设备变速箱的壳体及其制造方法

专利名称：设备变速箱的壳体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于设备变速箱的壳体，所述设备例如是电动工具，所述电动工 具可以电钻、电动螺丝刀和切削工具。本发明特别适合作为电动工具的变速箱的壳体使用， 所述电动工具包括功能部分和外模夹紧部分，并且适合用作制造壳体的方法。
背景技术：
工具制造商的一个挑战是要能够提供一种工具，其包括同时实现多个目的的部 件。通过设计具有多用途部件的工具，可以减少用在工具中的多个部件，从而使得工具更轻 并且更容易使用。多功能部件的另一个好处是可以减少制造工具所需的材料数量，从而为 制造商降低材料成本。另一个好处是多用途部件可能包括相对更少的制造步骤，因此会具 有更低的制造成本。另一个挑战是，提供一种部件，该部件实现电动工具的通常由独立的部 件实现的多个用途，但同时电动工具的性能和质量不会降低。一些例如电动螺丝刀的电动工具包括变速箱，该变速箱粘接到电动机电枢以及电 动工具的输出轴，例如螺丝刀钻头的工作部件粘接到该输出轴。变速箱用于将通过电动工 具的工作而产生的电动机电枢的旋转转换为输出轴的旋转以及粘接到输出轴上的工作部 件的旋转。变速箱的速率通常导致输出轴的旋转比电动机电枢的旋转相对要慢。通过降低 输出轴相对于电枢的旋转速度，相对于来自电动机的扭矩，增加了输出轴的扭矩。换句话 说，变速箱增加了电动机的扭矩，从而增加了输出轴以及粘接到输出轴上的工作部件的旋 转力。这在电动螺丝刀中特别有用，其中，可以需要足够的扭矩力来将螺丝拧入例如一片木 料的工件中。现有的用于电动螺丝刀的变速箱通常采用分立部件的形式，包括变速箱壳体，该 变速箱壳体容纳齿轮、齿轮输入轴和齿轮输出轴。变速箱壳体在靠近电动机的位置上安装 到螺丝刀上，从而使得电枢和齿轮输出轴相匹配。然后，螺丝刀输出轴与变速箱输出轴相匹 配，并且用于容纳电动工具内部部件的壳体在变速箱壳体、变速箱输入轴、电枢、齿轮输出 轴和至少一部分螺丝刀输出轴的周围设置。在某些类型的变速箱壳体中，变速箱壳体的内部表面与位于变速箱壳体中的齿轮 可以共同工作，内部表面的形状和配置对于这个功能很重要。因此，如果变速箱壳体的内部 表面的形状和配置发生改变或变形，则这可能会对内部表面与位于变速箱壳体内的齿轮共 同工作产生负面的影响。例如，变速箱壳体可能在其内部表面上具有多个齿，从而使得变速 箱壳体用作环形齿轮并且位于变速箱壳体内的齿轮可以是行星齿轮，这意味着它对于维持 变速箱壳体的内部表面的形状和配置以及防止其发生变形从而与行星齿轮合适地共同工 作非常重要。用于容纳电动工具的内部部件的电动工具壳体通常绕着变速箱壳体设置，从而实 现防止移动电动工具的内部部件的功能，所述内部部件例如变速箱输入轴、电枢、变速箱输 出轴和至少一部分螺丝刀输出轴。电动工具的壳体还用于防止外部物体堆积在内部部件中 从而影响它们的移动。电动工具的壳体还阻止使用者将其衣服或它们的身体部位夹在移动的内部部件中从而产生伤害。电动工具壳体还可以用作在使用时保持电动工具的装置。—些电动工具可以在工具壳体上包括外模，用于降低对于使用者的手部的传递震 动和/或用于提供具有改善的手握属性的手握表面。在这种工具壳体中，相对较硬的工具 壳体的外部表面上通过外模工艺添加弹性材料和/或具有相对较高的磨擦系数的材料。外 模处理通常包括将形成的工具壳体放置在注入模具中并且将熔化的聚合物注射在模具和 工具壳体之间。然后使得所述熔化的聚合物冷却并且保存到工具壳体的弹性部件中，然后 将其从模具移开以便装配到电动工具上。对于在所形成的工具壳体上或者事实上在所形成的任何具有内部腔室的聚合物 上进行外模处理而言，所存在的问题是，在外模处理过程中热量从熔化的聚合物传递到工 具壳体会导致工艺壳体发生变形。如果对于工具壳体的内部表面的形状和配置不能发生变 化或变形，则这个问题就更为严重。例如，如果工具壳体具有用于与位于工具壳体内的齿轮 共同工作的内部表面，则对工艺壳体进行外模处理从而将材料外模到工具壳体上可能会给 内部表面与位于工具壳体内部的齿轮进行的有效合作带来负面的影响。为例如电动工具的设备提供同时用作可以施加外模的齿轮壳体和外部壳体的壳 体的问题是，壳体用作变速箱壳体的功能受到损害。

发明内容
