动力工具、驱动组件和操作动力工具的方法

专利名称：动力工具、驱动组件和操作动力工具的方法
技术领域：
本发明大体涉及动力工具，更特别涉及动力工具、动力工具的驱动组件，并涉及操作动力工具的方法。

发明内容
在一些实施例中，本发明提供一种动力工具，该动力工具包括外壳和马达，该马达由该外壳支撑，且包括马达轴；主轴，该主轴由外壳支撑，用于绕轴线旋转；和驱动组件，该驱动组件设置在主轴和马达轴之间，使得主轴可驱动地连接到马达轴上以驱动工具元件。该驱动组件可以包括第一离合器组件，该第一离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第一离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第一离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴。当施加于主轴上的力矩超过力矩极限时，第一离合器组件能够从接合构型移向脱离构型。驱动组件还可以包括第二离合器组件，该第二离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第二离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第二离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴。当工具元件接合工件时，第二离合器组件能够从脱离构型移向接合构型。
在一些实施例中，本发明提供用于动力工具的驱动组件。该动力工具可以包括外壳、马达和主轴，该马达由该外壳支撑且具有马达轴，该主轴由外壳支撑用于绕轴线旋转。该驱动组件可以设置在主轴和马达轴之间，使得主轴可驱动地连接到马达轴上以驱动工具元件。驱动组件可以包括支撑在外壳中的驱动构件和支撑在外壳中的离合器构件。当施加于主轴上的力矩小于或等于力矩极限时，该离合器构件能够选择性地与驱动构件接合以将驱动力从马达轴传递到主轴，而当施加于主轴上的力矩超过力矩极限时，该离合器构件能够移动离开驱动构件以阻止驱动力从马达轴传递到主轴。驱动组件还可以包括第一离合器板，该第一离合器板固定到主轴上，用于与主轴一起相对于外壳的运动；和第二离合器板，该第二离合器板支撑在外壳中，并且当该工具元件接合工件时能够与第一离合器板接合以将驱动力从马达轴传递到主轴。
本发明还提供操作动力工具的方法。该动力工具可以包括外壳和马达，该马达由该外壳支撑且包括马达轴。该动力工具还可以包括主轴和驱动组件，该主轴由外壳支撑用于绕轴线旋转，该驱动组件设置在主轴和马达轴之间并包括第一离合器组件和第二离合器组件。该方法可以包括以下动作将驱动力从马达轴传递到主轴，以对支撑在主轴上的工具元件进行驱动；和对主轴施加超过力矩极限的力矩，并使第一离合器组件从接合构型移向脱离构型，在该接合构型中第一离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第一离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴。该方法还可以包括以下动作使工件与工具元件接合，并使第二离合器组件从脱离构型移向接合构型，在该脱离构型中第二离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴，在该接合构型中第二离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴。
对于本领域技术人员而言，在回顾以下详细说明和附图时，本发明的一个或多个独立特征和/或独立优点将变得显而易见。


图1A是动力工具的透视图。
图1B是图1A里示出的动力工具的分解透视图。
图2是图1A里示出的动力工具的一部分的前视图。
图3是图1A里示出的动力工具的一部分的截面侧视图。
图4是图1A里示出的动力工具的一部分的放大的截面侧视图。
图5是图1A里示出的动力工具的一部分的分解透视图。
图6A是图1A里示出的动力工具的隔板的前视图。
图6B是图6A里示出的隔板的侧视图。
图6C是图6A里示出的动力工具的隔板的后视图。
图6D是图6A里示出的动力工具的隔板的剖视图。
图7A是图1A里示出的动力工具的齿轮的前视图。
图7B是图7A里示出的齿轮的剖视图。
图8A是图6A里示出的隔板的放大后视图。
图8B是图6A里示出的隔板的放大的剖视图。
