CN108555808B - 一种棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种棘轮扳手，包括手柄、扳手头组件、电机、电源组件，扳手头组件包括棘轮圈、旋转体及联动棘爪，联动棘爪设有棘齿，手柄设有转扭,转扭设有中心柱，中心柱设置有换向件，换向件具有第一端部和第二端部，第一端部延伸至联动棘爪一端，第二端部延伸至联动棘爪另一端,棘轮圈设置有联动架，手柄内设置有传动轴，电机的输出端设置有减速机构，传动轴与减速机构之间通过自复位储能传动机构传动连接，自复位储能传动机构包括与减速机构固定连接的传动块、与传动轴固定连接的联动块以及扭簧，传动块通过扭簧带动联动块运动。本发明能够大大降低偏心推块相对联动架卡死的概率，而且能够单手进行换向，使用寿命长。

Description

一种棘轮扳手

技术领域

本发明涉及棘轮扳手技术领域，特别涉及一种棘轮扳手。

背景技术

棘轮扳手是一种单向旋转有效的拆装工具，主要用于螺丝的松紧操作，其应用较为普遍，被大众所熟知和常见。

目前市面上出现的电动棘轮扳手，包括手柄、扳手头组件、电机、电源组件及开关，电机及开关均与电源组件电连接，所述电机的输出轴连接有传动轴，传动轴上设有偏心推块，扳手头组件包括棘轮圈、旋转体及联动棘爪，棘轮圈可转动地设置于手柄内，旋转体设置于棘轮圈内，旋转体的端面设置有伸出于手柄外部的输出头，旋转体的周壁设置有安装槽，联动棘爪通过安装轴铰接于安装槽内，联动棘爪与棘轮圈啮合，棘轮圈上设置有联动架，偏心推块位于联动架内，工作时，电机带动偏心推块转动，偏心推块转动时与联动架接触以带动联动架摆动，联动架摆动使得棘轮圈通过联动棘爪驱动旋转体转动，进而带动输出头转动，实现动力输出。

当电动棘轮扳手在电池电量不足或需要更大扭矩时，需要手动加力操作，而手动操作的过程为转动手柄，手柄的内壁与联动架外壁相接触，从而带动联动架转动，以使得棘轮圈通过联动棘爪驱动旋转体转动，进而带动输出头转动。联动架转动的过程中，会推动偏心推块转动，然而如果电动棘轮扳手电机在停止时或者在手动操作棘轮扳手时，偏心推块64＇中心A1与传动轴10＇轴心A2连线所在的方向和联动架21＇施加于偏心推块64＇上的作用力F所在的方向相同，则联动架21＇无法推动偏心推块64＇及传动轴10＇转动，偏心推块64＇相对联动架21＇卡死，此时偏心推块64＇的位置为“死点”位置，一般而言，该“死点”位置出现在3点钟和9点钟位置（即参见图1和图2所示），偏心推块无法相对联动架转动，而造成联动架无法摆动，导致棘轮扳手无法正常工作。

此外手柄的前端还设置有用于控制联动棘爪与棘轮圈正向或反向啮合的转扭，转扭的中心凸设有中心柱，中心柱插设于旋转体的中心孔内，中心柱内沿径向设有柱孔，柱孔内分别设置有与联动棘爪相抵配合的顶销、与顶销相抵配合的弹簧。

上述棘轮扳手在换向时，需要先将输出头固定，再沿输出头的当前旋转方向转动转扭，转扭带动中心柱内的顶销同步转动，顶销推顶联动棘爪以安装轴为轴线转动，从而使联动棘爪与棘轮圈达到切换啮合方向的效果。

