TWI626125B

TWI626125B - Impact tool

Info

Publication number: TWI626125B
Application number: TW106110742A
Authority: TW
Inventors: Jun-Hong Chen; Ying-Tang Wang
Original assignee: Mobiletron Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-06-11
Also published as: TW201836777A

Abstract

一種衝擊工具包括有一馬達，具有一輸出軸圍繞著一第一軸線旋轉；一衝擊機構，具有一驅動軸，該驅動軸係圍繞著一第二軸線旋轉，該第二軸線不平行於該第一軸線；以及一齒輪組件，受該輸出軸驅動以驅動該衝擊機構，該齒輪組件包含有：一減速齒輪組，與該輸出軸耦合；一傘齒輪組，與該減速齒輪組耦合，並受該減速齒輪所驅動；以及一齒輪組，與該傘齒輪組以及該驅動軸耦合，並受該傘齒輪組所驅動以驅動該衝擊機構。藉此，透過上述齒輪組件的設計，具有結構簡單、低噪音等優點，且可有效縮小衝擊工具的整體體積，利於進行小型化的設計。

Description

衝擊工具

本發明係與衝擊工具有關；特別是指一種包含有新式齒輪組件的衝擊工具。

於現代工業應用中，為了要旋緊或鬆開緊固件(如螺絲、螺帽等)時，除了使用一般的螺絲起子或板手來實現外，現今使用者大都會想到使用衝擊工具(或稱動力工具)來實現，所述的衝擊工具可提供高扭力以及高衝擊力，可有效地且快速地將緊固件鎖緊或旋鬆，從而可達到事半功倍的效果。不但如此，所述的衝擊工具依據搭配不同的工具頭，可實現多種不同的應用，例如所述的工具頭可以是電鑽頭、起子頭、線鋸頭等具有特定功能的工具頭，或是其他種類型的工具頭。

而為了便於在狹窄的地方操作，遂有業者研發如美國第9022888號「Angle Impact Tool」的專利，其中於該專利案當中所使用的齒輪組合件係透過行星齒輪組來實現，該行星齒輪組包括中心齒輪520(有時稱為太陽齒輪)及佈置於環形齒輪524內的若干個行星齒輪522，以及耦合到行星齒輪522中的每一者的行星架526，該些行星齒輪522係受該太陽齒輪的帶動而轉動，進而再帶動該行星架526轉動。

其中，透過行星齒輪組的設計雖然可達到高減速比的效果，然而，卻有體積過大，而且不利於做進一步小型化設計的問題，究於原因在於，外齒圈524所佔的空間必須足夠供該些行星齒輪所繞行而無法進一步縮小。其次，關於行星齒輪522與太陽齒輪、環形齒輪524之間的齒型設計以及其精度的要求相當高，若稍有誤差便無法順暢的繞著太陽齒輪旋轉，更甚者，還有可能造成齒輪間無法匹配而有斷軸的危險。另外行星齒輪組還有一點令人詬病的是關於其結構件容易產生共振響應、噪音過大等問題。

是以，為解決上述問題，並提供體積小、減速比高以及結構簡單的衝擊工具，發明人憑藉多年從事相關產品研發的基礎，並經苦心孤詣潛心研究，於是研發出本案之衝擊工具。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種體積小且同時具有高轉速比的衝擊工具。

緣以達成上述目的，本發明提供的一種衝擊工具包括有一馬達，具有一輸出軸，該輸出軸係圍繞著一第一軸線旋轉；一衝擊機構，具有一驅動軸，該驅動軸係圍繞著一第二軸線旋轉，該第二軸線不平行於該第一軸線；以及一齒輪組件，受該輸出軸驅動以驅動該衝擊機構，該齒輪組件包含有：一減速齒輪組，與該輸出軸耦合，該減速齒輪組包含有一輸入齒輪、至少二從動齒輪以及一輸出齒輪，該輸入齒輪與該輸出軸耦合；該至少二從動齒輪與該輸入齒輪耦合，且分別圍繞著一第一固定軸線與一不同於該第一固定軸線的第二固定軸線旋轉；該輸出齒輪與該至少二從動齒輪耦合，且與該輸入齒輪同軸旋轉；一傘齒輪組，與該輸出齒輪耦合，並受該輸出齒輪所驅動；以及一齒輪組，與該傘齒輪組以及該驅動軸耦合，並受該傘齒輪組所驅動以驅動該衝擊機構。

