CN1025166C - 旋转工具 - Google Patents

Abstract

一种旋转工具，它包括可装上转动作业件的转动轴、与该转动轴连接的输出齿轮、放容该输出齿轮的齿轮箱、从齿轮箱一侧延伸的手柄和利用手柄转动使输出齿轮只在一个方向转动的棘轮机构。在手柄内可滑动地装有具有齿条齿的棒状操纵杆，在手柄还装有连接操纵杆的杠杆部件。该旋转工具不仅可利用手柄在垂直于转动轴的平面内转动来拧紧或松开螺栓等，而且还能利用操纵杆在手柄纵向的往复运动及杠杆部件的转动来拧紧或松开螺栓等。

Description

本发明涉及旋转工具，除开利用手柄的转动操作以外，还可以利用手柄的往复操作及杠杆部件的转动操作来进行螺栓和螺帽的拧紧或松开的工作。

已有的旋转工具，例如套筒搬手，具有由于棘轮机构的作用而仅在一定方向转动的输出轴，具有容放该输出轴的齿轮箱和该齿轮箱一侧延伸的手柄。这种套筒搬手，在上述转动轴上安装着套在螺栓头或螺帽头上的套筒，因而利用手工转动手柄，利用仅在连接上述棘轮机构的方向转动手柄时产生的手柄的转动力，便可以转动转动轴。为此，操作者只须往复转动手柄，便可以利用装在转动轴上的套筒拧紧螺栓或螺帽，或者将其卸下。

然而，对于上述已有的例子来说，由于必须在垂直于转动轴的平面内转动手柄，因而在没有进行该转动动作所需要的空间的情况下，工具便难于使用。另外，在手柄转动的空间狭小时，还会发生在棘轮机构的啮合移动以前，必须使手柄退回到反方向的情况，在这种场合，因为棘轮机构没有工作，所以拧紧或松开螺栓或螺帽实质上是不可能的。这种不方便，在其它的螺丝刀等旋转工具中出同样发生。

为解决上述的问题，本发明提出一种旋转工具，该工具包括安装转动作业件的转动轴与该转动轴轴连接的输出齿轮、容放该输出齿轮的齿轮箱、从该齿轮箱向一侧延伸的手柄和利用手柄转动上述手柄的方法使上述输出齿轮只沿设定方向转动的棘轮机构，在该旋转工具中在上述的手柄内可滑动地放置有其前端可进入上述齿轮箱内并在其侧面加工有齿条齿的棒状操纵杆;在手柄上还设置有杠杆部件，该杠杆部件连接在所说的操纵杆上，因而利用垂直于手柄转动面方向上的转动和杠杆力，可使上述操纵杆进行往复移动;上述棘轮机构由啮合上述齿条齿的多个小齿轮和传动齿轮构成，该传动齿轮通过单向离合器而同轴重叠在该小齿轮上，同时将上述小齿轮的转动传送到上述输出齿轮上;而且，上述单向离合器有两组，一组是在上述操纵杆向前移动时进行空转，另一组是在上述操纵杆向后移动时进行空转;当上述单向离合器连接时，上述传动齿轮使上述输出齿轮在同一方向转动。

本发明除利用在垂直于转动轴的平面内转动手柄来进行螺栓或螺帽等工件的拧紧或松开操作而外，还可以利用在手柄的纵方向往复移动装于手柄内的操纵杆以及转动杠杆部件，使转动轴在一定方向转动来进行螺栓或螺帽等工件的拧紧或松开操作。

如以上详细说明的那样，本发明可利用在相对于转动轴垂直的平面内转动手柄的方法进行螺栓或螺帽等的拧紧或松开的操作，除此以外，利用在手柄的纵方向使设置在手柄内的操纵杆往复运动，以及使杠杆部件转动，也能使转动轴在一定的方向上转动，进行螺栓或螺帽等的拧紧或松开操作。

因而，在没有转动手柄（该手柄在垂直于转动轴的平面内转动）所需空间的情况下，如果按照本 发明，利用推拉操纵杆及转动杠杆部件的方法，也可进行螺栓或螺帽等的拧紧或松开操作。

