TW202208122A - 避免過度鎖緊之扭力扳手 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種避免過度鎖緊之扭力扳手，包含有：一中空的管身，以及裝設於該管身之一桿件、一頭部、一頂持件、一跳脫機構、一彈性元件、一調整機構與一能量吸收構件，該能量吸收構件設於該桿件末端與該管身之一側壁之間；該跳脫機構作動時，該桿件末端產生擺動，該能量吸收構件係吸收該桿件末端的衝擊力，有效降低操作者的慣性施力過度轉動螺件之現象。

Description

避免過度鎖緊之扭力扳手

本發明係與扭力扳手有關，詳而言之係指一種避免過度鎖緊之扭力扳手。

具有跳脫機構的扭力扳手可提供扭力警示功能，當扳手的操作扭力達到扭力設定值時，該跳脫機構將會跳脫，形成警示作用，提醒使用者已到達所設定的扭力，並停止扳動扳手，藉以避免過度鎖緊的狀況。

然而，扳動扳手的施力會有慣性的現象，當使用者接收到警示時並無法立即停止施力動作，仍會持續扳動扳手一小段時間才能停止施力。以扳手旋緊螺帽或螺栓之螺接構件為例，於操作過程中，扳手出現二個峰值，第一個是跳脫機構跳脫時出現的第一個峰值，第二個峰值為使用者無法及時放開施加壓力造成的第二個峰值，此時慣性施力所額外施加的扭力便超過鎖緊螺件所需的扭力，造成過度鎖緊螺件之缺失。

本發明之主要目的在於提供一種避免過度鎖緊之扭力扳手，於扳手到達設定的扭力值時，減少扳手繼續施加扭矩於被轉動件的情況。

本發明所提供之一種避免過度鎖緊之扭力扳手，包含有： 一中空的管身； 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； 一頂持件，位於該桿件後方，並可沿該管身位移； 一跳脫機構，形成於該桿件後端與該頂持件的前端之間； 一彈性元件，設於該管身內，位於該頂持件後方，該彈性元件之彈性 力係作用於該頂持件，進而施加於該跳脫機構； 該扭力扳手到達扭力設定值時，該跳脫機構將產生作動；該桿件係產 生擺動，其末端往該管身的一側擺動； 一調整機構，裝設於該管體，並可調整該彈性元件頂持該頂持件的彈 性力； 一能量吸收構件，設於該桿件末端與該管身之一側壁之間；該跳脫機 構作動時，該桿件末端產生擺動，該能量吸收構件係吸收該桿件末端的衝擊力。

藉此，操作本發明之扭力扳手並到達設定的扭力值，跳脫機構發生跳脫的現象時，該能量吸收構件將吸收該桿件末端的動能，令操作者扳動該扳手的施力在短暫的時間內不會施加於該扳手上，降低慣性施力扳動扳手的情形而減少不必要的操作力。

較佳地，該能量吸收構件係設於該管身之一側；該跳脫機構作動時，該桿身末端係撞擊該能量吸收構件。

較佳地，該能量吸收構件係具有彈性之構件，其吸收該桿件的衝擊力時係產生一壓縮行程。

較佳地，該能量吸收構件具有一受壓件及一彈性構件，該受壓件係朝向該桿件的末端並可於該桿件末端的擺動方向上位移；該彈性構件係彈性頂持該受壓件；該跳脫機構作動時，該桿身末端係撞擊該受壓件，該彈性構件係被壓縮。

請參閱圖2至圖3，係本發明所提供之避免過度鎖緊之扭力扳手之一較佳實施例，該扳手10係一具有跳脫機構的扭力扳手。本發明之設計目的係利用該扳手10所獨具的能量吸收構件來避免慣性施力所造成過度鎖緊螺件之缺失。

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2至圖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26樞設於該管身20前端，並得以該樞軸26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及一彈性元件(為一壓縮彈簧)32，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設於該管身內，位於該頂持件30後方與螺桿44之間，其前、後兩端分別藉由一端件321、322彈性抵住該頂持件30與該螺桿44，該彈性元件之彈性力係作用於該頂持件，進而施加於一跳脫機構50；此外，一中空的筒件33，套設於該頂持件30的外周，與管身20內壁面接觸，該筒件33可由較軟的材質製成，例如銅，可減少頂持件30於管身位移時之摩擦力，且該筒件33並具有穩定頂持件30之作用，防止頂持件於管身20中晃動，進而增進該扳手之穩定性及扭力值的準確性。

