CN102788103B - 单向棘轮元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单向棘轮元件，它包含有：一本体，其设有一驱动轮，以及一可与其连动的被驱动轮，且与本体用以于被驱动轮连接的一侧具有一移位空间，并于移位空间另一侧的相对斜坡上设有一卡齿段，且该被驱动轮可受该驱动轮带动而朝该移位空间另一侧相对斜坡上的卡齿段方向滚动，以形成卡掣状态，而当该本体朝向相反该驱动方向转动时，即会形成空转状态。本发明的有益效果为：具有较好的适用性，同时强度及抗扭力较好，从而使作动上不易滑脱，结构稳定可靠。

Description

单向棘轮元件

技术领域

本发明涉及一种单向棘轮，尤指一种结构稳定可靠适用性强的单向棘轮。

背景技术

目前，单向驱动机构普遍用于扳手、飞轮、椅背与椅座的旋转定位转轴及单向轴承等机构上，上述现有的单向驱动机构一般是通过配置棘轮与棘齿而可达到单向驱动的功效，而现有的单向驱动机构在实际运作上已臻于完美，唯可以进步的就是棘轮齿数的增加，可以降低其工作所需角度，然而棘轮齿数增加亦将会有容易崩坏以及抗扭力不足的问题存在。

如图11所示，是为现有用于扳手上的单向驱动机构，其主要是于一扳手91一端设有一容置槽92，并于该容置槽92中设有一棘轮块93，该棘轮块93外周围环设有若干个斜凹部94，且该各斜凹部94与该容置槽92内壁之间形成有若干个传动空间95，并于各传动空间95中分别置入有一滚柱96，利用滚柱96是可单向卡掣于该容置槽92内壁一侧，而可达到以扳手带动棘轮块93及其所套置的工件进行转动的功效。但是，此一结构设计的棘轮扳手，其虽可通过该各滚柱96使棘轮块93与容置槽92内壁间取得连动关系，而达到无段驱动工件而可在极小工作空间中操作使用的特点，但于实际使用上，由于其作用力会集中在棘轮块93的边缘，因此具有容易磨损的缺点，且于施力过大时，更会有滚柱96容易打滑的缺点发生，且对称式的结构将造成扳手本体过于肥厚，尤其不利于梅花棘轮板手的薄身制作；再者，抗扭力的程度远低于现有的棘轮扳手，必需再经过特殊的强化过程，才能符合抗扭力标准，因此将增加制作上的难度，而无法降低成本。

有鉴于此，故如何解决上述问题，即为本发明所欲解决的首要课题，因此，本案发明人乃经过不断的苦思与试作后，才终于有本发明的产生。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种结构稳定可靠且适用性强的单向棘轮元件。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种单向棘轮元件，它包含有：

　一本体，具有一第一槽及一第二槽，该第一槽中设有一驱动轮，且该驱动轮中央部位形成有可供带动一转动组件转动的传动部，该驱动轮外周面环设有一第一齿部，而该本体用以带动该驱动轮转动的方向界定成一驱动方向，且该第二槽于朝向该驱动方向的一侧具有一移位空间，并在该第二槽的与该移位空间相对的另一侧上的相对斜坡上设有一由若干个细齿连续排列构成的卡齿段；

一被驱动轮，设于所述本体的所述第二槽中，该被驱动轮外周面环设有一与所述第一齿部啮合的第二齿部，以及一可与该第二槽的卡齿段相对啮合的阻挡齿部，且该被驱动轮可受该驱动轮带动而朝与该移位空间相对的另一侧上的相对斜坡上的卡齿段方向滚动，并以其阻挡齿部相对啮合于该卡齿段上形成卡掣状态，而当该本体朝向相反该驱动方向转动时，该被驱动轮的阻挡齿部即会滚动远离于相对斜坡上的卡齿段形成空转状态。

所述本体由两相对的侧板所组成，并于该二侧板所组成的本体端面上分别开设有不相连通的第一槽与第二槽。

所述被驱动轮的第二齿部与所述阻挡齿部分别环设于所述被驱动轮外周面的不同高度位置。

所述第二槽中更区分有一第一区间与一第二区间，且于所述本体对应于该第二槽的一侧设有一连通至该第二槽中的弹抵件，而该被驱动轮可于该第一区间及第二区间中进行一切换动作，且通过该弹抵件的弹抵而可限制该被驱动轮容设于其中一区间中，并于该二区间中分别形成有一卡齿段，且该二区间的卡齿段呈反向设置。

