TWI650207B - 手、電動棘輪扳手 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種手、電動棘輪扳手，具有棘動裝置與棘齒裝置，並且具有一動力部與一齒輪組，其中棘齒裝置可以依使用者切換，由正、反轉不同方向卡掣棘動裝置，提供棘輪扳手的使用功能，在切換棘齒裝置的同時，棘齒裝置推抵齒輪組，於齒輪組切換而由兩種傳動路徑的其中一種嚙合動力部與棘動裝置，因此動力部可經由齒輪組帶動棘動裝置沿正、反轉不同方向轉動，從而提供兼具手動與電動使用功能的棘輪扳手。

Description

手、電動棘輪扳手

本發明是關於一種棘輪扳手。

現有的棘輪扳手可參考TW I292733號專利所述，依扳手的形式不同，可以組裝套筒使用或者可以直接穿套於螺栓或螺帽使用，在棘輪扳手中裝設有棘齒塊，棘齒塊會沿順時針或逆時針之單一方向抵靠棘輪，可以在棘輪扳手受到扳動時沿單一方向帶動螺栓或螺帽轉動，並且在棘輪扳手反方向扳動時發生跳齒空轉，使用時，使用者僅需往復扳動棘輪扳手，即可由棘輪扳手帶動螺栓或螺帽單方向轉動，提供便利的使用方式。除前述的棘輪扳手之外，另外有例如TW M377290號專利所述的棘輪扳手，其中裝設有兩棘齒塊，各別沿不同方向抵靠棘輪，每次僅有其中一個棘齒塊抵靠棘輪，同樣可以在棘輪扳手往復扳動時帶動螺栓或螺帽沿單方向轉動。

前述棘輪扳手雖然具有便利的使用功能，然而於實際使用時仍有所不足。在安裝螺栓或螺帽的過程中，螺栓或螺帽在未鎖入時往往仍非常鬆弛，此時螺栓與螺帽鎖受到的摩擦力可能不足以推動棘輪發生跳齒，造成螺栓與螺帽在使用者往復扳動棘輪扳手時隨棘輪扳手一同往復轉動，而不能將螺栓或螺帽鎖緊，在旋入或旋出螺栓與螺帽時仍然有所不便。

本發明的其中一項目的在於提供一種棘輪扳手，可以便於在螺栓與螺帽仍鬆弛時快速地將螺栓與螺帽鎖入或取出。

在螺栓與螺帽的安裝過程中，往往僅有最末段的行程需要以較大扭力鎖緊，其餘大部分過程中，螺栓與螺帽均呈現鬆弛狀，僅需較小扭力即可轉動螺栓與螺帽，因此，本發明的另一目的在於嘗試提供另一種棘輪扳手，可以在螺栓與螺帽仍鬆弛時，以電力及馬達帶動螺栓與螺帽轉動，而可快速將螺栓與螺帽鎖入。

為了達成上述及其他目的，本發明提供一種手、電動棘輪扳手，包括一本體、一棘動裝置、一齒輪組、一動力部與一棘齒裝置。該本體具有兩端部，其中一端部具有一容置空間。該棘動裝置容置於該容置空間，該棘動裝置可繞一軸線相對於該本體轉動，該棘動裝置具有繞該軸線環形分布的一環齒。該齒輪組包含一主動齒輪、一第一傳動齒輪與一第二傳動齒輪，該第一傳動齒輪可於一第一位置與一第二位置之間移動，該第一傳動齒輪位於該第一位置時該主動齒輪能經由該第一傳動齒輪帶動該環齒轉動，該第一傳動齒輪位於該第二位置時該主動齒輪不能經由該第一傳動齒輪帶動該齒環轉動，該第二傳動齒輪可於一第三位置與一第四位置之間移動，該第二傳動齒輪位於該第三位置時該主動齒輪能經由該第二傳動齒輪帶動該環齒轉動，該第二傳動齒輪位於該第四位置時該主動齒輪不能經由該第二傳動齒輪帶動該齒環轉動。該動力部設置於該本體，該動力部可受電力驅動帶動該主動齒輪轉動。該棘齒裝置容置於該容置空間並可於一順轉狀態與一逆轉狀態之間切換。其中該棘齒裝置處於該逆轉狀態時，該棘齒裝置抵頂於該本體與該棘動裝置之間，使該棘動裝置可沿一逆時針 方向相對該本體轉動，且該棘動裝置不能沿一順時針方向相對該本體轉動，該棘齒裝置推抵該第一傳動齒輪，使該第一傳動齒輪位於該第二位置。其中該棘齒裝置處於該順轉狀態時，該棘齒裝置抵頂於該本體與該棘動裝置之間，使該棘動裝置可沿該順時針方向相對該本體轉動，且該棘動裝置不能沿該逆時針方向相對該本體轉動，該棘齒裝置推抵該第二傳動齒輪，使該第二傳動齒輪位於該第四位置。

