避免崩齒的棘動扳手的製作方法

2023-12-08 19:12:56 6

專利名稱：避免崩齒的棘動扳手的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種棘動扳手，尤指能夠增加棘動件的棘齒與驅動體的驅動齒之間齧
合速度、並避免應力集中發生崩齒缺點的棘動扳手。
背景技術：
請參照圖1至圖3，為一種傳統的套筒扳手6，這種傳統的套筒扳手6具有一個撥 鈕1能夠帶動一個銷2擺動，而銷2利用彈簧3頂推而接觸在棘爪4上，如此棘爪4能夠齧 合於棘輪5外周圍。 在使用這種傳統的套筒扳手6時，使用者能夠憑藉切換撥鈕1的方向來達到撥動 棘爪4的功能，並獲得切換棘輪5轉動方向的效果，方便於進行旋緊或旋鬆的工作。
在旋緊的工作過程中，以圖2的方向來看，當扳手6順時針轉動時，棘爪4與棘輪5 嚙合，使棘輪5能夠同時順時針轉動並帶動工作物順時針轉動一定的角度。圖2可以看到 棘爪4的齒峰嚙合於棘輪5的齒谷處。 之後使用者能反轉扳手6使其逆時針轉動，反轉的過程中，工作物與棘輪5不會跟 著逆時針轉動，因為棘輪5的齒推開棘爪4的齒的力量大於彈簧3的頂推力量，所以導致棘 爪4產生了後退的動作，見圖4與圖5，這是棘爪4的齒峰移動到棘輪5的齒峰處的瞬間狀 態示意圖。 在正常狀態下，若繼續逆時針轉動扳手6，棘輪5與棘爪4就會回到圖2與圖3的 狀態，這是因為彈簧3與銷2又再次的將棘爪4推回原位，讓棘爪4的齒峰嚙合於棘輪5的 齒谷處。憑藉圖1至圖5的反覆操作達到真正旋緊工作物的作業。 但是實際的使用情況中，棘輪5與棘爪4之間是會受到油汙的阻礙而影響兩者的 嚙合狀態，若棘輪5與棘爪4之間的嚙合度不佳，很容易發生棘爪4 (或棘輪5)崩齒的缺點， 導致整支套筒扳手6報廢，更嚴重的還有可能影響使用者的安全。 如圖5，我們假設有三個汙物發生在棘爪4與棘輪5之間，共分為上方位置Zl、中 間位置Z2與下方位置Z3，而棘爪4是被銷2頂推在上方位置Zl，故當棘爪4與棘輪5之間 的中間位置Z2或下方位置Z3存有汙物時，將形成棘爪4嚙合於棘輪5時的阻礙，產生如圖 6的狀態，發生棘爪4傾斜而未能完全嚙合於棘輪5的缺點。 當棘爪4傾斜而未能完全嚙合於棘輪5的情況發生時，最大的問題就是無法承受 使用者瞬間對扳手6進行順時針轉動的作業，因為棘輪5的齒未與棘爪4的齒完全嚙合，故 棘爪4的齒僅為局部接觸在棘輪5的齒，承受力量的面積比全齒嚙合時小，因此會導致應力 集中而發生棘輪5或棘爪4崩齒的缺點，導致整支套筒扳手6報廢，更嚴重的還有可能影響 使用者的安全。 除了上述油汙的問題，扳手6本身內部所加工的各個孔、槽等空間，彼此之間的垂 直度或平行度難以控制在極精密的公差內，因為精密加工容易導致成本過高的問題，而且 會嚴重的影響生產扳手的速度，導致產能大幅降低。所以，扳手6本身內部孔、槽之間的垂 直度或平行度在一般的公差範圍內時，就仍然會發生相同的問題，也就是棘爪4的齒與棘輪5的齒嚙合度不佳或是仍會有不完全嚙合的情況，當此種缺點發生時，最終仍是造成應 力集中而出現崩齒的問題，導致整支套筒扳手6報廢，更嚴重的還有可能影響使用者的安全。

發明內容
本發明避免崩齒的棘動扳手所欲解決的技術問題是在於，提供一種能夠增加棘動 件的棘齒與驅動體的驅動齒之間嚙合速度、並避免應力集中發生崩齒缺點的棘動扳手。
為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是 —種避免崩齒的棘動扳手，其包括有一本體、一驅動體、一棘動件與一控制裝置； 所述的本體具有一個柄身，所述的柄身一端形成一個具有容置孔的頭部，所述的頭部設有 一個控制槽，所述的容置孔內開設有一個與控制槽相通連的棘動槽；所述的驅動體具有齧 合部與扳動部，所述的嚙合部樞設在頭部的容置孔內，且能夠產生相對的旋轉關係，所述的 驅動體的扳動部能夠扳轉工作物，所述的驅動體嚙合部外周圍環設有複數個驅動齒；所述 