TW201328821A - C形彈性鋼塊之製法、結構及其應用 - Google Patents

C形彈性鋼塊之製法、結構及其應用 Download PDF

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Abstract

一種C形彈性鋼塊之製法，其包含下列步驟：裁切一普通鋼材成一圓鋼管。加工圓鋼管成一棘齒內六角鋼管。切割棘齒內六角鋼管成一棘齒內六角塊。利用熱處理將棘齒內六角塊轉變為一彈性棘齒內六角塊。開設一開口於彈性棘齒內六角塊，使彈性棘齒內六角塊成一C形彈性鋼塊。

Description

C形彈性鋼塊之製法、結構及其應用
本揭示內容是有關於製作彈性鋼塊之方法，且特別是有關於一種應用於手工具中彈性鋼塊之製作方法。
現有單向棘輪扳手藉由複數個C形鋼片卡制在環狀頭部及棘輪之間，C形鋼片的數量會影響棘輪的作動，而C形鋼片的構造亦可能因作用力過大而發生損壞。此外，若應用習知處理鋼片的技術來處理塊狀鋼材，是無法使塊狀鋼材擁有與鋼片相同的彈性效果。又裁切片狀鋼材亦是另一項難題，再者使用多數個鋼片不僅導致成本上的負擔，更易於組裝過程中發生問題及不便，但是礙於現有處理鋼材的技術，前述使用多數個鋼片的問題一直遲未解決。
因此，本揭示內容之一技術態樣在於提供一種C形彈性鋼塊之製法，以克服上述現有處理鋼材技術的問題。
依據本技術態樣一實施方式，提出一種C形彈性鋼塊之製法，其包含下列步驟：裁切一普通鋼材成一圓鋼管。加工圓鋼管成一棘齒內六角鋼管。切割棘齒內六角鋼管成一棘齒內六角塊。利用熱處理將棘齒內六角塊轉變為一彈性棘齒內六角塊。開設一開口於彈性棘齒內六角塊，使彈性棘齒內六角塊成一C形彈性鋼塊。
因此，上述實施方式除了使塊狀鋼材擁有與鋼片相同的彈性效果外，同時也免去了裁切成片狀鋼材的困擾。
本揭示內容之另一技術態樣在於提供一種由前述製法製成之C形彈性鋼塊及其應用，以克服上述使用多數個鋼片導致成本負擔及組裝不便的問題。
依據本技術態樣一實施方式，提出一種應用前述製法製成之C形彈性鋼塊結構，其組裝於一棘輪扳手上，C形彈性鋼塊結構包含一C形彈性鋼塊、一棘齒部及一套接部。棘齒部環繞於C形彈性鋼塊之外側，且棘齒部與棘輪扳手相嚙合，使C形彈性鋼塊僅能相對棘輪扳手單向轉動。套接部位於C形彈性鋼塊之內側，用以與一工件套接。
更進一步的說，在本技術態樣其他實施方式中，套接部之每一彎折處可具有一凹弧區，用以減少套接部之每一彎折處所承受的應力。另一方面，C形彈性鋼塊另可包含複數個變形區及複數個支撐區。變形區位於套接部之複數個彎折處，用以提供C形彈性鋼塊彈性變形。支撐區用以維持C形彈性鋼塊的結構強度，且支撐區的寬度大於變形區的寬度。
依據本技術態樣另一實施方式，提出一種棘輪扳手，其包含一扳手本體、一環狀頭部及一應用前述製法製成之C形彈性鋼塊結構。環狀頭部位於扳手本體之一端，且環狀頭部內具有一環齒部。C形彈性鋼塊結構包含一C形彈性鋼塊、一棘齒部及一套接部。C形彈性鋼塊位於環狀頭部內。棘齒部環繞於C形彈性鋼塊之外側，且棘齒部與環齒部相嚙合，使C形彈性鋼塊僅能相對環狀頭部單向轉動。套接部位於C形彈性鋼塊之內側，用以與一工件套接。
因此，上述諸實施方式利用應用前述製法製成之C形彈性鋼塊結構來代替習知技術的多數個鋼片及工作筒，同時解決了成本負擔及組裝不便的問題。
第1圖繪示本揭示內容一實施方式之C形彈性鋼塊的製作流程圖。如第1圖所示，C形彈性鋼塊的製法100包含下列步驟：步驟110，裁切一普通鋼材成一圓鋼管。步驟120，加工圓鋼管成一棘齒內六角鋼管。步驟130，切割棘齒內六角鋼管成一棘齒內六角塊。步驟140，利用熱處理將棘齒內六角塊轉變為一彈性棘齒內六角塊。步驟150，開設一開口於彈性棘齒內六角塊，使彈性棘齒內六角塊成一C形彈性鋼塊。
首先，步驟110中的普通鋼材為只含碳元素的鋼材，亦可稱為碳素鋼；將普通鋼材裁切成一圓鋼管，顧名思義可知，前述圓鋼管為一管狀鋼材。
接著，步驟120是對圓鋼管加工，於圓鋼管外加工出棘齒，於內加工成內六角狀，而成為一棘齒內六角鋼管。
再者，步驟130將棘齒內六角鋼管切割成多數個棘齒內六角塊。
接著，步驟140利用熱處理將棘齒內六角塊轉變為一彈性棘齒內六角塊。所謂「熱處理」係指鋼材加熱到臨界溫度(Critical Temperature)範圍，然後再用不同的冷卻速度冷至常溫，其間，急冷者可得到高硬度及高強度，慢冷者則效果相反；常見的熱處理操作有退火(Annealing)、淬火(Quenching,Hardening)、回火(Tempering)、正常化(Normalizing)、球狀化(Spheroidizing)及表面硬化。以上熱處理的方法屬現有處理鋼材的習知技術，而鋼材經過熱處理會轉變為具彈性的鋼材，亦為本領域技術人員的通常知識。因此，熱處理的方法及鋼材如何轉變為具有彈性的鋼材皆不在本實施方式的討論範圍內。
