TWI558511B - Ratchet wrench reversing device - Google Patents

Description

棘輪扳手的換向裝置

本發明是有關於一種氣動工具，特別是指一種棘輪扳手的換向裝置。

參閱圖1，以美國專利第6640669號案的氣動式棘輪扳手1為例，主要包含一本體11、可旋動的穿出該本體11的一驅動頭12、與該驅動頭12形成連動的一棘輪13、可位移的併列在該棘輪13二側的二齒條14、滑動於該本體11且推移其中一齒條14與該棘輪13卡合的二推塊15，及分別勾扣在該齒條14與該本體11間的二彈性元件16。

藉此，只需推移任一推塊15並克服該彈性元件16的彈力，就可以連動該齒條14與該棘輪13卡合，使該棘輪13帶動該驅動頭12單向旋動，並於釋放該推塊15後，使該齒條14受該彈性元件16的彈性回復力作用，連同該推塊15復歸原位。

惟，前述氣動式棘輪扳手1，必需依靠人力推動該推塊15，才能使該齒條14與該棘輪13卡合，且推移該推塊15的方向與該齒條14位移的方向相同，除了要克服該彈性元件16的彈力，還要克服該齒條14與該棘輪13的磨擦阻力，不但費力、動作不順暢，且需要持續施力，才能穩定該齒條14保持與該棘輪13的卡合狀態，在使用上較不方便性，而不具有實用性。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠提升操作順暢性及穩定性的棘輪扳手的換向裝置。

於是，該棘輪扳手具有一本體、可旋動的穿出該本體的一驅動頭、控制該驅動頭旋動方向的一棘輪，及與該棘輪形成連動的一切換盤，本發明的換向裝置包含一塞件組、一卡制組，及一氣動組。該塞件組具有分別依循該本體延伸且分列在該切換盤二側的二槽道，及分別容置在該槽道內且與該槽道氣密接觸的二塞件。該卡制組具有分別滑行於該本體且分別與該塞件形成連動的二齒條，該等齒條分別在與該切換盤單向卡合的一卡合位置、脫離該切換盤的一鬆脫位置間位移。該氣動組具有連接在該本體且外接氣流的一進氣流道、分別連通該進氣流道與該等槽道的二分流道，及設置在該等分流道與該進氣流道間的至少一切換閥，該切換閥在阻斷氣體進入分流道的一第一位置與分別開通該等分流道的一第二位置間切換位置，使氣流由被開通的分流道進入相對的槽道，並驅動其中一齒條由該鬆脫位置位移至該卡合位置。

本發明的功效是以氣壓驅動的方式，驅動該等齒條分別與該切換盤卡合，使該切換盤分別受限於該等齒條而單向旋動，藉此，在該卡制組不直接推動該該棘輪的情形下，達到切換該棘輪旋動方向的目的，不但能夠提升動作時的順暢性，且能夠提升卡合的穩定性，使本發明更具有實用性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之數個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖2、圖3、圖4，及圖5，本發明的換向裝置的一第一較佳實施例安裝在一氣動式的棘輪扳手2。該棘輪扳手2具有一本體21、可旋動的穿出該本體21的一驅動頭22、控制該驅動頭22旋動方向的一棘輪23、與該棘輪23形成連動的一切換盤24，及設置在該本體21內且受氣壓作用而驅動該驅動頭22旋動的一氣缸組25。該換向裝置包含一塞件組3、一卡制組4，及一氣動組5。

參閱圖3、圖4，及圖5，該塞件組3具有分別依循該本體21延伸且分列在該切換盤24二側的二槽道31、二塞件32、二栓件33，及二第一彈性元件34。該等塞件32分別容置在該槽道31內且與該槽道31氣密接觸，並具有界定出一孔道320的一環壁321、形成在該環壁321的一長條孔322，及形成在一端的一插孔323。該等栓件33分別穿經該塞件32的長條孔322且固設在該本體21。該等第一彈性元件34分別容置在該孔道320內且迫抵在該塞件32一端與該栓件33間。

該卡制組4具有分別滑行於該本體21且分別與該塞件32樞結形成連動的二齒條41，及分別容置在該插孔323內的二第二彈性元件42。

該氣動組5具有連接在該本體21的一進氣流道51、分別連通該進氣流道51與該等槽道31的二分流道52、形成 在該本體21且通過該等分流道52而連通該進氣流道51的二貫孔61、分別穿置在該貫孔61內的二切換閥62、分別容置在該貫孔61與該切換閥62間的二彈性元件63、分別套置在該切換閥62一外表面的二墊圈64，及相對該等切換閥62樞設在該本體21的一扳機65、形成在該本體21且通過該進氣流道51的一孔道66，及穿置在該孔道66的一開關閥67。

