CN104455078B - 方便换向的棘轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方便换向的棘轮机构，包括带有棘齿的第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮与第二棘轮之间设置有单向制动元件，所述单向制动元件能够选择性地卡住第一棘轮或第二棘轮的棘齿；所述单向制动元件是靠磁力吸引并卡住第一棘轮或第二棘轮的棘齿的。本发明的方便换向的棘轮机构具有结构简单、扭力大、最小摆动角度小以及换向结构简单等优点。采用本发明的方便换向的棘轮机构制成的棘轮扳手和棘轮改锥，同样具有换向结构简单、扭力大、最小摆动角度小等优点。

Description

方便换向的棘轮机构

技术领域

本发明涉及一种机械装置，特别涉及一种方便换向的棘轮机构及其应用。

背景技术

棘轮,具有齿形表面或摩擦表面的轮子，由棘爪推动作步进运动。棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构按从动件运动形式分类可分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构。其中，单动式式棘轮机构和双动式棘轮机构都只能按一个方向作单向间歇运动。双向式棘轮机构可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘轮两个方向的转动。然而，如图1所示，这种双向式棘轮机构必须采用对称齿形，将该机构中棘轮上的棘齿设置成对称的，如矩形齿或梯形齿，由于矩形齿和梯形齿的齿根强度低，为保证强度矩形齿和梯形齿的宽度不能做的很小，这导致该种棘轮机构上棘爪的最小摆动角度会很大，使用该种棘轮机构制成的扳手、改锥等工具使用起来仍然比较费力。如果采用两个棘轮加一个可在两个棘轮之间摆动的棘爪组成的双向式棘轮机构，虽然可以缩小机构的最小摆动角度小，但是棘爪的方向调节结构比较复杂，由于在棘爪的方向调节时需要弹簧配合摆动，使得该双向式棘轮机构占用的空间很大，无法将该双向式棘轮机构小型化。

针对上述问题，需研制一种方便换向的双向式棘轮机构，该方便换向的棘轮机构要求结构简单，且在运动间歇摆角较小时，仍能够保证棘轮棘齿的强度。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种方便换向的棘轮机构，该棘轮机构结构简单、运动间歇角度较小时仍能够保证棘齿的强度，从而解决现有双向式棘轮机构换向结构复杂，以及运动间歇角度较小时无法保证棘齿强度的问题。此外，本发明还提供了方便换向的棘轮机构的几种有益应用。

本发明的目的之一是提供一种方便换向的棘轮机构，所述方便换向的棘轮机构包括带有棘齿的第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮与第二棘轮之间设置有单向制动元件，所述单向制动元件能够选择性地卡住第一棘轮或第二棘轮的棘齿；所述单向制动元件是靠磁力吸引并卡住第一棘轮或第二棘轮的棘齿的。

进一步，所述单向制动元件呈圆柱形，其两侧端面上周向设置有棘齿，所述第一棘轮、单向制动元件和第二棘轮依次同轴设置，第一棘轮和第二棘轮上靠近所述单向制动元件一侧的端面上设置有棘齿。

进一步，所述单向制动元件具有磁性，所述第一棘轮和第二棘轮由磁性材料制成。

本发明的目的之二是提供一种安装有上述方便换向的棘轮机构的棘轮扳手，包括扳手头，所述棘轮机构设置在所述扳手头中。

进一步，所述第一棘轮和第二棘轮之间夹持有扳手套筒，所述第一棘轮、扳手套筒和第二棘轮依次同轴设置，该扳手套筒可绕自身轴线旋转，所述单向制动元件设置在所述扳手套筒上，并与扳手套筒轴向滑动配合。

本发明的目的之三是提供一种安装有上述方便换向的棘轮机构的棘轮改锥。

所述棘轮改锥包括手柄和改锥杆，所述改锥杆的上部轴向固定设置在所述手柄中，所述第一棘轮、单向制动元件和第二棘轮依次同轴套设在所述改锥杆的上部，其中第一棘轮、第二棘轮与手柄固定连接，所述单向制动元件周向固定在改锥杆上，并与改锥杆轴向滑动配合。

