TWI688453B - 扭力調整裝置 - Google Patents

Abstract

一種扭力調整裝置，以調整扭力機構的扭力。扭力調整裝置包括扭力接收元件、傳力模組以及彈力模組。扭力接收元件包括耦接扭力機構的傳動軸，傳動軸受來自扭力機構施加的扭力驅動而旋轉。傳力模組包括齒輪組以及與齒輪組嚙合的齒輪轉盤，且傳動軸耦接齒輪組，以通過扭力驅動齒輪組而旋轉。彈力模組包括彈性元件與多個受力滾珠。彈性元件經配置以產生彈力，多個受力滾珠抵靠於彈性元件與齒輪轉盤之間並與齒輪轉盤嚙合。當扭力大於彈力時，齒輪轉盤脫離與多個受力滾珠的嚙合而旋轉。

Description

扭力調整裝置

本揭示內容是有關於一種動力調整裝置，且特別是有關於一種扭力調整裝置。

扭力等動力機構通常為目前機械業者所經常使用到的工具，其通常使用於螺絲或螺帽的鎖緊或是鬆脫的工作，因此必須會使用馬達帶動等手段來達到高扭力的輸出。由於扭力機構其扭力輸出的大小及操作時間涉及到工件鎖固的適度、精准度，如鎖固操作未到位（扭力過小或操作時間不足）、過度迫緊（扭力過大或操作時間過長）等操作上扭力與時間適度配合的問題，當此種扭力機構使用於旋轉螺釘、螺帽時，若無法有效控制其扭力大小，則往往會有旋轉的鎖緊度不足、或過緊造成螺牙崩牙的問題。因此，扭力機構通常需先測試其扭力輸出狀況，以達到最佳的應用效果。

有鑑於此，業界一般會使用市售的扭力計來計算扭力機構需要輸出的旋轉扭力，然而，此種方式仍存在許多問題，例如：額外裝設的扭力計並不易於機台內部的操作，調校的過程也較為繁瑣且費時，並且，扭力計與扭力設定系統之間的資料無法連結，因此，目前業界對於扭力調校的操作仍舊十分的不便。

但現有的動力工具通常並無設置扭力調整裝置，因此在需要使用精准鎖緊扭力之處就需要使用人工手動的扭力扳手來進行精准鎖緊的動作，造成人力資源的浪費，也相對增加工作的時間，無法提高工作效率。

本揭示內容提供一種扭力調整裝置，其可簡化扭力調校過程，進而提升扭力調校效率。

本揭示內容的扭力調整裝置包括扭力接收元件、傳力模組以及彈力模組。扭力接收元件包括耦接扭力機構的傳動軸，傳動軸受來自所述扭力機構所施加的扭力驅動而旋轉。傳力模組包括齒輪組以及與所述齒輪組嚙合的齒輪轉盤，且所述傳動軸耦接所述齒輪組以通過所述扭力驅動所述齒輪組而旋轉。彈力模組包括彈性元件以及多個受力滾珠。所述彈性元件經配置以產生彈力，所述多個受力滾珠抵靠於所述彈性元件與所述齒輪轉盤之間並與所述齒輪轉盤嚙合。當所述扭力大於所述彈力時，所述齒輪轉盤脫離與所述多個受力滾珠的嚙合而旋轉。

基於上述，扭力調整裝置的扭力接收元件適於與扭力機構對接，以接收並傳遞扭力機構所提供的扭力並驅動其傳動軸旋轉，且傳動軸耦接旋轉鎖固元件，因而可通過傳動軸的旋轉而對旋轉鎖固元件進行鎖固。並且，扭力調整裝置可通過彈力模組的受力滾珠與傳力模組的齒輪轉盤的嚙合與否來判斷扭力機構的扭力值是否達到預設臨界值，進而可對扭力機構的扭力進行調整及校正。因此，本揭示內容實施例的扭力調整裝置無須使用額外的扭力計即可輕易得知扭力機構所提供的扭力是否達到臨界值，並可據此對扭力進行調整及校正（例如發現超過臨界值可調低扭力機構的扭力等），因而可簡化扭力的調校過程，進而提升扭力調校效率。