藉此，本發明所提供的棘輪扳手兼具手動與電動的使用功能，可以在螺栓與螺帽鬆弛時以電力驅動，快速安裝或拆卸螺栓與螺帽，需要較大扭力時再以手動扳動，以較大扭力鎖緊或卸除螺栓與螺帽，具有便利與可快速裝卸的使用功能。

10‧‧‧本體

11‧‧‧桿身

111‧‧‧容槽

112‧‧‧容置空間

113‧‧‧第一開口

114‧‧‧穿槽

12‧‧‧蓋體

13‧‧‧螺絲

121‧‧‧第二開口

42‧‧‧第一傳動齒輪

421‧‧‧第一斜齒部

422‧‧‧第一周齒部

43‧‧‧第二傳動齒輪

431‧‧‧第二斜齒部

432‧‧‧第二周齒部

44‧‧‧彈性件

45‧‧‧彈性件

51‧‧‧心軸

20‧‧‧棘動裝置

21‧‧‧環齒

31‧‧‧電池座

32‧‧‧開關組

33‧‧‧馬達

34‧‧‧傳動桿

35‧‧‧電池

41‧‧‧主動齒輪

511‧‧‧撥鈕

52‧‧‧控制件

53‧‧‧第一齒塊

531‧‧‧第一凸部

54‧‧‧第二齒塊

541‧‧‧第二凸部

55‧‧‧彈簧

56‧‧‧彈簧

第1圖為本發明手、電動棘輪扳手之立體圖。

第2圖為本發明手、電動棘輪扳手之立體分解圖。

第3圖為本發明手、電動棘輪扳手之剖視圖。

第4圖為本發明手、電動棘輪扳手另一視角之剖視圖。

第5圖為本發明手、電動棘輪扳手第一狀態之局部剖視圖。

第6圖為本發明手、電動棘輪扳手第一狀態另一視角之局部剖視圖。

第7圖為本發明手、電動棘輪扳手第二狀態之局部剖視圖。

第8圖為本發明手、電動棘輪扳手第二狀態另一視角之局部剖視圖。

第9圖為本發明手、電動棘輪扳手第一狀態之棘齒裝置的動作示意圖。

第10圖為本發明手、電動棘輪扳手第二狀態之棘齒裝置的動作示意圖。

本實施例提供一種手、電動棘輪扳手，可供使用者連接套筒使用，用以帶動螺栓或螺帽轉動，將螺栓或螺帽鎖緊或放鬆。請參考第1圖至第4圖，本實施例的手、電動棘輪扳手包括本體10、棘動裝置20、動力部、齒輪組以及棘齒裝置。

本體10係一長桿狀之扳手本體而具有兩端部，其中一端部為供使用者握持的握柄，另一端部為安裝棘動裝置20的操作端，為供其他零件安裝，本體10可由桿身11、蓋體12以及栓鎖於桿身11與蓋體12的數個螺絲13組合而成，桿身11係於第一表面側開設有容槽111與容置空間112，並於該容槽111與容置空間112之間設有相通之穿槽114，該容置空間112另開設有連通於第二表面側之第一開口113，而蓋體12則於操作端具有連通於容置空間112的第二開口121，以供棘動裝置20經由第二開口121與套筒或其他外部裝置連接。

