CN102398251A - 逆转无法产生震动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆转无法产生震动的装置，包括有相互啮合的一活动棘轮与一固定棘轮，且该固定棘轮设有多个环周分布的凸肋，每一凸肋的相同一侧设有一斜面，以及一具有至少一棘爪的锁定组件，该锁定组件被控制移动，使该棘爪嵌入或脱离该凸肋；当该棘爪未嵌入所述凸肋时，该固定棘轮可自由旋转，所述活动棘轮正向或逆向旋转的同时带动所述固定棘轮正向或逆向旋转，不产生轴向震动；当该棘爪嵌入所述凸肋时，所述固定棘轮被固定，该活动棘轮正向旋转时，活动棘齿和固定棘齿干涉而使该活动棘轮产生轴向震动，当所述活动棘轮带动固定棘轮逆向旋转时，则该凸肋的斜面推动所述棘爪产生相对滑动，该固定棘轮未被固定，致使该活动棘轮不产生轴向震动。

Description

逆转无法产生震动的装置

技术领域

本发明涉及一种应用于电动工具的棘轮装置，特别是一种防止输出轴逆转时产生轴向震动的机构。

背景技术

现有用于钻、锁等工作的电动工具，其结构是将马达的动力经由齿轮系统传递到输出轴而输出动力；此外，为了让螺丝锁得更紧，或是将锁紧的螺丝能顺利地卸下，有些钻、锁用的电动工具还具备震动冲击功能，藉以在锁紧螺丝的瞬间将螺丝锁得更紧，或在卸下螺丝的瞬间让螺丝松弛以便于卸下。

目前现有具有震动冲击功能的电动工具，其机构包括有一输出轴、一串设于该输出轴的一固定棘轮与一活动棘轮、至少一设于该固定棘轮与活动棘轮之间的滑块、一容纳前述各组件的外壳、以及一螺旋组合于该外壳的调整钮；其中，固定棘轮配合一轴承设于外壳内而仅可相对于外壳旋转，活动棘轮则被固定于输出轴而可以随着输出轴旋转。所述调整钮被往第一方向或第二方向旋转时，可以经由机构的连动而控制所述滑块在外壳内轴向往前或往后移动，藉以使设于滑块上的凸出部嵌入或不嵌入设在固定棘轮的凸肋；当滑块的凸出部没有嵌合于固定棘轮的凸肋，且输出轴受到轴向作用力而使活动棘轮啮合于固定棘轮时，由于固定棘轮可以自由旋转，因此，受到动力装置驱动的输出轴提供单纯旋转的动力输出。当滑块的凸出部嵌合于固定棘轮的凸肋，且输出轴受到轴向作用力而使活动棘轮啮合于固定棘轮时，由于固定棘轮被固定，因此，由动力装置驱动的输出轴除了产生旋转的动力输出外，固定于输出轴的活动棘轮的活动棘齿会强迫通过啮合的固定棘轮的固定棘齿，藉由此干涉作用而使输出轴同时产生轴向震动的动力输出。

前述现有防止逆向旋转震动的棘轮装置的缺点在于：当滑块的凸出部嵌入固定棘轮的凸肋，且输出轴受到轴向作用力而进行逆向旋转时，活动棘齿与固定棘齿因逆转方向的斜度较大，致使其产生逆向旋转兼轴向震动时所承受的应力负载甚高，以致于棘齿容易崩坏，内部机构亦随之经常故障。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有电动工具的输出装置，在正向输出旋转兼轴向震动的模式下进行逆向旋转输出动力时，可自动解除轴向震动的输出，以避免内部机构负载应力过高而容易损坏的问题。

本发明的技术手段，包括有一输出轴组、一固定棘轮组、至少一设于输出轴组与固定棘轮组之间的复位弹簧、一具有棘爪的锁定组件、用以容纳前述各组件的外壳，以及螺旋组合于该外壳的控制装置；输出轴组具有一设在一输出轴的第一轴承与一活动棘轮，活动棘轮的活动棘齿面对固定棘轮的固定棘齿，固定棘轮的外径设有多个凸肋，每一凸肋的相同一侧设有一斜面，该斜面的斜度小于该活动棘齿与固定棘齿的逆转方向的斜度；所述复位弹簧的两端分别持续抵掣于输出轴组与固定棘轮组；藉由操作所述控制装置所包含的功能切换环可控制锁定组件沿着外壳轴向移动，进而控制锁定组件的棘爪嵌入固定棘轮的凸肋与否；所述复位弹簧则持续保持作用于锁定组件，使棘爪恒保持接触于凸肋的端面，以能随时将棘爪顺畅、快速地嵌入凸肋。

做为较佳的选择，本发明的锁定组件包含有二个位于相对两侧的棘爪，该棘爪一体弯折成型有朝向内侧的凸部，藉由该凸部嵌入固定棘轮的凸肋，亦藉由该凸部与凸肋侧边的斜面产生相对滑动。

