双速棘轮扳手的制作方法

双速棘轮扳手
[技术领域]
[0001]
本发明涉及扳手工具技术领域，特别涉及一种高转速高扭矩的双速棘轮扳手。
[

背景技术：
]
[0002]
电动棘轮扳手是一种通过电机运转自动松紧螺栓的工具，常被用于松紧高强度螺栓。现有的棘轮扳手包括壳体、位于壳体内的电机、由电机驱动的齿轮箱及连接于齿轮箱的输出头，电机通过齿轮箱的传动最终将动力输出在输出头上。这种结构仅能提供一种转速、一种扭矩的输出。在电机一定的情况下，无法实现又有高转速又有高扭矩的功能。同时，棘轮扳手如果在高转速下运作时，由于其齿轮箱内的行星轮系机构没有高转速定位，容易引起整机的振动而发热，过高的热量进而导致棘轮扳手的传动系统工作不稳定，继而使得棘轮扳手的工况愈加恶劣。
[0003]
鉴于此，确有必要提供一种改进的双速棘轮扳手，以克服先前技术存在的缺陷。
[

技术实现要素：
]
[0004]
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双速棘轮扳手，其具有2.5倍以下速度差的双速齿轮传动结构，同时实现高转速与高扭矩的功能。
[0005]
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种双速棘轮扳手，包括沿轴向延伸的壳体、位于所述壳体内的电机、由所述电机驱动的传动机构及连接于所述传动机构的驱动机构，所述电机通过所述传动机构驱动所述驱动机构运转.所述壳体包括收容所述传动机构的基座，所述传动机构包括位于所述基座内且同速运转的第一行星机构与第二行星机构及套设于所述第一行星机构和/或所述第二行星机构的外周的内齿圈，所述双速棘轮扳手具有第一档位与第二档位，所述双速棘轮扳手处于第一档位时，所述内齿圈啮合于所述第一行星机构，且所述驱动机构输出第一转速，所述双速棘轮扳手处于第二档位时，所述内齿圈啮合于所述第二行星机构，且所述驱动机构输出第二转速，所述第二转速大于所述第一转速，且所述第二转速与所述第一转速的速度差小于2.5倍。
[0006]
进一步改进方案为：所述第一行星机构设有轴向固定于所述基座内的第一行星架、自所述第一行星架沿轴向向后延伸的数个第一销轴及对应套设于所述第一销轴上的数个第一行星轮，所述第一行星轮通过所述第一销轴固持于所述第一行星架的轴向后端。
[0007]
进一步改进方案为：所述第二行星机构位于所述第一行星机构的轴向后侧且设有位于所述第一行星轮的轴向后方的第二行星架、自所述第二行星架沿轴向向后延伸的数个第二销轴及对应固持于所述第二销轴上的数个第二行星轮，所述第一销轴沿轴向向后延伸入所述第二行星架内，以使所述第二行星架固定于所述第一行星架的轴向后端。
[0008]
进一步改进方案为：所述内齿圈设有位于内壁的轴向前端的前齿部及位于内壁的轴向后端的后齿部，所述前齿部与所述第一行星机构啮合，且所述后齿部与所述第二行星机构啮合。
[0009]
进一步改进方案为：所述双速棘轮扳手处于第一档位时，所述内齿圈的所述前齿
部啮合于所述第一行星机构的所述第一行星轮，且所述内齿圈的所述后齿部不与所述第二行星机构的所述第二行星轮啮合，此时所述电机通过所述第一行星机构驱动所述驱动机构运转，而所述第二行星机构空转。
[0010]
进一步改进方案为：所述双速棘轮扳手处于第二档位时，所述内齿圈的所述后齿部啮合于所述第二行星机构的所述第二行星轮，且所述内齿圈的所述前齿部不与所述第一行星机构的所述第一行星轮啮合，此时所述电机通过所述第二行星机构驱动所述驱动机构运转，而所述第一行星机构空转。
[0011]
进一步改进方案为：所述基座设有容纳所述传动机构的基部及连接于所述基部的轴向后端的支撑座，所述电机收容于所述支撑座内且设有沿轴向向前延伸的电机轴及连接于所述电机轴的轴向前端的驱动轴，所述驱动轴沿轴向延伸入所述传动机构内且同时啮合所述第一行星轮与所述第二行星轮。
[0012]
进一步改进方案为：所述驱动轴设有位于轴向前端的前齿轮及位于轴向后端的后齿轮，数个所述第一行星轮啮合于所述前齿轮的外周，数个所述第二行星轮啮合于所述后齿轮的外周。
[0013]
