CN110614393B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双速变速工具,该变速工具的传动机构为行星轮系传动机构，通过内齿圈在两个位置间的移动改变行星轮系传动机构的传动比，进而实现输出轴转速的切换。其中，本发明中的变速工具的传动机构由两级行星轮系组成，以使变速工具能够获得更高的输出转速，进而满足对扭矩要求较低、对转速要求较高的操作工况的需求。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种变速工具,尤其是一种由电动马达、气动马达或液动马达驱动的带多级变速传动机构可输出不同转速的工具，如电钻、螺丝批和锤钻等。

背景技术

变速工具，如电钻、螺丝批和锤钻等，带有多级变速传动机构，操作者在使用时，可根据负载扭矩的不同，选择地输出不同的转速，通常为高速和低速两档调节。

实现两档调速的技术方案大多为通过内齿圈的移动来实现齿轮系输出不同的传动比。即，通过移动内齿圈在不同位置间移动，来实现齿轮系以不同传动比啮合，以输出不同的转速。使用时，当扭矩要求不高时，可以使用高速，以获得高速低扭矩；当扭矩要求较高时，可以使用低速，以获得低速高扭矩。

目前大多数电钻产品中高低速调节的传动机构为三级行星轮系传动机构。在内齿圈移动的两个位置中，其中一个位置对应该内齿圈相对工具机壳旋转固定，此时，该行星轮系为三级减速，即为低速。另一个位置对应该内齿圈能够相对工具机壳转动，此时，该行星轮系实际为两级减速，即为高速。也就是说，在通过三级行星轮系传动机构实现高低速调节的方案中，高速状态对应的是两级行星减速，低速状态对应的是三级行星减速。

当前的现有技术中，在三级行星轮系的基础上实现双速调节的机构中，工具输出的高速值一般为2200转/分钟，低速为500转/分钟，高速状态适应于对输出扭矩要求较低的场景，比如，打直径较小的螺钉，钻木材的孔等；低速状态适应于对输出扭矩要求较高的场景，比如，打直径较大的螺钉，钻孔等。在有些设置三级行星轮系传动机构中，内齿圈二、内齿圈三可分别设置成可移动的，这样可以调节出三种不同的转速，可以对应的实现低速传动比在40-60之间，中速传动比为25±5，高速传动比在10-15之间，但是，对于小负载工况，如要求效率高麻花钻钻孔等工况中，该三级传动机构并不能很好的满足这样的工况需求。

上述现有技术中输出两种不同转速的变速工具，由于采用三级行星轮系，使得收容传动装置的机壳于轴向上无法做短，最终导致工具机身长，重量大，操作握持时比较费力。

在某些特定的操作工况中，相对输出扭矩和输出转速的有更高的要求，如流水线上的打孔作业，该操作工况中，大部分的打螺钉或打孔作业需要的输出扭矩不是很高，有打大直径螺钉的话对输出扭矩要求会稍高一点。因此，在输出扭矩满足的状态下，工具输出速度越高的话，打孔速度也就越快，即打孔作业的效率也越高。实际上述具备的三级行星传动系的变速工具并不能满足这样的工况需求。

为了提高打孔效率的问题，现有技术中会采用单速螺丝批，其作为专业工具能实现快速打螺钉，其输出转速往往会较高。但该单速螺丝批的应用场景较为局限，一旦遇到对扭矩需求较大一点的打螺钉或打孔操作，该单速螺丝批就不能满足需求，需要额外的操作工具来实现。当然，为了提高工具的输出转速，也可以在现有技术中的双速工具，即前文所述的三级双速工具中使用转速较高的电机。这种电机的最高转速高于常规电机的最高转速，属于非常规电机，需要专门定制，电机的成本较高。而且，当电机损坏后，由于其非常规性，其维修和更换较为麻烦，且维修和更换的成本也较高。

因此，现有技术中的动力工具还有改进的空间。

发明内容

本发明克服了上述现有技术中仍然存在的不足，提供了一种结构紧凑、能够满足高转速需求的动力工具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种动力工具包括：机壳；马达，设置在所述机壳内，并输出旋转动力；输出轴；传动机构，设置在所述马达和所述输出轴之间以将所述马达的旋转传递至所述输出轴；其特征在于：所述传动机构由第一级行星轮系和第二级行星轮系组成，所述第二行星轮系位于所述第一行星轮系的下游，用于接收所述第一行星轮系的转矩；所述第一行星轮系包括内齿圈一，行星架一，以及支撑于行星架一上的多个行星轮一；所述第二行星轮系包括内齿圈二，行星架二，以及支撑于行星架二上的多个行星轮二；所述内齿圈二能够操作地在两个位置之间移动，第一位置时，所述内齿圈二相对所述机壳固定，所述输出轴输出第一转速；第二位置时，内齿圈二与所述机壳分离，所述输出轴输出高于第一转速的第二转速。

