专利名称：棘动扳手的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种棘动工具，尤其是具有较高扭力的棘动扳手。
棘轮扳手在手工工具中所使用的频率相当高，且其发展历史相当久远，相对讲，其领域发展也相当成熟，数十年来出现的专利更是不胜枚举，棘轮扳手长久以来主要追求的发展方向是第一、如何提高扭力值，使其在消费者使用时不易损坏。近年来在市场销售的工具因为竞争激烈，稍具品牌形象的工具，皆强调终生保固，然因终生保固如棘轮扳手扭力过低，则更换比例过高将严重破坏形象且使成本增加。因此，高扭力将不会轻易遭消费者在使用过程中施力过大而损坏，而扭力大小将决定于卡掣件与棘动件的啮合齿数的多寡，缘是的故追求上述结合齿数乃为研发的主流。
第二、如何使棘动件拥有高齿数。因为汽车引擎室空间非常狭小，转动角度过大将会影响操作的顺畅程度，而转动角度的大小决定于棘动件的齿数，因为棘动件齿数高，则每一齿转动角度小，棘轮扳手由最早的24齿至今天的72齿，亦即其转动角度由最早的一齿15度进步至一齿的5度，其进步不可谓不大。
以下举四个例子来说明上述发展的方向请参阅附件二所示的美国发明2957377号，请参阅图4、5，其中第图4中，具有上盖41及下盖45，上、下盖的设置势必影响整支棘轮扳手的美观，且增加成本及组装工时，其换向开关35由定位装置33所定位，而该定位装置呈斜向向上的方式摆置，请参阅图5所示，容置空置16呈扇形状，此种孔洞无法以铣刀旋转制成，必须再以计算机车床车制，其成本自然高且易造成生产的瓶颈，然其符合结合棘动件14与顶掣件19高齿数结合的要求，其可产生较高扭力，但生产速度过慢，成本过高，无法在竞争激烈的市场生存，市场上，此种扳手已不复在。
有人乃针对市场，发明出一种高扭力及高齿数的棘轮扳手，如附件一，请参看其图1所示，其扳手本体的头部具有四个容置空间，第一至第三容置空间可以铣刀旋转铣制，其相当容易铣制，而第四容置空间呈不规则形状，则须以数控车床车制，相对其成本高，且浪费时间，再者其第一至第四容置空间呈连续开放状，导致其头部11的结构变得相当弱，不利扭力值的提高，再者其棘动件需要盖体，除增加成本及组装困难度外，亦不利其外观的整体性，再者请参看图2所示，顶掣件30由换向开关40透过弹簧44的勾部442带动，而勾部442由顶掣件30的顶部带动，其带动力量会明显不足，其并不是由顶掣件30的侧部带动，其力量属间接式的，因此上述扳手在换向上将会有不明显的情况存在，此乃其一大缺点。
请参阅台湾专利申请88217483「扳手制动方向的改良结构」其主要涉及棘轮扳手的换向结构，请参阅图3及5所示，其换向开关4靠一弹簧及钢珠72加以固定方向，唯其有一个相当重大的缺点，换向开关4置入旋座孔13内固定的，唯从其构件及图标中看不出有任何构件足以固定换向开关，使其不会从旋座孔掉出，此乃其一相当重大的缺点，亦是致命的缺点，不具实用性，再者其制动块3及弹性体6由扳手本体侧边的孔12置入，再以固定块5加以螺固，但固定块螺得太紧，制动块容易卡住，太松则扭力会不足，固定块以螺固方式，容易在使用中松脱，纵使不松脱亦会松掉，影响扭力。另外一个无法忽视的缺点，请参阅其说明书中图5所示，左边的掣子受顶掣未与棘齿轮啮合时，竟然是悬空着，受力明显减少，此势必造成整支扳手扭力不足，违反高扭力设计的原则。
