CN106272193A - 一种正空反转向机构 - Google Patents

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CN106272193A CN201610961407.XA CN201610961407A CN106272193A CN 106272193 A CN106272193 A CN 106272193A CN 201610961407 A CN201610961407 A CN 201610961407A CN 106272193 A CN106272193 A CN 106272193A
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Abstract

本发明涉及一种正空反转向机构，包括一双棘轮套，该双棘轮套在其轴线方向上分布有正单向棘轮齿圈和反单向棘轮齿圈；一棘爪座，该棘爪座上安装有可沿垂直于双棘轮套轴线的方向上移动的第一棘爪和第二棘爪；一用于驱动第一、二棘爪动作的偏心驱动机构，偏心驱动机构中的偏心轮轴的轴线垂直于双棘轮套的轴线；一用于带动棘爪座旋转的工具手柄，所述工具手柄与偏心驱动机构中的偏心轮或偏心轮轴连接固定实现工具手柄与偏心轮的联动。本发明的优点在于：本发明的正空反转向机构，既能够实现多种状态工况需求，又能够直接通过手柄实现扭矩传递和状态切换。

Description

一种正空反转向机构
技术领域
本发明涉及一种棘轮机构，特别涉及一种正空反转向机构。
背景技术
作为紧固工具的棘轮扳手，在手柄的端部连接旋转体，旋转体的圆周侧设置棘轮，选择性地使正、反一对卡止爪中的一个卡止爪与棘轮配合，来使旋转体直接或间接带动紧固件向正转方向或者反转方向旋转；利用与卡止爪连接的转换组件进行正反旋转方向的切换（例如专利文献1、2）。
专利文献1：专利申请公布号 CN 102019595 A；
专利文献2：JP 特开 2004-345011 号公报；
在所述现有技术中，存在如下一些缺陷：
（1）在手柄带动旋转体转动中，主要有两种状态，其一，手柄在正向旋转时传递扭矩给旋转体，在反向旋转时旋转体相对手柄打滑；其二，手柄在反向旋转时传递扭矩给旋转体，在正向旋转时旋转体相对手柄打滑，形成手柄空转；这两种状态中，无法同时切断在正、反方向上手柄与旋转体之间的扭矩传递，而在某些工况上，则需要第三种状态，因此，在适用多种工况时，还存在一定的局限性；
当然，转换组件在控制正、反卡止爪移动至某一特定位置时，有可能存在正、反卡止爪同时脱离棘轮的情况，但是其并非是其切换操作的本来目的，该特定位置也无法进行准确的定位，不具有正常的工作状态；
（2）均需要由一个转换组件来控制正、反一对卡止爪中的一个来与棘轮配合实现正反旋转方向的切换，切换时存在一定的不便性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种正空反转向机构，既能够实现多种状态工况需求，又能够直接通过手柄实现扭矩传递和状态切换。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种正空反转向机构，其创新点在于：包括
一双棘轮套，该双棘轮套在其轴线方向上分布有第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈，所述第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈中的一个为正单向棘轮齿圈，另一个为反单向棘轮齿圈；
