TWI704034B

TWI704034B - 快速往復操作之扳手

Info

Publication number: TWI704034B
Application number: TW108118871A
Authority: TW
Inventors: 胡厚飛
Original assignee: 胡厚飛
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2020-09-11
Also published as: TW202045313A; EP3744479B1; JP3223283U; ES2936234T3; US20200376632A1; EP3744479A1; US11440165B2

Abstract

本發明提供一種快速往復操作之扳手，其包括一本體、一活動爪及一設於本體與活動爪之間的彈性裝置：本體具有一個凹狀的第一顎口，其兩側分別形成一樞接端及一止擋部；活動爪具有一個凹狀的第二顎口，其兩側分別形成一樞接部及一防脫部，樞接部樞接於樞接端使活動爪及本體彼此能夠產生相對樞擺運動關係；當扳手銜接緊固件時，緊固件位於第一顎口與第二顎口內，止擋部與相鄰的緊固件的第一正向受力面之間的間距朝著活動爪相對止擋部的展開方向逐漸減少，防脫部末端的最大寬度大於止擋部與相鄰的緊固件的第一正向受力面之間的最小間距。

Description

快速往復操作之扳手

本發明係有關於一種扳手，特別有關於一種快速往復操作之扳手。

如美國專利6,978,701號係揭示一種扳手(wrench)，所述的扳手頭部(head portion)具有環形構件(ring)而能使環形構件環繞閉合於六角螺件(nat)外。惟其缺失在於，欲螺緊六角螺件時，以順時針方向操作扳手帶動六角螺件旋轉六十度之後，必須將扳手沿著六角螺件之軸線移動以使環形構件脫離六角螺件，然後逆時針轉動扳手六十度，再將環形構件套合於六角螺件外，再行反覆操作以上動作，如此過程非常浪費使用者的時間，不屬於快速操作扳手類。

又如WO2018/167520A1公開專利案「LINE WRENCH HEADS AND LINE WRENCHES」，揭示一種管線扳手(line wrench)，其扳手的頭部(wrench head)包括固定部(fixed head portion)及樞轉部(pivoting head portion)，樞轉部能夠相對固定部樞擺開合，此外，扳手頭與樞轉部之間具有一彈簧(resilient portion)，以使樞轉部相對固定部保持於閉合位置，藉此，管線扳手能夠透過樞轉部相對固定部的樞擺動作而能快速地適配於管線上的六角螺件(fastener)，進而將六角螺件螺緊。惟其缺失在於，因其被設計成樞轉部能夠相對固定部樞擺開合的構造，如果其間的彈簧彈力不足，則扳手在螺緊六角螺件時，六角螺件的反作用力可能會使樞轉部相對固定部展開，此時將造成螺緊過程的打滑，也可能導致鎖緊扭力不足，又如果其間的彈簧彈力過大，則造成使用按壓的困難，不易於使扳手脫離管線。

值得一提的是，前述兩件專利都是同一個發明人所設計，美國專利6,978,701號屬於一種環形扳手或稱梅花扳手的功能，所以使用上相當緩慢也不屬於快速操作扳手類。又WO2018/167520A1公開專利案屬於一種管線扳手，兩件專利彼此的使用取向並不相同，技術上也難以組合使用，由於同一發明人所設計的兩件專利技術上並不相同，可以得知要設計出一款省時好用且高扭力的管線扳手並非是顯而易見的。

除此之外，還有人開發出如美國專利US9,884,409號的管線扳手(pipe wrench)，其在螺緊六角螺件(hexagonal object)時，活動件(pivotal member)的末端是插在第二容槽(second recess)中，但這樣產生了另一個缺失，也就是必需利用兩個分離的樞軸(first/second locking member)，使活動件具有兩個不同的樞轉中心，才能夠順利的將活動件的末端抽離第二容槽，但如此導致結構複雜與成本的增加，仍非理想之產品；而本案發明人於前述專利的基礎上開發出一種高精密、高品質的快速往復操作之扳手，欲提供消費者使用與操作上的良好感受。

為解決上述課題，本發明揭露一種快速往復操作之扳手，於高扭力鎖緊作業時，活動爪的防脫部能夠與止擋部於時形成止擋，從而防止防脫部相對止擋部滑脫，如此一來，即使於非油管的場合使用於高扭力鎖緊作業時，仍能穩固地夾持於緊固件，在扳轉操作過程中，保持夾持而不脫開的狀態，致使於高扭力的操作，滿足消費者期待並供其所利用，為一種適應性廣泛的快速往復操作之扳手。

