)可以在第三级托 架372"与轴锁定装置340"的保持架342"啮合时保持力矩负载。这样，主要 负载可以施加在工具夹盘350"上，以便使它保持夹紧。另外，该变化实例的 结构和功能与在图20和21中所示的示例实施例类似。
E.第三变化实例-图26和27
图26和27表示了图20和21中所示的PTO机构的第三变化实例。这 里，轴锁定装置340"'可以运动至轴向前部位置(如图26中所示)，以便获得 夹盘模式，并可以运动至轴向后部位置(如图27中所示)，以便获得钻孔/驱 动模式。在该变化实例中，可以在使第三级托架372'"和移动连接器330"'保 持在固定轴向位置时获得夹盘模式和钻孔/驱动模式。
模式环345"'可以安装成在驱动器壳体395'"上旋转。模式环345"'可以有 凸轮表面346"'，该凸轮表面346'"与销341"'相互作用，该销341"'从轴锁定装 置340"'轴向向前伸出。弹簧343"，(卡在轴锁定装置340'"和第三级托架372'" 之间)可以沿轴向向前方向影响轴锁定装置340"'。用户可以转动模式环345'" (相对于驱动器壳体395'")，因此，凸轮表面346'"可以与销341"'相互作用， 以便使轴锁定装置340"'运动至要求的轴向位置。
该变化实例可以采用轮毂331'"和弹簧391'",与上面在部分IVC中所述 类似，以便使得分别布置在移动连接器330"'和第三级托架372"'上的离合器 零件之间操作啮合。
图26表示了处于轴向前部位置处的轴锁定装置340'",以便获得夹盘模 式。图25表示了处于轴向后部位置的轴锁定装置340"',以便获得钻孔/驱动 模式。此外，该变化实例的结构和功能与在图20和21中所示的示例实施例 类似。
V.在图28中所示的示例实施例
图28表示了 PTO机构410的另 一非限定示例实施例。这里，PTO机构 410可以与普通的平行轴线传动装置470连接。 A.结构
参考图28， PTO机构410可以包括夹盘驱动锤482,该夹盘驱动锤482可以安装成在工具夹盘450的夹盘驱动轴464上旋转。夹盘驱动锤482还可 以沿夹盘驱动轴464进行轴向运动。夹盘驱动锤482可以包括锤凸耳468， 该锤凸耳468可以与布置在工具夹盘450的夹盘驱动轴464的锤砧台465上 的相应锤凸耳466配合。弹簧498(卡在夹盘驱动锤482和安装在夹盘驱动轴 464上的保持器之间)可以沿轴向向前方向影响夹盘驱动锤482。夹盘驱动锤 482可以有径向向外的表面，该表面提供有可以与夹盘驱动齿轮492啮合的 齿轮齿。
普通的平行轴线传动装置470可以使得电动机与工具夹盘450连接。电 动机可以有旋转轴，该旋转轴支承输出齿轮499。输出齿轮499可以与中间 轴4卯啮合以及旋转驱动该中间轴490。
中间轴490可以安装成在驱动器的壳体495中旋转。中间轴490可以支 承输入齿轮491 、夹盘驱动齿轮492和输入轴驱动齿轮493。输入齿轮491(旋 转地固定在中间轴4卯上)可以与输出齿轮499啮合，夹盘驱动齿轮492(可 相对于中间轴490旋转)可以与PTO机构的夹盘驱动锤482啮合，且输入轴 驱动齿轮493(旋转地固定在中间轴490上)可以与固定在工具夹盘450的输 入轴460上的输入轴从动齿轮483啮合。
中间轴490还可以支承移动板494。移动板494可以旋转地固定在中间 轴490上(并可相对于该中间轴490进行轴向运动)。移动板494可以包括驱 动凸耳497，用于选择地与布置在夹盘驱动齿轮492上的相应零件啮合。选 择器445可以安装在驱动器壳体495上，用于轴向运动。选择器445可以连 接到移动板494上。用户可以操纵选择器445,以^更驱动移动板494至要求 的轴向位置。
在钻孔/驱动模式和夹盘模式中，动力都可以通过输入轴驱动齿轮493 从传动装置470输出。在夹盘模式中，动力还可以通过夹盘驱动齿轮492从 传动装置470输出。
在该示例实施例中，工具夹盘可以与前述实施例中所述类似。然而，这 里输入轴460可以固定在输入轴从动齿轮483上，夹盘驱动轴464可以固定 在锤砧台465上。
B.操作