參閱圖4至圖7，該等切換閥62在阻斷氣體進入該分流道52的一第一位置(如圖4)與分別開通該等分流道52的一第二位置(如圖7)間切換位置。該等彈性元件63在沒有外力作用下推頂該等切換閥62穩定於該第一位置。該等墊圈64隨該第一位置的切換閥62與該貫孔61孔壁氣密接觸，隨該第二位置的切換閥62與該貫孔61形成連通該分流道52與該進氣孔道51的一間隙640。該扳機65相對該等切換閥62樞設在該本體21，用於觸壓其中一切換閥62切換位置。

該開關閥67未受外力作用時，位於開通氣體進入在該進氣流道51的一開通位置，供蓄積氣壓進行方向切換操作。

參閱圖4、圖5，當沒有外力作用於該開關閥67與該等切換閥62時，該開關閥67位於開通氣流進入該進氣流道51的開通位置，且該等切換閥62受彈力作用，穩定於阻斷氣體進入該分流道52的第一位置。由於沒有氣流進入任一分流道52內，因此，該等塞件32分別受該等第一彈 性元件34彈張時的彈性作用力作用，分別連動該齒條41穩定於脫離該切換盤24的一鬆脫位置。

參閱圖5、圖6，及圖7，當使用者握持本體21再以姆指下壓該扳機65，選擇欲控制該切換盤24正轉或逆轉的偏動方向，就可以在該扳機65偏動的過程中，下壓可控制該切換盤24正轉或逆轉的其中一切換閥62，至該墊圈64脫離該貫孔61孔壁而形成該間隙640，且位於開通該分流道52的第二位置時，同時也會由該進氣流道51進入該貫孔61內，然後依循可控制該切換盤24正轉或逆轉的其中一分流道52進入該槽道31內，並推頂該塞件32克服該等第一彈性元件34的彈性作用力，連動該齒條41依循該槽道31朝該切換盤24方向位移，至該齒條41位移至與該切換盤24單向卡合的一卡合位置，推動該切換盤24連動該棘輪23切換至所選擇的正轉位置或反轉位置，即完成方向切換操作。藉此，使該驅動頭22受限於該棘輪23而只能單向旋動。

方向切換完成後，當使用者放開前述下壓的扳機65而鬆釋前述切換閥62時，該切換閥62復又受彈力作用，穩定於阻斷氣體進入該分流道52的第一位置，此時，該分流道52內會因為不再有氣流進入，使該塞件32復又受該等第一彈性元件34的彈性作用力作用，分別連動該齒條41由該卡合位置(如圖5)復歸至該鬆脫位置(如圖2)。

參閱圖8，值得一提的是，在該齒條41脫離該切換盤24的過程中，會因為被外推的反作用力，壓縮該第二彈性 元件42而具有一彈動的偏擺效果，能夠避免該切換盤24卡阻該齒條41復歸。

參閱圖9、圖10，是本發明一第二較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相同，不同處在於：

該氣動組5具有形成在該本體21且與該等分流道52連通的一貫孔50、形成在該本體21的一進氣流道51、分別連通該進氣流道51與該等槽道31的二分流道52、穿置在該貫孔50內的二切換閥53、二栓桿54，及四墊圈55。該等切換閥53分別具有形成在遠離彼此的二端且沿該貫孔50方向延伸的二限位孔532。該等栓桿54分別穿經該限位孔532且固設在該本體21。該等墊圈55分別套置在該切換閥53一外表面，而與該貫孔50界定出一第一環隙57與二第二環隙58。該第一環隙57可縮放的形成在該等切換閥53間。該等第二環隙58分別形成在相對該切換閥53的外表面。

當氣流由該進氣流道51進入該貫孔50內，而充滿該第一環隙57，此時，氣壓會推頂該等切換閥53分別反向位移，至該栓桿54抵觸在該限位孔532的一下死點而位於一第一位置，使氣流被阻斷在與該貫孔50氣密接觸的墊圈55間。由於沒有氣流進入任一分流道52內，因此，該等塞件32分別受該等第一彈性元件34彈張時的彈性作用力作用，分別連動該齒條41穩定於脫離該棘輪23的一鬆脫位置。

