TWI604925B - Torque wrench to improve torque error - Google Patents

Description

改善扭力誤差之扭力扳手

本發明係與扳手有關，詳而言之，係指一種改善扭力誤差之扭力扳手。

按，傳統之機械式扭力扳手係利用其內所設之螺旋彈簧之彈性力作動產生扭力，使用者係通過壓縮或釋放該螺旋彈簧，而可將扭力扳手調整至所需之扭力，並對各種螺接元件或工件進行施作。然而，當扭力扳手到達所欲調整之扭力而跳脫時，其螺旋彈簧係於瞬間釋放其彈性能，該彈性能之劇烈變化係令該螺旋彈簧於該扭力扳手內慣性跳躍，使得該螺旋彈簧於扳手內產生自轉，由於該螺旋彈簧之二端並非平面，當該螺旋彈簧轉動時，該螺旋彈簧之二自由端係變換其角位置，造成其彈性能產生變化，例如扭力扳手於跳脫前該螺旋彈簧之二自由端係位於該扭力扳手之左側邊，跳脫後該螺旋彈簧由於其彈性能之劇烈變化而自轉，使該螺旋彈簧之該二自由端產生角位移，而變換至該扭力扳手之右側邊，使得扭力扳手每次壓縮或釋放該螺旋彈簧之接著點並不一致，令彈簧受力不均勻，而使扭力扳手之扭力產生誤差，無法產生精確之扭力。

其次，使用者於調整扭力扳手時，該螺旋彈簧亦會緩慢地於扭力扳手內轉動，使該螺旋彈簧之二自由端隨之變換其位置，令扭力扳手無法以相同之接著點壓迫該螺旋彈簧，使得該 扭力扳手所產生之扭力產生誤差，降低扭力扳手之可用性。再者，由於傳統之扭力扳手之螺旋彈簧於生產時所產生之誤差，使得彈簧之斷面線徑粗細不一，加上扭力扳手於跳脫時，會使得其跳脫機構斜向偏移，而產生慣性斜壓之問題，使得傳統之扭力扳手無法產生精確之扭力，並產生扭力誤差。

如此，傳統之扭力扳手由於於跳脫時或調整扭力時該螺旋彈簧之轉動、螺旋彈簧之線徑不一致及慣性斜壓等問題，使得扭力扳手每次均以不同之接著點壓縮或釋放該螺旋彈簧，而造成該螺旋彈簧之受力不均勻，導致扭力扳手之扭力產生慣性地上下波動現象，無法產生精確之扭力。

鑑於上述問題，如何避免該螺旋彈簧於扭力扳手內轉動，使該扭力扳手可以相同之接著點壓縮或釋放該螺旋彈簧，以產生精確之扭力，乃為市場所需卻仍待解決之問題。

本發明之主要目的在於提供一種改善扭力誤差之扭力扳手，其可產生精確之扭力。

本發明之另一目的在於提供一種改善扭力誤差之扭力扳手，其可防止該扳手內之彈簧轉動產生扭力誤差。

本發明所提供之改善扭力誤差之扭力扳手，包含有：一管體；一工作頭，設於該管體之前端；一跳脫機構，設於該管體內；當該扭力扳手之施力達到所設定之扭力值，便產生跳脫效果；一螺旋彈簧，具有多數連續之線圈；該螺旋彈簧之前、後 端分別具有一端線圈，位於該螺旋彈簧前端之該端線圈之末端係形成一前自由端，位於該螺旋彈簧後端之該端線圈之末端係形成一後自由端；該螺旋彈簧係設於該管體內，並位於該跳脫機構之後端；一中空之握把，其前端係套設於該管體之後端，並可於該管體上轉動；一調整機構，設於該管體內，並位於該螺旋彈簧之後端；當該握把轉動時，該調整機構係可壓縮或釋放該螺旋彈簧；一前限位件，具有一前端面、一後端面及一前限位部；該後端面係呈一螺旋面，並與該螺旋彈簧之前端之該端線圈相互對應；該後端面更形成一段差，該段差係形成所述之前限位部；該前限位件係設於該管體內，其前端面係直接或間接與該跳脫機構相接觸，其後端面係貼合於該螺旋彈簧之前端之該端線圈，該前限位部係配合該螺旋彈簧之前自由端；一後限位件，具有一前端面、一後端面及一後限位部；該前端面係呈一螺旋面，並與該螺旋彈簧之後端之該端線圈相互對應；該前端面更形成一段差，該段差係形成所述之後限位部；該後限位件係設於該管體內，其前端面係貼合於該螺旋彈簧之後端之該端線圈；該後限位部係配合該螺旋彈簧之後自由端；該後限位件之該後端面係與該調整機構相接觸。