工具夹盘450可以根据移动板494的轴向位置进行不同的操作，该移动 板494可以采取两个不同工作位置，包括钻孔/驱动模式和夹盘模式。
图28表示了处于轴向后部位置的移动板492，以便获得钻孑L/驱动模式。 这里，移动板494可以与夹盘驱动齿轮492脱开。
当驱动器通电时，输入轴驱动齿轮493可以使输入轴从动齿轮483与输 入轴460 —起进行旋转地驱动。输入轴460可以与夹盘爪、夹盘驱动螺钉455、 夹盘驱动轴464和夹盘驱动锤482 —起旋转。在这种情况下，夹盘驱动齿轮 492可以相对于中间轴490旋转。在钻孔/驱动模式中，来自传动装置470的 动力传递给输入轴从动齿4仑483 ，以便旋转驱动工具夹盘450。
移动板494可以位于轴向前部位置，以便获得夹盘模式。这里，移动板 494(通过驱动凸耳497)可以旋转地固定在夹盘驱动齿轮492上。
当驱动器通电时，输入轴驱动齿轮493可以使输入轴从动齿轮483与输 入轴460 —起旋转地驱动。输入轴460可以与夹盘爪和夹盘驱动螺4丁 455 — 起旋转。同时，夹盘驱动齿轮492可以旋转地驱动夹盘驱动锤482,该夹盘 驱动锤482可以依次旋转地驱动夹盘驱动轴464(通过相互作用的锤凸耳466 和468)。
夹盘驱动齿轮492可以大于输入轴驱动齿轮493,因此，夹盘驱动锤482 可以比输入轴从动齿轮483更快的转速来驱动。因此，相对于壳体495，夹 盘驱动轴464可以比夹盘驱动螺钉455更快地旋转。该速度差可以导致在夹 盘驱动轴464和夹盘驱动螺钉455之间的相对旋转，从而使得夹盘驱动螺钉 455沿轴向方向前进或后退，以便打开或关闭夹盘爪。
一旦夹紧工具夹盘450 (例如当夹盘爪夹持附件时)或完全打开，在夹盘 驱动锤482上的锤凸耳468可以相对于锤砧台465上的锤凸耳466让开和滑 动。这时，夹盘驱动锤482可以克服弹簧498的影响而沿轴向向后方向运动。 在夹盘驱动锤482和夹盘驱动齿轮492之间的间隙可以适应夹盘驱动锤482 的轴向向后运动。当夹盘驱动锤482和锤砧台465滑动时，锤凸耳466和468 可以相互沖击，以便进一步夹紧或松开工具夹盘450。
C.变化实例-图29
图29表示了图28中所示的PTO机构的变化实例。这里，移动板494' 可以安装在夹盘驱动轴464'(而不是传动装置的中间轴)上。
移动板494'可以安装成在夹盘驱动轴464'上旋转。移动板494'可以相对 于夹盘驱动轴464'进行轴向运动。移动板494'可以通过各种机构(例如未示出 的选择器)驱动至要求的轴向位置。移动板494'可以包括径向向外的表面，该
表面提供有齿轮齿496',该齿轮齿496'可以与夹盘驱动齿轮492'啮合。移动 板494'可以包括驱动凸耳497'，用于选择地与布置在夹盘驱动锤482'上的相 应零件啮合。
传动装置470'与上述传动装置类似。然而，这里夹盘驱动齿轮492'可以 固定在中间轴490'上。
工具夹盘450'可以根据移动板494'的轴向位置而进行不同的操作，该移 动板494'可以采取两个不同工作位置，包括钻孔/驱动模式和夹盘模式。
图29表示了处于轴向后部位置的移动板494',以便获得钻孔/驱动模式。 这里，移动板494'可以与夹盘驱动锤482'脱开。当驱动器通电时，输入轴驱 动齿轮493'可以使输入轴从动齿轮483'与输入轴460'—起旋转地驱动。输入 轴460'可以与夹盘爪、夹盘驱动螺钉455'、夹盘驱动轴464'和夹盘驱动锤482' 一起旋转。在这种情况下，由夹盘驱动齿轮492'旋转驱动的移动板494'可以 绕夹盘驱动轴464'自由转动。在钻孔/驱动模式中，来自传动装置470'的动力 传递给输入轴从动齿4仑483'，以便旋转地驱动工具夹盘450'。
移动板494'可以位于轴向前部位置，以便获得夹盘模式。这里，移动板 494'(通过驱动凸耳497')可以旋转地固定在夹盘驱动锤482'上。当驱动器通电 时，输入轴驱动齿轮493'可以使输入轴从动齿轮483'与输入轴460'—起旋转 地驱动。输入轴460'可以与夹盘爪和夹盘驱动螺4丁 455'—起^走转。同时，夹 盘驱动齿轮492'可以旋转地驱动移动板494'。移动板494'(通过驱动凸耳497，) 可以旋转地驱动夹盘驱动锤482'。夹盘驱动锤482'可以旋转地驱动夹盘驱动 轴464'(通过相互作用的《垂凸耳466'和468')。
