CN108262699A - 一种错位锁紧和释放的棘轮机构和一种棘轮夹 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棘轮夹，包括以第一夹臂及第二夹臂通过连接轴相互枢接而相对张开或闭合，并在第一夹臂及第二夹臂之间设置有棘齿组件、摆动组件及控制组件；棘齿组件具有并排设置且相互错位的多个第一棘齿及多个第二棘齿；摆动组件与棘齿组件以连接轴作为旋转轴心而相对远离或靠拢；控制组件的卡制件具有至少第一棘爪及至少第二棘爪，控制组件的扳件用以拨动卡制件移动，于卡制件移动到啮合位置时，第一棘爪及第二棘爪分别啮合于对应的第一棘齿及第二棘齿，于卡制件位移到释放位置时，第一棘爪及第二棘抓分别远离对应的第一棘齿及第二棘齿。通过相互错位排列的棘齿设计，可以不用缩小齿形，从而增加结构强度，使整体夹持力大幅增强。

Description

一种错位锁紧和释放的棘轮机构和一种棘轮夹

技术领域

本发明涉及手动工具领域，特别涉及一种错位锁紧和释放的棘轮机构和一种棘轮夹。

背景技术

手工工具是指用手握持,以人力或以人控制的其他动力作用于物体的小型工具,其用于手工切削和辅助装修,一般均带有手柄,便于携带.钳子是一类常用的手工工具,用于夹持、固定加工工件或者扭转、弯曲、剪断金属丝线。其中用于夹持、固定加工工件的钳子,又称为夹钳或夹。

夹钳或夹的外形一般呈V形,通常由两片结构、造型互相对称的夹体,部分地重迭并经铆合固定而成。夹可以其铆合连接点为支点灵活启合，其设计包含着杠杆原理,由此可将较小的外力(如施加在夹臂上的手力)转化成夹嘴处较大的夹持力,使得夹能有效地夹持。

由于现有技术中人工用的夹上没有设置锁定夹臂位置的机构,当夹持物体时,人的手部必须保持对夹施加一个较大的力,直到夹持任务完成。这样既费力又费时,并且夹持不可靠。对此,美国专利“Vise-Grip or Expanding Pliers”(专利号：US6708587B1)提供了一种利用棘齿锁定夹臂的位置的技术方案,其在两个夹臂上分别设置具有棘齿的部件,其中一个部件相对于其连接的夹臂不可动,使得一个部件可相对于其连接的夹臂转动,两个部件上的棘齿互相合啮合,两组互相啮合的棘齿被设置为允许两个夹臂相向的运动而阻碍两个夹臂相背离的运动；并在某一个夹臂的外侧(其远离另一个夹臂的一侧)设置一致动部件,具体地为一个可自动复位的按键：致动部件通过锁定部件连接到可相对于其连接的夹臂转动的具有棘齿的部件上,以控制该具有棘齿的部件接合另一个具有棘齿的部件与否。

使用该夹时,当使用者对两夹臂施加一对相向的力(即一个夹臂受到的力的方向为指向另一个夹臂),锁定部件保持两组棘齿互相啮合,两组棘齿发生可相对于彼此的移动,由此允许两个夹臂发生彼此相向的运动,于是两夹嘴部份发生彼此相向的运动以夹持住需要被夹持的物体；当物体被夹持住,使用者撤销对两夹臂施加的相向力,锁定部件保持两组棘齿互相啮合,两组棘齿不可相对于彼此移动,由此夹嘴保持夹持状态；当使用者按下致动部件并对两夹臂施加一对反向的力(即一个夹臂受到的力的方向为背离另一个夹臂),锁定部件被打开,夹持力被至少部份地释放,两组棘齿不再互相啮合,由此允许两夹臂发生彼此反向的运动,于是两夹嘴部份发生彼此反向的运动以释放被夹持的物体。

但是,由于该现有技术的夹的致动部件设置在其一个夹臂的外侧,在释放被夹持的物体时,用户需要按下致动部件,可以知道,使用者按下致动部件时需要对致动部件所在的夹臂施加指向另一夹臂的力,该力的方向是与该夹臂在两次致动过程中对握持其的手施加的作用力的方向相反的,因此这样的操作是不顺手且较为费力的。

因此,本领域的技术人员致力于开发一种带自锁的棘轮夹以让使用者可以顺手且省力地进行操作。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺限，本发明所要解决的技术问题是现有的棘轮夹让使用者在释放棘轮夹时不顺手且费力的情况。

为实现上述目的，本发明提供了一种错位锁紧和释放的棘轮机构，包括：

棘齿组件，包括一个或多个齿条，每个所述齿条具有多个棘齿，不同的所述齿条上的所述棘齿并排设置且相互错位；和

控制件，具有卡制部和扳机部，所述卡制部具有一个或多个棘爪，每个所述棘爪具有一个或多个棘齿，不同的所述棘爪上的所述棘齿并排设置且相互错位；所述扳机部用以拨动所述控制件，使得所述卡制部的所述棘爪与所述棘齿组件的所述齿条在啮合位置及释放位置之间移动；

