TWI898202B - 緊湊型電動棘輪扳手 - Google Patents

Abstract

一種緊湊型電動棘輪扳手，包含一柄頭單元、一安裝於該柄頭單元的動力輸出單元、一連接於該柄頭單元的柄身單元、一電動單元，及一電控單元。該柄身單元界定有一前置空間、一中置空間，及一後置空間，且沿一第一軸線方向的最大長度與沿一第二軸線方向所截取的斷面的最大寬度的比值介於3~4.2。該電動單元包括一穿置於該中置空間的電機，及一安裝在該前置空間且用於傳遞動力的傳動組。該電控單元包括一訊號連接於該電機的控制模組，及一穿置於該後置空間的電池模組。藉此，通過特殊的長、寬比設計，縮小整體的體積，而適用於狹小的工作空間。

Description

緊湊型電動棘輪扳手

本發明是有關於一種電動棘輪扳手，特別是指一種緊湊型電動棘輪扳手。

參閱圖1與圖2，說明美國專利公開號第US20220266439號專利案所揭露之一種習知的電動扳手1，主要包一頭部11、一連接於該頭部11的主體12、一安裝於該頭部11且用於輸出動力的輸出件13、一安裝在該主體12且用於轉換電能為動能的電機14、一安裝在該主體12且用於供應電能的電池單元15、一安裝在該頭部11與該主體12間的前蓋16、一套接於該前蓋16且用於傳遞動能的減速齒輪組17，及一可移動地設置在該頭部11與該主體12間且用於啟動該電機14的冠部18。該主體12包括一環繞該前蓋16與電機14且能夠提升結構強度的支撐管121，及一環繞該支撐管121且可供握持的把手122。

惟，目前市面上的電動扳手為求較大的輸出功率，通常 配備有較大輸出功率的電機14。由於較大輸出功率的電機14往往體積較大，再加上該前蓋16、該減速齒輪17與該支撐管121是由內層向外層，以層層套接的方式連接，因此，整體的長度與斷面的寬度也會一併變大，無法再進一步縮減，而不利於在狹小的空間中操作。

因此，本發明之目的，即在提供一種配置緊湊的緊湊型電動棘輪扳手。

於是，本發明緊湊型電動棘輪扳手，包含一柄頭單元、一動力輸出單元、一柄身單元、一電動單元，及一電控單元。

該柄頭單元沿一第一軸線方向延伸。

該動力輸出單元包括一沿一第二軸線方向安裝於該柄頭單元的驅動頭，該驅動頭能夠以選定的方向轉動並輸出動力，該第二軸線實質上相交於該第一軸線。

該柄身單元沿該第一軸線方向連接於該柄頭單元，且環繞該第一軸線且界定出一靠近該柄頭單元的前置空間、一相反於該前置空間的後置空間，及一連通於該前置空間與該後置空間的中置空間，該柄身單元還界定有一沿該第一軸線方向延伸的最大握持長度，該柄身單元包括一沿該第一軸線方向延伸的套件，該套件具有 一環繞該第一軸線的外周面，且沿該第二軸線方向所截取的斷面界定有一介於該外周面間的最大徑寬，該最大握持長度與該最大徑寬的比值介於3~4.2。

