CN202684812U

CN202684812U - 自动起子的马达加速器

Info

Publication number: CN202684812U
Application number: CN 201220200104
Authority: CN
Inventors: 李纯昌
Original assignee: MIJY-LAND INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: MIJY-LAND INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-04

Abstract

本实用新型提供一种自动起子的马达加速器，主要将自动起子内的马达机构结合一加速器装置，该加速器装置包括一个轴承（或套筒）或一个以上彼此连结的轴承（或套筒），由此，利用增加马达（转子）质量或增加（转子）半径，以增进转速及转动惯量的做法，获得大幅度提升效能进而增加工作效率；同时，该加速器装置为金属材质制成，能直接提供转子良好的散热效用；再者，该加速器装置再搭配设有弹簧连结马达，使自动起子在使用上能达到小电流的机械式缓启动效用，与自动起子停止时的辅助刹车功能。

Description

自动起子的马达加速器

技术领域

本实用新型是针对气动马达的构造所做的改良，特别是一种一方面在不变动原体积大小原则下能提升其转速与扭矩，以获得更佳工作效率，另一方面又能达到小电流的机械式缓启动与辅助刹车功能的自动起子的马达加速器。

背景技术

通常安装一颗螺丝，大致上包括有以下四个步骤：

1、设定锁螺丝的位置；

2、旋转螺丝使螺丝沿旋转轴的方向移动；

3、旋转到螺丝头与被锁物接触，开始产生张应力；

4、螺丝头与被锁物完成一定的张应力后停止旋转。

请参阅图6所示，是依照安装螺丝步骤，显示全自动动力起子安装螺丝的动作图；其中P1一开始螺丝空转，动力起子由零加速至P2全速，到P3时减速，最后在到P4时停止，因此动力起子有降速齿轮与离合器机构，动力起子停止时，马达并未完全停下，在P5时才完全停止；

将此动作转换为马达转速与时间的关系图，如图7所示，假设马达转子的质量为M，半径为r，长度为H，转速分别为ω1、ω2、ω3、ω4对应P1、P2、P3、P4；其转动惯量为I=Mr²/2；角动量为L=Iω(1、2、3、4)，转动动能为T=1/2[Iω²(1、2、3、4)]；在力学中：

(1)惯性空间的固定轴；

(2)通过质心的转轴，力矩等于角动量变化率，

所以产生的力矩为τ=T(ω3-ω4)d/dt(3-4)，这种力矩对动力起子产生扭矩，因此，P3-P4的斜率愈大，所产生的扭矩就愈大，再由图7的马达的转速图可知，可以在不更改马达内部的设计及功率，便得到最大的扭矩，其方法包括：减少P3-P4的面积、增加转子的转速及增加I(转动惯量)，即可增加转子质量或增加转子半径。

另外，如图8所示，是使用固定扭矩值锁一般锁丝的负载图；对螺丝而言，刚开始时没有负载（很小忽略），之后当螺丝的螺牙接触物件因摩擦阻力产生些许负载，这过程发生在螺丝的空行程，最后螺丝头螺合物件表面接触后因张力的作用，负载迅速提升至固定扭矩停止。

再如图9所示，一般自动工具从静止至固定空载的扭矩的时间通常比较短。

除此之外，一般自动起子在启动时，通常需要较大的供应电流，以顺利启动马达高速运转。

上述全自动动力起子在使用上并无太大问题产生，且目前尚能符合一般使用者的单纯安装需求，但在考量产品要能持续存于市场，便需要不断研发并精进现有产品。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种能提升马达扭矩输出，并利用增加转子质量或增加转子半径，以增进转子的转速及转动惯量的做法，获得大幅度效能提升进而增加工作效率的自动起子的马达加速器。

本实用新型的另一目的在于提供一种自动起子的马达加速器，利用金属材质制成的加速器装置，能直接提供转子良好的散热效用。

本实用新型的再一目的在于提供一种自动起子俄马达加速器，利用该加速器装置再搭配有弹簧的设计，使自动起子的启动电流变小，并具有缓启动作用，同时更能于停止时提供辅助刹车效用。

为达成以上各个目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种自动起子的马达加速器，该自动起子包括一组相配合的壳体，该马达加速器包括：马达机构、齿轮机构、扭矩机构、夹头机构、板机机构及电子机构；其特征在于：

