專利名稱：沖擊式電動扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖擊式電動扳手，特別是指一種可使小型馬達(dá)發(fā)揮較大瞬間扭轉(zhuǎn)力以供大負(fù)荷作業(yè)的設(shè)計。一般電動扳手是習(xí)用常見的工具之一，在某些如電子、汽車、機(jī)器等等各型大、小產(chǎn)品的生產(chǎn)組配作業(yè)線及修護(hù)廠中，都是必備的工具，因為對于需大扭力鎖固或拆卸螺栓的作業(yè)，提供相當(dāng)輕便、快速、高效率的作業(yè)方便性，因此使用十分廣泛。
請參閱附圖一、二，分別是一種習(xí)用電動扳手的立體分解圖及部份裝置剖視圖;主要包括有一馬達(dá)A、一減速機(jī)構(gòu)B、一傳動軸C、一緩沖安全裝置D、一驅(qū)動頭E、一輸出軸F、一夾具G以及一殼體H;其中，馬達(dá)A是裝設(shè)在殼體H中的座體H1上，而可被一啟動開關(guān)A1所控制啟動;該減速機(jī)構(gòu)B是由一行星齒輪組所構(gòu)成，其中心太陽輪B1軸連于馬達(dá)A的輸出軸A2，而形成輸入端，其外環(huán)輪B2則固設(shè)在座體H1的另一端，而其二行星小齒輸B3是徑向?qū)?yīng)地套設(shè)在該傳動軸C末端的齒座C1間，并嚙合在該太陽輪B1和環(huán)輪B2間，而形成一預(yù)定減速比的輸出端;該緩沖安全裝置D，包括一承抵在該傳動軸C上，并活動套置在傳動軸C前端的驅(qū)動頭E間的緩沖彈簧D1，該傳動軸C前端外緣及驅(qū)動頭E內(nèi)徑對應(yīng)處，各開設(shè)有二組對應(yīng)交錯的V型緩沖槽C2、E1，而各藉一鋼珠D2分別嵌設(shè)卡合于該二緩沖槽C2、E1間，以配合該緩沖彈簧D1的彈迫，使該驅(qū)動頭E作可隨負(fù)荷大小而適度軸向縮移及徑向緩轉(zhuǎn)，以達(dá)到緩沖及超負(fù)荷時保護(hù)馬達(dá)A的效果;而該驅(qū)動頭E的前端面更凸設(shè)二對應(yīng)的嵌接齒E2，可供卡嵌由輸出軸F末端凸伸的嵌接臂F1，藉以傳遞動力;該輸出軸F的前端開設(shè)一嵌槽孔F2，表面形成二對應(yīng)貫通該嵌槽孔F2的孔穴F3，其內(nèi)分別配置一可在其中作徑向伸縮移位的鋼珠F4;而該夾具G卡合于該輸出軸C前端，可作預(yù)定距離的軸向滑移，其內(nèi)徑對應(yīng)于該等鋼珠F4處形成壓迫凸緣G1，可用滑移的方式壓迫該等鋼珠F4向內(nèi)縮，以供嵌持工具，并可配合一張力彈簧G2來保持該夾具G的嵌夾定位。
前述習(xí)用電動扳手在使用時，可先啟動該馬達(dá)A運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)減速機(jī)構(gòu)B將扭力提增傳遞給傳動軸C，并藉由該緩沖安全裝置D將動力緩和地傳輸給驅(qū)動頭E，使該輸出軸F帶動嵌固在其前端的工具來進(jìn)行拆卸或鎖緊螺栓的作業(yè)。
上述習(xí)用電動扳手的設(shè)計一般尚稱實用，但是該等電動扳手在專業(yè)制造上，對該等產(chǎn)品欲長久存在著一難以解決的困擾，因為要達(dá)到可能用到的輸出扭力范圍，一般所須配設(shè)的電動馬達(dá)A相當(dāng)大，即該馬達(dá)A的匹配必須以預(yù)設(shè)適用扭力范圍的最大值來作設(shè)計，因此難符經(jīng)濟(jì)效益，且在一般作業(yè)時，此等預(yù)設(shè)最大的輸出扭力值，僅是在旋卸螺栓的最初瞬間或鎖固的最后階段才須要用到，所以該等馬達(dá)A的規(guī)格效益并未有效發(fā)揮，而形成一種無形的浪費(fèi)。
所以本發(fā)明的主要目的，是在提供一種沖擊式電動扳手，可用一較小型的馬達(dá)使間歇產(chǎn)生較在的瞬間沖擊扭力來供較大負(fù)荷的作業(yè)需要。
