TWI658907B - Double hammer impact wrench - Google Patents

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Abstract

一種雙錘式衝擊扳手，適用於鎖固一螺絲，並包含一馬達、一與該馬達連動的驅動單元，及一錘擊單元。該錘擊單元包括一與該驅動單元連接的錘軸、一套設於該錘軸的內環錘、一套設於該內環錘的外環錘、一能與該螺絲嵌合的輸出錘，及複數滾珠。該內環錘具有複數開口朝向該外環錘的珠槽。該內環錘隨著該錘軸轉動並沿該錘軸往復移動。該外環錘具有複數對應於該等珠槽的導槽。每一珠槽與對應的導槽之間各設置有一個滾珠。藉由該內環錘、該外環錘及該等滾珠協同動作，產生提升動作流暢性且減少振動的效果。

Description

雙錘式衝擊扳手
本發明是有關於一種手工具，特別是指一種雙錘式衝擊扳手。
以往的衝擊扳手適用於鎖固一螺絲，並具有單一的衝擊錘，該衝擊錘被驅動而沿一軸線往復移動並繞該軸線轉動而錘擊於一可與該螺絲嵌合的輸出錘。當前述衝擊扳手需要較大的衝擊力道時，在設計層面應考量增加該衝擊錘的質量以提升轉動慣量，但如此設計的缺點在於由錘擊而產生的振動也較大，造成使用方面的操縱性與舒適度下降。因此一種如中華人民共和國公佈號第10175610號專利所公開的現有的雙錘式衝擊扳手，具有一主錘及一副錘。該主錘沿一軸線往復移動並繞該軸線轉動，該副錘隨該主錘轉動而不沿該軸線移動。這種雙錘式的設計相較於前述的單錘式設計能有效增加轉動慣量，並且減少錘擊產生的振動。而現有的雙錘式衝擊扳手的主錘與副錘之間，是以複數針狀滾子嵌入對應的溝槽內連動。該等針狀滾子需要一彈性構件協助定位，並且可能會因為該等針狀滾子的位置偏移、該等針狀滾子擺動、該等溝槽的加工 精度不足、該等針狀滾子與溝槽之間的摩擦力過高...等因素導致動作不流暢，並因此引起額外的振動。
因此，本發明之目的，即在提供一種提升動作流暢性並減少振動的雙錘式衝擊扳手。
於是，本發明雙錘式衝擊扳手，適用於鎖固一螺絲，並包含一馬達、一驅動單元、一錘擊單元，及一罩殼單元。該馬達包括一可輸出動力的驅動軸。該驅動單元與該馬達連動，並包括一受該馬達的驅動軸連動的齒輪組。
該錘擊單元連接於該驅動單元，並包括一沿一第一軸線延伸並繞該第一軸線轉動的錘軸、一呈環狀且套設於該錘軸外部的內環錘、一呈環狀且套設於該內環錘外部的外環錘、一輸出錘，及複數滾珠。
該錘軸具有一與該驅動單元的齒輪組連接的驅動端，及一相反於該驅動端的輸出端。該內環錘具有複數呈凹陷狀且開口朝向該外環錘的珠槽，及複數朝向該輸出端且繞該錘軸相間隔設置的錘擊凸塊。該內環錘隨著該錘軸轉動並相對於該錘軸沿該第一軸線方向往復移動。該外環錘具有複數圍繞該第一軸線呈凹陷狀且對應於該等珠槽的導槽。該等導槽平行於該第一軸線延伸。每一珠槽與對應的導槽之間各設置有一個滾珠。該輸出錘沿該第一軸線設置 於該輸出端，並具有一沿該第一軸線延伸且形狀與該螺絲彼此嵌合的軸體，及複數繞該軸體相間隔設置並與該等錘擊凸塊交錯接合的輸出凸塊。
該罩殼單元包覆並支撐該馬達、該驅動單元，及該錘擊單元，並包括一供該輸出錘的軸體穿設的開口。
本發明之功效在於：藉由該內環錘、該外環錘及該等滾珠協同動作，產生提升動作流暢性且同時減少振動的效果。
1‧‧‧馬達
11‧‧‧驅動軸
2‧‧‧驅動單元
21‧‧‧齒輪組
211‧‧‧行星齒輪
212‧‧‧齒環
213‧‧‧拖架
3‧‧‧錘擊單元
31‧‧‧錘軸
311‧‧‧驅動端
312‧‧‧輸出端
313‧‧‧表面
314‧‧‧V形溝
315‧‧‧滾動件
32‧‧‧內環錘
321‧‧‧珠槽
322‧‧‧錘擊凸塊
323‧‧‧滑動溝
33‧‧‧外環錘
331‧‧‧導槽
332‧‧‧第一端
333‧‧‧第二端
