TW201736050A - 旋轉式緊固裝置 - Google Patents

Abstract

本發明是一種旋轉式緊固裝置，其由一旋轉座及一衝擊件單向可拆卸地組接而成，前述旋轉座對應位於旋轉軸心，且旋轉座二端分別可拆卸地連接一待旋動件與一驅動工具，而衝擊件具有的重量與動能會提供一個環繞旋轉軸心的切線衝擊力。藉此，本發明可提供旋動件在旋緊或旋鬆時增加一額外切線衝擊力，而可在最小佔用空間的條件下達成增大扭力的便利效果。

Description

旋轉式緊固裝置

本發明是有關於一種緊固裝置，且特別是有關於一種在旋轉作業時進行最終上緊固定或初始旋鬆的旋轉式緊固裝置。

近年來手工具產品逐漸朝向輕便化發展，因此各種旋轉緊固工具也需對應市場需求輕量化及小型化。然而對於旋轉緊固作業來說，無論是旋轉螺絲、螺帽或其他緊定元件，旋轉緊固都需要一定的扭力進行最終緊固，方能確保緊固效果。習知的旋轉式緊固裝置如電動扳手配合套筒進行緊固時，受限於電動扳手本身的馬達具有固定的扭力上限，所以現有市場上的電動扳手難以同時在滿足小型化時，又達成保持較佳緊固效果的需求。

另一方面，雖然氣動扳手可以產生較高扭力來達成較高緊固力量的需求，但是習用氣動扳手需要配合氣泵及各自的管線，加上氣動扳手本身都具有較大的氣缸，故氣動扳手體積難以縮小。前述問題也令習用的氣動扳手無法符合輕量化及小型化的發展趨勢。

對此，市面上已有開發出類似TWI520817的一 種動力工具之扭力控制機構與扭力控制方法，其大體上包含馬達、變速齒輪組、傳動軸、打擊組(如出力軸、擊座)、控制系統等構件，變速齒輪組係連接於馬達一端，用以改變馬達輸出之旋轉動力，傳動軸係連接變速齒輪組，出力軸係以可旋轉之方式同軸接設於傳動軸一端，可供連接螺絲起子、套筒等工作接頭，擊座係套設於傳動軸上，而可沿該傳動軸之軸向於一打擊及釋放位置間往復位移，出力軸之一端與擊座一端分別對應突設有擊塊，用以當擊座移動至打擊位置時，各擊塊可對應抵接、打擊，使出力軸可受擊打而旋轉產生較大的瞬時扭力，用以進行鎖螺絲或螺帽等動作。

前述習用專利技術雖然可以達成加大緊固扭力的需求，然而其結構複雜且配套機構繁多，不僅無法配合各種類加工機具的操作，且難以快速拆卸擊塊與擊座進行操作使用，因此習用設計在上緊時雖有加強緊固效果，但若是進行大量旋鬆工作時，擊塊與擊座將會浪費使用者的體力及驅動能源，故前述習用技術仍然不符合市場需求的輕量化及小型化特性。

另有美國專利公開號US20120255749A1案，提出一種一體成形的套筒，在此套筒上一體成形出環狀的重力環件。此種設計雖然結構已簡化，但是仍然沒有快速拆卸重力構件的功能；此外，此習用套筒上一體成形之重力環件不但製造困難且收納佔用空間較大。

依據上述內容，如何能將旋轉緊固裝置的輕量化、小型化及緊固效果進行良好整合，係為現今手工具開發者 及工具機廠商皆十分期待解決的一項重要課題。

本發明係提供整合輕量化、小型化、增加配搭變化及緊固能力多重效果的旋轉式緊固裝置。透過本發明緊湊、簡潔與有效之銜接配置方式，令本發明旋轉式緊固裝置不僅可以快速拆卸衝擊件，且可以適應安裝在多種機具上進行操作。此外，旋轉式緊固裝置的結構簡單、成本較低又不佔用空間。

