無觸點感應制動的電動螺絲刀結構的製作方法

2023-04-29 20:42:01 2

專利名稱：無觸點感應制動的電動螺絲刀結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於電動工具技術領域，具體涉及一種無觸點感應制動的電動螺 絲刀結構。
背景技術：
本申請人在2007年5月6日向國家專利局提出了一種無觸點電磁感應制 動的電動螺絲刀結構，公開號為CN101049686A，該專利申請方案的建樹在 於對先前的電動螺絲刀的制動裝置進行了改進，使制動裝置的使用壽命與啟 動裝置的使用壽命相匹配。因為先前同樣由本申請人申請的中國實用新型專 利授權公告號CN2815620Y僅對啟動裝置作了改進，使啟動裝置的使用壽命 得到了極致的延長，然而由於受技術偏見影響未對制動裝置作出合理改進， 這裡所講的技術偏見可見CN101049686A說明書第2頁第15 23行的說明。 因此，CN101049686A是基於CN2815620Y所存在的缺憾而提出的。因為制 動裝置採用的是機械式觸點的微動開關，以機械式開關觸點的閉合或斷開來 控制電動螺絲刀的剎車即制動動作，而應用於這種電動工具上的微動開關的 動作距離比較小，也就是說動作行程較小，僅使在1.5_2.1咖範圍，對於微 動開關的加工和安裝精度要求十分苛刻。微動開關的觸點(按鈕)受反覆衝 擊，內部的簧片很快出現疲勞及至斷裂，造成制動失效或輸出力矩不穩定， 在使用頻率(次數)極高的場合如產品裝配流水線上使用， 一天可達盈千累 萬次的動作，所以故障機率極高。於是，CN101049686A推出的技術方案是 以電磁感應制動裝置作為制動裝置，將電磁感應制動裝置的信號輸出端與動 力傳動裝置的電機的電機驅動電路的輸入端電連接。很明顯，制動裝置表現 為剎車檢測的無觸點化，大大延長了開關的使用壽命。
但是，經申請人進一步探索而發現，上述結構即CN101049686A所推薦 的制動裝置的結構仍存在有欠缺，該欠缺主要反映在電動螺絲刀制動的穩定 性不夠理想，因為離合器的動作行程或稱動作距離較小，僅為l一2mm，從而
使傳感器在檢測該動作時伴隨有誤檢測的情形，該檢測會直接影響電動螺絲
刀的制動穩定性。更進一步地講，由於動作行程僅為1一2咖，無觸點感應元
件(專利稱為霍爾集成電路器件)存在回差，所謂的回並差是指當磁體部 件下行時，無觸點感應元件檢知即感應，而當磁體部件回恢時，無觸點感應 元件仍處於檢知狀態，因此難以準確(精確)分離出離合器的工作狀態，影 響制動的可靠性，使電動螺絲刀存在誤動作而損及使用壽命。

發明內容
本發明的任務是要提供一種能使無觸點感應元件準確可靠地分離出離合 器的工作狀態而藉以保障制動的可靠性、避免誤動作現象發生的無觸點感應 制動的電動螺絲刀結構。
本發明的任務是這樣來完成的， 一種無觸點感應制動的電動螺絲刀結構， 它包括外殼、中間套、動力傳動裝置和制動裝置，所述的制動裝置包括傳感 器和與傳感器相配合的被測部件，傳感器的信號輸出端與所述的動力傳動裝 置的電機的電機驅動電路的輸入端電連接，特徵在於所述的制動裝置還包 括有一槓桿機構，該槓桿機構設置在所述中間套上所開設的凹腔內，與所述 的傳感器相配合，並且還與所述的動力傳動裝置相配合，所述的被測部件設 在所述的槓桿機構上，與所述的傳感器相對應。