的棘動件活動的設在所述的棘動槽內，所述的棘動件在朝向所述的容置孔的一側設有複數 個棘齒，所述的棘齒能夠嚙合於驅動體嚙合部的驅動齒上，所述的棘動件朝向控制槽的一 側則設有一個抵接部；所述的控置裝置設在所述的控制槽內，且所述的控制裝置能夠選擇 性的控制棘動件與驅動體的嚙合關係，其特徵在於 所述的控制裝置包括有一控制件以及至少兩個彈性定位單元，所述的控制件具有 一連接部，所述的連接部設在所述的控制槽內，所述至少兩個彈性定位單元設在所述的控 製件的連接部上，所述至少兩個定位單元是同時頂推在所述的棘動件的抵接部上，使所述 的棘動件的棘齒嚙合於所述的驅動體的驅動齒。
與現有技術相比較，採用上述技術方案的本實用新型具有的優點在於 1.本發明避免崩齒的棘動扳手採用的技術手段是在控制件的連接部上設有至少
兩個彈性定位組件，至少兩個定位單元是同時頂推在所述的棘動件的抵接部上，使所述的
棘動件的棘齒能夠高速的嚙合於所述的驅動體的驅動齒上，以避免應力集中發生崩齒的缺點。 2.本發明避免崩齒的棘動扳手利用至少兩個設在控制件上的彈性定位組件來頂 推在棘動件上，除了可以克服棘動件與驅動體之間的油汙阻礙，還能夠克服本體內部的容 置孔、控制槽與棘動槽彼此之間的平行度或垂直度不佳的公差問題，使棘動件的上方與下 方同時嚙合於驅動體，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。


圖1是背景技術傳統套筒扳手的縱剖面圖； 圖2是背景技術傳統套筒扳手的橫剖面圖； 圖3是背景技術圖1的局部放大圖； 圖4是背景技術圖2的延續，表示棘爪後退的瞬間狀態圖； 圖5是背景技術圖3的延續，表示棘爪後退的瞬間狀態圖； 圖6是背景技術圖5的延續，表示棘爪被彈簧與銷頂推後的瞬間狀態圖； 圖7是本發明棘動扳手第一個實施例的立體外觀 圖8是本發明棘動扳手第一個實施例的立體分解圖；
圖9是本發明棘動扳手第一個實施例的縱剖面圖；
圖10是本發明棘動扳手第一個實施例的橫剖面圖；
圖11是本發明圖9的局部放大圖； 圖12是本發明圖10的延續，表示棘動件後退的瞬間狀態圖；
圖13是本發明圖11的延續，表示棘動件後退的瞬間狀態圖； 圖14是本發明棘動扳手第二個實施例的縱剖面圖，表示控制裝置具有一個控制 件與三個彈性定位單元； 圖15是本發明棘動扳手第二個實施例的縱剖面圖，表示驅動體為棘輪環形態。
附圖標記說明1撥鈕；2銷；3彈簧；4棘爪；5棘輪；6扳手；Z1上方位置；Z2中間 位置；Z3下方位置；10本體；11柄身；12頭部；121第一側；122第二側；13容置孔；131扣 槽；14控制槽；15棘動槽；20驅動體；21嚙合部；211環槽；22扳動部；23驅動齒；24扣件； 30棘動件；31棘齒；32抵接部；40控制裝置；41控制件；42彈性定位單元'43連接部；431 限位槽；44操作部；45彈性體；46頂掣件；461中空槽；Lll軸線；L13軸線；L14軸線；L15軸線。
具體實施例方式
參照圖7與圖8，為本發明棘動扳手的第一個實施例，其包括有一個本體10、一個 驅動體20、一個棘動件30與一個控制裝置40 ;其中 本體10具有一個柄身ll，柄身11是供使用者握持，柄身11呈長條杆狀而具有一 條軸線Lll (見圖9)。柄身11 一端形成一個頭部12，頭部12具有彼此相反的第一側121 與第二側122，頭部12設有一個貫穿第一側121與第二側122的容置孔13，容置孔13呈圓 形而具有一條軸線L13，容置孔13的軸線L13垂直於柄身11的軸線Lll。容置孔13內鄰 近於頭部12第二側122處環設有一個扣槽131。 頭部12在第一側121鄰近於柄身11處還開設有一個控制槽14，控制槽14呈圓形 且具有一條軸線L14，控制槽14的軸線L14與容置孔13的軸線L13平行，也就是說，控制 槽14的軸線L14與柄身11的軸線Lll垂直。