当所述卡制部移动到所述啮合位置时，只有一个所述齿条上的一个或多个所述棘齿和相对应的一个或多个棘齿啮合，其余的所述齿条和相对应的所述棘爪的所述棘齿均不啮合，当所述卡制部移动到所述释放位置时，所有的所述齿条和所述棘爪同时释放。

进一步地，所述控制件为组件，包括卡制件及扳件，所述扳件具有突出部，所述卡制件具有凹陷部，所述突出部用以嵌入所述凹陷部，当所述扳件旋转位移时，所述突出部在所述凹陷部内拨动所述卡制件旋转位移。

本发明还提供了一种棘轮夹，包括第一夹臂、第二夹臂及棘轮机构，所述第一夹臂及所述第二夹臂通过连接轴相互枢接而相对张开或闭合，所述棘轮机构设置在所述第一夹臂及所述第二夹臂之间，所述棘轮机构包括：棘齿组件，设置在所述第一夹臂上，所述棘齿组件具有多个第一棘齿及多个第二棘齿，所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿并排设置且相互错位；摆动组件，设置在所述第二夹臂上，所述第一夹臂及所述第二夹臂以所述连接轴作为旋转轴心而分别带动所述摆动组件及所述棘齿组件相对远离或靠拢；以及控制组件，具有至少一个卡制件及至少一个扳件，所述卡制件可转动的枢接在所述摆动组件，所述卡制件具有至少一个第一棘爪及至少一个第二棘爪，所述板件可转动的枢接在所述摆动组件，所述扳件用以拨动所述卡制件在啮合位置及释放位置之间移动，当所述卡制件移动到所述啮合位置时，所述第一棘爪及所述第二棘爪分别啮合于对应的所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿，当所述卡制件位移到所述释放位置时，所述第一棘爪及所述第二棘抓分别远离对应的所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿。

进一步地，所述连接轴套设有扭簧，所述扭簧二端分别抵持在所述第一夹臂及所述第二夹臂，所述第一夹臂及所述第二夹臂通过所述扭簧的弹力而常态保持在张开位置，所述摆动组件以第一轴枢接在所述第二夹臂上，通过所述第一轴掣动所述摆动组件随着所述第二夹臂移动，所述棘齿组件以第二轴及第三轴枢接在所述第一夹臂上，通过所述第二轴及所述第三轴掣动所述棘齿组件随着所述第一夹臂移动。

进一步地，所述摆动组件包括：导槽，形成于所述摆动组件的一侧，用以供所述棘齿组件滑移于其中，所述棘齿组件的形状为弧形条状，所述导槽的形状匹配所述棘齿组件的形状，使得所述棘齿组件以弧形路径滑移于所述导槽之中；容置槽，形成于所述摆动组件的另一侧，用以供所述控制组件枢设于其中；以及开孔，开设在所述导槽与容所述容置槽之间，用以供所述导槽及所述容置槽相互通连，所述棘齿组件置入于所述导槽时，所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿通过所述开孔而伸出在所述容置槽中，使得所述多个第一棘齿对应于所述第一棘爪及所述多个第二棘齿对应于所述第二棘爪。

进一步地，所述棘齿组件包括：第一齿条，所述多个第一棘齿设置在所述第一齿条上；以及第二齿条，所述第二齿条与所述第一齿条相互并列，所述多个第二棘齿设置在所述第二齿条上，所述第一齿条及所述第二齿条皆呈弧形条状，所述第一齿条及所述第二齿条的圆弧中心点与所述连接轴的圆心相互重合。

进一步地，所述多个第一棘齿分别具有第一棘齿尖端及第一棘齿槽端，所述多个第二棘齿分别具有第二棘齿尖端及第二棘齿槽端，所述各第一棘齿尖端与所述各第二棘齿槽端相互并列，所述各第一棘齿槽端与所述第二棘齿尖端相互并列。

进一步地，所述控制组件包括：第一扳件；第二扳件，所述第一扳件及所述第二扳件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移；第一卡制件，所述第一棘爪设置在所述第一卡制件上；以及第二卡制件，所述第二棘爪设置在所述第二卡制件上，所述第一卡制件及所述第二卡制件分别通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件及所述第二卡制件旋转位移。

进一步地，所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述第二扳件具有第二突出部，用以嵌入于所述第二卡制件的第二凹陷部，所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移，所述第二突出部在所述第二凹陷部内拨动所述第二卡制件旋转位移。

进一步地，所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪，所述第二卡制件更包括所述多个第二棘爪，所述第一卡制件及所述第二卡制件相互并列设置时，使得所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

进一步地，所述棘齿组件具有第一齿条，所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿分别并排设置在所述第一齿条上，所述第一齿条呈弧形条状，所述第一齿条的圆弧中心点与所述连接轴的圆心相互重合。

进一步地，所述多个第一棘齿分别具有第一棘齿尖端及第一棘齿槽端，所述多个第二棘齿分别具有第二棘齿尖端及第二棘齿槽端，所述各第一棘齿尖端与所述各第二棘齿槽端相互并列，所述各第一棘齿槽端与所述第二棘齿尖端相互并列。

