专利名称：棘轮扳手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扳手工具，尤指控制件与换向开关之间具有直接连动以及定位效 果的棘轮扳手。
背景技术：
请参照美国专利号第7，278，339号的「Reversible Ratchet Wrench」专利案，其 是一种换向棘轮扳手。这个棘轮扳手利用一个环(ring)带动一个变换组件(switching member)产生两个方向的位置变化，而且变换组件前端设有抵压组件(pressing member) 与弹性组件(elastic element)来弹性的推动掣爪(pawl)，使所述的掣爪可以被控制在两 个位置间移动，并且啮合于转动组件(drivemember)上。首先可以注意到，这种换向棘轮扳手是利用一个拨动片(reversing plate)来进 行换向的动作，而拨动片枢设在转动组件上且可供使用者操作。许多的工作场合必须要让使用者抬头工作，并且将棘轮扳手的转动组件的方头端 朝向上方(相反于地心引力)，然后转动组件的方头端上方再衔接一个套筒或套筒延伸接 杆等物品，在这样的情况下，转动组件是承受套筒或套筒延伸接杆等物品的重量，有时还包 括工作物本身的重量，而此时若使用者欲切换棘动方向而操作拨动片时，会发现拨动片难 以切换，如此又必须要将套筒或套筒延伸接杆等物品自转动组件的方头端卸下，使转动组 件的方头端朝向下方，方能妥善的切换拨动片的方向，使用上并不方便。而且使用者操作拨动片时，环会跟着拨动片移动，使得环与转动组件的端面产生 摩擦，在长期反复的操作的下，这样的摩擦会造成环的磨耗，进而产生铁屑形成操作不顺畅 的问题。为了要让拨动片具有良好的定位效果，通常会在扳手(wrench)上加工定位结构， 例如销(Pin)与销孔(pin hole)，然后利用拨动片上的定位装置来与销产生定位关系，但 在扳手上加工定位结构的设计通常会造成整个换向棘轮扳手的成本增加，市场的需求量就 不容易扩大，形成销售的阻碍。而且，连接于拨动片与变换组件之间的关联零件相当多，各个零件之间都会有余 隙存在，故当使用者操作拨动片时，会造成各个零件之间运作上的迟钝，而产生变换组件作 动不灵敏的问题，扳手若发生不灵敏的操作就无法使扳手晋升为高级品，如此也无法刺激 消费者的购买欲望。
发明内容
本发明棘轮扳手所欲解决的技术问题主要是在于，传统连接用的关联零件相当 多，本发明的控制件是直接连动换向开关，因此有效提高操作灵敏度，并减少误差的发生； 而且，因驱动体的啮合段靠近枢接柱的一端是朝向本体的第一平面且与本体接触，控制件 的底面与本体的第一平面接触，故在切换控制件的过程中，就算使用者将棘轮扳手的驱动 体的驱动柱朝向上方(相反于地心引力)，并且使驱动柱衔接套筒或套筒延伸接杆等物品，控制件仍然是相当易于切换，不会发生难以切换的问题；同时，控制件不会受到旋转中的驱 动体的端面摩擦而发生磨耗的缺点，让控制件使用上更为顺畅而且能增加使用寿命。本发明棘轮扳手的次要目的在于，传统定位结构必须设在扳手本体上，本发明的 控制件套设在驱动体的枢接柱上，而一定位件设在控制件与换向开关之间，能有效降低生 产成本。本发明棘轮扳手的另一目的在于，定位件设有三个定位槽，能够与换向开关的连 动端产生三个位置的选择性定位关系，由于控制件的定位效果是通过换向开关的连动端来 达成，因此无须在扳手本体上额外加工定位结构，故能够有效的降低生产成本。