專利名稱：具有功能性包覆模制件的機殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于包含動力工具的裝置的機殼，所述動力工具例如為可轉(zhuǎn)動鉆機、動力螺絲起子、激光器、和切削工具。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有包覆模制部分的機殼，其中包覆模制部分執(zhí)行輔助功能。
背景技術(shù)：
目前，動力工具的制造商通常致力于提供強力且耐用的工具，所述工具既要配置得符合人體工程學(xué)，又要以相對低廉的價格提供很高的價值。不過，經(jīng)常地，耐用且配置得符合人體工程學(xué)的這一目標(biāo)看來與以相對低廉的價格提供工具是矛盾的，這是因為，需要進行諸如包覆模制(overmold)的附加處理，或者需要諸如震動隔離器和密封件的不會明顯增加價值的部件的更高的復(fù)雜性。
包覆模制手持工具的夾持件在現(xiàn)有技術(shù)中公知地用于減少使用者的手震動的傳播。在這些情況下，工具夾持件的外表面采用彈性材料被包覆模制；包覆模制部分會抑制工具機殼與使用者的手之間傳播的震動。包覆模制部分不會影響工具本身的操作，并且，包覆模制的使用會被限制在工具外部相對較小的區(qū)域以將工具成本最小化。更具體地，包覆模制操作通常以非功能性方式使用，該方式增大了制品的生產(chǎn)成本，卻未增加相稱的價值量。
雖然諸如隔離器和甚至是密封件的部件對于動力工具的正確操作而言可以說是必要的，不過考慮到材料和組裝人力，其分立特性增大了動力工具的成本。而且，組成部件的增加公知地不利于缺陷率和維修成本。相應(yīng)地，現(xiàn)有技術(shù)中對于為所生產(chǎn)的制品增加與其成本相稱的價值量的功能性包覆模制一直存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
在一種形式中，本發(fā)明的示范說明提供一種具有第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的制品。第一結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)部分和包覆模制部分，該包覆模制部分由彈性材料形成并模制到結(jié)構(gòu)部分上。包覆模制部分被配置以執(zhí)行輔助功能，例如創(chuàng)建被配置以密封接合第二結(jié)構(gòu)的密封部分、被配置以接觸第二結(jié)構(gòu)并抑制向其傳播的震動的隔離部分、和/或輔助夾持表面。


本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將通過下面的結(jié)合附圖的描述和所附各權(quán)利要求而變得清晰，所述附圖如下圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的動力工具的側(cè)視圖；圖2是圖1中的動力工具的一部分的分解立體圖；圖3是圖1的動力工具的機殼的一部分的透視圖，其中圖示了端罩組件的后部；圖4是端罩組件的正面視圖；圖5是沿圖4中的線5-5所取的剖視圖；圖6是圖1中的動力工具被移除端罩部件的部分的后視圖；圖7是圖1中的動力工具被移除端罩部件的部分的側(cè)視圖；圖8是類似于圖4的視圖，不過圖示了包覆模制操作之前的端罩殼體；圖9是類似于圖5的視圖，不過圖示了包覆模制操作之前的端罩殼體；圖10是類似于圖4的視圖，不過圖示了包覆模制構(gòu)件的可替換結(jié)構(gòu)；圖11是動力工具的一部分的局部剖視圖，所述動力工具采用了具有以如圖10所示方式構(gòu)造的包覆模制構(gòu)件的端罩組件；圖12是圖1中的動力工具的一部分的分解立體圖，其中更詳細地圖示了傳動組件；圖13是圖1中的動力工具的一部分的分解立體圖，其中更詳細地圖示了減速齒輪組組件、傳動套管、機殼的一部分和離合器機構(gòu)的一部分；
圖13a是沿著第二環(huán)形齒輪的縱向軸線所取的剖視圖；圖13b是沿著第三環(huán)形齒輪的縱向軸線所取的剖視圖；圖14是傳動套管的側(cè)視圖；圖15是傳動套管的后視圖；圖16是沿著圖15中的線16-16所取的剖視圖；圖17是沿著圖15中的線17-17所取的剖視圖；圖18是減速齒輪組組件的分解視圖；圖19是沿著圖1中的動力工具的縱向軸線所取的剖視圖，其中更詳細地圖示了減速齒輪組組件的一部分；圖20是第一減速承載件的一部分的正面視圖；圖21是沿著圖1中的動力工具的縱向軸線所取的剖視圖，其中更詳細地圖示了減速齒輪組組件的一部分；圖22是第三減速承載件的一部分的后視圖；圖23是沿著圖1中的動力工具的縱向軸線所取的剖視圖，其中圖示了以第一速率比定位的傳動組件；圖24是類似于圖23的剖視圖，不過圖示了以第二速率比定位的傳動組件；圖25是類似于圖23的剖視圖，不過圖示了以第三速率比定位的傳動組件；圖26是圖1的動力工具的一部分的俯視圖，其中更詳細地圖示了速度選擇器機構(gòu)；圖27a是轉(zhuǎn)動選擇器凸輪的側(cè)視圖；圖27b是轉(zhuǎn)動選擇器凸輪的俯視圖；圖27c是沿著速度選擇器機構(gòu)的中心軸線所取的剖視圖；圖28是輸出心軸組件的后視圖；圖29是離合器機構(gòu)的分解立體圖；圖29a是離合器機構(gòu)的一部分的立體圖，圖示了離合器構(gòu)件的另一結(jié)構(gòu)；圖29b是圖示用于第一環(huán)形齒輪和離合器構(gòu)件的多件結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖30是處于“未卷繞”狀態(tài)的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖31是類似于圖30的示意圖，不過示出了調(diào)節(jié)輪廓的可替換結(jié)構(gòu)；圖32是類似于圖30的示意圖，不過示出了調(diào)節(jié)輪廓的另一可替換結(jié)構(gòu)的一部分；圖33是根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的電池組的立體圖；圖34是圖33中的電池組的一部分的分解立體圖，其中更詳細地圖示了第一機殼和電池；圖35是圖33中的電池組的一部分的分解立體圖，其中更詳細地圖示了第一和第二機殼；圖36是根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的激光鉛錘的分解立體圖；圖37是根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的圓形鋸的立體圖；和圖38是根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的往復(fù)式鋸的立體圖。
具體實施例方式
參照附圖中的圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的示范說明所構(gòu)造的動力工具通常以附圖標(biāo)記10指示。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認知的，本發(fā)明的各優(yōu)選實施例可以是有線或無線(電池驅(qū)動)裝置，例如便攜式螺絲起子或鉆機。在例示的具體實施例中，動力工具10為無線鉆機，其具有機殼12、馬達組件14、多速傳動組件16、離合器機構(gòu)18、輸出心軸(spindle)組件20、卡盤22、觸發(fā)器組件24和電池組26。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，動力工具10的多個部件，例如，卡盤22、觸發(fā)器組件24和電池組26，實際上都是傳統(tǒng)部件，因而不需要在本申請中詳細說明。為了更詳盡地理解動力工具10的傳統(tǒng)部件的操作，可以參照多種公開物。這類公開的一個實例是在1999年4月27日發(fā)行的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No.5,897,454，其公開內(nèi)容被全部地合并于此作為引用參考。
機殼12包括端罩組件30和包含一對配合的手柄殼體34的手柄殼體組件32。手柄殼體組件32包括手柄部分36和驅(qū)動聯(lián)件或主體部分38。觸發(fā)器組件24和電池組26機械連接到手柄部分36，并且電連接到馬達組件14。主體部分38包括馬達室40和傳動室42。馬達組件14容納于馬達室40中，并包括可轉(zhuǎn)動輸出軸44，其延伸進入傳動室42。具有多個齒輪齒48的馬達小齒輪46與輸出軸44連接用于轉(zhuǎn)動。觸發(fā)器組件24和電池組26合作而以本領(lǐng)域通常公知的方式將電力選擇性地提供給馬達組件14，以控制輸出軸44轉(zhuǎn)動的速度和方向。