进一步地，所述控制组件包括：第一扳件，所述第一扳件通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移；以及第一卡制件，所述第一棘爪及所述第二棘爪分别设置在所述第一卡制件上，所述第一卡制件通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件旋转位移，所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述第一扳件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移。

进一步地，所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪，所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

进一步地，所述控制组件包括：第一扳件；扳机件，并列设置在所述第一扳件的侧边且小于所述第一扳件，所述第一扳件及所述扳机件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述扳机件旋转位移；第一卡制件，所述第一棘爪设置在所述第一卡制件上；以及第二卡制件，所述第二棘爪设置在所述第二卡制件上，所述第一卡制件及所述第二卡制件分别通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件及所述第二卡制件旋转位移。

进一步地，所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述扳机具有扳机突出部，用以嵌入于所述第二卡制件的第二凹陷部，所述第一扳件及所述扳机件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移，所述扳机突出部在所述第二凹陷部内拨动所述第二卡制件旋转位移。

进一步地，所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪，所述第二卡制件更包括所述多个第二棘爪，所述第一卡制件及所述第二卡制件相互并列设置时，使得所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

本发明提出的棘轮夹，藉由二列并排且相互错位的棘齿设计，在不需要缩小齿形的前提下，可以让双排的棘齿皆保持原有的结构强度，并用双排错位的棘齿设计来额外增加棘齿的齿数，从而缩减啮合时的齿隙，以增加整体啮接面积，用以分散施力于棘齿上之力道。以确保棘齿与棘爪于到达夹持力默认值时能正常跳齿，从而控制精确夹钳机构对夹持力道的程度，以避免夹持力届满时无法顺利跳齿、容易偏位或磨耗崩齿等问题。

以下结合附图对本发明的技术构思、具体实施方式作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的棘轮夹的正视图；

图2是本发明的第一实施例的棘轮夹的剖面图；

图3是本发明的第一实施例的棘轮夹的分解图；

图4是本发明的第一实施例的棘齿组件与控制组件的分解图；

图5是本发明的第一实施例的棘齿组件与控制组件的啮合示意图；

图6及图7是本发明的第一实施例的棘轮夹的动作示意图；

图8是本发明的第二实施例的棘齿组件与控制组件的分解图；

图9是本发明的第二实施例的棘齿组件与控制组件的啮合示意图；

图10是本发明的第三实施例的棘齿组件与控制组件的分解图；

图11是本发明的第三实施例的棘齿组件与控制组件的啮合示意图；

图12是本发明的第四实施例的棘齿组件与控制组件的分解图；

图13是本发明的第四实施例的棘齿组件与控制组件的啮合示意图；

图14是本发明的错位锁紧机构的啮合一侧的示意图；

图15是本发明的错位锁紧机构的松脱一侧的示意图；

其中，

10 夹钳机构

11 第一夹臂

12 第二夹臂

13 连接轴

131 扭簧

14 钳口

15 第一轴

16 第二轴

17 第三轴

18 第四轴

19 第五轴

20 摆动组件

21 导槽

22 容置槽

23 开孔

30 棘齿组件

31 第一齿条

311 第一棘齿

311a 第一棘齿尖端

311b 第一棘齿槽端

312 第二棘齿

312a 第二棘齿尖端

312b 第二棘齿槽端

32 第二齿条

321 第二棘齿

321a 第二棘齿尖端

321b 第二棘齿槽端

33 第三齿条

331 第三棘齿

40 控制组件

41 第一扳件

411 第一突出部

412 第一扳件扳机端

42 第二扳件

421 第二突出部

43 第一卡制件

431 第一凹陷部

432 第一棘爪

432a 第一棘爪尖端

432b 第一棘爪槽端

433 第二棘爪

433a 第二棘爪尖端

433b 第二棘爪槽端

44 第二卡制件

441 第二凹陷部

442 第二棘爪

442a 第二棘爪尖端

442b 第二棘爪槽端

45 扳机件

451 扳机突出部

46 第三卡制件

47 第二扳机件

50 弹性部件。

具体实施方式

图1和图2显示了本发明提出的棘轮夹的第一实施例构造包括夹钳机构及棘轮机构。其中，夹钳机构10以第一夹臂11及第二夹臂12通过连接轴13相互连接，并且连接轴套设有扭簧131，扭簧131二端分别抵持在第一夹臂11及第二夹臂12，而第一夹臂11及第二夹臂12则以连接轴13为旋转中心而控制钳口14张开或闭合。具体地，当操作第一夹臂11及第二夹臂12相对接近时，可使得钳口14逐渐缩小，并使扭簧131受力而弹性变形，再通过棘轮机构固定钳口14所在的位置，以使第一夹臂11及第二夹臂12产生所需的夹持力，由此夹住如工件之类的物品。当操作第一夹臂11及第二夹臂12相对远离时，需先将棘轮机构进行解除啮合状态，藉由扭簧131的弹性复位力，使得钳口14逐渐扩大，以此松开所夹持的工件。

