CN101554717A - 棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种棘轮扳手，其包括：本体单元，其具有位于其一侧的圆槽和止动构件；头部单元，其包括以可旋转方式穿过本体单元的圆槽的壳体和接合在壳体的外缘处的棘轮，并且当棘轮与止动构件啮合时头部单元能够选择性地沿一个方向旋转；以可旋转方式销接合在壳体内的蜗杆；一对臂，其中每个臂的一端插入壳体的内部并销接合在壳体的内部，同时每个臂的上侧上形成有螺纹并且所述螺纹与蜗杆啮合。

Description

棘轮扳手

技术领域

本发明涉及一种棘轮扳手，更具体地涉及一种使得可以连续地接合或松开各种不同尺寸的螺栓和螺母而无需另外使用套筒并且可以接合或松开甚至在工件的相对较深的槽中的螺栓和螺母的扳手。

背景技术

总体而言，众所周知棘轮扳手是用于拧紧或松开螺栓或螺母的工具。棘轮扳手根据其尺寸、型式和使用方法可以分成各种不同类型。

在现有技术中，如图1所示，棘轮扳手包括本体10、接合于本体10的一侧并具有附接到其外缘的棘轮的头部单元30、接合于本体10的另一侧的手柄单元20和插入头部单元30并配备有用于容纳螺栓或螺母的槽的套筒40。

当需要用棘轮扳手接合或松开螺栓或螺母时，手柄单元20沿一个方向或沿另一个方向旋转一定角度，则头部单元30和套筒40旋转，因此插入套筒40的螺栓头50便旋转从而拧紧或松开螺栓。

然而，因为传统棘轮扳手的套筒只有当接合或松开单一标准尺寸的螺栓时才能够使用，其不利之处在于，当接合或松开不同尺寸的螺栓时要用各种不同尺寸的套筒，这导致使用中有诸多不便。

当需要接合或松开不同尺寸的螺栓时，用一个棘轮扳手接合或松开一个对应的螺栓，然后从头部单元松开套筒，并在头部单元上接合不同尺寸的新套筒从而接合或松开不同尺寸的螺栓。无论何时需要接合或松开不同尺寸的螺栓，都应该更换相应尺寸的套筒从而分别接合和松开不同尺寸的螺栓。

因为需要配备多个用于不同尺寸的螺栓的套筒，所以就需要很大的成本，并且需要沉重的工具箱用于储备不同尺寸的套筒。在现有技术中，不可能接合或松开设置于工件的深槽中的螺栓或螺母。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可以克服现有技术中发现的问题的棘轮扳手。

本发明的另一个目的在于提供一种能连续接合或松开各种不同尺寸的螺栓或螺母而无需使用另外的套筒的棘轮扳手，该目的通过下列设置来实现：本体单元，其具有位于其一侧的圆槽和止动构件；头部单元，其包括以可旋转方式穿过本体单元的圆槽的壳体和接合在壳体的外缘处的棘轮，并且当棘轮与止动构件啮合时头部单元能够选择性地沿一个方向旋转；以可旋转方式销接合在壳体的内部的蜗杆；以及一对臂，其中每个臂的一端插入壳体的内部并销接合在壳体的内部，同时每个臂的上侧上形成有螺纹并且所述螺纹与蜗杆啮合。

为达到上述目的，提供一种棘轮扳手，其包括：本体单元，其具有位于其一侧的圆槽和止动构件；头部单元，其包括以可旋转方式穿过本体单元的圆槽的壳体和接合在壳体的外缘处的棘轮，并且当棘轮与止动构件啮合时，头部单元能够选择性地沿一个方向旋转；以可旋转方式销接合在壳体的内部的蜗杆；以及一对臂，其中每个臂的一端插入壳体的内部并销接合在壳体的内部，同时每个臂的上侧上形成有螺纹并且所述螺纹与蜗杆啮合。

根据本发明的优选实施方式，控制杆设置于本体单元的外侧并通过调节销与止动构件相连接以便使止动构件能够旋转。

根据本发明的优选实施方式，止动构件形成为三角形并在其一侧的两端配备有齿构件以便与棘轮啮合，并且一对圆形弯曲部分相邻地形成于止动构件另一侧从而更接近设置于止动构件一侧的第一球法兰的球。

