TWI606896B - 扭力起子 - Google Patents

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TWI606896B
TWI606896B TW104117820A TW104117820A TWI606896B TW I606896 B TWI606896 B TW I606896B TW 104117820 A TW104117820 A TW 104117820A TW 104117820 A TW104117820 A TW 104117820A TW I606896 B TWI606896 B TW I606896B
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謝智慶
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優鋼機械股份有限公司
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/141—Mechanical overload release couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B15/00—Screwdrivers
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1427—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by mechanical means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

扭力起子
本發明是有關於一種扭力起子，特別是有關一種包含有跳脫機構的扭力起子。
起子發展多年，在家庭或工業上都有廣泛的使用。需要扭力轉動固鎖的零件，如螺帽、螺栓等，都可以使用起子協助操作，然而，起子的過度緊鎖常會導致零件損害，因此有扭力起子的出現。扭力起子可以調整扭力，進而避免零件的鎖固不足或是鎖固過度。
扭力起子一般包含有扭力調整機構，其中扭力調整機構可以根據使用者的需求調整合適的預設扭力，而使扭力起子施加於零件上的扭力大於預設扭力時停止動作或提供警示，達到扭力控制的目的。然而，現有的扭力起子包含的元件較多較複雜，因此需要製作較大的外殼以容納元件；但外殼的體積增加，不僅會使得製造成本增加，也會增加扭力起子的重量，不利使用者長時間的使用，也不利於攜帶與收納。
有鑑於此，如果有效的配置扭力起子的各元件，使扭力起子的體積減小，遂成相關業者努力的目標。
本發明提供一種扭力起子，透過起子的桿體結構及內部空間配置，可以減少扭力起子的體積。
依據本發明之一實施方式提供一種扭力起子，其包含一桿體、一扭力調整機構、一跳脫機構及一驅動頭。桿體包含一上管部及一下管部，下管部一端軸向連接上管部，上管部與下管部皆呈中空且相互連通並形成一容置空間，其中下管部的內徑大於上管部的內徑，且下管部包含一內周面。扭力調整機構及跳脫機構皆設置於容置空間，跳脫機構包含一第一球體、至少二第二球體以及一驅動座，其中第一球體抵頂扭力調整機構，第二球體容設於下管部，且第二球體分別滑動抵頂第一球體並抵頂於內周面。驅動座設置於下管部，且驅動座朝上管部的一端供第一球體及第二球體設置。驅動頭被驅動座另一端連接帶動。
藉此，下管部的內徑大於上管部的內徑，可以供跳脫機構容置，而上管部的直徑可相對做得較小，有利減少扭力起子的整體體積。
依據前述的扭力起子，其中驅動座可包含一連結部及一單向棘輪，連結部供第一球體及第二球體設置。單向棘輪一端連接連結部，另一端連接驅動頭，且單向棘輪用以帶動驅動頭往一預定方向旋轉。單向棘輪可以包含一基柱與一棘齒外環，基柱連接連結部，棘齒外環套設於基柱，棘齒外環並連接驅動頭，扭力起子更包含一軸承及一套環，套 環套接於棘齒外環上且連接下管部，軸承設置於套環與連結部之間。扭力起子可以更包含一把手及一墊片，把手連接桿體，墊片則設置於把手與扭力調整機構之間。另外，扭力調整機構可以包含一調整桿、一螺柱、一壓力調整部、一凸環、一定位環及一第二軸承，螺柱一端軸向連接調整桿，且被調整桿帶動旋轉。壓力調整部螺設於螺柱且一端抵接第一球體，凸環及定位環是環設於調整桿，第二軸承設置於凸環與定位環之間。