該電動單元包括一電機，及一傳動組，該電機穿置於該中置空間且用於轉換電能為動能，該傳動組安裝在該前置空間且用於傳遞動能至該驅動頭。

該電控單元安裝在該柄身單元，並包括一訊號連接於該電機的控制模組，及一電連接於該控制模組且穿置於該後置空間的電池模組，該電池模組用於供應電能。

本發明之功效在於：通過特殊的長、寬比設計，縮小整體的體積，而適用於狹小的工作空間。

2:柄頭單元

21:H柄

22:頸部

3:動力輸出單元

31:驅動頭

32:軛頭

321:環齒部

322:作用部

4:柄身單元

401:前置空間

402:中置空間

403:後置空間

41:支撐環

411:前環段

412:後環段

413:肋槽

414:凹部

42:套件

420:外周面

421:殼體

422:凸部

423:收納槽

424:槽壁

425:限位槽

43:迫緊環

5:電動單元

51:電機

511:主軸

512:傳動齒輪

52:傳動組

521:齒輪環

522:行星齒輪

523:齒輪盤

524:肋條

6:電控單元

61:控制模組

62:偵測開關

63:第一發光元件

64:第二發光元件

65:電池模組

651:電池

66:顯示元件

661:窗格

662:導光條

67:扳機

671:擋止部

672:觸控部

68:彈性元件

X:第一軸線

Z:第二軸線

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

L1:最大握持長度

L2:最大總長度

H:最大徑寬

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一不完整的立體分解圖，說明美國專利公開號第US20220266439號專利案所揭露之一種習知的電動扳手；圖2是該習知的電動扳手的一不完整的前視圖；圖3是一立體圖，說明本發明緊湊型電動棘輪扳手的一實施例； 圖4是該實施例的一剖視圖；圖5是該實施例的一部分立體分解圖；圖6是該實施例中一傳動組與一支撐環的一立體分解圖；圖7是沿著圖4中之線Ⅶ-Ⅶ所截取的一剖視圖；圖8是沿著圖4中之線Ⅷ-Ⅷ所截取的一剖視圖；及圖9是一類似於圖4的局部剖視圖，但一扳機的位置不同。

參閱圖3、圖4與圖5，本發明緊湊型電動棘輪扳手的一實施例，包含一柄頭單元2、一動力輸出單元3、一柄身單元4、一電動單元5，及一電控單元6。

在本實施例中，該柄頭單元2包括一H柄21，及一沿一第一軸線X方向延伸且連接於該H柄21的頸部22。

該動力輸出單元3包括一驅動頭31，及一軛頭32。

該驅動頭31沿一第二軸線Z方向安裝於該柄頭單元2的H柄21，能夠以選定的方向轉動並輸出動力。值得說明的是，該第二軸線Z實質上垂直相交於該第一軸線X。

該軛頭32具有環繞該驅動頭31的一環齒部321，及一可被帶動且穿置在該頸部22內的作用部322。

由於該動力輸出單元3為習知構造，且非本案技術特徵， 本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

參閱圖4、圖5與圖6，該柄身單元4沿該第一軸線X方向延伸且連接於該柄頭單元2的頸部22。該柄身單元4包括一環繞該第一軸線X且界定出一前置空間401與一中置空間402的支撐環41、一圍繞該支撐環41且界定出一後置空間403的套件42，及一迫緊環43。該前置空間401、該中置空間402與該後置空間403沿該第一軸線X方向排列，且該中置空間402連通於該前置空間401與該後置空間403。

該支撐環41具有一圍繞該前置空間401的前環段411，及一相反於該前環段411且圍繞該中置空間402的後環段412。該前環段411具有四個等角分佈且形成在內表面的肋槽413。該等肋槽413由該前環段411的一端緣沿該第一軸線X方向朝該後環段412延伸。該後環段412具有數個由外表面延伸至內表面的凹部414。

參閱圖5、圖6與圖7，該套件42圍繞該支撐環41且界定出該後置空間403。在本實施例中，該套件42由二個殼體421相互對合而成且沿該第一軸線X方向延伸，並具有一環繞該第一軸線X的外周面420、數個形成在該等殼體421內表面且對合於該等凹部414的凸部422、二由該外周面420沿該第二軸線Z方向延伸且界定出一開口朝外的收納槽423的槽壁424，及二形成在該等槽壁424 且沿該第二軸線Z方向延伸的限位槽425。藉此，通過該等凸部422與該等凹部414的結合關係，提升該套件42與該支撐環41的結構強度。

該迫緊環43螺合於該支撐環41的前環段411與該柄頭單元2的頸部22，使該柄身單元4沿該第一軸線X方向可卸離地連接於該柄頭單元2。

參閱圖4、圖5與圖6，該電動單元5包括一電機51，及一傳動組52。

該電機51穿置於該中置空間402且連接於該支撐環41的後環段412。該電機51用於轉換電能為動能，並具有一可轉動且穿置在該前置空間401的主軸511，及一套接於該主軸511的傳動齒輪512。在本實施例中，該電機51的最大功率為55瓦，且沿該第一軸線X方向的長度小於該後環段412沿該第一軸線X方向的長度。