為讓本揭示內容的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為扭力調整裝置的立體示意圖。圖2為扭力調整裝置的爆炸示意圖。須說明的是，本實施例的圖示僅為示意，為了清楚呈現扭力調整裝置100內部的結構配置，可能省略示出扭力調整裝置100的部分殼體、罩體或套筒等元件。請同時參照圖1以及圖2，在本實施例中，扭力調整裝置100包括扭力接收元件110、傳力模組120以及彈力模組130。扭力接收元件110可耦接至扭力機構10，並用以接收及傳遞扭力機構10所提供的扭力。在某些實施例中，扭力機構10可為任何合適的動力裝置，其可利用例如馬達帶動或高壓縮氣體等方式產生扭力。在本實施例中，扭力接收元件110可包括傳動軸112，其耦接至扭力機構10，以受扭力機構10所施加的扭力驅動而旋轉。

在某些實施例中，扭力調整裝置100可包括針對不同扭力機構10所設計的多個扭力接收元件110，使扭力調整裝置100可泛用於各種不同形式的扭力機構10，以提升扭力調整裝置100的應用範圍及使用彈性。在某些實施例中，傳動軸112可延伸通過整個扭力調整裝置100的軸心（例如通過傳力模組120以及彈力模組130的軸心），並耦接至設置於扭力調整裝置100的底座140上的旋轉鎖固元件150。如此配置，傳動軸112受扭力機構10所提供的扭力驅動而旋轉，並通過旋轉對旋轉鎖固元件150進行鎖固。舉例來說，旋轉鎖固元件150可為螺絲。在某些實施例中，傳動軸112可由多個軸杆彼此連接所組成，以將扭力機構10所提供的扭力通過各個軸杆而傳遞至旋轉鎖固元件150，但本實施例並不以此為限，在其他實施例中，傳動軸112也可為一體成型的傳動軸杆。

圖3為扭力調整裝置的部分元件示意圖。請同時參照圖2及圖3，在某些實施例中，傳力模組120可如圖2所示包括齒輪組122以及與所述齒輪組122嚙合的齒輪轉盤124，其中，傳動軸112耦接所述齒輪組122，以通過扭力機構10所提供的扭力來驅動齒輪組122旋轉，齒輪轉盤124套設於齒輪組122外並受齒輪組122驅動而旋轉。詳細而言，齒輪組122可為行星齒輪組，也就是說，齒輪組122可包括中心齒輪1221（也稱為太陽齒輪）以及多個外環齒輪1222（也稱為行星齒輪）。中心齒輪1221耦接所述傳動軸112，以受到傳動軸112的帶動而旋轉。外環齒輪1222環繞中心齒輪1221設置並與中心齒輪1221嚙合，以受到中心齒輪1221的帶動而旋轉。齒輪轉盤124則可套設於所述齒輪組122外並與外環齒輪1222嚙合。

圖4為扭力調整裝置的側視示意圖。圖5為扭力調整裝置的局部放大示意圖。請同時參照圖4以及圖5，在某些實施例中，彈力模組130可包括彈性元件132以及多個受力滾珠134。舉例而言，彈性元件132可為壓縮彈簧，且會因受到壓縮而產生彈力F。受力滾珠134抵靠於彈性元件132與齒輪轉盤124之間，並與所述齒輪轉盤124嚙合。如此配置，當傳動軸112所施加（傳遞）的扭力大體上大於彈性元件132所產生的彈力F時，齒輪轉盤124會脫離與受力滾珠134的嚙合而旋轉。於本實施例中，受力滾珠134為三顆滾珠堆疊而成，但本揭示內容並不以此為限。

詳細而言，齒輪轉盤124的底部可包括多個凸起1241，且各個凸起1241的側面具有如圖5所示的多個凹槽1242，以分別與所述多個受力滾珠134嚙合。換句話說，凸起1241凸出於齒輪轉盤124的底部，以定義出多個凹槽1242。在這樣的結構配置下，當齒輪組122受到傳動軸112的扭力驅動而旋轉時，齒輪組122會同時帶動齒輪轉盤124旋轉，然而，在傳動軸112的扭力大體上小於或等於彈性元件132所產生的彈力F的情況下，齒輪轉盤124會因與受力滾珠134的嚙合而固定在原位不發生旋轉，進而導致傳動軸112的扭力會經由齒輪轉盤124傳導下壓力至受力滾珠134，使受力滾珠134下壓並與彈性元件132的彈力F抵抗。隨著傳動軸112所施加的扭力越來越大，直到傳動軸112所施加的扭力大體上大於彈性元件132所產生的彈力F時，具有凸起1241的齒輪轉盤124受扭力驅動而欲開始轉動，受力滾珠134受到凸起1241的帶動而下壓彈性元件132，進而使受力滾珠134得以脫離與凹槽1242的嚙合，齒輪轉盤124因而得以旋轉，並與接續的下一個凹槽1242嚙合。