依據前述的扭力起子，連結部包含一凹槽及至少二穿孔。凹槽供第一球體及第二球體設置，穿孔與凹槽貫通，且第二球體分別透過穿孔滑動抵頂內周面。各第二球體具有相對驅動座的一驅動位置及一跳脫位置，桿體具有一軸線，第二球體具有一中心點。於驅動位置時軸線與中心點在垂直軸線的一徑向上的垂直距離為L1，於跳脫位置時軸線與中心點在徑向上的垂直距離為L2，L1大於L2。另外，上管部的長度大於下管部的長度，上管部的外徑小於下管部的外徑。
藉此，連結部的結構有助於容置第一球體及第二球體，並可讓第二球體同時抵頂第一球體及內周面。單向棘輪的結構可以方便讓使用者的手回復原來操作位置並重新使力。墊片的設置可以輔助調整桿的定位。而調整桿及定位環之間設置軸承，驅動座與驅動頭之間設置第二軸承，有助於各元件相對旋轉時的流暢，並且避免因摩擦而導致的元件損害。第二球體具有相對驅動座的驅動位置及跳脫位置， 可以在扭力過大時讓驅動座無法帶動驅動頭，以達到扭力控制的目的。上管部與下管部的長度及外徑大小配置，則有助於扭力起子體積的縮小。
100‧‧‧扭力起子
200‧‧‧把手
210‧‧‧墊片
220‧‧‧固定座
230‧‧‧插銷
231‧‧‧銷槽
300‧‧‧桿體
310‧‧‧上管部
320‧‧‧下管部
321‧‧‧內周面
322‧‧‧斷接區
323‧‧‧卡接區
330‧‧‧容置空間
331‧‧‧上管空間
332‧‧‧下管空間
400‧‧‧套環
500‧‧‧驅動頭
510‧‧‧軸承
661‧‧‧滑移件
662‧‧‧彈性件
663‧‧‧抵靠件
700‧‧‧跳脫機構
710‧‧‧第一球體
720‧‧‧第二球體
730‧‧‧驅動座
731‧‧‧連結部
732‧‧‧基柱
733‧‧‧棘爪
734‧‧‧棘齒外環
735‧‧‧環齒
736‧‧‧單向棘輪
737‧‧‧穿孔
738‧‧‧凹槽
800‧‧‧扭力顯示機構
810‧‧‧顯示件
811‧‧‧透明部
600‧‧‧扭力調整機構
610‧‧‧定位環
611‧‧‧凸齒
620‧‧‧第二軸承
630‧‧‧調整桿
631‧‧‧咬合齒
640‧‧‧凸環
650‧‧‧螺柱
660‧‧‧壓力調整部
820‧‧‧標示件
830‧‧‧螺絲
840‧‧‧導槽
850‧‧‧開口
C‧‧‧中心點
I‧‧‧軸線
L1‧‧‧距離
L2‧‧‧距離
第1圖繪示本發明一實施例之扭力起子立體示意圖；第2圖繪示第1圖之扭力起子爆炸示意圖；第3圖繪示第1圖之扭力起子剖面示意圖；第4A圖繪示第3圖之扭力起子沿割面線4-4之俯視示意圖；以及第4B圖繪示第3圖之扭力起子沿割面線4-4之另一俯視示意圖。
請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖繪示本發明一實施例之扭力起子100的立體示意圖，第2圖繪示第1圖之扭力起子100的爆炸示意圖。扭力起子100包含一桿體300、一扭力調整機構600、一跳脫機構700及一驅動頭500。
請參閱第2圖及第3圖，其中第3圖繪示第1圖之扭力起子100的剖面示意圖。桿體300具有一軸線I且包含一上管部310及連接上管部310的一下管部320，上管部310及下管部320皆呈中空，而上管部310的內徑小於下管部320的內徑。上管部310及下管部320相互連通形成一容置 空間330，容置空間330包含一上管空間331對應上管部310，及一下管空間332對應下管部320。扭力調整機構600、跳脫機構700皆容設於容置空間330內。
跳脫機構700包含一第一球體710、至少二第二球體720及一驅動座730，其中本實施例中，跳脫機構700包含三個第二球體720。驅動座730設置於下管部320且供第一球體710及第二球體720設置。第一球體710與扭力調整機構600的一端抵頂，驅動座730連接驅動驅動頭500。
本實施例中，驅動座730包含一連結部731。連結部731包含一凹槽738及三個穿孔737，凹槽738開設方向為平行軸線I的一軸向，穿孔737位於連結部731上，開設方向垂直於軸線I，穿孔737與凹槽738貫通。三第二球體720放置於凹槽738內並分別與各穿孔737對位，第一球體710則疊設於各第二球體720並容置於凹槽738中。各第二球體720的部分穿過各穿孔737，且各第二球體720同時抵頂第一球體710與下管部320的一內周面321。第二球體720及連結部731皆容設在下管空間332內，第一球體710則部分容設於上管空間331，部分容設於下管空間332。另外，驅動座730在可供第一球體710及第二球體720放置，並使第二球體720同時抵頂第一球體710及內周面321的前提下，亦可以設計成其它形式的結構，不以本實施例所揭示的結構為限。