一棘爪座，该棘爪座在双棘轮套轴线方向上分为上部区域和下部区域，所述棘爪座的上部区域可旋转的安装在双棘轮套内，使得棘爪座可绕双棘轮套轴线旋转，并在双棘轮套轴线方向上被定位限制；所述棘爪座的上部区域安装有可沿垂直于双棘轮套轴线的方向上移动的第一棘爪和第二棘爪，所述第一棘爪、第二棘爪可分别移动嵌入或脱离第一单向棘轮齿圈、第二单向棘轮齿圈的齿槽；
一用于驱动第一、二棘爪动作的偏心驱动机构，包括偏心轮、偏心轮轴、棘爪驱动杆和弹性压紧件，所述偏心轮通过偏心轮轴可旋转的安装在棘爪座的下部区域，偏心轮轴的轴线垂直于双棘轮套的轴线；所述棘爪驱动杆被限制于棘爪座内部，并在平行于双棘轮套轴线的方向上可移动，棘爪驱动杆在位于棘爪座上部区域中的部分与第一、二棘爪接触，棘爪驱动杆在位于棘爪座下部区域中的一端通过弹性压紧件紧贴在偏心轮表面；
一用于带动棘爪座旋转的工具手柄，所述工具手柄与偏心轮或偏心轮轴连接固定实现工具手柄与偏心轮的联动；
所述工具手柄通过偏心轮转动带动棘爪驱动杆沿平行于双棘轮套轴线的方向移动，进而由棘爪驱动杆驱动第一棘爪和第二棘爪沿垂直于双棘轮套轴线的方向上移动嵌入或脱离正单向棘轮齿圈、反单向棘轮齿圈的齿槽；
其中，工具手柄能够被转动定位至第一位置、第二位置和第三位置，
在第一位置中，必然同时发生以下条件：
（a）工具手柄的长度方向垂直于双棘轮套的轴线方向；
（b）第一棘爪嵌入第一单向棘轮齿圈的齿槽，第二棘爪脱离第二单向棘轮齿圈的齿槽；
在第二位置中，必然同时发生以下条件：
（c）工具手柄的长度方向平行于双棘轮套的轴线方向；
（d）第一棘爪、第二棘爪分别脱离对应第一单向棘轮齿圈的齿槽、第二单向棘轮齿圈的齿槽；
在第三位置中，必然同时发生以下条件：
（e）工具手柄的长度方向垂直于双棘轮套的轴线方向；
（f）第二棘爪嵌入第二单向棘轮齿圈的齿槽，第一棘爪脱离第一单向棘轮齿圈的齿槽。
进一步地，所述偏心驱动机构中，限定棘爪驱动杆的长度方向平行于双棘轮套的轴线，限定棘爪驱动杆在长度方向的两侧面为第一侧面和第二侧面；
棘爪驱动杆在其长度方向依次设有第一棘爪工作段、公用工作段，第二棘爪工作段，
第一棘爪工作段在第一侧面具有一个与棘爪驱动杆长度方向之间存在夹角的第一倾斜面，
第二棘爪工作段在第二侧面具有一个与第一倾斜面平行的第二倾斜面，且第一倾斜面和第二倾斜面在棘爪驱动杆的长度方向上反向设置；
公用工作段在第一、二侧面分别具有一个与棘爪驱动杆长度方向平行的第一平行面、第二平行面，且第一侧面的第一平行面与第一倾斜面紧邻设置形成第一棘爪驱动面，第二侧面的第二平行面与第二倾斜面紧邻设置形成第二棘爪驱动面；
所述第一棘爪具有一个与第一棘爪驱动面配合的第一导向部，以及一个第一弹簧限位，在第一弹簧限位与棘爪座之间设置第一复位弹簧；
所述第二棘爪具有一个与第二棘爪驱动面配合的第二导向部，以及一个第二弹簧限位；在第二弹簧限位与棘爪座之间设置第二复位弹簧。
进一步地，所述第一棘爪通过第一复位弹簧的弹性形变力嵌入第一单向棘轮齿圈的齿槽，第二棘爪通过第二复位弹簧的弹性形变力嵌入第二单向棘轮齿圈的齿槽；所述第一棘爪和第二棘爪均通过棘爪驱动杆驱动脱离第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈的齿槽。
