行星架、動力旋轉(zhuǎn)手工工具及手持式動力棘輪驅(qū)動工具的制作方法
【專利摘要】一個用于動力手工工具的兩件式行星架，所述行星架包括可固定在工具轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動部分以及具有曲柄銷的軸銷部分。所述曲柄銷可操作地連接至工具的驅(qū)動軸從而向驅(qū)動軸提供旋轉(zhuǎn)和扭矩。所述軸銷部分可轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動部分接合，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致驅(qū)動部分和軸銷部分以施加在驅(qū)動軸上的負載的函數(shù)進行相對于彼此的旋轉(zhuǎn)，使得曲柄銷中心軸線和旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部分軸線之間偏移是以施加在驅(qū)動軸的負載的函數(shù)的變量，其中該偏移的變化將以驅(qū)動軸上負載的函數(shù)改變提供至驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和扭矩量。
【專利說明】
行星架、動力旋轉(zhuǎn)手工工具及手持式動力棘輪驅(qū)動工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動操作的棘輪驅(qū)動手工工具，更具體地，涉及自動調(diào)節(jié)速度和扭矩的雙向的高速動力棘輪驅(qū)動手工工具。

【背景技術(shù)】
[0002]此部分的陳述只提供了與本公開有關(guān)的背景信息并且不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]動力驅(qū)動操作的手持式棘輪驅(qū)動工具被普遍應(yīng)用于許多工業(yè)環(huán)境中以用來安裝、緊固、旋松以及移除諸如螺母和螺栓的物體。例如，氣動的和電動的棘輪驅(qū)動工具通常在汽車工業(yè)中用于比如當(dāng)從汽車上移除車輪以及將車輪安裝在汽車上時，這種工具被用來從相應(yīng)的汽車的車輪防滑板安裝、緊固、旋松以及移除螺母。
[0004]通常，由這些已知的棘輪驅(qū)動工具提供的速度和扭矩量要么是不可調(diào)節(jié)的，即棘輪驅(qū)動工具被構(gòu)造成以單一的速度運轉(zhuǎn)并且提供單一量的扭矩，要么當(dāng)扭矩降低時動力隨之降低。
[0005]因此，當(dāng)使用這些已知的棘輪驅(qū)動工具時，使用者要么不能調(diào)節(jié)相應(yīng)的棘輪驅(qū)動工具的速度和扭矩，要么必須根據(jù)各棘輪驅(qū)動工具的每個特定應(yīng)用/使用的需要手動地改變其速度、扭矩及動力設(shè)置。
[0006]無論是不能調(diào)節(jié)速度和扭矩的情況，還是需要為每個特定的應(yīng)用/使用手動地重新配置這些已知的棘輪驅(qū)動工具的情況，都是耗時的、麻煩的和低效的，而且可能導(dǎo)致相應(yīng)的棘輪驅(qū)動工具施加給物體的扭矩過大。
實用新型內(nèi)容
[0007]在不同實施例中，本公開提供了用于動力手工工具的兩件式行星架。行星架包括具有旋轉(zhuǎn)軸且固定地安裝到工具的電機轉(zhuǎn)子的驅(qū)動部分。行星架額外地包括軸銷部分，該軸銷部分包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷。曲柄銷具有中心軸，該中心軸可操作地與工具的驅(qū)動軸連接并基于曲柄銷圍繞驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸的軌道旋轉(zhuǎn)以向驅(qū)動軸提供旋轉(zhuǎn)和扭矩。軸銷部分可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動部分相接合，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將根據(jù)作用于驅(qū)動軸上的負載導(dǎo)致驅(qū)動部分和軸銷部分相對于彼此旋轉(zhuǎn)，這使得曲柄銷中心軸和驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸之間的偏移是根據(jù)施加到驅(qū)動軸上的變量。此外，偏移的變化將根據(jù)在驅(qū)動軸上的負載改變提供至驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和扭矩量。
[0008]在各種其他實施例中，本公開提供動力旋轉(zhuǎn)手工工具，此工具包括能夠可操作地與負載連接的驅(qū)動軸和與驅(qū)動軸可操作地連接的兩件式行星架。行星架包括具有旋轉(zhuǎn)軸且被固定安裝在工具的電機轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動部分。行星架額外地包括軸銷部分，該軸銷部分包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷。曲柄銷具有中心軸，且該曲柄銷可操作地與工具的驅(qū)動軸連接以基于曲柄銷圍繞驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸的軌道旋轉(zhuǎn)提供旋轉(zhuǎn)和扭矩。軸銷部分可轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動部分接合，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將根據(jù)施加到驅(qū)動軸上的負載導(dǎo)致驅(qū)動部分和軸銷部分相對于彼此旋轉(zhuǎn)，這使得曲柄銷中心軸和驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸之間的偏移是根據(jù)負載的變量。此外，偏移的變化將根據(jù)驅(qū)動軸上的負載改變提供至驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和扭矩量。
[0009]在又其他的實施例中，本公開提供雙向的手持式電動棘輪驅(qū)動工具。該工具包括固定連接至驅(qū)動齒輪的驅(qū)動軸，一對樞軸連接至驅(qū)動桿的相對的棘爪，每個棘爪是交替地并可操作地與驅(qū)動齒輪相接合旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸以響應(yīng)驅(qū)動桿的擺動側(cè)向運動，以及兩件式行星架。兩件式的行星架包括具有旋轉(zhuǎn)軸且被固定安裝在工具的電機轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動部分。行星架額外地包括軸銷部分，該部分包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷。曲柄銷具有中心軸，且該曲柄銷與驅(qū)動桿可旋轉(zhuǎn)地連接以基于曲柄銷圍繞驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸進行的軌道旋轉(zhuǎn)提供驅(qū)動桿的擺動側(cè)向運動。軸銷部分與驅(qū)動部分可旋轉(zhuǎn)地接合，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將根據(jù)施加在驅(qū)動軸上的負載導(dǎo)致驅(qū)動部分和軸銷部分相對于彼此旋轉(zhuǎn)，這使得曲柄銷中心軸和驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸之間的偏移是根據(jù)施加在驅(qū)動軸上的負載的變量。此外，偏移的變化將改變驅(qū)動桿擺動側(cè)向運動的速度和長度，從而根據(jù)在驅(qū)動軸上的負載改變提供至驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和扭矩量。
[0010]本實用新型的優(yōu)勢在于，在使用時，使用者可調(diào)節(jié)相應(yīng)的棘輪驅(qū)動工具的速度和扭矩，也可以根據(jù)各棘輪驅(qū)動工具的每個特定應(yīng)用/使用的需要而手動地改變其速度、扭矩及動力設(shè)置。
[0011]根據(jù)本文提供的描述，本教導(dǎo)的其他應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，描述和具體示例僅僅為了說明，而非旨在限制本教導(dǎo)的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]此處描述的附圖僅為了展示的目的，而非旨在以任何方式限制本教導(dǎo)的范圍。
