專利名稱：多速鉆機(jī)和帶有低速齒輪單個(gè)離合器的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多速鉆機(jī)，尤其涉及一種帶有平行軸變速器和過載 離合器的多速鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
這部分的陳述僅僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，并且不構(gòu)成現(xiàn)有 技術(shù)。
多速鉆機(jī)可以包括用于在輸入部件和輸出主軸之間傳遞扭矩的變速器。 變速器可以是包括低速齒輪和高速齒輪的平行軸變速器。這些變速器可以選 擇地通過低速齒輪或高速齒輪將輸入部件耦合于輸出件。 一些多速鉆機(jī)可以 包括用于限制在驅(qū)動(dòng)輸入部件和輸出主軸間傳遞的扭矩值的離合器。

實(shí)用新型內(nèi)容
該實(shí)用新型尋求解決至少一個(gè)或多個(gè)以下問題，首先，該實(shí)用新型提供
了一種多速鉆機(jī)中的離合器，而不會(huì)增加該工具的整體尺寸；其次，該實(shí)用 新型提供了一種多速鉆機(jī)中的離合器，其僅在低速模式下運(yùn)行，并且在高速 模式下被越過；最后，該實(shí)用新型能產(chǎn)生足夠的扭矩以進(jìn)行鉆孔，同時(shí)如果
發(fā)生停車仍會(huì)限制輸出扭矩。
該實(shí)用新型會(huì)產(chǎn)生以下的有益技術(shù)效果首先，該實(shí)用新型將離合器結(jié) 合到多速鉆機(jī)的低速齒輪中，其避免了增加該工具的整體尺寸；其次，該實(shí) 用新型的離合器僅在低速模式下運(yùn)行并且在高速模式下被越過；最后，所述 鉆機(jī)會(huì)產(chǎn)生足夠力矩以進(jìn)行預(yù)期的鉆孔，同時(shí)仍會(huì)將輸出扭矩限制到當(dāng)發(fā)生 停車時(shí)將不會(huì)損壞鉆機(jī)的水平。
用于多速鉆機(jī)、在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的平行軸變速 器，包括安裝在輸出主軸上的高速齒輪。低速齒輪也安裝在輸出主軸上。離 合器部件可操作地耦合于低速齒輪以在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩，使輸出主軸達(dá)到預(yù)定的扭矩等級(jí)。當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩 超過預(yù)定扭矩等級(jí)時(shí)，離合器部件與低速齒輪分離。操作轉(zhuǎn)換組件以在多個(gè) 模式間可選擇地切換。多個(gè)模式包括通過低速齒輪和離合器部件在至少一 個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的低速模式，和通過高速齒輪以繞過離合器 部件在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的高速模式。
多速鉆機(jī)包括至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸。高速齒輪安裝在輸出主軸上 并且可被操作以在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間可選^^地傳遞扭矩。低速齒 輪安裝在輸出主軸上并且可被操作以在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間可選 擇地傳遞扭矩。離合器部件可操作地耦合于低速齒輪以在至少一個(gè)小齒輪和 輸出主軸間傳遞扭矩，并使輸出主軸提高到預(yù)定的扭矩等級(jí)。當(dāng)離合器部件 和低速齒輪間的扭矩超過預(yù)定扭矩等級(jí)時(shí)，離合器部件與低速齒輪分離。轉(zhuǎn)
換組件可操作地在多個(gè)模式間可選擇地切換。多個(gè)模式包括通過低速齒輪
和離合器部件在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的低速模式，和通過 高速齒輪以繞過離合器部件在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的高 速模式。
多速鉆機(jī)包括電機(jī)、輸出主軸和安裝在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的附屬軸上的第 一輸入小齒輪。第二輸入小齒輪安裝在該附屬軸上。高速齒輪安裝在輸出主 軸上，與第二輸入小齒輪始終保持嚙合，并且可操作以在至少一個(gè)小齒輪和 輸出主軸間可選擇地傳遞扭矩。低速齒輪安裝在輸出主軸上并且與第 一輸入 小齒輪始終保持嚙合。低速齒輪包含至少一個(gè)齒輪凸輪面。離合器部件固定 到輸出主軸上。離合器部件包含配置為與該至少一個(gè)齒輪凸輪面協(xié)同操作的 至少一個(gè)離合器凸輪面。偏壓部件使低速齒輪沿著輸出主軸軸向地朝離合器 部件偏置，這樣至少一個(gè)齒輪凸輪面和至少一個(gè)離合器凸輪面彼此協(xié)同操作 以在第一輸入小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩。至少一個(gè)齒輪凸輪面和至少一 個(gè)離合器凸輪面彼此緊靠，當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩超出預(yù)定扭矩 等級(jí)時(shí)，以克服偏壓部件的偏壓力從而使低速齒輪移動(dòng)遠(yuǎn)離離合器部件。提
供了用于在多個(gè)模式間可選擇地切換的轉(zhuǎn)換組件。多個(gè)模式包括通過低速 齒輪和離合器部件在第一輸入小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的低速模式，和 通過高速齒輪以繞過離合器部件在第二輸入小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩 的高速模式。
從這里的詳細(xì)描述將會(huì)清楚地了解本實(shí)用新型的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些描述和具體的實(shí)施例僅僅是為了解釋的目的，而不是要限制 本實(shí)用新型的范圍。


本附圖說明僅用于解釋目的而不是以任何方式來限制本實(shí)用新型公開 的范圍。
圖1是依照本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的示例性的多速度錘-鉆的透視圖2是依照本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的、圖1所示的包含模式圈的錘-鉆
遠(yuǎn)端的局部透^L圖3是圖2中所示的包含電子速度轉(zhuǎn)換銷和機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷的模式圈的
后部透一見圖4是圖3所示的模式圈的后部透視圖5是圖3所示的模式圈的另一個(gè)后部透視圖6是顯示對(duì)應(yīng)于電子低速的第一模式的模式圈后視圖7是顯示對(duì)應(yīng)于機(jī)械低速的第二模式的模式圈后視圖8是顯示對(duì)應(yīng)于機(jī)械高速的第三模式的模式圈后視圖9是顯示對(duì)應(yīng)于機(jī)械高速和錘擊模式的第四模式的模式圈后視圖IO是圖1所示的多速度錘-鉆的變速器的分解透視圖11是圖1所示的模式圈和錘-鉆變速器的前部透視圖，示出了依照本
實(shí)用新型教導(dǎo)的撥叉；
圖12是圖1所示的模式圈和錘-鉆變速器的透視圖、示出了依照本實(shí)用
新型教導(dǎo)的減速小齒輪；
圖13是沿圖11中的線13-13剖開的錘-鉆的局部截面圖14是示出了帶模式圈截面的錘-鉆變速器的局部側(cè)視圖，且處在第一
模式(電子低速)；
圖15是示出了帶模式圈截面的錘-鉆變速器的局部側(cè)視圖，且處在第二
模式(機(jī)械低速)；
圖16是示出了帶模式圈截面的錘-鉆變速器的局部側(cè)視圖，且處在第三
模式(機(jī)械高速)；
圖17是示出了帶模式圈截面的錘-鉆變速器的局部側(cè)視圖，且處在第四
模式(機(jī)械高速和錘擊模式)；圖18是依照本實(shí)用新型教導(dǎo)的電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)的平面視圖，且處在
未啟動(dòng)位置；
