TWI579110B

TWI579110B - 往復式棘輪扳手

Info

Publication number: TWI579110B
Application number: TW105140121A
Authority: TW
Inventors: 盧燦陽; 盧允中
Original assignee: 盧燦陽
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-04-21
Also published as: TW201821224A; CN206578752U

Description

往復式棘輪扳手

本發明係關於一種自動工具，特別係關於一種往復式棘輪扳手。

棘輪扳手於現今手工具或動力工具領域已相當的普遍，並且具有相當成熟的功能，然而，習知動力驅動之棘輪扳手皆係藉由偏心的方式進行驅動，如此一來將會造成其驅動結構的穩固性不足，且於使用上的耗損亦將隨之提升；

再者，習知的棘輪扳手皆配置有可切換雙向旋轉之功能，然而結構往往都過於複雜，造成製作上的困難以及製造成本的提升；

為克服前述缺失，急需一種結構簡單、穩固，耗損小、成本低之往復式棘輪扳手。

本發明提供一種往復式棘輪扳手，其主要目的係使其整體的結構穩固，降低使用時能量的耗損。

本發明之另一目的係提供一種結構簡單之往復式棘輪扳手。

為達前述目的，本發明往復式棘輪扳手，供以結合一工具，包括：

一驅動馬達，其中一端具有一馬達齒輪；

一主動軸，為該馬達齒輪驅動，該主動軸沿著一軸向延伸，該主動軸開設有一珠溝，該珠溝環繞該主動軸且呈一迴旋封閉迴路，該珠溝之延伸方向係同時具有沿軸向之分量以及沿著環繞該主動軸之分量；

一從動軸，其中一端向內凹設有一操作槽，該主動軸可相對該從動軸旋轉的插設於該操作槽內，該從動軸之另一端具有一容置槽，該從動軸之外周緣具有至少一限止平面，該從動軸開設有一滾珠孔，該滾珠孔與該操作槽連通；

一滑設件，設置於該滾珠孔及該珠溝，當該主動軸於旋轉時，該滑設件便沿著該珠溝移動；

一固定環件，其之內側具有與該限止平面數量相同之至少一對應平面，該固定環件套設於該從動軸，該對應平面係面對該限止平面，該固定環件具有一對應外平面；

一推抵裝置，包括一推抵件及一第一彈性件，該推抵裝置樞設於該容置槽，該推抵件沿軸向之其中一端具有一推抵面，該推抵件沿軸向之另一端具有一推抵溝，該第一彈性件設置於該容置槽內，該第一彈性件之其中一端抵於該從動軸，該第一彈性件之另一端係抵於該推抵面；

一棘輪，具有一棘齒部，該棘齒部環設有複數棘齒，該推抵件供以推抵該棘輪之棘齒，該棘輪具有一異形孔，該異形孔供以讓不同型態之該工具插設；

一外殼，該驅動馬達、該主動軸、該從動軸、該滑設件、該固定環件、該推抵裝置皆設置於該外殼內，該固定環件之該對應外平面係面對該外殼，該外殼於其中一端具有一棘輪容置槽，該棘輪為可相對該外殼樞轉的設置於該棘輪容置槽內，該棘輪容置槽周側具有至少一限位槽體，該限位槽體與該棘輪容置槽連通；以及

一定位組件，設置於該限位槽體，該定位組件包括一擋片及一第二彈性件，該擋片樞設於該限位槽體，該擋片具有一擋部伸入該棘輪容置槽內，該擋部具有相對之一施力側及一受力側，該擋部之施力側抵壓於該棘輪之其中一個該棘齒，該第二彈性件之其中一端抵於該外殼，該第二彈性件之另一端抵於該擋部之受力側。

由前述可知，本創作主要係藉由驅動該主動軸旋轉，並透過該滑設件使該從動軸沿軸向往復位移，並於該從動軸裝設該推抵裝置，由該推抵裝置推抵該棘輪，藉此簡化整體的結構，使各組件間穩固的配合，達成穩固、損耗小、成本低之目的。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後：

本發明提供一種往復式工具結構，如圖1至圖4所示，包括：

一驅動馬達10，其中一端具有一馬達齒輪11；

一齒輪箱20，結合於該驅動馬達10具有該馬達齒輪11之一端；

一齒輪組30，具有一星齒輪環31、至少二行星齒輪32，該星齒輪環31係設置於該齒輪箱20內，該星齒輪環31係呈圓環狀，該星齒輪環31具有相對之一內周壁311及一外周壁312，該外周壁312具有間隔排列之複數卡掣凸312A，該些卡掣凸312A分別卡設於該齒輪箱20內，藉此使該星齒輪環31結合於該齒輪箱20內，該內周壁311環設有一帶動齒311A，該些行星齒輪32係與該馬達齒輪11嚙合，該些行星齒輪32係位於該星齒輪環31內，該些行星齒輪32亦與該星齒輪環31之帶動齒311A嚙合，於本實施例中，該些行星齒輪32之數量為二；

