TWI453095B - 棘輪扳手 - Google Patents

Description

棘輪扳手

本發明是有關於一種手工具，特別是有關於一種棘輪扳手。

習用之棘輪扳手之工具端大抵包含以下構件：一棘輪、一制齒與一彈性元件，當利用棘輪扳手旋緊或鬆脫螺絲時，藉由棘輪扳手旋轉方向的不同，可改變彈性元件對制齒的抵頂狀態，進而控制制齒與棘輪是否相咬合，而使棘輪扳手具有單向帶動的功能，如美國專利案號：US5,979,274。

為了於棘輪扳手上安裝上述構件，工具端需設計一環頸部用以安置棘輪，另於本體鄰近工具端處設置兩個容置空間，分別用以容置制齒與彈性元件。惟，習用之棘輪扳手具有以下缺點：(1)構件繁瑣：需以不同之生產線生產各個構件，徒增生產成本。(2)加工不易：需於本體上設置兩容置空間，此些容置空間之大小與配置需配合彈性元件與制齒的尺寸與工作路徑，使彈性元件可精準地依棘輪扳手之旋轉方向推頂或鬆脫制齒，因此需要一定的精準度而提高加工的困難度。(3)組裝不易：因構件繁瑣，且每一構件需對應安置於不同之容置空間，而衍生出此組裝不易之問題。是以，業界持續推出棘輪扳手結構之改良，如台灣專利案號：M409134，其係改變容置彈性元件之容置空間於本體內之傾斜角度，以簡化加工。又如台灣專利案號： M412031，其係藉由推桿取代制齒，再藉由推桿可滑設於一滑道的設計，達到提高組裝效率的目的。

然而，不論上述哪一種結構，棘輪扳手之工具端仍需要至少三種構件：棘輪、彈性元件、制齒或推桿，且扳手本體上仍需設置相對應之容置空間，因此，仍無法有效解決棘輪扳手構件繁瑣及因其所衍生之問題。

因此，本發明之一目的是在提供一種棘輪扳手，其可有效減少構件，而達到簡化構件、易於加工及易於組裝之目的。

本發明之一態樣是在提供一種棘輪扳手，其包含至少一工具端。工具端包含一環頸部與一棘輪，棘輪樞設於環頸部內。棘輪係以彈性材質製成，為具有一開口之環狀，棘輪之內周緣為套合部，套合部包含複數個抵擋元與複數個吸收元，抵擋元與吸收元係交錯設置，且抵擋元與吸收元彼此相鄰，其中，吸收元可以彈性變形之手段吸收朝外之應力。棘輪之外周圓為第二齒部，環頸部內設有第一齒部，第一齒部與第二齒部相嚙合，使棘輪僅能相對環頸部單向轉動。

藉此設計，本發明之棘輪扳手之工具端僅需棘輪此一構件，藉由此棘輪之構造與環頸部具有第二齒部之設計，便可達到單向帶動的功能，因此，可有效達到簡化構件、易於加工及易於組裝之目的。

依據本發明一實施例，其中棘輪係以金屬製成。此外， 其中套合部、抵擋元與吸收元可一體連接。而套合部、抵擋元與吸收元係一體連接時，吸收元可以為一彈性尖突。另一種方式則是讓吸收元可為插入固定於套合部的一彈性片。

依據本發明一實施例，其中套合部之抵擋元與吸收元之數目分別為三或五。前述套合部之抵擋元彼此間距離可以相等。同理，前述套合部之吸收元彼此間距離可以相等。

依據本發明一實施例，其中第二齒部包含複數個棘齒，棘齒具有第一齒緣與第二齒緣，且第一齒緣之傾斜度大於第二齒緣之傾斜度。

請參照第1圖至第2圖，第1圖係繪示依照本發明一實施方式之棘輪扳手之立體分解圖。第2圖係繪示第1圖之棘輪扳手的分解前視圖。

棘輪扳手包含至少一工具端200。工具端200包含一環頸部210與一棘輪220，棘輪220樞設於環頸部210內。棘輪220係以彈性材質製成，在本實施方式係採用彈性鋼材製成一具有開口223之環狀，開口223可提供棘輪220彈性變形的空間。

