变速传动机构及其变速工具的制作方法

本发明属于电动工具相关的技术领域，特别是涉及一种变速传动机构及其变速工具。

背景技术：

电动工具是利用电做动力的器具，在很多领域具有广泛的应用。

可以理解，根据使用的要求，电动工具上的输出轴一般具有不同的转速档位选择，以满足不同的工作要求。目前，现有的电动工具上的档位选择，都是通过机械调速来实现，亦即电动工具在使用时，具体是通过变速齿轮箱的不同传动比的调节来实现的。其中，对于具有4档选择的电动工具来说，如果都采用机械调速的方式来实现的话，这会使得变速齿轮箱的齿轮系复杂，且尺寸长，相应的所使用的零件数量多，重量重，从而使得对应电动工具的体积大，且制造成本高，满足不了人们对于电动工具的使用需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种变速传动机构及其电动工具。

具体地，一种变速传动机构，包括变速齿轮箱，设于变速齿轮箱上并用于对变速齿轮箱进行变速的变速齿圈，以及用于驱动变速齿圈进行位置变换的速度切换件；所述速度切换件上设置有信号触发器，所述变速传动机构还包括信号接收器和控制芯片，所述信号接收器和控制芯片相对所述变速齿轮箱固定设置；所述控制芯片以信号接收器接收到速度切换件上信号触发器发出的信号为启动信号，来对变速齿轮箱输入端上驱动电机的转速进行控制。

作为本发明的优选方案，所述速度切换件通过变速推块及变速连杆与变速齿圈进行连接，所述速度切换件设置在所述变速推块上，并可驱动变速推块通过变速连杆来对变速齿圈进行位置变换。

作为本发明的优选方案，所述速度切换件通过变速推块带动变速连杆控制变速齿圈调节变速齿轮箱在高速传动时，所述控制芯片对驱动电机的转速进行控制。

作为本发明的优选方案，所述速度切换件相对于变速推块滑动连接，所述信号触发器设置在所述速度切换件沿变速推块的滑动方向设置，且所述速度切换件在变速推块上滑动时，所述信号接收器接收到信号触发器发出的信号，并发送启动信号给控制芯片。

作为本发明的优选方案，所述变速推块上设置有滑动连接部，所述速度切换件上设置有配合部，且所述变速推块与所述速度切换件之间的滑动连接通过滑动连接部与配合部之间的配合来实现。

作为本发明的优选方案，所述变速推块上的滑动连接部设置为t型凸部，所述速度切换件上的配合部设置为用于匹配t型凸部的t型槽。

作为本发明的优选方案，所述信号触发器为嵌装在速度切换件上的磁性件，所述信号接收器为霍尔板，所述霍尔板与控制芯片通过电源线进行信号连接。

作为本发明的优选方案，所述信号接收器包括两个分别与控制芯片进行信号连接的霍尔板，所述两个霍尔板分居在速度切换件的两侧；所述速度切换件沿变速推块的滑动方向的两侧端部分别设置有一个磁性件，与两个霍尔板匹配。

作为本发明的优选方案，所述控制芯片上设置有两个控制模块，所述两个控制模块与两个霍尔板一一对应设置，并各自通过对应的控制模块来对驱动电机的转速进行调节控制。

作为本发明的优选方案，所述磁性件为磁铁，嵌装在速度切换件上，并相对于速度切换件固定连接。

本发明还请求保护一种变速工具，包括外壳，设于外壳内的驱动电机、变速传动机构和输出轴，所述变速传动机构的输入端与驱动电机连接，输出端与输出轴连接；其中所述变速传动机构包括变速齿轮箱，设于变速齿轮箱上并用于对变速齿轮箱进行变速的变速齿圈，以及用于驱动变速齿圈进行位置变换的速度切换件；所述速度切换件上设置有信号触发器，所述变速传动机构还包括信号接收器和控制芯片，所述信号接收器和控制芯片相对所述变速齿轮箱固定设置；所述控制芯片以信号接收器接收到速度切换件上信号触发器发出的信号为启动信号，来对变速齿轮箱输入端上驱动电机的转速进行控制。

作为本发明的优选方案，所述速度切换件驱动变速齿圈进行位置变换的方向为沿所述输出轴的轴线方向；所述速度切换件上沿垂直于所述轴线方向进行运动时，所述信号接收器能够接受到所述信号触发器发出的信号。

