一種扭矩輸出工具及其單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力輸出工具及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體涉及一種扭矩輸出工具及其單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]以電鉆、螺絲批等作為代表的扭矩輸出工具是種非常常用的動(dòng)力工具，其工作元件可以是鉆頭、批頭等。在設(shè)計(jì)該類工具時(shí)，出于對電機(jī)的保護(hù)以及便于在更換工具元件考慮，在該類工具的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中往往設(shè)有使工具只能由動(dòng)力源向主軸單向的傳遞扭矩的軸鎖機(jī)構(gòu)。
[0003]但是現(xiàn)有的軸鎖機(jī)構(gòu)在機(jī)器正常運(yùn)行傳遞扭矩的過程中，雖然用于鎖定的部件處于非鎖定狀態(tài)，但是它們之間總是會產(chǎn)生不必要的接觸，產(chǎn)生撞擊和摩擦，從而降低了工具的效率，并且產(chǎn)生熱量過高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在正常傳遞扭矩時(shí)鎖定部件之間不造成多余的能量損失的扭矩輸出工具及其單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:主軸和驅(qū)動(dòng)件，主軸前端為輸出端、后端為驅(qū)動(dòng)端，驅(qū)動(dòng)件能直接或間接的驅(qū)動(dòng)主軸使其以第一軸線為軸樞轉(zhuǎn)，具體而言其設(shè)有能在其孔壁與驅(qū)動(dòng)端接觸時(shí)向主軸傳遞扭矩使其以第一軸線進(jìn)行樞轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)孔，驅(qū)動(dòng)端在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在驅(qū)動(dòng)孔中，在轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)驅(qū)動(dòng)件通過驅(qū)動(dòng)孔直接驅(qū)動(dòng)主軸，或者，主軸由鎖圈等其他部件驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)件通過這些部件驅(qū)動(dòng)鎖圈，單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括:一個(gè)鎖套、一個(gè)鎖芯、兩個(gè)以上的鎖定件；鎖套包括:內(nèi)盤和圍繞在內(nèi)盤外圍的鎖圈，內(nèi)盤設(shè)有供主軸的驅(qū)動(dòng)端穿過并使主軸與鎖圈同步樞轉(zhuǎn)的傳動(dòng)孔，鎖芯至少包括一個(gè)能設(shè)置在鎖圈內(nèi)的圓柱筒，鎖定件在軸向上設(shè)置在鎖圈內(nèi)壁與圓柱筒外壁之間，主軸穿過圓柱筒；驅(qū)動(dòng)件形成有兩個(gè)以上向鎖套一側(cè)凸出的撥塊，撥塊位于驅(qū)動(dòng)孔的外側(cè)并在周向上均勻分布，鎖定件在周向上位于兩個(gè)撥塊之間；鎖圈內(nèi)壁至少包括:兩段能與鎖芯圓柱筒外壁配合鎖定或放松鎖定件的限位壁面。
[0006]進(jìn)一步地，內(nèi)盤設(shè)有供撥塊穿過并能在其中擺動(dòng)的盤孔。
[0007]進(jìn)一步地，限位壁面至少具有:兩個(gè)能使鎖定件在徑向上同時(shí)與鎖圈和圓柱筒接觸的鎖定位置，一個(gè)能使鎖定件僅與鎖圈和圓柱筒中的一個(gè)接觸的釋放位置。
[0008]進(jìn)一步地，鎖定位置與鎖芯圓柱筒外壁的之間距離至少要小于鎖定件在徑向上的最大尺寸。
[0009]進(jìn)一步地，鎖圈內(nèi)壁還包括:位于限位壁面之間的均勻壁面，均勻壁面為圓弧形壁面，其圓弧的圓心位于第一軸線上，圓弧形壁面距離圓柱筒外壁之間的距離大于鎖定件在徑向上的尺寸或者，均勻壁面為圓弧形壁面，其圓弧的圓心在第一軸線上，圓弧形壁面距離圓柱筒外壁之間的距離大于鎖定件在徑向上的尺寸。
[0010]進(jìn)一步地，限位壁面為一段圓弧形的壁面，其圓弧的圓心設(shè)置第一軸線之外。
[0011]或者，限位壁面包括:一段圓弧形的中間壁面，兩段與徑向傾斜相交的斜壁面；中間壁面圓弧的圓心在第一軸線上；斜壁面在周向上對稱的設(shè)置在中間壁面的兩側(cè)；或者，一段限位壁面由一段圓弧形的中間壁面和兩段與徑向傾斜相交的斜壁面組成，斜壁面在周向上對稱的設(shè)置在中間壁面的兩側(cè)。
