CN2434099Y - 棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棘轮扳手,是由扳手主体、棘轮齿、卡制齿、弹力机构、上盖及C型扣组成;其中,扳手主体包括把手及扳头两部分,把手为平直或向上、倾斜—15°状,扳头处挖设有大小不等的两圆孔用以置放棘轮齿、卡制齿;在大孔处顶缘设一环沟槽,再以C型扣套置;而在盖板套入后C型扣再夹置盖板的圆孔外缘槽沟固定,以形成棘轮扳手。该棘轮扳手具有承受较大扭力,并可正、反两面平贴于被扳动物件而不受阻隔。

Description

棘轮扳手

本实用新型涉及扳手，尤指一种平贴式满弧齿的棘轮扳手。

扳手在机械、汽车等多项工业而言，是不可或缺的重要维护工具，除了其简易性及携带方便之外，更是转动螺柱、螺帽的一项应用利器，尤其棘轮扳手更具提醒使用者转动与否声效功能。然而，在设计上各厂家都不同，存在着共同的缺失：

1、其扭力值不够大。

2、结构复杂成本高且易滑脱。

3、无法平贴于被扳动件平面，或者仅有单侧，而限制了其使用上的便利。

如图1、图2所示，该棘轮扳手其缺点在于拨钮，凸出于扳头的平面，故有上述第3点缺失，而图3～图7所示的都是习知棘轮扳手结构剖面图，也都存在有上述第1、第2项的缺失，尤其在图4、图7的图示中棘轮齿成细齿，又间接传动，加大了其公差间隙更容易使咬合齿处滑脱。有鉴于此，本实用新型的创作人以其多年从事手工具的制造与销售所获得的经验，积极研究改进，终于研制出本实用新型所述的产品。

本实用新型的目的在于提供一种棘轮扳手，该棘轮扳手能平贴于物件表面进行正、反二面的扳动作业。

为了实现上述的任务，本实用新型采用的解决方案是：提供一种棘轮扳手，包括：扳手主体、棘轮齿、卡制齿、上盖、C型扣；

该扳手主体，包括把手及扳头两部分，把手为平直线或向上、倾斜一15°状，扳头处挖设有大小不等的用以置放棘轮齿、卡制齿的两圆孔，于大孔处顶缘设一环沟槽，再以C型扣套置，于盖板套入后C型扣再夹置盖板的圆孔外缘槽沟固定；其特点在于：

还包括有提供卡制齿弹力的弹力机构；

该卡制齿是一满弧状的扇形齿，上方设有一能控制左、右方向使卡制齿两侧齿与棘轮齿咬合的拨钮，卡制齿内中央处开设有一沟槽，且该卡制齿低于扳头表面。

该弹力机构可由一弹片和一固定销组成，或者可由一弹性体和固定销组成，也可以由一凸柱、一导孔、一线状弹簧所组成，还可以由一钢珠和一弹簧组成。

由本实用新型的结构可知，本实用新型与传统的产品相比具有如下有益效果：该棘轮扳手能够承受较大扭力，并且可正、反两面平贴于被扳动物件而不受阻隔，从而使扳手的结构更简单，使用更加灵活。