上述换向操作的缺陷在于：在换向时需要通过双手进行操作，如此势必使工作中断，影响工作的顺畅性，而且顶销在与联动棘爪的内侧壁多次相对滑动后容易产生磨损，导致难以进行换向。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种棘轮扳手，其结构简单合理，能够大大降低偏心推块相对联动架卡死的概率，不会影响棘轮扳手的使用效果，而且能够单手进行换向，增加工作顺畅性，而且不易磨损，使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种棘轮扳手，包括手柄、扳手头组件、电机、电源组件及开关，所述电机及所述开关均与所述电源组件电连接，所述扳手头组件包括棘轮圈、旋转体及联动棘爪，所述棘轮圈可转动地设置于所述手柄内，所述旋转体设置于所述棘轮圈内，所述旋转体的端面设置有伸出于所述手柄外部的输出头，所述旋转体的周壁设置有安装槽，所述联动棘爪通过安装轴铰接于所述安装槽内，所述联动棘爪的两端分别设置有与所述棘轮圈啮合的棘齿，所述棘轮圈由所述联动棘爪驱动所述旋转体转动；所述安装槽的槽壁上形成有与所述联动棘爪的两端止挡配合的止挡面，所述手柄的前端还设置有用于控制所述联动棘爪与所述棘轮圈正向或反向啮合的转扭, 所述转扭的中心凸设有中心柱，所述中心柱插设于所述旋转体的中心孔内，所述中心柱设置有换向件，换向件具有第一端部、与第一端部相对的第二端部，第一端部延伸至联动棘爪内侧面的一端，第二端部延伸至联动棘爪内侧面的另一端,所述电机及所述电源组件分别设置于所述手柄内，所述棘轮圈设置有联动架，手柄内设置有传动轴，传动轴的动力输出端与联动架传动配合，电机的输出端设置有减速机构，传动轴的动力输入端与减速机构的动力输出端之间通过自复位储能传动机构传动连接，自复位储能传动机构包括与减速机构固定连接的传动块、与传动轴固定连接的联动块以及位于传动块与联动块之间的扭簧，传动块通过扭簧带动联动块运动。

进一步的,所述中心柱内沿径向设有柱孔，换向件固定于柱孔内。

进一步的,换向件为呈T形的弹性件。

进一步的,柱孔内还设置有限位销，限位销与换向件相抵以将换向件固定于柱孔内，转扭通过限位销与手柄止脱配合。

进一步的,联动棘爪的一端内侧设置有与第一端部配合的第一凸面、联动棘爪的另一端内侧设置有与第二端部配合的第二凸面。

进一步的,联动块上设有联动凸块，扭簧设于联动凸块内，且联动凸块上设有供扭簧两端穿出的缺口，联动凸块两侧分别设有与扭簧两端止挡配合的联动止挡面，传动块上设有供扭簧两端伸入的缺口，传动块两侧分别设有与扭簧两端止挡配合的传动止挡面，扭簧由联动凸块内穿出并伸入传动块内与传动止挡面相配合。