頭部12在容置孔13靠近柄身11處還開設 有一個與控制槽14相通連的棘動槽15，棘動槽15呈彎月形狀且具有一條軸線L15，棘動槽 15的軸線L15與容置孔13的軸線L13平行，也就是說，棘動槽15的軸線L15與柄身11的 軸線L11垂直。 驅動體20設在本體10的頭部12內，且能夠產生相對的旋轉關係。驅動體20具 有嚙合部21與扳動部22，嚙合部21樞設在頭部12的容置孔13內，驅動體20的扳動部22 能夠扳轉工作物。本實施例中，驅動體20的扳動部22是實施為方頭形態。驅動體20嚙合 部21外周圍環設有複數個驅動齒23，且驅動體20嚙合部21相對於本體10扣槽131處設 有一個環槽211，環槽211與扣槽131之間能夠通過一個扣件24而將驅動體20限制在本體 10的容置孔13內。 棘動件30是活動的設在本體10的棘動槽15內，且棘動件30能夠選擇性的嚙合 於驅動體20的嚙合部21。棘動件30在朝向本體10容置孔13的一側設有複數個棘齒31， 棘齒31能夠嚙合於驅動體20嚙合部21的驅動齒23上。棘動件30朝向控制槽14的一側則設有一個抵接部32。 參照圖9與圖10，控制裝置40設在本體10的控制槽14內，且控制裝置40能夠選 擇性的控制棘動件30與驅動體20的嚙合關係。控制裝置40包括有一控制件41以及至少 兩個彈性定位單元42。在本實施例中，彈性定位單元42有兩個。控制件41具有一連接部 43，連接部43設在本體10的控制槽14內，使控制件41與本體10間能夠產生相對的樞擺 關係，控制件41相反於連接部43的一端形成一個裸露於本體10的操作部44，控制件41的 操作部44是供使用者操作。所述的兩個彈性定位單元42設在控制件41的連接部43上， 且兩個彈性定位單元42能夠同時頂推在棘動件30的抵接部32上，令棘動件30的棘齒31 嚙合於驅動體20的驅動齒23。 控制件41的連接部43朝向棘動槽15的一側開設有至少兩個限位槽431，所述的 限位槽431用來容置彈性定位單元42。在本實施例中，連接部43是以兩個限位槽431做表 示。所述的兩個限位槽431是沿著容置孔13的軸線L13方向排列在連接部43上，也就是 說，兩個限位槽431是上下排列在連接部43上，如此上下排列的兩個限位槽431就能夠同 時使兩個彈性定位單元42分別的頂推在棘動件30抵接部32的上方位置與下方位置。如 此，棘動件30的棘齒31與驅動體20的驅動齒23之間若有油汙，兩個彈性定位單元42能 夠同時克服阻礙，使棘動件30的上方與下方同時嚙合於驅動體20，不會造成局部嚙合的缺 點，而且還能使棘動件30的棘齒31與驅動體20的驅動齒23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。 可以理解的是，前述所稱的上方位置是指抵接部32中間位置以上的上方位置，而 前述所稱的下方位置是指抵接部32中間位置以下的下方位置。另一種情況在此做一說明， 當控制件41的連接部43朝向棘動槽15的一側開設有三個限位槽431時，如圖14所示，為 本發明棘動扳手的第二個實施例，控制件41的連接部43沿著容置孔13的軸線L13方向排 列在連接部43上的三個限位槽431，能夠同時讓三個彈性定位單元42各自頂推在棘動件 30抵接部32的上方位置、中間位置與下方位置，如此也能達到使棘動件30的棘齒31與驅 動體20的驅動齒23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。