下面对附图进行简单的说明。图1是示出本发明第一实施例构成的平面剖面图;图2是其侧剖面图;图3是沿图2的A-A线截取的剖面图;图4是沿图2的B-B线截取的剖面图;图5是该实施例中齿轮支承板的局部放大剖面图;图6是该齿轮支承板的平面图;图7是表示该实施中摆杆和支柱关系的局部剖面图;图8是其侧面图;图9是上传动齿轮的侧面图;图10小齿轮的侧面图;图11是下传动齿轮的侧面图;图12是表示本发明第二实施例构成的平面图;图13是其侧面图;图14是同一实施例的前部平面剖面图;图15是其侧面剖面图;图16是同一实施例中小齿轮和上、下传动齿轮附近的侧面图;图17是其前视图;图18是同一实施例中转动凸轮和其杠杆部分的侧面图。

附图1是表示本发明的旋转工具第一实施例构成的平面剖面图。

附图2是其侧剖面图。

本实施例是一个将本发明应用于作为旋转工具之一的棘轮式套筒搬手的实例。该实施例包括可以安装套筒（未图示）的输出轴1、与该输出轴1轴连接的输出齿轮2、容放该输出齿轮2的齿轮箱3和从该齿轮箱3的一个侧面向侧边延伸的手柄4，上述套筒是嵌入未图示的螺栓头或螺帽头等的旋转作业件。

附图3是图2沿A-A截取的剖面图，如图3所示，手柄4具有上面开口的凹状横截面。如图1所示，在该手柄4的内部容放有方形的操纵杆主体5和在该操纵杆主体5的前端（在图2中以左方为前方）用轴7（示于图2）贯穿连接的齿条部件6，它们在手柄4内部处于可沿其纵方向滑动的状态。

在齿条部件6的两侧加工有齿条齿8和9，齿条部件6的前部进入齿轮箱3内。

在齿轮箱3内，在齿条部件6的两侧配置有啮合齿条齿8和9的两个小齿轮10和11。如附图5所示，在这一对小齿轮10和11的上边和下边同轴叠放有上传动齿轮12和下传动齿轮13。上传动齿轮12和下传动齿轮13通过连接轴14一起转动。另外，小齿轮10和11可转动地与连接轴14配合。

上传动齿轮12和下传动齿轮13之间的间隔大于小齿轮10，11的高度。上传动齿轮12的侧面是平坦面，但在下传动齿轮13的侧面上加工有与输出齿轮2啮合的齿13A。

如图10所示，在上述小齿轮10，11的上下面上设置有将许多楔形齿排列成圆形而形成的离合器齿15，16。这些离合器齿15，16互相反向倾斜。另外，如图9所示，在上传动齿轮12的下表面上设置有可与上述小齿轮10，11上表面上形成的离合器齿15啮合的那种形状的离合器齿17，而在下传动齿轮13的上表面上设置有可与小齿轮10，11的下表面上形成的离合器齿16啮合的离合器齿18。这些离合器齿15～18可在啮合的方向传递转动，而在相反方向越过彼此的倾斜面而进行空转，是一种单向离合器机构，即构成所谓“滑行面棘轮”（running    face    ratchet）。

在小齿轮10，11的后方，在与输出轴1平行的方向上，配置有支柱19，20，在这些支柱19，20的中央部分固定嵌入两块彼此平行的齿轮支承板23，24的一端。另外，在支柱19，20上，在齿轮支承板23的上方及齿轮支承板24的下方，嵌有弹簧21，22，以使齿轮支承板23，24位于支柱19，20的中央。而且，如图7所示，支柱19，20的上端突出于齿轮箱3的上面，并如图8所示，连接到半圆形支承25，26上。在支承25，26之间设置有棒27，在棒27的中央安装有摆杆28，而在摆杆28上凸出安装有杠杆29。如果升起杠杆29使其转到图8的位置，则因摆杆28将棒27升到上方，而使支柱19，20也向上升高。在这种状态下，固定柱19，20上的齿轮支承板23，24也向上升起，因此，小齿轮10，11借助于齿轮支承板而向上升起。因而，小齿轮10，11上表面上的离合器齿15便与上传动齿轮12的离合器齿17啮合。