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种棘轮扳手，其特征在于，包括有一本体，所述的本体包括一个柄部以及一个接设在所述的柄部一端的头部，所述 的头部内形成有一容置空间，所述的容置空间包括有一个第一容置槽以及一个由所述的第 一容置槽内壁面凹设的第二容置槽，所述的第二容置槽与所述的第一容置槽相连通，所述 的头部具有一个第一平面与一个第二平面，所述的头部的第一平面设有一个与所述的第一 容置槽相连通的轴孔，所述的头部的第二平面设有一个与所述的第一容置槽相连通的通 孔，而且所述的头部的第一平面开设有一个枢槽，所述的枢槽连通于所述的第二容置槽相 反于所述的第一容置槽的一侧；一驱动体，其是经由所述的通孔而容置在所述的容置空间的第一容置槽中，而且 能够产生相对的旋转关系，所述的驱动体的外周围环绕形成一个啮合段，所述的驱动体的 一端设有一个枢接柱，所述的枢接柱是伸出于所述的头部第一平面的轴孔，所述的驱动体 相反于枢接柱的一端设有一个驱动柱；一棘动装置，其包括有一个第一卡掣块、一个第二卡掣块与一个设在所述两个卡 掣块之间的弹性体，所述两个卡掣块是呈弧形的块体而活动的设在所述的第二容置槽内， 所述两个卡掣块面对所述的驱动体的一侧分别形成一个啮合于所述的驱动体啮合段的啮 合面；一换向开关，其具有一个枢设在所述的头部枢槽内的枢接端，用来控制所述的棘 动装置与所述的驱动体的啮合关系，所述的换向开关形成有一个连动端，所述的连动端设 有一个凸出于所述的本体第一平面的凸块，所述的凸块与所述的换向开关的轴线具有半径 方向的距离；以及一控制件，其一端是枢设在所述的驱动体伸出于所述的头部第一平面的枢接柱， 且所述的控制件能够与所述的换向开关产生选择性的定位关系，所述的控制件在一侧形成 一个供使用者拨动的控制部，所述的控制部设有一个径向延伸的滑槽，所述的滑槽是供所 述的换向开关的凸块在内产生相对的滑移关系，使所述的控制部直接控制所述的换向开关 的拨转位置。上述棘轮扳手中，所述的换向开关的连动端设有一个凸出于所述的本体第一平面 的定位部，所述的控制部设有一个定位件，所述的定位件能够与所述的换向开关的定位部 产生选择性定位关系。上述棘轮扳手中，所述的定位部是呈与所述的换向开关同轴的圆形块状。上述棘轮扳手中，所述的定位件设有三个定位槽，所述的定位件能够选择性的使所述三个定位槽中之一容纳所述的换向开关的定位部。上述棘轮扳手中，所述的定位件在所述两个相邻的定位槽之间还形成有复位部， 所述的复位部能够施力在所述的换向开关的定位部而让所述的定位件自动的使位于中间 的定位槽容纳所述的换向开关的定位部。上述棘轮扳手中，所述的控制件在控制部相对于所述的换向开关定位部的位置设 有一个容置槽，所述的定位件设在所述的容置槽内。上述棘轮扳手中，所述的容置槽的两端分别设有一个结合部，所述的定位件两端 分别形成一个结合端，所述的结合端是结合于所述的控制件的结合部，使所述的定位件能 够在所述的容置槽内产生沿着所述的控制件半径方向的弹性变形。上述棘轮扳手中，所述两个卡掣块分别设有一个圆形限位部，所述的限位部是朝 向所述的头部的第一平面延伸，所述的枢接端相对于所述的卡掣块的位置设有彼此平行的 一个第一拨动部与一个第二拨动部，所述两个拨动部是伸入第二容置槽且能够各自的接触 在相对应所述卡掣块的限位部，所述的换向开关能够选择性的以所述两个拨动部中之一来 移动所述两个卡掣块中之一，达到控制所述的卡掣块与所述的驱动体之间的啮合关系。上述棘轮扳手中，所述的控制件设有一枢孔，所述的枢孔是套设在所述的驱动体 凸出于所述的头部第一平面的枢接柱。上述棘轮扳手中，所述的连动端与所述的本体头部的第一平面位于同一平面。就以上所述可以归纳出本发明具有以下的优点1.本发明棘轮扳手，其中控制件是直接连动换向开关，因此有效提高操作灵敏度， 并减少误差的发生。2.本发明棘轮扳手，其中控制件套设在驱动体的枢接柱上，而一定位件设在控制 件与换向开关之间，能有效降低生产成本。3.本发明棘轮扳手，其中定位件设有三个定位槽，能够与换向开关的连动端产生 三个位置的选择性定位关系，由于控制件的定位效果是通过换向开关的连动端来达成，因 此无须在扳手本体上额外加工定位结构，故能够有效的降低生产成本。