較佳地，更包含有一拉伸件，其具有彈性，並設於該管體內，該拉伸件之二端係連接該前限位件及該後限位件。

藉此，本發明之扭力扳手之該前限位件之該前限位部及該後限位件之該後限位部係分別限位該螺旋彈簧之前、後自由端，而可避免該扭力扳手於跳脫時該螺旋彈簧所產生之慣性跳躍導致該螺旋彈簧自轉，而與該前、後限位件相對角位移， 亦可防止該扭力扳手於調整扭力時該螺旋彈簧與該前限位件及該後限位件相對角位移，使該前限位件及該後限位件每次均以相同之接著點壓迫或釋放該螺旋彈簧，並可使該螺旋彈簧平均受力，提升扭力之精準度。

10‧‧‧扭力扳手

20‧‧‧管體

22‧‧‧抵接件

23‧‧‧螺接孔

26‧‧‧工作頭

28‧‧‧桿體

29‧‧‧跳脫件

30‧‧‧螺旋彈簧

31‧‧‧線圈

31a‧‧‧端線圈

31b‧‧‧端線圈

32‧‧‧前自由端

34‧‧‧後自由端

40‧‧‧前限位件

42‧‧‧前端面

44‧‧‧後端面

45‧‧‧連接部

46‧‧‧連接孔

47‧‧‧前限位部

50‧‧‧後限位件

52‧‧‧前端面

53‧‧‧連結部

54‧‧‧鉤接孔

55‧‧‧後端面

57‧‧‧後限位部

60‧‧‧拉伸件

62‧‧‧鉤部

70‧‧‧螺桿

72‧‧‧體身

74‧‧‧擋止部

80‧‧‧握把

A‧‧‧端線圈之部分

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明一較佳實施例，並配合圖示詳細說明於后，其中：第一圖係本發明一較佳實施例之扭力扳手之縱向剖面圖。

第二圖係第一圖之扭力扳手之另一方向之縱向剖面圖。

第三圖係第一圖之前限位件、後限位件、螺旋彈簧及拉伸件之分解立體圖。

第四圖係第三圖之前限位件、後限位件、螺旋彈簧及拉伸件之側視圖，並將之調整為可清楚顯示其結構之角度。

第五圖係第三圖之前限位件、後限位件、螺旋彈簧及拉伸件之組合立體圖。

第六圖係第一圖之扭力扳手之調整扭力之示意圖。

第七圖係第六圖之扭力扳手產生跳脫時之示意圖。

請參閱第一及二圖，係本發明所提供之改善扭力誤差之扭力扳手10之一較佳實施例，包含有一管體20、一工作頭26、一跳脫機構、一螺旋彈簧30、一前限位件40、一後限位件50、一拉伸件60、一調整機構及一握把80，其中： 該工作頭26之後端更延伸有一桿體28，該桿體28係穿設於該管體20之前端。該管體20內更設有一抵接件22，該抵接件22係設於該工作頭26之該桿體28之後端。該跳脫機構於本實施例係由該桿體28後端、一跳脫件29及該抵接22件所形成，該跳脫件29係設於該桿體28與該抵接件22之間。當該扭力扳手10到達其所設定之扭力值時，該跳脫機構便產生跳脫，使得桿體28後端與該抵接件22錯位，而該跳脫件29係隨之轉動，並使該扭力扳手10產生振動或聲響，以警示使用者該扭力扳手10已達到預先設定之扭力。跳脫機構為習知構件，各式跳脫機構均可應用於本發明之扭力扳手，並不以本發明所示者為限。該管體20之後端之內周面係形成一螺接孔23。

請參閱第一至五圖，該螺旋彈簧30具有多數連續之線圈31，該螺旋彈簧30之前、後端分別具有一端線圈31a、31b，該二端線圈31a、31b係為自由線圈，其中，位於該螺旋彈簧30前端之該端線圈31a之末端係形成一前自由端32，位於該螺旋彈簧30後端之該端線圈31b之末端係形成一後自由端34。各該端線圈31a、31b之靠近該前自由端32及該後自由端34之部分A係經研磨而成齊平狀。該螺旋彈簧30係設於該管體20內，並位於該跳脫件29之後端。