优选的，所述动力工具还包括离合机构，所述离合机构设置于所述马达与内齿圈一之间，能够选择地限制从所述传动机构传递至所述输出轴的扭力值，所述内齿圈一与所述离合机构能够在两种状态间转换，第一状态时，所述内齿圈一与所述离合机构配接，第二状态时，所述内齿圈一与所述离合机构分离。

优选的，所述内齿圈一上设有多个齿，所述离合机构包括能够相对所述机壳轴向移动、但不可相对所述机壳旋转运动的止转件，所述止转件上设置有多个配接齿，第一状态时，所述内齿圈的多个齿与所述止转盘的多个配接齿啮合。

本发明中的动力工具在两级行星轮系的基础上通过移动内齿圈在不同的位置进而实现动力工具出两种不同的转速。本发明中动力工具能够获得更好的输出转速，以提高打孔效率。同时，工具的传动部分采用的行星轮系为两级，使工具的轴向长度减小，进而实现了整机的短小紧凑。

本发明还提供了另一种技术方案，一种动力工具包括：机壳；马达，设置在所述机壳内，并输出旋转动力；输出轴；传动机构，设置在所述马达和所述输出轴之间以将所述马达的旋转传递至所述输出轴；所述传动机构为行星轮系传动机构，所述行星轮系传动机构有且仅有两种状态，第一状态时，所述行星轮系传动机构输出第一传动比；第二状态时，所述行星轮系传动机构输出小于所述第一传动比的第二传动比；所述第二传动比的数值范围为 5-15。

优选的，所述传动机构由第一级行星轮系和第二级行星轮系组成。

优选的，所述第二级行星轮系在所述第一级行星轮系的下游，用于接收所述第一行星轮系的转矩，所述第二行星轮系包括内齿圈二，行星架二，以及支撑于行星架二上的多个行星轮二；所述内齿圈二能够操作地在两个位置间移动，第一位置时，所述内齿圈二相对所述机壳固定，所述传动机构输出第一传动比；第二位置时，内齿圈二与所述机壳分离，所述传动机构输出第二传动比。

优选的，所述动力工具还包括离合机构，所述离合机构设置于马达与内齿圈一之间，能够选择地限制从所述传动机构传递至所述输出轴的扭力值。

优选的，所述内齿圈一与所述离合机构能够在两种状态间转换，第一状态时，所述内齿圈一与所述离合机构配接，第二状态时，所述内齿圈一与所述离合机构分离。

优选的，所述离合机构包括能够沿所述输出轴的轴线进行轴向移动的连接件，相对所述机壳旋转固定的止转件，位于所述连接件与所述止转件之间的偏压件；所述连接件的轴向位置位于所述内齿圈一与所述马达之间，所述偏压件能够给所述止转件提供沿第一方向的偏压力，给所述连接件提供沿反向于第一方向的偏压力。

优选的，所述动力工具还包括能够相对所述机壳活动设置的扭力调节件，所述扭力调节件可操作地用于驱动所述连接件沿轴向移动。

优选的，所述动力工具还包括螺旋件，所述螺旋件能够带动所述连接件沿第一方向移动；所述扭力调节件的内圆周上设有内螺纹，所述螺旋件的外圆周上设有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹的配接实现所述螺旋件相对所述扭力调节件沿所述轴向的移动。

优选的，所述连接件包括杆部，所述杆部的末端形成有向内弯折的弯折部，所述弯折部与所述螺旋件的第一端面抵接，以给螺旋件提供反向于第一方向的作用力。

本发明采用的行星轮系传动机构中输出轴为高速状态时对应的传动比为 5-15，使得具有高低速两档调速的动力工具在高速档作业时能够获得较高的高速值范围，即高速档的最高转速范围是2000转/分钟-4000转/分钟。

本发明提供另一种技术方案：一种动力工具包括：机壳；马达，设置在所述机壳内，并输出旋转动力；输出轴；传动机构，设置在所述马达和所述输出轴之间以将所述马达的旋转传递至所述输出轴；所述传动机构包括第一级行星轮系和第二级行星轮系，所述第二行星轮系位于所述第一行星轮系的下游，用于接收所述第一行星轮系的转矩；所述第一行星轮系包括内齿圈一，行星架一，以及支撑于行星架一上的多个行星轮一；所述动力工具还包括离合机构，所述离合机构能够选择地限制从所述传动机构传递至所述输出轴的扭力值；所述内齿圈一与所述离合机构之间有两种状态，第一状态时，所述内齿圈一与所述离合机构配接，第二状态时，所述内齿圈一与所述离合机构分离。

