CN106624609A - 转体制备方法及使用该方法制作转体的扭矩工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转体制备方法，历经爪槽第一次、第二次钻孔加工与表面处理等步骤，在转体形成多个爪槽。按照前述方法制作的转体，以爪槽收纳相同数目的爪，共同安装在一扭矩工具上。凭借一组装在扭矩工具的控制器，决定单爪啮合一些设在扭矩工具的齿，让扭矩工具依原来的最小空转角度进行锁紧作业，或是多爪交替啮合齿缩减至更小的空转角度，让扭矩工具使用在狭窄的空间。

Description

转体制备方法及使用该方法制作转体的扭矩工具

技术领域

本发明涉及扭矩工具空转角度的切换技术，尤指一种转体制备方法以及一种使用该方法制作转体的扭矩工具，该扭矩工具拥有可变的最小空转角度。

背景技术

常见的扭矩工具，多为扭矩扳手或扭矩起子，利用旋转动能驱使一工件(如螺丝、螺栓或连接杆)同向旋转，进而执行锁紧或旋松动作之一。

无论是扭矩扳手或扭矩起子，通常会在一中空的驱动体(如扭矩扳手的中空头部，或是扭矩起子的中空本体)里面安装一转体(泛指在中空的头部或本体内自由旋转的圆形体)。一卡掣构造安排在转体面对驱动体的部位，决定驱动体单向绕着转体空转，反向带动转体随着驱动体同步旋转。

譬如美国第4,147,076号专利案的卡掣块(Double Pawl Element)中央转动连接于转体(Pawl Carrier)，通过一选择机构(Ratchet Drive Selector Mechanism)决定二成形于卡掣块旁边的爪之一与驱动体内面对应的齿保持啮合关系。同类型的卡掣块，可见于美国第4,261,233号专利案。

又如美国第6,655,238号专利案，将卡掣块(Pawl)连同一弹性件(Spring)安装在驱动体(Head)面对转体(Engaging Ring)外圆周面连续齿处，借助弹力让卡掣块啮合转体对应的齿为常态。同样的卡掣块，还取得中国台湾证书第M241173号专利案。

或像美国第5,074,174号专利案揭示二单片型卡掣块(Ratchet Member)分别枢接在驱动体(ARecess Disposed On One Side Of The Body)不影响转体(APlurality Of Socket Member)转动的部位，手动操作一选择机构(Cam)决定任一卡掣块偏向转体摆动，致使卡掣块尖端啮合转体对应的齿。同类型的卡掣块，可见于台湾公开第200812759号专利案。

假设，连续的齿数是24，驱动体绕着转体回旋的最小角度为15°(360°÷24＝15°)，既不符所有人的使用习惯，也不利于扭矩工具在狭窄空间执行旋松或锁紧作业。

为了获得更小的空转角度，某些业者推出36或72齿的扭矩工具，将最小空转角度缩减为10°或5°。甚至于，美国第6,666,111号专利案(同时取得台湾第592903号专利案)提出齿数增加到90～180齿，缩减最小空转角度至4°～2之间。这样的作法，陷入增减齿数的误区，对扭矩工具的结构强度影响甚巨。

因此，本案发明人提出新的扭矩工具，在齿数固定不变的条件下，依最小空转角度N倍+(最小空转角度×1/卡掣块数目)的算式，在转体实施多个爪槽搭配多爪，让扭矩工具既能在原来的最小空转角度执行旋松或锁紧作业，又能缩减最小的空转角度使用于狭窄的空间，解决传统式扭矩工具存在已久的弊端，申请并取得台湾第I476076号与美国第8,726,766号等专利权，在案可稽。

发明内容

本案发明人不因此自满，秉持精益求精的精神，再次研发新的转体制备方法，及使用该方法制作转体的扭矩工具。

本发明提出的转体制备方法，其主要目的在于：采用新的步骤，制作更为简易完成的转体。

当然，使用该方法制作转体的扭矩工具，其主要目的在于：节省转体的制作时间，相对减少生产的成本，更能在残酷的经济市场，提升有利的竞争力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种转体制备方法，其特征在于，是按照下列步骤逐一实施：

爪槽第一次钻孔加工步骤：采用钻孔加工方式，在一转体圆周面形成多个爪槽的第一切削面，该第一切削面是同圆心的圆弧面；

爪槽第二次钻孔加工步骤：该转体钻孔加工多个爪槽的第二切削面，该第二切削面是同圆心的圆弧面且交集第一切削面；

表面处理步骤：依化学、电镀、电解、化学研磨、皮膜化成、润滑、染色处理、热处理、涂装的方式之一处理该转体的表面。

所述的转体制备方法，其中，该第一切削面轴心经过转体轴心至第二切削面轴心形成15°±2°的角度，且该第一、第二切削面轴心相隔的距离等于第二切削面直径。

所述的转体制备方法，其中，该第一、第二切削面直径或半径的比值约1.5～2。

所述的转体制备方法，其中，该第二切削面开口的距离小于第二切削面直径。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种使用上述方法制作转体的扭矩工具，其特征在于，包括：