一主動軸40，其沿著一軸向X具有依序連接之一前端軸41、一容置軸段42及一軸承段43，該前端軸41開設有一珠溝411，該珠溝411係環繞該前端軸41且呈一迴旋封閉迴路，該珠溝411之延伸方向係同時具有沿軸向X之分量以及沿著環繞該前端軸41之分量；該容置軸段42之直徑大於該前端軸41及該軸承段43，該容置軸段42具有至少二容置槽421，該些行星齒輪32係設置於該容置槽421內，藉以使該些行星齒輪32驅動該主動軸40旋轉；

一從動軸50，呈中空之柱狀體，該從動軸50之其中一端向內凹設有一操作槽51，該前端軸41係可相對該從動軸50旋轉的插設於該操作槽51內，該從動軸50之另一端具有一容置槽52，該從動軸50之外周緣具有至少一限止平面50A，該從動軸50開設有一滾珠孔53及沿著該軸向X開設之至少一導引槽54，該滾珠孔53及該導引槽54與該操作槽51連通，該滾珠孔53及該導引槽54係開設於該從動軸50之非限止平面50A處，較佳的，於本實施例中，該限止平面50A的數量為二，使該從動軸50之外周緣形成由二該限止平面50A及二弧面段50B交互連接的型態，二該弧面段50B係相互面對，該滾珠孔53位於其中一個該弧面段50B，該導引槽54係位於另一個該弧面段50B；

一滑設件60，設置於該滾珠孔53及該珠溝411，當該主動軸40於旋轉時，該滑設件60便沿著該珠溝411移動；由於該珠溝411之延伸方向係同時具有沿軸向X之分量以及沿著環繞該主動軸40之分量，因此該滑設件60沿著該珠溝411環狀移動的過程中同樣會產生一沿著該軸向X之力量及沿著環繞該前端軸41方向之分量，又該從動軸50係不會隨著該主動軸40旋轉者，位於該滾珠孔53之滑設件60便僅能傳遞沿軸向X的力量予該從動軸50，使該從動軸50相對該主動軸40沿著該軸向X往復位移，於本實施例中，該滑設件60可為一滾珠或為具有圓弧頭部之柱狀體；

至少一輔助滑移件60A，設置於該導引槽54內，各該導引槽54分別對應至少一個該輔助滑移件60A，使該從動軸50於軸向X移動時更順暢，進而讓該從動軸50不會任意旋轉，於本實施例中，該輔助滑移件60A可為一滾珠或為具有圓弧頭部之柱狀體；

一固定環件70，該固定環件70呈中空的柱狀體，該固定環件70具有與該限止平面50A數量相同之至少一對應平面70A，該固定環件70套設於該從動軸50，該對應平面70A面對該限止平面50A，以防止該從動軸50旋轉，該固定環件70具有一對應外平面70B，該固定環件70套設於該從動軸50亦能夠防止該滑設件60自該滾珠孔53脫出、防止該輔助滑移件60A自該導引槽54脫出，該固定環件70具有一內孔71；

一推抵裝置80，包括一推抵件81、一第一彈性件82及一樞軸83，該推抵件81沿軸向X之其中一端具有一推抵面811，該推抵面811上另凸設有一樞轉部812，該樞轉部812具有貫穿之樞孔812A，該樞軸83係貫穿該容置槽52及該樞孔812A，以將該推抵件81樞設於該容置槽52，該推抵件81沿軸向X之另一端具有一推抵溝813，該第一彈性件82設置於該容置槽421內，該第一彈性件82之其中一端抵於該從動軸50，該第一彈性件82之另一端係抵於該推抵面811；

一棘輪90，具有一凸柱91及一棘齒部92，該棘齒部92環設有複數棘齒921，各該棘齒921之形狀與該推抵溝813之形狀對應，該推抵件81供以推抵該棘輪90之棘齒921，該棘輪90另具有一異形孔93，該異形孔93可為四角孔、六角孔或八角孔，該異形孔93供以讓不同型態之工具T插設；較佳的，該異形孔93貫穿該棘輪90；

