TWI770431B

TWI770431B - 高負荷力棘輪工具

Info

Publication number: TWI770431B
Application number: TW108139718A
Authority: TW
Inventors: 林琮淂
Original assignee: 林琮淂
Priority date: 2019-11-01
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2022-07-11
Also published as: DE102020126171B4; TW202118595A; US20210129297A1; US11819982B2; DE102020126171A1

Abstract

本發明係提供一種高負荷力棘輪工具，包括一主體、一制動構造及一工作部，其中該主體形成一第一容槽、一第二容槽及一第三容槽，該第二容槽及該第三容槽分別主要由二圓弧面構成，該制動構造設於該主體，該制動構造具有一棘輪，該棘輪兩端分別形成一第一軸段及一第二軸段，該第一軸段設於該第二容槽，該第二軸段設於該第三容槽；據此分散該第一軸段及該第二軸段與該主體的相對作用力，提升該工作部對外施予扭力的限制。

Description

高負荷力棘輪工具

本發明係涉及一種棘輪工具；特別是指一種高負荷力棘輪工具之創新結構型態揭示者。

棘輪扳手是一種利用棘輪機構達成單向逆止作動的棘輪工具，如第1圖及第2圖所示，習知棘輪扳手包括一手柄11、一工作部12及一制動構造13，其中該手柄11一端設置該工作部12及該制動構造13，該工作部12用於連接一套筒（圖中未示），據使該工作部12驅動該套筒旋轉，該制動構造13主要由一棘輪14、一制動塊15及一切換組件16構成，該棘輪14與該工作部12軸接，該制動塊15與該棘輪14嚙合形成單向抵持，據此限制該棘輪14單向旋轉，該切換組件16與該制動塊15相接，用於變換該制動塊15與該棘輪14的抵掣狀態，據此轉換該棘輪14單向旋轉的方向。

該棘輪14兩端分別軸向形成一圓形之第一軸段17及一圓形之第二軸段18，該手柄11形成一第一容槽112用於容設該棘輪14，該手柄11於該第一容槽112兩端分別形成一圓形之第二容槽114及一圓形之第三容槽116，該第一軸段17軸樞於該第二容槽114，該第二軸段18軸樞於該第三容槽116，基於該工作部12及該棘輪14易於旋轉的需要，該第一軸段17的外徑略小於該第二容槽114的內徑，該第二軸段18的外徑略小於該第三容槽116的內徑。

查，該習知棘輪扳手於實際應用經驗中發現仍舊存在下述問題與缺弊：

該工作部12用於連接該套筒，該套筒用於套設一受驅物（圖中未示），該工作部12藉由該套筒間接掣動該受驅物旋轉，該受驅物是以旋轉形式執行安裝或移除的物品，該受驅物可以是螺栓或螺帽或其他相類似之物品，該工作部12透過該套筒施予該受驅物扭力促使該受驅物旋轉，該受驅物相對產生一應力，該應力透過該套筒傳遞至該工作部12，使得該工作部12及該棘輪14向著遠離該制動塊15的方向位移，該第一軸段17的外緣遂與該第二容槽114形成單線接觸（如第3圖所示），該第二軸段18的外緣亦與該第三容槽116形成單線接觸，該第一軸段17及該第二容槽114之間的相對作用力集中於單一的線接觸，易造成該第一軸段17或該第二容槽114損壞，該第二軸段18及該第三容槽116之間的相對作用力集中於單一的線接觸，同樣易造成該第二軸段18或該第三容槽116損壞，使得該工作部12能夠施予該套筒的扭力受到限制，若能提高棘輪工具所能負荷來自於受驅物的相對作用力，則可提升該工作部12施予該套筒的扭力。

既有提高棘輪工具所能負荷作用力的手段，是採取改變該工作部12、該棘輪14及設置該棘輪14的相關結構的材料或製造方法。

是以，針對上述習知棘輪工具技術所存在之問題點，如何研發出一種更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者；有鑑於此，發明人本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發明。

本發明之主要目的係在提供一種高負荷力棘輪工具，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種提高棘輪工具所負荷的作用力，更具理想實用性之新式棘輪工具為目標加以思索創新突破。

基於前述目的，本發明解決問題之技術特點，主要在於該高負荷力棘輪工具包括一主體、一制動構造及一工作部，其中該主體形成一第一容槽、一第二容槽及一第三容槽，該第一容槽、該第二容槽及該第三容槽軸向相接且連通，該第一容槽位於該第二容槽及該第三容槽之間；

