CN107791188A - 精密电动螺丝批 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种精密电动螺丝批，包括螺丝批头和壳体，所述壳体内设有电机，所述螺丝批头位于所述壳体的前方，所述螺丝批头与电机之间设有用于实现手动及自动模式切换的复合机构，所述复合机构的输出轴的近端为直径大于其远端的台阶，所述台阶的外周面由一组曲面形成，所述一组曲面由相互间隔的外凸面和内凹面连接而成。本发明的精密电动螺丝批在自动模式下，扭矩增大；在手动模式下，输出轴不会产生旋转的空行程，用户体验良好。

Description

精密电动螺丝批

技术领域

本发明涉及一种螺丝批，尤其涉及一种用于拧紧和旋松螺丝、螺帽且集手动与自动于一体的螺丝批。

背景技术

螺丝批是一种用来拧转螺丝钉以迫使其就位的工具，通常螺丝批分为普通螺丝批、组合型螺丝批和电动螺丝批，而电动螺丝批一般都是组合型螺丝批。电动螺丝批，顾名思义就是以电动马达代替人手安装和移除螺丝，而常规小电动螺丝批在没有电的情况下，一般无法进行手动使用，手动使用时，螺丝批输出轴是处于活动非锁定。

现有技术中，也涉及一种手自一体的螺丝批，采用单向阀进行限位，实现手自一体的，单向阀的体积大，外径也较大，使得螺丝批产品的体积及外径也较大，不方便携带及存储。中国专利CN 201410339537.0改进了手自一体的技术，采用了一种复合机构，该复合机构包括相互配合的输出轴、支撑架、轴承座和复数个销。但是该结构中各个零件相对异形，生产成本较大，尤其是三段式的输出轴，也导致螺丝批的整体长度较长；而且还存在一个较大的问题，该复合机构的扭矩较小；另外，该结构在切换手动模式中，输出轴的旋转会有较长一段的空行程，用户体验不佳。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种使用效果更佳的精密电动螺丝批。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种精密电动螺丝批，包括螺丝批头和壳体，所述壳体内设有电机，所述螺丝批头位于所述壳体的前方，所述螺丝批头与电机之间设有用于实现手动及自动模式切换的复合机构，所述复合机构包括：

轴承座，包括一阶梯式内腔，且固定在所述壳体上，

输出轴，穿插设于所述轴承座的内腔且其远端从所述轴承座的远端伸出，所述输出轴的远端具有用于接收所述螺丝批头的内六角，所述输出轴的近端为直径大于其远端的台阶，所述台阶与所述轴承座的阶梯式内腔相匹配，所述台阶的外周面由一组曲面形成，所述一组曲面由相互间隔的外凸面和内凹面连接而成，

以及置于所述轴承座和输出轴之间的支架和复数个滚柱，所述支架配合滚柱驱动所述输出轴实现所述精密电动螺丝批的自动模式，所述滚柱将所述输出轴与轴承座相互固定实现所述精密电动螺丝批的手动模式。

优选的，所述支架包括背板和垂直延伸的复数个延伸臂，所述背板上设有与所述电机的机轴相对接的联动轴孔，所述支架与电机的机轴相联动，所述支架的延伸臂伸入所述输出轴的近端与轴承座之间，所述延伸臂的内径与所述外凸面的外径相当，所述滚柱轴向设置于所述支架的背板与轴承座的阶梯式内腔之间，周向设置于所述内凹面与轴承座之间，且位于相邻延伸臂之间，所述滚柱的直径大于所述外凸面与轴承座之间的距离且与所述内凹面与轴承座之间的最大距离相当。

优选的，自动模式下，所述滚柱对所述输出轴产生转动方向的斜向力。

优选的，所述滚柱的直径等于所述内凹面与轴承座之间的最大距离。

优选的，所述壳体为由第一壳体和第二壳体通过卡扣机构固定在一起形成的具有收容空间的圆筒状结构。

优选的，所述轴承座通过凸肩固定于所述壳体上。

优选的，所述轴承座与所述壳体之间还设置有减摩垫，所述减摩垫套在所述电机的电机轴外。

优选的，所述壳体内还设有电池和设有开关的电路板，所述壳体上设有用于控制所述开关的开关按键，以及套设在所述壳体外的防滑套。

优选的，所述壳体的两端分别设置有前锁紧套和后锁紧套。

优选的，所述后锁紧套设置在尾盖与壳体之间，所述尾盖与壳体螺纹连接，所述前锁紧套内设有LED光管及灯罩。

本发明的有益效果主要体现在：

1、自动模式下，本发明的滚柱对输出轴产生其转动方向的斜向推力，使本发明的精密电动螺丝批扭矩增大；

2、手动模式下，本发明的输出轴不会产生旋转的空行程，用户体验良好；

3、取消了输出轴的异形结构，使制造更方便，也使本发明的精密电动螺丝批的整体长度可以缩短，降低成本；

4、减摩垫的设置，可以降低支架与壳体间的摩擦力，提高驱动效率、降低能耗。

附图说明

图1是本发明优选实施例的爆炸示意图；

图2是本发明优选实施例的主视图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是图1中B部分的放大图；

图5是图2中沿C-C的剖视图；

图6是本发明优选实施例在自动模式下的滚柱的施力图；

图7是现有技术在自动模式下的滚柱的施力图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明揭示了一种精密电动螺丝批，如图1至图5所示，包括螺丝批头和壳体1，所述壳体1为由第一壳体101和第二壳体102通过卡扣机构103固定在一起形成的具有收容空间的圆筒状结构，简单方便，而且可靠性更高。当然，进一步的超声波焊接也是可以的。