图9是图1A里示出的动力工具的一部分的后视图。
图10是动力工具的一部分的一个可选实施例的前面透视图。
图11是图10里示出的动力工具的一部分的侧视图。
图12是图10里示出的动力工具的一部分的前视图。
图13是图10里示出的动力工具的一部分的截面侧视图。
图14是图10里示出的动力工具的一部分的局部截面侧视图。
图15是图10里示出的动力工具的一部分的放大的截面侧视图。
图16是图10里示出的动力工具的一部分的分解透视图。
图17A是图10里示出的动力工具的隔板的前视图。
图17B是图17A里示出的隔板的侧视图。
图17C是图17A里示出的隔板的后视图。
图17D是图17A里示出的隔板的剖视图。
图18A是图10里示出的动力工具的一部分的放大后视图。
图18B是图18A里示出的动力工具的所述部分的剖视图。
图19A是图17A里示出的隔板的放大后视图。
图19B是图17A里示出的隔板的剖视图。
图20A是图10里示出的动力工具的齿轮的前视图。
图20B是图20A里示出的齿轮的剖视图。
图21是图10里示出的动力工具的齿轮箱组件的插入口的部分截面侧视图。
具体实施例方式
在详细解释本发明的任何实施方案之前，要理解的是本发明在其应用上不限于在以下说明中阐述或在附图中图示的构造及部件布置的细节。本发明能够有其它实施方案，并能够以多种方式实践或实施。另外，要理解的是这里使用的措辞和术语是为了说明的目的而不应被认为是限制性的。此处所使用的“包括”、“包含”、和“具有”以及其各种变体的意思是包含其后所列出的项目以及其等同物和其它项目。
除非另外指定或限制，这里的术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及它们的变体被宽广地使用，并包括直接和间接的安装、连接、支撑和联接。另外，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接。
另外，应该理解的是，此处参考设备或元件方向所使用的措辞和术语(例如，象“前面”、“后面”、“顶部”、“底部”、“下面”、“向下”、“向上”等的术语)仅仅用来简化本发明的描述，而并不是指示或暗示出所提及的设备或元件必须具有特定的方向。本发明的元件可以在所希望的任何方向上安装和操作。另外，在此处使用例如“第一”和“第二”的术语的目的是用于说明，而不是用于指示或暗示其相对重要性或有效性。
图1A-9中图示了例如钻孔机、螺丝起子等的动力工具110以及所述动力工具的各部分。动力工具110可以是硬连接螺丝起子，其例如可用于将紧固件驱动进入钢或其它金属中。
动力工具110包括支撑马达118的外壳114。外壳114提供了手柄部分116a，该手柄部分容纳用于操作动力工具110的扳机117。另一手柄部分116b可以连接到外壳114，从而形成动力工具110的后端和用于操作者的完整把手。带夹115(示出在图1A和1B中)能够以可松开的方式连接到外壳114上。齿轮箱6可以连接到外壳114上，从而形成外壳组件。
齿轮箱6支撑驱动组件126，该驱动组件可由马达118选择驱动，且该驱动组件能够操作用于旋转主轴或输出轴31，以便驱动例如钻头(未图示)的工具元件。如图3所示，密封件5a和滚针轴承5b可以分别设置在输出轴31的前端和后端。挡圈14可以固定在输出轴31上的凹槽内，以便将输出轴轴向定位在动力工具110内。套环垫圈34可以定位为邻近挡圈14。另一套环垫圈34可以定位为邻近输出轴31的后端。
在一些实施例中，驱动组件126可以包括行星齿轮组件130。齿轮组件130通常包括连接到马达电枢轴的马达齿轮或驱动齿轮12。例如滚珠轴承3的轴承组件支撑马达电枢轴的末端。驱动齿轮12接合具有外部齿轮部分9a和内部齿轮部分9b的双中心齿轮或太阳齿轮9。多个行星齿轮10(例如四个行星齿轮10)接合在内部齿轮9b和环形齿轮组件11之间。
环形齿轮组件11具有的外径使得其与齿轮箱6的内径间存在间隙。环形齿轮组件11可以通过行星齿轮10自身中心定位在太阳齿轮9上。通过在环形齿轮组件11上的平的后表面可以阻止轴向的推入。
每个行星齿轮10由空转离合器板22以可旋转的方式支撑。在一个侧面上，空转离合器板22支撑齿轮销22a，每个销都支撑行星齿轮10。驱动或离合器销22b支撑在空转离合器板22的相对侧面上。
在所图示的实施例中，动力工具110包括驱动组件126，在该驱动组件中，输出轴31的轴线偏离马达电枢轴的轴线。在具有行星齿轮组件130时设置这种偏离。
