CN101987441B - 力矩放大装置 - Google Patents

Abstract

本发明包括力矩倍增棘轮装置，其具有从棘轮头延伸出的手柄。该棘轮头包括空心内腔和设置在该空心内腔中的一组端面传动轮，其包括与该组端面传动轮可操作地相连以选择转动方向的方向选择机构和套筒接合部，套筒接合部连接到下传动轮第二面连并且定位成从空心内腔延伸出来以便可拆装地容纳套筒。

Description

力矩放大装置

技术领域

本发明总体上涉及用于拧动螺钉、螺栓、螺母等的棘轮传动装置领域，尤其涉及可逆式棘轮齿轮传动装置。

背景技术

在不限制本发明范围的情况下，结合用于工具和其它器械的齿轮来描述本发明的背景。

美国专利US7,413,065公开一种用于手持工具的棘轮机构，该专利的内容通过引用纳入本文。该机构包括壳体，该壳体具有中心开口和位于中心开口的相对两侧的一对狭槽。每个狭槽具有与中心开口相对置的弧形端部或圆形端部，端部限定出超过180度的圆弧，以便在其中可枢转地保持一棘爪的大体呈圆形的柄。由于在壳体中设有一对偏压件，所以每个棘爪被向内偏压向中心开口并与位于可转动地设置在中心开口内的齿轮的外表面上的齿相接合。一个转动连接到棘爪和中心开口上方的壳体的盖能够有选择地分离其中一个棘爪，从而允许齿轮在中心开口内沿特定方向转动。

美国专利US7,409,884公开一种力矩传递机构，该机构将输入轴连接至输出轴，以便在任一方向上将转动和力矩从输入轴传递至输出轴，上述专利的内容通过引用纳入本文。该力矩传递机构还禁止在至少一个方向上从输出轴至输入轴地传递转动和力矩。

例如，美国专利US7,347,124公开一种传动工具套件，该套件包括具有纵轴线的轴，该轴具有驱动端部和从动端部，上述专利的内容通过引用纳入本文。该轴的从动端部相对该轴的驱动端部是挠性的，以允许轴的从动端部相对轴的驱动端部按弧形路径位移。力矩传递机构被驱动地连接至该轴的从动端部。

美国专利US4,730,960公开一种柔性套筒延伸结构，上述专利的的内容通过引用纳入本文。该延伸结构包括一对端盖，这对端盖通过柔性绳索相连，其中一个端盖接合一个凹型接头如套筒。

美国专利US4,680,994公开一种快速套筒扳手，该快速套筒扳手显著减少了卸下螺母或螺栓所需的工作量，上述专利的内容通过引用被纳入本文。该扳手包括伞齿轮和配对小伞齿轮，它们分别安装在齿轮轴和小齿轮轴上，其中小齿轮轴的外端设有传动轴。锁定盖位于传动轴外端上，用于可解除地锁定传动轴以防止其转动。扳手的齿轮在任一方向上自由旋转，并且传动比和齿轮大小可以随扳手尺寸而变。

另一个例子包括美国专利US7,419,451公开的一种用在旋转或直线施加动力的机械和车辆中的无级变速传动装置。该传动装置可以被用在车辆如汽车、摩托车和自行车中。传动装置可以通过动力传递机构如链轮、齿轮、皮带轮或杠杆被驱动，可选择驱动安装在主轴一端上的单向离合器。

发明内容

本发明提供一种用于传递力矩的传动轮组。该传动轮组包括一个或多个中间传动轮，其定位在上传动轮和下传动轮之间以便将力矩从上传动轮传递至下传动轮。一个或多个双面中间端面传动轮中的每个包括至少部分有织构的中间传动轮第一面，其设置成接合至少部分有织构的上传动轮面并位于至少部分有织构的中间传动轮第二面的相反侧。下传动轮包括至少部分有织构的下传动轮面，其设置成接合该至少部分有织构的中间传动轮第二面。

本发明提供一种力矩倍增棘轮装置。该棘轮装置包括从棘轮头延伸出的手柄。棘轮头包括空心内腔，设置在空心内腔中的一组端面传动轮，还包括方向选择机构和套管接合部，其中该方向选择机构可操作地与该组端面传动轮相连以选择转动方向，该套管接合部连接在下传动轮第二面上并且设置成从空心内腔延伸出来以可拆装地接纳套筒。该组端面传动轮包括上传动轮、中间传动轮和下传动轮，其中该上传动轮第一面与棘轮头相连并与上传动轮第二面相反，该中间传动轮包括中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面与中间传动轮第二面相反并有选择地接合上传动轮第二面，该下传动轮包括下传动轮第一面，该下传动轮第一面在与棘轮头相连的下传动轮第二面的相反侧，其中中间传动轮第二面有选择地接合下传动轮第一面。在操作中，力矩以不同的转动比从棘轮头经由该组端面传动轮被传递给套筒接合部。

在一个实施方案中，端面传动轮具有从传动轮外边缘延伸到传动轮中心的多个齿，这些齿的高度、斜率和间距根据具体用途而定。在其它实施方案中，该组端面传动轮可以具有花键面、端面齿轮、离合结构、肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。方向选择机构移动接合中间传动轮的棘爪，以选择该组端面传动轮的转动方向。方向选择机构移动中间传动轮以啮合上传动轮或下传动轮，从而选择该组端面传动轮的转动方向。棘轮装置也可以包括从棘轮头延伸到套筒接合部的轴，设置于在该套筒接合部中开口内的分离球，该套筒接合部延伸进入该轴中；包括至少一个凹窝的杆，该杆延伸入该轴内并到达该套筒接合部；在该棘轮头上且与该杆相连的按钮，其中按下该按钮使该杆下移，允许该分离球朝向该杆移动进入所述至少一个凹窝。套筒接合部也可以是可更换的，以使该套筒接合部能像花键传动机构那样具有不同的传动尺寸。

本发明还提供一种棘轮装置的制造方法，其包括以下步骤：在棘轮头的空心内腔中插入一组端面传动轮，其中该组端面传动轮包括上传动轮、中间传动轮和下传动轮，其中该上传动轮具有与该棘轮头相连的上传动轮第一面，该上传动轮第一面位于上传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮包括中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面位于中间传动轮第二面的相反侧并且有选择地接合该上传动轮第二面，该下传动轮包括下传动轮第一面，该下传动轮第一面位于与该棘轮头相连的下传动轮第二面的相反侧，并且该中间传动轮第二面有选择地接合该下传动轮第一面并且该套筒接合部连接到该下传动轮第二面；定位该方向选择机构接触该组端面传动轮，从而选择转动方向；定位该套筒接合部以使其从该空心内腔延伸出来，从而可拆装地接纳套筒，其中力矩以不同的转动比从该棘轮头经由该组端面传动轮被传递给该套筒接合部；用盖板覆盖棘轮头的空心内腔。在一个实施例中，端面传动轮具有从传动轮外边缘延伸到传动轮中心的多个齿，这些齿的高度、斜率和间距根据具体用途而定。在其它实施例中，该组端面传动轮可以具有花键面、端面齿轮、离合结构、肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。套筒接合部是可更换的，可更换为不同尺寸的套筒接合部。

本发明还包括一组用于传递力矩的端面传动轮，其包括：上端面传动轮，具有部分有织构的上传动轮面；一个或多个双面中间端面传动轮，每个双面中间端面传动轮具有至少部分有织构的中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面设置成接合所述至少部分有织构的上传动轮面并且在至少部分有织构的中间传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮第二面设置成接合下端面传动轮的至少部分有织构的下传动轮面，以便将力矩从上端面传动轮传递至下端面传动轮。在一个实施例中，部分有织构的传动轮面为端面齿轮，其中多个齿从传动轮外边缘延伸到传动轮中心，这些齿的高度、斜率和间距根据具体用途而定。

本发明的一个实施例包括棘轮装置。该棘轮装置包括从具有空心内腔的棘轮头延伸出的手柄，和设置在空心内腔中的一组端面传动轮。该组端面传动轮包括在上端面传动轮和下端面传动轮之间的一组一个或多个中间端面传动轮。该组端面传动轮包括上端面传动轮，其具有与棘轮头相连的上端面传动轮第一面，该上端面传动轮第一面位于至少部分有织构的上端面传动轮第二面的相反侧，还包括一个或多个中间端面传动轮。每个中间端面传动轮具有至少部分有织构的中间端面传动轮第一面，其接合至少部分有织构的上端面传动轮第二面的至少一部分并且在至少部分有织构的中间端面传动轮第二面的相反侧。下端面传动轮包括至少部分有织构的下端面传动轮第一面，其与至少部分有织构的中间端面传动轮第二面的至少一部分相连并在下端面传动轮第二面的相反侧。套筒接合部与下端面传动轮第二面连接并且设置成从空心内腔伸出以可拆装地接纳套筒，其中转矩以不同转动比从棘轮头经由该组端面传动轮被传递给套筒接合部。

一个实施例包括用于传递转矩的一组端面传动轮，其具有在上端面传动轮和下端面传动轮之间的一组双面中间端面传动轮。上端面传动轮具有至少部分有织构的上传动轮面。一个或多个双侧中间端面传动轮各具有至少部分有织构的中间传动轮第一面，其设置成啮合至少部分有织构的上传动轮面并在至少部分有织构的中间传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮第二面设置成接合下端面传动轮的至少部分有织构的下传动轮面，以便将转矩从上端面传动轮传递至下端面传动轮。

本发明还包括一种制造力矩传递机构的方法，其包括以下步骤：将上传动轮的至少部分有织构的上传动轮面定位成接触一个或多个双面中间传动轮的至少部分有织构的中间传动轮第一面，将所述一个或多个双面中间传动轮的至少部分有织构的中间传动轮第二面定位成接触下传动轮的至少部分有织构的下传动轮面，以便将转矩从上传动轮传递至下传动轮。

附图说明

为了更全面地理解本发明的特征和优点，现在参考结合附图对本发明的具体说明，其中：

图1表示本发明的棘轮扳手的透视图；

图2A至图2C表示本发明的棘轮扳手的侧剖视图；

图3A是本发明扳手的一个实施例的头部的分解视图；

图3B是第二传动轮的侧视图；

图3C是第二传动轮壳体的俯视图；

图3D是其中一个中间传动轮的侧视图；

图3E是中间传动轮壳体的俯视图；

图3F是第一传动轮的侧视图；

图3G是第一传动轮壳体的俯视图；

图4是本发明棘轮扳手的头部的一个实施例穿透视图；

图5A和图5B是本发明传动轮传动的交叠的透视图；

图6A是本发明第二传动轮壳体的一个实施例的俯视图，图6B是其透视图；

图6C是本发明第二传动轮的一个实施例的透视图；

图6D是本发明第二传动轮和第二传动轮壳体的一个实施例的侧视图；

图6E是本发明中间传动轮壳体的一个实施例的俯视图，图6F是其透视图；

图6G是中间传动轮的透视图；

图6H是装有多个与第二传动轮壳体和第二传动轮交叠的中间传动轮的中间传动轮壳体的侧视图；

图6I是本发明传动轮传动机构的一个实施例的剖视图；

图7是本发明的传动轮布置结构的一个实施例的侧视图；

图8是本发明一个实施例的双面传动轮布置结构的侧视图；

图9A是示出了不同的传动轮和传动轮交叠情况的本发明另一个实施例的视图；

图9B是具有被无齿区域包围的第一传动轮中心部的第一传动轮的俯视图；

图9C是其中一个中间传动轮的俯视图；

图9D是第二传动轮的俯视图；

图10是其中一个传动轮被固定的本发明另一个实施例的侧视图；

图11A示出了本发明传动轮传动的另一个实施例的俯视图，图11B和图11C是表示图11A所示传动轮传动情况的侧视图；

图11D示出了一个传动轮传动系统的透视图；

图11E示出了与棘轮嵌块(类似花键嵌块)连用的本发明传动轮传动机构的另一个实施例的俯视图；

图11F表示与棘轮嵌块(类似花键嵌块)结合使用的本发明传动轮传动机构的另一个实施例的俯视图；

图12A、图12B和图12C表示双面传动轮传动系统的侧视图；

图13A至图13E示出了传动轮传动系统的透视图；

图14A至图14C是图13中的传动轮传动系统的视图，其中这些传动轮在图14A中是分开的，在图14B中是相互对齐的，在图14C中是相啮合的；

图15A和图15B表示图14的传动轮传动系统，其适用于较大联接结构的接头；

图16是被安置在撬棍中的本发明的传动轮传动系统的视图；

图17A是本发明另一个实施例确切说是扳手的分解视图；

图17B是扳手头部的分解视图，扳手头部包括用于接纳螺栓、螺母或其它紧固件的螺栓孔；

图18A和图18B是图14中的传动轮传动系统的分解等距视图，该系统适用较大结构的接头；

图19是图18中的齿轮传动系统的分解等距视图，该系统适配有倍增齿轮组；

图20A是具有多个颚板和带有倍增齿轮组的单个旋柄的齿轮传动系统的分解等距视图；

图20B是具有多个颚板和带有倍增齿轮组的单个旋柄的齿轮传动系统的等距视图；

图21是具有被用作传动延伸结构的倍增齿轮组的齿轮传动系统的分解等距视图；

图22是具有被用做传动延伸结构的双倍增齿轮组的齿轮传动系统的分解等距视图；

图23A至图23D是铰链扳手的等距视图，该铰链扳手包括连接到上、下铰链的手柄；

图24A至图24E是铰链扳手的组成部件的等距视图；

图25A至图25C是与撬棍、支承杆或本文所公开的其它器械连用的伸缩杆的视图；

图26A、图26B和图26C为示出带有反转机构的端面传动轮组件的视图；

图27A和图27B是齿轮传动型压合棘轮扳手的视图；

图28A和图28B是具有一对端面传动轮的齿轮传动型压合棘轮扳手的视图。

具体实施方式

尽管以下详细说明了本发明各实施例的完成和使用，但应该认识到，本发明提供许多可应用的有创意的设想，其可以在广阔的特定范围内得以实施。本文所述的特定实施例只是表示完成和使用本发明的特定方式，而不是要限制本发明的范围。

为了帮助理解本发明，以下定义了许多术语或用语。本文所定义的术语或用语具有如在与本发明相关领域中的普通技术人员通常所理解的含义。用语“一”和“该或所述”不是只指其单数形式，还包括为说明而举出其中某个例子的整个类。本文的术语被用于说明本发明的特定实施例，但其用途没有限定本发明的范围，除了如权利要求书所列举的。

本发明包括用于传递转矩的一组端面传动轮。该组传动轮包括具有至少部分有织构的上传动轮面的上端面传动轮和一个或多个双面中间端面传动轮，每个双面中间端面传动轮包括至少部分有织构的中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面设置成接合所述至少部分有织构的上传动轮面并位于至少部分有织构的中间传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮第二面设置成接合下端面传动轮的至少部分有织构的下传动轮面，以便将转矩从上端面传动轮传递至下端面传动轮。

图1是本发明的棘轮扳手10的一个实施例的透视图。棘轮扳手10包括主体12，该主体包括头部14和从头部14延伸出的手柄部16。手柄部16被构造成能让扳手10的使用者握住。头部14在传动轮空腔(未示出)中容纳传动机构18(以下将做详细说明)，该传动轮空腔形成在棘轮扳手10的主体背侧部20中。主体背侧部20包括反转件22，该反转件由在主体背侧部20上的旋柄24操作，以便选择性地接合入传动机构18的定向运动。头部14包括在与主体背侧部20相反的正面28上的套筒接合部26。传动轮空腔(未示出)位于正面28、主体背侧部20和头部14的侧面之间。传动轮空腔(未示出)可以被封闭或打开并且可以形成在头部14、主体背侧部20、正面28或者它们的一部分中。

套筒接合部26包括圆柱形凹槽30，用于容纳弹簧(未示出)和球32。圆柱形凹槽30、弹簧(未示出)和球32如此配置，即球32的一部分和弹簧(未示出)保持在圆柱形凹槽30内，而弹簧(未示出)偏压球32的另一部分至圆柱形凹槽30外。这允许球32在套筒(未示出)正被装接在套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽30中，但仍然对套筒(未示出)施压，从而套筒(未示出)保持接附在套筒接合部26上。为了取下套筒(未示出)，使用者只需拉拽套筒(未示出)离开正面28。球32被允许转动，由此允许取下套筒(未示出)。当然，其它布置结构也可以被用于将套筒(未示出)保持至套筒接合部26，所示的实施例不应该被认为有任何限制意味。

图2A至图2C示出了本发明的棘轮扳手10的侧面剖视图。图2A是本发明的棘轮扳手10的一个实施例的剖视图。棘轮扳手10包括主体12，其具有头部14和通过杆34连接的手柄部16。手柄部16被构造成能被扳手10的使用者握住并可以包括织构区域36。头部14包括具有反转件22的主体背侧部20，该反转件带有设在主体背侧部20上的旋柄24。头部14在与主体背侧部20相反的正面28具有套筒接合部26，以形成传动轮空腔48。套筒接合部26包括圆柱形凹槽30，用于容纳弹簧38和球32。圆柱形凹槽30、弹簧38和球32如此配置，使得球32的一部分和弹簧38保持在圆柱形凹槽30中，而弹簧38偏压球32的另一部分至圆柱形凹槽30外。这允许球32在套筒(未示出)正被装接在套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽30中，但仍能对套筒(未示出)施压，从而套筒(未示出)保持接附在套筒接合部26上。为取下套筒(未示出)，使用者只需拉拽套筒(未示出)离开正面28。球32被允许转动，由此允许用户较容易地移动套筒(未示出)。当然，其它结构配置也可被用于将套筒(未示出)保持到套筒接合部26上，所示实施例不应该被认为有任何限制意味。