本發明之效果在於，該減速齒輪組具有體積小、減速比高之優點，有助於衝擊工具進行小型化之設計，除此之外，還具有結構簡單、低噪音等優點。

〔本發明〕

100‧‧‧衝擊工具

10‧‧‧殼體

12‧‧‧左機殼

13‧‧‧螺栓

14‧‧‧右機殼

16‧‧‧角頭座

18‧‧‧角頭蓋

20‧‧‧馬達

22‧‧‧輸出軸

30‧‧‧固定座

40‧‧‧齒輪箱

41‧‧‧螺栓

42‧‧‧齒輪箱座

43‧‧‧凹部

44‧‧‧齒輪箱蓋

45‧‧‧穿孔

50‧‧‧齒輪組件

60‧‧‧衝擊機構

62‧‧‧驅動軸

63‧‧‧軸襯

64‧‧‧彈簧

66‧‧‧鎚擊塊

70‧‧‧減速齒輪組

72‧‧‧輸入齒輪

74‧‧‧從動齒輪

741‧‧‧軸承

742‧‧‧齒軸

743‧‧‧軸承

744‧‧‧正齒輪

76‧‧‧輸出齒輪

761‧‧‧軸承

762‧‧‧齒部

764‧‧‧軸部

80‧‧‧傘齒輪組

81‧‧‧軸承

82‧‧‧第一傘齒輪

83‧‧‧C型環

84‧‧‧第二傘齒輪

86‧‧‧定位軸

87‧‧‧軸承

90‧‧‧齒輪組

92‧‧‧第一齒輪

922‧‧‧軸部

924‧‧‧齒部

93‧‧‧軸承

94‧‧‧第二齒輪

LA‧‧‧第一固定軸線

LB‧‧‧第二固定軸線

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

L3‧‧‧第三軸線

圖1為本發明一較佳實施例之衝擊工具的立體圖。

圖2為上述較佳實施例之衝擊工具的分解圖。

圖3為上述較佳實施例之衝擊工具的齒輪箱更進一步的分解圖。

圖4為上述較佳實施例之衝擊工具的減速齒輪組的分解圖。

圖5為圖1之5-5方向的剖視圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖5所示，為本發明一較佳實施例之衝擊工具100，其包括有一殼體10、一馬達20、一固定座30、一齒輪箱40、一齒輪組件50以及一衝擊機構60，其中，該齒輪組件50包含有一減速齒輪組70、一傘齒輪組80以及一齒輪組90。

該殼體10包含有一左機殼12、一右機殼14、一角頭座16以及一角頭蓋18，該左機殼12與該右機殼14係以可拆離的方式對合形成一機殼，並可透過如螺栓13等緊固件將左機殼12與右機殼14彼此相結合固定，但並不以此為限，於其他實際應用上，亦可透過卡榫結構使得該左機殼與該右機殼形成可相組合或拆離的結構。該機殼內形成有容置空間可供容納馬達20、固定座30等構件，但不以此為限，於一實施例中，還可容納如控制電路板、電池等，甚至是變電器、開關組件、天線、接收器等，亦可放置於機殼中。另外，於實際應用上，於機殼上還可設置有啟動開關、反向開關等操作介面，用以啟動該衝擊工具運轉，或是改變該衝擊工具的旋轉方向，但不以此為限。該角頭座16具有容置空間，可供容納該齒輪箱40、齒輪組件50、衝擊機構60等，該角頭蓋18用以結合於該角頭座16上以封閉該容置空間而形成一角頭殼，並可藉由如螺栓等緊固件將角頭座16與角頭蓋18相鎖附固定，但不以此為限，實務上亦可透過如卡榫結構將角頭座16與角頭蓋18之間做可拆離式的組合設計。該角頭殼可與該機殼對接結合，而共同構成該衝擊工具100的外殼。