傳動組件16容納于傳動室42中，并且包括速度選擇器機構(gòu)60。馬達小齒輪46將傳動組件16連接到輸出軸44，從而將相對高速低扭矩的驅(qū)動輸入傳送到傳動組件16。傳動組件16包括多個減速元件，其被速度選擇器機構(gòu)60選擇性地嚙合以提供多種速比。每種速比以預(yù)定方式改變驅(qū)動輸入的速度和扭矩，從而允許傳動組件16的輸出速度和扭矩在相對低速高扭矩的輸出與相對高速低扭矩的輸出之間以所希望的方式改變。所述傳動輸出被傳輸?shù)捷敵鲂妮S組件20，其連接到卡盤22用于轉(zhuǎn)動，從而允許扭矩被傳送到工具工作頭(tool bit)(未示出)。離合器機構(gòu)18連接到傳動組件16并可操作用于將與驅(qū)動輸入相關(guān)聯(lián)的扭矩的幅度限制在預(yù)定的可選擇的扭矩限度。
功能性包覆模制具體參照圖2-9，端罩組件30被顯示為包括端罩殼體100和包覆模制構(gòu)件102。在提供的實例中，端罩殼體100由諸如ABS的塑性材料注射模制而成。端罩殼體100限定端罩室104，其尺寸被設(shè)置為承接馬達組件14的向后延伸至手柄殼體組件32的部分。多個第一和第二徑向突起孔108和110以及接合面128形成端罩殼體100的向前面114，而多個螺絲凸起(boss)116形成在端罩組件100的周邊中。第一和第二徑向突起孔108和110中的每一個的尺寸設(shè)置為分別承接第一徑向突起120和第二徑向突起122之一，這些徑向突起形成手柄殼體34的向后面124。第一和第二徑向突起孔108和110與第一和第二徑向突起120和122協(xié)作，以將端罩殼體100正確對準(zhǔn)手柄殼體組件32，并防止它們之間的相對轉(zhuǎn)動。端罩殼體100的向前面114的弓形部分128彎曲以配合手柄殼體34的向后面124的接合面132。螺絲凸起116允許端罩殼體100通過多個螺絲件138而牢固連接到馬達罩136。馬達罩136的幾何形狀受到手柄殼體34限制。這樣，將端罩殼體100緊固到馬達罩136的操作，將端罩殼體100牢固保持為緊靠手柄殼體組件32的向后面124，并閉合在手柄殼體組件32中的后手柄孔139。
多個側(cè)孔140形成于端罩殼體100的側(cè)部中，以允許空氣以本領(lǐng)域周知的方式流過手柄殼體組件32并冷卻馬達組件14。多個后孔144形成于端罩殼體100的后部，其中每個后孔144包括僅延伸而部分進入端罩殼體100的外表面148的凹進部分146；和延伸而完全通過端罩殼體100的穿透部分150。一對保持突起152形成而從端罩殼體100的內(nèi)表面154向內(nèi)延伸進入端罩室104。通道156形成于端罩殼體100的內(nèi)表面154中，并與后孔144和保持突起152中的每一個相交叉。
包覆模制構(gòu)件102可由諸如熱塑性或熱固性材料的彈性材料制成。在所提供的實例中，包覆模制構(gòu)件102由熱塑性彈性體(例如，由E.I.du Pont deNemours and Company生產(chǎn)的HYTREL)制成，并在注射模制操作中同時形成且被連接到端罩殼體100。其它合適材料的實例包括聚丙烯和聚氨酯。在所提供的特定實例中，包覆模制構(gòu)件102包括多個緩沖器構(gòu)件170、一對隔離件172和聯(lián)結(jié)構(gòu)件174。每個所述緩沖器構(gòu)件170從與端罩殼體100的內(nèi)表面154大體對應(yīng)的位置延伸至端罩殼體100的外表面148向后的位置，向后距離為大約0.5mm到大約1.5mm且優(yōu)選地為大約0.75mm。以這種方式形成的構(gòu)造允許緩沖器構(gòu)件170提供一定程度的減震，從而在工具10落下的情況下減少端罩殼體100受損的可能性。進一步地，對于操作者而言，有時需要將相對較大的力施加到工具10，例如當(dāng)使用孔鋸來鉆出大直徑孔時。在這類情況中，操作者會按壓工具10的后部以施加與卡盤22共軸線的力。在這類情況中，緩沖器構(gòu)件170向操作者提供以相對柔軟和舒適的表面，其會防止滑動并減弱傳向操作者的震動。
隔離件172沿著端罩殼體100的內(nèi)表面154上的保持突起152而形成。在所提供的實例中，每個所述隔離件172包括環(huán)形構(gòu)件180，其從端罩殼體100的內(nèi)表面154向前延伸。以這種方式所形成的構(gòu)造允許端罩殼體100將隔離件172接合到馬達機殼14c的外直徑14a和后表面14b，從而將馬達14d牢固保持在馬達罩136中。這樣防止了馬達組件14的各組件沿著工具10的縱向軸線而移動，而且還抑制了在馬達組件14的工作過程中產(chǎn)生的震動。聯(lián)結(jié)構(gòu)件174牢固連接到每個緩沖器構(gòu)件170和隔離件172。聯(lián)結(jié)構(gòu)件174提供了流徑，在緩沖器構(gòu)件170和隔離件172的形成過程中，彈性材料流經(jīng)所述流徑。聯(lián)結(jié)構(gòu)件174還互連了緩沖器構(gòu)件170和隔離件172，從而使得它們更加難以從端罩殼體100移動。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認知到，本發(fā)明的這一方面還可以用于手柄組件32中的其它不同位置，用來在兩個或更多個部件之間進行密封，抑制震動或者將一個部件相對另一個部件而定位。圖10和11示出了這樣一種實例，其中，隔離件172被改造而沿著端罩室104的一部分的周界而延伸，并密封地接觸馬達14d的后表面14b。隔離件172密封端罩殼體100與馬達組件14之間的界面，而緩沖器構(gòu)件170則密封端罩殼體100中的后孔144。然后，由隔離件172所限定的空間188被填充以油脂或其他合適的潤滑劑，其對于馬達電樞軸承190進行潤滑。
本發(fā)明的包覆模制件可以與其它多種類型的產(chǎn)品結(jié)合使用。例如，圖33-35例示了根據(jù)本發(fā)明的示范說明而構(gòu)造的包覆模制件，所述包覆模制件與電池組相關(guān)。電池組5000可包括第一機殼5002、第二機殼5004、電池5006和端塊5008。第一機殼5002可呈大致的杯形形狀，并可限定可將電池5006承接于其中的中心室5010。第二機殼5004可包括法蘭5014，其鄰接第一機殼5002的上邊緣5016，從而閉合中心室5010。端塊5008可容納于第二機殼5004中，并電連接到電池5006，并被配置為可松脫地接合一連接到相關(guān)于動力工具(未示出)的機殼(未示出)的配合端塊(未示出)。
第一機殼5002可包括機殼結(jié)構(gòu)5020和模制在機殼結(jié)構(gòu)5020上的包覆模制構(gòu)件5022。包覆模制構(gòu)件5022可以包括單一的包覆模制件或者可包括可分別形成或同時形成的若干分立的包覆模制件。包覆模制件的分別形成(或者包覆模制的多步驟形成)可用來向包覆模制構(gòu)件5022提供一組局部特性。局部特性可以是裝飾性的，例如，包覆模制構(gòu)件5022在一個或多個特定區(qū)域中的顏色、紋理或外觀，或者可以是功能性的，并可涉及例如包覆模制構(gòu)件5022在特定區(qū)域中的硬度、耐磨性、彈性或硬度計量(durometer)。
在所提供的特定實例中，包覆模制構(gòu)件5022包括多個緩沖器構(gòu)件5024、密封構(gòu)件5026、和隔離件5028?？刹捎每蛇x的聯(lián)結(jié)構(gòu)件5030而將包覆模制構(gòu)件5022的各部件中的兩個或更多個相互聯(lián)結(jié)。
如上文中的實例中所述，緩沖器構(gòu)件5024具有抗沖擊能力，并可改進部件的性能，對電池組5000而言，所述部件為被使用者的手所抓握的部件。例如，如果電池組5000落下，則由彈性材料制成的緩沖器構(gòu)件5024將可在某些情況下吸收一部分沖擊。在另一實例中，使用者可將電池組5000用作輔助手柄以引導(dǎo)或支撐所述工具。在這種情況下，緩沖器構(gòu)件5024可按照順應(yīng)操作者抓握的方式而形成外形。在所提供的特定實例中，緩沖器構(gòu)件5024被描述為橢圓形盤，不過應(yīng)認識到的是，也可采用其它的結(jié)構(gòu)。
密封構(gòu)件5026可連接到第一機殼5002的邊緣，并可接合第二機殼5004的法蘭5014(例如，在以虛線標(biāo)識的范圍中)，以在第一機殼5002與第二機殼5004之間形成水密性密封來防止水、灰塵和碎片進入中心室5010中。根據(jù)密封構(gòu)件5026的結(jié)構(gòu)以及其相對于第一機殼5002和第二機殼5004的設(shè)置位置，密封構(gòu)件5026可對于使用者而被有效地隱藏。