該傳動組52安裝在該前置空間401且連接於該前環段411。該傳動組52用於傳遞動能至該驅動頭31。在本實施例中，該傳動組52具有一嵌合於該前環段411的齒輪環521、三個嚙合於該傳動齒輪512與該齒輪環521的行星齒輪522，及一連接於該等行星齒輪522與該軛頭32的齒輪盤523。該齒輪環521具有四個形成在外表面且對合於該等肋槽413的肋條524。該齒輪盤523能夠被該等行星齒輪522帶動而帶動該軛頭32一起轉動，並傳遞動能至該驅動 頭31。

該電控單元6安裝在該柄身單元4，並包括一控制模組61、一偵測開關62、一第一發光元件63、四個第二發光元件64、一電池模組65、一顯示元件66、一扳機67，及一彈性元件68。

該控制模組61位於該中置空間402與該後置空間403間，且訊號連接於該電機51。

該偵測開關62電連接於該控制模組61，能夠被觸壓而輸出一感測訊號給該控制模組61。

該第一發光元件63安裝在該套件42且電連接於該控制模組61。在本實施例中，該第一發光元件63位於該柄頭單元2的頸部22與該扳機67間，且用於朝該第二軸線Z的方向發射光束。該第一發光元件63的光束與該第一軸線X相隔一第一夾角θ1。該第一夾角θ1介於40度~50度，較佳的，為45度。

該等第二發光元件64電連接於該控制模組61且沿該第一軸線X方向排列。

該電池模組65電連接於該控制模組61且沿該第一軸線X方向穿置於該後置空間403。在本實施例中，該電池模組65具有一用於供應該電機51、該控制模組61、該偵測開關62、該第一發光元件63與該等第二發光元件64所需電能的電池651。該電池651是一種可充電且儲存電能的鋰電池。

參閱圖4、圖5與圖7，該顯示元件66安裝在該套件42，並具有四個沿該第一軸線X方向排列且可透光的窗格661，及四個導光條662。每一該導光條662由各別的窗格661延伸至各別的第二發光元件64，用於導引各別的第二發光元件64所發射的光束朝各別的窗格661行進。

該扳機67樞接於該套件42且可移動地設置在該收納槽423。該扳機67且鄰近該前置空間401，並具有二形成在二側且滑合於該等限位槽425的擋止部671，及一沿該第二軸線Z方向朝該偵測開關62延伸的觸控部672。該扳機67在一迫壓位置(如圖8)與一常態位置(如圖2)間擺動，在該迫壓位置時，該扳機67的觸控部672迫壓於該偵測開關62，在該常態位置時，該扳機67的觸控部672遠離該偵測開關62且與該第一軸線X相隔一第二夾角θ2。該第二夾角θ2介於2度~5度，較佳的，為3度。

該彈性元件68安裝在該套件42與該扳機67間，恆產生使該扳機67位於該常態位置的彈力。

值得說明的是，該控制模組61能夠根據該感測訊號啟動該電機51與該第一發光元件63，且在失去該感測訊號後關閉該電機51，及於計數一發光延遲時間後，關閉該第一發光元件63。該發光延遲時間可以是10秒，但不以此為限。

參閱圖3、圖7與圖9，該控制模組61還能夠根據該電池 模組65的電量，在顯示電量時，啟動對應的第二發光元件64。該電池模組65的電量與被啟動的第二發光元件64的數量成正比。舉例來說，該電池模組65的電量為等差數列，包括25%、50%、75%,及100%，當電量為100%時，該控制模組61會啟動4個第二發光元件64。藉此，每一該第二發光元件64發射的光束就會沿著各別的導光條662朝各別的窗格661行進，使4個窗格661全部顯示亮光。當電量為75%時，該控制模組61會啟動3個第二發光元件64，當電量為50%時，該控制模組61會啟動2個第二發光元件64，當電量為25%時，該控制模組61會啟動1個第二發光元件64，當電量為0%時，該等第二發光元件64都不會發射光束。

參閱圖3、圖4、圖7與圖8，值得說明的是，該柄身單元4還界定有一沿該第一軸線X方向延伸的最大握持長度L1，且與該柄頭單元2界定有沿該第一軸線X方向延伸的最大總長度L2。該套件42沿該第二軸線Z方向所截取的斷面界定有一介於該外周面420間且通過該中置空間402與該發光元件63的最大徑寬H。