进一步地，所述第一单向棘轮齿圈与第一棘爪配合中，以及第二单向棘轮齿圈与第二棘爪配合中，第一、二棘爪的移动方向与对应第一、二单向棘轮齿圈齿槽的工作面夹角为0～5°，非工作面夹角为50～60°。
进一步地，所述的棘爪座采用分体式结构，棘爪座的上部区域采用固定部分和活动部分，固定部分与棘爪座的下部区域作为一个整体加工而成。
进一步地，在分体式棘爪座的结构中，第一棘爪、第二棘爪的工作面位于活动部分一侧，非工作面位于固定部分一侧。
本发明的优点在于：
（1）本发明中，利用偏心驱动机构的动作驱动第一棘爪、第二棘爪动作，使得第一、二棘爪中的一个嵌入相应第一单向棘轮齿圈或第二单向棘轮齿圈的齿槽内，另一个脱离相应第一单向棘轮齿圈或第二单向棘轮齿圈的齿槽，或者第一、二棘爪同时脱离第一、二单向棘轮齿圈的齿槽，改变双棘轮套与棘爪座之间的扭矩传递方向，进而实现三种工作状态：正向转动与反向空转，反向转动与正向空转，正、反向均空转。
（2）由于本发明中，工具手柄与偏心驱动机构的偏心轮或偏心轮轴连接实现联动，需要改变双棘轮套与棘爪座之间扭矩传递方式或方向时，通过工具手柄的转动，带动偏心轮转动，继而与弹性压紧件配合操动棘爪驱动杆，使得第一、二棘爪嵌入或脱离第一、二单向棘轮齿圈的齿槽，实现工作状态的切换，无需通过另外设置的转换组件来进行。
（3）本发明中，工具手柄能够被转动定位到三个位置中，由于在其中第一、三位置中，第一、二棘爪中的一个嵌入对应单向棘轮齿圈的齿槽时，另一个脱离对应单向棘轮齿圈的齿槽，该状态下，需要工具手柄来驱动棘爪座进行扭矩传递；而该位置中，工具手柄的长度方向又刚好垂直于双棘轮套的轴线方向，使得工具手柄处于最省力的位置，进一步提升了本机构的便利性。
（4）本发明中，偏心驱动机构的棘爪驱动杆采用分段式楔形构造，其与棘爪的导向部配合，并结合复位弹簧来实现第一、二棘爪沿垂直于双棘轮套轴线方向移动的；其由于三种工作状态中，第一、二棘爪处于前限位或后限位，不存在中间位置工作状态，因此，工作位置清晰、准确。
而作为优选的实施方案，由第一、二复位弹簧的弹性形变力使得第一、二棘爪嵌入第一、二单向棘轮齿圈的齿槽内，由棘爪驱动杆与第一、二棘爪的导向部配合使得第一、二棘爪脱离第一、二单向棘轮齿圈的齿槽，避免机构中双棘轮套与第一、二棘爪的配合过紧造成无法脱离的情况，确保机构的可靠性。
（5）本发明中，在选择第一、二棘爪的移动方向与对应第一、二单向棘轮齿圈齿槽的夹角时，本发明限定的角度范围使得第一、二棘爪嵌入或脱离第一、二单向棘轮齿圈齿槽时，更加顺畅，不易出现卡滞、卡死现象。
（6）本发明中，棘爪座采用固定座与活动座结合的形式，能够让第一棘爪、第二棘爪及第一复位弹簧、第二复位弹簧能够方便地安装到棘爪座上，同时，也便于棘爪座的加工制造。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的正空反转向机构结构示意图。
图2为本发明的正空反转向机构的爆咋示意图。
图3为图1正空反转向机构的正视图。
图4为图1正空反转向机构的侧视图。
图5为图1正空反转向机构的俯视图。
图6为图4中沿A-A线剖视图。
图7为图6中沿B-B线剖视图的第一种形式。
图8为图6中沿C-C线剖视图。
图9为图1中双棘轮套的结构示意图。
图10为图1中棘爪座的结构示意图。
图11为图6中沿B-B线剖视图的第二种形式。
图12为图1中棘爪驱动杆的结构示意图。
图13为12棘爪驱动杆的正视图。