一外殼M，該驅動馬達10、該齒輪箱20、該齒輪組30、該主動軸40、該從動軸50、該滑設件60、該輔助滑移件60A、該固定環件70、該推抵裝置80皆設置於該外殼M內，該固定環件70之該對應外平面70B係接觸該外殼M，以防止該固定環件70相對該外殼M旋轉，該外殼M於其中一端具有一棘輪容置槽M1，該棘輪90為可相對該外殼M樞轉的設置於該棘輪容置槽M1內，該棘輪容置槽M1周側另具有至少一限位槽體M2，該限位槽體M2與該棘輪容置槽M1連通；

至少一軸承S,S1,S2，於本實施例中，該軸承S,S1,S2之數量為三，其中一個該軸承S套設於該前端軸41，套設於該前端軸41之該軸承S1位於該內孔71，另一個該軸承S1套設於該軸承段43，且該軸承S1裝設在該齒輪箱20，藉由前述二該軸承S,S1，使該主動軸40能夠相對該從動軸50旋轉，該主動軸40為該驅動馬達10帶動旋轉時，該從動軸50不會同步轉動，剩餘的該軸承S2係套設於該棘輪90之凸柱91，並設置於該棘輪容置槽M1內，以讓該棘輪90能夠穩固且可樞轉的設置於該棘輪容置槽M1內；

一定位組件L，設置於該限位槽體M2，該定位組件L包括一擋片L1及一第二彈性件L2，該擋片L1樞設於該限位槽體M2內，該擋片L1具有一擋部L11伸入該棘輪容置槽M2內，該擋部L11具有相對之一施力側L111及一受力側L112，該擋部L11之施力側L111抵壓於該棘輪90之其中一個該棘齒921，該第二彈性件L2之其中一端抵於該外殼M，該第二彈性件L2之另一端抵於該擋部L11之受力側L112，藉以提供該擋部L11一抵壓該棘齒921之預力，使該棘輪90能夠正常跳齒，於本實施例中，該定位組件L之數量為二。

以上為本發明往復式工具結構的主要構件及結構組態，至於本發明實施例的使用方式及功效詳述如下，並請參酌圖1至圖4：

本發明往復式工具結構於操作時，藉由該驅動馬達10之馬達齒輪11帶動該些行星齒輪32旋轉，該些行星齒輪32再將動能傳遞至該主動軸40，進而使該主動軸40旋轉，而當該主動軸40旋轉時，設置於該珠溝411的該滑設件60便沿著該珠溝411開設的路徑移動，而當該滑設件60於該珠溝411移動的同時，藉由該滑設件60沿軸向X移動之分力推動該從動軸50沿著該軸向X往復的位移，讓樞設於該從動軸50之推抵裝置80得以沿軸向X的往復位移，進而推抵該棘輪90之棘齒部92，以驅動該棘齒921旋轉。

如圖4所示，當該從動軸50朝該棘輪90之方向移動時，帶動該推抵件81朝該棘輪90之方向移動，並且由該推抵溝813推抵其中一個該棘齒921，並可藉由該第一彈性件82之彈力推抵該推抵面811，使該推抵件81之推抵溝813緊卡該棘齒921，以讓推抵之力量能夠順利地傳遞，進而讓該棘輪90旋轉一棘齒921，而後該棘輪90便為該擋片L1所擋抵；

如圖3所示，當該從動軸50朝遠離該棘輪90之方向移動時，該推抵件81亦同時遠離該棘輪90。

值得一提的是，當使用者欲切換鎖設之方向時，僅需將該工具T自該異形孔93之不同側插入該異形孔93，便能夠改變鎖設之方向，進而使本創作轉換鎖設方向之機制極簡化。

另外，本發明往復式工具結構於該主動軸40及該驅動馬達10之間另設置該齒輪組30，藉由該些行星齒輪32之齒輪比使該主動軸40之轉速較該驅動馬達10之轉速為低，藉此讓該從動軸50往復位移的速度維持平穩。

再者，本發明往復式工具結構於該固定環件70設置至少一個該對應平面70A，於該從動軸50之外周緣設置至少一個該限止平面50A，並令該限止平面50A之位置與該對應平面70A的位置對應，進而防止該從動軸50旋轉。