如图3所示，棘轮机构包括摆动组件20、棘齿组件30及控制组件40。其中，摆动组件20以第一轴15枢接在第二夹臂12上，当第二夹臂12相对于第一夹臂11往复移动时，可透过第一轴15来掣动摆动组件20跟着第二夹臂12一起位移。

摆动组件20具有导槽21、容置槽22及开孔23。导槽21形成于摆动组件20的一侧，用以供棘齿组件30滑移于其中。容置槽22形成于摆动组件20的另一侧，用以供控制组件40枢设于其中。另外，开孔23开设在导槽21与容置槽22之间，用以供导槽21及容置槽22相互通连。

如图4及图5所示，棘齿组件30具有相互并列的第一齿条31及第二齿条32，并且第一齿条31及第二齿条32皆呈弧形条状，并使二齿条31、32的圆弧中心点与连接轴13的圆心相互重合，而摆动组件20的导槽21亦匹配二齿条31、32的弧形条状，而使得导槽21的形状也呈现弧形状。如此，使得第一齿条31及第二齿条32皆可沿着导槽21滑移于其中。

第一齿条31的外侧弧面具有多个第一棘齿311，而第二齿条32同样在外侧弧面具有多个第二棘齿321。当第一齿条31及第二齿条32相互并列时，使得各第一棘齿311与各第二棘齿321相互错位排列。具体地，多个第一棘齿311分别具有第一棘齿尖端311a及第一棘齿槽端311b，而多个第二棘齿321同样分别具有第二棘齿尖端321a及第二棘齿槽端321b，并将第一棘齿尖端311a并列在第二棘齿槽端321b，而第一棘齿槽端311b则并列在第二棘齿尖端321a，以此相互交错的结构设计，使得并列的二齿条31、32的棘齿311、321可呈相互错位排列。

当棘齿组件30的第一齿条31及第二齿条32一并置入于导槽21时，可使得二齿条31、32的棘齿311、321通过开孔23而露出在容置槽22中。当第一齿条31及第二齿条32分别通过第二轴16及第三轴17枢接在第一夹臂11上，可透过第二轴16及第三轴17来掣动棘齿组件30跟着第一夹臂11一起位移，并且在摆动组件20的导槽21中往复滑移，使得二齿条31、32的棘齿311、321可分别于容置槽22中一并往复移动。

控制组件40具有第一扳件41、第二扳件42、第一卡制件43及第二卡制件44。其中，第一扳件41及第二扳件42分别位于摆动组件20的容置槽22中，并且第一扳件41及第二扳件42分别通过第四轴18枢接在摆动组件20上，以第四轴18为旋转中心而分别驱动第一扳件41及第二扳件42进行扳动位移。另外，在第一扳件41的前端具有第一突出部411，在第二扳件42的前端同样具有第二突出部421。

第一卡制件43及第二卡制件44分别位于摆动组件20的容置槽22中，并且第一卡制件43及第二卡制件44分别通过第五轴19枢接在摆动组件上，以第五轴19为旋转中心而分别驱动第一卡制件43及第二卡制件44进行旋转。第一卡制件43具有第一凹陷部431及多个第一棘爪432，第一凹陷部431用以供第一扳件41的第一突出部411嵌入于其中，而各第一棘爪432则可分别对应啮合在第一齿条31的各第一棘齿311之中。

第二卡制件44同样具有第二凹陷部441及多个第二棘爪442，第二凹陷部441用以供第二扳件42的第二突出部421嵌入于其中，而各第二棘爪442则可分别对应啮合在第二齿条32的各第二棘齿321之中。

需注意的是，当第一卡制件43及第二卡制件44相互并列时，使得各第一棘爪432与各第二棘爪442相互错位排列。具体地，多个第一棘爪432分别具有第一棘爪尖端432a及第一棘爪槽端432b，而多个第二棘爪442同样分别具有第二棘爪尖端442a及第二棘爪槽端442b，并将第一棘爪尖端432a并列在第二棘爪槽端442b，而第一棘爪槽端432b则并列在第二棘爪尖端442a，以此相互交错的结构设计，使得并列的二卡制件43、44的多个棘爪432、442可呈相互错位排列。

如图6及图7所示，当使用者操作第一夹臂11及第二夹臂12相对靠近并夹紧所夹持的物品时，使得扭簧131受二夹臂11、12挤压而弹性变形，并使第一卡制件43的第一棘爪432可逐步跳齿并紧密啮合在第一齿条31的对应第一棘齿311上，同样的，第二卡制件44的第二棘爪442亦逐步跳齿并紧密啮合在第二齿条32的对应第二棘齿321上。在此同时，藉由弹性部件50提供的弹力，第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43常态的保持在啮合位置。而第二扳件42的第二突出部421同样在第二凹陷部441中，拨动第二卡制件44常态的保持在啮合位置。通过二卡制件43、44与二齿条31、32的紧密啮合状态，可使得二夹臂11、12的夹持力被保持住。