图14为图1中第一棘爪的形态图。
图15为图1中第二棘爪的形态图。
图16为图1中偏心轮轴的结构示意图。
图17为图1中棘爪座、偏心驱动机构和工具手柄之间的第二种连接形式结构图。
图18为图1中棘爪座、偏心驱动机构和工具手柄之间的第三种连接形式结构图。
图19为图1中棘爪座、偏心驱动机构和工具手柄之间的第四种连接形式结构图。
图20为基于本发明正空反转向机构的汽车维护套筒扳手的结构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
图1～8示出了本发明的正空反转向机构的结构，其包括：双棘轮套1、棘爪座2、偏心驱动机构3、工具手柄4。
一双棘轮套1，如图9所示，该双棘轮套1在其轴线方向上分布有第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12，第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12中的一个为正单向棘轮齿圈，另一个为反单向棘轮齿圈。
本实施例中，第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12采用台阶状结构，即第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12的直径不同，其有利于将第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12直接整体加工成型在双棘轮套1上，同时，整体成型的双棘轮套可尽量降低其结构体积，便于制造小型的正空反转向机构。
一棘爪座2，如图10所示，该棘爪座2在双棘轮套轴线方向上分为上部区域2a和下部区域2b：
棘爪座上部区域2a外圆周面加工出一外环形卡簧槽23，在双棘轮套1的内壁加工出对应的内环形卡簧槽13，棘爪座上部区域2a嵌入至双棘轮套1中，并通过一嵌入所述外环形卡簧槽23、内环形卡簧槽13的卡簧5，将棘爪座2的上部区域2a可旋转的安装在双棘轮套1内，使得棘爪座2可绕双棘轮套1轴线旋转，并在双棘轮套1轴线方向上被定位限制。
棘爪座2的上部区域2a安装有第一棘爪21和第二棘爪22，第一棘爪21和第二棘爪22在棘爪座上部区域2a被安装到双棘轮套1内后刚好能够与第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12，同时，第一棘爪21和第二棘爪22在棘爪座上部区域2a中被限制在垂直于双棘轮套1轴线的方向上可移动。进而，当第一棘爪21或第二棘爪22被外力驱动移动时，其端部可被推入至相应的第一单向棘轮齿圈11或第二单向棘轮齿圈12的齿槽内，继而对棘爪座2与双棘轮套1的相对转动方向进行限制。
为使得棘爪、棘轮配合过程中更加顺畅，避免卡滞现象，第一单向棘轮齿圈11与第一棘爪21配合中，以及第二单向棘轮齿圈12与第二棘爪22配合中，第一、二棘爪的移动方向与对应第一、二单向棘轮齿圈齿槽的工作面夹角为0～5°，非工作面夹角为50～60°。
这里的工作面和非工作面具体是指：棘爪（即第一棘爪或第二棘爪）在与双棘轮套配合过程中，棘爪带动双棘轮套转动时，棘爪与双棘轮套的棘齿接触面为工作面；棘爪与双棘轮套之间相对滑动时，棘爪与双棘轮套的棘齿接触面为非工作面。
对于棘爪座2的下部区域2b，其用于安装驱动转向机构的主体结构。