在一些实施例中，输出轴31的旋转轴线通常可以和太阳齿轮9和空转离合器板22的旋转轴线相对齐，并可以偏离驱动齿轮12的旋转轴线。在这样的情况下，输出轴31的旋转轴线可以定位得更加靠近齿轮箱6的外壁，从而允许在相对紧的工作区域中存在间隙。在一些实施例中，通过双部分太阳齿轮9可以提供这样的偏离。输出轴31可以引导太阳齿轮9和/或可以轴颈支撑第一级从动齿轮。可以设置一对太阳齿轮9的轴衬21，如图7A和7B所示。隔板7可以包括设置进入太阳齿轮9的后部的一部分，如图3和4所示。隔板7可以容纳输出轴31的后端以及相关的滚针轴承5b。
在一些实施例中，动力工具110的驱动组件126也可以包括可用于设定希望的力矩极限的离合器组件134。离合器组件134通常可以包括提供离合器凸出部142的离合器环部分138。在一些实施例中，离合器环部分138可以由环形齿轮组件11的一部分11b提供。环形齿轮组件11可以由齿轮部分11a和分离的离合器环部分11b提供。所述部分11a和11b可以例如通过相互接合突起144(图示在图5中)通过焊接等连接。在一些实施例中，球组件2可以设置在齿轮部分11a和空转离合器板22之间。
在一些实施例中，环形齿轮组件11可以是多件式环形齿轮组件。在一些这样的实施例中，齿轮部分11a可以由较软材料例如粉状金属制成，而离合器环形部分11b可以由较硬材料例如冷锻、外壳硬化的8620钢制成。分离的齿轮部分11a和离合器环形部分11b可以允许用优化的材料和选择用凹凸表面。
离合器环形部分11b可以通过相互接合突起144和凹口145与齿轮部分11a沿着径向和轴向对齐。离合器环形部分/齿轮部分的接口可以提供结构以便传递力矩，并提供了这样的机会，即当凹口145定位为与离合器凸出部142轴向对齐时可以增加离合器环形部分138上的凸出部142的密度。齿轮部分11a的突起144可以位于离合器环形部分138上的对应凹口145之间，从而提供了在这些部件之间的对齐和力矩传递。
离合器组件134也可以包括离合器构件，例如可以和离合器环形部分138的凹凸表面相接合的滚柱146。滚柱146可以由滚柱罩组件154和离合器外壳158支撑，所述滚柱罩组件154由离合器板23提供，并限定了支撑滚柱146的凹口或开口23a，所述离合器外壳158也限定了凹口或开口158a。离合器板23可以通过例如接合在凹处158b的销23b，连接到离合器外壳158。
在一些实施例中，滚柱罩组件154可以是多件式组件。在一些这样的实施例中，滚柱罩组件154可以由离合器外壳158和离合器板部分23形成，所述离合器外壳158由较软材料例如粉状金属制成，而所述离合器板则由较硬材料例如冷锻、外壳硬化的8620钢制成。
凸出部142可以具有螺旋状表面142a，该表面142a与滚柱146相互作用。在滚柱146沿着凸出部142的螺旋状表面向上移动时凹口23a可以提供平行支撑表面。离合器凸出部142上的螺旋状倾斜表面142a可以允许与滚柱146线接触，而不是点接触，所述线接触可以通过分配倾斜负载而使得磨损变得最小，并允许圆柱形滚柱146向上滚动，而不是沿着倾斜表面142a向上滑动。
在一些实施例中，滚柱146可以接合在离合器环138上的凹陷部分138a，同时接合离合器组件134，从而提供驱动力。在超过力矩极限的情况下，滚柱146可以沿着倾斜表面142a向上并在设置在离合器凸出部142上的凸起部142b上移动。这种移动可以分开离合器组件134，这样就不传递驱动力了。
在一些实施例中，倾斜表面142a可以具有螺旋状或凹形曲线横截面，并具有大体逐渐增加的斜度。同样，每个滚柱146可以具有大体沿着径向方向延伸的中心轴线。圆柱形滚柱146可以与离合器环形部分138的离合器表面形成基本沿着直线的接触。圆柱形滚柱146通常对应于倾斜表面142a的曲线螺旋状形状，以便在离合器凸出部142上的滚柱146的移动过程中提供线接触。另外，滚柱146可以沿着离合器环形部分138的表面滚动，而不是滑动。
轴向销150施加轴向力矩极限作用力到滚柱146上。销150可以被连接到离合器外壳158上的离合器销板30所支撑，并延伸通过在离合器外壳158里的开口158a，以便接合滚柱146。
力矩调节弹簧17可以通过带缺口的垫圈38施加轴向力矩极限作用力到销150和滚柱146上。调节套环26可以被支撑在离合器外壳158上的螺纹环部分20上，并可以螺纹方式与其接合。螺纹环部分20可以在调节套环26的旋转下沿着轴向移动，以便将通过弹簧17施加的力矩极限作用力设定到滚柱146/离合器环形部分138上。挡圈160和套环垫圈161沿着轴向相对于彼此而定位调节套环26和离合器外壳158。