最後，步驟150開設開口於彈性棘齒內六角塊，使彈性棘齒內六角塊成一C形彈性鋼塊，此步驟150的目的在於用以使C形彈性鋼塊有更大的彈性變形空間。由於在步驟140時，棘齒內六角塊為一完整的結構，使得熱處理的過程中棘齒內六角塊各個部位的鋼材均勻受熱並產生變化，進而使棘齒內六角塊的整體內部構造均勻，而不會有某處發生應力集中的情形。開設開口是為了讓已具有彈性的彈性棘齒內六角塊能有更大的彈性變形空間；至於是由何種方式開設開口，習知技術如銑車、沖壓、線切割…等加工技術皆為可行的辦法，此非本實施方式的主要技術特徵。
藉由調整處理鋼材的步驟，可有效讓棘齒內六角塊轉變為彈性棘齒內六角塊，如此一來，不僅使塊狀鋼材擁有與鋼片相同的彈性效果外，同時也免去了裁切成片狀鋼材的困擾。
第2圖繪示本揭示內容另一實施方式之棘輪扳手的立體圖。第3圖繪示第2圖之棘輪扳手的分解圖。如第2圖及第3圖所示，棘輪扳手200包含一扳手本體210、一環狀頭部220及一應用前述製法製成之C形彈性鋼塊結構230。環狀頭部220位於扳手本體210之一端，且環狀頭部220內具有一環齒部221。本實施方式的扳手本體210僅有一端為工作端即環狀頭部220，然而，另一端是否為工作端如開口端，對本實施方式的技術特徵並無影響；此外，本實施方式環狀頭部220內的環齒部221為棘齒，關於環齒部221為何設計為棘齒將於後說明。
第4圖繪示第2圖之棘輪扳手的分解前視圖。第5圖繪示第2圖之棘輪扳手的局部放大圖。C形彈性鋼塊結構230包含一C形彈性鋼塊231、一棘齒部232及一套接部233。
C形彈性鋼塊231位於環狀頭部220內，且具有一開口234，用以提供C形彈性鋼塊231彈性變形的空間。
棘齒部232環繞於C形彈性鋼塊231之外側，且棘齒部232與環齒部221相嚙合，使C形彈性鋼塊231僅能相對環狀頭部221單向轉動。換言之，C形彈性鋼塊231僅能相對環狀頭部221順時針或逆時針轉動。
套接部233位於C形彈性鋼塊231之內側，用以與一工件套接。當套接部233與工件套接後，以本實施方式中第4圖的圖面方位為例，使用者若順時針轉動扳手本體210，棘齒部232將會卡合於環齒部221上，使C形彈性鋼塊231無法相對環狀頭部220轉動，如此，使用者便可順利帶動工件轉動；反之，使用者若逆時針轉動扳手本體210，由於棘齒部232及環齒部221嚙合齒型的特殊設計，C形彈性鋼塊231將會相對環狀頭部220空轉，讓使用者無須分離套接部233及工件，便可轉動扳手本體210回到初始帶動工件的位置，以繼續進行轉動工件的工作。
在本實施方式中套接部233為六角形，且套接部233之每一彎折處具有一凹弧區235，用以減少套接部233之每一彎折處所承受的應力。另一方面，C形彈性鋼塊231另包含複數個變形區231a及複數個支撐區231b。
變形區231a位於套接部233之複數個彎折處，用以提供C形彈性鋼塊231彈性變形；支撐區231b用以維持C形彈性鋼塊231的結構強度。因應變形區231a及支撐區231b所需的功能各有不同，本實施方式將支撐區231b的寬度D1設計大於變形區231a的寬度D2，使支撐區231b的寬度D1足以抵抗C形彈性鋼塊231的彈性變形，而使變形區231a的寬度D2足以支撐C形彈性鋼塊231的結構強度。
本實施方式利用應用前述製法製成之C形彈性鋼塊結構230來代替習知技術的多數個鋼片及工作筒，由於C形彈性鋼塊結構230為塊狀物，無論是阻擋或帶動效果，皆較習知技術的片狀物來的優異，也因此解決了多數個鋼片所造成的成本負擔，此外，本實施方式的設計更提升棘輪扳手200於組裝或維修時的便利性。
由上述實施方式可知，應用本揭示內容之C形彈性鋼塊之製法、結構及其應用，不僅成功解決的現有技術處理鋼材的限制，亦將原本零件繁瑣的單向棘輪扳手改良為構造較為簡單的結構，有效提升單向棘輪扳手的效能。
雖然本揭示內容已以諸實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．C形彈性鋼塊的製法
110-150．．．步驟
200．．．棘輪扳手
210．．．扳手本體
220．．．環狀頭部
221．．．環齒部
230．．．C形彈性鋼塊結構
231．．．C形彈性鋼塊
231a．．．變形區
231b．．．支撐區
232．．．棘齒部
233．．．套接部
234．．．開口
235．．．凹弧區
D1．．．支撐區的寬度
D2．．．變形區的寬度
第1圖繪示本揭示內容一實施方式之C形彈性鋼塊的製作流程圖。
第2圖繪示本揭示內容另一實施方式之棘輪扳手的立體圖。
第3圖繪示第2圖之棘輪扳手的分解圖。
第4圖繪示第2圖之棘輪扳手的分解前視圖。
第5圖繪示第1圖之棘輪扳手的局部放大圖。
100．．．C形彈性鋼塊之製法
110-150．．．步驟

