CN209774564U - 滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手。该离合器包括内圈传动摩擦体、外圈被传动套；在外圈被传动套内壁上开设有若干个非对称式U形凹槽；在每个非对称式U形凹槽中设有一个滚柱；滚柱通过拉簧与外圈被传动套的一侧内壁连接；内圈传动摩擦体与电机连接；外圈被传动套与被传动件连接。该电动扳手包括主轴、飞轮、上述滚柱摩擦式离合器、直流电机；主轴前端设套筒，主轴后部设凸轮；两个撞击块分设在凸轮两侧；飞轮前部与主轴连接，飞轮后部与离合器外壳连接；离合器的内圈传动摩擦体套装在电机轴上。本实用新型采用滚柱带动离合器外壳和被传动件的离合工作方式，承受力更大，可靠性更好，不易磨损，寿命长。

Description

滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手

技术领域

本实用新型属于电动工具技术领域，涉及一种滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手。

背景技术

在日常工作中，操作电钻、冲击钻、切割机、电锯、台式钻床等电动工具设备时，时常会发生钻头、冲击钻头、切割片、锯条等被咬死卡死的现象，后果是钻头或切割片、锯条等爆裂，冲击钻头咬死等，这些都会给操作人员带来一定的伤害和危险。

电动工具的钻头、冲击钻头、切割片、锯条等会被咬死卡死的原因，主要是这些电动工具设备不带离合器或所用的离合器离合性能不好造成的。现有的电动工具大多使用的是齿盘式或摩擦片式离合器；离合器中的齿盘或摩擦片使用一段时间后会有磨损，当电动工具使用一段时间后，离合器会因齿盘或摩擦片磨损而造成离合性能下降，由此带来因钻头、冲击钻头、切割片等被咬死卡死而发生的伤害和危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可解除因钻头、冲击钻头、切割片等被咬死卡死而发生的伤害和危险的滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型一种滚柱摩擦式离合器，它包括内圈传动摩擦体、外圈被传动套(即离合器外壳)，以及设在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的若干个滚柱；在外圈被传动套内壁上开设有若干个非对称式U形凹槽；非对称式U形凹槽，亦即，U形凹槽的一侧开口大，另一侧开口小；在每个非对称式U形凹槽中设有一个滚柱；所述的滚柱通过拉簧与外圈被传动套的一侧内壁连接；内圈传动摩擦体与电机连接；外圈被传动套(即离合器外壳)可与被传动件连接。

进一步地，在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的八个滚柱；这八个滚柱分别位于被传动套内壁上开设的八个非对称式U形凹槽中；这八个非对称式U形凹槽，按一个正向、一个反向，这样两两交错设置；亦即，其中四个U形凹槽正向设置，其前端深度大，后端深度小，滚柱静止时正好卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的U形凹槽的前部位置，滚柱通过拉簧与外圈被传动套的U形凹槽的前端内壁连接；另外四个U形凹槽反向设置，其前端深度小，后端深度大，滚柱静止时正好卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的U形凹槽的后部位置，滚柱通过拉簧与外圈被传动套的U形凹槽的后端内壁连接。

进一步地，所述的内圈传动摩擦体、外圈被传动套、滚柱均为耐磨金属材质，优选耐磨不锈钢材质。

进一步地，所述的外圈被传动套(即离合器外壳)外侧设有一根离合器外壳连接轴，该离合器外壳连接轴与离合器外壳是一体的。被传动件可通过离合器外壳连接轴与离合器外壳连接。

本实用新型一种带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，它包括依次连接的主轴、飞轮、离合器、直流电机；所述的离合器为上述滚柱摩擦式离合器；主轴前端设有套筒(即扳手头)，主轴后部设有凸轮；两个撞击块分设在主轴后部凸轮两侧；飞轮前部套装在主轴上，飞轮后部套装在所述离合器的离合器外壳连接轴上；所述离合器的内圈传动摩擦体套装在直流电机的电机轴上；所述离合器的外圈被传动套即离合器外壳，与被传动部件-飞轮连接。

进一步地，所述的飞轮包括套装在主轴上的前后两个飞轮盘(即前飞轮盘、后飞轮盘)；两个飞轮盘之间设有两个偏心的撞击块；两个撞击块分设在主轴后部凸轮两侧；两个撞击块分别套装在对称设置的从两个飞轮盘中穿过的两根销轴上；每个飞轮盘外缘对称设置两个复位方孔；两个撞击块外侧对称设置两块压板；每块压板的两端分别插入两个飞轮盘的两个同侧复位方孔中；两块压板通过复位拉簧连接在一起；前飞轮盘通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的前内圈通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的后内圈通过轴承安装在所述离合器的离合器外壳连接轴上。

