TW201014681A - Quick opening spanner - Google Patents

Description

201014681 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種可空轉回拉往復操作之開口快速扳手， 尤其是一種從夹持工作物w的位罝空轉回拉時，操作者可 獲得「一次到位」的平順操作觸感的開口快速扳手。 【先前技術】 開口快速扳手，是結合傳統開口扳手與棘輪扳手可空轉 回拉往復操作優點的改良手工具，使用時甚為方便，在過 去已累積相當程度之改良技術。舉例而言，中華民國專利 公告第228757號（「可單向旋進之棘爪式扳手構造」）；公 告第278060號（「齒嚆式回轉扳手」）；公告第327619號、 US553期（W09615879) (「棘輪式板手及以棘輪式板:轉 動一個可轉元件之方法」）；公告第M31〇772(「可單向作 動之開口扳手」）等專利案；及其他國家如美國 US7111529、US7077035、US3165015專利案。另外，活動 扳手亦有類似之往復操作機構，如中華民國專利公告第 5〇15丨5(具有棘輪扳手功能之活動扳手）、及川叫滾輪式 可逆活動扳手)專利案、美國US7〇1〇999、中華民國專利： 告 262313、美國 口82,879,681 等。 么 專利公告第228757號揭露之開口扳手，利用設於開口驅 動部兩側夾顎中之「與驅動彈簧同向運動」之一對可縮爪/ 顎（卡齒2,3)，使扳手可達到可空轉回拉往復操作之功效二 此一結構中’可縮爪，（2,3)是沿著彈簧推動方向前 移動，以在扳手順時針操作時旋緊螺絲、並在逆時針 144487.doc 201014681 空轉回拉◎然而，由於扳手旋緊（或旋鬆）螺絲時，需仰賴 螺絲抵緊可縮爪時由可縮爪提供之反作用力，此種運作方 式之扳手之可縮爪/顎（2,3)雖提供有齒狀面與螺絲接觸， 以提供反作用力；然而，一方面因反作用力的方向僅在齒 狀面上產生分力（齒狀面整體上與螺絲接間之接觸面並非 呈90度）、齒狀結構使用久後會產生磨損等因素，而直接 景y響旋緊/旋鬆的操作性能；另一方面，扳手開口部的尺 寸與實際螺帽尺寸有差異，而可縮爪/顎（2,3)於操作過程 中卻又會前後移動並有累進磨損之情形，容易產生咬合上 的誤差。此種扳手使用上並不方便。 專利公告第327619號、US5533428(W09615879)等案略 為改善了前述缺點，其主要方式是使用「與驅動彈簧同向 運動」之單一可縮爪/顎i5、並針對扳手開口部之結構進 行改良一亦即’其界定可縮爪15具有一第二嚙合面14，其 平行於第一爪11上的第一嚙合面13。然而，此一結構在空 轉回拉時運作並不順利。其一原因在於，螺帽6〇鄰近可縮 爪15的一個側面角75，很容易絆住可縮爪15而阻擋回拉的 行程。即使該專利中提供倒角邊16，試圖減少此一問題， 仍不能全面避免。而且’由於扳手開口部的結構複雜、尺 寸較螺帽尺寸大，不但扳手重量隨著尺寸增加，旋緊/旋 鬆螺絲、與空轉回拉的兩個相反方向操作之間，必需反覆 歷經多次移動測試，以尋求較佳施力點，此將耗費操作時 間’對專業使用者而言，甚為不便。 前述或其他類似問題存在於各種仰賴「與驅動彈簧同向 144487.doc 201014681 運動之可縮爪」之扳手中；例如，中華民國專利公告第 M310772 號、US3，165,015、US7,077,035、US7，111，529 等。此種扳手的另一普遍問題是··旋緊/旋鬆彈簧時，彈 簧與可縮爪/顎直接承受巨大扭力，不利於使用壽命。 中華民國專利公告第501515號、US7,010,999、令華民 國（發明專利）公開第200637692號、中華民國專利公告第 5 11 564號揭露之活動扳手（a(yustabie Spanner)，採用不同 之「樞轉式爪」，普遍上可避免上述問題，詳而言之，公 告第501515號於固定顎n上設置橫向貫穿該固定顎u之凹 槽14，並以雙層對稱結構之轉動件（樞轉式爪）4〇、μ樞固 於該兩凹槽内，而使轉動件4〇、66包夾於擋止部15之 間，藉此達到將扳手沿一方向旋轉可將螺絲旋緊/旋鬆， 沿另一方向旋轉可空轉回拉。然而，此一專利仍具有下列 缺點：〇)其兩種形式之轉動件（樞轉式爪）40、66分別為雙 層對稱結構、T形結構之實施例，結構複雜；⑺轉動件 4〇、66包夾在槽孔的兩擋止部15之間，而無法旋入槽孔 内’故扳手開口受限於轉動件的突出而尺寸較大，較為笨 重.，而且只能使用於「活動扳手」上，不適用於開口扳 手（3)彈簧50 67設於樞轉上，能使轉動件4〇、66回彈的 =力較小’操作不順暢；⑷用來容納轉動件4〇、66的槽為 貫穿槽14或穿孔’穿透扳手頭部’故扳手夾持部的強度較 差中華民國專利公告第511564號、⑽，㈣卿、及中 華民國專利公開公報第扇637692號將前述公告第训川 號中穿透扳手頭部的貫穿凹槽改良成未穿透的圓弧C形槽 144487.doc 201014681 而獲得較高強度、並將前述公告第501515號中「轉動件 40、66」改成受彈簧撥動的「驅動滾輪」，以取代轉動件 (樞轉式爪）。然而，一方面由於「驅動滾輪」面積大，用 來安裝該「驅動滾輪」的固定顎必需有相當寬大的面積來 谷納5亥驅動滚輪；另一方面此等先前技術只能用於活動扳 手，以配合「活動顎」、「蝸桿」等元件，才能確實咬合螺 、·‘糸/螺帽等繫件或工作物，整體活動扳手必更為笨重，操 作不便。