更甚之，由於該珠溝411係呈封閉之環型迴路，因此該滑設件60便能夠沿著該珠溝411的路徑循環移動，藉以讓該從動軸50得以持續沿著該軸向X往復位移。

再者，該棘輪90套設該軸承S2並穩固的設置於該棘輪容置槽M1內，藉此使該棘輪90於快速旋轉時能夠更為穩固，進而減少因晃動、不穩所造成之能量損失，提升工作效能。

10‧‧‧驅動馬達
11‧‧‧馬達齒輪
20‧‧‧齒輪箱
30‧‧‧齒輪組
31‧‧‧星齒輪環
311‧‧‧內周壁
311A‧‧‧帶動齒
312‧‧‧外周壁
312A‧‧‧卡掣凸
32‧‧‧行星齒輪
40‧‧‧主動軸
41‧‧‧前端軸
411‧‧‧珠溝
42‧‧‧容置軸段
421‧‧‧容置槽
43‧‧‧軸承段
50‧‧‧從動軸
50A‧‧‧限止平面
50B‧‧‧弧面段
51‧‧‧操作槽
52‧‧‧容置槽
53‧‧‧滾珠孔
54‧‧‧導引槽
60‧‧‧滑設件
60A‧‧‧輔助滑移件
70‧‧‧固定環件
70A‧‧‧對應平面
71‧‧‧內孔
70B‧‧‧對應外平面
80‧‧‧推抵裝置
81‧‧‧推抵件
811‧‧‧推抵面
812‧‧‧樞轉部
812A‧‧‧樞孔
813‧‧‧推抵溝
82‧‧‧第一彈性件
83‧‧‧樞軸
90‧‧‧棘輪
91‧‧‧凸柱
92‧‧‧棘齒部
921‧‧‧棘齒
93‧‧‧異形孔
X‧‧‧軸向
M‧‧‧外殼
M1‧‧‧棘輪容置槽
M2‧‧‧限位槽體
S,S1,S2‧‧‧軸承
L‧‧‧定位組件
L1‧‧‧擋片
L11‧‧‧擋部
L111‧‧‧施力側
L112‧‧‧受力側
L2‧‧‧第二彈性件
T‧‧‧工具

圖1 為本發明往復式棘輪扳手之分解圖。圖2 為本發明往復式棘輪扳手的局部分解圖。圖3 為本發明往復式棘輪扳手的作動示意圖。圖4 為本發明往復式棘輪扳手的作動示意圖。