[0013]圖1是雙向的高速手持式動力棘輪驅(qū)動工具的等軸視角圖，根據(jù)本公開的不同實施例，驅(qū)動工具被構(gòu)造為且能夠被操作以工具所施加到的物體的轉(zhuǎn)動的阻力的函數(shù)，自動調(diào)節(jié)由工具提供的速度和扭矩。
[0014]根據(jù)本公開的不同實施例，圖2是圖1示出的棘輪驅(qū)動工具沿著線A-A截取的剖面圖。
[0015]圖3A是可操作地連接到圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架的連桿部分沿線A-A截取的剖面圖的。根據(jù)本公開的不同實施例，兩件式行星架具有設(shè)置在軸銷部分內(nèi)的驅(qū)動部分，使得工具將向棘輪驅(qū)動工具的驅(qū)動軸提供高轉(zhuǎn)速和低扭矩。
[0016]根據(jù)本公開的不同實施例，沿著圖3A中顯示的直線B-B，圖3B是圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架的沿圖3A中線B-B截取的剖面圖。
[0017]圖4A是可操作地連接至圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架的驅(qū)動桿的部分沿線A-A截取的剖面圖。其中，根據(jù)本公開的不同實施例，驅(qū)動部分被設(shè)置在軸銷部分內(nèi)，使得工具將向棘輪驅(qū)動工具的驅(qū)動軸提供低轉(zhuǎn)速和高扭矩。
[0018]根據(jù)本公開的不同實施例，圖4B是圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架沿著圖4A中示出的線C-C截取的剖面圖。
[0019]根據(jù)本公開的其他不同實施例，圖5是圖1中顯示的棘輪驅(qū)動工具沿線A-A截取的剖面圖。
[0020]圖6A是可操作地連接至圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架的驅(qū)動桿的部分沿線A-A截取的剖面圖。根據(jù)本公開的不同實施例，兩件式行星架具有被設(shè)置在驅(qū)動部分的插孔內(nèi)的軸銷部分，使得工具將向棘輪驅(qū)動工具的驅(qū)動軸提供高轉(zhuǎn)速和低扭矩。
[0021]根據(jù)本公開的不同實施例，圖6B是圖6A示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架沿線B-B截取的剖面圖。
[0022]圖7A是可操作地連接至圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架的驅(qū)動桿的部分沿線A-A截取的剖面圖。根據(jù)本實用新型的不同實施例，其中軸銷部分被設(shè)置在驅(qū)動部分的插孔內(nèi)，使得工具將向棘輪驅(qū)動工具的驅(qū)動軸提供低轉(zhuǎn)速和高扭矩。
[0023]根據(jù)本公開的不同實施例，圖7B是圖1示出的棘輪驅(qū)動工具的兩件式行星架沿著圖7A示出的線C-C截取的剖面圖。
[0024]對應(yīng)的附圖標記在全部幾幅附圖中指明對應(yīng)的部分。

【具體實施方式】
[0025]下面的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，絕不意圖限制本教導(dǎo)、申請或使用。貫穿整個說明書中，相同的參考標記將被用來指代相同的元件。
[0026]參照圖1，本實用新型提供雙向高速手持式動力棘輪驅(qū)動工具10，其被構(gòu)造為且可操作為，基于使該工具可操作地連接的例如螺母或螺栓的物體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的阻力，自動調(diào)節(jié)其提供的速度和扭矩。與工具10可操作地相連的物體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的阻力有時在本文中稱為在工具10上的負載。特別地，基于工具作用于物體使之轉(zhuǎn)動產(chǎn)生阻力的量，工具10將自動調(diào)節(jié)由其提供的扭矩，以提供旋松相應(yīng)的物體所需的扭矩量。此外，一旦相應(yīng)的物體“打開松動”并開始轉(zhuǎn)動，工具10將自動減少正在提供的扭矩量，并增加工具10使相應(yīng)的物體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速。同樣地，當(dāng)安裝物體時，工具10將通過提供足夠的扭矩開始安裝，使物體高速轉(zhuǎn)動，并且當(dāng)物體開始抵抗轉(zhuǎn)動時，隨后自動降低速度并增加所提供的扭矩，由此，所提供的扭矩量取決于物體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的阻力。此外，在整個安裝/緊固和旋松/移除過程中，基于此過程中相應(yīng)的物體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的阻力的變化，工具10將根據(jù)需要自動增加和減少所提供的扭矩。
[0027]例如，如果利用工具10從汽車輪轂上移除輪轂螺母，根據(jù)輪轂螺母的緊固程度(轉(zhuǎn)動的阻力)，工具10將自動調(diào)節(jié)以提供足夠的扭矩旋松螺母，然后在不用從輪轂螺母移除工具10或者不用手動改變速度和/或扭矩設(shè)置的情況下，工具10將自動減少所提供的扭矩量，并增加提供至輪轂螺母的轉(zhuǎn)速，從而快速有效地移除輪轂螺母。同樣地，如果利用工具10將輪轂螺母安裝在汽車輪轂上，工具首先以提供低扭矩的高速將輪轂螺母擰在輪轂上(但是，扭矩足以將輪轂螺母轉(zhuǎn)動到輪轂上)。然后，當(dāng)輪轂螺母開始抵抗處于初始速度的轉(zhuǎn)動時，例如當(dāng)輪轂螺母開始將車輪緊固到相應(yīng)的剎車盤或剎車鼓上時，工具10將自動增加所提供的扭矩量并降低提供至輪轂螺母的轉(zhuǎn)速，而不用將工具10從輪轂螺母上移除或手動改變速度和/或扭矩的設(shè)置，從而快速有效地緊固輪轂螺母并將車輪固定到剎車盤或剎車鼓。
[0028]現(xiàn)在參考圖1和圖2，工具10大體包括與單臂棘爪18和雙臂棘爪20樞轉(zhuǎn)地連接的驅(qū)動桿16，如下所描述，取決于換向凸輪24選定的位置，棘爪18或20之一與環(huán)形驅(qū)動齒輪22嚙合地接觸。在不同的實施中，驅(qū)動桿16通過樞桿48與工具外殼14樞轉(zhuǎn)地相連，其中樞桿48橫向地且旋轉(zhuǎn)地穿過外殼14。所有的這些元件和用于工具10的功能和合適的連接所需要的將要被描述的其他元件被容置在工具外殼14的前端。驅(qū)動齒輪22被封裝在工具外殼14的最前端，并被定位使得在驅(qū)動齒輪14的外部圓周表面上縱向形成的齒部26相對于工具的縱向軸線是橫向的。整體構(gòu)造的且優(yōu)選為方形的驅(qū)動軸28從驅(qū)動齒輪22的中心軸向向外延伸至其一側(cè)，并越過外殼14的界限，從而其可用于結(jié)合插槽(未顯示)或用于棘輪轉(zhuǎn)動的其他物品。已知的各種球和彈簧組件30促使驅(qū)動軸28與被轉(zhuǎn)動的物體相連接。在驅(qū)動齒輪22的相對側(cè)，設(shè)置有與方形驅(qū)動軸28直接相對并同軸的整體延伸部32 (其也可以被認為是在驅(qū)動齒輪軸的內(nèi)端)。
[0029]單臂棘爪18包括具有朝前面向的表面的頭部18a，其表面形成有多個平行齒部18b，以與驅(qū)動齒輪22的外表面上的多個齒26進行選擇性地可移動的相互作用。單臂棘爪頭I8a在單臂棘爪爪臂I8c的最前端被支撐，單臂棘爪爪臂18c總體朝著彎頭或成角度部分18d縱向向后延伸，單臂棘爪18在18d處通過軸銷50樞軸連接到驅(qū)動桿16。第二臂或直段18e從成角度部分18d向后延伸至朝后定向的爪頭18f，該爪頭18f為凸輪24提供接觸點或面。雙臂棘爪20也具有帶有朝前面向的平坦的表面的頭部20a，該表面支撐多個平行橫向設(shè)置的齒部20b，該齒部20b的大小和間距被恰當(dāng)設(shè)置以與驅(qū)動齒輪26環(huán)形外表面上的齒部26進行選擇性的可移動的相互作用。配對的、間隔開的平行棘爪爪臂20c、20c’從爪頭20a的相對側(cè)大體上縱向向后延伸至共用的彎頭或成角度部分20d，棘爪20在20d通過軸銷52樞軸連接至驅(qū)動桿16。從成角度部分20d，棘爪20繼續(xù)大體上經(jīng)由第二臂或直段20e向后延伸，并止于為凸輪24提供接觸點或接觸面爪頭20f。