本發(fā)明的主要特征在于該連設(shè)在減速機(jī)構(gòu)的輸出傳動軸前端外緣上開設(shè)有軸向栓槽，其上滑套一驅(qū)動頭，其可隨傳動軸同步轉(zhuǎn)動并受控在其上作軸向滑移;另設(shè)有一電磁離合裝置，是由多個電磁體、一感磁體及一彈簧等所構(gòu)成，該等電磁體環(huán)設(shè)在該驅(qū)動頭末端外部預(yù)定距離處，而該感磁體固裝在其末端并對應(yīng)于該電磁體，而可為該電磁體吸附且?guī)域?qū)動頭一起軸向后移，使其與輸出軸呈分離狀態(tài)，該彈簧則套設(shè)在驅(qū)動頭和傳動軸之間，當(dāng)感磁體不受電磁體磁吸時可迫使驅(qū)動頭前移歸位，而與輸出軸接合;另設(shè)有一離心開關(guān)，是裝設(shè)在該傳動軸上，可同步隨其轉(zhuǎn)動，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)時，受離心力作用使接通訊號轉(zhuǎn)換為斷開訊號，會使該吸附感磁體的電磁體關(guān)閉，令該驅(qū)動頭被彈力前迫而與輸出軸嵌接，并在瞬間釋出儲能，故可提供較大扭力以進(jìn)行作業(yè)，但在輕負(fù)荷時，可在沖擊釋能后持續(xù)保持在離心開關(guān)所預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)來驅(qū)動作業(yè)。
茲舉一較佳實施例并配合


如下附圖簡要說明圖一所示是一種習(xí)用電動扳手的立體分解圖。
圖二所示是圖一習(xí)用電動扳手的部份裝置剖視圖。
圖三所示是本發(fā)明實施例剖視示意圖。
圖四所示是本發(fā)明實施例離心開關(guān)的裝置、作用示意圖。
圖五所示是本發(fā)明實施例離心開關(guān)的裝置、作用示意圖。
圖六所示是本發(fā)明實施例的動作示意圖。
請參閱圖三，本發(fā)明實施例的沖擊式電動扳手主要是由一驅(qū)動馬達(dá)10、一減速機(jī)構(gòu)20、一傳動軸30、一驅(qū)動頭40、一輸出軸50、一夾具60、一電磁離合裝置70以及一離心開關(guān)80等所組成;其中，該驅(qū)動馬達(dá)10固設(shè)在座體11中，可受控制啟動旋轉(zhuǎn)，以供驅(qū)動相關(guān)構(gòu)件。
該減速機(jī)構(gòu)20，同樣由一行星齒輪組所構(gòu)成，包括一中心太陽輪21、兩個以上的行星輪22、一行星架23以及一外環(huán)輪24;其中，該中心太陽輪21軸連在馬達(dá)10的輸出軸12，形成一輸入端，而外環(huán)輪24則同心對應(yīng)太陽輪21并環(huán)套固設(shè)在座體11的另一端面上，且該等行星輪22各等間距地樞設(shè)在行星架23上，并嚙合于該太陽輪21和外環(huán)輪24之間，而使行星架23形成一預(yù)定的輸出減速比，以將驅(qū)動馬達(dá)10的輸出轉(zhuǎn)數(shù)適當(dāng)降低并藉以擴(kuò)增其扭力。
該傳動軸30，是一體軸向連設(shè)在該行星架23的軸心，可同步傳輸其動力;其前端有部份預(yù)定長度的外緣表面開設(shè)有軸向栓槽31，并在后端預(yù)定處嵌設(shè)一彈簧座32。
該驅(qū)動頭40，由具相當(dāng)強(qiáng)韌性而耐沖擊的材料制成，并設(shè)有預(yù)定質(zhì)量以供儲存轉(zhuǎn)動慣量者;其中心開設(shè)一貫孔，其內(nèi)徑并形成可與傳動軸30的栓槽31軸向滑配的栓槽41，故能滑套于傳動軸30的栓槽31上，其可隨該傳動軸30同步轉(zhuǎn)動并受控在其上作預(yù)定的軸向滑移;其前端面更凸設(shè)二對應(yīng)的嵌接齒42，以供傳輸動力。
該輸出軸50，是貫伸樞設(shè)在前殼蓋13中，其末端徑向?qū)?yīng)凸伸二嵌接臂51，可與被迫前移的驅(qū)動頭40前端面的嵌接齒42嵌接，以傳輸動力;其前端并開設(shè)一嵌槽孔52，可供嵌裝工具<如套筒等>，其上并徑向地對應(yīng)貫通該嵌槽孔52開設(shè)有二孔穴53，在內(nèi)部分別配置一可在其中作徑向伸縮移位而不掉入嵌槽孔52的鋼珠54。