在本發明的一個具體的實施例中，所述的槓桿機構包括頂杆、槓桿本體、 第一、第二彈簧和支點轉軸，頂杆的下端插置於所述的凹腔的底部開設的頂 杆孔中並且與所述的動力傳動裝置的動作檢知套接觸，動作檢知套套置在錐 形盤上，而錐形盤套置在動力傳動裝置的凸輪軸上，頂杆的上端與槓桿本體 的底表面接觸，槓桿本體整體地容納於所述的凹腔內，槓桿本體的頂表面上 開設有第二彈簧孔，第二彈簧孔內置入所述的第二彈簧的下端，而第二彈簧 的上端支承在所述凹腔的頂壁上的彈簧孔或彈簧支承突緣上，在槓桿本體的 一端幵設有支點轉軸通孔，所述的支點轉軸的一端固定在所述的凹腔的側壁 上並且與凹腔垂直，另一端穿過所述的支點轉軸通孔並且套置第一彈簧，該 第一彈簧的一端抵擋在槓桿本體的側壁上，另一端抵擋在所述外殼的內壁上，所述的與傳感器41相配合的被測部件固定在所述的槓桿本體上。 在本發明的另一個具體的實施例中，所述的第二彈簧孔為盲孔。 在本發明的還一個具體的實施例中，所述的被測部件固定在所述槓桿本
體的寬度方向的左右端面中的其中一個端面上或固定在槓桿本體的長度方向
的前後側面中的其中一個側面的一端。
在本發明的又一個具體的實施例中，所述的傳感器固定在外殼的內壁上
並且探入所述的凹腔或固定在所述的凹腔內。
在本發明的再一個具體的實施例中，所述的傳感器為電磁感應傳感器或
光電感應傳感器，而所述的被測部件為磁體部件或反光部件。
在本發明的更而一個具體的實施例中，所述的電磁感應傳感器為霍爾傳
感器或巨磁傳感器，所述的磁體部件為磁鋼。
在本發明的進而一個具體的實施例中，所述的霍爾傳感器為開關型霍爾
傳感器或線性霍爾傳感器。
在本發明的又更而一個具體的實施例中，所述的反光部件為反光板。 在本發明的又進而一個具體的實施例中，所述的反光板為反光膜、反光
紙或反光玻璃。
本發明所提供的技術方案由於對已有技術中的制動裝置作了改進，艮P: 在原有的傳感器和被測部件的基礎上增加了槓桿機構，從而由傳感器、被測 部件和槓桿機構構成電動螺絲刀的制動裝置，使已有技術中不易由傳感器檢 測的電動螺絲刀的離合器的微小動作通過槓桿機構放大，轉化為易被傳感器 檢測的大位移動作，因此能準確而可靠地分離出離合器的工作狀態，保障制 動的可靠性，避免誤動作情形的發生。


圖1為本發明無觸點感應制動的電動螺絲刀結構的剖視圖。 圖2為本發明的制動裝置的組裝結構立體圖。 圖3為本發明的制動裝置的制動原理框圖。
圖4為以圖2結構為例的本發明的制動裝置的一個實施例示意圖。
圖5為本發明的制動裝置的另一個實施例示意圖。 圖6為本發明的制動裝置的還一個實施例示意圖。 圖7為本發明的制動裝置的再一個實施例示意圖。
具體實施例方式
通過下面的描述，將更加清楚地了解本發明的技術實質並且使本發明的 優點和效果更趨明朗，然而，不應視實施例為對本發明方案的限制，任何形 式上的變換而非實質性的突破都應視為本發明所公開的技術方案範圍。
請見圖l，依據公知的結構，本發明的電動螺絲刀同樣具有一個外殼l， 並且外殼1通常採用塑料模製成形。中間套2安裝在外殼1內，即安裝在中 空的外殼1的殼腔中，對於中間套2的材料優選採用金屬例如鋁合金，在中 間套4的腔體內(因為中間套也是中空的)安裝動力傳動裝置3。本發明所提 供的動力傳動裝置3的結構是同已有技術中的電動螺絲刀的動力傳動裝置的 結構完全相同的，這裡所講的已有技術主要是指由申請人在先申請的如中國 實用新型專利公告號CN2815620Y 、中國發明專利申請公開號 C畫1049686A。
上面提到的本發明的動力傳動裝置3至少包括電機31、減速組件32、輸 出軸33、傳動碗34、凸輪軸35、錐形盤36和動作檢知套37,由於這些部件 的裝配關係屬於已有技術範疇，因此申請人不再予以贅述。在圖1中可以看 到，中間套2的壁體上構成有一個用於供下面即將描述的制動裝置4的槓桿 機構43容納的凹腔21。