另外，如果将杠杆29倒向图8中箭头A的方向，则棒27的高度降低，由此，支柱19，20降到下方。由此，齿轮支承板23、24也降到下方，小齿轮10，11下表面上的离合器齿16与下传动齿轮13的离合器齿18啮合。

如图6所示，齿轮支承板23，24被加工形成圆弧形的切口30，该切口30沿着小齿轮10，11的离合器齿15，16的外周端形成连结圆。即切口 30在不接触离合器齿15，16的状态下夹持着小齿轮10，11的外周缘。

现在反回到图1及图2，在操纵杆主体5的上表面上，如图4所示，从操纵杆主体5上表面向手柄4侧面延伸的倒凹形手把盖31由螺钉32，33固定在操纵杆主体5的上表面上。如果用手握着手把盖31使其前后移动，则操纵杆主体5及齿条部件6便前后移动。

操纵杆主体5的前端在垂直方向加工有齿轮34，在手柄4的内底面上加工有可与齿轮34啮合的齿条齿35。在操纵杆5被放置在手柄4内的状态下，齿轮齿34不与齿条齿35啮合。但是，通过使操纵杆5向图2中M方向转动，可使其与齿条齿35啮合。

在齿条部件6的上表面上，从齿轮箱3上表面边部开始延伸有盖板36，这可以防止齿条部件6向上跳出，同时限制了手柄盖31的前行量。

下面说明本实施例的操作。

首先说明像已有套筒搬手那样操作的情况，即使手柄4沿输出轴1的旋转方向转动而将螺栓或螺帽拧紧或松开的情况。此时，将适当的套筒（未图示）安装在输出轴1上，使手柄4沿图1中L方向，即沿输出轴1的转动方向转动就行了。此时输出齿轮2仅当手柄4沿一定的方向转动时才和手柄一起转动，手柄4沿反方向转动时为空转，因此，当使手柄4一味沿L方向往复动作时，输出轴1仅在一定方向上转动，从而可以拧紧或松开螺栓或螺帽等工件。

其次，在没有手柄4转动空间的情况下，手柄4的转动操作难以进行时，可以利用操纵杆主体5的推拉操作使输出轴1沿一定的方向转动。在这种情况下，可以用手握住手柄盖31进行前后推拉就行了。

现在，利用使摆杆28的杠杆29倒向前方的方法，使小齿轮10，11下表面上的离合器齿16与下传动齿轮13上表面上的离合器齿18啮合。

在这种情况下，如操纵杆主体5推向前方，因为齿条部件6由轴7连接着，所以齿条部件6前进。这样，啮合齿条齿轮8，9的小齿轮10，11在互相相反的方向上转动。

因而，小齿轮10，11的离合器齿16和下传动齿轮13的离合器齿18在一个小齿轮（为了说明，此处定为小齿轮11）上啮合，而对另一个小齿轮10则是空转。由此，啮合离合器齿的这个小齿轮11的转动被传送到下传动齿轮13上，由于这个下传动齿轮13转动，而使输出齿轮2在预定方向上转动。即，在图1中，由于齿条齿8、9前进，小齿轮11便在图中逆时针的方向转动，该转动又使下传动齿轮13（在图中隐藏在小齿轮11的下边）逆时针转动。由于下传动齿轮13的转动，带动输出齿轮2顺时针转动。

随后，将操作杆主体5拉向后方，则齿条部件6后退。这样，啮合齿条齿8，9的小齿轮10，11在相互相反的方向上转动（各自的转动方向与上述操纵杆主体5前进时的转动方向相反）。

这一次使小齿轮10的离合器齿16和下传动齿轮13的离合器齿18啮合，而对于另一个小齿轮11则变为空转。由此，啮合离合器齿的这个小齿轮10的转动被传送到下传动齿轮13上，由于该下传动齿轮13的转动而使输出齿轮2在预定方向转动。即在图1中，由于齿条齿8的后退而使小齿轮10沿图中逆时针方向转动，该转动又使下传动齿轮13（图中隐藏在小齿轮11的下边）顺时针方向转动。由于下传动齿轮13的转动，因而输出齿轮2在顺时针方向转动。