头部14容纳传动机构18，该传动机构安置在棘轮扳手10的主体背侧部20和正面28之间。在一个实施例中，传动机构18包括包含第一传动轮40的套筒接合部26。第一传动轮40具有背向套筒接合部26的第一传动轮面(未示出)。中间传动轮壳体42包括多个中间传动轮44a、44b和44c，它们穿过中间传动轮壳体42并且从第一传动轮40延伸至第二传动轮46。每个中间传动轮44a、44b、44c包括朝向第一传动轮40布置的中间传动轮第一面(未示出)和朝向第二传动轮46布置的中间传动轮第二面(未示出)。中间传动轮第一面(未示出)的至少一部分接触第一传动轮面(未示出)的至少一部分，中间传动轮第二面(未示出)的至少一部分接触第二传动轮面(未示出)的至少一部分。

第二传动轮46的转动方向可利用主体背侧部20上的旋柄24锁定。旋柄24调整反转件22以定位一棘爪(未示出)，从而限制第二传动轮46的转动方向。

在操作中，第二传动轮46依据旋柄24和棘爪(未示出)的位置在一个方向上转动。这种构造允许棘轮扳手10的手柄部16在一个方向上围绕头部14顺利转动。棘轮扳手10的手柄部16围绕头部14在相反方向上的转动迫使这些零部件互锁并阻碍其转动，以迫使第二传动轮46转动。转动方向可以通过移动旋柄24被颠倒，而旋柄又移动反转件22来定位该棘爪(未示出)，从而限制转动方向。棘轮扳手10的手柄部16于是可以在相反方向上自由转动，而在其它方向上的转动造成这些零部件锁死并阻碍其转动，以迫使第二传动轮26转动。这种构造允许选择手柄部16顺时针自由转动，而手柄部16的逆时针转动导致套筒接合部26的逆时针转动，或者这种构造允许选择手柄部16逆时针转动，而手柄部16的顺时针转动导致套筒接合部26的顺时针转动。

在操作中，手柄12的转动引起第二传动轮46的转动。第二齿轮面(未示出)的至少一部分接触每个中间传动轮第二面(未示出)的至少一部分。当第二传动轮46转动时，中间传动轮第二面(未示出)接触中间传动轮44a、44b和44c，从而引起转动。中间传动轮44a、44b和44c定位在中间传动轮壳体42中并且相对其它组成部件保持在竖直位置和水平位置。当中间传动轮44a、44b和44c转动时，中间传动轮第一面(未示出)的至少一部分接触第一传动轮面(未示出)的至少一部分，由此使第一传动轮40转动并又带动套筒接合部26转动。

图2B是本发明棘轮扳手10的一个实施例的剖视图。棘轮扳手10包括主体12，其包括头部14和手柄部16。头部14包括主体背侧部20和在与该主体背侧部20相反的正面28的套筒接合部26，从而构成传动轮空腔48。套筒接合部26包括圆柱形凹槽(未示出)，用于接纳弹簧(未示出)和球32。头部14包含传动机构18，该传动机构安置在棘轮扳手10的主体背侧部20和正面28之间。在一个实施例中，传动机构18包括包含第一传动轮40的套筒接合部26。第一传动轮40具有背向套筒接合部26的第一传动轮面(未示出)。中间传动轮44a和44b从第一传动轮40延伸向第二传动轮46。每个中间传动轮44a、44b包括朝向第一传动轮40布置的中间传动轮第一面(未示出)和朝向第二传动轮46布置的中间传动轮第二面(未示出)。中间传动轮第一面(未示出)的至少一部分接触第一传动轮面(未示出)的至少一部分，中间传动轮第二面(未示出)的至少一部分接触第二传动轮面(未示出)的至少一部分。

图2C是本发明棘轮扳手10的一个实施例的剖视图。棘轮扳手10包括主体12，它包括头部14和手柄部16。头部14包括主体背侧部20和在与主体背侧部20相反的正面28的套筒接合部26，从而构成传动轮空腔48。套筒接合部26包括圆柱形凹槽(未示出)，用于接纳弹簧(未示出)和球32。头部14包含传动机构18，该传动机构安置在棘轮扳手10的主体背侧部20和正面28之间。在一个实施例中，传动机构18包括包含第一传动轮40的套筒接合部26。第一传动轮40具有背向套筒接合部26的第一传动轮面(未示出)。中间传动轮44a和44b从第一传动轮40延伸向第二传动轮46。每个中间传动轮44a、44b包括朝向第一传动轮40布置的中间传动轮第一面(未示出)和朝向第二传动轮46布置的中间传动轮第二面(未示出)。中间传动轮第一面(未示出)的至少一部分接触第一传动轮面(未示出)的至少一部分，中间传动轮第二面(未示出)的至少一部分接触第二传动轮面(未示出)的至少一部分。

图3A是本发明棘轮扳手10的一个实施例的头部14的分解视图。棘轮扳手10包括主体12，其具有通过杆34相连的头部14和手柄部16。手柄部16构造成能让扳手10的使用者握住。头部14包含传动机构18，该传动机构位于在主体背侧部20和正面28之间的传动轮空腔48中。主体背侧部20包括反转件(未示出)，其具有在主体背侧部20上的旋柄(未示出)。主体背侧部20包括紧固开口50a，它的尺寸设计成能容纳定位紧固件52a和52b，用于将传动机构18固定在头部14的传动轮空腔48中。

第二传动轮46定位在第二传动轮壳体56的第二传动轮壳体开口54中，该第二传动轮壳体被构造成能装入传动轮空腔48中。第二传动轮壳体56包括紧固开口50a、50b，它们对准定位紧固件52a和52b并可用其固定。第二传动轮46具有第二传动轮面58，其能对配合表面施加转矩。第二齿轮面58可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。第二传动轮46包括与第二传动轮面58相反的第二传动轮背面60和位于第二传动轮背面60和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58、第二传动轮背面60和/或第二传动轮侧面62可以被构造成选择性地限制第二传动轮46的转动并由此接合棘轮机构。

中间传动轮壳体42靠近第二齿轮壳体56布置，从而一部分中间传动轮壳体开口64a、64b、64c和64d与第二传动轮壳体开口54和第二齿轮46相交叠。每个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c和64d容纳一个对应的中间传动轮44a、44b、44c和44d。每个中间传动轮44a、44b、44c和44d具有中间传动轮第一面66和中间传动轮第二面68，它们均可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。中间传动轮44a、44b、44c和44d被定位成使每个中间传动轮第二面68的一部分对准和匹配第二传动轮46的第二齿轮面58。

第一传动轮40定位在具有紧固开口50a和50b的第一传动轮壳体72的第一传动轮壳体开口70中。第一传动轮40包括套筒接合部26，其延伸以接合套筒(未示出)或延长结构(未示出)。套筒接合部26包括圆柱形凹槽(未示出)，用于容纳弹簧(未示出)和球32。圆柱形凹槽(未示出)、弹簧(未示出)和球32如此构造，使得球32的一部分和弹簧(未示出)被保持在圆柱形凹槽(未示出)中，而弹簧(未示出)偏压球32的另一部分到圆柱形凹槽(未示出)外。这允许球32在套筒(未示出)正被固定在套筒接合部26上时被基本推入圆柱形凹槽(未示出)中，但仍对套筒施加压力，从而套筒(未示出)仍然附接在套筒接合部26上。为了取下套筒(未示出)，使用者仅拉拽套筒(未示出)离开正面28。球32被允许转动，由此使用者更容易使套筒运动。当然，其它结构配置也可以被用来将套筒(未示出)保持到套筒接合部26上。第一传动轮40包括与套筒接合部26相反的第一传动轮面74并且包括这样的表面，该表面是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。第一传动轮壳体开口70被设置成能安置与中间传动轮第一面66的一部分接触的第一传动轮面74的至少一部分。第一传动轮壳体72包括紧固开口50a和50b，它们对准定位紧固件52a和52b并且可以用其紧固。

正面28定位在主体背侧部20的相反面，以将传动机构18固定在棘轮扳手10的传动轮空腔48中。定位紧固件52a和52b被布置成穿过第二传动轮壳体56中的紧固开口50a和50b、中间传动轮壳体42和第一传动轮壳体72，并进入紧固开口76a和76b中，以允许正面28封闭传动轮空腔48并将传动机构18固定在头部14的传动轮空腔48中。

图3B是第二传动轮46的侧视图。第二传动轮46包括与第二传动轮面58相反的第二传动轮背面60、和位于第二传动轮背面60和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58、第二传动轮背面60和/或第二传动轮侧面62可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。

图3C是第二传动轮壳体56的俯视图。第二传动轮46定位在第二传动轮壳体56的第二传动轮壳体开口54中，该第二传动轮壳体被构造成能装入传动轮空腔(未示出)中并且可通过接合紧固开口50a和50b而被固定。第二传动轮面58可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图3D是多个中间传动轮44之一的侧视图。每个中间传动轮44具有中间传动轮第一面66，其通过传动轮中间部分与中间传动轮第二面68分隔开。中间传动轮第一面66、中间传动轮第二面68和/或传动轮中间部分可以分别是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图3E是中间传动轮壳体42的俯视图。中间传动轮壳体42包括多个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c和64d，它们与第二传动轮壳体开口(未示出)、第二传动轮(未示出)交叠，并且该中间传动轮壳体利用紧固开口50a和50b固定。每个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c、64d容纳一个对应的中间传动轮44a、44b、44c、44d，这些中间传动轮具有中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d，所述中间传动轮第一面可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图3F是其中一个第一传动轮40的侧视图。第一传动轮40包括套筒接合部26，其延伸而接合套筒(未示出)或延长结构(未示出)。套筒接合部26包括圆柱形凹槽(未示出)，用于容纳弹簧(未示出)和球32。第一传动轮40包括在套筒接合部26相反面的第一传动轮面74并且包括这样的表面，该表面是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图3G是第一传动轮壳体72的俯视图。第一传动轮40定位在具有紧固开口50a、50b的第一传动轮壳体72的第一传动轮壳体开口70中。第一传动轮40包括套筒接合部26，其延伸以接合套筒或延长结构(未示出)。套筒接合部26具有圆柱形凹槽(未示出)，用于容纳弹簧(未示出)和球32。

图4是本发明棘轮扳手的头部14的一个实施例的穿透视图。棘轮扳手10包括主体(未示出)，其包括头部14和从该头部14延伸出的手柄部(未示出)。头部14包含传动机构18，其位于在主体背侧部(未示出)和具有紧固开口50a和50b的正面28之间的传动轮空腔48中，这些紧固开口的尺寸设计成能安装定位紧固件(未示出)，以便将传动机构18紧固在头部14的传动轮空腔48中。

头部14包括位于与主体背侧部(未示出)相反的正面28的套筒接合部26。套筒接合部26包括圆柱形凹槽30(未示出)，用于容纳弹簧(未示出)和球32。圆柱形凹槽30、弹簧(未示出)和球32如此配置，使得球32的一部分和弹簧(未示出)被保持在圆柱形凹槽30中，而弹簧(未示出)偏压球32的另一部分至圆柱形凹槽30外。这允许球32在套筒(未示出)正被装设到套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽30中，但仍对套筒施压，从而套筒(未示出)保持附接在套筒接合部26上。

可以从图中看出，第一传动轮壳体开口70和第一传动轮40的外轮廓与中间传动轮44a、44b、44c、44d的一部分对准，从而覆盖每个中间传动轮44a、44b、44c、44d一部分。第一传动轮40具有第一传动轮面(未示出)，其接触中间传动轮第一面(未示出)，而中间传动轮第二面(未示出)接触第二传动轮面(未示出)。在操作中，转动扳手(未示出)带动第二传动轮(未示出)转动，该第二传动轮又通过第二传动轮面(未示出)和中间传动轮第二面(未示出)之间的相互作用而使每个中间传动轮44a、44b、44c、44d旋转。当中间传动轮面(未示出)转动时，相应的中间传动轮第一面(未示出)转动并又使第一传动轮面(未示出)、第一传动轮40和套筒接合部26发生转动。

第一传动轮40定位在具有紧固开口50a和50b的且位于正面28附近的第一传动轮壳体(未示出)的第一传动轮壳体开口70中。第一传动轮壳体(未示出)、中间传动轮壳体(未示出)和第二传动轮壳体(未示出)都通过传动轮空腔48的尺寸和紧固开口50a和50b的位置而对齐。这种对齐允许第一传动轮40、中间传动轮44a、44b、44c和44d以及第二传动轮(未示出)的部分交叠，从而产生特定传动比，例如1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7，1∶8，1∶9，1∶10，1∶11，1∶12，1∶13，1∶14，1∶15，1∶16，1∶17，1∶18，1∶19，1∶20，1∶＞20，＞20∶1，19∶1，18∶1，17∶1，16∶1，15∶1，14∶1，13∶1，12∶1，11∶1，10∶1，9∶1，8∶1，7∶1，6∶1，5∶1，4∶1，3∶1，2∶1，0.5∶1，0.25∶1，0.3∶1，0.1∶1，0.05∶1，0.25∶0.6，以及其它变型及其增量比。

图5A是本发明传动机构交叠的分解透视图。本发明提供第二传动轮46和中间传动轮44a、44b、44c和44d的部分交叠，并且这些中间传动轮与第一传动轮40部分交叠，由此提供特定传动比，例如1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7，1∶8，1∶9，1∶10，1∶11，1∶12，1∶13，1∶14，1∶15，1∶16，1∶17，1∶18，1∶19，1∶20，1∶＞20，＞20∶1，19∶1，18∶1，17∶1，16∶1，15∶1，14∶1，13∶1，12∶1，11∶1，10∶1，9∶1，8∶1，7∶1，6∶1，5∶1，4∶1，3∶1，2∶1，0.5∶1，0.25∶1，0.3∶1，0.1∶1，0.05∶1，0.25∶0.6，以及其它变型及其增量比。

第二传动轮46包括位于第二传动轮面58相反侧的第二传动轮背面60和位于该第二传动轮背面60和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58、第二传动轮背面60和/或第二传动轮侧面62可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

每个中间传动轮44a、44b、44c和44d具有中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d、以及中间传动轮第二面68a、68b、68c和68d，它们可以独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。

第一传动轮40包括与第一传动轮背面76相反的第一传动轮面74并且包括这样的表面，该表面是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图5B是本发明的传动组件的交叠情况的透视图。该图示出了本发明多个传动轮的一种可能的对准情况，其中这些传动轮有35％-75％交叠。第二传动轮46包括位于第二传动轮面58相反侧的第二传动轮背面60，这种情况下第二传动轮面58的大约一半与每个中间传动轮第二面68a、68b、68c和68d的大约一半交叠。这种交叠允许第二传动轮46转动并驱动中间传动轮44a、44b、44c和44d转动，其中每个传动轮的齿的尺寸、齿面和齿数以及传动轮上的齿距和传动轮尺寸决定了传动比。中间传动轮第二面68a、68b、68c和68d被连接到中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d，从而随着中间传动轮第二面68a、68b、68c和68d的转动，中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d也被转动。中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d与第一传动轮40的第一传动轮面74的大约一半交叠。当中间传动轮第一面66a、66b、66c和66d转动时，与第一传动轮面74的接触引起第一传动轮面转动并又带动第一传动轮40转动。此外，交叠又允许第二传动轮46转动并驱动中间传动轮44a、44b、44c和44d转动，其中每个传动轮上的齿尺寸、齿面和齿数以及传动轮上的齿距和传动轮尺寸决定了传动比。中间传动轮44a、44b、44c和44d转动第一传动轮40，其中每个传动轮上的齿的尺寸、齿面、齿数、传动轮上的齿间距和传动轮尺寸决定传动比。第二传动轮46的转动引起第一传动轮40转动，其中每个传动轮上的齿尺寸、齿面、齿数、传动轮上的齿距和中间传动轮44a、44b、44c、44d的传动轮尺寸决定最终传动比。

图6A是本发明第二传动轮壳体的一个实施例的俯视图，图6B是其透视图。第二传动轮(未示出)可以定位在第二传动轮壳体56的第二传动轮壳体开口54中。第二传动轮壳体56的尺寸可以被设计成能装入传动轮空腔(未示出)中。第二传动轮壳体面76可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图6C是本发明第二传动轮的一个实施例的透视图。第二传动轮46包括与第二传动轮面58相反的第二传动轮背面60和位于第二传动轮背面60和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58、第二传动轮背面60和/或第二传动轮侧面62可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带传动面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图6D是本发明的第二传动轮壳体和第二传动轮的一个实施例的侧视图。第二传动轮46可以定位在第二传动轮壳体56的第二传动轮壳体开口54中。第二传动轮壳体56的尺寸可以被设计成能装入传动轮空腔(未示出)中。第二传动轮46延伸穿过第二传动轮壳体开口54，该第二传动轮在第二传动轮壳体56的两侧具有外露部分。第二传动轮46包括在第二传动轮面58相反侧的第二传动轮背面60和位于第二传动轮背面60和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58、第二传动轮背面60和/或第二传动轮侧面62可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带传动面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

