TWI466760B - Times the device - Google Patents

Description

倍力裝置

本發明是有關於一種可增加扭力輸出的裝置，特別是指一種倍力裝置。

如圖1、2所示，習知一種扭力倍增器(台灣新型專利M397882號)包含一具有一環齒輪部101的外殼1、一可轉動地設置於該外殼1並具有一朝外凸出該外殼1的連接端201與一太陽齒輪部202的入力轉軸2、一可轉動地設置於該外殼1並具有一朝外凸出該外殼1的出力軸301的行星臂架3、數分別樞設於該行星壁架3且同時嚙合於該太陽齒輪部202與該環齒輪部101的行星齒輪4、一設置於該出力軸301的扭力感測器5，及一設置於該出力軸301的訊號拾取器6。該訊號拾取器6具有一連結於該出力軸301並隨之轉動的內環601、一結合於該內環601外側的中環602，及一套接於該中環602外側的外環603，該中環602具有數分別與該扭力感測器5電連接的接觸導體604，該外環603具有數別與該等接觸導體604保持接觸的訊號連接導體605。

藉此，當使用者在該外殼101被安裝固定的情形下，利用一扭力工具(例如手工具、氣動工具或電動工具)驅動該入力轉軸2的連接端201時，該入力轉軸2的太陽齒輪部202可驅使該等行星齒輪4相對於該環齒輪部101產生自轉與公轉，進而帶動該行星臂架3減速轉動而增加扭 力輸出，如此，該行星臂架3的出力軸301即可帶動一輸出工具(例如套筒)去鎖緊一螺鎖元件，雖然，在此過程中，該扭力感測器5可感測該出力軸301的扭力輸出，並經由該中環602的接觸導體604連接該外環603的訊號連接導體605，而輸出一扭力值訊號，供使用者參考，然而，由於該扭力感測器5是設置於該出力軸301而會隨著該出力軸301不停轉動，因此，此種扭力倍增器必需設置構造複雜的三環式訊號拾取器6，才能將感測到的扭力值訊號輸出。

另外，亦有人提出另一種倍力器(例如台灣新型專利M406494號、M406495號)，此種倍力器是將其行星臂架的出力軸做加長設計，使其出力軸外露一大段在其外殼之外，以便於供一模組化的扭矩感測器來進行安裝，然而，此種倍力器由於其出力軸的長度大增，因此，不僅整體佔空間，在使用上與安裝定位上也較為不便，而且，其出力軸的長度增加，在使用上也會受到更大的彎矩作用，而較易於受力損壞，此外，由於其扭矩感測器也會隨著出力軸不停轉動，因此，使用者並不易讀取其扭力感測器所顯示的扭力值。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於輸出扭力值訊號且便於使用的倍力裝置。

於是，本發明倍力裝置，包含一固定單元、一輸入單元、一輸出單元，及一應變感測單元。該固定單元具有一 筒身，及一連接於該筒身的固定支臂，該筒身具有一圍繞出一通孔的內周面，及一設置於該內周面的環齒輪部。該輸入單元可轉動地設置於該通孔，並具有一輸入端部，及一相反於該輸入端部的太陽齒輪部。該輸出單元可轉動地設置於該通孔，該輸出單元具有一行星臂架，及數分別樞設於該行星臂架且同時嚙合於該太陽齒輪部與該環齒輪部的行星齒輪，該行星臂架具有一相反於該等行星齒輪的輸出端部。該應變感測單元設置於該固定單元的筒身。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖3、4、5，為本發明倍力裝置的較佳實施例，該倍力裝置包含：一固定單元10、一輸入單元20、一輸出單元30、一應變感測單元40、一顯示單元50，及一外殼60。

該固定單元10具有一筒身11，及一連接於該筒身11的固定支臂12。

該筒身11具有一圍繞出一通孔131的內周面13、一設置於該內周面13的環齒輪部14、一結合段15、一相反於該結合段15的大徑段16、一與該結合段15連接的環肩段17，及一連接於該大徑段16與該環肩段17之間的小徑段18，該大徑段16與該環肩段17的外徑大於該小徑段18。

在本實施例中，該結合段15的橫截面呈非圓形，該環 肩段17具有一避位槽171。

在本實施例中，該固定支臂12可拆卸地連接於該筒身11的結合段15，該固定支臂12具有一橫截面呈非圓形的結合孔121，及一定位槽122，該結合段15可拆卸地與該結合孔121銜接，要說明的是，該結合段15與該結合孔121的橫截面較佳地是呈多邊形，例如六邊形；此外，該結合段15也可設置數方栓齒，該結合孔121並配合形成為一方栓槽孔，兩者的橫截面同樣可以互相配合，而呈多於六邊的更多邊形。

