TWI392562B - Open ratchet wrench - Google Patents

Description

開口棘輪扳手

本發明係有關於一種可以轉動螺栓及螺帽(Bolt ＆ Nut)，和各種類似固定扣件等工作物件之開口棘輪扳手，特別是一種在扳手至少一端具有開放式顎口，俾能自工作物件之徑向方向實施嵌夾，及對工作物件實施連續單向扳轉及反向空轉等操作，並且在扳轉過程中對工作物件具有鎖定防脫效果之開口棘輪扳手。

習知可用來轉動螺栓及螺帽(Bolt ＆ Nut)和各種類似之固定扣件等工作物件之扳手類手工具，例如包括且不限於實施非連續單向扳轉及反向空轉操作之單開口扳手(Single open end wrench)、雙開口扳手(Double open end wrench)、梅花扳手(Midget ring wrench)、活動扳手(Adjustable wrench)、虎頭鉗式扳手(Vic-plier wrench)、管鉗扳手(Pipe wrench)，及可實施連續單向扳轉及反向空轉操作之棘輪扳手(Ratchet ring wrench)等，係依工作物件之尺寸規格大小之不同，分別製成大小不等顎口成組之扳手，在扳手之其中一端或其二相對端部，置設有一具有開放式顎口之開口扳手，俾藉其顎口來轉動上述工作物件。

其中，雖然習知開口扳手能突破梅花扳手無法達成之某些操作功能(例如操作活動空間、角度或位置大小之限制)，但由於操作空間場合之大小不同，使得習知開口扳手在扳轉操作時，每在轉動一定角度之後，便因受到活動空間及手部操作姿勢之限制，而必須將其顎口暫時脫離工作物件，待返回至上一轉動前角度位置，始能再度操作工作物件繼續轉動，進而使該反覆分離與套合之操作動作，就整體工作而言均造成使用上極大不便，且極為費時費工。

為此，遂有業者改進了顎口之結構，例如公告第349456號及第M376387號等專利前案，該等前案企藉由在其顎口一內側置設有一凹陷狀缺口，提供螺栓及螺帽等工作物件在一特定轉動角度之後，能移入該缺口中，使得顎口和工作物件之間產生一可活動餘隙，以利於下一重覆轉動行程之預備動作，而達到能作往復式轉動操作效果。

該等前案雖能產生預期往復轉動操作效果，但因顎口其中一側設置呈凹陷狀之夾持面，卻使得扳手對工作物件之空轉角度增加，若一旦遇操作空間不足時，則將會窒礙難行；此外，亦將衍生出極易自工作物件上滑脫之另一缺失。

此外，吾人所知之習知梅花扳手(Midget ring wrench)或棘輪扳手(Ratchet ring wrench)，雖能克服上述問題，例如公告第M378078號專利前案所示，係對螺栓及螺帽等工作物件，以“由上往下”圈套方式套入梅花扳手之顎口部後，便能操作轉動工作物件，但此習知梅花扳手工具卻無法自工作物件之徑向(Radial)方向嵌套入使用，一旦遇工作物件之二相對軸向(Axial)具有阻礙物，或可供操作活動之空間不足時，便將會窒礙難行，縱使使用可作連續間歇性扳轉操作之棘輪扳手，亦無法克服可自工作物件徑向(Radial)方向嵌套入，此點之使用功能卻不如上述開口扳手。

進而，為克服此項操作活動空間不足問題，遂再有業者研發一種可自工作物件徑向(Radial)方向嵌套入使用之棘輪扳手，例如公告第M367054號及第M386963號等專利前案所示，但是該等前案卻仍積存有一不盡理想之缺失，亦即構造太過於複雜，以致於徒增製造成本及售價，而有降低消費者使用意願之顧慮，顯然尚未臻理想狀態，而難以符合經濟效益。

