TWI799248B - 具有支撐機構的動力式扭力扳手 - Google Patents

Abstract

一種具有支撐機構的動力式扭力扳手，包含殼體、棘輪機構、傳動機構及支撐機構，其中，棘輪機構包含搖擺構件與旋轉構件；傳動機構包含第一、第二傳動桿插設於殼體內，第二傳動桿後端來自動力源的驅動而旋轉帶動第一傳動桿旋轉，第一傳動桿組裝萬向構件，萬向構件隨著第一傳動桿旋轉帶動搖擺構件擺動，旋轉構件則隨著搖擺構件擺動而旋轉；支撐機構可拆解的組裝於殼體，傳動機構的第一傳動桿和/或第二傳動桿旋轉時是受支撐機構支撐。藉此，動力式扭力扳手不僅能增加傳動機構傳動效率，進而延長傳動機構使用壽命。

Description

具有支撐機構的動力式扭力扳手

本發明是關於一種動力式扭力扳手，特別是關於一種具有支撐機構的動力式扭力扳手。

舉凡螺絲、螺栓或螺帽等零件出廠時，產品或維修手冊都會註明其扭力要求，但要如何依據扭力要求操作零件，就要利用能夠把負荷以電子式或機械式構造表現出扭力值的扭力扳手來達到要求。

扭力扳手能提供使用者依扭力要求、設定扭力，接著再利用扭力扳手操作零件，就不用擔心零件鎖太緊造成損壞或是沒鎖緊造成鬆脫。

另外，常見扭力扳手是以手動進行操作，但是為了強調省時、省力，附有動力的扭力扳手逐漸被使用，尤其以電動或氣動最為常見，電動是以電源或電池作為動力，氣動則以壓縮空氣作為動力。

目前，依台灣專利第M556196號揭露的結構中，第一軸與第二軸採用萬向結構組合的地方是處於懸空、且無支撐的狀態，旋轉過程中將影響第一軸與第二軸的傳動效率，進而縮短第一軸與第二軸的使用壽命。

本發明之目的在於提供一種具有支撐機構的動力式扭力扳手，用以解決以上先前技術所提到的困難。

依據本發明之實施例提供一種具有支撐機構的動力式扭力扳手，包含：一殼體包含一第一殼、一第二殼及一萬向構件，該第一殼插設於該第二殼內，該第一殼前端延伸擴大徑的一頸部，該頸部軸向延伸二凸耳，該第一殼的該二凸耳外露於該第二殼外側；一棘輪機構包含一搖擺構件與一旋轉構件，該搖擺構件可偏擺的組裝於該第一殼的該二凸耳之間，該旋轉構件可旋轉的組裝於該搖擺構件前端，該旋轉構件隨著該搖擺構件擺動而旋轉；一傳動機構包含一第一傳動桿與一第二傳動桿，該第一傳動桿後端與該第二傳動桿前端可拆解的組裝，該第一傳動桿、第二傳動桿插設於該殼體內，該第二傳動桿後端來自一動力源的驅動而旋轉，該第一傳動桿隨著該第二傳動桿旋轉，該第一傳動桿於前端組裝該萬向構件，該萬向構件隨著該第一傳動桿旋轉帶動該搖擺構件擺動；以及一支撐機構組裝於該殼體側壁上，該傳動機構旋轉時是受該支撐機構支撐。

如此，透過以上各實施例之所述架構，上述動力式扭力扳手不僅能增加傳動機構的第一傳動桿、第二傳動桿傳動效率，進而延長傳動機構的第一傳動桿、第二傳動桿使用壽命。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

[本發明]

