专利名称：双功能电动螺刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动螺刀，特别是一种输出扭矩可调，具有自动开启与手动启动的双功能电动螺刀，属于电动工具技术领域。
在家电、仪器仪表等行业使用的电动螺刀多为扭矩过载时机械离合打滑冲击结构，启动必须靠操作者按动压柄来实现，这种结构的螺刀所拧螺钉的扭矩一致性差，且操作不方便，它的机械离合打滑时的冲击不仅噪声较大，而且对操作者有较大的反作用力；近年来，市场上出现了一种定扭矩自动断电式电动螺刀，这种结构的螺刀是在原螺刀的基础上配备一个电源控制装置，当螺刀拧紧螺钉达到所要求的扭矩时给控制装置一触发信号，控制装置切断驱动电机的电源使得螺刀停止转动，以确保输出扭矩的准确性，该结构的螺刀虽然消除了机械离合打滑时产生的噪声，避免了打滑冲击时对操作者的冲击力，但是，它的启动还是靠手按压柄来实现的，且每把螺刀需要配备一台电源控制装置，不仅成本较高，而且维修较麻烦，使用时也不方便。
本实用新型目的在于提供一种操作方便、输出扭矩准确、可调的双功能电动螺刀，该螺刀使用时不用手按压柄即可自动启动，达到所需要的扭矩后驱动电机停止转动；使用手动按扭启动，可以连续运转，输出扭矩可以调节。
本实用新型是这样实现的。由外壳、壳体、驱动电机、减速机构、扭矩调节机构、换向开关和开启开关等器件组成的电动螺刀，其特点是它还包括一个自动开启机构，该机构装在开有中心孔的筒状支承体内，支承体与壳体紧固连接，支承体的中心孔内设有连接轴套，它的左端与减速机构的轮盘轴紧固连接，右端紧靠输出轴，输出轴的右端部与刀杆连接。所说的自动开启机构包括开有两环形槽的心轴，心轴的一部分装在连接轴套内，另一部分装在输出轴内，在心轴和轮盘轴之间有推力弹簧，在心轴上左边的环形槽中装有钢球，输出轴上套着一个筒状套和支承轴套，筒状套的内孔为不同直径的台阶孔，筒状套的外园上装有两个调整螺母和一顶片，顶片的左端靠在自动开启开关的触扭上，在筒状套和支承轴套之间设有推力弹簧，两个调整螺母和推力弹簧套在筒状套上，在输出轴和筒状套之间设有钢球，它紧靠着输出轴内的心轴上的右边的环形槽左侧的锥面，支承轴套位于输出轴的中部，在输出轴的右端部套有一个弹簧座，在支承轴套和弹簧座之间设有回位弹簧，支承轴套的外园装在支承体内，由弹性挡圈固定，输出轴的输出端面装有锁套，锁套与弹簧座之间有一组钢球。支承体的中部开有两个缺口，一缺口处装有手动启动开关和手动按扭，另一缺口处设有自动开启开关。
所说的扭矩调节机构包括调整套、调扭弹簧、支承垫和园柱销。调扭弹簧套在支承体的外径上，它的一端装在支承垫的凸台上，另一端直接作用于调扭套的左端面，园柱销位于支承体右部所开的轴向孔内，并与轴向孔滑动配合，园柱销的左端靠住移动套，右端和支承垫接触，调整套在调扭弹簧的右侧，套装在支承体的外园上。在外壳中有换向开关和电源插座。
在筒形的外壳中有换向开关、手动开关和自动启动开关以及外接电源插座。驱动电机的主轴直接驱动行星减速机构，减速机构的轮盘轴与开启机构相连接，并带动输出轴及刀杆转动将螺钉拧紧；直接转动调整套可以满足不同扭矩的需要，改变螺刀的输出扭矩；按下手动开关，螺刀可以实现不断电连续冲击转动。通常螺刀使用时操作者握住外壳并将螺刀下压，螺刀内的自动开启机构将自动启动开关接通，使得驱动电机启动带动行星减速机构运转，并通过输出轴带动刀杆转动，可进行螺钉(或螺母)的装卸，当刀杆拧紧螺钉(或螺母)时，即输出轴达到要求的扭矩后，开启机构内的筒状套被推动又将自动开启开关断开，使得驱动电机停止转动，确保输出扭矩的准确性，同时也改善了操作者的工作状况。