图6E是本发明中间传动轮壳体42的一个实施例的俯视图，图6F是其透视图。中间传动轮壳体42包括中间传动轮壳体开口64a、64b、64c和64d，它们与第二传动轮壳体开口(未示出)和第二传动轮交叠。每个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c和64d容纳一个相应的如图6G所示的中间传动轮44。每个中间传动轮44具有中间传动轮第一面66和相反的中间传动轮第二面68，所述第一和第二面通过中间传动轮侧面78分隔开。中间传动轮44可以具有多个面，这些面独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。

图6H是中间传动轮壳体42的侧视图，其具有定位在架开口64a、64b、64c中的中间传动轮44a、44b、44c，这些架开口与第二传动轮壳体开口(未示出)和第二传动轮(未示出)交叠。每个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c容纳相应的中间传动轮44a、44b、44c。每个中间传动轮44a、44b、44c具有中间传动轮第一面66a、66b、66c和相反的中间传动轮第二面68a、68b、68c，，所述第一和第二面通过中间传动轮侧面78a、78b、78c分隔开。中间传动轮44a、44b、44c可以独立地具有肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或者其它合适的表面，以允许在中间传动轮第一面66a、66b、66c和中间传动轮第二面68a、68b、68c和中间传动轮侧面78a、78b、78c上的表面之间产生摩擦。

图6I是本发明的传动机构18的一个实施例的剖视图。图6I示出了具有定位在两个第二传动轮壳体56a和56b和第二传动轮46a和46b之间的多个中间传动轮的中间传动轮壳体42。中间传动轮壳体42包括定位在传动轮壳体开口64a、64b、64c中的三个中间传动轮44a、44b和44c，它们与第二传动轮壳体开口54和第二传动轮46部分交叠。每个中间传动轮壳体开口64a、64b、64c容纳相应的中间传动轮44a、44b、44c。每个中间传动轮44a、44b、44c具有中间传动轮第一面66a、66b、66c和相反的中间传动轮第二面68a、68b、68c，它们通过中间传动轮侧面78a、78b、78c分隔开。每个中间传动轮第一面66a、66b、66c的一部分接触位于第二传动轮壳体56a的第二传动轮壳体开口54a中的第二传动轮46a的第二传动轮面58a的一部分。中间传动轮第二面68a、68b、68c接触位于第二传动轮壳体56b的第二传动轮壳体开口54b中的第二传动轮46b的第二传动轮面58b。交叠允许第二传动轮46a转动并驱动中间传动轮44a、44b和44c转动，其中每个传动轮上的齿的尺寸、齿面、齿数、传动轮上的齿距和传动轮尺寸确定传动比。结果，第二传动轮46a和第二传动轮46b按照由中间传动轮44a、44b和44c确定的传动比转动。

本发明传动机构的另一个实施例包括使用插入件(例如销、榫、杆、尖钉、杆柱、方块、numbs、接片、点粒、鼓包或者其它相似的定位机构)来定位本发明的传动轮。

中间传动轮(未示出)可以通过延伸穿过传动轮壳体的多个销定位在两个第二传动轮壳体(未示出)和第二传动轮(未示出)之间。三个中间传动轮(未示出)可以通过三个销(未示出)定位在期望的位置上，以对准三个中间传动轮(未示出)与第二传动轮(未示出)部分交叠。三个中间传动轮(未示出)中的每一个具有中间传动轮第一面(未示出)，和相反的中间传动轮第二面，它们通过中间传动轮侧面(未示出)分隔开。每个中间传动轮第一面(未示出)的一部分接触用销(未示出)定位的第二传动轮(未示出)的第二传动轮面(未示出)的一部分。中间传动轮第二面(未示出)接触第二传动轮(未示出)的第二传动轮面(未示出)。这种交叠允许第二传动轮(未示出)转动并驱动中间传动轮(未示出)转动，其中每个传动轮上的齿的尺寸、齿面、齿数、传动轮上的齿距和传动轮尺寸决定了传动比。结果，第二传动轮(未示出)按照由中间传动轮(未示出)确定的传动比转动。

技术人员将认识到，架的形状、架的厚度、开口的位置、开口的数量、开口的对准、这些开口相对于其它开口的对准可以根据具体应用或期望的传动比而变。为了说明的目的，以下介绍传动轮壳体的形状、开口的数量和位置的多个实施例中的一些实施例。

传动轮壳体可以大体为圆形并且具有五个大体为圆形的传动轮壳体开口。在传动轮壳体包括设在该传动轮壳体中的切口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮，它们以与第二组传动轮(未示出)交叠的方式定位，从而第一组传动轮的转动使第二组传动轮(未示出)以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为圆形并具有两个大体为圆形的传动轮壳体开口。所述传动轮壳体开口容纳第一组传动轮，它们以与第二组传动轮交叠的方式定位，从而第一组传动轮的转动使第二组传动轮以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为圆形并且具有一个大体为矩形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮，所述第一组传动轮以与第二组传动轮交叠的方式定位，从而第一组传动轮的转动使第二组传动轮以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为多边形并且具有六个大体为圆形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮，所述第一组传动轮以与第二组传动轮交叠的方式定位，从而第一组传动轮的转动使第二组传动轮以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为矩形并且具有四个大体为圆形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮(未示出)，所述第一组传动轮以与第二组传动轮(未示出)交叠的方式定位，从而第一组传动轮(未示出)的转动使第二组传动轮(未示出)以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为椭圆形并具有三个大体为圆形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮(未示出)，所述第一组传动轮以与第二组传动轮(未示出)交叠的方式定位，从而第一组传动轮(未示出)的转动使第二组传动轮(未示出)以由传动轮尺寸和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为三角形并具有两个大体为椭圆形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮(未示出)，该第一组传动轮以与第二组传动轮(未示出)交叠的方式定位，从而第一组传动轮(未示出)的转动使第二组传动轮(未示出)以由传动轮大小和传动轮表面决定的传动比转动。

传动轮壳体可以大体为多边形并具有两个大体为圆形的传动轮壳体开口。传动轮壳体开口容纳第一组传动轮(未示出)，该第一组传动轮以与第二组传动轮(未示出)交叠的方式定位，从而第一组传动轮(未示出)的转动使第二组传动轮(未示出)以由传动轮大小和传动轮表面决定的传动比转动。

技术人员将会认识到，架的形状、架的厚度、开口的位置、开口的数量、开口对齐、开口相对其它开口的对齐是可以变化的。

传动轮壳体包括通过传动轮壳体侧面分隔开的传动轮壳体顶面和传动轮壳体底面88。传动轮壳体包括传动轮壳体开口，它们从传动轮壳体顶面延伸至传动轮壳体底面。传动轮壳体开口包括开口侧壁和在壳体底面上环绕开口延伸的开口边缘。传动轮可以定位在传动轮壳体的传动轮壳体开口中。传动轮包括传动轮背面，其位于通过传动轮侧面分隔开的传动轮面的相反侧。与开口边缘匹配的传动轮边缘围绕传动轮侧面的周缘定位。在一个替代实施例中，传动轮边缘和/或开口边缘本身是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。传动轮背面可以处于传动轮壳体顶面的表面之中、之上或之下。相似地，传动轮侧面的宽度足以将传动轮面定位在该传动轮壳体底面的表面之中、之上或之下。传动轮面和/或传动轮背面可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。在另一个实施例中，传动轮面是在工件的背面被冲压或成形。

图7是本发明传动轮布置的一个实施例的侧视图。本发明的这个实施例包括三个中间传动轮44a、44b和44c，它们以与第二传动轮46和第一传动轮40部分交叠的方式定位。第一传动轮40包括朝向中间传动轮44a、44b和44c定位的第一传动轮面74。每个中间传动轮44a、44b、44c具有中间传动轮第一面66a、66b、66c，其位于中间传动轮第二面68a、68b、68c的相反面，并且它们通过中间传动轮侧面78a、78b、78c分隔开。中间传动轮44a、44b、44c可以独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。每个中间传动轮第一面66a、66b、66c的一部分接触第一传动轮40的第一传动轮面74的一部分，第一传动轮如此定位，即第一传动轮面的交叠部分106a、106c接触并且部分交叠中间传动轮第一面66a、66b、66c的中间传动轮面的交叠部分108a、108c。每个中间传动轮第二面68a、68b、68c的一部分接触第二传动轮46的第二传动轮面58的一部分，第二传动轮如此定位，即第二传动轮面的交叠部分110a、110c接触并且部分交叠中间传动轮第二面68a、68b、68c的中间传动轮面的交叠部分112a、112c。这种布置结构允许第一传动轮40、第二传动轮46和/或三个中间传动轮44a、44b和44c运动移向或离开相邻的传动轮，以便接合或分离传动机构和/或允许转动。该运动可以用磁体机构、开关机构、推动机构、扭转机构或本领域技术人员已知的其它机构选择性地接合/分离来完成。

图8是本发明一个实施例的双面传动轮布置的侧视图。本发明的这个实施例包括与接触双面传动轮114的第一组中间传动轮44a、44b、44c接触的第一传动轮40的交叠，该双面传动轮与第二组中间传动轮44d、44e、44f接触，第二组中间传动轮又接触第二传动轮46。第一传动轮40包括第一传动轮面74，其以与中间传动轮44a、44b、44c部分交叠的方式定位。每个中间传动轮44a、44b、44c具有中间传动轮第一面66a、66b、66c，其位于中间传动轮第二面68a、68b、68c的相反侧，并且它们通过中间传动轮侧面78a、78b、78c分隔开。每个中间传动轮第一面66a、66b、66c的一部分接触第一传动轮40的第一传动轮面74的一部分。每个中间传动轮第二面68a、68b、68c的一部分如此接触双面传动轮第一面116的一部分，使得在中间传动轮第二面68a、68b、68c和双面传动轮114的双面传动轮第一面116之间形成部分交叠。双面传动轮114包括双面传动轮第二面118，其与双面传动轮第一面116相反，并且它们通过双面传动轮侧面120分隔开。双面传动轮第二面118定位成与中间传动轮44d、44e、44f的一部分交叠。每个中间传动轮44d、44e、44f具有中间传动轮第一面66d、66e、66f，其与中间传动轮第二面68d、68e、68f相反，并且它们通过中间传动轮侧面78d、78e、78f分隔开。每个中间传动轮第一面66d、66e、66f的一部分接触双面传动轮114的双面传动轮第二面118的一部分。每个中间传动轮第二面68d、68e、68f的一部分如此接触第二传动轮46的第二传动轮面58的一部分，使得在中间传动轮第二面68d、68e、68f和第二传动轮面58之间形成部分交叠。

该交叠允许第一传动轮40的转动按照由第一传动轮40和第一组中间传动轮44a、44b、44c之间的传动轮接触所限定的特定传动比被传递给第一组中间传动轮44a、44b、44c。第一组中间传动轮44a、44b、44c的转动按照由第一组中间传动轮44a、44b、44c和双面传动轮114之间的传动轮接触所限定的特定传动比被传递给双面传动轮114。双面传动轮114的转动按照由双面传动轮114和第二组中间传动轮44d、44e、44f之间的传动轮接触所限定的特定传动比被传递给第二组中间传动轮44d、44e、44f。第二组中间传动轮44d、44e、44f的转动按照由第二组中间传动轮44d、44e、44f和第二传动轮46之间的传动轮接触所限定的特定传动比被传递给第二传动轮46。该机构允许通过调节第一组中间传动轮44a、44b、44c、第二组中间传动轮44d、44e、44f、第一传动轮40、双面传动轮114和/或第二传动轮46将传动比调节至特定场合所期望的比值。

尽管结合手动工具讨论了本发明，但本发明的传动轮和传动机构可被用于任何采用传动轮的装置。例如，本发明的传动轮减速和增速装置可以被用在汽车、摩托车、公共汽车、卡车、列车、飞机、舟艇、船舶、水运工具、自行车、手推车、高尔夫球车、台车、观览车、变速器、连杆、变速箱、差速器、超速传动装置、传动轴和其它具有齿轮的部件。此外，本发明的传动轮减速和增速装置可以被用在任何采用传动齿轮的装置中，这些装置包括机械装置、透平机、风磨机、水磨机、皮带轮、绞车、扳手、挽具、机械手、假体、玩具、割草机、升降电梯、扶梯、杆和卷轴、螺丝起子、钻具、锯、建筑设备、起重机械、压缩机、天车、磨床、卷扬机、手表、复印机、扳手、栓系工具、扳手头、棘轮扳手、套筒扳手、用于钻具和其它工具的直角连接机构、用于钻具和其它工具的斜角连接机构(0-90°)，以及其它具有齿轮的装置。此外，本发明的传动轮减速和增速装置可以包括花键型齿轮传动机构(如本申请所述)，用于在单个装置中提供传动轮减速、加速和/或增加的强度。

此外，本发明可以与不同的头部设计连用，它允许翻转、回转、枢转、旋转、锁定或其它运动，以便将头部定位在期望位置。

图9A是本发明另一个实施例的视图，示出了不同的传动轮和传动轮交叠。第二传动轮46包括位于第二传动轮面58相反侧的第二传动轮背面60和位于第二传动轮背面(未示出)和第二传动轮面58之间的第二传动轮侧面62。第二传动轮面58包括在第二传动轮面58的接近中心部分的第二传动轮齿面122。

多个中间传动轮44按照接触第二传动轮面58的方式定位。尽管在此示出了两个中间传动轮44a和44b，但本领域技术人员应当认识到，可以采用更多或更少的中间传动轮，例如采用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个。每个中间传动轮44具有中间传动轮第一面66和中间传动轮第二面68，其中一部分可以具有织构以接触其它表面(例如独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面)，并且不接触主传动机构的一部分在不同于该主传动机构的高度处是光滑的或有织构的(例如独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面)。第一传动轮40定位在中间传动轮44的对面并且包括位于第一传动轮面74相反侧的第一传动轮背面(未示出)、和位于第一传动轮背面(未示出)和第一传动轮面74之间的第一传动轮侧面102。第一传动轮面74包括在第一传动轮面74的接近中心部分的第一传动轮传动面132。

图9B是第一传动轮40的俯视图，其具有被无齿区域122环绕的第一传动轮中心部120。第一传动轮中心部120可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。第一传动轮齿距124是第一齿126至第二齿128的距离并且是可以针对给定用途改变或变化的特定距离。在所示视图中，第一传动轮中心部120具有多个齿，但在其它实施例中，第一传动轮中心部120可以是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面，并且可具有不同取向。第一传动轮面74被第一传动轮中心部120所占据的部分将取决于特定用途和所用齿轮。第一传动轮中心部120与中间传动轮的一部分(未示出)对齐，交叠程度又将取决于特定用途。第一传动轮中心部120和无齿区域122起到允许本发明齿轮转动的作用。齿轮齿距可以包括花键型配置结构，如在本申请其它地方所看到的那样，用于提高传动轮强度和传动轮能承受的压力大小或扭矩大小

图9C是其中一个中间传动轮44的俯视图，其具有中间传动轮第一面66、中间传动轮第二面(未示出)，它们可以独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面。中间传动轮第一面66具有在外部周围的中间传动轮第一带齿面130，以便对准图9B中的第一传动轮40的第一传动轮中心部120。中间传动轮第一面66具有在中间传动轮第一带齿面130中的中心无齿第一面132。第一中间传动轮齿距134是第一中间齿136至第二中间齿138的距离并且是可以根据给定用途改变或变化的特定距离。相似地，中间传动轮第二面(未示出)可以具有在外部周围的中间传动轮第二带齿面(未示出)，以便对准第一传动轮40的第二传动轮中心部(未示出)。中间传动轮第二面(未示出)也具有在中间传动轮第一带齿面(未示出)中的中心无齿第二面(未示出)。尽管中间传动轮第一面66和中间传动轮第二面(未示出)不一定具有相同形状和传动轮布置，但中间传动轮第二面(未示出)可以对准第二传动轮(未示出)的第二传动轮面(未示出)。本发明也包括多个传动轮面，它们相互放置在彼此之内以便由单个第一传动轮提供多个第二传动轮接触点。

图9D是第二传动轮46的俯视图，示出了与第二传动轮背面(未示出)相反的第二传动轮面58。第二传动轮面58包括在第二传动轮面58的一部分上的第二传动轮齿面140，其被内无齿区域142和外无齿区域144包围。内无齿区域142、外无齿区域144和第二传动轮齿面140的尺寸可以依据具体用途而变化。第二传动轮齿间距146是第一齿148至第二齿150的距离，并且是可根据给定用途而改变或变化的特定距离。尽管无齿区域122、无齿第一面132、中心无齿第二面(未示出)、内无齿区域142、外无齿区域144在图中示出是没有齿的，但这些区域可以具有啮合结构(例如是肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面)、不同的取向或不同的织构表面，以便与其它传动轮传动机构或表面啮合。