該固定座30設置於該殼體10中，且該固定座30的中央部位具有一穿孔。該馬達20結合在該固定座30的一側面，且該馬達20具有一輸出軸22自該固定座30的穿孔穿出，該輸出軸22係圍繞著一第一軸線L1(參照圖5)旋轉。實務上，該馬達20係可透過如螺栓等緊固件定位於該固定座30上，但不以此為限。於本實施例當中，該馬達20為電動馬達，但於其他應用上亦可適用如氣動馬達等其他種類的馬達，而不以電動馬達為限。

請一併配合圖3及圖4所示，該齒輪箱40包含有一齒輪箱座42以及一齒輪箱蓋44，該齒輪箱座42設置有複數凹部43，該齒輪箱蓋44的相應位置設置有對應的凹部(圖未示)，該齒輪箱蓋44係以可拆離的方式透過但不局限於以複數個螺栓41與該齒輪箱座42相結合。該齒輪箱40中的容置空間設置有該齒輪組件50中的減速齒輪組70，該齒輪組件50係受該馬達20的輸出軸22驅動以驅動該衝擊機構60，該衝擊機構60具有一驅動軸62，該驅動軸62係透過一軸襯63而被定位在角頭座16上，並自該角頭座16的下方開口伸出，該驅動軸62係圍繞著一第二軸線L2旋轉，該第二軸線L2不平行於該第一軸線L1，例如於本實施例當中，係將第二軸線L2設計成與第一軸線L1相垂直，但於其他應用上，並不以垂直為限，一可採取其他角度之設計。其中，該驅動軸62可進一步安裝工具頭(圖未示)進行使用，其中，所述的工具頭可以是電鑽頭、起子頭、線鋸頭等具有特定功能的工具頭，或是其他種類型的工具頭，但並不以此為限。其中，於本實施例當中的衝擊機構60與美國第9022888號「Angle Impact Tool」的專利中之impact mechanism 60的結構與作動原理大致相同，於此不再贅述。

該減速齒輪組70與該馬達20的輸出軸22耦合，該減速齒輪組70包含有一輸入齒輪72、二從動齒輪74以及一輸出齒輪76。該輸入齒輪72與該輸出軸22耦合，並且與該輸出軸22同軸轉動；該二從動齒輪74係分別圍繞著一第一固定軸線LA與一第二固定軸線LB旋轉，且該第一固定軸線LA與第二固定軸線LB為不同的軸線，其中該第一固定軸線LA與該第二固定軸線LB係彼此平行，且與該第一軸線L1相平行，且該二從動齒輪74分別設置於該輸入齒輪72的兩側位置，且較佳者，該二從動齒輪74之軸心連線通過該第一軸線L1，其中，採取上述設計的目的在於，可達到穩固地將輸入齒輪72進行限位的效果，該二從動齒輪74的結構相同，於後茲說明其中一該從動齒輪74的結構。

該從動齒輪74包含有一齒軸742以及一套設於該齒軸742上的正齒輪744，該齒軸742的兩端分別透過一軸承741、743而分別定位於齒輪箱座42及齒輪箱蓋44對應的凹部43當中，於本實施例當中，所述的軸承741、743為滾針軸承，但於其他應用上，亦可使用其他種類的軸承而不以此為限。該正齒輪744與該輸入齒輪72相嚙合，該齒軸742與該輸出齒輪76相嚙合，且該正齒輪744係與該齒軸742同軸轉動。其中，於本實施例當中，該正齒輪744的齒數係大於輸入齒輪76的齒數，且大於該齒軸742的齒數。

另外，於本實施例當中，所述的從動齒輪74是由齒軸742及正齒輪744等兩部件組合而成，但於其他應用上，亦可設計有一體成形之從動齒輪74具有齒軸742以及正齒輪744之結構，而不以上述說明為限。

