专利名称：棘轮扳手及棘轮扳手的制齿改良结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种棘轮扳手及棘轮扳手的制齿改良结构。
背景技术：
市面上为使维修拆解的效率提高，常见有利用棘轮扳手等手工具来作为基本拆解 物件的工具，而棘轮扳手最重要的部分不免于就是以内部棘轮及制齿其卡嵌与固定的配 合，以达到该棘轮扳手使用时的功效，所以棘轮扳手内部嵌止结构及制齿制成的材料及过 程为该棘轮扳手结构好坏的重点之一，也就是棘轮扳手其单向或双向内部皆需有棘及制 齿，无论如何形状设计皆无法摆开的要件，然而制齿是此棘轮扳手极重要的要件之一，也是 成败的关健，其它零件目前都提升到一定程度与水准，只有制齿无法提升其抗拉、抗压、强 度及耐磨系数，而以上这些系数正是制齿所需具备的重要条件。而目前常用种棘轮扳手其内部结构相当复杂，不仅需要供卡嵌的钩状制齿、偏位 的拉伸弹簧、内部设置的嵌轴、嵌制的滚珠等，当损坏时由于其整体为铆死固定结构，完全 无法维修，进而成了废品，造成垃圾量的增加及物资的浪费；尤其该制齿的制造方法，如图 7所示，主要以金属粉末冶金射出成型，其包含下列步骤混合(a)将预制成制齿的金属材料的粉末及黏结剂混合；混炼(b)，将以混合的金属粉末及黏结剂的料加温搅拌，使两者更为均勻混合；射出(c):将均勻混合的金属粉末及黏结剂于射出成型机压缩射出形成制齿的形 状；去胶(d):将成形的制齿去除金属粉末内部的黏结剂；烧结(e)将真空烧结炉升到一定温度后，将成形的制齿置入，令构成制齿的金属 粉末达到再结晶温度，令金属粉末通过交互扩散来达成颗粒交连与致密化；表面处理(f)将表面经由抛光、喷砂或热处理等作业过程，即可形成该棘轮扳手 的制齿成品。然而，通过粉末冶金射出成型所制成的物品，其大部分的机械结构较脆，组织的密 度连结也相对较差，加上棘轮扳手的制齿物件尺寸较小，利用粉末冶金制造的精密度、尺寸 稳定度相对较差及变形量也相对变大，令该制齿抗拉强度、抗压强度及耐磨擦系数较低，于 使用的过程中，容易因棘轮扳手瞬间扳动使用的力量过大，使制齿的齿牙及主体结构产生 崩裂的情况，令制齿无法牵制棘轮的齿牙而失去该棘轮扳手的效用；且该棘轮扳手于长时 间的使用下，因制齿与棘轮的齿牙相互摩擦，而使制齿的齿牙端产生磨损而较无法与棘轮 的齿牙卡嵌固定，令该棘轮扳手使用上容易产生空转而造成使用上的缺失，又常用品其结 构复杂，零件繁多，只要有一零件受损或偏位即发生故障，甚至卡死或空转或者无法使用。发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对常用品其不仅在其内部的嵌卡结构零件多 且复杂，组装上费时又费工且相当不易，使用上更容易发生故障且无法维修，不实用亦不耐 用，无形中增加成本与垃圾的增量及资源的浪费，常用品通过粉末冶金射出成型所制成的物品，其大部分的机械结构较脆，组织的连结密度也相对较差，加上棘轮扳手的制齿物件尺 寸较小，利用粉末冶金制造的精密度、尺寸稳定度相对较差且变形量变大，令该制齿扭力、 抗拉强度、抗压强度及耐磨擦系数较低及废品增加，于使用的过程中容易因瞬间扳动使用 的力量过大，使制齿及主体结构产生崩裂的情况，令制齿无法牵制棘轮齿牙而失去该棘轮 扳手的效用者；并且该棘轮扳手于长时间的使用下，因制齿与棘轮齿牙相互摩擦，而使制齿 的齿牙端产生磨损而较无法与棘轮的齿牙卡嵌固定，令该棘轮扳手于使用上容易产生空转 而造成使用等问题，提供一种可克服上述缺点的棘轮扳手及棘轮扳手的制齿改良结构。