进一步的,扭簧活动套设于传动轴上。

进一步的,所述减速机构为行星减速机构，行星减速机构包括行星架，传动块固定于行星架上, 传动块由两个传动凸块组成，两传动凸块之间形成供扭簧两端伸入的缺口。

进一步的,所述传动轴的输出端设置有偏心轴，所述偏心轴的外部设置有推块，所述推块伸入于所述联动架内。

进一步的,所述推块为球面轴承。

本发明的有益效果为：本发明提供的棘轮扳手，电动使用时，电机的输出轴通过减速机构带动传动块转动，传动块转动时推动扭簧转动，扭簧转动至与联动块相抵时，扭簧发生形变，扭簧形变至一定程度后，扭簧推动联动块转动，联动块带动传动轴转动，传动轴带动联动架摆动，联动架带动棘轮圈摆动，棘轮圈摆动通过联动棘爪驱动旋转体转动，进而带动输出头转动，实现动力输出。当棘轮扳手由电动切换到手动时，电机停止转动，从而使得电机输出轴、传动块、联动块、传动轴相继停止转动，此时如若推块停止时处于“死点”位置，则由于传动块在转动时使扭簧发生形变，因此当推块停止时处于“死点”位置时，扭簧弹性复位，扭簧复位时会与联动块相抵以推动联动块转动，联动块转动会带动传动轴转动，从而带动联动块偏离“死点”位置，以便于手动操作棘轮扳手，而且在手动操作棘轮的过程中，手柄的内壁与联动架外壁相接触，从而带动联动架转动，联动架转动会与传动轴接触以带动传动轴转动，传动轴转动带动联动块转动，联动块转动过程中，会与扭簧相抵以推动扭簧转动，扭簧转动至与传动块相抵时，扭簧发生形变，扭簧形变至一定程度后，扭簧推动传动块转动，当推块移动至“死点”位置时，扭簧弹性复位，扭簧复位时会与联动块相抵以推动联动块转动，联动块转动会带动传动轴转动，从而带动传动轴偏离“死点”位置，因此本发明能够大大降低偏心推块相对联动架卡死的概率，不会影响棘轮扳手的使用效果。棘轮扳手在换向时，如果旋转体的输出端为正向转动，通过反向转动转扭，此时旋转体的输出端不会随着转扭转动，转扭带动换向件转动，换向件的第一端部转动推动联动棘爪绕安装轴转动，使得位于联动棘爪与换向件第一端相配合的一端的棘齿与棘轮圈啮合，位于联动棘爪另一端的棘齿与棘轮圈脱离，并且联动棘爪的远离棘轮圈的一端的端面与安装槽的相应止挡面相抵触，即实现对联动棘爪的限位，此时，棘轮圈与联动棘爪处于反向联动、正向打滑状态，即棘轮圈反向转动时，棘轮圈会通过联动棘爪驱动旋转体转动，而棘轮圈正向转动时，棘轮圈与联动棘爪之间发生打滑，旋转体不会转动，输出头无动力输出。顺利实现由正向转动切换为反向转动，同理，当正向转动转扭时，棘轮圈与联动棘爪便处于正向联动、反向打滑状态。与现有技术相比，换向时只需单手直接转动转扭便可实现换向，增加工作顺畅性，提高了工作效率，而且换向件直接推动联动棘爪转动，而无需沿着联动棘爪的侧面相对滑动，从而减少了换向件的磨损，延长了换向件的使用寿命，性能可靠。

附图说明

图1是本发明的背景技术中所述的棘轮扳手结构示意图。

图2是图1的仰视图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4是本发明的剖视图。

图5是本发明壳体内部结构示意图。

图6是本发明自复位储能传动机构结构示意图。

图7是本发明扳手头组件的结构示意图。

图8是本发明的联动棘爪结构示意图。

图9是本发明的转扭结构示意图。

图1-9中：1.手柄；2.棘轮圈；21.联动架；3.旋转体；31.输出头；32.安装槽；321.止挡面；33.中心孔；4.联动棘爪；41.棘齿；42.第一凸面；43.第二凸面；5.行星架；51.传动块；52.传动止挡面；6.联动块；61.联动凸块；62.联动止挡面；63.偏心轴；64.推块；65.扭簧；7.电机；8.电源组件；9.开关；10.传动轴；11.安装轴；12.转扭；121.中心柱；122.柱孔；123.换向件；124.第一端部；125.第二端部；126.限位销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图3至图9所示的一种棘轮扳手，包括手柄1、扳手头组件、电机7、电源组件8及开关9，所述电机7及所述开关9均与所述电源组件8电连接，所述扳手头组件包括棘轮圈2、旋转体3及联动棘爪4，所述棘轮圈2可转动地设置于所述手柄1内，所述旋转体3设置于所述棘轮圈2内，所述旋转体3的端面设置有伸出于所述手柄1外部的输出头31，所述旋转体3的周壁设置有安装槽32，所述联动棘爪4通过安装轴11铰接于所述安装槽32内，所述联动棘爪4的两端分别设置有与所述棘轮圈2啮合的棘齿41，所述棘轮圈2由所述联动棘爪4驱动所述旋转体3转动；为了节约安装空间，电源组件8、电机7及传动轴10由后至前依次设置于手柄1内。