請參閱第4A圖及第4B圖，並一併參閱第2圖。第4A圖繪示第3圖之扭力起子100沿割面線4-4之俯視示意 圖，第4B圖繪示第3圖之扭力起子100沿割面線4-4之另一俯視示意圖。第二球體720具有相對驅動座730的一驅動位置及一跳脫位置，第4A圖顯示第二球體720於驅動位置時與內周面321及驅動座730的相對位置關係，第二球體720的中心點C與軸線I的垂直距離為L1。第4B圖則顯示第二球體720於跳脫位置時與內周面321及驅動座730的相對位置關係，中心點C與軸線I的垂直距離為L2，L1大於L2。因此，當扭力起子100施於一物件(未繪示)的扭力值大於預設扭力值時，跳脫機構700的第二球體720所受的壓迫大於第一球體710的壓力而自驅動位置位移至跳脫位置，避免施加過多的扭力造成物件損壞。
更詳細的說，在本實施例中，下管部320的內周面321包含六個卡接區323及六個斷接區322，卡接區323為下管部320的徑向凹條，各卡接區323與各斷接區322交錯設置且卡接區323與斷接區322相互連接。當第二球體720於驅動位置時，第二球體720會透過穿孔737與卡接區323抵頂。
在扭力起子100作動時，透過轉動桿體300，帶動驅動座730轉動，並連動驅動頭500施加扭力於物件上；此時，扭力調整機構600會施加壓力於第一球體710。由於第二球體720與第一球體710相互抵頂，第二球體720會間接承受扭力調整機構600施加於第一球體710上的壓力，進而被定位於凹槽738內卡於穿孔737中，並維持與卡接區323抵頂的狀態。
當施加在物件上的扭力大於預設扭力時，由驅動頭500反饋的扭力大於施加在第二球體720上的壓力值，此時第二球體720無法繼續定位於下管部320的凹條內持續與卡接區323抵頂，而是被下管部320施力往連結部731的凹槽738推入，第二球體720因此脫離下管部320的卡接區323，改與斷接區322抵頂。故旋轉桿體300時，驅動座730及驅動頭500也無法連動，藉此，避免施加過大的扭力在物件上。另外，第二球體720的數量可以是二個或三個以上，卡接區323及斷接區322的數量並隨第二球體720的數量改變，斷接區322也可設置為凸條形式，不以上述揭露為限。
請復參閱第2圖及第3圖。扭力調整機構600可包含定位環610、第二軸承620、調整桿630、凸環640、螺柱650及壓力調整部660。調整桿630與螺柱650的一端沿軸向連接，凸環640套設於調整桿630上且和調整桿630間無產生相對移動或轉動，調整桿630的外周壁設置有一咬合齒631。
扭力起子100更可包含有一固定座220、一把手200及一墊片210。固定座220為一中空座體，定位環610包含一凸齒611。在安裝順序上，先將第二軸承620套設於調整桿630，使第二軸承620抵靠凸環640，接著將定位環610套設於調整桿630並抵靠第二軸承620，再將固定座220套設於調整桿630，而使得調整桿630上的咬合齒631可以咬合固定座220，定位環610的凸齒611則可齧合於固定座220。
定位環610的凸齒611外徑大於上管部310的外徑，因此在調整桿630安裝於上管空間331內部時，定位環610的凸齒611可以外露與固定座220咬合。
固定座220的外壁卡接於把手200內部，且不會與把手200產生相對位移或旋轉，二插銷230分別穿過把手200上的二銷槽231並穿過固定座220定位於調整桿630，定位環610則固定於上管部310。墊片210設置於把手200與調整桿630之間，且墊片210和固定座220嵌合。
詳細的說，當使用者要調整扭力時，將把手200往上提拉，使把手200與上管部310之間產生軸向位移，固定座220則跟隨把手200往上移動。由於二銷槽231呈軸向長孔形，因此插銷230可以在銷槽231內軸向位移，保持並固定調整桿630的位置，使調整桿630不與把手200脫離。當固定座220上移時，定位環610的凸齒611脫離固定座220，使固定座220與定位環610無齧合，但固定座220仍與調整桿630的咬合齒631咬合。因此，當把手200旋轉時會帶動固定座220轉動，固定座220與調整桿630的咬合齒631咬合而可帶動調整桿630一同旋轉，此時因固定座220無和定位環610齧合，故調整桿630會相對於定位環610與桿體300旋轉，便可進行扭力調整。