优选的，所述内齿圈一上设有多个齿，所述离合机构包括能够相对所述机壳轴向移动、但不可相对机壳旋转运动的止转件，所述止转件上设置有多个配接齿，第一状态时，所述内齿圈的多个齿与所述止转盘的多个配接齿啮合。

优选的，所述离合机构还包括能够相对机壳轴向移动、但不可相对机壳旋转运动的止转件，给所述止转件提供沿第一方向偏压力的偏压件，所述动力工具还包括相对所述机壳活动设置的操作件，所述操作件能够调节所述偏压件施加到所述止转件上的偏压力的大小。

优选的，所述操作件位于所述机壳的前部，所述离合机构还包括连接所述操作件与所述偏压件的连接件，所述偏压件能够给所述连接件提供沿反向于第一方向的偏压力，所述操作件的运动能够驱动所述连接件沿所述输出轴的轴线进行轴向移动。

优选的，所述操作件能够相对所述机壳绕所述输出轴的轴线进行旋转，所述动力工具还包括设置在所述操作件与所述偏压件之间，且与所述操作件螺旋连接的螺旋件，所述操作件的旋转能够驱动所述螺旋件沿所述输出轴的轴线进行轴向移动，所述螺旋件的轴向移动能够调节所述偏压件施加到所述止转件上的偏压力的大小。

优选的，所述连接件包括杆部，所述杆部的末端形成有向内弯折的弯折部，所述弯折部与所述螺旋件的第一端面抵接，以给螺旋件提供反向于第一方向的作用力。

优选的，所述螺旋件的外圆周上形成有多个凹槽，所述凹槽的宽度大于等于所述杆部的宽度，所述凹槽的径向深度大于等于所述杆部的厚度，所述连接件包括与所述凹槽数量相等的杆部，且所述多个杆部均能够穿过所述多个凹槽。

优选的，所述凹槽的数量为四个，所述凹槽均匀地分布于所述螺旋件的外圆周上。

优选的，所述配接齿与所述齿之的至少一个齿从根部到顶部宽度渐小。

优选的，所述配接齿设置在所述止转件的端面上，所述齿设置在所述内齿圈一的外圆周面上。

优选的，所述离合机构包括能够相对机壳轴向移动、但不可相对机壳旋转运动的止转件，所述内齿圈一的外圆周面上设有长槽，所述止转件的内圆周上设有异形槽，所述离合机构还包括能够部分地收容于所述长槽与所述异形槽的钢球，第一状态时，所述钢球的一部分收容于所述长槽中，一部分收容于所述异形槽中，以实现所述内齿圈一与所述止转件之间的相对固定，第二状态时，所述钢球脱离所述长槽，所述内齿圈一能够相对所述止转件旋转。

本发明中的动力工具将扭力调节机构中的离合机构设置在电机与内齿圈一之间，即当动力工具达到预设的扭力值进行爬坡时，离合机构与内齿圈一进行配接或分离。位于电机与内齿圈一之间的离合机构充分地利用了电机与内齿圈一之间的轴向距离，进而节省了动力工具的轴向尺寸，实现了动力工具机身的短小紧凑。通过移动内齿圈二与机壳固定与分离，行星轮系传动机构可以实现两种转速的输出，且能输出低扭矩、高转速，从而使动力工具适应特定需求的操作工况。

附图说明

图1是本发明动力工具的示意图。

图2是本发明动力工具的部分爆炸图。

图3是本发明动力工具处于低速状态时的剖视图。

图4是本发明动力工具处于高速状态时的剖视图。

图5是本发明动力工具的扭力调节机构处于第一状态。

图6是本发明动力工具的扭力调节机构处于第二状态。

图7是本发明动力工具的剖视图。

图8是本发明动力工具另一个实施方式的剖视图。

具体实施方式

本发明提供了一种通过两级行星传动实现高低速切换的动力工具，以满足对较高输出转速的需求，同时也带来了机身轴向尺寸短小紧凑的效果。该动力工具还具有扭力调节机构，通过操作设在机身前端的操作件，带动连接件的运动，实现偏压件的弹簧储能，进而实现输出扭力的调节。下面以电钻为例对相关结构进行详细描述。

参照图1和图2所示，图1是动力工具100的示意图，图2是动力工具 100的部分爆炸图。动力工具100包括机壳10，设在机壳10内的驱动件，由驱动件驱动的传动组件，与传动组件连接的输出组件。输出组件包括输出轴 301，以及与输出轴301旋转连接的工作头302。本发明中的驱动件可以是电机，也可以是气动的驱动件，如气动马达。