进一步，所述单向制动元件露出手柄。

本发明具有以下有益效果：

1）本发明的方便换向的棘轮机构，其具有结构简单、单向制动元件推力强、最小摆动角度小以及换向结构简单等优点。

2）本发明的棘轮扳手，具有换向结构简单、扭力大、最小摆动角度小等优点。

3）本发明的棘轮改锥，同样具有换向结构简单、扭力大、最小摆动角度小等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为现有双向式棘轮机构的结构示意图；

图2为本发明的方便换向的棘轮机构立体结构示意图；

图3为本发明的棘轮扳手立体结构示意图；

图4为本发明的棘轮扳手立体分解结构示意图；

图5为本发明的棘轮改锥立体结构示意图；

图6为本发明的棘轮改锥剖视图；

图7为本发明的棘轮改锥立体分解结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1 方便换向的棘轮机构

本发明的方便换向的棘轮机构，包括带有棘齿的第一棘轮1和第二棘轮2，所述第一棘轮1与第二棘轮2之间设置有单向制动元件3，所述单向制动元件3能够选择性地卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿；所述单向制动元件3是靠磁力吸引并卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿的。优选的，如图2所示，所述单向制动元件3呈圆柱形，其两侧端面上周向设置有棘齿，所述第一棘轮1、单向制动元件3和第二棘轮2依次同轴设置，第一棘轮1和第二棘轮2上靠近所述单向制动元件3一侧的端面上设置有棘齿，由于棘齿设置在单向制动元件3的两侧端面上，使得即使在棘齿尺寸设计的非常小的情况下，由于单向制动元件3与第一棘轮1或第二棘轮2能够全端面卡合，进而极大地提高了本发明的扭力传递强度。当然，作为替换方案，所述第一棘轮1和第二棘轮2非同轴并列设置，并在两者之间设置带有磁性的可摆动的棘爪式单向制动元件3同样可以达到本发明的目的，只不过扭力传递的强度会有所降低。本发明的方便换向的棘轮机构在换向时，只需用外力将单向制动元件3从与第一棘轮1或第二棘轮2卡合搬动到与另外一个棘轮相卡合即可，其换向十分方便，且换向结构相比现有技术更加简单。

作为上述技术方案的进一步改进，所述单向制动元件3具有磁性，所述第一棘轮1和第二棘轮2由磁性材料制成。将单向制动元件3本身设置成具有磁性的，能够省去多余的磁性元件，其相比以往需要单独的磁性元件制成的棘轮机构结构更加简单。

实施例2 棘轮扳手

所述棘轮扳手，如图3和4所示，包括扳手头4，所述扳手头4中设置有棘轮机构，所述棘轮机构包括带有棘齿的第一棘轮1和第二棘轮2，所述第一棘轮1与第二棘轮2之间设置有单向制动元件3，所述单向制动元件3能够选择性地卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿；所述单向制动元件3是靠磁力吸引并卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿的。优选的，所述单向制动元件3呈圆柱形，其两侧端面上周向设置有棘齿，所述第一棘轮1、单向制动元件3和第二棘轮2依次同轴设置，第一棘轮1和第二棘轮2上靠近所述单向制动元件3一侧的端面上设置有棘齿。当然，所述棘轮扳手可以只包括一个扳手头4部，其上可以设置用于与扳手柄可拆卸式连接的连接结构。换向时，只需搬动单向制动元件3使其与第一棘轮1或第二棘轮2卡合即可。本发明的棘轮扳手具有换向结构简单、扭力大、最小摆动角度小等优点。

作为上述技术方案的进一步改进，为方便搬动所述单向制动元件3，可在所述单向制动元件3的外圆周上设置环形槽，另设置一个插入所述环形槽中的拨叉8，使用时，只需拨动所述拨叉8即可完成换向。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一棘轮1和第二棘轮2之间夹持有扳手套筒5，所述第一棘轮1、扳手套筒5和第二棘轮2依次同轴设置，该扳手套筒5可绕自身轴线旋转，所述单向制动元件3设置在所述扳手套筒5上，并与扳手套筒5轴向滑动配合。作为替换方案，所述扳手套筒5可以设置成中轴部带有凸起的用于与套筒连接的连接件。

