TW408056B - Hand tool with ratchet handle and associated quick release mechanism - Google Patents

Description

408056 五、發明說明（1) 發明背景 本發明是有關於手工具方面，並且特別 手工具及快速釋放機構所做的一項改進發明 '棘輪操作的, Sharpe之美國專利第5, 68〇, 8〇〇號，揭示°一 動延伸裝置，這一個裝置包含了 一個柄，這一個插座驅 安全放在延伸裝置上並和延伸裝置一起轉動，2疋用來能 提供一個把手，這個把手是設計來使延伸裝 個柄 式轉動而不需要使用附屬的棘輪。 動的方 ffenner之美國專利第5, 58 6, 475號及ChUng之 第5, 732’606號公佈了一項手工具，這個手工具其中含= 自由輪套筒所形成一個手柄。 ^Roberts之美國專利第5 644,958號，已讓與給本發明的 受讓人’揭示一個延伸桿的快速釋放機構，這個快速釋放 機構能有較廣範圍的應用。 概述 本發明是由以下的專利申請範圍所定義’而在本節中所 述不應被視為專利申請範圍的限制。 經由下面之介紹，能比較具體化地描述出本延伸裝置含 有一個手動棘輪，這個手動棘輪能在使用上具有一些優 點’因為本裝置能夠提供在選定方向上連續的旋轉’而使 用者不需要多次改變他的手在把手上的位置。此較佳之棘 輪機構中包含了 一個空檔位置，在這一個位置上把手可相 對於這個延伸桿自由旋轉。 此揭示之延伸桿包含一個快速釋放機構，這個機構特別

五 '發明說明（2) ί: ΐ ‘!化及降低組裝費用’特別舉例說明如下，此處所 二二、、速釋放機構其中包含—個銷’這個銷在一傾 k上滑動’這個銷藉由一個彈簧朝一選擇之方向在一個 =上施力，而該環把這一個作用力轉到這個銷上，因而 銷在指定的方向上傾斜。這個環對稱於垂直於軸的中門 =，因此環能安裝到指定的方向上也能適當的發揮它 龅。這也因此免除了在安裝的同時需要把環對準選 向，也因而簡化了組裝。 圖式簡述 圖1是延伸桿的正視圖，這個桿結合本發明之一較佳 施例。 圖2為圖1之延伸桿之部分正視圖中的縱向剖面圖。 圊3為沿著圖2中的3—3線所做的橫切圖，圖中展厂、 間位置上的掣子。 不在中 圖4及圖5為圖3平面中的橫切圖，圖中分別展示 第一及第二棘輪的位置。 圖6為沿著寧2中的6 — 6線所做的橫切圖。 圖7為沿著圖2中的7—7線所做的橫切圖。 本發明較佳實施例之詳細說明 現在請參閱圖1，圖1中的延伸桿1 〇具體描述本發明。其 中延伸桿10包含一個縱向延伸軸12，轴上裝有棘私 二 及一個快速釋放機構16。 如圖2中所示’在實施例中，延伸軸12為一個連續且實 心的元件’其中第一端終止在插座18而第二端終止在螺^

五 發明說明（3) ----- 20之間。而驅動插座 六角形的載面所組成的?部為方形或是 力矩到延伸桿10上面時來當插座扳手施· 驅動螺栓20包含一個外部為扳手上面的驅動螺栓， 的部分24，驅動部分的驅動部分22及—個緊鄰 4, ^ 之开y狀係配合工具附件並且能施加 我二ί 件上面。外部為圓形的驅動部分22可以做成 我們=任何截面’舉例來說也可以為方形或是六角 ^轴12及驅動插座18的外圍# /分實質上也可 成對稱》 把手14安裝在軸12與驅動插座丨8的周圍，並且可以對軸 12自由轉動，如有需要，把手12上面可以包含凹槽26或是 其他的特徵/以便能有舒適的抓取表面。延伸把手28係固定 把手14的末端’在驅動插座18對面。把手14及延伸担手28 可以作成我們想要的任何形狀，包含兩者皆戽县非 柱狀。延伸把手28以一個有齒的元件3。支撐 齒元件30 ’延伸把手28 ’及把手14係固定在一起，並同時 繞縱轴L 一起轉動’而不會互相滑動。在另一個實施例 中’把手14可以完全和延伸把手28結合在—起，而有齒元 件30則可有可無。 把手14和轴12是以如圖2~5中所示的棘輪機構32接合在 一起；熟悉此項技術的人皆熟知許多不同的棘輪機構，而 任何可不同種類的棘輪機構皆可適用，包括含有遍及擎子 的棘輪機構以及含有離合器（為實心或是流體）的棘輪機 構’在本例中，棘輪機構32含有一個安裝在銷36之擎手