[0030]如圖1所示，單臂棘爪爪臂18c在配對的、間隔開的雙臂棘爪爪臂20c、20c’之間向后延伸，因此當(dāng)棘爪18和20運動時，它們以類似剪刀的方式彼此相互作用，并且它們相應(yīng)的頭部18a和20a以類似嘴巴張開的方式朝向驅(qū)動齒輪22的環(huán)形齒狀表面敞開。扭力彈簧(未示出)卷繞在樞軸桿48，并且其腿部向前延伸，可滑動地支撐棘爪18和20的在爪頭18a和20a或其向后的向后且向外定向的表面，以由此朝向驅(qū)動齒輪22偏置爪頭18a和20a。
[0031]正如換向凸輪24的位置所確定，爪頭18a和20a中的哪一個與齒輪齒部26接觸取決于工具10是正在以正向方式還是以反向方式被操作。在不同實施例中，換向凸輪24能夠具有向外延伸的柄56，在其上的換向桿58被配合并固定連接到柄56。
[0032]因此，如果需要操作工具10以使驅(qū)動齒輪22在一個方向上棘輪旋轉(zhuǎn)，那么凸輪桿58被設(shè)置為使得換向凸輪24與棘爪端部18f或20f中的一個相連接，以防止當(dāng)驅(qū)動桿16運動時，相應(yīng)的爪頭18a或20a接觸驅(qū)動齒輪22并防止相應(yīng)的棘爪18或20樞軸地運動。被凸輪24除去相應(yīng)的自由端18f或20f的障礙的其它棘爪18或20然后能夠通過偏壓扭力彈簧向前延伸，從而相關(guān)的爪頭18a或20a與驅(qū)動齒輪22接觸，并且當(dāng)驅(qū)動桿16運動導(dǎo)致驅(qū)動齒輪22棘輪旋轉(zhuǎn)時，將必然產(chǎn)生運動。
[0033]驅(qū)動桿16包括具有整合成對的平行板16b和16c的實心主體部分。板16b和16c在工具外殼14內(nèi)向前延伸，并且彼此間隔開足夠的距離以在其向前定向的下角和上角接收處于其間的棘爪彎頭18d和20d。尺寸和位置適當(dāng)?shù)耐S對準的孔橫向地通過板16b和16c形成，以接收樞軸桿48、樞軸銷50和52，以及換向凸輪24。驅(qū)動桿16進一步包括設(shè)置在主體16a向后定向的部分中的橫向拱形開口 62。開口 62接收驅(qū)動套管64，驅(qū)動套管64的尺寸和形狀適合在開口或凹槽62內(nèi)平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動套管64被構(gòu)造成用來接收從工具10的可旋轉(zhuǎn)行星架68縱向向前延伸的曲柄銷66。具體地，曲柄銷66被偏心地設(shè)置在行星架68的前面68a上。也就是說，曲柄銷66從偏移行星架68中心的前面68a延伸。行星架68可操作地連接至工具10的電機72的轉(zhuǎn)子70，其中轉(zhuǎn)子70具有縱向中心軸線RA。此外，如下所述，行星架68可操作地與轉(zhuǎn)子70連接，使得電機轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)引起行星架68的旋轉(zhuǎn)。行星架68的旋轉(zhuǎn)接著使曲柄銷66圍繞轉(zhuǎn)子70的中心軸線RA進行軌道旋轉(zhuǎn)。因此，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將運動傳遞至套管64上，導(dǎo)致驅(qū)動桿16的前后部分以上下擺動的方式，在X +和X -的方向(見圖3A至圖4B)上圍繞樞軸桿48側(cè)向地上下擺動。
[0034]更具體地，樞軸銷48在凸輪24前方的點和棘爪彎頭18d和20d之間和后方橫向地且可轉(zhuǎn)動地貫穿于驅(qū)動桿16。因此，驅(qū)動桿16在外殼14內(nèi)可移動地連接，使得曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致驅(qū)動桿16以上下擺動的方式圍繞樞軸桿48擺動，并由此導(dǎo)致棘爪18和20圍繞樞軸銷50和52樞軸擺動。
[0035]在不同實施例中，當(dāng)電機轉(zhuǎn)子70在轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分-25000轉(zhuǎn)/分的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)時，棘爪18和20能夠以大約高達4000轉(zhuǎn)/分-5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速圍繞樞軸銷50和52樞軸擺動。然而，由于棘爪端部18f和20f之間的換向凸輪24的結(jié)構(gòu)和位置，在任何給定時間，棘爪18和20中只有一個與驅(qū)動齒輪22接觸，由此這樣的接觸將導(dǎo)致驅(qū)動齒輪22和驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)。此外，驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)將轉(zhuǎn)速和扭矩提供給驅(qū)動軸28例如通過插槽可操作地所連接的諸如螺母或螺栓的物體。重要地，如下進一步所述并作為應(yīng)當(dāng)容易被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，驅(qū)動軸28提供的轉(zhuǎn)速和扭矩將是轉(zhuǎn)子70的中心軸線RA和曲柄銷66的中心軸線PA之間偏移D的長度或距離的函數(shù)。具體地，偏移D越長或越大，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速將越高并且由驅(qū)動軸28提供的扭矩將越少。然而相反的是，偏移D越短或越小，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速將越低并且由驅(qū)動軸28提供的扭矩將越大。
[0036]有關(guān)工具10的大體部件和它們相應(yīng)的功能和配合的進一步細節(jié)在美國專利第5535646號中被描述，在此將其引用本文作為參考。
[0037]現(xiàn)在參考圖2、3A、3B、4A及4B，在不同實施例中，行星架68具有兩件式的結(jié)構(gòu)，其包括被設(shè)置在具有從底座69中偏心延伸的曲柄銷66的軸銷部分68c內(nèi)的驅(qū)動部分68b。具體地，驅(qū)動部分68b被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在軸銷部分68c的底座69的中空內(nèi)部。驅(qū)動部分68b被固定安裝到轉(zhuǎn)子70，使得轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)將使驅(qū)動部分68b旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動部分68b將驅(qū)動軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)，即將引起軸銷部分68c旋轉(zhuǎn)，如下所述。具體地，驅(qū)動部分68b被設(shè)置在軸銷部分68c內(nèi)，使得在驅(qū)動部分68b的外表面和軸銷部分68c的內(nèi)表面之間的接口 74上產(chǎn)生滑動摩擦接觸，有時在本文中稱為摩擦界面74。通常，驅(qū)動部分68b被固定安裝到轉(zhuǎn)子70，使得轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)將使驅(qū)動部分68b旋轉(zhuǎn)。在位于驅(qū)動部分68b和軸銷部分68c之間的摩擦界面74上的摩擦力以及驅(qū)動部分的外表面相對于RA的偏心度接著將引起軸銷部分68c旋轉(zhuǎn)，由此使曲柄銷66圍繞轉(zhuǎn)子軸線RA進行軌道旋轉(zhuǎn)，這接著將提供旋轉(zhuǎn)和扭矩至驅(qū)動軸28 (見圖1)。因為驅(qū)動部分68b固定地連接到轉(zhuǎn)子70，所以驅(qū)動部分68b具有與轉(zhuǎn)子70圍繞旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中心軸線RA在同一直線上的旋轉(zhuǎn)軸CA。因此，當(dāng)軸銷部分68c旋轉(zhuǎn)時，曲柄銷66將圍繞驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA進行軌道旋轉(zhuǎn)。
