CN201405312Y - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力工具，包括机壳；设置在机壳内的马达；输出轴；设置在马达和输出轴之间以将马达的旋转输出传递到输出轴上的行星齿轮传动机构，行星齿轮传动机构包括齿圈；扭矩控制系统；所述扭矩控制系统包括扭矩检测单元及与扭矩检测单元电连接的处理单元，所述扭矩检测单元包括固定设置在机壳上的传感器，与齿圈连接并在齿圈运动时而相对于传感器运动的检测件，所述传感器根据检测到的检测件的运动变化量而生成表征所述齿圈运动变化量的信号，并传递给所述处理单元；所述处理单元用于根据接收到的信号计算齿圈的扭矩，并在扭矩大于或等于设定的扭矩值时，输出信号来停止马达电源供给，避免了动力工具本身或者材料、工件的损坏。

Description

动力工具

技术领域

本实用新型涉及一种动力工具，尤其是具有螺丝批功能的动力工具。

背景技术

具有螺丝批功能的动力工具，譬如无绳枪，电动螺丝批等，已经广泛应用于各种不同的领域中，譬如建筑、家庭装修、工厂作业等等。

根据螺丝批头的使用范围、所加工的材料或者所加工的工件等性质的需要，动力工具在实现螺丝批功能时，不能超过一定的扭矩，否则会造成动力工具本身或者材料、工件的损坏。

为了防止由于超过设定的扭矩而使动力工具损伤，或者造成材料或者工件的破坏，现有技术中已经产生了具有机械式离合器的电动螺丝批。例如美国公告专利US5277527公开了一种螺丝批，该螺丝批设置有马达，与马达输出轴连接的行星齿轮减速机构，与行星齿轮减速机构连接的主轴，以及与主轴连接的螺丝批头。机械式离合器设置在行星齿轮减速机构上，离合机构包括内齿轮，钢球、垫圈以及弹性元件。内齿轮套设在行星齿轮上，内齿轮的端面上沿轴向方向延伸出多个带斜面的端齿，内齿轮的内壁上成型有轴向延伸的内齿，内齿用于与行星齿轮的轴向延伸的外齿啮合。钢球以及垫圈设置在扭力设定罩内，钢球设置在垫圈以及内齿轮的端面之间，弹性元件将钢球抵靠在内齿轮的端面上。

螺丝批在工作前，先用扭力设定罩设定所需的扭矩值，螺丝批工作时，马达输出轴产生旋转，带动行星齿轮减速系统、主轴产生旋转，从而带动螺丝批头拧动螺丝，负载扭矩经螺丝批头传递给行星齿轮减速机构、内齿圈、钢球、弹性元件。当负载扭矩大于按压钢球的弹性元件的弹力时，即达到设定的扭矩时，钢球便克服弹性元件的弹力，越过内齿圈的端齿，使得内齿圈产生旋转，此时，马达输出轴与螺丝批头之间的扭矩传递被中断。

这种类型的机械式离合器不能在扭矩达到设定值时，立即停机，不断冲击的离合器作用于螺丝批，使工件的扭矩值大于设定值，因而仅能实现相对不精确的最大扭矩的设定，这种扭矩的设定也只能分级调节，而且机械式离合器会产生机械磨损，由此使得力的传递随着机械式离合器的不断的磨损而下降。在调节到最大扭矩的情况下，离合器有时会在小于给定扭矩时分离，有时会在大于设定扭矩时分离，因而也会引起螺丝批本身或者材料、工件的损坏。

美国公告专利US4231270揭示了利用微动开关(micro switch)与机械式离合器结合来实现扭矩控制，从而在扭矩达到设定值时，关断马达来防止螺丝批本身以及工件、材料的损坏。由于使用微动开关，在操作时在开关接点上会产生火花等，不仅造成接点的磨损，对周边的电子元件或者电子电路等也会带来各种弊端。这种机械式开关不仅会对整个动力工具的寿命产生影响，在构造上对动力工具整体进行小型化也会存在很多限制。