调节套环26可以固定在对应于希望的力矩极限设定值的旋转位置里。在一些实施例中，制动装置可以设置在调节套环26和离合器销板30之间。球1可以支撑在形成在销板30上的球凹口30a里。球1可以接合形成在调节套环26上的制动器或凹处26a。
球凹口30a和/或调节套环26可以是柔性的，以便允许球1与制动器26a分离，从而允许调节调节套环26。球凹口30a和/或调节套环26可以是弹性的，以便以可松开的方式将球1固定在制动器26a里，从而以可松开的方式将调节套环26固定在希望的力矩极限设定位置里。
在图示的实施例中，动力工具110也可以包括驱动离合器组件162，其用于可选择得从齿轮组件130传递驱动力到主轴或输出轴31。驱动离合器组件162可以具有第一状态和中性或非驱动状态，在第一状态下，驱动力从齿轮组件130传递到输出轴31，以便驱动输出轴31，在所述中性或非驱动状态下，驱动力不从齿轮组件130传递到输出轴31。在一些实施例中，驱动离合器组件162的一部分可以由空转离合器板22提供。驱动离合器组件162可以允许输出轴31不被旋转驱动，直到在轴向力下(即，沿着输出轴轴线)钻头或紧固件接合在工件上。
在一些实施例中，驱动离合器组件162通常可以包括驱动离合器构件25，该构件25通过键连接在输出轴31上并限定出凹处或凹槽25a。支撑在空转离合器板22上的驱动销22b可以选择性的容纳在凹槽25a里，以便选择性地传递空转离合器板22的旋转到驱动离合器构件25，并传递到输出轴31上。分离弹簧18可以定位在驱动离合器25和空转离合器板22之间。分离弹簧18可以朝向非驱动位置偏压驱动离合器25和空转离合器板22，使它们沿轴向彼此分开，在所述非驱动位置里，驱动销22b与凹槽25a脱离，使得空转离合器板22不驱动驱动离合器构件25和输出轴31。离合器弹簧垫圈39可以设置为邻近分离弹簧18，从而提供了分离弹簧18的支撑表面。
通过圆锥座可以防止驱动离合器构件25在向前、中性非驱动位置里旋转，所述圆锥座与驱动离合器构件25的外径上的锥形形状相匹配。驱动离合器构件25的径向自由度提供了所述圆锥表面的改进的对齐度。这些表面可以在仅仅施加较轻轴向作用力时提供较高阻止力矩。
在一些实施例中，动力工具110也通常可以包括工具元件或钻头支架组件166，该组件166支撑在输出轴31上。所述钻头支架组件166可以用于以可松开的方式连接例如钻头的工具元件到输出轴31上。
在一些实施例中，钻头支架组件166可以包括例如球170的突起，该球可选择与限定在钻头上的凹陷部分相接合。套筒27可以用于引起和/或允许球170在锁定位置和松开位置之间移动，在锁定位置里，球170接合在钻头上的凹陷部分，以便将钻头固定在钻头支架组件166里，在松开位置里，引起和/或允许球170从钻头上的凹陷部分脱离，以便允许钻头从钻头支架组件166上移去。
输出轴31可以包括斜坡或倾斜部分174，以便引导球170并允许球接合钻头。套筒27可以包括径向向内锁定部分174a和径向向外松开部分174b，该径向向内锁定部分174a能够与球170接合，以便迫使球170进入锁定位置，径向向外松开部分174b能够对齐球170，以便允许球170径向向外移动，从而从钻头的凹陷部分脱离。在一些实施例中，套筒27可以沿着轴向在锁定位置和松开位置之间滑动。在一些实施例中，套筒27可以从锁定位置向前移动到松开位置里。
弹簧19可以设置为向后偏压套筒27到锁定位置。挡圈16和垫圈36可以保持弹簧19并传递弹簧9的作用力到套筒27。套环引导垫圈37可以定位在套筒27的后部处，并在套筒27和输出轴31之间，并可以提供后面的弹簧19的最后面支撑表面。
在动力工具的操作中，当驱动马达118时，驱动齿轮12可以接合外部齿轮9a，以便以可旋转的方式驱动太阳齿轮9。内部齿轮9b可以以可旋转的方式驱动行星齿轮10，并与环形齿轮组件11的静止齿轮部分11a相互作用，从而引起行星齿轮10围绕太阳齿轮9回转。行星齿轮10可以以可旋转的方式驱动空转离合器板22。
为了接合驱动离合器组件162，钻头可以压靠在工件或其它阻止表面上，并且钻头支架组件166和输出轴31可以克服分离弹簧18的偏压而向后移动。驱动离合器构件25可以和输出轴31一起向后移动，以便允许驱动销22b接合在凹槽25a里。在驱动销22b接合在凹槽25a里时，空转离合器板22的旋转可以被传递到驱动离合器构件25，并被传递到主轴31。