为了使棘轮机构更稳定可靠，通过第一棘齿311与第二棘齿321的相互错位排列设计，再辅以同样是错位排列的第一棘爪432及第二棘爪442进行啮合。如图14和图15所示，啮合的时候只有一对棘齿和棘爪啮合，另一对不啮合。在钳口进程不变的前提下，这种相互错位排列的棘齿设计，可以不用缩小齿形，以增加结构强度。并且通过双排的错位棘齿设计，可以额外增加齿数，以降低棘动跳齿角度，从而缩减齿隙并增加结构强度，使整体夹持力大幅增强。

另外，相互错位排列的棘齿设计，可使得二卡制件43、44的棘爪432、442可分别确实啮合在二齿条31、32的棘齿311、321上，以确保棘齿311、321与棘爪432、442于到达夹持力默认值时能正常跳齿，从而控制精确夹钳机构10对夹持力道的程度，以避免夹持力届满时无法顺利跳齿、容易偏位或磨耗崩齿等问题。

当使用者操作第一夹臂11及第二夹臂12相对远离并松开所夹持的物品时，可先操作第一扳件41旋转位移，让第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43由啮合位置移动到释放位置，使得第一卡制件43的各第一棘爪432远离对应的第一棘齿311。同样的，再操作第二扳件42旋转位移，让第二扳件42的第二突出部421在第二凹陷部441中，拨动第二卡制件44由啮合位置移动到释放位置，使得第二卡制件44的各第二棘爪442远离对应的第二棘齿321，但不以上述的操作顺序为限，用户亦可先操作第二扳件42后再操作第一扳件41解除啮合状态，以此逐步释放夹持力道，也可以同步操作第一扳件41及第二扳件42解除啮合状态，一次性的全部释放夹持力道，上述的操作顺序非用以限制权利要求的范围。当二卡制件41、42分别移动到释放位置后，即可透过扭簧131的弹性复位力，让二夹臂11、12回复到张开位置后再进行下个夹持工作。

如图8和图9所示，为本发明的第二实施例的棘齿组件与控制组件的分解图及啮合示意图，其具体实施方式与前述第一实施例大致相同，以下仅就相异之处加以说明，其余相同处不再赘述。

在本实施例中，棘齿组件30具有第一齿条31，第一齿条31同样呈弧形条状，并使第一齿条31的圆弧中心点与连接轴13的圆心相互重合，而摆动组件20的导槽21亦匹配第一齿条31的弧形条状，而使得导槽21的形状也呈现弧形状。如此，使得第一齿条31可沿着导槽21滑移于其中。

第一齿条31的外侧弧面具有并列的多个第一棘齿311及多个第二棘齿312，并使各第一棘齿311与各第二棘齿312相互错位排列。具体地，多个第一棘齿311分别具有第一棘齿尖端311a及第一棘齿槽端311a，而多个第二棘齿312同样分别具有第二棘齿尖端312a及第二棘齿槽端312b，并将第一棘齿尖端311a并列在第二棘齿槽端312b，而第一棘齿槽端311a则并列在第二棘齿尖端312a，以此相互交错的结构设计，使得并列的二棘齿311、312可呈相互错位排列。

控制组件40具有第一扳件41及第一卡制件43。其中，第一扳件41位于摆动组件20的容置槽22中，并且第一扳件41通过第四轴18枢接在摆动组件20上，以第四轴18为旋转中心而驱动第一扳件41进行扳动位移。另外，在第一扳件41的前端具有第一突出部411。

第一卡制件43位于摆动组件20的容置槽22中，并且第一卡制件43通过第五轴19枢接在摆动组件20上，以第五轴19为旋转中心而分别驱动第一卡制件43进行旋转。第一卡制件43具有第一凹陷部431、多个第一棘爪432及多个第二棘爪433，第一凹陷部431用以供第一扳件41的第一突出部411嵌入于其中。各第一棘爪432可分别对应啮合在第一齿条31的各第一棘齿311之中，而各第二棘爪433则分别对应啮合在第二齿条32的各第二棘齿321之中。

需注意的是，第一卡制件43的各第一棘爪432与各第二棘爪433相互错位排列。具体地，多个第一棘爪432分别具有第一棘爪尖端432a及第一棘爪槽端432b，而多个第二棘爪433同样分别具有第二棘爪尖端433a及第二棘爪槽端433b，并将第一棘爪尖端432a并列在第二棘爪槽端433b，而第一棘爪槽端432b则并列在第二棘爪尖端433a，以此相互交错的结构设计，使得第一卡制件43的二排多个的棘爪432、433可呈相互错位排列。

当使用者操作第一夹臂11及第二夹臂12相对靠近并夹紧所夹持的物品时，使得扭簧131受二夹臂11、12挤压而弹性变形，并使第一卡制件43的第一棘爪432可逐步跳齿并紧密啮合在第一齿条31的对应第一棘齿311上，同样的，第一卡制件43的第二棘爪433亦逐步跳齿并紧密啮合在第二齿条32的对应第二棘齿321上。在此同时，藉由弹性部件50的弹性复位力，使得第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43常态的保持在啮合位置，可使得二夹臂11、12的夹持力被保持住。