在某些實施例中，多個凹槽1242a、1242b可如圖5所示分別位於各個凸起1241的側面。換句話說，凸起1241可於齒輪轉盤124的底部定義出多個凹槽1242a、1242b。在這樣的結構配置下，當傳動軸112的扭力大於彈性元件132的彈力F而使受力滾珠134與其中一個凹槽1242a脫離嚙合關係時，齒輪轉盤124相對受力滾珠134旋轉，並移動至使受力滾珠134與另一個（接續的下一個）凹槽1242b嚙合。

在某些實施例中，扭力調整裝置100還可包括如圖4所示的扭力感測器160，其可耦接於扭力接收元件110的傳動軸112，用以感測傳動軸112的扭力。在某些實施例中，扭力感測器160也可耦接扭力機構10以直接感測扭力機構10所提供的扭力。在這樣的結構配置下，當傳動軸112所施加的扭力大體上大於彈性元件132所產生的彈力F而使齒輪轉盤124發生旋轉時，扭力感測器160所感測到的扭力值會產生較大幅變動（跳動），因而可得知目前所施加的傳動軸112的扭力大於彈性元件132的彈力F，進而可對扭力機構10所提供的扭力進行校正及調整。在某些實施例中，扭力調整裝置100可包括控制器，其可耦接扭力調整裝置100以及扭力機構10。如此配置，當傳動軸112的扭力大於彈性元件132的彈力F而使齒輪轉盤124發生旋轉時，扭力感測器160可發送感測信號至控制器，使控制器可據以調整及校正扭力機構10所提供的扭力。因此，本實施例的扭力調整裝置100無須使用額外的扭力計即可輕易得知扭力機構10所提供的扭力是否達到臨界值，並可據此對扭力進行調整及校正（例如發現超過臨界值可調低扭力機構10的扭力等），因而可簡化扭力的調校過程，進而提升扭力調校效率。

在某些實施例中，彈性元件132所產生的彈力F可依據實際需求通過彈力模組130所調整控制而得。舉例而言，彈力模組130還可包括底板137、壓板136以及多個彈力調整柱138。彈性元件132可抵靠於底板137與壓板136之間，彈力調整柱138則設置於底板137上並穿過上方的壓板136，如此配置，可通過彈力調整柱138來調整底板137與壓板136之間的距離，也就是可調整底板137與壓板136對彈性元件132的壓縮程度，因而可據此控制及調整彈性元件132所產生的彈力F大小。

舉例來說，彈力模組130還可包括多個螺帽139，而彈力調整柱138則可相應為多個螺柱，如此，螺帽139分別套設於螺柱上並抵靠於所述壓板136上，以通過旋轉螺帽139來調整底板137與壓板136之間的距離。在本實施例中，扭力調整裝置100還可包括如圖1所示的刻度柱142，其可設置於底座140上，且刻度柱142上可標示有彈力刻度SC。如此，操作人員可依據此彈力刻度SC來調整底板137與壓板136之間的距離，藉此調整彈性元件132的壓縮量，進而得到所需的（預設的）彈力F。如此，操作人員可先通過選擇合適彈力係數的彈性元件132以及調整底板137與壓板136之間的距離來得到所需的彈力F，此彈力F即可視為扭力的臨界值，之後便可將扭力機構10與扭力接收元件110對接以進行扭力的調整及校正。

綜上所述，本揭示內容實施例的扭力調整裝置的扭力接收元件可與扭力機構對接，以接收並傳遞扭力機構所提供的扭力並驅動其傳動軸旋轉，以通過旋轉對旋轉鎖固元件進行鎖固。當傳動軸所傳遞的扭力大於彈性元件所產生的彈力時，齒輪轉盤受扭力驅動而欲開始轉動，因而下壓受力滾珠及彈性元件，進而使受力滾珠得以脫離與齒輪轉盤的嚙合，齒輪轉盤因而得以旋轉。如此，扭力調整裝置便可通過彈力模組的受力滾珠與傳力模組的齒輪轉盤的嚙合與否來判斷扭力機構的扭力值是否達到預設臨界值，進而可對扭力機構的扭力進行調整及校正。因此，本揭示內容實施例的扭力調整裝置無須使用額外的扭力計即可輕易得知扭力機構所提供的扭力是否達到臨界值，並可據此對扭力進行調整及校正（例如發現超過臨界值可調低扭力機構的扭力等），因而可簡化扭力的調校步驟，進而可提升扭力的調校效率。