因此，在本实施例中，通过在操纵杆主体5向前和向后移时，将小齿轮10，11的转动传送到不同的下传送齿轮13上，可以使输出齿轮2在同一方向转动。

要变换输出齿轮2的转动方向时，将上述摆杆28的杠杆29倒到后方，这样小齿轮10，11上表面上的离合器齿15就变成与上传动齿轮12下表面上的离合器齿17啮合。

由此，如图1所示，在操纵杆主体5向前移动时，小齿轮10上侧的离合器齿15便与上传动齿轮12的离合器齿17啮合，因而该上传动齿轮12便沿顺时针方向转动。输出齿轮2也就逆时针方向转动。同时，如图1所示，当操纵杆主体5向后移动时，小齿轮11上侧的离合器齿15便与上传动齿轮12的离合器齿17啮合，因而该上传动齿轮12便沿顺时针方向转动。因而在这种情况下，输出齿轮2沿逆时针转动。

因此，在要拧紧或松开螺栓或螺帽之类的工件时，通过变换摆杆28的杠杆29可以改变输出轴1 的转动方向。

在拧紧螺栓或螺帽最后需要增大紧固转矩时，还可进行以下操作。

即如图2所示，操纵杆主体5通过轴7可在垂直方向上转动。如果将操纵杆5向上方转动，则在其端部形成的齿轮齿34便与手柄4内的齿条齿35啮合。在这种状态下，通过使操纵杆主体5向上转动，由于齿轮齿34沿图2中反时针方向转动，因而使轴7向前推进。用这种方法可以使齿条部件6在更大的力下向前推进，因而可在输出轴1上产生更大的转矩。

附图12是表示本发明第二实施例构成的平面图，附图13是其侧面图。附图14及15是齿轮箱43的局部放大剖面图。

在上述第一实施例中，小齿轮10，11被配置在齿条部件6的两侧，与此相反，在本实施例中，则并排在齿条部件46的一侧，因而可以减小齿轮箱43的宽度。

本实施例具有可以安装套筒（未图示）的输出轴41、与该输出轴41轴连接的输出齿轮42、容放该输出齿轮42的齿轮箱43和从该齿轮箱43的一个侧面向侧方延伸的手柄44（在本实施例中，手柄44以可滑动地放置操纵杆主体45的前部），上述套筒（未图示）用于嵌在未图示的螺栓或螺帽等工件的头部上。

如图12所示，在手柄44的内部放置有方形的操纵杆主体45和通过轴47（示于图13）而连接到该操纵杆主体45前部（以图12的左方为前方）的齿条部件46，它们在手柄44内处于可沿其纵方向滑动的状态下。

齿条部件46偏着沿齿轮箱43内一个内侧面进入齿轮箱43内。而且，在齿条部件46内侧面上设置有齿条齿48。

在齿轮箱43内，啮合齿条齿48的两个小齿轮50，51在齿轮箱43的纵方向，并排配置在齿条部件46的一边。在这一对小齿轮50，51的上和下边，如图15所示，同轴重叠地配置有上传动齿轮52A，52B和下传动齿轮53A，53B。而且，上传动齿轮52A、52B和下传动齿轮53A、53B通过连接轴54A，54B一起转动。另外，小齿轮50，51与连接轴54A，54B成可转动地配合。

上传动齿轮52A，52B和下传动齿轮53A，53B之间的间隔比小齿轮50，51的高度大。上传动齿轮52A，52B的侧面是平坦的表面，但在下传动齿轮53A，53B的侧面上加工有齿，图中左侧的下传动齿轮53A的齿与输出齿轮42和另一个下传动齿轮53B的齿啮合。另一个下传动齿轮53B的齿不与输出齿轮42啮合。

如图15所示，在上述小齿轮50，51的上下表面上，设置有将多个楔形齿排列成圆形而形成的离合器齿55A，55B，56A，56B。离合器齿55A，55B和离合器齿56A，56B互相反向倾斜。另外，如同一图所示，在上传动齿轮52A，52B的下表面上设置有可与上述小齿轮50，51的上表面上形成的离合器齿55A，55B啮合形状的离合器齿57A，57B，而在下传动齿轮53A，53B的上表面上设置有与小齿轮50，51的下表面上形成的离合器齿56A，56B啮合的离合器齿58A，58B。这些离合器齿55A～58B，在啮合方向传递转动，而在相反方向，则穿过彼此的倾斜面，变成空转，是一种单向离合器机构，构成所谓的“滑动面棘轮（running    face    ratchet）”。

