CN102950561B - 一种棘轮装置及螺丝刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种棘轮装置，包括棘轮齿杆、一对棘轮爪、弹簧片、棘轮壳体和换向机构，通过换向机构以使棘轮齿两侧的压紧弹簧片左右移动实现左右受力的选择。本发明还提供了一种应用上述棘轮装置的螺丝刀，螺丝刀第一节和第二节经由棘轮装置配合螺丝刀杆进行双动力增程作业或螺丝锁紧过程中的轻、重行程中作业，通过两种驱动方式，更好的保证在拧紧或旋松螺钉进程的舒适性，具有结构合理、省力、使用方便等优点。

Description

一种棘轮装置及螺丝刀

技术领域

本发明公开一种棘轮装置及螺丝刀，按国际专利分类表(IPC)划分属于棘轮技术领域，可适用于螺丝刀上的旋转结构。

背景技术

棘轮螺丝刀既可以顺时针转，也以逆时针转，使用十分方便。目前带棘轮的螺丝刀一般是把棘轮装置安置于手柄前端，使用时借助手柄旋转实现扭力传递。中国文献CN200620103975.8公开一种组合式棘轮螺丝刀,属于前述结构的设计，包括握把以及固定在握把上的棘轮装置,棘轮装置设有用于安装螺丝刀刀头的轴向中央通孔,所述的棘轮装置包括连接座、套筒、2个制动块、弧形滑块和外套。螺丝刀的功能是拧紧或旋松螺钉，拧紧过程时先将螺钉对准螺孔，开始用较小的力就可以旋进，随着深度的增加需要较大的动力紧固螺钉；旋松螺钉正好与上述过程相反。然而，目前棘轮螺丝刀结构限制，使用时手握手柄转动施力，即只能由手及胳膊的同时转动施加较大扭力，并且手腕需要来回翻转，在使用过程中必然会有螺杆不转的空档，导致效率低，尤其在特殊场合如汽车底盘操作时，费时费力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构合理、使用方便的棘轮装置。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种棘轮装置，其包括：

棘轮齿杆，是由中心杆及其上的棘轮齿组成，棘轮齿及中心杆部分伸入到棘轮壳体轴腔内；

棘轮壳体，其轴腔壁两侧对称的设有棘爪通槽；

棘轮爪，其为凸形制动板，一对棘轮爪分别置入上述的棘爪通槽内并插入到棘轮齿的齿间，凸形制动板内、外两侧配有弹簧片从而制动棘轮齿杆实现单方向转动；

换向机构，其套于棘轮齿杆上并向两侧延伸形成换向推杆，两换向推杆上分别设有高点以使棘轮齿两侧的弹簧片左右移动实现左右受力的选择。

进一步，所述的弹簧片是由压紧弹簧片及两外扩弹簧片组成，每一弹簧片均呈U形结构并设置于棘轮壳体对应的弹簧片槽内。

进一步，所述棘轮爪的凸起头部插入到棘轮齿的齿间，棘轮爪的外侧边由压紧弹簧片抵压，两外扩弹簧片分别置于棘轮爪的内侧的两卡台并与压紧弹簧片配合使棘轮爪平衡定位，上述卡台位于凸起头部的两侧。

进一步，所述的换向机构是由环状体及沿两侧并沿轴向延伸的换向推杆，其中的环状体与换向开关卡接，该换向开关为换向拨片，换向拨片后端设有卡槽卡合于环状体对应的突起。

一种包括上述棘轮装置的棘轮螺丝刀，还包括手柄、旋转拨轮及螺丝刀杆，其中的棘轮装置设于手柄的内腔并由限位件进行前后定位，旋转拨轮置于手柄的一端口处并与棘轮装置的棘齿杆相连，该旋转拨轮另一端与螺丝刀杆固定相连，在手柄的腔壁上设有一换向开关用于管控棘轮装置换向动作，所述的螺丝刀杆与旋转拨轮形成螺丝刀的第一节，手柄、换向开关及棘轮装置形成螺丝刀的第二节，该螺丝刀第一节和第二节经由棘轮装置配合螺丝刀杆进行双动力增程作业或螺丝锁紧过程中的轻、重行程中作业。