动力工具100还包括速度切换组件40，用于实现动力工具100的输出轴 301的输出转速在高速和低速之间切换。速度切换组件40包括设置于机壳10 顶部的速度切换钮401，速度切换钮401能够可操作地在两个位置间运动，可以是移动，也可以是转动，本实施方式中的运动方式为移动。速度切换钮 401在两个位置间的移动，通过切换钢丝402带动内齿圈二223在两个位置间移动。内齿圈二223处于第一位置时，内齿圈223相对机壳10旋转固定，此时，内齿圈二223所在的那一级行星轮系在传动组件中起到减速作用。内齿圈二223处于第二位置时，内齿圈223相对机壳10旋转释放，即能够相对机壳10自由旋转，此时，内齿圈二223所在的那一级行星轮系在传动组件中处于失效状态，即不会起到减速作用。

因此，速度切换钮401带动内齿圈二223处于第一位置对应输出轴301 的转速为低速，速度切换钮401带动内齿圈二223处于第二位置对应输出轴 301的转速为高速。

参见图2所示，传动组件包括两级行星轮系传动，以从驱动件到输出轴方向来区分行星轮系分别为第一级行星轮系和第二级行星轮系，本实施方式中的驱动件是电机(图中未示出)。第一级行星轮系包括行星架一211，支撑于行星架一211上的三个行星轮一212，套设于三个行星轮一212外的内齿圈一213。

内齿圈一213的外圆周面上设有凸起一2131，凸起一2131与止转盘505 外缘周上的凹槽一5051配合能够限制内齿圈一213的转动。

第二级行星轮系包括行星架二221，支撑于行星架二221的多个行星轮二222，以及套设于三个行星轮二222外的内齿圈二223，内齿圈223能够沿输出轴线在两个位置间进行轴向移动。

内齿圈二223的外圆周面上设有齿2231，对应地，齿轮箱机壳101的内表面上设有配接齿(图中未示出)，能够与齿2231配接，实现旋转连接，即使内齿圈二223的旋转被限制。

参见图3和4所示，图3的内齿圈二223处于第一位置，图4的内齿圈二223处于第二位置。当内齿圈二223被操作地运动至第一位置时，内齿圈二223上的齿2231与齿轮箱机壳101上的配接齿配接，内齿圈二223的旋转因此被限制。此时，第二级行星轮系参与减速传动，也就是说从电机轴201 输出至第一级行星轮系减速后，再经过第二级行星轮系减速，然后传递至输出轴301，输出的速度为低速。

当内齿圈二223被操作地运动至第二位置时，内齿圈二223上的齿2231 与齿轮箱机壳101上的配接齿相互分离，且在轴向上相互分离。此时，内齿圈二223能够相对机壳101自由旋转。此时，第二级行星轮系失效，不参与减速传动，也就是说从电机轴201输出至输出轴301之间只经过一级减速传动，为第一级行星轮系减速，输出的速度为高速。

本实施方式中，内齿圈二223的轴向移动由速度切换钮401带动。速度切换钮401设置在动力工具100的机壳10的顶部，速度切换钮401的内表面上设有一狭槽(图中未示出)，用于收容切换钢丝402的顶部4021，切换钢丝402的两个触角4022穿过齿轮箱机壳101插入至内齿圈223外圆周面上的环形槽2232中。当速度切换钮401在两个位置间移动时，会带动切换钢丝 402在两个位置间移动，进而通过切换钢丝402的两个触角4022与环形槽 2232的配合实现内齿圈二223在两个位置间的移动。

本发明的速度切换方案中，在两级行星轮系传动的基础上，通过第二级行星轮系的内齿圈在两个位置之间的轴向移动，使内齿圈在第一位置时传动机构为两级行星减速，内齿圈在第二位置时传动机构为一级行星减速，进而实现输出轴转速的高速和低速调节。

常见的高低速切换机构的传动机构为三级行星传动，本发明的高低速切换机构中的传动机构为两级行星传动，其齿轮箱的轴向尺寸比三级行星传动的齿轮箱尺寸更小，进而使具有该高低速切换机构的动力工具的整机长度会更小。

另外，常见的高低速切换机构在高速状态下的传动机构为两级减速，在低速状态下的传动机构为三级减速，本发明中高速状态下的传动机构为一级减速，低速状态为两级减速。因此，本发明中的高速状态相对于现有技术中的高速状态能够获得更高的转速，以适用更高速的操作工况需求。

在本实施方式中，该移动的内齿圈是第二级行星轮系中的内齿圈，在其他实施方式中，该内齿圈也可以选取在第一级行星轮系中的内齿圈。

本发明中的动力工具带有两档速度切换，即能够输出轴能够输出两个速度，一个高速，一个低速，且在两个速度状态下，传动机构输出不同的传动比会有所不同。低速状态下，传动机构输出的传动比为第一传动比，高速状态下，传动机构输出的传动比为第二传动比，且第二传动比小于第一传动比。