相反的，當把手200無往上提拉時，固定座220與定位環610的凸齒611齧合且與調整桿630的咬合齒631咬合。因此當把手200旋轉時，會帶動固定座220轉動，固定座220與調整桿630的咬合齒631咬合而可帶動調整桿 630一同旋轉，此時因為固定座220與定位環610齧合，故調整桿630、定位環610與桿體300被固定座220帶動一同旋轉。在此作動模式下，扭力無法被調整。
另外，扭力調整機構600的壓力調整部660包含滑移件661、抵靠件663及彈性件662。彈性件662的兩端分別連接滑移件661及抵靠件663。滑移件661螺設於螺柱650上，抵靠件663則抵頂跳脫機構700的第一球體710。
扭力起子100另可包含一扭力顯示機構800，扭力顯示機構800包含一螺絲830、一標示件820、一顯示件810、一導槽840及一開口850。導槽840及開口850設置於上管部310上，標示件820設置於上管空間331且和開口850對位。螺絲830透過導槽840將標示件820螺鎖於滑移件661上，螺絲830並可在導槽840內軸向位移。
當調整桿630相對桿體300旋轉時，螺柱650會被帶動旋轉，而因為滑移件661被螺絲830固定於桿體300，所以滑移件661也會和螺柱650間產生相對位移，因而被導槽840限制在上管空間331內軸向往上或往下移動，此時彈性件662受滑移件661位置影響，在不同的位置產生不同的壓力。顯示件810設置在上管部310的外側，且包含一透明部811與開口850對位。標示件820上標有不同的扭力值，使用者可以透過透明部811觀看目前所設定的扭力值。
驅動座730可包含一單向棘輪736。單向棘輪736包含基柱732、棘爪733及棘齒外環734。基柱732連接 連結部731，棘爪733設置於基柱732，棘齒外環734的內部設置有環齒735，並套設於基柱732。當基柱732和棘爪733往一預定方向轉動時，棘爪733和環齒735齧合，並帶動棘齒外環734轉動。當基柱732和棘爪733往相反預定方向轉動時，棘爪733會不斷的脫離環齒735，因此無法帶動棘齒外環734轉動。棘齒外環734的一端連接驅動頭500，驅動頭500可受棘齒外環734帶動旋轉。
扭力起子100更可包含一套環400，套環400套接於棘齒外環734上且連接下管部320，套環400可相對於單向棘輪736轉動。軸承510設置於套環400與連結部731之間。
整體而言，在本實施例中，扭力起子100可透過固定座220、定位環610和插銷230的作用而使扭力起子100位於扭力調整狀態或是可驅動物件狀態。於可驅動物件狀態時，扭力起子100透過把手200帶動旋轉桿體300，當第二球體720位於驅動位置時可進而驅動驅動頭500，而當扭力過大，第二球體720位於跳脫位置，桿體300會相對驅動頭500產生空轉。把手200、固定座220、定位環610和插銷230的設置是用來輔助方便扭力起子100的作動，但不以上述結構拘限本發明。
在桿體300的結構部分，上管部310的軸向長度大於下管部320的軸向長度，且上管部310的外徑小於下管部320的外徑。下管部320具有較大的內徑而產生較大的下管空間332，可用以容設連結部731、軸承510及第二球體 720等元件，而上管部310在內徑或外徑上皆可小於下管部320，以減少扭力起子100的體積。再者，下管部320的長度較短有利減少扭力起子100的體積。
由上述的實施方式可知，本發明具有下列優點。
一、藉由下管部的內徑大於上管部的內徑，可以使下管部產生較大的空間供驅動座的連結部、軸承及第二球體容置，而將上管部的直徑做得較小，有利減少扭力起子的體積。
二、連結部的結構可以容置第一球體及第二球體，使第一球體及第二球體穩固的容設於凹槽裡，並可讓第二球體同時抵頂第一球體及內周面。而單向棘輪的搭配可以方便讓使用者的手回復原來操作位置並重新使力。
三、透過墊片的設置，再配合與固定座嵌合，可以輔助調整桿的定位。
四、調整桿及定位環之間設置軸承，驅動座與驅動頭之間設置第二軸承，有助於各元件相對旋轉時的流暢，並且避免因摩擦而導致的元件損害。
五、第二球體具有相對驅動座的驅動位置及跳脫位置，可以在扭力過大時讓驅動座無法帶動驅動頭，以達到扭力控制的目的。