该马达机构上设有一与该马达机构的芯轴相结合的且能够配合自动起子扭矩与转速的加速器装置，该加速器装置包括一个轴承或套筒或一个以上彼此连接的轴承或套筒。

进一步，该加速器装置还包括设有一弹簧，该弹簧位于该加速器装置与马达机构的芯轴上。

进一步，该加速器装置为一个以上连接的轴承或套筒形态，还包括设有一连结件提供连结马达机构的芯轴与轴承或套筒。

进一步，该自动起子为电动或气动类型。

进一步，自动起子为直立式或枪形态样。

进一步，该加速器装置采用金属材质铝、铜、铁、钢中任一种制成，能直接对马达（转子）运转过程中所产生的热进行散热作用。

为使贵审查委员能进一步了解本实用新型的结构特征及功效，兹举出下述较佳实施例配合附图详细说明如后：

附图说明

图1是本实用新型自动起子马达加速器的整体分解示意图。

图2是本实用新型自动起子马达加速器的整体组合图。

图3是本实用新型自动起子马达加速器的一结构形态组合剖视图。

图4是本实用新型自动起子马达加速器的另一结构形态组合剖视图。

图5是本实用新型自动起子马达加速器的再一结构形态组合剖视图。

图6是依照安装螺丝步骤，显示全自动动力起子安装螺丝的动作图。

图7是马达转速与时间的关系图。

图8是使用固定扭矩值锁一般锁丝的负载图。

图9是一般自动工具从静止至固定空载的扭矩的时间图。

图10是一般自动工具与本实用新型起子从静止至固定空载的扭矩的时间图。

图11是一般自动工具与本实用新型的马达从静止至固定空载的扭矩的时间图。

附图标记说明：气动起子1；壳体10；马达机构2；芯轴20；固定盘21；传动件22；齿轮机构3；齿轮31；齿盘32；齿轮筒33；扭矩机构4；凸轮轴41；上离合器组42；环形钢珠421；钢珠固定板422；钢珠固定盖423；止动件424；轴承425；下离合器组43；上圆盘431；钢珠432；下圆盘433；钢珠434；轴杆44；扭矩弹簧45；扭矩筒46；夹头机构5；夹筒51；冲击杆52；定位珠521；下压弹簧522；板机机构6；按钮61；闭锁件62；电子机构7；电子机板71；底座72；加速器装置8；轴承或套筒；81；连接件82；弹簧83。

具体实施方式

请配合参阅图1所示，是本实用新型的自动起子马达加速器的自动起子分解图，其中该自动起子可采用现行的电动或气动类型，且可为常见的直立式或枪形态样，在本实施例中以枪形的气动起子为例做说明。

该气动起子１包括有一组相配合的壳体１０组成，内部组成至少包括设有：马达机构２、齿轮机构３、离合器机构４、夹头机构５、板机机构６及电子机构７；其中的马达机构２具有一芯轴２０为提供动力输出用，且在穿设有一固定盘２１后固接有一传动件２２，该传动件２２并啮合传动一齿轮机构３；该齿轮机构３为由多个齿轮３１配合齿盘３２以构成游星齿轮形态，并设有一齿轮筒３３套覆，藉此以利动力的传输与变速作用；该扭矩机构４具有一凸轮轴４１与上述的传动件２２同轴联结，其一端轴部套设有上离合器组４２，离合器组４２由环形钢珠４２１、钢珠固定板４２２、钢珠固定盖４２３、止动件４２４及轴承４２５组成，该凸轮轴４１另一端设有下离合器组４３，包含上圆盘４３１、钢珠４３２滚动上圆盘４３１表面、与下圆盘４３３、钢珠４３４，及一轴杆４４，且上套设有扭矩弹簧４５，且外罩覆有呈阶级筒状的扭矩筒４６，藉此设定所需扭矩值；该夹头机构５包含一中空且具轴孔的夹筒５１，及轴杆４４另一端的冲击杆５２，并在冲击杆５２周围设相对的定位珠５２１，以藉由迫入夹紧方式快速结合各式起子头的效用，该冲击杆５２并套设有下压弹簧５２２；该板机机构６包含有分段控制的按钮６１与防止按钮６１复位的闭锁件６２；该电子机构７包含电子机板７１，具有可配合针对不同安装物件做不同转速设定功能，与底座７２具有供电功能。又上述各机构的组成元件，可视实际需求做替换或变更，但不影响自动起子的功能。

请参阅图1、3所示，有关本实用新型的改良特征部分为：本案所设计的加速器装置８乃是配设于上述气动起子１内的马达机构２即转子的芯轴２０位置，且与该马达机构２相结合，其组成包括有一个或一个以上具一定比例重量且为金属材制成的轴承或套筒８１，且套设于马达机构２提供动力输出用的芯轴２０上，以提供降速效用。