因此，在一方面，本发明提供一种用于设备变速箱的壳体，所述壳体包括具有内部表面和外部表面的第一壳体部分，所述内部表面能够与位于所述壳体内 部的齿轮共同工作，所述外部表面与所述内部表面形成为一个整体；以及第二壳体部分，其通过加热粘接到所述第一壳体部分的所述外部表面。在一种形式中，对所述第一壳体部分进行模制处理并且将所述第二壳体部分外模 至所述第一壳体部分的外部表面上。本发明提供一种用于例如电动工具的设备的变速箱的壳体，包括具有能够与位于 壳体内的齿轮共同工作的内部表面的第一部分以及通过加热粘接到第一部分的第二部分， 例如第二弹性和/或夹紧部分。在将单个壳体用作变速箱壳体和设备壳体以及通过例如外 模处理的加热过程将第二壳体部分粘接到第一壳体的应用中，本发明特别有利。同样的，当 通过加热将例如弹性和/或夹紧的被外模处理的部分粘接到设备的壳体上时，本发明能够 使得不再需要具有单独的变速箱和设备的壳体。换句话说，本发明使得能够为例如电动工 具的设备提供变速箱壳体，该变速箱壳体同时还用作施加外模的设备外部壳体，而用作变 速箱壳体的功能不会被削弱。在一种形式中，所述第一壳体部分的所述内部表面的形状适于与所述齿轮配合工 作。所述第一壳体部分的所述内部表面包括齿轮接合部分。在一种形式中，所述内部表面基本上为圆柱形并且包括从所述圆柱部分向内伸出 的多个齿部。所述内部表面还可以在径向方向上围绕着所述第一壳体部分的中心轴，所述 多个齿部可以在平行于所述轴的方向上延伸。本发明的上述形式是有利的，因为它们可以提供具有第一壳体部分和第二壳体部 分的变速箱壳体，所述第一壳体部分具有内部表面，所述内部表面可以与位于所述第一壳 体部分内的齿轮相啮合，从而所述齿轮可以绕着所述第一壳体部分的内部旋转，所述第二壳体部分通过加热粘接到所述第一壳体部分的外部表面上。因此，所述第一壳体部分可以 用作环形齿轮，所述环形齿轮与位于所述第一壳体部分内部的行星齿轮相啮合，并且可以 具有粘接到所述外部表面的经过外模处理的第二壳体部分。在另一个形式中，所述第一壳体部分的所述内部表面接收并且连接到独立的齿轮 接合部件，用于与位于所述壳体内的另一个齿轮相接合。在一个形式中，所述独立的齿轮接合部件是环形齿轮。在另一个形式中，所述第二壳体部分通过注模处理粘接到所述第一壳体部分的所 述外部表面上。 在另一个形式中，所述第二壳体部分由弹性材料形成。这些形式的本发明是有利的是，因为它们可以为例如电动工具的设备提供壳体， 该壳体能够吸收从设备到使用者手部的震动或颤动。在另一个形式中，所述第二壳体部分包括相对的内表面和外表面，所述内表面粘 接到所述第一壳体部分的外部表面上，所述外表面背对所述第一壳体部分的所述外部表 面，所述外表面比所述第一壳体部分的所述外部表面具有更高的磨擦系数。这些形式的本发明是有利的，因为它们可以为例如电动工具的设备提供壳体，在 该设备上提供更可靠的夹紧效果。在另一个形式中，第一壳体部分的外部表面包括用于接收所述第二壳体部分的凹 陷接合部分的凹部。在另一个形式中，第一壳体部分的外部表面与所述第二壳体部分相熔 化。上述形式的本发明具有的优势是它们可以为设备提供壳体，该壳体具有牢固地粘接到 第一壳体部分的第二壳体部分。所产生的壳体还特别地耐用并且能够抵制磨损。在一个形式中，第二壳体部分适用于夹紧设备。在另一个形式中，设备为例如电动 螺丝刀的电动工具。这些形式的本发明的优势在于，它们为例如电动螺丝刀的电动工具的 变速箱提供壳体，所述壳体具有夹紧表面，另外，所述电动工具可以具有集成的额外的单独 部分，该单独部分用作集成了夹紧表面的变速箱壳体或设备壳体。因此，所产生的例如电动 螺丝起子的工具设备可以制成为比至今为止的方案具有更少的部件、使用更少的材料以及 更低的成本。在另一方面，本发明提供一种形成用于设备变速箱的方法，所述方法包括形成第一壳体部分，所述第一壳体部分包括内部表面和外部表面，所述内部表面 能够与位于所述壳体内的齿轮共同工作，所述外部表面与所述内部表面形成为一个整体; 以及通过将热量施加到所述第二壳体部分，将第二壳体部分粘接到所述第一壳体部分 的所述外部表面上。上述方法是有利的，因为它提供了一种制造设备变速箱的壳体的方案，所述壳体 具有第一部分和第二部分，第一部分具有可以与位于壳体内的齿轮共同工作的内部表面， 第二部分例如是弹性的和/或夹紧的部分，其通过对第二部分进行加热从而粘接到第一部 分上。同样，本发明不再需要单独的变速箱壳体和设备壳体以便集成例如第二弹性和/或 夹紧外模部分的外模部分。在该方法的一种形式中，所述形成第一壳体部分的步骤包括对所述第一壳体部分 进行模制处理，所述将第二壳体部分粘接到第一过体部分的外部表面上的步骤包括将所述第二壳体部分外模到所述第一壳体部分的所述外部表面上。