另一种现有技术为台湾主力申请88213148「双向棘轮式扳手构」，其一大缺点为其轴孔为贯穿式，将会使得整支扳手的结构强度降低，且此种扳手最小尺寸为8厘米，尺寸如此小，其头部又有一贯穿室，其结构令人担忧。再者其切换开关系置入轴孔内并以一C型扣加以扣挂住，此种结合方式原始，外观上有明显的缺点，对产品的价值有很大的影响，另外，在头部再设一扇形凹面，凹面上设有定位孔，将弹簧及钢珠置入切换开关的把柄的凹孔，此一设计势必使得把柄厚度增加，而扇形凹面则又使得扳手的厚度必须加厚，但上述的棘轮扳手又必须要求其轻薄短小，才能符合在汽车引擎室的狭小空间内使用，否则一支棘轮扳手配合数十个套筒即可，无须购买数十支上述扳手，故上述的惯用扳手不具任何产业利用的价值。其更有一个无法忽视的缺点，请参看图6所示，在此一状态，右边的掣子23受顶块34顶开不受力，此时靠左边的掣子23呈部份悬空状态，其受力面大大减少，可以显见其扳手的扭力将大大降低，此将违背上述所言棘轮扳手设计的原则。
本发明的在于提供一种棘动工具，其利用连接部的设置增强工具头部的承受扭力，而一、二、三容置部皆设成圆形或弧形状，以利生产工艺上用传统机器铣钻即可，无须动用计算机车床，大大降低了工时及成本，第二容置部内设有两个卡掣件，换向开关上侧壁面上中央部位设有顶掣部，可卡住换向开关。
为完成上述目的，本发明提供一种棘动扳手，包括有一扳手本体，该扳手本体其一端设有一头部，另一端则形成有一柄部，其中头部内形成一第一容置部，而柄部则设有第三容置部，于第一、三容置部间则设有第二容置部，第二容置部一端设有一固定孔；一换向开关系置入扳手本体的第三容置部内并可相对柄部旋转定位，其侧壁面上设有一顶掣部，于顶掣部的两侧设有凹陷的顶靠面；二卡掣件，其一侧设有齿部，其置入扳手本体的第二容置部内，且其二端分别受弹性体的弹顶，一固定盖将上述二卡掣件及二弹性体固定于第二容置部内；一棘动件呈圆柱形状，其外围环设有齿，其置入头部的第一容置部固定，并可相对头部作旋转，其中其上的齿部与卡掣件上的齿部呈贴合状态；一卡掣件的齿部与棘动件的齿部呈啮合状态下，该卡掣件受棘动件带动时，其不具齿的背部伸入换向开关的顶靠面内顶靠，使卡掣件整个背部不致悬空，藉此提高整支棘轮扳手的扭力。
其中一固定装置具有一定弹性，其装设在换向开关的一侧壁面上，其可与第三容置部上的第一凹孔或第二凹孔卡固，用以限制换向开关的转向。
其中棘动件与扳手本体的头部的结合可以一固定件配合一锁固件加以枢固，且使得棘动件可相对头部作旋转。
其中可于头部的内壁面的一端设一凹环槽，另一端设有一凸出部，而棘动件的齿部两端缘亦相对设置一凹部，固定件的周缘设有凹环槽，俟棘动件置入头部内时，凹部靠于头部的凸部内，锁固件得置入固定件的凹环槽及头部的凹环槽间，使得棘动件能与头部结合旋转。
其中固定装置由钢珠及弹簧组合而成。
其中固定装置由片型定位组件及弹性体组合而成。
其中固定装置由梢型定位组件及弹性体组合而成。
本发明的特点和优点是(1)本发明的主要特点在于较一般公用的棘轮扳手有较高的扭力值，本发明的换向开关的顶掣部将卡掣件顶开，其上的齿部与棘动件的齿部分开不啮合，但卡掣件因弹性体的作用，使其持续性的与棘动件的齿部呈啮合且其背部伸入换向开关的顶靠部内呈贴合状态，而非现有技术呈悬空状态，因此卡掣件受棘动件的扭力时，其受力面积为”整个”背部，而非悬空的部分背部，且换向开关的顶靠部亦相对可承受部份的抗形变力，此也是本发明的棘轮扳手可承受高扭力的原因；(2)本发明的另一特点是；本发明藉由卡掣件伸入换向开关的顶靠部内，藉由卡掣件的卡固，使得换向开关无须再另以C型扣或任何型式的固定件再加以固定，从组装过程中可以清楚看出，本发明整个组装过程中相当快速，且只须一个锁固件配合固定件即可，无须任何螺丝或盖体，相当简易，且无须另外的扣体即可轻易将换向开关固定。