请参阅图4所示，上述的加速器装置８为由一个以上的轴承或套筒８１的结构形态时，可解决启动电流过大，和离合器刹车不正常的情形，其实施上为将该一个以上的轴承或套筒８１设一连接件８２做连结，藉此使马达机构２启动运转时，其芯轴２０会先带动一轴承或套筒８１，接着该轴承或套筒８１被带动旋转后会再推动另一轴承或套筒８１转动，进而再带动齿轮机构３、离合器机构４等，使自动起子开始运作。当安装完成，使自动起子停子时，由于离合器机构４的跳脱作用，反推上述动作并使马达机构２停止运转，此时该等轴承或套筒会分离，使加速器装置８的惯量减少，且使自动起子的刹车正常。

请参阅图5所示，又针对马达机构２停止时的刹车作用，该加速器装置８更可包括设有一弹簧８３位于该加速器装置８与马达机构２的芯轴２０上，用以连结该马达机构２与加速器装置８；在实施上，该马达机构２启动时，其余机构尚未动作，该芯轴２０转动后带动弹簧８３挤压作用，以推动加速器装置８运转，连带再带动齿轮机构３、离合器机构４等，使自动起子开始运作。此启动过程因不需要直接带动所有机构运作，因此仅需要小电流供马达无负载的运转即可，再藉由弹簧８３与加速器装置８的双重作用，以渐近式提升马力与转速；如此一来，便能达到机械式的缓启动效用。同理，当自动起子停止时，加速器装置８与弹簧８３的反推作用，将能提供马达机构２的辅助刹车效用。

依据上述设计，当自动起子于实际使用上，一方面可增加该马达机构２的芯轴２０转子的质量与半径，获致扭矩提升的功效，另一方面则因加速器装置８采金属材质制成如铝、铜、铁、钢等，能提供该马达机构２运转时产生热的直接散热作用实际测试约可降温5～6℃，特别是以电动起子的散热作用最为明显。又该加速器装置８的重量选择与马达机构２尺寸间具有一定协调比例为佳，即马达尺寸愈大、所需加速器的重量愈重，反之则愈轻，但若是加速器重量过重会导致整个气动起子１的整体重量增加而不利手持及长时间作业，相反地，若加速器的重量太轻则扭矩值提升不明显，丧失改良意义。

如图10所示，本案的气动起子，因转动惯量增加，使马达的响应变慢，该气动起子从静止至固定空载的扭矩的时间比较长，但扭矩增大。自动起子转速慢，以搭配较大的减速比，并可配合较大的转动惯量机构，马达可以有较长时间达到自动起子的空载扭矩，而取得自动起子的最大扭矩。当自动起子的转速快，以搭配减速比较小，并可配合较小的转动惯量机构，将最大扭矩最佳化。

再如图11所示，对本案的马达机构中而言，增加扭矩输出的部分，为气动起子刹车停止后因减速齿轮机构而延长马达停止的时间，所以增加马达机构的扭矩输出，对气动起子而言是增加最大扭矩的输出。

如表一所示的数据可知，使用相同马达、相同减速比，在相同测试环境下比较，搭配有加速器装置致转动惯量增加的情形下，本实用新型举例的气动起子能增加马力及扭矩30%～50%依螺丝安装的软硬性而有差别。如此一来，本案的增设加速器装置作法，便能在不变更自动起子内部马达机构的前提下，利用该加速器装置获致增大扭矩的功效，进而提升安装品质，并使自动起子更具市场上的竞争力。

综上所述，本实用新型与习用自动工具的自动马达相较，在功效上确有显著的增进，极富产业上利用价值，完全符合新型专利申请要旨，故依法具文提出申请。

Claims

1.一种自动起子的马达加速器，该自动起子包括一组相配合的壳体，该马达加速器包括：马达机构、齿轮机构、扭矩机构、夹头机构、板机机构及电子机构；其特征在于：

2.如权利要求1所述自动起子的马达加速器，其特征在于，该加速器装置还包括一弹簧，该弹簧位于该加速器装置与马达机构的芯轴上。

3.如权利要求1所述自动起子的马达加速器，其特征在于，该加速器装置为一个以上连接的轴承或套筒形态，还包括一连结件供连结马达机构的芯轴与轴承或套筒。

4.如权利要求1所述自动起子的马达加速器，其特征在于，该加速器装置由金属材制成，且为铝、铜、铁、钢中的任一种。

5.如权利要求1所述自动起子的马达加速器，其特征在于，该自动起子为电动或气动类型。

6.如权利要求1所述自动起子的马达加速器，其特征在于，该自动起子为直立式或枪形态样。