棘動裝置20容置於容置空間112，棘動裝置20可繞一軸線相對於本體10轉動，棘動裝置20具有一環齒21，環齒21繞該軸線環形分布。在本實施例中，棘動裝置20具有從第二開口121凸伸於外的四角柱體，可用於連接套筒，惟若將棘動裝置20改為從第一開口113凸伸於外，或將棘動裝置20改為具有內六角形穿孔或梅花型穿孔的環，直接將棘動裝置20穿套於螺帽或螺栓使用，亦屬可行的實施態樣。

該動力部設置於該桿身11，其中動力部包括電池座31、開關組32以及馬達33，另外還包括傳動桿34，電池座31係設於該桿身11之容槽111中，該開關組32以及馬達33則安裝於連接電池座31之容槽111中而位於本 體10的握柄處，傳動桿34係安裝於桿身11之穿槽114，傳動桿34連接於馬達33而可受馬達帶動轉動，馬達33可能含有或不含有減速機構，電池座31、開關組32與馬達33電性連接，因此，電池座31可供安裝電池35並提供電力，由開關組32控制是否啟動，於啟動時將電力供予馬達33，馬達33即可受電力驅動帶動傳動桿34轉動，輸出動力；開關組32自本體的蓋體12穿露於外，而可讓使用者按壓控制，在本發明其他可能的實施力中，開關組也可以改由桿身11的表面穿露於外，其位置可配合預定供使用者握持本體時的常用手勢任意選擇。

該齒輪組包括主動齒輪41、第一傳動齒輪42、第二傳動齒輪43與二彈性件44、45。主動齒輪41為傘狀齒輪，主動齒輪41安裝於傳動桿34的末端處，可隨傳動桿34一同轉動。第一傳動齒輪42具有第一斜齒部421與第一周齒部422，第一斜齒部421為傘狀齒，第一周齒部422為環狀分布的正齒輪，第二傳動齒輪43具有第二斜齒部431與第二周齒部432，第二斜齒部431為傘狀齒，第二周齒部432為環狀分布的正齒輪，第一傳動齒輪42與該第二傳動齒輪43藉由一心軸51容設於容置空間112，且第一傳動齒輪42與第二傳動齒輪43分別位於主動齒輪41的兩側，第一傳動齒輪42與第二傳動齒輪43可繞心軸51轉動並可沿心軸51上、下滑動；其中，第一傳動齒輪42可滑動至第一位置，如第5圖所示，第一傳動齒輪的第一斜齒部421與主動齒輪41嚙合，第一傳動齒輪的第一周齒部422則與環齒21嚙合，於主動齒輪41轉動時經由第一傳動齒輪42與環齒21帶動棘動裝置20沿如第6圖所示之順時針方向轉動；請參考第7圖，第一傳動齒輪42可向上滑動至第二位置，使第一傳動齒輪42撥離出主動齒輪41與環齒21間的傳動，於本實施例中， 該第一傳動齒輪42的第一斜齒部421係與主動齒輪41分離而不嚙合，第一傳動齒輪42的第一周齒部422與環齒21嚙合，因此主動齒輪41不能經由第一傳動齒輪42帶動環齒21轉動，而撥離出主動齒輪41與環齒21間的傳動，在本發明其他可能的實施例中，第一傳動齒輪滑動至第二位置時也可能與環齒分離，或者與主動齒輪與環齒兩者均分離；續參考第7圖，第二傳動齒輪43可滑動至第三位置，第二傳動齒輪43的第二斜齒部431與主動齒輪41嚙合，第二傳動齒輪的第二周齒部432則與環齒21嚙合，於主動齒輪41轉動時經由第二傳動齒輪43與環齒21帶動棘動裝置20沿如第8圖所示之逆時針方向轉動；請參考第5圖，第二傳動齒輪43可滑動至第四位置，使第二傳動齒輪43撥離出主動齒輪41與環齒21間的傳動，於本實施例中，該第二傳動齒輪43的第二斜齒部431與主動齒輪41分離而不嚙合，第二傳動齒輪的第二周齒部432與環齒21嚙合，因此主動齒輪41不能經由第二傳動齒輪43帶動環齒21轉動，而撥離出主動齒輪41與環齒21間的傳動，相似地，在本發明其他可能的實施例中，第二傳動齒輪滑動至第四位置時也可能與環齒分離，或者與主動齒輪與環齒兩者均分離。其中，由於主動齒輪41垂直於第一傳動齒輪42以及第二傳動齒輪43，且第一傳動齒輪42與第二傳動齒輪43分別位於主動齒輪41的兩側，如第5圖與第7圖所示，棘動裝置20受第一傳動齒輪42與第二傳動齒輪43帶動時的順時針方向與逆時針方向為彼此相反的轉動方向。請參考第5圖與第7圖，彈性件44抵靠於第一傳動齒輪42與本體之間，使第一傳動齒輪42受到彈性件44推抵而具有隨時朝向第一位置復位的趨勢，另一彈性件45抵靠於第二傳動件43與本體之間，使第二傳動齒輪43受到彈性件45推抵而具有隨時朝向第三位置復位的趨勢。

