TWI760732B

TWI760732B - 單向棘輪扳手結構

Info

Publication number: TWI760732B
Application number: TW109113655A
Authority: TW
Inventors: 施能嘉
Original assignee: 大陸商浙江邁特工具製造有限公司
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2022-04-11
Also published as: TW202140208A

Abstract

一種單向棘輪扳手結構，其包含：一扳手本體、一制齒件以及一棘輪，該扳手本體設一容置空間以及一容置槽，該容置空間安裝該棘輪，該容置槽安裝制齒件，其中，該制齒件之齒牙段設有複數個等角齒以及一異角齒，由於該異角齒的角度不同於各該等角齒，並下沉低於各該等角齒的高度，使該扳手本體逆時針扭轉時，能透過該異角齒快速脫離該棘輪的等角齒牙，且該弧面段與該齒牙段為非同一圓心之弧面，非同時抵靠該棘輪外周，並透過支點的抵靠及扳手扭轉時的重心偏移，使該制齒件能產生類似蹺蹺板的偏擺作動，達到快速嚙合以及確實滑脫之效果。

Description

單向棘輪扳手結構

本創作係關於一種手工具，尤指一種單向棘輪扳手結構。

按，習知之棘輪扳手結構，如美國專利號第US7444903B1，台灣專利公告證書號第M327769號之「棘輪扳手之結構改良」，其係由一扳手本體、一卡結棘塊、一棘輪及一限位環所組成，其中，扳手本體一端設置有一貫通之棘齒孔槽，該棘齒孔槽之一邊周緣設有一圈限位環肋，另一邊周緣設有一圈卡結環槽，而於棘齒孔槽往柄部處還設有一內埋之弧形狀容置槽室；卡結棘塊是一弧彎之香蕉形，於內弧凹處之一邊段設有佈滿之棘齒，內弧凹處另一邊段則設有較低且平整的滑動面，而設有棘齒之一邊外弧端緣處另設有一擋止面上，再者卡結棘塊外之弧凸處靠滑動面方向設置有一向棘齒方向彈出之彈簧；棘輪之外周緣設置有棘齒，內部設有掣動孔槽，兩端緣並均設置有限位環槽；限位環之外周緣設有一圈卡結溝槽；藉由上述結構，卡結棘塊是於外弧凸處設置彈簧，卡結棘塊是與彈簧一同容置入扳手本體之容置槽室，棘輪是容置於扳手本體之棘齒孔槽內，棘輪下方以限位環槽跟扳手本體之限位環肋配合限位，扳手本體之棘齒孔槽另一邊以限位環配合卡結環槽封閉固定，令棘輪上方限位環槽以限位環配合限位。

詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：其習知卡結棘塊係於內弧凹處之一邊段設有佈滿之棘齒，內弧凹處另一邊段則設有較低且平整的滑動面，由於所述棘齒角度皆相等，並與該棘輪外周之相嚙合棘齒，當該卡結棘塊與該棘輪間欲脫離而形成空轉時，該卡結棘塊需被推動的行程較長，增加棘齒間的推抵摩擦時間，無法快速脫離，進而造成棘齒的磨耗受損；此外，該卡結棘塊之棘齒以及滑動面是同時間咬合貼靠該棘輪外周的棘齒，且該彈簧係配置於該卡結棘塊的中央底部面對該容置槽室中央位置，以致結構使用時，該卡結棘塊係以直上直下的方式來脫離或是嚙合棘輪，大幅降低卡結棘塊與棘輪嚙合效率，同時造成棘齒間容易碰撞受損，缺乏實用性者。

有鑑於此，本創作人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本創作。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種單向棘輪扳手結構。

上述結構包含：一扳手本體、一制齒件以及一棘輪，該扳手本體具有一頭部以及一柄部，該頭部係貫穿上、下端部設一容置空間，又該頭部係由該容置空間往該柄部方向相通設一容置槽，該容置槽係呈圓弧狀；該制齒件係容設於該容置槽內，該制齒件朝向該容置空間之上端面係呈凹弧狀，該上端面設一弧面狀之齒牙段以及一弧面段，該齒牙段係依序設有複數個等角齒，以及相鄰該弧面段之一異角齒，該異角齒之齒頂角度係大於所述等角齒的齒頂角度，且該異角齒的齒頂高度低於該所述等角齒的齒頂高度，進而下沉形成一滑脫空間，該弧面段與該齒牙段之弧度非同一圓心構成，且該弧面段係低於該齒牙段，又該制齒件之下端面係形成一抵靠弧面以及一容置缺口，該抵靠弧面至少具有一第一弧部以及一第二弧部，並於該第一、二弧部間界定出一支點，而該抵靠弧面末端係朝向該容置缺口形成一勾部，並經由該勾部將一彈簧的一端固定，另將該彈簧限制於該容置缺口中，該容置缺口的上表面係形成一貼靠弧面，並於末端略水平轉折形成一延伸平面，使相鄰的該延伸平面以及該貼靠弧面間形成一限位凹部，用於限制該彈簧之另一端，又該延伸平面末端係短於該弧面段末端，並銜接形成一外擴斜面；該棘輪外周緣係設有複數個等角齒牙，內徑緣則設有一制動孔槽，又該棘輪一端設有一卡結環溝，另搭配一C形扣件將該棘輪卡扣固定於該容置空間內，並使該棘輪外周緣的等角齒牙與該制齒件之齒牙段嚙合連動者。

