TWI576211B

TWI576211B - Ratchet screwdriver

Info

Publication number: TWI576211B
Application number: TW105110220A
Authority: TW
Inventors: Shao-Wei Chen
Original assignee: Shao-Wei Chen
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-04-01
Also published as: TW201733744A

Description

棘輪螺絲起子

本發明涉及手工具的技術領域，特別是指一種棘輪螺絲起子。

臺灣第M379487號專利案公開一種扳手，以棘輪充當扳手的結構核心，驅動一螺接單元進行組裝或拆卸作業。這個扳手有一頭，頭呈環形設計，供一棘輪與二卡掣塊安裝在頭內。每個卡掣塊背面配合一異形簧片共同置入一形成於頭的容室，由異形簧片提供卡掣塊嚙合棘輪所需的作用力。每個卡掣塊面對棘輪處一邊突出幾個連續的齒，另一邊沒有齒而是平滑的。

因此，卡掣塊必須偏擺，才能以齒咬住棘輪。卡掣塊逆向偏擺，離開棘輪且解除嚙合關係時。但是，卡掣塊回復原狀時，齒卻不一定能夠完全卡住棘輪，使棘輪發生順、逆時鐘方向均為空轉(或不作功)的狀態，喪失組裝、拆卸等功能。

臺灣第M498091號專利案是棘輪工具，它也有一棘輪與二卡掣塊，共同安裝在一棘輪座內。每個卡掣塊有一圓凸點，支持卡掣塊樞接於棘輪座上，並依偏擺運動咬住棘輪。所以，卡掣塊也要偏擺才能解除嚙合關係，當然會發生類似於第M379487號專利案的缺點。

美國第8,272,298號專利案公開一種螺絲起子，其技術核心同樣是棘輪式卡掣構造，藉由二卡掣塊嚙合棘輪，決定單向空轉不作功，反向隨著一握把同步作動。不同的是，每個卡掣塊受限於至少一隸屬於溝(或槽)的壁，只能依直線方向做往復式位移，配合棘輪執行嚙合或解除嚙合關係的動作。

然而，卡掣塊背面抵住一壓縮彈簧。因為卡掣塊背面是斜的，所以壓縮彈簧推動卡掣塊位移的方向與前述的壁面並非相互平行，而是彼此交錯的。在卡掣塊朝向棘輪前進時，該溝(或槽)的壁面會磨擦到卡掣塊相應的邊，才能間接改變卡掣塊的運動方向。當然，卡掣塊的部份動能，也會遭受溝(或槽)的壁面抵消而減弱。

因此，如何改善螺絲起子的棘輪式卡掣構造，就成為本發明亟待解決的課題。

鑒於此，本發明主要目的在於：規劃合理的動力來源，搭配合適的引導結構，避免卡掣塊的運動遭受不必要的影響或損耗。

緣於上述目的之達成，本發明的棘輪螺絲起子是由一握柄結合一棘輪座，該棘輪座有一容納結構，足以收納一可轉動的棘輪與至少一卡掣塊，並在卡掣塊與容納結構之間設一彈性件，該彈性件推動卡掣塊嚙合棘輪為常態。

其中，該容納結構包括：彼此相通的一第一容納部與至少一第二容納部，該第一容納部支持棘輪在棘輪座自轉，該第二容納部有一限制槽。所述的卡掣塊有一置入限制槽的直段，限制卡掣塊在第二容納部依大致呈直線方向往復運動。

其中，該第二容納部還有一凹槽，凹槽與限制槽在一形成於棘輪座的隔塊兩旁。另外，該卡掣塊面對棘輪處形成一嚙合面，在卡掣塊面對凹槽處有至少一結合部。

此處所稱的嚙合面，是由若干沿著圓周方向連續地突出卡掣塊的齒組成。

至於彈性件則安裝在凹槽與卡掣塊之間。該彈性件有一插入段和一抵制段，插入段連接結合部，支持抵制段接觸凹槽的壁，提供卡掣塊朝向棘輪移動所需的作用力，而能推動卡掣塊嚙合棘輪為常態。