(3)本发明的第三个特点乃在于第三容置空间上设有第一凹孔及第二凹孔，而凹孔系以冲头直接由上而下冲制，再将毛边冲掉即可，无须任何角度，相较于现有技术由内部以一斜度钻孔容易太多，对于手工具的产业将带来莫大的助益。
如下图1为本发明第一实施例的外观图；图2为本发明第一实施例的立体分解图；图3为本发明第一实施例组合后的侧剖面图；图4为本发明第一实施例动作状态图(一)；图5为本发明第一实施例动作状态图(二)；
图6为本发明第一实施例扳动部的侧剖面图；图7为本发明第二实施例立体系统分解图；图8为本发明第二实施例动作状态图(一)；图9为本发明第二实施例动作状态图(二)；图10为本发明第二实施例的侧剖面图；图11为本发明第三实施例的立体分解图；图12为本发明第四实施例的立体分解图；附件一台湾公告第289994号「棘轮扳手的正逆转切换结构」专利公报影印本；附件二美国发明第2957377号专利公报影印本附件三台湾公告第391332号「双向棘轮式扳手构造」说明书；附件四台湾公告第399509号「扳手制动方向的改良结构」说明书。
附图标号说明10、扳手本体 11、头部 12、柄部13、第一容置部 131、凸环缘 132、凹环槽14、第二容置部 15、第三容置部151、第一凹孔 152、第二凹孔 16、连接部位20、棘动件 21、齿部 22、凹部23、凹部24、旋动部位 30、锁固件411、齿部412、背部 41、卡掣件421、齿部422、背部 42、卡掣件43、44、弹性体45、固定盖 451、凹槽 50 、换向开关51、扳动件 52、53、顶靠部54、顶掣部55、容置孔 56、底部 60、固定件61、凹环 200、固定装置 201、弹簧202、钢珠 203、片型定位组件 204、梢型定位组件25、带动部请先参阅图1及图2、3和7所示的结构，其为本发明的第一最佳实施例，其具有一扳手本体10，该扳手本体10一端为头部11，而另端则为柄部12，其中在头部11上形成第一容置部13，第一容置部13为一圆形状，在其内缘壁面的底部设有一凸环缘131及顶部设有一凹环槽132，与第一容置部13相邻的柄部12内部设有一弧形状的第二容置部14，该第二容置部14隐藏在柄部12内，其与柄部一侧呈贯穿状而形成一固定孔141，再者与第二容置部14相邻且在柄部12上者为第三容置部15，第三容置部15只有一端有穿透柄部12的表面且呈圆柱状，故第三容置部15隔着连接部位16与第一容置部13相邻，该连接部位16系使柄部12及头部11并非全部镂空相连，可增加头部11与柄部12间的结构强度，再者于第三容置部15的一侧设有第一凹孔151及第二凹孔152，其中第一凹孔151及第二凹孔152其深度较第三容置部为浅，其制造时仅以刀具由上而下铣制即可，无须任何角度。
一棘动件20呈圆环状，其外侧壁面上环设有齿部21，于齿部21的两侧则分别环设有凹部23及凹部22，棘动件20的内侧壁面则环设有呈多角形状的旋动部位24。
一锁固件30呈C形状的弹性体。
一圈状的固定件60，其周缘凹设有凹环槽61。
