TWI625200B - 可調整扭力的氣動工具 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種可調整扭力的氣動工具，其係包括有一機體、一訊號壓力傳遞單元及一扭力調整單元，該機體係包括有一按壓腔及分別連通該按壓腔的一進氣通道及一排氣通道，該訊號壓力傳遞單元係設置於該按壓腔並以一端延伸至該排氣通道，該扭力調整單元係連接於該機體並設置於該排氣通道之出口，該訊號壓力傳遞單元係連接至該扭力調整單元；本發明透過該扭力調整單元可適當調整分段排氣的輸出，並透過該訊號壓力傳遞單元通知分段扭力的氣體輸入，進而達到控制扭力調整的目的。

Description

可調整扭力的氣動工具

本發明係涉及一種氣動工具，尤其是一種可調整扭力的氣動工具。

如圖22所示，其係一種現有的氣動工具70，包括有一機體71、一驅動元件72、一按壓組件73及一消音器74，該機體71係包括有一容置腔711、一鄰近於該容置腔711且水平延伸的按壓腔712，以及分別連接至該按壓腔712的進氣通道713及一排氣通道714，該驅動元件72係對應設置於該容置腔711內，該按壓組件73係對應設置於該按壓腔712內，該消音器74係連接於該機體71的底部並對應連通該排氣通道714。

該氣動工具70在使用狀態下，係以該機體71連接一空氣壓縮機(圖未示)，並將壓縮空氣由該進氣通道713導入，使壓縮空氣經由該按壓組件73的控制，進而能驅動該驅動元件72轉動以帶動該氣動工具70運行，而在進氣過程中所剩餘的氣體將由該驅動元件72經該排氣通道714排出，以完成整個作動的循環。

如圖22及圖23所示，現有的氣動工具70的主要驅動介質是透過壓縮空氣帶動內部的各項零件運轉作動，壓縮空氣在傳遞時容易管線或設備造成氣流或氣壓不穩定的狀況，因此，當該氣動工具70在導入壓縮空氣經該驅動元件72輸出扭力來進行作業時，容易因為壓縮空氣的氣壓不穩定，而造成氣動工具輸出的扭力不均，容易略高或略低於目標扭力。

此外，一般從業人員在使用氣動工具時，通常都會有兩段式輸出的習慣，例如，在進行一般鎖緊作業時，氣動工具會先以較低的扭力及轉速 以第一段扭力先將螺栓鎖合至被鎖物，而在鎖到底時，再以較高的扭力及轉速的第二段扭力迫緊螺栓，使螺栓能夠更緊密的鎖在被鎖物上。

由於一般的氣動工具因內部均採可以透過氣體驅動的零組件，因此在扭力的控制上，無論是哪一段扭力的輸出都無法另外再調整，且相較起一般的電動工具在設計上更為困難，也不容易符合從業人員的作業習慣，發明人有鑑於此，認為現有的氣動工具尚有改善之必要。

為了解決現有的氣動工具在增加檢知或偵測信號功能上的困難，本發明的主要目的在於提供一種可調整扭力的氣動工具，其係於機體設置有扭力調整單元，可用於調整分段排氣的輸出，並透過訊號壓力傳遞單元通知分段扭力的氣體輸入，進而使氣動工具能夠產生具有控制扭力調整的效果。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種可調整扭力的氣動工具，包括：一機體，其包括有一按壓組件、一形成於該機體內部並容置該按壓組件的按壓腔及分別連通該按壓腔的一排氣通道及一進氣通道；一扭力調整單元，其連接於該機體之底部並設置於該排氣通道之一端，並包括有一消音座、一活塞桿、一活塞套及一彈簧，該消音座係可拆地裝合於該機體之底部，並形成一排氣腔，該活塞桿係可調整地連接於該消音座並穿入該排氣腔，該活塞套係對應套設於該活塞桿的外周，並可相對該活塞桿之軸向作動，該彈簧係套設於該活塞套外側，並分別抵靠於該活塞套及該消音座之間。