如此，本發明在棘輪螺絲起子的結構中，不僅彈性件推動卡掣塊合理的位移，非常適合直段搭配限制槽所組成的引導結構，可以避免卡掣塊的運動遭受不必要的影響或損耗。

接著，基於圖式詳述相關的實施例，說明採用之技術、手段及功效，相信本發明上述目的、構造及特徵，當可由之得一深刻而具體的瞭解。

10‧‧‧棘輪座

11‧‧‧螺孔

12‧‧‧容納結構

13‧‧‧結合柱

14‧‧‧淺槽

15‧‧‧珠體

16‧‧‧環壁

17‧‧‧彈簧

18‧‧‧珠槽

20‧‧‧第一容納部

22‧‧‧中心槽

24‧‧‧大曲面壁

26‧‧‧小曲面壁

30‧‧‧第二容納部

32‧‧‧隔塊

34‧‧‧凹槽

36‧‧‧限制槽

40‧‧‧軸

41‧‧‧齒

42‧‧‧軸套

43‧‧‧嵌槽

44‧‧‧連接段

46‧‧‧工作部

48‧‧‧棘輪

50‧‧‧卡掣塊

52‧‧‧嚙合面

54‧‧‧側面

56‧‧‧結合部

58‧‧‧直段

60‧‧‧彈性件

62‧‧‧插入段

64‧‧‧抵制段

70‧‧‧環片

72‧‧‧弧孔

74‧‧‧孔

76‧‧‧緊固件

80‧‧‧操作鈕

82‧‧‧凹部

84‧‧‧凸部

86‧‧‧穿孔

88‧‧‧扣件

90‧‧‧螺絲起子

92‧‧‧握柄

94‧‧‧起子頭

第1圖是本發明螺絲起子一較佳實施例的組合圖。

第2圖是螺絲起子的組合剖視圖。

第3圖是螺絲起子的分解圖。

第4圖是棘輪座的俯視圖。

第5圖是螺絲起子組裝後的剖視圖。

第6圖是沿第5圖A-A線剖開的彈性件配置圖。

第7、8圖是螺絲起子連續的切換動作示意圖。

在第1圖中，所述的螺絲起子90有一握柄92與一工作部46，二者被一棘輪式卡掣構造聯結在螺絲起子90長度方向的不同端。因此，該握柄92的扭矩透過卡掣構造傳遞至工作部46，方便螺絲起子90執行鎖緊或旋鬆作業。

在本實施例中，該工作部46是六角槽，其形成於螺絲起子90的端部，用以套接一起子頭94。該起子頭94插入工作部46處是六邊形，另端裸露於螺絲起子90外部且擁有一定形狀，譬如一字、十字或星狀等造型之一。

在某些實施例，該工作部46與起子頭94設計成為一體，亦在本發明允許的範圍內。

如第2、3圖所示，該卡掣構造有一棘輪座10和一操作鈕80。該棘輪座10是圓的，其底部沿著軸心方向突出一結合柱13。該結合柱13是凹凸不平的，可被握柄92包住，使棘輪座10結合握柄92成為一體，卻不會相對握柄92旋轉。因此，該握柄92受力連帶棘輪座10同步作動。

另外，在棘輪座10的外圓周面形成一珠槽18，依序收納一彈簧17與一珠體15。該彈簧17一端抵住珠槽18的封閉端，另端頂住珠體15，提供珠體15朝向棘輪座10外表彈出所需的作用力。該棘輪座10還有一容納結構，用以收納一棘輪48、二卡掣塊50與一環片70。

在第4圖中，一淺槽14、一第一容納部20與二第二容納部30彼此相通而構成一定形狀的容納結構12。

此處所稱的淺槽14，是指該棘輪座10形成一道環壁16，用環壁16在棘輪座10頂面圍成圓的凹槽，而且淺槽14的深度大致相同於環片的厚度為佳。

該第一容納部20是陷入淺槽14底部的階級槽，區分為一中心槽22、一大曲面壁24和一小曲面壁26。該中心槽22是圓的，其形成於棘輪座10的中央部位。大、小二曲面壁24、26立在中心槽22的開口兩旁，該大曲面壁24比小曲面壁26靠近珠槽18，而且，該小曲面壁26到中心槽22軸心的距離比大曲面壁24至中心槽22軸心的距離還長。

這些第二容納部30位於第一容納部20兩旁。每個第二容納部30用一形成於棘輪座10的隔塊32分成一凹槽34與一限制槽36。換句話說，該凹槽34和限制槽36在隔塊32的兩側，以致二第二容納部30的凹槽34被小曲面壁26銜接在一起，二第二容納部30的限制槽36與大曲面壁24二端相連。