圖19是圖18電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)的平面視圖，且處在啟動(dòng)位置； 圖20是錘-鉆的變速器的部分分解圖21是圖20中低速輸出機(jī)構(gòu)的棘輪齒和變速器的離合器部件的局部剖 視圖22是依照本實(shí)用新型教導(dǎo)的圖20中的錘-鉆變速器的透視圖23是依照本實(shí)用新型教導(dǎo)的錘-鉆的前部箱體的透視圖24是各種錘擊機(jī)構(gòu)組件的局部透視圖25是各種錘擊機(jī)構(gòu)和殼體組件的局部剖視圖；以及
圖26是各種轉(zhuǎn)換鎖定部件組件的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
首先參考圖1，圖中示出了依照本實(shí)用新型的教導(dǎo)而構(gòu)造的示例性的錘-鉆且總體用附圖標(biāo)記 10來表示，錘-鉆10包含具有把手13的殼體12,殼體 12通常包括后部殼體14,前部殼體16和把手殼體18,這些殼體部分14, 16和13可以是獨(dú)立的組件或者以各種方式組合。例如，4巴手殼體18可以是 梳狀的作為構(gòu)成后部殼體14至少某些部分的單獨(dú)整體組件的一部分。
一般來說，后部殼體14中容納有電機(jī)20 (圖18)，同時(shí)前部殼體16中 容納有變速器22 (圖11 ),模式圈26繞前部殼體16旋轉(zhuǎn)設(shè)置，并且端蓋28 靠近模式圈26布置。正如在這里要詳細(xì)描述的一樣，模式圈26繞著大體相 應(yīng)于浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)往復(fù)輸出主軸40的軸線30在多個(gè)位置之間選擇性地旋轉(zhuǎn)。模 式圈26圍繞輸出主軸40設(shè)置，且可以同心地或者偏心地圍繞輸出主軸40 被設(shè)置。模式圈26的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置都對(duì)應(yīng)操作模式。指示器32設(shè)置在前部 殼體16上用以與所選擇的模式對(duì)準(zhǔn)，該所選擇的模式通過設(shè)置在模式圈26 上的標(biāo)記34標(biāo)識(shí)。用于啟動(dòng)電機(jī)20的觸發(fā)器36設(shè)置在殼體12上例如在把 手13上。依照本實(shí)用新型公開內(nèi)容的錘-鉆10是電動(dòng)系統(tǒng)，其帶有可移動(dòng) 地耦合到把手殼體18的基部38上的電池(未示出)。然而可以意識(shí)到，錘-鉆IO可以由其它能源供給以動(dòng)力，例如交流電源、氣動(dòng)基能源和/或燃燒基 能源。
輸出主軸4 0可以是軸頸支撐在殼體12中的浮動(dòng)的旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輸出主軸。輸出主軸40由電機(jī)20 (圖20)通過變速器22 (圖11)驅(qū)動(dòng)。輸出 主軸40向前延伸超出前部殼體16的前面。在輸出主軸40上可以安裝有鉆 軋頭(未示出)用于在其中夾持鉆頭(或者其它合適的裝置)。
現(xiàn)在參考圖2-9，將進(jìn)一步詳細(xì)描述模式圈26。模式圈26大體限定為 圓柱形主體42，所述圓柱形主體42具有外表面44和內(nèi)表面46。外表面44 在其上面具有標(biāo)記34。標(biāo)記34對(duì)應(yīng)于多個(gè)操作;溪式。例如在所示出的實(shí)施 例中(圖2),標(biāo)記34包含數(shù)字'T，， "2", "3"，以及鉆和"錘擊"圖標(biāo)。 在討論錘-鉆10的具體操作之前，有必要先簡要描述一下這些典型模式的每 一種。大體由附圖標(biāo)記50代表的模式"1"對(duì)應(yīng)于電動(dòng)低速鉆孔模式。大體 由附圖標(biāo)記52代表的模式"2"對(duì)應(yīng)于機(jī)械低速模式。大體由附圖標(biāo)記54 代表的模式"3"對(duì)應(yīng)于機(jī)械高速模式。大體由附圖標(biāo)記56代表的"錘-鉆" 模式對(duì)應(yīng)于錘-鉆模式。正如可以意識(shí)到的，這些模式是示例一性的，也可 以附加或者選擇其它操作模式。模式圈26的外表面44可限定有肋60以便 于握緊的動(dòng)作。
模式圈26的內(nèi)表面46周圍限定多個(gè)凹處，在示出的實(shí)施例中，有四個(gè) 凹處62, 64, 66和6S,分別(圖4 )被設(shè)置在模式圈26的內(nèi)表面46周圍。 定位彈簧70 (圖6-9)在每種^t式中分別部分地嵌入多個(gè)凹處62， 64， 66 和68中的一個(gè)。結(jié)果，模式圈26可以分別確定地定位在每一個(gè)模式，并將 已經(jīng)被正確地選擇的所需要的模式反饋給使用者。凸輪面72沿著模式圈26 的內(nèi)表面46大體周向延伸凸輪面72限定了機(jī)械轉(zhuǎn)換銷凹部74,機(jī)械轉(zhuǎn)換銷 斜面76,機(jī)械轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)78,電子轉(zhuǎn)換銷凹部80,電子轉(zhuǎn)換銷斜面82，電 子轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)84，和錘擊凸輪驅(qū)動(dòng)肋86。
現(xiàn)在具體參考圖3和6 - 9,模式圈26連接機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90和電子速 度轉(zhuǎn)換銷92。更特別地，在使用者繞著軸線30 (圖1 )旋轉(zhuǎn)模式圈26時(shí)， 機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94 (圖3 )和電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96的每 一個(gè)都分別地騎跨過模式圈26的凸輪面72。圖6顯示了模式圈26的凸輪面 72位于模式'T'。在模式'T'，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96定位在電子轉(zhuǎn) 換銷高臺(tái)84上。同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94定位在機(jī)械轉(zhuǎn)換銷高 臺(tái)78上。
圖7顯示了模式圈26的凸輪面72位于模式"2",在模式"2",電子速 度轉(zhuǎn)換銷92的末端96定位在電子轉(zhuǎn)換銷凹部80中，同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94保持在機(jī)械轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)78上。圖7顯示了模式圈26的刻度 盤72位于模式"3"，在模式"3",電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96定位在電 子轉(zhuǎn)換銷凹部80中，同時(shí)機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94定位在機(jī)械轉(zhuǎn)換銷 凹部74中。在"錘-鉆，，模式，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96定位在電子 轉(zhuǎn)換銷凹部80中，同時(shí)機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94定位在機(jī)械轉(zhuǎn)換銷凹 部74中。應(yīng)注意，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96和機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末 端94在模式"3"和"錘-鉆"模式之間時(shí)，各自保持在相同的表面上(也 就是沒有高度的變化)。
