CN102990590A - 电工螺丝批 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电工螺丝批，包括主机壳体，设置于主机壳体的测电装置，设置于主机机壳一端的工作部位，所述主机壳体内设有用于驱动工作部位的马达，以及为马达提供驱动动力的电池单元，主机壳体上设置有用于控制马达的控制件，当控制件控制马达工作时，所述电工螺丝批处于电动模式，当控制件控制马达不工作时，所述电工螺丝批处于手动模式；该螺丝批适用于多种场合且操作方便。

Description

电工螺丝批

技术领域

本发明涉及一种电工螺丝批。

背景技术

市场上常见的电工螺丝批，其兼具电笔、绝缘等功能且体积小，因此方便操作者进行安装、维修作业时随身携带。但这种电工螺丝批全程采用手动操作，拧螺钉既费时又费力，不利用提高工作效率。

习知的电动螺丝批，由于其采用了功率大的普通电机，以及用于驱动电机工作的容量大的电池包，以及一些金属传动装置，其体积及重量是普通电工螺丝批的几倍乃到十几倍，对于一些高空作业的场所不适宜随身携带。另外，电工作业时往往需要检测电压，或者在高压条件下带电工作，因此普通的、功能单一的电动螺丝往往不能满足这样的需求，必须另外携带其它测电工具，操作及其不方便。另外，为了满足长时间拧螺钉工作，或者适合不同的工况拧不同材料及规格的螺钉，采用大功率的电机，及大容量的电池，电动螺丝批的成本总体相对较高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种适用于多种场合且操作方便的电工螺丝批。

本发明是这样实现的：一种电工螺丝批，包括：主机壳体，设置于主机壳体的测电装置，以及设置于主机机壳一端的工作部件，所述主机壳体内设有马达，以及为马达提供驱动力的电池单元，所述主机壳体上设置有用于控制马达的控制件，当控制件控制马达工作时，所述电工螺丝批处于电动模式，当控制件控制马达不工作时，所述电工螺丝批处于手动模式。

所述工作部件的外围设置有绝缘材料；所述马达的马达轴设置双重绝缘。

所述测电装置用于指示检测区域是否带电的指示元件；所述指示元件设置为氖管。

所述马达与工作部件之间设置有将马达的动力传递给工作部件的传动机构；所述传动机构包括全塑齿轮机构；所述主机壳体内设置有齿轮箱壳体，传动机构设置于齿轮箱壳体内，所述齿轮箱壳体由塑料材料制成。

所述工作部件与主轴连接，所述主轴与马达之间设置有用于锁紧主轴的自锁装置。

所述马达与工作部件之间设置有传动机构，传动机构包括输出端行星架，自锁装置包括与主轴相对固定的转接盘，以及与主机壳体相对固定的固定盘，所述固定盘设置有内圆面，所述转接盘设置于内圆面的范围之内，所述转接盘的外围具有多个平面，转接盘设置有与输出端行星架连接的连接部，所述输出端行架包括多个支脚延伸于所述平面与内圆面之间，所述相邻的支脚之间分别设置有滚柱。

所述主机壳体具有纵向延伸的主机壳体轴线，所述工作部件具有工作部件轴线，所述工作部件轴线与所述主机壳体轴线重合或平行。

所述主机壳体具有纵向延伸的主机壳体轴线，所述电池单元的轴线与所述主机壳体轴线重合或平行。

所述主机壳体的纵向尺寸与横向尺寸的比值设置范围在4.4至12.5之间；纵向尺寸与横向尺寸的比值优选为7至8之间；所述主机壳体的纵向尺寸设置范围在200mm至350mm之间；所述主机壳体的横向尺寸设置范围在28mm至45mm之间。

所述马达包括至少两个串接的电动马达；两个电动马达的特性相同；所述两个电动马达的直径相同。

所述电动马达为细长的圆柱形马达；所述电动马达的长度与直径比设置范围在1.2至2.6之间；电动马达的长度与直径比优选设置值为1.5。

所述两个电动马达之间设置有联轴器；所述联轴器设置为扭簧。

本发明的有益效果：本发明的电工螺丝批将手、电动操作集于一体，只要通过操作控制件对马达进行控制，就能在手动与电动之间转换，操作方便；由于采用于两个沿主机壳体纵向布置小马达，因此使得螺丝批整体体积小，又由于采用全塑行星齿轮传动机构，重量减轻且成本大大降低，操作轻巧便于携带。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明具体实施例的螺丝批的立体示意图。