回到圖9與圖10，進一步說明，彈性定位單元42包括有一個彈性體45與一個頂掣 件46，彈性體45是容置在控制件41的限位槽431內，且彈性體45能夠推動頂掣件46。頂 掣件46 —端容置在控制件41的限位槽431內且與彈性體45接觸，頂掣件46相反於彈性 體45的一端則頂推在棘動件30的抵接部32上，如此，頂掣件46能夠被控制件41帶動，使 棘動件30在棘動槽15內的位置切換更為輕易與順暢，並使棘動件30的棘齒32與驅動體 20的驅動齒23之間獲得更佳的嚙合效果。 所述的頂掣件46還能夠設有一個軸向延伸的中空槽464供容納彈性體45，如此， 彈性體45具有足夠的空間來發揮彈性頂推能力，使棘動件30的棘齒32與驅動體20的驅 動齒23之間獲得更佳的嚙合效果。 參照圖10與圖ll，當使用者在進行旋緊工作物的作業中，先以順時針方向轉動本 體IO，棘動件30與驅動體20嚙合，使驅動體20能夠同時順時針轉動並帶動工作物順時針 轉動一定的角度。圖中可以看到棘動件30的棘齒31齒峰嚙合於驅動體20的驅動齒23齒 谷處。 參照圖12與圖13，為棘動件30的棘齒31齒峰移動到驅動體20的驅動齒23齒峰處的瞬間狀態示意圖。之後使用者反轉本體io使其逆時針轉動，反轉的過程中，工作物與 驅動體20不會跟著逆時針轉動，因為驅動體20的驅動齒23推開棘動件30棘齒31的力量 大於彈性定位單元42的頂推力量，所以導致棘動件30產生了後退的動作。
吾人假設有三個汙物發生在棘動件30與驅動體20之間，共分為上方位置Zl、中間 位置Z2與下方位置Z3。由於棘動件20是被兩個彈性定位單元42同時頂推在上方位置Zl 與下方位置Z3，故當棘動件30與驅動體20之間的任一位置存在有汙物時(不論是上方位 置Zl、中間位置Z2或下方位置Z3)，兩個彈性定位單元42都能夠克服阻礙，迫使棘動件30 高速的嚙合於驅動體20上，讓棘動件30的棘齒31齒峰能夠完全的進入驅動體20的驅動 齒23齒谷內，回到如圖10與十一的狀態，克服了傳統套筒扳手棘爪傾斜而未能完全嚙合於 棘輪的缺點。 也就是說，兩個彈性定位單元42能夠同時克服阻礙，使棘動件30的上方與下方同 時嚙合於驅動體20，不會造成局部嚙合的缺點，而且還能使棘動件30的棘齒31與驅動體 20的驅動齒23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。
除此之外，本體10內部的容置孔13、控制槽14與棘動槽15彼此之間的平行度或 與本體10之間的垂直度在一般的公差範圍內時，也不會發生局部嚙合的缺點。因為兩個彈 性定位單元42能夠同時迫使棘動件30高速的嚙合於驅動體20上，讓棘動件30的棘齒31 齒峰能夠完全的進入驅動體20的驅動齒23齒谷內，回到如圖10與十一的狀態，因此本發 明可謂一舉數得的設計，確實具有進步性。 再者，請參照下表一所示，為本申請人將傳統套筒扳手與本發明的棘動扳手作出 壽命試驗所獲得的表格，針對棘動件30承受驅動體20的壓力在30Kg/m2的情況下，設定壓 力測試次數的安全值為25， 000次。
表一壽命試驗表扳手重量次數安全值
傳統套筒扳手30Kg/m23,000~15,00025,000
本發明棘動扳手30Kg/m235,000~以上25,000 經過測試，傳統套筒扳手壓力測試的次數會在3， 000 、 5， 000 、 8， 000 、 11 ， 000或 15， 000次時發生崩齒的情況，都無法達到安全值。但是利用本發明棘動扳手的設計，壓力測 試次數都超過35， 000次，全部通過安全值，因此可證明本發明的棘動扳手設計確實具有可 專利性。 參照圖15，為本發明的第三個實施例。本實施例與第一個實施例的差別在於驅動
體20是採用棘輪環的結構，驅動體20的扳動部22是實施為多角孔形態。 以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，
在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落