該前限位件40具有一前端面42、一後端面44及一前限位部47。該後端面44係呈一螺旋面，其螺旋方向及傾斜度係與該螺旋彈簧30前端之該端線圈31a相互對應；該後端面44之螺旋設計更形成有一段差，該段差係形成所述之前限位部47。該後端面44更具有一連接部45及一連接孔46，該連接部45係自該後端面44向後凸伸，該連接孔46係貫穿該連接部45。該前限位件40係設於該管體20內，該前端面42係直接或間接與該 抵接件22相接觸，該後端面44係貼合於該螺旋彈簧30前端之該端線圈31a，該前限位部47係抵接該螺旋彈簧30之該前自由端32。

一後限位件50，具有一前端面52、一後端面55及一後限位部57。該前端面52係呈一螺旋面，其螺旋方向及傾斜度係與該螺旋彈簧30後端之該端線圈31b相互對應；該前端面52更形成有一段差，該段差係形成所述之後限位部57。該前端面52更具有一連結部53及一鉤接孔54，該連結部53係自該前端面52向前凸伸，該鉤接孔54係貫穿該連結部53。該後限位件50係設於該管體20內，該前端面52係貼合於該螺旋彈簧30後端之該端線圈31b；該後限位部57係抵接該螺旋彈簧30之後自由端34；該後端面55係直接或間接與該調整機構相接觸。

一拉伸件60，於本實施例係為一拉伸彈簧，其位於該前限位件40及該後限位件50之間，並穿設於該螺旋彈簧30之內；該拉伸件60之二端係分別形成一鉤部62，並自該螺旋彈簧30之二端向外凸伸，且分別鉤接於該前限位部40之該連接孔46及該後限位部50之該鉤接孔54，使該前限位部40及該後限位部50相互之間不會相對角位移。

需說明的是，本實施例之拉伸件僅為本發明之其中一種實施方式，只要可固定該限位件及該限止件之相對角位置之結構均可應用於本發明之扭力扳手，並不以該拉伸件為必要。

請參閱第一及二圖，該調整機構於本實施例係包含有一螺桿70，該螺桿70包括：一體身72及一擋止部74，其中，該體身72之外周面設有螺紋，並與該管體20之後端之該螺接孔23相螺接。該擋止部74係連接於該體身72之前端，並直接或間接抵頂該後限位件50之後端面。該握把80係呈中空，其前端係 套設於該管體20之後端，其內周面係與該螺桿70之該體身72相連接，並可於該管體20上轉動。當該握把80轉動時，該螺桿70係隨之轉動且沿該管體20前後位移，令該後限位部50可壓縮或釋放該螺旋彈簧30，以調整至所需之扭力。調整機構為習知構件，各式調整機構均可應用於本發明之扭力扳手，並不以本發明所示者為限。

藉此，請參閱第六圖，當使用者調整該扭力扳手10之扭力而壓縮該螺旋彈簧30時，由於該前限位件40之該前限位部47及該後限位件50之該後限位部57分別限位該螺旋彈簧30之該前自由端32及該後自由端34，且該拉伸件60之二鉤部62係分別鉤接該前限位件40之該連接孔46及該後限位件50之該鉤接孔54，使該前限位件40及該後限止件50之間不會相對角位移，而可固定該螺旋彈簧30與該前限位件40及該後限止件50之相對角度，令該螺旋彈簧30不會與該前限位件40及該後限位件50相對位移，使該前限位件40及該後限位件50可以相同之接著點壓抵該螺旋彈簧30，並令該螺旋彈簧30平均受力，而可精準地調整該扭力扳手10之扭力

請參閱第七圖，當該扭力扳手施力至設定之扭力值，該跳脫機構產生跳脫時，該螺旋彈簧30係於瞬間釋放其彈性能，因該前限位件40之該前限位部47及該後限位件50之該後限位部57係分別限位該螺旋彈簧30之該前自由端32及該後自由端34，使該螺旋彈簧30受該前限位件40及該後限位件50所限制，不會與該前限位件40及該後限位件50相對角位移，使得螺旋彈簧不會因彈性能瞬間變化而自轉，保持相同的角位置，該前限位件40及該後限位件50係以相同之接著點壓迫該螺旋彈簧30，接著點相同時，該螺旋彈簧30之彈性能即不會變化，提升該扭力 扳手10之扭力精確度。同樣地，於調整該扳手的扭力值時，該螺旋彈簧30亦受到限位，不會產生轉動。