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种棘轮扳手的制齿改良结构，该棘轮 扳手具有一扳手本体及一棘轮，该扳手本体设有一棘齿孔槽及形成于该棘齿孔槽周缘的容 置槽室，以分别配合收容该棘轮及该制齿，该棘轮周缘设有一棘齿，该制齿由经热处理后可 提高硬度的高密度的钢材构成，该钢材选自由一中碳钢、一高碳钢及一合金钢所组成一群 组其中的一种钢材，采以连续冷锻冲压形成结构外形，再经热处理及表面处理成为制成 品，制齿收容于扳手本体的容置槽室，制齿并设有符合该棘齿外形的具多个外齿的内表面， 该多个外齿的齿形与该棘轮周缘棘齿的齿形互相配合，以啮合于该棘齿。本实用新型还提供了一种棘轮扳手，包括一板手本体，其一端设有柄部，其另端 设有一贯通的棘齿孔槽，棘齿孔槽周缘往柄部处设有一容置槽室；一棘轮，设于扳手本体的 棘齿孔槽，于外部周缘环设有棘齿；一制齿，收容于扳手本体其容置槽室，该制齿材质为选 用经过热理后可提高硬度的高密度的钢材构成，该钢材选自由一中碳钢、一高碳钢及一合 金钢所组成一群组其中的一种钢材，采以连续冷锻冲压形成结构外形，再经热处理及表面 处理成为制成品，该制齿具有一内表面及一外面，内表面一区域设有多个外齿，该多个外齿 的齿形能与棘轮外部周缘的棘齿相互配合，以啮合于该棘齿。与现有技术相比，本实用新型中，该能作单向转动的棘轮扳手内部嵌卡结构，不仅 零件简化且零件数少，组装维修容易，快速、省时省力，不易故障，制齿的结构组织于每次冷 锻冲压加工程序中的塑形变化量较小，内部的金属品粒组织是以局部、渐进与缓和地产生 流动及畸变，能有效维持结构组织的连续性、均勻性及流线性，使其更加压密紧实、细粒化 与均质化，所成型的制齿能获得良好的结构强度与机械性质，避免因剧烈塑形变化或过度 锻造所致破坏组织结构与加工硬化等不良现象，整体确实能达到成型出密度连结高、结构 强度佳，且耐磨系数高及抗拉强度及抗压强度佳的成品目的，从而克服了现有的用品产生 问题，并以达到本实用新型的功效，又本实用新型为目前常用生产方式粉冶金所无法达到 的，该制齿选自由一中碳钢、一高碳、一合金钢所组成的一群组其中的一种钢材，只要经过 热处理后可提高硬度的钢材皆适用，尤其以中碳钢最理想，且以铬钼钢为最佳，其可运用任 何设计形态的棘轮扳手以符合各种制齿的形态，通过本实用新型改良结构改变制齿的扭 力、抗压、抗拉、耐磨系数及增长其使用寿命(耐用性)。
图1为本实用新型实施例的立体组合图。图2为本实用新型实施例的立体分解图。图3为本实用新型实施例的成型流程示意图。图4为本实用新型实施例的组合剖视图。图5为本实用新型实施例的施力扳动示意图。[0022]图6为本实用新型实施例的空转扳动示意图。[0023]图7为已知的成型流程示意图。[0024]主要元件符号说明[0025]本实用新型部分[0026]10. 扳手本体11..棘齿孔槽[0027]12. 限位环肋13..卡结环槽[0028]14. 卡结槽沟15..容置槽室[0029]20. 制齿21..外齿[0030]22. 滑动面23..弹簧[0031]30..棘轮31..棘齿[0032]32. 制动孔槽33..限位环槽[0033]40..限位环41..卡结沟槽[0034]50. 弹性扣[0035](A). ·初步成型(B)..外观成型[0036](C). ·外齿压设(D)..去除毛边[0037](E). ·热处理(F)..表面处理[0038]已知部分[0039](a)..·混合(b)..混炼[0040](C).··射出(d)..去胶[0041](e). ·紅纟口(f)..表面处理
具体实施方式