在另一个形式中，所述形成第一壳体部分的步骤包括将熔化的聚合物注入到第一 模具腔室中并且凝固所述熔化的聚合物从而形成所述第一壳体部分，所述将第二壳体部分 粘接到第一壳体部分的外部表面的步骤包括将熔化的聚合物注入到第二模具腔室中，其 中，所述第二模具腔室部分地由所述第一壳体部分的所述外部表面限定。在另一个形式中，所述形成第一壳体部分的内部表面的步骤包括将所述内部表面 定形为能够与所述齿轮共同工作。在另一个形式中，所述还包括，在将所述第二壳体部分粘接到所述第一壳体部分 的外部表面的过程中，保持所述第一壳体部分的内部表面的形状。在另一个形式中，所述保持内部表面形状的步骤包括支持所述第一壳体部分的内 部表面。保持第一壳体部分的内部表面的形状的步骤包括将形状保持部件定位在所述内 部表面附近。在一个形式中，所述形状保持部件是定形为形成第一壳体部分的内部表面的 模具。上述形式的本发明确的优势在于，它们可以保证，在将第一壳体部分和第二壳体 部粘接到一起之后，第一壳体部分的内部表面不会由于热量从第二壳体部分传递到第一壳 体部分而发生弯曲或者变形。在一个形式中，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分由聚合物形成，并且形成 第二壳体部分的聚合物比形成第一壳体部分的聚合物具有更高的磨擦系数。所述第二壳体 部分由例如热塑树脂(TPR)的弹性聚合物形成。这种形式的本发明具有的优势是，它可以 提供制造例如电动工具的设备的壳体，在设备上提供更可靠的夹紧效果和/或吸收从设备 到使用者手部的震动或颤动。所述第一壳体部分的外部表面包括凹部，将热量施加到所述第二壳体部分导致第 二壳体部分的凹陷接合部分接收在所述凹部中。将热量施加到第二壳体部分还可以将第 二壳体部分熔合到第一壳体部分的外部表面上。上述形式的方法具有的优势是，它可以制 成具有牢固粘接到第一壳体部分的第二壳体部分的、特别耐用并能抵制磨损的电动工具壳 体。


下面将参照附图更详细地描述本发明，所述附图中示出了根据本发明的优选实施 例的设备变速箱的壳体，其中，所述设备为无绳电动螺丝刀。附图的细节及相关的详细描述 不应当理解为替代前面对本发明的一般的、广泛的描述。图1为根据本发明的优选实施例的集成了壳体的无绳电动螺丝刀的透视图。图2为图1所示电动螺丝刀的截面图。图3为图1所示螺丝刀壳体的俯视图。图4为图3中沿截面线A-A截取的螺丝刀壳体的截面图。图5为集成有驱动电动机和螺丝刀输出轴的图1所示螺丝刀壳体的侧面图。图6为在图5中沿着截面线A-A截取的螺丝刀壳体的截面图。壳体包括多个位于 壳体中的齿轮，用于将驱动电动机的电枢的旋转传递到螺丝刀输出轴。
图7为图1所示壳体的仰视图。图8为图1所示壳体的透视图。图9为集成了图5中所示的驱动电动机和螺丝刀输出轴的图1所示壳体的侧面 图。图10为集成了图5中所示的驱动电动机和螺丝刀输出轴的图1所示壳体的透视图。图11是包括根据本发明另一个形式的壳体的螺丝刀的变速箱的截面图。图12是图11所示变速箱和壳体的透视分解图。
具体实施例方式图1和图2示出了一个无线电动螺丝刀10，其包括主体15和壳体20，所述壳体20 粘接到主体15的一端。螺丝刀输出轴17从壳体20伸出并且具有用于在其中接收螺丝刀 的钻头(未示出)的六边形形状轴的六边形凹部18。螺丝刀10包括位于主体15中的电动 机2形式的电驱动设备以及用于控制从位于主体15内的电能存储装置4到电动机2的电 能流动的开关14。壳体20是与螺丝刀10的主体15相分离的部件。如图1到图9中所示，壳体20由第一壳体部分27和第二壳体部分28构成。第一 壳体部分27具有锥柱形状，其从粘接到螺丝刀10的主体15的一个端部25延伸到输出轴 17从其伸出的另一个端部21。圆柱孔22形成在端部21中，以便输出轴17通过其中。第 一壳体部分27具有内部表面30和外部表面31。内部表面30限定空心的内部腔体32。内 部表面30具有锥形的圆柱形状并且包括围绕孔22的环形表面部分35和从环形表面部分 35横向延伸到圆柱表面部分37的截头圆锥体表面部分36。圆柱表面部分37具有多个伸 长的齿部38，齿部38径向向内朝着圆柱表面部分37的轴方向伸出。齿部38绕着整个圆 柱表面部分37相互邻近地放置。圆柱表面部分37延伸到环形表面部分39，环形表面部分 39从圆柱表面部分37向外横向延伸。第二圆柱表面部分40从环形表面部分39横向延伸。 第二环形表面部分41从第二圆柱表面部分40向外横向延伸。第三圆柱表面部分42从第 二环形表面部分41横向延伸。圆柱表面部分37、40和42相互平行。环形端部表面43从 第三圆柱表面部分42向外横向延伸。