當使用者下壓任一切換閥53，至該切換閥53收縮該第一環隙57而與另一切換閥53相鄰，且抵觸在該限位孔532 的一上死點，而位於開通其中一分流道52的一第二位置時，氣流會由該進氣流道51進入該貫孔50內，經該第二環隙58依循該分流道52進入該槽道31內，並推頂該塞件32克服該等第一彈性元件34的彈性作用力，連動該齒條41依循該槽道31朝該切換盤24方向位移，至該齒條41位移至與該切換盤24單向卡合的一卡合位置。藉此，以該切換盤24連動該棘輪23切換旋動方向，使該驅動頭22受限於該棘輪23而只能單向旋動，即完成切換方向。

完成方向切換後，使用者放開前述下壓的切換閥53，由該進氣流道51進入的氣流會衝開該等切換閥53，前述位於該第二位置的切換閥53會復歸至該第一位置，且與另一切換閥53分離而擴張該第一環隙57，且氣流會被阻斷在該等墊圈55間，同時，該分流道52內會因為不再有氣流進入，使該塞件32復又受該等第一彈性元件34的彈性作用力作用，分別連動該齒條41由該卡合位置(如圖5)復歸至該鬆脫位置。

據上所述可知，本發明之棘輪扳手的換向裝置具有下列優點及功效：

本發明只需以按壓該切換閥53的方式，就能夠以氣壓驅動的方式，驅動該等齒條41分別與該棘輪23卡合，重要的是，該切換閥53位移的方向垂直於該齒條41位移的方向，且與該齒條41間沒有連結關係，不但能夠提升動作時的順暢性，且能夠提升卡合的穩定性，使本發明更具有實用性。

值得一提的是，本發明切換方向時並不是卡掣該棘輪23，而是卡掣在上方原本供使用者用手切換的切換盤24。所以，該塞件32與該卡制組4只需要朝該切換盤24方向凸伸一下，就可以在推動該切換盤24正轉或反轉後，快速的縮回並復歸原位。該塞件32與該卡制組4並不需一直維持與該切換盤24卡掣的狀態，藉此，使本發明免受該驅動頭21做動時的震動影響，而能夠大幅提升使用壽命。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧棘輪扳手

21‧‧‧本體

22‧‧‧驅動頭

23‧‧‧棘輪

24‧‧‧切換盤

25‧‧‧氣缸組

3‧‧‧塞件組

31‧‧‧槽道

32‧‧‧塞件

320‧‧‧孔道

321‧‧‧環壁

322‧‧‧長條孔

323‧‧‧插孔

33‧‧‧栓件

34‧‧‧第一彈性元件

4‧‧‧卡制組

41‧‧‧齒條

42‧‧‧第二彈性元件

5‧‧‧氣動組

50‧‧‧貫孔

51‧‧‧進氣流道

52‧‧‧分流道

53‧‧‧切換閥

532‧‧‧限位孔

54‧‧‧栓桿

55‧‧‧墊圈

57‧‧‧第一環隙

58‧‧‧第二環隙

61‧‧‧貫孔

62‧‧‧切換閥

63‧‧‧彈性元件

64‧‧‧墊圈

640‧‧‧間隙

65‧‧‧扳機

66‧‧‧孔道

67‧‧‧開關閥

圖1是一頂視圖，說明美國專利第6640669號案；圖2是一立體分解圖，說明本發明一棘輪扳手的換向裝置的一第一較佳實施例；圖3是該第一較佳實施例的一組合剖視圖；圖4是沿圖3剖線Ⅳ-Ⅳ方向的一剖視圖；圖5是沿圖3剖線V-V方向的一剖視圖；圖6是一剖視圖，說明該第一較佳實施例其中一齒條與一棘輪卡合；圖7是一剖視圖，說明該第一較佳實施例中一切換閥開通一分流道的情形；圖8是一剖視圖，說明該第一較佳實施例中該齒條脫離該棘輪； 圖9是一剖視圖，說明本發明一棘輪扳手的換向裝置的一第二較佳實施例；及圖10是一剖視圖，說明該第二較佳實施例其中一齒條與一棘輪卡合。