相对于壳体495'，夹盘驱动轴464'可以比夹盘驱动螺钉455'更快地旋转。 该速度差可以导致在夹盘驱动轴464'和夹盘驱动螺钉455'之间的相对旋转， 从而使得夹盘驱动螺钉455'沿轴向方向前进或后退，以便打开或关闭夹盘 爪。
一旦夹紧工具夹盘450'(例如当夹盘爪夹持附件时)或完全打开时，在夹 盘驱动锤482'上的锤凸耳468'可以相对于锤砧台465'上的锤凸耳466'而让开 和滑动。这时，夹盘驱动锤482'(与移动板494'一起)可以克服弹簧498'的影 响而沿轴向向后方向运动。当夹盘驱动锤482'和锤砧台465'滑动时，锤凸耳 466'和468'可以相互冲击，以便进一步夹紧或松开工具夹盘450'。

发明内容
根据非限定示例实施例，动力驱动器可以包括在接收输入电流时旋转的 电动机。工具夹盘可以有保持附件的夹盘爪。工具夹盘可以耦接到电动机上。 动力输出机构可以在电动机和工具夹盘之间连接。动力输出机构可以调节成 夹盘模式，以便当电动机旋转时打开或者关闭夹盘爪。还可以提供电子离合 器，以便如果动力输出机构处于夹盘模式和如果输入电流超过跳闸值时中断 通向电动才几的输入电流。
根据另一非限定示例实施例，动力驱动器可以包括电动机，该电动机接 收输入电流以便驱动支承夹盘爪的工具夹盘。控制电路可以布置成选择地中 断通向电动机的输入电流。控制电路可以接收指示通向电动机的输入电流的 电流值输入。控制电路还可以接收模式输入，该模式输入指示动力驱动器是 否设置成夹盘模式，在该夹盘模式中电动机旋转以便打开或关闭夹盘爪。如 果模式输入指示动力驱动器设置为在夹盘模式工作和如果电流值输入超过 跳闸值时，控制电路可以中断通向电动机的输入电流。
根据另 一非限定示例实施例，可以提供用于动力驱动器的电子离合器， 该动力驱动器有接收输入电流的电动机，以便驱动支承夹盘爪的工具夹盘。 电子离合器可以有控制电路，以便接收指示由夹盘爪施加的夹持力的第 一输 入和指示是否动力驱动器设置为在夹盘模式中工作的第二输入，在该夹盘模 式中，电动机旋转以便打开或者关闭夹持爪。如果第二输入指示动力驱动器 设置为在夹盘模式中工作和如果第一输入超过跳闸值时，控制电路可以中断 通向电动才几的*命入电流。
根据另 一 非限定示例实施例，可以提供用于动力驱动器的电子离合器， 该动力驱动器有驱动支承夹盘爪的工具夹盘的电动机。电子离合器可以包括 控制电路，以便接收指示动力驱动器是否设置为在夹盘模式中工作的模式输 入，在该夹盘模式中电动机旋转以便打开或者关闭夹盘爪。如果模式输入指 示动力驱动器设置为在夹盘模式中工作，控制电路还可以限制电动机的力矩 输出。
下面将参考附图特别介绍本发明的上述和其它特征，其中包括部件的各 种新颖结构和组合。应当理解，示例实施例的细节只是用于通过说明表示而 不是用于限制本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的原理和零 件可以在不同的和多个实施例中采用。


通过下面的详细说明和附图，将更充分地理解本发明的非限定示例实施 例，附图中相同元件由相同附图标记表示，且它们只是示例性说明而不是限 制本发明。
图1是根据在共同待审的临时申请中介绍的非限定示例实施例的、具有 动力输出机构的工具夹盘的示意图2是图1的动力输出机构的分解透视图； 图3是安装在图1的动力输出机构上的工具夹盘的剖视透视图； 图4是模式环和移动轴环的剖视图，它们可以适宜地用于改变工具夹盘 的工作模式；
图5-9是根据在共同待审的临时申请中介绍的另一非限定示例实施例
的、具有动力输出机构的工具夹盘的示意图10 - 13是图5-9中所示的动力输出机构的变化实例的示意图14-16是根据在共同待审的临时申请中介绍的另一非限定示例实施
例的、具有动力输出机构的工具夹盘的示意图17-19是图14-16中所示的动力输出机构的变化实例的示意图； 图20和21是根据在共同待审的临时申请中介绍的另 一非限定示例实施
