專利名稱：一種多重扭力輸出的扳手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及手工具的技術領域，更具體的說涉及一種多重扭力輸出的扳手。
背景技術：
早期的棘輪扳手，是在一施力單元的端部成型一頭，頭外露出一插入件。在頭內安 裝一棘輪傳動機構和一選向裝置，此棘輪傳動機構會傳動插入件旋轉，且旋轉方向由選向 裝置來決定，使插入件產生單向卡掣作用。如此一來，只要讓多邊形的插入件插入一套筒 中，并在一螺鎖用途的工件上面套住套筒，即能利用施力單元的來回擺動，達到鎖緊或旋松 工件的效能。 眾所周知，只有鎖緊或旋松的剎那間，需要扳手對工件施予最大的扭力值；其余時 間，即使以手指也能扭轉呈松動狀的工件。但是，施力單元的擺動，因習慣而有角度范圍的 限制，遠比自轉性的扭動速率還慢。更何況，來回擺動期間的插入件、套筒等平穩度不易維 持，松動的工件會造成扳手晃動的缺點。 針對上述弊端，手工具業者研發一種輸出大、小扭力值的棘輪扳手。具體可以參考 EP0486710、 US4545267、 US5105688、 US6070499、 W08803999、 W09207692及中國臺灣公告第 494828號等專利案可知，此類棘輪扳手的主要構造，是將一轉軸置入施力單元的內部，此轉 軸深入頭的端部，固設一嚙接棘輪傳動機構的齒輪，并在轉軸另端結合一握持單元。除了松 緊工件的瞬間，需要棘輪扳手輸出最大扭力以外，其余時間，只要單向扭轉握持單元，即可 傳輸動力至棘輪傳動機構，使露出頭外的插入件旋轉，并以較小的扭力驅動工件旋轉。 但是，這些專利案的構造，卻不適用靈活擺動的頭，如何讓具備擺動的頭的扳手， 也能輸出大、小兩種扭力值，就成為本實用新型需克服的難題。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種多重扭力輸出的扳手，以解決現有技術中對于具 擺動的頭的扳手，不能輸出大、小兩種扭力的問題。 為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是 —種多重扭力輸出的扳手，包括 —施力單元，在兩端之一分叉有二支撐臂，另端連接一可轉動的握持單元； —傳動系統，埋設于兩支撐臂之一的內部，包含一撓性傳動件，兩端各自固設一齒 輪；一主動輪，與齒輪嚙接而輸出握持單元的動力；一樞紐單元，與一從動輪相連，該從動 輪嚙接齒輪而輸出主動輪的動力； —中空狀的頭，聯結于兩支撐臂之間而能擺動，在內部安裝一非圓形的插入件、一 離合機構和一選向裝置；該離合機構接收樞紐單元的動力，以驅動插入件旋轉；該選向裝 置決定插入件單向卡掣作用。 進一步，該扳手還包括有一支撐軸，設置在另個支撐臂，配合樞紐單元共同支撐住 頭及其內部的選向裝置；該樞紐單元一端具有一輸入柱，結合有從動輪和一定位于支撐臂的閉塞件，且樞紐單元在另端成型有一輸出部和若干環繞輸出部外圍的齒，該齒與離合機 構具備嚙接關系。 再進一步，該離合機構包括一位于選向裝置下方的動力輪，在中間部位貫穿一第 一致動孔，其孔形與插入件相符而能彼此套合在一起；該動力輪一面環繞一正齒列，嚙接于 輸出部周圍的齒，且另面的邊緣與若干分隔塊相抵，并環繞有一第一順向齒列；這些分隔塊 成型于頭的內面，相鄰二分隔塊之間形成一道軌槽；一具備彈性的離合輪，其一面環繞一第 二順向齒列，另面環繞一第一逆向齒列，維持嚙接第一順向齒列的關系，并在離合輪外圍設 有多個滑動凸塊，每一滑動凸塊置入相對的軌槽中；一底板，封住頭的開口而能轉動，其中 間部位貫穿一第二致動孔，其孔形與插入件相符而能彼此套合在一起，并在底板一面環繞 一第二逆向齒列。 