為達上述目的，本發明提供之一實施方式為一種旋轉式緊固裝置，此旋轉式緊固裝置銜接在一驅動工具與一待旋動件之間，該旋轉式緊固裝置包含有一旋轉座及一衝擊件。前述旋轉座沿一旋轉軸心旋轉，且旋轉座具有一驅動端及一緊固端，驅動端可拆卸地連接驅動工具，而緊固端則可拆卸地連結帶動待旋動件。前述衝擊件可拆卸地組接在旋轉座外側，而衝擊件外伸凸出至少一重力部，重力部被旋轉座帶動而環繞旋轉軸心產生一切線衝擊力。

藉此，使用本發明產品的使用者進行緊固工作時，再將衝擊件快速裝上，並且開始進行緊固旋動，衝擊件隨旋轉座高速旋轉，且重力部被旋轉座帶動而環繞旋轉軸心產生一切線衝擊力，運用此切線衝擊力可以產生較大的瞬時扭力，用以進行緊固動作(例如：鎖螺絲或螺帽等旋轉操作動作)，此外，前述切線衝擊力可以增加初始旋鬆的慣性力，因此可輔助旋鬆生鏽鎖死螺件，本發明在旋鬆作業時能產生 即時慣性增加效果。

前述旋轉式緊固裝置的較佳實施方式是作為旋轉工具套筒，但也可以直接製作在驅動工具上，再依後續操作需求拆卸或安裝具重力部的衝擊件。

前述實施方式的其他可行實施例如後。前述旋轉座環繞旋轉軸心可以等距設有被數個嵌合座；而衝擊件相對應各個嵌合座形成複數個嵌合部，各嵌合部可拆卸地組接在其中一嵌合座上。前述嵌合部可為向內凸出形狀，而前述嵌合座則對應為向外凹陷空間。值得一提的是，其中嵌合部可為向內凸出且由窄漸寬的矩形，嵌合座則對應可為向外凹陷且由窄漸寬的矩形空間。利用由窄漸寬的設計產生彼此迫緊的斜面，有效加強旋轉座與衝擊件組合後的定位效果。

前述實施方式的重力部為一體連接衝擊件的圓環塊狀、三角環塊狀、凸出桿狀或放射凸出塊狀。而前述形態都可以在旋轉後產生充足的切線衝擊力。

本發明提供之另一實施方式為一種旋轉式緊固裝置，前述旋轉式緊固裝置包含有一旋轉座及一衝擊件。旋轉座沿一旋轉軸心旋轉，且旋轉座可拆卸地連結帶動一待旋動件。前述衝擊件可拆卸地組接在旋轉座外側，而衝擊件外伸凸出至少一重力部，重力部被旋轉座帶動而環繞旋轉軸心產生一切線衝擊力。

藉由前述衝擊件可拆卸地組接在旋轉座外側，而衝擊件外伸凸出至少一重力部的實施方式；本發明不但可以發揮小型化、輕量化及增加配搭變化的效果，且對於拆解後的收納空間可以大幅縮小，衝擊件的配重需求也可以依衝 擊需要而進行調整改變。此外，本實施方式不限於可拆卸地銜接一驅動工具，而可以是將旋轉座直接製作在驅動工具上，再依後續操作需求拆卸或安裝衝擊件。

100‧‧‧旋轉式緊固裝置

200‧‧‧旋轉座

201‧‧‧凸階

210‧‧‧緊固端

220‧‧‧驅動端

230‧‧‧嵌合座

2301‧‧‧斜面

400‧‧‧衝擊件

401‧‧‧重力部

402‧‧‧三角環塊

403‧‧‧凸出桿

410‧‧‧嵌接孔

420‧‧‧嵌合部

4201‧‧‧斜面

A‧‧‧螺絲

B‧‧‧電動扳手

R1‧‧‧第一旋轉方向

F‧‧‧切線衝擊力

X‧‧‧旋轉軸心

第1圖繪示依照本發明第一實施例的分解立體圖；第2圖繪示依照本發明第一實施例的橫剖視組合圖；第3圖繪示依照本發明第一實施例的組合外觀立體圖；第4圖繪示依照本發明第一實施例的縱剖視組合圖；第5圖繪示依照本發明第一實施例的操作示意圖；第6圖繪示第一實施例的衝擊前狀態示意圖；第7圖繪示第一實施例的衝擊後狀態示意圖；第8圖繪示依照本發明第二實施例的示意圖；以及第9圖繪示依照本發明第三實施例的示意圖。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要詳細描述的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示各圖。

