CN220534074U - 传动机构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种传动机构，其具有传动轴、套筒、多个导引件、冲击块及输出轴。套筒套设于传动轴上且具有用于容纳导引件的多个导槽。冲击块套设于套筒外部。部分导引件相对于传动轴无线性相对运动；另一部分的导引件相对于冲击块无线性相对运动。藉由套筒的导槽设计，输入传动轴的扭力转换为冲击块施加于输出轴的冲击扭力。

Description

传动机构

技术领域

本申请实质上系关于一种传动机构，尤其系关于可应用于冲击扳手(impactwrench)的传动机构。

背景技术

冲击起子为一种提供高扭力输出的工具。常见的冲击起子具有可驱动的传动轴、冲击块、输出轴、滚珠及弹性件。传动轴及冲击块上皆具有导槽。冲击块套设于传动轴上，且滚珠位于导槽内。弹性件提供传动轴及冲击块的间的张力。透过传动轴及冲击块的导槽的形状设计，藉由滚珠在导槽内的移动使旋转的传动轴带动冲击块在轴向方向移动并同时转动。冲击块与输出轴抵靠的表面具有复数个凸块，使得当旋转的冲击块到一临界点时自动向后退而变成以凸块的表面抵靠输出轴，此时弹性件被压缩并储存一更大的张力。当冲击块继续旋转使得输出轴抵靠的表面超过凸块的表面时，弹性件储存的张力瞬间施加于冲击块使其具有向前冲量。此时该冲量将因滚珠在导槽中的运动限制而转换为施加于冲击块的一瞬间扭力，进一步使得冲击块的凸起在圆周方向上冲击输出轴，使输出轴产生一瞬间扭力而达到将螺丝锁入扭紧或旋出放松的目的。

然而，在传动轴及冲击块上形成导槽需要精密的加工技术，不仅增加制造工时，亦导致成本大幅增加。此外，由于导槽系位于传动轴及冲击块上，其每一者仅可能有一种导槽的形状设计，无法轻易变化以满足不同使用需求。

实用新型内容

在一些实施例当中，本申请提供一种传动机构，其包括：传动轴，其界定一轴向方向；套筒，其套设于所述传动轴且具有第一导槽及第二导槽；冲击块，其套设于所述套筒；第一导引件，其可于所述第一导槽中移动且经构形相对所述传动轴无线性运动；以及第二导引件，其可于所述第二导槽中移动且经构形相对所述冲击块无线性运动；其特征是：所述第一导槽及所述第二导槽经构形使得当所述第一导引件在所述第一导槽中运动且所述第二导引件在所述第二导槽中运动时，所述套筒可相对于所述传动轴及所述冲击块在所述轴向方向上运动。

在一些实施例当中，本申请提供一种传动机构，其包括一输入机构、一套筒、一冲击块、一输出机构、一弹性件。套筒套设于该输入机构。冲击块套设于该套筒。弹性件经构形以相对于该输入机构对该冲击块在该轴向方向上施加一张力。藉由一力-扭力转换机制将施加于该冲击块的该张力转换为施加于该输出机构的一扭力。

上文已相当广泛地概述本申请的技术特征，俾使下文的本申请详细描述得以获得较佳了解。构成本申请的权利要求书目标的其他技术特征将描述于下文。本申请所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例作为修改或设计其他结构或制程而实现与本申请相同的目的。本申请所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求书所界定的本申请的精神和范围。

附图说明

当结合附图阅读本申请时，可根据以下实施方式较佳地理解本申请的态样。应注意，各种特征可能未按比例绘制，且可能任意放大或缩小各种特征的尺寸以清楚描述本申请内容。

图1绘示根据本申请的一实施例的传动机构的立体图。

图2绘示图1所示的传动机构的侧视图及剖面图。

图3绘示图1所示的传动机构的爆炸图。

图4绘示根据本申请的另一实施例的传动机构立体图。

图5绘示图4所示的传动机构的爆炸图。

图6绘示根据本申请的一实施例的传动机构不同旋转位置的侧面示意图。

图7绘示图6所示的传动机构的对应立体示意图

在本申请的图式及实施方式中，相同或类似的组件以相同的组件符号来表示。

具体实施方式

图1绘示根据本申请的一实施例的传动机构1立体图；图2绘示图1所示的传动机构的侧视图及剖面图；图3绘示图1所示的传动机构的爆炸图。在一些实施例中，图4绘示根据本申请的另一实施例的传动机构立体图；图5绘示图4所示的传动机构的爆炸图。

