TWI728817B

TWI728817B - 快速棘輪工具

Info

Publication number: TWI728817B
Application number: TW109117124A
Authority: TW
Inventors: 賴慶華
Original assignee: 金統立工業股份有限公司
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2021-05-21
Also published as: US20210362302A1; US11565385B2; TW202144131A

Abstract

一種快速棘輪工具，包括有：一基座，具有一軌道；一棘輪座，具有棘齒；一換向件，設置於軌道中，並以直線運動方式沿著軌道於第一位置、第二位置之間移動；一掣動件結合於換向件上，其具有掣動齒以及第一、第二抵靠部位；當換向件移動至第一位置時，掣動件樞轉至第三位置，掣動齒與棘齒嚙合，且第一抵靠部位抵靠於基座，使得棘輪座僅能朝第一旋轉方向旋轉；當換向件移動至第二位置時，掣動件樞轉至第四位置，掣動齒與棘齒嚙合，且第二抵靠部位抵靠於基座，使得棘輪座僅能朝第二旋轉方向旋轉。

Description

快速棘輪工具

本發明係與棘輪工具有關；特別是指一種可換向的快速棘輪工具。

扳手工具主要是用來鎖緊或旋鬆如螺栓、螺帽等緊固件，目前除了普遍應用於工業環境之外，也是一般民眾的工具箱裡必備之手工具之一。尤其可替換接頭之扳手工具，可根據不同應用場合更換不同規格之接頭使用，使用上更是方便且靈活。

目前市面上雖見有棘輪工具，例如棘輪接頭之應用，然而，現有之棘輪接頭普遍存在著換向不確實以及操作不便的缺失，而有需要進一步改良之必要。

有鑑於此，本發明之目的之一在於提供一種換向確實的快速棘輪工具；本發明之另一目的在於提供一種操作方便、易於單手操作的快速棘輪工具。

緣以達成上述目的，本發明提供一種快速棘輪工具，其包括有：一基座，具有一軌道；一棘輪座，具有一內環面，該內環面上形成有複數個棘齒；一換向件，設置於該軌道中，並以直線運動方式沿著該軌道於一第一位置與一第二位置之間移動，該換向件具有一第一結合部；一掣動件，具有複數個掣動齒、一第一抵靠部位、一第二抵靠部位以及一第二結合部；該第二結合部與該第一結合部相結合；當該換向件移動至該第一位置時，帶動該掣動件樞轉至一第三位置，該些掣動齒與該些棘齒嚙合，且該第一抵靠部位抵靠於該基座，使得該棘輪座僅能朝一第一旋轉方向旋轉；當該換向件移動至該第二位置時，帶動該掣動件樞轉至一第四位置，該些掣動齒與該些棘齒嚙合，且該第二抵靠部位抵靠於該基座，使得該棘輪座僅能朝一第二旋轉方向旋轉；其中該第一旋轉方向與該第二旋轉方向互為相反方向。

透過上述設計，本發明之效果在於，使用者可透過換向件以直線運動方式於第一位置及第二位置之間移動，並藉由換向件之直線移動帶動掣動件以樞轉方式嚙合該些棘齒的設計，能，實現快速棘輪工具的快速換向功能，此外，使用者可用單手按壓或推動該換向件，即可達成換向，有效提升操作便利性。

