CN219882361U - 电动扳手 - Google Patents

Abstract

一种电动扳手，包括壳体、位于壳体内的电机、连接于电机的传动机构及由传动机构驱动的输出轴。壳体设有容纳电机的主体部及位于主体部前端的支撑壳体，传动机构包括位于主体部内的第一传动机构及位于支撑壳体内的第二传动机构，第二传动机构包括位于支撑壳体内的内齿圈。电动扳手包括位于支撑壳体内的检测装置，检测装置包括固持于支撑壳体的支撑板、自支撑板延伸的电路板及位于电路板上的磁致扭矩传感器，电路板位于支撑壳体与内齿圈之间，检测装置通过传感器检测内齿圈的前端处的扭力参数。内齿圈位于第三/四行星轮系机构处，由于第三/四行星轮系机构的扭矩值较大且邻近输出轴，是以误差放大不明显，从而实现扭矩的精确控制。

Description

电动扳手

[技术领域]

本实用新型涉及电动扳手领域，特别涉及一种精确控制扭矩的定扭矩电动扳手。

[背景技术]

目前电动扳手就是以电源或电池为动力的扳手，是一种拧紧高强度螺栓的工具，其又叫高强螺栓枪，主要分为冲击扳手、扭剪扳手、定扭矩扳手、转角扳手、角向扳手，电动扳手主要应用于钢结构安装行业，专门安装钢结构高强螺栓。现有的定扭矩电动扳手，一般是通过控制电机的电流来实现电机扭矩的控制；通常，电机扭矩的误差经过多级减速齿轮放大后，最终电动扳手的输出扭矩精度不高。现有的定扭矩电动扳手，一般是通过控制电机的电流来实现电机扭矩的控制，然而，电机扭矩在电池包电压下降的过程中变化幅度大，最终电动扳手的输出扭矩精度不高。同时，也有通过扭矩传感器来检测电动扳手的输出扭矩的方案，但是扭矩传感器只能设置在传动机构的第一级/第二级，误差经多级放大，使得扭矩信号精度不高，从而不能用于精确的扭矩控制。

鉴于此，确有必要提供一种改进的电动扳手，以克服先前技术存在的缺陷。

[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定扭矩电动扳手，其实现了扭矩的精确控制。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种电动扳手，包括壳体、位于所述壳体内的电机、连接于所述电机的传动机构及由所述传动机构驱动的输出轴，所述电机通过所述传动机构驱动所述输出轴旋转。所述壳体设有容纳所述电机的主体部及位于所述主体部的前端的支撑壳体，所述传动机构包括位于所述主体部内的第一传动机构及位于所述支撑壳体内的第二传动机构，所述第一传动机构连接于所述电机的前端，所述第二传动机构包括位于所述支撑壳体内的内齿圈及位于所述内齿圈内的中间轴，所述中间轴连接于所述第一传动机构的前端。所述电动扳手包括位于所述支撑壳体内的检测装置，所述检测装置包括固持于所述支撑壳体的支撑板、自所述支撑板向前延伸的电路板及位于所述电路板上的传感器，所述电路板位于所述支撑壳体与所述内齿圈之间，所述传感器为磁致扭矩传感器，所述检测装置通过所述传感器检测所述内齿圈的前端处的扭力参数。

进一步改进方案为：所述支撑壳体设有套设于所述内齿圈的外周的环形部及位于环形部的后端的后侧壁，所述后侧壁连接于所述主体部的前端，所述支撑板固定于所述后侧壁的后端面上，且所述电路板自所述支撑板延伸入所述支撑壳体内。

进一步改进方案为：所述电动扳手包括位于所述壳体内的控制器，所述检测装置包括自所述支撑板向后延伸入所述主体部内的导线，所述检测装置通过所述导线电性连接至所述控制器。

进一步改进方案为：所述第二传动机构包括位于所述内齿圈内的第三行星轮系机构与第四行星轮系机构，所述第三行星轮系机构啮合于所述中间轴的前端，所述第四行星轮系机构啮合于所述第三行星轮系机构的前端，且所述传感器邻近于所述第四行星轮系机构设置。