英国公告专利GB2328634B公开了一种利用设置在内齿圈上的永磁铁(permanent magnet)与设置在机壳上的霍尔元件(Hall sensor)，结合机械式离合器来进行螺丝批的扭矩控制。当负载扭矩大于机械式离合器中的弹簧的弹力时，机械式离合器的内齿圈会产生转动，带动设置在内齿圈上的永磁铁一起转动，霍尔元件感应到永磁铁的转动，便将信号传递给马达使得马达停机，来防止螺丝批本身以及工件、材料的损坏。由于这种扭矩检测单元需要与机械式离合器结合，机械式离合器容易磨损的弊端仍存在，在调节到最大扭矩的情况下，机械式离合器有时会在小于给定扭矩时分离，有时会在大于设定扭矩时分离，因而也会引起螺丝批本身或者材料、工件的损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有扭矩控制系统的动力工具。

本实用新型的技术方案是：一种动力工具，包括机壳；设置在机壳内的马达，所述马达输出旋转动力；输出轴；设置在马达和输出轴之间以将马达的旋转输出传递到输出轴上的行星齿轮传动机构，行星齿轮传动机构包括齿圈；扭矩控制系统；所述扭矩控制系统包括扭矩检测单元及与扭矩检测单元电连接的处理单元，所述扭矩检测单元包括固定设置在机壳上的传感器，与齿圈连接并在齿圈运动时而相对于传感器运动的检测件，所述传感器根据检测到的检测件的运动变化量而生成表征所述齿圈运动变化量的信号，并传递给所述处理单元；所述处理单元用于根据接收到的信号计算齿圈的扭矩，并在扭矩大于或等于设定的扭矩值时，输出信号来停止马达电源供给。

所述动力工具还包括与检测件固定安装在一起的球面顶杆，以及套设在检测件上的弹性元件；所述齿圈的一个端面上设置有斜面，所述球面顶杆抵压在斜面上；当输出轴传递到齿圈上扭矩达到一定值时，齿圈旋转，并通过斜面体动球面顶杆以及检测件相对于传感器运动；所述传感器为光电传感器，所述检测件为遮光片；所述传感器为磁编码器，所述检测件为磁片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的扭矩控制系统通过扭矩检测单元来测量内齿圈所受的扭矩，只要内齿圈受力产生转动，扭矩检测单元便可以实时感应到脉冲信号，通过与处理单元共同作用，来实时检测内齿圈所受到的扭矩。当检测到的齿圈所受到的扭矩大于动力工具设定的扭矩值时，可以停止马达的电源供给，避免了动力工具本身或者材料、工件的损坏。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型动力工具第一实施例的局部剖视图。