正如可以理解，各自的斜面76和82便于其在各自的凹部74和80與高 臺(tái)78和84之間過渡。從下面的討論中將能更加充分地意識(shí)到，電子速度轉(zhuǎn) 換銷92的末端96在電子轉(zhuǎn)換銷凹部80和高臺(tái)84之間的運(yùn)動(dòng)影響電子速度 轉(zhuǎn)換銷92的軸向移動(dòng)。同樣地，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的末端94在機(jī)械轉(zhuǎn)換 銷凹部74和高臺(tái)78之間的運(yùn)動(dòng)影響機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90的軸向移動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖10， 13-17，將進(jìn)一步描述錘-鉆10。錘-鉆10包含一對(duì)協(xié) 同操作的錘擊部件100和102。錘擊部件100和102可大體上位于鄰接和模 式圈26的圓周內(nèi)。通過在這個(gè)位置上提供協(xié)同操作的錘擊部件100和102, 能夠提供特別緊湊的傳動(dòng)和錘擊機(jī)構(gòu)。正如下面所述，錘擊部件100被固定 在殼體上，這樣它不可旋轉(zhuǎn)或不能轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，錘擊部件102固定在輸 出主軸40上，例如被鍵配合或壓配合在一起，因此錘擊部件102和主軸40 一起旋轉(zhuǎn)。換句話說，錘擊部件102是可旋轉(zhuǎn)的或旋轉(zhuǎn)的。錘擊部件100和 102具有協(xié)同操作的棘齒104和106,當(dāng)該工具在錘-鉆搡作模式時(shí)，常規(guī) 的錘擊部件100和102用于傳遞預(yù)期的振動(dòng)沖擊到輸出主軸40上。錘擊部 件IOO, 102可由硬化鋼制成?？蛇x擇地，錘擊部件IOO, 102可由其它合適 的硬質(zhì)材料制造。
如圖14所示，提供彈簧108向前偏壓在輸出主軸40上，從而趨于在錘 擊部件100和102的相對(duì)的面之間產(chǎn)生微小的縫隙。如圖17所示，在沖擊 模式操作中，使用者將鉆頭抵靠在工件上，施加偏壓力到輸出主軸40上， 該偏壓力克服了彈簧108的偏壓力。因此，使用者就使錘擊部件IOO和102 協(xié)同操作的棘齒104和106分別地互相接觸，從而在旋轉(zhuǎn)錘擊部件102接觸 不旋轉(zhuǎn)的錘擊部件100時(shí)提供了錘擊作用。
參考圖24和"，軸向可移動(dòng)的錘擊部件100包含三個(gè)等間距的徑向延伸的突起250。徑向突起250可騎靠在相應(yīng)的位于前部殼體16中的凹槽266 內(nèi)。沿著每個(gè)徑向突起"0的外邊緣設(shè)置軸向凹槽252。軸向凹槽"2沿著 它的長度方向提供支撐表面。位于每個(gè)軸向凹槽252中的是支撐導(dǎo)向桿254， 該支撐導(dǎo)向桿在其外圍提供了協(xié)同操作的支撐表面。因此，軸向凹槽252作 為具有與其相關(guān)聯(lián)的支撐表面的支撐小孔，而且導(dǎo)向桿254作為具有與其相
關(guān)聯(lián)的協(xié)同操作的支撐表面的支撐部件。
在每個(gè)錘擊支撐桿254上設(shè)置有復(fù)位彈簧256。復(fù)位彈簧256是作用在 不旋轉(zhuǎn)的錘擊部件上的偏壓部件，用以將不旋轉(zhuǎn)的錘擊部件向無錘擊模式位 置偏壓。每個(gè)錘擊支撐桿的近端壓配合入前部殼體16中的多個(gè)第一凹進(jìn)260 的一個(gè)內(nèi)。前部殼體16可以為齒輪箱的殼體。前部殼體16可全部或部分地 由鋁制成。可選擇地，前部殼體16可全部或部分地由塑料或者其它相對(duì)軟 的材料制成。多個(gè)第一凹進(jìn)260可以設(shè)置在前部殼體16的相對(duì)軟的材料中。 每個(gè)錘擊支撐桿254的遠(yuǎn)端可間隙配合進(jìn)位于端蓋28中的多個(gè)第二凹進(jìn)262 的一個(gè)內(nèi)。端蓋28可全部或部分地由與前部殼體16相似的材料制成。從而， 多個(gè)端蓋28的多個(gè)第二凹進(jìn)262可設(shè)置在相對(duì)軟的材料中。端蓋28用多個(gè) 能被檸緊的緊固件264附接到前部殼體16上。
支撐桿254可由硬化鋼制成?？蛇x擇地，支撐桿254也可由其它合適的 硬質(zhì)材料制成，這樣支撐桿就能夠抵抗在錘擊操作中，可能由軸向移動(dòng)的錘 擊部件100引起的不適當(dāng)?shù)哪p。錘擊部件IOO， 102可由與支撐桿254相 同的材料制成。為了抵抗支撐桿254 (具有相對(duì)硬的材料)和凹進(jìn)260， 262 (具有相對(duì)軟的材料)之間的磨損，凹進(jìn)260, 262可具有組合深度，這樣它 們能夠一起容納支撐桿254總的軸向長度的至少大約25 % ;或者可選4奪地， 所述長度的至少大約30%。另外，壓配合的凹進(jìn)260可具有深度如此來容納 支撐桿254總的軸向長度的至少大約18%;或者可選擇地，所述長度的至少 大約25%。此外，每個(gè)凹進(jìn)260, 262可具有支撐桿254的軸向長度的至少 大約12%的深度。
因此，允許錘擊部件IOO進(jìn)行有限的軸向運(yùn)動(dòng)， -但不允許同軸向主軸40 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐桿254在錘擊操作中可提供必要的旋轉(zhuǎn)阻力來支撐錘擊部件 100。結(jié)果，典型較硬的錘擊部件100的突起250就能避免沖擊和破壞前部 殼體16的凹槽266的壁。這可允許使用鋁，塑料或其它材料來構(gòu)成前部殼 體16。在錘擊部件100的與棘齒104相對(duì)的一側(cè)上，凸輪112具有凸輪臂114, 并且一系列斜面116可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置為軸向鄰近可軸向移動(dòng)的錘擊部件100。 在模式圈26轉(zhuǎn)動(dòng)到"錘-鉆"模式的過程中，錘擊凸輪驅(qū)動(dòng)肋86 (圖4 )嚙 合凸輪臂114并由此使凸輪臂114轉(zhuǎn)動(dòng)。在凸輪112轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，限定在凸輪112 上的一系列斜面116騎靠于限定在軸向可移動(dòng)的錘擊部件100的外側(cè)面上的 互補(bǔ)斜面118,用以推進(jìn)可移動(dòng)的錘擊部件IOO進(jìn)入可與轉(zhuǎn)動(dòng)的錘擊部件102 相互嚙合的位置。彈簣184耦合到凸輪臂144,這樣在模式圈26向后轉(zhuǎn)動(dòng)離 開錘擊模式的過程中，由螺栓266錨定的彈簧184使凸輪112向后轉(zhuǎn)動(dòng)。
繼續(xù)參考圖10-17，現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述變速器22。變速器22通常 包含低速齒輪120、高速齒輪122和轉(zhuǎn)換分組件124。轉(zhuǎn)換分組件包含撥叉 128、轉(zhuǎn)換環(huán)130和轉(zhuǎn)換支架132。撥叉128限定環(huán)形齒136 (圖12 ),該環(huán) 形齒136鎖位在限定于轉(zhuǎn)換環(huán)130上的徑向溝槽138內(nèi)。轉(zhuǎn)換環(huán)130被鎖定 以便與輸出主軸40 —同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換環(huán)130的軸向位置由撥叉128的相應(yīng)運(yùn) 動(dòng)來控制。轉(zhuǎn)換環(huán)130承載一個(gè)或多個(gè)銷140。銷140與輸出主軸40徑向間 隔開，并且從轉(zhuǎn)換環(huán)130的兩側(cè)突出。 一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的凹處或者定位凹槽 (未具體示出)分別形成于低速齒輪120和高速齒輪122的內(nèi)部面上。當(dāng)轉(zhuǎn) 換環(huán)130沿著輸出主軸40軸向地移動(dòng)以與低速齒輪120或高速齒輪122并 置時(shí)，銷14(M皮接納在它們各自的定位凹槽中。
在機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90軸向平移的過程中，撥叉128沿靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144 滑動(dòng)地平移。第一撓性彈簧146環(huán)繞位于轉(zhuǎn)換支架132和撥叉128之間的靜 態(tài)轉(zhuǎn)換桿144設(shè)置。第二撓性彈簧148環(huán)繞位于轉(zhuǎn)換支架132和蓋板150之 間的靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144設(shè)置。第一和第二撓性彈簧146和148促使撥叉128將 轉(zhuǎn)換環(huán)130定位在分別抵靠低速齒輪120或高速齒輪122的所需位置。這樣， 如果在轉(zhuǎn)換期間各個(gè)銷140沒有對(duì)準(zhǔn)各自的定位凹槽，低、高速齒輪120和 122的轉(zhuǎn)動(dòng)和各個(gè)撓性彈簧146和148對(duì)撥叉128的推動(dòng)，將在工具操作和 齒輪120、 122轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，把銷140推動(dòng)到下一個(gè)可用的定位凹槽中?？?之，轉(zhuǎn)換分組件124可容許轉(zhuǎn)換環(huán)130與輸出齒輪120和122之間有初始的 錯(cuò)位。