螺丝刀内实现定位棘轮装置的限位件是指在棘轮齿杆的棘轮齿前端设有定位销，棘轮齿杆后端设有耐磨件。

本发明是由螺丝刀杆及旋转拨轮组成的第一节和由手柄、换向拨片及棘轮组（棘轮装置）等组成的第二节构成。使用时可象普通棘轮螺丝刀一样正常往复旋转操作，更可在正常操作中用另一支手转动第一节的旋转拨轮，使棘轮在回复的空行程过程中螺丝刀杆继续向所需的方向旋转，起到加速螺丝刀杆旋转的作用。另一种使用方法是手掌握住手柄，用拇指和食指去转动旋转拨轮，在螺丝锁紧过程中的轻行程中能有省力的作用。

本发明与现有螺丝刀相比，具有结构合理、省力、使用方便等优点。

附图说明

图1是本发明装配图。

图2是本发明分解图。

图3是本发明棘轮装置示意图。

图4是本发明棘轮装置另一示意图。

图5、图6分别是本发明棘轮装置剖视及作用受力图。

图7至图10是本发明棘轮装置右侧棘轮爪抬起受力及使用示意图。

图11、图12是本发明棘轮装置左侧棘轮爪抬起使用示意图。

图13是本发明棘轮壳体与手柄配合图。

图14是本发明换向机构图。

图15是本发明旋转拨轮、螺丝刀杆及棘轮齿杆结合图。

图16是本发明手柄与尾帽配合图。

图17是本发明换向开关与手柄配合图。

图18是本发明定位销及耐磨件装配与棘轮装置配合图。

图19是本发明手柄部分半剖图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：请参阅图1至图19，一种两节旋转增程式棘轮螺丝刀，包括手柄1、棘轮装置2、旋转拨轮3及螺丝刀杆4，所述的棘轮装置2设于手柄的内腔，旋转拨轮3置于手柄的一端口处并与棘轮装置的棘轮齿杆21相连，该旋转拨轮3另一端与螺丝刀杆4固定相连（如图15），在手柄1的腔壁上设有一换向开关5用于管控棘轮装置2换向动作，所述的螺丝刀杆4与旋转拨轮3形成螺丝刀的第一节，手柄1、换向开关5及棘轮装置2形成螺丝刀的第二节，该螺丝刀第一节和第二节经由棘轮装置配合螺丝刀杆进行双动力增程作业或螺丝锁紧过程中的轻、重行程中作业。其中的双动力增程作业是通过转动手柄1实现螺丝刀往复旋转操作，另一只手同时转动第一节的旋转拨轮3使棘轮装置在回复的空行程中螺丝刀杆继续向所需的方向旋转，起到加速螺丝刀杆旋转的作用，使螺丝刀杆4在第一、二节动力输入下始终保持旋转；螺丝锁紧过程中的轻、重行程中作业是用拇指和食指配合转动第一节的旋转拨轮3，在螺丝锁紧过程中的轻行程中能有省力的作用，当螺丝锁紧的重行程中换用手握手柄按正常螺丝刀施力方式操作。

请参阅图2、图3、图4，本发明的棘轮装置2包括棘轮齿杆21、一对棘轮爪22、弹簧片、棘轮壳体25和换向机构26，其中：

棘轮齿杆21，是由中心杆及其上的棘轮齿210组成，棘轮齿及中心杆部分伸入到棘轮壳体25轴腔内；

棘轮壳体25，其轴腔壁两侧对称的设有棘爪通槽及弹簧片槽；

棘轮爪22，其为凸形制动板，一对棘轮爪分别置入上述的棘爪通槽内并插入到棘轮齿210的齿间，凸形制动板内、外两侧配有弹簧片从而制动棘轮齿杆实现单方向转动，如图3及图4所示；