[0038]重要的是，當(dāng)軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力使得由轉(zhuǎn)子70施加在驅(qū)動部分68b的旋轉(zhuǎn)力克服了在界面74上產(chǎn)生的摩擦力和驅(qū)動部分68b向外的離心力時，在界面74上的摩擦接觸允許驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)且相對于軸銷部分68c滑動，并以小于360°的徑向距離旋轉(zhuǎn)，例如，徑向距離在0°到355°之間。應(yīng)當(dāng)容易被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的是，基于驅(qū)動軸28、驅(qū)動齒輪22、棘爪18和20、驅(qū)動桿16以及曲柄銷66的相互連接，軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力由驅(qū)動軸28可操作地連接到諸如螺母或螺栓的物體產(chǎn)生的驅(qū)動齒輪22上的相應(yīng)的負載產(chǎn)生。因此，驅(qū)動軸28上的負載被轉(zhuǎn)移至軸銷部分68c產(chǎn)生軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力，該旋轉(zhuǎn)的阻力是在驅(qū)動軸28上的相應(yīng)的負載的函數(shù)。因此，依靠驅(qū)動軸28被可操作地連接至的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力產(chǎn)生的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力，驅(qū)動部分68b將以小于360°的徑向距離在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)，例如，在0°到355°之間。
[0039]驅(qū)動部分68b包括側(cè)壁，其被構(gòu)造成使得側(cè)壁的一部分比其正好相反的部分厚，如圖3A、3B、4A及4C所示。具體而言，驅(qū)動部分68b的側(cè)壁被構(gòu)造為使得其內(nèi)表面以旋轉(zhuǎn)軸CA為中心且與旋轉(zhuǎn)軸CA是等距的，而其外表面圍繞旋轉(zhuǎn)軸CA被偏心設(shè)置且與旋轉(zhuǎn)軸CA是不等距的。因此，驅(qū)動部分68b具有相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA偏心地旋轉(zhuǎn)的凸輪形狀的外表面。曲柄銷66的中心軸線PA在工具外殼內(nèi)縱向取向，驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA也是如此。
[0040]如上所述，基于施加在驅(qū)動軸28上的負載量，驅(qū)動部分68b能夠以摩擦滑動的方式在軸銷部分68c內(nèi)滑動，或進行小于360°的旋轉(zhuǎn)，所述負載量被轉(zhuǎn)移至軸銷部分68c，從而軸銷部分68c以驅(qū)動軸28上的負載的函數(shù)抵抗旋轉(zhuǎn)。
[0041]例如，參見圖3A和3B，當(dāng)驅(qū)動軸上沒有負載且工具電機72沒有被操作或被操作使轉(zhuǎn)子70旋轉(zhuǎn)時，在這種情況下驅(qū)動軸28沒有被可操作地與將被轉(zhuǎn)動的物體接合，例如，沒有被可操作地連接至將被擰緊或旋松的螺母或螺栓，驅(qū)動軸28和驅(qū)動齒輪22的轉(zhuǎn)動的阻力，并且因此產(chǎn)生的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力是相對地極小的。這樣的最小抵抗力將只能由工具10的部件的配合運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦力產(chǎn)生。在這種情況下，位于驅(qū)動部分68b和軸銷部分68c之間的界面74上的摩擦力以及曲柄銷66徑向向外的離心力通常將比軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力要大。實際上，離心力確保了曲柄銷66將在徑向上最外面的配置，直到足夠大的負載被施加到驅(qū)動齒輪22上。因此，這個最外面的曲柄銷位置對應(yīng)高速度低扭矩的配置，并且當(dāng)工具上無負載時為默認位置。因此，在默認位置上驅(qū)動部分68b將不會、或?qū)⒅皇窃谳S銷部分68c內(nèi)輕微旋轉(zhuǎn)。也就是說，驅(qū)動部分將不會、或?qū)⒅皇窍鄬τ谶h離默認位置的軸銷部分68c進行小幅旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)電機轉(zhuǎn)子70旋轉(zhuǎn)時，負載使摩擦界面74上的摩擦力的增長將導(dǎo)致或允許軸銷部分68c增加的相對旋轉(zhuǎn)。
[0042]如上所述，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和扭矩將是曲柄銷66的中心軸線PA和驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸CA之間的偏移D的函數(shù)(回想驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸CA與轉(zhuǎn)子70的中心軸線RA是在同一直線上的)。具體來說，偏移D越長或越大，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速越高，且驅(qū)動軸28提供的扭矩越小。而相反的是，偏移D越短或越少，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速越低，且驅(qū)動軸28提供的扭矩越大。
[0043]重要的是，如圖3A和3B所示，驅(qū)動部分68b被設(shè)置在軸銷部分68c內(nèi)，使得當(dāng)驅(qū)動軸28上沒有負載時，即基本上在驅(qū)動部分68b和軸銷部分68c之間沒有滑動時，偏移D將有最大的長度，圖示中以及在本文中稱為空載偏移Dm。當(dāng)偏移D等于Dm時，驅(qū)動部分68b的取向?qū)⒃诒疚闹蟹Q為驅(qū)動部分68b的默認位置或主位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解的是，當(dāng)工具電機72被操作來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子70并且偏移D有最大長度Dm時，曲柄銷中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子中心軸線RA軌道旋轉(zhuǎn)的半徑將等于Dm。因此，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X -的方向(如圖3A至圖4B所示)上產(chǎn)生驅(qū)動桿16的側(cè)向擺動移動或運動。這接著將產(chǎn)生棘爪18或20相應(yīng)的最大沖程，這接著將通過每次棘爪沖程最大限度地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪26，由此通過工具10提供最高速度的旋轉(zhuǎn)和最低數(shù)量的扭矩至可傳送的驅(qū)動軸28。
[0044]另一方面，如圖4A和4B所示，當(dāng)工具電機72被操作以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子70且驅(qū)動軸28被施加了負載時，在驅(qū)動軸28被可操作地與被轉(zhuǎn)動的物體接合的情況下，例如，可操作地連接至將被擰緊或旋松的螺母或螺栓，驅(qū)動軸28和驅(qū)動齒輪22的旋轉(zhuǎn)的阻力，以及因此產(chǎn)生的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力將是負載的函數(shù)。也就是說，負載越大，軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力越大。在這樣的情況下，驅(qū)動部分68b將被初始地設(shè)置在位于主位置的軸銷部分68c內(nèi)，使得偏移量D大體上等于Da。當(dāng)偏移量D大體上等于Dm，且負載被施加于驅(qū)動軸28使得在位于驅(qū)動部分68b和軸銷部分68c之間的界面74上的摩擦力以及曲柄銷66向外的離心力比軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力小時，由轉(zhuǎn)子70提供給驅(qū)動部分68b的扭矩將導(dǎo)致驅(qū)動部分68b開始在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)或滑動。
