具扭力調整功能的扭力套筒的制作方法

本案是有關一種扭力套筒，尤指一種具有扭力調整功能的扭力套筒，該扭力套筒一端是套接于手動、氣動、電動輸出的旋轉工具，另一端則套接驅動頭。

背景技術：

按螺絲起子主要是由一預定長度的握把及一帶有驅動頭的驅動桿所組成，該驅動頭一般分為一字型或十字型，以配合螺絲頭部的一字型或十字型凹槽，而有利于螺絲的鎖固或松脫。由于前述螺絲起子的驅動頭為固定形狀及尺寸，因此無法更換不同造形與尺寸的驅動頭。

基于前述螺絲起子的缺點，相關業者則開發出可更換驅動頭的手動工具，例如扳手，該扳手套接一套筒后，該套筒底端的插槽則可套接不同造形與尺寸的驅動頭，以便施用于各種類型的螺絲。因此，該套筒僅為扭力的傳遞工具，本身并無定量的扭力機構設置。

若將傳統螺絲起子、扳手等旋轉工具用于光學器，例如監視器的鏡頭調整，由于旋轉工具的扭力值是依使用者的施力大小來決定，以致在調整過程中，往往因扭力過大，而將鏡片鎖破，而造成極大的損失。

而為避免使用者使用螺絲起子、扳手等旋轉工具旋轉連接件，例如螺絲旋轉的力道超出螺絲所能承受的范圍，以致造成螺絲的崩牙毀損。因此，目前已有利用彈簧與鋼珠的傳動結構用以限制扭力輸出的螺絲起子，該螺絲起子使用時，若扭力過大時，鋼珠即會與彈簧分離，進而導致螺絲起子與其驅動頭分離，以便將螺絲起子及其驅動頭形成空轉，因而可控制螺絲起子只能輸出定量的扭力，以避免連接件的毀損。

而此利用彈簧與鋼珠傳動的螺絲起子，雖然可控制扭力定量的輸出，然由于彈簧與鋼珠在滑脫時為點接觸，其容易造成元件變形與損害，因而所限制的扭力輸出值相當不穩定。此外，前述螺絲起子格于彈簧與鋼珠的傳動結構，而無法將螺絲起子的尺寸有效地縮小，以致對精密儀器的鎖固作業毫無無用武之地，而亟待改善。

基于前述旋轉工具缺點，如本案申請人所擁有的中國臺灣專利公告第M414299號專利案(對應于中國專利公告第CN201998113U號專利案、美國專利公告第8,549,963 B2號專利案、日本專利公告第U3174153號專利案及德國專利申請第102012005885.3號專利案)所示的“扭力型套筒”為例，該扭力型套筒螺合過程中，當未超過套筒的預設扭力值時，螺絲可持續螺入，而當螺絲已旋轉至定位，且超過預設的扭力值時，則心軸會在軸槽內產生空轉，而不致將螺絲過度鎖緊，以改善前述旋轉工具的缺點。

惟該扭力型套筒并無扭力調整的功能，以致往往因制造材料公差因素，使得扭力往往無法到默認值，而造成使用上扭力輸出不足或太過的情況。因此，如何在出廠前將扭力套筒的扭力偏差能調整至預設扭力值，乃亟待克服的難題。

技術實現要素：

本案主要目的在于提供一種扭力套筒，其具有扭力調整的功能，使得該扭力套筒的扭力偏差能調整至預設扭力值。

本案次要目的在于提供一種扭力套筒，其具有扭力調整的功能，使得該扭力套筒的扭力偏差能調整至預設扭力值，并進一步具有超過預設的扭力值或鎖緊連接件時可發出聲響，且松脫連接件時具有止逆功能。

為達成前述的目的，本案提供一種具扭力調整功能的扭力套筒，其特征在于，其包括：

一軸桿，其徑向設有一凸緣，該凸緣兩側分別軸向延伸一供一旋轉工具連接的插接榫及一心軸，該心軸軸向具有一連通至該插接榫的軸孔，而外周面軸向及徑向則分別設有至少一與該軸孔相通的切溝和一第一摩擦面，該軸孔內周面分別設有一圓錐形抵接面和一結合段；以及一接裝于該軸孔內的調整件，其外周面分別設有一與該抵接面接觸的圓錐形頂接頭和一與該結合段螺接的接合段；以及