請見圖2和圖3並且請繼續見圖1，制動裝置4是由傳感器41、被測部 件42和槓桿機構43構成的，在本實施例中，傳感器41被固定在了中間套2 上並且探及於上面提到的凹腔21，傳感器41的信號輸出端411 (也可稱信號 輸出線)與前述的動力傳動裝置3的電機31的電機驅動電路311的輸入端電 連接(圖3示)，被測部件42被固定在了槓桿機構43上(圖l、圖2示)。槓 杆機構43包括頂杆431、頂杆本體432、第一、第二彈簧433、 435和支點轉 軸434，由圖l可以看出，頂杆431的下端插置在了凹腔21底部所預設的頂杆孔211中，並且，頂杆431的下端端面與動力傳動裝置3的動作檢知套37 接觸，頂杆431的上端探出頂杆孔211後與槓桿本體432的底表面接觸，槓 杆本體432的形狀及大小應兼顧到與凹腔21的形狀、大小相一致的程度，以 便使槓桿本體432整體時容納於凹腔21內。請重點見圖2，在槓桿本體432 的頂表面即以目前的圖示位置狀態的槓桿本體432的上表面上開設有一盲孔 性質的第二彈簧孔4321,第二彈簧435的一端即圖示的下端容納在第二彈簧 孔4321內，而第二彈簧435的上端支承在凹腔21的頂壁上的同樣為盲孔的 彈簧孔或彈簧支承突緣上，或者省去該彈簧孔或彈簧支承突緣而直接將第二 彈簧435的上端抵擋在凹腔21的頂壁上，較為優選的方案是將第二彈簧435 定位在彈簧孔中，本實施例即是。在槓桿本體432的一端即圖2所示的左端 開有一支點轉軸通孔4322，在凹腔21的側壁上固定有一與凹腔21的深度方 向構成垂直的支點轉軸434的一端，支點轉軸434的另一端呈懸臂形態，前 述的槓桿本體432通過支點轉軸通孔4322而套置在支點轉軸434上，在支點 轉軸434所伸展到支點轉軸通孔4322外的端部即支點轉軸434的另一端套置 第一彈簧433。從圖中可知，第一彈簧433的一端與外殼的內壁相接觸，而另 一端則與槓桿本體432的側壁即圖2所示的前側壁接觸。優選的方案還可以 在凹腔21的底壁上設置緩衝墊，以起到對槓桿本體432的緩衝作用，避免槓 杆本體432在第二彈簧435的作用下產生與凹腔21的底壁撞擊的現象。如果 將槓桿本體432與支點轉軸434相聯結的一端即圖2所示的左端稱為定位端 或稱為支點端，那麼槓桿本體432的另一端即圖2所示的右端稱為擺動端(上、 下擺動)。
申請人在上面多次提到的傳感器41既可以是電磁感應傳感器，也可以是 光電感應傳感器，同理，當採用電磁感應傳感器時，那麼被測部件42採用磁 體部件如磁鋼；而當採用光電感應傳感器時，那麼被測部件42採用反光部件 如反光板，反光板包括反光膜、反光紙或反光玻璃。基於前述，不能因傳感 器41所採用的電磁感應傳感器或光電感應傳感器的變化而構成對本發明的技 術方案的限制。在本實施例中，申請人選擇的傳感器41是電磁感應傳感器，
被測部件42選擇的是磁鋼。還有，電磁感應傳感器既可以是霍爾傳感器，也 可以是巨磁傳感器，並且，霍爾傳感器又可在開關型霍爾傳感器與線性霍爾 傳感器中任擇其一，本實施例選擇的是開關型霍爾傳感器。
通過申請人在上面的說明，領域內的技術人員應當能夠知道本發明方案 的技術實質，那就是電動螺絲刀的制動裝置3利用槓桿機構43的動作放大 原理，使已有技術中不易由傳感器檢測(感知)的離合器的微小動作通過槓 杆機構43的放大作用轉化為得以被傳感器41容易檢知的大位移動作，保障 了電動螺絲刀無觸點電磁感應或光電感應制動的可靠性。對此，還可以通過 公知的槓桿原理,=#得到更為具體的理解。上面所講的離合器的微小動作 是指由作為驅動^的k出軸33帶動傳動碗34,由傳動碗34帶動鋼球341， 進而由鋼球341帶動凸輪軸35,到力距時，凸輪軸35將鋼球341沿凸輪曲線 向外推開，鋼球341迫使錐形盤36向下動作，該過程就是離合動作。
實施例l:
請見圖4並且結合圖1、圖2和圖3，申請人描述本發明的制動裝置4的 一種具體實施方式