本实用新型与以往技术相比具有如下优点1、功能齐全、操作方便，既可以自动开启又可以手动启动；2、自动开启定扭矩断电使得驱动电机停止转动的功能，确保了输出扭矩的准确性与一致性，改善了操作者的工作状况；3、成本低、使用与维修方便，该实用新型未使用复杂的电子控制电路实现了定扭矩驱动电机停止转动的功能，使得制造、维修、使用较方便；4、提高了螺刀与刀杆的使用寿命，特别是用于装卸螺钉用的十字槽刀头寿命可以提高数倍，由于本实用新型具有自动开启的功能，它启动时必须使输出轴受到一个轴向压力，驱动电机方能接通电源转动，这个轴向压力使得刀杆上的十字头与螺钉上的十字槽紧密吻合，二者不易错位打滑，既保证装配的十字槽螺钉的质量，也减少了刀杆上的十字头的磨损，延长了易损件十字槽刀头的使用寿命。
附图1是本实用新型的结构示意图(剖示)。
附图2是图1的A－A剖视图。
附图3是图1的B－B剖视图。
附图4是本实用新型的电气原理图。
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。参照图1，外壳5分为左、右两件，由螺钉3和紧固螺母20紧固在一起组成螺刀的外壳，在外壳的左端部装有外接电源插座2、换向开关4及吊环1，在外壳内靠近电源插座2和换向开关4处装有直流驱动电机6，它的主轴与行星减速机构中的一级主动齿轮43相连接，并带动该机构转动；行星减速机构有内齿轮9、行星齿轮10、二极主动齿轮42、销轴45及轮盘轴40等件组成，它们安装在园柱形的壳体8内。驱动电机与行星减速机构的装配关系是这样的，驱动电机的输出轴端有一连接盘7，驱动电机的定位轴肩装入连接盘7的内孔，并用螺钉44拧入驱动电机6的外壳螺纹孔中，使二者固定在一起，连接盘7的外园装入壳体8内，用螺钉46(见图3)紧固，这样使得驱动电机6、连接盘7、壳体8牢固地固定在一起。参照图3，在壳体8内的右端有一个滚针座11，在滚针座的左侧端面上对称分布有两个凸肩，并镶入内齿轮9右端面上的槽中，二者不能相对转动，在滚针座11的右侧端面上对称分布有2个槽，槽内装有2个滚针47并紧靠在壳体8的内端面上，在壳体8的右端侧壁上有对称的2个孔，孔内装有2个钢球48，在其外面的端部上套有一个移动套12，它可以在壳体8上左、右移动，通常移动套12在园柱销49的推力下紧靠在壳体8的外端面上，钢球48则浮动于壳体8、滚针座11、移动套12三者之间。
参照图1、图3，在壳体8的右端装有一开有中心孔的筒状支承体21，螺钉39将支承体21紧固在壳体8上，支承体21的中部对称去掉两部分，即开有两个缺口，在两缺口处装有手动启动开关13和手动按扭51，以及自动开启开关14(见图2)；在支承体21的右部装有自动开启机构，见图1，该机构装在开有中心孔的筒状支承体21内，支承体21的中心孔内有连接轴套16，它的左端与减速机构的轮盘轴紧固连接，右端紧靠输出轴27，输出轴27的左端部凸肩插入连接轴套16右端部的对称槽中，输出轴27在连接轴套16拨动下一起转动，输出轴27的右端部与刀杆26连接，所说的自动开启机构包括开有两环形槽的心轴33，心轴33的一部分装在连接轴套16内，另一部分装在输出轴27内，在心轴33和轮盘40之间有推力弹簧15，在心轴33上左边的环形槽中装有钢球18，输出轴27上套着一个筒状套34和支承轴套30，筒状套34的内孔为不同直径的台阶孔，筒状套34的外园上装有两个调整螺母36和一顶片35，顶片35的左端靠在开关14的触扭上，在筒状套34和支承轴套30之间设有推力弹簧31，两个调整螺母36和推力弹簧31套在筒状套34上，在输出轴27和筒状套34之间设有钢球19，它紧靠着输出轴27内的心轴33上的右边的环形槽左侧的锥面，支承轴套30位于输出轴27的中部，在输出轴27的右端部套有一个弹簧座28，在支承轴套30和弹簧座28之间设有回位弹簧23，支承轴套30的外园装在支承体21内，由弹性挡圈29固定，输出轴27的输出端面装有锁套24，锁套24与弹簧座28之间有一组钢球。
本螺刀还有一个扭矩调节机构，它包括调整套22、调扭弹簧32、支承垫37和园柱销49，调扭弹簧32套在支承体21的外径上，它的一端装在支承垫37的凸台上，另一端直接作用于调整套22的左端面，园柱销49位于支承体21右部所开的轴向孔内，并与轴向孔滑动配合，园柱销49的左端靠住移动套12，右端和支承垫37接触，调整套22在调扭弹簧32的右侧，套装在支承体21的外园上，并与支承体21螺纹连接。
