CN220481556U - 自动切换转速的电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动切换转速的电动工具，其包括：壳体、输出轴、变速齿轮组、驱动电机和自动换挡组件。壳体的内部开设有空腔；输出轴部分容置在所述空腔中；变速齿轮组设置于所述输出轴的一端并带动所述输出轴转动，所述变速齿轮组包括低速齿轮组和高速齿轮组；驱动电机与所述变速齿轮组连接，用于驱动所述变速齿轮组；自动换挡组件与所述低速齿轮组和/或高速齿轮组选择性的啮合，用于改变所述变速齿轮组的转速。本实用新型的自动切换转速的电动工具，其设置有自动换挡组件，能够根据电动工具的使用情况自动进行输出轴的高速和低速的转变，无需人工操作，节省了操作的步骤，提高工具使用的效率。

Description

自动切换转速的电动工具

技术领域

本实用新型是关于电动工具领域，特别是关于一种自动切换转速的电动工具。

背景技术

电动工具尤其电动扭紧类工具，其对工件(常为螺母)的工作方式通常分为两个阶段，阶段一是带动工件旋转到扭紧位置，阶段二是带动工件扭紧实现最终紧固。这两个阶段往往用户对工具的转速要求不一样，阶段一需要高转速，阶段二需要的是大扭矩。所以通常工具会设置两种转速，应对不同阶段的使用需求。但现有的电动工具通常采用手动拨动推扭的方式切换转速。在切换过程中需要停止相关作业动作，先进行换挡，换挡结束后再继续进行作业，从而影响作业的效率。操作人员在切换挡位时，往往是一只手持握电动工具；另一只手进行换挡操作，这就导致操作人员持握电动工具不稳定等情况出现，换挡操作不够便捷。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动切换转速的电动工具，其能够根据电动工具的使用情况自动选择实现输出轴的高速和低速的转变，无需人工操作，节省了操作的步骤，提高工具使用的效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种自动切换转速的电动工具，其包括：壳体、输出轴、变速齿轮组、驱动电机和自动换挡组件。壳体的内部开设有空腔；输出轴部分容置在所述空腔中；变速齿轮组设置于所述输出轴的一端并带动所述输出轴转动，所述变速齿轮组包括低速齿轮组和高速齿轮组；驱动电机与所述变速齿轮组连接，用于驱动所述变速齿轮组；自动换挡组件与所述低速齿轮组和/或高速齿轮组选择性的啮合，用于改变所述变速齿轮组的转速。

在一个或多个实施方式中，所述自动换挡组件包括：动态齿圈、连接件和齿圈控制组件。动态齿圈套设在所述变速齿轮组上与所述低速齿轮组或高速齿轮组选择性的啮合；连接件的一端与所述动态齿圈可转动的连接，所述动态齿圈和所述连接件能够共同沿所述输出轴的轴向方向移动；齿圈控制组件设置于所述连接件的另一端，用于控制所述动态齿圈与所述低速齿轮组或高速齿轮组选择性的啮合；其中，所述动态齿圈具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置下，所述动态齿圈与所述低速齿轮组啮合；在第二工作位置下，所述动态齿圈与所述高速齿轮组啮合且与所述低速齿轮组的部分啮合。

在一个或多个实施方式中，所述齿圈控制组件包括：换挡推钮、换挡电机、感应组件和控制器。换挡推钮设置在所述连接件上，用于带动所述动态齿圈移动；换挡电机与所述换挡推钮连接，用于驱动所述换挡推钮的移动；感应组件设置于所述连接件的一侧，用于感应所述换挡推钮位置；控制器分别与所述换挡电机及所述感应组件连接，用于接收所述感应组件的信号并控制所述换挡电机的工作。

在一个或多个实施方式中，所述感应组件包括设置于所述换挡推钮一侧的感应磁铁和设置在所述壳体上的霍尔件，所述霍尔件设置于所述壳体内靠近所述感应磁铁的一侧，所述感应磁铁与所述霍尔件配合用于感应所述换挡推钮的位置。

在一个或多个实施方式中，所述控制器分别连接所述换挡电机和所述霍尔件，用于接收所述霍尔件的信号并控制所述换挡电机工作。

在一个或多个实施方式中，所述换挡推钮上开设有螺纹孔，所述换挡电机的一端设置有连接轴，所述连接轴上开设有螺纹且与所述螺纹孔螺纹连接；所述换挡电机带动所述连接轴转动，所述换挡推钮能够沿所述连接轴移动。