本发明中，为了实现高速值能够达到一定的数值，第二传动比的大小可以在5-15之间进行选取。普通电机的转速为20000转/分钟到30000转/分钟，如果采用的电机转速为20000转/分钟，传动比设置在5左右，那么高速档位的转速可达到4000转/分钟。如果采用的电机转速为30000转/分钟，传动比设置在15左右，那么高速档位的转速可达到转2000/分钟。

动力工具100还包括扭力调节组件50，用于调节输出轴301的最大输出扭力。扭力调节组件50包括设置在机壳10前面的扭力调节罩501，扭力调节罩501可操作地在多个位置间运动，可以是转动，也可以是移动，本实施方式中的运动方式为转动，扭力调节罩501的多个位置对应输出轴301的多档输出扭力值。扭力调节罩501的转动通过螺旋传动转变为连杆503的移动，进而转变为压簧504的压缩量。压簧504的压缩量即为压簧504储存的能量，压簧504储存的能量对应动力工具100的最大输出扭力。

参见图2所示，扭力调节机构包括扭力调节罩501，用于与扭力调节罩 501螺旋传动的螺纹盖502，能够相对机壳10轴向移动的连杆503，设置于连杆503与内齿圈一213之间的压簧504，设置于压簧504与内齿圈一213 之间的止转盘505，所述压簧504给所述止转盘505提供沿第一方向的偏压力，给所述连杆503提供反向于第一方向的偏压力。本文所说的第一方向指的是沿输出轴的轴向从马达轴到输出轴301的方向。

其中，止转盘505相对齿轮箱机壳101能够进行轴向移动，但不能转动。止转盘505的周向上设有多个凸起二5052，凸起二5052与齿轮箱机壳101 内部的凹槽配合能够限制止转盘505相对齿轮箱机壳101的转动。扭力调节罩501相对机壳10能够转动但不能移动，扭力调节罩501的内表面与螺旋盖 502的外表面通过螺纹配合进行旋转连接。扭力调节罩501的转动通过螺纹连接转化为螺旋盖502的轴向移动，螺旋盖502向前移动时带动连杆503克服压簧504向后的偏压力向前移动。本实施方式中所说的“向前”指的是沿输出轴301的轴线向工作头302的方向。

参见图5和6所示，图5中的扭力调节机构处于第一状态，图6中的扭力调节机构处于第二状态，该状态下具有一个较大的扭力档位，此处的扭力档位与输出的最大扭力值相对应，即扭力档位越大，输出的最大扭力值也越大。

当扭力调节罩501从一个扭力档位旋转到另一个较大的扭力档位时，扭力调节罩501会驱动螺旋盖502向前移动，接着螺旋盖502会带动连杆503 向前移动，进而使压簧504处于一个更大的压缩量。

在工作头302在作业过程中，当加在工作头302上的外部扭力还没有达到当前的扭力档位值时，压簧504给止转盘505提供向前的偏压力，使止转盘505与内齿圈一213处于旋转连接的状态。该状态下，内齿圈一213外圆周上的凸起一2131位于止转盘505外圆周上的凹槽一5051中，此时，内齿圈一213无法相对齿轮箱机壳101转动。本实施方式中凸起一2131位于内齿圈一213的外圆周面上，在其他实施方式中，凸起一也可以设置在内齿圈一的端面上。当然，凸起一设置在内齿圈一的外圆周上比设置在端面上所占据的轴向尺寸更小，能够节省整机的轴向长度。

当施加在工作头302上的外部扭力达到当前的扭力档位值时，止转盘505 会相对内齿圈一213在轴向上进行爬坡。

具体地，在止转盘505的外圆周上，相邻两个凹槽一5051之间形成有弧形凸起5053，在内齿圈一213外圆周上的凸起一2131在朝向止转盘505的一侧设计为弧形，使得止转盘505与内齿圈一213之间的配接为弧面配接，即弧形凸起5053与凸起一2131之间的啮合为弧面与弧面的啮合，从而实现止转盘505相对内齿圈一213的爬坡运动。当外部扭力达到当前的扭力档位值时，产生爬坡运动的止转盘505会相对内齿圈一213产生向后的间歇性的轴向移动，即止转盘505与内齿圈一213之间能够发生相对转动，即内齿圈一213能够相对齿轮箱机壳101转动。当内齿圈一213能够相对齿轮箱机壳 101转动时，输出便中断。为了实现止转盘505会相对内齿圈一213的轴向爬坡，形成于止转盘505上的弧形凸起于形成于内齿圈一213上的凸起一需要满足一定的结构条件，即相互配接且能够轴向爬坡的弧形凸起与凸起一之间的至少一个从根部到顶部的宽度逐渐地变小。其中，根部指的是最接近外圆周面或端面的部分，顶部指的是远离外圆周面或端面的部分。