隔離件5028可設(shè)置來抑制在第一機殼5002、電池5006和第二機殼5004之間傳播的震動。在所提供的特定實例中，隔離件5028包括下隔離構(gòu)件5040，其具有足夠的厚度和彈性以確保在裝配電池組5000時電池5006保持與第二機殼5004的法蘭5014接合?？蛇x地，隔離件5028可以包括一個或多個輔助隔離件5044，其可位于第一機殼5002的另一表面上。在所提供的實例中，輔助隔離件5044可部分地或全部地沿著中心室5010的內(nèi)側(cè)而設(shè)置，因此可以減輕震動，和/或填充在第一機殼5002的壁構(gòu)件5056與電池5006之間的空隙。
雖然下隔離件構(gòu)件5040和輔助隔離件5044已經(jīng)被圖示為平坦的，不過可以理解的是，肋件或其它類似類型的部件也可以形成于其表面上，以增強下隔離件構(gòu)件5040和輔助隔離件5044的填充可存在于第一機殼5002和/或第二機殼5004與電池5006之間的空隙或空間的能力。應(yīng)理解的是，隔離件5040在可替代方案中可連接到第二機殼5004(即，在法蘭5014的下側(cè)上)。
參照圖36，功能性包覆模制件的密封方面結(jié)合激光鉛錘(plumb bob)6002的機殼6000來例示。在所提供的實例中，機殼6000包括機殼底座6004和機殼蓋6006。第一包覆模制件6010形成于機殼蓋6006上，當(dāng)機殼蓋6006緊固到機殼底座6004時，機殼蓋6006密封地接合形成于機殼底部6004上的緣6012。而且，在本實例中，機殼底座6004包括激光束(未示出)發(fā)射穿過的多個孔6020。第二包覆模制件6022形成于機殼底座6004上并圍繞每個孔6020而在機殼底座6004與激光發(fā)射器6030之間形成相應(yīng)的密封部6028，并形成將激光發(fā)射器6030設(shè)置其上的隔離件6032。隔離件6032可抑制激光發(fā)射器6030與機殼底座6004之間的震動，且/或可填充激光發(fā)射器6030與機殼底座6004和/或機殼蓋6006之間的多余空間(即，空隙)。
在圖37和38的實例中，功能型包覆模制件與環(huán)形鋸7000和往復(fù)式鋸7002結(jié)合使用。更具體地，包覆模制件連接到所述工具的遠離手柄7010的部分，該部分允許使用者抓握工具以增強使用者對工具的控制。針對圖37的環(huán)形鋸7000，包覆模制件7020可用于前手柄7022，其可以部分地被一對配合機殼殼體7024限定。針對圖38的往復(fù)式鋸7002，包覆模制件7040可用于形成了輔助手柄7044的前機殼部分7042。前機殼部分7042可一體地形成或者可形成為殼體半件。
傳動組件參照圖12，傳動組件16顯示為三級三速傳動件，其包括傳動套管200、減速齒輪組組件202和速度選擇器機構(gòu)60。另外參照圖13-17，傳動套管200包括壁構(gòu)件210，其限定將減速齒輪組組件202設(shè)置其中的大致的傳動孔或中空室212。傳動套管200包括主體214和基底216。傳動套管200的主體214沿直徑方向相當(dāng)均勻，并且其直徑通常小于基底216的直徑?；?16的內(nèi)直徑的尺寸設(shè)置為承接馬達罩136的圓柱型前突部分220。
多個凸起平臺226形成于基底216中。凸起平臺226限定在基底216的外表面230中的多個第一槽228和在基底216的內(nèi)表面234中的多個第二槽232。第一槽228設(shè)置為承接對準(zhǔn)肋件238，對準(zhǔn)肋件238形成于手柄殼體34的內(nèi)表面242中，以將傳動套管200對準(zhǔn)手柄殼體34，并防止傳動套管200與機殼12之間的相對轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，將第一槽228和對準(zhǔn)肋件238以這樣的方式設(shè)置，即，使得傳動套管200僅能沿著一種朝向而被裝配到手柄殼體34(即，第一槽228和對準(zhǔn)肋件238的結(jié)構(gòu)防止傳動套管200相對于手柄殼體34轉(zhuǎn)動180°而移除)。第二槽232將在下文中更詳細地進行論述。
傳動套管200的主體214顯示為包括圓柱形主體部分246和銷機殼部分248。在例示的特定實施例中，圓柱形主體部分246包括選擇器凸輪引導(dǎo)件250、多個潤滑槽252和第一和第二組環(huán)形嚙合齒254和256。選擇器凸輪引導(dǎo)件250在橫截面上大致呈矩形，并從主體部分246的外表面258的頂部向外延伸。潤滑槽252沿著主體部分246的周界的上半部而共心形成。潤滑槽252具有大約0.01英寸到大約0.03英寸的深度，以將諸如油脂的潤滑劑保持在主體部分246的周界的上半部上。選擇器凸輪引導(dǎo)件250和潤滑槽252的操作將在下文中進行詳細論述。
凸起圓邊264將主體部分246內(nèi)部分隔為第一機殼部分260和第二機殼部分262。第一組環(huán)形嚙合齒254形成于主體部分246的內(nèi)表面266上，并從凸起卷邊264朝向基底216而向后延伸。第二組環(huán)形嚙合齒256也形成于主體部分246的內(nèi)表面中，不過從凸起卷邊264向前延伸。第一組和第二組環(huán)形嚙合齒254和256的齒268沿著主體部分246的內(nèi)表面266均勻地空間隔開。在第一和第二組環(huán)形嚙合齒254和256中的每個齒268的結(jié)構(gòu)類似，即，每個齒從凸起卷邊264延伸，其具有一對平行嚙合表面270，并終止于齒端部分272。每個齒268的齒端部分272是平滑且漸縮的，以提高其嚙合減速齒輪組組件202的一部分的能力，這將在下文中詳細描述。
銷機殼部分248從主體部分246沿著主體部分246的長度的大部而向下延伸。致動孔274形成在銷機殼部分248中，并向后延伸通過傳動套管200的基底216。在所例示的特定實施例中，致動孔274呈臺階狀，其包括處于傳輸傳動套管200的后部并具有第一直徑的第一部分；和處于傳輸傳動套管200的前部并具有較小的第二直徑第二部分278。在所示的實例中，致動孔274的第一部分276穿過第一機殼部分260的壁，并形成基底216的內(nèi)表面234中的槽280。銷機殼部分248將在下文中進行更詳細的論述。
一對第一夾縫284和一對第二夾縫286形成于傳動套管200中，其沿著傳動套管200的側(cè)面以平行于傳動套管200的縱向軸線的方式延伸。第一對夾縫284通過主體部分246的側(cè)面而從凸起卷邊264向后形成，并朝向基底216向后延伸。第一對夾縫284的深度使其并不延伸通過壁構(gòu)件210的限定基底216的部分。第二對夾縫286也通過主體部分264的側(cè)面而從凸起卷邊264向前形成，并延伸通過傳動套管200的前向面288。
參照圖12、13、18和23，減速齒輪組組件202包括第一減速齒輪組302、第二減速齒輪組304和第三減速齒輪組306。第一、第二和第三減速齒輪組302、304和306可按照主動模式和被動模式工作。減速齒輪組以主動模式的工作使減速齒輪組執(zhí)行減速和倍乘扭矩的工作，而減速齒輪組以被動模式的工作使減速齒輪組提供的輸出所具有的速度和扭矩與供給該減速齒輪組的轉(zhuǎn)動輸入的速度和扭矩大致相等。在所例示的特定實施例中，第一、第二和第三減速齒輪組302、304和306中的每一個均為行星齒輪組。不過，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，本領(lǐng)域中周知的各種不同的其他類型的減速齒輪組可以替代形成減速齒輪組組件202的一個或多個減速齒輪組。
如圖中所示，第一減速齒輪組302包括第一減速元件或環(huán)形齒輪310、第一組行星齒輪312和第一減速承載件314。第一環(huán)形齒輪310為環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有沿著其內(nèi)徑形成的多個齒輪齒310a。離合面316形成于第一環(huán)形齒輪310的前向面318的外周界中，這將在下文中進行更詳細的討論。第一環(huán)形齒輪310設(shè)置在中空室212的由基底216限定的部分中；第一環(huán)形齒輪310的前向面318接觸形成于傳動套管200中的臺階部320，從而限制第一環(huán)形齒輪310向前移動進入中空室212的能力。
第一減速承載件314形成以扁平圓柱形的形狀，其具有從其后向面324延伸的多個銷322。多個齒輪齒314a形成于第一減速承載件314的幾乎整個外周界中，在每對相鄰的齒輪齒314a之間形成有凹谷314b。由于齒輪齒314a被空間隔開，其中一個凹谷(即，凹谷314b’)相對地大于其余凹谷314b，這是因為有一個齒314a在第一減速承載件314的外周界中被略去。在例示的特定實施例中，第一減速承載件314的齒輪齒314a被設(shè)置為不嚙合接合第一環(huán)形齒輪310的齒輪齒310a。
具體參照圖19和20，齒輪齒314a的輪廓得到更詳細的例示。如圖中所示，每個齒輪齒314a終止于第一減速承載件314的前向面328處的漸進半徑326處，而又突然終止于第一減速承載件314的后向面324處。半徑330也形成于齒輪齒314a之間的凹谷314b上。