图2是本发明具体实施例螺丝批局部剖视示意图

图3是本发明具体实施例螺丝批的联轴器的结构示意图。

图4是图3中沿B-B方向的剖视图。

图5是图2中传动机构后局部放大剖示图。

图6是本发明具体实施例螺丝批的自锁装置的立体分解图。

图7是图5中沿A-A方向的剖视图。

图8是图7中自锁装置的使用状态参考图(此时主轴逆时针旋转)。

图9是图7中自锁装置的使用状态参考图(此时主轴顺时针旋转)。

图10是本发明具体实施例螺丝批的充电装置的立体示意图。

图11是本发明具体实施例螺丝批配接于充电装置充电时的立体示意图。

其中：

1-主机壳体        9a-齿轮箱壳体      31-固定盘

2-手柄部          10-螺丝批          32-固定引脚

2a-内腔           11-PCB板           33-内圆面

3-工作部件        12-控制件          34-转接盘

3a-凹腔           12a-正转控制钮     35-扁方孔

3b-绝缘层         12b-反转控制钮     36-平面

4-磁体            13-氖管            37-滚柱

5-电池单元        14-导电弹簧        38-花键齿

6-第一马达        15-电阻            40-输出端行星架

6a-第一马达轴     16-金属端盖        41-支脚

6b-槽口           17-导线            50-充电装置

7-第二马达        18-自锁装置        51-基座

7a-第二马达轴     19-充电接口        52-支撑壁

7b-槽口           20-测电装置        52a-收容空间

8-扭簧            21-透明窗口        53-指示灯

8’-扭簧首端      23-主轴            54-导线

8”-扭簧末端      24-扁平部          X1-轴线

9-传动机构

具体实施方式

参照图1、图2所示，便携式手持工具是一种螺丝批10，其包括纵长延伸的主机壳体1，工作部件3设置于主机壳体1的一端，主机壳体1上相对工作部件3的另一端是在操作时提供握持的手柄部2，主机壳体1上设置有用于控制工作部3的控制件12。主机壳体1具有一纵向延伸的轴线X1，其中工作部件3沿与主体壳体1纵向设置，本实施例的工作部件与主机壳体1是同轴设置，也可以与主机壳体轴线X1平行设置。主机壳体1可以采用两个哈夫式壳体咬合在一起，或者通过螺钉或其它紧固方式进行固定连接，也可以采用多个筒式壳体通过合适的方式连接在一起形成主机壳体1。

进一步参照图2所示，工作部件3位于主机壳体1的前部，工作部件3通常由金属材料制成，用于夹持或固定不种规格及形状的工作头(图中未示出)，如一字形、十字形、或星形工作头等以满足不同工况的需要。工作部件3的前端设置有固定或夹持工作头的凹腔3a，凹腔3a底部设置有磁体4，磁体4的设置便于工作头在凹腔3a的定位及安装。

主机壳体1内设置有驱动工作部件3的第一马达6及第二马达7。本实施例中的第一马达6及第二马达7为两个特性完全相同的马达，其外形呈细长的圆柱形，并沿主机壳体1纵向轴线X1串接于主机壳体1内，且第一马达6与第二马达7的马达轴线与主机壳体1的轴线X1延伸方向一致，本实施例中的马达轴线与主机壳体1的轴线X1是同轴设置的，当然也可以平行设置。第一马达6和第二马达7为电动小马达，输出的是高转速及大扭矩，例如可以采用标准马达，品牌为马步齐(Mabuchi)、型号RC380、规格为φ24mm*31mm、额定输出功率5.5w的电动小马达。也可以根据螺丝批形状要求设计马达的具体尺寸，例如马达的直径和长度尺寸可以采用φ12mm*26.9mm，φ15.4mm*32.1mm，φ16mm*25mm，或者φ21mm*31mm，φ38.5mm*65mm等，优先考虑将马达的长度与直径比例范围设置为1.2至2.6之间，长度与直径之间的比值优先考虑为1.5左右。由于采用了上述的小马达，螺丝批10可以设置为细长形，当然，螺丝批10在其纵长延伸方向上横截面尺寸是可以稍有变化的，例如容纳马达及齿轮箱的主机壳体1部分与手柄部2的横向尺寸可以不完全相同，但并不影响螺丝批10整体上是细长形；螺丝批10的横截面可以采用例如圆形、椭圆形、三角形、类似矩形等不同的形状，如果将螺丝批设置成细长的圆柱形，则其最大直径可以选用φ32mm，φ42mm等；其纵向尺寸可以选用250mm，320mm，326mm等；总之，将螺丝批10的纵向尺寸与横向尺寸的比值设置范围在4.4至12.5之间，优选在7至8之间，这样的设置使得电工螺丝批10的尺寸适合操作且便于携带。