10:動力式扭力扳手

20:殼體

20A:螺絲

21:第一殼

211:第一容置部

212:頸部

213:凸耳

22:第二殼

221:第二容置部

30:棘輪機構

31:搖擺構件

311:第一組裝孔

312:第二組裝孔

313:驅動軸套

32:旋轉構件

321:驅動頭

322:穿孔

3221:第一擋部

323:卡孔

33:快脫組

331:控制桿

3311:第二擋部

3312:位移孔

3313:卡槽

332:限位件

333:彈性體

334:定位體

40:傳動機構

40A:軸銷

401:第一傳動桿

4011:凹部

402:第二傳動桿

41:萬向構件

42:主動軸

421:凹部

422:凸耳

43:軸襯

44:從動軸

441:偏心凸部

442:凸耳

443:軸承

45:軸銷

50:支撐機構

51:擋件

511:擋面

52:軸承

53:螺絲

P:動力源

60:扭力機構

圖1：本發明動力式扭力扳手之立體示意圖。

圖2：本發明動力式扭力扳手之立體分解圖。

圖3：本發明動力式扭力扳手之組合剖視暨局部放大圖。

圖4：本發明動力式扭力扳手之圖3局部組合剖視圖。

圖5：本發明動力式扭力扳手之局部組合示意圖。

圖6：本發明動力式扭力扳手之圖5組合剖視圖。

圖7：本發明動力式扭力扳手之快脫組未動作組合剖視圖。

圖8：本發明動力式扭力扳手之快脫組已動作組合剖視圖。

為使 貴審查委員對本發明有更進一步之瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參考圖1、圖2及圖3，動力式扭力扳手10包含殼體20、棘輪機構30、傳動機構40及支撐機構50。

殼體20包含第一殼21與第二殼22，第一殼21、第二殼22同軸組裝而成。

第一殼21為中空管狀，且軸向成型有第一容置部211，第一殼21前端延伸有擴大徑的頸部212，此頸部212再軸向延伸有二凸耳213彼此相對。

第二殼22同為中空管狀，且軸向成型有第二容置部221，第二殼22管徑大於第一殼21管徑，使第一殼21插設於第二殼22內，第二殼22前端靠抵第一殼21的頸部212，讓第一殼21的頸部212與二凸耳213外露於第二殼22外側，另外，第一殼21的第一容置部211與第二殼22的第二容置部221前段重疊，第二殼22的第二容置部221後段另有機構設置於後說明。

第一殼21、第二殼22彼此可拆解的組裝，可拆解的組裝是利用二個螺絲20A彼此相對之下，朝第二殼22前端與第一殼21靠近頸部212處鎖設。

棘輪機構30位於殼體20的前端，且設置於第一殼21上。棘輪機構30包含搖擺構件31與旋轉構件32，搖擺構件31可偏擺的組裝於第一殼21的二凸耳213之間，旋轉構件32可旋轉的組裝於搖擺構件31前端，且軸向二端分別穿設第一殼21的二凸耳213。

搖擺構件31成型有半圓形的第一組裝孔311與圓形的第二組裝孔312，第一組裝孔311、第二組裝孔312彼此相鄰，且第一組裝孔311孔徑小於第二組裝孔312孔徑，並於第一組裝孔311上組裝有驅動軸套313，旋轉構件32可旋轉的組裝於第二組裝孔312中。

當驅動軸套313受驅動時，搖擺構件31隨著驅動軸套313移動而擺動，旋轉構件32則隨著搖擺構件31擺動而順時針方向或逆時針方向旋轉。搖擺構件31擺動方向與螺絲20A鎖設方向相交，搖擺構件31是以垂直於旋轉構件32旋轉軸心定義擺動方向，螺絲20A是以平行於旋轉構件32旋轉軸心定義鎖設方向。

傳動機構40包含第一傳動桿401、第二傳動桿402及軸銷40A，第一傳動桿401、第二傳動桿402為圓柱體，且第一傳動桿401、第二傳動桿402同軸組裝而成。

第一傳動桿401、第二傳動桿402插設於殼體20內，使第一傳動桿401設置於第一殼21的第一容置部211中，第二傳動桿402位於第一傳動桿401之後，第二傳動桿402則設置於第二殼22的第二容置部221後段中，且第二傳動桿402前端部分設置於第一殼21的第一容置部211中。

第二傳動桿402後端來自動力源P(如氣動)的驅動而旋轉，第一傳動桿401隨著第二傳動桿402旋轉。第一傳動桿401於前端組裝有萬向構件41，萬 向構件41隨著第一傳動桿401旋轉帶動搖擺構件31擺動。萬向構件41包含主動軸42、軸襯43、從動軸44及軸銷45。

