CN106584342A - 磁联轴电动螺丝刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁联轴电动螺丝刀，包括批头、主动轴、外套、输出轴、电机、减速器以及控制器，批头与主动轴连接，输出轴和减速器连接，减速器和电机连接，在主动轴上套装有外转子，输出轴上套装有与外转子磁性耦合的内转子，在主动轴上连接有穿过输出轴、电机轴的探针，探针上设置有至少一组能测试探针转速的检测器组件；本发明电机通过减速器，驱动输出轴进行转动，从而使内转子转动，在磁性耦合的作用下，外转子与内转子一起转动，通过主动轴带动批头转动，从而完成对螺钉的拧紧或旋松；通过测试探针的转速来判断是否出现过载，控制器可以快速检测到进而关闭电机，从而使电动螺丝刀在过载堵转时提供快速的保护。

Description

磁联轴电动螺丝刀

技术领域

本发明涉及电动工具领域，尤其涉及一种磁联轴电动螺丝刀。

背景技术

随着磁性材料的发展以及新型磁性材料的出现，磁力传动联轴器传递的扭矩将愈来愈大，体积将愈来愈小，它的应用范围将愈来愈广，除了泵和反应釜以外，阀门、液压缸和气缸以及其他一些需解决动密封泄漏问题的场合都可应用。可以预计，磁力传动联轴器将会有一个非常广阔的市场前景。

磁力传动联轴器属非接触式联轴器，它一般由内外2个磁体组成，内磁体与被传动件相连，外磁体与动力件相连。磁力传动联轴器除了具有弹性联轴器缓冲吸振的功能外，其最大的特点在于它打破传统联轴器的结构形式，采用全新的磁耦合原理，实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递，并可将动密封化为静密封，实现零泄漏。因此它广泛应用于对泄漏有特殊要求的场合。

电动螺丝刀是装有调节和限制扭矩的机构，用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具，其主要用于装配线，是大部分生产企业必备的工具之一。

一般而言，电动螺丝刀的结构由电动机、齿轮减速器、离合器装置、螺丝刀头和保护套、正反转电源开关及电源联接装置件等组成。其中，电动机通过齿轮减速器与螺丝刀头连接，即目前电动螺丝刀中，电动机与螺丝刀头是硬连接的，硬连接在过载堵转时会直接冲击电机，容易损坏电机。

因此，有必要设计一种非接触式且带过载快速保护的电动螺丝刀。

发明内容

本发明为解决上述问题提供一种磁联轴电动螺丝刀，采用非接触式联轴器来进行力与力矩的传递，通过测试探针的转速来判断是否出现过载，控制器可以快速检测到进而关闭电机，从而使电动螺丝刀在过载堵转时提供快速的保护。

为实现上述目的，达到上述效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种磁联轴电动螺丝刀，包括批头、主动轴、外套、输出轴、电机、减速器以及控制器，批头与主动轴连接，输出轴和减速器连接，减速器和电机连接，在主动轴上套装有外转子，输出轴上套装有与外转子磁性耦合的内转子，电机通过减速器，驱动输出轴进行转动，从而使内转子转动，在磁性耦合的作用下，外转子与内转子一起转动，通过主动轴带动批头转动，从而完成对螺钉的拧紧或旋松；同时，在主动轴上连接有穿过输出轴、电机轴的探针，探针上设置有至少一组能测试探针转速的检测器组件，通过测试探针的转速来判断是否出现过载，控制器可以快速检测到进而关闭电机，从而保护电机。

作为检测器组件的一种优选方式，在探针上连接有检测器，控制器包括霍尔传感器，在检测器上设置有至少一个与霍尔传感器位置相对应的检测磁铁，检测磁铁随探针的转动，在到达和霍尔传感器位置相对应的位置时使霍尔传感器产生一个相应的脉冲，计算出两个连续脉冲的间隔时间，就可以计算出被测转速。

作为检测器组件的一种优选方式，探针上连接有检测器，在检测器上设置有穿过的孔位，控制器包括红外接收器，红外接收器穿过该孔位后，与设置在检测器另一侧的红外发射器配合连接，孔位随探针的转动，在到达相应的位置后，红外发射器发出的红外信号穿过该孔位，与红外接收器进行对接，使红外接收器接收到一个红外信号，从而产生一个相应的脉冲，计算出两个连续脉冲的间隔时间，就可以计算出被测转速。