〔本發明〕

1:快速棘輪工具

10:基座

12:軌道

12a:剖槽

12b:容室

12c肋條

12d:凹槽

14:凸柱

16:結合槽

18:穿孔

20:棘輪座

22:容置空間

24:棘齒

26:連接段

30:換向件

30a:第一凸肋

30b:第二凸肋

30c:滑槽

32:第一結合部

32a:第一承靠面

32b:第二承靠面

32c:第三承靠面

32d:間隔面

34a:第一容槽

34b:第二容槽

36:承靠台

38:施力突部

40:掣動件

42:第二結合部

42a:第一接觸面

42b:第二接觸面

42c:第三接觸面

42d:第四接觸面

44:掣動齒

46a:第一抵靠部位

46b:第二抵靠部位

48a、48b:讓位空間

50:定位裝置

52:彈性件

54:空心銷

54a:空腔

60:基座

62:軌道

70:換向件

70a:第一凸肋

70b:端部

70c:端部

72:第一結合部

74a:第一容槽

74b:第二容槽

76:承靠台

80:定位裝置

82:彈性件

84:定位塊

90:基座

92:樞接部

B1:螺栓

100:桿體

110:棘輪座

112:手柄

D1:第一旋轉方向

D2:第二旋轉方向

Θ 1,Θ 2:夾角

圖1為本發明一第一實施例之快速棘輪工具的立體圖。

圖2為上述實施例之快速棘輪工具的分解圖。

圖3為上述實施例之快速棘輪工具的分解圖。

圖4為上述實施例之換向件與掣動件的立體圖。

圖5為上述實施例之換向件與掣動件的上視圖。

圖6為上述實施例之快速棘輪工具的上視圖。

圖7為圖6中7-7方向的剖視圖，揭示換向件位於第一位置且掣動件位於第三位置的狀態。

圖8為上述實施例之快速棘輪工具的側視圖。

圖9為圖8之9-9方向的剖視圖，揭示換向件位於第一位置且掣動件位於第三位置的狀態。

圖10為圖9中A區域的放大圖。

圖11為類同圖7，揭示換向件位於第二位置且掣動件位於第四位置的狀態。

圖12類同圖9，揭示換向件位於第二位置且掣動件位於第四位置的狀態。

圖13為圖12中B區域的放大圖。

圖14、15為第二實施例之快速棘輪工具的分解圖。

圖16為第二實施例之快速棘輪工具的立體圖。

圖17為第三實施例之快速棘輪工具的立體圖。

圖18為第四實施例之快速棘輪工具的立體圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1所示，為本發明一第一實施例之快速棘輪工具1的立體圖，本實施例中所述之快速棘輪工具係為一快速棘輪接頭。

請配合圖1至圖3所示，所述快速棘輪工具1包括有一基座10、一棘輪座20、一換向件30以及一掣動件40。該基座10具有一軌道12，供裝置該換向件30。於本實施例中，該軌道12包括有一剖槽12a、一容室12b以及一設置於該剖槽12a與該容室12b之間的肋條12c，該肋條12c可間隔該剖槽12a及該容室12b以各別形成獨立空間，該剖槽12a為一縱向的剖槽，該剖槽12a的兩相對槽壁為平行設計，且在基座10的兩側分別形成有一開口；該容室12b背向該剖槽12a的一側呈開放狀。該基座10的一端延伸形成有一凸柱14，另一端具有一結合槽16，本實施例之快速棘輪工具1的該結合槽16用以結合一扳手工具。

該棘輪座20具有一容置空間22，該容置空間22內具有一內環面，該內環面上形成有複數個棘齒24，該棘輪座20的一端形成有一連接段26，用以連接一被驅動件，例如套筒。於本實施例中，該基座10之該凸柱14係穿設於該容置空間22中，再以如一螺栓B1等緊固件穿過該基座10之一穿孔18並鎖入該棘輪座20中，以使該棘輪座20固定於該基座10。

請配合圖3至圖5所示，該換向件30設置於該軌道12中，並可沿著該軌道12於一第一位置與一第二位置之間移動，該換向件30具有一第一結合部32、一第一凸肋30a、一第二凸肋30b以及一位於該第一凸肋30a與該第二凸肋30b之間的一滑槽30c，該第一凸肋30a可容置於該剖槽12a中，該第二凸肋30b可容置於該容室12b中，該滑槽30c可裝設於該肋條12c上，藉此，該換向件30之該第一凸肋30a係可沿著該軌道12之該剖槽12a中以直線運動方式進行移動，而使得該換向件30以直線運動方式於第一位置與第二位置之間移動。該換向件30之該第一凸肋30a的底部設有一第一容槽34a及一第二容槽34b，以供一定位裝置50抵靠，該定位裝置50用以定位該換向件30於該軌道12上的位置，該換向件30之該第一凸肋30a的頂部設置有一承靠台36，且該第一結合部32係形成於該承靠台36之上表面，該掣動件40可被承載於該承靠台36之上表面。另外，該承靠台36的一側延伸形成有一施力突部38，該施力突部38的延伸方向係相異於該換向件30之移動方向，例如該施力突部38的延伸方向可為垂直於該換向件30之移動方向。請參閱圖1，該施力突部38的至少一部份係凸伸至該基座10之外，藉此，使用者可透過手部如手指撥動或推動該施力突部38，以帶動該換向件30於該第一位置(如圖7中換向件所在位置)與該第二位置(如圖11中換向件所在位置)之間移動。