环形端表面43位于第一壳体部分27的端部25，所述 端部25粘接到螺丝刀10的主体15。第一壳体部分27的外部表面31从环形端表面43横 向延伸到端部21，输出轴17从所述端部21伸出。端部21包括从外部表面31向内横向延 伸到圆柱孔22的环形表面。外部表面31具有弯曲的截头圆锥体形状。第一壳体部分27优选地通过注模处理由硬的热塑性塑料制成，所述热塑性塑料 例如为PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。但是，可以使用任 何其它合适的制模工艺，并且可以使用任何合适的塑料。使用的材料优选地为硬性材料，这 是因为在内部圆柱表面部分37的径向方向上向内伸出的多个伸长的齿部38应当相对较硬 并且耐用，从而满足它们的功能要求，即与位于第一壳体部分27内的第一齿轮50和第二齿 轮60的齿部52相啮合。第一齿轮50是行星齿轮，其中每个齿轮可旋转地安装到第一心轴 54的突出部53上。从内部圆柱表面部分37的径向方向上向内伸出的伸长齿部38用作环 形齿轮，从而第一齿轮50绕着内部圆柱表面部分37的环形齿轮发生旋转，而同时还绕着第 一心轴54的各个突出部53旋转。第一心轴54具有输出轴接合部分56，其靠近输出轴17。因此，当输出轴17在使用时发生旋转时，第一心轴54和第一齿轮50用作输出轴17的衬套 或轴承。每个第二齿轮60以相同方式可旋转地从第二心轴64安装到突出部63上。电动 机2具有从电动机2延伸的电枢3。中心齿轮6粘接到电枢，当开关14被操作来将电能提 供给电动机2时，所述中心齿轮6沿着电枢3发生旋转。中心齿轮6具有多个齿部7，所述 齿部与第二齿轮60的齿部62相啮合，其中，第二齿轮60用作行星齿轮。第二齿轮60的齿 部62也与伸长的齿部38相啮合，所述伸长齿部38从内部圆柱表面部分37的径向方向上 向内伸出。因此，内部圆柱表面部分37的伸长齿部38用作环状齿轮，从而由于电动机2的 操作和电枢3的旋转而产生的中心齿轮6的旋转导致第二行星齿轮60绕着内部圆柱表面 部分37的环状齿轮发生旋转，同时也绕着第二心轴64的各个突出部63旋转。然后这导致 第二心轴64绕着一个轴旋转。第二心轴64具有从突出部63延伸到输出轴17的基部13 的横向臂部66。所述横向臂部66与输出轴17的基部13为一个整体。因此，电动机2的 操作导致中心齿轮6的旋转，然后导致第二行星齿轮60的旋转，然后导致第二心轴64的旋 转，然后导致输出轴17的旋转。中心齿轮6、第二行星齿轮60和内部圆柱表面部分37的环状齿轮配置为预先确定 输出轴17的旋转速度与电动机2的电枢3的旋转速度之间的比值。通常，所述比值设置为 使得输出轴17的旋转比电枢3的旋转较慢，例如为2 1、3 1或任何其它合适的比值。 这样，电动机2施加在电枢3上的扭矩是输出轴17中的扭矩的倍数，这使得输出轴17能够 将足够的扭矩施加到位于凹部18中的螺丝刀头上，从而有效地将螺丝拧到例如一片木材 的工件中去。因此，第一壳体部分27形成变速箱壳体并且在功能上涉及位于第一壳体部分27 中的第一齿轮50和第二齿轮60。因此，一旦第一壳体部分27已经形成，则重要的是具有从 内部圆柱表面部分27的径向方向上向内伸出的伸长齿部38的内部圆柱表面部分27的内 部尺寸保持完整，否则变速箱将不能合适地工作或可能工作的效率会降低。壳体20还包括第二壳体部分28，所述第二壳体部分28通过将热量施加到它上面 从而粘接到第一壳体部分27的外部表面31上。根据本发明的优选形式，第二壳体部分28 通过注模处理外模到第一壳体部分27的外部表面31上。这需要提供热塑性塑料并对该热 塑性塑料进行加热至它熔化为止。第一壳体部分27设置有模具(图中未示出)从而在其 间形成模具腔室，从而一部分模具腔室由上面粘接并覆盖有第二壳体部分28的一部分第 一壳体部分27限定。然后将熔化的热塑性塑料注入到模具中。因此，第二壳体部分28形 成在第一壳体部分27的外部表面31上。第二壳体部分28具有内表面75和相对的外表面 76。第二壳体部分28的内表面75面向第一壳体部分27的外部表面31，第二壳体部分28 的外表面76背对第一壳体部分27的外部表面31。第一壳体部分27的外部表面31包括凹部(图中未示出)，一部分熔化的热塑性塑 料进入所述凹部，从而当所述热塑性塑料冷却并且凝固时，凹部中的这部分热塑性塑料变 硬，从而形成第二壳体部分28的整体的凹陷接合部分以便将第二壳体部分28粘接到第一 壳体部分27。