在各種可空轉回拉往復操作之扳手中，利用「與驅動彈 簧同向運動之可縮爪」機構之扳手較利用「樞轉式爪」機 構之扳手所需之結構較為單純，具有低成本之優勢；然 而，前者之設計有高複雜度，—般不脫下列幾種缺點：⑴ 回縮爪必需配合-「貫穿夾顆」&滑孔，致使扳手夹顆結 構易因㈣高@力操作而斷裂⑺回縮爪被設計成具 複雜嚙口面、或需配合多個回縮爪，以嚙合螺絲，螺帽 :繫件或工作物等繫件或工作物，致使製造不易或製造成 曰⑺回縮爪的③計需承受極大的力量而容易損壞； (4)容納螺絲/螺帽等螌侔 一 寻綮件之繫件室，可能採移動式夾顎而 結構複雜；或雖採—練+ + 紅 式夾顎但繫件室輪廓複雜，致使操 作不易。 改善前述缺點。 因此，有必要提供一種開口快速扳手 【發明内容】 柄 本發明之目的’在揭露一種開口快速扳手，包括 ，可供手部握持；-開σ驅動部，其位於該握柄 端 144487.doc 201014681 及"""繫件室，| 物。開口驅動部位包:開口驅:部内，用以容納待扳動工作 壁；-第二爽韻二.：夹顆，其具有一第一抵靠 壁；-内壁，其自第'贵―第二抵靠壁’面對第-抵靠 繫件退讓室；❹第二㈣之内㈣延伸；一 向滑動於該辅助韻^讓孔；一辅助顆’其可彈性地縱 限位_合。辅助顎及一輔助顎限位件，其與該 壁接觸之枕部、及二^部端，纟包括—可與該抵靠 之推麼面；—内，端二第一夾顯共同夾持待扳動工作物w 門邵端，及一限位槽。 【實施方式】 W二：1Α至圖2 Β顯示本發明用以扳動-待扳動工作物 '’螺絲/螺帽等繫件或其他具多邊形受驅動端之手 β 了）之開π快速扳手以―較佳實施例；「卫作物指的 ^ 螺絲/螺帽等繫件、或其他具多邊形受驅動端