所述壳体1的收容空间内设有电机2、电池7和设有开关的电路板8，所述壳体上设有用于控制所述开关的开关按键9，电路板8由所述开关按键9启动并驱动电机7正转或者反转。所述壳体外根据需要可选择地套设有防滑套10，用以符合人体工学设计。

所述螺丝批头位于所述壳体1的前方，所述螺丝批头与电机2之间设有用于实现手动及自动模式切换的复合机构，所述复合机构包括：

轴承座3，包括阶梯式内腔，结合图3所示，通过凸肩31固定在所述壳体1上；

输出轴4，穿插设于所述轴承座3的内腔且其远端41从所述轴承座3的远端伸出，所述输出轴4的远端41具有用于接收所述螺丝批头的内六角，所述输出轴4的近端42为直径大于其远端41的台阶，所述台阶与所述轴承座3的阶梯式内腔相匹配防止所述输出轴4从壳体1中轴向掉出；

以及置于所述轴承座3和输出轴4之间的支架5和复数个滚柱50。

具体的，所述支架5包括背板52和垂直延伸的复数个延伸臂51，所述背板52上设有与所述电机2的机轴相对接的联动轴孔，所述电机2的机轴穿设于所述联动轴孔内后可驱动所述支架5一起旋转。

本发明的自动和手动模式的切换与现有技术类似，所述支架5配合滚柱50驱动所述输出轴4实现所述精密电动螺丝批的自动模式，所述滚柱50将所述输出轴4与轴承座3相互固定实现所述精密电动螺丝批的手动模式。

本发明的特点在于：所述输出轴4的台阶的外周面由一组曲面形成，所述一组曲面由相互间隔的外凸面43和内凹面44连接而成。所述支架的延伸臂51伸入所述输出轴的近端42与轴承座3之间，所述延伸臂51的内径与所述外凸面43的外径相当，所述滚柱50轴向设置于所述支架的背板52与轴承座3的阶梯式内腔之间，周向设置于所述内凹面44与轴承座3之间，且位于相邻延伸臂51之间，所述滚柱50的直径大于所述外凸面43与轴承座3之间的距离且与所述内凹面44与轴承座3之间的最大距离相当。

结合图6和图7所示，本发明在自动模式下，所述滚柱50对所述输出轴4产生转动方向的斜向力D1。现有技术在自动模式下，所述滚柱50对所述输出轴4产生垂直向心力D2。这样，在驱动力F相同的条件下，本发明对内凹面44的驱动力D1=N*Cos b1+F*Sin c1, 现有技术对输出轴的驱动力D2=N*Cos a1 ，其中F:自动模式下电机对滚柱的驱动力、N：轴承座对滚柱的反作用力、D1：输出轴内凹面对滚柱的反作用力、D2：现有技术输出轴平面对滚柱的反作用力、a1: 轴承座对滚柱反作用力与轴心的夹角、b：输出轴圆弧面对滚柱的反作用力与轴心的夹角（图中可见）、b1：轴承座对滚柱反作用力在D1力作用方向的分力夹角、c1：电机驱动力与垂直方向的夹角、L1/L2：滚柱分别对输出轴作用力的力臂。结合附图可以看出，驱动力:D1>D2，驱动力臂：L1>L2，本发明对输出轴的驱动力矩：M1=D1*L1，现有技术对输出轴的驱动力矩：M2=D2*L2,由上可得，M1〉M2, 使本发明的精密电动螺丝批扭矩增大，驱动效率大于现有技术的电动螺丝批。

优选的，所述滚柱50的直径可以选择大致等于所述内凹面44与轴承座3之间的最大距离。这样在本发明的手动模式下，输出轴不会产生旋转的空行程，用户体验良好。

简单描述一下本发明的手动和自动模式的切换：

首先是自动模式操作原理，通过控制开关按键9调节电机2的正反转来选择拧紧或移除螺钉，控制开关按键9驱动电机2工作，电机的轴带动支架5旋转，支撑架5的延伸臂51驱动滚柱50，滚柱50卡抵输出轴的内凹面44并带动输出轴4转动，具体的，延伸臂51对滚柱50产生图6中的作用力，该作用力再通过滚柱50作用于输出轴4，输出轴4最终带动螺丝批头旋转进行工作。