電機(jī)20 (圖18 )的輸出部件152可轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合到第一減速齒輪154 (圖 12)以及第一和第二減速小齒輪156和158。第一和第二減速小齒輪156、 l58耦合到共同的主軸上。第一減速小齒輪156限定可嚙合的齒160,用來與限定在低速齒輪120上的齒162相嚙合。第二減速小齒輪158限定可嚙合的齒166,用來與限定在高速齒輪122上的齒168相嚙合。可以理解，低和高速齒輪120和122通過第一和第二減速小齒輪156和158始終與電機(jī)20的輸出部件152—起轉(zhuǎn)動(dòng)。換句話說，低和高速齒輪120和122分別與第一和第二減速小齒輪156和158保持嚙合狀態(tài)，而與鉆機(jī)10的操作模式無關(guān)。轉(zhuǎn)換分組件124確定哪個(gè)輸出齒輪(即，高速齒輪122或者低速齒輪120 )最終被耦合用以驅(qū)動(dòng)輸出主軸40轉(zhuǎn)動(dòng)，以及確定哪個(gè)輸出齒輪繞輸出主軸40自由地旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在具體參考圖14-17，將描述在各個(gè)操作模式之間的轉(zhuǎn)換。圖14示出了處于模式'T'的錘-鉆io。同樣，模式"1"對(duì)應(yīng)于電子低速設(shè)置。在模式"1"中，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96位于模式圈26的電子轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)84上(也參見圖6)。結(jié)果，電子速度轉(zhuǎn)換銷92向圖14所示的右側(cè)平移。正如稍后將更詳細(xì)地描述的，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的平移使得電子速度轉(zhuǎn)換銷92的近端172沿限定在電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178上的斜面174可滑動(dòng)地平移。同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90位于模式圈26的機(jī)械轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)78上(也參見圖6)。結(jié)果，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90向圖14所示的右側(cè)平移。如圖所示，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90朝右側(cè)推動(dòng)撥叉128,從而最終使低速齒輪12Q耦合于輸出主軸40。值得注意的是，在模式'T'中可移動(dòng)的錘擊部件IOO和固定的錘擊部件102不相互嚙合。
圖15示出了處于模式"2"的錘-鉆10。同樣，模式"2"對(duì)應(yīng)于機(jī)械低速設(shè)置。在模式"2"中，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96位于模式圈26的電子轉(zhuǎn)換銷凹部80上(也參見圖7 )。結(jié)果，電子速度轉(zhuǎn)換銷92向圖15所示的左側(cè)平移。電子速度轉(zhuǎn)換銷92的平移使得電子速度轉(zhuǎn)換銷92的近端172從與電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178上的斜面174相嚙合的狀態(tài)滑動(dòng)地收回。環(huán)繞電子速度轉(zhuǎn)換銷92鎖位并且在套環(huán)182和蓋板150之間受約束的復(fù)位彈簧180,便于電子速度轉(zhuǎn)換銷92向左側(cè)收回。
同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90位于模式圈26的機(jī)械轉(zhuǎn)換銷高臺(tái)78上(也參見圖7)。結(jié)果，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90保持向圖15所示的右側(cè)平移。同樣，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90將撥叉128定位到圖15中所示的位置，從而最終使低速齒輪120耦合于輸出主軸40。值得注意的是，如同模式l，在模式"2"中可移動(dòng)的錘擊部件100和固定的錘擊部件102也不相互嚙合。而且，在模式1和2之間的轉(zhuǎn)換不會(huì)導(dǎo)致其中一個(gè)轉(zhuǎn)換銷(轉(zhuǎn)換銷90)的軸向位置改變，
但會(huì)通過模式圈26的凸輪面72引起另一個(gè)轉(zhuǎn)換銷(轉(zhuǎn)換銷92 )的軸向位置改變。
圖16示出了處于模式"3"的錘-鉆10。同樣，模式"3"對(duì)應(yīng)于機(jī)械高速設(shè)置。在模式"3"中，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96位于模式圈26的電子轉(zhuǎn)換銷凹部80上(也參見圖8)。結(jié)果，電子速度轉(zhuǎn)換銷92保持向圖16所示的左側(cè)平移。同樣，在該位置，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的近端172從與電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178上的斜面174相嚙合的狀態(tài)收回。同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90位于模式圈26的機(jī)械轉(zhuǎn)換銷凹部74上(也參見圖8 )。結(jié)果，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90向圖16所示的左側(cè)平移。同樣，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90將撥叉128定位在圖16中所示的位置，從而最終使高速齒輪122耦合到輸出主軸40。值得注意的是，可移動(dòng)的錘擊部件100和固定的錘擊部件102在模式"3"中不相互嚙合。同樣，模式2和3之間的轉(zhuǎn)換不會(huì)引起其中一個(gè)轉(zhuǎn)換銷(轉(zhuǎn)換銷92 )的軸向位置改變，但會(huì)通過模式圈26的凸輪面72引起另一個(gè)轉(zhuǎn)換銷(轉(zhuǎn)換銷90)的軸向位置改變。
圖17示出了處于"錘-鉆"模式的錘-鉆IO。同樣，"錘-鉆"模式對(duì)應(yīng)于具有被分別嚙合的可移動(dòng)的和固定的錘擊部件100和102的機(jī)械高速設(shè)置。在"錘-鉆"模式中，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的末端96位于模式圈26的電子轉(zhuǎn)換銷凹部80上(也參見圖9)。結(jié)果，電子速度轉(zhuǎn)換銷92保持向圖17所示的左側(cè)平移。同樣，在這個(gè)位置，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的近端172從與電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178上的斜面174相嚙合的狀態(tài)收回。同時(shí)，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90位于^^莫式圈26的機(jī)械轉(zhuǎn)換銷凹部74上(也參見圖9 )。結(jié)果，機(jī)械速度轉(zhuǎn)換銷90保持向圖17所示的左側(cè)平移。因此，在模式"3"和模式"4"之間轉(zhuǎn)換中，電子速度轉(zhuǎn)換銷92和機(jī)械轉(zhuǎn)換銷90都保持在相同的軸向位置。如下面所討論的，然而，另一個(gè)(無速度)模式選擇機(jī)構(gòu)改變位置。具體地，模式圏26的凸輪驅(qū)動(dòng)肋86和凸輪112的凸輪臂114之間的協(xié)作，使得凸輪li2轉(zhuǎn)動(dòng)(到嚙合位置)。在模式圈26轉(zhuǎn)動(dòng)離開"錘-鉆"模式過程中，復(fù)位彈簧184促使凸輪112轉(zhuǎn)動(dòng)到非嚙合位置。