在另一个实施例中，传动机构可以是与图9的传动机构相反的配置形式，其中第一和第二传动轮的外部是无齿的，内部是有齿的以便与中部无齿而外部有齿中间传动轮啮合。在另一个实施例中，传动机构可以是上述实施例的混合形式，其中第一传动轮如图11所示，第二传动轮具有相反的配置形式。

尽管图中示出了本发明传动轮的多个可行的对准方式(例如这些传动轮大约有10-95％交叠)，但这只是示范性的，实际的交叠百分比、间距、尺寸、齿数、齿的尺寸、齿位置、齿高、齿角度和其它参数可以根据具体用途而变化。

图10是本发明另一个实施例的侧视图，其中一个传动轮是固定不动的。第二传动轮46包括位于第二传动轮面58相反侧的第二传动轮背面60。第二传动轮面58包括在第二传动轮面58的内部上的第二传动轮齿面122。中间传动轮44按照接触第二传动轮面58的方式定位。尽管在此示出了两个中间传动轮44a和44b，但技术人员应认识到可以采用更多或更少的中间传动轮。每个中间传动轮44具有中间传动轮第一面66和中间传动轮第二面68，其中的一部分可以有织构以便与其它表面啮合(例如独立地为肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜条纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、花键面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间摩擦的表面)。第一传动轮40与中间传动轮44相对布置并且包括与定位成第一传动轮面74相反的第一传动轮背面(未示出)。第一传动轮面74包括第一传动轮齿面132，其对准中间传动轮44的中间传动轮第一面66。

本发明的传动轮交叠提供了传动轮减速或增速的传动比，其可以是1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7，1∶8，1∶9，1∶10，1∶11，1∶12，1∶13，1∶14，1∶15，1∶16，1∶17，1∶18，1∶19，1∶20，1∶＞20，＞20∶1，19∶1，18∶1，17∶1，16∶1，15∶1，14∶1，13∶1，12∶1，11∶1，10∶1，9∶1，8∶1，7∶1，6∶1，5∶1，4∶1，3∶1，2∶1，0.5∶1，0.25∶1，0.3∶1，0.1∶1，0.05∶1，0.25∶0.6，以及其它变型及其增量比。本领域技术人员会认识到，可以使用多组传动轮的多种组合来获得特定的传动比并且结合本发明的多组传动轮以很好地转变为期望的传动比。

传动轮齿和传动轮布局的组合允许在输入值和输出值之间改变转矩和速度。例如，8齿传动轮160a、160b、160c和40齿传动轮162a、162b、162c的组合使传动比显著降低。例如，8齿传动轮160a和40齿传动轮162a之间的最终传动比为125∶1。这是如此实现的，即8齿传动轮160a以传动比5∶1驱动40齿传动轮162b，8齿传动轮160b以传动比5∶1驱动40齿传动轮162c，8齿传动轮160c以传动比5∶1驱动40齿传动轮162a的组合，从而使100rpm的输入转换为0.8rpm的输出(该转换也可以实现为将0.8rpm的输入转换为100rpm的输出)。例如，40齿主动传动轮162连接到8齿传动轮160形成1∶5的传动比，从而根据主传动轮162的转速为1rpm，则传动轮160的转速为5rpm。20齿传动轮164和24齿传动轮166连接到40齿主传动轮162上，分别形成1∶2和1∶1.66的传动比，从而根据主动齿轮162转速为1rpm，传动轮164和传动轮166的转速分别为2rpm和1.66rpm。例如，8齿主传动轮160被连接到40齿传动轮162，形成5∶1的传动比，根据主传动轮160转速为5rpm，传动轮162转速为1rpm。8齿传动轮160也以传动比2.5∶1连接到20齿传动轮164，而20齿传动轮164又与24齿传动轮166连接，形成1.2∶1的传动比。

此外，本发明包括能够承受很大量的应力、应变、转矩和摩擦的传动机构，这是因为该传动机构利用花键型传动轮齿形将力或载荷分散给更多的表面区。本发明包括花键形传动轮构型，其中第一传动轮包括延伸于传动轮表面的至少一部分上的第一组齿。第二传动轮按照允许传动轮彼此相对转数可增减的方式与第一传动轮接合。在某些情况下，这些传动轮是曲形的或者渐缩的，以允许接触并考虑到传动轮相对彼此的定位和转动。一个例子包括圆锥齿轮，其与第二传动轮啮合。但如果需要，传动轮可以是圆形的、椭圆形的或其它形状。相似地，第二传动轮可以是锥形的、渐缩的、扁平的或甚至光滑的，并且传动轮形状可以是任何需要的形状。

此外，本发明传动轮的齿或槽可以具有任何尺寸、形状、曲率、斜角、轮廓等等。例如，齿之间的槽可以是曲形的、直角的或任何角度。相似地，齿间距和齿高可以是任何需要的尺寸。例如，齿的顶部周围可以是异型的、倒圆的、带角的、光滑的等等。另外，本发明保证了在不同角度的啮合，环形齿轮和小齿轮仅仅是作为一个例子。这种组合允许传动系或传动机构的配置处于0～90度角之间。本发明在一个实施例中提供了传动轮减速或增速并且利用另一实施例的花键传动轮传动机构提供了增加的强度。

图11A表示本发明传动机构的另一个实施例的俯视图。传动轮200包括第一传动轮面202，其具有适于使表面间产生摩擦的两个或两个以上的齿204。第一传动轮面202具有设置在第一传动轮面202的外部周围的两个或两个以上的齿204，还具有在该第一传动轮面202中的中心无齿面206。中心无齿面206还包括开口208，其尺寸和形状可以依据具体用途而变。第一传动轮面202包括齿面210和齿高212。齿宽214是齿面210的宽度并且是第一齿高212至第二齿高212的距离并且可以依据具体用途而变化。当接触另一面(未示出)时，齿面210和齿高212提供了摩擦接触区。齿宽214和齿高212可以依据具体用途和施加于传动轮200的特定大小的力而变化。

图11B和图11C示出了图11A所示传动机构的侧视图。第一传动轮面202具有适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的齿204。第一传动轮面202具有设置在第一传动轮面202的外部周围的两个或两个以上的齿204，还具有在第一传动轮面202中的中心无齿面(未示出)。第一传动轮面202包括齿面210和齿高212。齿宽214是齿面210的宽度并且是第一齿高212至第二齿高212的距离并且可以依据具体用途而变。当接触另一面(未示出)时，齿面210和齿高212提供了摩擦接触区。齿宽214和齿高212可以依据特定用途和施加于传动轮200的特定大小的力而变。在某些实施例中，齿宽214可以较大，而在其它实施例中，齿宽214可以较小。另外，第一齿高212和传动轮基部218厚度结合并被包含在传动轮厚度216中。齿轮节线220和齿面210形成齿轮节锥角222。齿轮节锥角222通常是齿面210的角度。如果第一齿高212没有垂直于齿轮节线220，则该角度可以是不同的。在某些情况下，第一齿高212没有垂直于齿轮节线220，从而产生从第一传动轮面202至第二传动轮面202的外伸。尽管齿面210和齿高212如图所示是直的，但可以采用其它形状，包括凹面、凸起、织构和技术人员知道的其它表面处理结构。

图11D示出了传动系统的透视图。该系统包括第一传动轮200和第二传动轮226，每个传动轮在第一侧具有两个或两个以上的传动并且在传动轮基部218具有在传动轮周边延伸出的第二组两个或者两个以上的齿254。该实施例也可以应用在传动轮内侧或者在传动轮内侧和传动轮基部218的外侧，从而在周边延伸。此外，齿距(齿间的距离)和齿角或倾角(相对基部的位置)可以根据用途来修改和改变。在一个实施例中，第一传动轮200可以安装在钻头周围，从而当钻头钻穿材料时，在传动轮底基部218上的所述两个或两个以上的齿204除去一圈材料。在另一实施例中，第一传动轮200可以被用作锁止垫圈。螺栓可以被插入第一传动轮200中，所述两个或两个以上的齿204起到将垫圈锁固到螺栓或螺母的作用。在包括两个或两个以上的齿254的实施例中，如果需要，所述齿可被用于允许拆掉螺母和锁止垫圈。工具可以接触所述两个或者两个以上的齿254，从而拧动并取下螺母。

图11E表示与棘轮嵌件相(与花键嵌件相似)结合的本发明传动机构的另一实施例的俯视图。套筒接合部26设计成按照与传统花键传动机构相似的方式被装入传动轮空腔(未示出)。套筒接合部26包括第一传动轮200和第二传动轮226，每个传动轮在第一侧上具有两个或两个以上的齿204并且在传动轮基部218具有在传动轮周边延伸出的第二组两个或两个以上的齿254。棘爪(未示出)可以接合第一侧上的所述两个或两个以上的齿204和/或第二组两个或两个以上的齿254，以选择套筒接合部26的转向。套筒接合部26包括圆柱形凹槽30，用于接纳弹簧38和球32。圆柱形凹槽30、弹簧38和球32如此构造，使得球32的一部分和弹簧38保持在圆柱形凹槽30中，而弹簧38将球32的另一部分偏压至圆柱形凹槽30之外。这允许球32在套筒(未示出)正被装设到套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽30中，但仍对套筒(未示出)施压，从而套筒(未示出)保持连接在套筒接合部26上。为取下套筒(未示出)，使用者只需从正面28拉拽套筒(未示出)。球32被允许转动，由此使用者能更容易地完成套筒的运动。当然，其它布置结构也可以用来将套筒(未示出)保持到套筒接合部26上，所示的实施例不应该被认为有任何限制意味。

图11F表示与棘轮嵌件(与花键嵌件相似)结合的本发明传动机构的另一实施例的俯视图。套筒接合部26设计成按照与传统花键传动机构相似的方式被装入传动轮空腔(未示出)。套筒接合部26包括第一传动轮200和第二传动轮226，每个传动轮在第一侧具有两个或两个以上的齿204并且在传动轮基部218具有在传动轮周边延伸出的两组或两组以上的第二组两个或两个以上的齿254a和254b。两组或两组以上的第二组两个或两个以上的齿254a和254b可以沿着不同的方向，从而允许顺时针和逆时针转动套筒接合部26。棘爪(未示出)可以接合第一侧上的所述两个或两个以上的齿204和/或两组或者两组以上的第二组两个或两个以上的齿254a和254b，以选择套筒接合部26的转向。套筒接合部26包括圆柱形凹槽30，用于接纳弹簧38和球32。圆柱形凹槽30、弹簧38和球32被如此构造，球32的一部分和弹簧38被保持在圆柱形凹槽30中，而弹簧38将球32的另一部分偏压至圆柱形凹槽30之外。这允许球32在套筒(未示出)正被装设到套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽30中，但仍对套筒(未示出)施压，从而套筒(未示出)保持连接到套筒接合部26上。为取下套筒(未示出)，使用者只需从正面28拉拽套筒(未示出)。球32被允许转动，由此使用者能更容易地完成套筒的运动。当然，其它布置结构也可以用来将套筒(未示出)保持到套筒接合部26上，所示的实施例不应该被认为有任何限制意味。

图12A和图12B是双面传动轮传动系统的示意图。该系统包括第一传动轮200、中间传动轮224和第二传动轮226。第一传动轮面202包括从第一传动轮面202延伸出的传动轮基部218并包括适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的齿204。所述两个或两个以上的齿204从传动轮基部218的外边缘延伸至中心无齿面(未示出)。定位圆柱体228位于中心无齿面(未示出)中并且将第一传动轮200和中间传动轮224对准。

中间传动轮224包括与第二中间传动轮面232相反的第一中间传动轮面230。定位圆柱体228位于中心无齿面(未示出)中并且将第一传动轮200和中间传动轮224对准。定位圆柱体228可以是第一传动轮200、中间传动轮224的一个构件，可以是单独的或组合的形式。第一中间传动轮面230包括从第一中间传动轮面230延伸出来的第一中间传动轮基部234、和适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第一中间齿236。所述两个或两个以上的第一中间齿236从第一中间传动轮基部234的外边缘延伸至中心无齿面(未示出)。定位圆柱体228位于该中心无齿面(未示出)中并且将第一传动轮200的所述两个或两个以上的齿204和中间传动轮224的所述两个或两个以上的第一中间齿236。

第二中间传动轮面232包括从第二中间传动轮面232延伸出的第二中间传动轮基部238和适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第二中间齿240。所述两个或两个以上的第二中间齿240从第二中间传动轮基部238的外边缘延伸至中心无齿面(未示出)。第二定位圆柱体242位于该中心无齿面(未示出)中并且将所述两个或两个以上的第二中间齿240和第二传动轮226对准。

第二传动轮226包括第二传动轮面244，其具有从第二传动轮面244延伸出的第二传动轮基部246，还包括适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第二齿248。所述两个或两个以上的第二齿248从第二传动轮基部246的外边缘延伸至中心无齿面(未示出)。第二定位圆柱体242位于该中心无齿面(未示出)中并且将第二传动轮226的所述两个或两个以上的第二齿248和中间传动轮224的所述两个或两个以上的第二中间齿240。第二传动轮226包括第二背面250，第一传动轮200包括第一背面252。另外，双面传动轮传动系统可以利用磁力系统被保持在一起，该磁力系统的多个磁体设置在第一传动轮200和中间传动轮224之间以及中间传动轮224和第二传动轮226之间。

在一些实施例中，第一传动轮200和/或第二传动轮226可以被模制到较大装置如棘轮、扳手、撬棍等的壳体中。中间传动轮224可以布置成通过磁力选择机构或机械选择机构(如棘爪、磁力选择机构或楔型选择机构)接触第一传动轮200或第二传动轮226。例如，磁力选择机构可以用于移动中间传动轮224以接触第一传动轮200和/或第二传动轮226。楔型选择机构可以被用来移动中间传动轮224以接触第一传动轮200和/或第二传动轮226。

图12C示出了设置在本发明的棘轮扳手10中的双面传动轮传动系统的剖视图。棘轮扳手10包括主体(未示出)，其包括头部14和手柄部(未示出)，手柄部从头部14延伸出来。手柄部(未示出)构造成能让棘轮扳手10使用者握住。头部14包含传动机构(如以下将详细描述的)，该传动机构容纳于在主体背侧部20和正面28之间形成的传动轮空腔48内。

套筒接合部26从在主体背侧部20中的壳体开口70延伸出来，用于接合套筒(未示出)或延长体(未示出)。套筒接合部26包括圆柱形凹槽(未示出)，用于接纳弹簧(未示出)和球32。圆柱形凹槽(未示出)、弹簧(未示出)和球32如此构造，球32的一部分和弹簧(未示出)被保持在圆柱形凹槽(未示出)中，而弹簧(未示出)将球32的另一部分偏压到圆柱形凹槽(未示出)之外。这允许球32在套筒(未示出)正被装接到套筒接合部26上时被基本上推入圆柱形凹槽(未示出)中，但仍对套筒接合部26施压。为了取下套筒(未示出)，使用者仅需拉拽套筒(未示出)。球32被允许转动，由此让使用者能更容易地完成套筒运动。当然，可以采用其它配置结构以将套筒(未示出)保持到套筒接合部26上。

该系统包括第一传动轮200、中间传动轮224和第二传动轮226。第一传动轮面202包括适于使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的齿204。所述两个或两个以上的齿204从外边缘延伸到中心无齿面(未示出)。定位圆柱体228位于该中心无齿面(未示出)中并且将第一传动轮200和中间传动轮224对准。

中间传动轮224包括位于第二中间传动轮面232相反侧的第一中间传动轮面230。定位圆柱体228位于中心无齿面(未示出)中并且将第一传动轮200和中间传动轮224对准。定位圆柱体28可以是第一传动轮200、中间传动轮224的一个单独的或者组合的构件。第一中间传动轮面230包括适合使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第一中间齿236。所述两个或两个以上的第一中间齿236从第一中间传动轮基部的外边缘起延伸向中心无齿面(未示出)。定位圆柱体228位于中心无齿面(未示出)内并且将第一传动轮200的两个或两个以上的齿204和中间传动轮224的两个或两个以上的第一中间齿236对准。

第二中间传动轮面232包括适合使表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第二中间齿240。所述两个或两个以上的第二中间齿240从第二中间传动轮基部的外边缘起延伸向中心无齿面(未示出)。第二定位圆柱体242位于中心无齿面(未示出)中并且所述两个或两个以上的第二中间齿240和第二传动轮226对准。

第二传动轮226包括第二传动轮面244，其具有适合允许表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第二齿248。所述两个或两个以上的第二齿248从第二传动轮基部的外边缘起延伸向中心无齿面(未示出)。第二定位圆柱体242位于中心无齿面(未示出)中并且将第二传动轮226的两个或两个以上的第二齿248和中间传动轮224的两个或两个以上的第二中间齿240对准。

第一传动轮200、中间传动轮224和第二传动轮226相互配合，来控制套筒接合部26相对棘轮扳手10的转动。从图12C中可以看到，中间传动轮224移向第一传动轮200的运动将导致中间传动轮224与第一传动轮200啮合。所述两个或两个以上的齿204接合到传动轮面周边延伸向中心的所述两个或两个以上的第一中间齿236。当在一个方向(A)上转动时，所述两个或两个以上的齿204越过两个或两个以上的第一中间齿236，以允许不受限制的运动。相反，当转动方向是沿相反方向(B)时，所述两个或两个以上的齿204接触两个或两个以上的第一中间齿236以限制转动。棘轮扳手10的手柄部(未示出)随后可以在相反方向(B)上自由转动，而在另一方向(A)上的转动则造成零部件锁定并且阻止其转动，以迫使第二传动轮226带动套筒接合部26转动。