[0045]如上所述，驅(qū)動部分68b具有凸輪形的橫截面，其中驅(qū)動部分側(cè)壁的一部分比其正好相反的另一部分厚，這將導(dǎo)致驅(qū)動部分的外表面相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA偏心地旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，由于驅(qū)動部分外表面的偏心旋轉(zhuǎn)，摩擦界面74的摩擦力將穩(wěn)定地增大。將穩(wěn)定增長。具體來說，當(dāng)驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動軸28上的負載和曲柄銷66徑向向外的離心力導(dǎo)致在摩擦界面74上的摩擦力將穩(wěn)定增長，直至界面摩擦力大于軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力。一旦界面摩擦力克服了基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力和曲柄銷66徑向向外的離心力，軸銷部分68c將開始隨著驅(qū)動部分68b開始旋轉(zhuǎn)并提供旋轉(zhuǎn)和扭矩至驅(qū)動軸28。
[0046]此外，由于驅(qū)動部分外表面在軸銷部分68c內(nèi)的偏心旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，即當(dāng)驅(qū)動部分68b相對于軸銷部分68c旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸CA以及曲柄銷中心軸線PA之間的偏移D的長度將不斷變短。也就是說，偏移D的長度將以驅(qū)動部分68b的軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)遠離主位置的量的函數(shù)減少。當(dāng)驅(qū)動軸28被施加負載時，長度變短的偏移D將被圖示并稱為D負載隊。此外，偏移D的長度變化作為負載的函數(shù)將被圖示(見圖4B)并被稱為AD。在主配置時，AD是0.0。
[0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，負載越大，將需要得越大界面摩擦力以克服基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力。因此，基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力越大，在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部分68b需要距離主位置越遠，以產(chǎn)生需要的界面摩擦力來克服基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力。
[0048]如上所述，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和扭矩將是偏移D的函數(shù)。因此，當(dāng)偏移D變化時，即當(dāng)AD增加和減少時，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和扭矩將作為AD的函數(shù)增加和減少。具體而言，AD的值越大，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速越慢，并且由驅(qū)動軸28提供的扭矩就越大。反之，AD的值越小，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速越快，并且由驅(qū)動軸28提供的扭矩就越小。
[0049]更具體的是，當(dāng)驅(qū)動軸28被可操作地連接至將被轉(zhuǎn)動的物體并且工具電機72被操作來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子70時，基于在驅(qū)動軸28上的負載，即被轉(zhuǎn)移至軸銷部分68c的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力，驅(qū)動部分68b將開始在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)遠離主位置。當(dāng)驅(qū)動部分68b旋轉(zhuǎn)遠離主位置時，AD增長，由此減小曲柄銷中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子中心軸線RA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑。因此，當(dāng)曲柄銷中心軸線PA的軌道旋轉(zhuǎn)半徑減小時，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X '的方向上使驅(qū)動桿16產(chǎn)生越來越少的側(cè)向擺動移動，如圖4B所示。這接著將減少相應(yīng)的棘爪18或29的沖程長度，每次棘爪沖程接著將減少驅(qū)動齒輪26的旋轉(zhuǎn)，由此提供較慢的旋轉(zhuǎn)速度和增長的扭矩量至驅(qū)動軸28。
[0050]此外，當(dāng)在驅(qū)動軸28上的負載減少時，即當(dāng)可操作地連接至驅(qū)動軸28的物體開始帶有較小的阻力旋轉(zhuǎn)時，軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力將以負載減少量函數(shù)也將減少。因此，位于驅(qū)動部分68b和軸銷部分68c之間的摩擦界面74上需要旋轉(zhuǎn)軸銷部分68c的摩擦力將以負載減少量函數(shù)而將減少。此外，當(dāng)需要用來旋轉(zhuǎn)軸銷部分的界面摩擦力的量減少時，驅(qū)動部分68b將在軸銷部分68c內(nèi)朝后向著主位置旋轉(zhuǎn)，直至界面摩擦力大體上等于或稍微大于克服軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力所需的摩擦力。
[0051]當(dāng)驅(qū)動部分68b朝著主位置向回旋轉(zhuǎn)時，AD將減少，由此使曲柄銷中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子中心軸線RA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑增加。因此，當(dāng)曲柄銷中心軸線PA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑增加時，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X _的方向上使驅(qū)動桿16產(chǎn)生越來越多的側(cè)向擺動移動，如圖3B所示。這接著將增加相應(yīng)的棘爪18或29的沖程，每次棘爪沖程接著將增加驅(qū)動齒輪26的旋轉(zhuǎn)，由此提供較快速度的旋轉(zhuǎn)和減少量的扭矩至驅(qū)動軸28。
[0052]因此，當(dāng)電機72的運轉(zhuǎn)提供始終如一的量的功率至工具轉(zhuǎn)子70時，在任何給定的時間，提供至驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量是AD的一個函數(shù)，這接著是驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)的旋轉(zhuǎn)量的函數(shù),這接著也是軸銷部分68c的轉(zhuǎn)動的阻力的函數(shù),這接著是驅(qū)動軸28可操作地連接的負載的函數(shù)，即驅(qū)動軸28可操作地連接的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力。
[0053]例如，如果用戶希望旋松一個擰緊的螺母，將希望工具10初始地提供大扭矩至驅(qū)動軸28，即使需要犧牲掉一些轉(zhuǎn)速。相反地，當(dāng)螺母被旋松時，扭矩的必要性變小且轉(zhuǎn)速能夠優(yōu)先于扭矩。因此，一旦驅(qū)動軸28可操作地連接到這樣一個將被旋松的螺母并且電機72被操作以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分68b，螺母的初始旋轉(zhuǎn)阻力，即初始負載，將會導(dǎo)致驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)遠離主位置，從而增加ΛD，這如上所述將更大的扭矩提供至驅(qū)動軸28。具體而言，驅(qū)動部分68b將繼續(xù)在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直到AD的增加導(dǎo)致要提供給螺母足夠的扭矩以開始緩慢地轉(zhuǎn)動螺母。然后，一旦螺母開始轉(zhuǎn)動，基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力將減小，允許驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)朝向主位置向后旋轉(zhuǎn)，從而減小ΛD，這將減少提供至驅(qū)動軸28的扭矩，并增加驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速。