与之对比，在驱动离合器构件25和输出轴31处于向前、中心非驱动位置里时，空转离合器板22可以被马达118驱动，而不会把驱动力传递到输出轴31上。在这个中性位置里，紧固件可以连接到静止钻头上，然后压靠在工件上，在此时驱动作用力可以从马达118通过空转离合器板22并通过驱动离合器构件25被传递到输出轴31和钻头。
离合器组件134(和与离合器环形部分138相接合的滚柱146)的接合可以保持环形齿轮组件11处于静止非旋转位置里。如果超过了离合器组件134所施加的力矩极限，那么滚柱146可以沿着离合器凸出部142向上滚动，从而允许环形齿轮组件11旋转。环形齿轮组件11的旋转可以限制驱动力从马达118经过齿轮组件130传递到输出轴31上。
图12-23显示了例如钻孔机、螺丝起子等的动力工具110’的一部分的另一实施例。相同的元件具有相同的附图标记。一些元件被标识有附图标记且带有“’”，这标识了不同于具有相同附图标记的元件的那些元件。
在一些实施例中，锁定装置180可以设置在齿轮箱8’和离合器外壳10’之间。齿轮箱8’可以由箱部分8a’和插入部分8b’形成，箱部分8a’可以由例如镁制成，而插入部分8b’可以由例如粉状金属制成。插入部分8b’可以提供锁定部件182，用于与离合器外壳10’上的部件184相接合。在一些实施例中，箱部分8a’可以在径向上围绕插入部分8b’，从而在径向方向上提供增加的强度。在一些实施例中，插入部分8b’可以模制在箱部分8a’里。
在一些实施例中，驱动齿轮(未图示，但类似于上述的驱动齿轮12)可以形成在马达电枢轴上，用于支撑电枢轴的轴承3’可以具有开口3a’，其具有的内径足以允许在电枢轴上的驱动齿轮穿过轴承。在这样的实施例中，在电枢轴通过电枢轴轴承3’插入之前，驱动齿轮可以装配到电枢轴上。在这样的实施例中，马达组件(包括驱动齿轮)可以在驱动组件126装配之后装配到驱动组件上。
在一些实施例中，隔板9’设置在齿轮箱8’和形成在马达外壳(未图示)上的挡板(未图示)之间。马达外壳可以由例如塑料材料制成，隔板9’可以由例如镁制成，以便使得重量减轻和/或改进相对复杂零件的铸造。磨损板29’可以设置在隔板9’和马达外壳挡板之间。磨损板29’可以由例如弹簧钢制成，并可以具有较低的磨损系数，这可以减小磨损和/或增加隔板9’的寿命。
在一些实施例中，罩状滚柱7’可以设置为支撑太阳齿轮11’的末端。在减小由于离合器组件134引起的扭转振动造成的磨损的情况下，罩状滚柱7’可以容许在动力工具上增大负载。与之对比，在齿轮组件130上的径向负载可以引起另一类型的例如衬垫(未图示)的支撑件过度磨损。
在一些实施例中，太阳齿轮11’可以设置有(参见图20B)内部肋、脊或减小的直径11c’。肋11c’可以工作，从而轴向保持支撑太阳齿轮11’的末端的轴衬23’。在这样的实施例中，轴衬23’可以通过太阳齿轮11’的后面插入。在离合器滚柱31’和离合器环形部分25’之间的滚柱作用可以引起环形齿轮13’和行星齿轮12’摆动，这引起轴衬23’趋向于轴向向前移动。内部肋11c’可以防止轴衬23’在太阳齿轮11’里轴向向前移动。
在一些实施例中，环形齿轮组件13’可以在凸出部处形成有半径13c’，并与离合器环形部分25’以键入方式相连接。半径13c’可以例如通过减小在半径角落处的应力集中来防止应力升高形成在粉状金属零件里。这允许在角落处增大半径，同时允许在所述表面上有用于键入/凸出部的匹配部件。
在一些实施例中(参见图13)，止推轴承186可以设置在离合器外壳10’里。止推轴承186可以包括支撑在形成于离合器外壳10’里的环形轨道10a’里的球2’。球2’设置在轴衬4’和输出轴31和离合器外壳10’之间。在这种配置下，可以减小由齿轮组件130里摆动所引起的磨损和/或损害。
在一些实施例中，离合器外壳10’可以形成为锻造或锻炼的外壳硬化钢的单件体。由于在离合器外壳10’和滚柱31’之间的线接触，所以这可以减小由离合器组件134的扭转振动(例如“重击”)引起的磨损。
在一些实施例中，调节套环位置制动机构可以包括(参见图16)与形成在调节套环26里的凹处或制动器配合的弹簧套环22’和离合器销板32’的组件。互相接合指状件22a’和凹处32a’可以将弹簧套环22’固定到离合器销板32’上。在弹簧套环22’上的弹簧耳状件22b’可以提供能够与调节套环26上的制动凹处26a相接合的突起。弹簧耳部22b’可以形成为弹簧套环22’的一个整体部分，以便减小零件数目，并能降低在调节套环位置制动机构内的部件松散的可能性。
