CN217669096U - 电动工具 - Google Patents

Abstract

一种电动工具，所述电动工具包括扭矩传感器，所述扭矩传感器包括：弹性轴；应变检测模块，用于检测所述弹性轴受扭力的形变并输出电信号，所述应变检测模块设置于所述弾性轴上；电子线路板，用于接收并处理所述应变检测模块输出的电信号，所述电子线路板邻近所述应变检测模块并设置于所述弾性轴上；所述应变检测模块的电信号输出端经导线电性连接到所述电子电路板的电信号输入端。本实用新型提供的电动工具，不但能够简化走线、提高装配效率，而且能够产品良率。

Description

电动工具

[技术领域]

本实用新型涉及一种电动工具，特别涉及一种带有扭矩传感器的电动工具。

[背景技术]

扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上的扭转力矩进行感知检测的一种器件，被广泛应用于制造粘度计、电动工具等，具有精度高、频响快、可靠性好、寿命长等优点。

请参见图1所示，现有电动工具中所使用的扭矩传感器1，将电子线路板 13安装在弹性轴11的外端面上，扭矩传感器1的应变片121被安装在靠近弹性轴11的内端面的一侧，因此，需要在弹性轴11上设置孔，应变片121的两根信号传输导线穿过孔后被焊接到电子线路板13上。由于扭矩传感器1上通常设置有多个以导线串联或并联的应变片121，以及两根信号传输导线需要沿着弹性轴11的周向绕至孔附近，导致应变片121之间的走线非常复杂，复杂的走线不但影响装配效率，而且容易造成较高的产品不良率。

鉴于此，确有必要提供一种电动工具，以克服现有技术存在的缺陷。

[实用新型内容]

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种装配简单的电动工具。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种电动工具，所述电动工具包括扭矩传感器，所述扭矩传感器包括：弹性轴；应变检测模块，用于检测所述弹性轴受扭力的形变并输出电信号，所述应变检测模块设置于所述弹性轴上；电子线路板，用于接收并处理所述应变检测模块输出的电信号，所述电子线路板邻近所述应变检测模块并设置于所述弹性轴上；所述应变检测模块的电信号输出端经导线电性连接到所述电子电路板的电信号输入端。

进一步改进方案为：所述弹性轴包括应变部、设置于所述应变部一端的第一连接部和设置于所述应变部另一端的第二连接部。

进一步改进方案为：所述第一连接部的直径和第二连接部的直径均大于所述应变部的直径。

进一步改进方案为：所述应变部上设置所述应变检测模块。

进一步改进方案为：所述应变检测模块包括多个应变片，所述多个应变片沿着所述应变部的周向等间隔设置。

进一步改进方案为：所述多个应变片以串联或并联的方式电性连接。

进一步改进方案为：所述电子线路板上设置有用于串联或并联所述多个应变片的导电迹线。

进一步改进方案为：所述多个应变片经所述导线电性连接到所述导电迹线。

进一步改进方案为：所述第二连接部上设置有面向所述应变检测模块的内端面，所述电子线路板设置于所述内端面上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供的电动工具，对扭矩传感器进行改进，通过改进电子线路板的位置，将电子线路板邻近于应变检测模块设置，使得应变检测模块可以通过导线直接电性连接到电子线路板上，导线无需在弹性轴上弯曲缠绕，简化了走线；通过在电子线路板上设置用于串联或并联应变片的导电迹线，减少了弹性轴上的线束，进一步简化了走线；通过简化走线和减少线束提高了装配效率和产品良率，克服了现有技术的缺陷。

[附图说明]

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明:

图1是背景技术中现有扭矩传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中扭矩传感器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中电阻丝应变片的基本结构示意图；

图4是本实用新型实施例中定扭矩电动扳手的输出端内部结构示意图。

图中附图标记的含义：

1、扭矩传感器；11、弹性轴；111、应变部；112、第一连接部；113、第二连接部；1131、内端面；1132、螺纹孔；12、应变检测模块；121、应变片；1211、基底；1212、敏感栅；1213、覆盖层；1214、引出线；13、电子线路板；131、固定孔；132、导电迹线；133、焊点；14、导线；15、螺栓；2、电动工具；21、壳体；22、扭矩输出轴；23、衬套；24、方形轴；25、行星减速器。