轉(zhuǎn)向圖12、13、15、18和23，具有第一環(huán)形部分334、第二環(huán)形部分336和多個保持突起338的第一沖擊墊圈332設(shè)置在第一減速齒輪組302的后部。保持突起338接合在傳動套管200的基底216中的第二槽232，這樣防止了第一沖擊墊圈332與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動?；?16的內(nèi)徑的尺寸設(shè)計為承接馬達罩136，這樣，馬達罩136的前向面340防止了第一沖擊墊圈332的軸向移動。第一環(huán)形部分334接觸第一環(huán)形齒輪310的后向面342，提供了磨損表面并控制第一環(huán)形齒輪310能夠沿軸向方向移動的量。第二環(huán)形部分336軸向遠離第一環(huán)形部分334，向第一環(huán)形部分334的前方延伸，從而提供了針對第一組行星齒輪312的磨損表面，其也用來控制它們能夠沿軸向方向移動的量。
第一組行星齒輪312包括多個行星齒輪344，其中的每一個均呈大致的圓柱形形狀，具有形成于其外周界中的多個齒輪齒344a和形成于其中心的銷孔346。每個行星齒輪344被可轉(zhuǎn)動地支撐在相關(guān)的一個銷322上，并且第一減速承載件314被定位從而使得齒344a嚙合接合第一環(huán)形齒輪310的齒314a。凸起部分348形成于每個行星齒輪344的前向面350和后向面352中，其防止齒344a在第一減速承載件314和第一沖擊墊圈332上的摩擦，并防止齒344a產(chǎn)生可能會損壞傳動組件16的性能并減少其工作壽命的灰塵或碎片。由于在輸出軸44上的馬達小齒輪46的齒46a也嚙合接合行星齒輪344的齒344a，因此，馬達小齒輪46用作對于第一減速齒輪組302的中心齒輪。
第二減速齒輪組304被設(shè)置于中空室212的由第一機殼部分260限定的部分中，并包括第二中心齒輪358、第二減速元件或環(huán)形齒輪360、第二組行星齒輪362和第二減速承載件364。第二中心齒輪358被固定而用于隨著第一減速承載件314而轉(zhuǎn)動。第二中心齒輪358包括多個齒輪齒358a，其從第一減速承載件314的向前面328向前延伸。
第二環(huán)形齒輪360為環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有沿著其內(nèi)徑而形成的多個齒輪齒360a。齒輪齒360a可以明顯地斜切于第二環(huán)形齒輪360的后向面366處，而突然終止于前向面368。更優(yōu)選地，在后向面366上和每個齒輪齒360a的側(cè)部上形成明顯的半徑369，其中采用明顯半徑369而不是明顯的斜切，這是因為在齒輪齒360a上的明顯半徑369提供了第二環(huán)形齒輪360與第一減速承載件314之間的更好的嚙合。
多個套管嚙合齒370形成于第二環(huán)形齒輪360的外周界中；套管嚙合齒370朝向第二環(huán)形齒輪360的前向面368而向前延伸，并終止于圓滑且向前向內(nèi)漸縮的齒端部分372處。環(huán)形夾槽374也形成于第二環(huán)形齒輪360的外周界中。在所示的實例中，夾槽374為具有一對側(cè)壁376的矩形縫。夾槽374將在下文中進行更為詳細的論述。
第二減速承載件364形成以扁平的圓柱形形狀，其具有從其向后面380延伸的多個銷378。所顯示的第二組行星齒輪362包括多個行星齒輪382。每個行星齒輪382呈大致的圓柱形形狀，具有形成于其外周界中的多個齒輪齒382a和形成于其中心的銷孔384。每一個行星齒輪382被可轉(zhuǎn)動地支撐于相關(guān)的一個銷378上，而第二減速承載件364被定位而使得行星齒輪382的齒輪齒382a嚙合接合第二環(huán)形齒輪360的齒輪齒360a。第二中心齒輪358的齒輪齒358a也嚙合接合行星齒輪382的齒輪齒382a。
第三減速齒輪組306設(shè)置于中空室212的由第二機殼部分262所限定的部分中，并包括第三中心齒輪398、第三減速元件或環(huán)形齒輪400、第三組行星齒輪402和第三減速承載件404。第三中心齒輪398被固定而用于隨著第二減速承載件364而轉(zhuǎn)動。第三中心齒輪398包括多個齒輪齒398a，其從第二減速承載件364的前向面406向前延伸。
第三環(huán)形齒輪400為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其具有沿著其內(nèi)徑形成的多個齒輪齒400a。齒輪齒400a可在第三環(huán)形齒輪400的前向面412處明顯地斜切，而突然終止于后向面414處。更優(yōu)選地，在前向面412上和每個齒輪齒400a的側(cè)部上形成明顯的半徑407，其中所采用的是明顯的半徑407而不是明顯的斜切，這是因為在齒輪齒400a上的明顯半徑407為第三環(huán)形齒輪400與第三減速承載件404之間提供更好的嚙合。多個套管嚙合齒418形成于第三環(huán)形齒輪400的外周界中；套管嚙合齒418朝向第三環(huán)形齒輪400的后向面414而向后延伸，并終止于圓滑且向后向內(nèi)漸縮的齒端部分420處。環(huán)形的夾槽422也形成于第三環(huán)形齒輪400的外周界中。在所例示的實例中，夾槽422為具有一對側(cè)壁424的矩形縫。對夾槽422將在下文中進行更為詳細的論述。
第三減速承載件404形成為扁平圓柱形的形狀，其具有從其向后面430延伸的多個銷428。多個齒輪齒404a形成于第三減速承載件404的幾乎整個外周界中，其中在每對相鄰的齒404a之間形成凹谷404b。由于齒404a空間隔開，其中一個凹谷404b(即，凹谷404b’)相對地大于其余的凹谷404b，這是因為在第三減速承載件404的外周界中略去了一個輪齒404a。在所例示的特定實施例中，第三減速承載件404的齒輪齒404a被設(shè)置為并不能嚙合接合第二行星齒輪382的齒輪齒382a。
另外簡要地參照圖21和22，齒輪齒404a的輪廓得到更為詳細的例示。如圖所示，第三減速承載件404的后向面430被斜切，而在齒404a和凹谷404b的每一個側(cè)面中形成明顯半徑434。每個齒輪齒404a突然終止于第三減速承載件404的向前面436。
回轉(zhuǎn)到圖12、13、15、18和23，第三組行星齒輪402顯示為包括多個行星齒輪438。每個行星齒輪438呈大致圓柱形形狀，具有形成于其外周界中的多個齒輪齒438a和穿過其中心而形成的銷孔440。每個行星齒輪438被可轉(zhuǎn)動地支撐于相關(guān)的一個銷428上，并且第三減速承載件404被定位，使得行星齒輪438的齒輪齒438a嚙合接合第三環(huán)形齒輪400的齒輪齒400a。凸起部分442形成于行星齒輪438的前向面和后向面的每一個中，從而防止齒輪齒438a在第三減速承載件404上的摩擦，并防止產(chǎn)生可能對傳動組件12的性能造成損壞并降低其工作壽命的灰塵或碎片。第二沖擊墊圈450沿第三中心齒輪398設(shè)置，而第三中心齒輪398的齒398a嚙合接合行星齒輪438的齒輪齒438a。第二沖擊墊圈450包括多個保持突起452，其被設(shè)置為嚙合形成于傳動套管200的主體部分246的內(nèi)表面266中的相應(yīng)突起槽454(圖13)。保持突起452和突起槽454協(xié)作從而防止第二沖擊墊圈450與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動。
輸出心軸組件20包括傳動裝置458，用于連接隨著第三減速承載件404而轉(zhuǎn)動的心軸460，從而將驅(qū)動扭矩從減速齒輪組組件202傳送到卡盤22。這種傳動裝置458在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的，并且易于適于本發(fā)明的傳動組件。因此，在此沒有必要對傳動裝置458作詳細描述。
參照圖13、13a、13b、16、17、18和23-28，速度選擇器機構(gòu)60在第一位置500、第二位置502和第三位置504之間可移動，并包括用于接收速度變換輸入的切換部分510，和用于根據(jù)速度變換輸入來操控減速齒輪組組件202致動部分512。致動部分512可操作地連接到減速齒輪組組件202，并響應(yīng)切換部分510在第一位置500、第二位置502和第三位置504之間的的運動，而使第二和第三減速齒輪組304和306在主動模式與被動模式之間移動。在所描述的特定實施例中，致動部分512包括轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520、多個導(dǎo)線夾持件522和彈簧構(gòu)件523。每個導(dǎo)線夾持件522由彎成半圓形524的形狀的圓形導(dǎo)線形成，并具有從半圓形524向外延伸并大致沿著半圓形524的中心線定位的一對突出物526。半圓形524的尺寸設(shè)置為安裝在第二和第三環(huán)形齒輪360和400中的夾槽374和422之中。在這點上，半圓形524既不從相關(guān)的一個環(huán)形齒輪(360，400)徑向向外延伸，也不彎向夾槽(374，422)的側(cè)壁(376，424)。在所提供的實例中，夾槽(374，422)的側(cè)壁(376，424)被空間隔開大約0.05英寸，而形成導(dǎo)線夾持件522的線的直徑為大約0.04英寸。