主動軸42後端與第一傳動桿401前端採用可拆解的組裝，可拆解的組裝是主動軸42後端軸向延伸有凹部421，此凹部421供第一傳動桿401前端插設，接著是以軸銷45徑向插設凹部421二相對的側壁與第一傳動桿401前端，另於主動軸42前端軸向延伸有二凸耳422彼此相對。

從動軸44前端軸向成型有偏心凸部441，此偏心凸部441可偏心旋轉的組裝於驅動軸套313上，使驅動軸套313隨偏心凸部441移動，移動路徑近似上、下與前、後圓形作動。

從動軸44後端則同樣軸向延伸有二凸耳442彼此相對，且從動軸44於偏心凸部441與二凸耳442之間的外側壁面套設有軸承443，且軸承443可旋轉的組裝於第一殼21的頸部212內側壁面上。

軸襯43為矩形體，且前、後端在相差九十度之任二相對的側壁分別與主動軸42之二凸耳422及從動軸44之二凸耳442透過軸銷45穿設樞接，因此，藉由萬向構件41即可順利旋轉帶動搖擺構件31擺動。

第一傳動桿401後端與第二傳動桿402前端採用可拆解的組裝，可拆解的組裝是第一傳動桿401後端軸向延伸有凹部4011，此凹部4011供第二傳動桿402前端插設，接著是以軸銷40A徑向插設凹部4011二相對的側壁與第二傳動桿402前端。

請參考圖2、圖3及圖4，支撐機構50用於支撐旋轉運動、減少摩擦損失，使傳動機構40旋轉時是受支撐機構50支撐。支撐機構50可拆解的組裝於 殼體20上，支撐機構50數量為二組，每一組包含二個擋件51、一個軸承52及若干個螺絲53。

將二個擋件51可拆解的組裝於第一殼21、第二殼22的二相對的側壁上，且各擋件51其一端面與第二殼22外側壁面切齊，於各擋件51另一端面成型有弧形的擋面511，最後利用螺絲53從殼體20外側相對第二殼22與第一殼21鎖設於擋件51二相對的側壁上。

支撐機構50的軸承52為滾針軸承、滾珠軸承或軸套/襯套，此軸承52被套設於傳動機構40上，進一步是將各組支撐機構50的軸承52分別套設於第一傳動桿401前端與第二傳動桿402前端，其中一組支撐機構50的軸承52靠近第一傳動桿401與萬向構件41組裝處，另外一組支撐機構50的軸承52靠近第一傳動桿401、第二傳動桿402組裝處。

軸承52受二個擋件51的擋面511支撐，第一傳動桿401、第二傳動桿402透過軸承52於擋件51上旋轉。第一傳動桿401、第二傳動桿402組裝之後具有一定的長度，但在支撐機構50支撐下，使第一傳動桿401、第二傳動桿402被驅動旋轉時能更加順暢。

另外，前述第二殼22的第二容置部221後段另有機構配合，在於第一殼21後端組裝有扭力機構60，且受第二傳動桿402穿設，使扭力機構60設置於第二殼22的第二容置部221後段中。

請參考圖5、6、7及8，旋轉構件32進一步組裝有快脫組33。旋轉構件32外露於其一凸耳213的一端成型有驅動頭321，此驅動頭321用於配合工件(如套筒)，旋轉構件32軸向成型有穿孔322，此穿孔322貫穿驅動頭321，且穿孔322於驅動頭321的內側壁面成型有第一擋部3221，驅動頭321徑向成型有卡孔 323，使穿孔322與卡孔323彼此連通，卡孔323孔徑係由驅動頭321內側壁面朝驅動頭321外側壁面漸縮。

旋轉構件32於穿孔322組裝有快脫組33，快脫組33包含控制桿331、限位件332、彈性體333及定位體334，其中： 控制桿331為圓桿狀，控制桿331中段處的外側壁面對應第一擋部3221成型有第二擋部3311，且於靠近第二擋部3311徑向成型有位移孔3312，此位移孔3312被限位件332插設，用於限制控制桿331只能於穿孔322軸向位移，位移孔3312的長度決定控制桿331位移的行程。控制桿331於對應卡孔323處成型有卡槽3313。