作为本发明的优选方案，所述速度切换件驱动所述变速齿圈在第一位置和第二位置间运动时，所述输出轴分别对应地输出第一转速和第二转速，所述速度切换件带动所述变速齿圈变换至第一位置时，所述速度切换件能够沿垂直于所述轴线方向在第三位置和第四位置之间运动，所述输出轴分别对应地输出第三转速和第四转速，所述第三转速和第四转速的数值位于第一转速和第二转速之间。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所提供的变速传动机构及其变速工具，通过合理的结构设置，使得该变速传动机构可通过信号接收器来接收速度切换件上信号触发器所发射的信号，并以此作为控制芯片对变速齿轮箱的输入端上驱动电机的转速进行控制的启动信号，进而实现了变速传动机构输出端不同转速的调节，其是将机械变速调节与电子变速调节集合在速度切换件上来实现，相比现有技术只用变速齿轮箱上传动比的机械调节，简化了变速齿轮箱内齿轮系的结构，并削减了变速齿轮箱的尺寸；同时，本发明用电子调速与机械调速相结合的方式，使得该变速传动机构不同档位之间的转速差减少，提高了不同工况使用的合适度，进而提高了该电动工具的操作质量。

附图说明

图1为本发明所提供的变速工具的结构示意图。

图2为本发明中变速传动机构处于机械变速调节的结构示意图。

图3为图2的剖视图。

图4为本发明中变速传动机构处于电子变速调节的结构示意图。

其中，10、外壳；20、变速传动机构；21、变速齿轮箱；22、变速齿圈；23、变速连杆；24、变速推块；25、速度切换件；26、霍尔板；27、磁铁；30、输出轴；241、t型凸部；251、t型槽。

具体实施方式

请参阅图1，本发明请求保护的变速工具，包括外壳10，设于外壳10内的驱动电机(图未示)、变速传动机构20及输出轴30，其中所述变速传动机构20的输入端与所述驱动电机连接，输出端与输出轴30连接；使得该变速工具在工作时，驱动电机在变速传动机构20的变速调节下，实现输出轴30不同转速的输出作业。

请参阅图2—图4，所述变速传动机构20包括变速齿轮箱21，设于变速齿轮箱21上并用于对变速齿轮箱21进行变速的变速齿圈22，用于驱动变速齿圈22进行位置变换的速度切换件25，其中所述速度切换件25设置有信号触发器，所述变速传动机构20上还设置有信号接收器和控制芯片，所述信号接收器和控制芯片相对所述变速齿轮箱固定设置；所述信号接收器用于对应接收速度切换件25上信号触发器所发出的信号，并以此用作控制芯片的启动信号，所述控制芯片用于对变速齿轮箱21输入端上的驱动电机的转速进行调节。

可以理解，本实施例的速度切换件25用于对变速齿圈22进行位置变换，以用变速齿圈22来实现对变速齿轮箱21进行变速调速，也就是说，用速度切换件25来实现对变速齿轮箱21的传动比进行机械式调节。

具体地，本实施例的速度切换件25具体是通过变速连杆23及变速推块24来与变速齿圈22进行连接的，所述速度切换件25是设置在所述变速推块24上的，并可驱动变速推块24通过变速连杆23来对变速齿圈22进行位置变换。也就是说，速度切换件25可同时对变速推块24进行驱动，并在变速连杆23的传动下，实现对变速齿圈22的位置变换的驱动。

其中，所述变速齿圈22设置在所述变速齿轮箱21内，可在变速齿轮箱21内进行位置变换，并以此实现对变速齿轮箱21变速，具体是对变速齿轮箱21的高速传动与低速传动进行变速调节，具体是指变速齿圈22装配在变速齿轮箱21内可相对于变速齿轮箱21移动一定距离，当变速齿圈22移动时可驱动变速齿轮箱21内的内齿在齿壳上移动，当变速齿圈22处于其中一位置时，所述变速齿圈22可带动内齿与齿壳脱离，当变速齿轮箱21内进行齿轮传动时，内齿同时转动，然后输出，以此实现了变速齿轮箱21第二级的传动，是属于该变速齿轮箱21的高速传动；而当变速齿圈22处于另一位置时，所述变速齿圈22带动内齿与齿壳配合，使得变速齿轮箱21进行齿轮传动时，只有内齿里面的齿轮转动，然后输出，并实现了变速齿轮箱21第一级传动，是属于该变速齿轮箱21的低速传动。当然了，需要说明的是，本实施例的变速齿轮箱21在使用时可用变速齿圈22实现高速传动与低速传动的变换，本实施例的变速齿轮箱21的具体实现对应机械扭力调节的工作原理，具体可参见中国专利文献所公开的动力工具(申请号：201010506996.5；申请日：2010.09.29.)，以及电钻(申请号：2008101787926；申请日：2008.11.25.),在此就不具体展开阐述了。