本发明所述的装置，包括有相互啮合的一活动棘轮与一固定棘轮，其中，活动棘轮组合于电动工具的输出轴而可随着输出轴旋转，固定棘轮则与输出轴分离，本发明又提供有一离合机构，藉由操作该离合机构，使得输出轴可以正向或逆向单纯旋转输出动力，或正向旋转兼轴向震动输出动力，但无法逆向旋转的同时轴向震动。

本发明所述的装置，包括有相互啮合的一活动棘轮与一固定棘轮，且固定棘轮设有多个环周分布的凸肋，每一凸肋的相同一侧设有一斜面，以及一具有至少一棘爪的锁定组件，锁定组件可以被控制移动，使该棘爪嵌入或脱离固定棘轮的凸肋；当棘爪未嵌入凸肋时，固定棘轮可自由旋转，活动棘轮正向或逆向旋转的同时带动固定棘轮正向或逆向旋转，不产生轴向震动；当棘爪嵌入凸肋时，固定棘轮被固定，活动棘轮正向旋转时，活动棘齿和固定棘齿干涉而使活动棘轮产生轴向震动；当活动棘轮带动固定棘轮逆向旋转时，则凸肋的斜面推动棘爪产生相对滑动，以解除对固定棘轮的固定，致使固定棘轮随着活动棘轮逆转，不产生轴向震动。

附图说明

图1为显示本发明的固定棘齿轮、活动棘轮与锁定组件详细结构，以及彼此组合关系的立体分解图。

图2为显示本发明的棘轮装置应用于电动工具做为切换装置的主要组件组合关系的立体分解图。

图3为显示本发明的棘轮装置应用于电动工具的切换装置的组合立体剖面视图，并显示其被切换至单纯旋转输出模式的结构状态。

图4为显示本发明的切换装置被切换至旋转兼震动输出模式的结构状态的立体剖视图。

图5为显示本发明的切换装置在切换过程中，滑块的内凸部抵触固定棘轮的凸肋端缘而无法移动的实施例立体状态图。

具体实施方式

以下配合说明书附图对本发明的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

本发明提供一种应用于电动工具(例如电钻)的装置，其用于将电动工具的输出轴切换为单纯正向或逆向旋转输出动力，或切换为正向旋转兼轴向震动而输出动力。如图1所示，本发明的棘轮装置包括有用以相互啮合的一活动棘轮13与一固定棘轮21，以及一锁定组件3；固定棘轮21设有多个环周分布的凸肋212，每一凸肋212的相同一侧设有一斜面213；锁定组件3设有至少一棘爪31，棘爪31的端部设有一凸部311，锁定组件3可以被控制移动，使棘爪31的凸部311嵌入或脱离固定组件21的凸肋212。所述具有斜面213的凸肋212与该锁定组件3共同构成本发明的离合装置K。

图2为显示本发明的棘轮装置应用于电动工具的较佳实施方式，包括有一输出轴组1、一固定棘轮组2、一锁定组件3、一弹簧垫圈4、一定位垫片5、一外壳6、与一控制装置7。其中，输出轴组1包含有一输出轴11、一第一轴承12与一活动棘轮13；输出轴11设有若干段不同直径的部位而形成有相对较大直径的第一轴身与相对较小直径的第二轴身，第一轴承12紧迫配合地设于第一轴身，活动棘轮13则紧迫配合地设于第二轴身；活动棘轮13的一端面设有环状分布的多个活动棘齿131。

本发明的固定棘轮组2包含有一固定棘轮21与一第二轴承22；固定棘轮21的轮身一端面设有多个呈环状分布的固定棘齿211，以及在其外径设有多个等间隔环状排列的凸肋212，每一凸肋212的相同一侧形成有一相同斜度的斜面213，该斜面213的斜度小于固定棘齿21正向旋转或逆向旋转方向的斜度；固定棘轮21具有一可供输出轴11穿过且滑动配合的中心孔210；第二轴承22为一具有轴孔的滚针轴承。

本发明的锁定组件3的较佳实施例，是采用板体一体冲压成型后，再以弯折成型方式在锁定组件3相对两侧形成L形的棘爪31，该L形棘爪31的自由端为朝向内侧的凸部311；锁定组件3的周边则设有多个缺口32。

本发明的外壳6具有一筒体61，筒体61具有容纳前述组件的内空间610，以及在外壳6设有多个轴向的定位孔62与凹孔63。输出轴11依序穿过一第一复位弹簧191、一第一垫片181、一第二复位弹簧192、一第二垫片182与锁定组件3后，再依序穿过固定棘轮21、第二轴承22、垫片17与14、以及一第三轴承16，进而将该些组件再组合于外壳6的内空间610，使第三轴承16固定于内空间610的壁面，并以扣环15扣固于输出轴11，避免输出轴11脱离外壳6；组合完成后，第一复位弹簧191的两端分别抵触于第一轴承12与棘爪31的凸部311，第二复位弹簧192的两端则分别抵触于第一轴承12与固定棘齿21轴向端面。