例的、具有动力输出机构的工具夹盘的示意图22和23是图20和21中所示的动力输出机构的第一变化实例的示意
图24和25是图20和21中所示的动力输出机构的第二变化实例的示意
图26和27是图20和21中所示的动力输出机构的第三变化实例的示意
图28是根据在共同待审的临时申请中介绍的另 一非限定示例实施例的、 具有动力输出机构的工具夹盘的示意图29是图28中所示的动力输出机构的变化实例的示意图30是根据本发明的非限定示例实施例的、具有电子离合器的动力驱 动器的示意图31是图30中所示的电子离合器的变化实例的示意图。
具体实施例方式
I.图30中所示的示例实施例
图30示意地表示了具有呈控制电路540形式的电子离合器的动力驱动 器500(例如钻孔机)的非限定示例实施例，该动力驱动器500可以有用于保 持附件(例如钻头)的工具夹盘550。然而应当理解，控制电路540可以适用 于各种动力驱动器(除钻孔机外)，以便用于驱动各种附件(除钻头外)。
A.结构
如图30中所示，工具夹盘550可以连接到PTO^/L构510上。工具夹盘 550和PTO机构510的结构可以类似于图1 - 29中示例说明的结构。
PTO机构510可以包括模式选择器512(例如模式环或选择器按钮)。用 户可以操纵模式选择器512，从而使PTO机构510的部件部分运动，以便获 得动力驱动器500的各种工作模式。动力驱动器500的工作模式可以包括(例 如)人工超越模式(Manual Override Mode)(其中用户可以抓住和人工旋转工具 夹盘550的输入轴，以便使工具夹盘550的夹盘爪打开和关闭)、钻孔/驱动 模式(其中，用户可以使驱动器500通电，以便旋转地驱动工具夹盘550)和 夹盘模式(其中，用户可以使驱动器500通电，以便打开或关闭夹盘爪)。PTO 机构510可以耦接到多速传动装置570上。
多速传动装置570可以包括速度选择器572(例如移动轴环或转换按钮)。 用户可以操纵速度选择器572,从而使多速传动装置570的部件部分运动， 以便获得要求的动力驱动器500工作速度。例如，多速传动装置570可以只 有三个齿轮减速装置(因此三个工作速度)，但是本发明并不局限于此。各种 多速传动装置(包括行星减速传动装置和普通的平行轴传动装置)为本领域公 知，因此省略对它们的详细说明。多速传动装置570可以耦接到电动机590 上。
电动机590可以与电池组520电耦接(并从该电池组输出电流)。然而， 在可选择实施例中，相同的控制原理可以用于软线动力驱动器，该软电线动 力驱动器有作为电源的AC总线。开关542可以布置于在电动机590和电池 组520之间延伸的电源线上。开关542可以通过控制电路540断开和闭合。
控制电路540可以接收三个输入，包括电流值输入543、模式输入544 和速度输入545。电流值输入543可以指示输出给电动机590的电池组520
电流(因此可以提供施加在电动机590的电枢轴上的力矩的指示)。模式输入
544可以由模式选择器位置传感器514来提供，该模式选择器位置传感器514 可以与模式选择器512操作地耦接。模式输入544可以指示模式选择器512 的位置(因此用户选定的动力驱动器500的工作模式)。速度输入545可以由 速度选择器位置传感器574来提供，该速度选择器位置传感器574可以与速 度选择器572操作地耦接。速度输入545可以指示速度选择器572的位置(因 此用户选定的动力驱动器500的工作速度)。
控制电路540可以提供输出信号546,以便选择地断开和闭合开关542。
B.操作
电子离合器(或控制电路540)可以根据三个输入543、 544和545而进行 不同操作。在该示例实施例中，当模式输入544指示动力驱动器500处于夹 盘模式时，控制电路540可以有效，而该控制电路在其它模式下无效。当控 制电路540无效时，开关542不能有正常的工作模式(例如，开关542可以 断开和闭合，以便提供脉沖宽度调制("PWM")控制和/或可变速度控制，如本 领域公知)，因此电动机590可以从电池组520吸取电流(假定用户使驱动器 500通电)。