为使本领域技术人员了解本实用新型的实用新型特征、内容与优点及其所能达成 的功效，兹将本实用新型配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而文中所使用的 附图，其主旨仅为示意及辅助说明书，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，故 不应就所附的图式比例与配置关系局限本实用新型于实际实施上的专利保护范围，合先 叙明。首先，先请参看图1、图2及图3，本实用新型的棘轮扳手及棘齿扳手的制齿的改良 结构，包括一板手本体10、一棘轮30、一限位环40及一弹性扣50、一制齿20。上述的板手本体10，其一端呈供手握部握持的柄部，其另端设有一贯通的棘齿孔 槽11，该棘齿孔槽11的一边周缘设有由棘齿孔槽11内缩呈较小孔径的一圈限位环肋12， 另一边周缘设有由棘齿孔槽11外扩至扳手本体10该端外缘内侧为一圈且呈一端开放的卡 结环槽13，于卡结环槽13壁上另设有一圈卡结槽沟14，棘齿孔槽11往柄部处(即形成于 棘齿孔槽11周缘)还设有一内埋的弧形状容置槽室15。上述的棘轮30为一环体形状，配合收容于扳手本体10的棘齿孔槽11内，该棘齿 30于内部设有贯通的一制动孔槽32，该制动孔槽32可依使用者的需要设计呈多边形或其 他形状，提供相对应的螺帽或螺丝头或套筒嵌套，棘轮30外部周缘则环设有棘齿31，棘轮 30其顶端及底端分别设有内缩的限位环槽33，且底端的限位环槽33对应于扳手本体10其 棘齿孔槽11下方一边周缘的限位环肋12内，而顶端的限位环槽33则相对于一端呈开放的
5扳手本体10其一边的卡结环槽13。上述的限位环40，为一环体并相对设于扳手本体10其上方一边周缘的卡结环槽 13内，中央所设透孔是供套设相对应棘轮30 —边限位环槽33，限位环40的外部缘环设一 圈卡结沟槽41，其对应于扳手本体10的卡结环沟13的卡结槽沟14。上述的弹性扣50，呈C字形，该弹性扣50内侧缘套设于限位环40外部缘环所设的 卡结沟槽41内，弹性扣50外侧缘对应嵌止于扳手本体10上方一边周缘的卡结环槽13的 一圈卡结槽沟14上，使限位环40扣合于卡结环槽13上。上述的制齿20，配合收容于扳手本体10的弧槽室15处，制齿20由一高的钢材构 成，该钢材为选自由一中碳钢、一高碳钢及一合金钢所组成的一群组其中的一种钢材，只要 是能经过该热处理后可提高硬度的钢材皆适用，其中以中碳钢为最理想，尤以铬钼钼为最 佳且能发挥其特性及需求，该制齿20采用以连续冷锻冲压方式形成结构外形，再经热处理 及表面处理成为制成品，以符合各种制齿形态，该制齿20呈弯弧状，使内侧成为具有内凹 弧形表面(即内表面)，内凹弧形表面(即内表面)的一区域设有多个外齿21，该外齿21 的齿形能相对应棘轮30外周缘的棘齿31齿形相互配合，以啮合于该棘齿31，制齿20另一 区域(即邻接于该多数外齿21的区域)能设有一较低且平整的滑动面22，该弯弧状的制齿 20外侧相对该弯弧状表面的外凸弧面(即外面)设有一抵接槽(图中未编号)。本实用新型进一步包括一弹簧23，为一压缩弹簧，其一端对应制齿20其外凸弧面 所设的抵接槽内，弹簧23的另端则相对抵止于扳手本体10其容置槽室15内侧，以提供制 齿20朝向其外齿21方向弹出。本实用新型该制齿20请参看图3所示，其能依序下列步骤初步成型(A)、外观成 型(B)、外齿压设(C)、去除毛边(D)、热处理(E)及表面处理(F)等加工连续冷锻冲压所制 成，以一体成型出密度连结高，且提升扭力、抗拉、抗压、耐磨系数且强度及硬度佳的棘轮扳 手的制齿20，该制齿20能设计符合各种形态以运用于任何设计形态的棘轮扳手，于本实施 例中该制齿20呈一弧弯状并于内凹弧形表面(处)设有多个外齿21，于本实施例该多个外 齿21设于内凹弧形表面(处)，又该多数的外齿21设于内凹弧形表面(处)的一边段，其 中，制齿20还包括一滑动面22，该滑动面22为一较低且平整的一滑动面22，该滑动面22 于本实用新型实施例设于该内凹弧形表面(处)的另一边段，且邻接于该多个外齿21的区 域，制齿20的外凸孤面(即外面)处靠近滑动面22方向设有一抵接槽，该抵接槽上设有一 朝向外齿21方向弹出的弹簧23，以迫使制齿20能与棘轮30的外周缘设置的棘齿31作选 择性啮合或分离。