一軸筒，其軸向兩側分別開設一供該心軸套設的軸槽及一供一驅動頭插接的套接槽，該軸槽內徑向設有一與該第一摩擦面形成接觸的第二摩擦面；

當轉動該調整件時，該接合段與該頂接頭各自沿著該結合段與該抵接面軸向位移，以改變該心軸的外徑尺寸，從而調整該第一摩擦面與該第二摩擦面的接觸面積，以便調整扭力至預設的扭力值。

其中該接合段的端面軸向開設一斷面非圓形且供一工具帶動旋轉的轉孔。

其中該插接榫及該套接槽的斷面為非圓形，而該心軸及該軸槽的斷面則為圓形。

其中該心軸外周面徑向突設一卡扣部，而該軸槽內周面對應該卡扣部位置設有一供該卡扣部扣接的扣接部。

其中該套接槽內嵌置一磁鐵。

其中該心軸于該至少一切溝周圍各設有一儲油區。

其中該軸筒外周面套設一用以指示扭力值的指示環。

本案還提供一種具扭力調整功能的扭力套筒，其特征在于，其包括：

一軸桿，其徑向設有一凸緣，該凸緣兩側分別軸向延伸一供一旋轉工具連接的插接榫及一心軸，該心軸軸向具有一連通至該插接榫的軸孔，而外周面軸向及徑向則分別設有至少一與該軸孔相通的切溝和一第一摩擦面，該軸孔內周面分別設有一圓錐形抵接面和一結合段；一接裝于該軸孔內的調整件，其外周面分別設有一與該抵接面接觸的圓錐形頂接頭和一與該結合段螺接的接合段；其中該心軸分別套接一抵接于該凸緣的彈性體和一可在該心軸上軸向移動且軸向環設多個單向活動棘齒的活動棘輪；以及

一軸筒，其軸向兩側分別開設一供該心軸套設的軸槽及一供一驅動頭插接的套接槽，該軸槽內徑向設有一與該第一摩擦面形成接觸的第二摩擦面；該軸槽與該第二摩擦面間形成一供該活動棘輪套設的容置槽，該容置槽內固設一軸向環設多個單向固定棘齒的固定棘輪，并將該固定棘齒與該活動棘齒互為嚙合；

當轉動該調整件時，該接合段與該頂接頭各自沿著該結合段與該抵接面軸向位移，以改變該心軸的外徑尺寸，從而調整該第一摩擦面與該第二摩擦面的接觸面積，以便調整扭力至預設的扭力值；另當該心軸于該軸槽內旋轉超過該預設的扭力值時，該心軸會在該軸槽內形成空轉，使所述活動棘齒沿著所述固定棘齒旋轉嚙合，并讓該活動棘輪軸向彈性移動，進而發出聲響。

其中該接合段的端面軸向開設一斷面非圓形且供一工具帶動旋轉的轉孔。

其中該插接榫及該套接槽的斷面為非圓形，而該心軸及該軸槽的斷面則為圓形。

其中該心軸外周面徑向突設一卡扣部，而該軸槽內周面對應該卡扣部位置設有一供該卡扣部扣接的扣接部。

其中該套接槽內嵌置一磁鐵。

其中該心軸于該至少一切溝周圍各設有一儲油區。

其中該軸筒外周面套設一用以指示扭力值的指示環。

其中該活動棘輪徑向開設至少一限位槽，并將一限位銷穿越各該限位槽并插接于該心軸徑向開設的一第一銷孔內，使該活動棘輪可在該心軸上軸向移動；而該固定棘輪徑向亦開設至少一定位槽，并將一定位銷穿越該軸槽徑向開設的一第二銷孔并插接于各該定位槽內，使該固定棘輪不致在該容置槽內旋轉。

其中該彈性體選自彈簧或碟形彈片。

本案的有益效果是，其具有扭力調整的功能，使得該扭力套筒的扭力偏差能調整至預設扭力值。其具有扭力調整的功能，使得該扭力套筒的扭力偏差能調整至預設扭力值，并進一步具有超過預設的扭力值或鎖緊連接件時可發出聲響，且松脫連接件時具有止逆功能。

