TWI744812B

TWI744812B - 維持扭力值準確性之扭力扳手

Info

Publication number: TWI744812B
Application number: TW109107116A
Authority: TW
Inventors: 謝智慶
Original assignee: 優鋼機械股份有限公司
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-11-01
Also published as: CN214162793U; US20210276168A1; TW202134016A; DE102021100041B4; JP7249614B2; JP2021137954A; DE102021100041A1; US11338417B2

Abstract

本發明係提供一種可維持扭力值準確性的扭力扳手，包含有：一管身，以及裝設於該管身之一桿件、一跳脫機構、一彈性元件與一調整機構，該調整機構具有一握柄以及一移動構件，轉動該握柄時可驅動該移動構件沿該管身的縱向位移，藉以改變該彈性元件施加於該跳脫機構的彈性力；一調節桿，螺接於移動構件中，轉動該調節桿可使該調節桿相對該移動構件位移，使該調節桿的前端凸伸出該移動構件並施壓於該彈性元件。藉此，只需轉動該調節桿，即可將該扭力扳手回復正確的扭力值。

Description

維持扭力值準確性之扭力扳手

本發明係與扭力扳手有關，詳而言之係指一種可維持扭力值準確性之扭力扳手。

扭力扳手具有可設定扭力之功能，並具有警示作用，當該扳手之施力到達所設定的扭力值時，便產生警示效果。機械式的扭力扳手係具有一跳脫機構，並以一彈性元件頂住該跳脫機構，扳手之後端設有一調整機構，可改變該彈性元件施加該跳脫機構的彈性力；該扳手上並設有刻度，透過該刻度來顯示該扳手所設定的扭力值。使用時，當扳手轉動螺栓或螺帽之施力超過所設定的扭力值時，該跳脫機構將產生跳脫，進而產生震動及聲響，令使用者得知該扳手的施力已到達該設定值。

扭力扳手在經過長時間使用後，其構件將會產生磨損，例如，跳脫機構發生明顯的磨損，彈性元件也有可能彈性疲乏，導致該扳手所設定的扭力值並非真實的扭力值，亦即，刻度顯示的該設定之扭力值與真實的扭力值並不一致，例如，使用者對該扳手所設定之扭力值為30牛頓米，然而，該扳手之跳脫機構產生跳脫時的真實扭力值只有28牛頓米，導致螺栓或螺帽並未被鎖緊至應有的扭力值，影響機械設備或建築物的安全性。

本發明之主要目的在於提供一種扭力扳手，該扳手具有能方便調整扭力之設計，以維持該扳手扭力值之準確性。

本發明所提供之維持扭力值準確性之扭力扳手，包含有：一管身；一桿件，樞設於該管身前端，並可擺動，該桿件後端位於該管身內；一頭部，設於該桿件前端；一跳脫機構，設於該桿件後端；一彈性元件，設於該管身內，該彈性元件之彈性力係作用於該跳脫機構；一調整機構，具有一握柄以及一移動構件，該握柄係可轉動地套設於管身後端，該移動構件係設於管身中，可沿該管身的縱向位移，該移動構件的前端係施壓於該彈性元件的後端；轉動該握柄時可驅使該移動構件沿該管身之縱向位移；另包含有：一螺接孔，沿該移動構件的縱向設於該移動構件中；一調節桿，螺接於移動構件之螺接孔中，轉動該調節桿可使該調節桿相對該移動構件位移，使該調節桿的前端凸伸出該移動構件並施壓於該彈性元件。

藉此，該扭力扳手因構件磨損而使得扭力值產生誤差時，只須轉動該調節桿，以該調節桿改變該彈性元件的彈性力，以補償因磨損所造成的誤差，令該扳手回復正確的扭力值。

請參閱圖1至2，係本發明所提供之扭力扳手10之一較佳實施例，該扳手10係一機械式結構的扭力扳手。本發明之設計目的係利用該扳手10所獨具的調節桿47來維持其機械性結構的扭力的準確性。

