[发明专利]一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手

说明书

本发明公开了一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手，它包括动力组件、传动组件和输出组件，使用时，首先将螺栓（15）的一部分螺纹旋入到底座（17）的螺纹孔内，并将输出轴（9）底部与螺栓（15）装配，随后打开电源开关开始拧紧操作，当扭矩传感器监测到输出扭矩数值基本稳定，达到最大输出扭矩，断开电源，拧紧结束。通过将扳手外壳（1）与扭矩传递的整个系统分割开，从而使操作者不必承受反作用力。本发明的有益效果是：在工作过程中对操作者的反作用力基本为零，可大幅降低劳动强度，满足人体工程学的要求，加快扭矩扳手无人化、智能化、机器人化的发展进程，具有很高的使用价值。

技术领域

本发明涉及一种向紧固接合处传递扭矩的手持动力工具。

背景技术

扭矩扳手，用于驱动螺栓或螺钉等带螺纹零件旋转拧紧两个或两个以上零件的一种工具。随着动力来源、结构特点的不同，有各种不同形式的扭矩扳手。从省力原理上可分为两种，一种是采用减速原理的手动增力扳手；另一种是通过设置飞轮等方式抵消反作用力的低反作用力扳手。

现今关于增力扳手的研究包括，中国专利CN208713808U中，针对手动扳手拧紧操作费力的特点，采用增加双排变速齿轮达到减速增力的效果，在使用中仍然需要工人提供拧紧力，专利CN208773421U和CN202114667U采用增大作用力臂达到减小输入力的效果，在使用中同样需要承受较大的反作用力。

在低反作用力扳手的研究方面，专利CN105473285A和US7311027中所述扳手通过在拧紧操作前由马达给飞轮充能，并在拧紧过程中将飞轮动能通过摩擦力传递给输出轴，因此操作中的反作用力不会传递给工人而是被飞轮吸收，这种方式虽然在拧紧螺栓时基本消除了反作用力，但在为飞轮充能过程中存在加速力矩作用于操作人员。专利US2019168362中扳手工作时，将电流以脉冲的形式间歇性地供应给惯性本体，再通过碰撞的方式传递扭矩，碰撞产生的接触力一方面带动输出轴拧紧螺栓，另一方面碰撞反力由惯性本体传递给马达的转子，由于碰撞过程发生在两个电流脉冲之间，此时定子与转子之间无电磁作用力，因此碰撞产生的反作用力不会马上传递给操作人员而是使转子与惯性本体转速降低，为保证扭矩的稳定输出，在下一次脉冲碰撞前应由马达为惯性本体充能，该过程中同样存在加速力矩作用于操作者。

综上，现有的扭矩扳手中，低反作用力扳手在拧紧过程中存在加速力矩作用于操作人员，这是由于马达定子均固定安装在外壳上，在此前提下，当马达转子在电磁力的作用下加速时，定子会受到同等大小的反作用力，而定子被固定安装在扳手的外壳上并由操作者手臂支撑，因此反作用力将由定子传递给操作人员。而大扭矩扳手或增力扳手在工作时损失了空间尺寸和工作速度，且对反作用力仅起到减小的效果，均没有做到在拧紧过程中对操作者基本无反作用力。

反作用力的存在增大了工人的劳动强度，容易造成疲劳，反应迟钝，注意力不集中等负面影响，不符合人体工程学的要求，将直接影响劳动效率、工作质量和安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的低反作用力电动扳手工作中存在加速力矩的缺点，提供一种对操作者基本无反作用力的扭矩扳手，可以降低工人的劳动强度，提高劳动效率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种对操作者反作用力极低的扭矩扳手，它包括动力组件、传动组件和输出组件，动力组件包括扭矩扳手的外壳、马达外转子和马达内转子，马达外转子与外壳通过轴承装配。传动组件包括行星轮系、超越离合器，其中行星轮系包括齿圈、行星轮、太阳轮、行星架，齿圈通过连接杆与动力组件中马达外转子相互锁定，太阳轮通过离合器与脉冲器的主动冲击零件连接，离合器结合后，将太阳轮与脉冲器的主动冲击零件锁定。本发明中的脉冲器已申请发明和实用新型专利。输出组件包括脉冲器的主动冲击零件、滚子、活塞和输出轴，拧紧时，通过主动冲击零件撞击安装在输出轴上的滚子产生脉冲扭矩。输出轴上端通过连接杆与马达内转子连接，输出轴下端与行星架连接，输出轴的底端与螺栓装配。