图2是图1中传动部分的剖视图。

图3是图2中C所示部分的局部放大图。

图4是图3中沿B所示方向的示意图。

图5是图3中沿A所示方向的示意图。

图6是本实用新型动力工具第一实施例的原理方框图。

图7是本实用新型动力工具第二实施例的局部剖视图。

图8是图7中E所示部分的局部放大图。

图9是图8中沿B’所示方向的示意图。

图10是图8中沿A’所示方向的示意图。

图11是图7中遮光片的结构示意图。

图12是本实用新型动力工具第二实施例的原理方框图。

图13是本实用新型动力工具第三实施例的局部剖视图。

图14是图13中的轻触开关的示意图。

图15是第三实施例中拨盘的示意图。

图16是图13中传动部分的剖视图。

图17是图16中F所示部分的局部放大图。

图18是图16中遮光片的示意图。

图19是图16中遮光片的示意图。

图20是本实用新型动力工具第三实施例的原理方框图。

图21是本实用新型动力工具第四实施例的局部剖视图。

图22是图21中G所示部分的局部放大图。

图23是图21中磁盘的结构示意图。

图24是本实用新型动力工具第五实施例的局部剖视图。

图25是图24中沿H-H所示方向的剖视图。

其中：

1.壳体             2.马达           3.电源             4.齿轮传动机构

41.第一行星齿轮    42.第一行星架    43.第二行星齿轮    44.第二行星架

45.第三行星齿轮    46.第三行星架    47、第一齿圈       48、第二齿圈

6.开关             7.输出轴         8.环形元件         81.齿

9.前壳             91.凹槽          92.定位凹槽        93.凹槽

10.后壳            11.第三齿圈      111.凹槽           112.凸起

12.扭矩检测单元    121.光电传感器   1211.光线          122.遮光片

1221.通孔          123.球面顶杆     124.弹性元件       13.印刷线路板

15.扭矩设定单元    16.电位器        161.齿             17.支架

30.扭矩检测单元    301.磁编码器     302.磁片           303.球面顶杆

304.弹性元件       31.扭矩设定单元  32.遮光片          321.通孔

33.光电传感器      34.支架          51.扭矩检测单元    511.光电传感器

512.遮光盘         5121.通孔        5122.不透光条纹    513.弹性元件

60.扭矩检测单元    601.磁编码器     602.磁盘           61.扭矩检测单元

611.压力传感器

具体实施方式

参见图1至图6所示，是本实用新型动力工具第一实施例的结构示意图。一种动力工具，包括壳体1、设置在壳体1内的马达2、马达2的供给电源3，启动或停止马达2的主开关6，行星齿轮传动机构4以及输出轴7。齿轮传动机构4设置在齿轮箱内，齿轮箱包括前壳9与后壳10。行星齿轮传动机构4包括由第一行星轮41与第一行星架42、第一齿圈47组成的第一行星齿轮组，由第二行星轮43与第二行星架44、第二齿圈48组成的第二行星齿轮组，由第三行星轮45与第三行星架46、第三齿圈11组成的第三行星齿轮组。输出轴7固定安装在第三行星架46上。

第三齿圈11的内表面成型有内齿，内齿与第三行星轮45的外齿啮合。第三齿圈11朝向输出轴7的方向的端面上成型有斜面。

动力工具还包括扭矩控制系统，扭矩控制系统包括相互电连接的扭矩设定单元15、扭矩检测单元12、数据转换电路、处理单元以及控制执行单元。

数据转换电路设置在印刷线路板13(PCB板)上。该数据转换电路为业界常用电路，此处不再赘述。数据转换电路包括两条转换电路，即第一数据转换电路，第二数据转换电路。第一数据转换电路用于接收来自扭矩设定单元的电阻或者脉冲信号变化值，第二数据转换电路用于接收来自扭矩检测单元的脉冲信号变化值。

处理单元设置在印刷线路板13上。处理单元可以采用MCU、或者DSP等。在本实施例中，处理单元为一微电脑控制系统(MCU)。本领域技术人员可以想到的是，MCU通常包括有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)等，由于这些单元的工作原理为本领域普通技术人员所熟知，此处不再赘述。

控制执行单元设置在印刷线路板上，控制执行单元由处理单元控制，来执行电机的动力关断。由于控制执行单元的工作原理为本领域普通技术人员所熟知，此处不再赘述。

参见图1所示，扭矩设定单元15包括一环形元件8以及可转动地设置在前壳9上的电位器16(potentiometer)。该环形元件8套设在前壳9上，环形元件8的内壁上成型有齿81。在前壳9上固定设置有支架17，电位器16可转动地设置在支架17上，电位器16的外圆周上设置有齿161，电位器16的齿161与环形元件8的齿81啮合。在本实施例中，电位器16为旋转可变电阻。当需要设定扭矩时，操作者用手旋转环形元件8，环形元件8的旋转带动电位器16进行旋转，电位器16的电阻值便会发生变化，电阻值变化通过第一数据转换电路传递给处理单元，处理单元经过计算换算成扭矩值，即得出动力工具的设定扭矩。

扭矩检测单元12设置在前壳9上。扭矩检测单元12包括固定设置在前壳9上的传感器，传感器优选为光电传感器121，可移动地设置在前壳9内的检测件，检测件优选为遮光片122。球面顶杆123与遮光片122固定安装在一起，球面顶杆123与遮光片122也可以一体成型，弹性元件124套设在遮光片122上。在前壳9上设置有盲孔91，球面顶杆123以及弹性元件124可移动的设置在盲孔93内。优选的，弹性元件124为弹簧，弹性元件124也可以为压簧、扁簧等等。