下面结合附图对本实用新型的实施方式再作一详细的描述。

图1是习用棘轮扳手的立体外观图。

图2是另一习用棘轮扳手的立体外观图。

图3是习用粗齿的棘轮扳手组合剖视图。

图4是习用细齿的棘轮扳手组合剖视图。

图5是弹簧式粗齿的棘轮扳手组合剖视图。

图6是另一习用粗齿的棘轮扳手组合剖视图。

图7是另一习用的细齿棘轮扳手组合剖视图。

图8是本实用新型的立体外观图。

图9是本实用新型的立体分解图。

图10是本实用新型组合剖视图。

图11是另一本实用新型的组合剖视图。

图12是又一本实用新型的组合剖视图。

图13是本实用新型的拨动组合剖视图。

图14是本实用新型的正面操作实施例。

图15是本实用新型的反面操作实施例。

图16是本实用新型的卡制齿上拨钮位置不同所拨动弧度大小示意图。

图17是本实用新型再一较好实施例的立体分解图。

图18是本实用新型再一较好实施例的组合剖视图。

图19是本实用新型再一较好实施例的逆向组合剖视图。

图20是本实用新型的受力分析组合剖视图。

图21是本实用新型的拨钮受力弧分析的剖视图。

如图8～图10及图13所示，本实用新型是一种棘轮扳手，由扳手主体21、棘轮齿22、卡制齿23、固定销24、弹片25、上盖26以及C型扣27所组成，其中：

该扳手主体21，包括把手211以及扳头212两部分，把手211为平直或向、倾斜一15°状，而扳头212处则挖设有大小不等的两圆孔，以置放棘轮齿22、卡制齿23，在大孔处顶缘设一环沟槽2121，再以C型扣27套置，而在盖板26套入后C型扣27再夹置盖板26的圆孔外缘槽沟261固定；

其主要特点在于：

该卡制齿23，形成一满弧状的扇形齿，上方设有一拨钮231，扳动拨钮231可以左、右方向控制，使卡制齿23两侧齿与棘轮齿22咬合，而卡制齿23内中央处设一沟槽233用来置放弹片25，使卡制齿23形成扇形齿232能够加大受力面积，并且该卡制齿23低于扳头212表面。

该弹片25，形成一近似椭圆状并且具有一缺口，置放于卡制齿23内的沟槽233处，并且以一固定销24推抵住，以提供卡制齿23的弹力。

该固定销24，为一长条状圆杆，前端形成圆球状，穿置于扳手侧缘孔2110内，并且紧迫配合于该侧缘孔2110内，且推抵住弹片25。

由于上述构件组成可以使该棘轮扳手承受较大扭力，并且可正、反两面平贴于被扳动物件，如图14、图15所示，而不受阻隔。

另如图12中所示，本实用新型是一种棘轮扳手，其主要特征在于该卡制齿23内沟槽设置一不规则形状的弹性体30，用以提供卡制齿23的弹力。

又如图11中所示，本实用新型是一种棘轮扳手，其主要特征在于该卡制齿31一侧设一凸柱311以及一导孔312，该凸柱311可由一线状弹簧32的圆圈端套住，而导孔312则提供弹簧的弯折端勾住，以使卡制齿31具有弹力，从而达到棘齿声响作用。

请再参阅图14、图15所示，是本实用新型的棘轮扳手能平贴于物件表面，进行正、反两方面操作的实施例图。

图17～图19所示，本实用新型一种棘轮扳手，其中该卡制齿23沟槽可为一中央弧面较浅而两侧凹弧较深的波浪弧槽313，并且使该波浪弧槽313内嵌置一钢珠5及一弹簧4。

如图20所示，本实用新型受力分析如下：

柄上的零件，受力结构分析图：

M1=r1×F1

M2=r×F2

M1=M2力量平衡，而M1=M2＞M则可承受外力的作用，达到使用的目的。

由力学分析，因M2力臂小，因此单位承受压力大，因此必须加大受力面积来分散力量，而有此半满弧齿的设计来分散F1所产生的切线力矩M1所施加的力量，因力量都作用在切线上，棘轮的力矩较挡齿大，而相对其单位承受力小，从而能有较小的相对受力面积，也能设计较轻薄短小，基于此理由，而有此设计。

由实际实验数据得知：

当θ2=25°～35°时，此结构可得到较佳的啮合角度和配合扭力。

因θ2≥θ1l3=r1×θ1    $\mathrm{\θ}1=\frac{l3}{r2}$    r1为常数，θ1∝l3l2=r2×θ2    $\mathrm{\θ}2=\frac{l2}{r2}$    r2为常数，θ2∝l2

由此结构可知：

当r2增大时，θ1也愈增大，则l3增大。

而为符合本设计，则θ2也需增大，而增大θ2也即增大l2。

要有较大面积的压力承受单位，反推得知，得到以下数据摘要(n为设计参数)。附表二：挡齿和飞轮承受的压力分析：轴轮 $\mathrm{\ΣF}1=\frac{P1}{A1}=\frac{P1}{l1\×t}$ P1=∑F1×l1×t实际承受l3=r1×θ1    P′1=∑F1×r1×θ1×t卡制齿 $\mathrm{\ΣF}2=\frac{P2}{A2}$    e2=r2×θ2P2=∑F2×r2×θ2×t