以下說明本發明之第一較佳實施例之扭力扳手10之結構。請配合參閱圖3，該扳手10具有：

一管身20、一桿件25及一設於該桿件25前端之頭部22。該頭部22可為開口扳手、套筒扳手或棘輪扳手等結構形式，不以本實施之結構為限；該扳手10係以該頭部22轉動螺接構件(螺栓或螺帽)或套筒。該桿件25以一樞軸251樞設於該管身20前端，並得以該樞軸251為轉動支點而擺動。該桿件25後端係位於該管身20內，該頭部22位於該管身20外。

一頂持件30、一彈性元件(為一壓縮彈簧)32及一墊片33，由前往後依序設於該管身20內。該頂持件30係位於該桿件25後方，並可於該管身20內滑動。該彈性元件32位於該頂持件30與該墊片33之間，其前、後兩端分別彈性抵住該頂持件30與該墊片33。該墊片33亦可於該管身20內滑動，其設於該彈性元件32與一調整機構40之間，用以傳遞該調整機構40施加給該彈性元件32的力。

一調整機構40，包括：一握柄42與一移動構件，該移動構件設於該管身20，可沿著該管身20的縱向位移，其前端係接觸／抵住該墊片33，轉動該握柄42時，可驅動該移動構件於該管身內位移。於本實施例中，該移動構件為一螺桿44；一固定件41，固設於該管身20內，並具有一螺孔411；該螺桿44係螺設於該固定件41之螺孔411，藉此，螺桿44轉動時，可於管身20內位移。該螺桿44前端可直接接觸該彈性元件32；於本實施例，螺桿44前端經由該墊片33接觸該彈性元件32。該握柄42係可轉動地套設於該管身20後端的外周面；該螺桿44後端係直接與該握柄42連接或透過其他構件而間接地與該握柄42連接，於本實施例，該握柄42後端係經由一連接件45連接該螺桿44後端。轉動該握柄42時係帶動該螺桿44一起轉動，進而驅使該螺桿44及墊片33沿該管身20之縱向位移至不同位置，藉此，得以改變該彈性元件32施壓於該頂持件30之彈性力。

一跳脫機構50，設於該桿件25後端與該頂持件30之間，當該扳手10之施力超過所設定的扭力值時，該跳脫機構50係產生跳脫作用。跳脫機構50可為不同的形式，本實施例揭露一種形式的跳脫機構，惟不以此為限。該跳脫機構50包含：一設於該桿件25後端之第一凹部52、一設於該頂持件30前端之第二凹部54以及一呈矩形體或立方體之頂塊55，該頂塊55係與該二凹部52、54接觸。由於頂持件30承受該彈性元件32之彈性力，故該頂塊55係被頂持件30及桿件25彈性夾持。該跳脫機構50於一般狀態時，該二凹部52、54係正對，該頂塊55之前、後二端面分別與該二凹部接觸。

本發明之扭力扳手更設有：一螺接孔48及一調節桿47。該螺接孔48沿該螺桿44的縱向設於該螺桿44中，且貫穿該螺桿44；該調節桿47的外周面具有螺紋，且其長度較該螺桿44長，調節桿47螺設於該螺桿44之螺接孔48中，須說明的是，該螺接孔48之孔壁及該調節桿47的周面不以全部均具有螺紋為必要。該調節桿47的後端係外露於該螺桿44後端，一操作部，設於調節桿47後端，自該操作部得以轉動該調節桿47。該操作部於本實施例具有二種形式，其一為一非圓形的周面，例如一外周面呈多角形(例如六角形)的外周部471，以供工具套住該外周部471並轉動該調節桿47；該操作部亦可為一非圓形的凹孔472，例如多角形(六角形)的凹孔472，可供工具(六角扳手)轉動該調節桿47。轉動該調節桿47時可使該調節桿47於該螺桿44之螺接孔48中轉動，調節桿47與該螺桿44之間產生相對位移，進而使該調節桿47獨自地頂持該彈性元件32，以調整該彈性元件32的彈性力。

本發明之扭力扳手10使用時，使用者可經由該調整機構40設定該扳手10的扭力值，轉動該握柄42可帶動該螺桿44於管身20的縱向位移，進而改變該彈性元件32之彈性能，當該彈性元件32以較大的彈性力頂持該頂持件30時，係將該扳手10設定為較高的扭力值，使得該跳脫機構50需承受較大的作用力才會產生跳脫；反之，該彈性元件32以較小的彈性力頂持該頂持件30時，則將該扳手10設定為較低的扭力值。轉動握柄42而調整扳手10的扭力值時，該調節桿47係與螺桿44一起位移。