在本实施例中，遮光片122包括均匀设置的多个通孔1221。

参见图4及图5所示，动力工具开机后，自光电传感器121发出一束光线1211，当动力工具工作时，通过输出轴7传递到第三齿圈11的扭矩到达一定的值(该处一定的值是指克服弹性元件124初始扭力所需的扭矩值)时，第三齿圈11产生转动，第三齿圈11的斜面抵压球形顶杆123，使得遮光片122沿K所示的方向相对于光电传感器121直线移动，即遮光片122相对于输出轴7作轴向运动，此时，光线1211会被遮光片122遮住，或者穿过遮光片122的通孔1221，光电传感器121记录通过的通孔1221的数量，并生成相应的脉冲信号(每个脉冲代表移动距离，即移动距离/脉冲)，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元经过计算，将脉冲信号换算成相应的位移量，即弹性元件124的位移量，同样也是第三齿圈11的位移量。譬如，光电传感器121生成n个脉冲信号，位移量计算公式为：位移量＝n×移动距离/脉冲。

然后，处理器根据弹性元件124的刚度(力/长度)与位移量相乘得到弹性元件124所受的压力F1，然后通过斜面计算公式计算出第三齿圈11对球面顶杆123施加的力F2，力F2与第三齿圈11的回转半径垂直。然后根据力F2乘第三齿圈11的回转半径计算出第三齿圈11所受的扭矩，即得出需要测量的扭矩值。

其中，斜面计算公式为业界通用的公式，譬如，设定齿圈的斜面与水平面的角度为α，弹性元件的刚度为P，P’为当量摩擦角，则齿圈所受的力F2＝F1/tag(α+P’)。

参见图6所示，是本实用新型动力工具第一实施例原理方框图。当开关6闭合后，处理器上电复位，执行初始化动作(步骤191)，然后操作者转动环形元件8，使得电位器16产生旋转，电位器16的电阻值发生变化(步骤192)，该电阻值变化通过第一数据电路传递给处理单元(步骤193)，处理单元通过计算将电阻值换算成扭矩值(步骤194)，新的扭矩设定值被存入处理单元的第一内存(步骤195)。此时，动力工具开始工作(步骤196)，光电传感器121实时检测遮光片122的运动变化量，并实时生成表征第三齿圈11运动变化量的信号，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元实时读取光电传感器121的检测值(步骤197)，并换算成扭矩值存入处理单元的第二内存(步骤198)，处理单元比较实时测量扭矩值是否大于或等于设定扭矩值(步骤199)，如果不是，则继续进行下一步骤，动力工具可以继续工作(步骤200)；如果是，则处理单元将信号传给控制执行单元，切断马达电源供给(步骤201)。

参见图7至图12，是本实用新型的第二实施例。在该实施例中，数据转换电路、处理单元以及控制单元的结构与工作原理与第一实施例相同，此处不再赘述。

扭矩设定单元31包括套设在输出轴7上的环形元件8、固定设置在环形元件8上的遮光片32以及固定设置在前壳9上的光电传感器33。在前壳9上固定设置有支架34，光电传感器33固定设置在支架34上。遮光片32包括均匀设置的多个通孔321。当需要设定扭矩时，操作者用手旋转环形元件8，环形元件8的旋转带动遮光片32进行旋转并相对光电传感器33进行位移，光电传感器33发出的光线便会被遮光片32遮住，或者穿过遮光片的通孔321，光电传感器33记录下通过的通孔321的个数并生成脉冲信号，脉冲信号通过第一数据转换电路传递给处理单元，处理单元将脉冲信号经过计算换算成检测到的变化的扭矩值，变化的扭矩值加上前次设定的扭矩值即得出动力工具的设定扭矩。变化的扭矩值可以为正数，也可以为负数。

在本实施例中，扭矩设定单元30也可以使用第一实施例中的扭矩设定单元15。

扭矩检测单元30包括固定设置在前壳9上的传感器，传感器优选为磁编码器301，可移动地设置在前壳9内的检测件，检测件优选为磁片302。球面顶杆303与磁片302固定安装在一起，球面顶杆303与磁片302也可以一体成型，弹性元件304套设在磁片302上。在前壳9上设置有盲孔91，球面顶杆303以及弹性元件304可移动的设置在盲孔91内。优选的，弹性元件304为弹簧，弹性元件304也可以为压簧、扁簧等等。