該制動構造設於該主體，該制動構造包括一棘輪及一制動塊，其中該制動塊與該棘輪嚙合形成單向抵掣；該棘輪兩端分別軸向形成一圓形之第一軸段及一圓形之第二軸段，該棘輪可活動地設於該第一容槽，該第一軸段可活動地設於該第二容槽，該第二軸段可活動地設於該第三容槽；

該工作部與該第一軸段軸接，據使該工作部直接或間接掣動一受驅物單向旋轉；

該第一軸段的半徑為R1，該第二容槽主要由一第一圓弧面及一第二圓弧面相對構成，該第二圓弧面位於該第一圓弧面遠離該制動塊的方向側，該第二圓弧面的弧形中心位於該第二容槽內部，該第一圓弧面的半徑為R2，該第二圓弧面的半徑為R3，R2＞R1≧R3，據此分散該第一軸段與該第二容槽的相對作用力；該第二軸段的半徑為R4，該第三容槽主要由一第三圓弧面及一第四圓弧面相對構成，該第四圓弧面位於該第三圓弧面遠離該制動塊的方向側，該第四圓弧面的弧形中心位於該第三容槽內部，該第三圓弧面的半徑為R5，該第四圓弧面的半徑為R6，R5＞R4≧R6，據此分散該第一軸段與該第二容槽的相對作用力。

本發明之主要效果與優點，係能夠可承受更高的作用力，使得該工作部能夠對外施予扭力的限制獲得提升。

第4圖至第12圖係例示本發明高負荷力棘輪工具數個具體實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。

如第4圖所示，本發明高負荷力棘輪工具之實施例一，包括一主體20、一制動構造30及一工作部40，其中該主體20形成一第一容槽21、一第二容槽22及一第三容槽23，該第一容槽21、該第二容槽22及該第三容槽23軸向相接且連通，該第一容槽21位於該第二容槽22及該第三容槽23之間。

該制動構造30設於該主體20，該制動構造30包括一棘輪31、一制動塊32及一切換組件33，其中該棘輪31兩端分別軸向形成一圓形之第一軸段34及一圓形之第二軸段35，該棘輪31可活動地軸設於該第一容槽21，該第一軸段34可活動地設於該第二容槽22，該第二軸段35可活動地設於該第三容槽23，該制動塊32與該棘輪31嚙合形成單向抵掣，據此限制該棘輪31單向旋轉，該切換組件33與該制動塊32相接，據此變換該制動塊32與該棘輪31的抵掣狀態，該切換組件33乃選擇性構成，在某些場合，該制動構造30可以不具有該切換組件33；該制動構造30乃所屬技術領域人士所熟習的既有技術，恕不詳述其具體構成。

該工作部40與該第一軸段34軸接，該工作部40係為柱狀體，且該工作部40於一側形成一凸出部42，據使該工作部40插套一套筒（圖中未示），該套筒係用於套設一受驅物（圖中未示），該工作部40藉由該套筒間接掣動該受驅物旋轉，該受驅物是以旋轉形式執行安裝或移除的物品，該受驅物可以是螺栓或螺帽或其他相類似之物品。

如第5圖所示，令該第一軸段34的半徑為R1，該第二容槽22係主要由一第一圓弧面222及一第二圓弧面224銜接構成，該第二圓弧面224位於該第一圓弧面222遠離該制動塊32的方向側，該第二圓弧面224的弧形中心位於該第二容槽22內部，該第一圓弧面222的半徑為R2，該第二圓弧面224的半徑為R3，且R2＞R1≧R3；如第6圖所示，令該第二軸段35的半徑為R4，該第三容槽23係主要由一第三圓弧面232及一第四圓弧面234銜接構成，該第四圓弧面234位於該第三圓弧面232遠離該制動塊32的方向側，該第四圓弧面234的弧形中心位於該第三容槽23內部，該第三圓弧面232的半徑為R5，該第四圓弧面234的半徑為R6，R5＞R4≧R6。

如第5圖所示，R2＞R1＞R3時，該第一軸段34與該第二容槽22至少於兩處形成線接觸狀態，如第6圖所示，R5＞R4＞R6時，該第二軸段35與該第三容槽23至少於兩處形成線接觸狀態。