一調整機構40，設於該管身20內，包括：一握柄42、一螺桿44與一固定件41，該固定件41係固設於該管身20中；該螺桿44係螺設於該固定件41之螺孔411，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的與該握柄42連接，該螺桿44前端經由抵住該端件322接觸該彈性元件32，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及端件322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。

該跳脫機構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。如圖3所示，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。

一能量吸收構件60，設於該桿件25末端與該管身20之一側壁之間，於本較佳實施例，該管身20之一側壁設一開口65，對應該桿件25的末端；一封蓋63，裝設於該管身20並封閉該開口65：一凹室64，設於該封蓋63之內壁面；該能量吸收構件60係裝設於該封蓋63之凹室64中，具有一彈性構件61及一受壓件62，該受壓件62係朝向該桿件25的末端並可於該桿件25末端的擺動方向上位移；該彈性構件61係彈性頂持該受壓件62，該彈性構件61係一壓縮彈簧，其一端係套住該受壓件62一端，彈性構件61之二端分別抵於該凹室64內壁及該受壓件，其彈性能係保持將該受壓件62朝該桿件之方向推頂，常態時，該受壓件62係凸出該封蓋63。如圖4所示，該跳脫機構50作動時，該桿件25末端產生擺動而撞擊該能量吸收構件60之受壓件62，該能量吸收構件60之彈性構件61被壓縮產生一壓縮行程，使受壓件62及彈性構件61往該凹室64內位移；該能量吸收構件60係吸收該桿件25末端的衝擊力。能量吸收構件60可為不同的形式，本實施例揭露一種形式的能量吸收構件，惟不以此為限。該封蓋63係形同該管身20之側壁，使本實施例之能量吸收構件60如同設置於該管身一側之側壁上。

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，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，如圖4所示，該桿件25末端往扳手的一側偏擺，並碰撞該能量吸收構件60，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。

該能量吸收構件60在跳脫機構50跳脫時，桿件25末端將撞擊該能量吸收構件60之受壓件62，促使該受壓件62及該彈性構件61往凹室64內位移，該彈性構件61被壓縮以吸收桿件25的動能。該能量吸收構件60被壓縮的行程中所吸收的能量等於操作者的施力，因此，跳脫機構50跳脫時，於能量吸收構件60之壓縮行程的短暫時間內，操作者的慣性施力係受該能量吸收構件60之彈性構件61所吸收，並未施加於扳手10上。因此，能量吸收構件60吸收能量的短暫時間內，操作者的施力並未有效地施加在扳手10上，減少操作者的慣性施力作用於扳手10上。能量吸收構件60吸收能量的效果除了減少操作者扳動扳手10的慣性施力作用於螺接構件外，更爭取操作者停止施力的時間，有效降低過度轉動螺接構件的現象。

請參閱圖5至圖6，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、一樞軸26、一頭部22、一彈性元件32、一調整機構40、一跳脫機構50及一能量吸收構件60，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。

如圖6所示，於本實施例中，該跳脫機構50同樣形成於頂持件30與桿件25之間，並包括：一連桿59及二滾輪56、57，該頂持件30末端由一樞銷301樞接該連桿59之一端，該連桿59之另一端由一樞銷251樞接於桿件25末端，該頂持件30一端對應於能量吸收構件60的同側處由二樞軸561、571樞設該二滾輪56、57，利用該二滾輪56、57在管身20內壁滾動，使得頂持件30可以平直的滑動，避免造成該頂持件30摩擦該管身20內壁的情形，影響實際施力時的扭力值。該跳脫機構為習知結構，容不贅述。

