CN214818182U - 电子助动精密螺丝刀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子助动精密螺丝刀，包括：中空手柄；刀杆；旋转尾帽，其套设于中空手柄尾端，其能沿中空手柄的轴向方向小幅活动并且能绕中空手柄进行旋转运动；电子助动单元，其固定于中空手柄内部并与设置于手柄前端的刀杆连接，用于为刀杆提供动力；检测单元，其设置于中空手柄尾端与旋转尾帽之间，用于检测中空手柄的转向以及旋转尾帽被按压的轴向行程；以及：控制系统，其与检测单元电连接并能够驱动电子助动单元，其能够根据检测单元所检测的中空手柄转向以及旋转尾帽的按压行程来控制电子助动单元的转向和启停，使其可以迅速拧紧或松开微小的螺丝，提高使用者的工作效率。

Description

电子助动精密螺丝刀

技术领域

精密螺丝刀是微小螺丝钉的紧固工具，在精密仪器，钟表眼镜，手机维修等行业有着广泛的应用。

背景技术

在上述这些行业，用于紧固结构件的螺丝都很小，螺距也很小，所以手动操作起来比较麻烦，每个螺丝需要拧动数圈才能拧紧，需要一个工具来帮助提高工作效率。

现有的直柄电动精密螺丝刀，体积还不够小巧，持握方式也不太符合大多数人的习惯，电动开关设置的位置也还有一些问题，操作起来还不太顺手，在旋拧螺丝时，按动开关的手指容易打滑脱手，转入手动拧紧时，往往需要变换持握方式，操作起来还是不够简洁。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出一种能够采用电子助力拧紧螺丝的电子助动精密螺丝刀。本发明技术方案包括：

中空手柄；

刀杆；

旋转尾帽，其套设于中空手柄尾端，其能沿中空手柄的轴向方向小幅活动并且能绕中空手柄进行旋转运动；

电子助动单元，其固定于中空手柄内部并与设置于手柄前端的刀杆连接，用于为刀杆提供动力；

检测单元，其设置于中空手柄尾端与旋转尾帽之间，用于检测中空手柄的转向以及旋转尾帽被按压的轴向行程；以及：

控制系统，其与检测单元电连接并能够驱动电子助动单元，其能够根据检测单元所检测的中空手柄转向以及旋转尾帽的按压行程来控制电子助动单元的转向和启停。

该电子助动精密螺丝刀的外观延续了人们已经习惯了的精密螺丝刀的外形，同时采用了把电动操控部分集成在了旋转尾帽组件内的结构，用旋转尾帽来控制助动电机的启停和转动方向。

进一步的，电子助动单元设置于中空手柄内部前端，刀杆为可更换式刀杆，刀杆与电子助动单元之间设置有锁紧单元。

进一步的，所述检测单元包括轴向按动双档开关，第一档为轻按即可接通触点，第二档接通触点的按压力度是第一档的按压力度2倍以上；

进一步的，电子助动单元包括电机，控制系统根据双档压力微动开关的第一档、第二档的行程控制电机的启动和停止。

进一步的，所述检测单元还包括：设置有用于检测手柄转动方向的传感器，采用有拨片的双向微动开关，旋转尾帽内侧圆柱面上设置有内齿，所述内齿能够沿正向或者反向拨动所述拨片用于检测所述中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元的动力输出转动方向与上述旋转方向相同。

进一步的，所述检测单元还包括：采用机械旋转编码器，所述机械旋转编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元的动力输出转动方向与上述旋转方向相同。

进一步的，所述检测单元还包括：采用光栅角度编码器，所述光栅角度编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元的动力输出转动方向与上述旋转方向相同。

进一步的，所述检测单元还包括：采用霍尔传感器，所述霍尔传感器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元的动力输出转动方向与上述旋转方向相同。

进一步的，所述检测单元还包括：采用电子陀螺传感器，所述电子陀螺传感器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元的动力输出转动方向与上述旋转方向相同。