所述的可調整扭力的氣動工具，其中，進一步包括有一訊號壓力傳遞單元，其係連接於該按壓組件及該扭力調整單元之間，該訊號壓力傳遞單元分流該進氣通道之壓縮氣體產生一訊號壓力至該扭力調整單元之活塞桿內，進而推動該活塞套相對該活塞桿作動。

所述的可調整扭力的氣動工具，其中該活塞桿具有一形成於內部且貫通的導氣道及一連通該導氣道之排氣孔，該活塞套係於內部形成連通該排氣孔及該導氣道的排氣腔，該訊號壓力傳遞單元係連通至該活塞桿之導氣道。

所述的可調整扭力的氣動工具，其中訊號壓力傳遞單元包括有一信號件及一導氣件，該信號件連接於該按壓組件，該導氣件連通該信號件及該活塞桿之導氣道。

所述的可調整扭力的氣動工具，其中該扭力調整單元進一步設有一活塞桿調整件，該活塞桿調整件係可調整地設置於該活塞桿一端，能調整該活塞桿相對於該消音座沿軸向活動的位移量。

所述的可調整扭力的氣動工具，其中該扭力調整單元進一步設有一活塞套調整件，該活塞套調整件係可調整地設置於該活塞桿一端，能調整該活塞套相對該活塞桿沿軸向活動的位移量。

本發明利用所提供的可調整扭力的氣動工具，可以獲得的功效增進包括：

1、本發明係於機體的排氣通道出口處結合扭力調整單元，其係可透過排出的氣體多寡來進行扭力的調整，同時搭配訊號壓力傳遞單元，可以使機體藉由氣體訊號來決定分段扭力大小及輸出時間的調整。

2、本發明之扭力調整單元係具有兩種不同的調整機制，可依照使用者的需求分別調整各段轉速及時間來輸出不同的扭力，並藉由兩段式扭力輸出機制的互相搭配，最多可呈現八種不同扭力輸出的組合，以更靈活的因應各式的需求。