图1是本发明棘轮扳手的立体外观图；图2是本发明棘轮扳手的立体分解图；图3是本发明棘轮扳手另一视角的立体分解图；图4是本发明棘轮扳手图1中沿4-4线所取的剖面图；图5是本发明棘轮扳手图4中沿5-5线所取的剖面图，表示控制件位于第一位置；图6是本发明棘轮扳手图4中沿6-6线所取的剖面图；图7是本发明棘轮扳手的控制件位于第二位置的状态图；图8是本发明棘轮扳手图6的延续；图9是本发明棘轮扳手的控制件位于第三位置的状态图；图10是本发明棘轮扳手图6的延续。附图标记说明10_本体；11-柄部；12-头部；121-第一平面；122-第二平面； 13-容置空间；131-第一容置槽；132-第二容置槽；133-轴孔；134-通孔；14-枢槽；20-驱
6动体；21-啮合段；22-枢接柱；221-扣槽；23-驱动柱；24-压杆；241-钢珠；242-弹性体； 30-棘动装置；31-第一卡掣块；311-啮合面；312-限位部；32-第二卡掣块；321-啮合面； 322-限位部；33-弹性体；40-换向开关；41-枢接端；411-第一拨动部；412-第二拨动部； 42-连动端；421-凸块；422-定位部；50-控制件；51-枢孔；52-控制部；521-滑槽；522-容 置槽；523-结合部；53-定位件；531-结合端；532-定位槽；533-复位部；60-扣件。
具体实施例方式参照图1与图2，本发明的棘轮扳手包括有一个本体10、一个驱动体20、一个棘动 装置30、一个换向开关40与一个控制件50 ；其中请同时配合参照图3至图4，本体10包括一个柄部11以及一个接设在柄部11 一 端的头部12。柄部11是供使用者握持，头部12内形成有一容置空间13，容置空间13包括 有一个圆形的第一容置槽131以及一个由第一容置槽131内壁面凹设呈弯月形的第二容置 槽132，第二容置槽132与第一容置槽131相连通。本体10被使用者操作时，大体上是以头 部12内第一容置槽131的轴心线作为旋转中心转动。头部12具有彼此平行的第一平面121与第二平面122，头部12的第一平面121设 有一个与第一容置槽131相连通的圆形轴孔133，轴孔133与第一容置槽131同轴心。头部 12的第二平面122设有一个与第一容置槽131相连通的圆形通孔134，通孔134与第一容 置槽131同轴心。又头部12第一平面121开设有一个圆形枢槽14，枢槽14连通于第二容 置槽132相反于第一容置槽131的一侧，而且枢槽14的轴心线与第一容置槽131的轴心线 大致上呈平行。驱动体20是容置在容置空间13的第一容置槽131中，而且能够产生相对的旋转 关系。驱动体20的旋转中心与第一容置槽131的轴心在同一轴线上。驱动体20的外周围 环绕形成一个啮合段21，啮合段21是经由头部12第二平面122的通孔134而容置在第一 容置槽131中。啮合段21是复数个棘齿构成。驱动体20的一端延伸设有一个圆柱形的枢接柱22，枢接柱22是伸出于头部12第 一平面121的轴孔133。枢接柱22的末端环设有一扣槽221。驱动体20相反于枢接柱22的一端设有一个驱动柱23，驱动柱23是呈方柱体形 状，能够接设套筒。驱动柱23 —侧壁面设有一钢珠241。而整个驱动体20由枢接柱22至 驱动柱23的中心部位纵向穿设一个压杆24，而且压杆24套设有一弹性体242 (如图4)，使 压杆24在驱动体20内具有纵向的弹性位移。而压杆24能够使驱动柱23上的钢珠241具 有卡合套筒的功能。凭借按压压杆24，使钢珠241能够内缩而使驱动柱23轻易卸下套筒。棘动装置30是容置在头部12的第二容置槽132内，且与驱动体20产生啮合关系。 棘动装置30包括有一个第一卡掣块31、一个第二卡掣块32与一个设在两个卡掣块31、32 之间的弹性体33。所述两个卡掣块31、32是呈弧形的块体而可活动的滑设在第二容置槽 132内，而且所述两个卡掣块31、32面对驱动体20的一侧壁面分别形成一凹弧状的啮合面 311、321，啮合面311、321上分布有复数个棘齿，卡掣块31、32通过啮合面311、321与驱动 体20外周围的啮合段21产生高度啮合而具有提高扭力的效果。所述两个卡掣块31、32分 别设有一个圆形限位部312、322，限位部312、322是朝向头部12的第一平面121延伸。所 述的弹性体33提供这两个卡掣块31、32彼此远离的力。