进一步地，直流电机的电机轴通过轴承安装在主支架上。

进一步地，所述直流电机可以是电压12V、功率100-150W、转速10000转、外径550mm的直流电机，便于车载使用，也可以是电压24V的直流电机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的滚柱摩擦式离合器，采用滚柱带动离合器外壳和被传动件的离合工作方式，承受力更大，可靠性更好，滚柱采用耐磨金属材质，不易磨损，使用寿命更长。电动工具通过使用这种滚柱摩擦式离合器，可以解除因钻头、冲击钻头、切割片等被咬死卡死而发生的伤害和危险。

本实用新型的滚柱摩擦式离合器及带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，优点如下：

1、采用滚柱摩擦式离合器作用于工具，可防止电机堵转时产生的大电流伤害电机，保护了电机；消除了因工具堵转所产生的反作用力，保护了使用人不受伤害，也保护了钻头或切割片不断裂损坏，提高了安全系数，延长了工具的使用寿命。

2、由直流电机驱动，电压低，采用低压直流电，无触电的可能，安全系数大，且输出扭矩大、工效高；无噪音，节能环保，能耗是传统同类工具所用能耗的三分之一；工作时无反力，十分安全，如同锤子敲打在拧着螺栓的扳手上，力量更大。

3、在飞轮上设置两块压板，可起到阻挡撞击块，使撞击块回复原位的作用。

附图说明

图1是本实用新型一种滚柱摩擦式离合器右转时的侧视结构示意图；

图2是本实用新型的滚柱摩擦式离合器左转时的侧视结构示意图；

图3是本实用新型的滚柱摩擦式离合器停止工作时的侧视结构示意图；

图4是本实用新型的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手的主视截面结构示意图；

图5是本实用新型中的飞轮8的主视结构示意图；

图6是本实用新型中的前飞轮盘14的侧视结构示意图；

图7是本实用新型中的压板10的侧视结构示意图；

图8是本实用新型中的压板10的俯视结构示意图；

图9是本实用新型中的撞击块13复位时的状态示意图；

图10是本实用新型中的撞击块13工作时的状态示意图。

图中：1、直流电机 2、内圈传动摩擦体 3、滚柱 4、外圈被传动套 5、U形凹槽 6、拉簧 7、离合器外壳连接轴 8、飞轮 9、主轴 10、压板 11、套筒 12、凸轮 13、撞击块 14、前飞轮盘 15、后飞轮盘 16、复位方孔 17、复位拉簧 18、轴承 19、销轴

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例

如图1-图3所示，本实用新型一种滚柱摩擦式离合器，它包括内圈传动摩擦体2、外圈被传动套4(即离合器外壳)，以及设在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间的八个滚柱3；在外圈被传动套(即离合器外壳4)内壁上开设有八个非对称式U形凹槽5；非对称式U形凹槽5，亦即，U形凹槽5的一侧开口大，另一侧开口小；在每个非对称式U形凹槽5中设有一个滚柱3；所述的滚柱3通过拉簧6与外圈被传动套4的一侧内壁连接；内圈传动摩擦体2与直流电机1连接；外圈被传动套4(即离合器外壳)与被传动件连接。

本实用新型的滚柱摩擦式离合器，在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间设有八个滚柱3，滚柱3位于外圈被传动套4内壁上开设的非对称式U形凹槽5中；非对称式U形凹槽5，亦即，U形凹槽的一侧开口大，另一侧开口小；八个非对称式U形凹槽5，按一个正向、一个反向，这样两两交错设置。如图2中所示，1#、3#、5#、7#这四个U形凹槽5正向设置，其前端深度大(为8.5mm)，后端深度小(为5.6mm)，滚柱3的外径为7mm，静止时正好卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间的U形凹槽5的前部位置；滚柱3通过拉簧6与外圈被传动套4的U形凹槽5的前端内壁连接；如图1中所示，当直流电机1带动离合器向右转动(即顺时针旋转)时，1#、3#、5#、7#这四个滚柱3在离心力的作用下向右飞出，将外圈被传动套4(即离合器外壳)往外推，滚柱3卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间，带动外圈被传动套4和与其连接的被传动件同时向右转动。另外2#、4#、6#、8#这四个U形凹槽5反向设置，其前端深度小(为5.6mm)，后端深度大(为8.5mm)，滚柱3的外径为7mm，正好可以卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间的U形凹槽5的后部位置，滚柱3通过拉簧6与外圈被传动套4的U形凹槽5的后端内壁连接。如图2中所示，当直流电机1带动离合器向左转动(即逆时针旋转)时，2#、4#、6#、8#这四个滚柱3在离心力的作用下向左飞出，将外圈被传动套4(即离合器外壳)往外推，滚柱3卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间，带动外圈被传动套4和与其连接的被传动件同时向左转动。