其中，所述变速推块24上设置滑动连接部，所述速度切换件25上设置有配合部，且所述变速推块24与所述速度切换件25之间的滑动连接是通过滑动连接部与配合部之间的配合来实现。

具体地，所述变速推块24上的滑动连接部设置为t型凸部241，所述速度切换件25上的配合部设置为用于匹配t型凸部241的t型槽251，且所述速度切换件25装配在变速推块24上时，所述变速推块24上的t型凸部241向上伸入至速度切换件25的t型槽251内，并相对于速度切换件25滑动连接。当然了需要说明的是，本实施例中的变速推块24上的滑动连接部与配合部的具体结构也可以设置为燕尾槽式凸部与燕尾槽相匹配，或者采用异形凸部与异形槽来实现，且变速推块24与速度切换件25可替换设置凹凸部，在此就不一一展开阐述。

所述变速推块24一侧与所述变速连杆23是固定连接的，使得速度切换件25在驱动变速推块24进行来回移动时，可带动变速连杆23对变速齿圈22的驱动，进而实现该变速传动机构20的机械变速调节。

在本实施例中，所述信号触发器设置在所述速度切换件25沿变速推块24的滑动方向设置，且所述速度切换件25在变速推块24上滑动时，所述信号接收器接收到信号触发器发出的信号，并发送启动信号给控制芯片。也就是说，本实施例的变速传动机构20用控制芯片来对变速齿轮箱21输入端上驱动电机的转速调节，是通过速度切换件25在变速推块24上的滑动来实现的。

可以理解，本实施例的信号接收器与信号触发器之间的信号，可以设置为激光信号、光线信号或者磁场信号，也就是说，信号触发器工作时，可发射激光信号、光线信号或者磁场信号，而信号接收器则可以分别接收激光信号、光线信号或者磁场信号，来实现两者之间的信号传输。本实施例的信号触发器与信号接收器之间的信号优选为磁场信号。

在本实施例中，所述信号触发器为磁性物，优选为磁铁27，所述磁性物具体是嵌装在所述速度切换件25上，并相对于速度切换件25限位固定，而所述信号接收器则为对应磁铁27设置为霍尔板26，或者其它磁场接收器。

其中，所述控制芯片是设置在所述电动工具中的控制电路板(图未示)上，且所述控制芯片应用在控制电路板上，并具体通过控制模块对驱动电机的转速进行调节控制。在本实施例中，所述控制模块具体为电子控制程序，使得控制芯片在对驱动电机进行转速调节控制时，具体可以通过启动控制芯片上的电子控制程序来实现。

可以理解，本实施例在用控制芯片对驱动电机的转速进行调节，与霍尔板26接收磁铁27的磁场信号是一一对应设置的，本实施例用控制芯片对驱动电机的转速具体设置两种不同模式的调节，也就是说，本实施例的控制芯片上两个控制模块，以分别对驱动电机的转速调节，且该变速传动机构20对应设置两个磁铁27和两个霍尔板26。

具体地，所述两个磁铁27具体设置在所述速度切换件25沿变速推块24滑动方向的两侧端部上。而所述两个霍尔板26则相应地设置在所述速度切换件25沿变速推块24滑动方向的两侧。也就是说，所述速度切换件25在变速推块24上沿变速推块24的t型凸部241朝两个方向的移动，设于速度切换件25上一侧的磁铁27所发射的磁信号会对应地被与该磁铁27相同侧的霍尔板26所感应到，并发送启动信号给控制芯片，以实现控制芯片对驱动电机的转速调节。需要说明的是，所述霍尔板26对磁铁27所发射的磁信号的接收，是根据磁铁27在速度切换件25上位置变换来实现的，具体是可以根据霍尔板26所感应到磁铁27的磁场强度来实现。也就是说，当磁铁27随同速度切换件25在与对应该磁铁27的霍尔板26处于特定位置，特定角度时，霍尔板26发送给控制芯片的信号才会启动控制芯片工作，并由控制芯片实现对驱动电机的转速控制。