然而，在"錘-鉆"模式中，各種軸向可移動(dòng)及錘擊部件100軸向地移動(dòng)到可與轉(zhuǎn)動(dòng)的錘擊部件102相嚙合的位置。特別地，向工件(未示出)手動(dòng)施加壓力，輸出主軸軸向地向后移動(dòng)抵靠在偏壓彈簧108上。輸出主軸40的這種軸向運(yùn)動(dòng)足夠承載錘擊部件102,因?yàn)榭奢S向移動(dòng)的錘擊部件100已
經(jīng)被軸向向前移動(dòng)，所以錘擊部件IOO、 102的^^齒104、 106分別地互相嚙合。而且，僅僅通過將模式圈26轉(zhuǎn)動(dòng)到"錘-鉆"設(shè)置56,"錘-鉆"模式的選擇自動(dòng)地將轉(zhuǎn)換分組件124預(yù)置在對(duì)應(yīng)于機(jī)械高速設(shè)置的位置，而不需要使用者進(jìn)行初始時(shí)的其它任何的啟動(dòng)或設(shè)置。換句話說，模式圈26構(gòu)制成使得錘擊模式僅僅能夠在工具處于高速設(shè)置時(shí)執(zhí)行。
現(xiàn)在參考圖18和19,將更詳細(xì)地描進(jìn)電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178。電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178通常包括電子速度轉(zhuǎn)換殼體186、中間部件或者滑塊部件188,復(fù)位彈簧190，促動(dòng)彈簧192，和按鈕194。電子速度轉(zhuǎn)換銷92移動(dòng)到圖14 (即，電子低速設(shè)置)所示的對(duì)應(yīng)于模式"1"的位置，使得電子轉(zhuǎn)換銷92的近端172沿斜面174滑動(dòng)地平移，結(jié)果，推動(dòng)滑塊部件188向圖19所示的左側(cè)移動(dòng)。
在圖18所示的位置，撓性彈簧向4要鈕194施加偏壓力，該力弱于位于開關(guān)內(nèi)部的4姿^a彈簧(未示出)的偏壓力。當(dāng)滑塊部件188朝圖19所示的位置被移動(dòng)時(shí)，來自促動(dòng)彈簧192的偏壓力壓在按鈕194上，克服按鈕194的阻力。因此，滑塊部件188的大的運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化為通過促動(dòng)彈簧192來啟動(dòng)按鈕194的小的運(yùn)動(dòng)。復(fù)位彈簧190操作來制止滑塊部件188的不慎運(yùn)動(dòng)，并且將滑塊部件188復(fù)位到其在圖18中的位置。
值得注意的是，設(shè)置滑塊部件188以相對(duì)于輸出主軸40的軸線橫向地啟動(dòng)。因此，減少了滑塊部件188的不慎移動(dòng)。進(jìn)一步解釋，在錘-鉆10的正常使用(即，比如在"錘-鉆"模式中錘擊部件IOO、 102的嚙合，或者正常鉆孔操作中的其它運(yùn)動(dòng))期間產(chǎn)生沿著軸線30的錘-鉆10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過將電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178橫向于輸出主軸40設(shè)置，能夠使滑塊部件188的不慎移動(dòng)減到最低。
如圖18至19所示，以足夠的力按下按鈕194從而啟動(dòng)電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178。在這個(gè)位置(圖19 )，電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178向控制器200傳遞信號(hào)?？刂破?00限制通向電機(jī)20的電流，從而根據(jù)該信號(hào)減少輸出主軸40的輸出速度。由于該啟動(dòng)是通過模式圏26的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，該電子啟動(dòng)對(duì)于用戶來說是完全連續(xù)的。在需要低輸出速度諸如但不僅限于對(duì)鋼或其它硬質(zhì)材料進(jìn)行鉆孔時(shí)，電子低速模式非常有用。而且，通過結(jié)合電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178，能夠避免在變速箱22里附加一個(gè)或多個(gè)齒輪的需要，因此減小了尺寸、重量和最終成本。通過模式圈選擇"2"、 "3"或"錘-鉆"模式，造成
電子速度轉(zhuǎn)換銷92的收回，從而將滑塊部件188復(fù)位到圖18所示的位置。復(fù)位彈簧190有利于滑塊部件188回到圖18所示的位置。雖然已描述了電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178具有滑塊部件188，但還可預(yù)想到其它的結(jié)構(gòu)。例如，電子速度轉(zhuǎn)換開關(guān)178可額外地或可選擇地包括柱塞、搖臂開關(guān)或其它的開關(guān)機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在參考圖1、 11和23,圖中示出了錘-鉆IO的另一方面。如上面所提到的，錘-鉆10包含裝封有電機(jī)20的后部殼體14 (即，電機(jī)殼體)和裝封有變速器22的前部殼體16 (即，變速器殼體)。前部殼體包含齒輪箱殼體149 (圖1和23 )以及蓋板150 (圖11和23 )。
齒輪箱殼體149限定了外表面179?？梢岳斫猓X輪箱殼體149的外表面179部分地限定了錘-鉆10的全部外表面。換句話說，外表面179被露出用以允許用戶在使用錘-鉆10的過程中保持并緊握并該外表面179。
蓋板150通過多個(gè)第一緊固件151耦合到齒輪箱殼體149。如圖23所示，第一緊固件151以第一方式153 (由圖23中的螺栓圓圈來表示)安排。第一緊固件151可定位在齒輪箱殼體149的外圍并且可保持蓋板抵靠在齒輪箱殼體149的凸緣290上。在一個(gè)實(shí)施例中，前部殼體16包含位于齒輪箱殼體149和蓋板150之間的密封件(未示出)，該密封件減少了前部殼體16中潤滑劑(未示出)向外的泄露。
前部殼體16和后部殼體14通過多個(gè)第二緊固件159 (圖1)耦合在一起。在圖23所表示的實(shí)施例中，第二緊固件以第二方式161 (由圖23中的螺栓圓圈表示)安排。如圖所示，第二緊固件159的第二方式161具有比第—緊固件151的第一方式153更大的外周。換句話說，第二緊固件159位于第一緊固件151更外側(cè)。因此，當(dāng)耦合前部殼體16和后部殼體14時(shí)，前部殼體16和后部殼體14相配合以裝封第一緊固件151。
同樣，在所示實(shí)施例中，蓋板150可以包含多個(gè)凹處155。提供凹處155以便將第一緊固件151的頭部放置在蓋板150的外表面157之下。這樣，第一緊固件151不可能妨礙前部和后部殼體14、 16的耦合。
蓋板150還包含多個(gè)突起163,所述突起163從外表面157延伸。突起163延伸進(jìn)入后部殼體14，以確保前部殼體16的正確定向。蓋板150進(jìn)一步包含第一小孔165。電機(jī)20的輸出部件152延伸經(jīng)過小孔165，從而旋轉(zhuǎn)地耦合到第一減速齒輪154 (圖12 )。
同樣，如圖13所示，蓋板150包含朝向前部殼體16的內(nèi)部延伸的支承件167。支承件167通常是中空的并且環(huán)繞輸出主軸40，這樣輸出主軸40在支承件167中獲得軸頸支承。
如圖18， 19和23所示以及如上所述，電子速度轉(zhuǎn)換銷92的近端172從前部殼體16伸出并穿過蓋板150,從而可操作地與電子速度軸開關(guān)178 (圖19)相嚙合。同樣，如上所述，復(fù)位彈簧180環(huán)繞電子速度轉(zhuǎn)換銷92布置，并被約束在套環(huán)182與蓋板150之間。因而，復(fù)位彈簧180朝向前部殼體16的內(nèi)部將電子速度轉(zhuǎn)換銷92偏壓靠在蓋板150上。
