TWI541106B - A ratchet wrench structure that enhances the ratcheting - Google Patents

Description

可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構

本發明係與一種棘輪扳手結構有關，特別是指一種可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構。

按，請參閱第1圖所示，其係為我國專利公告號第414120號新型專利案所揭露之棘輪扳手，該棘輪扳手係藉由棘齒塊1頂掣於容置槽4之內壁面上，而使棘齒塊1與棘齒環2間相互卡制嚙合，惟，由於該棘齒塊1僅於一側受到彈性體3抵頂，因此該棘齒塊1之背部係呈懸空狀而無任何支撐點，故當該棘齒塊1受力達一定值時，其懸空之背部不受抵制，故不會產生任何反作用力，該棘齒塊1便會以其一側之支撐點為支點作偏擺而使該棘齒塊1另端之棘齒略為脫離嚙合而產生翹翹板效應，此一翹翹板效應將造成該棘齒塊1僅由前少數棘齒嚙合受力，而致使該棘齒塊1之棘齒易致崩裂，導致該棘輪扳手極容易損壞。

有鑑於此，坊間出現一種具雙剛性支點之棘輪扳手，請參閱第2圖所示，其係為我國專利公告號第I235696號發明專利案所揭露之棘輪扳手，該棘輪扳手之棘齒塊1係藉由彈性體3之彈力而使棘齒塊1一端之弧面頂制於容置槽4之內壁面上，且該棘齒塊1之另端係受頂掣件5頂掣於凹部6之頂面，俾使該棘齒塊1之兩端係皆分別受到剛性支點之頂掣，而使棘齒塊1之棘齒於扳動時乃密合於棘齒環2之棘齒，則受力自會平均的落在受力齒面上的每一齒，而不會如習知棘齒塊受力集中於少數棘齒，而是所有棘齒皆呈咬合狀態，亦即每一棘齒皆受力，藉此達到受力分散之目的，不僅使確實嚙合的棘齒數較習知棘齒塊的實際受力棘齒數多，且每一棘齒的咬合受力更穩固確實，俾使該棘輪扳手可承受更高之扭力值。

然而，雖該棘輪扳手之棘齒塊1可藉該彈性體3之抵頂，而 使該棘齒塊1一端頂制於容置槽4之內壁面上，另端則恰可受該頂掣件5頂掣，俾形成該棘齒塊1左右兩端之剛性支點，惟，該彈性體3係僅抵頂於該棘齒塊1之上側，而有使該棘齒塊1上下受力不平均之虞，故當該棘齒塊1受力達一定值時，其未受頂掣而無任何支撐點之下側，係有脫離嚙合之虞，而難以確實與該棘齒環2嚙合，是具有與我國專利公告號第503803號新型專利案所揭露之棘輪扳手相同之缺點。

請參閱第3圖至第5圖所示，其係為我國專利公告號第 503803號新型專利案所揭露之棘輪扳手，該棘輪扳手係利用彈性體3頂推接觸棘齒塊1，使該棘齒塊1能夠藉以嚙合在棘齒環2外周圍，然而，由於該棘齒塊1僅於一側受到抵頂，因此該棘齒塊1之另側係呈懸空狀而無任何支撐點，故當該棘齒塊1受力達一定值時，其懸空該側係不受抵制，而不會產生任何反作用力，以致該棘齒塊1係以其一側之支撐點為支點作偏擺，使該棘齒塊1另端之棘齒略為脫離嚙合而產生翹翹板效應，此一翹翹板效應將造成該棘齒塊1之棘齒支撐受力不平均，致使該等棘齒嚙合受力時極易致崩裂，進而導致該棘輪扳手容易損壞且扭力不足。