當該扳手10轉動螺接構件或套筒的力量到達設定的扭力時，該跳脫機構50便產生滑脫/跳脫，該桿件25後端及該頂持件30分別往兩側偏擺，該二凹部52、54係形成錯位狀態、並未對正。該跳脫機構50發生跳脫現象時，將產生震動及發出聲響，藉由其震動與聲響，使用者可輕易及快速的判斷該扳手10之施力已到達設定之扭力值。

當該扳手10使用一段時間後，扳手的構件將會產生磨損，例如該跳脫機構50產生磨損，或該彈性元件32之彈性減弱，任何構件的磨耗均會造成該彈性元件32施壓於該頂持件30之彈性力降低，使該扳手10的扭力值產生誤差。當扳手的扭力值有誤差現象時，本發明之結構可輕易地將該扳手回復正確的扭力值。請參閱圖4，可利用測試扭力的儀器來讀取該扳手10真實的扭力值，並自該操作部轉動該調節桿47，使該調節桿47於該螺桿44中沿該管身20的縱向位移，此時，並未轉動握柄42，該螺桿44並未被轉動並保持靜止，並未位移，該調節桿47的前端突出該螺桿44，經由該墊片33壓縮該彈性元件32，以回復該扳手10正確的扭力值，如此，可補償該扳手因構件的磨損狀況所造成的扭力值誤差，讓扳手的真實扭力值與扳手的扭力值讀數（例如管身20之刻度所顯示的扭力值）一致。

之後，若使用者欲將該扭力扳手10設定不同的扭力值，轉動握柄42帶動螺桿44位移，螺桿44及調節桿47係保持圖4的狀態一起位移並壓縮或鬆放彈性元件32。經使用一段時間後，若該扭力扳手再次發生扭力值產生誤差時，可再次透過轉動調節桿47的的操作將扳手10回復正確的扭力值。

校正該扳手10、回復正確扭力值時，僅需調整該調節桿47，無須將該扳手10拆解組裝，藉此可大幅節省所需的成本與時間。

圖5至圖7係本發明之扳手10’之第二較佳實施例，其同樣包含有：一管身20、一桿件25、一頭部22、一頂持件30、一彈性元件32、一墊片33、一調整機構40、一移動構件、一調節桿47及一跳脫機構50，相同構件以相同的元件符號表示，且構件之結構特徵可參第一較佳實施例之說明，故不再為贅述。

於本實施例中，該移動構件包括一螺桿44及一管狀的滑移件46，且該螺桿44的前端螺接於該滑移件46後端的螺孔461中，該螺桿44內設有一穿孔441，該穿孔441沿該螺桿44的縱向貫穿該螺桿44；一螺接孔48，沿該滑移件46的縱向設於該滑移件中。該管身20之管壁沿縱向開設有一縱向的槽49，該槽49之位置係對應於該滑移件46，一限制元件491(例如為一小螺絲或銷)，固定於該滑移件46之周面，且該限制元件491的一端係嵌入於該槽49內，使該滑移件46可於該管身20內滑移，但無法轉動。該螺桿44後端的外周面凹設有一環槽43，至少一限位銷431，固接於該管身20，且其一端嵌入該環槽43內，使該螺桿44只能在管身20內轉動但無法位移。該握柄42係藉由一連接件45固接該螺桿44後端，轉動該握柄42時，該螺桿44係與該握柄42一起轉動，該螺桿44便驅動該滑移件46沿著該管身20之縱向前後滑移，使該滑移件46的前端壓縮或釋放該彈性元件32，改變該彈性元件32施壓於該頂持件30之彈性力。

該調節桿47之長度較該移動構件長，其係穿伸於該螺桿44之該穿孔441，並螺接於該滑移件46的螺接孔48。自該外周部471或凹孔472轉動該調節桿47可使該調節桿47相對該滑移件46位移，進而頂撐該彈性元件32，調整該彈性元件32的彈性力。該螺桿44及該調節桿47不需全部的長度均具有螺紋為必要，例如於螺桿44的前端及調節桿47的前端設置螺紋即可。