請參閱圖3及圖7，於本實施例中，前述定位裝置50包括有一彈性件52以及一空心銷54，該彈性件52係設置於該軌道12之底部所凹設之一凹槽12d中，進一步地，在本實施例中，所述之凹槽12d係凹設於該剖槽12a之底部，該彈性件52的一端頂抵於該凹槽12d之槽底，另一端穿入並彈性頂抵於該空心銷54之一空腔54a內，以提供該空心銷54向上(以圖7之方向為例)的彈性力；該空心銷54設置於該換向件30與該彈性件52之間，並受該彈性件52的彈性頂抵而可常態地抵靠於第一容槽34a或第二容槽34b當中，且該空心銷54可受使用者控制而可選擇性地抵靠於該第一容槽34a或該第二容槽34b。

請配合圖3至圖5所示，該掣動件40具有一第二結合部42，該第二結合部42與該換向件30之第一結合部32相結合，並且該掣動件40可受換向件30帶動而於一第三位置(如圖7、9中換向件所在位置)與一第四位置(如圖11、12中換向件所在位置)之間移動。該掣動件40的一側設有複數個掣動齒44，該些掣動齒44與該棘輪座20之該些棘齒24相嚙合，另一側抵靠於該基座10之該凸柱14。於本實施例中，該些掣動齒44係形成於該掣動件40一側之凸弧面上，另一側具有一第一抵靠部位46a以及一第二抵靠部位46b，供分別與該凸柱14的一表面14a相抵靠。

於一實施例中，所述第一結合部32與第二結合部42的其中一者可為凸柱，另一者可為與該凸柱相配合的穿孔或凹槽，於本實施例中，所述第一結合部32為一多角形柱，其具有一第一承靠面32a、一第二承靠面32b以及一第三承靠面32c。所述第二結合部42為一多邊形孔，供該第一結合部32穿設(參照圖7所示)，該第二結合部42具有一第一接觸面42a、一第二接觸面42b、一第三接觸面42c以及一第四接觸面42d。較佳者，該第一接觸面42a與該第二接觸面42b之間的夾角Θ 1大於180度，舉例而言，所述夾角Θ 1可介於180度至240度之間，較佳者，介於190度至210度之間。該第一接觸面42a與該第三接觸面42c之間的夾角Θ 2為銳角；該第二接觸面42b與該第四接觸面42d之間的夾角(同Θ 2)為銳角，舉例而言，所述夾角Θ 2可介於30度至80度之間，較佳者，係介於45度至70度之間。所述第一承靠面32a與第二承靠面32b之間的夾角與夾角Θ 2之總和約略小於360度；所述第一承靠面32a與第三承靠面32c之間的夾角與夾角Θ 2之總和約略小於360度。進一步地，該第三接觸面42c的長度係大於該第二承靠面32b的長度，該第四接觸面42d的長度係大於該第三承靠面32c的長度。