换向开关40的一端是枢设在头部12的枢槽14，用来控制棘动装置30与驱动体 20的啮合关系。换向开关40具有一个枢设在枢槽14的枢接端41，枢接端41的旋转中心 与枢槽14的轴心线位于同一轴线上。枢接端41相对于所述两个卡掣块31、32的限位部 312,322的位置设有两个彼此平行的第一拨动部411与第二拨动部412，所述两个拨动部 411、412是伸入在第二容置槽132中且能够各自的接触在及其相应的卡掣块31、32的限位 部312、322，并且换向开关40能够选择性的以两个拨动部411、412中之一来移动两个卡掣 块31、32中之一，达到控制卡掣块31、32与驱动体20之间的啮合关系。换向开关40相反于枢接端41的一端形成有一个连动端42，换向开关40的连动端 42是与本体10的第一平面121位于同一平面。连动端42设有一个凸出于本体10第一平 面121的凸块421，凸块421与所述的换向开关40的轴线保持有半径方向的距离，进一步来 说，凸块421的轴线与换向开关40的轴线平行。换向开关40的连动端42设有一个沿着枢 接端41轴心线方向延伸且凸出于本体10第一平面121的定位部422，定位部422在本实施 例中是设为与换向开关40同轴的圆形块状。控制件50是枢设在驱动体20的枢接柱22，且能够与换向开关40产生选择性的 定位关系，以控制换向开关40的拨转位置，达到控制棘动装置30与驱动体20的啮合关系。 控制件50设有一枢孔51，枢孔51是套设在驱动体20凸出于头部12第一平面121的枢接 柱22，所述的枢孔51的轴心线与所述的驱动体20的旋转中心为同一轴线，使控制件50能 够相对于驱动体20枢转。所述的控制件50利用一扣件60而能够枢设在驱动体20的枢接 柱22上，而且所述的扣件60扣固在扣槽221内还能够将驱动体20枢设在本体10头部12 的第一容置槽131，避免驱动体20以及控制件50脱离本体10。控制件50在一侧形成一个供使用者拨动的控制部52，控制部52的底面是设有一 个沿着枢孔51的半径方向延伸的滑槽521，滑槽521是供换向开关40的凸块421在内产生 相对的滑移关系。控制件50在控制部52的底面相对于换向开关40定位部422的位置设 有一个弧形的容置槽522。容置槽522与枢孔51的轴心线保持有固定的半径距离，而且容 置槽522的两端分别设有一个结合部523。控制部52设有一个定位件53，定位件53能够与换向开关40的连动端42产生选 择性定位关系，并使控制件50能够在第一位置、第二位置以及第三位置之间移动。定位件 53设在容置槽522且呈金属弹片状，定位件53两端分别形成一个结合端531，结合端531 是结合于控制件50的结合部523，使定位件53能够在容置槽522内产生沿着控制件50半 径方向的弹性变形。定位件53在两端之间设有至少两个半圆形的定位槽532，本实施例中 的定位件53设有三个定位槽532，定位件53能够选择性的使三个定位槽532中之一容纳换 向开关40的定位部422。定位件53在两个相邻的定位槽532之间还形成有呈平直状的复 位部533，定位件53的复位部533与枢孔51轴心线的半径距离小于定位槽532与枢孔51 轴心线的半径距离，故复位部533能够施力在换向开关40的定位部422而让定位件53自 动的使位于中间的定位槽532容纳换向开关40的定位部422。参照图5与图6，为控制件50位于第一位置时的状态。控制件50位于第一位置 时，控制部52大致上保持在与柄部11轴线平行的位置，位于定位件53中间的定位槽532 恰容纳换向开关40的定位部422，使控制件50能够获得换向开关40所提供的良好定位效果。