在一些实施例中，离合器组件134通常可以包括弹簧18’，该弹簧通过垫圈39’施加作用力到离合器滚柱31’上，以设定力矩极限。在一些实施例中，垫圈39’可以具有杯状边缘39a’。所述杯状边缘39’可以给垫圈39’提供增大的刚度，这可以降低在离合器作用期间离合器销30’的不均匀冲击导致的对垫圈39’的磨损和/或损害。
在操作中，包括环形齿轮13’和离合器板组件25’的齿轮组件130的摆动，可以使得滚柱31’和滚柱销30’在不同步的不同点处轴向向前和向后移动。这种摆动可以使得垫圈39’挠曲。在垫圈39’上的杯状边缘39a’提高了强度，并降低了损害垫圈39’的可能性。例如，在马达118以2000转/分钟且具有六个凸出部142和滚柱31’进行运转时，垫圈39’可能在其外围附近、以12000次冲击/分钟的频率经受不均匀冲击。
一个或多个独立的特征和/或独立的优点将阐述在权利要求中。
权利要求
1.动力工具，包括外壳和马达，该马达由该外壳支撑，且包括马达轴；主轴，该主轴由外壳支撑，用于绕轴线旋转；和驱动组件，该驱动组件设置在主轴和马达轴之间，使得主轴可驱动地连接到马达轴上以驱动工具元件，该驱动组件包括第一离合器组件，该第一离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第一离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第一离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴，当施加于主轴上的力矩超过力矩极限时，第一离合器组件能够从接合构型移向脱离构型；和第二离合器组件，该第二离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第二离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第二离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴，当该工具元件接合工件时，第二离合器组件能够从脱离构型移向接合构型。
2.权利要求1的动力工具，其中第一离合器组件包括驱动构件，该驱动构件包括由第一材料形成的第一齿轮部分和由第二材料形成的第二齿轮部分，第一材料和第二材料是不同的。
3.权利要求2的动力工具，其中第一齿轮部分形成有凹处，并且其中第二齿轮部分包括向外延伸的突起，该突起能够接合在该凹处中，以选择性地驱动连接第一齿轮部分和第二齿轮部分。
4.权利要求2的动力工具，其中第一齿轮部分具有与第二齿轮部分不同的硬度。
5.权利要求1的动力工具，其中第一离合器组件包括驱动构件，该驱动构件具有多个向外延伸的凸出部；罩，该罩具有第一罩构件和第二罩构件；和离合器构件，该离合器构件在罩中支撑在第一罩构件和第二罩构件之间，并且能够选择性地与驱动构件的凸出部接合，以将驱动力从马达轴传递到主轴。
6.权利要求5的动力工具，其中第一罩构件由第一材料形成，并且第二罩构件由第二材料形成，第一材料和第二材料是不同的。
7.权利要求6的动力工具，其中第一材料具有比第二材料大的硬度。
8.权利要求1的动力工具，其中第一离合器组件包括驱动构件和离合器构件，该驱动构件支撑在外壳中，并具有多个向外延伸的凸出部，该离合器构件能够沿驱动构件移动，并能够选择性地与这些凸出部接合，以将驱动力从马达轴传递到主轴，其中所述多个凸出部中的至少一个凸出部具有螺旋状斜面，并且其中离合器构件能够选择性地与所述多个凸出部中的所述一个凸出部沿直线接合，以沿该直线分配接触力。
9.权利要求8的动力工具，其中，当超过力矩极限时，离合器构件从与所述多个凸出部中的所述一个凸出部的接合中移出。
10.权利要求1的动力工具，其中第一离合器组件可调节用于改变力矩极限。
11.权利要求10的动力工具，其中第一离合器组件包括调节套环，该调节套环支撑在外壳上，并能够沿外壳移动以改变力矩极限。
12.权利要求10的动力工具，其中第一离合器组件包括驱动构件、离合器构件和弹性构件，该驱动构件支撑在外壳中，并具有多个向外延伸的凸出部，该离合器构件能够沿驱动构件移动，并能够选择性地与这些凸出部接合，以将驱动力从马达轴传递到主轴，该弹性构件用于使离合器构件移动进入与这些凸出部的驱动接合，并且其中弹性构件可变形用于改变力矩极限。