所述控制装置7包含有一旋钮71、一功能切换环72与一螺帽73，螺帽73的外螺纹731螺旋组合于旋钮71的内螺纹711，将一定位垫片5轴向延伸的多个制动肋51插入外壳6的定位孔62，以及在定位垫片5与外壳6的轴向端面之间设置多个弹簧52，再将功能切换环72与旋钮71依序组合于外壳6，以及使定位垫片5与功能切换环72机械连接。本发明的控制装置7所包含的旋钮71，配合螺帽73、弹簧垫圈4与多个扭力弹簧42，用以调整输出轴11的输出扭力；而功能切换环72则是组合定位垫片5，再配合弹簧52与锁定组件3以切换输出轴11的输出动力型态。所述弹簧垫圈4在一圆环的一端面设置多个轴向的轴柱41，每一轴柱41均套入一扭力弹簧42，再将弹簧垫圈4的中心通孔套于外壳6的筒体61外围，同时使各扭力弹簧42套入设于外壳6的凹孔63内抵触于动力装置(图中未显示)包含的齿轮端面。

前述组件组合后，使输出轴11的端部连接位于外壳6后端的动力装置(图中未显示)，所述动力装置为包含马达与齿轮组的结构，马达运转时，经由齿轮组将动力传递至输出轴11旋转。藉由旋转旋钮71以调整输出轴11的输出扭力时，控制螺帽73在旋钮7 1内轴向移动，使螺帽73推动弹簧垫圈4，当旋转旋钮71使螺帽73轴向推动弹簧垫圈4而压迫扭力弹簧42时，扭力弹簧42将对传动机构的齿轮端面产生一作用力，使齿轮的转速降低，进而提升输出扭力；反之，则齿轮的转速提高而降低输出扭力，亦即，藉由调整扭力弹簧42被弹簧垫圈4压迫的程度，控制动力装置的齿轮端面受到作用力的程度，达到调整输出扭力的功能。

本发明藉由旋转功能切换环72以切换输出轴11在正逆向旋转或正向旋转兼轴向震动的模式进行转换。如图3所示，定位垫片5与锁定组件3机械连接至功能切换环72内径的机构，使得旋转功能切换环72时可以带动定位垫片5与锁定组件3沿着外壳6的筒体61轴向移动；当功能切换环72被旋转至第一位置，致使锁定组件3的棘爪31的凸部311受到功能切换环72托持的状态下，固定棘轮21没有被固定，此时使用者将输出轴11施予往外壳6方向的轴向作用力，且输出轴11受到动力装置驱动正向或逆向旋转时，活动棘轮13端面的活动棘齿131会与固定棘轮21端面的固定棘齿211啮合，故在活动棘轮13的带动下，固定棘轮21将会与输出轴11同步旋转，即输出轴11产生单纯正向或逆向旋转的动力输出。

参阅图4所示，当转动功能切换环72至第二位置时，锁定组件3会受到牵动致使其凸部311嵌入固定棘轮21的凸肋212，固定棘轮21即被固定，此时使用者将输出轴11施予往外壳6方向的轴向作用力，且输出轴11受到动力装置驱动正向旋转时，活动棘轮13端面的活动棘齿131虽然与固定棘轮21端面的固定棘齿211啮合，但活动棘棘131会因为动力的驱动而强迫越过固定棘齿211，两者相互干涉的状态下，使得输出轴11产生正向旋转同时轴向震动的动力输出。

参阅图5所示，锁定组件3的凸部311嵌入固定棘轮21的凸肋212后，凸部311与凸肋212之间存在有间隙，因此，当凸部311嵌入凸肋212状态下转动功能切换环72至第三位置欲使输出轴11逆转时，该间隙产生的角度行程可以使啮合于活动棘轮1 3的固定棘轮12藉由其斜面213推动锁定组件3的凸部311让锁定组件3轴向移动，进而使凸部311脱离对凸肋212的嵌合，固定棘轮21被解除固定而随着活动棘轮13可逆向自由旋转输出动力，固定棘齿与活动棘齿不会有承受强大应力而崩坏的问题。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (3)

1.一种逆转无法产生震动的装置，应用于具有输出轴的电动工具，其特征在于，所述装置使得该电动工具的输出轴仅能正向或逆向单纯旋转，或正向旋转的同时产生轴向震动，避免逆向旋转时，该装置的机构承受高应力而损坏。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在电动工具设置一活动棘轮、一固定棘轮与一离合机构，该活动棘轮设于一输出轴，该固定棘轮与该输出轴分离，所述固定棘轮与活动棘轮保持轴向啮合，所述离合机构控制该固定棘轮被固定与否，当固定棘轮未被固定时，所述输出轴可以正向或逆向单纯旋转输出动力，不产生轴向震动，当该固定棘轮被固定时，所述输出轴可以正向旋转同时轴向震动输出动力。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述离合机构包括一锁定组件与多个设于该固定棘轮的凸肋，每一凸肋设有一斜面，该锁定组件嵌入该凸肋以固定该固定棘轮时，所述输出轴仅能正向旋转同时轴向震动输出动力，当输出轴逆向旋转时，则所述斜面将该锁定组件推离而解除对固定棘轮的固定，使输出轴逆向旋转时不产生轴向震动。

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