當該扭力扳手10’的扭力值有誤差現象時，本實施例之結構能簡單地將該扳手回復正確的扭力值。請參閱圖8，自該操作部（外周部471或凹孔472）轉動該調節桿47，使該調節桿47於該螺桿44及該滑移件46中沿該管身20的縱向位移，此時，由於握柄42並未被轉動，該螺桿44與該滑移件46係保持靜止，並未移動。該調節桿47的前端凸伸出該滑移件46，從而壓縮該彈性元件32，將該扳手10回復正確的扭力值，讓扳手的真實扭力值與扳手的扭力值讀數一致。

同樣的，若使用者欲將該扭力扳手10’設定不同的扭力值，轉動握柄42帶動移動構件位移時，調節桿47及滑移件46係保持圖8的狀態一起位移並壓縮或鬆放彈性元件32。一旦再次發生扭力值產生誤差時，可再次透過轉動調節桿47的的操作將扳手10’回復正確的扭力值。

圖9顯示本發明之扳手10”之第三較佳實施例，其同樣包含有：一管身20、一桿件25、一頭部、一頂持件30、一彈性元件32、一墊片33、一調整機構40、一移動構件、一調節桿47及一跳脫機構50，相同構件以相同的元件符號表示，且相同構件可參第二較佳實施例之說明，容不贅述。

本實施例之移動構件同樣包括一螺桿44及一管狀的滑移件46，該螺桿44只能原地轉動，無法位移，其前端與該滑移件46螺接，該滑移件46受到一限制元件491與一縱向的槽49的限制，只能沿著管身20位移、無法轉動。當該螺桿44被該握柄42轉動時，該螺桿44係驅動該滑移件46沿管身20的縱向位移，進而改變該彈性元件32的彈性能，以調整該扳手10”的扭力值。

該調節桿47係穿設於螺桿44之穿孔441中，且調節桿47前端穿出螺桿44前端，並螺接於該滑移件46內周面所設的螺接孔48。當該螺桿44驅動該滑移件46位移時，該調節桿47係與該滑移件46一起位移。

於本較佳實施例中，該調節桿47的前端具有一大徑部474，外露出螺桿44前端，並螺接於該滑移件46的螺接孔48。該螺桿44前端係螺接於該滑移件46的螺孔461。所述的螺接孔48及螺孔461均形成於滑移件的內周面，可形成於滑移件46的同一個孔H中，換言之，螺接孔48與螺孔461可為同一個孔H，螺接孔48的螺紋與螺孔461的螺紋於滑移件46上呈前後設置，螺接孔48的螺紋在前而螺孔461的螺紋在後。

螺接孔48與螺孔461的螺紋可為相同的螺距或不同的螺距。

當本較佳實施例之該扭力扳手10”的扭力值有誤差現象時，請參閱圖10，自該操作部（外周部471或凹孔472）轉動該調節桿47，可使調節桿47的前端凸伸出滑移件46的前端（該螺桿44與該滑移件46係保持靜止，並未移動），從而壓縮該彈性元件32，將該扳手10回復正確的扭力值。

本較佳實施例及第二較佳實施例的螺接孔48的螺紋的螺距係小於螺孔461的螺紋的螺距，因此，以調節桿47調整扭力扳手的扭力值時，具有微調作用。

使用本發明之結構，只需轉動該調節桿，即可使扭力扳手回復正確扭力值時，無須拆解組裝扳手，使扳手扭力值的校正及調整更為方便與快速。

上揭諸實施例僅係說明本發明而非限制，例如其跳脫機構與扳手的調整構造不以本發明所示為限。綜上所陳，本發明為同類物品首創之結構，並具諸多實用功效之增進，爰依法提出申請。

10、10’ 、10” 扳手 20 管身 22 頭部 25 桿件 251 樞軸 30 頂持件 32 彈性元件 33 墊片 40 調整機構 41 固定件 411 螺孔 42 握柄 43 環槽 431 限位銷 44 螺桿 441 穿孔 45 連接件 46 滑移件 461 螺孔 47 調節桿 471 外周部 472 凹孔 474 大徑部 48 螺接孔 49 槽 491 限制元件 50 跳脫機構 52 第ㄧ凹部 54 第二凹部 55 頂塊