根据本发明的优选实施方式，壳体形成为内部具有一定空间的圆筒状，壳体形成有用于与蜗杆啮合的矩形蜗杆插槽并且在其下表面上形成有用于所述一对臂的滑动的臂导向槽。

根据本发明的优选实施方式，蜗杆构造成螺纹相对于其中心相互对称，因此所述一对臂随着所述蜗杆的旋转而沿相反的方向旋转。

根据本发明的优选实施方式，所述一对臂配备有相对的平坦表面，并且V形接合槽分别形成于所述臂的所述相对的表面上。

根据本发明的优选实施方式，圆槽进一步形成于该接合槽的弯曲部分。

根据本发明的优选实施方式，具有通孔的盖形成于本体单元的下侧，并且壳体的下端通过所述通孔暴露到外部。

根据本发明的优选实施方式，该扳手还设置有以可拆卸方式接合到每个所述臂的下端的转接件，并且扳手套筒可附接到转接件的一侧或者从转接件的一侧拆卸下来。

根据本发明的优选实施方式，转接件包括臂接合单元和套筒接合单元，臂接合单元具有从形成于臂接合单元内部的臂接合槽的中心突起到臂接合槽上侧的导向单元，套筒接合单元具有矩形截面并从臂接合单元向下突起。

根据本发明的优选实施方式，第二球法兰设置于臂接合单元的内表面的一侧，并且与第二球法兰对应的法兰槽形成于所述臂的外表面的一侧。

根据本发明的优选实施方式，第三球法兰设置于套筒接合单元的一侧以便与扳手套筒接合。

根据本发明的优选实施方式，由橡胶或合成树脂材料制成的手柄单元设置在本体单元另一侧的外表面上以便防止滑脱。

本发明的效果

在根据本发明的实施方式的棘轮扳手中，应该理解的是，通过借助于采用蜗杆的简单结构将臂安装到头部单元中并通过相对于螺栓头的标准调节臂，可以在接合或松开不同尺寸的螺栓时进行连续的螺栓接合或松开作业而无需附加的套筒。因为不需要套筒工具箱来储备不同尺寸的套筒，所以可使用性显著增强，而且其成本不是很高。

此外，由于臂的长度可适当调节，因此可以接合或松开甚至形成于工件内的深槽中的螺栓或螺母。

在臂中接合转接件可使用各种不同类型的扳手套筒。

附图说明

参考附图将会使本发明变得更好理解，所述附图仅以图示的方式给出因此不够成对本发明的限制。附图中：

图1是示出传统棘轮扳手的结构的立体图；

图2和图3是示出根据本发明的实施方式的棘轮扳手的立体图；

图4是示出根据本发明的实施方式的棘轮扳手的截面图；

图5是沿图4中的A-A线的剖面图；

图6是沿图4中的B-B线的剖面图；

图7是示出根据本发明的实施方式的转接件的示意图；和

图8是根据本发明的实施方式的棘轮扳手的使用状态图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施方式。

图2和图3是示出根据本发明的实施方式的棘轮扳手的立体图。图4是示出根据本发明的实施方式的棘轮扳手的截面图。图5是沿图4中的A-A线的剖面图。图6是沿图4中的B-B线的剖面图。图7是示出根据本发明的实施方式的转接件的示意图。图8是根据本发明的实施方式的棘轮扳手的使用状态图。

如图2至图6所示，根据本发明的实施方式的棘轮扳手100包括本体单元200和头部单元300。更优选地，该棘轮扳手100进一步包括手柄单元400、盖500及转接件600。

圆孔210形成于本体单元200的一侧，并且手柄单元400形成于沿本体单元200的另一侧纵向延伸的外表面上。优选地，手柄单元400用光滑的橡胶或硅或合成树脂材料制成，这使得使用者能够容易地抓握而不致滑脱。

更具体地，除盖500插入的部分外本体单元200是整体制成的。由于具有上述结构，当接合或松开螺栓或螺母时，本体单元内部不发生任何运动。

盖500借助一定的接合构件-例如螺栓等以可拆卸方式接合到本体单元200的一个下侧，同时盖500稳定地支撑壳体310和第一球法兰240，稍后将对此进行描述。盖500配备有位于其一侧的圆形通孔510和位于其另一侧的带调节销的盖孔520，通孔510用于将壳体310容纳在其中，调节销以可旋转方式插入盖孔520并且将止动构件220和控制杆230连接起来。