[具体实施方式]

在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。例如下述的“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参见图2所示，为本实用新型电动工具的一种扭矩传感器1，扭矩传感器 1包括：弹性轴11、应变检测模块12和电子线路板13；其中，应变检测模块 12设置于弹性轴11上，用于检测弹性轴11受扭力的形变并输出电信号；电子线路板13邻近应变检测模块12并设置于弹性轴11上，用于接收并处理应变检测模块12输出的电信号；应变检测模块12的电信号输出端经导线14电性连接到电子线路板13的电信号输入端。应当理解的是，本实用新型所称“邻近”，指的是应变检测模块12和电子线路板13在弹性轴上的位置相靠近，并且应变检测模块12和电子线路板13之间无其他构件遮挡，通过这种方式，使得应变检测模块12的电信号输出端到电子线路板13的电信号输入端的直线路径上无其他构件遮挡，从而允许导线14以接近直线的方式进行布置，即，导线14的长度接近应变检测模块12的电信号输出端与电子线路板13的电信号输入端之间的直线距离。

在本实施例中，弹性轴11包括应变部111、设置于应变部111一端的第一连接部112和设置于应变部111另一端的第二连接部113。第一连接部112用于与设备壳体固定连接，第二连接部113用于通过行星轮系与设备电机的传动轴连接(下面将作详细说明)，应变部111用于响应被测物理量的作用而发生形变，应变检测模块12将检测到的形变物理量转换成表征扭矩的电信号发送给电子线路板13。

在本实施例中，第二连接部113上设置有面向应变检测模块12的内端面 1131，电子线路板13为中空的环形结构，电子线路板13套在应变部111上并被固定在内端面1131上，通过这种方式，实现应变检测模块12与电子线路板13 之间无遮挡，即，满足电子线路板13邻近应变检测模块12。

在本实施例中，电子线路板13通过螺栓15固定在第二连接部113的内端面1131上，电子线路板13上设置有供螺栓15穿过的固定孔131，第二连接部113上设置有用于与螺栓15紧固连接的螺纹孔1132，螺栓15穿过固定孔131 之后沿着紧固方向拧动直至将电子线路板13固定在第二连接部113上。

在本实施例中，应变检测模块12包括多个应变片121，多个应变片121沿着应变部111的周向等间隔设置。多个应变片121以串联或并联的方式电性连接之后通过导线14电性连接到电子线路板13上并组成应变桥，若向应变桥提供工作电源即可测试应变部111受扭力的电信号。多个应变片121通过应变胶粘贴在应变部111上，应变片121作为将应变变化成电阻变化的变换器件，以电阻丝应变片为例，随着应变部111受扭力发生微小的机械变形，应变片121 的敏感栅也相应变形，从而使其电阻发生变化，电阻变化与应变部111表面应变成比例。

请参见图3所示，图3为电阻丝应变片的基本结构示意图，应变片121包括基底1211、敏感栅1212、覆盖层1213和引出线1214；其中，敏感栅1212作为应变片121的敏感元件，用于感应应变变化，在本实施例中，以直径为0.025mm 左右的、高电阻率的合金电阻丝绕成如栅栏的敏感栅1212；敏感栅1212粘结在基底1211上，基底1211除能固定敏感栅1212外，还起到绝缘的作用；敏感栅 1212上面粘贴有覆盖层1213，覆盖层1213起到定位及绝缘的作用；引出线1214 被焊接到敏感栅1212电阻丝的两端，用以和外接导线14相连，引出线1214对应应变检测模块12的电信号输出端子。