第6頁 -_哪__ 五、發明說明（4) ' 34。銷36依序由第一個擎子38及第二個擎子4〇支撐，第一 個掣子38及第二個掣子40係緊配合在軸”上，如此掣子38 及掣子40才能跟軸12 -起轉動，而彼此之間不會有滑動的 現象。為了能平順的操作’可用個彈簧41將把手14偏離擎 子支撐36並朝向驅動插座18。 ，如圖3到圖5中所示’象子3含以銷36為支點轉動並响合齒 形几件30(圖4, 5)或是並沒有和齒形元件嚙合（圖3)，繞著 銷36轉動的掣子34的位置是由彈簧42所控制，該彈簧包含 的一個中央部分直接施力在擎子34的背面，且其第一端及 第二端缠繞在桿44及46上面。回到圖2中，在本實施例 中，桿44(未示），46牢固地固定在控制環48，其可繞轴12 旋轉大約為30度之極限角度。圖6中顯示桿44及46穿過擎 子支撐40的旅开> 槽45及47的情況。控制環μ含有第一個及 第二個突出部5 0及51，該突出部在控制環保持器54 (如圖 7)内的弧形槽52 ’ 53上滑動’ ％制環保持器54是緊 a 的玄式與軸12配合，使得彼此之間沒有旋：η:;; 5 2及5 3限制突出部5 0及5 1的運動範圍，亦限制繞著縱軸[ 旋轉的桿44及46之運動範圍·〇插槽52及53之較佳尺寸應可 容納桿44及46 ’以免桿44及46因接觸到齒支撐4〇而有^的 載重負荷，也因而能保護桿44及46遭受過度的剪力負荷。 回到圖3中’彈脊42是在圖中所不擎子34的中央位置上 面’在這一個中央位置上面，彈簧42之作用係讓擎子34維 持在中性位置，在該位置上，掣子34維持不和齒型元件3〇 接觸，而把手14可繞轴12,之縱轴L自由旋轉。一擎子機'構