在一些实施例中，传动机构1主要包括传动轴11、套筒12、冲击块13(于图1及图4中以虚线绘制)、弹性件15、输出轴14、复数个导引件16、滚动件17及环形垫圈18。

在一些实施例中，传动轴11具有靠近使用者的近端111及远离使用者的远程112。在一些实施例中，传动轴11在靠近近端111处具有环形凸出部113。在一些实施例中，套筒12自传动轴11的一远程112套设于传动轴11上、冲击块13套设于套筒12的外周壁。在一些实施例中，冲击块13大致呈中空圆柱体且具有横截面为U形的环形槽134，环形垫圈18及复数个滚动件17容纳于环形槽134中。在一些实施例中，输出轴14为一输出机构，其一端具有一凹口，该凹口可套设于传动轴11的远程112的一部分，以抵靠传动轴11的远程112。在一些实施例中，输出轴14抵靠套筒12的在纵向方向上的外侧壁121。在一些实施例中，弹性件15套设于传动轴11上。在一些实施例中，弹性件15的一端抵靠传动轴11的一环形凸出部113且弹性件15的另一端抵靠冲击块13的环形垫圈18，当弹性件15被压缩时，在传动轴11与冲击块13间施加一张力。

如图3所示，在一些实施例中，传动轴11界定一轴向方向且具有供导引件16穿设的贯穿孔114，其在传动轴11的直径方向上贯穿传动轴11。在一些实施例中，导引件16为一销，其穿设于贯穿孔114且两端自传动轴11的外周壁凸出。

如图5所示，在一些实施例中，传动轴11的外周壁具有供导引件16设置的复数个凹陷114'。在一些实施例中，凹陷114'位于传动轴11的外周壁的径向相对侧。在一些实施例中，导引件16为滚珠(例如:钢珠)，其可部分地容纳于传动轴11的凹陷114'内且部分地自传动轴11的外周壁凸出。

在一些实施例中，冲击块13的内周壁亦具有供导引件16设置的凹陷131。在一些实施例中，凹陷131在径向方向上大致位于冲击块13的内周壁的相对侧。在一些实施例中，导引件16为滚珠(例如:钢珠)，其可部分地容纳于冲击块13的凹陷131内且部分地自冲击块13的内周壁凸出。

在一些实施例中，环形垫圈18与冲击块13的环形槽134的间设置有复数个滚动件17(例如：滚珠)。在一些实施例中，复数个滚动件17较佳为28颗滚珠。参照图2，冲击块13的环形槽134自冲击块13的一端的外表面在纵向方向上延伸一小于冲击块13的高度的距离，即，环形槽134不贯穿冲击块13。参照图3及图5，在一些实施例中，冲击块13的另一端的外表面形成一环形凹面132，环形凹面132的部分区域形成有纵向横截面大致呈梯形的凸块133。在一些实施例中，环形凹面132具有两个径向相对的凸块133且凸块133的外表面大致与冲击块13的外表面齐平。

在一些实施例中，弹性件15的张力经由环形垫圈18及滚动件17传递至冲击块13。滚动件17的设置可使旋转的冲击块13与环形垫圈18的摩擦降至最低。

在一些实施例中，套筒12呈一中空圆柱形且具有供导引件16在其中移动的复数个导槽122。参照图3及图5，在一些实施例中，导槽122贯穿套筒12。在一些实施例中，靠近传动轴11的远程112的导槽122不贯穿套筒12。在一些实施例中，不贯穿套筒12的导槽122系形成于套筒12的外周壁。在一些实施例中，套筒12的较靠近传动轴11的近端111的导槽贯穿套筒12、较靠近传动轴11的远程112的导槽不贯穿套筒12。在一些实施例中，套筒12在纵向方向的一侧或一端具有一对(两个)导槽122且在另一侧或另一端亦具有一对(两个)导槽122，且各对导槽122中的两个导槽122位于套筒12的径向相对侧。在一些实施例中，两对导槽122可同时贯穿套筒12。在一些实施例中，较靠近传动轴11的远程112的两个导槽122自套筒的外周壁形成但不贯穿套筒。在一些实施例中，导槽122的每一者大致呈V字形。在一些实施例中，两对导槽122的其中一对导槽122与另一对导槽122的形状呈颠倒配置，即，靠近传动轴11的近端111的导槽122呈V字形，靠近传动轴11的远程112的导槽呈倒V字形。在一些实施例中，每一个导槽122在纵向方向上最近端及最远程的距离为d。参照图6，在一些实施例中，V字形导槽122在纵向方向上的最近端及最远程具有一特定距离，使得导引件16由导槽122的V字形最底端移动至最顶端的过程中，导引件16在纵向方向(即轴向方向)上移动一距离d。