有鑑於此，坊間出現另一種棘輪扳手，請參閱第6圖所示， 其係為我國專利公告號第I350231號發明專利案所揭露之棘輪扳手，該棘輪扳手係於控制件7朝向棘齒塊1的一側開設有兩個限位槽8，並於該等限位槽8各容置有一彈性體3，且該等限位槽8係上下排列於該控制件7，俾使該等彈性體3可分別的頂推於棘齒塊1的上方位置與下方位置，藉此，可使棘齒塊1的上方與下方同時嚙合於棘齒環2，並於實際使用時，若是於棘齒塊1與棘齒環2之間有油污阻礙而影響其嚙合狀態，該等彈性體3可克服阻礙，使棘齒塊1的上方與下方同時嚙合於棘齒環2，避免產生翹翹板效應而造成局部嚙合的缺點。

惟，該棘輪扳手所加工的各個孔、槽等空間，其彼此之間的 垂直度或平行度係難以控制在極精密的公差內，因此係將導致該棘輪扳手的精密加工造成成本過高，並嚴重影響生產速度，而致使產能大幅降低。 若該棘輪扳手所加工的各個孔、槽之間的垂直度或平行度在一般的公差範圍內時，則將產生棘齒塊1與棘齒環2嚙合度不佳或無法完全嚙合的情況，以致造成應力集中而出現崩齒的問題，有鑑於此，本案發明人在觀察到上述缺點後，認為習知棘輪扳手實有進一步再改良之必要，而遂有本發明之產生。

本發明之目的係在提供一種可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其係可避免棘齒塊與棘齒環局部嚙合而導致崩齒，並克服習知棘輪扳手利用多個彈性定位元件頂推棘齒塊所產生之平行度或垂直度不佳的公差問題，從而提升棘齒定位效果與嚙合穩定性。

為達上述目的，本發明所提供之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其係包含有一扳手本體，其係具有一柄身，該柄身之一端係具有一頭部，該頭部係縱向設有一容置孔，且該頭部於鄰近該柄身處係縱向開設有一控制槽，該頭部於該容置孔更橫向開設有一棘動槽，俾使該容置孔與該控制槽相通；一棘齒環，其係樞設於該容置孔，且該棘齒環之外周圍環設有複數個驅動齒，該棘齒環之中央設有一制動件，該制動件係可供對應扳轉一工作物；一棘齒塊，其係設於該棘動槽內，且該棘齒塊於朝向該容置孔之一側係設有複數個棘齒，使該等棘齒係能夠選擇性嚙合於該棘齒環之驅動齒，該棘齒塊朝向該控制槽之一側則設有一抵接面；一控制裝置，其係設於該控制槽，該控制裝置包括有一控制件，該控制件朝向該棘動槽之一側係縱向開設有一矩形限位槽，該矩形限位槽係容置有一矩形彈簧，且該矩形彈簧係彈性推抵有一抵頂銷，該抵頂銷係對應該矩形限位槽而概呈一矩形長板狀，且該抵頂銷係縱向抵頂該棘齒塊之抵接面，另該控制件設有一切換件，且該切換件係露出於該頭部。

本發明所提供之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，透過 該抵頂銷縱向抵頂該棘齒塊之抵接面，不僅可增大抵頂之受力面積，俾使該棘齒塊上下可同時嚙合於該棘齒環，避免局部嚙合而造成應力集中以致發生崩齒，並進一步提升棘齒定位效果與嚙合穩定性，且還能克服習知棘輪扳手利用多個彈性定位元件頂推棘齒塊所產生之平行度或垂直度不佳的公差問題。

[習知]

1‧‧‧棘齒塊

2‧‧‧棘齒環

3‧‧‧彈性體

4‧‧‧容置槽

5‧‧‧頂掣件

6‧‧‧凹部

7‧‧‧控制件

8‧‧‧限位槽

[本發明]

