專(zhuān)利名稱(chēng)：棘輪扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及扳手，尤指一種高扭力左右推的棘輪扳手。
扳手的使用，對(duì)十九、廿世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)界來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)不可缺少的手工具之一，凡是開(kāi)口扳手、套筒扳手、棘輪扳手、梅花扳手等都是工廠與家庭皆備的物品，其中，一種可單向連續(xù)制動(dòng)的棘扳手結(jié)構(gòu)，是結(jié)合了梅花扳手與棘輪扳手的實(shí)用特點(diǎn)而衍生的創(chuàng)作，不僅大幅提升了制作者的工作效率與產(chǎn)業(yè)品質(zhì)，更使扳手工具的技術(shù)領(lǐng)域向前跨了一大步，請(qǐng)參閱


圖1-圖7所示，一般制動(dòng)扳手的結(jié)構(gòu)形態(tài)雖有各種不同的組合變化，但是主要的組成要件包括一扳手主體、一棘齒輪、一制動(dòng)塊及一彈性體，而技術(shù)手段是利用彈性體頂?shù)旨X塊，使齒棘塊的齒部與棘齒輪的棘齒呈嚙合構(gòu)態(tài)，從而使棘齒輪受扳手主體扳轉(zhuǎn)的動(dòng)作而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一方向?yàn)橛行е苿?dòng)，另一方向?yàn)榭辙D(zhuǎn)的無(wú)效運(yùn)動(dòng)，使扳手主體可產(chǎn)生連續(xù)制動(dòng)的功效，但是雖然各個(gè)習(xí)用扳手的結(jié)構(gòu)都具有連續(xù)制動(dòng)的功效，然而，因?yàn)橐话懔?xí)用扳手的棘齒輪與制動(dòng)塊其齒部嚙合時(shí)，所產(chǎn)生的無(wú)效分力過(guò)大，因此，在扳手扳動(dòng)的過(guò)程中，容易因無(wú)效分力大于棘齒輪本身的抗屈強(qiáng)度，而使棘齒輪產(chǎn)生變形造成損壞，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D8所示，以下是以一分析圖詳細(xì)說(shuō)明習(xí)用齒形嚙合時(shí)的缺失由圖8所示可知，當(dāng)OA/OD=AB/CD時(shí)，AD=OD-OA假設(shè)AB=N(為常數(shù))則CD和AD成正比，增加CD則是增加AD的長(zhǎng)度，設(shè)T為扳手厚度，則AD部分受力為F=P/AD*T，P為單位面積壓力，AD越大，則單位受力越小，剪力r=F/CD，代表可承受力量越大；而一般扳手只能增加AD的長(zhǎng)度來(lái)增強(qiáng)承受扭力，此一情形容易造成扳手整體體積較大，且操作空間不足，失去棘齒輪快速操作的便利性；而若不增加扳手的厚度，又需有高扭力的功效時(shí)，則是習(xí)用產(chǎn)品所不具備的特點(diǎn)，有鑒于此，本創(chuàng)作人為改善上述習(xí)用單制動(dòng)板手扳動(dòng)時(shí)無(wú)效分力的產(chǎn)生，以提高扳手使用的扭力系數(shù)，乃決心憑其從事手工具用品制造、研發(fā)的多年經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)苦思力索、潛心研發(fā)，最終研創(chuàng)出本實(shí)用新型的棘輪扳手。
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種棘輪扳手。在不增加扳手厚度的情況下，該扳手能減少、降低棘輪扳手扳動(dòng)受力時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)效分力，進(jìn)而使扳手的扳動(dòng)功效及所能承受的最大扭力相對(duì)增加。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用的解決方案是提供一種棘輪扳手，該棘輪扳手由一扳手主體、棘齒輪、制動(dòng)桿、彈簧及鋼珠等構(gòu)件所組成，其中該扳手主體，一端形成一棘輪頭，內(nèi)緣形成鏤空狀用以容置棘齒輪，并透過(guò)一蓋板及C型環(huán)將其卡固，而棘輪頭側(cè)邊適處穿設(shè)有一容槽，用以容置制動(dòng)桿，而其內(nèi)緣壁面適處則另鉆設(shè)有一槽孔，以供容置彈簧及鋼珠；該棘齒輪，為一環(huán)狀齒輪，外環(huán)周面凸設(shè)預(yù)定數(shù)目的齒部，內(nèi)緣則形成一夾持座，以供螺帽套設(shè)；該制動(dòng)桿，容設(shè)于扳手主體的容槽內(nèi)，為一呈柱狀的構(gòu)件，相對(duì)于棘齒輪一端適處，形成有與棘齒輪的齒部相嚙合的卡齒，另端適處則形成有二圓弧形的弧形槽，以供鋼珠受彈簧推抵而頂置；其特點(diǎn)在于該棘齒輪的齒部形成橢圓狀，而制動(dòng)桿的卡齒往桿體內(nèi)縮，且與棘齒輪相互嚙合，使其能承受較大的扭力。