为了便于用户更换批头，该批头上连接有批头拆装装置，批头拆装装置包括批头连接套、设置在批头连接套上且用来固定批头的批头定位钢珠、批头固定时用来顶住批头定位钢珠的批头定位套、与批头定位套连接的批头弹簧；批头定位套上设置有与批头定位钢珠相对应的开口，在更换时，用户向下作用力于批头定位套上，批头弹簧开始压缩至开口对应批头定位钢珠处，此时用户取出批头，挤压批头定位钢珠露在开口上，插入适合的批头至合适的位置，松开批头定位套，批头弹簧开始回弹，使得开口与批头定位钢珠错位，此时批头定位套的侧壁挤压批头定位钢珠，从而固定批头。

作为本发明的一种优选方式，磁联轴电动螺丝刀包括扭矩调节螺母，扭矩调节螺母通过调节外转子与内转子之间的间隔距离或耦合面积来调节扭矩，外转子与内转子之间的间隔距离越远或耦合面积越少，则产生的扭矩力度越小，反之越大。

作为磁联轴器的一种优选方式，在内转子的外圆周部分、外转子的内圆周部分分别装有磁体，内转子与外转子上的磁体工作面相对齐，磁体为偶数极，且按照NS交叉方式圆周排列，采用同轴型磁联轴器，能够在一定的尺寸内提供较大的扭矩力度。

本发明的有益效果是：

一种磁联轴电动螺丝刀，通过外转子和内转子的磁性耦合，达到了采用非接触式联轴器来进行力与力矩传递的技术效果，通过测试探针的转速来判断是否出现过载，控制器可以快速检测到进而关闭电机，从而保护过载；同时，通过批头拆装装置，使得用户能随时更换合适的批头，通过扭矩调节螺母来调节锁紧扭力，从而适应各种不同螺钉的拧紧或旋松。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的磁联轴电动螺丝刀的示意图；

图2为图1的剖面图；

图3为图1的部分拆解示意图；

图4为图1另一部分的拆解示意图。

其中，上述附图包括如下附图标记：批头1、批头拆装装置2、批头定位套21、批头连接套22、批头定位钢珠23、批头弹簧24、扭矩调节螺母3、联轴器座套4、主动轴41、探针411、检测器412、检测磁铁413、联轴器套5、外套6、控制器7、霍尔传感器71、外转子套8、外转子81、内转子磁力轴9、内转子91、输出轴10、减速器11、电机轴12、电机13。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明：

如图1所示，一种磁联轴电动螺丝刀，包括批头1、批头拆装装置2、扭矩调节螺母3、联轴器座套4、联轴器套5、外套6、控制器7，其中批头1与批头拆装装置2连接，扭矩调节螺母3设置在联轴器座套4外，控制器7设置在尾部，在本实施例当中，通过旋转扭矩调节螺母3，改变外转子81与内转子91之间的耦合面积，从而调节至合适的扭矩，以适应不同螺丝对不同锁紧扭力的需求。

如图2所示，为图1的剖面图，在联轴器套5设置有外转子套8，在外套6下包括有输出轴10、减速器11、电机轴12、电机13，其中输出轴10与减速器11连接，电机13通过电机轴12与减速器11连接，电机13启动后，通过减速器11达到合适的速度后，驱动输出轴10转动。

如图3所示，为图1的部分分解图，其中批头拆装装置2包括批头定位套21、批头连接套22、批头定位钢珠23、批头弹簧24，批头1与批头连接套22连接，批头定位钢珠23设置在批头连接套22上，批头定位套21套在批头连接套22的外边，且在固定时顶住了批头定位钢珠23，批头定位套21上设置有与批头定位钢珠23相对应的开口，批头弹簧24与批头定位套21连接，用户在更换不同批头1时，向下作用力于批头定位套21上，批头弹簧24开始压缩至开口对应批头定位钢珠23处，此时用户取出批头1，挤压批头定位钢珠23露在开口上，插入适合的批头至合适的位置，松开批头定位套21，批头弹簧24开始回弹，使得开口与批头定位钢珠23错位，此时批头定位套21的侧壁挤压批头定位钢珠23，从而固定批头1。

同时在图3中，主动轴41与批头拆装装置2、批头1连接，且连接有有穿过输出轴10、电机轴12的探针411的探针411，综合主动轴41与批头1连接的情况，即通过探针411的转动情况来判断批头1的转动，从而在过载时及时关闭电机13，起到过载保护。

结合图2和图3，在图2中可知控制器7包括霍尔传感器71，在图3中可知，探针411上连接有检测器412，在检测器412上设置有两个与霍尔传感器71位置相对应的检测磁铁413，主动轴41转动时，带动探针411转动，检测磁铁413随探针411的转动，在到达和霍尔传感器71位置相对应的位置时，使霍尔传感71产生一个相应的脉冲，计算出两个连续脉冲的间隔时间，就可以计算出探针411的转速，从而间接得到主动轴41和批头1的转速。