[0012]進(jìn)一步地，鎖定件為其自身軸線平行于第一軸線的圓柱體。
[0013]本發(fā)明扭矩輸出工具，包括外殼、馬達(dá)和傳動(dòng)組件，馬達(dá)和傳動(dòng)組件設(shè)置在外殼中，傳動(dòng)組件包括如前所述的單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0014]進(jìn)一步地，傳動(dòng)組件至少包括一個(gè)行星輪系，驅(qū)動(dòng)件為行星輪系中能相對外殼轉(zhuǎn)動(dòng)的行星輪支架。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:通過對鎖套、鎖芯以及鎖定件結(jié)構(gòu)和位置的設(shè)計(jì)，使在正常傳遞扭矩時(shí)，鎖定件在離心力的作用下僅與鎖套穩(wěn)定接觸，而不產(chǎn)生多余的撞擊和摩擦，提高扭矩傳動(dòng)的效率，并減少此機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的熱量，以減少溫度升高對工具可靠性的不利影響。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的扭矩輸出工具一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示實(shí)施例中單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2所示結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖；
圖4是圖2中主軸驅(qū)動(dòng)端與鎖套的內(nèi)盤配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖2中鎖芯與齒輪箱配合結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是圖2中驅(qū)動(dòng)件與主軸在扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于解鎖狀態(tài)下時(shí)的軸向視圖；
圖7是圖6所示狀態(tài)時(shí)b—b截面處的示意圖；
圖8是圖2中驅(qū)動(dòng)件與主軸在扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于鎖定狀態(tài)下時(shí)的軸向視圖；
圖9是圖8所TK狀態(tài)時(shí)b —b截面處的TK意圖；
圖10是圖2所示單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中鎖圈的軸向視圖；
圖11是鎖圈的另一個(gè)實(shí)施例的鎖圈的軸向視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0018]參照圖1至圖9所示，本發(fā)明的扭矩輸出工具作為一種優(yōu)選實(shí)施例為一種螺絲批100。當(dāng)然，其也可以是電鉆、扭力扳手等扭矩輸出工具。
[0019]該螺絲批100包括:外殼101、馬達(dá)(圖中未示出)和傳動(dòng)組件(圖中未示出)。其中，馬達(dá)和傳動(dòng)組件設(shè)置在外殼101中。
[0020]外殼101用于容納馬達(dá)和傳動(dòng)組件等部件使它們組成一個(gè)整體。馬達(dá)用于作為動(dòng)力源通過其電機(jī)軸輸出扭矩，作為整個(gè)傳動(dòng)組件的扭矩輸入。
[0021]作為更具體的方案，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩的調(diào)整，傳動(dòng)組件至少包括一個(gè)行星輪系(圖中未出)。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)扭矩反向傳動(dòng)的鎖定，傳動(dòng)組件中包括本發(fā)明的單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10。
[0023]該單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括:主軸11、驅(qū)動(dòng)件12、鎖套13、鎖芯14、鎖定件15。
[0024]其中，驅(qū)動(dòng)件12為單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中扭矩輸入部件，而主軸11為單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的扭矩輸出部件。