本实施方式中止转盘505外圆周上相邻两个凹槽一5051之间形成的凸起设计为弧形凸起，在其他实施方式中并不限定该凸起的具体形状，只要该凸起与内齿圈一上的凸起一配合实现爬坡即可，该凸起还可以是梯形凸起，三角形凸起，或者其他形状的凸起。

在扭力调节机构中，螺旋盖502与连杆503之间的连接关系为螺旋盖502 能够带动连杆向前移动，当螺旋盖502向后移动时，连杆503在压簧504的偏压下会自动向后移动。

在本实施方式中，螺旋盖502与连杆503之间的连接结构为，在连杆503 的一端设有钩部5031，钩部5031形成为向内弯折的弯折部，弯折部的内侧与螺旋盖502的第一端面相抵接，以给螺旋件提供沿轴向向后的作用力，即钩部5031能够将螺旋盖502沿输出轴轴线方向向后钩，即在连杆503与螺旋盖502之间形成这样的一种连接：当螺旋盖502被操作地向前移动时，会带动连杆503向前移动；当连杆503被操作地向后运动时，会带动螺旋盖502 向后运动。本文中第一端面指的是沿轴线方向上的两个端面中相对靠前的那个端面，其中，靠近输出头的方向为前方。

在其他实施方式中，螺旋盖与连杆之间的连接结构不局限于 本实施方式中的连接结构，可以是螺旋盖能够带动连杆沿轴向向前运动的任何一种常规结构，比如螺钉连接实现的固定连接。

具体地，连杆503包括四个杆件和一个环形底座5032。每个杆件的末端均形成有一个钩部5031，四个杆件的另一端均固定在环形底座5032上，且四个杆件在环形底座5032的周向上均匀地分布。环形底座5032与输出轴301 同轴地设置，用于承接来自于压簧504的偏压力。

在螺旋盖502的外圆周上设有凹槽二5021，凹槽二5021在外圆周上的分布位置与连杆503的四个杆件的位置相对应，即凹槽二5021用于收容连杆 503的四个杆件。

另外，本实施方式中凹槽二5021的径向深度与连杆503的每个杆件厚度大致相同，优选的是凹槽二5021的径向深度大于杆件的厚度，以使连杆503 的四个杆件能够放置在螺旋盖502的四个凹槽二5021中。该方案既能够节省径向上的空间尺寸，也使螺旋盖502与扭力调节罩501之间的螺旋传动能够顺利地进行。与此同时，连杆503的杆件设置在凹槽二5021中也能够限制住连杆503沿环形底座5032的轴线的转动，进而避免了由于该转动带来的振动与噪音。

本实施方式中连杆503包括的杆件个数为四个，但在其他实施方式中，并不局限杆件的个数，可以是四个，也可以是三个，二个，甚至一个，或者其他个数。而且，当杆件的个数为多个时，也并不局限于均匀分布的方式。

本实施方式中采用四个均匀分布的杆件，使连杆503受到的轴向向前的力更加地均匀，进而使止转盘505受到的轴向向前的力更加均匀，避免偏歪现象的出现。

当其他实施方式中采用多于四个杆件，且均匀分布在环形底座上时，也能够使连杆在轴向上受力均匀，但会带来结构复杂的缺点。

当其他实施方式中采用三个杆件，且均匀分布在环形底座上时，能够使连杆在轴向上受力均匀，但会给连杆的安装带来不便，即会使连杆安装在齿轮箱机壳上的安装带来困难，因为齿轮箱机壳需设计止转定位结构，三个连杆的均分排布会导致定位结构无法设计在最佳位置。

本实施方式中的扭力调节机构是结合前述的速度切换机构进行设计的，当然该扭力调节机构也可以与常见的三级行星传动下的高低速切换机构结合使用。

本发明中的扭力调节机构作用于位于靠近电机驱动端的上游内齿圈，即内齿圈一，该设置在一定程度上能够充分利用轴向尺寸，进而减小机身轴向尺寸，实现机身结构紧凑。下面将结合图7进行详细说明。

一般行星轮系传动机构中都会以电机的输出轴，简称电机轴作为第一级行星轮系的太阳轮，所以会在电机轴的末端成型有齿，以作为第一级行星轮系的太阳轮。然而，但一般电机轴的直径太小，很难在输出轴的外圆周面上形成有满足强度的齿形，所以，会在电机轴上套设一个中间轴，中间轴的直径大于电机轴的直径，其外圆周上能够形成满足强度要求的齿形。