該輸出齒輪76係與該輸入齒輪72同軸旋轉，該輸出齒輪76具有相連接的一齒部762以及一軸部764，該齒部762分別與該二齒軸742相嚙合，該軸部764係透過一軸承761穿設於該齒輪箱蓋44的穿孔45當中，並用以與該齒輪組件50的傘齒輪組80耦合。於本實施例中，所述的軸承761為滾針軸承，但於其他應用上，並不以此為限。於本實施例中，該輸出齒輪76的齒數係設計為大於該輸入齒輪72的齒數，且等於正齒輪744的齒數，藉以達到足夠之減速效果，但於其他實施例當中，為了設計成其他減速比時，則不以上述說明為限。

該傘齒輪組80係與該輸出齒輪76相耦合，並受該輸出齒輪76所驅動，該傘齒輪組80包含有一第一傘齒輪82以及一第二傘齒輪84，該第一傘齒輪82係與該輸出齒輪76的軸部764相耦合，並與該輸出齒輪76同軸轉動，較佳者，該第一傘齒輪82可藉由一軸承81定位在角頭座16上，並且於該軸承81與齒輪箱蓋44之間可再設置有一C型環83，可進一步加強其定位效果；該第二傘齒輪84係套設在一定位軸86上，並圍繞著一第三軸線L3轉動，其中該第三軸線L3係與該第二軸線L2相平行，該定位軸86的兩端分別透過一軸承87而定位於角頭座16以及角頭蓋18當中。

該齒輪組90係與該傘齒輪組80以及該驅動軸62耦合，並受該傘齒輪組80所驅動以驅動該衝擊機構60。於本實施例中，該齒輪組90包含有一第一齒輪92以及一第二齒輪94，該第一齒輪92係圍繞著該第二軸線L2旋轉，並用以驅動該衝擊機構60的驅動軸62作動，該第一齒輪92具有一體成形的一軸部922以及一齒部924，該軸部922係與該驅動軸62相連接，且其一端透過一軸承93定位於該角頭蓋18中，該齒部924係與該第二齒輪94相嚙合，並且於第一齒輪92以及衝擊機構60之間係設置有一彈簧64，該彈簧64用以將衝擊機構60的一鎚擊塊66偏置遠離第一齒輪92之齒部924的位置，藉此使得該衝擊機構60可實現衝擊循環。於本實施例中，該第一齒輪92採用一體成形之設計的好處在於可具有較佳的結構強度進而提升其耐久度，但於其他應用上，當然亦可透過兩部件的組合來實現該第一齒輪92的軸部922以及齒部924的結構，而不以上述說明為限。

該第二齒輪94係套設在該定位軸86上，並與該第二傘齒輪84同軸轉動，亦即圍繞著該第二軸線L2轉動係與該第一齒輪92相嚙合，該第二齒輪94係與該第一齒輪92相嚙合。

於本實施例中，所述的第一齒輪92以及第二齒輪94係以螺旋齒輪為例，其中，選用螺旋齒輪的優點在於：其齒輪間的接觸面積較大、具有較高的接觸比，並且具有較高的容許速度，且在有限的空間下，可傳遞較大的動力，具有傳動效率高等優勢，除此之外，由於其齒與齒之間係為漸進式接觸，因此於傳動時較為平滑且安靜。

藉此，請一併配合圖5所示，透過本發明所提供之齒輪組件50的設計，可有效地將馬達20之輸出軸22的轉速進行適當的降速後再傳遞至衝擊機構60進行衝擊循環，值得一提的是，透過本發明之減速齒輪組70的設計，特別是該些圍繞著平行於第一軸線L1之第一固定軸線LA或第二固定軸線LB轉動的從動齒輪74的設計，可有效地縮小該減速齒輪組70所佔之體積，使得衝擊工具可作進一步小型化設計，而且藉由齒輪組件中該些齒輪的齒輪比設計，仍可達到良好之減速比效果；除此之外，還簡化了齒輪組中的齒輪數目，從而達到結構簡化，降低生產成本的效果。