，被測部件42為磁體部件即磁鋼，鎧裝在槓桿本體432的 長度方向的一側的側部並且偏一端，與固定在中間套2上的並且探入到凹腔 21的傳感器41相對應，傳感器41為開關型霍爾傳感器。當電動螺絲刀的輸 出力矩達到設定值時，由動力傳動裝置3的傳動碗34驅動鋼球341使錐形盤 36和動作檢知套37產生一個向下的軸向位移動作，此時由於第二彈簧435 對槓桿本體432的作用使槓桿本體2的一端即鎧裝有被測部件42的一端以支 點轉軸434為轉動點向下位移，被測部件42同時向下位移，由於被測部件42 相對於靜態固定的傳感器41產生位移變化，其被傳感器41即霍爾集成電路 器件得以檢知的磁場強度發生變化，產生動作信號，該信號經放大驅動電路 放大後發送到(反饋給)電機驅動電路311的輸入端，使電機31停止工作， 即制動。反之，頂杆431頂推槓桿本體432,槓桿本體432回位，被測部件亦 然。在上述過程中，槓桿機構43擔當著將被測信號放大的作用，即利用槓桿 的距離放大作用，使得原來離合器的微小動作(傳感器41不容易分離的、容
易產生誤動作的動作範圍)放大為不會使傳感器41產生誤動作的大位移動作， 從而確保整機剎車動作可靠。
實施例2:
請見圖5，作為另一種實施方式，被測部件42被設置在了槓桿本體432 的寬度方向的一端的端面上並且與傳感器41相對應，其餘同對實施例1的描 述。
實施例3:
請見圖6，傳感器41的位置改設在凹腔21的下部並且偏一端，被測部 件42設在槓桿本體432的長度方向的一側的偏一端並且與傳感器41對應， 第二彈簧435的位置設在凹腔21的底壁上，與槓桿本體432的底表面接觸， 頂杆431的位置處於支點轉軸431的外側即圖示的右端。當電動螺絲刀的輸 出力矩達到設定值時，由動力傳動裝置3的傳動碗34驅動鋼球341使錐形盤 36和動作檢知套37產生一個向下的軸向位移動作，此時由於第二彈簧435 對槓桿本體432的作用，使槓桿本體432的一端即鎧裝有被測部件42的一端 以支點轉軸434為轉動點向上移動。其餘同對實施例1的描述。
實施例4:
請見圖7，傳感器41大體上被設置在了凹腔21內並且偏凹腔21的一端 的左下角，被測部件42設置在了槓桿本體432的寬度方向的一端的端面上並 且與傳感器41相對應，第二彈簧435的位置設在了凹腔21的底壁上。其餘 同對實施例3的描述。
權利要求
1、一種無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，它包括外殼(1)、中間套(2)、動力傳動裝置(3)和制動裝置(4)，所述的制動裝置(4)包括傳感器(41)和與傳感器(41)相配合的被測部件(42)，傳感器(41)的信號輸出端與所述的動力傳動裝置(3)的電機(31)的電機驅動電路的輸入端電連接，其特徵在於所述的制動裝置(4)還包括有一槓桿機構(43)，該槓桿機構(43)設置在所述中間套(2)上所開設的凹腔(21)內，與所述的傳感器(41)相配合，並且還與所述的動力傳動裝置(3)相配合，所述的被測部件(42)設在所述的槓桿機構(43)上，與所述的傳感器(41)相對應。
2、 根據權利要求1所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的槓桿機構(43)包括頂杆(431)、槓桿本體(432)、第一、第二彈簧 (433、 435)和支點轉軸(434)，頂杆(431)的下端插置於所述的凹腔(21)的底 部開設的頂杆孔(211)中並且與所述的動力傳動裝置(3)的動作檢知套(37) 接觸，動作檢知套(37)套置在錐形盤(36)上，而錐形盤(36)套置在動力傳動 裝置(3)的凸輪軸(35)上，頂杆(431)的上端與槓桿本體(432)的底表面接觸， 