在小齿轮50，51之间，设置有与输出轴41平行的支柱59，在该支柱59的中央部分固定嵌入彼此平行的两个齿轮支承板63，64的一端。另外，在支柱59上，在齿轮支承板63的上方及齿轮支承板64的下方，嵌有弹簧61，62，使齿轮支承板63，64靠在支柱59的中央部分。而且，如图18所示，支柱59的上端，突出于齿轮箱43的上面，固定在转动凸轮68上，具有凸轮表面的台座77可转动地承载着转动凸轮68。在转动凸轮68的侧面上设置突出杠杆69，如果转动该杠杆69，则转动凸轮68转动，当转动凸轮68跨上台座77的凸轮面时，支柱59便提升到上方，因而固定在支柱59上的齿轮支承板63，64被提升到上方，借助于齿轮支承板63，64使小齿轮50，51提升到上方。这样，小齿轮50，51上表面上的离合器齿55A，55B与上传动齿轮52A，52B的离合器齿57A，57B啮合。在图16中示出了小齿轮50，51升高时状态的部分侧面图，图17是从其前方见到的图。

从另一方面看，转动杠杆69可使转动凸轮68降到下方，由此，齿轮支承板63，64也降到下方。由于齿轮支承板63，64下降，小齿轮50，51 下表面上的离合器齿56A，56B便与下传动齿轮53A，53B的离合器齿58A，58B啮合。

在齿轮支承板63，64上加工有和上述第一实施例相同的圆弧状切口（图示略）。

回到第13图，在操纵杆主体45前端沿垂直方向加工有齿轮齿74，在手柄44的内底面上，加工有可与齿轮齿74啮合的齿条齿75。当操纵杆45处于被放置在手柄44内的状态时，齿轮齿74不与齿轮齿75啮合，但通过使操纵杆向上转动使其与齿条齿75啮合。

本实施例的操作与上述第一实施例的操作相同。不同之点是，在后边的小齿轮51的转动被传送到下传动齿轮53B上的情况下，该下传送齿轮53B的转动将使邻接的另一个下传动齿轮53A转动，因而，通过该下传送齿轮53A的转动使输出齿轮42转动。

另外，本发明并不限定于上述实施例，它还同样适用于螺丝刀等其它的旋转工具。

Claims (1)

1、一种旋转工具，其特征在于，包括：

主体，它具有齿轮箱和手柄，该齿轮箱容纳被安装在输出轴上的输出齿轮，该手柄从上述齿轮箱向一侧延伸，且可通过操作者的操作使其围绕上述输出轴旋转；

操纵杆，它以可滑动的形式被配置在上述手柄的、与上述输出轴呈垂直状的长度方向上，并具有至少一根沿上述长度方向延伸的齿条；

杠杆部件，它相对于上述手柄以在与上述长度方向垂直的平面内可摆动地被连接，可通过操作者的操作使其摆动；相对于上述操纵杆被连接成，随着摆动，由杠杆力使上述操纵杆往复运动；

以及配置在上述齿轮箱内的第一齿轮离合器装置和第二齿轮离合器装置；

上述第一齿轮离合器装置和第二齿轮离合器装置，分别具有与上述齿条相啮合的小齿轮、与上述输出齿轮相啮合的传动齿轮、以及介于上述小齿轮与上述传动齿轮之间的单向离合器；

上述第一齿轮离合器装置的上述单向离合器，在上述操纵杆向一个方向移动时空转，由上述第二齿轮离合器装置的上述单向离合器，通过对应的上述传动齿轮向上述输出齿轮传递旋转运动；另外，上述第二齿轮离合器装置的上述单向离合器，在上述操纵杆回动时空转，由上述第一齿轮离合器装置的上述单向离合器，通过对应的上述传动齿轮向上述输出齿轮传递旋转运动，其旋转方向与通过上述第二齿轮离合器装置的旋转方向相同。

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