所述驱动轮与所述被驱动轮外周面更接设有一切换组件，且该切换组件可令该被驱动轮于该第一区间及第二区间中进行一切换动作。

所述本体呈一体式且所述第一槽与所述第二槽相互连通，而所述阻挡齿部设于所述被驱动轮第二齿部的各齿峰端面处，且该第二齿部与该阻挡齿部分别环设于该被驱动轮外周面的相同高度位置。

本发明的有益效果为：具有较好的适用性，同时强度及抗扭力较好，从而使作动上不易滑脱，结构稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的立体分解示意图。

图3是本发明第一实施例的组装后的立体示意图。

图4是本发明第一实施例的结构示意图。

图5是本发明第一实施例的使用状态示意图，是用以显示当本体朝向该驱动方向旋摆时的状态。

图6是本发明第一实施例的使用状态示意图，是用以显示当本体朝向相反该驱动方向旋摆时的状态。

图7是本发明第二实施例的结构示意图。

图8是本发明第二实施例的使用状态示意图，是用以显示当被驱动轮切换至第二槽的第二区间时的状态。

图9是本发明第二实施例的使用状态示意图，是用以显示当被驱动轮切换至第二槽的第二区间且逆向旋摆本体时的状态。

图10是本发明第三实施例的结构示意图。

图11是现有无段式棘轮扳手的结构示意图。

具体实施方式

首先，请参阅图1，是本发明所提供的一种单向棘轮元件，其主要是由一本体11、一驱动轮21与一被驱动轮31所组成，其中：

该本体11，是设有一第一槽13与一第二槽14中，并于该第一槽13中设有一驱动轮21，且该驱动轮21中央部位形成有可供带动一转动组件41转动的传动部23，而该转动组件41是可为一传动轴或一螺接工件，并于该驱动轮21外周面环设有一第一齿部22，而该本体11用以带动该驱动轮21转动的方向是界定成一驱动方向R，且该第二槽14于朝向该驱动方向R的一侧是具有一移位空间141，并于该第二槽14的与该移位空间141相对的另一侧上的相对斜坡上设有一由若干个细齿连续排列构成的卡齿段142。

该被驱动轮31，设于该本体11的第二槽中14，该被驱动轮31外周面环设有一与该第一齿部22啮合的第二齿部32，以及一可与该第二槽14卡齿段142相对啮合的阻挡齿部33，且该被驱动轮31是可受该驱动轮11带动而朝与该移位空间141相对的另一侧上的相对斜坡上的卡齿段142方向滚动，并以其阻挡齿部33相对啮合于该卡齿段142上且通过该驱动轮21带动该被驱动轮31滚动啮合在相对斜坡上的卡齿段142时，将形成一斜坡（wedge）的反作用力，而可确实阻挡该驱动轮21转动，最后抵消了驱动棘轮的扭力作用，即可形成卡掣状态。

而当该本体11朝与该驱动方向R相反的方向转动时，该被驱动轮21的阻挡齿部33即会滚动远离于相对斜坡上的卡齿段142，并进而解除与该卡齿段142的啮合状态，此时由于斜坡的反作用力消失，而使该驱动轮21可进行反向空转动作，并藉此即可构成单向驱动的作用。

接着请参阅图2至图4，是本发明应用于扳手上的第一实施例，其主要是由一本体11、一驱动轮21与一被驱动轮31所组成，其中：

该本体11，于本实施例中是由两相对的侧板12所组成，并于该二侧板12所组成的本体11端面上是分别开设有一第一槽13与一第二槽14，且该第一槽13与第二槽14不相连通。而该驱动轮21是受该二侧板12相对夹设于该第一槽13中，并于该驱动轮21外周面环设有一第一齿部22，该驱动轮21中央部位则形成有一可供带动一转动组件41转动的传动部23，于本实施例中该转动组件41是为一螺接工件，且该本体11用以带动螺接工件转动的方向是界定成一驱动方向R，该第二槽14于朝向该驱动方向R的一侧是具有一移位空间141，并于该第二槽14位于该移位空间141另一侧的相对斜坡上设有一由若干个细齿连续排列构成的卡齿段142，该卡齿段142可由齿数为六十齿至一百齿的细齿构成，而于本实施例中，该卡齿段142是由九十齿的细齿所构成。

该被驱动轮31，是夹设于该二侧板12的第二槽14中，并于该被驱动轮31外周面环设有一第二齿部32以及一阻挡齿部33，且该第二齿部32与该阻挡齿部33是分别环设于该被驱动轮31外周面的不同高度位置，其中，该第二齿部32是由该二侧板12之间而与该驱动轮21的第一齿部22相互啮合并可彼此连动，而该阻挡齿部33于本实施例中同样以九十齿的细齿构成，且该本体11于朝向该驱动方向R转动时，该被驱动轮31即可受该驱动轮21带动而朝该移位空间141另一侧相对斜坡上的卡齿段142方向滚动，并以其阻挡齿部33相对啮合于该卡齿段142上，而构成可阻挡该驱动轮21转动的阻力，且更可通过驱动轮21直径大于该被驱动轮31，而使该驱动轮21带动该被驱动轮31运转时，得令该被驱动轮31的阻挡齿部33模拟出多倍齿数的动作。