10‧‧‧驅動馬達

11‧‧‧馬達齒輪

20‧‧‧齒輪箱

30‧‧‧齒輪組

31‧‧‧星齒輪環

311‧‧‧內周壁

311A‧‧‧帶動齒

312‧‧‧外周壁

312A‧‧‧卡掣凸

32‧‧‧行星齒輪

40‧‧‧主動軸

41‧‧‧前端軸

411‧‧‧珠溝

42‧‧‧容置軸段

421‧‧‧容置槽

43‧‧‧軸承段

50‧‧‧從動軸

50A‧‧‧限止平面

50B‧‧‧弧面段

51‧‧‧操作槽

52‧‧‧容置槽

53‧‧‧滾珠孔

54‧‧‧導引槽

60‧‧‧滑設件

60A‧‧‧輔助滑移件

70‧‧‧固定環件

70A‧‧‧對應平面

71‧‧‧內孔

70B‧‧‧對應外平面

80‧‧‧推抵裝置

81‧‧‧推抵件

811‧‧‧推抵面

813‧‧‧推抵溝

82‧‧‧第一彈性件

83‧‧‧樞軸

90‧‧‧棘輪

91‧‧‧凸柱

92‧‧‧棘齒部

921‧‧‧棘齒

93‧‧‧異形孔

X‧‧‧軸向

M‧‧‧外殼

M1‧‧‧棘輪容置槽

M2‧‧‧限位槽體

S,S1,S2‧‧‧軸承

L‧‧‧定位組件

L1‧‧‧擋片

L2‧‧‧第二彈性件

T‧‧‧工具

Claims

一種往復式棘輪扳手，供以結合一工具，包括：一驅動馬達，其中一端具有一馬達齒輪；一主動軸，為該馬達齒輪驅動，該主動軸沿著一軸向延伸，該主動軸開設有一珠溝，該珠溝環繞該主動軸且呈一迴旋封閉迴路，該珠溝之延伸方向係同時具有沿軸向之分量以及沿著環繞該主動軸之分量；一從動軸，其中一端向內凹設有一操作槽，該主動軸可相對該從動軸旋轉的插設於該操作槽內，該從動軸之另一端具有一容置槽，該從動軸之外周緣具有至少一限止平面，該從動軸開設有一滾珠孔，該滾珠孔與該操作槽連通；一滑設件，設置於該滾珠孔及該珠溝，當該主動軸於旋轉時，該滑設件便沿著該珠溝移動；一固定環件，其之內側具有與該限止平面數量相同之至少一對應平面，該固定環件套設於該從動軸，該對應平面係面對該限止平面，該固定環件具有一對應外平面；一推抵裝置，包括一推抵件及一第一彈性件，該推抵裝置樞設於該容置槽，該推抵件沿軸向之其中一端具有一推抵面，該推抵件沿軸向之另一端具有一推抵溝，該第一彈性件設置於該容置槽內，該第一彈性件之其中一端抵於該從動軸，該第一彈性件之另一端係抵於該推抵面；一棘輪，具有一棘齒部，該棘齒部環設有複數棘齒，該推抵件供以推抵該棘輪之棘齒，該棘輪具有一異形孔，該異形孔供以讓不同型態之該工具插設；一外殼，該驅動馬達、該主動軸、該從動軸、該滑設件、該固定環件、該推抵裝置皆設置於該外殼內，該固定環件之該對應外平面係面對該外殼，該外殼於其中一端具有一棘輪容置槽，該棘輪為可相對該外殼樞轉的設置於該棘輪容置槽內，該棘輪容置槽周側具有至少一限位槽體，該限位槽體與該棘輪容置槽連通；以及一定位組件，設置於該限位槽體，該定位組件包括一擋片及一第二彈性件，該擋片樞設於該限位槽體，該擋片具有一擋部伸入該棘輪容置槽內，該擋部具有相對之一施力側及一受力側，該擋部之施力側抵壓於該棘輪之其中一個該棘齒，該第二彈性件之其中一端抵於該外殼，該第二彈性件之另一端抵於該擋部之受力側。
如申請專利範圍第1項所述之往復式棘輪扳手，其中，另包括一齒輪箱，結合於該驅動馬達具有該馬達齒輪之一端；一齒輪組，具有一星齒輪環、至少二行星齒輪，該星齒輪環設置於該齒輪箱內，該星齒輪環係呈圓環狀，該星齒輪環具有相對之一內周壁及一外周壁，該外周壁具有間隔排列之複數卡掣凸，該些卡掣凸係分別卡設於該齒輪箱內，該內周壁環設有一帶動齒，該些行星齒輪係與該馬達齒輪嚙合，該些行星齒輪位於該星齒輪環內，該些行星齒輪亦與該星齒輪環之帶動齒嚙合；以及該主動軸沿著該軸向具有依序連接之一前端軸、一容置軸段，該前端軸開設有該珠溝，該珠溝環繞該前端軸，該前端軸可相對該從動軸旋轉的插設於該操作槽內，該容置軸段具有至少二容置槽，該些行星齒輪係設置於該容置槽內。
如申請專利範圍第2項所述之往復式棘輪扳手，其中，該從動軸具有沿著該軸向延伸之至少一導引槽，該導引槽與該操作槽連通，另包括置於該導引槽內之至少一輔助滑移件，各該導引槽分別對應至少一個該輔助滑移件。
如申請專利範圍第2項所述之往復式棘輪扳手，其中，該主動軸沿著該軸向另連接有一軸承段，該軸承段與該容置軸段連接，該固定環件具有一內孔，另包括二軸承，其中一個該軸承套設於該前端軸，套設於該前端軸之該軸承的外環係位於該內孔，另一個該軸承係套設於該軸承段，且該軸承裝設在該齒輪箱內。
如申請專利範圍第2項所述之往復式棘輪扳手，其中，該推抵裝置包括一樞軸，該推抵面上另凸設有一樞轉部，該樞轉部具有貫穿之樞孔，該樞軸貫穿該容置槽及該樞孔，以將該推抵件樞設於該容置槽內。
如申請專利範圍第3項所述之往復式棘輪扳手，其中，該滾珠孔及該導引槽開設於該從動軸之非限止平面處。
如申請專利範圍第6項所述之往復式棘輪扳手，其中，該限止平面的數量為二，該從動軸之外周緣形成由二該限止平面及二弧面段交互連接的型態，二該弧面段相互面對，該滾珠孔位於其中一個該弧面段，該導引槽係位於另一個該弧面段。
如申請專利範圍第2項所述之往復式棘輪扳手，其中，該棘輪具有一凸柱，另包括一軸承，套設於該棘輪之凸柱，並設置於該棘輪容置槽內。
如申請專利範圍第1項所述之往復式棘輪扳手，其中，該異形孔貫穿該棘輪。