另外，当将第二壳体部分28外模至第一壳体部分27时，由于热量从熔化的热 塑性塑料的传递，通过第一壳体部分27的部分熔化和混合，第二壳体部分28的内表面75 与第一壳体部分27的外部表面31相熔合。第二壳体部分28和第一壳体部分27之间的粘接或焊合非常牢固、持久并且能够抵制液体和和碎片的进入。第二壳体部分28的热塑性塑料优选地为较软的塑料并且具有比用于形成第一壳 体部分27的材料具有更高的磨擦系数。例如，第二壳体部分可以由TPR(热塑脂)、TPE(热 塑性橡胶)或任何其它能够吸收物理震动的热聚合物制成，其相对较软、容易变形并可以 用模具加工为任何形状。因此，所产生的第二壳体部分28的外表面76具有比第一壳体部 分27的外部表面31更高的磨擦系数，并且提供了用于壳体20的夹紧面以及用于吸收从螺 丝刀10传递到使用者手部的一些震动和颤动的装置。壳体20与输出轴17以及位于输出 轴17中凹部18中的钻头相邻。在这个区域中具有夹紧外表面76是有利的，这是因为它能 够使使用者握紧并且准确地将钻头放置在螺丝头上，并且通过螺丝刀10将更大的作用力 施加到螺丝上。因此，夹紧外表面76使得使用者能够使用输出轴17的旋转来更有效地将 螺丝拧入工件。夹紧外表面76还有助于防止使用者的手部发生滑动而受到伤害。夹紧外 表面76还使得使用者能够以符合人体功率学的方式施加比没有这种夹紧外表面76更大的 作用力。壳体20的另一个好处是它容纳螺丝刀10的变速箱，所述变速箱必须与输出轴17 相邻，而不需要单独的变速箱和螺丝刀壳体，从而集成弹性的和/或夹紧的通过外模处理 的第二壳体部分28。因此，壳体20有利于制造具有包括更少部件和材料的变速箱的螺丝刀 10，其制造成本更低，制造和装配更有效率，重量更轻，所述变速箱包括经过外模处理的部 分，该部分在特别优选的实施例中用于提供夹紧面，所述夹紧面能够用于握紧部件和/或 具有震动和/或颤动吸收的属性。形成壳体20的方法包括对第一壳体部分27进行注模处理。这包括提供模具，所 述模具可以在第一部分和第二部分(图中未示出)中。第一部分的形状提供外部表面31， 而第二部分的形状提供第一壳体部分27的内部表面30。因此，第二部分的形状提供多个 伸长齿部38，所述伸长齿部38从内部表面30的内部圆柱表面部分37的径向方向上向内 伸出。在另一个可能的实施例中，模具的第二部分的形状没有提供齿部，而是提供了平滑的 内部圆柱表面部分37或是任何其它所希望的表面形状，由塑料、金属或任何其它合适的材 料制成的单独的环状齿轮可以与之相配合。将例如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)的合适的 热塑性塑料熔化并将之注入两个模具部分之间的空间所限定的模具腔室中。注模参数可以 是热变形温度是 162 度(0. 45Mpa，6. 4mm)，63 度(1. 8Mpa，6. 4mm)；比重是 1. 43g/cm3 ；模塑 收缩是1. 2-1. 4% ；熔化温度是230-250度。一旦熔化的塑料位于模具中，则冷却为反映腔 室形状的形状，也就是第一壳体部分27。形成的第一壳体部分27是成品部件，在组装到电 动螺丝刀10之前不再需要其它的工作。用于本发明的注模机(图中未示出)具有两个基 本的组件用于将塑料熔化并将其传送到模具中的注入单元(图中未示出)以及用于逆着 注入压力保持模具以及在模制处理之后移除各个部分的夹具。注入单元在将塑料注入模具 之前将其熔化，然后以被控制的、预先确定的压力和速度将熔化后的塑料注入模具。熔化后 的塑料通过通道进入模具腔室从而进入模具中，所述通道也称为浇道。模具还在其中具有 通道来循环冷却液，通常为水，以便在预先确定的区域中冷却热的塑料。当其冷却时，热塑 性塑料材料变更。在注入循环之后，夹具逐渐打开模具部分。当足够冷却时，模具打开并且 拿走第一壳体部分27。形成壳体20的方法还包括将第二壳体部分28粘接到第一壳体部分27的外部表面31。这包括第二模制步骤，该步骤包括将第一壳体部分27置于第二模具(图中未示出) 中以在它们中间形成第二模具腔室，其中，第二模具腔室的一部分由将要在其上面粘接和 覆盖第二壳体部分28的第一壳体部分27的外部表面31的部分限定。然后将第二熔化热 塑性塑料注入到模具中。第一壳体部分27的外部表面31可以形成有凹部(图中未示出)， 在第二模制步骤中所述第二熔化热塑性塑料的一部分进入到所述凹部中，从而当第二热塑 性塑料冷却并且凝固时，已经进入凹部的那部分第二热塑性塑料变硬，从而形成第二壳体 部分28的整体的凹陷接合部分，以增强第二壳体部分28与第一壳体部分27的粘接。