TWI474896B - 具有錯牙齒輪體及可交替之驅動嵌件的套筒扳手 - Google Patents

Description

具有錯牙齒輪體及可交替之驅動嵌件的套筒扳手

本申請案大體上係關於用於旋轉工件之動力的工具。更特定言之，本申請案係關於動力的工具，其等係用於藉由將來自一錯牙齒輪體之扭力傳送至一可移除驅動嵌件旋轉一工件。

棘輪組係用來旋轉一工件並且將兩物件緊固在一起之熟知工具。例如，一使用者可藉由旋轉棘輪張緊一工件，並且可藉由在相反方向上旋轉該棘輪將該棘輪返回至其之原始位置，此將不旋轉該工件。棘輪組通常係手動力的，並且氣動動力之棘輪組通常體積大並且耗費空間。因此需要一種藉由氣動或其他自動構件提供動力之更緊湊棘輪組。

棘輪組亦包含一管套，該管套係經調適以接合一工件以施加扭力至該工件。該管套可係(例如)六角形狀的以圍繞該工件之一六角形狀之頭而配合。當使用者旋轉該棘輪時，該管套施加扭力至該工件以緊固或鬆開該工件。習知管套藉由包含一摩擦配合、掣子、或鎖緊設計使得該管套可與該棘輪之對應相配部分接合而與該棘輪係可交替的。然而，除了藉由手動使用者之動力，此結構難以調適至為工具提供動力之一更自動之構件中，因為該管套與該棘輪僅係機械地連結，並且不包含與該棘輪之任何機能性介面。

本申請案係關於一種動力工具，其具有一錯牙齒輪體，其旋轉一齒輪總成，並且其間接旋轉一可移除驅動嵌件組件以傳送扭力至一工件。特定而言，本申請案揭示一種工具，其包含一基座、耦合至該基座之一馬達、與該馬達在功能上相關聯之一齒輪系、及與該齒輪系接合之一可交替驅動嵌件，該可交替驅動嵌件包含經調適以接合一工件並且對其施加旋轉力之一接收部分，及經調適以接合該齒輪系並且藉由該齒輪系驅動之複數個齒輪齒。

亦揭示一工具，其包含一馬達；與該馬達在功能上相關聯之一驅動體，該驅動體包含一上齒輪及一下齒輪及安置於其等之間之一第一小齒輪、與該第一小齒輪接合之一第二小齒輪、與該第二小齒輪接合之一惰輪齒輪，及與該惰輪齒輪接合之一棘輪齒輪，該棘輪齒輪經調適以基於藉由該惰輪齒輪傳送之扭力施加旋轉力至一工件。

另外揭示一工具，其包含一惰輪齒輪；及一可交替驅動嵌件，該可交替驅動嵌件包含一棘輪齒輪一可交替驅動嵌件，該棘輪齒輪具有在其之一外部徑向部分上之齒輪齒，並且包含一徑向開口，其在該棘輪齒輪之第一及第二終點之間延伸並且其經成形且定大小以在其中接收一工件；及一嵌件空腔，該嵌件空腔經調適以接收該棘輪齒輪並且允許其之旋轉移動，並且包含一開口，其經成形且定大小以與該棘輪齒輪之徑向開口協作並且容許一工件進入其中，其中該嵌件空腔係定位為鄰近該惰輪齒輪使得在該棘輪齒輪之一完全徑向移動期間，該棘輪齒輪之至少一點係與該 惰輪齒輪接合。

為促進試圖保護之標的物之一理解的目的，在隨附圖式中，圖解說明其之實施例，自其之一檢視，當與下列描述結合考慮時，試圖保護之標的物、其之結構及操作及眾多其之優點應容易理解及體會。

雖然本發明可有以眾多不同形式之實施例，圖式中展示並且本文將詳細描述本發明之一較佳實施例，其中瞭解本揭示內容應被考慮為本發明之原理之一範例，並且非旨在限制本發明之廣泛態樣至圖解說明之實施例。