如圖6所示，該能量吸收構件60設於該桿件25末端與該管身20之一側壁之間，詳而言之，該管身之一側壁設一開口65，對應該桿件25的末端；一封蓋63，裝設於該管身20並封閉該開口65，且其內壁面設一凹室64；該能量吸收構件60係裝設於該封蓋63之凹室64中，具有一彈性構件61及一受壓件62，該受壓件62係朝向該桿件25的末端並可於該桿件25末端的擺動方向上位移；該彈性構件61係一壓縮彈簧，其一端係套住該受壓件62一端。彈性構件61彈性頂持該受壓件62，保持將受壓件62往桿件25之方向推頂。該封蓋63係形同該管身20之側壁，使本實施例之能量吸收構件60如同設置於該管身一側之側壁上。

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，如圖7所示，該跳脫機構50作動時，該連桿59克服該彈性元件32之彈性能並角位移，該桿件25末端偏擺而撞擊該能量吸收構件60之受壓件62，促使該受壓件62及該彈性構件61往該凹室64內位移，該彈性構件61被壓縮以吸收桿件25的動能；該能量吸收構件60被壓縮的行程中所吸收的能量等於操作者的施力，因此，跳脫機構50跳脫時，於能量吸收構件60之壓縮行程的短暫時間內，操作者的慣性施力係受該能量吸收構件60之彈性構件61所吸收，並未施加於扳手10上。因此，能量吸收構件60吸收能量的短暫時間內，操作者的施力並未有效地作用於扳手10上，減少操作者的慣性施力作用於扳手10上。能量吸收構件60吸收能量的效果除了減少操作者扳動扳手10的慣性施力作用於螺件外，更爭取操作者停止施力的時間，有效降低過度轉動螺接構件的現象。

請參閱圖8，係本發明之扳手10”之第三較佳實施例，其同樣包含有：一管身20、一桿件25、一樞軸26、一頭部22、一彈性元件32、一調整機構40、一跳脫機構50及一能量吸收構件60，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。

一頂持件30及一彈性元件(為一壓縮彈簧)32，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之彈性力係作用於該頂持件30，進而施加於該跳脫機構；此外，一中空的筒件33，套設於該頂持件30的外周，與管身20內壁面接觸，該筒件33可由較軟的材質製成，例如銅，可減少頂持件30於管身位移時之摩擦力，且該筒件33並具有穩定頂持件30之作用，防止頂持件於管身20中晃動，進而增進該扳手之穩定性及扭力值的準確性。

一能量吸收構件60，設於該桿件25末端。於本較佳實施例，該桿件25末端之一側面設一凹室64；該能量吸收構件60係裝設於該凹室64，具有一彈性構件61及一受壓件62，該受壓件62設置於該桿件25的末端之凹室64中並可於該桿件25末端的擺動方向上位移；該彈性構件61係彈性頂持該受壓件62，其彈性能係將該受壓件62往桿件外側之方向推頂，常態時，該受壓件62係凸露於該凹室64外。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便產生跳脫，該桿件25末端產生擺動，而該能量吸收構件60撞擊管身20之內壁面，該受壓件62及該彈性構件61往該凹室內位移，彈性構件61被壓縮產生一壓縮行程。該能量吸收構件60係吸收該桿件25末端的衝擊力，降低操作者扳動該扳手的慣性施力。

本實施例將能量吸收構件60裝設於桿件25末端之設計，可應用於第一與第二較佳實施例。

本發明所提供之避免過度鎖緊之扭力扳手，該能量吸收構件60在該跳脫機構50作動時藉由其彈性構件61吸收該桿件25末端的衝擊力，於扳手到達設定的扭力值時，減少扳手繼續施加扭矩於被轉動件的情況，有效降低操作者的慣性施力過度轉動螺接構件或套筒之現象。

上揭諸實施例僅係說明本發明而非限制，例如其跳脫機構與能量吸收構件的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:扳手 20:管身 25:桿件 251:樞銷 26:樞軸 30:頂持件 301:樞銷 32:彈性元件 321:端件 321:端件 33:筒件 40:調整機構 41:固定件 411:螺孔 42:握柄 44:螺桿 50:跳脫機構 52:第一凹部 54:第二凹部 55:頂塊 56:滾輪 561:樞軸 57:滾輪 571:樞軸 59:連桿 60:能量吸收構件 61:彈性構件 62:受壓件 63:封蓋 64:凹室 65:開口