首先請一併參閱第1至4圖。第1圖是本發明第一實施例的分解立體圖。而第2圖繪示第一實施例的橫剖視 組合圖。第3圖則繪示第一實施例的組合外觀立體圖，最後以第4圖繪示第一實施例的縱剖視組合圖。透過前述視圖可以充份清楚揭露說明本發明第一實施例的各項結構細節。

本發明第一實施例是一種旋轉式緊固裝置100，旋轉式緊固裝置100包含一旋轉座200及一衝擊件400。

前述旋轉座200呈一圓桿狀，在旋轉座200二端分別成形出一緊固端210及一驅動端220。前述緊固端210為內六角孔用以可拆卸地連結帶動一待旋動件(例如：螺絲、螺帽及螺桿等元件)。前述驅動端220為具有鋼珠定位功能的內方孔，藉由驅動端220可供電動扳手、氣動扳手或一般扭力扳手驅動。前述旋轉座200沿一旋轉軸心X旋轉，且旋轉座200外側設有一凸階201，且等距環繞凸階201設有三個向外凹陷且由窄漸寬的嵌合座230，而利用由窄漸寬的設計形成二側嵌合座斜面2301。

前述衝擊件400為一環形體，衝擊件400中央具有一嵌接孔410，且於嵌接孔410內側等距環繞製作三個向內凸出且由窄漸寬的矩形嵌合部420，而利用由窄漸寬的設計形成二側嵌合部斜面4201。各嵌合部420可拆卸地組接在其中一嵌合座230上。前述嵌合部420的向內凸出形狀對應前述嵌合座230的向外凹陷空間。值得一提的是，其中二側嵌合部斜面4201會與二側嵌合座斜面2301隨著嵌合操作形成緊配合，有效加強旋轉座200與衝擊件400組合後的定位效果，使衝擊件400穩定套設且能配合旋轉在旋轉座200 外側。另在衝擊件400外側形狀一體製作有三個凸出箭頭桿狀的重力部401，利用三個重力部401的重量旋轉位移時形成動能。運用此動能產生較大的瞬時扭力進行緊固操作動作。

再請參閱第5圖至第7圖，第5圖是第一實施例的操作示意圖，而第6-7圖分別繪示第一實施例的衝擊前及衝擊時狀態的示意圖。

第5圖中旋轉座200緊固端210連結帶動一螺絲A；驅動端220正供一電動扳手B高速旋轉驅動。藉此進行螺絲A的高速緊固作業。

接著以第6圖說明第一實施例的衝擊前狀態，當使用電動扳手B高速旋轉驅動旋轉座200朝第一旋轉方向R1(指緊固方向)旋轉時，會推動衝擊件400被動旋轉。此時，位衝擊件400外側的三個重力部401也是朝第一旋轉方向R1高速旋轉，而被帶動朝第一旋轉方向R1旋轉的三重力部401重量會產生環繞旋轉軸心X的一切線衝擊力F。

接續前述動作說明請參閱第7圖，旋轉座200若是正在緊固螺絲A而達靜止時，也是電動扳手B到達上緊操作扭力極限。此時，由於衝擊件400的切線衝擊力F會瞬間傳遞給靜止的旋轉座200，達成提供瞬時扭力而即時衝擊加強緊固力量的效果及目的。

此外，由於本發明旋轉座200可以隨時沿著嵌合部420與嵌合座230的窄端向寬端敲擊衝擊件400，使衝擊件400即刻卸除。造成衝擊件400不再定位於旋轉座 200，而令旋轉座200進行第二旋轉方向(例如鬆脫方向)沒有衝擊件400被帶動。故衝擊件400不會影響第二旋轉方向的旋脫操作或產生反向衝擊。

在此要強調的是，本發明在進行第二旋轉方向(例如鬆脫方向)旋轉時也會提供瞬時扭力而加強即時旋脫的慣性力量，本發明具有輔助旋鬆生鏽鎖死螺件的即時慣性增加效果。

另本發明第8圖繪示依照本發明第二實施例的示意圖；第9圖繪示依照本發明第三實施例的示意圖。其中第8圖中說明衝擊件400外形可以為一體成形的中空三角環塊402，且在第8圖中的中空三角環塊402同樣可以在重量旋轉位移時形成動能，進而產生有效切線衝擊力。第9圖中說明衝擊件400外形可以為彼此對向一體成形的二凸出桿403，圖中二凸出桿403同樣可以在重量旋轉位移時形成動能，進而產生有效的切線衝擊力。除此之外，衝擊件外形可以一體成形出圓環塊狀或放射凸出塊狀，前述形狀之變化與改變只是本領域技術人員的通常知識，在此不多作贅述。