在本实施例中，应变片121设置为四个。在其他实施例中，应变片121可以根据需要设置为其他数量。

在本实施例中，电子线路板13上设置有用于串联或并联多个应变片121的导电迹线132，导电迹线132被印制在电子线路板13上。通过这种方式，每个应变片121经导线14电性连接到电子线路板13上之后再与导电迹线132电性连接，相比于现有的以独立导线串联或并联多个应变片121的方式，本实用新型的扭矩传感器1以印制在电子线路板13上的导电迹线132取代了现有的用于串联或并联多个应变片121的独立导线，减少了导线14的数量，从而简化了走线。

在本实施例中，电子线路板13上设置多个焊点133，每个应变片121经导线14电性连接到邻近的焊点133上，多个焊点133之间经导电迹线132电性连接。作为优选地，应变片121在电子线路板13上的正投影与邻近该应变片121 的焊点133重合，此时，应变片121的电信号输出端与邻近该应变片121的焊点133之间的距离最短，相应地，所使用的导线14也最短，扭矩传感器1上的走线也最简约。

在本实施例中，本实用新型的扭矩传感器1为法兰扭矩传感器，其可以为单法兰扭矩传感器或双法兰扭矩传感器。以双法兰扭矩传感器为例，第一连接部112和第二连接部113均设置为法兰盘结构，并且第一连接部112的直径和第二连接部113的直径均大于应变部111的直径。

本实用新型的电动工具2以定扭矩电动扳手为例，请参见图4所示，图4 为一种定扭矩电动扳手的输出端的内部结构示意图，定扭矩电动扳手包括壳体 21和设置于壳体21内的扭矩输出轴22，扭矩输出轴22前端穿过壳体21前端衬套23内的轴承座伸出到壳体21外，扭矩输出轴22前端为方形轴24；在壳体 21内的扭矩输出轴22外侧设置有扭矩传感器1，扭矩传感器1前端通过第一连接部112与衬套23相连，后端通过第二连接部113与行星减速器25连接。

图4仅作为扭矩传感器1在电动工具2中设置的一种示例，不应当理解为对本实用新型所涉及的电动工具2的限制。

本实用新型通过改变电子线路板13的设置位置，优化了应变检测模块12 的电信号输出端与电子线路板13的电信号输入端之间的布线路径，使得导线14 能够以接近直线的方式电性连接在应变检测模块12的电信号输出端与电子线路板13的电信号输入端之间，简化了走线；本实用新型还通过在电子线路板13 上印刷导电迹线132实现多个应变片121的串联或并联，减少了导线14的数量，进一步简化了走线；受益于走线的简化和导线14数量的减少，本实用新型的扭矩传感器1的装配工艺更加简单，从而提高了装配效率；导线14数量的减少还使得电子线路板13上的焊点133减少，解决了焊点133过多导致的产品不良率较高的问题，从而提高了扭矩传感器1的产品良率。

本实用新型不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本实用新型原理和范畴的前提下，本实用新型的扭矩传感器1还有很多的替代方案。本实用新型的保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (9)

1.一种电动工具，所述电动工具包括扭矩传感器，其特征在于，所述扭矩传感器包括：

弹性轴；

应变检测模块，用于检测所述弹性轴受扭力的形变并输出电信号，所述应变检测模块设置于所述弹性轴上；

电子线路板，用于接收并处理所述应变检测模块输出的电信号，所述电子线路板邻近所述应变检测模块并设置于所述弹性轴上；

所述应变检测模块的电信号输出端经导线电性连接到所述电子线路板的电信号输入端。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：所述弹性轴包括应变部、设置于所述应变部一端的第一连接部和设置于所述应变部另一端的第二连接部。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于：所述第一连接部的直径和第二连接部的直径均大于所述应变部的直径。

4.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于：所述应变部上设置所述应变检测模块。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于：所述应变检测模块包括多个应变片，所述多个应变片沿着所述应变部的周向等间隔设置。

6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于：所述多个应变片以串联或并联的方式电性连接。

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于：所述电子线路板上设置有用于串联或并联所述多个应变片的导电迹线。

8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于：所述多个应变片经所述导线电性连接到所述导电迹线。

9.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于：所述第二连接部上设置有面向所述应变检测模块的内端面，所述电子线路板设置于所述内端面上。

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