10‧‧‧扳手本體

11‧‧‧柄身

12‧‧‧頭部

121‧‧‧頂面

122‧‧‧底面

13‧‧‧容置孔

14‧‧‧控制槽

15‧‧‧棘動槽

151‧‧‧第一抵制面

152‧‧‧第二抵制面

20‧‧‧棘齒環

21‧‧‧驅動齒

22‧‧‧制動件

30‧‧‧棘齒塊

31‧‧‧棘齒

32‧‧‧抵接面

321‧‧‧第一抵接面

322‧‧‧第二抵接面

33‧‧‧凸緣

341‧‧‧第一抵頂面

342‧‧‧第二抵頂面

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧控制件

42‧‧‧連接部

43‧‧‧矩形限位槽

44‧‧‧矩形彈簧

45‧‧‧抵頂銷

46‧‧‧切換件

50‧‧‧底板

第1圖係第一習知棘輪扳手之橫剖面圖。

第2圖係第二習知棘輪扳手之橫剖面圖。

第3圖係第三習知棘輪扳手之縱剖面圖。

第4圖係第三習知棘輪扳手之橫剖面圖。

第5圖係第三習知棘輪扳手之使用示意圖，以顯示棘爪被彈簧與銷頂推後之狀態。

第6圖係第四習知棘輪扳手之縱剖面圖。

第7圖係本發明之立體圖。

第8圖係本發明之分解圖。

第9圖係本發明之縱剖面圖。

第10圖係本發明之局部放大圖。

第11圖係本發明之橫剖面圖。

第12圖係本發明之使用示意圖，以橫剖面顯示棘齒塊與棘齒環嚙合施用之狀態。

第13圖係本發明之使用示意圖，以縱剖面顯示棘齒塊被彈簧與抵頂銷頂推後之狀態。

第14圖係本發明之使用示意圖，以橫剖面顯示棘齒塊被彈簧與抵頂銷頂推後之狀態。

第15圖係本發明之使用示意圖，以顯示控制裝置換向後之狀態。

請參閱第7圖至第11圖所示，其係揭露有一種可提升棘齒 定位效果之棘輪扳手結構，該棘輪扳手結構係包含有：一扳手本體10，其係具有一柄身11，該柄身11之一端係具有一頭部12，該頭部12係具有相對之一頂面121與一底面122，且該頭部12係設有一貫穿該頂面121與該底面122之容置孔13，該容置孔13係概呈圓形，且該容置孔13之中心軸係垂直於該頂面121與該底面122，而該頭部12之頂面121鄰近於該柄身11處係開設有一控制槽14，該控制槽14係概呈圓形，且該控制槽14之中心軸係平行於該容置孔13之中心軸，該頭部12於該容置孔13靠近該柄身11處更開設有一與該控制槽14相通連之棘動槽15，該棘動槽15係設有相對之一第一抵制面151與一第二抵制面152，且該第一抵制面151與該第二抵制面152皆係由該頭部12之頂面121延伸至該頭部12之底面122，並使該棘動槽15由該容置孔13朝該控制槽14漸縮。

一棘齒環20，其係樞設於該頭部12之容置孔13，且該棘齒 環20之外周圍環設有複數個驅動齒21，而該棘齒環20之中央設有一制動件22，該制動件22係可供對應扳轉一工作物，於本發明，該制動件22係為選擇對應套筒之方頭凸部。

一棘齒塊30，其係設於該棘動槽15內，且該棘齒塊30係 能夠選擇性的嚙合於該棘齒環20。其中，該棘齒塊30於朝向該容置孔13之一側係設有複數個棘齒31，而該等棘齒31係能夠嚙合於該棘齒環20之驅動齒21，另該棘齒塊30朝向該控制槽14之一側則設有一抵接面32，該抵接面32係呈一內凹弧狀，且該抵接面32之中間處係對應該控制槽14之中心軸縱向凸設有一凸緣33，俾使該抵接面32透過該凸緣33，分別於其二側形成有一第一抵接面321及一第二抵接面322。該棘齒塊30於朝向該第一抵制面151之一側更對應設有一第一抵頂面341，俾使該第一抵頂面341可選擇性的與該第一抵制面151緊配貼合，而該棘齒塊30於朝向該第二抵 制面152之一側更對應設有一第二抵頂面342，俾使該第二抵頂面342可選擇性的與該第二抵制面152緊配貼合。