進一步而言，R2＞R1＝R3，且R5＞R4＝R6為較佳；R2＞R1＝R3時，該第一軸段34與該第二圓弧面224形成小面積的面接觸狀態，R5＞R4＝R6時，該第二軸段35與該第四圓弧面234形成小面積的面接觸狀態。

本發明相較於習知棘輪扳手而言，本發明可有效分散該第一軸段34與該第二容槽22彼此間的相對作用力，並分散該第二軸段35與該第三容槽23彼此間的相對作用力，使得本發明之棘輪工具能夠較習知棘輪扳手承受更高的作用力，而該第一軸段34、該第二軸段35、該第二容槽22及該第三容槽23仍不致於損壞，使得該工作部40能夠對外施予扭力的限制獲得提升。

如第7圖所示，實施例二不同於實施例一之構成主要在於，該第二容槽22於該第一圓弧面222及該第二圓弧面224之間形成二第一銜接面226，各該第一銜接面226分別形成於該第一圓弧面222及該第二圓弧面224的兩側，且各該第一銜接面226分別與該第一圓弧面222及該第二圓弧面224形成相切，其中各該第一銜接面226分別為平面或弧形面，且各該第一銜接面226彼此對稱為較佳。

如第8圖所示，該第三容槽23於該第三圓弧面232及該第四圓弧面234之間形成二第二銜接面236，各該第二銜接面236分別形成於該第三圓弧面232及該第四圓弧面234的兩側，且各該第二銜接面236分別與該第三圓弧面232及該第四圓弧面234形成相切，其中各該第二銜接面236分別為平面或弧形面，且各該第二銜接面236彼此對稱為較佳。

R2＞R1＞R3時，實施例二之該第一軸段（圖中未示）與該第二容槽22於各該第一銜接面226分別形成線接觸狀態；R5＞R4＞R6時，實施例二之該第二軸段（圖中未示）與該第三容槽23於各該第二銜接面236分別形成線接觸狀態。

如第9圖至第11圖所示，實施例三包括一主體20、一制動構造30及一工作部40，實施例三不同於實施例一之構成主要在於，該第一軸段34的半徑為R1，該第一圓弧面222的半徑為R2，該第二圓弧面224的半徑為R3，且R2＞R1≧R3，該第二軸段35的半徑為R4，該第三圓弧面232的半徑為R5，該第四圓弧面234的半徑為R6，R5＞R4≧R6，且R1＝R4，R2＝R5，R3＝R6。

實施例三藉由R1＝R4，R2＝R5，R3＝R6，該第二容槽22與該第三容槽23可利用相同的刀具一次加工形成，據使該第二容槽22與該第三容槽23之間易於形成具有相同的加工精度，該第一軸段34及該第二軸段35分別與該第二容槽22及該第三容槽23的接觸位置易於趨近相同，而可避免形成偏向受力磨耗狀態，有利於提高使用壽命。

實施例四是應用於棘輪扳手的實施選擇，如第12圖所示，實施例四包括一主體20、一制動構造（圖中未示）及一工作部40，實施例四不同於實施例一之構成主要在於，該工作部40凹陷一套孔46，據使該工作部40藉由該套孔46套設一受驅物（圖中未示），該主體20係棘輪扳手之手柄。

藉由上述結構組成型態與技術特徵，本發明所述高負荷力棘輪工具，可承受更高的作用力，使得該工作部40能夠對外施予扭力的限制獲得提升。

１１:手柄１１２:第一容槽１１４:第二容槽１１６:第三容槽１２:工作部１３:制動構造１４:棘輪１５:制動塊１６:切換組件１７:第一軸段１８:第二軸段２０:主體２１:第一容槽２２:第二容槽２２２:第一圓弧面２２４:第二圓弧面２２６:第一銜接面２３:第三容槽２３２:第三圓弧面２３４:第四圓弧面２３６:第二銜接面３０:制動構造３１:棘輪３２:制動塊３３:切換組件３４:第一軸段３５:第二軸段４０:工作部４２:凸出部４６:套孔