接着请继续参阅图5，通过上述构件所组成的本发明于实际使用时，当使用者以该驱动轮21的传动部23接合于一螺接工件41上，并对该本体11施力而使该本体11朝向该驱动方向R旋摆时，该驱动轮21即会驱动该被驱动轮31朝该移位空间141另一侧相对斜坡上的卡齿段142方向滚动，并以其阻挡齿部33相对啮合于该卡齿段142上，且通过该驱动轮21带动该被驱动轮31滚动啮合在相对斜坡上的卡齿段142时，将形成一斜坡的反作用力，而可确实阻挡该驱动轮21转动，最后抵消了驱动棘轮的扭力作用，藉此即可形成卡掣状态，并于该本体11朝向该驱动方向R旋摆时，即可同步驱动接合于该驱动轮21传动部23的螺接工件41进行锁紧或旋松的作业。

再者，当使用者改变其施力方向，而令扳手的本体11朝与该驱动方向R相反的方向旋摆时，如图6所示，当该本体11朝与该驱动方向R相反的方向旋摆时，该被驱动轮31的阻挡齿部33即会滚动远离于相对斜坡上的卡齿段142并偏向该移位空间141，进而即可解除与该第二槽14卡齿段142的啮合状态，此时由于斜坡的反作用力消失，该本体11于反向旋摆时即可不带动该螺接工件41并相对该驱动轮21进行一空转动作，并藉此即可构成本发明具有单向驱动的作用。

然于此必须特别提出说明的是，本发明在与现有棘轮扳手相较下，由于是利用斜坡作用而可达到单向驱动的作用，故不再需要额外以弹性件顶撑掣动块即可构成单向驱动的功效，因此结构组成不仅较现有棘轮扳手更为简单，组装上也更为容易，并通过被驱动轮31的阻挡齿部33是可于该本体11朝向该驱动方向R转动时与该第二槽14卡齿段142相对啮合，因此当使用者朝向该驱动方向R所施的力道越大时，该卡齿段142与该阻挡齿部33相互间所产生的斜坡反作用力也将越大，而使本发明在使用上可更为确实且不易发生滑动现象，故即使本发明的卡齿段142与该阻挡齿部33是以六十齿甚至一百齿的细齿构成，亦不需担心其会有强度或抗扭力不足的情形，且通过该驱动轮21是可带动该被驱动轮31仿真出多倍齿数的动作，因此更可降低工作所需角度，而使本发明所构成的扳手更可达到接近于无段驱动的功效，并可适用于狭窄的工作空间。

另如图7所示，其是为本发明应用至扳手上的第二实施例，而其与上述第一实施例的差异在于，该第二槽14中更区分有一第一区间14a与一第二区间14b，且于该本体11对应于该第二槽14的一侧设有一可连通至该第二槽中的弹抵件15，而于该驱动轮21与被驱动轮31外周面是接设有一切换组件42，以使该被驱动轮31是可于该第一区间14a及第二区间14b中进行一切换动作，且通过该弹抵件15弹抵于该切换组件42一侧上而可限制该被驱动轮31容设于其中一区间14a、14b中，并于该二区间14a、14b中分别形成有一呈反向设置的卡齿段142a、142b。

藉此，当使用者欲改变扳手带动工件41转动的方向时，如图8所示，使用者仅需按压该切换组件42而令该被驱动轮31容设于该第二槽14的第二区间14b中，此时，通过该第二区间14b的卡齿段142b是与该第一区间14a中的卡齿段142a呈反向设置，因此当使用者逆向旋摆该本体11时，将如图9所示，该被驱动轮31即会受该驱动轮21带动而朝该第二区间14b的卡齿段142b方向滚动，并以其阻挡齿部33啮合在相对斜坡上的卡齿段142b上，进而阻挡该驱动轮21转动；而于此一状态中，若再顺向旋摆该本体11，即可令该被驱动轮31的阻挡齿部33滚动远离于相对斜坡上的卡齿段142b并偏向该移位空间141，进而即可解除与该第二区间14b卡齿段142b的啮合状态，此时由于斜坡的反作用力消失，使该本体11同样可顺利相对该驱动轮21进行空转动作，而通过上述结构所组成的本发明第二实施例可通过切换该被驱动轮31相对于该二区间14a、14b的位置，以提供双向切换而改变扳手驱动方向的功效。