入本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種避免崩齒的棘動扳手，其包括有一本體、一驅動體、一棘動件與一控制裝置；所述的本體具有一個柄身，所述的柄身一端形成一個具有容置孔的頭部，所述的頭部設有一個控制槽，所述的容置孔內開設有一個與控制槽相通連的棘動槽；所述的驅動體具有嚙合部與扳動部，所述的嚙合部樞設在頭部的容置孔內，且能夠產生相對的旋轉關係，所述的驅動體的扳動部能夠扳轉工作物，所述的驅動體嚙合部外周圍環設有複數個驅動齒；所述的棘動件活動的設在所述的棘動槽內，所述的棘動件在朝向所述的容置孔的一側設有複數個棘齒，所述的棘齒能夠嚙合於驅動體嚙合部的驅動齒上，所述的棘動件朝向控制槽的一側則設有一個抵接部；所述的控置裝置設在所述的控制槽內，且所述的控制裝置能夠選擇性的控制棘動件與驅動體的嚙合關係，其特徵在於所述的控制裝置包括有一控制件以及至少兩個彈性定位單元，所述的控制件具有一連接部，所述的連接部設在所述的控制槽內，所述至少兩個彈性定位單元設在所述的控制件的連接部上，所述至少兩個定位單元是同時頂推在所述的棘動件的抵接部上，使所述的棘動件的棘齒嚙合於所述的驅動體的驅動齒。
2. 根據權利要求1所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的控制件的連接部 朝向所述的棘動槽的一側開設有至少兩個限位槽，所述的限位槽用來容置所述的彈性定位 單元。
3. 根據權利要求2所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的容置孔呈圓形而 具有一條軸線，所述的彈性定位單元有兩個，所述的連接部的限位槽有兩個，兩個限位槽是 沿著所述的容置孔的軸線方向上下排列在連接部上，上下排列的兩個限位槽能夠同時讓兩 個彈性定位單元各自的頂推在抵接部中間位置以上的上方位置與抵接部中間位置以下的 下方位置。
4. 根據權利要求2所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的容置孔呈圓形而 具有一條軸線，所述的彈性定位單元有三個，所述的連接部的限位槽有三個，沿著容置孔的 軸線方向排列在連接部上的三個限位槽，能夠同時讓三個彈性定位單元各自頂推在棘動件 的抵接部的上方位置、中間位置與下方位置。
5. 根據權利要求2、3或4所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的每一個彈 性定位單元包括有一個彈性體與一個頂掣件，所述的彈性體是容置在控制件的限位槽內， 且所述的彈性體能夠推動頂掣件，所述的頂掣件一端容置在控制件的限位槽內且與所述的 彈性體接觸，所述的頂掣件相反於彈性體的一端頂推在所述的棘動件的抵接部上。
6. 根據權利要求5所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的頂掣件設有一個沿頂掣件軸向延伸的中空槽供容納所述的彈性體。
7. 根據權利要求6所述的避免崩齒的棘動扳手，其特徵在於所述的容置孔內環設有一個扣槽，所述的驅動體嚙合部相對於所述的扣槽處設有一個環槽，所述的環槽與所述的 扣槽之間能夠通過一個扣件而將驅動體限制在所述的容置孔內。
全文摘要
本發明是一種避免崩齒的棘動扳手，其是在控制件的連接部上設有至少兩個彈性定位組件，至少兩個定位單元是同時頂推在所述的棘動件的抵接部上，使所述的棘動件的棘齒能夠高速的嚙合於所述的驅動體的驅動齒上，以避免應力集中發生崩齒的缺點；而且利用至少兩個設在控制件上的彈性定位組件來頂推在棘動件上，除了可以克服棘動件與驅動體之間的油汙阻礙，還能夠克服本體內部的容置孔、控制槽與棘動槽彼此之間的平行度或垂直度不佳的公差問題，使棘動件的上方與下方同時嚙合於驅動體，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。
文檔編號B25B23/00GK101774163SQ20091000157
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月12日 優先權日2009年1月12日
發明者胡厚飛 申請人:胡厚飛