如图4所示，图1另一部分的拆解示意图，其中外转子套8的内部装有外转子81，在外转子81的内圆周部分装有磁体，输出轴10上套装有与外转子81磁性耦合的内转子91，在内转子91的外圆周部分装有磁体，且内转子91与外转子81上的磁体工作面相对齐，磁体为偶数极，以及按照NS交叉方式圆周排列，即使用同轴型磁联轴器，平面型同步磁联轴器虽然结构简单，安装时对两个轴的同轴度要求不高，价格低廉，但由于传递的扭矩大小与圆盘面积有关，因此，平面型同步磁联轴器的扭矩不能做的太大，否则会导致尺寸过大，安装困难，故而在本实施例中，为了保证在一定的尺寸内提供较大的扭矩力度，采用同轴型磁联轴器。

同时，未在上述附图1-4中标出，在外套6外面还设置有外壳，并在外壳上显示有扭矩调节力度的刻度表以及按键，其刻度表、按键与控制器7连接。

综上所述，本实施例在使用时，根据所要操作的螺钉，通过扭矩调节螺母3，调节至合适的扭矩力度，通过批头拆装装置2，换上合适的批头1，按下开关按键，启动电机13转动，通过减速器11、输出轴10、内转子磁力轴9带动内转子9转动，在磁性耦合的作用下，带动外转子81转动，并通过主动轴41带动批头1旋转，完成对螺钉的旋紧或松开。

当负载超过最大扭矩时，外转子81受反作用力而静止不动，此时，通过测试探针411所得到的转速发生了明显的变化，使得控制器7及时关闭电机13，从而起到了过载保护。

本发明的第二实施例，改变检测器组件，控制器7上设置为红外接收器，探针411上连接有检测器412，与控制器7不同侧的相应位置上设置有红外发射器，在检测器412上设置有该孔位，该孔位随探针411的转动，在到达相应位置后，红外发射器发出的信号，穿过该孔位，与红外接收器进行对接，使红外接收器接收到一个红外信号，从而产生一个相应的脉冲，计算出两个连续脉冲的间隔时间，就可以计算出被测转速。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁联轴电动螺丝刀，包括批头（1）、带动批头（1）转动的主动轴（41）、外套（6）、输出轴（10）、驱动输出轴（10）转动的电机（13）、与电机（13）相连的减速器（11）以及控制电路的控制器（7），其特征在于：所述主动轴（41）上套装有外转子（81），所述输出轴（10）上套装有与外转子（81）磁性耦合的内转子（91），所述主动轴（41）上连接有穿过输出轴（10）、电机轴（12）的探针（411），所述探针（411）上设置有至少一组能测试探针（411）转速的检测器组件。

2.根据权利要求1所述的磁联轴电动螺丝刀，其特征在于：所述探针（411）上连接有检测器（412），所述控制器（7）包括霍尔传感器（71），在所述检测器（412）上设置有至少一个与霍尔传感器（71）位置相对应的检测磁铁（413）。

3.根据权利要求1所述的磁联轴电动螺丝刀，其特征在于：所述探针（411）上连接有检测器（412），在所述检测器（412）上设置有穿过的孔位，所述控制器（7）包括红外接收器，所述红外接收器穿过该孔位后，与设置在检测器（412）另一侧的红外发射器配合连接。

4.根据权利要求1所述的磁联轴电动螺丝刀，其特征在于：所述批头（1）上连接有批头拆装装置（2），所述批头拆装装置（2）包括批头连接套（22）、设置在批头连接套（22）上且用来固定批头（1）的批头定位钢珠（23）、批头（1）固定时用来顶住批头定位钢珠（23）的批头定位套（21）、与批头定位套（21）连接的批头弹簧（24）；所述批头定位套（21）上设置有与批头定位钢珠（23）相对应的开口。

5.根据权利要求1所述的磁联轴电动螺丝刀，其特征在于：所述磁联轴电动螺丝刀包括扭矩调节螺母（3），所述扭矩调节螺母（3）通过调节外转子（81）与内转子（91）之间的间隔距离或耦合面积来调节扭矩。

6.根据权利要求1至5任一所述的磁联轴电动螺丝刀，其特征在于：在所述内转子（91）的外圆周部分、外转子（81）的内圆周部分分别装有磁体，所述内转子（91）与外转子（81）上的磁体工作面相对齐，所述磁体为偶数极，且按照NS交叉方式圆周排列。