_408056 五、發明說明（5) 可設在任何適當的位置，比如說在把手5〇及51的連接處， 或是掣子34之背面，使掣子34維持在中性位置上。在本中 性位置上’把手1 4是用來當我們以工具，例如以插座扳手 轉動驅動插座18轉動轴12時穩定轴12用。 當彈簧42以如囷4中所示的順時針方向旋轉時，掣子^ 的上端被媒動而與齒型元件30接觸，如此產生一棘輪作用 使把手1 4能以順時針的方向自由旋轉.，但不允許逆時針方 =的旋：。反過來，當彈*42以如圖5令所示的朝下方移 動，則隼子3 4的底端就壓入齒型元件3〇的齒型中如此 能？時針方向旋轉，但不能順時針方向旋轉。本段文 早中所提到的方向和位置關係參照圖3至圖5。 回到圖2中，快速釋放機構16和美國專 所描述的快速釋放機構有許多相 ，，9 58號中 速釋放機槿1 fi掘_ 許多相似處，該專利之内容為快 逯釋放機構16揭不一適合之構造而併入 美國專㈣4,958號中的快速釋放 文作為參考描如 述，快速釋放機構16中所含的鎖住元件，乍之:盡的描 公銷56的,形式，銷56在相對於縱轴L傾斜的^本道實μ施上^中即 動並且從外部為圓形的驅動部分22之門σ ^ # 月 分24。鎖56包含有雨Μ油 刀2之開口延伸到相鄰部 驅動部分22上編號為6〇在外部為圓形的 圖2中所示’銷56第可—以端在編號且為62在相鄰的部分24上面。如 移動，其中第端:二在工具附件接合位置之間的滑道58 在驅動部分22上面的插座的:置上，如同 置為工具附件的釋放位置（圖持中住並工支、附件一般。另一個位 且、固Τ並/又有展不，但類似於美 第8頁 #»8056 五、發明說明（6) 國專利第5, 644, 95 8號），其中第一端60大體上是容納在滑 道58之内，而工具附件是由驅動部分22所釋放。銷56被釋, 放彈簧64推維外部為圓形的驅動部分22。 銷56在滑道58的位置是由驅使器66所控制，在本實施例 的中，驅使器66包含一個環68，該環68藉由接合彈簧7〇而 向銷56推擠；環68藉由環管72能從驅動部分22上面舉起 C如圖2中所示）其中環管72定義了一個與環68嚙合之壁架 74 ^當無外力施加於驅使器66上時，彈簧7〇壓迫彈簧68進 而推壓銷56，因而使得有足夠的力量來壓縮彈簧64，並且 向外移動銷56的第一端60，而到達如圖2中所示的工具附 件的接合位置。 快速釋放機構16中的一個重大改善為彈簧68大體上對稱 於垂直轴12的中間面76，環68定義了第一邊界面78及第二 邊界面80 ’該二邊界面在本實施例中互相平行。邊界面μ 和80中的任一個都適合和銷56的第二端62接觸。因此，在 轴12上的環68並無一定要朝那一個方向較佳，因而環μ也 沒有需要在安裝的同時要朝一定的方向，這簡化了快速釋 放機構的組裝β在另一實施例中，環68可以有不平行的邊 界面78及80，舉例來說可以做成三角形或是梯形的截面。 喷合彈簧70藉由不同的環68來調整使其效能達到最佳化β 從前文中可知，已描述過的改良的延伸椁很明顯具有一 個棘輪把手14，控制環48可以用來設定棘輪機構做順時一 針、逆時針、或是自由轉動。當順時針或是逆時針的 動作被選定時，把手14可用工具附件以手動的方式來旋g 7發明說明（7) 408056 一 ~ ~~ ' 或是放鬆固結件，例如以六角工具、一個t〇rx工具、或是 安裝插座頭（槽狀、philips或torx)或一插座（未示）附接. 在驅動螺拴20上。當棘輪機構是位在自由轉動位置上並且 軸12是由接合在驅動插座18上面的傳統插座扳手所轉動 時，自由轉動把手14可以用來導引並穩定轴12。上面所述 的改良快速釋放機構由於環68的對稱形狀，故在組裝時特 別簡單。 延伸桿這個名詞廣泛地包含一端為插座，另一端為驅動 螺拴以及至少一個介於其間之力矩傳輸元件的任何結構。 因此延伸桿可以比上述實施例中所述的延伸桿更長或是更 短，而且也可以包含額外的元件，比如T型桿、萬用接頭 以及類似的元件等。 當然，可以對先前所述之實施例做許多的改變及調整， 舉例來說，轴可以做成管狀的而不是實心的，假如有需 要，棘輪機構的齒型元件可以安裝在軸上面，並且掣子可 以安裝在把手上面並跟著把手一起轉動。鎖住元件也可以 採用除了銷56以外的許多種形式，並且在一些情形下可以 做成多重元件°比例可以隨意調整’並且在許多實例中長 度可以縮短，以符合掌上型的扳手使用。元件14、28、54 的相對長度沿著縱軸可以有很大的變化’此外，假如我們 想要的話，元件54可以做成環狀。棘輪扳手及快速釋放機 構可以用在一個轴上，但是軸並不包含插座因而也不是延 伸桿。 上面的詳細說明僅描述本發明許多形式的一小部份。基