当使用者操作第一夹臂11及第二夹臂12相对远离并松开所夹持的物品时，可先操作第一扳件41旋转位移，让第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43由啮合位置移动到释放位置，使得第一卡制件43的各第一棘爪432远离对应的第一棘齿311，并同步使第一卡制件43的各第二棘爪433远离对应的第二棘齿312。当第一卡制件43移动到释放位置后，即可透过扭簧131的弹性复位力，让二夹臂11、12回复到张开位置后再进行下个夹持工作。

如图10和图11所示，为本发明的第三实施例的棘齿组件与控制组件的分解图及啮合示意图，其具体实施方式与前述第一实施例大致相同，以下仅就相异之处加以说明，其余相同处不再赘述。在本实施例中，控制组件40具有第一扳件41及扳机件45，并使扳机件45并列设置在第一扳件41的侧边。于组装时，将第一扳件41及扳机件45分别装在摆动组件20的容置槽22中，并且第一扳件41及扳机件45分别通过第四轴18枢接在摆动组件20上，以第四轴18为旋转中心而分别驱动第一扳件41及扳机件45进行扳动位移。另外，在第一扳件41的前端具有第一突出部411，在扳机件45的前端同样具有扳机突出部451。

以扳机件45的结构设计，当用户要操作棘轮机构解除啮合状态时，使用者可先扳动第一扳件41旋转位移，让第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43由啮合位置移动到释放位置，使得第一卡制件43的各第一棘爪432远离对应的第一棘齿311。之后，在类似扣扳机的动作中，以食指按压扳机件45，使得扳机件45的扳机突出部451在第二凹陷部441中，拨动第二卡制件44由啮合位置移动到释放位置，使得第二卡制件44的各第二棘爪442远离对应的第二棘齿321，以此逐步释放夹钳机构10的夹持力道。

如图12和图13所示，为本发明的第四实施例的棘齿组件与控制组件的分解图及啮合示意图，其具体实施方式与前述第三实施例大致相同，以下仅就相异之处加以说明，其余相同处不再赘述。在本实施例中，控制组件40具有第一扳件41及扳机件45和第二扳机件47，并使扳机件45和第二扳机件47并列设置在第一扳件41的侧边。于组装时，将第一扳件41及扳机件45、第二扳机件47分别装在摆动组件20的容置槽22中，并且第一扳件41及扳机件45、第二扳机件47分别通过第四轴18枢接在摆动组件20上，以第四轴18为旋转中心而分别驱动第一扳件41及扳机件45、第二扳机件47进行扳动位移。另外，在第一扳件41的前端具有第一突出部411和与扳机件45、第二扳机件47相同形状的第一板件扳机端412，在扳机件45的前端同样具有扳机突出部451。

以扳机件45的结构设计，当用户要操作棘轮机构解除啮合状态时，使用者可先扳动第一扳件41旋转位移，让第一扳件41的第一突出部411在第一凹陷部431中，拨动第一卡制件43由啮合位置移动到释放位置，使得第一卡制件43的各第一棘爪432远离对应的第一棘齿311。之后，在类似扣扳机的动作中，以食指按压扳机件45，使得扳机件45的扳机突出部451在第二凹陷部441中，拨动第二卡制件44由啮合位置移动到释放位置，使得第二卡制件44的各第二棘爪442远离对应的第二棘齿321，以此逐步释放夹钳机构10的夹持力道。

综上所述，根据上述本发明所有实施例揭露的棘轮夹，藉由二列并排且相互错位的棘齿设计，在不需要缩小齿形的前提下，可以让双排的棘齿皆保持原有的结构强度，并用双排错位的棘齿设计来额外增加棘齿的齿数，从而缩减啮合时的齿隙，以增加整体啮接面积，用以分散施力于棘齿上之力道。以确保棘齿与棘爪于到达夹持力默认值时能正常跳齿，从而控制精确夹钳机构对夹持力道的程度，以避免夹持力届满时无法顺利跳齿、容易偏位或磨耗崩齿等问题。

以上的实施方式详细描述了本发明的几种具体实施例。应当理解，本发明所属技术领域的人员在了解了本发明上述的技术构思、具体实施例和功效，可以根据本发明的技术构思作出诸多的修改和变化。因此，依据本发明的上述技术构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验从而获得的技术方案，皆应在本发明的权利要求书所请求的保护范围内。

Claims (23)

1.一种错位锁紧和释放的棘轮机构，其特征在于，包括：

棘齿组件，包括一个或多个齿条，每个所述齿条具有多个棘齿，不同的所述齿条上的所述棘齿并排设置且相互错位；和

控制件，具有卡制部和扳机部，所述卡制部具有一个或多个棘爪，每个所述棘爪具有一个或多个棘齿，不同的所述棘爪上的所述棘齿并排设置且相互错位；所述扳机部用以拨动所述控制件，使得所述卡制部的所述棘爪与所述棘齿组件的所述齿条在啮合位置及释放位置之间移动；

当所述卡制部移动到所述啮合位置时，只有一个所述齿条上的一个或多个所述棘齿和相对应的一个或多个棘齿啮合，其余的所述齿条和相对应的所述棘爪的所述棘齿均不啮合，当所述卡制部移动到所述释放位置时，所有的所述齿条和所述棘爪同时释放。