較佳地，該異角齒的齒頂角度與所述等角齒的齒頂角度具有10~20度的角度差。

較佳地，該抵靠弧面之第一、二弧部為不同圓心構成不同之弧度，且該第一弧部的弧長係短於該第二弧部的弧長。

較佳地，該彈簧的原始長度係等同該貼靠弧面的長度。

較佳地，該制齒件之容置缺口一側邊係由貼靠弧面往下設一擋止壁。

對照先前技術之功效：該制齒件之齒牙段相鄰該弧面段設一該異角齒，由於該異角齒的角度不同於各該等角齒，並下沉低於各該等角齒的高度，使該扳手本體逆時針扭轉時，能透過該異角齒快速脫離該棘輪的等角齒牙，且該弧面段與該齒牙段為非同一圓心之弧面，非同時抵靠該棘輪外周，並透過支點的抵靠及扳手扭轉時的重心偏移，使該制齒件能產生類似蹺蹺板的偏擺作動，達到快速嚙合以及確實滑脫之效果，有助於提升棘輪扳手實用性。

〔本發明〕

10:扳手本體

11:頭部

12:柄部

13:容置空間

14:容置槽

20:制齒件

21:齒牙段

211:等角齒

212:異角齒

213:滑脫空間

22:弧面段

221:偏擺間隙

23:抵靠弧面

231:第一弧部

232:第二弧部

233:支點

24:容置缺口

241:貼靠弧面

242:擋止壁

243:延伸平面

244:限位凹部

25:勾部

26:彈簧

27:外擴斜面

30:棘輪

31:等角齒牙

32:制動孔槽

33:卡結環溝

34:C形扣件

〔第1圖〕係本發明之立體圖。

〔第2圖〕係本發明之分解圖。

〔第3圖〕係本發明之制齒件之放大示意圖。

〔第4圖〕係本發明之制齒另一視角之局部放大立體圖。

〔第5圖〕係本發明之組合剖視圖暨順時針扭轉之示意圖。

〔第6圖〕係本發明之扳手本體順時針扭轉作動之局部放大示意圖。

〔第7圖〕係本發明之扳手本體逆時針扭轉之示意圖。

〔第8圖〕係本發明之扳手本體逆時針扭轉作動之局部放大示意圖。

〔第9圖〕係本發明之扳手本體逆時針扭轉脫離嚙合狀態之局部放大示意圖。

〔第10圖〕係為本創作之扳手本體再次順時針扭轉作動之局部放大示意圖。

〔第11圖〕係為本創作之扳手本體再次順時針扭轉作動並嚙合狀態之局部放大示意圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：首先，先請參閱第1、2、3圖所示，一種單向棘輪扳手結構，其包含：一扳手本體10、一制齒件20以及一棘輪30，該扳手本體10具有一頭部11以及一柄部12，該頭部11係貫穿上、下端部設一容置空間13，又該頭部11係由該容置空間13往該柄部12方向相通設一容置槽14，該容置槽14係呈圓弧狀；該制齒件20係容設於該容置槽內，該制齒件20朝向該容置空間13之上端面係呈凹弧狀，該上端面設一弧面狀之齒牙段21以及一弧面段22，該齒牙段21係依序設有複數個等角齒211，以及相鄰該弧面段22之一異角齒212，該異角齒212之齒頂角度係大於所述等角齒211的齒頂角度，其具有10~20度的角度差，且該異角齒212的齒頂高度低於該所述等角齒211的齒頂高度，進而下沉形成一滑脫空間213，該弧面段22與該齒牙段21之弧度非同一圓心構成，且該弧面段22係低於該齒牙段21，又該制齒件20之下端面係形成一抵靠弧面23以及一容置缺口24，該抵靠弧面23至少具有一第一弧部231以及一第二弧部232，該第一、二弧部231、232為不同圓心構成不同之弧度，並於該第一、二弧部231、232間界定出一支點233，且第一弧部231的弧長係短於該第二弧部232的弧長，又該抵靠弧面23末端係朝向該容置缺口24形成一勾部25，並經由該勾部25將一彈簧26的一端固定，另將該彈簧26限制於該容置缺口24中，該容置缺口24的上表面係形成一貼靠弧面241，再由該貼靠弧面241往下設一擋止壁242，且該貼靠弧面241末端略水平轉折形成一延伸平面243，使相鄰的該延伸平面243以及該貼靠弧面241間形成一限位凹部244，用於限制該彈簧26之另一端，且該彈簧26的原始長度係等同該貼靠弧面241的長度，又該延伸平面243末端係短於該弧面段22末端，並銜接形成一外擴斜面27；該棘輪30外周緣係設有複數個等角齒牙31，內徑緣則設有一制動孔槽32，又該棘輪30 一端設有一卡結環溝33，另搭配一C形扣件34將該棘輪30卡扣固定於該容置空間13內，並使該棘輪30外周緣的等角齒牙31與該制齒件20之齒牙段21嚙合連動者。