此时换向开关40的凸块421是位于控制件50的滑槽521内靠近枢孔51的一端。 并且换向开关40的两个拨动部411、412是各自的接触在相对应的第一、第二卡掣块31、32 的限位部312、322，如此两个卡掣块31、32尚未被换向开关40移动，故两个卡掣块31、32都 同时啮合于驱动体20上，使驱动体20无法相对于本体10转动。使用者操作本体10转动 时，本体10能够同时带动驱动体20 —起转动，故能够进行微调扳转作业。参照图7与图8，为控制件50位于第二位置时的状态。控制件50位于第二位置 时，靠近定位件53两端的定位槽532中之一恰容纳换向开关40的定位部422，使控制件50 能够获得换向开关40所提供的良好定位效果。而换向开关40的凸块421则位于控制件50的滑槽521内远离在枢孔51的一端， 如此令换向开关40的第一拨动部411能够移动第一卡掣块31的限位部312，使第二卡掣块 32与驱动体20形成啮合而使驱动体20具有单向转动的效果。图中所示的驱动体20是能 够相对于本体10逆时针转动，也就是说，使用者操作本体10逆时针转动时，能够同时带动 驱动体20 —起逆时针转动(因驱动体20无法相对于本体10顺时针转动)，故能够让驱动 体20进行逆时针的扳转作业。参照图9与图10，为控制件50位于第三位置时的状态。控制件50位于第三位置 时，靠近定位件53两端的定位槽532中之一恰容纳换向开关40的定位部422，使控制件50 能够获得换向开关40所提供的良好定位效果。而换向开关40的凸块421则位于控制件50的滑槽521内远离在枢孔51的一端， 如此令换向开关40的第一拨动部411能够移动第二卡掣块32的限位部322，使第一卡掣块 31与驱动体20形成啮合而使驱动体20具有单向转动的效果。图中所示的驱动体20是能 够相对于本体10逆时针转动，也就是说，使用者操作本体10逆时针转动时，能够同时带动 驱动体20 —起逆时针转动(因驱动体20无法相对于本体10顺时针转动)，故能够让驱动 体20进行逆时针的扳转作业。而且因驱动体20的啮合段21靠近枢接柱22的一端是朝向本体10的第一平面121 且与本体10接触，控制件50的底面与本体10的第一平面121接触，故在切换控制件50的 过程中，就算使用者将棘轮扳手的驱动体20的驱动柱23朝向上方(相反于地心引力)，并 且使驱动柱23衔接套筒或套筒延伸接杆等物品，控制件50仍然是相当易于切换，不会发生 难以切换的问题。同时，控制件50不会受到旋转中的驱动体20的端面摩擦而发生磨耗的 缺点，让控制件50使用上更为顺畅而且能增加使用寿命。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落 入本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种棘轮扳手，其特征在于，包括有一本体，所述的本体包括一个柄部以及一个接设在所述的柄部一端的头部，所述的头 部内形成有一容置空间，所述的容置空间包括有一个第一容置槽以及一个由所述的第一容 置槽内壁面凹设的第二容置槽，所述的第二容置槽与所述的第一容置槽相连通，所述的头 部具有一个第一平面与一个第二平面，所述的头部的第一平面设有一个与所述的第一容置 槽相连通的轴孔，所述的头部的第二平面设有一个与所述的第一容置槽相连通的通孔，而 且所述的头部的第一平面开设有一个枢槽，所述的枢槽连通于所述的第二容置槽相反于所 述的第一容置槽的一侧；一驱动体，其是经由所述的通孔而容置在所述的容置空间的第一容置槽中，而且能够 产生相对的旋转关系，所述的驱动体的外周围环绕形成一个啮合段，所述的驱动体的一端 设有一个枢接柱，所述的枢接柱是伸出于所述的头部第一平面的轴孔，所述的驱动体相反 