為達上述目的，本發明於一項實施例中提供一種快速往復操作之扳手，其包括一本體、一活動爪及一彈性裝置。本體，其具有一個凹狀的第一顎口，第一顎口的一側形成一樞接端，第一顎口相反於樞接端的一側形成一止擋部；活動爪，具有一個凹狀的第二顎口，第二顎口的一側形成一樞接部，第二顎口相反於樞接部的一側形成一防脫部，活動爪的樞接部沿著一個樞擺中心而樞接於本體的樞接端，使活動爪及本體彼此能夠產生相對樞擺運動關係；彈性裝置，其設於本體與活動爪之間；當扳手未銜接緊固件時，本體的第一顎口與活動爪的第二顎口共同形成封閉狀態；當扳手銜接緊固件時，緊固件位於第一顎口與第二顎口內，止擋部與相鄰的緊固件的第一正向受力面之間的間距朝著活動爪相對止擋部的展開方向逐漸減少，防脫部末端的最大寬度大於止擋部與相鄰的緊固件的第一正向受力面之間的最小間距。

藉此，本發明於鎖緊作業時，防脫部的外防脫面能夠與止擋部形成止擋，以及內防脫面能夠與緊固件的第一正向受力面形成止擋，而使得活動爪不會相對止擋部滑脫，以確保穩定的夾持狀態，具有防爆開及防滑脫的功效，使得操作過程中而能具有較高扭力的施力與表現。

100:快速往復操作之扳手

10:本體

11:第一顎口

12:樞接端

121:第一樞孔

122:安裝槽

13:止擋部

14:操作部

15:組接孔

16:止擋面

161:第一連接面

17:第一施力面

18:第二施力面

19:第三施力面

20:活動爪

21:第二顎口

22:樞接部

221:第二樞孔

23:防脫部

231:外防脫面

232:內防脫面

233:第二連接面

24:按壓柄

25:第四施力面

26:第五施力面

27:限位部

28:樞軸

281:齒部

30:彈性裝置

31:頂持件

311:身部

312:內孔

313:抵頂端

32:彈性構件

321:頂靠端

322:內端

50:緊固件

51A:第一正向受力面

52A:第二正向受力面

53A:第三正向受力面

54A:第四正向受力面

55A:第五正向受力面

56A:第六正向受力面

51B:第一反向受力面

52B:第二反向受力面

53B:第三反向受力面

54B:第四反向受力面

55B:第五反向受力面

56B:第六反向受力面

60:凹陷

61:止滑溝

C:樞擺中心

1:手工具

X:轉動中心

L1:第一假想線

L2:第二假想線

L3:第三假想線

θ 1:第一內傾角

θ 2:第二內傾角

D1:第一徑向線

D2:第二徑向線

A1:第一夾角

A2:第二夾角

R1:第一半徑

R2:第二半徑

[圖1]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的外觀示意圖。

[圖2]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的結構分解示意圖。

[圖3]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的橫剖面示意圖，顯示尚未銜接於緊固件。

[圖4]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的使用狀態示意圖，顯示扳手銜接於管路上的緊固件，而手工具接設於本體。

[圖5]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的橫剖面示意圖，顯示扳手銜接於緊固件，且尚未驅轉緊固件。

[圖6]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的扳動狀態的橫剖面示意圖，顯示以順時針方向驅轉緊固件。

[圖7]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的逆轉動作的橫剖面示意圖，顯示扳手逆轉退位。

[圖8]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的橫剖面示意圖，顯示扳手因逆轉約60度而滑至下一個操作置並銜接於緊固件。