在一个或多个实施方式中，所述连接轴与所述换挡电机之间设置有减速齿轮箱，用于控制所述连接轴的转速及扭矩。

在一个或多个实施方式中，所述换挡推钮能够相对所述连接件移动，所述换挡推钮与所述连接件之间设置有弹性件，用于推动所述连接件移动并缓冲所述换挡推钮与所述连接件之间的撞击。

在一个或多个实施方式中，所述输出轴上套设有辅助轴，所述辅助轴的一端与所述变速齿轮组连接，所述辅助轴上设置有定位件，所述定位件相对所述输出轴斜向外延伸，且相对所述辅助轴固定。

在一个或多个实施方式中，所述定位件远离所述辅助轴的一端设置有抵接段，所述抵接段相对所述辅助轴垂直设置。

与现有技术相比，根据本实用新型的自动切换转速的电动工具，其设置有自动换挡组件，能够根据电动工具的使用情况自动进行输出轴的高速和低速的转变，无需人工操作，节省了操作的步骤，提高工具使用的效率。其次，通过设置齿圈控制组件控制动态齿圈沿输出轴的轴向移动选择性的与低速齿轮组或高速齿轮组啮合，实现变速齿轮组转速的改变。此外，还设置有定位件能够为输出轴提供支撑。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施方式的自动切换转速的电动工具的示意图。

图2是根据本实用新型一实施方式的齿轮箱处于低速工作状态且动态齿圈处于第一工作位置的示意图。

图3是根据本实用新型一实施方式的齿轮箱处于高速工作状态且动态齿圈处于第二工作位置的示意图。

图4是根据本实用新型一实施方式的自动换挡组件的示意图。

图5是根据本实用新型一实施方式的自动切换转速的电动工具的工作流程图。

主要附图标记说明：

1-壳体，2-输出轴，21-辅助轴，22-定位件，221-抵接段，3-变速齿轮组，31-低速齿轮组，32-高速齿轮组，4-驱动电机，5-自动换挡组件，51-动态齿圈，52-连接件，53-齿圈控制组件，531-换挡推钮，532-换挡电机，5321-连接轴，5322-减速齿轮箱，533-感应组件，5331-感应磁铁，5332-霍尔件，534-控制器，54-弹性件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本实用新型一实施方式的一种自动切换转速的电动工具，其包括：壳体1、输出轴2、变速齿轮组3、驱动电机4和自动换挡组件5。壳体1的内部开设有空腔。输出轴2部分容置在空腔中，输出轴2可以用于连接不同规格的套筒头。变速齿轮组3设置于输出轴2的一端并带动输出轴2转动，变速齿轮组3包括同轴设置的低速齿轮组31和高速齿轮组32，低速齿轮组31可以由只包括一个齿轮也可以由多个齿轮构成，高速齿轮组31也同样可以由一个或多个齿轮构成。驱动电机4与变速齿轮组3连接，用于驱动变速齿轮组3。自动换挡组件5与低速齿轮组31和/或高速齿轮组32选择性的啮合，用于改变变速齿轮组3的转速。

在上述实施例中，高速齿轮组32和低速齿轮组31的实现方式可以有多种，例如，驱动电机4电机轴上的齿轮的齿部与变速齿轮组3可以通过外部齿轮啮合，高速齿轮组32相比低速齿轮组31拥有更高的齿轮比。因而驱动电机4的齿部通过与高速齿轮组32啮合时，驱动电机4的电机轴转动一圈，高速齿轮组32相比低速齿轮组31会转动更多的圈数从而带动输出轴2进行高速转动。

可以理解的是，该自动切换转速的电动工具通过设置自动换挡组件5，能够根据电动工具的使用情况自动选择变速齿轮组3的低速齿轮组31和/或高速齿轮组32啮合，从而实现输出轴2的高速和低速的转变，无需人工操作，从而节省了操作的步骤，提高工具使用的效率。