因此，如何針對上述習知開口扳手及棘輪扳手結構所尚積存之各項缺失進行研發改良，迄今仍為此業界持續努力研發之目標，本發明人即有鑑於此而觸發發明意念，遂秉執此製造業多年之實務經驗，並參酌國內外消費者之使用需求及習慣，且以兼具實用、安全、經濟等效益為設計方針，經試作樣品試驗，及多次修正改良設計之後，終於獲致肯定成效，而首創出本發明。

因此，本發明所提供一種「開口棘輪扳手」之主要目的，係為達到結合可自工作物件之徑向(Radial)方向嵌套入之「開口扳手」使用功能，與能作連續單向間歇性扳轉效果之「棘輪扳手」之使用功能，以達到兼具有雙重功能效益之新發明，除能有效克服上述減少扳手對工作物件之空轉角度，且在扳轉操作過程中，不僅能自工作物件之徑向(Radial)方向嵌套入使用，而不需要和工作物件反覆分離與套合之外，且能作連續扳轉操作，以產生單向間歇性扳轉效果，俾大幅提升工作效率，而極適合使用在狹窄之扳轉操作空間，俾同時有效突破及解決該二種習知扳手之即存缺失，更兼具有實用、安全及經濟等產業效益。

本發明「開口棘輪扳手」之又一目的，係藉由提供嵌套工作物件之顎口一內側設置有一活扣，得在工作物件進入顎口後能受到卡制，俾有效防止工作物件在扳轉操作過程中有向外滑脫之虞，以增益扳轉操作更加順暢及便利。

換言之，本發明係在開口棘輪扳手至少一端，設置由一對互相對應形成開放式顎口之夾顎部，在該夾顎部內周緣適當間距位置，活動嵌設有複數個卡制元件，各卡制元件係分別設置在對應於工作物件徑向外周圓之各相鄰邊位置，且各卡制元件至少均具有一卡制面及一打滑面，使該卡制面能朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向，俾對工作物件產生轉動力偶現象之卡制作用；至於該等卡制元件之打滑面，則避開朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向，俾對工作物件造成不產生轉動力偶現象之打滑作用，進而藉該等卡制元件驅使工作物件產生單向轉動之驅動效果，其中，該等卡制元件均各由一彈性元件頂撐，使各卡制元件能在該夾顎內周緣產生伸縮活動作用，俾對嵌套在該夾顎部內之工作物件產生連續單向間歇性扳轉效果。此外，在接近該顎口一內側位置，至少設置有一可對工作物件產生扣合固定作用之活扣，並藉一引拉元件控制該活扣在該顎口之往復移位作用。

上述各卡制元件能在該夾顎部內周緣產生之伸縮活動作用，係能藉由產生單側擺動方式，或軸向往復移位之方式達成，其中更以能產生軸向往復移位之方式，將使頂撐之彈性元件僅承受單純之軸向壓力，而不至於會同時產生偏向扭力矩現象，此對彈性元件之強度及使用壽命影響最小，亦即，該彈性元件以能產生軸向往復移位之方式效果為最佳。

再者，本發明之上述各卡制部亦能設置以更多數量之卡制部，仍能達成同樣之預期效果。

以下，茲再佐以附圖所舉之具體實施例，加以詳述本發明之各元件結構、作用，及預期所能達致之功效，謹請一併參閱。

如圖1至圖3所示，本發明「開口棘輪扳手」係包括：一扳手10，其中至少一端部係具有一彼此互相對應形成開放式顎口12之夾顎部11，在該夾顎部11內周緣適當間距位置，凹設有複數個凹穴110；複數個卡制元件13，係分別嵌設在上述各凹穴110中，各卡制元件13至少具有一卡制面131及一打滑面132，其中，該卡制面131係朝向受轉動工作物件20(如圖4及圖5所示)之軸向相對轉動路徑方向，俾能對工作物件20產生卡制驅動作用，至於該等卡制元件13之打滑面132，則避開朝向受轉動工作物件20之徑向相對轉動路徑方向，俾能對工作物件20產生打滑作用，進而使轉動該扳手10時能藉該等卡制元件13驅使工作物件20產生轉動效果；複數個彈性元件14，是一種壓縮彈簧，係設置在對應於上述各等卡制元件13一端之各凹穴110中，使頂推各卡制元件13能在該夾顎部11內周緣產生軸向伸縮活動作用；一活扣15，嵌設在接近該其中一夾顎部11之內側位置，且具有能作往復自由移位作用；一彈性元件14，是一種壓縮彈簧，係設置在對應於上述活扣15一端之該夾顎部11內周緣，使頂推該活扣15能在該夾顎部11內產生突出及縮入該夾顎部11之作用；一引拉元件16，在接近其中段位置藉由一支點18樞設在接近扳手10之夾顎部11位置，使其中一端之引拉部17和上述活扣15互相樞接，得藉由操控引拉元件16之另一端時，能控制該活扣15在該夾顎部11內產生軸向往復移位作用。