請參考第1圖至第4圖，棘齒裝置包括心軸51、控制件52、第一齒塊53、第二齒塊54與二彈簧55、56，控制件52設置於心軸51而隨心軸51一同轉動，心軸51的一端穿露於本體的第二側表面並具有撥鈕511，可供使用者撥動撥鈕511以轉動心軸51，第一齒塊53具有一第一凸部531，第二齒塊54具有一第二凸部541，第一齒塊53與第二齒塊54分別可擺動地設置於該容置空間112中，第一凸部531的位置對應於第二傳動齒輪43，第二凸部541的位置對應於第一傳動齒輪42，控制件52位於第一齒塊53與第二齒塊54之間，請參考第9圖與第10圖，控制件52轉動時推抵第一齒塊53或第二齒塊54擺動，兩彈簧55、56分別抵靠於第一齒塊53與第二齒塊54，使第一齒塊53與第二齒塊54具有隨時朝向控制件52靠近復位的趨勢。

請參考第9圖，控制件52可轉動至一反轉位置，控制件52將第二齒塊54推抵擺動至第二開放位置，第一齒塊53受彈簧55推抵復位至第一咬合位置，使棘齒裝置處於逆轉狀態，此時，第一齒塊53抵頂於本體與棘動裝置的環齒21之間，在棘動裝置20沿順時針方向相對於本體轉動時，第一齒塊53可自由擺動跳齒，使棘動裝置20可沿順時針方向相對本體轉動，在棘動裝置20沿逆時針方向相對於本體轉動時，第一齒塊53與環齒21嚙合並抵頂於本體與環齒21，使棘動裝置20不能沿逆時針方向相對本體轉動，其中第一齒塊53位於第一咬合位置時，第一凸部531推抵於第二傳動齒輪43，使第二傳動齒輪43位於如第5圖所示之第四位置。

請參考第10圖，控制件52可轉動至一正轉位置，控制件52將第一齒塊53推抵擺動至第一開放位置，第二齒塊54受彈簧56推抵復位至第二咬合位置，使棘齒裝置處在順轉狀態，此時，第二齒塊54抵頂於本體 與棘動裝置的環齒21之間，在棘動裝置20沿逆時針方向相對於本體轉動時，第二齒塊54可自由擺動跳齒，使棘動裝置20可沿逆時針方向相對本體轉動，其中第二齒塊54位於第二咬合位置時，第二凸部541推抵於第一傳動齒輪42，使第一傳動齒輪42位於如第7圖所示之第二位置。