雖然本揭示內容已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭示內容的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭示內容的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:扭力機構 100:扭力調整裝置 110:扭力接收元件 112:傳動軸 120:傳力模組 122:齒輪組 1221:中心齒輪 1222:外環齒輪 124:齒輪轉盤 1241:凸起 1242、1242a、1242b:凹槽 130:彈力模組 132:彈性元件 134:受力滾珠 136:壓板 137:底板 138:彈力調整柱 139:螺帽 140:底座 142:刻度柱 150:旋轉鎖固元件 F:彈力 SC:彈力刻度

圖1為扭力調整裝置的立體示意圖。 圖2為扭力調整裝置的爆炸示意圖。 圖3為扭力調整裝置的部分元件示意圖。 圖4為扭力調整裝置的側視示意圖。 圖5為扭力調整裝置的局部放大示意圖。

10:扭力機構

100:扭力調整裝置

110:扭力接收元件

112:傳動軸

120:傳力模組

124:齒輪轉盤

130:彈力模組

132:彈性元件

134:受力滾珠

136:壓板

137:底板

138:彈力調整柱

139:螺帽

140:底座

142:刻度柱

150:旋轉鎖固元件

SC:彈力刻度

Claims (9)

1. 一種扭力調整裝置，用以調整扭力機構的扭力，包括：扭力接收元件，包括耦接所述扭力機構的傳動軸，所述傳動軸受來自所述扭力機構所施加的扭力驅動而旋轉；傳力模組，包括齒輪組以及與所述齒輪組嚙合的齒輪轉盤，且所述傳動軸耦接所述齒輪組，以通過所述扭力驅動所述齒輪組而旋轉；以及彈力模組，包括彈性元件、多個受力滾珠、底板、壓板以及多個彈力調整柱，所述彈性元件經配置以產生彈力，所述多個受力滾珠抵靠於所述彈性元件與所述齒輪轉盤之間並與所述齒輪轉盤嚙合，當所述扭力大於所述彈力時，所述齒輪轉盤脫離與所述多個受力滾珠的嚙合而旋轉，其中所述彈性元件抵靠於所述底板與所述壓板之間，所述多個彈力調整柱設置於所述底板上並穿過所述壓板，以通過所述多個彈力調整柱調整所述底板與所述壓板之間的距離，以調整所述彈力。
2. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，其中所述齒輪組包括耦接所述傳動軸的中心齒輪以及與所述中心齒輪嚙合的多個外環齒輪，所述齒輪轉盤套設於所述齒輪組外並與所述多個外環齒輪嚙合。
3. 如申請專利範圍第2項所述的扭力調整裝置，其中所述齒輪組為行星齒輪組，所述中心齒輪為太陽齒輪，所述外環齒輪為行星齒輪。
4. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，其中所述齒輪轉盤包括多個凹槽，以分別與所述多個受力滾珠嚙合，當所述扭力大於所述彈力時，所述多個受力滾珠下壓所述彈性元件而使所述多個受力滾珠脫離與所述凹槽的嚙合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，其中所述彈力模組還包括多個螺帽，所述多個彈力調整柱為多個螺柱，所述多個螺帽分別套設於所述多個螺柱並抵靠於所述壓板上，以通過旋轉所述螺帽來調整所述底板與所述壓板之間的距離。
6. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，還包括旋轉鎖固元件，所述傳動軸耦接所述旋轉鎖固元件，以通過旋轉對所述旋轉鎖固元件進行鎖固。
7. 如申請專利範圍第6項所述的扭力調整裝置，還包括底座以及設置在底座上的刻度柱，所述旋轉鎖固元件設置於所述底座上，所述刻度柱標示有彈力刻度，以標示所述彈力。
8. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，其中所述彈力元件為壓縮彈簧。
9. 如申請專利範圍第1項所述的扭力調整裝置，還包括扭力感測器，耦接所述扭力接收元件以感測所述扭力。

Images