導(dǎo)線夾持件522的突出物526從中空室212徑向向外延伸而進入形成于傳動套管200中的相關(guān)的一個夾縫(284，286)之中。突出物526足夠長，從而使它們相對于傳動套管200的主體214的外表面258向外延伸，而并不相對于傳動套管200的基底216中的第一夾縫284的部分而徑向向外延伸。導(dǎo)線夾持件522以這種方式的結(jié)構(gòu)有利于組裝傳動組件16，從而允許導(dǎo)線夾持件522安裝到第二和第三環(huán)形齒輪360和400，在此之后，這些組件沿傳動套管200的縱向軸線被插入到中空室212中。
具體參照圖13和27a-27c，所示轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520包括拱形選擇器主體530、切換突起532和多個間隔構(gòu)件534。一對第一凸輪縫540a和540b、一對第二凸輪縫544a和544b、彈簧孔546和引導(dǎo)孔548形成而通過選擇器主體530。選擇器主體530的尺寸設(shè)計為以滑配合的方式接合傳動套管200的主體部分246的外側(cè)直徑。引導(dǎo)孔548呈大致矩形的形狀，其尺寸設(shè)計為接合選擇器凸輪引導(dǎo)件250的前表面和后表面。引導(dǎo)孔548顯著寬于選擇器凸輪引導(dǎo)件250，其以這種方式設(shè)置的尺寸允許轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520在傳動套管200上在第一轉(zhuǎn)動位置、第二轉(zhuǎn)動位置和第三轉(zhuǎn)動位置之間進行轉(zhuǎn)動。選擇器凸輪引導(dǎo)件250與引導(dǎo)孔548協(xié)作來限制轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520能夠在傳動套管200上轉(zhuǎn)動的量，當(dāng)轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第一轉(zhuǎn)動位置中時，選擇器凸輪引導(dǎo)件250的第一側(cè)部接觸引導(dǎo)孔548的第一側(cè)部，而且當(dāng)轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位在第三轉(zhuǎn)動位置中時，選擇器凸輪引導(dǎo)件250的第二側(cè)部接觸引導(dǎo)孔548的第二側(cè)部。
第一凸輪縫540a和540b中的每一個的尺寸設(shè)計為承接嚙合到第二環(huán)形齒輪360的導(dǎo)線夾持件522的其中一個突出物526。在所示的特定實施例中，第一凸輪縫540a包括有第一節(jié)段550、第二節(jié)段552和中間節(jié)段554。第一節(jié)段550位于與基準(zhǔn)面558相距第一預(yù)定距離處，其中，基準(zhǔn)面558垂直于轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520的縱向軸線，第二節(jié)段552位于與基準(zhǔn)面558相距第二距離處。中間節(jié)段554將第一550節(jié)段與第二節(jié)段552彼此連接。第一凸輪縫540b的結(jié)構(gòu)與第一凸輪縫540a基本相同，不同之處在于，第一凸輪縫540b相對于轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520而轉(zhuǎn)動，從而使在第一凸輪縫540b中的第一、第二和中間節(jié)段550、552和554中的每一個與在第一凸輪縫540a中的第一、第二和中間節(jié)段550、552和554相隔180°。
第二凸輪縫544a和544b中的每一個的尺寸設(shè)計為承接導(dǎo)線夾持件522中的相應(yīng)一個的其中一個突出物526。在所示的特定實施例中，第二凸輪縫544a包括第一節(jié)段560、第二節(jié)段562、第三節(jié)段564以及一對中間節(jié)段566和568。第一節(jié)段560和第三節(jié)段564位于與所示基準(zhǔn)面相距第三預(yù)定距離處，而第二節(jié)段562位于與基準(zhǔn)面558相距第四距離處。中間節(jié)段566a將第一節(jié)段560與第二節(jié)段562彼此連接，且中間節(jié)段568將第二節(jié)段562與第三節(jié)段566連接在一起。第二凸輪縫544b的結(jié)構(gòu)與第二凸輪縫544a基本相同，不同之處在于，第二凸輪縫544b相對于轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520而轉(zhuǎn)動，從而使在第二凸輪縫544b中的第一、第二、第三和中間節(jié)段560、562、564以及566和568與在第二凸輪縫544a中的第一、第二、第三和中間節(jié)段560、562、564以及566和568相隔180°。
隨著導(dǎo)線夾持件522的突出物526嚙合到第一凸輪縫540a和540b以及第二凸輪縫544a和544b，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520可以在傳動套管200上而在第一位置500、第二位置502和第三位置和504之間轉(zhuǎn)動，從而將第二環(huán)形齒輪360和第三環(huán)形齒輪400分別與第一減速承載件314和第三減速承載件404接合和脫離。在轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520轉(zhuǎn)動過程中，第一凸輪縫540a和540b以及第二凸輪縫544a和544b，限制與其相關(guān)的導(dǎo)線夾持件522的導(dǎo)線突出物526，并且使得導(dǎo)線突出物526在第一夾縫284和第二夾縫286中的相關(guān)一個中沿著傳動套管200的縱向軸線行進。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520操作以將轉(zhuǎn)動輸入轉(zhuǎn)換為軸向輸出而導(dǎo)致導(dǎo)線夾持件522以預(yù)定的方式軸向地移動。在形成于傳動套管200的主體部分246中的潤滑槽252處所用的潤滑劑(未明確示出)，被用來潤滑傳動套管200與轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520之間的界面。
轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第一轉(zhuǎn)動位置500中，導(dǎo)致嚙合到第二環(huán)形齒輪360的導(dǎo)線夾持件522的突出物526被定位于第一凸輪縫540a和540b的第一節(jié)段550中，并且導(dǎo)致嚙合到第三環(huán)形齒輪400的導(dǎo)線夾持件522的突出物526被定位于第二凸輪縫544a和544b的第一節(jié)段560中。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第一轉(zhuǎn)動位置中，導(dǎo)致第二環(huán)形齒輪360和第三環(huán)形齒輪400相應(yīng)地被定位而嚙合接合第二行星齒輪362和第三行星齒輪402。第二環(huán)形齒輪360和第三環(huán)形齒輪400嚙合接合第二行星齒輪362和第三行星齒輪402的同時，第二和第三環(huán)形齒輪360和400的套管嚙合齒370和418相應(yīng)地被定位而分別嚙合接合第一和第二組環(huán)形嚙合齒254和256，從而防止第二和第三環(huán)形齒輪360和400與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動，以向傳動組件16提供第一完全齒輪減速或速比570，如圖23所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是，第一和第二組環(huán)形嚙合齒254和256的齒268的齒端部分272和套管嚙合齒370和418的對應(yīng)的齒端部分372和420，為圓滑且漸縮的，從而改進其響應(yīng)于沿著傳動組件16的縱向軸線而軸向地再定位而嚙合接合的能力。