334‧‧‧頭部
335‧‧‧錘身部
34‧‧‧滾珠
35‧‧‧輸出錘
351‧‧‧軸體
352‧‧‧輸出凸塊
36‧‧‧彈簧
37‧‧‧第一墊片
38‧‧‧第二墊片
39‧‧‧滾柱軸承
391‧‧‧限位環
392‧‧‧滾柱
4‧‧‧罩殼單元
41‧‧‧開口
L1‧‧‧第一軸線
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明雙錘式衝擊扳手的一第一實施例的一立體圖；圖2是該第一實施例的一局部立體分解圖；圖3是該第一實施例的一不完整的局部立體分解圖；圖4是該第一實施例的一不完整的側面剖視圖；圖5是沿圖4中之線V-V的一剖視圖；圖6是本發明雙錘式衝擊扳手的一第二實施例的一不完整的局部立體分解圖；及圖7是該第二實施例的一不完整的側面剖視圖。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖5，本發明雙錘式衝擊扳手之一第一實施例，適用於鎖固一螺絲，並包含一馬達1、一驅動單元2、一錘擊單元3，及一罩殼單元4。該馬達1包括一可輸出動力的驅動軸11。
該驅動單元2與該馬達1連動，並包括一受該馬達1的驅動軸11連動的齒輪組21。該齒輪組21具有複數與該馬達1的驅動軸11嚙合的行星齒輪211、一與該等行星齒輪211嚙合的齒環212、一連接於該等行星齒輪211並將動力輸出至該錘擊單元3的托架213，該齒環212環繞於該等行星齒輪211外部並相對於該罩殼單元4產生定位。
該錘擊單元3連接於該驅動單元2，並包括一沿一第一軸線L1延伸並繞該第一軸線L1轉動的錘軸31、一呈環狀且套設於該錘軸31外部的內環錘32、一呈環狀且套設於該內環錘32外部的外環錘33、複數滾珠34、一輸出錘35、一套設於該錘軸31並連接於該托架213與該內環錘32之間的彈簧36、一第一墊片37，及一第二墊片38。
該錘軸31具有一與該驅動單元2的托架213連接的驅動端311、一相反於該驅動端311的輸出端312、一表面313、二由該表面313凹陷呈V字形的V形溝314，及二滾動件315。該內環錘 32具有複數珠槽321、複數錘擊凸塊322，及二與該等V形溝314對應的滑動溝323。該等珠槽321呈凹弧狀且開口朝向該外環錘33。該等珠槽321繞該第一軸線L1呈環狀排列且呈等角度相間隔。該等錘擊凸塊322朝向該輸出端312且繞該錘軸31相間隔設置。每一V形溝314與對應的滑動溝323之間設置有一個滾動件315。在本第一實施例中，該等珠槽321繞該第一軸線L1呈等角度相間隔而產生均勻受力的效果，但並不以此為限。
該外環錘33具有複數圍繞該第一軸線L1且對應於該等珠槽321的導槽331、一對應於該輸出端312的第一端332，及一相反於該第一端332的第二端333。該等導槽331平行於該第一軸線L1的截面呈凹弧狀且平行於該第一軸線L1延伸。每一珠槽321與對應的導槽331之間各設置有一個滾珠34。該輸出錘35沿該第一軸線L1設置於該輸出端312，並具有一沿該第一軸線L1延伸且形狀與該螺絲彼此嵌合的軸體351，及複數繞該軸體351相間隔設置並與該等錘擊凸塊322交錯接合的輸出凸塊352。該第一墊片37呈環狀套設於該輸出錘35的軸體351外部並抵靠於該第一端332，該第二墊片38呈環狀套設於該錘軸31外部並抵靠於該第二端333，該第一墊片37與第二墊片38還相對於該罩殼單元4產生定位。在本第一實施例中，該等珠槽321、該等導槽331，及該等滾珠34的數目皆為八個，但是只為舉例而言，並不限於此數目。另外，該等錘擊凸塊322 與該等輸出凸塊352的數目皆為二，但是只為舉例而言，並不限於此數目。
該罩殼單元4包覆並支撐該馬達1、該驅動單元2，及該錘擊單元3，並包括一供該輸出錘35的軸體351穿設的開口41。