其結構之組成，再請參閱第1至4圖所示，該扳手本體10之容置槽14係容設該制齒件20，再由該容置空間13安裝該棘輪30，並利用該C形扣件34將該棘輪30限制於該容置空間13內，其中該制齒件20係將抵靠弧面23朝下面對該容置槽14的底部，並以該第一、二弧部231、232之間的支點233與該容置槽14底面抵靠，而該制齒件20於該容置缺口24設置之彈簧26則抵靠該容置槽14的另一端，並使該彈簧26受限於該勾部25以及該限位凹部244間，同時透過彈簧26產生一彈力使該制齒件20之齒牙段21往該容置空間13推頂，進而將該齒牙段21與該棘輪30外周之等角齒牙31嚙合連動，由於該齒牙段21末齒係形成一該異角齒212，且該異角齒212低於其他等角齒211，使該異角齒212與該等角齒牙31非完全嚙合，而於該異角齒213以及該等角齒牙31間形成一該滑脫空間213，又該制齒件20之弧面段22係低於該齒牙段21，當該齒牙段21嚙合該棘輪30之等角齒牙31時，該弧面段22係遠離該些等角齒牙31而形成一偏擺間隙221，藉此完成該單向棘輪扳手結構。

其結構實際使用之狀態，續請參閱第4、5圖所示，該扳手本體10係以頭部11之棘輪30配合嵌套於工件螺帽上，並透過柄部12的施力扭轉達到公件螺帽的鎖緊或是退鬆作業，當使用者拿持扳手本體10以順時針方向扭轉欲進行工件螺帽之鎖緊作業時，此時棘輪30會產生一逆時針旋轉之反作用力，但因彈簧26係相對位於制齒件20之順時針旋轉側，令棘輪30逆時針旋轉時，其制齒件20即透過彈簧26往上推抵並以齒牙段21與該棘輪30外周之等角齒牙31相嚙合，並使該抵靠弧面23之支點233抵靠該容置槽14之內側壁，使棘輪30與制齒件20相嚙合卡抵形成固定狀態，進而讓棘輪30隨著扳手本體10順時針旋轉達到工件螺帽之鎖緊作業。

反之，當扳手本體1(0逆時針方向扭轉時，再由第6、7、8圖所示觀之，由於棘輪30套於工件螺帽上而具有一限位狀態，會產生一順時針旋轉之反作用力，並連動該制齒件20順時針轉動且壓縮彈簧26，此時，該制齒件20會先透過異角齒212預設之滑脫空間213快速脫離該棘輪30的等角齒牙31，並受一該等角齒牙31抵靠下沉，使該制齒件20的重心產生偏移而讓弧面段22貼靠該棘輪30之等角齒牙31，進而讓齒牙段21完全脫離該棘輪30等角齒牙31，達到該制齒件20與該棘輪30的非嚙合狀態，令該棘輪30於容置空間13內形成空轉狀態，俾可相對頭部11提供扳手本體10之柄部扭轉復位，再由扳手本體10之柄部12進行順時針扭轉施力之鎖緊作業者。

再者，當扳手本體10扭轉復位後再順時針扭轉施力時，再請由第9、10圖所示觀之，該棘輪30會產生一逆時針旋轉之反作用力，使該制齒件20失去順時針的旋轉力道而讓彈簧26得以回彈復位，進而將制齒件20往逆時針方向推抵並以支點233抵靠該容置槽14底面，同時以支點233作重心移轉而讓弧面段22往上貼靠該棘輪30的等角齒牙31，令該棘輪30產生之逆時針反作用力會優先抵靠該異角齒212，進而推抵該制齒件20逆時針偏轉，使該制齒件20弧面段22脫離等角齒牙31，同時讓該齒牙段21能完全嚙合該棘輪30的等角齒牙31，俾能再連動該棘輪30隨著扳手本體10順時針旋轉達到工件螺帽之鎖緊作業。

此外，當制齒件20因扳手本體10逆時針轉而順時針壓縮彈簧 26時，由於該制齒件20之弧面段22會再貼靠該等角齒牙31，進而縮小該制齒件20之外擴斜面27與該容置槽14內壁的空間，並透過限位凹部244確實抵靠彈簧26末端，令該彈簧26能確實受限於該容置缺口24內，有效避免彈簧26滑脫彈出之情況產生。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：該制齒件20之齒牙段21相鄰該弧面段22設一該異角齒212，由於該異角齒212的角度不同於各該等角齒211，並下沉低於各該等角齒211的高度，使該扳手本體10逆時針扭轉時，能透過該異角齒212快速脫離該棘輪30的等角齒牙31，且該弧面段22與該齒牙段21為非同一圓心之弧面，非同時抵靠該棘輪30外周，並透過支點233的抵靠及扳手扭轉時的重心偏移，使該制齒件20能產生類似蹺蹺板的偏擺作動，達到快速嚙合以及確實滑脫之效果，有助於提升棘輪扳手實用性。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。