本申請案揭示一種用於傳送動力至一工件之裝置、方法及系統。圖1描繪一工具100，其包含一主體105及與該主體105可交替之一驅動頭110。該主體105可包含一馬達115，該馬達115具有經調適以致動該馬達115以透過該工具100傳送機械能的一附接按鈕115A。在該驅動頭110上提供槓桿臂120以可釋放地接合該驅動頭110與該主體105。該驅動頭110亦界定一接收部分125，該接收部分125經調適以接合一工件(例如一螺栓)與一六角頭，並且將來自該工具100之扭力傳送至該工件。在一實施例中，該驅動頭110經組態為一套筒末端之扳手。

圖2圖解說明圖1之工具100，其中外部罩殼經移除以顯露該工具100之內部組件之一實施例，並且圖解說明其之結構組態。如所展示，該工具100將來自該馬達115之動力透過偏位曲柄130傳送至該齒輪系135。該齒輪系135將來 自該馬達115之扭力透過各種齒輪傳送並且至該驅動頭110以旋轉一工件(未展示)。例如，該馬達115可經由偏位曲柄130傳送動力至一驅動體140。該驅動體140可接著傳送扭力至一小齒輪145，該小齒輪145藉此傳送扭力至一或多個惰輪齒輪150，並且最終至該驅動頭110之棘輪齒輪155，該棘輪齒輪155經調適以直接施加扭力至該工件。

該馬達115可係經調適以間接或直接傳送扭力至該棘輪齒輪155以旋轉一工件的任何形式之馬達(例如電馬達、氣動馬達、液壓馬達或手動動力馬達)。如所討論，一使用者可藉由按壓在一按鈕115a上致動該馬達115，並且可藉由第二次按壓在該按鈕115a上撤銷致動該馬達115。可提供開啟及關閉該馬達之替代形式，而不自本申請案之範疇及精神脫離。亦，該馬達115可具有不同模式之動力輸出(例如，低、中、及高)，其中按鈕115a可透過按鈕115a之連續致動在此等不同動力輸出之間致動該馬達115。

該驅動體140可包含一上齒輪140a、一下齒輪140b、及安置於該上齒輪140a與該下齒輪140b之間中之一小齒輪140c。一棘爪齒輪160可抵著該驅動體140進行彈簧承載以限制該驅動體140在至少一旋轉方向上之旋轉移動。

如所展示，該棘爪齒輪160與該上齒輪140a及該下齒輪140b之複數個齒嚙合地接合，但非耦合至該小齒輪140c。此錯牙齒輪體給予一更緊湊設計並且在耦合至該上齒輪140a及下齒輪140b時進一步維持在該棘爪齒輪160上之一對稱承載。該棘爪齒輪160亦可接合該上齒輪140a、下齒 輪140b及小齒輪140c之每一者以在該棘輪之旋轉移動期間更牢固地保留該等齒輪。

在一實施例中，該上齒輪140a及下齒輪140b可相對於該小齒輪140c更細且更寬。然而，該驅動體140可係不同結構。例如，該小齒輪140c可比該上齒輪140a及該下齒輪140b更寬，並且該棘爪齒輪160可分離於兩部分中以在該驅動體140上提供一對稱承載。

該小齒輪145接合該驅動體140之該小齒輪140c以將來自該驅動體140之扭力傳送至該等惰輪齒輪150。該小齒輪145可定位在接近該工具100中之中平面處以具有來自封閉該等工具組件之箱之頂部及底部的足夠間隙。如所展示，該小齒輪145包含如該小齒輪140c之相似特徵。然而，該小齒輪145可具不同於該小齒輪140c之一形狀、大小、材料、結構、或外觀，而不自本申請案之精神及範疇脫離。