另外，於另一實施例中，所述第一結合部32亦可為穿孔、凹槽或多邊形孔，所述第二結合部42可為與該第一結合部32相匹配之凸柱、多角形柱。

請配合圖7至圖10所示，為該換向件30位於該第一位置以及該掣動件40因樞轉而位於該第三位置的狀態示意圖。在圖7中，當該換向件30位於該第一位置時，該空心銷54係抵接於該第一容槽34a中。請配合圖9及圖10所示，當掣動件40位於該第三位置，該些掣動齒44與該些棘齒24嚙合，該第一承靠面32a貼近該第一接觸面42a，該第二承靠面32b貼近該第三接觸面42c，此時該第一承靠面32a與該第一接觸面42a之間會產生一微小間隙，該第二承靠面32b與該第三接觸面42c之間亦會產生一微小間隙，當該棘輪座20因受力而持續性地朝一第一旋轉方向D1旋轉，此時該些掣動齒44與該些棘齒24會持續性地進行嚙合及退齒動作，該掣動件40之該第二結合部42會受限於上述微小間隙之空間限制而使該掣動件40無法過度轉動，故能有效避免該掣動件40作動時產生退齒不順之現象。此外，該第一結合部32另具有一間隔面32d，該間隔面32d之兩側分別鄰接該第二承靠面32b及該第三承靠面32c，由於該第三接觸面42c之長度大於該第二承靠面32b之長度，該第三接觸面42c中未貼近於該第二承靠面32b之區域與該間隔面32d之間係形成一讓位空間48a，使該掣動件40退齒的瞬間能退至該讓位空間48a，隨即該掣動件40再回到該第三位置並嚙合該些棘齒24，故本發明之該棘輪座20能相對於該基座10順暢且持續性地朝一第一旋轉方向D1旋轉。另外，請再參閱圖9，當欲帶動該棘輪座20相對於該基座10朝一第二旋轉方向D2旋轉時，該掣動件40的該第一抵靠部位46a係抵靠於該基座10之該凸柱14的該表面14a上，而使得該棘輪座20無法沿著該第二旋轉方向D2相對於基座10旋轉。換言之，當使用者操作該換向件30移動至該第一位置而帶動該掣動件40移動至該第三位置時，該棘輪座20僅能朝該第一旋轉方向D1相對於該基座10旋轉，無法朝該第二旋轉方向D2旋轉。

請配合圖11至圖13所示，為該換向件30位於該第二位置以及掣動件40因樞轉而位於該第四位置的狀態示意圖。在圖11中，當該換向件30位於該第二位置時，該空心銷54係抵接於該第二容槽34b中，請配合圖12及圖13所示，當掣動件40位於該第四位置時，該些掣動齒44係與該些棘齒24嚙合，該第一承靠面32a貼近該第二接觸面42b，該第三承靠面32c貼近該第四接觸面42d，此時該第一承靠面32a與該第二接觸面42b之間會產生一微小間隙，該第三承靠面32c與該第四接觸面42d之間亦會產生一微小間隙，當該棘輪座20因受力而持續性地朝該第二旋轉方向旋轉，此時該些掣動齒44與該些棘齒24會持續性地進行嚙合及退齒動作，該掣動件40之該第二結合部42會受限於上述微小間隙之空間限制而使該掣動件40無法過度轉動，故能有效避免該掣動件40作動時產生退齒不順之現象，此外，由於該第四接觸面42d之長度大於該第三承靠面32c之長度，該第四接觸面42d中未貼近於該第三承靠面32c之區域與該間隔面32d之間係形成一讓位空間48b，使該掣動件40退齒的瞬間能退至該讓位空間48b，隨即該掣動件40再回到該第四位置並嚙合該些棘齒24，故本發明之該棘輪座20能相對於該基座10順暢且持續性地朝該第二旋轉方向D2旋轉。另外，請再參閱圖12，當欲帶動該棘輪座20相對於該基座10朝該第一旋轉方向D1旋轉時，由於該掣動件40的該第二抵靠部位46b係抵靠於該基座10之該凸柱14的該表面14a上，而使得該棘輪座20無法沿著該第一旋轉方向D1相對於基座10旋轉。換言之，當使用者操作該換向件30移動至該第二位置而帶動該掣動件40移動至該第四位置時，該棘輪座20僅能朝該第二旋轉方向D2相對於該基座10旋轉，無法朝該第一旋轉方向D1旋轉。

本發明之快速棘輪工具1可藉由該換向件30以直線運動沿著該軌道在該第一位置與該第二位置之間切換，並藉由該換向件30之直線移動帶動該掣動件40以樞轉方式嚙合該些棘齒24的設計，達成快速換向之功能，此外，使用者只要用單手按壓或推動該換向件30，便可對快速棘輪工具1的空轉方向進行換向，如圖1所示，使用者只需要以手部推動該換向件30之該施力突部38，便可輕鬆地進行快速棘輪工具1方向的切換，讓使用者直覺式操作，有效提升操作便利性。