本發明之扭力扳手係藉由該前限位件及該後限位件抵止該螺旋彈簧之二端，且該前限位件及該後限位件之間不會相對角位移，而可固定該螺旋彈簧與該前限位件及該後限位件之相對角度，令該螺旋彈簧與該前限位件及該後限位件保持固定角位置，使得該扭力扳手無論處於操作狀態或調整扭力狀態，該螺旋彈簧均受該二限位件限位，不會於扳手內轉動，該前限位件及該後限位件每次均可以相同接著點壓迫該螺旋彈簧，並使該螺旋彈簧平均受力，而可改進扭力扳手之扭力產生慣性地上下波動現象之缺失，大幅提升扭力扳手之扭力精確性。

上揭實施例僅係說明本發明而非限制。本發明所提供之扭力扳手，係為本技術領域所首創之技術，並具功效之增進，爰依法提出申請。

10‧‧‧扭力扳手

20‧‧‧管體

22‧‧‧抵接件

23‧‧‧螺接孔

26‧‧‧工作頭

28‧‧‧桿體

29‧‧‧跳脫件

30‧‧‧螺旋彈簧

40‧‧‧前限位件

42‧‧‧前端面

44‧‧‧後端面

45‧‧‧連接部

46‧‧‧連接孔

50‧‧‧後限位件

52‧‧‧前端面

53‧‧‧連結部

54‧‧‧鉤接孔

60‧‧‧拉伸件

62‧‧‧鉤部

70‧‧‧螺桿

72‧‧‧體身

74‧‧‧擋止部

80‧‧‧握把

Claims (7)

1. 一種改善扭力誤差之扭力扳手，包含有：一管體；一工作頭，設於該管體之前端；一跳脫機構，設於該管體內，並位於該工作頭後端；當該扭力扳手之施力達到所設定之扭力值，便產生跳脫效果；一螺旋彈簧，具有多數連續之線圈；該螺旋彈簧之前、後端分別具有一端線圈，位於該螺旋彈簧前端之該端線圈之末端係形成一前自由端，位於該螺旋彈簧後端之該端線圈之末端係形成一後自由端；該螺旋彈簧係設於該管體內，並位於該跳脫機構之後端；一中空之握把，其前端係套設於該管體之後端，並可於該管體上轉動；一調整機構，設於該管體內，並位於該螺旋彈簧之後端；當該握把轉動時，該調整機構係可壓縮或釋放該螺旋彈簧；一前限位件，具有一前端面、一後端面及一前限位部；該後端面係一螺旋面，並與該螺旋彈簧之前端之該端線圈相互對應；該後端面更形成一段差，該段差係形成所述之前限位部；該前限位件係設於該管體內，其前端面係直接或間接與該跳脫機構相接觸，其後端面係貼合於該螺旋彈簧之前端之該端線圈，該前限位部係配合該螺旋彈簧之前自由端；一後限位件，具有一前端面、一後端面及一後限位部；該前端面係呈一螺旋面，並與該螺旋彈簧之後端之該端線圈相互對應；該前端面更形成一段差，該段差係形成所述之後限位部；該後限位件係設於該管體內，其前端面係貼合於該螺旋彈簧之後端之該端線圈；該後限位部係配合該螺旋彈簧之 後自由端；該後限位件之該後端面係直接或間接與該調整機構相接觸。
2. 如請求項1所述之扭力扳手，更包含有：一拉伸件，其具有拉伸彈性，並設於該管體內，該拉伸件之二端係連接該前限位件及該後限位件。
3. 如請求項2所述之扭力扳手，其中：該前限位件更具有一連接部，該連接部係設於該前限位件之該後端面，並向後凸伸一距離；該後限位件更具有一連結部，該連結部係設於該後限位件之該前端面，並向前凸伸一距離；該拉伸件之二端係分別連接於該前限位件之該連接部及該後限位件之該連結部。
4. 如請求項3所述之扭力扳手，其中：該前限位件更包含一連接孔，該連接孔係貫穿該連接部；該後限位件更連結部包含一鉤接孔，該鉤接孔係貫穿該連結部；該拉伸件之二端分別具有一鉤部，該二鉤部係分別鉤接於該連接孔及該鉤接孔。
5. 如請求項2至4任一項所述之扭力扳手，其中：該拉伸件係穿設於該螺旋彈簧內。
6. 如請求項1至4任一項所述之扭力扳手，其中：該螺旋彈簧之前、後端之該二端線圈之靠近該前、後自由端之部分係呈齊平狀。
7. 如請求項2至4任一項所述之扭力扳手，其中：該拉伸件係為一拉伸彈簧。