进一步改进方案为：所述基座设有自所述基部沿轴向向前延伸的筒状部，所述驱动机构设有收容于所述筒状部内的传动轴，所述传动轴的轴向后端固定连接于所述第一行星架上。
[0014]
进一步改进方案为：所述双速棘轮扳手包括连接于所述传动机构的换挡拨钮，所述换挡拨钮设有位于所述基座的外侧的操作部及连接于所述操作部的下方的拨档钢丝，所述拨档钢丝跨设且固持于所述内齿圈的外周，所述操作部通过所述换挡钢丝驱动所述内齿圈在轴向上运动。
[0015]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：所述传动机构包括位于基座内且同速运转的第一行星机构与第二行星机构及套设于第一行星机构和/或第二行星机构的外周的内齿圈，所述双速棘轮扳手具有第一档位与第二档位，所述双速棘轮扳手处于第一档位时，所述内齿圈啮合于第一行星机构，且所述驱动机构输出第一转速，所述双速棘轮扳手处于第二档位时，所述内齿圈啮合于第二行星机构，且所述驱动机构输出第二转速，所述第二转速大于第一转速，且所述第二转速与第一转速的速度差小于2.5倍，在不变动电机参数的同时实现了高转速与高扭矩的功能。
[附图说明]
[0016]
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:
[0017]
图1是本发明较佳实施例的双速棘轮扳手的立体示意图；
[0018]
图2是图1所示的双速棘轮扳手的剖视图；
[0019]
图3是图1所示的双速棘轮扳手中前端部的立体示意图；
[0020]
图4是图3所示的前端部除去工作头部的立体剖视图；
[0021]
图5是图4所示的前端部除去工作头部另一角度的立体剖视图；
[0022]
图6是图3所示的前端部中传动机构的分解示意图；
[0023]
图7是图6所示的传动机构处于第一档位时的立体剖视图；
[0024]
图8是图7所示的传动机构处于第二档位时的立体剖视图；
[0025]
图9是图6所示的传动机构中换挡拨钮与内齿圈的立体示意图；
[0026]
图10是图3所示的前端部中工作头部的立体示意图；
[0027]
图11是图10所示的工作头部的分解示意图。
[0028]
图中附图标记的含义：
[0029]
100、双速棘轮扳手10、壳体11、基座111、支撑座112、基部113、筒状部12、头壳部13、主体部14、握持部15、控制开关16、照明灯20、电机21、电机轴22、驱动轴221、前齿轮222、后齿轮30、传动机构31、第一行星机构311、第一行星架312、第一销轴313、第一行星轮314、凹槽32、第二行星机构321、第二行星架322、第二销轴323、第二行星轮33、内齿圈331、前齿部332、后齿部34、支承件40、换挡拨钮41、操作部42、拨档钢丝50、驱动机构51、传动轴511、偏心销52、衬套60、棘轮机构61、离合叉611、内齿612、凹部62、棘轮组件621、棘轮主体622、驱动头623、棘爪70、电池组80、控制电路板
[具体实施方式]
[0030]
在本发明中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0031]
请参阅图1至图2所示为本发明较佳实施例涉及的一种双速棘轮扳手100，其常被用于自动松紧螺栓。所述双速棘轮扳手100包括沿轴向延伸的壳体10、位于壳体10内的电机20、由电机20驱动的传动机构30、连接于传动机构30的换挡拨钮40与驱动机构50及由驱动机构50驱动的棘轮机构60。所述传动机构30连接于电机20的轴向前端，所述驱动机构50连接于传动机构30的轴向前端，所述棘轮机构60连接于驱动机构50的轴向前端，是以所述电机20通过传动机构30驱动驱动机构50运转，进而驱动棘轮机构60运转。
[0032]
所述壳体10包括收容电机20的基座11、连接于基座11的轴向前端的头壳部12、至少部分包覆于基座11的外周的主体部13及位于主体部13的轴向后端的握持部14，所述传动机构30与驱动机构50容纳于基座11内，所述棘轮机构60容纳于头壳部12内。具体地，所述基座11设有容纳传动机构30的基部111、连接于基部111的轴向后端的支撑座112及自基部111沿轴向向前延伸的筒状部113，所述电机20收容于支撑座112内，且所述驱动机构50收容于筒状部113内。