該馬達1啟動時，該驅動軸11連動該等行星齒輪211。該等行星齒輪211帶動該托架213，進而使得連接於該托架213的錘軸31繞該第一軸線L1轉動。該托架213同時也連動該彈簧36，進而連動該內環錘32。該內環錘32由於該等滾動件315分別沿對應的V形溝314滑動，使得該內環錘32隨著該錘軸31轉動時能相對於該錘軸31沿該第一軸線L1方向往復移動。該內環錘32藉由該等滾珠34連動該外環錘33繞該第一軸線L1轉動，且由於該等導槽331平行於該第一軸線L1延伸，使得該等滾珠34能沿著該等導槽331滾動，而不影響該內環錘32沿該第一軸線L1方向移動。由於該第一墊片37與第二墊片38相對於該罩殼單元4產生定位，使得該外環錘33沿該第一軸線L1方向的移動被限制。也就是說，該外環錘33只能繞該第一軸線L1轉動而無法沿該第一軸線L1方向移動。
該錘軸31轉動時，該內環錘32的錘擊凸塊322與該輸出錘35的輸出凸塊352交錯接合而彼此連動。當該輸出錘35的軸體351嵌合於該螺絲並遭遇負載時，該內環錘32壓縮該彈簧36並沿該第一軸線L1方向產生位移，最終使得該等錘擊凸塊322與該等輸出 凸塊352彼此跳脫並釋放彈性位能。該內環錘32的錘擊凸塊322藉由彈性位能高速回轉而錘擊於該輸出錘35的輸出凸塊352，進而產生鎖固該螺絲的效果。
本發明雙錘式衝擊扳手具有下列功效：
1.由於錘擊的力道受到轉動慣量的影響，該外環錘33受該內環錘32連動而繞該第一軸線L1轉動，能有效增加轉動慣量並進一步調整錘擊的力道。
2.相較於先前技術中述及的單錘式衝擊扳手，錘擊時該外環錘33沿該第一軸線L1方向的移動被限制而不會產生額外的振動。
3.相較於一種如中華人民共和國公佈號第10175610號專利所公開的現有的雙錘式衝擊扳手，本發明採用該等滾珠34而非針狀滾子，該等滾珠34與該等導槽331、該等珠槽321的接觸面積較小，進而與該等導槽331、該等珠槽321之間的摩擦力也較小，產生提升動作流暢性的效果。
4.使用該等滾珠34也能同時排除針狀滾子位置偏移及擺動的問題，且能藉由該等珠槽321定位而省略彈性構件，產生減少振動以及精簡結構的效果。
5.在製造方面，由於該等滾珠34與該等導槽331能以較短的長度與較小的面積彼此接觸，使得該等導槽311所需的加工精 度較使用針狀滾子時低，且該等導槽331可輕易藉由拉刀加工而成，製造成本較低。
參閱圖6至圖7，本發明雙錘式衝擊扳手之一第二實施例與該第一實施例的差異在於該錘擊單元3。
該錘擊單元3還包括一滾柱軸承39並省略該第一墊片37。該外環錘33具有複數圍繞該第一軸線L1且對應於該等珠槽321的導槽331、一對應於該輸出端312並直接抵靠於該罩殼單元4的頭部334，及一由該頭部334朝該驅動端311延伸的錘身部335。該滾柱軸承39具有一限位環391，及複數滾柱392。該限位環391套設於該錘身部335外且一側抵頂於該頭部334。該等滾柱392被限位於該限位環391內並能沿該限位環391滾動。該第二墊片38呈環狀套設於該錘身部335外並抵靠於該限位環391遠離該頭部334的一側。該第二墊片38相對於該罩殼單元4產生定位，使得該外環錘33只能繞該第一軸線L1轉動而無法沿該第一軸線L1方向移動。
相較於該第一實施例，在本第二實施例中該第二墊片38並非抵靠於該外環錘33，而是抵靠於該限位環391。而該滾柱軸承39與該第二墊片38之間的摩擦力大於該外環錘33與該滾柱軸承39之間的摩擦力。也就是說，該外環錘33藉由該滾柱軸承39間接減少了摩擦力的作用，並產生提升動作流暢性的效果。
綜上所述，本發明雙錘式衝擊扳手藉由該內環錘32、該外環錘33及該等滾珠34協同動作，產生提升動作流暢性且同時減少振動的效果，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書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。

