TWI789691B

TWI789691B - 滾子扳手

Info

Publication number: TWI789691B
Application number: TW110102016A
Authority: TW
Inventors: 謝智慶
Original assignee: 優鋼機械股份有限公司
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2023-01-11
Also published as: TW202132055A; JP2021133500A; TWI789692B; US20210260727A1; CN214980631U; DE102021104384A1; JP7108330B2; DE102021104374A1; CN215093247U; DE102021104374B4; TWI789690B; JP2021133499A; US20210260728A1; TW202132057A; DE102021104384B4; TW202132058A; CN214980632U; US11400566B2; DE102021104391A1; US20210260729A1

Abstract

本發明關於一種滾子扳手，包含有：一本體，具有一圓形容室；一驅動件，係一正多邊形之構件，可於該容室內轉動；複數滾子，裝設於該容室中，每一滾子位於該驅動件的一個邊及該容室的周壁之間；該等滾子之一端係樞接於一換向鈕之一端面，使得該換向鈕帶動該等滾子同時位移。藉此，該滾子扳手的構件間能有效地相互卡掣，令該滾子扳手之扭力值不會減損。

Description

滾子扳手

本發明係與扳手有關，詳而言之，係指一種滾子扳手。

圖1顯示一種習知的可換向的滾子扳手10，其頭部11之圓形容室12內裝設一驅動件14，該驅動件14具有六個邊15，每一個邊15的中央具有一凹部152，該凹部152使每個邊15的二側分別形成一卡掣面151。六個滾子16，分別裝設於該六個邊15及該容室12的周壁13之間。一換向鈕17，裝設於該頭部11頂端，其底面凸設有六個牆171並於該六個牆171之間形成六個限位槽172；該六個滾子16分別被限制於該六個限位槽172中，如圖2所示。該換向鈕17可被轉動並被三彈性定位構件18定位在二個位置。請參閱圖1及圖3，該三彈性定位構件18分別裝設於該換向鈕17底面所設之三孔173中，而該驅動件14之頂面設有二組定位孔153及154，所述的彈性定位構件18可彈性卡扣於該二組定位孔153及154。

以一方向轉動該換向鈕17時，可切換該換向鈕17定位於第一位置，如圖2所示，此時，該三彈性定位構件18之一端係彈性卡住第一組定位孔153，並促使各該滾子16與各該邊15一側的卡掣面151(例如左側的卡掣面)接觸；以另一方向轉動換向鈕17時，可將該換向鈕17切換至第二位置，並將該等滾子16移動至各該邊15的另一側，使各該滾子16與另一側的卡掣面151(例如右側的卡掣面)接觸；彈性定位構件18將彈性卡住第二組定位孔154。藉由將換向鈕切換於第一位置或第二位置，使滾子扳手具有換向功能。

各滾子16與其所接觸的卡掣面151具有離合作用，以圖2的位於左側的卡掣面為例，各卡掣面151與容室12之周壁13係具有一夾角θ，於卡掣面151的左側，卡掣面151與周壁13間之間隙漸小，於卡掣面151的右側，卡掣面151與周壁間的間隙漸大。順時針方向扳轉扳手10時，滾子16往間隙小的方向移動，因此，各滾子16、該卡掣面151及該容室12的周壁13係相互卡掣，扳手可驅使該驅動件順時針轉動；反之，逆時針轉動扳手時，滾子16往間隙大的方向移動，滾子16、該卡掣面151及容室12的周壁13無法卡掣，扳手便無法帶動驅動件轉動。

習知的滾子扳手10有若干缺失有待改進，首先，於該換向鈕17的底面設置六個牆171之目的在於拘束該六個滾子16，藉以將滾子16拘束於該等定位槽172中，令換向鈕17可帶動該等滾子16位移，惟，該六個牆171的結構係使該換向鈕17不易製造，且成本高。

其次，若該等限位槽172與該等滾子16之間的間隙不一，將導致換向鈕17無法同時帶動所有的滾子16一起移動，使得有些滾子16已確實接觸其所在的卡掣面151，而有些滾子則尚未確實接觸其所在的卡掣面，亦即部分滾子已接觸卡掣面，但部分滾子則尚未接觸卡掣面，造成頭部11、滾子16及驅動件14之間應有的卡掣效果打折，影響其操作扭力及使用效果。