参照图5，在一些实施例中，导引件16为一滚珠且部分容置于传动轴11的外周壁的凹陷114'中、部分凸出传动轴11的外周壁。导引件16的凸出传动轴11的外周壁的部分可于套筒12的导槽122中移动。在一些实施例中，位于传动轴11的外周壁的凹陷114'中的导引件16受凹陷114'的拘束因此相对于传动轴11无线性运动，且因此可将施加于传动轴11的力或扭力透过导引件16传递至套筒12或反的。

参照图1及图3，在一些实施例中，当传动轴11具有贯穿孔114时，导引件16为一销且设置于贯穿孔114内且销的两端自传动轴11的外周壁向外凸出，销的凸出部分可于套筒12的导槽中移动，但销相对于传动轴11无线性运动。利用销作为导引件16可增加导引件16与传动轴11的间的结构强度，确保施加于传动轴11的较大的力或扭力可有效地透过销传递至套筒12。

参照图3及图5，在一些实施例中，导引件16为一滚珠且部分容置于冲击块13的内周壁的凹陷131中，且导引件16的凸出冲击块13的内周壁的部分可于套筒12的导槽中移动。在一些实施例中，位于冲击块13的内周壁的凹陷131中的导引件16受凹陷131的拘束因此相对于冲击块13无线性运动，且因此可将施加于冲击块13的力或扭力透过导引件16传递至套筒12或反的。

根据上述，传动轴11与冲击块13的间的力及扭力的传递系利用套筒12及导引件16所达成。具体而言，由于设置于传动轴11的导引件16相对于传动轴11无线性运动，且设置于冲击块13的导引件16相对于冲击块13无线性运动，因此可藉由导引件16在套筒12的导槽122中的运动来控制传动轴11及冲击块13的运动，并同时达成力及能量传递的目的。此外，参照图6，藉由导槽122的形状设计，可将输入传动轴11的扭力转换为轴向力使套筒12及冲击块13前进或后退。

在一些实施例中，传动机构1的传动轴11为一输入机构，其提供一输入端且系由马达提供动力而旋转。在一实施例中，冲击块13大致呈中空圆柱形且在一端具有一环形凹面132。在一实施例中，输出轴14抵靠冲击块13的环形凹面132。参照图3及图5，在一实施例中，输出轴14与传动轴11抵靠的端具有一大致呈长方体的凸块141，凸块141抵靠冲击块13的环形凹面132且其中间具有用于套设于传动轴11的圆形凹口142。

参照图6及7，图中位于中间者展示传动机构1完全延伸的状态，此时导引件16处于两对导槽122的轴向最远位置。使用时，传动机构1视作功时锁固、锁紧或松弛、解开的需要而顺时针或逆时针旋转，使得套筒12藉由导槽122及导引件16带动冲击块13在轴向方向运动(后退或前进)。参照图6及7的最上方的传动机构1示意图，当冲击块13朝向使用者后退的一瞬间，输出轴14(仍在旋转)的凸块141会从冲击块13的环形凹面132移动至冲击块13的凸块133上方，并在凸块133上方移动。此时，退后的冲击块13压缩弹性件15而使弹性件15在传动轴11及冲击块13的间产生一张力，此张力将冲击块13往输出轴14的方向推。此时输出轴14相对于冲击块13持续旋转。当冲击块13的凸块133进一步旋转超过与其抵靠的输出轴14的凸块141的外表面时，弹性件15的张力将冲击块13向前推，使输出轴14的凸块141回到冲击块13的环形凹面132。

以下详述本申请的力-扭力转换机制。在上述过程中，传动轴11透过设置于其上的导引件16将旋转动能传递至套筒12。藉由套筒12的V形导槽122的设计以限制导引件16的运动轨迹，使套筒12在轴向方向上运动并同时旋转。套筒12的运动进一步将动能传递至设置于冲击块13的导引件16，并使冲击块13在轴向方向移动并旋转。当弹性件15的张力将冲击块13向前推使输出轴14的凸块141回到冲击块13的环形凹面132的一瞬间，与冲击块13对应的导引件16因套筒12的导槽形状的设计可将冲击块13所受的轴向张力转换为一扭力，进而使冲击块13的凸块133的侧面撞击输出轴14的凸块141的侧面而将扭力传递至输出轴14。上述整个运动过程随着传动轴11持续旋转反复运行，使输出轴14在作功时(例如旋入或旋出一螺丝)的过程中对螺丝重复施加冲击扭力，进而达成省力的效果。