当控制电路540有效时(即当模式输入544指示动力驱动器处于夹盘模 式时)，它可以#4居电流值输入543而断开开关542(通过输出信号546)。如 上所述，电流值输入543可以指示电动机5卯吸取的电流(因此施加在电动 机590的电枢轴上的力矩)。电流值输入543可以随着施加在电动机5卯的 电枢轴上的力矩的增大而增大。这样，当施加在电动机590的电枢轴上的力 矩超过跳闸值时，控制电路540可以操作，以便断开开关542(从而中断向电 动才几500的供电)。
考虑下面的实例。在夹盘模式中，用户可以使驱动器500沿向前方向通 电，以便使工具夹盘550夹紧在附件上。首先，夹盘爪可以与附件间隔开， 这样，施加在电动机590的电枢轴上的力矩可以保持低于跳闸(trip)值(因此 开关542可以保持关闭)。 一旦工具夹盘夹紧(即当夹盘爪夹持附件时)，施加 在电动机590的电枢轴上的力矩(因此电流值输入543)可以增大至高于跳闸 值的水平。 一旦超过跳闸值，控制电路540可以产生输出信号546,以便断 开开关542，从而中断向电动机590供给的电流。这样，控制电路540可以 限制夹盘爪施加在附件上的夹持力。在由电动机590吸取的电流(因此电流值输入543)和传动装置570的输 出力矩之间的关系可以根据用户选择的工作速度而变化。例如，假定用户在 夹盘模式中操作动力驱动器500以便使夹盘爪打开或关闭。如果动力驱动器 500在高速下工作，那么传动装置570的输出力矩可以比动力驱动器500在 低速下工作时更小。因此，夹盘爪可以在附件上施加夹持力，该夹持力根据 用户选择的工作速度而变化。
为了补偿传动装置570的输出力矩变化，电流值输入543的跳闸值可以 比例化，这样，无论用户选择的工作速度如何，传动装置570的输出力矩(因 此施加在附件上的夹持力)都可以保持相同。这样，无论用户选择的工作速 度如何，夹盘550的夹紧力可以保持相同。例如只考虑以下情况。
假定动力驱动器有三个工作速度，包括速度l(其中工具夹盘550可以 1000rpm旋转地驱动)、速度2(其中工具夹盘550可以2000rpm旋转地驱动) 和速度3(其中工具夹盘550可以300rpm旋转地驱动)。进一步假定动力驱动 器500在夹盘模式下工作。当动力驱动器500以速度3工作时(如由用户所 选择)，控制电路540可以在电流值输入543超过跳闸值13时产生输出信号 546(以便断开开关542)。当动力驱动器500以速度2工作时(如由用户所选 择)，控制电路540可以在电流值输入543超过跳闸值(2/3)13时产生输出信号 546。且当动力驱动器500以速度1工作时(如由用户所选l奪)，控制电路540 可以在电流值输入543超过跳闸值(1/3)13时产生输出信号546。这样，控制 电路540可以用于在与用户选择的工作速度相对应的跳闸值(由电流值输入 543来指示)断开开关542,因此工具夹盘550(当夹紧时)可以在附件上施加一 致的夹持力。
II.第一变化实例-图31:
图31表示了控制电路540的变化实例，它稍微类似于图30中所示的控 制电路。然而，这里控制电路540可以接收来自方向传感器530的输入。
方向传感器530可以与动力驱动器的方向选择器(图31中未示出)操作地 耦接。用户可以操纵方向选择器，因此动力驱动器可以沿向前或向后方向工 作。方向传感器530可以产生方向输入547。方向输入547可以指示方向选 择器的位置(因此用户选择的动力驱动器的工作方向)。
控制电路540的跳闸值(由电流值输入543表示)可以根据方向输入 547(除了速度输入545)。例如，当动力驱动器在向前方向工作时，控制电路
540可以合适地在相对较低的跳闸值工作，而当动力驱动器沿相反方向工作 时有相对较高的跳闸值。还考虑到以下情况。