如图4所示，止动构件220设置于本体单元200的内部。止动构件220与头部单元300的棘轮320啮合，从而头部单元300沿一个方向旋转。

止动构件220形成为三角形状，并且与棘轮320啮合的齿构件221a和221b优选地形成在止动构件220一侧的两端。止动构件220设置有止动构件孔222，调节销穿过止动构件孔222从而使控制杆230能够与止动构件220相连接。

齿构件221a和221b在一个方向上被棘轮320牵住，同时在另一个方向上不会被牵住并在棘轮320上移动，并且从其中心沿外部方向倾斜一定角度。

如图4所示，当本体单元200沿顺时针方向旋转时，接合在本体单元200中的止动构件与本体单元200一起旋转。此时，由于止动构件220的齿构件221a被棘轮320牵住，使得止动构件220将旋转力传递给棘轮320，因此壳体310能随本体单元200一起旋转。

当本体单元200沿反方向旋转时，由于止动构件220的齿构件221a在棘轮320上移动，所以旋转力没有传递到壳体310，因此只有本体单元200旋转，而壳体310不旋转。

如图4没有示出的，在止动构件220另一侧的齿构件221b与棘轮320啮合的状态下，当本体单元200沿顺时针方向旋转时，止动构件220的齿构件221b在棘轮320上移动，因此壳体310不旋转。当本体单元200沿逆时针方向旋转时，止动构件220的齿构件221b推动棘轮320并且给壳体310提供旋转力，因此壳体310随本体单元200一起旋转。

一对圆形弯曲部分223a和223b形成于止动构件220的另一侧，即，在与形成齿构件221a和221b的部分相反的位置形成。由于具有上述结构，止动构件220便可以半自动地旋转。稍后将对上述结构连同控制杆230一起加以详细描述。

安装在本体单元200的外侧的控制杆230允许止动构件220选择性地沿一个方向旋转。如图4和图5所示，控制杆230安装在本体单元200的外侧并且通过调节销与止动构件220连接，并且控制杆230配备有杆孔231，调节销固定地穿过该杆孔231。

如图5所示，连接控制杆230和止动构件220的调节销由第一调节销232和第二调节销233组成。第一调节销232通过杆孔231、本体单元200的本体单元孔202、止动构件220的止动构件孔222以及盖500的盖孔520插入。第一调节销232在其上侧配备有插槽232a。

第二调节销233固定地插入第一调节销232的插槽232a，其头部安装在控制杆230的上表面上，从而增强第一调节销232的接合固定力并防止其脱离。

第一调节销232形成为圆柱体形并且可分别在本体单元的本体单元孔202和盖的盖孔520中旋转。

此时，当控制杆230旋转时，止动构件220随控制杆230一起旋转。当控制杆230的杆孔231和止动构件220的止动构件孔222形成为圆形时，所述孔可能磨损并变得松动，因此第一调节销232对旋转控制杆230和止动构件220没有帮助，即第一调节销232空转。

优选地，控制杆230的杆孔231和止动构件220的止动构件孔222形成为矩形，并且与控制杆230的杆孔231和止动构件220的止动构件孔222接合的部分都分别优选地形成为矩形。

本体单元200的本体单元孔202和盖500的盖孔520以及第一调节销232的对应于上述元件的部分的直径优选地设置成足够穿过上述矩形。因此，当插入第一调节销232时，可以容易地将其插入而不会与控制杆230的杆孔231和止动构件220的止动构件孔222形成干涉。

控制杆230旋转一定角度，并且当控制杆230旋转时在第一调节销232的帮助下止动构件220一起旋转，因此形成在止动构件220一侧的两端的齿构件221a和221b能够选择性地与棘轮320啮合。

如图4所示，当止动构件220的一侧的齿构件221a随着止动构件220通过控制杆230旋转而与棘轮320啮合时，壳体310仅在本体单元200如附图所示沿顺时针方向旋转时才随本体单元220一起旋转，从而执行螺栓的接合操作，但是其不沿逆时针方向旋转。