2‧‧‧棘輪扳手

21‧‧‧本體

22‧‧‧驅動頭

23‧‧‧棘輪

24‧‧‧切換盤

25‧‧‧氣缸組

3‧‧‧塞件組

31‧‧‧槽道

32‧‧‧塞件

320‧‧‧孔道

321‧‧‧環壁

33‧‧‧栓件

34‧‧‧第一彈性元件

4‧‧‧卡制組

41‧‧‧齒條

5‧‧‧氣動組

51‧‧‧進氣流道

52‧‧‧分流道

66‧‧‧孔道

67‧‧‧開關閥

Claims (10)

1. 一種棘輪扳手的換向裝置，該棘輪扳手具有一本體、可旋動的穿出該本體的一驅動頭、控制該驅動頭旋動方向的一棘輪，及與該棘輪形成連動的一切換盤，該換向裝置包含：一塞件組，具有分別依循該本體延伸且分列在該棘輪二側的二槽道，及分別容置在該槽道內且與該槽道氣密接觸的二塞件；一卡制組，具有分別滑行於該本體且分別與該塞件形成連動的二齒條，該等齒條分別在與該切換盤單向卡合的一卡合位置、脫離該切換盤的一鬆脫位置間位移；及一氣動組，具有連接在該本體的一進氣流道、分別連通該進氣流道與該等槽道的二分流道，及設置在該等分流道與該進氣流道間的至少一切換閥，該切換閥在阻斷氣體進入分流道的一第一位置與分別開通該等分流道的一第二位置間切換位置，使氣流由被開通的分流道進入相對的槽道，並驅動其中一齒條由該鬆脫位置位移至該卡合位置。
2. 依據申請專利範圍第1項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該塞件組更具有二栓件，及二第一彈性元件，且該等塞件分別具有界定出一孔道的一環壁，及形成在該環壁的一長條孔，該等栓件分別穿經該長條孔且固設在該本體，該等第一彈性元件分別容置在該孔道內且迫抵在 該塞件一端與該栓件間，使該塞件分別受迫於氣壓與彈性作用力在該槽道往、返位移。
3. 依據申請專利範圍第1項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該塞件組的塞件更具有形成在一端的一插孔，且該卡制組更具有分別容置在該插孔內的二第二彈性元件，該等第二彈性元件是在沒有外力作用下，推頂該齒條恆保持向該切換盤方向旋動。
4. 依據申請專利範圍第1項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有形成在該本體且通過該等分流道而連通該進氣流道的二貫孔，該切換閥共有二個，分別穿置在該貫孔內，分別受迫於一外力，在該第一位置與該第二位置間切換位置。
5. 依據申請專利範圍第4項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有二彈性元件，及二墊圈，該等彈性元件分別容置在該貫孔與該切換閥間，在沒有外力作用下推頂該等切換閥穩定於該第一位置，該等墊圈分別套置在該切換閥，隨該第一位置的切換閥與該貫孔孔壁氣密接觸，隨該第二位置的切換閥與該貫孔形成連通該分流道與該進氣孔道的一間隙。
6. 依據申請專利範圍第4項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有一扳機，該扳機相對該等切換閥樞設在該本體，用於觸壓其中一切換閥切換位置。
7. 依據申請專利範圍第4項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有形成在該本體且通過該進氣流道的 一孔道，及穿置在該孔道的一開關閥，該開關閥未受外力作用時，位於開通氣體進入在該進氣流道的一開通位置，供蓄積氣壓於該進氣流道內。
8. 依據申請專利範圍第1項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有沿一軸線穿經該本體且與該等分流道連通的一貫孔，及形成在該切換閥一外表面且與該貫孔孔壁區隔形成一第一環隙、二第二環隙的數墊圈，該切換閥共有二個，該第一環隙可縮放的形成在該等切換閥間，該等第二環隙分別形成在相對該切換閥的外表面，該第一位置的切換閥用於連通該第一環隙與該進氣流道，使氣體被限制在第一環隙內，位於該第二位置的其中一切換閥用於連通其中一第二環隙與該進氣流道，使氣體流竄於該分流道與該第二環隙間。
9. 依據申請專利範圍第8項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該氣動組更具有二栓桿，該該切換閥更具有形成在二端且沿位移方向延伸的二限位孔，該等栓桿穿經該切換閥的限位孔且固設在該本體，用於限制該切換閥分別穩定於該第一位置、該第二位置其中之一。
10. 依據申請專利範圍第1項所述棘輪扳手的換向裝置，其中，該切換閥的位移方向垂直於該齒條的位移方向。