[0054]因此，提供至驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量將以在驅(qū)動軸28上的負載的函數(shù)，即驅(qū)動軸28可操作地連接至的物體的旋轉(zhuǎn)阻力的函數(shù)，自動地增加和減少。也就是說，當(dāng)被可操作地連接至驅(qū)動軸28上的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力，即負載，變化時，軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力的值將相應(yīng)變化，這將相應(yīng)地導(dǎo)致驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)旋轉(zhuǎn)遠離或靠近主位置。驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)的這種旋轉(zhuǎn)將相應(yīng)地改變AD的值，這將相應(yīng)地改變曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑，這將導(dǎo)致提供到驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量相應(yīng)地增加或減少。
[0055]現(xiàn)在參照圖5、6A、6B、7A和7B，在各種其他實施例中，軸銷部分68c被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔76內(nèi)，插孔76被偏心地設(shè)置在驅(qū)動部分68b的頭部78內(nèi)，即插孔76在頭部78內(nèi)相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA是偏移的。特別的是，軸銷部分68c被設(shè)置在插孔76內(nèi)，使得軸銷部分68c可以在插孔76內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。與之前的實施例一樣，驅(qū)動部分68b固定地連接到轉(zhuǎn)子70且軸銷部分68c的曲柄銷66從其底座69偏心地延伸。因此，通過轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動部分68b的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致軸銷部分68c圍繞驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA進行軌道旋轉(zhuǎn)。重要的是，如下面進一步描述的，軸銷部分68c將基于在驅(qū)動軸28 (圖1所示)上的負載在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸銷部分68c在插孔76內(nèi)的旋轉(zhuǎn)將接著引起偏心的曲柄銷66的中心軸線PA相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA徑向向內(nèi)或向外移動，從而改變偏移D的長度，即增加或減少AD，并影響提供到驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量。因此，提供到驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量將以驅(qū)動軸28上的負載的函數(shù)自動地增加和減少。
[0056]現(xiàn)在參照圖6A和6B，如上所述，軸銷部分68c被設(shè)置在驅(qū)動部分68b的插孔76內(nèi)，使得軸銷部分68c可以在插孔76內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。被本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是驅(qū)動部分68b的旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生應(yīng)用到軸銷部分68c的離心力，更具體地說，是產(chǎn)生應(yīng)用到曲柄銷66的離心力。因此，當(dāng)驅(qū)動部分68b旋轉(zhuǎn)時，離心力將施加于曲柄銷66，使得曲柄銷66，還有曲柄銷的中心軸線PA將被推向它的徑向上最外面的位置，如圖6A和6B所示。
[0057]當(dāng)工具10運轉(zhuǎn)且在驅(qū)動軸28上沒有負載時，在驅(qū)動軸28沒有可操作地與被轉(zhuǎn)動的物體接合的情況下，除了由工具10的部件的配合操作產(chǎn)生的摩擦力，軸銷部分68c上沒有任何負載，在本文中稱為空載摩擦力。此外，驅(qū)動部分68b上將不存在負載，即驅(qū)動部分68b的旋轉(zhuǎn)的阻力，使得驅(qū)動部分68b將以由轉(zhuǎn)子70的轉(zhuǎn)速決定的空載速度進行旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，施加到曲柄銷66的離心力將大體大于施加到曲柄銷66的空載摩擦力。因此，離心力將導(dǎo)致軸銷部分68c在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得曲柄銷66，以及因此曲柄銷的中心軸線PA被驅(qū)使到其最徑向向外的位置，在該位置，偏移D將具有最大長度DnJD空載)，如圖6B所示。當(dāng)偏移D等于Dm時，曲柄銷66徑向最向外的位置將在本文中稱為曲柄銷66的主位置。
[0058]如上所述，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和扭矩將是位于曲柄銷66中心軸線PA和驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸CA之間的偏移D的函數(shù)(回顧起驅(qū)動部分的軸旋轉(zhuǎn)CA與轉(zhuǎn)子70的中心軸線RA是在同一直線上的)。具體來說，偏移D越長或越大，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速將越高且由驅(qū)動軸28提供的扭矩將越小。相反，偏移D越短或越小，驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速將越低且由驅(qū)動軸28提供的扭矩將越大。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解的是，當(dāng)偏移D等于D1^曲柄銷中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子中心軸線RA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑將等于Da。因此，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X _的方向(如圖6A至圖7B所示)上產(chǎn)生驅(qū)動桿16最大長度的側(cè)向擺動移動或運動。這將接著產(chǎn)生相應(yīng)的棘爪18或20的最大沖程，這接著將通過每次棘爪沖程而最大限度地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪26，由此通過工具10提供最高速度的旋轉(zhuǎn)和最低量的扭矩至驅(qū)動軸28。
[0059]現(xiàn)在參照圖7A和7B，當(dāng)工具10帶著施加在驅(qū)動軸28上的負載運轉(zhuǎn)時，在驅(qū)動軸28可操作地與接合將被轉(zhuǎn)動的物體的情況下，比如可操作地連接至將被擰緊或旋松的螺母或螺栓時，負載將造成驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)阻力，這接著將導(dǎo)致軸銷部分68c的軌道旋轉(zhuǎn)的阻力。在這種情況下，軸銷部分68c初始地在插孔76內(nèi)定向，使得曲柄銷66被定位在D基本上等于Da的主位置。然而，由轉(zhuǎn)子70提供至驅(qū)動部分68b的扭矩將旋轉(zhuǎn)力施加到驅(qū)動部分68b，這接著將軌道旋轉(zhuǎn)力施加到軸銷部分68c上以抵抗由負載產(chǎn)生在軸銷部分68c上的軌道旋轉(zhuǎn)力。由于這些相反的軌道旋轉(zhuǎn)力，軸銷部分68c將開始在插孔76內(nèi)轉(zhuǎn)動，使得偏心的曲柄銷66和曲柄銷的中心軸線PA將沿徑向向內(nèi)朝著驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA移動。