由本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征可知，本實(shí)用新型與習(xí)用的棘輪扳手相比，主要具有如下有益效果本實(shí)用新型通過(guò)將棘齒輪的齒部外凸端形成近似于橢圓的弧形狀，以增加、延長(zhǎng)齒部受力的長(zhǎng)度，而推桿的齒形、齒數(shù)則偏離施力的中心預(yù)定距離，使棘齒輪與制動(dòng)桿相嚙合時(shí)，能降低無(wú)效分力的形成，從而使得扳手能承受的最大扭力相對(duì)提升。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作一詳細(xì)描述。
圖1是第一種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖2是第二種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖3是第三種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖4是第四種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖5是第五種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖6是第六種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖7是第七種習(xí)用結(jié)構(gòu)的組合剖面示意圖。
圖8是習(xí)用齒部嚙合時(shí)產(chǎn)生無(wú)效分力的分析圖。
圖9是本實(shí)用新型的組合外觀圖。
圖10是本實(shí)用新型的分解示意圖。
圖11是本實(shí)用新型的受力分析圖。
圖12是本實(shí)用新型的棘齒輪與制動(dòng)桿咬合受力分析圖。
圖13是本實(shí)用新型的扳動(dòng)受力分析圖。
圖14是本實(shí)用新型的棘齒輪受力分析圖。
附圖之中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-扳手主體11-棘輪頭12-容槽 13-槽孔2-棘齒輪 21-齒部22-夾持座 3-制動(dòng)桿31-卡齒 32-弧形槽4-彈簧5-鋼珠請(qǐng)參閱圖9～
圖12，圖中所示為本實(shí)用新型所選用的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，此僅供說(shuō)明之用，在專(zhuān)利申請(qǐng)上并不受此種結(jié)構(gòu)的限制。當(dāng)然，本實(shí)用新型在某些零件上，或零件的安排上或許有所不同，但所選用的實(shí)施例，則在本說(shuō)明書(shū)中予以詳細(xì)說(shuō)明，并在附圖中展示了其構(gòu)造。
請(qǐng)參閱圖9、
圖10所示，本實(shí)用新型的棘輪扳手，主要是由扳手主體1、棘齒輪2、制動(dòng)桿3、彈簧4及鋼珠5等構(gòu)件所組成，其中該扳手主體1，一端形成一棘輪頭11，內(nèi)緣形成鏤空狀用以容置棘齒輪2，并透過(guò)一蓋板6以及C型環(huán)7將棘齒輪2卡固，而棘輪頭11側(cè)邊適處穿設(shè)有一容槽12，用以容置制動(dòng)桿3，而其內(nèi)緣壁面適處則另鉆設(shè)有一槽孔13，以供容置彈簧4及鋼珠5(請(qǐng)參閱
圖11)。
該棘齒輪2，為一環(huán)狀齒輪，外環(huán)周面凸設(shè)有預(yù)定數(shù)目的齒部21，內(nèi)緣則形成一夾持座22，以供螺帽套設(shè)。
該制動(dòng)桿3，容設(shè)于扳手主體1的容槽12內(nèi)，為一呈柱狀的構(gòu)件，相對(duì)于棘齒輪2一端適處，形成有與棘齒輪2的齒部21相嚙合的卡齒31，另端適處則形成有二圓弧形的弧形槽32，以供鋼珠5受彈簧4推抵而頂置。