回頭看到第2、3圖，該棘輪48周圍形成若干連續的齒41，並沿著軸心方向在棘輪48突出一軸40和一連接段44。該軸40形成於棘輪48的底面，其通過一軸套42且插入第一容納部20的中心槽22，直到棘輪48置入第一容納部20為止。因為該齒41自尖端到棘輪48軸心的半徑，小於大曲面壁24與小曲面壁26的半徑，所以第一容納部20支持棘輪48相對棘輪座10自由的轉動，卻不會受阻於大、小二曲面壁24、26。

該連接段44是圓柱，其與軸40位於棘輪48的不同邊，三者設計成為一體。該連接段44的直徑小於棘輪48的直徑，並在連接段44靠近棘輪48的部位形成一嵌槽43，用以鑲嵌一宛如C形的扣件88。所述的工作部46設在連接段44的自由端。

每個卡掣塊50大致呈Z形設計，其有一嚙合面52與一側面54。該嚙合面52依一定曲度凹陷於側面54背後，其由若干沿著圓周方向連續地突出卡掣塊50的齒所組成。該卡掣塊50的側面54一邊是一直段58，另邊形成二結合部56。這些結合部56相互併排，方便卡掣塊50量產而適用於不同的第二容納部30上。在本實施例中，每個結合部56是凹槽。

如第5、6圖所示，以直段58置入限制槽36為條件，使卡掣塊50放在相應的第二容納部30內，致使嚙合面52朝向棘輪48、側面54面對隔塊32和凹槽34。

在凹槽34與卡掣塊50之間安裝一彈性件60。該彈性件60類似於U形簧片，將短的段落視為一插入段62，界定長段落為一抵制段64。以插入段62連接結合部56，支持抵制段64接觸凹槽34的壁，使彈性件60產生推動卡掣塊50的嚙合面52咬住棘輪48的齒41所需的作用力。如此，該卡掣塊50嚙合棘輪48為常態，同時限制槽36的壁面對直段58產生引導作用，限制卡掣塊50在第二容納部30只能按照大致呈直線方向相對棘輪48往復運動。

回頭看到第2、3圖，該環片70套在連接段44外部，從而置入棘輪座10的淺槽14中。該環片70有一弧孔72與二孔74，每個孔74允許一如同螺絲或螺栓般的緊固件76通過。當緊固件76鎖緊一形成於棘輪座10的螺孔11，該環片70對棘輪48、卡掣塊50與彈性件60產生平壓作用，以致弧孔72對齊小曲面壁26。

在某些實施例，該環片70的孔74、棘輪座10的螺孔11以及緊固件76是可以被捨棄的。

所述的操作鈕80類似於蓋子，其頂部形成一穿孔86與一凸部84。該凸部84突出操作鈕80內部而位於穿孔86旁邊，並在操作鈕80面對凸部84處形成三道併排的凹部82。

當操作鈕80罩住棘輪座10，該連接段44通過穿孔86而讓工作部46露出操作鈕80外部。該操作鈕80受阻於扣件88與環片70，不可脫離棘輪座10，卻能相對棘輪座10自由的轉動，使三凹部82之一配合珠體15產生定位作用，決定凸部84穿過環片70的弧孔72而停滯在小曲面壁26和棘輪48之間的方位。

在第2、5圖中，該珠體15藉由彈簧17的作用力卡住中間的凹部82，連帶凸部84停滯在中間位置，不會碰觸到任何一個卡掣塊50。此刻，二卡掣塊50被彈性件60推動，以嚙合面52咬住相應的齒41。因為第二容納部30的壁面阻止卡掣塊50隨著棘輪48轉動，所以握柄92的扭矩可通過連接段44輸出至工作部46。

該操作鈕80順著第7圖箭頭B方向旋轉，以致珠體15卡住偏上的凹部82，連帶凸部84推開第7圖上方的卡掣塊50，只保留第7圖下方的卡掣塊50嚙合棘輪48的齒41，決定棘輪48單向空轉不作功、反向隨著握柄同步作動。

當操作鈕80順著第8圖箭頭C方向旋轉，以致珠體15卡住偏下的凹部82，連帶凸部84解除第8圖下方的卡掣塊50與棘輪48的嚙合關係，只保留第8圖上方的卡掣塊50嚙合相應的齒41，決定棘輪48單向空轉不作功、反向隨著握柄同步作動。