L扳手驅動之手工具。本文中工作物W泛指工作物W 中受板手驅動之受驅動端。開口快速扳手1大致包括：- 握柄Η ’可供手部握持；及—開口驅動部⑽，其位於該握 柄Η—端。 一開口驅動部100較佳包括：一第一夾顎η〇，其具有一第 抵靠壁114，-第二夾顆12〇，其大致自一鄰接該握柄之 土部121延伸至一自由端122;及一繫件室“ο，其位於 開口驅動部1〇〇内，用以容納待扳動工作物w。 第—夾顎lio之内段（背離第一抵靠壁114的區段）較佳形 成内凹部112，其可在扳手空轉回拉之操作過程中，容 144487.doc 201014681 納工作物w之突出角部（參圖2A)，使操作過程平順。惟第 一夹顎110亦可不設該内凹部112，改而將第二夾顎12〇之 内側擴大，以在扳手空轉回拉之操作過程中容納工作物 W;此雖稍微增加扳手重量，仍可達成特定之功效。 第二失顎120包括： 一第二抵靠壁124，其形成於第二夾顎12〇之該自由端 122並面對第一抵靠壁114 ; 内壁126 ’其自第二抵靠壁丨24向第二夾顎12〇之内側 攀 延伸； 一繫件退讓室128,其大致設於該第二抵靠壁124之延伸 線與該内壁126之間； 一輔助顎退讓孔130,其延伸於該基部121内而與該繫件 退讓室128鄰接，且輔助顎退讓孔13G較佳不貫穿第二夾顆 120 ； 輔助顎140，其局部設於該辅助顎退讓孔13〇内並可彈 φ 挫地（參圖不之彈簧S)縱向滑動於該輔助顎退讓孔130内； 一内部端146，其彈性耦接於辅助顎退讓孔130内（藉由 一彈簧S); 一限位槽148 ;及 辅助顯限位件150，其自第二夹顎120之表面經由-限 位孔152延伸至该辅助顎退讓孔13〇，與該限位槽Mg耦 合’以限制該輔助顎140移動於—未受偏壓之第一位置與 一受偏壓之第二位置之間。 該輔助顎140較祛白. ^ 权佳包括•一面對内壁126而可與該内壁 144487.doc 201014681 126接觸之枕部142、及—用以接觸卫作物％之繫件接觸 面；繫件接觸面包括一抵靠面143及一推壓面144。較佳的 是，輔助顯140位於未受偏麗之第一位置時，繫件接觸面 與第《顎110之第—抵靠壁114間之最窄寬度大致等於工 作物W之尺寸。抵靠面143大致面對待扳動作物w之-接 觸邊緣WS中鄰近基部i 2丨之部分（即圖2 A中接觸邊緣之 下半邛）其在操作工作物W時與第一夾顎11〇共同夾持工 作物W並對其施力^推壓面⑷大致面對待扳動卫作物^之 該接觸，緣ws中背離基部121之部分（即圖2A中接觸邊緣 之上半部），其在開口快速扳手1於空轉回拉時，可受待扳 動工作物w之接觸邊緣ws之上半部推壓，以使輔助顎14〇 向辅助顎退讓孔130内撤回。推壓面144較佳具一和緩的弧 面/曲面。抵靠面丨43與推壓面144之間較佳以一平順弧面/ 曲面相接，亦即，輔助顎140的繫件接觸面從抵靠面143起 以-弧面延伸至㈣面144(除了推壓面144本身具有弧面/ 曲面外，推壓面144與抵靠面143彼此亦以_弧面/曲面相 接）以利於工作物W從接觸抵靠面143滑移至接觸推壓面 144的過程滑順而流轎，如此有助於：當操作開口快速扳 手I從夾持工作物W的位罝空轉回拉時，操作者可獲得一 次到位的平順操作觸感。此相較於US5533428等習知技 術’在空轉回拉時必需藉反覆歷經多次移動測試來尋求較 佳施力點的不平順操作過程，本發明顯然大大增進了操作 便利性。 ~ 限位槽148較佳為位於該辅助顎14〇一側、且界定於枕部 144487.doc 201014681 142之一肩！54、内部端146之一肩156、及内壁126間之縱 向缺口；亦即該缺口本身為U形結構，在内壁126之圍繞下 形成一溝槽。根據此一結構，辅助顎限位件150耦合於限 位槽148中’使輔助顎140在肩154、156的阻擋下，移動於 未受偏壓之第一位置與一受偏壓之第二位置之間。如圖2c 所示’根據本發明另一實施例中’限位槽148亦可為大致 位於辅助顎丨4〇内（亦即：與輔助顎140之周圍及内壁126相 隔一距離）之一縱向缺口。 為獲得更佳之功效’輔助顎14〇於該第一位置時，其抵 靠面143與待扳動工作物界之接觸邊緣ws之接觸位置，較 佳大致位於或略低於待扳動工作物W之接觸邊緣ws之中 央。根據另一較佳實施例，輔助顎M〇於該第一位置時， 其抵靠面143與縱向中心線之夾角小於35度，更佳小於25 度，如此，在辅助顎140在扳轉工作物|時，輔助顎14〇所 承受之扭力t至少有大部分/或幾乎全部轉換為沿辅助顎 ❹ U〇徑向方向之分力’而使輔助顎140緊靠於輔助顎退讓孔 130之孔壁，便於驅動該工作物w(可參圖2〇之受力分布示 意圖）。根據另一較佳實施例，辅助顎14〇之推壓面144 、以較佳和緩的弧面/曲面向抵