附圖說明

為進一步揭示本案的具體技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中：

圖1及圖2為本案扭力套筒兩不同視角的立體分解圖；

圖3為本案扭力套筒組立后的立體圖；

圖4為圖3沿著線A-A所截取的剖面圖；

圖5為本案扭力套筒、旋轉工具與驅動頭的立體分解圖；以及

圖6為本案扭力套筒、旋轉工具與驅動頭組立后的立體圖。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，基本上，本案的扭力套筒包括一軸桿1及一軸筒2所組成。

其中，該軸桿1為一桿體，其軸向一側設有一斷面為非圓形，例如六角形的插接榫11，該插接榫11內側徑向形成一凸緣12，以便將該凸緣12兩側鄰接于該軸筒2及如圖5所示旋轉工具3，例如起子手柄底部連接桿31。該凸緣12另一側延伸一斷面為圓形的心軸13，該心軸13外周面軸向開設至少一切溝131，以提供該心軸13適當的彈性。再者，該心軸13外周面徑向形成一段凹入的第一摩擦面132和一凸起的卡扣部133，且該心軸13軸向設有一連通至該插接榫11的軸孔134，該軸孔134與該至少一切溝131相通。

此外，該心軸13于該至少一切溝131周圍各設有一以銑刀銑成的儲油區135，以作為潤滑油脂的容置，并增加該心軸13在軸筒2內轉動時的滑順感。

再者，為使該心軸13的第一摩擦面132具有徑向擴張或收縮的功能，因此，該軸孔134一端(內側)的內周面設有一圓錐形的抵接面134a，中段則形成一結合段134b，例如內螺紋，而該軸孔133另一端(外側)則可供一工具，例如六角板手插入之用。

該軸孔134內包括一調整件14，該調整件14外周面兩端分別設有一圓錐形頂接頭141及一接合段142，例如外螺紋。而該接合段142的端面軸向另開設一斷面非圓形，例如六角形的轉孔143(顯示于圖2)。組裝時，使用者將該調整件14插入該軸孔134內，并旋轉該頂接頭141，使該接合段142螺接于該結合段134b，而令該頂接頭141容置于該抵接面134a內，使兩者的圓錐面形成接觸。

尤其是，該心軸13在該凸緣12內側依序套接一彈性體15，例如彈簧、碟形彈片及一可在心軸13上軸向移動的活動棘輪16，該活動棘輪16的內、外側分別軸向環設多個單向活動棘齒161和徑向開設至少一限位槽162，另將一限位銷163穿越該限位槽162并插接于該心軸13徑向預設的一第一銷孔136內，使該活動棘輪16可在該心軸13上軸向彈性位移。

該軸筒2為一中空柱體，其軸向兩側分別開設一斷面為圓形的軸槽21及一斷面為非圓形，例如六角形的套接槽22。該軸槽21尺寸略小于心軸13，將兩者經由已知緊配合方式嵌插連接，即形成一具停滯定位效果的轉軸結構。其中，該軸槽21為一階級狀圓孔，其內周面對應該心軸13的該第一摩擦面132及該卡扣部133位置分別設有一第二摩擦面211及一扣接部212，該卡扣部133扣接于扣接部212，使該軸桿1與軸筒2不致軸向脫出。而該第二摩擦面211則可迫緊該第一摩擦面132，使兩者間形成扭力。

該軸槽21外側開口與該第二摩擦面211間形成一供該活動棘輪16套設的容置槽213，該容置槽213內固設一固定棘輪23，并將該固定棘輪23內側抵接于該容置槽213內一徑向設置的擋緣214，該固定棘輪23的外、內側分別軸向環設多個單向固定棘齒231和徑向開設至少一定位槽232，另將一定位銷233穿越該軸槽21外周面徑向預設的一第二銷孔215并插接于該定位槽232內。使該固定棘輪23固設于該容置槽213內，而不致旋轉。