参见图9、图10所示，磁片302上设置有多组S、N磁极，磁极可以印刷在磁片302的表面，也可以通过烧结而设置在磁片302上，也可以通过喷磁粉的方式设置在磁片302上。本领域人员所熟知的设置方式均属于本实用新型的构思范围。

动力工具工作时，当通过输出轴7传递到第三齿圈11的扭矩到达一定的值时，第三齿圈11产生转动，第三齿圈11的斜面抵压球形顶杆303，使得磁片302沿M所示的方向相对磁编码器301直线移动，即磁片302相对于输出轴7作轴向运动，设置在磁片302上的S、N磁极便依次相对磁编码器301移动，此时，磁编码器301记录下通过的S极或者N极的个数并生成脉冲信号(每个脉冲代表移动距离，即移动距离/脉冲)，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元经过计算，将脉冲信号换算成相应的位移量，该位移量为弹性元件304的位移量，同样也是第三齿圈11的位移量。然后根据弹性元件304的刚度(力/长度)与位移量相乘得到弹性元件304所受的压力，然后通过斜面计算公式计算出第三齿圈11对球面顶杆303施加的力，然后根据力乘第三齿圈11的回转半径计算出第三齿圈11所受的扭矩，即得出需要测量的扭矩值。

参见图12所示，是本实用新型动力工具第二实施例原理方框图。当开关闭合后，处理器上电复位，执行初始化动作(步骤361)，之后处理单元读取内存中的前次设定的扭矩值(步骤362)，然后操作者转动环形元件8，使得遮光片32产生相对于光电传感器33产生旋转，光电传感器33感应脉冲变化(363)，脉冲变化信号通过第一数据转换电路传递给处理单元，处理单元通过计算将脉冲变化换算成检测到的变化的扭矩值，变化的扭矩值可以为正数，也可以为负数(步骤364)，变化扭矩值加上前次设定值便为新设定的扭矩值(步骤365)，新设定的扭矩值被存入处理单元的第一内存(步骤366)。此时，动力工具开始工作(步骤367)，磁编码器301实时检测磁片302的运动变化量，并实时生成表征第三齿圈11运动变化量的信号，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元实时读取磁编码器的检测值(步骤368)，并换算成扭矩值存入处理单元的第二内存(步骤369)，并比较实时测量扭矩值是否大于或等于设定扭矩值(步骤370)，如果不是，则继续进行下一步骤，动力工具可以继续工作(步骤371)；如果是，则处理单元将信号传给控制执行单元，切断马达电源供给(步骤372)。

参见图13至图20所示，是本实用新型动力工具第三实施例。在本实施例中，数据转换电路、处理单元以及控制单元的结构与工作原理与第一实施例相同，此处不再赘述。

扭矩设定单元52包括与印刷线路板13电连接的轻触开关521。轻触开关521为业界通用的开关，包括电子显示屏522、设定扭矩值的按键523、524以及用于通断轻触开关521的电力的按键525。电子显示屏522可以为数码管或者液晶屏。

利用轻触开关521，操作者可以很方便地操作设定扭矩值的按键523、524来设定扭矩值，设定的扭矩值通过第一数据转换电路传递到处理单元的第一内存。在本实施例中，扭矩设定单元52也可以使用第一实施例或者第二实施例中的扭矩设定单元。

扭矩检测单元51包括固定设置在后壳11上的传感器，传感器优选为光电传感器511，固定设置在第三齿圈11上的检测件，检测件优选为环形的遮光盘512。在本实施例中，第三齿圈11朝向输出轴7的端面上设置有凹槽111，弹性元件513的一个自由端设置在齿圈凹槽111内，弹性元件513的主体套设在前壳9上，弹性元件513的另一自由端固定设置在前壳9上。在本实施例中，弹性元件513为扭簧。参见图16所示，遮光盘512包括均匀设置在圆周上的多个通孔5121。参见图19所示，遮光盘512也可以使用透光材料制成，遮光盘512的圆周上均匀设置有多个不透光的条纹5122。