假定动力驱动器在夹盘模式(由模式输入544指示)中在工作速度3(由速 度输入545指示)下工作。当动力驱动器在向前方向工作(由方向输入547指 示)以便关闭夹盘爪时，那么控制电路540可以在电流值输入543超过跳闸 值W时产生输出信号546(以便断开开关542)。且当动力驱动器沿相反方向 工作(由方向输入547指示)以便打开夹盘爪时，控制电^各540可以在电流值 输入543超过跳闸值Iw时产生输出信号546(以便断开开关542)。这里，I3F 小于I3R。这样，控制电路540可以用于在与用户选择的工作方向相对应的 跳闸值(或电流值输入543)断开开关542,以便保证工具夹盘可以在夹盘^f莫式 工作，以便打开夹盘爪。
应当容易理解，对于各个可用工作速度，跳闸值可以在向前和向后方向 适宜地设置。
III. 第二变化实例
一些动力驱动器可以包括机械离合器机构。用户可以选择机械离合器机 构的力矩界限值，以便限制多速传动装置的输出力矩。这样的机械离合器机 构为本领域公知，因此省略对它们的详细说明。
当用户选择相对较低的力矩界限值用于机械离合器机构，且该选择的较
定动力驱动器在夹盘模式下工作)夹盘爪可能不会在附件上施加要求量的夹 持压力。也就是，机械离合器机构可以让开并防止电流值输入543达到超过 控制电路540的跳闸值的水平。
因此，模式选择器512可以适当地设计成当用户选择夹盘模式时，模式 选择器512可以锁定机械离合器机构(或使该机械离合器机构无效)。这样的 锁定零件为本领域公知，因此省略对它们的详细说明。这样，当用户操纵模
式选择器512以便获得夹盘模式时，可以驱动工具夹盘，因此夹盘爪在附件 上施加要求的夹持压力。
IV. 第三变化实例
在该变化实例中，控制电路540可以在夹盘模式中(与前述实施例中相 同)和在钻孔/驱动模式中有效。这里，动力驱动器可以包括或不包括机械离
合器机构。 当动力驱动器500在钻孔/驱动模式中工作时(由模式输入544指示)，控 制电路540可以检测电流值输入543,并可以(在跳闸值)操作以便在旋转驱 动时限制工具夹盘550的力矩。而且，控制电路540的跳闸值可以根据用户 选择的工作速度(由速度输入545指示)而变化。
当动力驱动器500在夹盘模式(由模式输入544指示)中工作时，控制电 路540可以检测电流值输入543,并可以(在跳闸值)操作以便限制工具夹盘 550施加在附件上的夹持力。而且，控制电路540的跳闸值可以根据用户选 择的工作速度(由速度输入545指示)而变化。
如上所述，控制电路540的跳闸值可以根据模式输入544和速度输入 545。应当理解，建立的用于钻孔/驱动模式的跳闸值可以不同于建立的用于 夹盘模式的跳闸值。而且，控制电路540的跳闸值可以根据方向输入547。
V. 第四变化实例
通常，动力驱动器可以包括触发器开关，该触发器开关可驱动以便使驱 动器通电。如本领域公知，这样的触发器开关可以提供可变速度零件，其中 用户可以根据触发器开关的驱动水平来改变供给驱动器的动力。例如，如果 用户完全驱动触发器开关，那么动力驱动器可以在相对较快速度下工作，且 如果用户驱动触发器开关(当不完全)，那么动力驱动器可以在相对较低速度 下工作。当动力驱动器在全速下工作时(即触发器开关完全驱动)，对于给定 水平的力矩可以由电动机吸取相对较小的电流。而当相同的动力驱动器在更 低速度下工作时(即触发器开关并不完全驱动时)，可以由电动机吸取相对较 大的电流来供给相同水平的力矩。
轴施加的力矩的变化。至此，当动力驱动器在夹盘模式中工作时(由模式输 入544指示)，控制电路540可以超越触发器开关的可变速度零件，并以设 置速度操作动力驱动器。这样，控制电路540可以保证跳闸电平可以获得在 工具夹盘500处的合适夹紧力矩。
VI. 第五变化实例
当工具夹盘550在附件上夹紧时，夹紧力可以出自两个来源电动机590 的动力；以及储存在电动机的部件(例如电枢轴)和齿轮组(例如多速传动装置 570)中的动能。该动能可以根据用户选择的工作速度变化。例如，在高速下 工作可以导致动能量大于在较低工作速度下工作时的动能量。另外，当通过
在传动装置570中使用更多减速装置而增大齿轮減速时，可能有更多齿轮链 进行旋转，这也储存了更多的动能。
为了补偿动能的变化量，控制电路540可以使用根据用户选择的工作速 度(由速度输入545指示)的脉沖宽度调制("PWM")速度调节。PWM补偿技术 可以不与用户选择的速度直接成比例。