当止动构件220另一侧的齿构件221b随着止动构件220通过控制杆230旋转而与棘轮320啮合时，壳体310仅沿逆时针方向旋转从而执行螺栓的松开操作。

根据本发明的优选实施方式，当止动构件220借助于控制杆230旋转时，第一球法兰240设置在止动构件220的一侧，使得止动构件的旋转可以半自动方式进行。

球法兰由弹簧和球形成，并且该球可在弹簧的弹性回复力的作用下沿一个方向移动。

如图4和图5所示，第一球法兰240使得来自弹簧241的弹性回复力传递到止动构件220，因为弹簧241在其一端固定于本体单元200处的情况下安装在本体单元200的弹簧插槽上，并且球242设置在弹簧241的另一端和止动构件220之间。

在止动构件220中，一对圆形弯曲部分223a和223b彼此相邻设置。所述圆形弯曲部分223a和223b具有接近球242外缘表面的曲率半径。

如图4所示，球242更靠近止动构件220一侧的圆形弯曲部分223a。当止动构件220通过控制杆230沿逆时针方向旋转时，球242通过止动构件220滑动从而挤压弹簧241，并且当位于止动构件220的圆形弯曲部分223a和223b之间的顶部与球242接触时，弹簧241受到最大程度的挤压。当止动构件220进一步旋转时，止动构件220在另一侧的圆形弯曲部分223b与球242紧密接触时通过弹簧241的弹性回复力作用在全程范围内自动旋转，因此另一侧的齿构件221b得以与棘轮320啮合。

头部单元300包括壳体310、棘轮320、蜗杆330和一对臂340。

壳体310形成为内部形成有一定空间的圆筒形。壳体310以可旋转方式穿过本体单元200的圆孔210，并且棘轮320接合在壳体310的外缘处。

蜗杆插槽311以矩形方式形成在壳体310的上表面上。蜗杆330通过蜗杆销331销接合在壳体310内部，因此使用者能够容易地操作蜗杆330。优选的是，蜗杆330的上侧通过插槽311暴露到外部，并且蜗杆330的外表面刻上滚花从而防止打滑。

一对臂340通过位于蜗杆330下侧的臂销341销接合到壳体310，并且每个臂340的下侧都暴露到外部，并且具有圆形截面的臂槽333a沿蜗杆330的纵向形成在蜗杆插槽311的下侧。每个臂340的上侧借助臂销341插到臂槽333a中。

臂导向槽333b沿蜗杆330的纵向形成在壳体310的下表面上，使得每个臂340得以沿蜗杆330纵向滑动。臂槽333a和臂导向槽333b引导每个臂340的滑动并在给固定在臂340之间的螺栓施加旋转力时防止臂340移动和变形。

如图3所示，每个臂340两侧的上侧面都沿与臂导向槽333b垂直的方向延伸并靠近壳体310的下侧，因此当接合或松开螺栓时可以防止每个臂340的移动，从而使得每个臂340能稳定地接合到壳体310。

另外，在每个臂340的上侧都形成有螺纹并且所述螺纹分别与蜗杆330啮合。优选的是，蜗杆330的螺纹332a和332b相对于其中心对称地形成。例如，如图6所示，当相对于蜗杆330的中心观察时左侧螺纹332a通过左手螺纹加工而略向右倾斜，而右侧螺纹332b通过右手螺纹加工而略向左倾斜。

当蜗杆330旋转时接合在蜗杆330下侧的两个侧边处的臂340沿相反方向滑动，并且中心端341a从臂销341的中心突出，每个臂340在从蜗杆330一端到中心端341a的范围内往复运动。

可以根据螺栓(或螺母)的尺寸通过蜗杆330的操作来调节臂340的间距，因此当接合或松开各种不同尺寸的螺栓或螺母时不需要附加套筒。

与臂340相对的表面，即，与螺栓头接触的表面可形成为平面状。本文中，上述表面与螺栓头的外表面固定地接触。然而，在臂340的相对表面为平面的情况下，因为臂340可能容易脱离螺栓头，所以不能容易地执行期望的操作。因此，如图2和图3所示，优选地，可以在臂340的相对表面上形成V形接合槽343。当在臂340的相对表面上形成V形槽时，该槽不与螺栓头的外表面接触，而是外表面在其中彼此相交的角部分可以插入接合槽343，因此固定力变得更稳定，并且当接合或松开螺栓时臂340不易脱开。