可以理解的是，當該固定支臂12與該筒身11連接且該固定支臂12被安裝定位時，該固定支臂12可限制該筒身11產生轉動，此外，為了因應不同的安裝環境，該固定支臂12可有不同的形狀及規格，例如揭露於先前技術之台灣新型專利M397882號、M406494號或M406495號所示者。

該輸入單元20可轉動地設置於該通孔131，並具有一輸入端部21，及一相反於該輸入端部21的太陽齒輪部22。在本實施例中，該輸入單元20作為輸入軸，該輸入端部21延伸出該通孔131，並具有一工作孔211。

該輸出單元30可轉動地設置於該通孔131，該輸出單元30具有一行星臂架31，及數分別樞設於該行星臂架31且同時嚙合於該太陽齒輪部22與該環齒輪部14的行星齒輪32，該行星臂架31具有一相反於該等行星齒輪32的輸出端部311。在本實施例中，該行星臂架31作為輸出軸，該輸出端部311延伸出該通孔131。

該應變感測單元40設置於該固定單元10的筒身11。在本實施例中，該應變感測單元40具有數分別設置於該小徑段18外周面的應變規41，可以理解的是，該等應變規41可互相電連接形成一惠氏電橋。

該顯示單元50設置於該筒身11，並與該應變感測單元40電連接。該顯示單元50具有一跨設於該大徑段16與該環肩段17之間並嵌入該避位槽171的基座51、一設置於該基座51內側的電路板52、一設置於該電路板52並與該應變感測單元40電連接的微處理器53、一設置於該電路板52的顯示器54、至少一設置於該基座51並與該電路板52電連接的電池55，及數設置於該電路板52的操作鍵56。

在本實施例中，該基座51具有一能觀看該顯示器54的透空區511，該電池55的數量為二個，該等操作鍵56凸出該透空區511，並互相連接形成為一塊按鍵板。

該外殼60套設於該筒身11的大徑段16與環肩段17，並包圍該顯示單元50，該外殼60具有一對應於該透空區511的開口61，使用者經由該開口61與該透空區511可讀取該顯示器54所顯示的資訊。

藉此，如圖5、6所示，當使用者將該固定支臂12安裝定位後，例如利用一定位元件100穿過該固定支臂12的定位槽122，將該固定支臂12鎖固定位於一工作面200上，該固定支臂12即可限制該筒身11產生轉動，此時，使用者即可利用一扭力工具300(例如手工具、氣動工具或電動工具)與該工作孔211結合而驅動該輸入單元20的輸入端 部21，使該輸入單元20的太陽齒輪部22驅使該等行星齒輪32相對於該環齒輪部14產生自轉與公轉，進而帶動該行星臂架31減速轉動而增加扭力輸出，如此，該行星臂架31的輸出端部311即可帶動一輸出工具400(例如套筒)去將一螺鎖元件500鎖緊於該工作面200，在此過程中，該螺鎖元件500對該行星臂架31的輸出端部311產生的反作用扭力，會經由該行星臂架31、該等行星齒輪32與該環齒輪部14傳遞至該筒身11，使該筒身11受該等行星齒輪32的扭力作用產生應變，該應變感測單元40可感測該筒身11的應變值並傳送至該顯示單元50的微處理器53，該微處理器53的內建程式根據該應變值，即可換算出該行星臂架31的輸出端部311的扭力輸出，並將扭力值顯示於該顯示器54，供使用者參考。

經由以上的說明，可再將本發明的優點歸納如下：

一、本發明的應變感測單元40與顯示單元50均是設置於不會轉動的筒身11上，並不會隨著該行星臂架31的輸出端部311產生轉動，該應變感測單元40與該顯示單元50可容易地互相電連接，因此，相較於習知技術，該應變感測單元40不用透過複雜的訊號傳遞構造，即可直接將扭力值訊號輸出至該顯示單元50顯示。

二、本發明的應變感測單元40與顯示單元50均是設置於不會轉動的筒身11上，而非設置於該行星臂架31的輸出端部311，本發明完全不需特別將該行星臂架31做加長設計，因此，相較於習知技術，本發明整體構造緻密不佔 空間，且可便於使用者操作使用，並可便於使用者安裝定位該固定支臂12，而簡化該固定支臂12的形狀設計，此外，不會轉動的顯示單元50更可便於使用者讀取扭力值。

值得一提的是，上述實施例是以單級行星齒輪系作倍力輸出，為了更放大輸出倍比，可以串連多級行星齒輪系，例如該輸入單元20的輸入端部21及太陽齒輪部22直接形成於一前級行星臂架的輸出軸(圖未示)。