通常在使用精密螺丝刀时，有图2中所示的两种持握方式，在这两种持握的操控过程中，精密螺丝刀的尾帽都会受到一个轴向的压力，这个压力的大小随着螺丝的拧紧步骤而不同，螺丝入扣过程中，施加轻微压力即可，到最后拧紧螺丝时，需要增大压力，以防止刀头从螺丝的十字槽滑出，通过分析这个动作，提取出轴向压力是两级变化的这个要点，在旋转尾帽内设置轴向压力双档开关，当螺丝拧紧入扣时，稍加压力，就会接通第一档开关，使驱动电路接通，进入待机状态，这时如果转向检测传感器检测到手柄转动，就会判断出手柄的旋转方向，接通相应方向的驱动电机电源，电机就会就会通过减速箱驱动主轴同向转动。开始助动拧螺丝的过程。

在拧动螺丝的动作中，电子助动精密螺丝刀的手柄是通过拇指食指或中指搓动而转动的，这时旋转尾帽由于持握于手心或由食指按压，并不随着手柄转动，因而它们二者之间会有一个相对的转动角度，利用这个相对的转动的动作，即可通过转向传感器检测出转动方向，使控制电路驱动电机及减速组件带动刀头同向旋转，完成助动动作。

当螺丝快要拧紧时，操作者会自然的向旋转尾帽加大轴向压力，这时就会接通轴向压力开关的第二档，控制电路接到这个信号后，就会接通刹车驱动电路，此时助动电机停止工作，电子助动精密螺丝刀进入手动状态，使用者可以像操作普通精密螺丝刀那样，手动控制力矩，完成拧紧螺丝的动作。

手动拧紧螺丝动作完成后，释放在旋转尾帽上的轴向压力，旋转尾帽自动轴向弹回复位，旋转尾帽的旋转方向也自动回位，回到中立状态。

轴向压力开关第一档和转动方向正/反转控制开关不管谁先单独接通，都不能使助动电机工作，只有二者不分先后都是接通状态，助动电机才开始工作。同样，二者不分先后有一个断开或接到了控制电路的停止转动指令，助动电机即刻停止工作。

本发明所达到的技术效果是：在本实用新型电子助动精密螺丝刀中，旋转尾帽与手柄的相对旋转运动用来检测手柄的转动方向，使驱动电路得到正转或反转信号。施加在旋转尾帽上的压力产生的轴向位移用来触动双档控制开关；轻微的压力，接通第一档，使驱动电路接通。再增大压力，则接通第二档，使驱动电机刹车。由于精密螺丝刀拧动的微小螺丝规格繁多，无法完美的使用机械或电子的方式控制扭矩，来完成拧紧动作，所以本实用新型是一种电子助动精密螺丝刀，螺丝最后的拧紧动作和松螺丝时开始的拧松动作，还是要靠手动完成。

附图说明

图1为本实用新型的整装结构示意图。

图2为本实用新型的操作原理示意图。

图3为本实用新型实施例的分解结构示意图。

图4为本实用新型的旋转尾帽控制组件转向识别结构示意图。

图5为本实用新型的旋转尾帽控制组件轴向双档开关按压结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的具体实施方案如图1、图3、图4、图5所示的部件构组成，包括带防滑花纹的中空手柄4，中空手柄4的尾端可旋转的套设有旋转尾帽1、前端设置有可更换刀杆8，旋转尾帽1与中空手柄之间设置有双档压力微动开关25，旋转尾帽能沿中空手柄的轴向方向小幅活动并且能绕中空手柄进行旋转运动，该双档压力微动开关25能够分两档感测中空手柄4与旋转尾帽之间的压力；中空手柄内部前端设置有电子助动单元，用于为可更换式刀杆提供动力。