[0033]
所述主体部13至少部分包覆于基座11的支撑座112的外周，本实施方式中，所述主体部13通过螺钉固定的方式将基座11稳定的连接至主体部13上。同时，为了使用户在光线暗的环境中也能方便地对待操作工件进行旋紧或退出，所述双速棘轮扳手100还设有位于主体部13的前端的照明灯16，所述照明灯16的出光口朝向棘轮机构60的下方，即所述照明灯16的出光口朝向棘轮机构60的扳手头的工作位置。
[0034]
所述握持部14用于供用户握持。所述双速棘轮扳手100设有位于壳体10内的电池组70及位于电机20与电池组70之间的控制电路板80，具体地，所述电池组60自壳体10的轴向后端插入而部分位于握持部14内，用于为双速棘轮扳手100供电。所述双速棘轮扳手100还设有连接于控制电路板80的控制开关15，所述控制开关15部分露出于壳体10的握持部14的外侧，以供用户操作而控制所述双速棘轮扳手100的启停。
[0035]
结合图6所示，所述电机20收容于基座11的支撑座112内且设有沿轴向向前延伸的电机轴21及连接于电机轴21的轴向前端的驱动轴22，所述驱动轴22沿轴向延伸入传动机构30内，且所述驱动轴22同时啮合第一行星机构31的第一行星轮313与第二行星机构32的第二行星轮323，即所述驱动轴22同时驱动第一行星机构31与第二行星机构32运转。
[0036]
请参阅图3至图9所示，所述传动机构30包括位于基座11内且同速运转的第一行星机构31与第二行星机构32及套设于第一行星机构31和/或第二行星机构32的外周的内齿圈33。所述第一行星机构31设有轴向固定于基座11的基部111内的第一行星架311、自第一行星架311沿轴向向后延伸的数个第一销轴312及对应套设于第一销轴312上的数个第一行星轮313，所述第一行星轮313通过第一销轴312固持于第一行星架311的轴向后端，且所述驱动机构50连接于第一行星架311的轴向前端。
[0037]
所述第二行星机构32位于第一行星机构31的轴向后侧且设有位于第一行星轮313的轴向后方的第二行星架321、自第二行星架321沿轴向向后延伸的数个第二销轴322及对应固持于第二销轴322上的数个第二行星轮323，所述第二行星轮323通过第二销轴322固持于第二行星架321的轴向后端。并且，所述第一销轴312沿轴向向后延伸入第二行星架321内，以使所述第二行星架321固定于第一行星架311的轴向后端而同速运转。
[0038]
结合图2所示，所示电机20的驱动轴22设有位于轴向前端的前齿轮221及位于轴向后端的后齿轮222，数个第一行星轮313啮合于前齿轮221的外周，数个第二行星轮323啮合于后齿轮222的外周。所述电机20工作时，所述驱动轴22同时驱动第一行星机构31的第一行星轮313与第二行星机构32的第二行星轮323运转。
[0039]
所述内齿圈33沿轴向运动以啮合第一行星轮313或第二行星轮323，所述内齿圈33啮合于第一行星轮313时，所述电机20通过第一行星机构31驱动驱动机构50运转，所述内齿圈33啮合于第二行星轮323时，所述电机20通过第二行星机构32驱动驱动机构50运转。具体的，所述内齿圈33设有位于内壁的轴向前端的前齿部331及位于内壁的轴向后端的后齿部332，所述前齿部331与第一行星机构31的第一行星轮313啮合，且所述后齿部332与第二行星机构32的第二行星轮323啮合。
[0040]
请参阅图7和图8所示，所述双速棘轮扳手100具有第一档位与第二档位，所述双速棘轮扳手100处于第一档位时，所述内齿圈33的前齿部331啮合于第一行星机构31的第一行星轮313，且所述驱动机构50输出第一转速；所述双速棘轮扳手100处于第二档位时，所述内齿圈33的后齿部332啮合于第二行星机构32的第二行星轮323，且所述驱动机构50输出第二转速；所述第二转速大于第一转速，且所述第二转速与第一转速的速度差小于2.5倍，所述双速棘轮扳手100通过可双联的内齿圈33的前后移动实现变速，在不变动电机参数的同时实现了高转速与高扭矩的功能。