藉上述各元件之組合，如圖4至圖6所示，使用前先按壓上述引拉元件16，得由其另端之引拉部17控制該活扣15縮入到該夾顎部11內之軸向移位作用，此時位於該活扣15端部之彈性元件14業已受到壓迫力而呈收縮狀態，接著再將顎口12處之一對夾顎部11，朝向對正工作物件20二相對平行徑向面實施嵌夾動作，使工作物件20順利被嵌夾到該顎口12內，此時，恰可令該工作物件20之各相鄰徑向面，逐一接觸到突出於該夾顎部11內周緣之各卡制元件13之卡制面131位置。

然後，依圖面所示實施順時針方向之扳轉施力，便可藉由各卡制元件13之卡制面131對該工作物件20之各相鄰徑向面產生驅轉力偶作用，進而驅動該工作物件20產生轉動，待轉動至一預期角度位置之後(即如圖7所示狀態)，便可逆向轉動扳手10，例如圖8至圖9所示，此時因該工作物件20之各相鄰徑向稜角恰好壓迫到各卡制元件13之打滑面132，遂對各卡制元件13產生軸向推力，進而使各卡制元件13壓縮位於其另端之彈性元件14，終產生軸向移位而縮入到該夾顎部11內，使各卡制元件13對該工作物件20產生打滑作用，簡言之，在逆向轉動扳手10期間，該工作物件20均處於靜止狀態，而不隨著扳手10產生逆轉動作。如此反覆上述順時針及逆時針方向轉動操作，便可操控該工作物件20進行單向間歇性扳轉動作之“旋緊”或“旋鬆”效果。

續如圖10至圖12所示，係為本發明之第二具體實施例，即將上一實施例之各卡制元件13以其中一端部133嵌設在該夾顎部11之上述各凹穴110中，再令一彈性元件111推迫其偏側一端，使各卡制元件13能在該夾顎部11內之上述各凹穴110中產生偏擺動作，仍能達成和上一實施例等效之預期效果。

續如圖13所示，係為本發明之第三具體實施例，即將上述二實施例中，可供推迫各卡制元件13之各彈性元件14、111變更為板片式彈簧元件，仍能達成和上一實施例等效之預期效果。

續如圖14所示，上述各實施例中之引拉元件16，亦可設置呈似圓弧形狀，得藉其嵌設在上述夾顎部11上且能作定距往復移位作用，使其一端之引拉部17對工作物件20實施嵌夾動作，仍能達成和上述各實施例等效之預期效果。

續如圖15所示，上述各實施例中之引拉元件16，亦可設置呈似彎弧形狀，得藉其嵌設在上述夾顎部11上且能作定距往復移位作用，仍能達成和上述各實施例等效之預期效果。

綜上所述，本發明不僅達到結合可自工作物件之徑向(Radial)方向嵌套入之「開口扳手」使用功能，與能作連續單向間歇性扳轉效果之「棘輪扳手」之雙重功能效益，除有效克服上述減少扳手對工作物件之空轉角度，且在扳轉操作過程中，不僅能自工作物件之徑向(Radial)方向嵌套入使用，不需要和工作物件反覆分離與套合之外，且能作連續扳轉操作，以產生單向間歇性扳轉效果，再者，在工作物件進入顎口部後能受到卡制，俾有效防止工作物件在扳轉操作過程中有向外滑脫之虞，以增益扳轉操作更加順暢及便利，而能大幅提升工作效率，極適合使用在狹窄之扳轉操作空間，俾同時有效突破及解決該二種習知扳手之即存缺失，更兼具有實用、安全及經濟等產業效益。