此外，於製造公差上，若限位槽172與滾子16產生干涉，滾子16的二側將受到二個牆171夾住而無法滾動，造成頭部11及驅動件14無法透過滾子16有效卡掣，同樣地影響扳手10的操作扭力及使用效果。

本發明旨於解決上揭缺失，其主要目的在於提供一種滾子扳手，使滾子扳手容易製造及可降低製造成本。

本發明之另一目的在於提供一種滾子扳手，能確保滾子扳手之構件間有效作動，避免其操作扭力減損。

爰以達成上揭諸目的，本發明所提供之滾子扳手包含有：一本體，具有一頭部，一圓形容室，設於該頭部中；一驅動件，係一正多邊形之構件，具有多個邊，該驅動件係裝設於該頭部之該容室中，並可於該容室內轉動；複數滾子，裝設於該容室中，並分別位於該驅動件的該等邊及該容室的周壁之間；一換向鈕，可轉動地裝設於該頭部，並可帶動該等滾子於該容室中移動，使各該滾子於該驅動件之各該邊的一側及另一側之間移動；其中：該等滾子係等間隔地排列成一圈，且其一端可轉動地樞接於該換向鈕的一端面；轉動該換向鈕時，該換向鈕帶動該等滾子位移。

藉此，該換向鈕不須製作習知結構的牆，使換向鈕容易製造及降低製造成本。再者，該換向鈕可帶動該等滾子一起位移，使該等滾子同時地接觸對應的驅動件的邊的一側，且本發明亦解決習知結構中滾子二側受二牆夾住的缺失，使該滾子扳手的頭部、滾子及驅動件能有效地相互卡掣，使該滾子扳手之操作扭力不會減損。

較佳地，各該滾子的一端以一樞軸樞接於該換向鈕的一端面。

請參閱圖4至圖6，係本發明第一較佳實施例之滾子扳手20，其包含有：一本體30、一驅動件40、複數滾子50、一換向鈕60及至少一彈性定位構件70。

該本體30具有相連接之一頭部31及一桿身36，該頭部位於該桿身的前端。該頭部31之頂面向內凹設一圓形的容室32；且頭部31之底面係透空，例如設一通孔34。

請配合參閱圖7，該驅動件40為一正多邊形之構件，例如正四邊形、正五邊形、正六邊形、正八邊形等，具有多個邊。本說明書所揭之較佳實施例以驅動件40為正六邊形的構件為例，具有六個邊41。該驅動件40的每個邊41具有一中央區42，其為一平面；每個邊41於中央區42二側各設一內凹（往驅動件內部凹設）的卡掣面44，各卡掣面44具有一與中央區42連接之內側441，以及一遠離中央區42的外側442，各卡掣面44之內凹狀態係由其內側441往外側442逐漸往內凹入，使得其外側442自各個邊41內凹。雖然卡掣面44外觀呈平面狀，卡掣面44可為逐漸內凹的弧面。於各個邊41，各卡掣面44與中央區42之間形成一夾角α，該夾角α介於1度至10.4度、或2.2度至10.4度，較佳地，介於4.3度至8.8度之間。於相鄰的二個邊41之間另具有一凸出部411，各凸出部411係形成於相鄰的二卡掣面44的外側442之間，可增加該驅動件之結構強度。該驅動件40係裝設於該頭部31之容室32中，並可於該容室內轉動。此外，該驅動件40係用以結合並驅轉螺帽或螺栓等螺接元件，或結合套筒。該驅動件40的中心可設一多角形套孔，以套接螺接元件；本實施例之驅動件40之底面具有一插柱45，自該通孔34凸伸出該頭部31。此外，一快扣機構46，如圖5、圖8及圖9所示，設於該驅動件40中，包括一桿件47，可滑移地裝設於該驅動件40之滑道401中，按壓該桿件47時可推動一珠體48，使該珠體48露出該插柱45，以扣住套筒。一彈簧49，可使該桿件47復位。該快扣機構為習知構件，且非本發明之主要標的，容不贅述。