為使貴審查委員能進一步了解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明三較佳實施例，並配合圖式詳細說明於後：圖1係本發明第一較佳實施例之扭力扳手之正面縱向剖面圖。圖2係本發明第一較佳實施例之扭力扳手之側面縱向剖面圖。圖3係圖1之局部放大圖。圖4係本發明第一較佳實施例之扭力扳手之作動圖，顯示調整扭力之狀態。圖5係本發明第二較佳實施例之扭力扳手之正面縱向剖面圖。圖6係本發明第二較佳實施例之扭力扳手之側面縱向剖面圖。圖7係圖5之局部放大圖。圖8係本發明第二較佳實施例之扭力扳手之作動圖，顯示調整扭力之狀態。圖9係本發明第三較佳實施例之力扳手之局部縱向剖面圖。圖10係圖9之作動圖，顯示該扭力扳手調整扭力之狀態。

10 扳手 20 管身 25 桿件 30 頂持件 32 彈性元件 33 墊片 40 調整機構 41 固定件 411 螺孔 42 握柄 44 螺桿 45 連接件 47 調節桿 471 外周部 472 凹孔 48 螺接孔 50 跳脫機構 52 第ㄧ凹部 54 第二凹部 55 頂塊

Claims

一種維持扭力值準確性之扭力扳手，包含有：一管身；一桿件，樞設於該管身前端，並可擺動，該桿件後端位於該管身內；一頭部，設於該桿件前端；一跳脫機構，設於該桿件後方；一彈性元件，設於該管身內，位於該跳脫機構後方，該彈性元件之彈性力係作用於該跳脫機構；一調整機構，具有一握柄以及一移動構件，該握柄係可轉動地套設於管身後端，該移動構件係設於管身中，可沿該管身的縱向位移，該移動構件的前端係施壓於該彈性元件的後端；轉動該握柄時可驅使該移動構件沿該管身之縱向位移；另包含有：一螺接孔，沿該移動構件的縱向設於該移動構件中；一調節桿，螺接於移動構件之螺接孔中，轉動該調節桿可使該調節桿相對該移動構件位移，使該調節桿的前端凸伸出該移動構件並施壓於該彈性元件。
如請求項1所述之扭力扳手，其中：一操作部，設於該調節桿後端，供轉動該調節桿。
如請求項2所述之扭力扳手，其中：該調節桿的後端具有一非圓形的外周面，形成該操作部。
如請求項2所述之扭力扳手，其中，該調節桿的後端設有一非圓形的凹孔，形成該操作部。
如請求項1所述之扭力扳手，其中：該調節桿的後端係外露於該移動構件的後端。
如請求項1所述之扭力扳手，其中：該調節桿的長度係大於該移動構件。
如請求項1所述之扭力扳手，另包含有：一墊片，設於該彈性元件與該調整機構之間。
如請求項1所述之扭力扳手，其中：該移動構件係一螺桿，轉動該握柄時係帶動該螺桿轉動，該螺桿轉動時係沿該管身之縱向位移；該螺接孔係設於該螺桿中；該調節桿螺設於該螺桿之該螺接孔，轉動該調節桿，該調節桿前端係凸伸出該螺桿。
如請求項1所述之扭力扳手，其中：該移動構件包含有：一螺桿及一管狀的滑移件，該螺桿設有一穿孔，縱向貫穿該螺桿；該螺桿的前端與該滑移件的後端相螺接，轉動該握柄時係帶動該螺桿轉動，該螺桿轉動時係驅動該滑移件沿該管身的縱向位移，該滑移件前端施壓於該彈性元件；該螺接孔設於該滑移件中；該調節桿穿設於該螺桿之穿孔並螺接於該滑移件之螺接孔；轉動該調節桿，該調節桿前端係凸伸出該滑移件。
如請求項9所述之扭力扳手，其中：一螺孔，設於該滑移件中，位於該螺接孔後方；該螺桿係螺接該滑移件之螺孔；該調節桿前端螺接該螺接孔。
如請求項10所述之扭力扳手，其中：一大徑部，形成於該調節桿前端；該調節桿係以該大徑部螺接該螺接孔。
如請求項10所述之扭力扳手，其中：該螺接孔及該螺孔係形成於該滑移件中，該螺接孔的螺距與該螺孔的螺距相同或不同。