3、本發明僅需使用氣壓驅動的零組件即可進行氣體扭力的調整，無需另外安裝電子元件或配線，亦不會大幅增加氣動工具的體積或重量，亦不會影響使用習慣，相當容易上手。

10‧‧‧機體

11‧‧‧按壓組件

110‧‧‧閥芯套

111‧‧‧閥芯

112‧‧‧活塞銷

113‧‧‧按鍵

12‧‧‧按壓腔

13‧‧‧進氣通道

14‧‧‧排氣通道

141‧‧‧出口

20‧‧‧訊號壓力傳遞單元

21‧‧‧定位件

22‧‧‧信號件

23‧‧‧導氣件

30‧‧‧扭力調整單元

31‧‧‧消音座

311‧‧‧套筒部

312‧‧‧組裝部

313‧‧‧組裝孔

314‧‧‧組裝螺紋

315‧‧‧排氣腔

316‧‧‧封蓋

32‧‧‧活塞桿

321‧‧‧第一調整螺紋

322‧‧‧第二調整螺紋

323‧‧‧導氣道

324‧‧‧抵靠部

325‧‧‧排氣孔

326‧‧‧擋銷螺紋

33‧‧‧活塞套

331‧‧‧導氣部

332‧‧‧排氣腔

333‧‧‧擋緣

34‧‧‧擋銷

341‧‧‧擋氣部

342‧‧‧止動部

343‧‧‧凹槽

35‧‧‧彈簧

36‧‧‧活塞桿調整件

37‧‧‧活塞套調整件

70‧‧‧氣動工具

71‧‧‧機體

711‧‧‧容置腔

712‧‧‧按壓腔

713‧‧‧進氣通道

714‧‧‧排氣通道

72‧‧‧驅動元件

73‧‧‧按壓組件

74‧‧‧消音器

O‧‧‧排氣開口

H‧‧‧預設高度

H1‧‧‧第一高度

H2‧‧‧第二高度

圖1係本發明的較佳實施例的前視局部剖面圖。

圖2係本發明的較佳實施例扭力調整單元的分解圖。

圖3係本發明的較佳實施例位於扭力調整單元部位的前視剖面放大圖。

圖4係本發明的較佳實施例於使用狀態的前視局部剖面圖。

圖5係本發明的較佳實施例訊號壓力傳遞單元於使用狀態的前視剖面放大圖。

圖6係本發明的較佳實施例於扭力調整單元使用狀態的前視剖面放大圖。

圖7係本發明的較佳實施例於扭力調整單元於第一段轉速使用狀態的前視剖面放大圖。

圖8係本發明的較佳實施例於扭力調整單元於第二段轉速使用狀態的前視剖面放大圖。

圖9係本發明的較佳實施例有關扭力、轉速及啟動時間的參數關係曲線圖。

圖10係本發明的較佳實施例於第一段轉速使用狀態下調整活塞調整件的前視剖面動作示意圖。

圖11係本發明的較佳實施例於第二段轉速使用狀態下調整活塞調整件的前視剖面動作示意圖。

圖12係本發明的較佳實施例預設高度調整增加的參數關係曲線圖。

圖13係本發明的較佳實施例預設高度調整減少後的參數關係曲線圖。

圖14係本發明的較佳實施例於調整活塞套調整件於第二段轉速中的前視剖面動作示意圖。

圖15係本發明的較佳實施例扭力調整後的參數關係曲線圖。

圖16係本發明的較佳實施例於調整活塞套調整件於第二段轉速中的前視剖面動作示意圖。

圖17係本發明的較佳實施例扭力調整後的參數關係曲線圖。

圖18係本發明的較佳實施例於同時調整活塞桿調整件及活塞套調整件的前視剖面動作示意圖。

圖19係本發明的較佳實施例扭力調整後的參數關係曲線圖。

圖20係本發明的較佳實施例於同時調整活塞桿調整件及活塞套調整件的前視剖面動作示意圖。

圖21係本發明的較佳實施例扭力調整後的參數關係曲線圖。

圖22係現有的氣動工具的前視局部剖面圖。

圖23係現有的氣動工具的扭力、轉速及啟動時間的參數關係曲線圖。

為了能夠詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，更進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明係一種可調整扭力的氣動工具，請參閱圖1至圖4的較佳實施例，其係包括有一機體10、一訊號壓力傳遞單元20及一扭力調整單元30。

如圖1及圖2所示，該機體10係為一般市面可見的氣動工具類型，包括有一按壓組件11、一形成於該機體10內部並容置該按壓組件11的按壓腔12及分別連通該按壓腔12的一進氣通道13及一排氣通道14，該按壓組件11包括有一閥芯套110、一裝設於該閥芯套110內部的閥芯111、一穿設於該閥芯111 的活塞銷112及連接於該活塞銷112一端的按鍵113，該機體10係可連接於一空氣壓縮機(圖未示)來導入壓縮空氣，並可透過按壓該按鍵113，使壓縮空氣由該進氣通道13並通過該按壓腔12，使壓縮空氣輸出至一氣壓馬達(圖未示)來產生扭力。

該訊號壓力傳遞單元20係設置於該按壓腔12內，並連接至該閥芯111，該訊號壓力傳遞單元20係包括有一定位件21、一信號件22及一導氣件23，該定位件21係為一螺栓並對應密合裝設於該閥芯111之底部，該信號件22係對應裝合於該閥芯111之底部並與該定位件21呈同軸設置，該信號件22係呈T形的圓柱狀零件，該信號件22係組裝於該閥芯111，並以該定位件21螺合固定，該訊號壓力傳遞單元20的位置可藉由調整該定位件21的位置，來帶動該信號件22相對該閥芯111移動，該導氣件23係呈細長形的管體並以一端對應裝設於該信號件22的一端，而另一端則延伸進入該機體10之排氣通道14內。