彈性體333可以是彈簧，彈性體333容設於穿孔322，且被控制桿331穿設，使彈性體333二端分別彈抵第一擋部3221、第二擋部3311，賦予控制桿331位移所需的彈力。

定位體334為圓球狀，將定位體334容設於卡孔323中，且被控制桿331推抵，使定位體334部分外露於驅動頭321外。

請參考圖7與8，當控制桿331受外力而位移時，卡孔323與卡槽3313彼此相對，定位體334不受控制桿331推抵，使定位體334往卡槽3313退。當控制桿331失去外力時，彈性體333推抵控制桿331復位，定位體334也隨著被控制桿331推抵而復位。所以被外推的定位體334能將工件定位於驅動頭321，反之往內退的定位體334能使工件從驅動頭321取下。

綜上所述，動力式扭力扳手10利用支撐機構50用於支撐傳動機構40的第一傳動桿401、第二傳動桿402旋轉運動，有效地降低傳動機構40的第一傳動桿401、第二傳動桿402在轉動時的阻力。如此，透過以上各實施例之所述 架構，本發明不僅能增加傳動機構40的第一傳動桿401、第二傳動桿402傳動效率，進而延長傳動機構40的第一傳動桿401、第二傳動桿402使用壽命。

最後，上述所揭露之各實施例中，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，皆可被保護於本發明中。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。

10:動力式扭力扳手

20:殼體

30:棘輪機構

50:支撐機構

P:動力源

Claims (10)