該等惰輪齒輪150係經調適以將來自該小齒輪145之扭力傳送至該棘輪齒輪155。如所展示，在該棘輪齒輪155之兩側上提供該等惰輪齒輪150，並且在每一側上包含兩惰輪齒輪150：一惰輪齒輪150嚙合地接合該小齒輪145，並且一第二惰輪齒輪150嚙合地接合該棘輪齒輪155。在一實施例中，提供一惰輪齒輪150，並且該工具100仍如所欲作用。例如，一惰輪齒輪150可安置在該小齒輪145與該棘輪齒輪155中間以將來自該驅動體140之扭力傳送至該棘輪齒輪155。另外，惰輪齒輪150無須安置在該棘輪齒輪155之多個側上，並且僅一組之惰輪齒輪150可與該棘輪齒輪155 接合安置。在另一實施例中，無需惰輪齒輪150，並且小齒輪145與該棘輪齒輪155直接嚙合地接合以提供扭力至該棘輪齒輪155。

在一實施例中，該棘輪齒輪155係提供在該驅動頭110上之一齒輪，並且係經調適以將來自該等惰輪齒輪150之扭力傳送至一工件。如所展示，該棘輪齒輪155具有一內部開口，該內部開口界定用以接收一工件之一頭之接收部分125。該接收部分125憑藉自該馬達115傳送至該棘輪齒輪155之扭力接合並且旋轉該工件。在一實施例中，該棘輪齒輪155非與界定該接收部分125之一結構整合，並且可自其分開。

圖4圖解說明根據本申請案之驅動頭110之一實施例。該驅動頭110界定一接收部分125以與一工件之一頭接合以旋轉該工件。該驅動頭110係經調適以藉由該等槓桿臂120可釋放地保持在工具100之主體105上，並且藉由一支撐件170進一步支撐在該主體105內。

該等槓桿臂120可係允許該驅動頭110可釋放地接合工具100之主體105的任何結構。例如，該等槓桿臂120可藉由一偏離結構(諸如彈簧)抵著該主體105之接收部分彈性地偏離。替代地，該等槓桿臂120可係磁性耦合至該工具100之主體105上之對應磁性結構以在其上可釋放地保留該驅動頭110。該支撐件170可係經調適以使該驅動頭110支撐於該工具100之主體105內的任何結構。在一實施例中，並且如所展示，該支撐件170係一小支柱，其於該兩組之惰輪 齒輪150之間延伸並且經調適以使該驅動頭110支撐於該工具100之內側內。

該驅動頭110提供一方便並且可釋放之結構，其中一使用者可致動該等槓桿臂120以自該工具100之該主體105移除該驅動頭110。另外，該驅動頭110可包含齒輪齒，該等齒輪齒係安置在與該主體105上之該等惰輪齒輪150直接接合之該棘輪齒輪155上。因此，可得到一更緊湊設計，其允許該馬達115傳送動力至一可釋放驅動頭110並且最後至安置在該驅動頭110之該接收部分125內之一工件。

圖5A描繪本申請案之一開放末端驅動器500之一實施例。該開放末端驅動器500可係一可交替驅動嵌件，相似於上文揭示之該驅動頭110。該開放末端驅動器500不同於該驅動頭110，由於該開放末端驅動器500允許至難以到達或「狹窄區之」緊固件之更簡單接達，其中一傳統套筒末端扳手組態不能到達該緊固件。

如圖5A中所展示，該開放末端驅動器500包含一開放末端棘輪齒輪505，其係安置在一嵌件空腔510內並且包含界定於其中之一開口515。該開放末端驅動器500可係藉由槓桿臂520(相似於上文討論之該等槓桿臂120)可釋放地耦合至該工具100。亦，可提供自該嵌件空腔510延伸之一支撐件525以進一步在該嵌件空腔510內導引該開放末端棘輪齒輪505。

該開放末端棘輪齒輪505相似於上文討論之該棘輪齒輪155，除該開放末端棘輪齒輪505係拱形形狀的。該棘輪齒輪155之開口515允許一工件徑向地嵌入至該開放末端棘輪 齒輪505中，並且進一步允許該棘輪齒輪155傳送扭力至該工件，而無須軸向接合該工件與該工具100。

該嵌件空腔510包含一徑向界線，其經調適以允許該開放末端棘輪齒輪505旋轉並且嚙合地接合該等惰輪齒輪150之一或多者。該開放末端棘輪齒輪505係安置在該嵌件空腔510內使得在該開放末端棘輪齒輪505之完全徑向移動期間該開放末端棘輪齒輪505之至少一點與該(該等)惰輪齒輪150接合。因此該嵌件空腔510之幾何圖形允許至該開放末端棘輪齒輪505之不中斷之動力傳送。