相反，中间传动轮224向第二传动轮226的运动将导致中间传动轮224啮合第二传动轮226。所述两个或两个以上的第二中间齿240啮合从齿轮面延伸向中心的两个或两个以上的第二齿248。当在一个方向(B)上转动时，所述两个或两个以上的齿204越过两个或两个以上的第一中间齿236，以允许不受限制的运动。相反，当转动方向是沿相反方向(A)时，所述两个或两个以上的齿204接触所述两个以上的第一中间齿236以限制转动。棘轮扳手10的手柄部(未示出)随后可以在相反方向(A)上自由转动，而在另一方向(A)上的转动造成零部件锁定并阻止转动，以迫使第二传动轮226带动套筒接合部26转动。

图13A是表示传动系统的示意透视图。图13B至图13E是传动系统的视图。该系统包括第一传动轮200和第二传动轮226。第一传动轮面202包括传动轮基部218，其从第一传动轮面202伸出并且具有适合表面之间产生摩擦的两个或两个以上的齿204。所述两个或两个以上的齿204从该传动轮基部218的外边缘延伸至第二组两个或两个以上的齿254。在一些实施例中，所述两个或两个以上的齿204和第二组两个或两个以上的齿254被配置成朝向相反的两个方向。第二组两个或两个以上的齿254延伸至设于中心开孔258和260中的中心无齿面256。第二传动轮226包括具有第二传动轮基部246的第二传动轮面244，该基部从第二传动轮面226延伸出并且具有适合允许表面之间产生摩擦的两个或两个以上的第二齿248。所述两个或两个以上的第二齿248从第二传动轮基部246的外边缘延伸至第二组两个或两个以上的第二齿262。两个或两个以上的第二齿248延伸至定位圆柱体228，该定位圆柱体从第二传动轮基部246的平面向外延伸，以便与第一传动轮200的中心开孔258对准并且将第一传动轮200的两个或两个以上的齿204和中间传动轮224的两个或两个以上的第一中间齿236对准。定位圆柱体228用于对准两个或两个以上的齿204和两个或两个以上的第二齿248和/或对准第二组两个或两个以上的齿254和第二组两个或两个以上的第二齿262。

第一传动轮200和第二传动轮226各包括传动轮面(未示出)，其具有齿面(未示出)和齿高未示出)。齿宽(未示出)是齿面(未示出)的宽度并且是从第一齿高(未示出)至第二齿高(未示出)的距离，并且其可以依据具体用途而变。在接触对置的齿面(未示出)和齿高(未示出)时，齿面(未示出)和齿高(未示出)提供摩擦接触区。齿宽(未示出)和齿高(未示出)可以依据特定用途和施加于传动轮(未示出)的力的特定大小而变。此外，第一齿高(未示出)和传动轮基部厚度的叠加被包含在传动轮厚度(未示出)中。齿轮节锥角(未示出)通常是齿面的角度(未示出)。如果第一齿高(未示出)没有垂直于齿节线(未示出)以产生从第一传动轮面(未示出)至第二传动轮面(未示出)的外伸，则该角度可以是不同的。

图14A、图14B和图14C是图13中的传动系统的视图，其中传动轮在图14A中是分开的，在图14B中是对准的，在图14C中是接合的。

图15A和图15B是适于加入较大装置的联接组件中的图14中的传动系统的图。图15A是位于该装置第一侧266的头部264中的第一传动轮200的图与位于该装置另一半270的头部268内的第二传动轮226对准的视图。第一传动轮200包括两个或两个以上的齿204和中心开口258，该中心开口与用于使所述两个或两个以上的齿204与所述两个或两个以上的第二齿248对准的定位圆柱体228对准。

图15B是位于该装置第一侧266的头部264内的第一传动轮200与位于该装置另一半270的头部268内的第二传动轮226对准的剖视图。第一传动轮200包括两个或两个以上的齿204和中心开口(未示出)，该中心开口接纳用于使所述两个或两个以上的齿204与所述两个或两个以上的第二齿248对准的定位圆柱体(未示出)。

图16是设置在撬棍中的本发明传动系统的视图。撬棍272包括通过传动轮联接组件278连接的第一杆274和第二杆276。传动轮联接组件278包括位于第一杆274的头部264内的第一传动轮(未示出)和位于第二杆276的头部268内的第二传动轮(未示出)。第一传动轮(未示出)包括两个或两个以上的齿(未示出)，它们对准两个或两个以上的第二齿(未示出)，用于将撬棍固定就位并允许传动轮联接组件278在极高应力下而不会失效。

此外，本发明提供一组传动机构(例如齿轮、织构、凹槽等)，它们与另一组传动机构啮合，其中这些传动机构分布在表面的大部分上以提供延长的接触区，从而提供更高的强度。该组传动机构可以配置成形成一个两件式传动轮连接接头，其本身可以是一个较大装置的一部分，其中该两件式传动轮连接接头可以分离或者转动的，从而起到折叠连接接头的作用，此时当转动和重新设定时，这些传动轮组再对准并又形成强力接头。该实施例可以被用在需要既有强度也有灵活性的构造的任何装置中，例如撬棍、锤、支腿、梯子、支架等等。

在一些实施例中，磁体可以被用于吸合和分离该两件式传动轮连接接头，从而磁性吸合结构可以被吸合以分离两件式传动轮连接接头，两件式传动轮连接接头可以被移动就位，并且磁性吸合结构可以被分离以提供稳定的非活动结构。相似地，两件式传动轮连接接头可以包括多种接头，以允许包含多种不同的配置，其中包括源于沿单个构件的一组重叠接头或或多个接头的多种衍生构造或其组合。

在另一个实施例中，棘轮机构的包括棘轮，其由第一传动轮、第二传动轮、棘轮壳体和中间传动轮构成，中间传动轮具有位于连接到手柄的第二中间传动轮相对侧的第一中间传动轮面。

棘轮包括通过杆分开的第一传动轮端表面和第二传动轮端表面。第一传动轮端表面包括传动轮基部，其在位于第一传动轮背面相反侧的第一面上具有两个或两个以上的齿。第二传动轮端表面也包括第二传动轮基部，其在位于第二传动轮背面相反侧的第二面上有两个或两个以上的第二齿。通过杆分开的第一和第二传动轮端表面如此定位，即第一面上的两个或两个以上的齿朝向第二面上两个或两个以上的齿。

中间传动轮包括第一中间齿轮面，其位于连接到手柄的第二中间传动轮面的相反侧。棘轮壳体适合将棘轮和中间传动轮如此装配在一起，使得第一中间传动轮面位于第一传动轮端表面的对面，第二传动轮端表面位于第二中间传动轮面的对面。

棘轮壳体适于将棘轮和中间传动轮如此装配在一起，使得第一中间传动轮面位于第一传动轮端表面的对面，第二传动轮端表面位于第二中间传动轮面的对面。中间传动轮包括接合第一传动轮面上的两个或两个以上的齿的第一中间传动轮面。相反的第二中间传动轮面不接触被移入棘轮壳体中的第二传动轮面上的两个或两个以上的齿。相似地，可以进行相反的操作，其做法是将如此移动中间传动轮，使得第一传动轮面被移入棘轮壳体中。这种配置保证了第二中间传动轮面接触第二传动轮面上的所述两个或两个以上的齿。第一中间传动轮面没有接触第一中间传动轮面以接合被移入棘轮壳体中的两个或两个以上的齿。

棘轮壳体包括接合合尖部并且适于如此安装棘轮和中间传动轮，使得第一中间传动轮面位于第一传动轮端表面的对面，相反的第二中间传动轮面接合该接合尖部。第一中间传动轮面不接合位于棘轮壳体内的第一传动轮端表面。

图17A是本发明的具体说是扳手410的另一个实施例的分解图。扳手410包括主体412，其具有头部414a和连接到第二头部414b的手柄部416。手柄部416构造成能被扳手410的使用者握住并且可以包括织构区和/或无织构区418。头部414a和414b包括螺栓孔420a、420b，用于容纳螺栓、螺母或其它紧固件。头部414之一或两者可以通过铰链422连接在主体412上，铰链具有铰链体壳体424和铰链体开口426，它们匹配于铰链头壳体428和铰链头开口430。铰链422的对准允许利用铰销432实现安装，从而提供围绕铰链422的摆动和移动。头部414a包括传动轮空腔434，用于接纳位于棘轮扳手410的主体背侧部438和正面440之间的传动机构436。正面440包括螺栓孔420a和延伸穿过正面440以允许进入螺栓孔420a的螺栓孔槽442。该传动机构包括第一传动轮446和第二传动轮448，其分别具有延伸穿过正面440以允许进入螺栓孔420a的螺栓孔槽442和450。当对准时，工具可以使螺栓从螺栓孔420a外侧进入螺栓孔420a内侧。

传动轮空腔434包括第一传动轮446，其具有包括两个或两个以上的第一传动轮齿454的第一传动轮面452，所述第一传动轮齿从第一传动轮面452的周缘起横过该第一传动轮面延伸向中心，适合允许表面之间产生摩擦。第二传动轮448包括第二传动轮面456，其具有两个或两个以上的第二传动轮齿458，第二传动轮齿从第二传动轮面456的周缘横过该第二传动轮面延伸向中心，以啮合第一传动轮面452的所述两个或两个以上的第一传动轮齿454，从而允许表面之间产生摩擦。当在一个方向上转动时，所述两个或两个以上的第一传动轮齿454越过所述两个或两个以上的第二传动轮齿458而允许不受限制的转动。相反，当转动方向是沿相反方向时，所述两个或两个以上的第一传动轮齿454接触所述两个或两个以上的第二传动轮齿458而限制转动。两个或两个以上的第一传动轮齿454和两个或两个以上的第二传动轮齿458从周缘横过传动轮面延伸向中心，这允许每个齿对之间的接触面积较大，从而增大了强度。限位环460和垫片462被用于定位位于棘轮扳手410的主体背侧部438和正面440之间的传动机构436。

图17B是包括用于容纳螺栓、螺母或其它紧固件的螺栓孔420a的头部414a的分解图。头部414a包括铰链头壳体428和铰链头孔430。头部414a包括传动轮空腔434，用于接纳位于棘轮扳手410的主体背侧部438和正面440之间的传动机构436。正面440包括螺栓孔420a和穿过正面440以允许接近螺栓孔420a的螺栓孔槽442。该传动机构包括第一传动轮446和第二传动轮448，每个传动轮分别具有延伸穿过正面440以允许进入螺栓孔420a的螺栓孔槽442和450。当对准时，工具可以使螺栓从螺栓孔420a外侧进入螺栓孔420a内侧。

传动轮空腔434装有第一传动轮446，其具有包括两个或两个以上的第一传动轮齿454的第一传动轮面452，第一传动轮齿从第一传动轮面452的周缘横过第一传动轮面延伸向中心，适合允许表面之间产生摩擦。第二传动轮448包括第二传动轮面456，其具有两个或两个以上的第二传动轮齿458，所述第二传动轮齿从第二传动轮面456的周缘横过第二传动轮面延伸向中心，以啮合第一传动轮面452的所述两个或两个以上的第一传动轮齿454，从而允许表面之间产生摩擦。当在一个方向上转动时，所述两个或两个以上的第一传动轮齿454越过所述两个或两个以上的第二传动轮齿458而允许不受限制的转动。相反，当转动方向是沿相反方向时，所述两个或两个以上的第一传动轮齿454接触所述两个或两个以上的第二传动轮齿458而限制转动。棘轮扳手410的手柄部416于是可以在该相反方向上自由转动，而在另一方向上的转动造成零部件锁死并阻止转动，以迫使第二传动轮448转动。

两个或两个以上的第一传动轮齿454和两个或两个以上的第二传动轮齿458从周缘横过传动轮面延伸向中心，这允许每个齿对之间的接触面积较大，从而增大了强度。限位环460和垫片462被用于定位位于棘轮扳手410的主体背侧部438和正面440之间的传动机构436。

尽管附图示出的是呆扳手，但本领域技术人员将会清楚认识到，本发明可以采用闭口扳手和槽口扳手。主体412可以包括与手柄部416连接的头部414a和414b，该手柄部相对头部414a和/或414b转动0-90度。此外，相对于一个或两个头部414a和414b，手柄部416可以使弯曲的、曲形的、弯角形的、倾斜的、升高的、下降的或渐缩的。

本发明的另一个实施例包括具有花键内表面的螺栓孔420a。头部414a包括用于接纳螺栓、螺母或其它紧固件的螺栓孔420a。头部414a包括铰链头壳体428和铰链头孔430。头部414a包括传动轮空腔434，用于容纳位于棘轮扳手410的主体背侧部438和正面440之间的传动机构436。正面440包括螺栓孔420a和延伸穿过正面以允许进入螺栓孔420a的螺栓孔槽442。该传动机构包括第一传动轮446和第二传动轮448，每个传动轮分别具有延伸穿过正面440以允许进入螺栓孔420a的螺栓孔槽442和450。当对准时，工具可以使螺栓从螺栓孔420a外侧进入螺栓孔420a内侧。螺栓孔420a可以包括花键内表面，其具有环绕螺栓孔420a分布的键槽。环绕螺栓孔420a分布的键槽允许花键传动机构或套筒插入螺栓孔420a，使得花键内表面接触花键传动机构或套筒的键槽。另外，环绕螺栓孔420a的花键内表面允许该孔容纳多种不同的螺母和螺栓，例如方头、六角头、0-65％圆六角头、梅花型、0-65％圆头梅花型、带槽的、Torx星形等等。

图18A和图18B是图17的传动装置的分解等距视图，其适用于大型装置的联接组件中。该联接组件可以被用在许多装置中，包括撬棍、杆、柱、夹具、梯子、脚手架、画展架、支腿、桌子等等。

图18A是包括联接组件470的分解等距左侧视图，联接组件包括与第二主体474配合的第一主体472。第一主体472包括靠近第一头部478的第一连接端476。第一头部478包括位于第一头部478内的传动轮空腔480，用于容纳弹簧、垫片或垫圈482(可以有)和第一传动轮484，第一传动轮定位在主体背侧部486和正面488之间。第一传动轮484包括在第一传动轮面492相反侧的第一传动轮背面490，第一传动轮面包括两个或两个以上的第一传动轮齿494，其从第一传动轮面492的周缘横过该传动轮面延伸向中心，并适合允许表面之间产生摩擦。在第一传动轮484的中心设有第一对准孔496，用于帮助第一传动轮484的对准。第二主体474包括靠近第二头部500的第二连接端498。第二头部500包括从外侧延伸入第二头部500的至少一部分的分离槽502。在分离槽502内有多个分离孔504，它们从分离槽502延伸穿过第二头部500。分离弹簧/垫圈506位于分离槽502内。分离机构508设置成接触弹簧/垫圈506并且多个分离销510穿过所述多个分离孔504并被限位夹512固定。

图18B是包括联接组件470的分解等距右侧视图，该联接组件包括与第二主体474配合的第一主体472。第一主体472包括靠近第一头部478的第一连接端476。第一头部478包括位于第一头部478内的传动轮空腔(未示出)，用于容纳弹簧、垫块或垫圈(可能有)和第一传动轮484，第一传动轮定位在主体背侧部486和正面(未示出)之间。第一传动轮484包括在第一传动轮面(未示出)相反侧的第一传动轮背面490，第一传动轮面包括两个或两个以上的第一传动轮齿494，其从第一传动轮面(未示出)的周缘横过该传动轮面延伸向中心并适合允许表面之间产生摩擦。在第一传动轮484的中心设有第一对准孔496，用于帮助第一传动轮484的对准。

第二主体474包括靠近第二头部500的第二连接端498。第二头部500包括具有第二传动轮面518的第二传动轮516，第二传动轮面包括从第二传动轮面518的周缘横过该传动轮面延伸向中心的两个或两个以上的第二传动轮齿520，以便与第一传动轮面(未示出)的两个或两个以上的第一传动轮齿494啮合，从而允许表面之间产生摩擦。对准杆522从第二主体474延伸出来并且延伸穿过第二头部500和第二传动轮面518，从而调准联接组件470。多个分离孔504设置在对准杆522的周围以提供一个能使第一传动轮484离开第二传动轮516的机构。分离弹簧/垫圈(未示出)位于分离槽(未示出)内。分离机构508设置成接触弹簧/垫圈(未示出)，以施加偏压，多个分离销510穿过多个分离孔504并且通过限位夹512被固定。

在操作过程中，撬棍从靠近第一头部478的第一连接端476和靠近第二头部500的第二连接端498延伸出来。传动轮空腔480位于第一头部478和第二头部500之间，该传动轮空腔中装有偏压离开第一头部478的弹簧482。第一传动轮484通过对准杆522被对准并且抵靠着弹簧482。第一传动轮484也抵靠第二传动轮516，使得两个或两个以上的第一传动轮齿494与两个或两个以上的第二传动轮齿520啮合，从而限制第一传动轮484或第二传动轮516的自由运动。第二头部500包括分离槽502，在分离槽中装有分离机构508，它接触弹簧/垫圈506并且包括穿过多个分离孔504且通过限位夹512固定的多个分离销510。