以上說(shuō)明的是本實(shí)用新型的構(gòu)成要件，而本實(shí)用新型的特征在于該棘齒輪2的齒部21其外端緣是呈趨近于橢圓的弧形狀向外延伸，由此可增加齒部受力的長(zhǎng)度面積，從而使扳手扳動(dòng)時(shí)的扭力大幅度提升。
以下茲以一分析圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型其特征的理由，請(qǐng)參閱
圖11所示，結(jié)合上述習(xí)用結(jié)構(gòu)的圖8所述，若不增加扳手厚度，而又需有較高的扭力功效時(shí)，意即A′D′=N(常數(shù))，而只能增加C′D′的長(zhǎng)度，而當(dāng)OA′/OB′=A′B′/C′D′時(shí)，則F′=P′/A′D′*T如設(shè)M為轉(zhuǎn)動(dòng)力距，H為受力的力臂長(zhǎng)度，則M=F′* H，而承受剪力r=F′/C′D′*T，則增加C′D′的長(zhǎng)度來(lái)增加承受剪力。
因直線是最短的距離，因此如將C′D′直線改為 弧線則可增加長(zhǎng)度，須加以說(shuō)明的是，此弧形狀是呈橢圓形，而非一般的圓弧形，請(qǐng)參閱
圖12所示，該C′D′ 且將θ2＞θ1接長(zhǎng)齒部局部距離，形成橢圓形，則OH′＞OH，M′=OH′* F′(M=OH′* F′習(xí)知)，M′＞M達(dá)到增大扭力的效果，即r′=F′/C′D′* T，r′＞r。
請(qǐng)參閱
圖13所示，因M=F*H，因此產(chǎn)生兩分力F2、F3，其中F2使制動(dòng)桿3往扳手中心移動(dòng)，F(xiàn)3使棘齒輪2受力驅(qū)動(dòng)，若F3大于棘齒輪2本身的抗屈強(qiáng)度時(shí)，則棘齒輪2會(huì)產(chǎn)生變形，造成損壞，因此，必須減少F3的分力，也就是要增大α的角度，故需把制動(dòng)桿3的齒形、齒數(shù)偏、移離中心，即P2的位置，而由以下的分析計(jì)算，則可證明P2是最佳的角度，請(qǐng)參看
圖14所示GK=P1GJ=P2
E=P1/P2=QJ/KX設(shè)KX=N(常數(shù))則需移動(dòng)QJ，得最佳的角度為P1/P2=EP2=1/E*P1以上所述實(shí)施例的揭示是用以說(shuō)明本實(shí)用新型，并非用以限制本實(shí)用新型，故凡是數(shù)值的變更或等效元件的置換仍應(yīng)隸屬于本實(shí)用新型的范疇。
權(quán)利要求1.一種棘輪扳手，包括扳手主體、棘齒輪、制動(dòng)桿、彈簧及鋼珠，其中該扳手主體，一端形成一棘輪頭，內(nèi)緣形成鏤空狀容置棘齒輪，并透過(guò)一蓋板及C型環(huán)將棘齒輪卡固，而棘輪頭側(cè)邊穿設(shè)有一用以容置制動(dòng)桿的容槽，而其內(nèi)緣壁面鉆設(shè)有一用以容置彈簧及鋼珠的槽孔；該棘齒輪，為一環(huán)狀齒輪，外環(huán)周面凸設(shè)齒部，內(nèi)緣則形成一供螺帽套設(shè)的夾持座；該制動(dòng)桿，容設(shè)于扳手主體的容槽內(nèi)，為一呈柱狀的構(gòu)件，相對(duì)于棘齒輪一端形成有與棘齒輪的齒部相嚙合的卡齒，另端則形成有二圓弧形的供鋼珠受彈簧推抵而頂置的弧形槽；其特征在于該棘齒輪的齒部形成橢圓狀，而制動(dòng)桿的卡齒往桿體內(nèi)縮，且與棘齒輪相互嚙合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種棘輪扳手,主要由一扳手主體、棘齒輪、制動(dòng)桿、彈簧及鋼珠等構(gòu)件所組成。其特點(diǎn)在于:該棘齒輪的齒部形成橢圓狀,而制動(dòng)桿的卡齒往桿體內(nèi)縮且與棘齒輪相互嚙合。該棘輪扳手能減少、降低棘齒輪扳動(dòng)受力時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)效分力,進(jìn)而使扳手的扳動(dòng)功效及所能承受的最大扭力相對(duì)增加。
文檔編號(hào)B25B13/00GK2423982SQ00217360
公開(kāi)日2001年3月21日 申請(qǐng)日期2000年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月21日
發(fā)明者謝智慶 申請(qǐng)人:謝智慶