二卡掣件41、42呈完全对称，其一侧壁设有齿部411、421，两弹性体43、44置于两卡掣件的两端，一固定盖45系呈圆柱形，其上设有一凹槽451。
一换向开关50由扳动件51、顶掣部54、两顶靠部52、53及底部56组合而成，其中扳动件51呈两端狭小中间部凸起的态样，以利使用者扳动换向开关50，而顶掣部54位于换向开关50的侧壁面，其系置入第三容置部15而可旋转，于顶掣部54的两侧则设有呈凹陷状的顶靠面52、53，再者于换向开关50的侧壁面上相对于顶掣部54的位置设有一容置孔55，此一部份请看图9、10。
一固定装置200由弹簧201及定位组件202组合而成，其中定位组件202可为钢珠，如图7所示，可为片型的定位组件203，如图12所示，可为梢形定位组件204，如图11所示，上述各型的定位组件，其功能及功效大同小异，皆可定位固定。
组装时，先将弹簧201及定位组件202置入换向开关的上容置孔55内，接着再将弹性体43卡掣件41置入第二容置部，再将换向开关50置入扳手本体10的第三容置部15内，再依序卡掣件42及弹性体44置入第二容置部14内，最后将固定盖45塞入固定孔141内加以固定，其中卡掣件41、42具齿部411、421的端部朝向第一容置部13，将固定件60套入棘动件20的凹部22，再者将具弹性的锁固件30套入固定件60的凹环槽61内，再将两者的组合体置入第一容置部13内，此时锁固件30会卡入第一容置部13的凹环槽132内，而棘动件20可抵于凸环缘131上，使得棘动件20与扳手本体10的头部11结合在一起，且棘动件20与头部11可相对旋转，图1至6为本发明的第一种实施例，而图7至10本发明的第二种实施例，其与第一种实施例的主要差别在于第二种实施例多了固定装置200的设置，而图11为本发明的第三种实施例，其与第二种实施例的主要差别在于第二种实施例的定位组件202是钢珠，第三实施例的定位组件204为梢形定位组件，而图12为本发明的第四种实施例，其与第二种实施例的不同点在于其定位组件203为片型。
本发明的主要特点在于较一般惯用的棘轮扳手有较高的扭力值，何以有较高的扭力值，请参阅图3所示本发明的换向开关50的顶掣部将卡掣件42顶开，其上的齿部与棘动件20的齿部分开不啮合，然卡掣件41因弹性体的作用，使其持续性的与棘动件20的齿部呈啮合且其背部伸入换向开关50的顶靠部内呈贴合状态，而非惯用技术中呈悬空状态，因此卡掣件41受棘动件20的扭力时，其受力面积为”整个”背部412，而非悬空的部分背部，且换向开关50的顶靠部亦相对可承受部份的抗形变力，此也是本发明的棘轮扳手可承受高扭力的原因，反之图4的情形是类似的，只是受力的卡掣件41换成卡掣件42而已。
本发明的另一特点请参阅图5所示，本发明藉由卡掣件41、42伸入换向开关50的顶靠部52、53内，藉由卡掣件41、42的卡固，使得换向开关50无须再另以C型扣或任何型式的固定件再加以固定，从组装过程中可以清楚看出，本发明整个组装过程中相当快速，且只须一个锁固件30配合固定件60即可，无须任何螺丝或盖体，相当简易，且无须另外的扣体即可轻易将换向开关50固定。
请见图7至10所示，欲换向时扳动换向开关50，此时换向开关50旋转一角度，其上的顶掣部不再顶住卡掣件41，顶掣件41受弹性体的弹力而往前伸入凹陷的顶靠面53内，而顶掣部将卡掣件41的齿部顶离棘动件的齿部，如图8所示，当扳动旋转至一角度后，固定装置200亦由第二定位孔152移至第一定位孔151固定的，此一部分请参阅图8及9所示，上述过程为本发明的换向开关50的动作过程。图6为本发明应用于另一种棘动件20上具有一带动部25的实施例，该带动部25可用于直接驱动套筒。