图7是本发明中动力工具的剖视图，图中在电机轴201的端部设有轴套 202，轴套202的一端相对电机轴201旋转固定，轴套202的另一端的外圆周面上形成有齿，以作为第一级行星轮系的太阳轮与多个行星轮一212相啮合。在轴套202与电机轴201形成旋转固定的结构中，电机轴201与轴套202之间沿输出轴线方向会形成有相互重叠的一段重叠部分。扭力调节机构与该重叠部分沿输出轴轴线方向重叠，充分地利用了该重叠部分，以使工具的轴向尺寸减小。当然，在其他的实施方式中，扭力调节机构与该重叠部分也可以至少部分地重叠设置。

压簧504和止转盘505环绕于轴套202设置，且沿轴向分布于内齿圈一 213与电机之间。压簧504能够可操作地被压缩以产生不同的形变量，进而压簧提供给止转盘505的偏压力的大小也会进行相应的变化，即止转盘505 传递给内齿圈一213的最大旋转力矩也会对应地产生不同。

扭力调节机构作用于内齿圈一213，能够充分利用电机轴201与内齿圈一213之间的上述的轴向重叠部分，以减小扭力调节机构所占用的轴向尺寸，进而以减小了工具的轴向尺寸。

扭力调节机构作用于靠近电机侧的上游内齿圈一，扭力调节罩能够调节作用于内齿圈一的最大旋转扭矩，扭力调节罩的位置设置既可以向常规设计那样，靠近下游内齿圈二设置，也可以靠近内齿圈一设置。

当扭力调节罩靠近内齿圈二223设置时，如图5-6中本实施方式的设计，需要在扭力调节罩501与压簧504之间设置连杆503，以使扭力调节罩501 的操作能够传递到压簧504上。

当扭力调节罩靠近内齿圈一213设置时，如图8所示为本发明的另一个实施方式，扭力调节罩501’设置在后面，即靠近内齿圈一213的位置，扭力调节罩501’的旋转带动螺旋盖502’的轴向移动。压簧504’沿轴线方向设置于螺旋盖502’与止转盘505’之间，给止转盘505’提供沿第一方向的偏压力。相对齿轮箱机壳旋转固定的止转盘505’设置在内齿圈一213外，且在止转盘505’与内齿圈一213之间还设有钢球506，且钢球在输出轴轴线方向的移动被限制。

止转盘505’与内齿圈一213之间的旋转离合为径向离合，内齿圈一213 与止转盘505’之间的具有两种状态，当输出轴收到的外部转矩没有达到设定的扭矩值时，压簧504’给止转盘505’提供沿第一方向的偏压力，且会通过异形槽5056上的斜面将偏压力沿径向向内传递给钢球506，收到偏压力的钢球506一部分收容在内齿圈一213外圆周上的半球槽2133中，一部分收容在止转盘505’内圆周面上的异形槽5056中，此时，内齿圈一213与止转盘 505’之间处于第一状态，为旋转连接，即内齿圈一213的旋转被限制。

当外部转矩达到预设的扭矩值时，内齿圈一213对钢球506会产生沿径向向外的作用力，该作用力大于压簧504’通过异形槽5056上的斜面给钢球 506沿径向向内偏压力，则钢球506沿径向向外移动，通过异形槽5056上的斜面将止转盘505’沿输出轴轴线方向向后推，然后钢球506沿径向进入到异形槽5056中，当钢球506完全脱离时，内齿圈一213与止转盘505’之间则处于第二状态，为内齿圈一213与止转盘505’之间旋转分离，即内齿圈一213能够相对止转盘505’自由旋转。当内齿圈一213能够自由转动时，传动机构则不能够实现从电机轴到输出轴之间的旋转传递，即从电机轴传递到输出轴的旋转被中断。本文所说的径向方向均是指内齿圈一的径向方向，本文所说的轴向方向均是指输出轴的轴向。

本实施方式中，内齿圈一213与止转盘505’之间的离合方式为径向离合，当本实施方式中的扭矩调节机构应用在三级行星传动实现两档输出速度切换的场景中时，该扭矩调节机构可以作用于位于上游靠近电机侧的内齿圈一，也可以作用于位于中间位置的内齿圈二。

本实施方式中，扭力调节罩靠近内齿圈一设置的方案中，扭力调节机构中采用的是径向离合方案，也可以采用前文所述的轴向离合方案，即在止转盘与内齿圈一之间采用端面齿爬坡的方式实现旋转分离与连接。不过，径向离合相比于轴向离合的好处是能够节省轴向尺寸。

本发明中扭力调节机构中的扭力调节罩相对机壳活动设置，并不局限于相对机壳转动，也可以是直线运动。上述实施方式中扭力调节罩相对机壳的运动关系是转动，在其他实施方式中扭力调节罩可以设计为相对机壳进行轴向移动。