本实用新型棘轮扳手结构的组成，请参看图2、图4、图5所示，制齿20于外凸弧面 处的抵接槽处，能先设置弹簧23，将设有弹簧23的制齿20置入形成于扳手本体10其棘齿 孔槽11周缘的容置槽室15内，使制齿20能被由容置槽15内往外倾斜顶出，外围设有棘齿 31的棘轮30容置于扳手本体10的棘齿孔槽11内，上下两边皆设有限位环槽33的棘轮30， 该下方一边所设限位环槽33对应扳手本体10下缘的限位环肋12配合限位，使棘轮30被 收容于棘齿孔槽11内，即棘齿30不会从扳手本体10贯通的棘齿孔槽11 一边掉出，扳手本 体10的棘齿孔槽11另一边所设一外端呈开放的卡结环槽13提供限位环40容置，而弹性 扣50扣入限位环40的外环卡结沟槽41后，该套设有弹性扣50的限位环40再嵌设于卡 结环槽13周缘的卡结槽13处，以将限位环40与扳手本体10结合固定，并以弹性扣50外
6缘扣入卡结环槽13周缘的卡结槽沟14内，令棘轮30上方以限位环40配合限位，使棘轮30 不会由扳手本体10其棘齿孔槽11上方脱离，且棘齿30以上下边的限位环槽33作轴部，而 以环状限环肋12及限位环40中央透孔作为轴孔而于棘齿孔槽11中转动。本实用新型其结构的使用，再请参看图5所示，当扳手本体10为顺时针转动时，棘 轮30为逆时针方向对制齿20施力，而能对螺丝或螺帽施力，以达到开启或锁结，扳手本体 10顺时针转动，该制齿20又同时被弹簧23所项出，使制齿20整个往倾斜方推出，并以该边 的外齿21与棘轮30的棘齿31产生咬合，滑动面22并会提供避开，因此当扳手本体10转 动，棘轮30也会一同被带动，以此产生施力的扳转转动螺丝或螺帽或其他物件。本实用新型如图6所示，当扳手本体10为逆时针转动时，棘轮30是为顺时针方向 对制齿20施力，这时的制齿20 —边虽被弹簧23所顶出，但是该顶出的力道与方向为在同 一相逆的直线上，因此制齿20的外齿21并无法顺利咬合棘轮30的棘齿31，而是会被棘齿 31所往内推，及于滑动面22上滑动，产生一格格的空转棘动声，以准备扳手本体10的下一 道顺时针转动施力。本实用新型经由扭力测试机测试，该测试使用3组具有本实用新型的制齿20且尺 寸为19mm的棘轮扳手作测试，扭力测试机所设置的拉力最大值为5493kg-cm，而经测数据 得知该相对的已知为19mm的棘轮板手所测试出的数值为3226kg-cm，本实用新型经由三组 棘轮扳手的实际测试，其数据分别为4697. 32kg-cm、4802. 97kg-cm及4524. 79kg ；通过测试 的数据就以得知本实用新型优于已知技术，且为目前所有已知技术无法达到的。通过上述具体实施例的结构，本实用新型可得到下述的效益其皆能运用任何设 计形态的棘轮扳手且符合各种制齿形态，该制齿为高密度钢材构成，该钢材选自由一中碳 钢、一高碳钢及一合金钢所组成的一群组其中之一种钢材，或可经热处理后提高硬度的钢 材，于本案实用新型的实施例中以中碳钢为最理想，尤其该制齿以铬钼钢为最佳，采以连续 冷锻冲压形成结构外形，再经热处理及表面处理所制成，令该制齿的结构组织于每次冷锻 冲压加工程序中的塑形变化量较小，内部的金属晶粒组织是局部、渐进与缓和地产生流动 及畸变，有效维持结构组织的连续性、均勻性及流线性，使其更加压密紧实、细粒化与均质 化，能获得良好的结构强度与机械性质，避免因剧烈塑形变化或过度锻造所致破坏组织结 构与加工硬化等不良现象，整体确实达到密度高、结构强度佳，耐摩擦系数高及扭力、抗压、 抗拉强度佳，令该棘轮扳手于长时间的使用下，不易造成外齿崩裂而失去其使用的功效；又 一体成型可依据实际需要制成的任何形状或于本实施例中呈弯弧状的制齿于其内凹弧形 表面处(内表面)设有多数外齿，而邻接多数外齿另一边设有较低且平整的滑动面，外凸弧 面处(即外面)滑动面方向设置朝朝向外齿方向的弹出弹簧，及设于扳手本体一端棘齿孔 槽一侧边的容置槽室，及位于棘齿孔槽上下一边所设限位肋及具卡结槽沟的卡结环槽，搭 配两边设有内缩的限位环槽的棘轮与具弹性扣的具卡结沟槽的限位环，使其整体在零件数 上减少外，在维修、组装上简单容易。