进一步改进方案为：所述电动扳手包括位于所述第二传动机构的前端的第三传动机构，所述输出轴连接于所述第三传动机构的前端。

进一步改进方案为：所述第四行星轮系机构设有向前延伸入所述第三传动机构内的输出头，所述第三传动机构包括啮合于所述输出头的第五行星轮系机构及位于所述第五行星轮系机构的前端的第六行星轮系机构，所述输出轴连接于所述第六行星轮系机构的前端。

进一步改进方案为：所述内齿圈设有露出于所述支撑壳体的前端的外齿部，所述第三传动机构包括套设于所述第五行星轮系机构与所述第六行星轮系机构的外周的前壳体，所述前壳体连接于所述外齿部。

进一步改进方案为：所述内齿圈的后端固定于所述主体部内，所述支撑壳体的后端固定于所述主体部的前端，所述前壳体固持于所述内齿圈的前端而未连接于所述支撑壳体的前端，所述第三传动机构通过所述前壳体带动所述内齿圈具有相对于所述支撑壳体的运动趋势。

进一步改进方案为：所述第一传动机构包括位于所述主体部内的第一行星轮系机构与第二行星轮系机构，所述第一行星轮系机构连接于所述电机的前端，所述第二行星轮系机构位于所述第一行星轮系机构的前端且啮合于所述中间轴的后端。

进一步改进方案为：所述电机设有沿纵向延伸的电机轴，所述电机轴向前延伸入所述第一传动机构内且啮合于所述第一行星轮系机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：所述电动扳手包括位于支撑壳体内的检测装置，所述检测装置包括固持于支撑壳体的支撑板、自支撑板向前延伸的电路板及位于电路板上的传感器，所述电路板位于支撑壳体与内齿圈之间，所述传感器为磁致扭矩传感器，所述检测装置通过传感器检测内齿圈的前端处的扭力参数。如此连接，使得所述传感器采集位于第三/四行星轮系机构处的内齿圈上的扭矩值，由于第三/四行星轮系机构的扭矩值比较大，且邻近输出轴设置，是以误差放大不明显；所述电动扳手通过检测装置采集该内齿圈上的扭矩参数时，所述内齿圈的扭矩参数可以精确的传递给检测装置，从而实现扭矩的精确控制。

[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是本实用新型较佳实施例的电动扳手的立体示意图；

图2是图1所示的电动扳手的剖视图；

图3是图1所示的电动扳手中第二传动机构处的立体示意图；

图4是图3所示的第二传动机构处的分解示意图；

图5是图3所示的第二传动机构处的剖视图。

图中附图标记的含义：

100、电动扳手10、壳体11、主体部12、握持部13、脚板部14、操作按钮15、支撑壳体151、环形部152、后侧壁20、电机21、电机轴30、传动机构40、第一传动机构41、第一行星轮系机构42、第二行星轮系机构50、第二传动机构51、内齿圈511、外齿部52、中间轴53、第三行星轮系机构54、第四行星轮系机构541、输出头60、第三传动机构61、第五行星轮系机构62、第六行星轮系机构63、前壳体70、输出轴80、电池包90、检测装置91、支撑板92、电路板93、导线94、传感器

[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“上”、“下”、“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。

请参阅图1至图2所示为本实用新型涉及的一种电动扳手100，用于插接一工作头(未图示)。在本实施方式中，所述电动扳手100为定扭矩电动扳手，其包括壳体10、位于壳体10内的电机20、连接于电机20的传动机构30、由传动机构30驱动的输出轴70，所述输出轴70部分露出于壳体10的前端。所述输出轴70为至少部分露出壳体10前端的扳手头，且所述电机20通过传动机构30驱动输出轴70运转。

所述壳体10包括沿纵向延伸的主体部11、连接于主体部11下方的握持部12及位于握持部12的下端的脚板部13。所述电机20及部分的传动机构30容纳于主体部11内，且所述输出轴70的部分露出于主体部11的纵向前端。所述握持部12用于使用者操作时的握持且设有操作按钮14，所述操作按钮14供使用者操作以控制电动扳手100的工作启停。所述电动扳手100还包括连接于脚板部13下端的电池包80及位于壳体10内的控制器(未标号)，所述电池包80用于对电动扳手100进行电力供应。所述主控制器电性连接于电机20，以控制电机20的启停，进而驱动输出轴70的旋转或停止。