参照图1，本螺刀中行星减速机构与自动开启机构的连接及力的传递是这样的，行星减速机构的轮盘轴40装入连接轴套16的左端内，靠园柱销38铆合为一体，在连接轴套16的右端处开有一个槽，输出轴27的左端处有一个对称的凸肩插入连接轴套的槽中，输出轴27移动时二者也不脱开，心轴33一部分装在连接轴套内，一部分装在输出轴中，当驱动电机带动行星减速机构转动时，连接轴套16拨动输出轴27一起转动并将动力传出。
参照图1，为了保证回位弹簧23可靠的工作，在弹簧座28与锁套24之间有一组钢球，在锁套24跟随输出轴27转动时回位簧23不旋转。
刀杆26的更换是这样的(见图1)，向里推压锁套24，输出轴27桶壁中三个园周均布的钢球25处于锁套内径的大尺寸处，此时向外拉刀杆，钢球25将向外移脱离刀杆26上的球面环形槽，刀杆被拔出，放开锁套24，在回位弹簧23的作用下向右移，钢球25又回位到锁套24内孔的小直径锥面处，将锁套24卡住；输出轴27的右端面上开有一个对称槽，刀杆26上的两个凸耳插入槽中，以保证扭矩的输出及刀杆26对其轴上推力。
参照图1、图3，扭矩调节机构的操作如下转动调扭套22使套在支承体21外径上的调扭弹簧32长度发生变化，以改变支承垫37对园柱销49的压力，使得钢球48推动移动套12移动时的作用力发生变化，以实现扭矩的调节；支承垫37为一个异形件，它的外径子口上套有弹簧32，左侧面与园柱销49靠紧，右侧面通常状态下与控制套34左边的调整螺母36分离，在启动时与调整螺母36接触，连接轴套16从它的中心孔中穿过，顶片35靠近从外壳的开口槽内穿过来的自动开启开关14。
参照图2，手动启动是由按钮51、弹簧50及开关13等完成的，压下按钮51将开关13接通，驱动电机启动带动减速机构，输出轴27连续运转；放松按钮51，弹簧50将其弹起，开关13断开电源，驱动电机停止转动。
参照图1、图2、图4，由换向开关4、手动开关13、自动开启开关14及驱动电机6组成本螺刀的电气电路，见图4，开关KK为驱动电机的换向开关，它实现电机的正、反运转；K11为手动启动开关的常开点，K12为常闭点，K21为自动开启开关的常开点，K22为常闭点。
本实用新型的电动螺刀自动开启工作过程是这样的自动启动达到要求的扭矩，电机停止转动的功能是这样完成的。见图1和图4，操作者握住外壳5向下压，刀杆26触及被装卸件螺钉(或螺母)，使得刀杆26推动输出轴27向里移动，筒状套34在弹簧31的作用下跟随输出轴一起向左移动，当连接轴套16的右端面与输出轴的左端接触不能在移动时(见图1)，筒状套34上左端的调整螺母36与支承垫37接触，同时顶片35也压下开关14的触钮接通电源电路，K21闭合，K22断开，驱动电机启动并带动行星减速机构中的主动齿轮、行星齿轮运转，通过轮盘轴40带动连接轴套16转动，输出轴27在连接轴套16的拨动下一起转动，刀杆26可以装卸螺钉、螺母；参照图1、图3，本实用新型的行星减速机构在驱动电机带动一级主动轮43运转时，轮盘轴40转动并将驱动电机的动力传出，当达到了要求的扭矩，轮盘轴40受阻，转动的一、二级行星齿轮10将驱动内齿轮9在壳体8内自转，并带动滚针座11同步转动，这样使得滚针座上的滚针47与壳体8内的钢球48碰撞、打滑并挤压钢球48外移，推动紧靠在壳体8外端面上的移动套12右移，并通过两个园柱销49推动支承垫37向右移，使得筒状套34携带顶片35克服弹簧31的弹力向右移动，这样顶片35离开开关14的触钮，电源电路K21断开，驱动电机停止转动；由于筒状套34的右移，钢球19已处于其内孔中大孔径处，心轴33在弹簧15的推动下右移，其锥面将输出轴27桶壁中的钢球19向外推出进入筒状套的大尺寸内孔中的台阶处，将筒状套卡住不能左移回位，确保顶片35与开关14上的触钮可靠的分离，同时，装在