[0060]如上所述，在這種情況下，曲柄銷66將初始地在主位置取向，使得D大體上等于Dnlo因此，當(dāng)軸銷部分68c在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)且曲柄銷的中心軸線PA徑向向內(nèi)朝向驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸CA移動時，偏移D的長度將不斷縮短。也就是說，偏移D的長度將以曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)量遠離主位置的函數(shù)而被減少，這是施加到驅(qū)動軸28上的負載的函數(shù)。與上述的實施例相似的是，當(dāng)負載被施加到驅(qū)動軸28時，被縮短的偏移D將被圖示出并在本文中稱為I\(D負載)，并且，偏移D在長度上的變化將以負載的函數(shù)被圖示出(見圖7B)并在本文中稱為八0(增量0)。
[0061]如上所述，曲柄銷66遠離初始位置的軌道旋轉(zhuǎn)量是負載的函數(shù)。更具體來說，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易理解的是，當(dāng)偏移D減小，即當(dāng)AD增大時，由軸銷部分68c的軌道旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩將相應(yīng)地增加。因此，當(dāng)驅(qū)動部分68b旋轉(zhuǎn)使得軸銷部分68c在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)且曲柄銷66進行軌道旋轉(zhuǎn)時，Λ D增加導(dǎo)致的更大扭矩將被提供到驅(qū)動軸28。由此，基于負載的軸銷部分68c的軌道旋轉(zhuǎn)的阻力越大，曲柄銷66需要距離主位置旋轉(zhuǎn)越遠。此夕卜，曲柄銷66將繼續(xù)軌道旋轉(zhuǎn)，從而增加AD并導(dǎo)致更大的扭矩被提供給驅(qū)動軸28，直到被提供的扭矩克服了由負載產(chǎn)生的驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)的阻力，即驅(qū)動軸28可操作地連接至的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力。屆時驅(qū)動軸28和驅(qū)動軸28連接至的物體將開始轉(zhuǎn)動。此外，如下所述，當(dāng)在驅(qū)動軸28上的負載減小時，AD也將以基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力的函數(shù)而減小。
[0062]如上所述，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和的扭矩將是偏移D的函數(shù)。因此，當(dāng)偏移D變化時，即當(dāng)AD增大和減小時，在驅(qū)動軸28上提供的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩將以AD的函數(shù)增加和減小。具體地說，AD的值越大，驅(qū)動軸28旋轉(zhuǎn)的速度越慢，且由驅(qū)動軸28提供的扭矩越大。反之，AD的值越小，驅(qū)動軸28旋轉(zhuǎn)的速度越快，且由驅(qū)動軸28提供的扭矩越小。
[0063]更具體地說，當(dāng)驅(qū)動軸28被可操作地連接至一個將被轉(zhuǎn)動的物體且工具電機72被操作以使轉(zhuǎn)子70旋轉(zhuǎn)時，基于在驅(qū)動軸28上的負載，即物體轉(zhuǎn)動的阻力被轉(zhuǎn)移到軸銷部分68c，軸銷部分68c將開始在插孔內(nèi)76旋轉(zhuǎn)遠離主位置。當(dāng)曲柄銷66旋轉(zhuǎn)遠離主位置時Λ D增長，從而減小曲柄銷的中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子的中心軸線RA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑。因此，當(dāng)曲柄銷中心軸線PA的軌道旋轉(zhuǎn)半徑減小時，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X _的方向上產(chǎn)生越來越少的驅(qū)動桿16的側(cè)向擺動移動，如圖7Β所示。這接著將減少相應(yīng)的棘爪18或29的沖程，接著每次棘爪沖程將減少驅(qū)動齒輪26的旋轉(zhuǎn)，從而提供較慢速度的旋轉(zhuǎn)和增長的量的扭矩至驅(qū)動軸28。
[0064]此外，當(dāng)在驅(qū)動軸28上的負載減少時，即當(dāng)可操作地連接至驅(qū)動軸28的物體開始帶有較小的阻力旋轉(zhuǎn)時，軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)阻力將以負載減少量的函數(shù)而減少。因此，軸銷部分68c將在驅(qū)動部分的插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使曲柄銷66朝著主位置向后旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致AD減小，從而增加曲柄銷的中心軸線PA圍繞轉(zhuǎn)子的中心軸線RA的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑。因此，當(dāng)曲柄銷中心軸線PA的軌道旋轉(zhuǎn)半徑增長時，曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)將在X +和X _的方向上產(chǎn)生越來越多的驅(qū)動桿16的側(cè)向擺動移動，如圖6B所示。這接著將增加相應(yīng)的棘爪18或29的沖程，每次棘爪沖程將接著增加驅(qū)動齒輪26的旋轉(zhuǎn)，從而提供較快的轉(zhuǎn)速和減少的量的扭矩至驅(qū)動軸28。曲柄銷66將繼續(xù)朝著主位置旋轉(zhuǎn)，直至提供至驅(qū)動軸28的扭矩大體上等于或稍微大于克服被轉(zhuǎn)動的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力所需的扭矩。當(dāng)負載繼續(xù)減少時，即當(dāng)被可操作地連接至驅(qū)動軸28的物體的轉(zhuǎn)動阻力繼續(xù)減少時，曲柄銷66將朝向主位置進一步向后旋轉(zhuǎn)，從而減少提供至驅(qū)動軸28的扭矩并增加轉(zhuǎn)速。
[0065]因此，當(dāng)電機72的運轉(zhuǎn)提供始終如一的量的功率至工具轉(zhuǎn)子70時，在任何給定的時間，提供至驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量是AD的一個函數(shù)，這接著是驅(qū)動部分68b在軸銷部分68c內(nèi)的旋轉(zhuǎn)量的函數(shù),這接著也是軸銷部分68c的轉(zhuǎn)動的阻力的函數(shù),這接著還是驅(qū)動軸28可操作地連接至的負載的函數(shù)，即驅(qū)動軸28可操作地連接至的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力。
[0066]例如，如上所述，如果用戶希望旋松一個擰緊的螺母，則需要使得工具10初始地提供大扭矩至驅(qū)動軸28，即使需要犧牲掉一些轉(zhuǎn)速。相反地，當(dāng)螺母被旋松時，扭矩的必要性變小且轉(zhuǎn)速能夠優(yōu)先于扭矩。因此，一旦驅(qū)動軸28可操作地連接到這樣的被旋松的螺母并且電機72被操作以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分68b，螺母的旋轉(zhuǎn)的初始阻力，即初始負載，將會導(dǎo)致軸銷部分68c在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而使曲柄銷66旋轉(zhuǎn)遠離主位置并且增加AD，如上所述，從而提供更大的扭矩至驅(qū)動軸28。具體而言，軸銷部分68c將繼續(xù)在插孔76內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直到AD的增長導(dǎo)致要提供給螺母足夠的扭矩以開始緩慢地轉(zhuǎn)動螺母。然后，一旦螺母開始轉(zhuǎn)動，基于負載的軸銷部分68c的旋轉(zhuǎn)的阻力將減小，允許軸銷部分68c在插孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而使曲柄銷66朝向主位置向后旋轉(zhuǎn)，由此減小Λ D，這將減少提供至驅(qū)動軸28的扭矩，并增加驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速。