关于驱动转向机构，本发明采用偏心驱动机构3，该偏心驱动机构3包括偏心轮31、偏心轮轴32、棘爪驱动杆33和弹性压紧件34，偏心轮31通过偏心轮轴32可旋转的安装在棘爪座2的下部区域，偏心轮轴32的轴线垂直于双棘轮套1的轴线。棘爪驱动杆33被限制于棘爪座2内部，棘爪座2上具有一个平行于双棘轮套1轴线的导向孔27，棘爪驱动杆33安装在该导向孔27内，使得棘爪驱动杆33在平行于双棘轮套1轴线的方向上可移动，棘爪驱动杆33在位于棘爪座上部区域2a中的部分与第一、二棘爪接触，棘爪驱动杆33在位于棘爪座下部区域2b中的一端通过弹性压紧件34紧贴在偏心轮31表面。
弹性压紧件34在将棘爪驱动杆33压紧在偏心轮31表面时，弹性压紧件34选择设置在棘爪驱动杆33的长轴方向上远离偏心轮31的一端，其内置于棘爪座2顶部的压紧件安装孔28内，并通过封头35限位固定。
选择该方式一方面便于弹性压紧件34的更换、维护，另一方面，在加工棘爪座2时，用于容纳棘爪驱动杆的空腔以及用于放置弹性压紧件34的压紧件安装孔28公用一个孔来实现，便于加工。
作为本发明更具体的实施方式：
偏心驱动机构3中，采用棘爪驱动杆33与弹性复位件结合来实现第一棘爪21、第二棘爪22的动作。即：由棘爪驱动杆33驱动第一棘爪21、第二棘爪22在垂直于双棘轮套轴线方向中的一个单方向上有移动，由弹性复位件驱动第一棘爪21、第二棘爪22在垂直于双棘轮套1轴线方向中的另一个单方向上移动。
具体方案如下：
限定棘爪驱动杆33的长度方向平行于双棘轮套1的轴线，限定棘爪驱动杆33在长度方向的两侧面为第一侧面和第二侧面；
如图12和13所示，将棘爪驱动杆33采用分段式楔形构造，棘爪驱动杆在其长度方向依次设有第一棘爪工作段331、公用工作段332，第二棘爪工作段333，
第一棘爪工作段331在第一侧面具有一个与棘爪驱动杆33长度方向之间存在夹角的第一倾斜面3311，
第二棘爪工作段333在第二侧面具有一个与第一倾斜面3311平行的第二倾斜面3331，且第一倾斜面3311和第二倾斜面3331在棘爪驱动杆33的长度方向上反向设置；
公用工作段332在第一、二侧面分别具有一个与棘爪驱动杆33长度方向平行的第一平行面3312、第二平行面3332，且第一侧面的第一平行面3312与第一倾斜面3311紧邻设置形成第一棘爪驱动面，第二侧面的第二平行面3332与第二倾斜面3331紧邻设置形成第二棘爪驱动面。
如图14所示，第一棘爪21具有一个与第一棘爪驱动面配合的第一导向部211，以及一个第一弹簧限位212，在第一弹簧限位212与棘爪座2之间设置第一复位弹簧23；
如图15所示，第二棘爪22具有一个与第二棘爪驱动面配合的第二导向部221，以及一个第二弹簧限位222；在第二弹簧限位222与棘爪座2之间设置第二复位弹簧24。
在采用棘爪驱动杆33与弹性复位件分别作为驱动第一棘爪21、第二棘爪22嵌入或脱离第一单向棘轮齿圈11、第二单向棘轮齿圈12的动力时，最好是选择用弹性复位件的弹性形变力将第一棘爪21、第二棘爪22推入第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12，而利用棘爪驱动杆使得第一棘爪21、第二棘爪22反向脱离第一单向棘轮齿圈11和第二单向棘轮齿圈12。
理由是：可避免机构中双棘轮套与第一、二棘爪的配合过紧造成无法脱离的情况，确保机构的可靠性。