连接轴套16内的心轴33上的左边的环形槽依托钢球18将心轴右移限制住，此时钢球18卡着心轴33环形槽的左侧，致此完成了一次定扭矩断电的过程；由于在输出轴27向左移动时，紧靠在心轴33锥面上的钢球19推动心轴同步左移，把螺刀提起，输出轴27解除了轴向压力，在回位簧23的作用下向右移动，筒状套34依靠着钢球19跟随输出轴27一起右移，在右移过程中，钢球19通过心轴33上的锥面进环形槽，此时筒状套在弹簧31的推力下又将钢球19压下使其回到内孔小尺寸孔径台阶处，同时筒状套左移回位又处于启动状态，再一次向下压处壳5，螺刀又可启动，至此，完成了一次启动、断电、回位的全过程。
手动启动连续运转的功能是这样实现的。见图1、图2和图4，操作者握住外壳5后用一手指压下按扭51，开关13将电源电路接通，K11接通，驱动电机6启动，通过行星减速机构带动输出轴27转动，当刀杆26将螺钉或螺母拧紧后，输出轴27受阻并反馈给轮盘轴40，内齿轮9开始在壳体8内自转，并带动滚针座11转动，同其上的滚针47向外挤压钢球48推动移动套12移动，由于开关13不受开启机构的控制，驱动电机仍处于启动状态，继续带动行星减速机构转动，使得内齿轮9在壳体8内自转，滚针47与钢球48反复进行着碰撞、打滑、挤压的过程。
权利要求1.一种双功能电动螺刀，包括外壳5、壳体8、驱动电机6、开启开关和换向开关、减速机构及扭矩调节机构，其特征在于它还包括一个自动开启机构，该机构装在开有中心孔的筒状支承体21内，支承体21与壳体8紧固连接，支承体21的中心孔内有连接轴套16，它的左端与减速机构的轮盘轴紧固连接，右端紧靠输出轴27输出轴27的右端部与刀杆26连接，所说的自动开启机构包括开有两环形槽的心轴33，心轴33的一部分装在连接轴套16内，另一部分装在输出轴27内，在心轴33和轮盘轴40之间有推力弹簧15，在心轴33上左边的环形槽中装有钢球18，输出轴27上套着一个筒状套34和支承轴套30，筒状套34的内孔为不同直径的台阶孔，筒状套34的外园上装有两个调整螺母36和一顶片35，顶片35的左端靠在自动开启开关14的触扭上，在筒状套34和支承轴套30之间设有推力弹簧31，两个调整螺母36和推力弹簧31套在筒状套34上，在输出轴27和筒状套34之间设有钢球19，它紧靠着输出轴27内的心轴33上的右边的环形槽左侧的锥面，支承轴套30位于输出轴27的中部，在输出轴27的右端部套有一个弹簧座28，在支承轴套30和弹簧座28之间设有回位弹簧23，支承轴套30的外园装在支承体21内，由弹性挡圈29固定，输出轴27的输出端面装有锁套24，锁套24与弹簧座28之间有一组钢球，支承体21的中部开有两个缺口，一缺口处装有手动启动开关13和手动按钮51，另一缺口处设有自动开启开关14。
2.根据权利要求1所述的双功能电动螺刀，其特征在于所说的扭矩调节机构包括调整套22、调扭弹簧32、支承垫37和园柱销49，调扭弹簧32套在支承体21的外径上，它的一端装在支承垫37的凸台上，另一端直接作用于调扭套22的左端面，园柱销49位于支承体21左部所开的轴向孔内，并与轴向孔滑动配合，园柱销49的左端靠住移动套12，右端和支承垫37接触，调整套22在调扭弹簧32的右侧，套装在支承体21的外园上。
专利摘要本实用新型公开了一种双功能电动螺刀，包括壳体、驱动电机、减速机构、扭矩调节机构以及手动开关和自动开启开关，还包括有自动开启机构，该机构装在与壳体紧固的一支承体内，驱动电机驱动减速机构带动自动开启机构并带动输出轴及刀杆转动将螺钉拧紧或拧出，扭矩调节机构可以改变输出轴的扭矩，可适应不同扭矩之需要，结构简单，使用方便，既可自动开启又可手动启动，改善了操作者的工作环境，可确保装配质量。
文档编号B25B21/00GK2200515SQ9422298
公开日1995年6月14日 申请日期1994年10月13日 优先权日1994年10月13日
发明者靳明超, 程计增 申请人:靳明超, 程计增