动力工具工作时，当通过输出轴7传递到第三齿圈11的扭矩到达一定的值时，第三齿圈11产生转动，第三齿圈11的转动带动弹性元件513产生扭转，同时带动遮光盘512相对于光电传感器511转动，即遮光盘512相对于输出轴7作旋转运动。光电传感器511发出的光线便会被遮光片512遮住，或者穿过遮光片512的通孔5121，光电传感器511记录下通过的通孔5121的个数并生成脉冲信号(每个脉冲代表角位移量，即角位移量/脉冲)，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元经过计算，将脉冲信号换算成相应的角位移量，同时根据弹性元件513的刚度(扭矩/角度)与角位移量相乘得到弹性元件513所受的扭矩，即得出需要测量的扭矩值。

参见图20所示，是本实用新型动力工具第三实施例原理方框图。当开关6闭合后，处理器上电复位，执行初始化动作(步骤531)，之后启动轻触开关521，将处理单元的原设定值清零(步骤532)，然后按压轻触开关521，设定扭矩值(步骤533)，新设定的扭矩值通过第一数据转换电路传递给处理单元的第一内存(步骤534)。此时，动力工具开始工作(步骤535)，光电传感器511实时检测遮光盘512的运动变化量，并实时生成表征第三齿圈11运动变化量的信号，该信号通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元实时读取光电传感器511的检测值(步骤536)，并换算成扭矩值存入处理单元的第二内存(步骤537)，并比较实时测量扭矩值是否大于或等于设定扭矩值(步骤538)，如果不是，则继续进行下一步骤，动力工具可以继续工作(步骤539)；如果是，则处理单元将信号传给控制执行单元，切断马达电源供给(步骤540)。

本实施例的扭矩设定单元52的轻触开关521可以更换为与印刷线路板13电连接的拨盘55，参见图15所示。拨盘的种类很多，而使用比较方便的拨盘是二进制编码的十进制代码(BCD码)拨盘。

参见图15所示，图中为四片BCD码拨盘拼接的四位十进制输入拨盘组。每片拨盘具有零至九十个位置，每个位置都有相应的数字显示，代表拨盘输入的十进制数。因此，每片拨盘可代表一位十进制数。需要几位十进制数可选择几片BCD拨码盘拼接。

BCD码拨盘后面有五个接点，其中A为输入控制线，另外四根是BCD码输出信号线。拨盘拨到不同位置时，输入控制线A分别与四根BCD码输出线中的某根或某几根接通。其接通的BCD码输出线状态正好与拨盘指示的十进制数相一致。

所述拨盘55与处理单元电连接。所述处理单元可以检测BCD码拨盘55设定的数值并将其转换成相应的扭矩值。

参见图21至图23所示，是本实用新型动力工具第四实施例。在本实施例中，数据转换电路、处理单元以及控制单元的结构与工作原理与第一实施例相同，扭矩设定单元15与第一实施例的设定装置相同，扭矩设定单元15可以更换为第二、第三实施例中的任意一种扭矩设定方式，此处不再赘述。

扭矩检测单元60包括固定设置在后壳10上的传感器，传感器优选为磁编码器601，固定设置在第三齿圈11上的检测件，检测件优选为环形的磁盘602。本实施例中的弹性元件603的结构以及设置方式与本实用新型第三实施例的相同，此处不再赘述。

参见图23所示，磁盘602包括均匀设置在圆周上的多个S、N磁极，磁极可以印刷在磁盘602表面，也可以通过烧结而设置在磁盘602上，也可以通过喷磁粉的方式设置在磁盘602上。本领域人员所熟知的设置方式均属于本实用新型的构思范围。

动力工具工作时，当通过输出轴7传递到第三齿圈11的扭矩到达一定的值时，第三齿圈11产生转动，第三齿圈11的转动带动弹性元件603产生扭转，同时带动磁盘602相对于磁编码器601转动，即磁盘602相对于输出轴7作旋转运动。此时，磁编码器601记录下通过的S极或者N极的个数并生成脉冲信号(每个脉冲代表角位移量，即角位移量/脉冲)，并通过第二数据转换电路将把该信号传递给处理单元，处理单元经过计算，将脉冲信号换算成相应的角位移量，同时根据弹性元件603的刚度(扭矩/角度)与角位移量相乘得到扭簧所受的扭矩，即得出需要测量的扭矩值。