請配合圖14至圖16所示，為本發明一第二實施例的快速棘輪工具，其結構大致上與第一實施例的快速棘輪工具相同，特別的是，第二實施例之該基座60的該軌道62為一剖槽，而該剖槽的兩相對槽壁係為平行設計，且該軌道62在該基座60的兩側分別形成有一開口；而該換向件70之該第一結合部72下方設有該承靠台76，該承靠台76同樣供該掣動件40承靠，而該換向件70之該第一凸肋70a的兩側分別延伸形成有二端部70b,70c，該換向件70之該二端部70b,70c係設置於該軌道62中，並可沿著該軌道62以直線運動的方式進行移動，且該二端部70b,70c的其中至少一者係自該軌道62的一側突伸於基座60外，如圖16所示，在本實施例中，該二端部70b,70c係分別突伸於基座60外，藉此，使用者可透過手指按壓該二端部70b,70c的其中一者，以帶動該換向件70在該第一位置與該第二位置之間進行切換。於一些實施例中，亦可設計為在同一時間僅有單一端部突伸於該基座外，該換向件70位於該第一位置時，只有該端部70b突伸於該基座60外，而端部70c收納於該基座60內；該換向件70位於第二位置時，只有該端部70c突伸於該基座60外，而該端部70b收納於該基座60內，藉此，使用者可觀察外露之端部為何，藉以辨別快速棘輪工具目前之空轉方向。另外，於本實施例中的該定位裝置80與前述實施例之差異在於，該定位裝置80包括有一彈性件82以及一定位塊84，該彈性件82容設於軌道62上的一凹槽中，一端頂抵該凹槽，另一端頂抵於該定位塊84。該定位塊84可選擇性的抵靠於該換向件70之的一第一容槽74a或一第二容槽74b，其中該定位塊84可以是球體，但不限於球體之態樣，使用球體的好處在於，當該換向件70受控制而在該第一位置與該第二位置之間切換時，該定位塊84可更順暢地於該第一容槽74a與該第二容槽74b之間滑動。

請參閱圖17所示，為本發明一第三實施例之快速棘輪工具的立體圖，本發明之快速棘輪工具的結構除可應用於前述之快速棘輪接棘輪接頭，亦可應用於第三實施例所揭露之F桿，其與第一實施例之主要差異在於該基座90之環狀周緣係內縮而形成一樞接部92，F桿之桿體100的一端係樞接於該樞接部92，使棘輪座20能相對於桿體擺動。

請參閱圖18所示，為本發明一第四實施例之快速棘輪工具的立體圖，本實施例之快速棘輪工具係為一H柄，其與第一實施例之主要差異在於該棘輪座110周緣之一側係延伸形成有一手柄112。

以上所述僅為本發明可行實施例而已，於其他應用上，所述軌道並不以凹入式的剖槽設計為限，亦可使用縱向凸塊設計，而換向件的底部設有與該縱向凸塊相對應之剖槽，使得換向件可沿著縱向凸塊做直線性的運動，而在第一位置與第二位置之間移動。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