如图2至图4所示，在一实施方式中，自动换挡组件5包括：动态齿圈51、连接件52和齿圈控制组件53。动态齿圈51套设在变速齿轮组3上且能够在变速齿轮组3上滑动并与低速齿轮组31和/或高速齿轮组32选择性的啮合。连接件52的一端与动态齿圈51连接且动态齿圈51能够相对连接件52转动，动态齿圈51和连接件52能够共同沿输出轴2的轴向方向移动。其中，连接件52大致为L型，其一端套设在动态齿圈51上，动态齿圈51能够相对其转动，另一端有安装面，用于齿圈控制组件53的安装。齿圈控制组件53设置于连接件52的另一端，用于控制动态齿圈51在变速齿轮组3上移动。动态齿圈51具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置下，动态齿圈51与低速齿轮组31啮合；在第二工作位置下，动态齿圈51与高速齿轮组32啮合。由于变速齿轮组3的内部可以采用行星齿轮组，当动态齿圈51在第一工作位置或第二工作位置时，动态齿圈51可能会与低速齿轮组31和高速齿轮组32同时啮合。当动态齿圈51和低速齿轮组31及高速齿轮组32同时啮合时，动态齿圈31在第一工作位置或第二工作位置时与低速齿轮组31和高速齿轮组32的啮合位置不同。因此即使是动态齿圈31与低速齿轮组31及高速齿轮组32同时啮合时，低速齿轮组31和高速齿轮组32之间也不会相互干扰。例如，低速齿轮组31工作时，高速齿轮组32不工作；高速齿轮组32工作时，低速齿轮组31可能也会转动，但是其不工作不会对输出轴2的转动产生影响。齿圈控制组件53通过控制动态齿圈51沿输出轴2的轴向移动选择性的与低速齿轮组31和/或高速齿轮组32啮合，实现变速齿轮组3转速的改变，而变速齿轮组3又与输出轴2连接可以及时地将变速齿轮组3速度的改变传递至输出轴2上。

如图4所示，齿圈控制组件53包括：换挡推钮531、换挡电机532、感应组件533和控制器534。换挡推钮531设置在连接件52的安装面上，用于带动动态齿圈51移动。换挡电机532与换挡推钮531连接，用于驱动换挡推钮531的移动。感应组件533设置于连接件52的一侧，用于感应换挡推钮531位置。控制器534分别与换挡电机532及感应组件533连接，用于接收感应组件533的信号并控制换挡电机532的工作。感应组件533能够感应换挡推钮531所在的位置然后将位置信息传递给控制器534。由于输出轴2在拧松紧程度不同的螺母或螺丝时产生的电流大小会不一样，在螺丝较松时，输出轴2产生的电流较小，当螺丝较紧时，输出轴2产生的电流较大。控制器534采集相关的电流信号，先判断电流信号的大小，再根据感应组件533传回来的换挡推钮531的位置信号再决定是否需要移动换挡推钮531来改变变速齿轮组3的工作状态。

在一实施方式中，感应组件533包括设置于换挡推钮531一侧的感应磁铁5331和设置在壳体1上的霍尔件5332，霍尔件5332设置于壳体1内靠近感应磁铁5331的一侧，感应磁铁5331与霍尔件5332配合用于感应换挡推钮531的位置。控制器534分别连接换挡电机和霍尔件5332，用于接收霍尔件5332的信号并控制换挡电机532工作。

具体工作原理如图5所示，当操作人员启动电动工具并用于拧紧作业时，由于输出轴2在拧松紧程度不同的螺母或螺丝时产生的电流大小会不一样，在螺丝较松时，输出轴2产生的电流较小，当螺丝较紧时，输出轴2产生的电流较大。因此控制器534会采集相关电流信号，并判断电流值的大小是否达到需要换挡的要求。与此同时，霍尔件5332采集感应磁铁5331的位置以判断换挡推钮531的位置，然后控制器534再根据霍尔件5332反馈的位置信号来判断换挡推钮531是否在符合当前工况的工作位置，如换挡推钮531在符合当前工况的工作位置，则控制器534不发出指令，换挡推钮531维持现有工作位置；如换挡推钮531的工作位置不符合当前的工况，则控制器534发出指令，换挡电机532工作，带动换挡推钮531移动以改变动态齿圈51的位置，动态齿圈51和低速齿轮组31或高速齿轮组32啮合，实现变速齿轮组3工作状态的改变。

换挡推扭531大致为一个倒“T”型，换挡推钮531的凸起部上开设有螺纹孔，换挡电机532的一端设置有连接轴5321，连接轴5321上开设有螺纹且与换挡推钮531的螺纹孔螺纹连接；换挡电机532带动连接轴5321转动，换挡推钮531能够沿连接轴5321移动。换挡电机532转动时，由于连接轴5321与换挡推钮531螺纹连接，连接轴5321转动时，换挡推钮531被带动能够沿连接轴5321移动，从而带动连接件52及动态齿圈51一起移动。