棘輪220之內周緣為套合部221，套合部221係用以與一工件套接。套合部221包含複數個一體連接之抵擋元221a與複數個一體連接之吸收元221b，抵擋元221a與吸收元221b係交錯設置，抵擋元221a與吸收元221b彼此相鄰，且各個抵擋元彼此等距、各個吸收元彼此等距。

棘輪220之外周圓為第二齒部222，環頸部210內設有第一齒部211，第一齒部211與第二齒部222相嚙合，使棘輪220僅能相對環頸部210單向轉動。換言之，棘輪220僅能相對環頭部210順時針或逆時針轉動。

請參照第2圖與第3圖，第3圖係繪示第2圖之棘輪扳手的第二齒部222之局部放大圖。在第3圖中，第二齒部222之第一齒緣222a之傾斜度大於第二齒緣222b之傾斜度，所謂『傾斜度』，是指若以第二齒部222之內接圓R(圖中僅揭示部份圓周)為基準，於各個齒緣與內接圓R之相交點P作一切線L，此切線L與齒緣所夾的角度越大，表示其傾斜度越大。由第3圖可知，第一齒緣222a與切線L所夾的角度A1大於第二齒緣222b與切線L之所夾的角度A2，因此第一齒緣222a之傾斜度大於第二齒緣222b之傾斜度。當使用者順時針轉動棘輪扳手時，第一齒部211需克服第二齒部222之第一齒緣222a之傾斜度方可順利轉動，然而，第一齒緣222a之傾斜度較大而難以克服，因此，第二齒部222會卡合於第一齒部211，而使棘輪220無法相對環頸部210轉動；反之，當使用者逆時針轉動棘輪扳手時，第一齒部211需克服第二齒部222之第二齒緣222b之傾斜度方可順利轉動，第二齒緣222b之傾斜度較小而可被克服，因此，環頸部210可相對棘輪220產生轉動。藉此設計，使棘輪220僅能相對環頸部210單向轉動。

請參照第4A圖、第4B圖與第5圖，第4A圖係繪示第1圖之棘輪扳手的第一使用狀態圖，第4B圖係第4A圖之棘輪220受朝外應力F1推擠之彈性變形示意圖，第5圖 係繪示第1圖之棘輪扳手的第二使用狀態圖。在第4A圖中，使用者以棘輪扳手作用於一工件，例如一螺絲300，使用者以棘輪220之套合部221套接在螺絲300上，當使用者依白色空心箭頭所示順時針轉動棘輪扳手，因為第一齒部211無法克服第一齒緣222a之傾斜度，因此，第二齒部222會與第一齒部211相卡合，而使棘輪220無法相對環頸部210轉動，又，棘輪扳手施予螺絲300一作用力，依據作用力與反作用力之原理，螺絲300會反施予棘輪220之抵擋元221a一朝外之應力F1，棘輪220受此朝外之應力F1之推擠作用而往外彈性變形，如第4B圖所示，使棘輪220之第二齒部222與環頸部210之第一齒部211更加緊密卡合，如此，使用者便可順利帶動螺絲300轉動，棘輪220設計成一具有開口223之環狀，係利用開口223提供棘輪220足夠彈性變形空間，有利於第二齒部222與第一齒部211的卡合。

在第5圖中，使用者依白色空心箭頭所示，逆時針轉動棘輪扳手，此時第一齒部211可克服第二齒緣222b(見第4B圖)之傾斜度，因此，環頸部210可相對棘輪220產生轉動，又，棘輪扳手施予螺絲300一作用力，依據作用力與反作用力之原理，螺絲300會反施予棘輪220之吸收元221b一朝外之應力F2，在本實施方式中，吸收元221b為一凸出之彈性尖突，且吸收元221b與抵擋元221a之間具有一間隙224，使此吸收元221b可以彈性變形之手段吸收此一朝外之應力F2，而使此一朝外之應力F2無法推擠棘輪220使之與第一齒部211靠攏，亦即，此一朝外之應 力F2無法阻礙環頸部210與棘輪間220的相對轉動，因此，棘輪扳手無法帶動螺絲300轉動，使用者在無須分離套合部221及螺絲300的情況下，便可轉動棘輪扳手回到初始帶動螺絲300的位置，以繼續進行轉動螺絲300的工作。