接着请继续参阅图10，其是为本发明应用至另一扳手上的第三实施例，而其与上述第一实施例的差异在于，该本体11呈一体式并开设有一第一槽13与一第二槽14，且该第一槽13与该第二槽14相互连通，其中，该驱动轮21外周面环设有一第一齿部，且该驱动轮21容设于该第一槽13中，而该被驱动轮31外周面则环设有一可与该第一齿部22相互啮合的第二齿部32，并于该第二齿部32的各齿峰端面处分别设有若干个由细齿所构成的阻挡齿部33，且该第二齿部32与该阻挡齿部33分别环设于该被驱动轮31外周面的相同高度位置。

而通过上述构件所组成的本发明第三实施例，当该本体11在朝向该驱动方向R转动时，该被驱动轮31同样可受该驱动轮21带动而朝该第二槽14移位空间141另一侧相对斜坡上的卡齿段142方向滚动，并以其阻挡齿部33相对啮合于该卡齿段142上，而构成可阻挡该驱动轮21转动的阻力，藉此达到可单向驱动工件的功效；并由此可知，本发明所提供的单向棘轮元件并不局限其本体11的种类、型状，因此可适用于市面上所有类型的扳手上。

同理，本发明所提供的单向棘轮元件亦可适用于脚踏车飞轮中的单向轴承或棘轮式活动椅背等具有单向驱动的机构上，其仅需以该驱动轮21的传动部23与单向轴承或棘轮式活动椅背的枢转轴相接合，即可使单向轴承或棘轮式活动椅背等具有单向驱动机构的单向驱动作用的传动更为确实且不易滑脱的功效，且当将本发明的单向棘轮元件运用至脚踏车的飞轮上时，除可使其空转时更加顺畅、无声外，更可通过斜坡作用较能吸收踩踏脚踏车飞轮时所产生的瞬间冲击力，并进而具有增加其耐用度的优点。

Claims (6)

1.一种单向棘轮元件，其特征在于，它包含有：

一本体，具有一第一槽及一第二槽，该第一槽中设有一驱动轮，且该驱动轮中央部位形成有可供带动一转动组件转动的传动部，该驱动轮外周面环设有一第一齿部，而该本体用以带动该驱动轮转动的方向界定成一驱动方向，且该第二槽于朝向该驱动方向的一侧具有一移位空间，并在该第二槽的与该移位空间相对的另一侧上的相对斜坡上设有一由若干个细齿连续排列构成的卡齿段；

一被驱动轮，设于所述本体的所述第二槽中，该被驱动轮外周面环设有一与所述第一齿部啮合的第二齿部，以及一可与该第二槽的卡齿段相对啮合的阻挡齿部，且该被驱动轮可受该驱动轮带动而朝与该移位空间相对的另一侧上的相对斜坡上的卡齿段方向滚动，并以其阻挡齿部相对啮合于该卡齿段上形成卡掣状态，而当该本体朝向相反该驱动方向转动时，该被驱动轮的阻挡齿部即会滚动远离于相对斜坡上的卡齿段形成空转状态。

2.依权利要求1所述的单向棘轮元件，其特征在于：所述本体由两相对的侧板所组成，并于该二侧板所组成的本体端面上分别开设有不相连通的第一槽与第二槽。

3.依权利要求1或2所述的单向棘轮元件，其特征在于：所述被驱动轮的第二齿部与所述阻挡齿部分别环设于所述被驱动轮外周面的不同高度位置。

4.依权利要求1所述的单向棘轮元件，其特征在于：所述第二槽中更区分有一第一区间与一第二区间，且于所述本体对应于该第二槽的一侧设有一连通至该第二槽中的弹抵件，而该被驱动轮可于该第一区间及第二区间中进行一切换动作，且通过该弹抵件的弹抵而可限制该被驱动轮容设于其中一区间中，并于该二区间中分别形成有一卡齿段，且该二区间的卡齿段呈反向设置。

5.依权利要求4所述的单向棘轮元件，其特征在于：所述驱动轮与所述被驱动轮外周面更接设有一切换组件，且该切换组件可令该被驱动轮于该第一区间及第二区间中进行一切换动作。

6.依权利要求1所述的单向棘轮元件，其特征在于：所述本体呈一体式且所述第一槽与所述第二槽相互连通，而所述阻挡齿部设于所述被驱动轮第二齿部的各齿峰端面处，且该第二齿部与该阻挡齿部分别环设于该被驱动轮外周面的相同高度位置。