[圖9]係為本發明第一實施例之快速往復操作之扳手的局部放大示意圖，顯示於鎖緊時，防脫部因彈性外擴而抵接於止擋部。

[圖10]係為本發明第二實施例之快速往復操作之扳手的示意圖，顯示快速往復操作之扳手為雙頭設置，且操作部為長柄。

[圖11]係為本發明第三實施例之快速往復操作之扳手的橫剖面示意圖。

以下參照各附圖詳細描述本發明的示例性實施例，且不意圖將本發明的技術原理限制於特定公開的實施例，而本發明的範圍僅由申請專利範圍限制，涵蓋了替代、修改和等同物。

請參閱圖1至圖9所示，其為本發明快速往復操作之扳手100的第一實施例，其包括一本體10、一活動爪20及一彈性裝置30。

本體10，其具有一個凹狀的第一顎口11，第一顎口11的一側形成一樞接端12，第一顎口11相反於樞接端12的一側形成一止擋部13。

活動爪20具有一個凹狀的第二顎口21，第二顎口21的一側形成一樞接部22，第二顎口21相反於樞接部22的一側形成一防脫部23。活動爪20的樞接部22沿著一個樞擺中心C而樞接於本體10的樞接端12，使活動爪20及本體10彼此能夠產生相對樞擺運動關係。

彈性裝置30設於本體10及活動爪20之間，使活動爪20能夠相對止擋部13產生閉合動作，用以使扳手100銜接緊固件50，如圖4及圖5所示，快速往復操作之扳手100能夠接設於如管路上的緊固件50，用以將緊固件50螺轉至鎖緊或鬆釋。

緊固件50為六角螺栓，其以六角頭部的九點鐘方向逆時針環狀排列，依序為第一正向受力面51A至第六正向受力面56A，同理，緊固件50也具有第一反向受力面51B至第六反向受力面56B。扳手100銜接於緊固件50，並沿著一轉動中心X而扳轉緊固件50，所述的轉動中心X為緊固件50的軸心。

當扳手100銜接緊固件50且於螺轉作業時，緊固件50位於第一顎口11與第二顎口21內。

止擋部13具有一止擋面16，本體10的第一顎口11於止擋面16的一側順時針依序更設有第一施力面17、一第二施力面18及一第三施力面19，如圖3及圖5所示，當於銜接緊固件50時，止擋面16對應於活動爪20，第一施力面17、第二施力面18及第三施力面19對應於緊固件50的第四正向受力面54A、第三正向受力面53A及第二正向受力面52A，據此，在銜接緊固件50時，本體10而能包覆緊固件50的三個正向受力面。

活動爪20的樞接部22係僅透過一個樞軸28並沿著一個樞擺中心C而樞接於本體10的樞接端12，使活動爪20與本體10彼此能夠產生相對樞擺運動關係。本體10的樞接端12為兩個隔開設置的樞耳，樞耳各具有一第一樞孔121。活動爪20具有一第二樞孔221，以使樞軸28沿著樞擺中心C而穿設兩第一樞孔121與第二樞孔221間，使活動爪20樞接於本體10。樞軸28在中段位置環設有一齒部281，齒部281之齒峰外徑大於第二樞孔221的內徑，而使樞接部22的第二樞孔221內緣緊密配合於齒部281，使得樞軸28安裝在本體10與活動爪20之間時，樞軸28能夠固設於第二樞孔221。

本體10異於第一顎口11處具有一操作部14。本實施例中本體10的操作部14具有一組接孔15，且所述的組接孔15的中心線平行於轉動中心X而貫穿本體10。本體10的組接孔15供手工具1的驅動端套設組接，以便使用者扳動手工具1而透過本體10驅轉緊固件50，其中，手工具1為接桿。

活動爪20的樞接部22延伸出一按壓柄24，而按壓柄24供使用者按壓操作而使活動爪20相對本體10展開。

所述的防脫部23朝活動爪20末端呈漸寬狀，防脫部23包括彼此相反的一外防脫面231及一內防脫面232。外防脫面231最遠離於樞擺中心C的位置具有一個第一半徑R1，內防脫面232最靠近於樞擺中心C的位置具有一個第二半徑R2，第一半徑R1大於第二半徑R2。需說明的是，活動爪20於樞擺時是沿著第一半徑R1與第二半徑R2相對本體10進行樞擺動作。當扳手100未銜接緊固件50時，所述第一半徑R1小於止擋部13最靠近樞擺中心C的距離；當扳手100銜接緊固件50且於螺轉作業時，扳手100能夠輕易的轉動緊固件50。