12c:肋條

20:棘輪座

22:容置空間

24:棘齒

26:連接段

30:換向件

40:摯動件

Claims

一種快速棘輪工具，包括：一基座，具有一軌道；一棘輪座，具有一內環面，該內環面上形成有複數個棘齒；一換向件，設置於該軌道中，並以直線運動之方式沿著該軌道於一第一位置與一第二位置之間移動，該換向件具有一第一結合部；一掣動件，具有複數個掣動齒、一第一抵靠部位、一第二抵靠部位以及一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相結合；當該換向件移動至該第一位置時，帶動該掣動件樞轉至一第三位置而使該些掣動齒與該些棘齒嚙合，且該第一抵靠部位抵靠於該基座，使得該棘輪座僅能朝一第一旋轉方向旋轉；當該換向件移動至該第二位置時，帶動該掣動件樞轉至一第四位置而使該些掣動齒與該些棘齒嚙合，且該第二抵靠部位抵靠於該基座，使得該棘輪座僅能朝一第二旋轉方向旋轉；其中該第一旋轉方向與該第二旋轉方向互為相反方向。
如請求項1所述之快速棘輪工具，其中該換向件之該第一結合部具有一第一承靠面、一第二承靠面以及一第三承靠面；該掣動件之該第二結合部具有一第一接觸面、一第二接觸面、一第三接觸面以及一第四接觸面；該掣動件因樞轉而位於該第三位置時，該第一承靠面貼近該第一接觸面，且該第二承靠面貼近該第三接觸面；該掣動件因樞轉而位於該第四位置時，該第一承靠面貼近該第二接觸面，且該第三承靠面貼近該第四接觸面。
如請求項2所述之快速棘輪工具，其中，該第三接觸面之長度大於該第二承靠面，該第四接觸面之長度大於該第三承靠面之長度；當該掣動件位於該第三位置時，該第一承靠面與該第三接觸面之間具有一微小間隙，該第二承靠面與該第三接觸面具有一微小間隙；當該掣動件位於該第四位置時，該第一承靠面與該第二接觸面之間具有一微小間隙，該第三承靠面與該第四接觸面之間具有一微小間隙。
如請求項3所述之快速棘輪工具，其中該第一接觸面與該第二接觸面之間的夾角大於180度，該第一接觸面與該第三接觸面之間的夾角為銳角，該第二接觸面與該第四接觸面之間的夾角為銳角，該第一承靠面及該第二承靠面之間的夾角與該第一接觸面及該第三接觸面之間的夾角總合略小於360度，該第一承靠面及該第三承靠面之間的夾角與該第二接觸面及該第四接觸面的夾角總合略小於360度。
如請求項3所述之快速棘輪工具，其中該第一結合部另具有一間隔面，該間隔面之兩側分別鄰接該第二承靠面及該第三承靠面，當該掣動件位於該第三位置時，該第三接觸面中未貼近於該第二承靠面之區域與該間隔面之間係形成一讓位空間；當該掣動件位於該第四位置時，該第四接觸面中未貼近於該第三承靠面之區域與該間隔面之間係形成一讓位空間。
如請求項1所述之快速棘輪工具，其中該換向件另包含有一第一凸肋及一設置於該第一凸肋上之承靠台，該第一結合部形成於該承靠台之一上表面，該掣動件可被承載於該承靠台之該上表面，該第一凸肋設置於該軌道中且可沿該軌道以直線運動方式進行移動。
如請求項6所述之快速棘輪工具，其中該承靠台之一側延伸形成一施力突部，該施力突部之延伸方向相異於該換向件之移動方向，且該施力突部凸伸於該基座外。
如請求項7所述之快速棘輪工具，其中該軌道包含一剖槽、一容室及一肋條，該肋條係設置於該剖槽及該容室之間以間隔該剖槽及該容室，該第一凸肋可於該剖槽中以直線運動方式進行移動，該施力突部係部分容設於該容室。
如請求項6所述之快速棘輪工具，其中該換向件之該第一凸肋具有兩端部，該二端部的其中至少一者係自該軌道的一側凸伸於該基座外。
如請求項1所述之快速棘輪工具，其中該換向件具有一第一容槽以及一第二容槽，於該軌道上設有一定位裝置，該換向件移動至該第一位置時，該定位裝置抵靠該第一容槽；該換向件移動至該第二位置時，該定位裝置抵靠該第二容槽。
如請求項10所述之快速棘輪工具，其中該軌道之底部凹設有一凹槽，該定位裝置設置於該凹槽且包括有一彈性件以及一空心銷，該空心銷位於該換向件與該彈性件之間，該彈性件之一端穿設於該空心銷內，該空心銷可選擇性地抵靠於該第一容槽或該第二容槽。
如請求項1所述之快速棘輪工具，其中該第一結合部與該第二結合部的其中一者為一多角形柱，另一者為一多邊形孔。