請參照第6圖，其係繪示依照本發明另一實施方式之棘輪扳手的前視圖。在此實施方式中，棘輪220之套合部221僅設置三個吸收元221b與三個抵擋元221a，在設計上更為精簡。

請參照第7圖，其係繪示依照本發明又一實施方式之棘輪扳手的前視圖。在此實施方式中，棘輪220之套合部221之吸收元221b為插入固定於該套合部221的一彈性片，此彈性片亦可以彈性變形之手段吸收朝外之應力。

由上述本發明實施方式可知，本發明之棘輪扳手之工具端藉由棘輪之吸收元與抵擋元所發揮不同之功效，以及環頸壁之第一齒部與第二齒部具有不同傾斜度之齒緣的設計，便可達到單向帶動工件的功能，有別於習用之棘輪扳手需要至少一棘輪、一制齒與一彈性元件，方可達到單向帶動工件的功能，本發明之棘輪扳手實有簡化構件、易於加工及易於組裝之優點。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧工具端

210‧‧‧環頸部

211‧‧‧第一齒部

220‧‧‧棘輪

221‧‧‧套合部

221a‧‧‧抵擋元

221b‧‧‧吸收元

222‧‧‧第二齒部

222a‧‧‧第一齒緣

222b‧‧‧第二齒緣

223‧‧‧開口

224‧‧‧間隙

300‧‧‧螺絲

R‧‧‧內接圓

L‧‧‧切線

A1‧‧‧角度

A2‧‧‧角度

P‧‧‧點

F1‧‧‧力

F2‧‧‧力

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施方式之棘輪扳手之立體分解圖。

第2圖係繪示第1圖之棘輪扳手的分解前視圖。

第3圖係繪示第2圖之棘輪扳手的第二齒部之局部放大圖。

第4A圖係繪示第1圖之棘輪扳手的第一使用狀態圖。

第4B圖係第4A圖之棘輪受朝外應力推擠之彈性變形示意圖。

第5圖係繪示第1圖之棘輪扳手的第二使用狀態圖。

第6圖係繪示依照本發明另一實施方式之棘輪扳手的前視圖。

第7圖係繪示依照本發明又一實施方式之棘輪扳手的前視圖。

200‧‧‧工具端

210‧‧‧環頸部

211‧‧‧第一齒部

220‧‧‧棘輪

221‧‧‧套合部

221a‧‧‧抵擋元

221b‧‧‧吸收元

222‧‧‧第二齒部

223‧‧‧開口

224‧‧‧間隙

Claims (10)

1. 一種棘輪扳手，包含至少一工具端，且該工具端包含：一環頸部，該環頸部內設有一第一齒部；以及一棘輪，其為具有一開口之環狀並以彈性材質製成，該棘輪樞設於該環頸部內，該棘輪包含：一套合部，其設於該棘輪之內周緣，並包含複數個抵擋元與複數個吸收元，該些抵擋元與該些吸收元係交錯設置，且該各抵擋元與該各吸收元彼此相鄰，而該吸收元以彈性變形的手段吸收朝外之應力；及一第二齒部，其設於該棘輪之外周緣，且該第二齒部與該第一齒部相嚙合，使該棘輪僅能相對該環頸部單向轉動。
2. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該棘輪係以金屬製成。
3. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該套合部、該些抵擋元與該些吸收元係一體連接。
4. 如請求項3所述之棘輪扳手，其中各該吸收元為一彈性尖突。
5. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中各該吸收元為插入固定於該套合部的一彈性片。
6. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該套合部之該些抵擋元與該些吸收元之數目分別為三。
7. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該套合部之該些抵擋元與該些吸收元之數目分別為五。
8. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該套合部之該些抵擋元彼此間距離相等。
9. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該套合部之該些吸收元彼此間距離相等。
10. 如請求項1所述之棘輪扳手，其中該第二齒部包含複數個棘齒，各該棘齒具有一第一齒緣與一第二齒緣，且該第一齒緣之傾斜度大於該第二齒緣之傾斜度。