其中第一马达6相对第二马达7靠近工件部件3设置，第一马达7与工作部件3之间设置有传动机构9，传动机构9收容于主体壳体1内的齿轮箱壳体9a内，第一马达6a与第二马达6b的旋转通过传动机构9传递至工作部件3。根据需要，齿轮箱壳体9a内的传动机构9可以设置成一级齿轮减速机构或者多级齿轮减速机构，当设置多级齿轮减速机构时可通过设置控制件对工作部件3的输出速度进行调节。当然，齿轮箱壳体9a内还可设置扭矩调节机构用于调节第一马达6与第二马达7的输出扭矩。传动机构9也可以采用非齿轮传动，例如带轮传动等方式。

第一马达6与第二马达7之间设置联轴器，本实施例中的联轴器采用扭簧8。第二马达7的扭矩输出通过联轴器传递至第一马达6，最终第一马达6与第二马达7的扭矩总输出通过传动机构9传递至与工作部件3。螺丝批10的具体工作参数可以设置成如下表所列：

齿轮速比	额定扭矩(Nm)	额定转速(rpm)
			79	0.7	150
34	0.3	350
			24	0.2	500

手柄部2位于主体壳体1靠近第二马达7的一端，手柄部2具有纵长延伸的握持部供操作者握持，手柄部2设有内腔2a，内腔中2a收容有为第一马达6及第二马达7提供动力的电池单元5，本实施例中的电池单元5包括两节串联的标称电压为3.6伏的锂电池，当然电池的数量是可以根据实际需要设置。电池单元5可以采用可充电式电池，如镍氢、镍镉、镍锌、铅酸电池；也可以采用一次性电池，如碱性干电池。对于锂电池方案，内腔2a中位于电池单元5的一侧设置有与电池单元5、第一马达6、第二马达7电性连接的带开关电路的锂电池过流、过放保护PCB板11，其通过设置于手柄部5外侧的正转控制钮12a或反转控制钮12b对第一马达6及第二马达7的旋转方向进行控制，从而可以进行拧紧螺钉或拧松螺钉的工作。对于其它电池方案，可简单地通过机械开关控制第一马达6及第二马达7。

螺丝批10是一种电工螺丝批，在内腔2a中位于电池单元5的另一侧设置有测电装置20，测电装置20包括通过导线17电性连接的氖管13，导电弹簧14、安全电阻15、金属端盖16，其中金属端盖16设于手柄部2尾端。手柄部2上对应于氖管13的部位设有透明窗口21，便于操作者观测氖管13的发光状态以便判断工作对象是否带电。当然，手柄部2的壳体可以采用透明材料制成。本领域技术人员可以设想测电装置中用于指示检测区域具有电压的指示元件还可以用声、光报警，或者LED，LCD，数字式电压、电流显示等进行替换。

便携式螺丝批10由于设置测电装置20，因此操作者在拧螺钉前能对工件或壳体表面是否带电进行检测。在当使用测电装置20时，操作者握持手柄部2，并用拇指搭在金属端盖16上，这样当带有工作头的工作部件3触及带电体时，带电体上的电压经工作头及工作部件(金属体)、安全电阻15、氖管13、导电弹簧14及手柄部2尾端的金属端16盖，再经过人体接入大地形成回路。若工件或壳体表面与大地之间的电压超过60伏，测电装置20中的氖管便会发光，指示被测工件或壳体表面有电。

由于电工螺丝批要求在交流120V或230V电压下带电工作，所以要求螺丝批10要能耐1500V高压，考虑到操作者的安全，将操作者能接触到的主机壳体1与握持用的手柄部2优先考虑采用绝缘材料制成，如橡胶、塑料等绝缘材料。工作部件3在纵长方向上延伸有一定的长度，因此在其突出于主机壳体1的部分的外表面设置绝缘层3b，例如可以在工作部件3外围表面套设的塑胶套或其它绝缘材料。本实施例中的第一马达6及第二马达7是双重绝缘马达，即马达轴上设置有绝缘材料，其作用是将强电与后部手柄部2和人体隔开，保证操作的安全。双重绝缘马达不同于普通的直流马达，普通直流马达只设置基本绝缘。传动机构9采用全塑料行星轮齿，齿轮箱壳体9a采用塑料壳体，这样的设置不仅能保护操作者的安全，而且有利于减小螺丝批10的整机重量，降低成本。