一控制裝置40，其係設於該控制槽14，且該控制裝置40係 能夠選擇性的控制該棘齒塊30與棘齒環20的嚙合關係。該控制裝置40包括有一控制件41，該控制件41係設於控制槽14內，且該控制件41具有一連接部42，該連接部42係凸出於該控制槽14，而露出於該棘動槽15內，俾使該控制件41與該扳手本體10間能夠產生相對的樞擺關係，該連接部42朝向該棘齒塊30之一側係縱向開設有一矩形限位槽43，且該矩形限位槽43係對應該棘齒塊30，沿該控制槽14之中心軸縱向設於該連接部42，而該矩形限位槽43係容置有一矩形彈簧44，該矩形彈簧44係對應該矩形限位槽43而剖面概呈一矩形狀，且該矩形彈簧44係進一步彈性推抵有一抵頂銷45，該抵頂銷45之縱向長度係大致對應該棘齒塊30之縱向高度，該抵頂銷45係對應該矩形限位槽43而概呈一矩形長板狀，且該抵頂銷45之一端係容置於該矩形限位槽43內，並與該矩形彈簧44接觸，而該抵頂銷45之另端係凸出於該矩形限位槽43，並沿該控制槽14之中心軸縱向抵頂該棘齒塊30之抵接面32，且該抵頂銷45對應該抵接面32之一側係呈一凸弧狀，另該控制件41相對該連接部42設有一切換件46，且該切換件46係露出於該頭部12之頂面121。

一底板50，其係鎖固於該頭部12之底面122，且係對應環 設於該棘齒環20之外周圍，而可將該棘齒環20限位於該容置孔13內，並將該棘齒塊30限位於該棘動槽15內。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達 成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解，如下所述：請繼續參閱第12圖所示，並請配合參閱第8圖及第9圖所示，當使用者在進行旋緊工作物的作業時，該棘輪扳手係透過該抵頂銷45 縱向抵頂該棘齒塊30之抵接面32，使該棘齒塊30與該棘齒環20嚙合，並相對該扳手本體10轉動，而使該棘齒塊30之第一抵頂面341抵頂該第一抵制面151，此時由於該第一抵頂面341係與該第一抵制面151緊配貼合，故可形成一大面積之剛性支撐面，然再進一步透過該抵頂銷45縱向抵頂該棘齒塊30之抵接面32，俾使該抵頂銷45可大面積的施力抵頂該棘齒塊30，以令該抵頂銷45能夠同時頂推該棘齒塊30的上方位置、中間位置與下方位置，俾使該棘齒塊30於扳動時乃可完全緊密嚙合該棘齒環20，而讓受力平均落在受力齒面上的每一齒，並使每一齒的咬合受力平均更穩固確實，避免脫齒而造成棘齒受力不均之情形發生，而使該棘輪扳手不僅可提升棘齒定位效果與嚙合穩定性，且可承受更高之扭力值。

此外，由於該抵頂銷45係能夠同時頂推該棘齒塊30的上方 位置、中間位置與下方位置，因此，於使用時該棘齒塊30與該棘齒環20之間若有油污，大面積縱向抵頂該棘齒塊30之抵頂銷45係能夠克服阻礙，使該棘齒塊30的上方、中間與下方同時嚙合於該棘齒環20，而不會造成局部嚙合的缺點，且還能使該棘齒塊30與該棘齒環20之間達到高速嚙合的功能，具有提高嚙合穩定性與降低崩齒的效果。

請繼續參閱第13圖及第14圖所示，當使用者反轉該扳手本 體10時，由於該棘齒環20推開該棘齒塊30的力量係大於該矩形彈簧44彈性推抵該抵頂銷45頂推該棘齒塊30的力量，故將致使該棘齒塊30產生了後退的動作，使工作物與該棘齒環20不會跟著該扳手本體10反轉。

請繼續參閱第15圖所示，並請配合參閱第8圖所示，當使 用者欲換向操作該扳手本體10時，僅需撥動該切換件46，使該抵頂銷45由抵頂該棘齒塊30之第一抵接面321轉向抵頂該棘齒塊30之第二抵接面322，藉此，即可推抵該棘齒塊30於該第二抵制面152形成一剛性支撐面，而可供使用者換向操作該扳手本體10。