实施例3 棘轮改锥

本发明的棘轮改锥，如图5至7所示，包括手柄6和改锥杆7，所述手柄6中设置有棘轮机构；所述棘轮机构包括带有棘齿的第一棘轮1和第二棘轮2，所述第一棘轮1与第二棘轮2之间设置有单向制动元件3，所述单向制动元件3能够选择性地卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿；所述单向制动元件3是靠磁力吸引并卡住第一棘轮1或第二棘轮2的棘齿的。优选的，所述单向制动元件3呈圆柱形，并带有磁性，所述单向制动元件3的两侧端面上周向设置有棘齿，所述第一棘轮1、单向制动元件3和第二棘轮2依次同轴设置，第一棘轮1和第二棘轮2上靠近所述单向制动元件3一侧的端面上设置有棘齿；所述改锥杆7的上部轴向固定设置在所述手柄6中，所述第一棘轮1、单向制动元件3和第二棘轮2依次同轴套设在所述改锥杆7的上部，其中第一棘轮1、第二棘轮2与手柄6固定连接，所述单向制动元件3周向固定在改锥杆7上，并与改锥杆7轴向滑动配合，优选的，所述改锥杆7的顶部加工出台阶，所述单向制动元件3的中心孔中加工出与所述台阶相应的形状，以达到单向制动元件3周向固定在改锥杆7上，并与改锥杆7轴向滑动配合的目的。

优选的，所述单向制动元件3露出手柄6，换向时，只需人工沿单向制动元件3的轴向上下搬动单向制动元件3即可。当然，作为上述技术方案的替换，为方便搬动所述单向制动元件3，可在所述单向制动元件3的外圆周上设置环形槽，另设置一个插入所述环形槽中的拨叉8，使用时，只需拨动所述拨叉8即可完成换向。本实施例中所述的棘轮改锥同样具有换向结构简单、扭力大、最小摆动角度小等优点。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种方便换向的棘轮机构，包括带有棘齿的第一棘轮(1)和第二棘轮(2)，所述第一棘轮(1)与第二棘轮(2)之间设置有单向制动元件(3)，其特征在于：所述单向制动元件(3)能够选择性地卡住第一棘轮(1)或第二棘轮(2)的棘齿；所述单向制动元件(3)是靠磁力吸引并卡住第一棘轮(1)或第二棘轮(2)的棘齿的；所述单向制动元件(3)呈圆柱形，其两侧端面上周向设置有棘齿，所述第一棘轮(1)、单向制动元件(3)和第二棘轮(2)依次同轴设置，第一棘轮(1)和第二棘轮(2)上靠近所述单向制动元件(3)一侧的端面上设置有棘齿。

2.根据权利要求1所述的方便换向的棘轮机构，其特征在于：所述单向制动元件(3)具有磁性，所述第一棘轮(1)和第二棘轮(2)由磁性材料制成。

3.一种安装有如权利要求1或2所述棘轮机构的棘轮扳手，包括扳手头(4)，其特征在于：所述棘轮机构设置在所述扳手头(4)中。

4.根据权利要求3所述的棘轮扳手，其特征在于：所述第一棘轮(1)和第二棘轮(2)之间夹持有扳手套筒(5)，所述第一棘轮(1)、扳手套筒(5)和第二棘轮(2)依次同轴设置，该扳手套筒(5)可绕自身轴线旋转，所述单向制动元件(3)设置在所述扳手套筒(5)上，并与扳手套筒(5)轴向滑动配合。

5.一种安装有如权利要求1或2所述棘轮机构的棘轮改锥。

6.根据权利要求5所述的棘轮改锥，其特征在于：包括手柄(6)和改锥杆(7)，所述改锥杆(7)的上部轴向固定设置在所述手柄(6)中，所述第一棘轮(1)、单向制动元件(3)和第二棘轮(2)依次同轴套设在所述改锥杆(7)的上部，其中第一棘轮(1)、第二棘轮(2)与手柄(6)固定连接，所述单向制动元件(3)周向固定在改锥杆(7)上，并与改锥杆(7)轴向滑动配合。

7.根据权利要求6所述的棘轮改锥，其特征在于：所述单向制动元件(3)露出手柄(6)。