参照图3、图4所示，第一马达6在靠近第二马达7的一侧设置有第一马达轴6a，第二马达7在靠近第一马达6的一侧设置第二马达轴7a，第一马达轴6a与第二马达轴7a之间设有间隙。第一马达轴6a和第二马达轴7a的中心部位分别开设有槽口6b，7b，槽口6b，7b分别沿第一马达轴6a和第二马达轴7a的纵向由马达轴的连接端向自由端延伸一定的长度，扭簧首端8’弯折后卡设于槽口6b中，扭簧末端8”弯折后卡设槽口7b中。扭簧8如此设置于第一马达轴6a和第二马达轴7a之间，使得第一马达6与第二马达7旋转时不仅能保持同轴并且能保持相同的相位。同时扭簧8能控制或抑制产生于第一马达6及第二马达7之间的冲击，能消除一些可以存在于第一马达6与第二马达7之间的偏心。当然本实施例中的扭簧8也可以用软轴或其它柔性连接件进行替换。

参照图5、图6、图7所示，传动机构9的行星齿轮系包括输出端行星架40。螺丝批10设置有自锁装置18，自锁装置18包括一个固定盘31，在固定盘31的圆周外侧均匀设置有若干个固定引脚32，这些固定引脚32与齿轮箱壳体9a紧密连接为一体，使固定盘32相对于主机壳体1及齿轮箱壳体9a呈静止状态，而在固定盘31的圆周内侧则形成有内圆面33。在内圆面33的范围内，设置有一个转接盘34，转接盘34的中心部分设置扁方孔35。主轴23一端连接工作部件3，另一端上设置成扁平部24，转接盘34与主轴23通过扁方孔35及扁平部24连接为一体，因而可以同主轴23一起转动。其中所采用的连接方式可以是本领域内技术人员惯用花键以及容易想到的其它连接方式替换。自锁装置18还包括自输出端行星架40向工作部件3方向突出的多个支脚41，支脚41固定设置于输出端行星架40上。

转接盘34的圆周外侧形成有多个平面36，转接盘34上靠近输出端行星架10的一端设置有连接部，该连接部采用花键齿38，转接盘34通过花键齿38与输出端行星架10松配合。固定盘31和转接盘34之间，更具体的位置是固定盘31的内圆面33与转接盘34的平面36之间分别设有滚柱37，滚柱37抵靠内圆面33和平面36，并且可以在所处位置上滚动。另外，每个滚柱37之间都插设有输出端行星架40的支脚41，也就是说，支脚41设置于固定盘31的内圆面33与转接盘34的外侧圆面之间。支脚41与固定盘31的内圆面33和转接盘34均为间隙配合，因此支脚41可以在所处位置上转动。

进一步参照图8，当触发控制件12时，以马达的旋转输出是逆时针方向为例，第一马达6与第二马达7产生的旋转扭矩传递到输出端行星架40上，输出端行星架10相对与其花键配接的转接盘34转过一定角度，此时输出端行星架支脚41随输出端行星架40产生相应方向上的转动。其中，当支脚41转动一段微小位移后，抵靠在滚柱37上，由于滚柱37是从由内圆面33、转接盘34的平面36这二者之间形成的锲面的小端向大端运动，所以滚柱37能被输出端行星架支脚41推动，跟随输出端行星架40转动，直至输出端行星架40与转接盘34的花键齿38侧面接触，此时输出端行星架支脚41与滚柱37带动转接盘34一起旋转。这样，第一马达6与第二马达7的旋转扭矩将传递到与转接盘34固定连接的主轴23上，并进一步传递到工作部件3。

进一步参照图9，当控制件12断开，第一马达6和第二马达7停止旋转而无旋转扭矩输出。如果操作者仍然沿顺时针方向拧动收容于工件部件3中的工作头，表现出来的将是主轴23会产生相应方向的转动。由于主轴23与转接盘34通过扁方连接为一体，转接盘34也将随主轴23产生相应方向上的转动。而滚柱37由虚线所示的第一位置滚动至实线所示第二位置，由于滚柱37是从由内圆面33、转接盘34的平面36这二者之间形成的锲面的大端向小端运动，此时固定盘31平面36、内圆面33、与转接盘34的平面36三者之间相互锲紧，主轴23并不能带动输出端行星架支架41旋转，即主轴23进行了自动锁定。由于自锁结构18的设置，使得操作者可以选择手动旋转螺丝钉10拧螺钉。尤其适用于当螺丝批在电动模式下，将螺钉拧至基本到位的情况下，可通过控制件12使马达6，7停止，手动模式下，旋转该螺丝批10将螺钉拧到位，从而避免了螺钉在电动模式下过拧而导致螺钉滑牙。该螺丝批10不仅是一款电工螺丝批，还是一款手、电动一体的螺丝批，操作方便且便于携带。