如圖1及圖2所示，該扭力調整單元30係連接於該機體10之底部並設置於該排氣通道14之一出口141，該訊號壓力傳遞單元20係以該導氣件23連接至該扭力調整單元30，並包括有一消音座31、一活塞桿32、一活塞套33、一擋銷34、一彈簧35、一活塞桿調整件36及一活塞套調整件37。

如圖2及圖3所示，該消音座31係可拆地裝合於該機體10之底部，並包括有一套筒部311、一凸伸於該套筒部311頂部的組裝部312、一形成於該組裝部312頂部且具有螺紋的組裝孔313以及一形成於該組裝部312外周的組裝螺紋314，該消音座31係於該套筒部311及該組裝部312的內部形成一排氣腔315，並於該套筒部311的底部結合有一可拆卸的封蓋316，該消音座31係以該組裝螺紋314對應螺鎖於該機體10之底部。

如圖2及圖3所示，該活塞桿32係可旋動地連接於該消音座31，該活塞桿32係呈不規則形狀的中空細長桿體，並具有一第一端及一第二端，該 活塞桿32係於該第一端外周形成一第一調整螺紋321，並於該第二端外周形成一第二調整螺紋322，於該活塞桿32的內部形成一貫通的導氣道323，於該活塞桿32外表面中段處環繞形成一抵靠部324，該活塞桿32係於鄰近該抵靠部324的外周面貫設有一連通至該導氣道323的排氣孔325，該活塞桿32於該導氣道323的下段內周係形成一擋銷螺紋326，該活塞桿32係以該第一調整螺紋321對應螺合於該消音座31之組裝孔313，並以該第一端凸伸出該消音座31之頂部。

如圖2及圖3所示，該活塞套33係設置於該消音座31之排氣腔315並對應套設於該活塞桿32之外周，該活塞套33係呈不規則形狀的中空圓筒體，並於頂部外周環繞凸出形成一導氣部331，該導氣部331的頂部係為傾斜面，於該活塞套33的內部係形成一排氣腔332，於該活塞套33的排氣腔332中段內側壁面係環繞凸出一擋緣333，該活塞套33係以該排氣腔332對應套設於該活塞桿32之抵靠部324，並使該抵靠部324抵靠於該擋緣333。

如圖2及圖3所示，該擋銷34係裝設於該活塞桿32之導氣道323內，該擋銷34係呈細長階級狀的圓柱形銷體，該擋銷34於上段形成具有錐度的擋氣部341，並於該擋銷34的下段外周形成對應該活塞桿32之擋銷螺紋326的止動部342，於該擋銷34之止動部342係貫穿有一凹槽343，該擋銷34係以該擋氣部341伸入該活塞桿32之導氣道323，並於該導氣道323之間形成間隙，再以該止動部342對應螺合於該擋銷螺紋326，該彈簧35係對應套設於該活塞套33的外周，並抵靠於該活塞套33之導氣部331的底面及該消音座31之封蓋316之間。

如圖2及圖3所示，該活塞桿調整件36係對應螺設於該活塞桿32之第一調整螺紋321，並對應抵靠於該組裝部312之頂面，透過該活塞桿調整件36係可調整該活塞桿32相對於該消音座31沿軸向活動的位移量，該活塞套調整件37係對應螺設於該活塞桿32之第二調整螺紋322，可用於調整該活塞套33相對該活塞桿32沿軸向活動的位移量。

本發明較佳實施例的使用方式如圖4及圖5所示，該氣動工具10在使用時係連接至壓縮空氣，當輕微按壓該氣動工具10之按鍵113時，將會帶動該活塞銷112相對該閥芯套110及該閥芯111之軸向作動，此時，壓縮空氣會由該進氣通道13進入該按壓腔12，使該機體10產生作動產生第一段扭力。