轉(zhuǎn)動選擇器凸輪250定位于第二轉(zhuǎn)動位置502中，使得嚙合到第二環(huán)形齒輪360的導(dǎo)線夾持器522的突出物526被定位于第一凸輪縫540a和540b的第一節(jié)段550中，并且使得嚙合到第三環(huán)形齒輪400的導(dǎo)線夾持器522的突出物526被定位于第二凸輪縫544a和544b的第二節(jié)段562中。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第二轉(zhuǎn)動位置中，這使得第二環(huán)形齒輪360嚙合接合第二行星齒輪362，并使得第三環(huán)形齒輪400嚙合接合第三行星齒輪402和第三減速承載件404。轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第二轉(zhuǎn)動位置502中，也使第二環(huán)形齒輪360的套管嚙合齒370定位而嚙合接合第一組環(huán)形嚙合齒254，而第三環(huán)形齒輪400的套管嚙合齒418并不嚙合接合第二組環(huán)形嚙合齒256。這樣，防止了在第二環(huán)形齒輪360與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動，而同時允許第三環(huán)形齒輪400與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動，從而為傳動組件16提供了第二完全齒輪減速或速比572，如圖24所示。
轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第三轉(zhuǎn)動位置504中，使得嚙合到第二環(huán)形齒輪360的導(dǎo)線夾持件522的突出物526被定位于第一凸輪縫540a和540b的第二節(jié)段552中，并且使得嚙合到第三環(huán)形齒輪400的導(dǎo)線夾持件522的突出物526被定位于第二凸輪縫544a和544b的第三節(jié)段564中。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第三轉(zhuǎn)動位置中，使得第二環(huán)形齒輪360嚙合地接合第二行星齒輪362和第一減速承載件314，而第三環(huán)形齒輪400僅嚙合地接合第三行星齒輪402。轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520定位于第三轉(zhuǎn)動位置504中，也使得在第二環(huán)形齒輪360上的套管嚙合齒370定位而與第一組環(huán)形嚙合齒254脫離嚙合接合狀態(tài)，而在第三環(huán)形齒輪400上的套管嚙合齒418嚙合地接合第二組環(huán)形嚙合齒256，以防止第二環(huán)形齒輪360與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動，并且允許第三環(huán)形齒輪400與傳動套管200之間的相對轉(zhuǎn)動，從而為傳動組件16提供第三完全齒輪減速或速比574。
在圖13、27b和28所示的實例中，彈簧構(gòu)件523由彈簧鋼制成的扁平矩形件形成，并包括展平Z形部分580和凸起部分584。展平Z形部分580被設(shè)置為沿著延伸進入彈簧孔546的兩個加強桿586而卷繞(wrap)，從而允許凸起部分584保持處于預(yù)定位置并在轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520與彈簧構(gòu)件523之間傳送彈簧力。另外參照圖28，彈簧構(gòu)件523的凸起部分584的尺寸設(shè)計為接合形成在輸出心軸組件20的機殼592中的內(nèi)凹口590。沿著周界而與轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520空間隔開的平臺594形成于凹口590之間。當(dāng)輸出心軸組件20定位于傳動組件16之上并且速度選擇器機構(gòu)60定位于第一、第二和第三轉(zhuǎn)動位置500、502和504中的一個中時，彈簧構(gòu)件523的凸起部分584接合相關(guān)的一個凹口590。當(dāng)凸起部分584響應(yīng)于凸起部分584與平臺594之間的接觸而朝向轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520向下移動時所產(chǎn)生的力，可用來防止速度選擇器機構(gòu)60的意外轉(zhuǎn)動。進一步地，凸起部分584在凹口590中的位置為使用者提供了轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520的定位的觸覺指示。
在圖13和27c中例示的特定實施例中，切換部分510顯示為包括其中形成有凸起中空矩形選擇器按鈕602的拱形帶600。拱形帶600由塑性材料形成，并設(shè)置為順應(yīng)轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520的外徑。選擇器按鈕602的開口端被設(shè)置為承接切換突起532，從而允許將切換部分510與轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520以無緊固件的方式彼此連接。多個間隔構(gòu)件534為形成于轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520中的凸起部分，其與選擇器主體530共心并從選擇器主體530徑向向外延伸。間隔構(gòu)件534抬高了拱形帶600，從而防止拱形帶接觸在第一凸輪縫540a和540b中的導(dǎo)線突出物526。間隔構(gòu)件534還可以用來選擇性地強化轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520的區(qū)域，例如在其鄰近第一凸輪縫540a和540b的區(qū)域中。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是，轉(zhuǎn)動選擇器凸輪520(即，第一凸輪縫540a和540b以及第二凸輪縫544a和544b)可以被設(shè)置為有所不同，從而導(dǎo)致第二環(huán)形齒輪360嚙合接合第二行星齒輪362和第一減速承載件314，而第三環(huán)形齒輪400嚙合接合第三行星齒輪402和第三減速承載件404，從而為傳動組件16提供第四完全齒輪減速或速比。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)理解的是，其它結(jié)構(gòu)的選擇器機構(gòu)可以替代在此描述的選擇器機構(gòu)60。這些選擇器機構(gòu)可包括通過轉(zhuǎn)動或滑動運動而致動的致動器，并可包括連桿、凸輪或其它現(xiàn)有技術(shù)中周知的裝置，從而使第二和第三環(huán)形齒輪360和400相對傳動套管200而滑動。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該理解的是，由于第二和第三環(huán)形齒輪360和400在主動模式與被動模式之間可獨立運動(即，第二和第三環(huán)形齒輪360和400中一個的位置不限定第二和第三環(huán)形齒輪360和400中另一個的定位)，切換機構(gòu)60也可以被設(shè)置為將第二和第三環(huán)形齒輪360和400彼此獨立地定位。
離合器機構(gòu)在圖23、26和28-30中，離合器機構(gòu)18顯示為包括離合器構(gòu)件700、接合組件702和調(diào)節(jié)機構(gòu)704。離合器構(gòu)件700顯示為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其固定到第一環(huán)形齒輪310的外徑并從該處徑向向外延伸。離合器構(gòu)件700包括拱形離合器面316，其形成于第一環(huán)形齒輪310的前向面318中。離合器構(gòu)件700的外徑的尺寸設(shè)計為在由傳動套管200的基底216所限定的中空室212的一部分中轉(zhuǎn)動。具體簡要地參照圖29，本實例中所示的離合器面316顯示為被多個凸峰710和凹谷712所限定，所述多個凸峰710和凹谷712相對彼此而排列以形成一系列限定為大約18°角的斜坡。不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，也可以采用其它的離合器面結(jié)構(gòu)，例如正弦形的離合器面316’(圖29a)。