本發明扳手100包括一第一假想線L1及第二假想線L2。如圖5所示，於銜接緊固件50時，第一假想線L1通過樞擺中心C、轉動中心X及防脫部23與止擋部13。而第二假想線L2通過第一假想線L1與轉動中心X，並與第一假想線L1呈垂直，止擋面16外側連接一第一連接面161，外防脫面231與內防脫面232之間具有一第二連接面233而連接。

於銜接緊固件50時，止擋面16對應於活動爪20之外防脫面231，第一施力面17、第二施力面18與第三施力面19依序對應於緊固件50的第四正向受力面54A、第三正向受力面53A及第二正向受力面52A，內防脫面232對應於緊固件50的第一正向受力面51A。進一步地，活動爪20具有一第四施力面25及一第五施力面26，分別對應緊固件50的第六正向受力面56A及第五正向受力面55A，俾使活動爪20包覆緊固件50另外三個正向受力面。此時，止擋面16與第一正向受力面51A之間具有一第一內傾角θ 1，外防脫面231與第一正向受力面51A之間具有一第二內傾角θ 2。第二內傾角θ 2小於第一內傾角θ 1。

又，如圖5所示，當銜接緊固件50時，轉動中心X至緊固件50的第一正向受力面51A間具有一第一徑向線D1，第一徑向線D1與第一假想線L1之間具有一第一夾角A1，而緊固件50第六正向受力面56A與第五反向受力面55B之間的端角至相對的端角間具有一第二徑向線D2並通過轉動中心X，第二假想線L2 與第二徑向線D2具有一第二夾角A2，第一夾角A1與第二夾角A2為相等，且各為15度。

另外，第一顎口11與第二顎口21之內緣依序設有複數個凹陷60，用以各別對應於緊固件50的第二反向受力面52B、第三反向受力面53B、第四反向受力面54B、第五反向受力面55B、第六反向受力面56B，以便配適於緊固件50時，凹陷60能夠對應於緊固件50的五個端角，以便扳動過程中，避免緊固件50的端角過度磨損。而所述的第四施力面25、第五施力面26及內防脫面232各設有一止滑溝61，而能夠避免相對緊固件50打滑。

彈性裝置30，其設於本體10與活動爪20之間，彈性裝置30提供活動爪20的防脫部23朝向本體10的止擋部13靠近的力量。當扳手100未銜接緊固件50時，本體10的第一顎口11與活動爪20的第二顎口21共同形成封閉狀態，如圖3所示，止擋面16與外防脫面231呈閉合狀。

彈性裝置30包括一頂持件31及一彈性構件32，本體10於樞接端12內側設有一個一端開放的安裝槽122，頂持件31能夠滑移地設置在安裝槽122並頂持於活動爪20之按壓柄24，彈性構件32設於安裝槽122並頂推頂持件31，使活動爪20常態相對止擋部13為閉合。於本發明實施例中，彈性構件32為壓縮彈簧，頂持件31為金屬材質之空心銷。頂持件31於一端設有一身部311，身部311滑設於安裝槽122並凹設一橫截面為圓形的內孔312，且頂持件31異於內孔312之端部具有一抵頂端313連接於身部311，且抵頂端313為半球狀。彈性構件32具有一頂靠端321及一內端322，頂靠端321設於內孔312且不外露於本體10並頂推於頂持件31，而內端322則抵設於安裝槽122。

另外，活動爪20於靠近外防脫面231同側凸設有一限位部27，當扳手100未銜接緊固件50時，限位部27用以抵靠於止擋部13的第一連接面161，以防止彈性裝置30過度頂壓於活動爪20，避免活動爪20與止擋部13卡住。

請參閱圖5至圖9所，係說明本實施例中扳手100使用狀態的動作原理及功效。如圖5所示，當扳手100銜接於緊固件50時，本體10的第一施力面17、第二施力面18及第三施力面19對應而包覆於緊固件50的第四正向受力面54A、第三正向受力面53A及第二正向受力面52A，活動爪20的內防脫面232對應包覆第一正向受力面51A，活動爪20的第四施力面25、第五施力面26對應包覆於緊固件50的第六正向受力面56A及第五正向受力面55A，此時，由於緊固件50銜接在第一顎口11與第二顎口21內，相較於圖3的位置，活動爪20相對本體10呈略為撐開的位置。