当接合槽343的弯曲部分与螺栓头的外角部分接触时，螺栓头的外角部分可能由于接合或松开螺栓时发生的摩擦而损伤。优选地，在接合槽343的弯曲部分形成圆槽343a，因此螺栓头的外角部分便不会与臂340的相对表面接触从而防止损坏。

形成在每个臂340的相对表面下侧的圆形法兰槽344形成为接合转接件600。稍后描述转接件600时将对此进行描述。

转接件600以可拆卸方式接合到每个臂340的下侧从而允许附接和拆卸扳手套筒。如图2和图3所示，臂接合单元610形成在一侧并且可从臂340拆离。具有矩形截面的套筒接合单元620形成在另一侧以便使扳手套筒可拆卸。

臂接合单元610包括以圆形形状形成于内部的臂接合槽611和从臂接合槽611的中心突起到上侧的导向单元612。导向单元612构造成在每个臂340插入臂接合槽611时引导插入方向并将臂340的旋转力传递至套筒。优选地，臂接合单元610配备有六边形截面以便与臂340的接合槽343相对应。

臂接合单元610的外表面是刻滚花的，并且由球和弹簧形成的第二球法兰610a设置在臂接合单元610的内表面的一侧，同时与第二球法兰610a对应的椭圆形法兰槽344相应地形成于每个臂340的外表面的一侧。

当臂340插入臂接合槽611时，第二球法兰610a借助弹簧的弹性回复力使球插入到臂340的法兰槽344，从而转接件600在臂340的下侧保持稳定的接合状态。

第三球法兰621优选地形成于套筒接合单元620的一侧，从而使套筒接合单元620可插入扳手套筒的套筒槽。

下面将参考图7描述用根据本发明的实施方式的棘轮扳手100接合和松开螺栓的过程。

当需要接合螺栓B时，旋转控制杆230，同时设置于本体单元200内的止动构件220一侧的两端的齿构件221a和221b中处于接合步骤的齿构件221a与棘轮320啮合，棘轮320接合在头部单元300的壳体310的外缘处。

暴露到形成于壳体310的上表面上的蜗杆插槽311外部的蜗杆330沿一个方向或沿另一个方向旋转，与蜗杆啮合的一对臂340彼此之间放宽或变窄并且当从臂的两侧挤压螺栓B的头部时被固定。

沿着在图上观察的顺时针方向旋转手柄单元400，并且本体单元200沿顺时针方向旋转，止动构件220推动棘轮320，头部单元300也沿顺时针方向旋转。

当头部单元300沿顺时针方向旋转时，固定在头部单元300的臂340中的螺栓头沿顺时针方向旋转，本体单元200和头部单元300旋转一定角度，并沿逆时针方向转动手柄单元400，于是本体单元200便回到其初始位置。因此，当沿顺时针方向反复执行上述操作时螺栓B就接合上了。

图7示出具有六边形螺栓头的螺栓。螺栓头的形状不限于六边形。更具体地，它可以是矩形、蝶形等。臂340的接合槽343的形状应该与螺栓头的形状相对应。

当需要松开螺栓B时，沿着在图上观察的逆时针方向旋转控制杆230，于是止动构件220一侧的两端的齿构件221a和221b中处于松开步骤的齿构件221b与棘轮320啮合。

沿在图上观察的逆时针方向旋转手柄单元400，本体单元200就沿逆时针方向旋转，因此止动构件220的齿构件221b推动棘轮320，头部单元300便沿逆时针方向旋转。

因为螺栓B的头部固定在头部单元300的臂340中，所以螺栓B沿逆时针方向旋转并被松开。在此情况下，本体单元200和头部单元300旋转一定角度，并且沿顺时针方向旋转手柄单元400，本体单元200便回到其初始位置。当沿逆时针方向反复执行上述操作时，螺栓B就松开了。