弹簧片，其由压紧弹簧片23及两外扩弹簧片24组成，每一弹簧片均呈U形结构并设置于棘轮壳体对应的弹簧片槽内；

换向机构26，其套于棘轮齿杆上并向两侧延伸形成换向推杆，两换向推杆上分别设有高点以使棘轮齿两侧的压紧弹簧片23左右移动实现螺丝刀左右受力的选择。

请参阅图4及图14，本发明的换向机构26是由环状体及沿两侧并沿轴向延伸的换向推杆262，其中的环状体与换向开关5卡接，该换向开关为换向拨片，换向拨片后端设有卡槽卡合于环状体对应的突起，换向拨片的拨头部形成拨钮穿过手柄壁露在手柄外，该换向拨片沿螺丝刀杆轴向调节棘轮装置使螺丝刀顺时针或逆时针旋转施力。如图13，棘轮壳体25的后端插入到手柄1配合的腔孔内，且手柄的腔孔设有与棘轮壳体后端的外周面配合的棱面结构用于保持两者的同步转动，棘轮壳体通过螺丝及垫片100固定在手柄上。如图4或图18棘轮齿杆21的棘轮齿210前端设有定位销2101，棘轮齿杆后端设有耐磨件2102。

请参阅图2或图19，手柄1内腔为轴向通腔，其前端口内设有保护套10，棘轮齿杆21贯穿保护套中心孔与旋转拨轮3连为一体，手柄1后端由尾帽101封堵，如图16。

本发明棘轮装置（棘轮组）结构侧视如图5,其中两个棘轮爪（棘爪块）22置于棘轮壳体等同大小的形腔（棘爪通槽）内并能自由滑动。弹簧片（压紧弹簧片23及两外扩弹簧片24）均为U型结构，它们的作用力方向如图6,本棘轮组原理如下：

1、如图7,当外力将压紧弹簧片23右侧向外移动时，右侧的棘轮爪22（棘爪块）在外扩弹簧片24的作用下同时向外移动，左边同理。这个功能是为了实现棘轮受力方向的可选择性；

2、如图8，右侧的棘轮爪22（棘爪块）移动到棘轮旋转半径之外后，这时左边的两弹簧片及配合的棘轮爪（棘爪块）、棘轮齿就形成了动作关联，当棘轮齿向箭头方向旋转时棘齿会将左侧的棘轮爪（棘爪块）向外推动；

3、当棘齿端转过棘轮爪（棘爪块）后在右侧压紧弹簧片23的作用下棘爪块回位，如图9,棘齿继续按箭头所示方向旋转，重复上述动作；

4、当棘齿按箭头方向向右旋转时棘爪块无法移动棘齿将带动整个壳体旋转，如图10。

以上为当棘轮右边棘轮爪（棘爪块）抬起时左边动作关联的过程，同理，当左边棘轮爪（棘爪块）被抬起时右边动作关联的过程一样，只不过当棘齿向右旋转时壳体不会同向旋转，而棘齿向左旋转时，壳体会同向旋转，如图11、12所示，本发明棘轮齿（棘齿）的左右旋转也可看做壳体的左右相反运动。

本发明棘轮装置的棘轮壳体后端为四方形设计，在手柄内部适当位置设一尺寸相等的四方孔，并用螺丝将棘轮组固定于手柄内部，使其前后左右都无法移动，如图13所示，棘轮壳体后端与手柄内腔对应位置还可以设计为其他形棱面设计。

本发明棘轮装置的换向机构如图14，其左右位于不同位置的高点，起移动棘轮组内部压紧弹簧片23左右移动的作用，以实现螺丝刀左右受力的选择。

本发明的螺丝刀杆4和旋转拨轮3为固定连接，即为本专利螺丝刀的第一节，并通过于棘齿杆21的固定连接，同螺丝刀的第二节（即手柄和棘轮组）形成一体，如图15。

由于固定棘轮组（棘轮装置2）于手柄的螺丝需从手柄后端进入，所以本螺丝刀设计有一尾帽101，以封堵手柄1后端的孔，并使螺丝刀的尾部光滑舒适，如图16。

换向拨片置于手柄内部的槽形孔当中，并由卡口同棘轮换向机构相连。其头部位于手柄前端并外露，以利换向操作，如图17。

同时，本专利两节旋转增程式棘轮螺丝刀还设计有定位销及耐磨件。定位销2101位于棘齿前端，以防棘齿杆向外移动，耐磨件2102位于棘齿杆后端，当螺丝刀在使用中以减少轴向力对棘轮组壳体的损伤，该耐磨件为一耐磨块，如图18。