第10頁

第11頁

Claims (1)

1. 六、範圍 '—一 1 · 一種延伸桿包括： 包含第一 ^、第二端以及延伸在其間之中間部分的 輪’該第一端包括驅動插座，該第二端包括驅動螺栓； 一把手，其以可旋轉的方式安裝在抽的第一端及第二 端之間；及 棘輪機構其將把手連接至軸上。 2.如申請專利範圍第1項中之延伸桿，其中的棘輪機構 包括齒形元件及掣子所組成；該齒形元件連接至把手及軸 其中之一；該掣子連接把手及軸中之另一個；該掣子的位 置可以選擇調整和齒形元件接合。 3·如申請專利範圍第2項中之延伸桿，其中的棘輪機構 更進一步包括挾持掣子使其位於中性位置上之裝置，在該 裝置t掣子與齒形元件相隔開，且把手可以對軸自由轉 如申請專利範圍第1項中之延伸桿更進一步包括快速 釋放機構，該快速釋放機構以驅動螺栓安裝在軸上面。 —種手工具包括： 一端含有驅動螺栓的轴； 用來連接把手及軸的棘輪機構； 以驅動嫘栓安獎a , _

   ，該銷包括兩 安裝在軸上並可以繞著軸旋轉的把手； 及 放機構。 的手工具，其中該快速

   第12頁

   端’即第一端及第二端 中。 其中的第一端是位於驅動螺栓 7.如申請專利範圍第6項 構的進一步包括： ^之手工具，其中快速釋放機 環繞在軸上用來推擠銷 8如由蜱奎〜$二'端的環0 〇,如肀相專利範圍第7 構進一步包括： Τ之手工具，其中快速釋放機 一彈簧其施力於環上，蚀 Q , * ^ ^ 使環迫緊銷的第二端。 9，如申凊專利範圍第8項φ 機Μ % 趣 項甲之手工具，其中的快速釋放 1 /上釋放彈簧施力於銷，使銷迫緊環。 ^如申請專利範圍P項中之手工具，其_的環大體上 對於垂直於轴的中間面呈對稱。 Π·如申μ專利範圍第8項中之手工具，其中的環大體上 對於垂直於軸的中間面呈對稱。 12.如申請專利範圍第8項中之手工具進一步包括：繞著 環及彈簧延伸的套筒，該套筒可以沿著轴滑動並從滑道上 舉起環。 13. 如申請專利範圍第1項或是第5項之延伸桿或手工 具，其中的棘輪機構包括：把手可以繞著軸自由轉動的中 性位置。 14. 一種工具的快速釋放機構，包括：外部為圓形的驅 動螺检；一相鄰部分；及對於縱轴傾斜延伸之滑道，其中 該縱軸是介於驅動部分第一端及相鄰部分第二端的驅動螺 栓所決定，該元件外形為圓形是用來配合工具附件，並施

   第13頁 -408056- 六、申請專利範圍 加力矩給工具附件，並且該機構包括：鎖住元件，該元件 容納在滑道上，並可以在介於工具附件接合位置及工具附 件釋放位置之間的滑道上滑動；該項改良包括： 位在可接觸鎖住元件的位置上及環繞軸的環，該環大 體上對於垂直於縱軸的中間面呈對稱；及 一彈簧，其推擠環，使環壓迫鎖住元件。 15. 如申請專利範圍第14項中之快速釋放機構，包括： 繞著環及彈簧的套筒，該套筒可在相鄰部分滑動並 從鎖住元件上舉起彈簧。 16. 如申請專利範圍第14項中之快速釋放機構，其中的 環包括：大體上互相平行的第一及第二邊界面，其_的一 個邊界面接觸鎖住元件。 17. 如申請專利範圍第14、15或是16項中之快速釋放機 構，進一步包括： 推擠鎖住元件，使鎖住元件壓迫環的釋放彈簧。

   第14頁