为了让第一棘爪21、第二棘爪22及第一复位弹簧23、第二复位弹簧24能够方便地安装到棘爪座2上，同时，便于棘爪座2的加工制造，进而将棘爪座2采用固定座25与活动座26结合的形式（参见图10、图7及图11）。棘爪座2的上部区域2a采用固定部分和活动部分，固定部分与棘爪座2的下部区域2b作为一个整体加工而成，活动部分则直接通过双棘轮套的内圈限位并紧贴在固定部分一侧。
在采用分体式棘爪座的结构中：
如图7所示，该图中第一棘爪21、第二棘爪22的工作面位于固定部分一侧，非工作面位于活动部分一侧。当棘爪带动双棘轮套转动时，棘爪所受到的反作用力由活动部分支承。
如图11所示，该图中第一棘爪21、第二棘爪22的工作面位于活动部分一侧，非工作面位于固定部分一侧。当棘爪带动双棘轮套转动时，棘爪所受到的反作用力由固定部分支承。因而，采用图11中的结构形式，棘爪的支承结构更加稳定可靠。此外，为了棘爪与双棘轮套能够更加稳定地啮合，棘爪的棘爪齿可以设为多个。
本发明的正空反转向机构工作时，需要通过工具手柄4来带动棘爪座2转动，同时，又需要由工具手柄4通过偏心驱动机构3来改变双棘轮套1与棘爪座2之间扭矩传递方式或方向。
本发明中，将工具手柄4设置成与偏心轮31或偏心轮轴32连接固定，进而来实现工具手柄4与偏心驱动机构3的联动；以便工具手柄4通过偏心轮31转动带动棘爪驱动杆33沿平行于双棘轮套1轴线的方向移动，进而由棘爪驱动杆33驱动第一棘爪21和第二棘爪22沿垂直于双棘轮套1轴线的方向上移动嵌入或脱离正单向棘轮齿圈、反单向棘轮齿圈的齿槽。
其中，工具手柄4在转动时容易被定位至第一位置、第二位置和第三位置，
在第一位置中，必然同时发生以下条件：
（a）工具手柄4的长度方向垂直于双棘轮套1的轴线方向；
（b）第一棘爪21嵌入第一单向棘轮齿圈11的齿槽，第二棘爪22脱离第二单向棘轮齿圈12的齿槽；
在第二位置中，必然同时发生以下条件：
（c）工具手柄4的长度方向平行于双棘轮套1的轴线方向；
（d）第一棘爪21、第二棘爪22分别脱离对应第一单向棘轮齿圈11的齿槽、第二单向棘轮齿圈12的齿槽；
在第三位置中，必然同时发生以下条件：
（e）工具手柄4的长度方向垂直于双棘轮套1的轴线方向；
（f）第二棘爪22嵌入第二单向棘轮齿圈12的齿槽，第一棘爪21脱离第一单向棘轮齿圈11的齿槽。
其中，工具手柄4被转动定位至第一位置和第三位置时，工具手柄4的长度方向又刚好垂直于双棘轮套1的轴线方向，使得工具手柄4处于最省力的位置，进一步提升了本机构的便利性。
关于棘爪座2、偏心驱动机构3和工具手柄4之间的连接形式：
在图2示出的第一种方式中，偏心轮31直接与工具手柄4制成一体式结构，棘爪座2的下部区域2b采用双连接板结构，其具有两个用于支承轴的连接板29，连接板29上开轴孔291，偏心轮31通过偏心轮轴32可转动的安装在两连接板29之间形成的间隙中,并与棘爪驱动杆33对应。
该方式中，如图16所示，偏心轮轴32采用台阶状结构，其由一圆柱轴体在其自身轴线上切去一段而成，使得偏心轮轴32在长度方向依次为圆柱段321和非圆柱段322，非圆柱段322的横截面为由圆弧与弦构成的平面图形；
偏心轮31直接与工具手柄4制成一体式结构，偏心轮31中心开有刚好可容非圆柱段嵌入的偏心轮轴连接孔311，这样，偏心轮31与偏心轮轴32之间通过非圆柱段322实现扭矩传递，而偏心轮轴32在嵌入其中一个连接板中的部分为圆柱段321，在嵌入另一个连接板中的部分为非圆柱段322，由于该非圆柱段322由圆柱轴体切去一段而成，因而偏心轮轴32能够顺利的支承在棘爪座2的双连接板结构中并转动。转动工具手柄4即可直接驱动偏心轮31绕偏心轮轴32的轴线转动。