在一实施方式中，连接轴5321与换挡电机532之间设置有减速齿轮箱5322，用于控制连接轴5321的转速。减速齿轮箱5322能够防止换挡电机532转速过高导致换挡推钮531被瞬间推动或拉回而导致换挡不平顺的情况出现。进一步的，换挡推钮531能够相对连接件52移动。为防止换挡推钮531对连接件52的冲击过大，换挡推钮531与连接件52之间设置有弹性件54，弹性件54可以在推动连接件52移动的同时缓冲换挡推钮531与连接件52之间的撞击。此外，当动态齿圈51在低速齿轮组31与高速齿轮组32之间移动时，可能由于齿轮转动的原因不能一下从低速齿轮组31与高速齿轮组32之间平顺滑动而是与低速齿轮组31及高速齿轮组32相抵。弹性件54的设置会给动态齿圈51弹性力，当低速齿轮组31与高速齿轮组32的齿部与动态齿圈51的齿部可以啮合时，弹性件54可以将动态齿圈51推动从而使动态齿圈51与低速齿轮组31或高速齿轮组32啮合。

如图1所示，虽然电动工具的壳体1上设置有多个供持握的手柄，但是电动工具使用时，输出轴2还需要稳定的动力输出。在一实施方式，输出轴2上套设有辅助轴21，辅助轴21的一端与变速齿轮组3连接，辅助轴21能够相对输出轴2转动。辅助轴21上可以设置有定位件22，定位件22相对辅助轴21斜向外延伸且相对辅助轴21固定。定位件22的远离辅助轴21的一端设置有抵接段221。抵接段221相对辅助轴21垂直设置，从而整个定位件22大致为一个“Z”字型。抵接段221可以与待拧紧螺丝的工件的表面相抵设，从而辅助轴21相对工件固定，输出轴2在辅助轴21内转动。因此，辅助轴21为输出轴2提供支撑的同时又能保证输出轴21稳定的动力输出。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种自动切换转速的电动工具，其特征在于，包括：

壳体，其内部开设有空腔；

输出轴，部分容置在所述空腔中；

变速齿轮组，设置于所述输出轴的一端并带动所述输出轴转动，所述变速齿轮组包括低速齿轮组和高速齿轮组；

驱动电机，与所述变速齿轮组连接，用于驱动所述变速齿轮组；和

自动换挡组件，与所述低速齿轮组和/或高速齿轮组选择性的啮合，用于改变所述变速齿轮组的转速。

2.如权利要求1所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述自动换挡组件包括：

动态齿圈，套设在所述变速齿轮组上与所述低速齿轮组或高速齿轮组选择性的啮合；

连接件，其一端与所述动态齿圈可转动的连接，所述动态齿圈和所述连接件能够共同沿所述输出轴的轴向方向移动；和

齿圈控制组件，设置于所述连接件的另一端，用于控制所述动态齿圈与所述低速齿轮组和/或高速齿轮组选择性的啮合；

其中，所述动态齿圈具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置下，所述动态齿圈与所述低速齿轮组啮合；在第二工作位置下，所述动态齿圈与所述高速齿轮组啮合。

3.如权利要求2所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述齿圈控制组件包括：

换挡推钮，设置在所述连接件上，用于带动所述动态齿圈移动；

换挡电机，与所述换挡推钮连接，用于驱动所述换挡推钮的移动；

感应组件，设置于所述连接件的一侧，用于感应所述换挡推钮位置；和

控制器，其分别与所述换挡电机及所述感应组件连接，用于接收所述感应组件的信号并控制所述换挡电机的工作。

4.如权利要求3所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述感应组件包括设置于所述换挡推钮一侧的感应磁铁和设置在所述壳体上的霍尔件，所述霍尔件设置于所述壳体内靠近所述感应磁铁的一侧，所述感应磁铁与所述霍尔件配合用于感应所述换挡推钮的位置。

5.如权利要求4所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述控制器分别连接所述换挡电机和所述霍尔件，用于接收所述霍尔件的信号并控制所述换挡电机工作。

6.如权利要求3所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述换挡推钮上开设有螺纹孔，所述换挡电机的一端设置有连接轴，所述连接轴上开设有螺纹且与所述螺纹孔螺纹连接；所述换挡电机带动所述连接轴转动，所述换挡推钮能够沿所述连接轴移动。

7.如权利要求6所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述连接轴与所述换挡电机之间设置有减速齿轮箱，用于控制所述连接轴的转速及扭矩。

8.如权利要求3所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述换挡推钮能够相对所述连接件移动，所述换挡推钮与所述连接件之间设置有弹性件，用于推动所述连接件移动并缓冲所述换挡推钮与所述连接件之间的撞击。

9.如权利要求1所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述输出轴上套设有辅助轴，所述辅助轴的一端与所述变速齿轮组连接，所述辅助轴上设置有定位件，所述定位件相对所述输出轴斜向外延伸，且相对所述辅助轴固定。

10.如权利要求9所述的自动切换转速的电动工具，其特征在于，所述定位件远离所述辅助轴的一端设置有抵接段，所述抵接段相对所述辅助轴垂直设置。