以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换 都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种棘轮扳手的制齿改良结构，其特征在于，该棘轮扳手具有一扳手本体及一棘轮，该扳手本体设有一棘齿孔槽及形成于该棘齿孔槽周缘的容置槽室，以分别配合收容该棘轮及该制齿，该棘轮周缘设有一棘齿，该制齿由经热处理后可提高硬度的高密度的钢材构成，该钢材选自由一中碳钢、一高碳钢及一合金钢所组成一群组其中的一种钢材，采以连续冷锻冲压形成结构外形，再经热处理及表面处理成为制成品，制齿收容于扳手本体的容置槽室，制齿并设有符合该棘齿外形的具多个外齿的内表面，该多个外齿的齿形与该棘轮周缘棘齿的齿形互相配合，以啮合于该棘齿。
2.如权利要求1所述的棘轮扳手的制齿改良结构，其特征在于，该合金钢为一铬钼钢。
3.如权利要求1或2所述的棘轮扳手的制齿改良结构，其特征在于，该制齿还包括一滑 动面，该滑动面设于该内表面邻接于多个外齿的区域。
4.如权利要求3所述的棘轮扳手的制齿改良结构，其特征在于，该制齿还包括一抵接 槽，该抵接槽设于该内表面的相对外面处，其对应于该滑动面的区域。
5.一种棘轮扳手，其特征在于，包括一板手本体，其一端设有柄部，其另端设有一贯通的棘齿孔槽，棘齿孔槽周缘往柄部处 设有一容置槽室；一棘轮，设于扳手本体的棘齿孔槽，于外部周缘环设有棘齿；一制齿，收容于扳手本体其容置槽室，该制齿材质为选用经过热理后可提高硬度的高 密度的钢材构成，该钢材选自由一中碳钢、一高碳钢及一合金钢所组成一群组其中的一种 钢材，采以连续冷锻冲压形成结构外形，再经热处理及表面处理成为制成品，该制齿具有一 内表面及一外面，内表面一区域设有多个外齿，该多个外齿的齿形能与棘轮外部周缘的棘 齿相互配合，以啮合于该棘齿。
6.如权利要求5所述的棘轮扳手，其特征在于，该合金钢为一铬钼钢。
7.如权利要求5或6项所述的棘轮扳手，其特征在于，该制齿的内表面另一区域设有一 滑动面，该滑动面邻接于多个外齿的区域。
8.如权利要求7所述的棘轮扳手，其特征在于，该制齿的外面设有一抵接槽，该抵接槽 对应于滑动面的区域。
9.如权利要求8项所述的棘轮扳手，其特征在于，还包括一弹簧，该弹簧一端设于抵接 槽，而另端则抵接于扳手本体其容置槽室内侧。
10.如权利要求第9项所述的棘轮扳手，其特征在于，扳手本体的棘齿孔槽一边周缘设 有具卡结槽沟且呈一端呈开放的卡结环槽，该棘轮扳手还包括一限位环及一弹性扣，该限 位环周缘设有卡结沟槽，该弹性扣设于卡结沟槽，连同该限位环分别嵌合组合于扳手本体 的卡结环槽及卡结槽沟，而扳手本体的棘齿孔槽另一边周缘设有限位环肋，该棘轮两边分 别设有一限位环槽，用以抵接于限位环肋及限位环，以组成该棘轮扳手。
专利摘要本实用新型公开了一种棘轮扳手及棘轮扳手的制齿改良结构。该棘轮扳手包括一扳手本体、一制齿、一棘轮、一限位环及一弹性扣；该扳手本体有棘齿孔槽及一形成于棘齿孔周缘的容置槽室，棘齿孔槽两端周缘分别设有限位环肋及具卡结沟的卡结环槽，以配合收容该棘轮、具弹性扣的限位环及制齿，该棘轮周缘设有棘齿，该制齿为高密度钢材构成，经连续冷锻冲压形成及热处理及表面处理，以符合各种制齿形态及运用于任何设计形态的棘轮扳手，制齿的内表面一边段设有对应棘轮周缘的棘齿的多数外齿，另一边段则设有较低平整的滑动面，制齿的外面处靠滑动面方向设有抵接槽，其上设有一朝向外齿方向的弹簧，弹簧另端则止于容置槽室一侧。
文档编号B25B13/46GK201659531SQ20102000005
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者彭桔星 申请人:彭桔星