該夾具60，是套裝卡合在該穿伸于前殼蓋13外的輸出軸50前端上，可作預(yù)定距離軸移其內(nèi)徑對應(yīng)于該等鋼珠54處形成一壓迫凸緣61，其可用滑移的方式壓迫該等鋼珠54向內(nèi)退縮，以供嵌固夾持工具，并配合一張力彈簧62來保持其嵌夾定位的狀態(tài)。
該電磁離合裝置70，主要是由數(shù)個電磁體71、一感磁體72以及一彈簧73等所構(gòu)成;其中，該電磁體71是由一感磁錢芯及匝繞其外的電磁線圈所組成，設(shè)有預(yù)定數(shù)<二組或四組>環(huán)列固設(shè)在該驅(qū)動頭40末端外部預(yù)定距離處的前殼蓋13中，若通以電流即可產(chǎn)生預(yù)定強(qiáng)度的磁場;而該感磁體72是由易感磁且易消磁的感磁體所制成，如矽鋼、軟鐵等，其是以一軸承74為間介而可不隨該驅(qū)動頭40轉(zhuǎn)動地固設(shè)在驅(qū)動頭40的末端，其可被該電磁體71所產(chǎn)生的磁場感應(yīng)而被吸附，帶動該驅(qū)動頭40一起軸向后移而與該輸出軸50分離;該彈簧73是套設(shè)在該驅(qū)動頭40末端與傳動軸30的彈簧座32之間，可迫使驅(qū)動頭40在感磁體72不受電磁體71磁吸時自動軸向前移，并與該輸出軸50接合而傳予輸出動力;另在該感磁體72與軸承74之間若套設(shè)一絕磁體75<不易磁化的物體，如鋁等>，則可適度隔絕磁力線以防止該驅(qū)動頭40受磁化。
請配合參閱附圖四、五，是該離心開關(guān)80的裝置、作用示意圖;該離心開關(guān)80，主要包括一離心控制機(jī)構(gòu)81及一按壓接點(diǎn)82;其中，該離心控制機(jī)構(gòu)81設(shè)有一套固在前述傳動軸30預(yù)定處而可同步隨其轉(zhuǎn)動的機(jī)座811，該機(jī)座811一側(cè)上并對稱嵌樞二可徑向擺移的飛重812，而該二飛重812間并連設(shè)有彈簧813，以保持其內(nèi)縮驅(qū)勢;在二飛重812內(nèi)端并樞嵌一與機(jī)座811同軸對應(yīng)滑套于傳動軸30上的壓環(huán)814，其可在該等飛重812受預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)的離心力作用而克服彈簧813的彈力外擺時，自動向機(jī)座811一側(cè)軸移，以將飛重812的徑向擺移運(yùn)動轉(zhuǎn)換為軸向移動;該按壓接點(diǎn)82，是穿套在傳動軸30外圍而對應(yīng)于壓環(huán)814，可受其按壓控制地固設(shè)在該電磁體71上，其上設(shè)有一固定接點(diǎn)821及一設(shè)在簧片822上的活動接點(diǎn)823，該簧片822在離心機(jī)構(gòu)81的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)以下時，系被壓環(huán)814所壓抵而使接點(diǎn)821、823呈接通狀態(tài)<如圖四所示>，若在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)以上時，則由于壓環(huán)814的軸向移動而使點(diǎn)821、823形成斷開狀態(tài)<如圖五所示>，此可控制該電磁離合裝置70的電磁體71來產(chǎn)生預(yù)定的離合作動。