可以理解，所述磁铁27与速度切换件25之间的固定方式可以焊接，紧配合等，也就是说，本实施例在速度切换件25上设置磁铁27不会对速度切换件25的原有结构发生改变。

所述霍尔板26发送信号给控制芯片，以启动控制芯片对驱动电机的转速进行调节控制，具体是由磁铁27与霍尔板26的相对位置来控制的，而磁铁27又是具体装配在速度切换件25上，并随速度切换件25相对于变速推块24的移动进行位置变化的，亦即本实施例的控制芯片是否用于对驱动电机的转速进行调节控制，是由速度切换件25来实现的，以此实现了本实施例的变速调节机构20的机械变速调节与电子变速调节的控制开关集合在速度切换件25上，用一个速度切换件25的驱动实现对以上两种方式的变速调节。

由上可知，本实施例的变速传动机构20在变速调节时，用速度切换件25对变速推块24的来回驱动，通过变速连杆23对变速齿圈22的位置变换调节来实现对变速齿轮箱21的机械变速调节，也可以通过速度切换件25在变速推块24上的来回驱动，通过两个霍尔板26对速度切换件25上磁铁27的位置感测，来实现信号输入，并通过启动控制芯片来对驱动电机的转速的调节控制来实现的电子变速调节。在本实施例中，控制芯片对驱动电机的转速调节的电子变速调节，是在速度切换件25通过变速推块24带动变速连杆23控制变速齿圈22调节变速齿轮箱21在高速传动时进行实现。也就是说，本实施例的变速传动机构电子变速调节是在变速齿轮箱21的输出转速为高速的基础前提下实现调节的。

在本实施例中，所述速度切换件25驱动变速齿圈21进行位置变换的方向为沿所述输出轴30的轴线方向；所述速度切换件25上沿垂直于所述轴线方向进行运动时，所述信号接收器能够接受到所述信号触发器发出的信号。也就是说，本实施例的变速传动机构20在机械变速调节时，是通过速度切换件25驱动变速推块24沿输出轴30的轴线方向移动来实现，亦即速度切换件25带动变速推块24来实现机械变速调节；而本实施例的变速传动机构20的电子变速调节，是通过速度切换件25自身在变速推块24上滑动来实现的，以此实现了本实施例的机械变速调节与电子变速调节结合在速度切换件25上来实现，便于人们的操作。

本实施例的速度切换件25驱动所述变速齿圈22在第一位置和第二位置间运动时，所述输出轴30分别对应地输出第一转速和第二转速，其中第一转速为所述变速齿轮箱21的低速传动时对输出轴30的输出转速，而第二转速为所述变速齿轮箱21的高速传动时对输出轴30的输出转速。且当本实施例的速度切换件25带动所述变速齿圈22变换至第一位置时，也就是说，所述变速齿轮箱21为高速传动时，所述速度切换件25能够沿垂直于所述轴线方向在第三位置和第四位置之间运动，所述输出轴30分别对应地输出第三转速和第四转速，所述第三转速和第四转速的数值位于第一转速和第二转速之间。其中第三位置为本实施例中其中一个霍尔板26发送信号给控制芯片，使控制芯片启动工作时速度切换件25在变速推块24上的位置；而第四位置为本实施例中另一个霍尔板26发送信号给控制芯片，使控制芯片启动工作时速度切换件25在变速推块24上的位置。

综上，本发明所提供的变速传动机构及其变速工具，通过合理的结构设置，使得该变速传动机构可通过信号接收器来接收速度切换件上信号触发器所发射的信号，并以此作为控制芯片对变速齿轮箱的输入端上驱动电机的转速进行控制的启动信号，进而实现了变速传动机构输出端不同转速的调节，其是将机械变速调节与电子变速调节集合在速度切换件上来实现，相比现有技术只用变速齿轮箱上传动比的机械调节，简化了变速齿轮箱内齿轮系的结构，并削减了变速齿轮箱的尺寸；同时，本发明用电子调速与机械调速相结合的方式，使得该变速传动机构不同档位之间的转速差减少，提高了不同工况使用的合适度，进而提高了该电动工具的操作质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。