更進一步，該選向裝置包括一選向盤，封住頭的開口而能轉動，在中間部位陷入 一承載槽，且槽底貫穿有一圓孔，并在緊鄰圓孔處豎立至少一抵制片，該抵制片具有一斜 邊，使深入圓孔的插入件容納在承載槽中；一位于選向盤下方的作動件，在壁面凹陷有二形 狀與抵制片相符的契合槽，且背對契合槽的壁面凸伸若干腳片，這些腳片穿過設置在動力 輪的限制槽而可推動離合輪；一基座，被支撐軸和樞紐單元支撐在頭的內部，在基座的中間 部位貫穿一內孔，容許選向盤的抵制片及作動件置入孔中。 又進一步，該抵制片接觸作動件或契合槽的壁面，具有凹凸配合的形狀。 采用上述結構后，本實用新型讓具備擺動的頭的扳手，也能輸出大、小兩種扭力
值，其通過轉動握持單元，進而經過傳動系統帶動離合機構，該離合機構又進一步帶動插入
件，該插入件對工件施予小扭力，同時也可以直接通過扳手本身的轉動來實現大扭力的輸出。
圖1是組合立體圖，表現本實用新型扳手的一較佳實施例的具體形狀 圖2是剖視圖，表現圖1中沿I-I線剖開的內部結構的聯結關系； 圖3是剖視圖，局部放大圖2的頭； 圖4是立體剖視圖，表現單一頭的外殼部位； 圖5是分解立體圖，表現裝配在頭里面的各組件具體形狀； 圖6是組裝立體圖，表現圖5中各組件組裝后與傳動系統的聯結關系 圖7是剖視圖，表現圖1沿II-II線剖開的內部結構的聯結關系； 圖8是局部剖視立體圖，表現頭內各組件在未選向時的聯結關系； 圖9是局部剖視立體圖，表現頭內各組件在選向后的聯結關系。 圖中 扳手 100 握持單元 10 轉軸 11 傳動系統 12 主動輪 13 齒輪 131 撓性傳動件 132 從動輪 14 樞紐單元 15 輸入柱 16 閉塞件 1具體實施方式為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進 行詳細闡述。 圖1顯示一扳手100，包括一握持單元10、一施力單元20和一頭30。該握持單元 10組裝于施力單元20的端部且可扭動旋轉；該施力單元20另端呈分叉狀而形成有二支撐 臂21，并在兩支撐臂21之間樞接著頭30且能予以擺動；該頭30呈扁圓形體，兩面之一突 出一插入件40，另面安裝有一按鈕42和一選向裝置50。隨著按鈕42的按壓動作，讓一珠 體41凸出于四方柱形插入件40的壁面，或使珠體41沉入插入件40中。該選向裝置50可輸出部17凸部19施力單元20貫孔22支撐軸24凸部26頭30分隔塊32凹部34插入件40按鈕42通孔44軸桿46選向裝置50承載槽52抵制片54作動件56腳片58基座60平面62離合機構70簧圈72扣環74動力輪80第一順向齒列82限制槽84徑向環86第一逆向齒列88底板90第二逆向齒列92
18
21 23 25
31 33
41 43 45 47 51 53 55 57
61 63 71 73
81 83
85 87 89 91
齒
支撐臂 容納室 桿身
孔洞 軌槽
珠體 環框
壓縮彈簧
缺口
選向盤
圓孔
斜邊
契合槽
正齒列
第一致動孔
離合輪
滑動凸塊
第二順向齒列
第二致動孔
件
孔孔片性