減少枕部142與内壁126間之磨損。 144487.doc

一鄰近内壁126之末端延伸、 靠面143延伸，藉此使空棘G 201014681 繫件室160容納待扳動工作物W，其大致位於輔助顎140 與第一抵靠壁II4之間、並與繫件退讓室128鄰接，該繫件 室160與退讓室128共同形成一足夠大之空間允許該開口驅 動部100相對於該待扳動工作物W轉動以完成空轉回拉（於 空轉回拉過程中，工作物W會進入繫件退讓室128並推壓 辅助顎140)。 一顎口部170界定於第一夾顎11〇之第一抵靠壁114與第 二夹顎120之第二抵靠壁124之間，其寬度大致與待扳動之 工作物W之尺寸相同，使第一夾顎110與第二夾顎ι2〇可共 同扳動該工作物W。 值得注意的是，習知技術中，如US7,111,529，為提供 空轉回拉往復操作之功能，扳手之顎口部寬度必需大於待 扳動工作物W(亦即顎口部的尺寸與可轉動工作物w的尺寸 不一致）’才能配合繫件室的複雜結構及輔助顎的結構； 然而本發明中，前由前述之設計，顎口部17〇之寬度能大 致與待扳動工作物w之尺寸相同，使開口快速扳手丨之開 口驅動部100之外觀、大小幾乎與一般不具空轉回拉、往 復操作機構之開口扳手相同，不但節省製造材料，亦能配 合小尺寸工作物W而製作小型開口快速扳手。而且，如前 所述，本發明輔助140的繫件接觸面與第一夾顎110之第一 抵靠壁114間之最窄寬度亦可大致等於工作物貿之尺寸； 故操作者整個操作過程’包括從取㈣口快速扳手i、並 將其顆口部170抵靠工作物w、扳轉工作物w、而後空轉目 拉、再扳轉工作㈣的一連串㈣，是非常平順的。此為 144487.doc -12· 201014681 習知技術所不及。 圖3 A至3E顯示本案鎖固工栳4 产形一咅 n 物臂過程中空轉回拉之操作 匱形不意。工作物W為六角螺絲 ^ bs 角螺絲’故開口快逮扳手之開口 G每回拉—個螺絲邊角，相當於扳手旋轉崎， 故於圖3A至财扳手逆時針旋轉輻度共為6〇。。圖从至把 分別顯示每回拉15。時辅助篛丨4