[0067]因此，提供至驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量將以驅(qū)動軸28上的負載的函數(shù)，即驅(qū)動軸28可操作地連接至的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力的函數(shù)，自動地增加和減少。也就是說，當(dāng)被可操作地連接至驅(qū)動軸28的物體的旋轉(zhuǎn)的阻力，即負載變化時，軸銷部分68c的軌道旋轉(zhuǎn)的阻力的量將相應(yīng)變化，這將相應(yīng)地導(dǎo)致曲柄銷66進行軌道旋轉(zhuǎn)遠離或靠近主位置。曲柄銷66的這種軌道旋轉(zhuǎn)將相應(yīng)地改變AD的值，這將相應(yīng)地改變曲柄銷66的軌道旋轉(zhuǎn)的半徑，這將導(dǎo)致提供到驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速和扭矩量相應(yīng)的增加或減少。
[0068]本文的說明在本質(zhì)上是示例性的，因此沒有背離所描述的主旨的變化是意圖在本實用新型的范圍之內(nèi)的。這樣的變化不應(yīng)被視為對本教導(dǎo)的精神和范圍的背離。
【權(quán)利要求】
1.一種用于動力旋轉(zhuǎn)手工工具的兩件式行星架，其特征在于，行星架可操作地連接至工具的驅(qū)動軸，所述行星架包括: 驅(qū)動部分，其具有旋轉(zhuǎn)軸線并被固定安裝到所述工具的電機轉(zhuǎn)子；以及軸銷部分，其包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷，曲柄銷具有中心軸線，且所述曲柄銷可操作地連接至驅(qū)動軸并基于所述曲柄銷圍繞驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸線進行的軌道旋轉(zhuǎn)向驅(qū)動軸提供旋轉(zhuǎn)和扭矩，所述軸銷部分可轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動部分接合。
2.如權(quán)利要求1所述的行星架，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)，該插孔被偏心地設(shè)置在驅(qū)動部分的頭部內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的行星架，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的行星架，其特征在于，驅(qū)動部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在軸銷部分底座的中空內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求4所述的行星架，其特征在于，驅(qū)動部分包括被構(gòu)造為將相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸線進行偏心旋轉(zhuǎn)的具有凸輪形的外表面的側(cè)壁。
6.如權(quán)利要求5所述的行星架，其特征在于，驅(qū)動部分被構(gòu)造為且能夠操作以在軸銷部分內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
7.一種動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，所述工具包括: 驅(qū)動軸，可操作地連接至負載；以及 兩件式行星架，其可操作地連接至所述工具的驅(qū)動軸，所述行星架包括: 驅(qū)動部分，具有旋轉(zhuǎn)軸線并被固定安裝到工具電機轉(zhuǎn)子；以及軸銷部分，包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷，所述曲柄銷具有中心軸線且所述曲柄銷可操作地連接至驅(qū)動軸以基于圍繞驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)軸線進行的軌道旋轉(zhuǎn)向驅(qū)動軸提供旋轉(zhuǎn)和扭矩，軸銷部分可轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動部分接合。
8.如權(quán)利要求7所述的動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)，該插孔被偏心地設(shè)置在驅(qū)動部分的頭部內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)。
10.如權(quán)利要求7所述的動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，驅(qū)動部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在軸銷部分底座的中空內(nèi)部。
11.如權(quán)利要求10所述的動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，驅(qū)動部分包括側(cè)壁，其被構(gòu)造成具有將相對于驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)軸進行離心旋轉(zhuǎn)的凸輪形的外表面。
12.如權(quán)利要求11所述的動力旋轉(zhuǎn)手工工具，其特征在于，驅(qū)動部分被構(gòu)造為且能夠操作為在軸銷部分內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
13.—個雙向的手持式動力棘輪驅(qū)動工具,其特征在于,所述工具包括: 驅(qū)動軸，固定連接至驅(qū)動齒輪； 一對相對的棘爪，其樞轉(zhuǎn)地連接驅(qū)動桿，每個棘爪可操作地與驅(qū)動齒輪接合，以響應(yīng)驅(qū)動桿的擺動側(cè)向運動而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；以及 兩件式的行星架，該兩件式的行星架包括: 驅(qū)動部分，具有旋轉(zhuǎn)軸的并被固定安裝在工具的電機轉(zhuǎn)子上；以及 軸銷部分，包括底座和從底座偏心地延伸的曲柄銷，所述曲柄銷具有中心軸線且該曲柄銷可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動桿連接而提供驅(qū)動桿的擺動側(cè)向運動，所述軸銷部分可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動部分接合。
14.如權(quán)利要求13所述的動力棘輪驅(qū)動工具，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)，該插孔被偏心地設(shè)置在驅(qū)動部分的頭部內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的動力棘輪驅(qū)動工具，其特征在于，軸銷部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在插孔內(nèi)。
16.如權(quán)利要求13所述的動力棘輪驅(qū)動工具，其特征在于，驅(qū)動部分被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在軸銷部分底座的中空內(nèi)部。
17.如權(quán)利要求16所述的動力棘輪驅(qū)動工具，其特征在于，驅(qū)動部分被構(gòu)造為且能夠操作為在軸銷部分內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】B25F5/00GK204221748SQ201320897466
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】M·麥克梅尼米 申請人:斯坦利布萊克和戴克公司