电子助动单元包括：在中空手柄4内部固定设置有电机及减速箱组件15，该电机及减速箱组件15能够为可更换式刀杆提供动力；中空手柄4前端设置有锁定可更换刀杆8的锁定机构，该锁定机构包括连接在电机及减速箱组件15上的电动输出主轴6，电动输出主轴6外侧还设置有主轴套18；锁紧单元包括锁母7，电动输出主轴6和主轴套18由中空手柄前端锁母5锁紧，在电动输出主轴6前端的刀杆锁母7，可更换刀杆8锁定在刀杆锁母7前端；电机及减速箱组件15通过压力挡片16被约束于中空手柄前端，与单向动力传动机构17配合将动力传递至电动输出主轴6。

中空手柄4内部位于电机及减速箱组件15的后端还设置有小型动力锂电池13，以及与小型动力锂电池13配合使用的锂电池充电与电池保护电路板12，锂电池充电与电池保护电路板上设有充电插座和充电指示灯，在空心手柄4的法兰端一侧，开有充电孔2和充电指示灯观察孔3，在电机及减速箱组件15、锂电池充电与电池保护电路板12、小型动力锂电池13的的外侧贴合中空手柄4的内壁还设置有内衬支架14。

旋转尾帽1与中空手柄的具体连接结构如下：中空手柄4尾端设置有法兰结构，尾帽轴支架9通过固定螺钉19连接在中空手柄3的法兰结构上；旋转尾帽1旋盖内圆周面上制有内齿轮结构21，旋转尾帽1底面中心处设置有中心轴24，中心轴24末端通过尾帽轴卡簧20固定在尾帽支架9上的中心轴孔27。检测单元包括旋转方向检测控制电路板10和双向微动开关22，该旋转方向检测电路板10和双向微动开关22均固定在尾帽支架9上；内齿轮结构21与双向微动开关22上的微型拨片23配合，当旋转尾帽以中心轴24为中心转动时，尾帽支架不转动，双向微动开关22上的微型拨片23就会倒向旋转方向，接通微动开关的触点，完成旋转方向的检测和转动方向信号输出。当旋转尾帽1上受到一个较小的轴向压力时，中心轴沿轴向既有一个微小的位移，按压双档微动开关25的触键，接通第一档开关，使驱动电路接通。当旋转尾帽1上受到一个较大的轴向压力时，中心轴沿轴向会有一个较大的位移，按压双档微动开关25的触键，接通第二档开关，使驱动电机停止。

控制系统包括驱动开关电路板，能够根据检测单元所检测的中空手柄转向以及旋转尾帽的按压行程用于控制电子助动单元的转向和启停；在中空手柄4尾端设置有与轴24位置对应的驱动开关控制电路板11，驱动开关控制电路板11上装有双档压力微动开关25，中心轴24与中心轴孔27相配合使旋转尾帽1能够沿中心轴孔做小幅度的轴向运动；中心轴24的末端设置为球面体26，该球面体26与双档微动开关的触键配合，完成驱动电路的启停。

实施例2

本实施例将实施例1中的双向微动开关替换为机械旋转编码器，所述机械旋转编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

实施例3

本实施例将实施例1中的双向微动开关替换为光栅角度编码器，所述光栅角度编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

实施例4

本实施例将实施例1中的双向微动开关替换为霍尔传感器，所述霍尔传感器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

实施例5

本实施例将实施例1中的双向微动开关替换为电子陀螺传感器，所述电子陀螺传感器能够检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。。

上述几个实施例的工作过程是：当使用者持握螺丝刀，对准螺丝的十字槽按压螺丝到位后，螺丝刀的旋转尾帽就会受到一个微小的压力，驱动电路的第一档开关就会接通，这时操作者就会开始用拇指加食指或中指顺时针搓动手柄，尾帽旋盖和手柄之间即刻发生相对转动，转动方向随即被微动开关识别出来，向驱动电路给出顺时针转动的驱动信号，驱动电路即刻按顺时针方向接通电机转动，通过减速机构减速达到设定转速，将动力通过单向动力传动机构传给主输出轴，带动刀杆持续转动去拧动螺丝。