另外， 当将第二壳体部分28外模至第一壳体部分27时，由于来自熔化的第二热塑性塑料的热量 的传递，通过第一壳体部分27的部分熔化以及混合，第二壳体部分28的内表面75与第一 壳体部分27的外部表面31熔合。所形成的第二壳体部分28和第一壳体部分27之间的粘 接或焊接非常牢固、持久并能抵制液体和碎片的进入。所述方法还包括，在将第二壳体部分28外模至第一壳体部分27的外部表面31的 过程中，保持内部表面30的形状。可以采用任何合适的保持内部表面30的方式，使得施加 到第二壳体部分28上以便将其粘接到第一壳体部分27上的热量不会使得内部表面30发 生变形。这种保持内部表面30形状的方式可以包括将形状保持部件(图中未示出)定位 在内部表面30附近。所述形状保持部件可以包括第一模具的第二部分，在第一模制过程中 其形状形成第一壳体部分27的内部表面30。另一种保持内部表面30形状的方式包括通过 气体或液体将压力施加到内部表面30上，所述气体或液体所处的压力足以在第二模制过 程中保持第一壳体部分27的内部表面30的形状。图11和图12示出了根据本发明的包括另一个壳体90的用于螺丝刀的变速箱80。 其中，对于与这里所公开的壳体20和90的特征相关的相同标号表示相同的特征。壳体90 由第一壳体部分27和第二壳体部分28形成。第一壳体部分27具有内部表面30和外部表 面31。内部表面30限定空心内腔室32。内部表面30具有圆柱表面部分37。圆柱表面部 分37具有多个伸长齿部38，所述伸长齿部38朝着圆柱表面部分37的轴在径向方向上向内 伸出。齿部38绕着整个圆柱表面部分37相互邻近地设置。圆柱表面部分37延伸到环形 表面部分39a，所述环形表面部分39a从圆柱表面部分37横向向外延伸。第二圆柱表面部 分40a从环形表面部分39a横向延伸。圆柱表面部分40a延伸到环形表面部分39，所述环 形表面部分39从圆柱表面部分40a向外横向延伸。第二圆柱表面部分40从环形表面部分 39横向延伸。第二环形表面部分41从第二圆柱表面部分40向外横向延伸。第三圆柱表 面部分42从第二环形表面部分41横向延伸。圆柱表面部分37、40a、40和42都是平行的。 环形端表面43从第三圆柱表面部分42向外横向延伸。环形端表面43位于壳体90的端部 25上，用于与螺丝刀10的主体15相接合。第一壳体部分27的外部表面从环形端表面43 横向延伸到壳体90的相对端部21，输出轴17从所述端部21伸出。所述端部21是环形表 面，其从外部表面31向内横向延伸到圆柱孔22，所述输出轴17从所述圆柱孔22延伸。外 部表面31具有弯曲的截头圆锥体形状。第一壳体部分27优选地由硬性热塑性塑料通过注模制成，所述热塑性塑料例如 是PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。但是，可以使用任何其 它合适的模制工艺，并且可以使用任何合适的塑料。所使用的材料优选地为硬性材料，这是 因为从内部圆柱表面部分37的径向方向上向内伸出的多个伸长齿部38应当相对较硬并且耐用以便满足它们的功能要求，所述功能要求就是与位于第一壳体部分27内的第一齿轮 50的齿部52相啮合。第一齿轮50为行星齿轮，每个所述行星齿轮可旋转地安装到第一心 轴54的突出部53上。从内部圆柱表面部分37的径向方向上向内伸出的伸长齿部38用作 环形齿轮，从而第一齿轮50绕着内部圆柱表面部分37的环形齿轮旋转，而同时也绕着第一 心轴54的各个突出部53旋转。第一心轴54具有输出轴部分56，其连接到输出轴17。因 此，当输出轴17在使用时发生旋转时，第一心轴54以及第一齿轮50用作输出轴17的衬套 或轴承。一组第二齿轮60也位于第一壳体部分27中并且可旋转地安装到从第二心轴64 伸出的突出部63。电动机的电枢(图中未示出)接合到中心齿轮(图中未示出)，当所述 电动机启动时，所述中心齿轮连接到所述电枢并由所述电枢转动。中心齿轮与第二齿轮60 上的齿部62相啮合，所述第二齿轮60用作行星齿轮。以环形齿轮95为形式的单独的齿轮 接合部件位于壳体90的内部。环形齿轮95可以由金属或任何合适的材料制成，并且其尺 寸适合装配在环形表面部分39a和圆柱表面部分40a之间所提供的空间中。因此，环形齿 轮95与圆柱表面部分37及其上面放置的齿部38相邻近。环形齿轮95具有它自己的向内 导向的齿部96，所述齿部96绕着环形齿轮95的内圆周设置。因此，环形齿轮95的齿部96 与位于壳体90内的第二齿轮60的齿部62相接合。