該最大握持長度L1介於145mm~155mm，較佳的，為150mm。該最大總長度L2介於210mm~220mm，較佳的，為215mm。該最大徑寬H介於34mm~46mm，較佳的，該最大徑寬H介於40mm~46mm。在本實施例中，該最大徑寬H為44mm。

該最大握持長度L1與該最大徑寬H的比值介於3~4.2， 較佳的，比值介於3~4。該最大總長度L2與該最大徑寬H的比值介於4.5~6，較佳的，為5.1。

應當注意的是，該最大徑寬H不限於通過該中置空間402與該第一發光元件63，在本實施例的其它變化例中，也可以如圖8所示通過該後置空間403。值得說明的是，通過該中置空間402的最大徑寬H略大於通過該後置空間403的最大徑寬H，但不影響與該最大握持長度L1或與該最大總長度L2的比值。

當使用者握持該柄身單元4，並以握持該柄身單元4的手指握壓該扳機67位於該迫壓位置時，該觸控部672就會迫壓該偵測開關62輸出該感測訊號。藉此，該控制模組61就會根據該感測訊號啟動該電機51與該第一發光元件63。

此時，該第一發光元件63就會朝該第二軸線Z的方向發射光束，使照明範圍能夠涵蓋位於該驅動頭31下方的螺栓或螺母(圖未示)，而達到照明的目的。

且該電機51會通過該傳動組52傳遞動力，而驅動該軛頭32的作用部322左、右偏擺，且在該軛頭32左、右偏擺的過程中，以該環齒部321帶動該驅動頭31以該第二軸線Z為中心單向轉動，進而通過電動力達到擰緊、或鬆釋螺栓或螺母(圖未示)的目的。

當使用者鬆釋該扳機67，且該扳機67位於該常態位置時，該控制模組61就會因為失去該感測訊號，而立即關閉該電機 51，且計數10秒的發光延遲時間後，關閉該第一發光元件63。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

1、本發明不但能夠以該支撐環41提升結構強度，且能夠以該支撐環41無段差及緊湊的空間配置，縮短該最大握持長度L1與該最大總長度L2，及縮小該最大徑寬H。藉此，不但能夠縮小整體的體積，且能夠提升空間效益，而適用於在狹小的空間中移動。

2、使用者只需以握持該柄身單元4的手指觸壓該扳機67，就能夠啟動該電機51，不但操作容易且順手。

3、且本發明能夠通過該第一發光元件63兼具有照明功能，進而提升使用上的實用性。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2:柄頭單元

21:H柄

22:頸部

3:動力輸出單元

31:驅動頭

32:軛頭

321:環齒部

322:作用部

4:柄身單元

401:前置空間

402:中置空間

403:後置空間

41:支撐環

411:前環段

412:後環段

414:凹部

42:套件

420:外周面

421:殼體

422:凸部

423:收納槽

43:迫緊環

5:電動單元

51:電機

511:主軸

512:傳動齒輪

52:傳動組

521:齒輪環

522:行星齒輪

523:齒輪盤

6:電控單元

61:控制模組

62:偵測開關

63:第一發光元件

64:第二發光元件

65:電池模組

651:電池

66:顯示元件

662:導光條

67:扳機

672:觸控部

68:彈性元件

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

X:第一軸線

Z:第二軸線

Claims (14)