当按压分离机构508时，弹簧/垫圈506被压下，分离销510向内移动穿过所述多个分离孔504并贴靠第一传动轮484，从而压缩弹簧、垫片或垫圈482并使第一传动轮484与第二传动轮516分离。

图19是图18的传动机构的分解等距视图，它适于装配倍增齿轮组。联接组件可以被用在多种装置中，包括撬棍、进门装置、活动颚板、千斤顶、起重机等。联接组件524包括与铰接座530的两侧配合的第一主体526和第二主体528。第一主体526包括靠近第一头部534的第一连接端532。第一头部534包括位于第一头部534内的齿轮空腔536，用于容纳连接到第一齿轮部540的第一齿轮轴538，在这里是行星齿轮，但也可以是其它类型的传动轮。铰接座530包括通过环形齿轮孔546分开的第一铰接座侧542和第二铰接座侧544。第一铰接座侧542适于与第一头部534匹配。环形齿轮孔546容纳环形齿轮548。在此实施例中，环形齿轮孔546为多边形，但可以具有其它任何期望的形状。铰接座530包括底部550，其具有用于支承铰接座组件的平底面。此外，环形齿轮孔546和环形齿轮548可以由单个零件构成并且被整合到单个装置中。尺寸、形状、材料、位置等可以根据具体用途而变。环形齿轮548包括其上带有多个内环齿554的内孔552。外壁556被构造成能被固定在环形齿轮孔546中。一组齿轮558定位在内孔552中以接触内环齿554和第一齿轮部540。该组齿轮558可包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个具有不同或近似的齿距的齿轮。该组齿轮558连接到第二主体528，第二主体包括靠近第二头部562的第二连接端560。在工作中，对第一连接端532施力造成第一齿轮部540移动，随着第一齿轮部的移动，与其相互作用的该组齿轮558引起包括第二连接端560的第二主体528移动。所需的力的大小可以随本发明所用的具体齿轮和传动比而变化。

图20A是齿轮传动装置的分解等距视图，其具有多个颚板和单个旋柄以及倍增齿轮组。开启机构570也可以被用在多种装置中，包括撬棍、进门装置、活动颚板、千斤顶、起重机等。开启机构570包括与两侧相匹配的第一主体572和第二主体574。第一主体572包括位于第一主体572内的齿轮空腔576，用于容纳一组齿轮578，在此实施例中其包括传动齿轮580和一对颚板齿轮582a和582b。传动齿轮580的作用是驱动该对颚板齿轮582a、582b，这可以利用相似的颚板齿轮582a和582b以相似的传动比完成，或者用具有不同传动比的齿轮以不同的传动比完成。该组齿轮558可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个有不同或近似的齿距的齿轮。颚板齿轮582a和582b(其也可以是一体式构造)容纳轴584a和584b。颚板586a和586b连接到轴584a和584b，从而传动齿轮580的转动驱动颚板齿轮582a和582b转动，其又带动颚板586a和586b。所需力的大小可以根据本发明所用的具体齿轮和传动比而变。传动齿轮580、颚板齿轮582a和582b、轴584a和584b、颚板586a和586b活动安装在第一主体572和第二主体574之间。传动齿轮580包括嵌入孔588，其构造成能容纳棘轮嵌块590。棘轮嵌块590被固定在传动齿轮580的嵌入孔588中。棘轮手柄592具有靠近第一头部596的第一连接端594。第一头部596具有用于固定棘轮手柄592至第二主体574的固定孔598。分离机构600设置成接触弹簧/垫圈(未示出)以实现偏压，并且多个分离销602穿过多个分离孔604并且通过限位夹(未示出)固定。第一齿轮杆606从第一头部596延伸出来用于对准且抵靠弹簧482。第一头部596包括第二齿轮(未示出)，其与棘轮嵌块590配合以限制自由运动。

图20B是传动装置的等距透视图，其具有多个颚板和单个旋柄以及倍增齿轮组。开启机构570也可以被用在多个装置中，包括撬棍、进门装置、实物颚板、千斤顶、起重机等。开启机构570包括与两侧相匹配的第一主体572和第二主体574。第一主体572包括位于第一主体572内的齿轮空腔(未示出)，用于容纳一组齿轮(未示出)和一对颚板齿轮(未示出)。棘轮手柄592的转动驱动颚板586a和586b。所需力的大小根据本发明所用的具体齿轮和传动比而变。棘轮手柄592包括靠近第一头部596附近的第一连接端594。第一头部596具有分离机构600，用于使棘轮手柄592在不移动颚板586a和586b的情况下运动。

图21是齿轮传动机构的分解等距视图，其具有被用作传动延伸结构的倍增齿轮组。传动延伸结构可以被用在多种装置中，包括棘轮、套筒、变速器、传动系等等。传动延伸结构610包括匹配的第一主体612和第二主体614。第一主体612包括靠近第一齿轮部618的第一连接端616。第一头部612包括位于第一头部612内的齿轮空腔620，用于接纳通过杆622与第一齿轮部618相连的第一连接端616，在这里是行星齿轮，但也可以是其它类型的传动轮。第一主体612包括环形齿轮孔624，用于容纳环形齿轮626，在此实施例中，环形齿轮孔624是多边形的，但也可以具有其它希望的形状。环形齿轮孔624和环形齿轮626可以由单个零件构成并且被整合到单个装置中。尺寸、形状、材料、位置等可以根据具体用途而变。环形齿轮626包括其上带有内环齿630的内孔628。外壁632被构造成能固定在环形齿轮孔624内。一组齿轮634定位在内孔628中而接触内环齿630和第一齿轮部618。该组齿轮634可包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个具有不同的或类似的齿距的齿轮。该组齿轮634被连接到第二主体614，其具有靠近第二主体614的第二连接端636。第二连接端636也包括第二连接孔638，其设计用来接纳传动机构(未示出)，该传动机构可以是套筒、棘轮、扳手、头部、延长体、刀头、钻头和本领域已知的其它器械。拇指拨轮640也被连接在第二主体614上并且可以通过螺钉642和焊接点(未示出)固定。杆622被连接到一个或多个垫圈644、偏压机构646、第一滑动端件648和第二滑动端件650。在操作中，第二连接孔638被装入棘轮。当该棘轮转动时，杆622转动并造成该组齿轮634转动，并且第一齿轮部618转动第一连接端616。第一连接端616可以适合安装棘轮、扳手、头部、延长体、刀头、钻头和和本领域已知的其它器械。在另一个实施例中，环形齿轮626包括其上带有内环齿630的内孔628，外壁632被构造成能固定在环形齿轮孔624中。该组齿轮634如此定位，使得允许可换的连接齿轮(未示出)能被插入和取出，该连接齿轮具有通过杆622与第一齿轮部618相连的第一连接端616。可换的连接齿轮(未示出)可以按照与花键驱动扳手相似的方式被插入并且允许在第一连接端616变换不同的传动尺寸(1/4、1/2、3/4、1等)。

图22是齿轮传动装置的分解等距视图，其包括作为传动延伸部分的复式倍增齿轮组。传动延伸结构可被用在多种装置中，包括棘轮、套筒、变速器、传动系等。传动延伸结构610包括第一主体612和第二主体614，它们包括第一齿轮组644和第二齿轮组646，用于提供不同的多级传动比。杆622延伸穿过第一板孔648进入在第一齿轮板650的一侧的第一连接端616，其中第一齿轮部618布置在第一齿轮板650的相反侧。第一连接端616可以适合安装棘轮、扳手、头部、延长体、刀头、钻头和本领域已知的其它器械。第一组齿轮634围绕第一齿轮部618设置并且被夹在第一齿轮板650和第二齿轮板652之间。第二齿轮部654布置在第二齿轮板652的相反侧上。在这个例子中是行星齿轮，但也可以是其它类型的传动轮。第一头部612包括第一齿轮空腔(未示出)和在第一头部612内以便经过开口(未示出)接纳第二齿轮部654的第二齿轮空腔656。第二组齿轮658定位在第二齿轮空腔656中并且接触第二齿轮部654。第二组齿轮658被安装在第一主体612和第二主体614之间。第二主体614包括第二连接端636和第二连接孔638，其被设计成能容纳传动机构(未示出)，该传动机构可以是套筒、棘轮、扳手、头部、延长体、刀头、钻头和本领域已知的其它器械。这些齿轮组可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个具有不同或近似的齿距的齿轮。传动延伸结构610可以在一端通过环660固定并且在另一端通过环662固定。

在操作中，第二连接孔638被装到某装置上。当第二连接端636转动时，第二组齿轮658转动并引起第二齿轮部654转动。随着第二齿轮部654转动，第二齿轮板652和第一组齿轮634转动，从而移动第一齿轮部618和杆622，该杆延伸穿过第一板孔648进入第一连接端616。第一连接端616可以连接在其它装置上如套筒、棘轮、扳手、头部、延长体、刀头、钻头和本领域已知的其它器械。第一齿轮组644和第二齿轮组646控制输入到输出传动装置的传动比，传动比例如是10∶1、12∶1、15∶1、25∶1、50∶1等。

图23A至图23D是铰链扳手的等角图。图23A是具有一半厚度的铰链扳手的视图，图23D是具有整个厚度的铰链扳手的视图。以下实施例可以是整个厚度或一半厚度，但在本文中以一半厚度的方式示出以便说明。图23B是弯曲铰链扳手的视图，图23C是扭曲铰链扳手的视图。图23A是铰链扳手的视图。铰链扳手700包括与下铰链704a-704e和上铰链706连接的手柄702。

图24A至图24C是铰链扳手组成零部件的等距视图。图24A是手柄702的等距视图，该手柄包括手柄部708和手柄连接端710。手柄连接端710包括分离按钮孔712，其容纳具有弹簧/垫圈716和保持环718的分离按钮714。分离弹簧/垫圈716定位在分离按钮孔712中，在分离按钮714的下方以施加偏压。分离按钮孔712包括一个或多个分离孔720，其容纳分离按钮714上的一个或多个分离销722。在分离按钮714的对面有对准杆724，用于帮助零部件的对准。

图24B是下铰链704的等距视图，它包括下铰链容纳端726和下铰链连接端728。下铰链连接端728包括分离按钮孔712，其容纳具有弹簧/垫圈716和保持环718的分离按钮714。分离弹簧/垫圈716安置在分离按钮孔712中，用于在分离按钮714下方施加偏压。分离按钮孔712包括一个或多个分离孔720，其容纳分离按钮714上的一个或多个分离销722。在分离按钮714的对面有对准杆724，用于帮助零部件的对准。下铰链容纳端726包括嵌孔(未示出)，用于接纳弹簧/垫圈730和嵌块732。

图24C是上铰链706的等距视图，其包括上铰链容纳端734和上铰链连接端736。上铰链容纳端734包括第一嵌孔738，用于容纳弹簧/垫圈730和嵌块732。第一嵌孔738的侧面被设计用来接纳和固定弹簧/垫圈730和嵌块732。嵌块732包括嵌孔740和对准杆孔742。上铰链连接端728包括接头744用于接纳扳手、套筒、棘轮、螺母、螺栓等，并可以包括限位球746和被插入球孔750中的限位弹簧748。

图24D是下铰链704的等距视图，其包括下铰链容纳端726和下铰链连接端728。下铰链连接端728包括在相反侧的分离按钮孔(未示出)，其在相反侧容纳分离按钮(未示出)。分离按钮孔(未示出)包括一个或多个分离孔720，其容纳分离按钮(未示出)的一个或多个分离销(未示出)。在分离按钮(未示出)的对面设有对准杆724，用于帮助零部件的对准。第二嵌孔752布置在对准杆723周围并且包括所述一个或多个容纳所述一个或多个分离销的分离孔720。

图24E是铰链扳手组件的等距视图。铰链扳手700包括手柄702，其连接到下铰链704a、704b和上铰链706。手柄702包括在对准杆724相反侧的分离按钮714，该对准杆用于帮助零部件的对准和固定。手柄702如此与下铰链704a配合，即，将嵌块732和弹簧安置在第一嵌孔738和在对准杆724周围的第二嵌孔(未示出)之间。分离按钮714与对准杆724接触，因而按下分离按钮714使嵌块732离开第二嵌孔(未示出)，使得手柄702可相对下铰链704转动。分离按钮714的松开造成嵌块732再次定位在第一嵌孔738和在对准杆724周围的第二嵌孔(未示出)中。也可以按下分离按钮714来允许下铰链704与手柄702分离开，从而拆卸扳手。下铰链704a被连接到下铰链704b。下铰链704a包括在对准杆724相反侧的分离按钮(未示出)，该对准杆用于帮助零部件的对准和固定。下铰链704a与下铰链704b如此配合，即，将嵌块732和弹簧730安置在第一嵌孔(未示出)和第二嵌孔752之间。分离按钮714与对准杆724接触，因而按下分离按钮714使嵌块732离开第二嵌孔752，使得下铰链704a可相对下铰链704b转动。分离按钮(未示出)的松开造成嵌块732再次定位在第一嵌孔(未示出)和在对准杆724周围的第二嵌孔752中。分离按钮714也可被按下以允许下铰链704a与下铰链704b分离，从而拆卸扳手。下铰链704b被连接到上铰链706。下铰链704b包括在对准杆724相反侧的分离按钮714，该对准杆用于帮助零部件的对准和固定。下铰链704b与上铰链706如此配合，即，将嵌块732和弹簧730安置在第一嵌孔738和在对准杆724附近的第二嵌孔(未示出)之间。分离按钮714与对准杆724接触，因而按下分离按钮714使嵌块732离开第二嵌孔(未示出)，使得下铰链704b可相对上铰链706转动。分离按钮714的松开造成嵌块732再次定位在第一嵌孔738和在对准杆724周围的第二嵌孔(未示出)中。分离按钮714也可被按下以允许下铰链704b与上铰链706分离，从而拆卸扳手。上铰链706包括接头744，用于接纳扳手、套筒、棘轮、螺母、螺栓等，并且可以包括限位球746。

在另一实施例中，铰链扳手可以具有传统的扳手形状，其具有通过杆分离开的第一端和第二端。所述两端可以独立地选自箱形端、开口、棘轮扳手、制动扳手等。杆可以具有一个或多个铰链，以根据需要允许扳手弯曲和回转。例如，杆可以具有通过铰接头相连的上铰链和下铰链。上铰链包括在对准杆相反侧的分离按钮，该对准杆用于帮助零部件的对准和固定。上铰链与下铰链如此配合，即，嵌块和弹簧被定位在第一嵌孔和在对准杆周围的第二嵌孔之间。分离按钮与对准杆接触，因而按下按钮使嵌块离开第二嵌孔，使得上铰链可相对下铰链转动。分离按钮的松开造成嵌块再次定位在第一嵌孔和在对准杆周围的第二嵌孔中。另一个实施例允许分离按钮被压下，以允许下铰链与上铰链分离开，从而拆卸扳手。在某些实施例中，单个扳手中存在1、2、3、4或更多的铰接头。

图25A至图25C是与撬棍、支承杆或本文所述其它器械连用的伸缩杆的视图。图25A表示第一杆760，其能滑入第二容纳杆762中。伸缩杆的长度可根据具体需要来调整并且可以按照不同长度制造。第一杆760包括一个或多个开口764，其固定位于第二容纳杆762中的锁定销(未示出)。当按下分离按钮766时，锁定销(未示出)可以脱开并且长度可被调整。图25B表示第一杆760，其能滑入第二容纳杆762中，并且在第一杆760上具有联接组件278。某装置(如防滑三脚架、楔块、锤、叉、斧头等)可以被安装在第一杆760、第二容纳杆762或两者上。图25C示出了第一杆760，其为方形并能滑入圆形的第二容纳杆762中，但本领域的发明人可以采纳这种结构或加以修改。