所述的外圈被传动套(即离合器外壳4)外侧设有一根离合器外壳连接轴5，该离合器外壳连接轴与离合器外壳是一体的。被传动件可通过离合器外壳连接轴与离合器外壳连接。

所述的内圈传动摩擦体2、外圈被传动套4、滚柱3均为耐磨金属材质，优选耐磨不锈钢材质。

本实用新型的滚柱摩擦式离合器的工作原理如下：直流电机1通电后，当直流电机1向右转动(即顺时针旋转)时，如图1所示，四个正向设置的滚柱3(即1#、3#、5#、7#滚柱)向右飞出，卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套(即离合器外壳4)之间，带动外圈被传动套4和与其连接的被传动件同时向右转动；当被传动件受阻停止转动时，四个正向设置的滚柱3被拉簧6全部拉回，脱离带动状态(如图3所示)。当直流电机1向左转动(即逆时针旋转)时，如图2所示，四个反向设置的滚柱(即2#、4#、6#、8#滚柱)向左飞出，卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间，带动外圈被传动套和与其连接的被传动件同时向左转动；当被传动件受阻停止转动时，四个反向设置的滚柱被拉簧全部拉回，脱离带动状态(如图3所示)。

如图4所示，本实用新型一种带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，它包括依次连接的主轴9(传动轴)、飞轮8、离合器(即上面所述滚柱摩擦式离合器)、直流电机1；直流电机1的电机轴通过轴承安装在主支架上；主轴9前端设有套筒11(即扳手头)，主轴后部设有凸轮12；飞轮8前部套装在主轴11上，飞轮8后部通过轴承套装在所述离合器的离合器外壳连接轴7上；所述离合器的内圈传动摩擦体2套装在直流电机1的电机轴上；所述离合器的外圈离合器外壳4，与被传动部件-飞轮8连接。

如图4-图8所示，飞轮8(飞轮主体)包括通过轴承套装在主轴上的前后两个飞轮盘(即前飞轮盘14、后飞轮盘15)；两个飞轮盘之间设有两个偏心的撞击块13；两个撞击块13分设在主轴后部凸轮12两侧；两个撞击块3分别套装在对称设置的从两个飞轮盘中穿过的两根销轴19上；每个飞轮盘外缘对称设置两个复位方孔16；在两个飞轮盘之间的两个撞击块13外侧对称设置两块压板10；每块压板10的两端分别插入两个飞轮盘的两个同侧复位方孔16中；两块压板10的两个同侧端之间分别通过复位拉簧17连接在一起。前飞轮盘14通过轴承安装在主轴9上；后飞轮盘15的前内圈通过轴承安装在主轴9上的凸轮12处；后飞轮盘15的后内圈通过轴承18安装在所述离合器的离合器外壳连接轴7上。

所述直流电机1为电压12V、功率100-150W、转速10000转、外径550mm的直流电机，便于车载使用。通过增加拉簧的长度和粗细，可以使打击力达到500-600N.M。

本实用新型的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手的工作原理：直流电机1带动离合器(所述的滚柱摩擦式离合器)，离合器上的滚柱飞出，卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间，带动外圈被传动套和与其连接的被传动件飞轮转动；飞轮两端有两块压板，飞轮上的压板随飞轮转动而向两端升起，同时，撞击块击打在主轴凸轮的起凸面上，通过主轴将作用力通过套筒作用于螺母或螺栓上实现拧紧(松)作业；在堵转的瞬间(最大作用力时)，离合器打滑，离合器与飞轮分开，飞轮停转，两块压板被拉簧拉回，使撞击块恢复原状(回复原位)，重新开始下一工作循环。

本实用新型的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手的工作过程是：

当直流电机1开始工作时，带动转动离合器(所述的滚柱摩擦式离合器)，此时电机空转；当直流电机1旋转达到一定转速时，离合器上的滚柱3在离心力的作用下飞出，卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间，带动外圈被传动套4和与其连接的被传动件飞轮8转动，并带动飞轮上的压板10转动；飞轮8转速逐渐增加，当飞轮的能量积聚到一定值时，压板10在旋转离心力的作用下，快速移动到复位方孔16内顶端，压板10与偏心撞击块13分离；偏心撞击块13也在离心力的作用下，绕销轴19转动，偏心撞击块13较轻的一头向下击打在主轴9的凸轮12的起凸面上(即图10中所示撞击块工作时的状态)；主轴9在偏心撞击块13的冲击作用下转动，带动轴端的套筒11(扳手头)转动，拧紧(松)螺母或螺丝。