綜上所述，本發明之倍力裝置，不僅可方便地將扭力值訊號輸出至顯示單元顯示，並可便於使用者使用與讀取扭力值，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧固定單元

11‧‧‧筒身

12‧‧‧固定支臂

121‧‧‧結合孔

122‧‧‧定位槽

13‧‧‧內周面

131‧‧‧通孔

14‧‧‧環齒輪部

15‧‧‧結合段

16‧‧‧大徑段

17‧‧‧環肩段

171‧‧‧避位槽

18‧‧‧小徑段

20‧‧‧輸入單元

21‧‧‧輸入端部

211‧‧‧工作孔

22‧‧‧太陽齒輪部

30‧‧‧輸出單元

31‧‧‧行星臂架

311‧‧‧輸出端部

32‧‧‧行星齒輪

40‧‧‧應變感測單元

41‧‧‧應變規

50‧‧‧顯示單元

51‧‧‧基座

511‧‧‧透空區

52‧‧‧電路板

53‧‧‧微處理器

54‧‧‧顯示器

55‧‧‧電池

56‧‧‧操作鍵

60‧‧‧外殼

61‧‧‧開口

100‧‧‧定位元件

200‧‧‧工作面

300‧‧‧扭力工具

400‧‧‧輸出工具

500‧‧‧螺鎖元件

圖1是習知一種扭力倍增器的立體分解示意圖；圖2是該扭力倍增器的一訊號拾取器的組合剖視示意圖；圖3是本發明的倍力裝置一較佳實施例的立體外觀示意圖；圖4是該較佳實施例的立體分解示意圖；圖5是圖3中V-V割面線的剖視示意圖；及圖6是圖3中VI-VI割面線的剖視示意圖，說明該較佳實施例的使用狀態。

10‧‧‧固定單元

11‧‧‧筒身

12‧‧‧固定支臂

121‧‧‧結合孔

13‧‧‧內周面

131，‧‧‧通孔

14‧‧‧環齒輪部

15‧‧‧結合段

16‧‧‧大徑段

17‧‧‧環肩段

171‧‧‧避位槽

18‧‧‧小徑段

20‧‧‧輸入單元

21‧‧‧輸入端部

211‧‧‧工作孔

22‧‧‧太陽齒輪部

30‧‧‧輸出單元

31‧‧‧行星臂架

311‧‧‧輸出端部

32‧‧‧行星齒輪

40‧‧‧應變感測單元

41‧‧‧應變規

50‧‧‧顯示單元

51，‧‧‧基座

511‧‧‧透空區

52‧‧‧電路板

53‧‧‧微處理器

54‧‧‧顯示器

56‧‧‧操作鍵

60‧‧‧外殼

61‧‧‧開口

Claims (7)

1. 一種倍力裝置，包含：一固定單元，具有一筒身，及一連接於該筒身的固定支臂，該筒身具有一圍繞出一通孔的內周面、一設置於該內周面的環齒輪部、一結合段、一相反於該結合段的大徑段、一與該結合段連接的環肩段，及一連接於該大徑段與該環肩段之間的小徑段，該大徑段與該環肩段的外徑大於該小徑段，該筒身的環肩段具有一避位槽；一輸入單元，可轉動地設置於該通孔，並具有一輸入端部，及一相反於該輸入端部的太陽齒輪部；一輸出單元，可轉動地設置於該通孔，該輸出單元具有一行星臂架，及數分別樞設於該行星臂架且同時嚙合於該太陽齒輪部與該環齒輪部的行星齒輪，該行星臂架具有一相反於該等行星齒輪的輸出端部；一應變感測單元，設置於該固定單元的筒身的小徑段；及一顯示單元，設置於該筒身，並與該應變感測單元電連接，該顯示單元具有一跨設於該大徑段與該環肩段之間並嵌入該避位槽的基座、一設置於該基座內側的電路板、一設置於該電路板並與該應變感測單元電連接的微處理器、一設置於該電路板的顯示器，及至少一設置於該基座並與該電路板電連接的電池。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之倍力裝置，其中，該應變感測單元具有數分別設置於該小徑段外周面的應變規 。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之倍力裝置，其中，該固定支臂可拆卸地連接於該筒身的結合段。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之倍力裝置，其中，該筒身的結合段的橫截面呈非圓形，該固定支臂具有一橫截面呈非圓形的結合孔，該結合段可拆卸地與該結合孔銜接。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之倍力裝置，其中，該基座具有一能觀看該顯示器的透空區。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之倍力裝置，其中該顯示單元更具有數設置於該電路板且凸出該透空區的操作鍵。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之倍力裝置，更包含一外殼，該外殼套設於該筒身的大徑段與環肩段，並包圍該顯示單元，該外殼具有一對應於該透空區的開口。