請再配合參閱圖六，是本沖擊式電動扳手實施例的動作示意圖;當(dāng)啟動驅(qū)動馬達(dá)10時，由于尚在起始加速階段，該傳動軸30的轉(zhuǎn)數(shù)未達(dá)預(yù)設(shè)值<約為2500-3000r.p.m.>，離心開關(guān)80仍維持在接通狀態(tài)，故該電磁體71會作用產(chǎn)生強(qiáng)磁場，而吸附感磁體72并帶動該驅(qū)動頭40壓縮彈簧73移離輸出軸50，此時為空負(fù)荷對驅(qū)動頭40加速儲能階段;很快地，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)10帶動傳動軸30、驅(qū)動頭40加速達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)時，離心開關(guān)80受離心力作用而呈斷開狀態(tài)，此時，電磁體71關(guān)閉磁場消失，彈簧73的彈力會迫使該驅(qū)動頭40帶動該感磁體72前移歸位，同時其前端的嵌接齒42會與該輸出軸50的嵌接臂51嵌接<如圖三所示>，而將其高速運(yùn)轉(zhuǎn)的儲能以沖擊的方式瞬間傳送給輸出軸50;當(dāng)然，在驅(qū)動頭40傳送一瞬間大扭力給該輸出軸50后，若負(fù)荷較大<工作物扭力大>而使其轉(zhuǎn)速逐漸降低達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)以下時，則離心開關(guān)80將再呈接通狀態(tài)，使電磁離合裝置70再次運(yùn)作，驅(qū)動驅(qū)動頭40與輸出軸50分離，再接受驅(qū)動馬達(dá)10的加速儲能，迅速地使驅(qū)動頭40的轉(zhuǎn)數(shù)又達(dá)到預(yù)設(shè)值，離心開關(guān)80再斷開，電磁離合裝置70不作用，彈簧73的彈力將可再度迫使儲能后的驅(qū)動頭40和輸出軸50接合，而再次傳送一沖擊式的在扭力給工作物;如此在逐一產(chǎn)生的大負(fù)荷下，即可持續(xù)間歇地以沖擊方式提供大扭力以供作業(yè)，來開啟或鎖固螺栓;當(dāng)然，在該驅(qū)動頭40傳動輸出軸50時因消耗儲能所導(dǎo)致的速度遞減率若未大于驅(qū)動馬達(dá)10所輸送出的動能提供，<即一般輕負(fù)荷時>，則驅(qū)動頭40仍可維持在該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)上驅(qū)動工作件來持續(xù)進(jìn)行作業(yè)。
由上述操作可知，本發(fā)明的沖擊式電動扳手于實際使用時，因僅在旋卸螺栓的最初階段及鎖固螺栓的最后階段才須較大的扭力，故可用間歇沖擊的方式傳送瞬間較大扭力到工作件<如螺栓>，而可利于旋卸或鎖固;而當(dāng)在一般正常低于負(fù)荷的操作時段，并無大阻力，即可持續(xù)在設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)以上作快速作業(yè);因此可配用較小型的驅(qū)動馬達(dá)10，適時發(fā)揮較大的扭力，而無須裝配太大型馬達(dá);另在低負(fù)荷階段，由于離心開關(guān)80會自動控制，故可使驅(qū)動馬達(dá)10直接驅(qū)動工件而保持快速的驅(qū)動作業(yè)，故亦可使在設(shè)計規(guī)格內(nèi)的驅(qū)動馬達(dá)10能適切地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益;此外，由于離心開關(guān)80的作用，可控制維持該驅(qū)動頭40必須在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)以上時，才會和該輸出軸50嵌接驅(qū)動工作件;因此反面觀之，同時具有保護(hù)馬達(dá)10避免超負(fù)荷的安全作用，因此，本發(fā)明的沖擊式電動扳手，可配用較小型的馬達(dá)，而適時產(chǎn)生較大產(chǎn)瞬間扭力，以供大負(fù)荷作業(yè)需要，具有方便、安全的優(yōu)點(diǎn)，確已達(dá)到本發(fā)明的預(yù)期目的。
權(quán)利要求