一转体，其有多个爪槽，每个爪槽包括一形成于转体圆周面的第一切削面与一第二切削面，该第一、第二切削面分别是同圆心的圆弧面，该第二切削面交集第一切削面；

多个爪，每个爪包括一卡掣端与一根部，该根部是圆的，其直径小于第二切削面的直径，该根部轴心至卡掣端的长度比第一切削面开口的距离还短，以根部置入第二切削面为轴，允许该爪的卡掣端相对转体摆动；

一扭矩工具，包括一头，该头是中空的，其内面有多个连续的齿；

一控制器，其有多个凸块与多个隔片，每个凸块有二定位部；

一卡掣单元，其安装于转体除了爪槽以外的部位；

在头套于转体外围时，该齿面对爪槽，该控制器安装于头，使凸块与隔片位于转体与头之间；

在卡掣单元卡住二定位部之一时，只有单个爪与头的齿维持啮接关系，其余的爪受阻于隔片且不能接触齿；在卡掣单元卡住另一个定位部时，多个爪交替啮合头的齿。

所述的扭矩工具，还有多个弹性件，每个弹性件置入爪槽的第一切削面与爪之间。

如此，本发明的转体制备方法在原来的基础(即中国台湾第I476076号或美国第8,726,766号等专利案)上，采用新的步骤与流程，制作更为简易完成的转体，空转角度缩减至更小。

接着，基于图式详述相关的实施例，说明采用的技术、手段及功效，相信本发明上述目的、构造及特征，当可由的得一深刻而具体的了解。

附图说明

图1是本发明关于转体制备方法的流程图。

图2～图4是图1流程制作转体的立体与剖视图。

图5是使用前述方法制作转体的扭矩工具分解图。

图6是控制器另一个角度的立体图。

图7是扭矩工具原来的最小空转角度的示意图。

图8是扭矩工具最小空转角度缩减后的示意图。

图9是扭矩工具关于头的剖视图。

附图标记说明：爪槽第一次钻孔加工10；爪槽第二次钻孔加工12；表面处理16；转体20；方孔21；爪槽22；第一切削面24；第二切削面26；爪30；卡掣端32；根部34；弹性件36；扭矩工具40；头42；齿44；控制器50；凸块52；定位部54；隔片56；卡掣单元60；复位元件62；壳体64；螺帽70；方柱72；珠体74；定位件76。

具体实施方式

如图1所示，阐明转体的制备方法，系按照爪槽第一次钻孔加工10、爪槽第二次钻孔加工12与表面处理16等步骤逐一实施。

配合图2～图4来描述转体20的制作流程。首先，在爪槽第一次钻孔加工步骤，是指圆的转体20外在轮廓，采用钻头切削孔、槽等机械加工方式，在转体20圆周面形成多个爪槽22的第一切削面24。该第一切削面24是同圆心的圆弧面。

在爪槽第二次钻孔加工步骤中，同一转体20用钻头切削孔、槽等机械加工方式形成多个爪槽22的第二切削面26，该第二切削面26也是同圆心的圆弧面且交集第一切削面24。

其中，该第一切削面24轴心经过转体20轴心至第二切削面26轴心形成一锐角，拥有大约15°±2°的角度θ1。而且，该第一、第二切削面24、26轴心相隔的距离S1大致等于第二切削面26直径。另外，该第一、第二切削面24、26直径或半径的比值约1.5～2，该第二切削面26开口的距离小于第二切削面26直径。

在表面处理步骤，可选择化学、电镀、电解、化学研磨、皮膜化成、润滑、染色处理、热处理、涂装等方式之一，对该转体20进行表面处理作业，提升硬度、韧度及其他的金属材质的特性。

具体而言，该第一切削面24的直径约9mm，第二切削面26直径约5mm，二者的直径比值落在1.5～2的范围中。其次，该第一、第二切削面24、26轴心相隔的距离S1约5.03mm，与第二切削面26直径大致相等。因此，该第二切削面26开口的距离S2小于第二切削面26的直径。

接着看到图5、图6、图9，阐明扭矩工具40除了前述方法制作的转体20以外，还安装有多个爪30、一控制器50、一卡掣单元60、一螺帽70与一方柱72。

所述的转体20是直径不一多层体，其中央贯穿一方孔21。该转体20圆周面形成四爪槽22，每个爪槽22有第一、第二切削面24、26，该第一切削面24的直径比第二切削面26的直径大，第二切削面26形成于第一切削面24上。

每个爪30大致呈矩形体，其一端呈多边形且视为卡掣端32，另一端界定为根部34而呈凸曲面设计。该根部34是圆的，其直径小于第二切削面26的直径，却大于第二切削面26开口的距离S2。在根部34置入第二切削面26时，该爪30不会沿着转体20半径方向离开。