图26A、图26B和图26C示出了具有反转机构的端面传动轮组件视图。本发明给出或设想的任一实施例可以包括复式传动轮组，其在第二端面传动轮中具有一个端面传动轮组并且在相反的两个方向上具有多个齿。例如，图26A是传动机构的分解等距视图，其示出了带有用于在特定方向上选择性地接合端面传动轮的选择开关的复式端面传动轮组。在图26A中，第一主体(未示出)匹配第二主体474。第二主体474包括靠近第二头部500的第二连接端498。第二头部500包括分离槽502，其从外侧向内延伸入第二头部500的至少一部分。在分离槽502中设有一个或多个分离孔504a和504b，这些分离孔从分离槽502起延伸穿过第二头部500。第二头部500包括第二头部端面传动轮孔(未示出)，其适合接纳位于该第二头部端面传动轮孔(未示出)内的第一端面传动轮484a和位于该第一端面传动轮484a内的第二第一端面传动轮484b。第一端面传动轮484a包括两个或两个以上的第一传动轮齿494a，其从第一传动轮面(未示出)的周缘横过该传动轮面延伸向中心，并适合允许表面之间产生摩擦。第二第一端面传动轮484b包括两个或两个以上的第一传动轮齿494b，其从第一传动轮面(未示出)的周缘横过该传动轮面延伸向中心，并适合允许表面之间产生摩擦。第一端面传动轮484a可以包括第一对准孔496a，用于帮助第一端面传动轮484a的对准。第二第一端面传动轮484b装入第一对准孔496a中，第一对准孔496a的形状可以是任何期望的形状并且可以将第一端面传动轮484a固定到第二第一端面传动轮484b上。然而，第一对准孔496a可以是圆形的，第二第一端面传动轮484b通过延伸穿过所述一个或多个分离孔504a和504b的分离销510a、510b、510c和510d固定。第二第一端面传动轮484b也包括第一对准孔496b，其适合接纳定位圆柱体228。定位圆柱体228将第二第一端面传动轮484b定位在第一端面传动轮484a和第二头部500中。第一端面传动轮484a和第二第一端面传动轮484b具有偏压机构482a、482b、482c、482d，用于偏压第一端面传动轮484a和第二第一端面传动轮484b离开所述一个或多个分离孔504a和504b。在一些实施例中，该装置可包括反转机构，其包括至少部分设置在所述一个或多个分离孔504a和504b上方的旋柄24。旋柄24具有一组两钳件(内钳件25a、25b和外钳件25c、25d)，每一对位于旋柄24的端部并且通过两个部段23a和23b连接。反转件22具有延伸穿过主体背侧部20的顶部，因而可以前后移动。反转件22具有2组附接端27a和27b，它们配合旋柄24的2个部段23a和23b。在操作中，反转机构被向前压，内钳件25a和25b移动以接合分离销510a和510b，从而移动第二第一端面传动轮484b离开主体背侧部20，以接合配对的传动轮(未示出)。当第二第一端面传动轮484b和配对的传动轮在一个方向上移动时，它们互锁并且转动该主体，但当它们在相反方向移动时允许这些齿相互移动越过。反转机构被向后压，外钳件25c和25d移动而接合分离销510c和510d，从而移动第一端面传动轮484a离开主体背侧部20，以接合配对传动轮(未示出)。当第一端面传动轮484a和配对传动轮在一个方向上移动时，它们互锁并且转动该主体，但当它们在相反方向移动时，允许齿相互移动越过。

图27A和图27B是齿轮传动型压合棘轮扳手800。本发明的齿轮传动型压合棘轮扳手800包括上壳体802和下壳体804，它们装配起来而在两者间形成传动轮空腔806。在传动轮空腔806内设有一组齿轮808。该组齿轮808可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或更多个具有不同或近似的齿距和不同传动比的齿轮812a、812b、812c、812d。该组齿轮808也可以包括与该组齿轮808相连的手柄适配齿轮814和棘轮适配齿轮816，用于连接第一手柄818a和传动适配接头820。在一个例子中，该组齿轮808包括周缘带齿的四个齿轮。齿轮812a包括环绕周缘的多个齿，用于接合齿轮812c，齿轮812b抵靠在齿轮812a上而接触齿轮812c。齿轮8112c具有多个齿，接触齿轮812d。齿轮812d连接到棘轮适配齿轮816，其接纳传动适配接头820且可用螺钉822来固定。第一手柄818a连接在适配齿轮814上。当第一手柄818a和第二手柄818b被压合时，第一手柄818a转动手柄适配齿轮814，从而转动该组齿轮808。因此，第一手柄818a的转动导致齿轮812a将该运动传递给该组齿轮808，并最终通过该组齿轮808传递给传动适配接头820。第二手柄818b可以定位在上壳体802上、下壳体804上或两者上。该组齿轮808连接到第二主体804或定位在一个设置在下壳体804、上壳体802或两者上的嵌块上。上壳体802、下壳体804或两者可具有第二手柄818b，其提供杠杆作用以使第一手柄818a转动。在操作中，第一手柄818a和第二手柄818b被压合在一起，从而转动适配齿轮814，其转动该组齿轮808，而该组齿轮又转动容纳传动适配接头820的棘轮适配齿轮816。此外，棘轮适配齿轮816包括嵌孔824，其形状构造成能安装传动适配接头820。包括棘轮适配齿轮816的其它实施例可以包括嵌孔824，其形状构造成能安装花键传动机构、方形刀头、多边形刀头等(未示出)。

图27B是具有一对端面传动轮的齿轮传动型压合棘轮扳手800的视图。本发明的齿轮传动型压合棘轮扳手800包括上壳体802和下壳体804，它们装配起来而在两者间形成齿轮空腔806。在齿轮空腔806中设有一组齿轮808。该组齿轮808可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或更多个具有不同或相同的齿距和不同传动比的齿轮812a、812b、812c、812d。该组齿轮808也可以包括与该组齿轮808相连的手柄适配齿轮814和棘轮适配齿轮816，分别用于连接第一手柄818a和驱动适配接头820。手柄适配齿轮814可以包括一组端面齿轮826a，其中端面齿轮组826a的齿830设置在手柄适配齿轮814的顶面828上，并且多个齿830围绕手柄适配齿轮814的周边布置。第一手柄818a包括一组配对端面齿轮826b，其设置在端面齿轮嵌块(未示出)的底面(未示出)上，该端面齿轮嵌块如此设置在定位圆柱体834周围，使得该组配对端面齿轮826b的齿对准。该组齿轮808包括周边有齿的四个齿轮。齿轮812a周边带齿以接合齿轮812c，齿轮812b放置在齿轮812a上以接触齿轮812c。齿轮812c具有接触齿轮812d的多个齿。齿轮812d连接到棘轮适配齿轮816，其接纳驱动适配接头820且可用螺钉822被固定。第一手柄818a被连接在适配齿轮814上。当第一手柄818a和第二手柄818b被压合时，第一手柄818a转动手柄适配齿轮814，从而转动该组齿轮808。因此，第一手柄818a的转动使齿轮812a将该运动传递给该组齿轮808，并最终通过该组齿轮808传递给传动适配接头820。第二手柄818b可以定位在上壳体802上、下壳体804上或两者上。该组齿轮808连接到第二主体804或定位在一个设置在下壳体804、上壳体802或两者上的嵌块上。上壳体802、下壳体804或两者可包括第二手柄818b，其提供杠杆作用以使第一手柄818a转动。在操作中，第一手柄818a和第二手柄818b被压合在一起，以转动适配齿轮814，该适配齿轮转动该组齿轮808，而该组齿轮又转动接纳传动适配接头820的棘轮适配齿轮816。此外，棘轮适配齿轮816包括嵌孔824，其构造成能安装传动适配接头820。包括棘轮适配齿轮816的其它实施例可以包括嵌孔824，其构造成能安装花键传动机构、方形刀头、多边形刀头等(未示出)。

根据空间限制条件和特定用途，该组齿轮808可以具有多种不同的配置形式(增大的传动比，减小的传动比，强度，尺寸等)。例如，可以采用齿轮配置来提供传动比的增减。齿轮齿和齿轮布置形式的接合可以被用于允许在输入值和输出值之间的转矩和速度的改变。例如，8-齿齿轮8A、8B、8C和40-齿齿轮40A、40B、40C的组合形成显著降低的齿轮传动比。例如，在8-齿齿轮8A和40-齿齿轮40A之间的最终传动比为125∶1。这是如此实现的，即将以5∶1的传动比驱动40-齿齿轮40B的8-齿齿轮8A、驱动40-齿齿轮40C的8-齿齿轮8B、驱动40-齿齿轮40A的-8齿齿轮8C相组合，从而将100rpm的输入转换为0.8rpm的输出(转换也可以通过将0.8rpm的输入转换至100rpm的输出来完成)。另一个例子包括40-齿主动齿轮40A被连接到8-齿齿轮8A而形成1∶5的传动比，即根据主动齿轮40A转速为1rpm，8-齿齿轮8A的转速为5rpm。20-齿主动齿轮20A和24-齿齿轮40B与40-齿主动齿轮40A啮合，从而形成1∶2和1∶1.66的传动比，即主动齿轮40A转速为1rpm，齿轮20A和齿轮40B的转速分别为2rpm和1.66rpm。

图28A是具有一对端面传动轮的传动型压合棘轮扳手800的视图。本发明的传动型压合棘轮扳手800包括上壳体802和下壳体804，它们装配起来而在两者间形成传动轮空腔806。在操作中，第一手柄818a和第二手柄818b被压合在一起，以转动驱动适配接头820。第一手柄818a和第二手柄818b分别连接在上壳体802和/或下壳体804的不同部分上。在传动轮空腔806内设有一组传动轮808。关于该组传动轮808的说明，已经通过图19、图21和图22中的一个实施例进行了描述。该组传动轮808可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或更多个具有不同或相同的齿距和不同传动比的齿轮。该组传动轮可以通过设置在齿轮空腔806中的一组端面传动轮826连接在下壳体804上，该组端面传动轮与在该组传动轮808的底面上的一组端面传动轮(未示出)配合。该组传动轮808被连接到动适配接头820，其从上壳体802延伸出并且被构件836定位。该组端面传动轮826和该组配对端面传动轮(未示出)配合，从而在一个方向上转动时允许该组配对端面传动轮(未示出)的齿(未示出)越过在该组端面传动轮826上的齿830，而在相反方向转动时相互锁定。方向选择机构可被用在此实施例中(例如像在图26中那样)。偏压机构838可以安置在该组端面传动轮826和该下壳体804的底面之间(例如像在图18中一样，图18的按钮机构也可以被结合到不同的实施例中)。在操作中，第一手柄818a和第二手柄818b被压合在一起，从而转动该组端面传动轮826和在该组传动轮808的底面上的该组配对端面传动轮(未示出)。当该组配对端面传动轮(未示出)转动时，该组传动轮808被转动并且又带动从上壳体802延伸出的传动适配接头820转动。

图28B是具有一对端面传动轮的传动型压合棘轮扳手800的视图。本发明的传动型压合棘轮扳手800包括上壳体802和下壳体804，它们装配起来而在两者间形成传动轮空腔806。传动轮空腔806也具有对准杆838。在操作中，第一手柄818a和第二手柄818b被压合在一起以转动该传动适配接头820。第一手柄818a和第二手柄818b分别连接在上壳体802和/或下壳体804的不同部分上。传动轮空腔806内设有一组传动轮808。该组传动轮808包括第一端面传动轮840，其具有围绕第一端面传动轮840周边的第一组齿842、和设置在第一端面传动轮840的顶面上的一组第一端面传动轮端面齿844。第一端面传动轮840还包括第一端面传动轮对准孔846。该组传动轮808包括第二端面传动轮848，其具有设置在第二端面传动轮848的底面852上的一组第二端面传动轮端面齿850。第二端面传动轮848连接到第二手柄818b，从而第二手柄818b的运动转动第二端面传动轮848。在图28B中，第二端面传动轮848具有一对柄柱856，其装配在第二手柄818b的柄柱孔858a和858b中。第二手柄818b也包括手柄对准孔860，其接纳对准杆838。传动适配接头820如此定位在传动轮空腔806中，即通过设置在固定于下壳体904的传动适配接头杆柱862上。传动适配接头820包括适配接头齿864，其与设置于第一端面传动轮840周边上的第一组齿842啮合。当第一端面传动轮840转动时，围绕周边设置的第一组齿842转动适配接头齿864，从而转动传动适配接头820。该组第二端面传动轮端面齿850在第二端面传动轮848的底面852上对准位于第一端面传动轮840的顶面上的该组第一端面传动轮端面齿844。第二端面传动轮848还包括第二端面传动轮对准孔854。对准杆838被装入第一端面传动轮对准孔846中以将第一端面传动轮840如此定位在传动轮空腔806中，使得该组第一端面传动轮端面齿844从传动轮空腔806起朝上。第二端面传动轮848如此定位，即，该组第二端面传动轮端面齿850对准该组第一端面传动轮端面齿844，这通过将第二端面传动轮对准孔854和对准杆838装配在一起实现。在一个替代实施例中，第二手柄818b包括第二端面传动轮端面齿850，用于接触第一端面传动轮840。相似地，第二端面传动轮848可以是圆形、椭圆形、正方形、齿扇形或其它任何能提供齿接触的形状。对于该组传动轮808的说明，已经在图19、图21和图22示出一个实施例中进行了描述。该组传动轮808可以包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或更多个具有不同或相同的齿距和不同的传动比的齿轮，也可以包括其齿朝向相反的方向的嵌入端面齿轮。像在本文所给的任何一个例子中那样，齿轮传动比可以通过改变齿轮和/或齿的间距、尺寸、位置等而改变为任何适当的比例，例如传动比可以是1.5∶1、2.5∶1、3.5∶1、4.5∶1、5.5∶1、6.5∶1、7.5∶1、8.5∶1、9.5∶1、10.5∶1、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1、9∶1、10∶1、11∶1、12∶1、13∶1、14∶1、15∶1、20∶1、25∶1、50∶1等，该比例可以被用在反方向上的传动比，也可以为50∶1等。

尽管在不同实施例中描述的传动轮给出了具体的齿轮类型，但本领域技术人员将会认识到也可采用其它类型的传动轮。例如，圆柱齿轮具有于主要是滚动的齿接触，其中滑动发生在啮合和分离时。齿条和小齿轮基本上是圆柱齿轮的直线变形形式。内环形齿轮包括圆柱形齿轮，其啮合齿在圆环之内或之外，常与圆柱齿轮连用。内环形齿轮可以被用在行星齿轮结构中。斜齿轮包括具有螺旋齿的圆柱形齿轮。斜齿条齿轮是直线形状并且与转动的斜齿轮配合。人字齿轮可以具有左旋和右旋的螺旋齿。端面齿轮是一面切制出一圈齿的圆盘体。齿轮齿朝齿中心渐缩。蜗杆齿轮齿类似于与螺旋齿轮啮合，除了当沿蜗杆轴线看时其包络蜗杆。双包络蜗杆齿轮具有径向变化的节圆直径。这增大了齿剪切区的数目和大小。直齿伞齿轮具有渐缩的锥形齿，该齿与相同的齿形相交。伞齿轮被用于在中心线相交的轴之间传递运动。交角通常为90度，但可以高达180度。如果配对齿轮的尺寸相同并且轴相互成90度地设置，则它们被称为等径伞齿轮。伞齿轮的齿也可以按照曲形方式切制而成，从而产生螺旋伞齿轮，其比直切三齿轮的工作更平稳和安静。螺旋伞齿轮具有螺旋角度螺旋齿。螺旋齿轮(交叉螺旋齿轮)是具有相反螺旋角的斜齿轮，它们在轴线交叉情况下啮合。

套筒接合部可以被构造成安装具有常规尺寸的套筒(例如1/4，1/2，3/4，1¹/₄，1¹/₂，1³/₄，2，2¹/₄，2¹/₂，2³/₄，3等)。此外，套筒接合部可以构造成花键传动机构或端面齿轮。手柄的织构区可以形成在手柄部中或者安置在手柄部上并且由橡胶、塑料、金属、聚合物、皮革、木料或其它适合材料构成。

本文中，术语“套筒”表示传统套筒，如公制套筒，分级套筒，长套管，短套管，镀铬套筒或冲击套筒等，形状为六角头、十二角头、花键、Torx星形等。

在本文中，多个例子可被组成和适合用在所有类型的扳手中，例如呆扳手或呆扳钳：具有U形开口的一体扳手，其夹住螺栓或螺母的相对两面。这种扳手通常是双头的，每一端的开口具有不同尺寸。两端常以大致15度的角度相对手柄纵轴线定向。这使得通过翻转扳手而能在封闭空间内做大范围移动；环形扳手或套筒扳手(双头交错)：具有闭合开口的一体扳手，该闭合开口夹住螺栓或螺母的多个面。槽口通常是六角形或十二角形开口，以用于多边形的螺母或螺栓头。十二角形开口以多达两倍的角度安装到紧固件上，优点是摆动被限制。八角扳手也被制造用于方头螺母和螺栓头。环形扳手通常是双头的并且一般具有错开的手柄，用于能更好地接近螺母或螺栓。组合扳钳或组合扳手：双头工具，一端像呆扳手或呆扳钳，另一端像套筒扳手或环形扳手，两端头通常适合相同尺寸的螺栓。锥形螺母扳手，管扳手或线扳手：用于在管两端夹住螺母。这类扳手与套筒扳手相似，但没有完全套住螺母，它具有细小开口，但其宽度足以允许扳手安放在管上。这允许最大程度地接触垂直螺母，其通常是比较软的金属，因而更易于被呆扳手损坏；可调扳手/扳钳，端头可调扳手，可调扳钳或活动扳手：具有可调(通常是光滑的)钳爪的开口扳手；活扳手或气动夹钳，是旧型端头可调扳手，具有直臂手柄和光滑钳爪；管扳手：端头可调扳手，具有自紧性能和坚硬的锯齿形钳爪，其仅仅抓住软铁管和管接头；套筒扳手，万能接头和套筒扳手：安置在螺母或螺栓头的一端上的空心圆柱体，它可以包括手柄，但通常与各种驱动工具连用，并且它通常具有六角形槽口或十二角形槽口，可以是短套管型或长套管型的，可以具有嵌入万向接头。常用的传动手柄是：弯折(铰链)手柄，这种手柄也被称为连接螺母扳手或软头螺母扳手，常被称为破拆棒。它是长的非棘轮棒，破拆棒常被用于自卡死的螺栓和螺母。破拆棒的额外长度允许施加同样大小的力来产生明显大于用标准长度的棘轮扳手所能施加的力。棘轮扳手：包括单向机构，其允许套筒在无需将其移开螺母和螺栓的情况下转动，只是使扳手前后来回移动；快动手柄，摇手柄或速动曲柄；螺丝刀手柄：用于像螺母起子那样使用套管；破拆棒：它是用于套筒扳手的加长手柄，其增加额外力矩以便拧松牢牢拧死的或卡住的紧固件。转矩扳手：套筒扳手驱动工具，其能测量出施加给套筒的转动力的大小，这可以用杆或刻度可视表示，或者在超过设定力矩时只是滑动。扭力扳手也被归类为测量工具；爪型(Crowfoot)套筒扳手：一种套筒，设计用于安装某些与常规套筒一样的驱动手柄，但不是圆柱形。两端都与扳手、套筒扳手或锥形螺母扳手的两端形状一样。这些套筒被用在不能使用常规套筒的空间有限的场合，它们原则上与扭力扳手连用。扭力(Saltus)扳手：设计与套筒扳手相似，其特点是一个套筒被永久固定在手柄上，套筒不像用套筒扳手那样可换，并且套筒常围绕手柄旋转以允许使用者从不同角度接近紧固件。通常，扭力扳手是双头扳手的一部分，其呆扳手头在套筒头的相反一侧。套筒扳手：两端具有6面的套筒的管，其利用短杆(如螺丝旋棒或T-杆)插入在管中间的两个孔中转动；敲击/冲击扳手：扳手(呆扳手型和环形扳手型都有)具有到手柄的闭合端，设计用于与锤子连用，常被用于拆下大型螺母和螺栓，其中敲击振动对破损锈漆有效。