雖然第一環(huán)形齒輪310和離合器構(gòu)件700已被例示為一件式(即，一體形成)結(jié)構(gòu)，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，其可采用其它構(gòu)造。圖29b中例示了一種這樣的實施例，其中，第一環(huán)形齒輪310’顯示為包括環(huán)形頸圈1000和多個突起孔1002。環(huán)形頸圈1000例示為包括若干具有雙斜側(cè)的斜坡1004，并當(dāng)沒有所述斜坡時是平坦的。第一環(huán)形齒輪310’在其它方面與第一環(huán)形齒輪310相同。環(huán)形減震件1008鄰接環(huán)形頸圈1000，并包括多個突起構(gòu)件1010，其將突起孔1002嚙合于第一環(huán)形齒輪310’中，從而防止減震件1008相對于第一環(huán)形齒輪310’而轉(zhuǎn)動。減震件1008包括被設(shè)置為匹配環(huán)形頸圈1000的外形的主體部分1012，而且包括被設(shè)置為接合每個斜坡1004的多個配合斜坡部分1014。減震件1008由諸如乙酰類材料的合適的抗沖擊材料而形成。在減震件1008上方設(shè)置有離合器構(gòu)件700’，其為由諸如硬化8620鋼的抗磨材料所制成的環(huán)形構(gòu)件。類似于減震件1008，離合器構(gòu)件700’包括鎖定進入突起孔1002中以防止相對于第一環(huán)形齒輪310’的轉(zhuǎn)動的多個突起構(gòu)件1020，和多個配合斜坡部分1022。不過，離合器構(gòu)件700’的配合斜坡部分1022配合接合減震件1008的配合斜坡部分1014。雖然按照這種方式形成的結(jié)構(gòu)相對于之前所述實施例更為昂貴，不過其更能承受與離合器機構(gòu)18的工作相關(guān)的高沖擊力。
在所描述的特定實施例中，接合組件702包括銷構(gòu)件720、從動彈簧722和從動件724。銷構(gòu)件720包括圓柱形主體部分730，其具有的外徑的尺寸設(shè)計為滑配合于形成在傳動套管200的銷機殼部分248中的致動器孔274的第二部分278之中。銷構(gòu)件720還包括銷端部分732和銷頭部分734。銷端部分732配置為接合調(diào)節(jié)機構(gòu)704，并在本實例中顯示形成為銷構(gòu)件720的主體部分730的端部并以球半徑限定。銷頭部分734連接到主體部分730的與銷端部分732相反的一端，并成形為扁平圓柱形或圓筒形的形式，其尺寸設(shè)計為滑配合于致動器孔274的第一部分276中。這樣，銷頭部分734防止銷構(gòu)件720被向前推出致動器孔274。
從動彈簧722為壓縮彈簧，其外徑的尺寸設(shè)計為滑配合于致動器孔274的第一部分276中。從動彈簧722的向前端接觸銷構(gòu)件720的銷頭部分734，而從動彈簧722的相反端接觸從動件724。從動件724的端部分740呈圓柱形形狀，其尺寸設(shè)計為滑配合于從動彈簧722的內(nèi)徑中。在這點上，從動件的端部分740用作彈簧從動件，其防止從動彈簧722當(dāng)被壓縮時過度彎曲。從動件724還包括從動部分744，其具有圓柱形主體部分746、緣端部分748和法蘭部分750。主體部分746的尺寸設(shè)計為滑配合于致動器孔274的第一部分276中。緣端部分748被設(shè)置為接合離合器面316，并且在所示實例中形成為從動件724的主體部分746的端部并且以球半徑限定。法蘭部分750形成于主體部分746與端部分740之間的交接處。法蘭部分750基本上平坦并被設(shè)置為承受由從動彈簧722所施加的偏置力。
調(diào)節(jié)機構(gòu)704也顯示為包括調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760和安裝頸圈762。調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760大致成形為中空圓柱形的形式，其尺寸設(shè)計為匹配輸出心軸組件20的機殼部分766。調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760包括其中形成有調(diào)節(jié)輪廓770的環(huán)形面768。調(diào)節(jié)輪廓770包括第一調(diào)節(jié)段772，最后調(diào)節(jié)段774，多個中間調(diào)節(jié)段776，和在第一調(diào)節(jié)段772與最后調(diào)節(jié)段774之間的斜坡部分778。在所示實施例中，在最末的中間調(diào)節(jié)段776z與最后調(diào)節(jié)段774之間包含有第二斜坡部分779。而且，在所描述的特定實施例中，調(diào)節(jié)輪廓770的從第一調(diào)節(jié)段772至最末一個中間調(diào)節(jié)段776z的部分，形成為具有固定斜度的斜坡。相應(yīng)地，連接到輸出心軸組件20的機殼部分766的從動件780朝向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760的內(nèi)徑而徑向向外偏置，在該處它作用緊靠形成于調(diào)節(jié)機構(gòu)704中(例如，在安裝頸圈762中)的多個棘爪782。從動件724和多個棘爪782協(xié)作來為工具10的使用者提供調(diào)節(jié)輪廓770位置的觸覺指示，并防止調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760自由轉(zhuǎn)動，從而將調(diào)節(jié)輪廓770的位置保持處于調(diào)節(jié)段772、774和776中的所希望的一個之處。
安裝頸圈762連接到調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760的外部，并包括多個凸起握緊表面790，其允許工具10的使用者舒適地轉(zhuǎn)動安裝頸圈762和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760，以將調(diào)節(jié)輪廓770設(shè)置于調(diào)節(jié)段772、774和776中的所希望的一個處。安裝指示器792用于指示調(diào)節(jié)輪廓770相對于輸出心軸組件20的機殼部分766的位置。在所提供的實例中，安裝指示器792包括形成于輸出心軸組件20的機殼部分766中的箭頭794，和標(biāo)記于安裝頸圈762的外周中的刻度796。
在工具10的操作期間，馬達小齒輪46將初始驅(qū)動扭矩從馬達組件14傳送到第一組行星齒輪312而導(dǎo)致第一組行星齒輪312轉(zhuǎn)動。響應(yīng)于第一組行星齒輪312的轉(zhuǎn)動，向第一環(huán)形齒輪310施加第一中間扭矩。離合器機構(gòu)18施加離合器扭矩來抵制上述扭矩。離合器扭矩防止第一環(huán)形齒輪310的自由轉(zhuǎn)動，使得第一中間扭矩被施加到第一減速承載件314以及減速齒輪組組件202的其余部分，從而根據(jù)切換機構(gòu)60的設(shè)置以預(yù)定方式而倍乘第一中間扭矩。在這點上，離合器機構(gòu)18以主動模式偏置第一減速齒輪組302。
離合器扭矩的幅度由調(diào)節(jié)機構(gòu)704限定，更具體地，被與銷構(gòu)件720的銷端部分732接觸的調(diào)節(jié)段772、774或776的相對高度所限定。調(diào)節(jié)機構(gòu)704定位于調(diào)節(jié)段772、774或776中的預(yù)定的一個之處，將銷構(gòu)件720在致動器孔274中向后推動，從而壓縮從動彈簧722并產(chǎn)生離合力。該離合力被傳送到從動件724的法蘭部分750，使得從動件724的緣端部分748接合離合器面316并產(chǎn)生離合器扭矩。從動件724的緣端部分748定位于離合器面316中的其中一個凹谷712中，這使得當(dāng)離合器扭矩的幅度超過第一中間扭矩時防止第一環(huán)形齒輪310相對于傳動套管200轉(zhuǎn)動。不過，當(dāng)?shù)谝恢虚g扭矩超過離合器扭矩時，允許第一環(huán)形齒輪310相對于傳動套管200而轉(zhuǎn)動。根據(jù)離合器面316的結(jié)構(gòu)，第一環(huán)形齒輪310的轉(zhuǎn)動可以導(dǎo)致離合力增大到足夠的量而阻止進一步轉(zhuǎn)動。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝恢虚g扭矩的幅度減小時，第一環(huán)形齒輪310將沿反方向轉(zhuǎn)動，以允許從動件724的緣端部分748對準(zhǔn)離合器面316中的其中一個凹谷712。如果第一環(huán)形齒輪310的轉(zhuǎn)動并不使離合力增大到足以完全阻止第一環(huán)形齒輪310的轉(zhuǎn)動，則第一減速齒輪組302將被置為被動模式，其中第一環(huán)形齒輪310將轉(zhuǎn)動以防止第一中間扭矩傳送到第一減速承載件314。在這類情況中，將沒有扭矩通過傳動組件16的位于第一組行星齒輪312前方的部分(例如，第一減速承載件314、第二中心齒輪358、第二組行星齒輪362)而被傳送。