如图4所示，该根部34轴心至卡掣端32角落的长度L比第一切削面24开口的距离S3还短。以根部34为轴，该爪30的卡掣端32相对转体20摆动，既能往外运动一定幅度，又能被第一切削面24收纳。

在图7中，该扭矩工具40有多个弹性件36，每个弹性件36置入爪槽22与爪30之间，提供爪30偏摆所需的作用力。在本实施例，该弹性件36是指压缩弹簧。某些实施例，该弹性件36可以是簧片。

回头看到图5、图6、图9，该扭矩工具40是扳手，其有一中空的头42。该头42是环形，其内环面形成多个连续的齿44。在头42套于转体20外围时，该齿44面对爪槽22而可被爪30啮合。此刻，该转体20底层直径最大且受阻于头42底面，顶层直径较小而可露出头42的顶面，用以锁紧螺帽70。

所述的控制器50类似于环形的盘体，在二面之一形成二凸块52与二隔片56，每个凸块52有二定位部54。在头42套于转体20外围时，该控制器50也套在转体20，其受阻于螺帽70而不得离开头42，连带凸块52与隔片56插入转体20与头42之间。如此，任一凸块52搭配附近的隔片56为一组，决定二爪30交替啮合头42的齿44(详阅图8)，或是单一爪30与齿44啮合(详阅图7)。

另外，该卡掣单元60安装于转体20除了爪槽22以外的部位。所述的卡掣单元60包括一复位元件62与一壳体64，共同置入转体20而可往外弹出，以致壳体64卡住二定位部54之一，只有单个爪30与头42的齿44维持啮接关系，其余的爪30受阻于隔片56却不能接触齿44，让扭矩工具40拥有原来的最小空转角度(详阅图7)。

在卡掣单元60卡住另一个定位部54时，二爪30交替啮合头42的齿44，使扭矩工具40从原来的空转角度缩减至更小的空转角度(详阅图8)。

所述的方柱72插入转体20的方孔21，其一端藏于转体20，另一端超出扭矩工具40的头42。该方柱72有二珠体74与一定位件76，每个珠体74设在方柱72邻近端部处，该定位件76设在方柱72中央且顶住转体20围绕方孔21的壁，加上珠体74对转体20的抵制作用，维持方柱72与转体20的联结关系，传递扭矩工具40的作用力。

Claims (6)

1.一种转体制备方法，其特征在于，是按照下列步骤逐一实施：

爪槽第一次钻孔加工步骤：采用钻孔加工方式，在一转体圆周面形成多个爪槽的第一切削面，该第一切削面是同圆心的圆弧面；

爪槽第二次钻孔加工步骤：该转体钻孔加工多个爪槽的第二切削面，该第二切削面是同圆心的圆弧面且交集第一切削面；

表面处理步骤：依化学、电镀、电解、化学研磨、皮膜化成、润滑、染色处理、热处理、涂装的方式之一处理该转体的表面。

2.根据权利要求1所述的转体制备方法，其特征在于，该第一切削面轴心经过转体轴心至第二切削面轴心形成15°±2°的角度，且该第一、第二切削面轴心相隔的距离等于第二切削面直径。

3.根据权利要求1所述的转体制备方法，其特征在于，该第一、第二切削面直径或半径的比值约1.5～2。

4.根据权利要求1所述的转体制备方法，其特征在于，该第二切削面开口的距离小于第二切削面直径。

5.一种使用如权利要求1至4中任一项所述方法制作转体的扭矩工具，其特征在于，包括：

一转体，其有多个爪槽，每个爪槽包括一形成于转体圆周面的第一切削面与一第二切削面，该第一、第二切削面分别是同圆心的圆弧面，该第二切削面交集第一切削面；

多个爪，每个爪包括一卡掣端与一根部，该根部是圆的，其直径小于第二切削面的直径，该根部轴心至卡掣端的长度比第一切削面开口的距离还短，以根部置入第二切削面为轴，允许该爪的卡掣端相对转体摆动；

一扭矩工具，包括一头，该头是中空的，其内面有多个连续的齿；

一控制器，其有多个凸块与多个隔片，每个凸块有二定位部；

一卡掣单元，其安装于转体除了爪槽以外的部位；

在头套于转体外围时，该齿面对爪槽，该控制器安装于头，使凸块与隔片位于转体与头之间；

在卡掣单元卡住二定位部之一时，只有单个爪与头的齿维持啮接关系，其余的爪受阻于隔片且不能接触齿；在卡掣单元卡住另一个定位部时，多个爪交替啮合头的齿。

6.根据权利要求5所述的扭矩工具，其特征在于，还有多个弹性件，每个弹性件置入爪槽的第一切削面与爪之间。