所述的滾子50的數量係相同於該驅動件40的邊41的數量，亦即，本說明書的較佳實施例之扳手具有六個滾子50。

該換向鈕60概呈圓盤狀，該等滾子50係排列成一圈並等間隔地樞設於該換向鈕60的底面。請參閱圖8，各滾子50的頂端係以一樞軸52樞接於該換向鈕60的底面，因此，滾子50可以自由轉動。於本實施例，各樞軸52為獨立的構件，其二端分別樞設於換向鈕60底面的一樞孔61及各滾子50頂面的一樞孔51。請參閱圖12，係本發明之滾子扳手之第二較佳實施例之剖面圖（相同構件沿用第一較佳實施例的標號），各該樞軸52亦可與各滾子50一體成型，其自由端並樞設於換向鈕60的一樞孔61。同理，實施上，各樞軸52亦可與換向鈕60一體成型，其自由端樞設於各滾子50的樞孔51。

請參閱圖8及圖9，該等滾子50及該換向鈕60係裝設於該頭部31，該等滾子50係置入於該圓形容室32中，且每一滾子60位於驅動件40的一個邊41及該容室32的周壁33之間；該換向鈕60係蓋住該頭部31頂面，封閉該容室32，並可被轉動。該驅動件40頂面所設的凸垣43係自該換向鈕60中央的穿孔62透出。該容室32、該驅動件40及該換向鈕60係同心。

前述之彈性定位構件70係裝設於該驅動件40之周面，本較佳實施例提供二彈性定位構件70，可分別裝設於驅動件40的任二個邊41。該二彈性定位構件於本實施例係等間隔地(相隔180度)設置於驅動件40之二個邊41。各彈性定位構件70具有一彈性元件72及一頂持件74，裝設於驅動件40的一個邊41的一裝設孔402中，並可於該裝設孔402內位移，該頂持件74係一珠體為佳，受該彈性元件72之頂持而外露出驅動件的周面。各彈性定位構件70係位於其所在的邊41的二卡掣面44之間，亦即，位於該邊41的中央區42。如圖9所示，各彈性定位構件70之頂持件74係限制一滾子50位移。由於所有的滾子50均樞接於換向鈕60，因此，該等滾子具同動關係，無法單獨移動。如圖所示，當部分滾子50受彈性定位構件70拘束而無法自由移動時，所有的滾子便無法自由移動，故該二彈性定位構件70係同步拘束所有的滾子50，進而定位該等滾子50及該換向鈕60。

以下說明該滾子扳手20的使用狀態，該換向鈕60可移動該等滾子50至一第一位置或一第二位置，俾切換該滾子扳手20於不同的操作方向。以圖4、9及10的方向為準，逆時針方向轉動該換向鈕60時，可將換向鈕60切換至第一位置，並將該等滾子60位移至圖9所示的第一位置，使各滾子60接觸所對應的邊41的左側的卡掣面44a；順時針方向轉動換向鈕60時，則將換向鈕60切換至第二位置，並將該等滾子60移動至圖10所示的第二位置，使各滾子60接觸所對應的邊41的右側的卡掣面44b。為方便辨識所述的第一位置及第二位置，本說明書以標號44a表示位於左側的卡掣面、及以標號44b表示位於右側的卡掣面。當統稱卡掣面時，則以標號44表示。

圖9顯示該換向鈕60將該等滾子50切換至該第一位置，此時，各滾子50接觸所對應的邊41的左側的卡掣面44a；該二彈性定位構件70可將該等滾子50限制於該第一位置，令滾子無法移動至第二位置，同時，該換向鈕60亦保持定位於第一位置。