以這種方式的離合器機構(gòu)18結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)勢在于，離合器扭矩的大小被設(shè)計成抵制第一中間扭矩，其與由多級減速傳動組件16產(chǎn)生并通過卡盤22傳送的工具10的輸出扭矩反向。在這點上，離合器機構(gòu)18的尺寸可以按照相對小的方式設(shè)計，從而改進其能夠集成于或封裝于工具10中的能力。進一步地，由于在第一環(huán)形齒輪310之后或下游改變了速度或齒數(shù)比，因此，離合器機構(gòu)18可在相對較大的輸出扭矩范圍中被操作。與用于限制傳動的輸出扭矩的傳統(tǒng)的離合器機構(gòu)相比，這些裝置通常可在相對較窄的扭矩帶中操作，如果希望對輸出扭矩的幅度進行較大的調(diào)整，則有必要對于其離合器彈簧進行改變。而與其相反地，本發(fā)明的離合器機構(gòu)18可以通過以不同的(即，更低的或更高的)齒數(shù)比對于傳動組件16進行操作而適用于工具10的較大的輸出扭矩的幅度調(diào)整。
在諸如工具10的轉(zhuǎn)動動力工具的操作中，經(jīng)常希望的是，當(dāng)工具10被用于鉆孔并進而將螺絲件安裝于所述孔中時，可在兩種離合器設(shè)置之間進行改變。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)機構(gòu)704可相對于輸出心軸組件20轉(zhuǎn)動，從而將調(diào)節(jié)機構(gòu)704定位于調(diào)節(jié)段772、774和776中的所希望的一個之處以執(zhí)行第一操作，而在此后，調(diào)節(jié)機構(gòu)704可以被轉(zhuǎn)動到調(diào)節(jié)段772、774和776中的第二個之處以執(zhí)行第二操作。對比于公知的離合器結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)704被設(shè)置為使得調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760和安裝頸圈762可以轉(zhuǎn)動360°的角度。假設(shè)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760將定位在中間調(diào)節(jié)段776x，則調(diào)節(jié)機構(gòu)704的360°度的轉(zhuǎn)動，將使得調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760轉(zhuǎn)動經(jīng)過其它中間調(diào)節(jié)段776、以及第一調(diào)節(jié)段772和最后調(diào)節(jié)段774以及斜坡部分778，從而使得調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760將再次被定位于中間調(diào)節(jié)段776x的位置。當(dāng)有必要在相對較高的離合器設(shè)置與相對較低的離合器設(shè)置之間改變離合器設(shè)置時，上述特征特別方便。在這一點上，斜坡部分778允許安裝頸圈762(和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760)從對應(yīng)于所述最后調(diào)節(jié)段的最高離合器設(shè)置轉(zhuǎn)動到對應(yīng)于第一離合器設(shè)置的最低離合器設(shè)置，而不需要將離合器機構(gòu)18定位于其中一個中間離合器設(shè)置之中。相應(yīng)地，工具10的使用者能夠通過將安裝頸圈762轉(zhuǎn)動相對較小的量而將離合器設(shè)置從其最大設(shè)置改變到其最小設(shè)置(反之亦然)。
雖然調(diào)節(jié)輪廓770至此已被描述為具有固定斜度，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到的是，本發(fā)明在其更為廣泛的方面將可被構(gòu)造為有所不同。例如，可形成調(diào)節(jié)輪廓770’，使得第一調(diào)節(jié)段772’、最后調(diào)節(jié)段774’和中間調(diào)節(jié)段776’中的每一個為棘爪狀，如圖31中所示。在此結(jié)構(gòu)中，在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760中的棘爪782和在輸出心軸組件20的機殼部分766中的從動件780并不是必需的，這是因為調(diào)節(jié)段772’、774’和776’將與接合件702進行協(xié)作，從而為工具10的使用者提供調(diào)節(jié)輪廓770’的位置的接觸指示，并防止調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)760的自由轉(zhuǎn)動。
圖32中圖示了另一個實例，其中，調(diào)節(jié)輪廓770”基本類似于調(diào)節(jié)輪廓770，其不同之處在于，其中略去了斜坡部分779，從而使得最末一個中間調(diào)節(jié)段776z緊接著鄰接最后調(diào)節(jié)段774。
雖然本發(fā)明已經(jīng)在說明書中得到說明并參照優(yōu)選實施例在附圖中得到例示，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在不偏離本發(fā)明的各權(quán)利要求所限定的范圍的前提下，可以對其中的元件進行各種改變和等同替換。另外，在不偏離本發(fā)明的基本范圍的前提下，可以進行多種改造以使得特定狀況或材料適合于本發(fā)明的示范說明。因此，本發(fā)明并非意在局限于通過各附圖所例示并在說明書中所描述的而且可作為當(dāng)前執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式的特定實施例，而是相反地，本發(fā)明將包括處于所附各權(quán)利要求的描述范圍中的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種組合，包括具有第一部分和第二部分的機殼，所述第一部分包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件和模制在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的包覆模制件；設(shè)置于所述機殼中的電池；其中所述機殼的第一部分和第二部分連接在一起，而所述包覆模制件在所述第一部分與所述第二部分之間形成水密性密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合，進一步包括端塊，其連接到所述機殼的第一部分和第二部分中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合，其中所述包覆模制件的一部分形成于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)表面上，當(dāng)所述機殼的第一部分與第二部分連接在一起時，所述包覆模制件促使所述電池緊靠所述機殼的第二部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的制品。所述的第一結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)部分和包覆模制部分，所述包覆模制部分由彈性材料形成并模制到結(jié)構(gòu)部分上。所述包覆模制部分配置為執(zhí)行輔助功能，例如形成被配置以密封地接合第二結(jié)構(gòu)的密封部分、被配置以接觸第二結(jié)構(gòu)并抑制向其傳播的震動的隔離部分、和/或輔助夾持表面。
文檔編號B25B23/14GK101018633SQ200580030596
公開日2007年8月15日 申請日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月10日
發(fā)明者托德·哈根, 克里斯汀·波特, 邁克爾·C·鮑爾斯, 羅德尼·米爾本, 詹姆斯·沃森 申請人:布萊克和戴克公司