內小環彈被撥轉，控制插入件40執行單向卡掣作用。 該扳手100的內部構造，請參照圖2及圖3所示，在握持單元10及施力單元20里 面安裝一轉軸11、一傳動系統12及一支撐軸24。該轉軸11的局部被握持單元IO包覆，二 者結合為一體而能一起作動；轉軸11露出握持單元10的部分深入一貫孔22中，此貫孔22 位于施力單元20的內部，與一設置在支撐臂21的容納室23相通。 該傳動系統12埋設在容納室23中，包括一主動輪13、二齒輪131、一撓性傳動件 132、一從動輪14和一樞紐單元15。該主動輪13鎖固于深入貫孔22的轉軸11端部，使握 持單元10與施力單元20聯結在一起而可扳動或自轉。兩齒輪131各自固定在撓性傳動件 132的端部，其中之一齒輪131嚙接于主動輪13，另一齒輪131與從動輪14具備嚙接關系， 可將握持單元10的扭力輸出至從動輪14。該樞紐單元15呈桿狀而穿入支撐臂21中，兩端 之一沿著軸向延伸一較小直徑的輸入柱16，并與末尾的從動輪14和一閉塞件161結合在一 起。此外，該樞紐單元15另端成型一輸出部17和一凸部19，該輸出部17外圍環繞若干齒 18，深入頭30內而與一位于選向裝置50下方的離合機構70具備嚙接關系。其中，該閉塞 件161呈環形而鑲嵌在容納室23開口，配合支撐臂21維持樞紐單元15的平衡。該閉塞件 161由軸承予以實施較佳，利于樞紐單元15轉動。 該支撐軸24為階梯狀的圓柱體，以較大直徑部位螺接于另一支撐臂21，并視較小 直徑部位為一桿身25而深入頭30內，且桿身25端面延伸有一凸部26。兩凸部19、26位于 頭30內且彼此相對，共同支撐著選向裝置50。 接著，如圖4所示，中空環形體的頭30具有二孔洞31、若干分隔塊32與一凹部34。 兩孔洞31彼此相對地貫穿于頭30的壁面，供支撐軸24與樞紐單元15穿過對應的孔洞31， 可支持頭30在兩支撐臂21之間作靈活的擺動。這些分隔塊32成型于頭30的內面下方， 且相鄰二分隔塊32之間形成一道軌槽33。該凹部34是陷入頭30開口處的環形槽，緊鄰著 前述分隔塊32。 為了進一步說明頭30里面的組裝情況，請配合圖4到圖7可獲得更詳細的了解。 先從插入件40來看，其頂端的周圍成型一圈環框43，并在中間位置貫穿一通孔 44，該通孔44穿過插入件40的整個柱身而呈階層狀，容許一壓縮彈簧45留置于通孔44的 中段位置。前述按鈕42呈扁圓造型而置入環框43中，且中心區域沿著軸向延伸一軸桿46。 該軸桿46為階段狀的圓棒，穿過插入件40的通孔44以及孔內的壓縮彈簧45，并在桿身對 應珠體41的位置凹陷一缺口 47。隨著按鈕42的按壓動作，以軸桿46較大直徑部位擠壓著 彈簧45，同時軸桿46的缺口 47會讓珠體41下沉。施予按鈕42的外力消失后，軸桿46會 迅速彈起，且缺口 47周遭壁面可推動珠體41往外凸出。 支撐插入件40的選向裝置50，包括一選向盤51、一作動件56及一基座60。該選 向盤51呈環片狀而橫放在頭30的開口上方，在內環部位陷入一承載槽52，且槽底貫穿有一 圓孔53，供插入件40深入圓孔53而讓環框43容納在承載槽52中。該選向盤51緊鄰圓孔 53處朝下豎立著二對稱的抵制片54，各抵制片54成型有一斜邊55。該作動件56呈環片狀 而位于選向盤51下方，其面對抵制片54的壁面凹陷有二契合槽57，各契合槽57形狀與對 應的抵制片54彼此相合，且背對契合槽57的壁面凸伸四腳片58。至于基座60，如圖所示 概呈矩形體，在中間部位貫穿有一內孔61，容許選向盤51的抵制片54及作動件56置入孔 中。該基座60外圍成型有二平行的平面62，各平面62具有一貫穿至內孔61的小孔63，讓對應的凸部19、26插進孔內，支撐基座60懸掛于頭30里面。特別是，抵制片54接觸作動 件56或契合槽57的壁面，可以成型凹凸配合的形狀，幫助抵制片54取得短暫的定位效果， 如圖8及圖9所示。 接著看到選向裝置50下方的離合機構70，主要包括一動力輪80、一離合輪85及 一底板90。該動力輪80是環齒輪而可置入頭30內，其一面在邊緣環繞一圈由若干齒塊構 成的正齒列81，另面環繞一圈由若干齒塊構成的第一順向齒列82，且邊緣抵住分隔塊32頂 面，使正齒列81與輸出部17周圍的齒18具備嚙接關系。