值得一提的是，本發明提供的旋轉式緊固裝置可以獲得以下效果。

其一，以較少、較小型的元件產生有效增加緊固效果的雙向切線衝擊力，且達成小型化、輕量化及增加配搭變化的需求。

其二，衝擊件可於旋轉座進行緊固方向或旋脫方向旋轉時再安裝，故本發明旋轉座可以在旋鬆操作時將衝 擊件卸除。因而衝擊件不會影響操作或產生意外反向衝擊。

其三，使用者可以因應切線衝擊力的大小需求。變化不同衝擊件外形，更能符合不同領域加工操作的需求。前述形狀之變化與改變在此不多加贅述。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧旋轉式緊固裝置

200‧‧‧旋轉座

201‧‧‧凸階

210‧‧‧緊固端

220‧‧‧驅動端

230‧‧‧嵌合座

2301‧‧‧斜面

400‧‧‧衝擊件

401‧‧‧重力部

410‧‧‧嵌接孔

420‧‧‧嵌合部

4201‧‧‧斜面

X‧‧‧旋轉軸心

Claims (12)

1. 一種旋轉式緊固裝置，銜接在一驅動工具與一待旋動件之間，該旋轉式緊固裝置包含有：一旋轉座，沿一旋轉軸心旋轉，且該旋轉座具有一驅動端及一緊固端，該驅動端可拆卸地連接該驅動工具，而該緊固端則可拆卸地連結帶動該待旋動件；以及一衝擊件，可拆卸地組接在該旋轉座外側，而該衝擊件外伸凸出至少一重力部，該重力部被該旋轉座帶動而環繞該旋轉軸心產生一切線衝擊力。
2. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉式緊固裝置，其中：該旋轉座環繞該旋轉軸心等距設有至少二嵌合座；及該衝擊件相對應該嵌合座形成二嵌合部，該嵌合部可拆卸地組接在該嵌合座上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的旋轉式緊固裝置，其中一該嵌合部為向內凸出形狀，其中一該嵌合座則對應為向外凹陷空間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的旋轉式緊固裝置，其中該嵌合部為向內凸出的矩形，該嵌合座則對應為向外凹陷的矩形空間。
5. 如申請專利範圍第4項所述的旋轉式緊固裝置，其中該嵌合部為向內凸出且由窄漸寬的矩形，該嵌合座則對應為向外凹陷且由窄漸寬的矩形空間。
6. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉式緊固裝置，其中該重力部為一體連接該衝擊件的圓環塊狀、三角環塊狀、凸出桿狀或放射凸出塊狀。
7. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉式緊固裝置，其為一套筒。
8. 一種旋轉式緊固裝置，包含有：一旋轉座，沿一旋轉軸心旋轉，且該旋轉座可拆卸地連結帶動一待旋動件；以及一衝擊件，可拆卸地組接在該旋轉座外側，而該衝擊件外伸凸出至少一重力部，該重力部被該旋轉座帶動而環繞該旋轉軸心產生一切線衝擊力。
9. 如申請專利範圍第8項所述的旋轉式緊固裝置，其中該重力部為一體連接該衝擊件的圓環塊狀、三角環塊狀、凸出桿狀或放射凸出塊狀。
10. 如申請專利範圍第8項所述的旋轉式緊固裝置，其中：該旋轉座設有至少一個嵌合座；及 該衝擊件相對應該嵌合座形成一嵌合部，該嵌合部可拆卸地組接在該嵌合座上。
11. 如申請專利範圍第10項所述的旋轉式緊固裝置，其中該嵌合座及該嵌合部數量皆為三個，且該些嵌合座環繞該旋轉軸心而彼此等距，該些嵌合部環繞該旋轉軸心而彼此等距。
12. 如申請專利範圍第8項所述的旋轉式緊固裝置，其為一套筒。