在图11和图12中所公开的设置中，第 二齿轮60的齿部62并不与从内部圆柱表面部分37的径向方向向内伸出的伸长齿部38相 啮合。因此，电动机的电枢及与之接合的中心齿轮的旋转使得第二行星齿轮60绕着环 形齿轮95旋转，而同时绕着第二心轴64的各个突出部63旋转。然后这导致第二心轴64 绕轴旋转。因此，电动机2的工作导致中心齿轮6发生旋转，然后导致第二行星齿轮60发 生旋转，然后导致第二心轴64发生旋转，然后导致另一个从第二心轴64延伸的中心齿轮98 发生旋转。中心齿轮98与第一齿轮50相啮合，从而从第二心轴64延伸的中心齿轮98的 旋转导致第一齿轮50的旋转，从而导致第一心轴54的旋转。第一心轴54的旋转导致输出 轴17的旋转。因此，第一壳体部分27形成变速箱壳体90并且与第一齿轮50在功能上相关。另 外，第一壳体部分27接收并且连接到环形齿轮95形式的单独的齿轮接合部件，用于与位于 壳体90内的第二齿轮60相接合。在第一壳体部分27在功能上与一些内部齿轮相互作用 但是与其它齿轮不相互作用是合适的情况下，这种设置是有利的。例如，一些内部齿轮可以 更高速的旋转，其可能适于利用置于第一壳体部分中的金属环形齿轮插入部件，而其它齿 轮可以以较低的速度旋转，在该速度下，第一壳体部分27的内部表面37可能足以提供与那 些齿轮的功能上的相互作用。本领域技术人员将会理解，这里所描述的本发明可以进行各种变形和修改。应当 理解的是，本发明包括所有的这些变形和修改，所有的这些变形和修改均落入本发明的精 神和范围。可能会在主张本申请优先权的情况下在澳大利亚或海外提交其它的专利申请。应 当理解，之后暂定的权利要求书仅以示例方式提供，并不旨在限制任何以后的专利申请的 范围。将来可能会在暂定的权利要书中添加或省略技术特征，从而进一步限制或重新限定 本发明。
权利要求
一种用于设备变速箱的壳体，所述壳体包括具有内部表面和外部表面的第一壳体部分，所述内部表面能够与位于所述壳体内部的齿轮共同工作，所述外部表面与所述内部表面形成为一个整体；以及第二壳体部分，其通过加热粘接到所述第一壳体部分的所述外部表面。
2.根据权利要求1所述的壳体，其中，对所述第一壳体部分进行模制处理并且将所述 第二壳体部分外模至所述第一壳体部分的所述外部表面上。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，其中，所述第一壳体部分的所述内部表面的形状适 于与所述齿轮配合工作。
4.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第一壳体部分的内部表面包括齿轮 接合部分。
5.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述内部表面基本上为圆柱形并且包括 从所述圆柱部分向内伸出的多个齿部。
6.根据权利要求4所述的壳体，其中，所述内部表面在径向方向上围绕着所述第一壳 体部分的中心轴，所述多个齿部在平行于所述轴的方向上延伸。
7.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第一壳体部分的内部表面接收并且 连接到独立的齿轮接合部件，用于与位于所述壳体内的另一个齿轮相接合。
8.根据权利要求7所述的壳体，其中，所述独立的齿轮接合部件是环形齿轮。
9.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第二壳体部分通过注模处理粘接到 所述第一壳体部分的外部表面上。
10.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第二壳体部分由弹性材料形成。
11.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第二壳体部分包括相对的内表面和 外表面，所述内表面粘接到所述第一壳体部分的外部表面上，所述外表面背对所述第一壳 体部分的所述外部表面，所述外表面比所述第一壳体部分的所述外部表面具有更高的磨擦 系数。
12.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第一壳体部分的外部表面包括用于 接收所述第二壳体部分的凹陷接合部分的凹部。
13.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第一壳体部分的外部表面与所述第 二壳体部分相熔化。