当螺母或螺丝拧到底时，主轴9被堵住转不动了，在堵转的瞬间，此时作用力最大，直流电机1超载，离合器瞬间打滑，间断扭矩的传递，以庇护电机的超载，此时，离合器上的滚柱3在回复弹簧(即拉簧6)的回复力作用下复位(即图3中的离合器上的滚柱3收回时的状态)，内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4分离，离合器未带动飞轮8，飞轮8停止旋转；飞轮不转就没有旋转离心力了，两块压板10在复位拉簧17的复位拉力作用下被复位拉簧17拉回，压板10重新压在偏心撞击块13上，偏心撞击块13复位(离开主轴9的凸轮12上的起凸面，即回到图9中所示撞击块复位时的状态)；此时，电机又重新空转；当直流电机1旋转达到一定转速时，离合器上的滚柱3在离心力的作用下飞出，卡在内圈传动摩擦体2与外圈被传动套4之间，带动外圈被传动套4和与其连接的被传动件飞轮8转动，并带动飞轮上的压板10转动；进入下一个工作循环。

Claims (8)

1.一种滚柱摩擦式离合器，其特征在于，它包括内圈传动摩擦体、外圈被传动套即离合器外壳，以及设在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的若干个滚柱；在外圈被传动套内壁上开设有若干个非对称式U形凹槽；非对称式U形凹槽，亦即，U形凹槽的一侧开口大，另一侧开口小；在每个非对称式U形凹槽中设有一个滚柱；所述的滚柱通过拉簧与外圈被传动套的一侧内壁连接；内圈传动摩擦体与电机连接；外圈被传动套可与被传动件连接。

2.如权利要求1所述的滚柱摩擦式离合器，其特征在于，在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的八个滚柱；这八个滚柱分别位于被传动套内壁上开设的八个非对称式U形凹槽中；这八个非对称式U形凹槽，按一个正向、一个反向，这样两两交错设置；亦即，其中四个U形凹槽正向设置，其前端深度大，后端深度小，滚柱静止时正好卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的U形凹槽的前部位置，滚柱通过拉簧与外圈被传动套的U形凹槽的前端内壁连接；另外四个U形凹槽反向设置，其前端深度小，后端深度大，滚柱静止时正好卡在内圈传动摩擦体与外圈被传动套之间的U形凹槽的后部位置，滚柱通过拉簧与外圈被传动套的U形凹槽的后端内壁连接。

3.如权利要求1或2所述的滚柱摩擦式离合器，其特征在于，所述的内圈传动摩擦体、外圈被传动套、滚柱均为耐磨不锈钢材质。

4.如权利要求1或2所述的滚柱摩擦式离合器，其特征在于，所述的外圈被传动套即离合器外壳外侧设有一根离合器外壳连接轴，该离合器外壳连接轴与离合器外壳是一体的；被传动件可通过离合器外壳连接轴与离合器外壳连接。

5.一种带如权利要求1或2所述的滚柱摩擦式离合器的电动扳手，其特征在于，它包括依次连接的主轴、飞轮、离合器、直流电机；所述的离合器为上述滚柱摩擦式离合器；主轴前端设有套筒即扳手头，主轴后部设有凸轮；两个撞击块分设在主轴后部凸轮两侧；飞轮前部套装在主轴上，飞轮后部套装在所述离合器的离合器外壳连接轴上；所述离合器的内圈传动摩擦体套装在直流电机的电机轴上；所述离合器的外圈被传动套即离合器外壳，与被传动部件飞轮连接。

6.如权利要求5所述的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，其特征在于，所述的飞轮包括套装在主轴上的前后两个飞轮盘，即前飞轮盘、后飞轮盘；两个飞轮盘之间设有两个偏心的撞击块；两个撞击块分设在主轴后部凸轮两侧；两个撞击块分别套装在对称设置的从两个飞轮盘中穿过的两根销轴上；每个飞轮盘外缘对称设置两个复位方孔；两个撞击块外侧对称设置两块压板；每块压板的两端分别插入两个飞轮盘的两个同侧复位方孔中；两块压板通过复位拉簧连接在一起；前飞轮盘通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的前内圈通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的后内圈通过轴承安装在所述离合器的离合器外壳连接轴上。

7.如权利要求5所述的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，其特征在于，所述直流电机的电机轴通过轴承安装在主支架上。

8.如权利要求5所述的带滚柱摩擦式离合器的电动扳手，其特征在于，所述直流电机是电压12V的直流电机，或是电压24V的直流电机。