飞40與工作物W之接觸邊緣WS 之相對位置。圖3A中，輔_ 稍助顎140在彈簧s偏壓下抵達未受 偏壓之第一位置，較佳抽查

抵靠面143緊臨接觸邊緣WS，於此 位置’輔助顎140可與第-夾韻⑽共同夹持該螺絲，故若 以順時針方向旋轉開口快速扳手，可將螺絲旋緊/旋鬆； 如圖3B所示，以逆時針方.向旋轉開口快速扳手時，螺絲對 辅助顯140之反作用力，使辅助顯14〇之推壓面w受力向 輔助顆退讓孔13〇内撤回’從第一位置往第二位置前進， 形成扳手空轉回拉。如圖3(：至邛，扳手繼續旋轉，在繞過 螺絲一邊角後（如圖3D) ’辅助顎14〇重新回到第一位置（參 圖3E) ’扳手即可再次沿順時針方向將螺絲旋緊/旋鬆。 以上所有說明用以闡釋本發明之較佳實施例而非用以 限制本發明。任何依照本發明之結構 '特徵、主旨及申請 專利範圍所施行之其他簡單變化的等效實施例，都應由本 案之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1A至圖1B為本發明之立體示意圖。 圖2 A為本發明之平面部視圖。 圖2B為本發明組合後之平面圖。 H4487.doc -13- 201014681 圖2C為本發明另一實施例之平面圖，其顯示限位槽為 致位於輔助顎140内之一縱向缺口。 大 圖2D為本發明之輔助顎於夾持工作物時之成 _ 又刀为布示意 圖。 圖3A至圖3E為本發明空轉回拉操作之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 開口驅動部 110 第一夾顎 112 内凹部 114 第一抵靠壁 120 第二夾顎 121 基部 122 自由端 124 第二抵靠壁 126 内壁 128 繫件退讓室 130 輔助顎退讓孔 140 辅助顎 141 輔助顎之本體 142 枕部 143 抵靠面 144 推壓面 146 内部端 148 限位槽 144487.doc -14- 201014681

150 輔助顎限位件 152 限位孔 154 枕部142之肩 156 内部端146之肩 160 繫件室 170 顎口部 AP 施力點 D 受力分布 H 握柄 S 彈簧 W 如繫件等工作物

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Claims (1)

1. 201014681 七、申請專利範圍： 1. 一種開口快速扳手’其可空轉回拉往復操作以轉動一繫 件（W)，該繫件具有一含有至少一對相對接觸邊緣（WS) 之驅動端，該開口快速扳手包含： 一握柄（H)，其具有一端； 一開口驅動部（100) ’其包括鄰近握柄（H)之該端之一 基部（121)並形成一驅動開口； 一第一夾顎（110)’其從該開口驅動部（100)之基部 • (121)向外延伸，該第一夾顎（110)包括一設於一第一平面 之第一抵靠壁（114); 一第二夾顎（120)，其從該開口驅動部（丨〇〇)之基部 (121)向外延伸，而使第一夾顎（11〇)及第二夾顎（12〇)界 定該驅動開口’此驅動開口的結構可接納繫件（W)之驅 動端’該第二央顎（120)包括一設於一第二平面之第二抵 靠壁（124);及 一輔助顆（14〇)，其包括一抵靠面（丨43)，該輔助顆 ® (140)可滑動地接納於第二夾顎（12〇)中而使辅助顎（14〇) 的抵靠面（143)向外延伸進入該驅動開口中； 其中該繫件（W)的驅動端可滑動地接納於該開口驅動 部（100)的該驅動開口中，使得繫件（w)可在第一抵靠壁 (114)與第二抵靠壁（124)的配合下、以及第一抵靠壁 (114)與輔助顎（140)之抵靠面（143)的配合下，朝向一第 一方向旋轉。 2.如请求項1之開口快速扳手，其中該第一抵靠壁（11句及 144487.doc 201014681 第^抵靠壁（124)大致相互平行、且以一第一寬度分開， 〜繫件的驅動端的至少一對相對接觸邊緣（WS)之間為 第一寬度，該第一寬度大致等於該第二寬度。 3. 求項2之開口快速扳手’其中當辅助顎（14G)位於-延伸至驅動開口内的一第一位置時，該輔助顎（14〇) -靠面（143)位於第二抵靠壁（丨24)所在的該第二平 面。 奮求項2之開口快速扳手，其中該辅助顎（14〇)可滑動 地接納於第二抵靠壁〇24)及開口驅動部(100)的基部 (121)之間的第二夾顎（12〇)内。 5. ^請求項R開口快速扳手，其中當繫件（w)的驅動端部 分接納於開口驅動部⑽)之驅動開口㈣，該繫件㈤ 〇又第抵靠壁（114)及第二抵靠壁（124)轉動；且當繫件 (W)的驅動端完全接納於開口驅動部〇〇〇)之驅動開口内 時，該繫件（W)可受第—抵靠壁⑴4)及輔助顆（14〇)的抵 靠面（143)轉動。 6· 2請求項5之開口快速扳手，其中該開口驅動部（⑽）進 一步包括-内凹之内壁（126)，其從第一抵靠壁⑴4)向第 二抵靠壁（124)延伸，該内壁（126)之結構使得當該繫件 (W)之驅動端完全接納於驅動開口内時，該開口驅動部 (1 〇〇)可相對於該繫件（w)之驅動端而沿一第二方向旋 轉0