于枢接柱的一端设有一个驱动柱；一棘动装置，其包括有一个第一卡掣块、一个第二卡掣块与一个设在所述两个卡掣 块之间的弹性体，所述两个卡掣块是呈弧形的块体而活动的设在所述的第二容置槽内，所 述两个卡掣块面对所述的驱动体的一侧分别形成一个啮合于所述的驱动体啮合段的啮合一换向开关，其具有一个枢设在所述的头部枢槽内的枢接端，用来控制所述的棘动装 置与所述的驱动体的啮合关系，所述的换向开关形成有一个连动端，所述的连动端设有一 个凸出于所述的本体第一平面的凸块，所述的凸块与所述的换向开关的轴线具有半径方向 的距离；以及一控制件，其一端是枢设在所述的驱动体伸出于所述的头部第一平面的枢接柱，且所 述的控制件能够与所述的换向开关产生选择性的定位关系，所述的控制件在一侧形成一个 供使用者拨动的控制部，所述的控制部设有一个径向延伸的滑槽，所述的滑槽是供所述的 换向开关的凸块在内产生相对的滑移关系，使所述的控制部直接控制所述的换向开关的拨 转位置。
2.根据权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于所述的换向开关的连动端设有一个 凸出于所述的本体第一平面的定位部，所述的控制部设有一个定位件，所述的定位件能够 与所述的换向开关的定位部产生选择性定位关系。
3.根据权利要求2所述的棘轮扳手，其特征在于所述的定位部是呈与所述的换向开 关同轴的圆形块状。
4.根据权利要求3所述的棘轮扳手，其特征在于所述的定位件设有三个定位槽，所述 的定位件能够选择性的使所述三个定位槽中之一容纳所述的换向开关的定位部。
5.根据权利要求4所述的棘轮扳手，其特征在于所述的定位件在所述两个相邻的定 位槽之间还形成有复位部，所述的复位部能够施力在所述的换向开关的定位部而让所述的 定位件自动的使位于中间的定位槽容纳所述的换向开关的定位部。
6.根据权利要求5所述的棘轮扳手，其特征在于所述的控制件在控制部相对于所述 的换向开关定位部的位置设有一个容置槽，所述的定位件设在所述的容置槽内。
7.根据权利要求6所述的棘轮扳手，其特征在于所述的容置槽的两端分别设有一个 结合部，所述的定位件两端分别形成一个结合端，所述的结合端是结合于所述的控制件的结合部，使所述的定位件能够在所述的容置槽内产生沿着所述的控制件半径方向的弹性变 形。
8.根据权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于所述两个卡掣块分别设有一个圆形 限位部，所述的限位部是朝向所述的头部的第一平面延伸，所述的枢接端相对于所述的卡 掣块的位置设有彼此平行的一个第一拨动部与一个第二拨动部，所述两个拨动部是伸入第 二容置槽且能够各自的接触在相对应所述卡掣块的限位部，所述的换向开关能够选择性的 以所述两个拨动部中之一来移动所述两个卡掣块中之一，达到控制所述的卡掣块与所述的 驱动体之间的啮合关系。
9.根据权利要求8所述的棘轮扳手，其特征在于所述的控制件设有一枢孔，所述的枢 孔是套设在所述的驱动体凸出于所述的头部第一平面的枢接柱。
10.根据权利要求9所述的棘轮扳手，其特征在于所述的连动端与所述的本体头部的 第一平面位于同一平面。
全文摘要
本发明是一种棘轮扳手，其包括一个本体、一个驱动体、一个棘动装置、一个换向开关与一个控制件；控制件套设在驱动体的枢接柱上，而一定位件设在控制件与换向开关之间，能有效降低生产成本。控制件是直接连动换向开关，因此有效提高操作灵敏度，并减少误差的发生。定位件设有三个定位槽，能够与换向开关的连动端产生三个位置的选择性定位关系，由于控制件的定位效果是通过换向开关的连动端来达成，因此无须在扳手本体上额外加工定位结构，故能够有效的降低生产成本。
文档编号B25B13/46GK102001070SQ20091017292
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者胡厚飞 申请人:胡厚飞