該套接槽22是供圖5所示的驅動頭4的套接桿41的套接定位，該驅動頭4自由端實施時可為一字型、十字型或幾何造形的榫頭42，惟此俱為已知技術，在此不擬贅述。而為使驅動頭4具有磁力，是以，該套接槽22內得嵌置一磁鐵24，使套接的驅動頭4具有磁力，以便吸附具有感磁材料制成的連接件，例如螺絲。

尤其是，該軸筒2外周面套設，例如黏著一用以指示扭力值的指示環25，該指示環25用以指示該扭力套筒的扭力值，例如0.6Nm(牛頓-米)、0.9Nm、1.2Nm、1.4Nm、2.0Nm、3.0Nm、5.0Nm、5.5Nm等，因此，不同扭力值的該扭力套筒以不同顏色的指示環25作為指示，例如0.6Nm規格的扭力套筒使用紅色的指示環25，而0.9Nm規格的扭力套筒使用黃色的指示環25。

請再參閱圖1至圖4，組立時，將該軸桿1的心軸13插接于該軸筒2的軸槽21內，使得該心軸13的卡扣部133扣接于該軸槽21的扣接部212，使該軸桿1與該軸筒2不致產生軸向分離。此時，該心軸13套接的活動棘輪16因彈性體15的釋能，而將該活動棘輪16與固定棘輪23的單向活動棘齒161與固定棘齒231互為嚙合，即成為如圖3及圖4所示的扭力套筒。

如欲進行扭力偏差的調整，制造商的組裝人員以一工具，例如六角板手穿越該軸孔134，并插入該轉孔143內旋轉，使該調整件14于該軸孔134內軸向位移，而令該頂接頭141沿著該抵接面134a移動，以改變該心軸13的外徑尺寸，例如徑向擴張或收縮，從而調整該第一摩擦面132與該第二摩擦面211的接觸面積，以便調整扭力至預設的扭力值。

如圖5所示，該軸桿1的插接榫11插接于旋轉工具3，例如起子手柄底部連接桿31的插接槽32內，而該軸筒2的套接槽22則套接所選定的驅動頭4，以形成如圖6所示的結合型態。其中，旋轉工具3不以所示的手動起子手柄為限。也就是說，本案所示的扭力套筒亦得應用氣動或電動旋轉工具，以發揮預期的鎖緊或松脫功能。

本案于實際操作時，首先將該驅動頭4的榫頭42對準被結合物，例如監視器鏡頭周圍的連接件，例如螺絲頭部凹槽，然后以手部轉動該旋轉工具3，使該軸桿1帶動該軸筒2及該驅動頭4同步旋轉，以便進行鎖合作業，在螺接過程中，若未超過該扭力套筒的預設扭力值時，該螺絲可持續螺入，當該螺絲已旋轉至定位(鎖緊)或超過預設的扭力值時，該心軸13會在該軸槽21內形成空轉，使該心軸13所套接該活動棘輪16的活動棘齒161即沿著該固定棘輪23的固定棘齒231旋轉嚙合與并軸向彈性移動，進而發出聲響，以提醒使用者螺絲已達鎖緊狀態或已達預設的扭力值，而不致將鏡片因螺絲過度鎖緊，而造成擠壓所導致的破裂。

因此，經由本案的實施，其所增益的功效在于，通過該調整件于該心軸內的軸向位移調整，以改變該心軸的外徑尺寸，例如徑向擴張或收縮，從而調整該心軸與該軸槽的接觸面積，以便將扭力調整為預設的扭力值。再者，通過在該心軸與該軸槽相對設置的止逆棘輪結構，其可避免因螺合不當，使扭力超出連接件所能承受范圍時，該心軸則在軸槽內形成空轉，同時讓該止逆棘輪結構發出聲響告知，以避免造成不必要的損失。尤其是，該止逆棘輪結構的該活動棘輪與該固定棘輪是為單向且互為嚙合，而具有止逆功能，而有助于連接件的松脫作業的進行，誠為同類物品前所未見的一大佳構。

本案所揭示的，乃較佳實施例的一種，凡是局部的變更或修飾而源于本案的技術思想而為熟習該項技術的人所易于推知的，俱不脫本案的權利要求范疇。