[0025]主軸11前端為輸出端111、后端為驅(qū)動(dòng)端112，驅(qū)動(dòng)件12設(shè)有能在其孔壁與驅(qū)動(dòng)端112接觸時(shí)向主軸11傳遞扭矩使其以第一軸線A進(jìn)行樞轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)孔121，驅(qū)動(dòng)端112在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在驅(qū)動(dòng)孔121中。
[0026]需要說明的是，為了簡潔清楚介紹本申請的技術(shù)方案，單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10扭矩輸出的一側(cè)在本申請中定義為前，而單向扭矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10扭矩輸入的一側(cè)在本申請中定義為后，即圖2中的左側(cè)為前、右側(cè)為后。
[0027]另外，以主軸11樞轉(zhuǎn)時(shí)所圍繞的第一軸線A為回轉(zhuǎn)軸的圓柱體的軸向、周向、徑向即為本申請中所指的軸向、周向和徑向。這里所指的圓柱體并不是實(shí)體結(jié)構(gòu)而是為了方便交代空間位置的虛擬圓柱體，其半徑的大小對軸向、周向、徑向的定義并無影響，因此可以認(rèn)為是任意一個(gè)以第一軸線A為回轉(zhuǎn)軸的圓柱體。
[0028]主軸11的驅(qū)動(dòng)端112至少具有兩個(gè)平行第一軸線A的受力平面112a，驅(qū)動(dòng)件12在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)可以通過接觸驅(qū)動(dòng)端112的受力平面112a傳遞扭矩。作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，主軸11在驅(qū)動(dòng)端112的在橫截面(垂直于軸向的截面，下同)內(nèi)的形狀為腰形(即由兩段平行且相等的直線段和在它們兩端將它們連接的同心且半徑和弧度相同兩個(gè)圓弧構(gòu)成的形狀)，腰形直線邊所在的平面即為受力平面112a。為了使主軸11能相對驅(qū)動(dòng)件12轉(zhuǎn)動(dòng)，并將該相對轉(zhuǎn)動(dòng)控制在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)，與驅(qū)動(dòng)端112配合的驅(qū)動(dòng)孔121可以設(shè)計(jì)成如圖6、圖8中所示的形狀，其總體可以認(rèn)為是由一個(gè)與驅(qū)動(dòng)端112截面形狀相同的腰形自轉(zhuǎn)過一定角度(該角度決定了驅(qū)動(dòng)件12與主軸11相對轉(zhuǎn)動(dòng)的預(yù)設(shè)角度范圍)而形成的，具體而言，驅(qū)動(dòng)孔121橫截面形狀包括同心的且半徑和弧度相同的圓弧邊以及分別在兩側(cè)連接它們的折線邊，該處圓弧邊的圓弧半徑等于驅(qū)動(dòng)端112腰形中圓弧的半徑，但是弧度大于驅(qū)動(dòng)端112腰形中圓弧(圓弧邊圓弧的弧度超出的部分即對應(yīng)能相對轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度)，驅(qū)動(dòng)孔121圓弧邊兩側(cè)的折線邊是對稱的，一個(gè)折線邊由兩個(gè)成一定角度(它們相交所成的夾角中的銳角度數(shù)與圓弧邊圓弧的弧度超出驅(qū)動(dòng)端112腰形中圓弧弧度的度數(shù)相等)相交的直線段組成，該直線段的長度為驅(qū)動(dòng)端112腰形直線邊長度的一半。
[0029]驅(qū)動(dòng)件12對主軸11構(gòu)成配合時(shí)，驅(qū)動(dòng)孔121分屬于不同折線邊的兩個(gè)直線段所在平面對主軸11的驅(qū)動(dòng)端112構(gòu)成接觸(圖6所示的狀態(tài))，而在主軸11相對驅(qū)動(dòng)件12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)端112即能暫時(shí)離開接觸位置(圖8所示的狀態(tài))而自由的轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后到達(dá)驅(qū)動(dòng)孔121中另一個(gè)配合位置。這樣好處在于，在能同時(shí)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的同時(shí)，使主軸11能相對驅(qū)動(dòng)件