圖6展示本申請案之齒輪設計，其中該等齒輪之方向係藉由旋轉箭頭展示。如所展示，該小齒輪140c逆時針旋轉，並且藉由接合該小齒輪145允許該小齒輪145順時針旋轉。該小齒輪145之順時針旋轉係傳送至該兩組之惰輪齒輪150，該兩組之惰輪齒輪150傳送扭力至該棘輪齒輪155以在一逆時針方向上旋轉該棘輪齒輪155。因此，使用者可藉由以一逆時針方式旋轉該小齒輪140c之一方式致動該工具100以一逆時針方式旋轉該棘輪齒輪155。替代地，使用者可憑藉一開關或一按鈕(未展示)反轉旋轉之方向，其將藉此以一順時針方式旋轉該小齒輪140c，藉此在一順時針方向上傳送扭力至該棘輪齒輪155。

先前描述及隨附圖式及實例中列出之方式係僅藉由圖解說明之方式並且非作為一限制而提出。已展示並且描述更特定之實施例，並且熟悉此項技術者將知道可做出改變及變更，而不自申請人之貢獻之更廣泛態樣脫離。當基於先 前技術以其等之適當預期總覽時，試圖保護之實際範疇旨在界定於下列申請專利範圍中。

100‧‧‧工具

105‧‧‧主體

110‧‧‧驅動頭

115‧‧‧馬達

115A/115a‧‧‧按鈕

120‧‧‧槓桿臂

125‧‧‧接收部分

130‧‧‧偏位曲柄

135‧‧‧齒輪系

140‧‧‧驅動體

140a‧‧‧上齒輪

140b‧‧‧下齒輪

140c‧‧‧小齒輪

145‧‧‧小齒輪

150‧‧‧惰輪齒輪

155‧‧‧棘輪齒輪

160‧‧‧棘爪齒輪

170‧‧‧支撐件

500‧‧‧開放末端驅動器

505‧‧‧開放末端棘輪齒輪

510‧‧‧嵌件空腔

515‧‧‧開口

520‧‧‧槓桿臂

525‧‧‧支撐件

圖1係根據本申請案之一實施例之一工具的一透視側視圖。

圖2係圖1之工具之一透視側視、部分橫截面圖。

圖3係圖1之工具之一經放大透視側視圖。

圖4係本申請案之一可移除驅動嵌件組件之一側視透視圖。

圖5A係本申請案之一開放末端之驅動器實施例之一側視平面圖。

圖5B係該開放末端之驅動器實施例之一經放大內部視圖。

圖6係具有描繪該嵌件之各種組件之旋轉的箭頭之可移除驅動嵌件組件之一經放大側視圖。

100‧‧‧工具

105‧‧‧主體

110‧‧‧驅動頭

115‧‧‧馬達

115A‧‧‧按鈕

120‧‧‧槓桿臂

125‧‧‧接收部分

130‧‧‧偏位曲柄

135‧‧‧齒輪系

140‧‧‧驅動體

145‧‧‧小齒輪

150‧‧‧惰輪齒輪

155‧‧‧棘輪齒輪

Claims (20)