上述电子离合器的实例(和变型)只是示意地表示，其中并没有详细表示 各个电路部件。然而，本领域设计人员应当理解，多数和可选择的电路部件 可以适用以获得所述的功能。
例如，在所述实施例中，控制电^各540可以断开开关542,以1更中断向 电动机590供给的电力，从而限制夹盘爪的夹持力。在可选实施例中，控制 电路540可以断开和闭合开关542，以便向电动机5卯脉冲电力供应，从而 限制夹盘爪的夹持力。在可选择实施例中，控制电路540可以电子地限制向 电动机5卯的电力供应达到时间周期，然后断开开关542。
权利要求
1.一种动力驱动器，包括在接收输入电流时旋转的电动机；具有夹盘爪以便保持附件的工具夹盘，该工具夹盘耦接到电动机上；在电动机和工具夹盘之间连接的动力输出机构，该动力输出机构可调节成夹盘模式，以便当电动机旋转时打开或者关闭夹盘爪；以及电子离合器，如果动力输出机构处于夹盘模式和如果输入电流超过跳闸值时中断通向电动机的输入电流。
2. 根据权利要求1所述的动力驱动器，还包括 连接到电动机上的电线，用于向电动机传送输入电流；以及 布置在电线上并操作地连接到电子离合器上的开关； 其中电子离合器通过断开开关而中断输入电流。
3. 根据权利要求1所述的动力驱动器，还包括用于向电动机供给输入 电流的电池。
4. 根据权利要求1所述的动力驱动器，其中，所述动力驱动器是软线 动力驱动器。
5. 根据权利要求1所述的动力驱动器，还包括 模式选择器，用于将动力输出机构调节成夹盘模式；以及 模式选择器位置传感器，用于根据模式选择器的位置产生通向电子离合器的模式输入，该模式输入指示动力输出机构是否处于夹盘模式。
6. 根据权利要求5所述的动力驱动器，其中，所述模式选择器使得动 力驱动器的机械离合器无效。
7. 根据权利要求1所述的动力驱动器，还包括连接于电动机和动力输出机构之间的可变速度传动装置，该可变速度传 动装置可调节成至少相对较高的工作速度和相对较低的工作速度，其中如果动力输出机构处于夹盘模式、如果可变速度传动装置处于相对 较高的工作速度和如果输入电流超过高跳闸值时，电子离合器中断通向电动 机的输入电流；以及其中如果动力输出机构处于夹盘模式、如果可变速度传动装置处于相对 较低的工作速度和如果输入电流超过低跳闸值时，电子离合器中断通向电动机的输入电流，该低跳闸值小于高跳闸值。
8. 根据权利要求7所述的动力驱动器，还包括速度选择器，用于将可变速度传动装置调节成相对较高的工作速度和相 对较低的工作速度；以及速度选择器位置传感器，用于根据速度选择器的位置产生通向电子离合 器的速度输入，该速度输入指示可变速度传动装置是处于相对较高的工作速 度还是相对较低的工作速度。
9. 根据权利要求8所述的动力驱动器，其中，所述电子离合器采用根 据速度输入的脉冲宽度调制速度调节，以便补偿储存在电动机和可变速度传 动装置中的动能。
10. 根据权利要求1所述的动力驱动器，其中，所述电子离合器采用根 据速度输入的脉冲宽度调制速度调节，其指示动力驱动器的工作速度，以便 补偿储存在至少电动机中的动能。
11. 根据权利要求1所述的动力驱动器，其中，如果动力输出机构处于 夹盘模式、如果动力驱动器沿向前方向操作以便夹紧夹盘爪和如果输入电流 超过向前跳闸值时，电子离合器中断通向电动机的输入电流；以及其中如果动力输出机构处于夹盘模式、如果动力驱动器沿向后方向操作 以便松开夹盘爪和如果输入电流超过向后跳闸值时，电子离合器中断通向电 动机的输入电流，该向后跳闸值不同于向前跳闸值。
12. 根据权利要求11所述的动力驱动器，还包括 用于产生通向电子离合器的方向输入的方向传感器，该方向传感器指示动力驱动器是设置成向前方向操作还是向后方向操作。
13. 根据权利要求1所述的动力驱动器，还包括触发器开关，该触发器开关根据触发器开关的驱动水平来改变电动机的 转速，其中如果动力输出机构处于夹盘模式，电子离合器在独立于触发器开关 的驱动水平的设置速度下操作动力驱动器。