此外，如上所述且從圖11和13中可以看出，靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144在一端上由齒輪箱蓋板150支承。另外，第二撓性彈簧148在靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的周圍布置，并在轉(zhuǎn)換支架132與蓋板150之間延伸。這樣，第二撓性彈簧148可偏壓在轉(zhuǎn)換支架132和蓋板150上。
蓋板150以及前部殼體16的外殼149的結(jié)構(gòu)，允許變速器22可以包括獨(dú)立的錘-鉆10的其它組件。這樣，錘-鉆IO的制造變得很容易，因?yàn)樽兯倨?2可與其它部件充分分開地進(jìn)行組裝，從而前部殼體16也就能夠接著與后部殼體14相耦合，用以增加制造的靈活性以及減少制造時(shí)間。
此外，蓋板150可支承一些組件，包括例如輸出主軸40、靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144和電子轉(zhuǎn)換桿92。另外， 一些彈簧可偏壓靠在蓋板上，例如，撓性彈簧148和彈簧180。因而，在后部殼體14與前部殼體16耦合之前，確保了這些組件的正確方位。另外，蓋板150克服彈簧的偏壓力將變速器、轉(zhuǎn)換元件和各個(gè)彈簧保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩＿@樣，蓋板150方便了錘-鉆10的裝配。
現(xiàn)在參考圖20至22，圖中示出了錘-鉆10的變速器22的離合器的具體實(shí)施例。變速器22包含低速齒輪220,離合器部件221,高速齒輪222，和轉(zhuǎn)換分組件224。轉(zhuǎn)換分組件224包含撥叉228、轉(zhuǎn)換環(huán)230和轉(zhuǎn)換支架232。
如圖20所示，離合器部件221通常包含基座223和頭部225?；?23是中空的并且是管狀的，頭部225徑向地從基座223的一端伸出。基座223環(huán)繞主軸40并固定地耦合(如4建槽連接)到其上，這樣離合器部件221與主軸40—起轉(zhuǎn)動(dòng)。頭部225限定了第一軸向表面227，并且頭部225還限定了位于第一軸向表面227相對(duì)側(cè)面上的第二軸向表面229。
離合器部件221的基座223穿過低速齒輪220的孔軸向延伸，這樣低速齒輪220就由離合器部件221支承在主軸40上?？芍С械退冽X輪220用以沿離合器部件221的基座223軸向滑動(dòng)。同時(shí)，可支承低速齒輪220用以在離合器部件221的基座223上轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，可支承低速齒輪220用以軸向運(yùn)動(dòng)并相對(duì)于主軸4Q，轉(zhuǎn)動(dòng)。
變速器22還包括保持部件231。在所示實(shí)施例中，保持部件231是大體環(huán)狀并布置在位于基座223 —端的凹槽233內(nèi)。同樣地，相對(duì)于基座223的第一軸向表面227，保持部件231固定在一個(gè)軸向位置。
變速器22進(jìn)一步包括偏壓部件235。偏壓部件235可以是盤狀彈簧或錐狀彈簧(即，貝氏彈簧(Belleville))。偏壓部件235支承在基座223上并位于保持部件231與低速齒輪220之間。這樣，通過壓靠在保持部件231和低速齒輪220上，偏壓部件235將低輸出離合器220的面236偏壓靠在基座223的面227上。
離合器部件221還包含位于第二軸向表面229上的至少一個(gè)小孔241(圖20)。在所示實(shí)施例中，離合器部件221包含與轉(zhuǎn)換環(huán)230的銷240 (圖21 )的布置形式相對(duì)應(yīng)布置的多個(gè)小孔241。如下所述，轉(zhuǎn)換環(huán)230的軸向運(yùn)動(dòng)使得銷240選擇性地進(jìn)入或移出離合器部件221上相對(duì)應(yīng)的一個(gè)小孔241，這樣轉(zhuǎn)換環(huán)230就可以選擇性地與離合器部件221相耦合。
此外，離合器部件221的頭部225包含位于其第一軸向表面227上的多個(gè)棘齒237,并且低速齒輪220包含多個(gè)相對(duì)應(yīng)的棘齒239,棘齒239可選擇性地與離合器部件221的棘齒237嚙合。更具體地，如圖22所示，離合器部件221的棘齒237與低速齒輪220的棘齒239協(xié)同。棘齒237和239的每個(gè)齒可分別包含至少一個(gè)凸輪面245和249。如下所述，當(dāng)離合器部件221與低速齒輪220耦合時(shí)，棘齒237與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)棘齒239嚙合，從而凸輪面245、 249相互貼靠。
如圖22所示，低速齒輪220和離合器部件221的凸輪面245、 249設(shè)有相對(duì)于主軸40的軸線30的銳角cc 。如下所述，當(dāng)離合器部件221和低速齒輪220耦合時(shí)，扭矩值能夠在它們之間傳遞達(dá)到預(yù)定的閾值。根據(jù)凸輪面245、 249的角a和偏壓部件235將低速齒輪220向離合器部件221偏壓時(shí)所提供的力的大小，來確定上述閾值。
當(dāng)錘-鉆10處于低速設(shè)置(電子的或機(jī)械的)并且在低速齒輪220與離合器部件221之間傳遞的扭矩低于預(yù)定的閾值時(shí)，相對(duì)應(yīng)的凸輪面245、 249保持鄰接接觸以允許傳遞扭矩。然而，當(dāng)扭矩超出預(yù)定的閾值時(shí)(如，當(dāng)鉆
頭在工件中變得停頓時(shí))，離合器部件221的凸輪面245與低速齒輪220的凸輪面249以凸輪的形式相抵，從而將低速齒輪220軸向地遠(yuǎn)離離合器部件221移動(dòng)(即，以凸輪帶動(dòng))，以克服偏壓部件235的偏壓力。這樣，離合器部件221與低速齒輪220之問的扭矩傳遞被中止和減少。
可以意識(shí)到，離合器部件221將電機(jī)20的輸出部件152與主軸40之間傳遞的扭矩限制在預(yù)定的閾值。也可以意識(shí)到，當(dāng)錘-鉆IO處于機(jī)械高速設(shè)置時(shí)，在第二減速小齒輪258與主軸40之間傳遞的扭矩經(jīng)過高速齒輪222并繞過離合器部件221。然而，在機(jī)械高速設(shè)置中的齒輪傳動(dòng)比可以是使得經(jīng)由高速齒輪222傳遞的最大扭矩小于預(yù)定的閾值。換句話說，當(dāng)高速齒輪222提供扭矩傳遞時(shí)，變速器22是固有限制的扭矩(低于預(yù)定的閾值水平)。
因此，離合器部件221使得變速器22避免由于過度的扭矩傳遞帶來的損害。同時(shí)，錘-鉆10是易于使用的，因?yàn)殄N-鉆10不可能在使用者的手中產(chǎn)生由于過度的扭矩傳遞帶來的劇烈沖擊。此外，由于離合器部件221占據(jù)了相對(duì)小的空間并且因?yàn)閮H有一個(gè)離合器部件221是必需的，所以變速器22就相對(duì)緊湊且易于裝配。另外，由于只有低速齒輪220被離合器部件221咬合，所以變速器22操作也相對(duì)簡單。而且，在一個(gè)實(shí)施例中，錘-鉆10包含用于連接鉆頭(未示出)的推桿卡盤，并且由于離合器部件221提供的扭矩限制，推桿卡盤不可能將鉆頭卡得過緊，使得鉆頭易于從推桿卡盤中移除。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的附加鎖緊細(xì)節(jié)在圖26中示出。為清楚起見，這些附加的鎖緊細(xì)節(jié)在其它的圖中省略。因而，如下文所述，這里所描述的變速器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)可包含將變速器保持在高速齒輪模式的鎖緊機(jī)構(gòu)。這種高速齒輪模式是唯一的一種可以使錘擊模式也同時(shí)起作用的模式。這種鎖緊機(jī)構(gòu)因此可防止在錘擊模式操作過程中轉(zhuǎn)換環(huán)138的銷140從高速齒輪122上相對(duì)應(yīng)的孔270中脫出。
靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144作為支承轉(zhuǎn)換支架132的支承部件。轉(zhuǎn)換支架132或轉(zhuǎn)換部件以允許轉(zhuǎn)換部件沿著轉(zhuǎn)換桿的外表面運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)安裝在靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144上，該運(yùn)動(dòng)是在對(duì)應(yīng)于第一操作模式的第一模式位置與對(duì)應(yīng)于第二操作模式的第二模式位置之間。轉(zhuǎn)換支架132也可以允許限制轉(zhuǎn)動(dòng)或垂直(于轉(zhuǎn)換表面)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)安裝在靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144上，該運(yùn)動(dòng)是在鎖緊位置與解鎖位置之間沿著基本上垂直于轉(zhuǎn)換表面的方向。如圖所示，轉(zhuǎn)換支架包含兩個(gè)小孔282、 284，靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144通過這兩個(gè)小孔延伸。至少一個(gè)小孔282可略大于靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿的直徑，以允許靜態(tài)支架144進(jìn)行有限制的旋轉(zhuǎn)或垂直運(yùn)動(dòng)。
凹槽268定位在靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144內(nèi)。凹槽268具有斜的前表面272和后表面274，后表面274大體上垂直于靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的軸線。鎖緊彈簧部件276位于靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144上并耦合到轉(zhuǎn)換支架132上。鎖緊彈簧276配裝入轉(zhuǎn)換支架132的開口 278內(nèi)，從而鎖緊彈簧276沿著靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的軸線與轉(zhuǎn)換支架132—起移動(dòng)。因此，當(dāng)復(fù)位彈簧148移動(dòng)轉(zhuǎn)換支架132進(jìn)入高速齒輪位置時(shí)，轉(zhuǎn)換支架132與凹槽268對(duì)準(zhǔn)。鎖緊彈簧276沿著箭頭X的方向施加力，該力推動(dòng)轉(zhuǎn)換支架132進(jìn)入凹槽268中。
由鎖緊彈簧276所提供的在箭頭X方向上的偏壓力，將轉(zhuǎn)換支架132保持在凹槽268內(nèi)。與凹槽268的垂直后表面274組合的鎖緊彈簧276,可防止轉(zhuǎn)換支架132在以錘擊模式操作中沿著靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144向后移動(dòng)，凹槽268與轉(zhuǎn)換支架132操作以提供協(xié)同動(dòng)作的鎖緊表面。這樣，在以錘擊模式操作過程中，重復(fù)施加至變速器上的軸向力可由轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)阻擋。
當(dāng)從高速齒輪模式轉(zhuǎn)換出來時(shí)，轉(zhuǎn)換銷90作為促動(dòng)部件操作并施加沿著箭頭Y方向上的力。由于這個(gè)力從裝配有轉(zhuǎn)換支架132的靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的表面上偏移，所以該力在轉(zhuǎn)換支架132上施加了力矩，從而提供了沿著箭頭Z方向上的力。這個(gè)沿著箭頭Z方向的力超過了沿著箭頭X方向的可使轉(zhuǎn)換支架132從凹槽268中移出的偏壓彈力，因而允許運(yùn)動(dòng)進(jìn)入低速齒輪模式。鎖緊彈簧部件276包含突出部280，突出部280延伸進(jìn)入轉(zhuǎn)換支架132的協(xié)同動(dòng)作的開口 282中，以阻止轉(zhuǎn)換支架132的對(duì)置側(cè)由于受沿著箭頭Z方向的力而進(jìn)入凹槽268中。突出部280可以是凸緣的形式。
為了清楚起見，沿著箭頭X的力的方向垂直于靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的軸線并朝向沿箭頭Y的力。沿著箭頭Z的力的方向與沿箭頭X的力的方向相反。沿箭頭Y的力的方向平行于靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的軸線并朝向沿箭頭X的力。另外，沿箭頭Y的力與靜態(tài)轉(zhuǎn)換桿144的軸線間隔開，因此施加在轉(zhuǎn)換支架132上的沿箭頭Y的力產(chǎn)生力矩，該力矩導(dǎo)致了沿箭頭Z的力，沿箭頭Z的力與沿箭頭X的力方向相反。
盡管在參照各個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型已經(jīng)在說明書中描述并且在附圖中圖示，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可以理解，可以做出各種改變以及對(duì)其中的元件進(jìn)行等同替換，而沒有脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的范 圍。此外，各實(shí)施例之間特征、元件和/或功能的混合和配合在這里是明顯 可以想到的，因此本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠預(yù)想將本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例 中的特征、元件和/功能與另一實(shí)施例恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，除非在前面另有描述。 而且，在沒有脫離實(shí)質(zhì)范圍情況下，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)可以做出許多適 應(yīng)特定場合或材料的修改。因而，本實(shí)用新型并不限于圖示的以及說明書所 描述的特定實(shí)施例以此作為實(shí)施本實(shí)用新型的最好模式，而是本實(shí)用新型包 括了任意落在前述說明書及附加的權(quán)利要求范圍中的實(shí)施例。
權(quán)利要求1、一種用于多速鉆機(jī)、在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的平行軸變速器，其特征在于，該變速器包括安裝在輸出主軸上的高速齒輪；安裝在輸出主軸上的低速齒輪；可操作地耦合到低速齒輪的離合器部件，以在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩使輸出主軸達(dá)到預(yù)定的扭矩等級(jí)，當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，離合器部件與低速齒輪分離；以及用于在多個(gè)模式間可選擇地切換的轉(zhuǎn)換組件，包括通過低速齒輪和離合器部件在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的低速模式；和通過高速齒輪以繞過離合器部件在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩的高速模式。
2、 如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，所述離合器部件耦合到 輸出主軸，并且低速齒輪安裝在離合器部件上。
3、 如權(quán)利要求1所述的變速器，進(jìn)一步包括使低速齒輪向離合器部件 偏置的偏壓部件。
4、 如權(quán)利要求3所述的變速器，進(jìn)一步包括支承在相對(duì)于輸出主軸的 固定軸向位置的保持部件，其中偏壓部件偏壓抵靠保持部件和低速齒輪。
5、 如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，所述低速齒輪和離合器 部件中至少一個(gè)包含至少一個(gè)凸輪面，用于當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，通過凸輪動(dòng)作使低速齒輪和離合器部件相互遠(yuǎn)離。
6、 如權(quán)利要求5所述的變速器，其特征在于，所述離合器部件和低速 齒輪的每個(gè)都包含多個(gè)凸輪面，其中離合器部件的凸輪面鄰接低速齒輪的凸 輪面，用于在它們之間傳遞扭矩，并且其中離合器部件的多個(gè)凸輪面凸輪抵 靠低速齒輪的多個(gè)凸輪面，用于當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩超過預(yù)定 的扭矩等級(jí)時(shí)，通過凸輪動(dòng)作使低速齒輪和離合器部件相互遠(yuǎn)離。