1. 一種具有支撐機構的動力式扭力扳手，包含：一殼體(20)，其包含一第一殼(21)與一第二殼(22)，該第一殼(21)插設於該第二殼(22)內，該第一殼(21)前端延伸擴大徑的一頸部(212)，該頸部(212)軸向延伸二凸耳(213)，該第一殼(21)的該二凸耳(213)外露於該第二殼(22)外側；一棘輪機構(30)，其包含一搖擺構件(31)與一旋轉構件(32)，該搖擺構件(31)可偏擺的組裝於該第一殼(21)的該二凸耳(213)之間，該旋轉構件(32)可旋轉的組裝於該搖擺構件(31)前端，該旋轉構件(32)隨著該搖擺構件(31)擺動而旋轉；一傳動機構(40)，其包含一第一傳動桿(401)、一第二傳動桿(402)及一萬向構件(41)，該第一傳動桿(401)後端與該第二傳動桿(402)前端可拆解的組裝，該第一傳動桿(401)、該第二傳動桿(402)插設於該殼體(20)內，該第二傳動桿(402)後端來自一動力源(P)的驅動而旋轉，該第一傳動桿(401)隨著該第二傳動桿(402)旋轉，該第一傳動桿(401)於前端組裝該萬向構件(41)，該萬向構件(41)隨著該第一傳動桿(401)旋轉帶動該搖擺構件(31)擺動；以及一支撐機構(50)，其組裝於該殼體(20)側壁上，該傳動機構(40)旋轉時是受該支撐機構(50)支撐。
2. 如請求項1所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該殼體(20)進一步包含二螺絲(20A)，該二螺絲(20A)彼此相對之下，朝該第 二殼(22)前端與該第一殼(21)靠近該頸部(212)處鎖設，該搖擺構件(31)擺動方向與該二螺絲(20A)鎖設方向相交，該搖擺構件(31)是以垂直於該旋轉構件(32)旋轉軸心定義擺動方向，該螺絲(20A)是以平行於該旋轉構件(32)旋轉軸心定義鎖設方向。
3. 如請求項1所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該搖擺構件(31)成型一第一組裝孔(311)與一第二組裝孔(312)，該第一組裝孔(311)上組裝一驅動軸套(313)，該旋轉構件(32)可旋轉的組裝於該第二組裝孔(312)中，該搖擺構件(31)隨著該驅動軸套(313)移動而擺動，該旋轉構件(32)隨著該搖擺構件(31)擺動而順時針方向或逆時針方向旋轉，該旋轉構件(32)進一步組裝一快脫組(33)，該旋轉構件(32)外露於其一該二凸耳(213)的一端成型一驅動頭(321)，該旋轉構件(32)軸向成型一穿孔(322)，該穿孔(322)貫穿該驅動頭(321)，該穿孔(322)於該驅動頭(321)的內側壁面成型一第一擋部(3221)，該驅動頭(321)徑向成型一卡孔(323)，該穿孔(322)與該卡孔(323)彼此連通，該穿孔(322)組裝該快脫組(33)，該快脫組(33)包含一控制桿(331)、一限位件(332)、一彈性體(333)及一定位體(334)，該控制桿(331)中段處的外側壁面成型一第二擋部(3311)，該控制桿(331)靠近該第二擋部(3311)徑向成型一位移孔(3312)，該位移孔(3312)被該限位件(332)插設，該控制桿(331)對應該卡孔(323)成型一卡槽(3313)，該彈性體(333)容設於該穿孔(322)，該彈性體(333)被該控制桿(331)穿設，該彈性體(333)二端分別彈抵該第一擋部(3221)、該第二擋部 (3311)，該定位體(334)容設於該卡孔(323)中，該定位體(334)被該控制桿(331)推抵。
4. 如請求項3所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該萬向構件(41)前端軸向成型一偏心凸部(441)，該偏心凸部(441)可偏心旋轉的組裝於該驅動軸套(313)上，該驅動軸套(313)隨該偏心凸部(441)移動。
5. 如請求項4所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該萬向構件(41)包含：一主動軸(42)，其後端軸向延伸一凹部(421)，該凹部(421)供該第一傳動桿(401)前端插設，該萬向構件(41)進一步包含一軸銷(45)，該軸銷(45)徑向插設該凹部(421)二相對的側壁與該第一傳動桿(401)前端，該主動軸(42)前端軸向延伸二凸耳(422)；一從動軸(44)，其前端軸向成型該偏心凸部(441)，該從動軸(44)後端軸向延伸二凸耳(442)，該從動軸(44)於該偏心凸部(441)與該二凸耳(442)之間的外側壁面套設一軸承(443)，該軸承(443)可旋轉的組裝於該第一殼(21)的該頸部(212)內側壁面上；以及一軸襯(43)，其前、後端在相差九十度之任二相對的側壁分別與該主動軸(42)之該二凸耳(422)及該從動軸(44)之該二凸耳(442)透過該軸銷(45)穿設樞接。
6. 如請求項1所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該第一傳動桿(401)後端軸向延伸一凹部(4011)，該凹部(4011)供該第二傳 動桿(402)前端插設，該殼體(20)進一步包含一軸銷(40A)徑向插設該凹部(4011)二相對的側壁與該第二傳動桿(402)前端。
7. 如請求項1所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該支撐機構(50)包含：二擋件(51)，該二擋件(51)可拆解的組裝於該第一殼(21)、該第二殼(22)的側壁上，該二擋件(51)一端成型一擋面(511)；一軸承(52)，該軸承(52)套設於該傳動機構(40)上，該軸承(52)受該二擋件(51)的該擋面(511)支撐；以及若干個螺絲(53)，該等螺絲(53)從該殼體(20)外側相對該第二殼(22)與該第一殼(21)鎖設於該二擋件(51)側壁上。
8. 如請求項7所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該軸承(52)套設於該傳動機構(40)的該第一傳動桿(401)前端，該軸承(52)靠近該第一傳動桿(401)與該萬向構件(41)組裝處。
9. 如請求項7所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該軸承(52)套設於該傳動機構(40)的該第二傳動桿(402)前端，該軸承(52)靠近該第一傳動桿(401)、該第二傳動桿(402)組裝處。
10. 如請求項1所述之具有支撐機構的動力式扭力扳手，其中，該第一殼(21)後端組裝一扭力機構(60)，該扭力機構(60)受該第二傳動桿(402)穿設，該扭力機構(60)設置於該第二殼(22)中。

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