1. 一種工具，其包括：一基座，其具有一接收端；一馬達，其耦合至該基座；一齒輪系，其與該馬達在操作上相關聯；及一可交替驅動嵌件，其可移除地耦合至該接收端且經組態以不需工具而可自該接收端移除及重新耦合至該接收端，該可交替驅動嵌件與該齒輪系接合且包含：一接收部分，其經調適以接合一工件並且對其施加旋轉力；及複數個齒輪齒，其等經調適以接合該齒輪系並且藉由該齒輪系驅動。
2. 如請求項1之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包括一棘輪齒輪，該棘輪齒輪具有該等齒輪齒並且界定該接收部分。
3. 如請求項1之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包括經調適以可釋放地接合該工具之一槓桿臂。
4. 如請求項1之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包括一棘輪齒輪，該棘輪齒輪具有一徑向開口並且經組態使得在該棘輪齒輪之完全旋轉期間該棘輪齒輪之一徑向點與該惰輪齒輪接合。
5. 如請求項1之工具，其中該齒輪系包含：一惰輪齒輪，其與該可交替驅動嵌件之該等齒輪齒接合； 一第一小齒輪，其與該惰輪齒輪接合並且對其施加扭力；及一第二小齒輪，其與該第一小齒輪接合並且對其施加扭力。
6. 如請求項5之工具，其中該齒輪系進一步包括在其等之間夾入該第二小齒輪的上、下齒輪。
7. 如請求項6之工具，其中該齒輪系進一步包括一棘爪齒輪，該棘爪齒輪抵著該上、下齒輪彈性地偏離，並且限制該上、下齒輪分別在一順時針及逆時針方向之一者上的旋轉移動。
8. 一種工具，其包括：一馬達；一驅動體，其與該馬達在功能上相關聯並包含上、下齒輪及安置於其等之間之一第一小齒輪；一棘爪齒輪，其與各該上、下齒輪之齒相接合，並且限制該上、下齒輪分別在一順時針及逆時針方向之一者上的旋轉移動；一第二小齒輪，其與該第一小齒輪接合；一惰輪齒輪，其與該第二小齒輪接合；及一棘輪齒輪，其與該惰輪齒輪接合且經調適以基於藉由該惰輪齒輪傳送之扭力施加旋轉力至一工件。
9. 如請求項8之工具，其中該棘爪齒輪抵著該上、下齒輪彈性地偏離。
10. 如請求項8之工具，其中該惰輪齒輪包含沿著該棘輪齒 輪之至少兩側安置的複數個惰輪齒輪。
11. 如請求項8之工具，其中該馬達經由一偏位曲柄傳送扭力至該驅動體。
12. 如請求項8之工具，其中該棘輪齒輪係安置在一可交替驅動嵌件上，並且該可交替驅動嵌件界定經調適以接合該工件並且對其施加旋轉力之一接收部分。
13. 如請求項12之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包含經調適以可釋放地接合該工具的一槓桿臂。
14. 如請求項12之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包含自該可交替驅動嵌件延伸並且朝向該工具之一內在的一支撐件。
15. 如請求項12之工具，其中該棘輪齒輪界定一徑向開口，並且係經構造使得在該棘輪齒輪之完全旋轉期間該棘輪齒輪之一徑向點與該惰輪齒輪接合。
16. 一種工具，其包括：一基座，其具有一接收端；一惰輪齒輪，其設置於該基座中；及一可交替驅動嵌件，其可移除地耦合至該接收端且經組態以不需工具而可自該接收端移除及重新耦合至該接收端，該可交替驅動嵌件包含：一棘輪齒輪，其具有在其之一外部徑向部分上之齒輪齒，並且包含一徑向開口，該徑向開口於該棘輪齒輪之第一及第二終點之間延伸，並且該徑向開口經成形且定大小以在其中接收一工件；及 一嵌件空腔，其經調適以接收該棘輪齒輪並且允許其之旋轉移動並且包含一開口，該開口係經成形且定大小以與該棘輪齒輪之該徑向開口協作並且容許該工件進入其中，其中該嵌件空腔係定位為鄰近該惰輪齒輪使得在該棘輪齒輪之一完全徑向移動期間該棘輪齒輪之一點係與該惰輪齒輪接合。
17. 如請求項16之工具，其中該惰輪齒輪包含沿該棘輪齒輪之至少兩側安置之複數個惰輪齒輪。
18. 如請求項16之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包括經調適以可釋放地接合該工具之一槓桿臂。
19. 如請求項16之工具，其中該可交替驅動嵌件進一步包括自該嵌件空腔延伸之一支撐件。
20. 如請求項16之工具，其進一步包括與一馬達在功能上相關聯並且經調適以傳送扭力至該棘輪齒輪的一齒輪系。