在動力輪80中間部位貫穿一第 一致動孔83，該第一致動孔83形狀與插入件40的非圓形段相符，且孔壁凹陷有數量等同于 腳片58的限制槽84，各限制槽84供對應的腳片58插入，讓作動件56能順著基座60的內 孔61壁面滑動。 該離合輪85也是環齒輪，可置入頭30內，其內環壁面成型一徑向環86，而外環壁 面依等分設有多個滑動凸塊87，并在朝向動力輪80 —面環繞一圈由若干齒塊構成的第一 逆向齒列88，另面則環繞一圈由若干齒塊構成的第二順向齒列89。該徑向環86與插入件 40無接觸關系，其表面放置一簧圈72，得以支撐一環片71持續保有接觸腳片58的狀態。各 滑動凸塊87置入對應的軌槽33中，使該分隔塊32恰好位于兩滑動凸塊87之間，足以引導 離合輪85順著軌槽33方向作動。 該底板90形狀與頭30的凹部34相符，其中心區域貫穿有一第二致動孔91，且朝 向離合輪85的一面環繞一圈由若干齒塊構成的第二逆向齒列92。該第二致動孔91形狀與 插入件40的非圓形段相符，使底板90與插入件40相套，利用一嵌入插入件40的扣環74， 將底板90緊靠著頭30的凹部34。在底板90和離合輪85之間夾有一彈性件73，致使離合 輪85的第一逆向齒列88與第一順向齒列82維持在嚙接關系。 請參照圖1至圖5及圖8、圖9所示，扳手IOO欲鎖緊工件時，可以先施予較小扭力 值轉動工件，然后以較大扭力值鎖緊工件。輸出小扭力值扭轉握持單元IO，驅使轉軸11端部的主動輪13帶動整個傳動系 統12轉動。動力經由樞紐單元15的齒18傳遞至嚙接關系的正齒列81，導致動力輪80以 第一致動孔83的孔壁驅使插入件40旋轉。由于第一順向齒列82嚙接第一逆向齒列88的 緣故，所以，動力輪80只能依圖面順時鐘方向轉動且發出齒塊連續彈碰的「喀」聲，同時，插 入件40驅使工件往下持續深入一段距離。輸出大扭力值握緊握持單元IO，讓整個傳動系統12連同動力輪80維持在不動 的狀態，再加上滑動凸塊87受到分隔塊32的轉向拘束力影響，使離合輪85的第一逆向齒 列88抵住動力輪80不能逆轉等緣故，導致握持單元IO往順時鐘方向扳動時，連同施力單 元20的兩支撐臂21帶動頭30 —起同向作動，令插入件40施予較大的扭力而鎖緊工件。 相反地，先施予較大扭力旋松工件，即能以較小扭力值輕松的轉動工件；前題是， 必須選擇插入件40的旋轉方向。選擇旋轉方向隨著選向盤51的撥轉，抵制片54的斜邊55會推移契合槽57的 壁面，使作動件56順著基座60內孔61移動一段距離。由于抵制片54有足夠的長度，故腳 片58在限制槽84的拘束下，會推動環片71擠壓簧圈72而對徑向環86施力，使離合輪85 往底板90方向移動，直到第二順向齒列89嚙接第二逆向齒列92為止。輸出大扭力值握緊握持單元10，讓整個傳動系統12、動力輪80乃至于插入件40等維持在不動的狀態，再加上滑動凸塊87受到分隔塊32的轉向拘束力影響，使離合輪85 抵住動力輪80不能逆轉等緣故，導致握持單元10往逆時鐘方向扳動時，連同施力單元20 的兩支撐臂21帶動頭30 —起同向作動，令插入件40施予較大的扭力而旋松工件。輸出小扭力值接下來，只要扭轉握持單元IO，經由轉軸11傳遞動力至傳動系統 12，讓動力輪80的第一致動孔83驅動插入件40旋轉。由于底板90受到離合輪85限制只 能逆時鐘轉動的緣故，所以，動力輪80只能依圖面逆時鐘方向轉動且發出齒塊連續彈碰的 「喀」聲，同時，插入件40驅使工件往上持續旋轉一段距離。 上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的 普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