因l2＞l1所以P1＜P′1，实际受力较棘轮承受力大，卡制齿相对，必须l1≥l3才是较佳的设计，才能有较大的承受压力面积，也即θ2≥θ1，则此结构较其它的方案，受力面积较大，能得到高扭力。

值得一提，本实用新型在图16所示的拨扭(231)，是低于扳头212，且定位于卡制齿23，可以一体成型或分离都可，其定点2311可沿卡制齿23中心线移动，使拨钮231以较小摆弧而能移动卡制齿23，左、右侧与棘轮齿咬合。

如图21所示，本实用新型的拨钮位置的数学分析： $\frac{H1}{H3}=\frac{H4}{H5}$ ，H4=H1×θ3，H5=H3×θ3 $H1\∝\frac{1}{H5}$ 成反比

H1愈大，则H5愈小，即H1(即拨钮距离挡齿的中心距离)愈大，则拨钮摆动角度愈小，而本设计就是基于本概念而进行设计的。

实验数据显示：

当θ3=50°～70°时，随角度的增大，有较大的H′2弦长空间，而H′2愈小则R愈小，则整个结构愈强状，而要减小H′2，则依照上面的公式，则拨钮需下移，较佳的数据资料(摘要)如附表一，为此结构的特征之一。

附表一：θ3    H5       H′2      H′550    0.873    0.0937    0.84551    0.890    0.0974    0.86152    0.908    0.1012    0.87753    0.925    0.1051    0.89254    0.942    0.1090    0.90855    0.960    0.1130    0.92356    0.977    0.1171    0.93957    0.995    0.1212    0.95458    1.012    0.1254    0.97059    1.030    0.1296    0.98560    1.047    0.1340    1.00061    1.065    0.1384    1.01562    1.082    0.1428    1.03063    1.100    0.1474    1.04564    1.117    0.1520    1.06065    1.134    0.1566    1.07566    1.152    0.1613    1.08967    1.169    0.1661    1.10468    1.187    0.1710    1.11869    1.204    0.1759    1.13370    1.222    0.1808    1.147

Claims (5)

1、一种棘轮扳手，包括：扳手主体、棘轮齿、卡制齿、上盖、C型扣；

该扳手主体，包括把手及扳头两部分，把手为平直线或向上、倾斜一15°状，扳头处挖设有大小不等的用以置放棘轮齿、卡制齿的两圆孔，于大孔处顶缘设一环沟槽，再以C型扣套置，于盖板套入后C型扣再夹置盖板的圆孔外缘槽沟固定；其特征在于：

还包括有提供卡制齿弹力的弹力机构；

该卡制齿是一满弧状的扇形齿，上方设有一能控制左、右方向使卡制齿两侧齿与棘轮齿咬合的拨钮，卡制齿内中央处开设有一沟槽，且该卡制齿低于扳头表面。

2、如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于该弹力机构由一弹片和一固定销组成；该弹片为椭圆状并具有一缺口，置放于卡制齿内的沟槽处，并以一固定销推抵住；该固定销为一长条状圆杆，前端形成圆球状，穿置于扳手侧缘孔内，并紧迫配合于该侧缘孔内。

3、如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于该弹力机构由一弹性体和固定销组成；该弹性体为不规则形状，置放于卡制齿内的沟槽处，并以一固定销推抵住；该固定销为一长条杆圆杆，前段形成圆球状，穿置于扳手侧缘孔内，并紧迫配合于该侧缘孔内。

4、如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于该弹力机构由一凸柱、一导孔、一线状弹簧所组成；该凸柱和导孔设于卡制齿一侧，且该凸柱由弹簧的圆圈端套住，而导孔则由弹簧的弯折端勾住。

5、如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于该弹力机构由一钢珠和一弹簧组成，该钢珠和弹簧嵌置于该卡制齿的沟槽内，其中该卡制齿的沟槽是一中央弧面浅而两侧凹弧深的波浪弧槽。

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