参见图24、图25所示，是本实用新型动力工具第五实施例。在本实施例中，第三齿圈11除了在内圈上成型有与行星齿轮45的外齿啮合的内齿外，第三齿圈11在外圆周面上还均布有多个凸起112，第三齿圈11通过该多个凸起112与设置在前壳9上的相应的多个定位凹槽92间隙配合。

在本实施例中，数据转换电路、处理单元以及控制单元的结构与工作原理与第一实施例相同，扭矩设定单元15与第一实施例的设定装置相同，扭矩设定单元15可以更换为第二、第三实施例中的任意一种扭矩设定方式，此处不再赘述。

扭矩检测单元61包括固定设置在机壳上的压力传感器611。参见图25所示，在前上设置有凹槽93，凹槽93与定位凹槽92相通。压力传感器611便设置在凹槽93内。此处的压力传感器可以有多种形式。优选的，压力传感器611可以为应变电阻片。

动力工具工作时，当通过输出轴7传递到第三齿圈11的扭矩到达一定的值时，第三齿圈11产生转动，第三齿圈11的外圆周面上的凸起112便抵压应变电阻片，应变电阻片产生变形，电阻值产生变化，电阻值变化通过第二数据转换电路传递给处理单元，处理单元通过计算将电阻值的变化量换算成力值，力值乘以第三齿圈11的回转半径便得出第三齿圈11所受的扭矩值，即为需要测量的扭矩值。

本领域普通技术人员可知，以上实施例中的实时检测第三齿圈11所受的扭矩值，也可以替换成检测第一齿圈47或者第二齿圈48的扭矩值。其检测原理以及切断马达的电源供给的原理均相同，此处不再赘述。

本实用新型通过扭矩检测单元来测量内齿圈所受的扭矩，只要内齿圈受力产生转动，扭矩检测单元便可以实时感应到脉冲信号，通过与处理单元共同作用，来实时检测内齿圈所受的扭矩。当检测到的扭矩值大于设定扭矩值时，便可以切断马达的供电，来有效地防止动力工具本身以及工件、材料的损坏。由于扭矩检测单元不需要与机械式离合器结合，避免了机械式离合器容易磨损的弊端，动力工具可以在设定的扭矩值来切断马达的电源供给，避免了动力工具本身或者材料、工件的损坏。而且本实用新型的扭矩控制系统可以检测动力工具的实时工作效率，为进一步优化动力工具的操作做好准备。

Claims (4)

1、一种动力工具，包括机壳；设置在机壳内的马达，所述马达输出旋转动力；输出轴；设置在马达和输出轴之间以将马达的旋转输出传递到输出轴上的行星齿轮传动机构，行星齿轮传动机构包括齿圈；扭矩控制系统；其特征在于：所述扭矩控制系统包括扭矩检测单元及与扭矩检测单元电连接的处理单元，所述扭矩检测单元包括固定设置在机壳上的传感器，与齿圈连接并在齿圈运动时而相对于传感器运动的检测件，所述传感器根据检测到的检测件的运动变化量而生成表征所述齿圈运动变化量的信号，并传递给所述处理单元；所述处理单元用于根据接收到的信号计算齿圈的扭矩，并在扭矩大于或等于设定的扭矩值时，输出信号来停止马达电源供给。

2、根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具还包括与检测件固定安装在一起的球面顶杆，以及套设在检测件上的弹性元件；所述齿圈的一个端面上设置有斜面，所述球面顶杆抵压在斜面上；当输出轴传递到齿圈上扭矩达到一定值时，齿圈旋转，并通过斜面体动球面顶杆以及检测件相对于传感器运动。

3、根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述传感器为光电传感器，所述检测件为遮光片。

4、根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于：所述传感器为磁编码器，所述检测件为磁片。

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