14. 一种动力驱动器，包括接收输入电流以便驱动支承夹盘爪的工具夹盘的电动机；以及 选择地中断通向电动机的输入电流的控制电路，该控制电路可以接收 指示通向电动机的输入电流的电流值输入； 指示动力驱动器是否设置成在夹盘模式中工作的模式输入，在该夹盘模式中电动机旋转以便打开或者关闭夹盘爪；其中如果模式输入指示动力驱动器设置为在夹盘模式中工作和如果电流值输入超过跳闸值时，控制电路中断通向电动机的输入电流。
15. —种用于动力驱动器的电子离合器，该动力驱动器有接收输入电流 的电动机，以便驱动支承夹盘爪的工具夹盘，该电子离合器包括控制电路，用于接收指示由夹盘爪施加的夹持力的第一输入；以及指示动力驱动器是否设置为在夹盘模式中工作的第二输入，在该夹盘模 式中电动机旋转以便打开或者关闭夹盘爪；如果第二输入指示动力驱动器设置为在夹盘模式中工作和如果第一输入超过跳闸值时，控制电路中断通向电动机的输入电流。
16. 根据权利要求15所述的电子离合器，其中，所述第一输入是指示 通向电动机的输入电流的电流值输入。
17. 根据权利要求15所述的电子离合器，还包括布置在用于将输入电流传送给电动机的电线上的开关，该开关操作地连 接到电子离合器上；其中电子离合器通过断开该开关而中断输入电流。
18. 根据权利要求15所述的电子离合器，其中，所述电子离合器接收 第三输入，该第三输入指示动力驱动器是否设置成在相对较高的工作速度和 相对较低的工作速度中的一个下工作，其中如果第二输入指示动力驱动器设置成在夹盘模式中工作、如果第三 输入指示动力驱动器设置成在相对较高的工作速度下工作和如果第一输入 超过高跳闸值时，电子离合器中断通向电动机的输入电流；以及其中如果第二输入指示动力驱动器设置成在夹盘模式中工作、如果第三 输入指示动力驱动器设置成在相对较低的工作速度下工作和如果第一输入 超过低跳闸值时，电子离合器中断通向电动机的输入电流，该低跳闸值小于 高跳闸寸直。
19. 根据权利要求18所述的电子离合器，其中，所述电子离合器采用 根据第三输入的脉沖宽度调制速度调节，以便补偿储存在至少电动机中的动
20. 根据权利要求15所述的电子离合器，其中，所述电子离合器接收 方向输入，该方向输入指示动力驱动器是设置成向前方向操作还是向后方向 操作；其中如果第二输入指示动力驱动器设置成在夹盘模式中工作、如果方向 输入指示动力驱动器设置成向前方向操作和如果第一输入超过向前跳闸值 时，电子离合器中断通向电动机的输入电流；以及其中如果第二输入指示动力驱动器设置成在夹盘模式中工作、如果第三输入指示动力驱动器设置成向后方向操作和如果第一输入超过向后跳闸值 时，电子离合器中断通向电动机的输入电流，该向后跳闸值不同于向前跳闸值。
21. —种用于动力驱动器的电子离合器，该动力驱动器有驱动支承夹盘 爪的工具夹盘的电动机，该电子离合器包括控制电路，以便接收指示动力驱动器是否设置为在夹盘模式中工作的模 式输入，在该夹盘模式中电动机旋转以便打开或关闭夹盘爪；如果模式输入指示动力驱动器设置为在夹盘模式中工作时该控制电路 用于限制电动机的力矩输出。
22. 根据权利要求21所述的电子离合器，其中，所述控制电路中断通 向电动机的电力供应，以便限制电动机的力矩输出。
23. 根据权利要求21所述的电子离合器，其中，所述控制电路产生通 向电动机的供电脉冲，以便限制电动机的力矩输出。
24. 根据权利要求21所述的电子离合器，其中，所述控制电路电子地 限制通向电动机的电力供应达到时间周期，然后中断通向电动机的电力供 应，以便限制电动机的力矩输出。
全文摘要
一种动力驱动器，包括在接收输入电流时旋转的电动机。工具夹盘可以有保持附件的夹盘爪。工具夹盘可以与电动机耦接。动力输出机构可以在电动机和工具夹盘之间连接。动力输出机构可以调节成夹盘模式，以便当电动机旋转时打开或关闭夹盘爪。如果动力输出机构处于夹盘模式和如果输入电流超过跳闸值时电子离合器可以中断通向电动机的输入电流。
文档编号B23B45/00GK101189094SQ200680019801
公开日2008年5月28日 申请日期2006年4月13日 优先权日2005年4月19日
发明者丹尼尔·普齐奥, 克雷格·A·谢尔, 罗伯特·S·格雷特 申请人:布莱克和戴克公司