2.如权利要求1所述的错位锁紧和释放的棘轮机构，其特征在于：所述控制件为组件，包括卡制件及扳件，所述扳件具有突出部，所述卡制件具有凹陷部，所述突出部用以嵌入所述凹陷部，当所述扳件旋转位移时，所述突出部在所述凹陷部内拨动所述卡制件旋转位移。

3.一种棘轮夹，包括第一夹臂、第二夹臂及棘轮机构，所述第一夹臂及所述第二夹臂通过连接轴相互枢接而相对张开或闭合，所述棘轮机构设置在所述第一夹臂及所述第二夹臂之间，其特征在于：

所述棘轮机构包括：

棘齿组件，设置在所述第一夹臂上，所述棘齿组件包括一个或多个齿条，每个所述齿条具有多个棘齿，不同的所述齿条上的所述棘齿并排设置且相互错位；

摆动组件，设置在所述第二夹臂上，所述第一夹臂及所述第二夹臂以所述连接轴作为旋转轴心而分别带动所述摆动组件及所述棘齿组件相对远离或靠拢；以及

控制件，具有卡制部和扳机部，所述卡制部具有一个或多个棘爪，每个所述棘爪具有一个或多个棘齿，不同的所述棘爪上的所述棘齿并排设置且相互错位；所述扳机部用以拨动所述控制件，使得所述卡制部的所述棘爪与所述棘齿组件的所述齿条在啮合位置及释放位置之间移动；

当所述卡制部移动到所述啮合位置时，只有一个所述齿条上的一个或多个所述棘齿和相对应的一个或多个棘齿啮合，其余的所述齿条和相对应的所述棘爪的所述棘齿均不啮合，当所述卡制部移动到所述释放位置时，所有的所述齿条和所述棘爪同时释放；

弹性部件，所述弹性部件设置在所述扳机部与所述第二夹臂之间，使得所述第一棘齿和所述第二棘齿保持啮合。

4.如权利要求3所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制件为控制组件，包括卡制件及扳件，所述扳件具有突出部，所述卡制件具有凹陷部，所述突出部用以嵌入所述凹陷部，当所述扳件旋转位移时，所述突出部在所述凹陷部内拨动所述卡制件旋转位移。

5.如权利要求3所述的棘轮夹，其特征在于：所述连接轴套设有扭簧，所述扭簧二端分别抵持在所述第一夹臂及所述第二夹臂，所述第一夹臂及所述第二夹臂通过所述扭簧的弹力而常态保持在张开位置，所述摆动组件以第一轴枢接在所述第二夹臂上，通过所述第一轴掣动所述摆动组件随着所述第二夹臂移动，所述棘齿组件以第二轴及第三轴枢接在所述第一夹臂上，通过所述第二轴及所述第三轴掣动所述棘齿组件随着所述第一夹臂移动。

6.如权利要求3所述的棘轮夹，其特征在于：所述摆动组件包括：

导槽，形成于所述摆动组件的一侧，用以供所述棘齿组件滑移于其中，所述棘齿组件的形状为弧形条状，所述导槽的形状匹配所述棘齿组件的形状，使得所述棘齿组件以弧形路径滑移于所述导槽之中；

容置槽，形成于所述摆动组件的另一侧，用以供所述控制组件枢设于其中；以及

开孔，开设在所述导槽与容所述容置槽之间，用以供所述导槽及所述容置槽相互通连，所述棘齿组件置入于所述导槽时，所述多个棘齿通过所述开孔而伸出在所述容置槽中，使得所述多个棘齿对应于所述棘爪。

7.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制组件包括卡制件及扳件，所述卡制件包括第一棘爪和第二棘爪，当所述卡制件移动到所述啮合位置时，只有一对所述齿条和所述棘爪啮合，另一对不啮合，当所述卡制件移动到所述释放位置时，两对齿条和棘爪同时释放。

8.如权利要求7所述的棘轮夹，其特征在于：所述棘齿组件置入于所述导槽时，多个第一棘齿及多个第二棘齿通过所述开孔而伸出在所述容置槽中，使得所述多个第一棘齿对应于所述第一棘爪及所述多个第二棘齿对应于所述第二棘爪。

9.如权利要求8所述的棘轮夹，其特征在于：所述棘齿组件包括：

第一齿条，所述多个第一棘齿设置在所述第一齿条上；以及

第二齿条，所述第二齿条与所述第一齿条相互并列，所述多个第二棘齿设置在所述第二齿条上，所述第一齿条及所述第二齿条皆呈弧形条状，所述第一齿条及所述第二齿条的圆弧中心点与所述连接轴的圆心相互重合。

10.如权利要求8所述的棘轮夹，其特征在于：所述多个第一棘齿分别具有第一棘齿尖端及第一棘齿槽端，所述多个第二棘齿分别具有第二棘齿尖端及第二棘齿槽端，所述各第一棘齿尖端与所述各第二棘齿槽端相互并列，所述各第一棘齿槽端与所述第二棘齿尖端相互并列。