於該卡掣面44a的外側442，卡掣面44a與該容室32的周壁33間之間隙漸小，於卡掣面44a的內側441，卡掣面44a與周壁33間的間隙漸大。當滾子50位於第一位置時，順時針方向扳轉扳手20時，該等滾子50往卡掣面44a間隙小的方向(即往外側442的方向)移動，因此，各滾子50、該卡掣面44a及該容室32的周壁33係相互卡掣，該扳手20可驅使該驅動件40順時針轉動，進而順時針轉動螺件。反之，逆時針轉動該扳手20時，滾子50將往間隙大的方向移動，滾子50、該卡掣面44a及容室32的周壁33之間無法相互卡掣，扳手便無法帶動驅動件40轉動。藉由此種離合效果，該扳手20可單向(順時針方向)轉動螺件。

請參閱圖9，由於各卡掣面44a(44)之外側442為內凹的設計，因此，各卡掣面44a與容室32之周壁33之間的夾角β較小，卡掣面44a與周壁33之間的間隙的寬度的變化較為平緩，亦即該二者44a、32之間的間隙不會快速縮小，故，滾子50往間隙小的方向移動時，可位移較長的距離。以各個邊41的中心c為起點，滾子50往間隙小之處的移動距離d較長，使得該滾子50、卡掣面44a及周壁33能有效地卡掣及產生離合作用，不會滑脫、失效。

順時針方向轉動換向鈕60至第二位置時，係將該等滾子50移動至第二位置，並分別接觸該等邊41的右側的卡掣面44b，如圖10所示。滾子50由左側的卡掣面44a移向右側卡掣面44b的過程中，將壓縮該二彈性構件70，如假想線所示，使頂持件74移入卡掣件40中，待滾子50越過頂持件74並移至右側的卡掣面44b時，該二彈性定位構件70的頂持件74將被彈性元件72彈性頂出，使頂持件74將滾子50定位於右側的卡掣面44b，並同時將換向鈕60定位於第二位置。

當滾子定位於圖10之第二位置時，逆時針方向扳轉扳手20，該等滾子50將往卡掣面44b的間隙小的方向(即往外側442的方向)移動，因此，各滾子50、卡掣面44b及該容室32的周壁33係相互卡掣，該扳手20可驅使該驅動件40逆時針轉動。反之，順時針轉動該扳手20時，滾子50往間隙大的方向移動，滾子50、卡掣面44b及容室32的周壁33之間無法相互卡掣，扳手便無法帶動驅動件40轉動。藉此，該扳手20可單向(逆時針方向)轉動螺件。

本發明的滾子扳手20具有下列功效，可改進習知構造之缺失，首先，就定位滾子50而言，本發明之構造省去習知構造的牆171；而就定位換向鈕60及滾子50而言，本發明僅須將彈性定位構件70裝設於驅動件40，利用彈性定位構件70與滾子50之彈性抵持關係，即可定位換向鈕60及滾子50，相較於習知構造之彈性定位構件18及定位孔153、154，本發明之彈性定位結構明顯更為精簡。因此，本發明之結構更容易製造及降低成本。

再者，由於所有的滾子50均樞接於該換向鈕60，因此，換向鈕60可同時帶動該等滾子50一起移動，使所有的滾子均確實接觸其所在位置的邊41的卡掣面44，令頭部31、滾子50及驅動件40確實卡掣，確保滾子扳手應有之操作扭力及使用效果。

此外，由於本發明的換向鈕60已無習知結構的牆171，不會發生滾子被牆夾住而無法滾動的情事，使頭部31、滾子50及驅動件40能有效地相互卡掣，解決習知構造的缺失。

本發明使驅動件40的卡掣面44形成外側內凹的設計，使滾子往間隙小的方向移動時，能有較長的移動距離(如圖9所示)，讓滾子50、卡掣面44及該容室32的周壁33能有效地相互形成離合作用。此外，請參閱圖11，由於卡掣面44與周壁33之間的夾角β的角度較小，因此，形成卡掣作用時，該周壁33與滾子50的接觸點G及卡掣面44與滾子50的接觸點H得以更靠近滾子50的中心，能提高扳手可承受的扭力。