在图17示出的第二种方式中，在偏心轮轴32的中部加工出偏心轮型面，使得偏心轮31与偏心轮轴32作为一个整体结构。
棘爪座2的下部区域2b采用双连接板结构，其具有两个轴内侧连接板29，轴内侧连接板上开轴孔291；工具手柄4采用具有两个轴外侧连接板41的Y型结构，轴外侧连接板41同样开有轴孔411；
偏心轮轴32通过两个轴内侧连接板29可转动的设置在棘爪座2的下部区域2b，偏心轮31则位于两轴内侧连接板29之间的间隙内并与棘爪驱动杆33对应，偏心轮轴32的两端则嵌入轴外侧连接板41的轴孔411内，并与轴外侧连接板41连接固定，进而通过工具手柄4带动偏心轮轴32、偏心轮31绕偏心轮轴32的轴线转动。
在图18示出的第三种方式中，该方式与第一种方式基本相同，不同之处在于：偏心轮31与工具手柄4采用的是分体式结构，工具手柄4采用具有两个轴外侧连接板41的Y型结构，偏心轮轴32的两端沿轴向伸出棘爪座2的连接板19后与工具手柄4连接。通过与工具手柄4连接固定的偏心轮轴32来驱动偏心轮31转动。
在图19示出的第四个实施例中，工具手柄4为Y形结构，其两个顶端设置成具有偏心轮外轮廓的结构，即将工具手柄4与偏心轮31制成一个整体，在偏心轮31上开偏心轮轴32安装孔312；棘爪座2的下部区域2b采用单连接板210结构，该单连接板210具有一个容偏心轮轴32穿过的轴孔2101（图中未标注）；工具手柄4顶端的两偏心轮31设置于单连接板210的两侧，并通过偏心轮轴32将工具手柄4可转动的安装在棘爪座2上；此外，工具手柄4顶端两偏心轮31中的一个是与棘爪驱动杆31对应的，由工具手柄4绕偏心轮轴32转动直接带动偏心轮31转动。
应用例
图20示出了基于本发明正空反转向机构的汽车维护套筒扳手，包括四个呈十字形排列的正空反转向机构6，所述的四个正空反转向机构6共用一偏心轮7以及一与偏心轮7连接的工具手柄8。各正空反转向机构6中的双棘轮套上具有不同规格的套筒或者具有用于安装不同规格套筒的快速连接结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种正空反转向机构，其特征在于：包括
一双棘轮套，该双棘轮套在其轴线方向上分布有第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈，所述第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈中的一个为正单向棘轮齿圈，另一个为反单向棘轮齿圈；
一棘爪座，该棘爪座在双棘轮套轴线方向上分为上部区域和下部区域，所述棘爪座的上部区域可旋转的安装在双棘轮套内，使得棘爪座可绕双棘轮套轴线旋转，并在双棘轮套轴线方向上被定位限制；所述棘爪座的上部区域安装有可沿垂直于双棘轮套轴线的方向上移动的第一棘爪和第二棘爪，所述第一棘爪、第二棘爪可分别移动嵌入或脱离第一单向棘轮齿圈、第二单向棘轮齿圈的齿槽；
一用于驱动第一、二棘爪动作的偏心驱动机构，包括偏心轮、偏心轮轴、棘爪驱动杆和弹性压紧件，所述偏心轮通过偏心轮轴可旋转的安装在棘爪座的下部区域，偏心轮轴的轴线垂直于双棘轮套的轴线；所述棘爪驱动杆被限制于棘爪座内部，并在平行于双棘轮套轴线的方向上可移动，棘爪驱动杆在位于棘爪座上部区域中的部分与第一、二棘爪接触，棘爪驱动杆在位于棘爪座下部区域中的一端通过弹性压紧件紧贴在偏心轮表面；