值得一提的是，前述減速齒輪組之從動齒輪的數量並不以兩個為限，亦可使用三個或三個以上的從動齒輪實現之，舉例而言，當有三個從動齒輪時，該些從動齒輪可等距離地設置在該輸入齒輪的周圍，但不以此為限。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，其中，上述之各軸承除了可使用滾針軸承之外，於其他應用上，亦可採用滾子軸承、滾珠軸承，而不以滾針軸承為限。

此外，本發明所應用之齒輪組的第一齒輪以及第二齒輪並不以螺旋齒輪為限，於其他實際實施上，亦可選用人字齒輪、正齒輪等其他種類的齒輪。

另外一提的是，除非另有規定之外，有關術語「耦合」、「連接」、「安裝」等及其變化形式被廣泛地使用且囊括直接及間接耦合、安裝、連接及支撐等。另外需說明的是，前述有關於「輸出軸圍繞著一第一軸線旋轉」、「驅動軸係圍繞著一第二軸線旋轉」、「從動齒輪…圍繞著一固定軸線旋轉」等描述中，其中有關於術語「圍繞著」可無歧異地理解為等同於術語「沿著」。

舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims

一種衝擊工具，其包含有：一馬達，具有一輸出軸，該輸出軸係圍繞著一第一軸線旋轉；一衝擊機構，具有一驅動軸，該驅動軸係圍繞著一第二軸線旋轉，該第二軸線不平行於該第一軸線；以及一齒輪組件，受該輸出軸驅動以驅動該衝擊機構，該齒輪組件包含有：一減速齒輪組，與該輸出軸耦合，該減速齒輪組包含有一輸入齒輪、至少二從動齒輪以及一輸出齒輪，該輸入齒輪與該輸出軸耦合；該至少二從動齒輪與該輸入齒輪耦合，且分別圍繞著一第一固定軸線與一不同於該第一固定軸線的第二固定軸線旋轉；該輸出齒輪與該至少二從動齒輪耦合，且與該輸入齒輪同軸旋轉；一傘齒輪組，與該輸出齒輪耦合，並受該輸出齒輪所驅動；以及一齒輪組，與該傘齒輪組以及該驅動軸耦合，並受該傘齒輪組所驅動以驅動該衝擊機構。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該從動齒輪包含有一齒軸以及一套設於該齒軸上的正齒輪，該正齒輪與該輸入齒輪嚙合，該齒軸與該輸出齒輪嚙合。
如請求項2所述之衝擊工具，其中該正齒輪的齒數大於該齒軸的齒數。
如請求項1或2所述之衝擊工具，其中至少二從動齒輪的數量為二，該二從動齒輪之軸心連線通過該第一軸線。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該輸入齒輪的齒數小於該輸出齒輪的齒數。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該第一軸線與該第二軸線相垂直。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該第一固定軸線與該第二固定軸線彼此平行且與該第一軸線相平行。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該齒輪組包含有一第一齒輪以及一第二齒輪，該第一齒輪係圍繞著該第二軸線旋轉，該第二齒輪與該第一齒輪相嚙合，且該第二齒輪係圍繞著一第三軸線旋轉，該第三軸線與該第二軸線相平行。
如請求項1所述之衝擊工具，其中該傘齒輪組包含有一第一傘齒輪以及一第二傘齒輪，該第一傘齒輪與該輸出齒輪耦合且與該輸出齒輪同軸轉動，該第二傘齒輪與該第一傘齒輪相嚙合，且該第二傘齒輪係圍繞著一第三軸線轉動，該第三軸線平行於該第二軸線。
如請求項9所述之衝擊工具，其中該齒輪組包含有一第一齒輪以及一第二齒輪，該第一齒輪係圍繞著該第二軸線旋轉，該第二齒輪與該第一齒輪相嚙合，且該第二齒輪與該第二傘齒輪同軸轉動。