Claims (5)

  1. 一種C形彈性鋼塊之製法，包含：裁切一普通鋼材成一圓鋼管；加工該圓鋼管成一棘齒內六角鋼管；切割該棘齒內六角鋼管成一棘齒內六角塊；利用熱處理將該棘齒內六角塊轉變為一彈性棘齒內六角塊；以及開設一開口於該彈性棘齒內六角塊，使該彈性棘齒內六角塊成一C形彈性鋼塊。
  2. 一種應用如請求項1之製法之C形彈性鋼塊結構，係組裝於一棘輪扳手上，該C形彈性鋼塊結構包含：一C形彈性鋼塊；一棘齒部，環繞於該C形彈性鋼塊之外側，且該棘齒部與該棘輪扳手相嚙合，使該C形彈性鋼塊僅能相對該棘輪扳手單向轉動；以及一套接部，位於該C形彈性鋼塊之內側，用以與一工件套接。
  3. 如請求項2所述之應用如請求項1之製法之C形彈性鋼塊結構，其中該套接部之每一彎折處具有一凹弧區，用以減少該套接部之每一彎折處所承受的應力。
  4. 如請求項2所述之應用如請求項1之製法之C形彈性鋼塊結構，其中該C形彈性鋼塊包含：複數個變形區，位於該套接部之複數個彎折處，用以提供該C形彈性鋼塊彈性變形；以及複數個支撐區，用以維持該C形彈性鋼塊的結構強度，且該些支撐區的寬度大於該些變形區的寬度。
  5. 一種棘輪扳手，包含：一扳手本體；一環狀頭部，位於該扳手本體之一端，且該環狀頭部內具有一環齒部；以及一應用如請求項1之製法之C形彈性鋼塊結構，該C形彈性鋼塊結構包含：一C形彈性鋼塊，位於該環狀頭部內；一棘齒部，環繞於該C形彈性鋼塊之外側，且該棘齒部與該環齒部相嚙合，使該C形彈性鋼塊僅能相對該環狀頭部單向轉動；以及一套接部，位於該C形彈性鋼塊之內側，用以與一工件套接。
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