7、 如權(quán)利要求1所述的變速器，進(jìn)一步包括保持部件和使低速齒輪向 離合器部件偏置的偏壓部件，其中離合器部件固定到輸出主軸上，其中j氐速齒輪被支承用以在離合器部件上轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，其中保持部件固定在離合 器部件上的軸向位置，并且其中偏壓部件被支承在離合器部件上，以便偏壓 抵靠保持部件和低速齒輪。
8、 一種多速鉆;f幾，其特征在于，包括 至少一個(gè)小齒輪；輸出主軸；安裝在輸出主軸上并且可操作以在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間可選 擇地傳遞扭矩的高速齒輪；安裝在輸出主軸上并且可操作以在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間可選 擇地傳遞扭矩的低速齒輪；可操作地耦合到低速齒輪的離合器部件，以在至少一個(gè)小齒輪和輸出主 軸間傳遞扭矩并使輸出主軸達(dá)到預(yù)定的扭矩等級(jí)，當(dāng)離合器部件和低速齒輪 間的扭矩超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，離合器部件與低速齒輪分離；以及用于在多個(gè)模式間可選擇地切換的轉(zhuǎn)換組件，包括通過低速齒輪和離合器部件在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳遞扭 矩的低速模式；和通過高速齒輪以繞過離合器部件在至少一個(gè)小齒輪和輸出主軸間傳 遞扭矩的高速模式。
9、 如權(quán)利要求8所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述在高速模式下輸 出主軸上能夠產(chǎn)生的最大扭矩等級(jí)小于預(yù)定的扭矩等級(jí)。
10、 如權(quán)利要求8所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述離合器部件耦合 到輸出主軸，并且低速齒輪安裝在離合器部件上。
11、 如權(quán)利要求10所述的多速鉆機(jī)，進(jìn)一步包括使低速齒輪向離合器 部件偏置的偏壓部件。
12、 如權(quán)利要求11所述的多速鉆機(jī)，進(jìn)一步包括支承在相對(duì)于輸出主 軸的固定軸向位置的保持部件，其中偏壓部件偏壓抵靠保持部件和低速齒 輪。
13、 如權(quán)利要求8所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述低速齒輪和離合 器部件中至少 一個(gè)包含至少 一個(gè)凸輪面，用于當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的 扭矩超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，通過凸輪動(dòng)作使低速齒輪和離合器部件相互遠(yuǎn)離。
14、 如權(quán)利要求13所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述離合器部件和 低速齒輪的每個(gè)都包含多個(gè)凸輪面，其中離合器部件的凸輪面鄰接低速齒輪 的凸輪面，用于在它們之間傳遞扭矩，并且其中離合器部件的多個(gè)凸輪面凸 輪抵靠低速齒輪的多個(gè)凸輪面，用于當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩超過 預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，通過凸輪動(dòng)作使低速齒輪和離合器部件相互遠(yuǎn)離。
15、 如權(quán)利要求8所述的多速鉆機(jī)，進(jìn)一步包括保持部件和使低速齒輪 向離合器部件偏置的偏壓部件，其中離合器部件固定到輸出主軸上，其中低 速齒輪被支承以在離合器部件上轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，其中保持部件固定在離合 器部件上的軸向位置，并且其中偏壓部件支承在離合器部件上，以便偏壓抵 靠保持部件和低速齒輪。
16、 如權(quán)利要求8所述的多速鉆機(jī)，進(jìn)一步包括 電機(jī)；第一輸入小齒輪，其與附屬驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)并且由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一輸 入d、齒輪耦合到低速齒輪；以及第二輸入小齒輪，其與附屬驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)并且由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二輸 入小齒輪耦合到高速齒輪。
17、 如權(quán)利要求16所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述在低速模式和 高速模式下，第一輸入小齒輪始終保持與低速齒輪的嚙合，并且第二輸入小 齒輪始終保持與第二輸入小齒輪的嚙合。
18、 一種多速鉆機(jī)，其特征在于，包括 電機(jī)；安裝在驅(qū)動(dòng)的附屬軸上的第一輸入小齒輪，用于由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；安裝在附屬軸上的第二輸入小齒輪；輸出主軸； 高速齒輪，其安裝在輸出主軸上并始終保持與第二輸入小齒輪嚙合，并 且可操作地以在至少 一個(gè)小齒輪和輸出主軸間可選4奪地傳遞扭矩；低速齒輪，其安裝在輸出主軸上并始終保持與第一輸入小齒輪嚙合，低 速齒輪包括至少一個(gè)齒輪凸輪面；固定到輸出主軸上的離合器部件，離合器部件包括至少一個(gè)配置為與至 少一個(gè)齒輪凸輪面協(xié)同操作的離合器凸輪面；偏壓部件，其使低速齒輪沿著輸出主軸軸向地向離合器部件偏置，這樣至少一個(gè)齒輪凸輪面和至少一個(gè)離合器凸輪面彼此協(xié)同操作，以在第一輸出 小齒輪和輸出主軸間傳遞扭矩，并且其中當(dāng)離合器部件和低速齒輪間的扭矩 超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，至少一個(gè)齒輪凸輪面和至少一個(gè)離合器凸輪面相互抵靠，以克服偏壓部件的偏壓力從而使低速齒輪移動(dòng)遠(yuǎn)離離合器部件；以及在多個(gè)模式間可選擇地切換的轉(zhuǎn)換組件，包括通過低速齒輪和離合器部件在第 一輸入小齒輪和輸出主軸間傳遞扭 矩的低速模式；和通過高速齒輪以繞過離合器部件在第二輸入小齒輪和輸出主軸間傳 遞扭矩的高速模式。
19、 如權(quán)利要求18所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述偏壓部件從包 括錐形彈簧和盤簧的組中選"^奪。
20、 如權(quán)利要求18所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述在高速模式下 在輸出主軸上能夠產(chǎn)生的最大扭矩等級(jí)小于預(yù)定的扭矩等級(jí)。
21、 如權(quán)利要求18所述的多速鉆機(jī)，其特征在于，所述離合器部件耦 合到輸出主軸，并且低速齒輪安裝在離合器部件上。
22、 如權(quán)利要求18所述的多速鉆機(jī)，進(jìn)一步包括安裝在輸出主軸上的 凹槽內(nèi)的保持部件，并且偏壓部件鄰接保持部件以使低速齒輪軸向地向離合 器部件偏置。
專利摘要一種多速鉆機(jī)，包括帶有電機(jī)的殼體，該電機(jī)包含輸出部件。始終嚙合平行軸的變速器可設(shè)置在殼體中并且可包含高速齒輪和低速齒輪。離合器部件與低速齒輪相關(guān)聯(lián)。錐形彈簧將低速齒輪和離合器部件一起偏置以便傳遞扭矩到達(dá)預(yù)定的扭矩等級(jí)。當(dāng)超過預(yù)定的扭矩等級(jí)時(shí)，低速齒輪和離合器部件之間的凸輪面將它們移開，從而限制向輸出主軸傳遞扭矩。在高速模式中，輸入小齒輪和輸出主軸之間的扭矩傳遞繞過離合器部件。在高速模式中輸出主軸能夠產(chǎn)生的最大扭矩等級(jí)小于預(yù)定的扭矩等級(jí)。
文檔編號(hào)F16H3/10GK201425083SQ20082023408
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者丹尼斯·A·布什, 保羅·K·特勞特納, 戴維·E·謝勒, 詹姆斯·D·施羅德 申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司