[0041]
具体地，所述双速棘轮扳手100处于第一档位时，所述内齿圈33的前齿部331啮合于第一行星机构31的第一行星轮313，且所述内齿圈33的后齿部332不与第二行星机构32的第二行星轮323啮合，此时所述电机20通过第一行星机构31驱动驱动机构50运转，而所述第二行星机构32空转。所述双速棘轮扳手100处于第二档位时，所述内齿圈33的后齿部332啮合于第二行星机构32的第二行星轮323，且所述内齿圈33的前齿部331不与第一行星机构31的所述第一行星轮313啮合，此时所述电机20通过第二行星机构32驱动驱动机构50运转，而所述第一行星机构31空转。
[0042]
同时，所述传动机构30还包括容纳于基座11内的支承件34，本实施方式中，所述支承件34为深沟球轴承。所述支承件34的外圈固定于基座11的基部111的内壁且内圈套设于第一行星架311的外周，以使所述第一行星架311轴向固定于基座11内。所述传动机构30通过该支承件34的设置，避免了第一行星架311在转速过高时引起整机的振动发热的问题，从而使得传动系统更加稳定。
[0043]
结合图9所示，所述换挡拨钮40设有位于基座11的基部111的外侧的操作部41及连接于操作部41的下方的拨档钢丝42，所述拨档钢丝42跨设且固持于内齿圈33的外周，所述操作部41通过换挡钢丝42驱动内齿圈33在轴向上运动，进而使得所述内齿圈33择其一的啮合于第一行星轮313或第二行星轮323。
[0044]
结合图10和图11所示，所述驱动机构50的传动轴51固定连接于传动机构30的轴向前端且由传动机构30驱动，所述电机20通过传动机构30驱动驱动机构50绕轴向旋转，且所述电机20的电机轴21与驱动机构50的输出轴51具有相同的旋转轴线。所述棘轮机构60连接于驱动机构50的轴向前端，且将驱动机构50的旋转转化为绕垂直于轴向的竖向旋转。
[0045]
具体地，所述驱动机构50设有收容于筒状部113内的传动轴51及套设于传动轴51的外周的数个衬套52。所述传动轴51的轴向后端固定连接于第一行星架311的凹槽314内，数个衬套52至少分别设置于传动轴51的轴向前端与轴向后端，以将所述传动轴51支承于筒状部113内。所述输出轴51具有自轴向前端向前延伸的偏心销511，所述偏心销511自传动轴51的轴心偏置一定距离，所述传动轴51绕轴向轴线旋转时，所述偏心销511绕轴向轴线作圆周运动。
[0046]
请参阅图10和图11所示，所述棘轮机构60包括位于驱动机构50轴向前端的离合叉61及位于离合叉61内的棘轮组件62。所述离合叉61设有沿竖向贯穿的中心孔(未标号)、位于中心孔内壁上的内齿611及位于后端的凹部612，所述棘轮组件62收容于中心孔内。所述偏心销511收容于凹部612内，当所述偏心销511绕轴向轴线作圆周运动时，驱动所述离合叉61在垂直于纵向的横向上作往复运动。
[0047]
所述棘轮组件62设有位于中心孔内的棘轮主体621、自棘轮主体621沿竖向延伸的驱动头622及位于棘轮主体621的侧壁上的棘爪623，所述棘爪623啮合于内齿611，以使所述离合叉61在横向上的往复运动转化为驱动头622绕竖向的旋转运动。
[0048]
本发明中，所述传动机构30包括位于基座11内且同速运转的第一行星机构31与第二行星机构32及套设于第一行星机构31和/或第二行星机构32的外周的内齿圈33，所述双速棘轮扳手100具有第一档位与第二档位，所述双速棘轮扳手100处于第一档位时，所述内齿圈33啮合于第一行星机构31，且所述驱动机构50输出第一转速，所述双速棘轮扳手100处于第二档位时，所述内齿圈33啮合于第二行星机构32，且所述驱动机构50输出第二转速，所述第二转速大于第一转速，且所述第二转速与第一转速的速度差小于2.5倍，在不变动电机参数的同时实现了高转速与高扭矩的功能。
[0049]
本发明不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明原理和范畴的前提下，本发明的双速棘轮扳手还有很多的替代方案。本发明的保护范围以权利要求书的内容为准。