以下进一步描述本创作传动机构1运作时，套筒12的导槽122与导引件16详细的运动方式。参照图6及图7位于中间的传动机构1示意图，其为套筒12相对于传动轴11完全延伸的示意图。参照图6及图7位于中间及下方的传动机构1示意图，当传动轴11顺时针旋转(以使用者的观点)时会使靠近近端111的导引件16由V字形导槽的最低位置(即V字形中央)向导槽122右端靠近，使得套筒12旋转并向使用者的方向后退距离d。此时，向后退的套筒12会使靠近远程112的另一对倒V字形导槽中的导引件16同时向对应的导槽122右端靠近，进而使冲击块13向使用者方向后退一额外距离d。因此，在上述过程中，冲击块13在轴向方向上总共向使用者方向移动(后退)距离2d。

参照图6及图7的中间及上方的传动机构1示意图，类似地，当传动轴11逆时针旋转(以使用者的观点)时会使导引件16由V字形导槽的最低位置(即V字形中央)向导槽122的左端靠近，使得套筒12旋转并在轴向方向向使用者的方向后退距离d。此时，向后退的套筒12会使另一对倒V字形导槽122中的导引件16同时向对应的导槽122左端靠近，进而使冲击块13向使用者方向后退一额外距离d。因此，在上述过程中，冲击块13总共向使用者方向移动(后退)距离2d。

当冲击块13退后时，输出轴14的凸块141会从冲击块13的环形凹面132移动至凸块133的外面表，并使弹性件15产生将冲击块13向输出轴14方向推的张力。当冲击块13进一步旋转使得凸块133在圆周方向上旋转超过输出轴14的凸块141时，弹性件15的张力将冲击块13向输出轴14的方向推，使得冲击块13向前并使输出轴14的凸块141回到冲击块13的环形凹面132。当冲击块13被弹性件15的张力向前推动时，设置于其上的导引件16因导槽122形状的设计使得冲击块13同时旋转，因而将轴向方向的张力转换成施加于冲击块13的扭力。旋转中的冲击块13的凸块133进一步撞击输出轴14的凸块141而将扭力传递至输出轴14。

相较于形成于传动轴11的外周壁及冲击块13的内周壁的导槽，本创作的具有导槽122的套筒12可降低导引件16移动的阻力且可提升动能传递的效率(即，所使用工具的耗电量节省)。此外，因为本创作的导槽122系形成于套筒12上，可省去在传动轴11的外周壁及冲击块13的内周壁上形成导槽的高精度工序。本创作亦可透过替换具有不同导槽122设计的套筒12而满足不同使用需求。此外，本创作的套筒12可增加冲击块13撞击输出轴14的次数(频率)，并且减少传动机构1的运作行程。

如本文中所使用，术语「大约」、「实质上」、「基本」及「约」用以描述及考虑小的变化。当与事件或情形结合使用时，术语可指事件或情形明确发生的情况以及事件或情形极近似于发生的情况。

如本文所使用，除非上下文另外清楚地规定，否则单数术语「一(a/an)」及「该」可包括复数个指示物。在一些实施例的描述中，设置在另一组件「上」或「上方」的组件可涵盖前一组件直接在后一组件上(例如，与的实体接触)的情况，以及一或多个介入组件位于前一组件与后一组件的间的情况。

虽然已参考本申请的特定实施例描述及说明本申请，但此等描述及说明并不限制本申请。熟习此项技术者可清楚地理解，在不脱离如由所附权利要求书所界定的本申请的真实精神及范畴的情况下，可作出各种改变，且可在实施例内替代等效组件。图式可能未必按比例绘制。由于制造程序中的变量等等，在本申请中的工艺再现与实际设备的间可存在区别。可存在并未具体示出的本申请的其他实施例。说明书及图式应被视为说明性，而非限制性。可做出修改，以使具体情形、材料、物质组成、方法或程序适应于本申请的目标、精神及范畴。所有此类修改意欲在此随附的权利要求书的范畴内。虽然已参考以特定次序执行的特定操作来描述本文中所揭示的方法，但可理解，在不脱离本申请的教示的情况下，可组合、再细分或重新定序此等操作以形成等效方法。因此，除非在本文中具体指示，否则操作的次序及分组并非对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种传动机构，其包括：