13.权利要求11的动力工具，其中调节套环包括制动装置，该制动装置用于相对于外壳将调节套环固定在多个位置中。
14.权利要求13的动力工具，其中制动装置包括锁定构件和锁定环，该锁定环由外壳支撑，并具有用于选择性地接收锁定构件的多个凹口，并且其中锁定环可弹性变形，并将锁定构件偏压进入与锁定环中的所述多个凹口中的一个凹口和形成于调节套环中的多个凹处中的一个对应凹处的锁定接合。
15.权利要求1的动力工具，其中第二离合器组件包括用于向脱离构型偏压第二离合器组件的弹性构件，并且其中，当工具元件接合工件时，该弹性构件被压缩。
16.权利要求1的动力工具，其中第二离合器组件包括固定到主轴上的第一离合器板和与马达轴驱动接合的第二离合器板，第一离合器板和第二离合器板中的一个离合器板包括向外延伸的突起，而第一离合器板和第二离合器板中的另一个离合器板形成有凹处，当第二离合器组件处于接合构型中时，该突起能够接合在该凹处中，以将驱动力从马达轴传递到主轴，并且当第二离合器组件处于脱离构型中时，该突起移动离开该凹处。
17.权利要求16的动力工具，其中第二离合器组件包括弹性构件，该弹性构件位于第一离合器板和第二离合器板之间，并且可操作用于向脱离构型偏压第二离合器组件。
18.用于动力工具的驱动组件，该动力工具包括外壳、马达和主轴，该马达由该外壳支撑，且具有马达轴，该主轴由外壳支撑，用于绕轴线旋转，该驱动组件设置在主轴和马达轴之间，使得主轴可驱动地连接到马达轴上以驱动工具元件，驱动组件包括驱动构件，该驱动构件支撑在外壳中；离合器构件，该离合器构件支撑在外壳中，并且当施加于主轴上的力矩小于或等于力矩极限时能够选择性地与驱动构件接合以将驱动力从马达轴传递到主轴，而当施加于主轴上的力矩超过力矩极限时能够移动离开驱动构件以阻止驱动力从马达轴传递到主轴；第一离合器板，该第一离合器板固定到主轴上，用于与主轴一起相对于外壳的运动；和第二离合器板，该第二离合器板支撑在外壳中，并且当该工具元件接合工件时能够与第一离合器板接合以将驱动力从马达轴传递到主轴。
19.权利要求18的驱动组件，其中第二离合器板能够相对于外壳沿所述轴线在接合位置和脱离位置之间移动，在该接合位置中，第二离合器板能够与第一离合器板接合以将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离位置中，第二离合器板与第一离合器板分开以阻止驱动力从马达轴传递到主轴。
20.权利要求18的驱动组件，其中驱动构件包括由第一材料形成的第一齿轮部分和由第二材料形成的第二齿轮部分，第一材料和第二材料是不同的。
21.权利要求20的驱动组件，其中第一齿轮部分形成有凹处，并且其中第二齿轮部分包括向外延伸的突起，该突起能够接合在该凹处中，以选择性地驱动连接第一齿轮部分和第二齿轮部分。
22.权利要求20的驱动组件，其中第一齿轮部分具有与第二齿轮部分不同的硬度。
23.权利要求18的驱动组件，其中驱动构件包括多个向外延伸的凸出部，并且还包括具有第一罩构件和第二罩构件的罩，离合器构件在罩中支撑在第一罩构件和第二罩构件之间，并且能够选择性地与齿轮构件的凸出部接合以将驱动力从马达轴传递到主轴。
24.权利要求23的驱动组件，其中第一罩构件由第一材料形成，并且第二罩构件由第二材料形成，第一材料和第二材料是不同的。
25.权利要求24的驱动组件，其中第一材料具有比第二材料大的硬度。
26.权利要求18的驱动组件，其中驱动构件包括多个向外延伸的凸出部，其中离合器构件能够沿驱动构件移动，并能够选择性地与所述多个凸出部接合以将驱动力从马达轴传递到主轴，其中所述多个凸出部中的至少一个凸出部具有螺旋状斜面，并且其中离合器构件能够选择性地与所述多个凸出部中的所述一个凸出部沿直线接合，以沿该直线分配接触力。
27.权利要求26的驱动组件，其中，当超过力矩极限时，离合器构件从与所述多个凸出部中的所述一个凸出部的接合中移出。
28.权利要求18的驱动组件，其中驱动构件和锁定构件至少部分地限定离合器组件，并且其中离合器组件可调节用于改变力矩极限。
29.权利要求28的驱动组件，其中离合器组件包括调节套环，该调节套环支撑在外壳上，并能够沿外壳移动以改变力矩极限。
30.权利要求29的驱动组件，其中驱动构件包括多个向外延伸的凸出部，其中离合器构件能够沿驱动构件移动，并能够选择性地与所述多个凸出部接合以将驱动力从马达轴传递到主轴，并且还包括弹性构件，该弹性构件用于使离合器构件移动进入与这些凸出部的驱动接合，该弹性构件可变形用于改变力矩极限。