由於該棘齒塊30於該第一抵接面321與該第二抵接面322 之間係設有該凸緣33，故可使該抵頂銷45於抵頂該棘齒塊30時，形成限位之效果，使該抵頂銷45明確選擇抵頂該第一抵接面321或該第二抵接面322，從而提升該抵頂銷45推抵該棘齒塊30之效果，俾使該棘齒塊30與該棘齒環20之間獲得更佳的嚙合效果。

值得一提的是，該棘輪扳手僅透過單一抵頂銷45縱向抵頂 該棘齒塊30之抵接面32，使該棘齒塊30上下同時與該棘齒環20嚙合，故可藉此克服習知棘輪扳手利用多個彈性定位元件頂推棘齒塊所產生之平行度或垂直度不佳的公差問題，並進一步降低生產成本，提高生產速度與產能，俾達經濟效益之增進。

茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：本發明之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，透過該抵頂銷縱向抵頂該棘齒塊之抵接面，不僅可增大抵頂之受力面積，俾使該棘齒塊上下可同時嚙合於該棘齒環，避免局部嚙合而造成應力集中以致發生崩齒，並進一步克服棘齒塊與棘齒環間的油污阻礙，提升棘齒定位效果與嚙合穩定性，且還能克服習知棘輪扳手利用多個彈性定位元件頂推棘齒塊所產生之平行度或垂直度不佳的公差問題。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

13‧‧‧容置孔

14‧‧‧控制槽

20‧‧‧棘齒環

21‧‧‧驅動齒

22‧‧‧制動件

30‧‧‧棘齒塊

31‧‧‧棘齒

32‧‧‧抵接部

321‧‧‧第一抵接部

322‧‧‧第二抵接部

33‧‧‧限位凸緣

341‧‧‧第一抵頂面

342‧‧‧第二抵頂面

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧控制件

42‧‧‧連接部

43‧‧‧長形限位槽

44‧‧‧彈簧

45‧‧‧抵頂銷

46‧‧‧切換件

50‧‧‧底板

Claims (5)

1. 一種可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其係包含有一扳手本體，該扳手本體係具有一頭部，該頭部係縱向設有一容置孔以及一控制槽，且該頭部於該容置孔係橫向開設有一棘動槽，使該容置孔與該控制槽相通，而該容置孔內係樞設有一棘齒環，該棘動槽內係設有一棘齒塊，該棘齒塊朝向該控制槽之一側則設有一抵接面，該控制槽內係設有一控制裝置，且該控制裝置係能夠選擇性的控制該棘齒塊與該棘齒環間之嚙合關係，其主要特徵在於：該控制裝置包括有一控制件，該控制件朝向該棘動槽之一側係縱向開設有一矩形限位槽，該矩形限位槽內係容置有一矩形彈簧，該矩形彈簧係對應該矩形限位槽而剖面概呈一矩形狀，且該矩形彈簧係彈性推抵有一抵頂銷，該抵頂銷之一端係容置於該矩形限位槽內，另端係露出於該矩形限位槽外，該抵頂銷係對應該矩形限位槽而概呈一矩形長板狀，且該抵頂銷之縱向長度係大致對應該棘齒塊之縱向高度；藉此，使該抵頂銷縱向抵頂於該棘齒塊之抵接面，俾使該棘齒塊之抵接面由上至下皆可受該抵頂銷之抵頂。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其中，該棘動槽係設有相對之一第一抵制面與一第二抵制面，且該第一抵制面與該第二抵制面皆係由該頭部之頂面延伸至該頭部之底面，該棘齒塊於朝向該第一抵制面之一側係對應設有一第一抵頂面，俾使該第一抵頂面可選擇性的與該第一抵制面緊配貼合，而該棘齒塊於朝向該第二抵制面之一側係對應設有一第二抵頂面，俾使該第二抵頂面可選擇性的與該第二抵制面緊配貼合。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其中，該棘齒塊之抵接面係呈一內凹弧狀，並於該抵接面之中間處縱向凸設有一凸緣。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結 構，其中，該控制件之上端係設有一切換件，且該切換件係露出於該控制槽外。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之可提升棘齒定位效果之棘輪扳手結構，其中，該抵頂銷對應該抵接面之一側係呈一凸弧狀。