[发明专利]变速工具

说明书

本申请是申请人于2007年8月29日申请的发明名称为“变速工具及其变速控制方法”，申请号为200710131762.5的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种变速工具,尤其是一种由电机驱动的带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，本发明还涉及该类变速工具的变速控制方法。

背景技术

一种变速工具，如电钻、螺丝批和锤钻等，带有变速传动机构可输出不同的转速以适应不同的负载扭矩。变速工具的变速传动机构通常都包括连接电机和输出轴的齿轮传动机构和控制系统，该控制系统通过改变与齿轮传动机构的啮合关系从而改变传动比，使得输出轴输出不同的速度。在现有技术中，美国专利6431289号中介绍到，将行星齿轮机构内的两个内齿圈分别沿轴向可前后移动地设置，从壳体外部用操作部件切换各内齿圈的位置，借此，通过将行星齿轮与行星架一体旋转及单独旋转组合在一起，可选择三种输出轴的旋转速度。但是这种人工操作方法使得操作者不得不时刻关注工具的工作状态、负载变化情况并判断什么时刻应该调节控制系统。这种人工操作对操作者并不友善。并且当操作者控制操作部件轴向移动内齿圈进而来实现行星架与外壳的止转装置卡接的时候，很容易造成内齿圈与外壳止转装置之间的打齿，这样不仅容易造成换档失效，而且会导致变速机构的寿命缩短，影响整个工具的使用寿命。

又如美国专利公告第6824491号揭示的自动变速机构，其控制系统可根据负载扭矩变化自动调整与齿轮传动机构的啮合关系实现不同速度的输出，该控制系统利用带凸轮面的推环旋转推动滑环轴向移动，进而驱动齿轮传动机构中的内齿圈轴向移动与设置在外壳上的止转装置卡接。欧洲专利申请公开第EP0787931A1也公开了一种自动变速机构。上述这些自动变速机构均以机械结构之间的位置关系变化对应输出扭力的变化来实现自动换档，这种机械式变速机构不仅使得齿轮传动机构内部的机械构造更为复杂，而且由于内齿圈在轴向移动的同时也在转动，而外壳是相对固定的，所以当该变速机构在变速的时候，转动中的内齿圈的齿与外壳上的止转装置的齿会相互碰撞而很难啮合，因此无法真正实现自动换档及进行产业化实施的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种变速工具，该工具通过机电结合的手段来简化结构，并实现在不同的输出档位之间作自动切换的目的。

本发明所要解决的另一个技术问题是：保证自动切换档位的过程稳定顺畅，避免产生“打齿”现象，从而延长工具使用寿命。

本发明所要解决的再一个技术问题是：提供一种变速工具的变速控制方法，该方法可以使变速工具依其输出轴扭矩负载变化自动变换不同的输出档位。

本发明的技术方案是：一种变速工具，包括电源，电机，输出轴，连接电机和输出轴的齿轮传动机构，其中齿轮传动机构包括至少一齿轮组件及一移动件，所述移动件与齿轮组件不同的啮合方式可提供输出轴不同的输出档位，所述变速工具还包括一控制系统，该控制系统包括控制单元及驱动装置，所述控制单元可控制驱动装置进行自动换档。

本发明的另一技术方案是：一种变速工具，包括电源，电机，输出轴，连接电机和输出轴的齿轮传动机构，其中齿轮传动机构包括至少一齿轮组件及一移动件，所述移动件与齿轮组件不同的啮合方式可提供输出轴不同的输出档位，所述变速工具还包括一控制系统，控制系统包括控制单元、功能开关及驱动装置，所述变速工具有手动与自动两种控制模式，其中手动模式时，功能开关为断开状态；自动模式时，功能开关为闭合状态，此时控制单元可控制驱动装置进行自动换档。

本发明的再一技术方案是：一种变速工具，包括电源，电机，输出轴，连接电机和输出轴的齿轮传动机构，其中齿轮传动机构包括至少一齿轮组件及一移动件，所述移动件与齿轮组件不同的啮合方式可提供输出轴不同的输出档位，所述变速工具还包括控制系统，该控制系统包括控制单元及驱动装置，当变速工具需要换档时，控制单元先调整电机传递给齿轮传动机构的扭矩，再控制驱动装置实现自动换档。

本发明的变速控制方法是用以控制所述的变速工具在第一输出转速与第二输出转速之间作变速，所述的变速工具包括电机、输出轴、连接电机和输出轴的齿轮传动机构、以及控制系统，其中齿轮传动机构包括至少一齿轮组件及一移动件，所述移动件与齿轮组件不同的啮合方式可提供输出轴不同的输出档位，控制系统包括一控制单元及一驱动装置，所述的变速控制方法包括以下步骤：

1)负载扭矩检测步骤：所述控制系统检测变速工具电路参数，判断输出轴的负载扭矩变化；

2）自动换档步骤：控制驱动装置的移动件移动至另一档位。