除了电工螺丝批以外，本发明保护的技术方案也适用于其它便携式手持工具，例如手持式电动摆动机、手持式电动砂光机、手持式电动小剪刀等都属于本发明的范畴。

参照图10、图11所示，与螺丝批10电性配接的充电装置50包括基座51，位于基座51上方的支撑壁52，其中基座51内设置有充电接口(图中未示出)以及与交流电源连接的导线54，支撑壁52设置成一个半封闭式的空心圆柱形。当然，也可以设置成方便接收螺丝批10插设的其它形状。由于螺丝批10的细长机身设置，使得当需要充电时，只要将螺丝批10手柄部3插设于支撑壁52的收容部52a中即可，此时基座51内的充电接口与螺丝批充电接口19(参照图2)自动建立电性连接，充电装置50就能对螺丝批10的电池单元5进行充电。基座51上设有二个指示灯53可分别用于指示充电装置50与螺丝批10的电连接已建立，以及电池已充满。其中指示灯亮起时的颜色用红色或绿色表示，当然也可以使用其它颜色。例如也可以将电池充满指示灯设置为当充电时灯亮起，充满后灯自动熄灭。或者是充电时为红灯，充满后显示绿灯。螺丝批10与充电装置50这样的配合设置，使得螺丝批10在使用结束后，将其直立插设于充电装置50的收容部52a内，不但能及时的为螺丝批10充电，同时也为螺丝批10的收藏提供了一个收容空间，操作者不需要额外的工具箱将其收藏，并且在使用时随手就可以取出，非常便捷。

Claims (20)

1.一种电工螺丝批，包括：主机壳体，设置于主机壳体的测电装置，以及设置于主机机壳一端的工作部件，其特征在于：所述主机壳体内设有马达，以及为马达提供驱动力的电池单元，所述主机壳体上设置有用于控制马达的控制件，当控制件控制马达工作时，所述电工螺丝批处于电动模式，当控制件控制马达不工作时，所述电工螺丝批处于手动模式。

2.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述工作部件的外围设置有绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述马达为双重绝缘马达，所述马达的马达轴上设置有绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述测电装置包括用于指示检测区域是否带电的指示元件。

5.根据权利要求4所述的电工螺丝批，其特征在于：所述指示元件为氖管。

6.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述马达与工作部件之间设置有将马达的动力传递给工作部件的传动机构。

7.根据权利要求6所述的电工螺丝批，其特征在于：所述传动机构包括全塑齿轮机构。

8.根据权利要求6所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体内设置有齿轮箱壳体，传动机构设置于齿轮箱壳体内，所述齿轮箱壳体由塑料材料制成。

9.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述工作部件与主轴连接，所述主轴与马达之间设置有用于锁紧主轴的自锁装置。

10.根据权利要求9所述的电工螺丝批，其特征在于：所述马达与工作部件之间设置有传动机构，所述传动机构包括输出端行星架，所述自锁装置包括与主轴相对固定的转接盘，以及与主机壳体相对固定的固定盘，所述固定盘设置有内圆面，所述转接盘设置于内圆面的范围之内，且所述转接盘的外围具有多个平面，转接盘设置有与输出端行星架连接的连接部，所述输出端行架包括多个支脚延伸于所述平面与内圆面之间，所述相邻的支脚之间分别设置有滚柱。

11.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体具有纵向延伸的主机壳体轴线，所述工作部件具有工作部件轴线，所述工作部件轴线与所述主机壳体轴线重合或平行。

12.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体具有纵向延伸的主机壳体轴线，所述电池单元的轴线与所述主机壳体轴线重合或平行。

13.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体的纵向尺寸与横向尺寸的比值设置范围在4.4至12.5之间。

14.根据权利要求13所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体的纵向尺寸设置范围在200mm至350mm之间。

15.根据权利要求13所述的电工螺丝批，其特征在于：所述主机壳体的横向尺寸设置范围在28mm至45mm之间。

16.根据权利要求1所述的电工螺丝批，其特征在于：所述马达包括至少两个串接的电动马达。

17.根据权利要求16所述的电工螺丝批，其特征在于：所述两个电动马达的特性相同，所述两个电动马达的直径相同。

18.根据权利要求16所述的电工螺丝批，其特征在于：所述电动马达为细长的圆柱形马达，所述电动马达的长度与直径比设置范围在1.2至2.6之间。

19.根据权利要求16所述的电工螺丝批，其特征在于：所述两个电动马达之间设置有联轴器。

20.根据权利要求19所述的电工螺丝批，其特征在于：所述联轴器设置为扭簧。

Images