传动轴，其界定一轴向方向；

套筒，其套设于所述传动轴且具有第一导槽及第二导槽；

冲击块，其套设于所述套筒；

第一导引件，其可于所述第一导槽中移动且经构形相对所述传动轴无线性运动；以及

第二导引件，其可于所述第二导槽中移动且经构形相对所述冲击块无线性运动；

其特征是：

所述第一导槽及所述第二导槽经构形使得当所述第一导引件在所述第一导槽中运动且所述第二导引件在所述第二导槽中运动时，所述套筒可相对于所述传动轴及所述冲击块在所述轴向方向上运动。

2.如权利要求1所述的传动机构，其进一步具有：

弹性件，其经构形以相对于所述传动轴对所述冲击块在所述轴向方向上施加张力；

输出轴，其设置于所述传动机构的与所述传动轴相对的一侧；且

其中藉由所述第一导引件在所述第一导槽的运动及所述第二导引件在所述第二导槽的运动，使得所述弹性件施加于所述冲击块的所述张力转换为所述冲击块施加于所述输出轴的一扭力。

3.如权利要求2所述的传动机构，其中：

所述第一导槽及所述第二导槽在所述套筒的轴向方向上互相间隔开且在所述套筒的径向方向上间隔一角度；

其中所述第一导槽相较于所述第二导槽在轴向方向上较靠近所述传动轴；且

所述第一导槽贯穿所述套筒。

4.如权利要求3所述的传动机构，其中所述传动轴具有用于容置所述第一导引件的凹陷，且所述冲击块具有用于容置所述第二导引件的凹陷。

5.如权利要求4所述的传动机构，其中所述第一导引件及所述第二导引件为滚珠。

6.如权利要求3所述的传动机构，其中所述传动轴具有用于容置所述第一导引件的贯穿孔，且所述冲击块具有用于容置所述第二导引件的凹陷。

7.如权利要求6所述的传动机构，其中所述第一导引件为销，且所述第二导引件为滚珠。

8.如权利要求3所述的传动机构，其中：

所述套筒进一步具有额外的第三导槽及第四导槽，所述第三导槽位于所述第一导槽的相对侧，所述第四导槽位于所述第二导槽的相对侧；且

所述传动机构进一步具有：

第三导引件，其经构形相对所述传动轴无线性相对运动但可于所述第三导槽中移动；

第四导引件，其经构形相对所述冲击块无线性相对运动但可于所述第四导槽中移动。

9.如权利要求8所述的传动机构，其中所述传动轴具有用于容置所述第一导引件及第三导引件的二个凹陷，且所述冲击块具有用于容置所述第二导引件及第四导引件的二个凹陷。

10.如权利要求9所述的传动机构，其中所述第一导引件、所述第二导引件、所述第三导引件及所述第四导引件为滚珠。

11.如权利要求8所述的传动机构，其中所述传动轴具有用于容置所述第一导引件及所述第三导引件的贯穿孔，且所述冲击块具有用于容置所述第二导引件的凹陷。

12.如权利要求11所述的传动机构，其中所述第一导引件及所述第三导引件为容置于所述传动轴的所述贯穿孔中的销的两端部，且所述第二导引件为滚珠。

13.一种传动机构，其包括：

输入机构，其具有轴；

套筒，其套设于所述输入机构；

冲击块，其套设于所述套筒；

输出机构；以及

弹性件，其经构形以相对于所述输入机构对所述冲击块在所述输入机构的轴向方向上施加张力；

其特征是：

藉由一力-扭力转换机制将施加于所述冲击块的所述张力转换为施加于所述输出机构的扭力。

14.如权利要求13所述的传动机构，其中：

所述套筒具有第一导槽及第二导槽；

所述传动机构进一步具有：

第一导引件，其可于所述第一导槽中移动且经构形相对所述输入机构无线性运动；

第二导引件，其可于所述第二导槽中移动且经构形相对所述冲击块无线性运动；

其中所述力-扭力转换机制系藉由所述第一导引件在所述第一导槽的运动及所述第二导引件在所述第二导槽的运动，使得所述弹性件施加于所述冲击块的所述张力转换为所述冲击块施加于所述输出机构的扭力。