本发明的特点是一、二、三容置部皆设成圆形或弧形状，第二容置部内设有两个卡掣件，换向开关上侧壁面上中央部位设有顶掣部，于顶掣部的两侧则设有顶靠面，当顶掣部将其中一卡掣件顶掣时，另一未受顶掣的卡掣件将顶靠于换向开关的顶靠面上，不致悬空，可提供较一般具双卡掣件的换向棘轮扳手更高的扭力，且换向开关的顶靠面与卡掣件的接触呈U型全面接触，除供强力的支撑外，同时卡住换向开关不致掉出，这种利用巧妙设计以装配先后次序来同时达到结合卡固作用，而无须其它的零件与加工，并降低了工时及成本。
以上所揭露的说明，仅为本发明的实施例，当不能以此限定本发明的实际实施范围，凡依以上说明及以下申请专利范围所载的构造特征及功能上所作的各种变换，均应涵盖于本发明的专利权范围。
权利要求
1．一种棘动扳手，其特征在于包括有一扳手本体，该扳手本体其一端设有一头部，另一端则形成有一柄部，其中头部内形成一第一容置部，而柄部则设有第三容置部，于第一、三容置部间则设有第二容置部，第二容置部一端设有一固定孔；一换向开关置入扳手本体的第三容置部内并可相对柄部旋转定位，其侧壁面上设有一顶掣部，于顶掣部的两侧设有凹陷的顶靠面；二卡掣件，其一侧设有齿部，其置入扳手本体的第二容置部内，且其二端分别受弹性体的弹顶，一固定盖将上述二卡掣件及二弹性体固定于第二容置部内；一棘动件呈圆柱形状，其外围环设有齿，其置入头部的第一容置部固定，并可相对头部作旋转，其中其上的齿部与卡掣件上的齿部呈贴合状态；一卡掣件的齿部与棘动件的齿部呈啮合状态下，该卡掣件受棘动件带动时，其不具齿的背部伸入换向开关的顶靠面内顶靠，使卡掣件整个背部不致悬空，藉此提高整支棘轮扳手的扭力。
2．如权利要求1所述的棘动扳手，其特征在于其中一固定装置具有一定弹性，其装设在换向开关的一侧壁面上，其可与第三容置部上的第一凹孔或第二凹孔卡固，用以限制换向开关的转向。
3．如权利要求1所述的棘动扳手，其特征在于其中棘动件与扳手本体的头部的结合可以一固定件配合一锁固件加以枢固，且使得棘动件可相对头部作旋转。
4．如权利要求3所述的棘动扳手，其特征在于其中可于头部的内壁面的一端设一凹环槽，另一端设有一凸出部，而棘动件的齿部两端缘亦相对设置一凹部，固定件的周缘设有凹环槽，俟棘动件置入头部内时，凹部靠于头部的凸部内，锁固件得置入固定件的凹环槽及头部的凹环槽间，使得棘动件能与头部结合旋转。
5．如权利要求2所述的棘动扳手，其特征在于其中固定装置由钢珠及弹簧组合而成。
6．如权利要求2所述的棘动扳手，其特征在于其中固定装置由片型定位组件及弹性体组合而成。
7．如权利要求2所述的棘动扳手，其特征在于其中固定装置由梢型定位组件及弹性体组合而成。
全文摘要
一种棘动扳手，包括有扳手本体，该扳手本体其一端设有一头部，另一端则形成有一柄部；一固定孔；一换向开关，置入扳手本体的第三容置部内并可相对柄部旋转定位，其侧壁面上设有一顶掣部，于顶掣部的两侧设有凹陷的顶靠面；二卡掣件；一棘动件，呈圆柱形状。本发明有较高的扭力值，组装快速，换向确实。结构简单。
文档编号B25B13/00GK1317395SQ0111873
公开日2001年10月17日 申请日期2001年6月8日 优先权日2001年6月8日
发明者胡厚飞 申请人:胡厚飞