一用于带动棘爪座旋转的工具手柄，所述工具手柄与偏心轮或偏心轮轴连接固定实现工具手柄与偏心轮的联动；
所述工具手柄通过偏心轮转动带动棘爪驱动杆沿平行于双棘轮套轴线的方向移动，进而由棘爪驱动杆驱动第一棘爪和第二棘爪沿垂直于双棘轮套轴线的方向上移动嵌入或脱离正单向棘轮齿圈、反单向棘轮齿圈的齿槽；
其中，工具手柄能够被转动定位至第一位置、第二位置和第三位置，
在第一位置中，必然同时发生以下条件：
（a）工具手柄的长度方向垂直于双棘轮套的轴线方向；
（b）第一棘爪嵌入第一单向棘轮齿圈的齿槽，第二棘爪脱离第二单向棘轮齿圈的齿槽；
在第二位置中，必然同时发生以下条件：
（c）工具手柄的长度方向平行于双棘轮套的轴线方向；
（d）第一棘爪、第二棘爪分别脱离对应第一单向棘轮齿圈的齿槽、第二单向棘轮齿圈的齿槽；
在第三位置中，必然同时发生以下条件：
（e）工具手柄的长度方向垂直于双棘轮套的轴线方向；
（f）第二棘爪嵌入第二单向棘轮齿圈的齿槽，第一棘爪脱离第一单向棘轮齿圈的齿槽。
2.根据权利要求1所述的正空反转向机构，其特征在于：所述偏心驱动机构中，限定棘爪驱动杆的长度方向平行于双棘轮套的轴线，限定棘爪驱动杆在长度方向的两侧面为第一侧面和第二侧面；
棘爪驱动杆在其长度方向依次设有第一棘爪工作段、公用工作段，第二棘爪工作段，
第一棘爪工作段在第一侧面具有一个与棘爪驱动杆长度方向之间存在夹角的第一倾斜面，
第二棘爪工作段在第二侧面具有一个与第一倾斜面平行的第二倾斜面，且第一倾斜面和第二倾斜面在棘爪驱动杆的长度方向上反向设置；
公用工作段在第一、二侧面分别具有一个与棘爪驱动杆长度方向平行的第一平行面、第二平行面，且第一侧面的第一平行面与第一倾斜面紧邻设置形成第一棘爪驱动面，第二侧面的第二平行面与第二倾斜面紧邻设置形成第二棘爪驱动面；
所述第一棘爪具有一个与第一棘爪驱动面配合的第一导向部，以及一个第一弹簧限位，在第一弹簧限位与棘爪座之间设置第一复位弹簧；
所述第二棘爪具有一个与第二棘爪驱动面配合的第二导向部，以及一个第二弹簧限位；在第二弹簧限位与棘爪座之间设置第二复位弹簧。
3.根据权利要求2所述的正空反转向机构，其特征在于：所述第一棘爪通过第一复位弹簧的弹性形变力嵌入第一单向棘轮齿圈的齿槽，第二棘爪通过第二复位弹簧的弹性形变力嵌入第二单向棘轮齿圈的齿槽；所述第一棘爪和第二棘爪均通过棘爪驱动杆驱动脱离第一单向棘轮齿圈和第二单向棘轮齿圈的齿槽。
4.根据权利要求1所述的正空反转向机构，其特征在于：所述第一单向棘轮齿圈与第一棘爪配合中，以及第二单向棘轮齿圈与第二棘爪配合中，第一、二棘爪的移动方向与对应第一、二单向棘轮齿圈齿槽的工作面夹角为0～5°，非工作面夹角为50～60°。
5.根据权利要求1所述的正空反转向机构，其特征在于：所述的棘爪座采用分体式结构，棘爪座的上部区域采用固定部分和活动部分，固定部分与棘爪座的下部区域作为一个整体加工而成。
6.根据权利要求5所述的正空反转向机构，其特征在于：在分体式棘爪座的结构中，第一棘爪、第二棘爪的工作面位于活动部分一侧，非工作面位于固定部分一侧。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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