31.权利要求29的驱动组件，其中调节套环包括制动装置，该制动装置用于相对于外壳将调节套环固定在多个位置中。
32.权利要求31的驱动组件，其中制动装置包括锁定构件和锁定环，该锁定环由外壳支撑，并具有用于选择性地接收锁定构件的多个凹口，并且其中锁定环可弹性变形，并将锁定构件偏压进入与锁定环中的所述多个凹口中的一个凹口和形成于调节套环中的多个凹处中的一个对应凹处的锁定接合。
33.权利要求18的驱动组件，还包括弹性构件，当工具元件接合工件时，该弹性构件用于将第二离合器板偏压成与第一离合器板接合，以将驱动力从马达轴传递到主轴。
34.权利要求18的驱动组件，其中第一离合器板和第二离合器板中的一个离合器板包括向外延伸的突起，而第一离合器板和第二离合器板中的另一个离合器板形成有凹处，当工具元件接合工件时，该突起可驱动地接合在该凹处中以将驱动力从马达轴传递到主轴。
35.权利要求16的驱动组件，还包括弹性构件，该弹性构件位于第一离合器板和第二离合器板之间，并且可操作用于使第二离合器板移动穿过外壳并移出与第一离合器板的接合。
36.操作动力工具的方法，该动力工具包括外壳、马达、主轴和驱动组件，该马达由该外壳支撑且包括马达轴，该主轴由外壳支撑用于绕轴线旋转，该驱动组件设置在主轴和马达轴之间并包括第一离合器组件和第二离合器组件，该方法包括以下动作将驱动力从马达轴传递到主轴，以对支撑在主轴上的工具元件进行驱动；对主轴施加超过力矩极限的力矩，并使第一离合器组件从接合构型移向脱离构型，在该接合构型中第一离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第一离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴；和使工件与工具元件接合，并使第二离合器组件从脱离构型移向接合构型，在该脱离构型中第二离合器组件阻止驱动力从马达轴传递到主轴，在该接合构型中第二离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴。
37.权利要求36的方法，其中使第二离合器组件在脱离构型和接合构型之间移动包括相对于外壳沿所述轴线移动主轴。
38.权利要求36的方法，其中第一离合器组件包括齿轮构件、罩和离合器构件，该齿轮构件具有多个向外延伸的凸出部，该罩具有第一罩构件和第二罩构件，该离合器构件在罩中支撑在第一罩构件和第二罩构件之间，并且其中使第一离合器组件从脱离构型移向接合构型包括使离合器构件移出与齿轮构件的凸出部的接合，以阻止驱动力从马达轴传递到主轴。
39.权利要求38的方法，其中所述多个凸出部中的至少一个凸出部具有螺旋状斜面，并且其中，当第一离合器组件处于接合位置时，离合器构件能够与所述多个凸出部中的所述一个凸出部沿直线接合。
40.权利要求36的方法，还包括调节第一离合器组件以改变力矩极限。
41.权利要求40的方法，其中调节第一离合器组件包括沿外壳轴向移动调节套环。
42.权利要求36的方法，其中使第一离合器组件从接合构型移向脱离构型包括使锁定构件移动进入沿锁定环分开的多个凹口中的一个凹口；并且使锁定环弹性变形，以将锁定构件偏压进入与锁定环中的所述多个凹口中的一个凹口和形成于调节套环中的多个凹处中的一个对应凹处的锁定接合。
全文摘要
动力工具，该动力工具包括驱动组件，该驱动组件包括第一离合器组件，该第一离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第一离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第一离合器组件阻止驱动力的传递。当施加于主轴上的力矩超过力矩极限时，第一离合器组件能够移向脱离构型。驱动组件还可以包括第二离合器组件，该第二离合器组件具有接合构型和脱离构型，在该接合构型中第二离合器组件将驱动力从马达轴传递到主轴，在该脱离构型中第二离合器组件阻止驱动力的传递。当工具元件接合工件时，第二离合器组件能够移向接合构型。
文档编号B23B47/02GK1895825SQ20061009236
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者罗伯特·W·克莱姆, 柯蒂斯·J·拉迪什 申请人:密尔沃基电动工具公司