利用上述裝置，使用者可以依使用需求撥動心軸的撥鈕511，控制件52即隨之轉動，當控制件52轉動至反轉位置，請參考第9圖，棘齒裝置處於逆轉狀態，棘動裝置20可沿順時針方向相對本體轉動，此時，請參考第5圖與第6圖，第一傳動齒輪42位於第一位置，第二傳動齒輪43位於第四位置，於使用電動功能時，使用者可由開關組控制動力部啟動，帶動主動齒輪41、第一傳動齒輪42與環齒21轉動，使棘動裝置20沿順時針方向轉動，當需要較大扭力而使用手動功能時，使用者可以直接以棘動裝置20為樞軸順時針扳轉本體，第一齒塊53將會沿順時針方向卡掣並推動環齒21，帶動棘動裝置20沿順時針方向轉動。當使用者撥動撥鈕511使控制件52轉動至正轉位置時，請參考第10圖，棘齒裝置處於順轉狀態，棘動裝置20可沿逆時針方向相對本體轉動，此時，請參考第7圖與第8圖，第一傳動齒輪42位於第二位置，第二傳動齒輪43位於第三位置，於使用電動功能時，使用者可由開關組控制動力部啟動，帶動主動齒輪41、第二傳動齒輪43與環齒21轉動，使棘動裝置20沿逆時針方向轉動，當需要較大扭力而使用手動功能時，使用者可以直接以棘動裝置20為樞軸逆時針扳轉本體，第二齒塊54將會沿逆時針方向卡掣並推動環齒21，帶動棘動裝置20沿逆時針方向轉動。

在上述實施例中，第一傳動齒輪與第二傳動齒輪是直接與主 動齒輪及環齒嚙合，然而，在本發明其他可能的實施例中，第一傳動齒輪與主動齒輪及環齒之間或者第二傳動齒輪與主動齒輪及環齒之間，亦可由其他齒輪連接與傳動，惟須符合第一傳動齒輪與第二傳動齒輪可移動而撥離主動齒輪與環齒之間的傳動關係即可。

總結以上說明，本實施例的手、電動棘輪扳手在使用者切換棘齒裝置，改變棘動裝置的轉動方向的同時，一同改變第一傳動齒輪與第二傳動齒輪的位置，改變馬達帶動棘動裝置轉動的方向，進而能在順、逆時針兩方向均提供手動以及以電力帶動的使用功能，兼具手動與電動的操作使用方式，極具便利的使用效果，實為產業界與消費者所企盼，惟以上實施例僅在於說明並闡述本發明的技術內容，本發明的專利範圍應以本發明的申請專利範圍為準。

Claims (10)