如之前所述，在本发明中，不用更换套筒就可以接合或松开各种不同尺寸的螺栓。因为通过使用转接件600将套筒接合到臂340的下侧，所以也可以如图1所示使用传统的套筒40。

当需要接合套筒40时，旋转蜗杆330，使一对臂340在它们的相对表面相接触的情况下彼此紧密接触，每个臂340都插入转接件600的臂接合槽611。当设置于臂接合单元610的内表面的一侧上的第二球法兰610a的球固定地插入形成于臂340外表面的一侧中的法兰槽344时，转接件600便接合到臂340。

当套筒接合单元620插入将要使用的套筒40的套筒槽41时，设置于套筒接合单元620一侧的第三球法兰621固定地插入设置于套筒槽41中的法兰槽(未示出)，因此套筒40便接合到转接件600，并且接合和松开螺栓的过程继续进行。

也就是说，当需要将螺栓接合到工件的深槽中或者从工件的深槽中松开螺栓时，可有效地应用本发明。

由于可以在不背离本发明的精神或实质性特征的情况下以多种形式实施本发明，因此还应该理解的是，除非另有说明上述示例不限于上面描述的任何细节，而是应该在所附权利要求限定的精神和范围内广义地进行解释，因此所附权利要求旨在包括落入所附权利要求的界限和范围内或这些界限和范围的等同体内的所有改变和改型。

Claims (14)

1.一种棘轮扳手，包括：

本体单元，其具有位于其一侧的圆槽和止动构件；

头部单元，其包括以可旋转方式穿过所述本体单元的圆槽的壳体和接合在所述壳体的外缘处的棘轮，并且当所述棘轮与所述止动构件啮合时所述头部单元能够选择性地沿一个方向旋转；

蜗杆，其以可旋转方式销接合在所述壳体的内部；

一对臂，其中每个臂的一端插入所述壳体的内部并销接合在所述壳体的内部，并且每个臂的上侧面形成有螺纹并且所述螺纹与所述蜗杆啮合。

2.如权利要求1所述的扳手，其中，控制杆设置于所述本体单元的一个外侧并通过调节销与所述止动构件连接以便使所述止动构件能够旋转。

3.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，所述止动构件形成为三角形并在其一侧的两端处配备有齿构件以便与所述棘轮啮合，并且一对圆形弯曲部分相互邻近地形成于所述止动构件的另一侧从而更接近设置于所述止动构件一侧的第一球法兰的球。

4.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，所述壳体形成为内部具有一定空间的圆筒状，所述壳体形成有用于与所述蜗杆接合的矩形蜗杆插槽并且在其下表面上形成有用于所述一对臂的滑动的臂导向槽。

5.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，所述蜗杆构造成螺纹相对于所述蜗杆的中心相互对称，因此所述一对臂随着所述蜗杆的旋转而沿彼此相反的方向旋转。

6.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，所述一对臂配备有相对的平坦表面。

7.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，V形接合槽分别形成于所述臂的所述相对的表面上。

8.如权利要求7所述的扳手，其中，圆槽进一步形成于所述接合槽的弯曲部分。

9.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，具有通孔的盖形成于所述本体单元的下侧，并且所述壳体的下端通过所述通孔暴露于外部。

10.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，进一步包括以可拆卸方式接合到每个臂的下端的转接件，并且扳手套筒可附接到所述转接件的一侧或者从所述转接件的一侧拆卸下来。

11.如权利要求10所述的扳手，其中，所述转接件包括臂接合单元和套筒接合单元，所述臂接合单元具有从形成于所述臂接合单元内部的所述臂接合槽的中心突起到所述臂接合槽上侧的导向单元，所述套筒接合单元具有矩形截面并且从所述臂接合单元向下突起。

12.如权利要求11所述的扳手，其中，第二球法兰设置于所述臂接合单元的内表面的一侧，并且与所述第二球法兰对应的法兰槽形成于所述臂的外表面的一侧。

13.如权利要求11所述的扳手，其中，第三球法兰设置于所述套筒接合单元的一侧以便与所述扳手套筒接合。

14.如权利要求1或权利要求2所述的扳手，其中，由橡胶或合成树脂材料制成的手柄单元设置在所述本体单元的另一侧的外表面上以便防止滑脱。

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