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係本發明一較佳實施例之扭力扳手之立體圖。 圖2係本發明第一較佳實施例之扭力扳手之頂視縱向剖面圖。 圖3係圖2之局部放大圖。 圖4係本發明第一較佳實施例之跳脫機構產生跳脫時之作動圖，顯示桿件之能量被吸收之狀態。 圖5係本發明第二較佳實施例之扭力扳手之頂視縱向剖面圖。 圖6係圖5之局部放大圖。 圖7係本發明第二較佳實施例之跳脫機構產生跳脫時之作動圖，顯示桿件之能量被吸收之狀態。 圖8係本發明第三較佳實施例之扭力扳手之頂視縱向剖面圖。 圖9係本發明第三較佳實施例之跳脫機構產生跳脫時之作動圖，顯示桿件之能量被吸收之狀態。

10:扳手

20:管身

22:頭部

25:桿件

26:樞軸

30:頂持件

32:彈性元件

321:端件

322:端件

33:筒件

40:調整機構

41:固定件

411:螺孔

42:握柄

44:螺桿

50:跳脫機構

52:第一凹部

54:第二凹部

55:頂塊

60:能量吸收構件

61:彈性構件

62:受壓件

63:封蓋

Claims (9)

1. 一種避免過度鎖緊之扭力扳手，包含有： 一中空的管身； 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； 一頂持件，位於該桿件後方，並可沿該管身位移； 一跳脫機構，形成於該桿件後端與該頂持件的前端之間； 一彈性元件，設於該管身內，位於該頂持件後方，該彈性元件之彈性力係作用於該頂持件，進而施加於該跳脫機構； 該扭力扳手到達扭力設定值時，該跳脫機構將產生作動；該桿件係產生擺動，其末端往該管身的一側擺動； 一調整機構，裝設於該管身，並可調整該彈性元件頂持該頂持件的彈性力； 一能量吸收構件，設於該桿件末端與該管身之一側壁之間；該跳脫機構作動時，該桿件末端產生擺動，該能量吸收構件係吸收該桿件末端的衝擊力。
2. 如請求項1所述之扭力扳手，其中：該能量吸收構件係設於該管身之一側；該跳脫機構作動時，該桿身末端係撞擊該能量吸收構件。
3. 如請求項2所述之扭力扳手，其中：該能量吸收構件具有一受壓件及一彈性構件，該受壓件係朝向該桿件的末端並可於該桿件末端的擺動方向上位移；該彈性構件係彈性頂持該受壓件，其彈性能係將該受壓件朝該桿件之方向推頂；該跳脫機構作動時，該桿身末端係撞擊該受壓件，該彈性構件係被壓縮。
4. 如請求項2所述之扭力扳手，其中：該管身之一側壁設一開口，對應該桿件的末端；一封蓋，裝設於該管身並封閉該開口；該能量吸收構件係裝設於該封蓋之內壁面。
5. 如請求項4所述之扭力扳手，其中：該封蓋之內壁面設有一凹室；該能量吸收構件係裝設於該凹室中，具有一受壓件及一彈性構件，該受壓件係朝向該桿件的末端並可於該桿件末端的擺動方向上位移；該彈性構件係彈性頂持該受壓件；該跳脫機構作動時，該桿身末端係撞擊該受壓件，該彈性構件係被壓縮。
6. 如請求項1所述之扭力扳手，其中：該能量吸收構件係設於該桿件之末端；該跳脫機構作動時，該桿身末端之該能量吸收構件係撞擊該管身。
7. 如請求項1或2或6所述之扭力扳手，其中：該能量吸收構件係具有彈性之構件，其吸收該桿件的衝擊力時係產生一壓縮行程。
8. 如請求項6所述之扭力扳手，其中該能量吸收構件具有一受壓件及一彈性構件，該受壓件係裝設於該桿件的末端並可於該桿件末端的擺動方向上位移；該彈性構件係彈性頂持該受壓件，其彈性能係將該受壓件往該桿件外側推頂；該跳脫機構作動時，該受壓件係撞擊該管身，該彈性構件係被壓縮。
9. 如請求項8所述之扭力扳手，其中該桿件末端設有一凹室；該能量吸收構件係裝設於該凹室中。

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