第1圖係習知棘輪扳手之立體示意圖。第2圖係習知棘輪扳手於工作部及制動構造部份之軸向剖視圖。第3圖係習知棘輪扳手之第一軸段及第二容槽徑向的部份放大圖，顯示該第一軸段與該第二容槽之間的接觸狀態。第4圖係本發明實施例一於工作部及制動構造部份之軸向剖視圖。第5圖係本發明實施例一之第一軸段及第二容槽徑向的部份放大示意圖，顯示該第一軸段與該第二容槽之間的接觸狀態。第6圖係本發明實施例一之第二軸段及第三容槽徑向的部份放大示意圖，顯示該第二軸段與該第三容槽之間的接觸狀態。第7圖係本發明實施例二之第二容槽徑向的部份放大示意圖，顯示第一銜接面與第一圓弧面及第二圓弧面相切銜接的狀態。第8圖係本發明實施例二之第三容槽徑向的部份放大示意圖，顯示第二銜接面與第三圓弧面及第四圓弧面相切銜接的狀態。第9圖係本發明實施例三於工作部及制動構造部份之軸向剖視圖。第10圖係本發明實施例三之第一軸段及第二容槽徑向的部份放大示意圖，顯示該第一軸段與該第二容槽之間的接觸狀態。第11圖係本發明實施例三之第二軸段及第三容槽徑向的部份放大示意圖，顯示該第二軸段與該第三容槽之間的接觸狀態。第12圖係本發明實施例四之立體圖。

20:主體

21:第一容槽

22:第二容槽

23:第三容槽

30:制動構造

31:棘輪

32:制動塊

33:切換組件

34:第一軸段

35:第二軸段

40:工作部

42:凸出部

Claims

一種高負荷力棘輪工具，包括：一主體，該主體形成一第一容槽、一第二容槽及一第三容槽，該第一容槽、該第二容槽及該第三容槽軸向相接且連通，該第一容槽位於該第二容槽及該第三容槽之間；一制動構造，該制動構造設於該主體，該制動構造包括一棘輪及一制動塊，其中該制動塊與該棘輪嚙合形成單向抵掣；該棘輪兩端分別軸向形成一圓形之第一軸段及一圓形之第二軸段，該棘輪可活動地設於該第一容槽，該第一軸段可活動地設於該第二容槽，該第二軸段可活動地設於該第三容槽；以及一工作部，該工作部與該第一軸段軸接，據使該工作部直接或間接掣動一受驅物單向旋轉；該第一軸段的半徑為R1，該第二容槽主要由一第一圓弧面及一第二圓弧面相對構成，該第二圓弧面位於該第一圓弧面遠離該制動塊的方向側，該第二圓弧面的弧形中心位於該第二容槽內部，該第一圓弧面的半徑為R2，該第二圓弧面的半徑為R3，R2＞R1≧R3，據此分散該第一軸段與該第二容槽的相對作用力；該第二軸段的半徑為R4，該第三容槽主要由一第三圓弧面及一第四圓弧面相對構成，該第四圓弧面位於該第三圓弧面遠離該制動塊的方向側，該第四圓弧面的弧形中心位於該第三容槽內部，該第三圓弧面的半徑為R5，該第四圓弧面的半徑為R6，R5＞R4≧R6，據此分散該第一軸段與該第二容槽的相對作用力。
如申請專利範圍第1項所述之高負荷力棘輪工具，其中R2＞R1＞R3，且R5＞R4＞R6。
如申請專利範圍第1項所述之高負荷力棘輪工具，其中R1＝R4，R2＝R5，R3＝R6。
如申請專利範圍第2項所述之高負荷力棘輪工具，其中R1＝R4，R2＝R5，R3＝R6。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之高負荷力棘輪工具，其中該第二容槽的內側槽壁於該第一圓弧面及該第二圓弧面之間形成二第一銜接面，各該第一銜接面分別形成於該第一圓弧面及該第二圓弧面的兩側，且各該第一銜接面分別與該第一圓弧面及該第二圓弧面形成相切；該第三容槽的內側槽壁於該第三圓弧面及該第四圓弧面之間形成二第二銜接面，各該第二銜接面分別形成於該第三圓弧面及該第四圓弧面的兩側，且各該第二銜接面分別與該第三圓弧面及該第四圓弧面形成相切。
如申請專利範圍第5項所述之高負荷力棘輪工具，其中各該第一銜接面彼此對稱，各該第二銜接面彼此對稱。
如申請專利範圍第6項所述之高負荷力棘輪工具，其中各該第一銜接面分別為平面或弧形面，各該第二銜接面分別為平面或弧形面。