所述电机20设有沿纵向延伸的电机轴21，所述电机轴21的旋转轴线与输出轴70的旋转轴线位于同一轴线上，所述电机轴21连接至传动机构30以驱动输出轴70旋转。所述壳体10设有位于主体部11的纵向前端的支撑壳体15，所述传动机构30包括位于主体部11内的第一传动机构40、位于支撑壳体15内的第二传动机构50及位于第二传动机构50的纵向前端的第三传动机构60，所述输出轴70连接于第三传动机构60的纵向前端。

所述第一传动机构40连接于电机20的纵向前端，所述第一传动机构40包括位于主体部11内的第一行星轮系机构41与第二行星轮系机构42，所述第一行星轮系机构41连接于电机20的纵向前端，所述第二行星轮系机构42位于第一行星轮系机构41的纵向前端且连接于第二传动机构50的纵向后端。具体地，所述电机轴21沿纵向向前延伸入第一传动机构40内且啮合于第一行星轮系机构41的纵向后端。

请参阅图3至图5所示，所述第二传动机构50包括位于支撑壳体15内的内齿圈51及位于内齿圈51内的中间轴52、第三行星轮系机构53与第四行星轮系机构54，所述中间轴52连接于第一传动机构40的纵向前端，即所述第二行星轮系机构42啮合于中间轴52的纵向后端。所述第三行星轮系机构53啮合于中间轴52的纵向前端，所述第四行星轮系机构54啮合于第三行星轮系机构53的纵向前端，且所述第四行星轮系机构54设有沿纵向向前延伸入第三传动机构60内的输出头541。

结合图2所示，所述第三传动机构60包括啮合于输出头541的第五行星轮系机构61、位于第五行星轮系机构61的纵向前端的第六行星轮系机构62及套设于第五行星轮系机构61与第六行星轮系机构62的外周的前壳体63，所述输出轴70连接于第六行星轮系机构62的纵向前端。所述内齿圈51设有露出于支撑壳体15的纵向前端的外齿部511，所述前壳体63的后端连接于外齿部611。

本实施方式中，所述支撑壳体15设有套设于内齿圈51的外周的环形部151及位于环形部151的后端的后侧壁152，所述后侧壁152连接于主体部11的前端。是以，所述内齿圈51的后端固定于主体部11内，所述支撑壳体15的后端固定于主体部11的前端，所述前壳体63固持于内齿圈51的前端而未连接于支撑壳体15的前端，所述第三传动机构60通过前壳体63带动内齿圈51具有相对于支撑壳体15的运动趋势。

请参阅图4至图5所示，所述电动扳手100还包括位于支撑壳体15内的检测装置90，所述检测装置90包括固持于支撑壳体15的支撑板91、自支撑板91向前延伸的电路板92、自支撑板91向后延伸入主体部11内的导线93及位于电路板92上的传感器94，所述检测装置90通过导线93电性连接至控制器。具体地，所述支撑板91固定于后侧壁152的后端面上，所述电路板92自支撑板91沿纵向延伸入支撑壳体15内，且所述电路板92位于支撑壳体15与内齿圈51之间。

所述传感器94为磁致扭矩传感器且邻近于第四行星轮系机构54设置，该传感器94的工作原理是基于磁性材料的磁致弹性效应，磁致弹性效应是铁磁材料在机械应力的作用下，材料磁性随着改变的现象；从而，将测应力的问题转化为测磁场问题。所述检测装置90通过传感器94检测内齿圈51的前端处的扭力参数：所述电动扳手100工作时，所述内齿圈51和外齿部511之间有一定扭矩，该扭矩导致内齿圈51的纵向前端产生扭转弹性变形，从而使得磁场随之变化，所述传感器94检测到该磁场的变化，输出一个可由控制器检测的电信号。

如此连接，使得所述传感器94采集位于第三/四行星轮系机构处的内齿圈51上的扭矩值，由于第三/四行星轮系机构的扭矩值比较大，且邻近输出轴70设置，是以误差放大不明显；所述电动扳手100通过检测装置90采集该内齿圈51上的扭矩参数时，所述内齿圈51的扭矩参数可以精确的传递给检测装置90，从而实现扭矩的精确控制。