Claims (7)

  1. 一種雙錘式衝擊扳手，適用於鎖固一螺絲，包含：一馬達，包括一可輸出動力的驅動軸；一驅動單元，與該馬達連動，並包括一受該馬達的驅動軸連動的齒輪組；一錘擊單元，連接於該驅動單元，並包括一沿一第一軸線延伸並繞該第一軸線轉動的錘軸、一呈環狀且套設於該錘軸外部的內環錘、一呈環狀且套設於該內環錘外部的外環錘、一輸出錘，及複數滾珠，該錘軸具有一與該驅動單元的齒輪組連接的驅動端，及一相反於該驅動端的輸出端，該內環錘具有複數呈凹陷狀且開口朝向該外環錘的珠槽，及複數朝向該輸出端且繞該錘軸相間隔設置的錘擊凸塊，該內環錘隨著該錘軸轉動並相對於該錘軸沿該第一軸線方向往復移動，該外環錘具有複數圍繞該第一軸線呈凹陷狀且對應於該等珠槽的導槽，該等導槽平行於該第一軸線延伸，每一珠槽與對應的導槽之間各設置有一個滾珠，該輸出錘沿該第一軸線設置於該輸出端，並具有一沿該第一軸線延伸且形狀與該螺絲彼此嵌合的軸體，及複數繞該軸體相間隔設置並與該等錘擊凸塊交錯接合的輸出凸塊；及一罩殼單元，包覆並支撐該馬達、該驅動單元，及該錘擊單元，並包括一供該輸出錘的軸體穿設的開口。
  2. 如請求項1所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該驅動單元的齒輪組具有複數與該馬達的驅動軸嚙合的行星齒輪、一與該等行星齒輪嚙合的齒環、一連接於該等行星齒輪並將動力輸出至該錘擊單元的錘軸的托架，該齒環環繞於該等行星齒輪外部並相對於該罩殼單元產生定位。
  3. 如請求項2所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該錘擊單元還包括一套設於該錘軸並連接於該托架與該內環錘之間的彈簧，該錘軸具有一表面、二由該表面凹陷呈V字形的V形溝，該內環錘還具有二與該等V形溝對應的滑動溝，每一V形溝與對應的滑動溝之間設置有一個滾動件，該等滾動件分別沿對應的V形溝滑動，使得該內環錘隨著該錘軸轉動時能相對於該錘軸沿該第一軸線方向往復移動。
  4. 如請求項1所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該錘擊單元的該等珠槽繞該第一軸線呈環狀排列。
  5. 如請求項4所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該錘擊單元的該等珠槽還呈等角度相間隔。
  6. 如請求項1所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該錘擊單元還包括一第一墊片，及一第二墊片，該外環錘還具有一對應於該輸出端的第一端，及一相反於該第一端的第二端，該第一墊片呈環狀套設於該輸出錘的軸體外部並抵靠於該第一端，該第二墊片呈環狀套設於該錘軸外部並抵靠於該第二端，該第一墊片與第二墊片還相對於該罩殼單元產生定位，使得該外環錘只能繞該第一軸線轉動而無法沿該第一軸線方向移動。
  7. 如請求項1所述的雙錘式衝擊扳手，其中，該錘擊單元還包括一第二墊片，及一滾柱軸承，該外環錘還具有一對應於該輸出端並直接抵靠於該罩殼單元的頭部，及一由該頭部朝該驅動端延伸的錘身部，該滾柱軸承具有一限位環，及複數滾柱，該限位環套設於該錘身部外且一側抵頂於該頭部，該等滾柱被限位於該限位環內並能沿該限位環滾動，該第二墊片呈環狀套設於該錘身部外並抵靠於該限位環遠離該頭部的另一側，該第二墊片還相對於該罩殼單元產生定位，使得該外環錘只能繞該第一軸線轉動而無法沿該第一軸線方向移動。
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