槓桿本體(432)整體地容納於所述的凹腔(21)內，槓桿本體(432)的頂表面上 開設有第二彈簧孔(4321),第二彈簧孔(4321)內置入所述的第二彈簧(435) 的下端，而第二彈簧(435)的上端支承在所述凹腔(21)的頂壁上的彈簧孔或 彈簧支承突緣上，在槓桿本體(432)的一端開設有支點轉軸通孔(4322)，所 述的支點轉軸(434)的一端固定在所述的凹腔(21)的側壁上並且與凹腔(21) 垂直，另一端穿過所述的支點轉軸通孔(4322)並且套置第一彈簧(433)，該 第一彈簧(433)的一端抵擋在槓桿本體(432)的側壁上，另一端抵擋在所述外 殼(1)的內壁上，所述的與傳感器(41)相配合的被測部件(42)固定在所述的 槓桿本體(432)上。
3、 根據權利要求2所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的第二彈簧孔(4321)為盲孔。
4、 根據權利要求2所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的被測部件(42)固定在所述槓桿本體(432)的寬度方向的左右端面 中的其中一個端面上或固定在槓桿本體(432)的長度方向的前後側面中的其 中一個側面的一端。
5、 根據權利要求1或2所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其 特徵在於所述的傳感器(41)固定在外殼(l)的內壁上並且探入所述的凹腔 (21)或固定在所述的凹腔(21)內。
6、 根據權利要求5所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的傳感器(41)為電磁感應傳感器或光電感應傳感器，而所述的被測 部件(42)為磁體部件或反光部件。
7、 根據權利要求5所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的電磁感應傳感器為霍爾傳感器或巨磁傳感器，所述的磁體部件 (42)為磁鋼。
8、 根據權利要求7所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的霍爾傳感器為開關型霍爾傳感器或線性霍爾傳感器。
9、 根據權利要求6所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，其特徵 在於所述的反光部件為反光板。
10、 根據權利要求9所述的無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，在本發明的又進而一個具體的實施例中，所述的反光板為反光膜、反光紙或反光玻
全文摘要
一種無觸點感應制動的電動螺絲刀結構，屬於電動工具技術領域。包括外殼、中間套、動力傳動裝置和制動裝置，所述的制動裝置包括傳感器和與傳感器相配合的被測部件，傳感器的信號輸出端與所述的動力傳動裝置的電機的電機驅動電路的輸入端電連接，特徵在於所述的制動裝置還包括有一槓桿機構，該槓桿機構設置在所述中間套上所開設的凹腔內，與所述的傳感器相配合，並且還與所述的動力傳動裝置相配合，所述的被測部件設在所述的槓桿機構上，與所述的傳感器相對應。優點能準確而可靠地分離出離合器的工作狀態，保障制動的可靠性，避免誤動作情形的發生。
文檔編號B25B21/00GK101352847SQ200810195699
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月4日 優先權日2008年9月4日
發明者朱文通 申請人:常熟市東聯電器製造有限責任公司