如圖5至圖7所示，同時，有部分壓縮空氣分流後進入該訊號壓力傳遞單元20，此時，分流的壓縮空氣進入該訊號壓力傳遞單元20之導氣件23後能產生一訊號壓力進入該扭力調整單元30，此時，該機體10產生第一段扭力後，未充分使用的壓縮空氣會排氣至該排氣通道14內，並進入該扭力調整單元30內，此時，該活塞桿32頂部與該活塞桿調整件36頂部之間界定有一預設高度H，在預設高度H不調整的情況下，當壓縮空氣的排氣壓力與該訊號壓力在相等時，壓縮空氣將會輕微地推動該活塞套33，使該活塞套33相對該活塞桿32向下位移，而使該消音座31與該活塞套33之間形成一排氣開口O進行排氣，由於排氣量較小，後續的進氣量也跟著變小，因此所產生的轉速及扭力也能夠維持在較小的狀態。

如圖7及圖8所示，當使用者欲再增大扭力時，使該機體10由該進氣通道13之進氣量增加，分流至該訊號壓力傳遞單元20的氣體亦增加，因此產生更多的訊號壓力進入，讓該本體10驅動第二段扭力，訊號壓力由該導氣道323進入，經過該擋銷34周圍的間隙後，由該活塞桿32之排氣孔325排出至該活塞套33之排氣腔332內，當訊號壓力與排氣壓力同時增大時，將會使該活塞套33下壓的力量大於該彈簧35的彈力，進而帶動該活塞套33相對該活塞桿32向下大幅移動，而使該排氣開口O變得更大，亦即排氣量增加，同時增加更多的進氣量提升轉速，進而達到提升扭力的效果，所形成的扭力圖形即如圖9所示，本發明可透過該訊號壓力傳遞單元20及該扭力調整單元30產生兩段轉速不同的效果，進而輸出不同的扭力，而能夠更靈活地因應使用者的需求。

如圖10、11搭配參看圖12、13所示，使用者可透過該扭力調整單元30之活塞桿調整件36進行扭力輸出中第一段轉速及第二段轉速的調整，進而改變最終工具輸出扭力的效果，如圖10、11中間及左方圖解所示，其係透過調整活塞桿調整件36使該活塞桿32相對該消音座31沿軸向往上調整，使原預設高度H調整增加至一第一高度H1，因此，當該活塞桿32相對該消音座31向上位移時，在第一段轉速及第二段轉速中，該排氣開口O將會縮小而導致排氣量會變少，因此如圖12所示，在前段所述的第一段轉速的轉速下降、轉換時間差增加，將會使最終的工具輸出扭力小於目標輸出扭力。

相反地，如圖10、11中間及右方圖解所示，透過調整活塞桿調整件36使該活塞桿32相對該消音座31沿軸向往下調整，使原預設高度H調整減少至該第一高度H1，讓該第一高度H1減少至接近零，此時，在第一段轉速及第二段轉速中，該排氣開口O將會增加而導致排氣量變多，如圖13所示，而讓第一段轉速的轉速上升、轉換時間差縮短，將會使最終的工具輸出扭力大於目標輸出扭力。

如圖14~圖17所示，使用者亦可透過該扭力調整單元30之活塞套調整件37進行扭力輸出中第二段轉速的調整，進而改變最終工具輸出扭力的效果，如圖14及圖15所示，其係透過調整活塞套調整件37使該活塞套33相對該活塞桿32沿軸向往上調整，使該活塞桿32底部與該活塞桿調整件36底部之間所界定一第二高度H2增加，當該第二高度H2增加時，該活塞套33的活動終點將會被向上挪動，而使該活塞套33的軸向位移距離縮減，同時使該排氣開口O縮小，因此，當扭力輸出在第二段轉速時，導致排氣量會變少，因此在所述的第二段轉速的轉速下降，將會使最終的工具輸出扭力小於目標輸出扭力。

相反地，如圖16及圖17所示，透過調整活塞套調整件37使該活塞套33相對該活塞桿32沿軸向往下調整，使第二高度H2減少至接近零，此時， 該排氣開口O將會增加而導致排氣量變多，而讓第二段轉速的轉速上升，將會使最終的工具輸出扭力大於目標輸出扭力。