此时的助动螺丝刀是一种随动助动的效果，操作者保持这个姿态，电机就维持转动。

当螺丝拧到位时，随着扭矩阻力增大，会有一个反向回馈力矩，手柄会自动逆向转动，旋转尾帽和手柄也会发生与先前相反的相对转动，会使转向识别微动开关回位，断开转向信号，助动电机随即停止工作。

还有一种方式是当螺丝拧到位时，主动向旋转尾帽增加施压，使轴向双档开关进入第二档，向驱动电路发出刹车信号，助动电机随即停止工作。

此时即可进入手动拧紧螺丝的步骤。

由于电机的动力传动是单向的，旋转动力不能通过刀杆传递给减速箱输出轴。故在手动操作时电动输出主轴与手柄是不能相对转动的，就可以像普通精密螺丝刀一样操作。

拧松螺丝的过程与拧紧的步骤相反，掌握适当施加给尾帽旋盖力度的操作要领，即可快速的完成拆卸螺丝的工作。

由于用拇指加食指或中指搓动手柄操作时，一般情况下一个动作完成后的旋转角度都远远大于旋转方向传感器开关的启动角度，因而中途停下或反转都可以自如的操作。

由于本实用新型是电子助动模式的电动精密螺丝刀，所以主轴输出的扭转力矩不是很大，这也是为了保护微小螺丝不被拧坏，避免扭力过大造成的滑丝现象出现。这同时也就可以使本电子助动螺丝刀有较高的电动主轴输出转速，其设计转速可达200-400rpm/分，使用它可以使微小的螺丝迅速拧到位，然后手动拧紧，使螺丝的紧固工作效率大大提高。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子助动精密螺丝刀，包括：

中空手柄；

刀杆；

旋转尾帽，其套设于中空手柄尾端，其能沿中空手柄的轴向方向小幅活动并且能绕中空手柄进行旋转运动；

电子助动单元，其固定于中空手柄内部并与设置于手柄前端的刀杆连接，用于为刀杆提供动力；

检测单元，其设置于中空手柄尾端与旋转尾帽之间，用于检测中空手柄的转向以及旋转尾帽被按压的轴向行程；以及：

控制系统，其与检测单元电连接并能够驱动电子助动单元，其能够根据检测单元所检测的中空手柄转向以及旋转尾帽的按压行程来控制电子助动单元的转向和启停。

2.根据权利要求1所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：电子助动单元设置于中空手柄内部前端，刀杆为可更换式刀杆，刀杆与电子助动单元之间设置有锁紧单元。

3.根据权利要求1所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元包括双档压力微动开关，第一档为轻按即可接通触点，第二档接通触点的按压力度是第一档的按压力度2倍以上。

4.根据权利要求3所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：电子助动单元包括电机，控制系统根据双档压力微动开关的第一档、第二档的行程控制电机的启动和停止。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元还包括：设置有拨片的双向微动开关，旋转尾帽内侧圆柱面上设置有内齿，所述内齿能够沿正向或者反向拨动所述拨片用于检测所述中空手柄的旋转方向，控制系统根据该旋转方向控制电子助动单元转动方向与上述旋转方向相同。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元还包括机械旋转编码器，所述机械旋转编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元还包括：光栅角度编码器，所述光栅角度编码器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

8.根据权利要求1-4任一项所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元还包括：霍尔传感器，所述霍尔传感器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

9.根据权利要求1-4任一项所述的电子助动精密螺丝刀，其特征在于：所述检测单元还包括：电子陀螺传感器，所述电子陀螺传感器能够配合旋转尾帽检测中空手柄的旋转方向，控制系统根据检测的旋转方向控制电机转向与上述旋转方向相同。

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