如圖6所示，為本發明快速往復操作之扳手100沿著順時針的方向扳轉緊固件50。此時，扳手100以轉動中心X驅轉緊固件50，使用者的施力經由止擋面16與防脫部23而傳遞給緊固件50的第一正向受力面51A，同時，使用者的施力也經由第一施力面17、第二施力面18、第三施力面19、第四施力面25、第五施力面26傳遞給緊固件50的第四正向受力面54A、第三正向受力面53A、第二正向受力面52A、第六正向受力面56A、第五正向受力面55A，藉以扳轉緊固件50，此時緊固件50受力平均，扳手能夠輕易的轉動緊固件50於螺牙上轉動。

如圖7所示，當使用者欲快速往復操作於扳手100時，無須使扳手100離開緊固件50，只要以圖面逆時針方向扳轉本體10，即可使第一顎口11與第二顎口21相對緊固件50打開而呈張開狀，而於逆轉作業時，本體10以樞擺中心C擺動，使本體10的止擋部13遠離活動爪20的防脫部23，並使活動爪20逆轉而令防脫部23滑動至緊固件50的第二反向受力面52B。接著如圖8所示，使得扳手100能夠相對緊固件50逆轉至60度，而滑動並銜接於下一個操作位置，即使防脫部23滑動至緊固件50的第三正向受力面53A，接續操作以便再次回到如圖5所示之位置，讓使用者反覆地以圖6至圖8的操作動作與步驟，即可將緊固件50鎖到待鎖緊位置處。

如圖9所示，當緊固件50到達待鎖緊位置時，使用者進行最終的鎖緊作業，此時扳手100持續增加施力給緊固件50，扭力值逐漸增大，由於止擋部13與相鄰的緊固件50的第一正向受力面51A之間的間距朝著活動爪20相對止擋部13的展開方向逐漸減少，或者也可以說止擋部13與相鄰的緊固件50的第一正向受力面51A之間的間距朝著異於防脫部23末端的方向逐漸減少，而防脫部23末端的最大寬度大於止擋部13與相鄰的緊固件50的第一正向受力面51A之間的最小間距，故緊固件50的第一正向受力面51A的反作用力使防脫部23彈性外擴而抵接於止擋部13，即防脫部23受反作用力而壓靠於止擋部13，俾使活動爪20的防脫部23相對止擋部13抵靠止擋而不脫開，據此，在鎖緊位置時，防脫部23能夠有效抵接於止擋部13，而達到活動爪20相對本體10防爆開及防滑脫的功效，有效進行高扭力的鎖緊作業，即使於非油管的場合使用於高扭力鎖緊作業時，扳手仍能穩固地夾持於緊固件50而不滑脫，為一種適應性廣泛的快速往復操作之扳手。

因此，本發明快速往復操作之扳手100能夠實現快速往復操作之功效，且在鎖緊作業時，活動爪20能夠相對本體10具有防爆開及防滑脫的功效，以確保在本體10與活動爪20穩固地銜接於緊固件50，而便於實現穩定且高扭力的鎖緊作業。

再者，本發明之彈性裝置30的彈性構件32設於頂持件31與安裝槽122間，且不外露於本體10，如此可避免異物卡住或堆積於彈性構件32而影響彈力的問題，再者，本發明是藉由彈性構件32頂持於頂持件31而偏壓於活動爪20，而頂持件31為金屬材質之空心銷並且頂端為半球狀，不但對彈性構件32起防護作用，更不會受工具或異物勾住而影響彈性裝置30的作用。

如圖10所示，為本發明第二實施例之快速往復操作之扳手的示意圖。操作部14也可以是長柄，以供使用者直接扳動本體10，而無須額外配合工具使用，同時快速往復操作之扳手100可以是雙頭設置，提高使用的實用性。

請參閱圖11，為本發明第三實施例之快速往復操作之扳手的橫剖面示意圖。於本實施例中，與第一實施例相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，故不再贅述。不同於第一實施例，更包括一第三假想線L3，第三假想線L3通過第一假想線L1、轉動中心X並朝操作部14的長度方向延伸，且第二假想線L2與第三假想線L3之間的角度為15度，藉此，活動爪20相對於本體10偏轉了15度，使得整體快速往復操作之扳手100的寬度較小，有利於進入狹小空間作業，且活動爪20相對於本體10按壓時，更能夠靠近本體10，不容易被管線卡住，具有操作上的便利性。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或改變，俱屬本發明申請專利範圍。