用于具有内孔的螺钉和螺栓的方孔螺钉头用扳手/套筒扳手，其包括：方孔螺钉头用扳手，六角套筒扳手或L型内六角扳手，(通常)L形扳手，由具有不同尺寸的六角线材制造，用于旋转设计有六角凹槽以接纳扳手的螺钉头或螺栓头。Bristol扳手或Bristol花键扳手：设计用于内六角头螺钉和螺栓另一种扳手，其横截面类似于方形齿齿轮，但不是常规设计，它主要用于小型螺钉。Torx星形扳手：内六角头螺钉设计，其横截面类似于星星，常用于汽车行业、自动化设备和计算机零部件，因为其耐扳手压凸，因而适合用于所有类型的生产线组装所用的动力工具。带式扳手或链式扳手：自紧扳手，具有连接到手柄的金属的、皮的、橡胶的链或带，用于夹持和旋转光滑的圆柱形物体(例如汽车滤油器)。在自行车修理领域中，其被称为缠绕链并主要被用于在后轮毂卸下和安装飞轮盒。示意示出了管扳手如何允许使用者抓住不同尺寸的方头紧固件。管扳手：早期常见类型的扳手，在紧固件通常具有方头而不是六角头的时代，机械师、工厂工人和农民习惯用其来进行保养、维修和操作。扳手形状建议鳄式张口形状。双柄丝锥扳手，锥扳手：特别薄的扳手，用于调整轮毂上的轴承内圈。前轮毂大多采用13毫米，后轮毂大多采用15毫米。辐条扳手或辐条扳钳：扳手具有用于金属丝轮辐如自行车辐条的间隙槽和用于调整接管螺母的传动头。丝锥扳手：双柄扳手，用于在攻丝操作(如在螺母上切制阴螺纹)或精确扩孔锥中转动丝锥上的方形驱动件。板牙扳手：双柄扳手，用于旋转攻丝操作中的板牙(如在螺栓上切制阳螺纹)。桶扳手，也被称为“开桶扳手”，是常用于开启大型55加仑桶的工具。十字扳手：一种用于旋转轮胎螺帽到汽车轮子上的套筒扳手。管扳手：一种用于在铅封时旋拧(用力转动)各种管工具。调音扳手：用于对某些弦乐器进行调音的套筒扳手。滤油器扳手：一种用于卸下圆柱形滤油器的扳手，它可以是带式扳手或套筒。水槽扳手：一种安装在扭力管一端的自紧扳手，其中横柄在相对端，用于拧紧陶瓷水槽中的洗面器排水阀的管接头，这类螺母通常深置于凹槽中，其自紧头可以翻转以拧松接头，这种扳手也被称为盆槽扳手。打孔扳手或小打孔器：一种钢架安装工具，其包括在一端的常规扳手和在另一端的尖钉，用于校直螺栓孔(通常是在匹配两个管法兰的情况下)，在美国常被称为长柄扳手。高尔夫鞋钉扳手：一种具有两个销和用于鞋钉的间隙T柄扳手，允许鞋钉插入鞋中和卸下。罩头螺母扳手：具有圆形孔和两个向内突出的销的扁平扳手，用于接合螺母中的槽，这种螺母用在自行车上，将前叉枢轴承固定至车架顶梁。消防栓扳手(软管接头)：软管接头具有包括凸销的螺纹箍环。扳手手柄的末端具有弧形弯曲部分用于接合销。消防栓扳手(阀门操作件)：这种五角(五面)型套筒扳手，避免了使用用于凸起的六角形状，使得阀门不会受到损坏，其中相对两面不平行。非法开启消防栓几乎是不可能的，这是因为想要开启的人没有适当的工具。

除了机械的方向选择机构和分离机构外，本发明也采用磁体机构来选择方向、选择齿轮、接合或分离一个或多个齿轮。很多永磁体可被用于本发明，例如稀土磁体、陶瓷磁体、铝镍钴(Alnico)磁体，它们可以是刚性的、半刚性的和柔性的磁体。柔性磁体通过将柔性材料如氯丁二烯橡胶、乙烯、腈、尼龙或塑料与磁性材料如磁性铁屑掺杂制成，它们将用于本发明。

用于如上所述用途的其它例子是稀土磁体，包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)类磁体。在每个类别中存在多个等级，它们具有各种各样的性能和应用要求。稀土磁体可以烧结和粘结形式得到。

陶瓷磁体是烧结的永久磁体，由钡铁氧体(BaO(Fe₂O₃).sub.n)或锡铁氧体(SnO(Fe₂O₃)_n)构成，其中n是铁氧体数量的变量。也称为各向异性六角铁氧体，这类磁体有用是因为其良好的耐去磁性和成本低廉。尽管陶瓷磁体往往硬而脆并且需要特殊加工技术，但这些磁体可以用在规格非常精确的磁性保持机构中。各向异性等级在制造中被定向，并且必须在特定方向被磁化。陶瓷磁体也可以是各向同性的，因成本更低而通常更实用。陶瓷磁体可用在许多应用场合，可以被预封装或形成以用于本发明。

柔性磁体是由这样的材料构成的磁体，该材料是柔韧的并且与磁性材料粘合。柔性磁体以低成本给产品设计师提供了独一无二所期望的性能组合。柔性的且结合磁性组合物的材料优点是它们可以被弯曲、扭曲、卷曲、模具冲压和以其它方式机械加工成几乎任何形状，而没有磁场损失。在正常工作情况下，期望使用柔性磁体，这是因为其无需涂覆、耐腐蚀、容易加工、容易搬运、可以与具有高磁能量的磁性材料复合。

较昂贵的磁体材料如稀土金属磁体可以被涂覆到柔性底衬材料如塑料、尼龙和聚丙烯上，并将具极好的磁强度和柔性。另外，柔性磁体可以制造得很薄，例如厚度为1/18英寸或更薄。

柔性磁体也可以通过适合各种环境的粘合剂接附在本发明的磁性保持机构上。用于粘结柔性磁体的粘合剂类型将取决于具体用途，例如粘合剂可以是压敏型。磁体可以层压有例如压敏粘合剂。本发明所用的粘合剂对本领域技术人员来说是已知的。

铝镍钴磁体主要有铝镍钴合金构成并且特点是优良的温度稳定性、高剩余磁通密度和相对高的能量。铝镍钴磁体通过铸造或烧结制造。铸造磁体可以按照非常高的规格制造并且可以具有非常特定的形状。烧结的铝镍钴磁体的磁性比铸造磁铁略微低一些，但是具有更高的机械特性。

铝镍钴磁体非常耐腐蚀。尽管铝镍钴磁体容易被去磁，但该问题可以利用简单的操作说明来克服。铝镍钴磁体的优点是温度对其磁性的影响小。

另外，本发明可以顺时针和逆时针方向使用。确切说，卡爪可被用于通过选择旋柄移动卡爪以接合齿轮和限制在相反方向的转动的来选择顺时针转动或逆时针转动。在其它实施例中，卡爪可被用于分离一个齿轮组以限制运动。也可使用磁体代替卡爪来接合一组齿轮或分离齿轮或齿轮组。另外，磁体和卡爪可以被联合使用作为冗余系统或作为接合机构。在另外一些实施例中齿轮齿围绕齿轮边缘设置并且卡爪被选择性地接合到齿上。

本发明提供用于传递转矩的传动轮组，其包括：具有至少部分有织构的上传动轮面的上传动轮；至少一个双面中间传动轮，每个中间传动轮包括至少部分有织构的中间齿轮第一面，其在至少部分有织构的中间传动轮第二面相反侧，该中间传动轮第一面设置成啮合所述至少部分有织构的上传动轮面；下传动轮，包括至少部分有织构的下传动轮面，其设置成接合所述至少部分有纹理的第二中间传动轮第二面以便将转矩从上传动轮传递到下传动轮。传动轮组适合于安装在棘轮的空腔中，并且所述至少部分有织构的上传动轮面、所述至少部分有织构的中间传动轮第一面、所述至少部分有织构的中间传动轮第二面和所述至少部分有织构的下传动轮面均可以独立地包括花键面、肋棱面、阶梯面、织构面、波浪状面、起伏面、斜纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。传动轮组可以包括至少一个双面中间传动轮，其包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个的齿轮，所述一个或多个双面中间齿轮包括第一组一个或多个中间传动轮，其堆置在第二组一个或多个双面中间传动轮上。传动轮组可以设置在棘轮、套筒扳手、联接组件、直角连接件或相似装置中。齿轮组能可操作地设置在汽车、摩托车、公交车、卡车、列车、飞机、舟艇、船舶、水运工具、自行车、手推车、高尔夫推车、台车、娱乐马车、变速器、连杆、传动箱、差速器、超速传动装置、传动轴、透平、风磨、皮带轮、绞车、装具、机械手、钻、锯、建筑设备、起重机械、压缩机、天车、磨床、卷扬机、手表、复印机、栓系工具、用于工具的0-90度弯角连接机构、和其它具有齿轮的部件。

尽管已经参照示范实施例描述了本发明，但本文中的描述不会对本发明构成限制。在参照说明书的情况下，示范实施例的各种修改和组合以及本发明的其它实施例对本领域技术人员来说是显然的。因此，后附的权利要求书打算包含任何这样的修改或实施例。

应当想到，说明书所述的任何实施例都可以用本发明的任何方法、设备、试剂或组成来实施，反之亦然。另外，本发明的组成可以被用于实现本发明方法。

人们将会理解的是，本文所述的具体实施例通过举例示出，而不会限制本发明。本发明的主要特征可以在不脱离本发明范围的情况下用于各实施例。本领域技术人员将会认识到或通过常规的实验手段能够确定本文所述具体工序的许多等同。这样的等同被认为在本发明范围内并被权利要求所涵盖。

说明书中提到的所有出版物和专利申请指示了本发明所涉及领域的技术人员的技术水平。所有出版物和专利申请按以下程度通过引用被纳入本文，即就像每篇出版物或专利申请都被明确并独立地指明要引用纳入。

当用语“一”在权利要求书和/或说明书中与术语“包括”连用时，是指“单个”，但也与“一个或多个”、“至少一个”、“一个或多于一个”一致。在权利要求书中的用语“或者”是指“和/或”，除非明确指明只表示两者或两者相互排他，尽管公开内容支持只表示两者和“和/或”的定义。在整个本申请中，用语“大约”被用于说明这样的值，其包括装置和用来测定所述值的方法的误差的固有变化，或者存在于研究对象中的变化。

如说明书和权利要求书所用，用语“包括”(及其任何形式，如其单复数)、“具有”(及其任何形式，如其单复数)、“包含”(及其任何形式，例如其单复数)或者“含有”(及其任何形式，如其单复数)是包含性的或者开放式的，没有排除附加的、未说明的元件或方法步骤。

本文所用的用语“或其组合”是指该用语之前所列项的所有排列和组合。例如，“A、B、C或其组合”是要包括以下当中的至少一个：A，B，C，AB，AC，BC，ABC。如果在特定的上下文中顺序是重要的，则还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。接着这个例子，明确包含包括一项或多项重复的组合，例如BB，AAA，AAB，BBC，AAABCCCCC，BBAAA，CABABB等。本领域技术人员将会理解，在任何组合中一般对项或术语的数量没有限制，除非从上下文中明确知道。

本文所述和所要求保护的所有组成和/或方法可以鉴于本文所述内容而无需过多试验的情况下来制造和完成。尽管已经就优选实施例描述了本发明的组成和方法，但对本领域技术人员来说，显然可以在不超出本发明构想、精神和范围的前提下对组成和/或方法、所述方法的步骤或其顺序加以修改。对本领域技术人员来说显而易见的所有这样的相似替代和修改被认为涵盖在由后续权利要求书限定的本发明的精神、范围和构想内。

Claims (12)

1.一种棘轮装置，包括：

从包含空心内腔的棘轮头延伸出的手柄；

设置在该空心内腔中的一组端面传动轮，其中该组端面传动轮包括上传动轮、中间传动轮和下传动轮，该上传动轮具有与该棘轮头相连的上传动轮第一面，该上传动轮第一面位于上传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮包括中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面位于中间传动轮第二面的相反侧并且有选择地接合该上传动轮第二面，该下传动轮包括下传动轮第一面，该下传动轮第一面位于与该棘轮头相连的下传动轮第二面的相反侧，并且该中间传动轮第二面有选择地接合该下传动轮第一面；

方向选择机构，该方向选择机构移动接合该中间传动轮的棘爪，来选择该组端面传动轮的转动方向；

套筒接合部，其连接到该下传动轮第二面并且定位成从该空心内腔延伸出来以便可拆装地接纳套筒，其中力矩以不同的传动比从该棘轮头经由该组端面传动轮传递给该套筒接合部。

2.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征是，该组端面传动轮包括花键面、端面齿轮、离合结构、肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、喷丸面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

3.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征是，该组端面传动轮包括带齿的端面传动轮。

4.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征是，还包括从该棘轮头延伸到该套筒接合部的轴；设置在该套筒接合部中的开口内的分离球，该套筒接合部延伸入该轴；具有至少一个凹窝的杆，该杆延伸入该轴内并到达该套筒接合部；在该棘轮头上且与该杆相连的按钮，其中按下该按钮使该杆下移，允许该分离球朝向该杆移入所述至少一个凹窝。

5.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征是，该套筒接合部是可更换的，以使该套筒接合部能具有不同的传动尺寸。

6.一种棘轮装置的制造方法，其包括以下步骤：

在棘轮头的空心内腔中插入一组端面传动轮，其中该组端面传动轮包括上传动轮、中间传动轮和下传动轮，其中该上传动轮具有与该棘轮头相连的上传动轮第一面，该上传动轮第一面位于上传动轮第二面的相反侧，该中间传动轮包括中间传动轮第一面，该中间传动轮第一面位于中间传动轮第二面的相反侧并且有选择地接合该上传动轮第二面，该下传动轮包括下传动轮第一面，该下传动轮第一面位于与该棘轮头相连的下传动轮第二面的相反侧，并且该中间传动轮第二面有选择地接合该下传动轮第一面，并且套筒接合部连接到该下传动轮第二面；

定位方向选择机构以接触该组端面传动轮，从而选择转动方向；

定位该套筒接合部以从该空心内腔延伸出来，从而可拆装地接纳套筒，其中力矩以不同的传动比从该棘轮头经由该组端面传动轮传递给该套筒接合部；

用盖板覆盖棘轮头的该空心内腔。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，该组端面传动轮包括花键面、端面齿轮、离合结构、肋棱面、织构面、波浪状面、起伏面、斜纹面、线纹面、槽纹面、啮合形面、带齿面、网格面、光滑面、粗糙面、粘性面或是其它适合允许表面之间产生摩擦的表面。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征是，该组端面传动轮包括带齿的端面传动轮。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征是，还包括以下步骤：定位棘爪，以接触该方向选择机构和该中间传动轮，以便选择该组端面传动轮的转动方向。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征是，还包括以下步骤：定位该方向选择机构以便移动该中间传动轮来接合该上传动轮或者该下传动轮以选择该组端面传动轮的转动方向。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征是，还包括以下步骤：将包括至少一个凹窝的杆安置在从该棘轮头延伸至该套筒接合部的一轴中；将分离球安置在延伸入该轴的该套筒接合部中的开口中；将按钮接触该杆地安置在该棘轮头上，其中按下该按钮使该杆下移，从而允许所述分离球朝向该杆移入所述至少一个凹窝。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征是，还包括以下步骤：取出套筒接合部以用尺寸不同的套筒接合部来更换该套筒接合部。