本实用新型中，所述电动扳手100包括位于支撑壳体15内的检测装置90，所述检测装置90包括固持于支撑壳体15的支撑板91、自支撑板91向前延伸的电路板92及位于电路板92上的传感器94，所述电路板92位于支撑壳体15与内齿圈51之间，所述传感器51为磁致扭矩传感器，所述检测装置90通过传感器94检测内齿圈51的前端处的扭力参数。如此连接，使得所述传感器94采集位于第三/四行星轮系机构处的内齿圈51上的扭矩值，由于第三/四行星轮系机构的扭矩值比较大，且邻近输出轴70设置，是以误差放大不明显；所述电动扳手100通过检测装置90采集该内齿圈51上的扭矩参数时，所述内齿圈51的扭矩参数可以精确的传递给检测装置90，从而实现扭矩的精确控制。

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，本实用新型的电动扳手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 (10)

1.一种电动扳手，包括壳体、位于所述壳体内的电机、连接于所述电机的传动机构及由所述传动机构驱动的输出轴，所述电机通过所述传动机构驱动所述输出轴旋转；所述壳体设有容纳所述电机的主体部及位于所述主体部的前端的支撑壳体，所述传动机构包括位于所述主体部内的第一传动机构及位于所述支撑壳体内的第二传动机构，所述第一传动机构连接于所述电机的前端，所述第二传动机构包括位于所述支撑壳体内的内齿圈及位于所述内齿圈内的中间轴，所述中间轴连接于所述第一传动机构的前端；其特征在于：所述电动扳手包括位于所述支撑壳体内的检测装置，所述检测装置包括固持于所述支撑壳体的支撑板、自所述支撑板向前延伸的电路板及位于所述电路板上的传感器，所述电路板位于所述支撑壳体与所述内齿圈之间，所述传感器为磁致扭矩传感器，所述检测装置通过所述传感器检测所述内齿圈的前端处的扭力参数。

2.根据权利要求1所述的电动扳手，其特征在于：所述支撑壳体设有套设于所述内齿圈的外周的环形部及位于环形部的后端的后侧壁，所述后侧壁连接于所述主体部的前端，所述支撑板固定于所述后侧壁的后端面上，且所述电路板自所述支撑板延伸入所述支撑壳体内。

3.根据权利要求2所述的电动扳手，其特征在于：所述电动扳手包括位于所述壳体内的控制器，所述检测装置包括自所述支撑板向后延伸入所述主体部内的导线，所述检测装置通过所述导线电性连接至所述控制器。

4.根据权利要求2所述的电动扳手，其特征在于：所述第二传动机构包括位于所述内齿圈内的第三行星轮系机构与第四行星轮系机构，所述第三行星轮系机构啮合于所述中间轴的前端，所述第四行星轮系机构啮合于所述第三行星轮系机构的前端，且所述传感器邻近于所述第四行星轮系机构设置。

5.根据权利要求4所述的电动扳手，其特征在于：所述电动扳手包括位于所述第二传动机构的前端的第三传动机构，所述输出轴连接于所述第三传动机构的前端。

6.根据权利要求5所述的电动扳手，其特征在于：所述第四行星轮系机构设有向前延伸入所述第三传动机构内的输出头，所述第三传动机构包括啮合于所述输出头的第五行星轮系机构及位于所述第五行星轮系机构的前端的第六行星轮系机构，所述输出轴连接于所述第六行星轮系机构的前端。

7.根据权利要求6所述的电动扳手，其特征在于：所述内齿圈设有露出于所述支撑壳体的前端的外齿部，所述第三传动机构包括套设于所述第五行星轮系机构与所述第六行星轮系机构的外周的前壳体，所述前壳体连接于所述外齿部。

8.根据权利要求7所述的电动扳手，其特征在于：所述内齿圈的后端固定于所述主体部内，所述支撑壳体的后端固定于所述主体部的前端，所述前壳体固持于所述内齿圈的前端而未连接于所述支撑壳体的前端，所述第三传动机构通过所述前壳体带动所述内齿圈具有相对于所述支撑壳体的运动趋势。

9.根据权利要求1所述的电动扳手，其特征在于：所述第一传动机构包括位于所述主体部内的第一行星轮系机构与第二行星轮系机构，所述第一行星轮系机构连接于所述电机的前端，所述第二行星轮系机构位于所述第一行星轮系机构的前端且啮合于所述中间轴的后端。

10.根据权利要求9所述的电动扳手，其特征在于：所述电机设有沿纵向延伸的电机轴，所述电机轴向前延伸入所述第一传动机构内且啮合于所述第一行星轮系机构。