可理解的是，可以圖1之孔173、二組定位孔153、154及定位構件18取代圖5之彈性定位構件70，使該換向鈕60定位於第一位置或第二位置。

前揭諸實施例僅係說明本發明之特徵而非限制，舉凡由本發明之等效修改，均應視為本發明之保護範圍。

習知 10:滾子扳手 11:頭部 12:圓形容室 13:周壁 14:驅動件 15:邊 151:卡掣面 152:凹部 153、154:定位孔 16:滾子 17:換向鈕 171:牆 172:限位槽 173:孔 18:彈性定位構件 θ:夾角本發明 20:滾子扳手 30:本體 31:頭部 32:容室 33:周壁 34:通孔 36:桿身 40:驅動件 401:滑道 402:裝設孔 41:邊 411:凸出部 42:中央區 43:凸垣 44(44a、44b):卡掣面 441:內側 442:外側 45:插柱 46:快扣機構 47:桿件 48:珠體 49:彈簧 α、β:夾角 c:中心 d:距離 G、H:接觸點 50:滾子 51:樞孔 52:樞軸 60:換向鈕 61:樞孔 62:穿孔 70:彈性定位構件 72:彈性元件 74:頂持件

本發明之目的、特徵以及所達成之功效可由下述之較佳實施例之說明及圖式獲得瞭解，其中：圖1係習知一種滾子扳手之分解立體圖。圖2係圖1之組合剖面圖。圖3係圖2之3-3剖線之剖面圖。圖4係本發明第一較佳實施例之滾子扳手之立體圖。圖5係圖4之分解立體圖。圖6係圖4之6-6剖線之剖面圖。圖7係本發明第一較佳實施例之驅動件之頂視圖。圖8係圖6之8-8剖線之剖面圖。圖9係圖6之9-9剖線之剖面圖，並顯示該滾子扳手之滾子定位於第一位置。圖10概同於圖9，顯示該滾子扳手之滾子定位於第二位置。圖11顯示滾子、卡掣面及扳手的容室的周壁之放大示意圖。圖12概同於圖8，係本發明第二較佳實施例之滾子扳手之剖面圖。

20:滾子扳手

30:本體

31:頭部

32:容室

34:通孔

40:驅動件

401:滑道

43:凸垣

45:插柱

46:快扣機構

47:桿件

48:珠體

49:彈簧

50:滾子

51:樞孔

52:樞軸

60:換向鈕

61:樞孔

62:穿孔

70:彈性定位構件

Claims

一種滾子扳手，包含有：一本體，具有一頭部，一圓形容室，設於該頭部中；一驅動件，係一正多邊形之構件，具有多個邊，該驅動件係裝設於該頭部之該容室中，並可於該容室內轉動；複數滾子，其數量相同於該驅動件的邊的數量，該等滾子裝設於該容室中，並分別位於該驅動件的該等邊及該容室的周壁之間；一換向鈕，可轉動地裝設於該頭部，該換向鈕可帶動該等滾子於該容室中移動，使各該滾子於該驅動件之各該邊的一側及另一側之間移動；其中：該等滾子係等間隔地排列成一圈，且其一端可轉動地樞接於該換向鈕的一端面；轉動該換向鈕時，該換向鈕帶動該等滾子位移；該換向鈕之一端面設有複數樞孔；各該滾子的一端設一樞孔；另包含有：複數樞軸，各該樞軸之一端係樞設於該換向鈕之一樞孔，其另一端樞設於各該滾子之樞孔。
如請求項1所述之滾子扳手，其中：換向鈕呈圓盤狀。
如請求項1所述之液子扳手，其中：該驅動件的各該邊具有一中央區，且於該中央區的二側各設一內凹的卡掣面，各該卡掣面具有一與該中央區連接之內側，以及一遠離該中央區的外側，各該卡掣面之內凹狀態係由其內側往外側逐漸往內凹入；各該邊之各該卡掣面與該中央區之間形成一小角度的夾角；各該滾子位於各該邊的一側時，其周面接觸一卡掣面及該容室的周壁，使該本體、該等滾子及該驅動件相互卡掣。
如請求項3所述之滾子扳手，其中：各該邊的該中央區係一平面。
如請求項3所述之滾子扳手，其中：該夾角介於1度至10.4度之間。