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權利要求一種多重扭力輸出的扳手，其特征在于，包括一施力單元，在兩端之一分叉有二支撐臂，另端連接一可轉動的握持單元；一傳動系統，埋設于兩支撐臂之一的內部，包含一撓性傳動件，兩端各自固設一齒輪；一主動輪，與齒輪嚙接而輸出握持單元的動力；一樞紐單元，與一從動輪相連，該從動輪嚙接齒輪而輸出主動輪的動力；一中空狀的頭，聯結于兩支撐臂之間而能擺動，在內部安裝一非圓形的插入件、一離合機構和一選向裝置；該離合機構接收樞紐單元的動力，以驅動插入件旋轉；該選向裝置決定插入件單向卡掣作用。
2. 如權利要求1所述的一種多重扭力輸出的扳手，其特征在于，該扳手還包括有一支 撐軸，設置在另個支撐臂，配合樞紐單元共同支撐住頭及其內部的選向裝置；該樞紐單元一 端具有一輸入柱，結合有從動輪和一定位于支撐臂的閉塞件，且樞紐單元在另端成型有一 輸出部和若干環繞輸出部外圍的齒，該齒與離合機構具備嚙接關系。
3. 如權利要求2所述的一種多重扭力輸出的扳手，其特征在于，該離合機構包括 一位于選向裝置下方的動力輪，在中間部位貫穿一第一致動孔，其孔形與插入件相符而能彼此套合在一起；該動力輪一面環繞一正齒列，嚙接于輸出部周圍的齒，且另面的邊緣 與若干分隔塊相抵，并環繞有一第一順向齒列；這些分隔塊成型于頭的內面，相鄰二分隔塊 之間形成一道軌槽；一具備彈性的離合輪，其一面環繞一第二順向齒列，另面環繞一第一逆向齒列，維持嚙 接第一順向齒列的關系，并在離合輪外圍設有多個滑動凸塊，每一滑動凸塊置入相對的軌 槽中；一底板，封住頭的開口而能轉動，其中間部位貫穿一第二致動孔，其孔形與插入件相符 而能彼此套合在一起，并在底板一面環繞一第二逆向齒列。
4. 如權利要求3所述的一種多重扭力輸出的扳手，其特征在于，該選向裝置包括 一選向盤，封住頭的開口而能轉動，在中間部位陷入一承載槽，且槽底貫穿有一圓孔，并在緊鄰圓孔處豎立至少一抵制片，該抵制片具有一斜邊，使深入圓孔的插入件容納在承 載槽中；一位于選向盤下方的作動件，在壁面凹陷有二形狀與抵制片相符的契合槽，且背對契 合槽的壁面凸伸若干腳片，這些腳片穿過設置在動力輪的限制槽而可推動離合輪；一基座，被支撐軸和樞紐單元支撐在頭的內部，在基座的中間部位貫穿一內孔，容許選 向盤的抵制片及作動件置入孔中。
5. 如權利要求4所述的一種多重扭力輸出的扳手，其特征在于，該抵制片接觸作動件 或契合槽的壁面，具有凹凸配合的形狀。
專利摘要本實用新型公開一種多重扭力輸出的扳手，包括一施力單元，在兩端之一分叉有二支撐臂，另端連接一可轉動的握持單元；一傳動系統，埋設于兩支撐臂之一的內部，包含一撓性傳動件，兩端各自固設一齒輪；一主動輪，與齒輪嚙接而輸出握持單元的動力；一樞紐單元，與一從動輪相連，該從動輪嚙接齒輪而輸出主動輪的動力；一中空狀的頭，聯結于兩支撐臂之間而能擺動，在內部安裝一非圓形的插入件、一離合機構和一選向裝置；該離合機構接收樞紐單元的動力，以驅動插入件旋轉；該選向裝置決定插入件單向卡掣作用。本實用新型針對可讓具備擺動的頭的扳手，也能輸出大、小兩種扭力值。
文檔編號B25B13/46GK201524978SQ200920178609
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月15日 優先權日2009年9月15日
發明者林大森 申請人:景祥凱工業股份有限公司