1.一種沖擊式電動扳手，包括一驅(qū)動馬達(dá)，裝設(shè)在電動扳手殼座中；一減速機(jī)構(gòu)，是由一行星齒輪組所構(gòu)成，其太陽輪軸連在前述馬達(dá)的輸出軸，外環(huán)輪則同心對應(yīng)環(huán)套于太陽輪外圍，并固設(shè)在殼座上，而該等行星輪皆等間距地樞設(shè)在行星架上，并嚙合于太陽輪與外環(huán)輪間；一傳動軸，一體軸連于前述行星架的軸心，其前端部份預(yù)定長度的外緣上開設(shè)有軸向栓槽；一驅(qū)動頭，其中心開設(shè)一具栓槽的貫孔，滑套于前述傳動軸的栓槽上，其前端面更凸設(shè)二對應(yīng)的嵌接齒，以供傳輸動力；一輸出軸，貫伸樞設(shè)于前殼蓋中，其末端徑向?qū)?yīng)凸伸二嵌接臂，可與驅(qū)動頭的嵌接齒嵌接；其前端面并開設(shè)一嵌槽孔，可供嵌插工具，其上徑向?qū)?yīng)地開設(shè)有二孔穴，其內(nèi)分別配置一鋼珠；一夾具，滑套卡合于前述輸出機(jī)前端，其內(nèi)設(shè)有壓迫凸緣，并配合一張力彈簧可保持嵌夾定位；其特征在于更設(shè)有一電磁離合裝置，是由多電磁體，一感磁體及一彈簧等所構(gòu)成；其中該等電磁體是環(huán)列固設(shè)在前述驅(qū)動頭末端外部預(yù)定距離的前殼蓋中，而該感磁體固設(shè)在驅(qū)動頭的末端并對應(yīng)于該電磁體，可帶動驅(qū)動頭一起軸向后移與輸出軸分離；該彈簧套設(shè)于該驅(qū)動頭末端與傳動軸之間，可迫使該驅(qū)動頭自動軸向前移而與該輸出軸接合；及一離心開關(guān)，是裝設(shè)在前述傳動軸上，可同步隨其轉(zhuǎn)動，并可在達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)時，藉受離心力作用使接通訊號轉(zhuǎn)換為斷開訊號，以控制前述電磁離合裝置的啟閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊式電動扳手;其特征在于該感磁體與驅(qū)動頭間是以一軸承為中介，而將其樞連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊式電動扳手;其特征在于該離心開關(guān)是由一離心控制機(jī)構(gòu)及一按壓接點(diǎn)所構(gòu)成;而該離心控制機(jī)構(gòu)設(shè)有一套固該傳動軸預(yù)定處而可同步轉(zhuǎn)動的機(jī)座，該機(jī)座上對稱地嵌樞二可徑向擺移的飛重，且該二飛重之間并連設(shè)有彈簧，而其內(nèi)端更樞嵌一與機(jī)座同軸對應(yīng)滑套于該傳動軸上的壓環(huán);另該按壓接點(diǎn)，是穿套在該傳動軸外圍而對應(yīng)于該壓環(huán)而固設(shè)在電磁體上，其上設(shè)有一固定接點(diǎn)及一設(shè)于簧片上的活動接點(diǎn)，該簧片可受壓環(huán)的移位控制而使接點(diǎn)啟閉作動。
全文摘要
一種沖擊式電動扳手，包括馬達(dá)、減速機(jī)構(gòu)、連接減速機(jī)構(gòu)輸出的傳動軸，其前端設(shè)有可滑動的驅(qū)動頭；其特征為設(shè)有一電磁離合裝置，由數(shù)個環(huán)固在驅(qū)動頭末端外部預(yù)定距離處的電磁體，及固設(shè)在驅(qū)動頭末端的感磁體組成；另有一離心開關(guān)，固設(shè)在傳動軸上，可在達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)時，以離心力使接通訊號轉(zhuǎn)換為斷開訊號，而使電磁體關(guān)閉，藉此可使驅(qū)動頭間歇加速并瞬間沖擊釋出大扭力以進(jìn)行作業(yè)。因此可配用較小型的馬達(dá)。
文檔編號B25B21/02GK1060427SQ9110910
公開日1992年4月22日 申請日期1991年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月2日
發(fā)明者林碧珠 申請人:林碧珠