如圖18~圖21所示，使用者亦可同時調整該扭力調整單元30之活塞桿調整件36及該活塞套調整件37，而達到複合調整第一段轉速及第二段轉速的效果，進而改變最終工具輸出扭力的效果，如圖18及圖19所示，調整該活塞桿調整件36使第一高度H1增加，而同時調整該活塞套調整件37使該第二高度H2減少，將會導致第一段轉速中的轉速下降、轉換時間差增加，但在第二段轉速中轉速上升，而仍能夠使最終的工具輸出扭力接近目標輸出扭力。

相反地，如圖20及圖21所示，調整該活塞桿調整件36使第一高度H1減少，而同時調整該活塞套調整件37使該第二高度H2增加，將會導致第一段轉速中的轉速上升、轉換時間差減少，但在第二段轉速中轉速下降，而仍能夠使最終的工具輸出扭力接近目標輸出扭力。

因此，透過前述的說明，本發明之扭力調整單元30係藉由該活塞桿調整件36及該活塞套調整件37產生兩種不同的調整機制，並可依照使用者的需求分別調整各段轉速及時間來輸出不同的扭力，藉由兩段式扭力輸出機制的互相搭配，最多可呈現八種不同扭力輸出曲線的組合，以更靈活的因應各式的需求，同時，本發明亦無需另外加裝任何電子元件或電子配線，也不會增加氣動工具的體積或重量，僅需利用現有的氣動工具零件即能產生信號傳遞的效果，在使用上相當全面化，亦突破了現有的思維來創造了獨特的使用效果。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

Claims (7)

1. 一種可調整扭力的氣動工具，包括： 一機體，其包括有一按壓組件、一形成於該機體內部並容置該按壓組件的按壓腔及分別連通該按壓腔的一排氣通道及一進氣通道； 一扭力調整單元，其連接於該機體之底部並設置於該排氣通道之一端，並包括有一消音座、一活塞桿、一活塞套及一彈簧，該消音座係可拆地裝合於該機體之底部，並形成一排氣腔，該活塞桿係可調整地連接於該消音座並穿入該排氣腔，該活塞套係對應套設於該活塞桿的外周，並可相對該活塞桿之軸向作動，該彈簧係套設於該活塞套外側，並分別抵靠於該活塞套及該消音座之間。
2. 如請求項1所述的可調整扭力的氣動工具，其中，進一步包括有一訊號壓力傳遞單元，其係連接於該按壓組件及該扭力調整單元之間，該訊號壓力傳遞單元分流該進氣通道之壓縮氣體產生一訊號壓力至該扭力調整單元之活塞桿內，進而推動該活塞套相對該活塞桿作動。
3. 如請求項2所述的可調整扭力的氣動工具，其中該活塞桿具有一形成於內部且貫通的導氣道及一連通該導氣道之排氣孔，該活塞套係於內部形成連通該排氣孔及該導氣道的排氣腔，該訊號壓力傳遞單元係連通至該活塞桿之導氣道。
4. 如請求項3所述的可調整扭力的氣動工具，其中訊號壓力傳遞單元包括有一信號件及一導氣件，該信號件連接於該按壓組件，該導氣件連通該信號件及該活塞桿之導氣道。
5. 如請求項1至4中任一項所述的可調整扭力的氣動工具，其中該扭力調整單元進一步設有一活塞桿調整件，該活塞桿調整件係可調整地設置於該活塞桿一端，能調整該活塞桿相對於該消音座沿軸向活動的位移量。
6. 請求項5所述的可調整扭力的氣動工具，其中該扭力調整單元進一步設有一活塞套調整件，該活塞套調整件係可調整地設置於該活塞桿一端，能調整該活塞套相對該活塞桿沿軸向活動的位移量。
7. 如請求項1至4中任一項所述的可調整扭力的氣動工具，其中該扭力調整單元進一步設有一活塞套調整件，該活塞套調整件係可調整地設置於該活塞桿一端，能調整該活塞套相對該活塞桿沿軸向活動的位移量。