1. 一種手、電動棘輪扳手，包含：一本體，具有兩端部，其中一端部具有一容置空間；一棘動裝置，容置於該容置空間，該棘動裝置可繞一軸線相對於該本體轉動，該棘動裝置具有繞該軸線環形分布的一環齒；一齒輪組，包含一主動齒輪、一第一傳動齒輪與一第二傳動齒輪，該第一傳動齒輪可於一第一位置與一第二位置之間移動，該第一傳動齒輪位於該第一位置時該主動齒輪能經由該第一傳動齒輪帶動該環齒轉動，該第一傳動齒輪位於該第二位置時該主動齒輪不能經由該第一傳動齒輪帶動該齒環轉動，該第二傳動齒輪可於一第三位置與一第四位置之間移動，該第二傳動齒輪位於該第三位置時該主動齒輪能經由該第二傳動齒輪帶動該環齒轉動，該第二傳動齒輪位於該第四位置時該主動齒輪不能經由該第二傳動齒輪帶動該齒環轉動；一動力部，設置於該本體，該動力部可受電力驅動帶動該主動齒輪轉動；一棘齒裝置，容置於該容置空間並可於一順轉狀態與一逆轉狀態之間切換；其中該棘齒裝置處於該逆轉狀態時，該棘齒裝置抵頂於該本體與該棘動裝置之間，使該棘動裝置可沿一逆時針方向相對該本體轉動，且該棘動裝置不能沿一順時針方向相對該本體轉動，該棘齒裝置推抵該第一傳動齒輪，使該第一傳動齒輪位於該第二位置；其中該棘齒裝置處於該順轉狀態時，該棘齒裝置抵頂於該本體與該棘動裝置之間，使該棘動裝置可沿該順時針方向相對該本體轉動，且該棘動 裝置不能沿該逆時針方向相對該本體轉動，該棘齒裝置推抵該第二傳動齒輪，使該第二傳動齒輪位於該第四位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的手、電動棘輪扳手，其中該主動齒輪與該第一傳動齒輪垂直，該主動齒輪與該第二傳動齒輪垂直，該第一傳動齒輪位於該第一位置時該第一傳動齒輪與該主動齒輪及該環齒嚙合，該第一傳動齒輪位於該第二位置時該第一傳動齒輪與該主動齒輪不嚙合，該第二傳動齒輪位於該第三位置時該第二傳動齒輪與該主動齒輪及該環齒嚙合，該第二傳動齒輪位於該第四位置時該第二傳動齒輪與該主動齒輪不嚙合。
3. 如申請專利範圍第2項所述的手、電動棘輪扳手，其中該主動齒輪為傘形齒輪，該第一傳動齒輪具有一第一斜齒部與一第一周齒部，該第二傳動齒輪具有一第二斜齒部與一第二周齒部；其中該第一傳動齒輪位於該第一位置時，該第一斜齒部嚙合該主動齒輪，該第一周齒部嚙合該環齒；其中該第二傳動齒輪位於該第三位置時，該第二斜齒部嚙合該主動齒輪，該第二周齒部嚙合該環齒。
4. 如申請專利範圍第1項所述的手、電動棘輪扳手，其中該棘齒裝置包含一第一齒塊、一第二齒塊與一控制件，該第一齒塊可於一第一咬合位置與一第一開放位置之間擺動，該第一齒塊具有隨時向該第一咬合位置復位的趨勢，該第二齒塊可於一第二咬合位置與一第二開放位置之間擺動，該第二齒塊具有隨時向該第二咬合位置復位的趨勢，該控制件可於一正轉位置與一反轉位置之間轉動；其中該棘齒裝置位於該順轉狀態時，該控制件位於該正轉位置，該第一齒塊受該控制件推抵而位於該第一開放 位置；其中該棘齒裝置位於該逆轉狀態時，該控制件位於該反轉位置，該第二齒塊受該控制件推抵而位於該第二開放位置。
5. 如申請專利範圍第2項所述的手、電動棘輪扳手，其中該棘齒裝置包含一第一齒塊、一第二齒塊與一控制件，該第一齒塊可於一第一咬合位置與一第一開放位置之間擺動，該第一齒塊具有隨時向該第一咬合位置復位的趨勢，該第二齒塊可於一第二咬合位置與一第二開放位置之間擺動，該第二齒塊具有隨時向該第二咬合位置復位的趨勢，該控制件可於一正轉位置與一反轉位置之間轉動；其中該棘齒裝置位於該順轉狀態時，該控制件位於該正轉位置，該第一齒塊受該控制件推抵而位於該第一開放位置；其中該棘齒裝置位於該逆轉狀態時，該控制件位於該反轉位置，該第二齒塊受該控制件推抵而位於該第二開放位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述的手、電動棘輪扳手，其中該第一傳動齒輪、該第二傳動齒輪與該控制件同軸。
7. 如申請專利範圍第4、5或6項所述的手、電動棘輪扳手，其中該第一齒塊位於該第一咬合位置時，該第二傳動齒輪受該第一齒塊推抵而位於該第四位置，該第二齒塊位於該第二咬合位置時，該第一傳動齒輪受該第二齒塊推抵而位於該第二位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的手、電動棘輪扳手，其中該第一齒塊具有一第一凸部，該第一凸部的位置與該第二傳動齒輪的位置相對應，該第二齒塊具有一第二凸部，該第二凸部的位置與該第一傳動齒輪的位置相對應。
9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的手、電動棘輪扳手，其中該動 力部包含一馬達與一傳動桿，該馬達可受電力驅動帶動該傳動桿轉動，該主動齒輪設置於該傳動桿而隨該傳動桿一同轉動。
10. 如申請專利範圍第7項所述的手、電動棘輪扳手，其中該動力部包含一馬達與一傳動桿，該馬達可受電力驅動帶動該傳動桿轉動，該主動齒輪設置於該傳動桿而隨該傳動桿一同轉動。