本发明是由螺丝刀杆及旋转拨轮组成的第一节和由手柄、换向拨片及棘轮组（棘轮装置）等组成的第二节构成。使用时可像普通棘轮螺丝刀一样正常往复旋转操作，更可在正常操作中用另一支手转动第一节的旋转拨轮，使棘轮在回复的空行程过程中螺丝刀杆继续向所需的方向旋转，起到加速螺丝刀杆旋转的作用。另一种使用方法是手掌握住手柄，用拇指和食指去转动旋转拨轮，在螺丝锁紧过程中的轻行程中能有省力的作用。

本发明通过两种动力输入，更好的保证在拧紧或旋松螺钉进程的舒适性：使用时，调节好棘轮转向，当需要较小的力作业时，只需手指轻拨拨轮（手轮）使螺杆转动进而带动螺钉旋转；当需要较大力紧固或旋松螺钉时，换成手柄施力完成。

本发明棘轮装置除用于该种类型的螺丝刀，还可用于其他类型的螺丝刀，另外，其他设备或机器结构上用到该棘轮装置时同样可适用。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (5)

1.一种棘轮装置，其特征在于包括：

棘轮齿杆，是由中心杆及其上的棘轮齿组成，棘轮齿及中心杆部分伸入到棘轮壳体轴腔内；

棘轮壳体，其轴腔壁两侧对称的设有棘爪通槽；

棘轮爪，其为凸形制动板，一对棘轮爪分别置入上述的棘爪通槽内并插入到棘轮齿的齿间，凸形制动板内、外两侧配有弹簧片从而制动棘轮齿杆实现单方向转动；

换向机构，其套于棘轮齿杆上并向两侧轴向延伸形成换向推杆，两换向推杆上分别设有高点以使棘轮齿两侧的弹簧片左右移动实现左右受力的选择。

2.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征在于：所述的弹簧片是由压紧弹簧片及两外扩弹簧片组成，每一弹簧片均呈U形结构并设置于棘轮壳体对应的弹簧片槽内。

3.根据权利要求2所述的棘轮装置，其特征在于：所述棘轮爪的凸起头部插入到棘轮齿的齿间，棘轮爪的外侧边由压紧弹簧片抵压，两外扩弹簧片分别置于棘轮爪的内侧的两卡台并与压紧弹簧片配合使棘轮爪平衡定位。

4.根据权利要求1所述的棘轮装置，其特征在于：所述的换向机构是由环状体及沿两侧并沿轴向延伸的换向推杆，其中的环状体与换向开关卡接，该换向开关为换向拨片，换向拨片后端设有卡槽卡合于环状体对应的突起。

5.一种包括权利要求1至4之一所述棘轮装置的棘轮螺丝刀，其特征在于：还包括手柄、旋转拨轮及螺丝刀杆，其中的棘轮装置设于手柄的内腔并由限位件进行前后定位，旋转拨轮置于手柄的一端口处并与棘轮装置的棘轮齿杆相连，该旋转拨轮另一端与螺丝刀杆固定相连，在手柄的腔壁上设有一换向开关用于管控棘轮装置换向动作，所述的螺丝刀杆与旋转拨轮形成螺丝刀的第一节，手柄、换向开关及棘轮装置形成螺丝刀的第二节，该螺丝刀第一节和第二节经由棘轮装置配合螺丝刀杆进行双动力增程作业或螺丝锁紧过程中的轻、重行程中作业。