1. 一種緊湊型電動棘輪扳手，包含： 一柄頭單元，沿一第一軸線方向延伸； 一動力輸出單元，包括一沿一第二軸線方向安裝於該柄頭單元的驅動頭，該驅動頭能夠以選定的方向轉動並輸出動力，該第二軸線實質上相交於該第一軸線； 一柄身單元，沿該第一軸線方向連接於該柄頭單元，且環繞該第一軸線界定出一靠近該柄頭單元的前置空間、一相反於該前置空間的後置空間，及一連通於該前置空間與該後置空間的中置空間，該柄身單元還界定有一沿該第一軸線方向延伸的最大握持長度，該柄身單元包括一沿該第一軸線方向延伸的套件，該套件具有一環繞該第一軸線的外周面，且沿該第二軸線方向所截取的斷面界定有一介於該外周面間的最大徑寬，該最大握持長度與該最大徑寬的比值介於3~4.2； 一電動單元，包括一電機，及一傳動組，該電機穿置於該中置空間且用於轉換電能為動能，該傳動組安裝在該前置空間且用於傳遞動能至該驅動頭；及 一電控單元，安裝在該柄身單元，並包括一訊號連接於該電機的控制模組，及一電連接於該控制模組且穿置於該後置空間的電池模組，該電池模組用於供應電能。
2. 如請求項1所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該柄身單元包括一支撐環，且該套件圍繞該支撐環與該後置空間，該支撐環具有一圍繞該前置空間且連接於該柄頭單元的前環段，及一相反於該前環段且圍繞該中置空間的後環段，該電機連接於該支撐環，且沿該第一軸線方向的長度小於該後環段沿該第一軸線方向的長度。
3. 如請求項2所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該電機具有一可轉動且穿置在該前置空間的主軸，該傳動組具有一嵌合於該前環段的齒輪環、三個嚙合於該主軸與該齒輪環的行星齒輪，及一連接於該等行星齒輪的齒輪盤，該齒輪盤能夠被該等行星齒輪帶動而轉動，並傳遞動能至該驅動頭。
4. 如請求項3所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該支撐環的前環段具有數個形成在內表面且由一端緣沿該第一軸線方向朝該後環段延伸的肋槽，該齒輪環具有數個形成在外表面且對合於該等肋槽的肋條。
5. 如請求項2所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該柄身單元還包括一迫緊環，該迫緊環螺合於該支撐環的前環段與該柄頭單元，使該柄身單元沿該第一軸線方向可卸離地連接於該柄頭單元。
6. 如請求項5所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該套件具有二由外表面沿該第二軸線方向朝該支撐環方向延伸且界定出一開口朝外的收納槽的槽壁，及二形成在該等槽壁且沿該第二軸線方向延伸的限位槽，該電控單元還包括一連接於該套件且可被操作的扳機，該扳機用於啟動該電機，該扳機可移動地設置在該收納槽，並具有二形成在二側且滑合於該等限位槽的擋止部。
7. 如請求項6所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該電控單元還包括一電連接於該控制模組的偵測開關，該扳機還具有一沿該第二軸線方向朝該偵測開關延伸的觸控部，該控制模組根據該偵測開關被該觸控部觸壓的一感測訊號，啟動該電機。
8. 如請求項7所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該扳機樞接於該套件，且在一迫壓位置與一常態位置間擺動，在該迫壓位置時，該扳機的觸控部迫壓於該偵測開關，在該常態位置時，該扳機遠離該偵測開關且與該第一軸線相隔一夾角，該夾角介於2度~5度。
9. 如請求項6所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該電控單元還包括一安裝在該套件且電連接於該控制模組的發光元件，該發光元件位於該柄頭單元與該扳機間，且用於朝該第二軸線方向發射光束，該發光元件的光束與該第一軸線相隔一夾角，該夾角介於40度~50度。
10. 如請求項1所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該柄身單元還與該柄頭單元界定有一沿該第一軸線方向延伸的最大總長度，該最大總長度與該最大徑寬的比值介於4.5-6。
11. 如請求項10所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該電控單元還包括一連接於該套件且鄰近該前置空間的扳機，及一安裝在該套件且電連接於該控制模組的發光元件，該扳機可被操作且用於啟動該電機，該發光元件位於該柄頭單元與該扳機間，且用於朝該第二軸線方向發射光束，該最大徑寬通過該中置空間與該發光元件。
12. 如請求項11所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該最大徑寬介於34mm~46mm。
13. 如請求項11所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該最大總長度介於210mm~220mm，該最大握持長度介於145mm~155mm。
14. 如請求項1所述的緊湊型電動棘輪扳手，其中，該電控單元還包括一安裝在該柄身單元且用於顯示該電池模組的電量的顯示元件，及數個電連接於該控制模組且沿該第一軸線方向排列的發光元件，該顯示元件具有數個沿該第一軸線方向排列且可透光的窗格，及數個導光條，每一該導光條由各別的窗格延伸至各別的發光元件，用於導引各別的發光元件所發射的光束朝各別的窗格行進，該控制模組還根據該電池模組的電量，在顯示電量時，啟動對應的發光元件，該電池模組的電量與被啟動的發光元件的數量成正比。