六、上管部與下管部的長度及外徑大小關係，則有助於在良好的空間配置下，同時縮小扭力起子的體積。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧扭力起子
200‧‧‧把手
210‧‧‧墊片
220‧‧‧固定座
660‧‧‧壓力調整部
661‧‧‧滑移件
662‧‧‧彈性件
663‧‧‧抵靠件
230‧‧‧插銷
231‧‧‧銷槽
300‧‧‧桿體
310‧‧‧上管部
320‧‧‧下管部
321‧‧‧內周面
330‧‧‧容置空間
331‧‧‧上管空間
332‧‧‧下管空間
400‧‧‧套環
500‧‧‧驅動頭
510‧‧‧軸承
600‧‧‧扭力調整機構
610‧‧‧定位環
611‧‧‧凸齒
620‧‧‧第二軸承
630‧‧‧調整桿
631‧‧‧咬合齒
640‧‧‧凸環
650‧‧‧螺柱
700‧‧‧跳脫機構
710‧‧‧第一球體
720‧‧‧第二球體
730‧‧‧驅動座
731‧‧‧連結部
732‧‧‧基柱
733‧‧‧棘爪
734‧‧‧棘齒外環
735‧‧‧環齒
736‧‧‧單向棘輪
737‧‧‧穿孔
738‧‧‧凹槽
800‧‧‧扭力顯示機構
810‧‧‧顯示件
811‧‧‧透明部
820‧‧‧標示件
830‧‧‧螺絲
840‧‧‧導槽
850‧‧‧開口

Claims (9)

  1. 一種扭力起子，包含：一桿體，包含：一上管部；及一下管部，一端軸向連接該上管部，該上管部與該下管部皆呈中空且相互連通並形成一容置空間，其中該下管部的內徑大於該上管部的內徑，且該下管部包含一內周面；一扭力調整機構，設置於該容置空間；一跳脫機構，設置於該容置空間，包含：一第一球體，抵頂該扭力調整機構；至少二第二球體，容設於該下管部，且該些第二球體分別滑動抵頂該第一球體並抵頂於該內周面；及一驅動座，設置於該下管部，且該驅動座朝該上管部的一端供該第一球體及該些第二球體設置；以及一驅動頭，被該驅動座另一端連接帶動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之扭力起子，其中該驅動座包含：一連結部，供該第一球體及該些第二球體設置；以及一單向棘輪，一端連接該連結部，另一端連接該驅動頭，且該單向棘輪用以帶動該驅動頭往一預定方向旋轉。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之扭力起子，其中該單向棘輪包含： 一基柱，連接該連結部；以及一棘齒外環，套設於該基柱。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之扭力起子，其中該棘齒外環連接該驅動頭，該扭力起子更包含：一軸承；以及一套環，該套環套接於該棘齒外環上且連接該下管部，該軸承設置於該套環與該連結部之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之扭力起子，更包含：一把手，連接該桿體；及一墊片，設置於該把手與該扭力調整機構之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之扭力起子，其中該扭力調整機構包含：一調整桿；一螺柱，一端軸向連接該調整桿，且被該調整桿帶動旋轉；一壓力調整部，螺設於該螺柱，該壓力調整部的一端抵接該第一球體；一凸環，環設於該調整桿；一定位環，環設於該調整桿；以及一第二軸承，設置於該凸環與該定位環之間。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之扭力起子，其中該連結部包含：一凹槽，供該第一球體及該些第二球體設置；以及至少二穿孔，與該凹槽貫通，該些第二球體分別透過該些穿孔滑動抵頂該內周面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之扭力起子，其中各該第二球體具有相對該驅動座的一驅動位置及一跳脫位置，該桿體具有一軸線，該第二球體具有一中心點，於該驅動位置時該軸線與該中心點在垂直該軸線的一徑向上的垂直距離為L1，於該跳脫位置時該軸線與該中心點在該徑向上的垂直距離為L2，L1大於L2。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之扭力起子，其中該上管部的長度大於該下管部的長度，且該上管部的外徑小於該下管部的外徑。
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