   如請求項6之開口快速扳手，其中當開口 對於該繫件（W)而沿該第二方向旋轉時， 驅動部（100)相 該輔助顎（140) 144487.doc * 2 - 201014681 受偏壓向内進入該第二夾顎（120)内。 8· —種開口快速扳手，其可空轉回拉往復操作以轉動一繫 件（W)，該繫件具有一含有至少一對相對接觸邊緣（WS) 之驅動端，該開口快速扳手包含： 一握柄（H)，其具有一端； 一開口驅動部（100)，其包括鄰近握柄（H)之該端之一 基部（121);

   一第一夾顎（110)，其從該開口驅動部（1〇〇)之基部 (121)向外延伸’該第一夾顎（11〇)包括一設於一第一平面 之第一抵靠壁（114); 一第二夾顎（120) ’其從該開口驅動部（100)之基部 (121)向外延伸，而使第一夾顎（11〇)及第二夾顎（12〇)界 定一驅動開口’此驅動開口的結構可接納繫件（w)之驅 動端，該第二夾顎（120)包括一設於一第二平面之第二抵 靠壁（124);及 一輔助顎（140)，其包括一抵靠面（143)，該輔助顎 (140)可滑動地接納於第二夹顎（12〇)中而使輔助顎（14〇) 的抵靠面（143)向外延伸進入該驅動開口中； 其中該第-抵靠壁（114)及第二抵靠壁（124)大致相互 平行且以一第一寬度分開，而該繫件的驅動端的至少 -對相對接觸邊緣(WS)之間為一第二寬度，該第一寬度 大致等於該第二寬度，且其中#輔助則4())位於一完全 延伸至驅動開口内的一第一位置時，該輔助顎(Μ。)之抵 靠面（143)位於第二抵靠壁（124)所在的該第二平面。 144487.doc 201014681 9 之開口快速扳手，其中該繫件(w)的驅動端可 納於該開口驅動部(10。)的該驅動開口中使得 下 可在第—抵靠壁⑴4)與第二抵靠壁⑽）的配合 及第—抵靠壁（U4)與辅助顆（140)之抵靠面⑽） 的配口下，朝向一第一方向旋轉。 ίο. 2求項9之開口快速扳手，其中該輔助韻⑽）可滑動 納於第二抵靠壁(124)及開口驅動部(ι〇〇)的基部 (121)之間的第二夾顎（12〇)内。 U.=请求項8之開口快速扳手，其中該開口驅動部（_進 一步包括-内凹之内壁（126)，其從第—抵靠壁⑴句向第 一抵靠壁U24)延伸，該内壁（126)之結構使得當該繫件 (W)之驅動端完全接納於驅動開口内時，該開口驅動部 〇〇〇)可相對於該繫件（w)之驅動端而沿—第二方向 轉。 °

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