10．．．扳手

11．．．夾顎部

110．．．凹穴

12．．．顎口

13．．．卡制元件

131．．．卡制面

132．．．打滑面

133．．．端部

14、111．．．彈性元件

15．．．活扣

16．．．引拉元件

17．．．引拉部

18．．．支點

20．．．工作物件

圖1係本發明第一實施例之結構示意圖。

圖2係圖1之“2”位置之局部結構放大示意圖。

圖3係圖1之“3”位置之局部結構放大示意圖。

圖4係圖1之操作動作示意圖之一。

圖5係圖1之操作動作示意圖之二。

圖6係圖5之“6”位置之局部結構放大示意圖。

圖7係圖1之操作動作示意圖之三。

圖8係圖1之操作動作示意圖之四。

圖9係圖8之“9”位置之局部結構放大示意圖。

圖10係本發明第二實施例之結構示意圖。

圖11係圖10之“11”位置之局部結構放大示意圖。

圖12係圖11之操作動作示意圖。

圖13係本發明第三實施例之局部結構示意圖。

圖14係本發明之引拉元件之再一變化實施例動作示意圖。

圖15係本發明之引拉元件之另一變化實施例動作示意圖。

10．．．扳手

11．．．夾顎部

12．．．顎口

13．．．卡制元件

14．．．彈性元件

15．．．活扣

16．．．引拉元件

17．．．引拉部

18．．．支點

Claims (2)

1. 一種開口棘輪扳手，係包括：一扳手，其中至少一端部係具有一彼此互相對應形成開放式顎口之夾顎部，在該夾顎部內周緣適當間距位置，凹設有複數個凹穴；複數個卡制元件，係分別嵌設在上述各凹穴中，且至少具有一卡制面及一打滑面，其中，該卡制面係朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向，而該等卡制元件之打滑面，則避開朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向；複數個彈性元件，係嵌設在上述各凹穴中之卡制元件軸向一端，使頂推各卡制元件能在該夾顎部內周緣產生軸向伸縮活動作用，其特徵在於：在接近上述夾顎部之一內側位置，係設置有一活扣，使該活扣能在該夾顎部內產生突出及縮入作用；其中，在對應於上述活扣一端之該夾顎部內周緣，係設置有一可頂推該活扣之彈性元件，在接近扳手之夾顎部位置，則藉由一支點樞設一引拉元件，使其中一端之引拉部和上述活扣互相樞接，得藉由操控該引拉元件使上述活扣產生往復移位作用。
2. 一種開口棘輪扳手，係包括：一扳手，其中至少一端部係具有一彼此互相對應形成開放式顎口之夾顎部，在該夾顎部內周緣適當間距位置，凹設有複數個凹穴；複數個卡制元件，係以其中一端嵌設在該夾顎部內周緣內之上述各凹穴中，且至少具有一卡制面及一打滑面，其中，該卡制面係朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向，而該等卡制元件之打滑面，則避開朝向受轉動工作物件之徑向相對轉動路徑方向；複數個彈性元件，係嵌設在上述各凹穴中之卡制元件偏側一端，使頂推各卡制元件能在該夾顎部內周緣產生偏擺活動作用，其特徵在於：在接近上述夾顎部之一內側位置，係設置有一活扣，使該活扣能在該夾顎部內 產生突出及縮入作用；其中，在對應於上述活扣一端之該夾顎部內周緣，係設置有一可頂推該活扣之彈性元件，在接近扳手之夾顎部位置，則藉由一支點樞設一引拉元件，使其中一端之引拉部和上述活扣互相樞接，得藉由操控該引拉元件使上述活扣產生往復移位作用。