11.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制组件包括：

第一扳件；

第二扳件，所述第一扳件及所述第二扳件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移；

第一卡制件，所述第一棘爪设置在所述第一卡制件上；以及

第二卡制件，所述第二棘爪设置在所述第二卡制件上，所述第一卡制件及所述第二卡制件分别通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件及所述第二卡制件旋转位移。

12.如权利要求11所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述第二扳件具有第二突出部，用以嵌入于所述第二卡制件的第二凹陷部，所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移，所述第二突出部在所述第二凹陷部内拨动所述第二卡制件旋转位移。

13.如权利要求11所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪，所述第二卡制件更包括所述多个第二棘爪，所述第一卡制件及所述第二卡制件相互并列设置时，使得所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

14.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述棘齿组件具有第一齿条，所述多个第一棘齿及所述多个第二棘齿分别并排设置在所述第一齿条上，所述第一齿条呈弧形条状，所述第一齿条的圆弧中心点与所述连接轴的圆心相互重合。

15.如权利要求14所述的棘轮夹，其特征在于：所述多个第一棘齿分别具有第一棘齿尖端及第一棘齿槽端，所述多个第二棘齿分别具有第二棘齿尖端及第二棘齿槽端，所述各第一棘齿尖端与所述各第二棘齿槽端相互并列，所述各第一棘齿槽端与所述第二棘齿尖端相互并列。

16.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制组件包括：

第一扳件，所述第一扳件通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述第二扳件旋转位移；以及

第一卡制件，所述第一棘爪及所述第二棘爪分别设置在所述第一卡制件上，所述第一卡制件通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件旋转位移，所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述第一扳件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移。

17.如权利要求16所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪，所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

18.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制组件包括：

第一扳件；

扳机件，并列设置在所述第一扳件的侧边且小于所述第一扳件，所述第一扳件及所述扳机件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述扳机件旋转位移；

第一卡制件，所述第一棘爪设置在所述第一卡制件上；以及

第二卡制件，所述第二棘爪设置在所述第二卡制件上，所述第一卡制件及所述第二卡制件分别通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件及所述第二卡制件旋转位移。

19.如权利要求18所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一扳件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述扳机具有扳机突出部，用以嵌入于所述第二卡制件的第二凹陷部，所述第一扳件及所述扳机件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移，所述扳机突出部在所述第二凹陷部内拨动所述第二卡制件旋转位移。

20.如权利要求18所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪，所述第二卡制件更包括所述多个第二棘爪，所述第一卡制件及所述第二卡制件相互并列设置时，使得所述多个第一棘爪及所述多个第二棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。

21.如权利要求4所述的棘轮夹，其特征在于：所述控制组件包括：

第一扳件；

第一扳机件，并列设置在所述第一扳件的侧边且小于所述第一扳件，所述第一扳件及所述扳机件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述扳机件旋转位移；

第二扳机件，并列设置在所述第一扳件的侧边且小于所述第一扳件，所述第一扳件及所述第二扳机件分别通过第四轴枢接在摆动组件，以所述第四轴为旋转中心而分别驱动所述第一扳件及所述第二扳机件旋转位移；

第一卡制件，所述第一棘爪设置在所述第一卡制件上；

第二卡制件，所述第二棘爪设置在所述第二卡制件上；以及

第三卡制件，所述第三棘爪设置在所述第三卡制件上，所述第一卡制件、所述第二卡制件及第三卡制件分别通过第五轴枢接在所述摆动组件上，以所述第五轴为旋转中心而分别驱动所述第一卡制件、第二卡制件及所述第三卡制件旋转位移。

22.如权利要求21所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一扳机件具有第一突出部，用以嵌入于所述第一卡制件的第一凹陷部，所述第二扳机件具有第二突出部，用以嵌入于所述第二卡制件的第二凹陷部，所述第一扳件具有扳机突出部，用以嵌入于所述第三卡制件的第三凹陷部，所述第一扳件及所述第一扳机件和所述第二扳机件旋转位移时，所述第一突出部在所述第一凹陷部内拨动所述第一卡制件旋转位移，所述第二突出部在所述第二凹陷部内拨动所述第二卡制件旋转位移，所述扳机突出部在所述第三凹陷部内拨动所述第三卡制件旋转位移。

23.如权利要求21所述的棘轮夹，其特征在于：所述第一卡制件更包括所述多个第一棘爪，所述第二卡制件更包括所述多个第二棘爪，所述第三卡制件更包括所述多个第三棘爪，所述第一卡制件、所述第二卡制件及所述第三卡制件相互并列设置时，令所述多个第一棘爪、所述多个第二棘爪及所述多个第三棘爪相互错位排列，所述多个第一棘爪分别具有第一棘爪尖端及第一棘爪槽端，所述多个第二棘爪分别具有第二棘爪尖端及第二棘爪槽端，所述多个第三棘爪分别具有第三棘爪尖端及第三棘爪槽端，所述各第一棘爪尖端与所述各第二棘爪槽端相互并列，所述各第一棘爪槽端与所述第二棘爪尖端相互并列。