由于扭力调节罩能够操作地驱动并使压簧沿轴向产生形变，进而使压簧存储不同的能量，所以，扭力调节罩的操作需要能够输出直线运动。当扭力调节罩相对机壳转动时，就需要螺旋盖与扭力调节罩螺旋连接，进而将扭力调节罩的旋转转换为螺旋盖的直线运动，进而使压簧的压缩量发生变化。当扭力调节罩相对机壳直线运动时，就不需要螺旋盖，扭力调节罩的运动可以直接对压簧进行压缩或者释放。

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。

Claims (10)

1.一种动力工具，包括：

机壳；

马达，设置在所述机壳内，并输出旋转动力；

输出轴；

传动机构，设置在所述马达和所述输出轴之间以将所述马达的旋转传递至所述输出轴；

其特征在于：所述传动机构为行星轮系传动机构，由第一级行星轮系和第二级行星轮系组成，所述第二级行星轮系位于所述第一级行星轮系的下游，用于接收所述第一级行星轮系的转矩；所述第一级行星轮系包括内齿圈一，行星架一，以及支撑于行星架一上的多个行星轮一；所述第二级行星轮系包括内齿圈二，行星架二，以及支撑于行星架二上的多个行星轮二；

所述内齿圈二能够操作地在两个位置之间移动，第一位置时，所述内齿圈二相对所述机壳固定，所述输出轴输出第一转速，所述行星轮系传动机构输出第一传动比；第二位置时，内齿圈二与所述机壳分离，所述输出轴输出高于第一转速的第二转速，所述行星轮系传动机构输出小于所述第一传动比的第二传动比；

所述第二传动比的数值范围为5-15；

所述动力工具还包括离合机构，所述离合机构设置于所述马达与内齿圈一之间，能够选择地限制从所述传动机构传递至所述输出轴的扭力值，所述内齿圈一与所述离合机构能够在两种状态间转换，第一状态时，所述内齿圈一与所述离合机构配接，第二状态时，所述内齿圈一与所述离合机构分离。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述内齿圈一上设有多个齿，所述离合机构包括能够相对所述机壳轴向移动、但不可相对所述机壳旋转运动的止转件，所述止转件上设置有多个配接齿，第一状态时，所述内齿圈一的多个齿与所述止转件的多个配接齿啮合。

3.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构还包括能够相对机壳轴向移动、但不可相对机壳旋转运动的止转件，给所述止转件提供沿第一方向偏压力的偏压件，所述动力工具还包括相对所述机壳活动设置的操作件，所述操作件能够调节所述偏压件施加到所述止转件上的偏压力的大小。

4.根据权利要求3所述的动力工具，其特征在于：所述操作件位于所述机壳的前部，所述离合机构还包括连接所述操作件与所述偏压件的连接件，所述偏压件能够给所述连接件提供沿反向于第一方向的偏压力，所述操作件的运动能够驱动所述连接件沿所述输出轴的轴线进行轴向移动。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于：所述操作件能够相对所述机壳绕所述输出轴的轴线进行旋转，所述动力工具还包括设置在所述操作件与所述偏压件之间，且与所述操作件螺旋连接的螺旋件，所述操作件的旋转能够驱动所述螺旋件沿所述输出轴的轴线进行轴向移动，所述螺旋件的轴向移动能够调节所述偏压件施加到所述止转件上的偏压力的大小。

6.根据权利要求5所述的动力工具，其特征在于：所述连接件包括杆部，所述杆部的末端形成有向内弯折的弯折部，所述弯折部与所述螺旋件的第一端面抵接，以给螺旋件提供反向于第一方向的作用力。

7.根据权利要求6所述的动力工具，其特征在于：所述螺旋件的外圆周上形成有多个凹槽，所述凹槽的宽度大于等于所述杆部的宽度，所述凹槽的径向深度大于等于所述杆部的厚度，所述连接件包括与所述凹槽数量相等的杆部，且多个所述杆部均能够穿过多个所述凹槽。

8.根据权利要求7所述的动力工具，其特征在于：所述凹槽的数量为四个，所述凹槽均匀地分布于所述螺旋件的外圆周上。

9.根据权利要求3所述的动力工具，其特征在于，所述偏压件为压簧。

10.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述离合机构包括能够相对机壳轴向移动、但不可相对机壳旋转运动的止转件，所述内齿圈一的外圆周面上设有长槽，所述止转件的内圆周上设有异形槽，所述离合机构还包括能够部分地收容于所述长槽与所述异形槽的钢球，第一状态时，所述钢球的一部分收容于所述长槽中，一部分收容于所述异形槽中，以实现所述内齿圈一与所述止转件之间的相对固定，第二状态时，所述钢球脱离所述长槽，所述内齿圈一能够相对所述止转件旋转。

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