其次是手动式操作原理，当电机不工作或在精细操作要求工况下，直接手动进行拧紧或移除螺钉，螺丝批头旋转螺钉时，螺丝批头对输出轴4产生反作用力，由于所述滚柱50的直径大致等于所述内凹面44与轴承座3之间的最大距离，所以输出轴4转动时，对滚柱50产生的反作用力传递至轴承座3，此时输出轴4、滚柱50及轴承座3相互卡抵相对固定，由于轴承座3与壳体1是固定的，所以输出轴4、滚柱50、轴承座3、壳体1和螺丝批头相对固定，此时螺丝批与普通螺丝批使用方法一致，并且由于大幅减小甚至不会产生输出轴4的空行程，用户体验良好。

如图1和图3所示，所述轴承座3与所述壳体1之间还设置有减摩垫6，所述减摩垫6套在所述电机2的电机轴外，这样可以降低支架与壳体间的摩擦力，提高驱动效率、降低能耗。两段式的输出轴4，制造更方便，也使本发明的精密电动螺丝批的整体长度可以缩短，降低成本，不需要另外设计与轴承座3之间的连接机构。

本发明中，所述壳体1的两端分别设置有前锁紧套11和后锁紧套12。所述后锁紧套12设置在尾盖13与壳体1之间，所述尾盖13与壳体1螺纹连接，所述前锁紧套11内设有LED光管14及灯罩15。这样的前后锁紧机构使本发明的整体可靠性更高。当然，本发明中的电池可以是干电池或者可充电电池，当采用可充电电池时，壳体1内包括一充电电路，此时尾盖13也可以直接与壳体1焊接与一体。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种精密电动螺丝批，包括螺丝批头和壳体（1），所述壳体（1）内设有电机（2），所述螺丝批头位于所述壳体（1）的前方，所述螺丝批头与电机（2）之间设有用于实现手动及自动模式切换的复合机构，其特征在于：所述复合机构包括

轴承座（3），包括一阶梯式内腔，且固定在所述壳体（1）上，

输出轴（4），穿插设于所述轴承座（3）的内腔且其远端（41）从所述轴承座（3）的远端伸出，所述输出轴（4）的远端（41）具有用于接收所述螺丝批头的内六角，所述输出轴（4）的近端（42）为直径大于其远端（41）的台阶，所述台阶与所述轴承座（3）的阶梯式内腔相匹配，所述台阶的外周面由一组曲面形成，所述一组曲面由相互间隔的外凸面（43）和内凹面（44）连接而成，

以及置于所述轴承座（3）和输出轴（4）之间的支架（5）和复数个滚柱（50），

所述支架（5）配合滚柱（50）驱动所述输出轴（4）实现所述精密电动螺丝批的自动模式，所述滚柱（50）将所述输出轴（4）与轴承座（3）相互固定实现所述精密电动螺丝批的手动模式。

2.如权利要求1所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述支架（5）包括背板（52）和垂直延伸的复数个延伸臂（51），所述背板（52）上设有与所述电机（2）的机轴相对接的联动轴孔，所述支架（5）与电机的机轴相联动，所述支架的延伸臂（51）伸入所述输出轴的近端（42）与轴承座（3）之间，所述延伸臂（51）的内径与所述外凸面（43）的外径相当，所述滚柱（50）轴向设置于所述支架的背板（52）与轴承座（3）的阶梯式内腔之间，周向设置于所述内凹面（44）与轴承座（3）之间，且位于相邻延伸臂（51）之间，所述滚柱（50）的直径大于所述外凸面（43）与轴承座（3）之间的距离且与所述内凹面（44）与轴承座（3）之间的最大距离相当。

3.如权利要求1所述的精密电动螺丝批，其特征在于，自动模式下，所述滚柱（50）对所述输出轴（4）产生转动方向的斜向力。

4.如权利要求1所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述滚柱（50）的直径等于所述内凹面（44）与轴承座（3）之间的最大距离。

5.如权利要求1至4任一所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述壳体（1）为由第一壳体（101）和第二壳体（102）通过卡扣机构（103）固定在一起形成的具有收容空间的圆筒状结构。

6.如权利要求1至4任一所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述轴承座（3）通过凸肩（31）固定于所述壳体（1）上。

7.如权利要求1至4任一所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述轴承座（3）与所述壳体（1）之间还设置有减摩垫（6），所述减摩垫（6）套在所述电机（2）的电机轴外。

8.如权利要求1至4任一所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述壳体内还设有电池（7）和设有开关的电路板（8），所述壳体上设有用于控制所述开关的开关按键（9），以及套设在所述壳体外的防滑套（10）。

9.如权利要求1至3任一所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述壳体（1）的两端分别设置有前锁紧套（11）和后锁紧套（12）。

10.如权利要求9所述的精密电动螺丝批，其特征在于，所述后锁紧套（12）设置在尾盖（13）与壳体（1）之间，所述尾盖（13）与壳体（1）螺纹连接，所述前锁紧套（11）内设有LED光管（14）及灯罩（15）。