14.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第二壳体部分配置为提供用于夹紧 设备的表面。
15.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述设备为电动工具。
16.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述设备是电动螺丝刀。
17.根据前面任一权利要求所述的壳体，其中，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分 由聚合物形成。
18.一种形成用于设备变速箱的方法，所述方法包括形成第一壳体部分，所述第一壳体部分包括内部表面和外部表面，所述内部表面能够 与位于所述壳体内的齿轮共同工作，所述外部表面与所述内部表面形成为一个整体；以及通过将热量施加到所述第二壳体部分，将第二壳体部分粘接到所述第一壳体部分的外 部表面上。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述形成第一壳体部分的步骤包括对所述第 一壳体部分进行模制处理，所述将第二壳体部分粘接到第一过体部分的外部表面上的步骤 包括将所述第二壳体部分外模到所述第一壳体部分的外部表面上。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述形成第一壳体部分的步骤包括将熔 化的聚合物注入到第一模具腔室中并且凝固所述熔化的聚合物从而形成所述第一壳体部 分，所述将第二壳体部分粘接到第一壳体部分的外部表面的步骤包括将熔化的聚合物注入 到第二模具腔室中，其中，所述第二模具腔室部分地由所述第一壳体部分的外部表面限定。
21.根据权利要求18至20中任一权利要求所述的方法，其中，形成第一壳体部分的内 部表面的步骤包括将所述内部表面定形为能够与所述齿轮共同工作。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括在将所述第二壳体部分粘接到所述第一壳 体部分的外部表面的过程中，保持所述第一壳体部分的内部表面的形状。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述保持内部表面形状的步骤包括支持所述 第一壳体部分的内部表面。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，保持第一壳体部分的内部表面的形状的 步骤包括将形状保持部件定位在所述内部表面附近。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述形状保持部件是定形为形成第一壳体部 分的内部表面的模具。
26.根据权利要求15到25中任一权利要求所述的方法，其中，所述第一壳体部分和所 述第二壳体部分由聚合物形成，并且形成第二壳体部分的聚合物比形成第一壳体部分的聚 合物具有更高的磨擦系数。
27.根据权利要求15到26中任一权利要求所述的方法，其中，所述第二壳体部分由弹 性聚合物形成。
28.根据权利要求15到27中任一权利要求所述的方法，其中，所述第一壳体部分的外 部表面包括凹部，将热量施加到所述第二壳体部分导致第二壳体部分的凹陷接合部分接收 在所述凹部中。
29.根据权利要求15到28中任一权利要求所述的方法，其中，通过将热量施加到第二 壳体部分将第二壳体部分熔合到第一壳体部分的外部表面上。
30.一种用于设备变速箱的壳体，基本上如本发明实施例的任一附图所示。
31.一种形成设计变速箱的方法，其本上如本发明实施例的任一附图所示。
32.—种电动工具，包括根据前面任一权利要求所述的变速箱壳体。
33.一种电动螺丝刀，包括根据前面任一权利要求所述的变速箱壳体。
全文摘要
本发明涉及例如电动工具的设备的变速箱的壳体，所述电动工具例如是电钻、电动螺丝刀或切割工具。所述壳体包括具有内部表面和外部表面的第一壳体部分。所述内部表面可以与位于所述壳体内的齿轮共同工作，所述外部表面与所述内部表面整体成形。所述壳体还包括通过加热粘接到第一壳体部分的外部表面的第二壳体部分。
文档编号B25F5/02GK101986780SQ200880023813
公开日2011年3月16日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者保罗·弗朗西斯·康纳, 保罗·戴维斯, 保罗·米勒, 大卫·利·斯克林肖, 本杰明·卢克·范德林德 申请人:迪美科技控股有限公司