所述安装槽32的槽壁上形成有与所述联动棘爪4的两端止挡配合的止挡面321，所述手柄1的前端还设置有用于控制所述联动棘爪4与所述棘轮圈2正向或反向啮合的转扭12, 所述转扭12的中心凸设有中心柱121，所述中心柱121插设于所述旋转体3的中心孔33内，所述中心柱121设置有换向件123，所述中心柱121内沿径向设有柱孔122，换向件123固定于柱孔122内,换向件123为呈T形的弹性件。柱孔122内还设置有限位销126，限位销126与换向件123相抵以将换向件123固定于柱孔122内，转扭12通过限位销126与手柄1止脱配合,以防止转扭12与手柄1脱离。

换向件123具有第一端部124、与第一端部124相对的第二端部125，第一端部124延伸至联动棘爪4内侧面的一端，第二端部125延伸至联动棘爪4内侧面的另一端, 联动棘爪4的一端内侧设置有与第一端部124配合的第一凸面42、联动棘爪4的另一端内侧设置有与第二端部125配合的第二凸面43，以保证贴合紧密。所述电机7及所述电源组件8分别设置于所述手柄1内，为了节约安装空间，电源组件8、电机7及传动轴10由后至前依次设置于手柄1内。

所述棘轮圈2设置有联动架21，手柄1内设置有传动轴10，传动轴10的动力输出端与联动架21传动配合，电机7的输出端设置有减速机构，使得减速效果更好，传动轴10的动力输入端与减速机构的动力输出端之间通过自复位储能传动机构传动连接，自复位储能传动机构包括与减速机构固定连接的传动块51、与传动轴10固定连接的联动块6以及位于传动块51与联动块6之间的扭簧65，传动块51通过扭簧65带动联动块6运动。

所述减速机构为行星减速机构，行星减速机构包括行星架5，传动块51固定于行星架5上。传动块51由两个传动凸块组成，两传动凸块之间形成供扭簧65两端伸入的缺口，联动块6上设有联动凸块61，扭簧65设于联动凸块61内，扭簧65活动套设有传动轴10上，以将扭簧65径向限位，联动凸块61呈半环状，且联动凸块61上设有供扭簧65两端穿出的缺口，联动凸块61两侧分别设有与扭簧65两端止挡配合的联动止挡面62，传动块51上设有供扭簧65两端伸入的缺口，传动块51两侧分别设有与扭簧65两端止挡配合的传动止挡面52，扭簧65由联动凸块61内穿出并伸入传动块51内与传动止挡面52相配合。传动止挡面52上设有与扭簧65配合的凸面，以便于推动扭簧65。传动块51与行星架5一体化制成，联动块6与联动凸块61一体化制成，加工制造更加方便。

所述传动轴10的输出端设置有偏心轴63，所述偏心轴63的外部设置有推块64，所述推块64伸入于所述联动架21内，所述推块64为球面轴承，通过采用球面轴承，使得偏心轴63与联动架21之间的摩擦阻力较小，灵敏度更高，

本发明提供的棘轮扳手，电动使用时，电机7的输出轴通过减速机构带动传动块51转动，传动块51转动时通过传动止挡面52推动扭簧65转动，扭簧65转动至与联动凸块61的联动止挡面62相抵时，扭簧65发生形变，扭簧65形变至一定程度后，扭簧65推动联动凸块61转动，联动凸块61转动通过联动块6带动传动轴10转动，传动轴10带动偏心轴63转动，偏心轴63带动推块64在联动架21内转动，从而带动联动架21摆动，联动架21带动棘轮圈2摆动，棘轮圈2摆动通过联动棘爪4驱动旋转体3转动，进而带动输出头31转动，实现动力输出。当棘轮扳手由电动切换到手动时，电机7停止转动，从而使得电机7输出轴、传动块51、联动块6、传动轴10和推块64相继停止转动，此时如若推块64停止时处于“死点”位置，则由于传动块51在转动时会通过传动止挡面52使扭簧65发生形变，因此当推块64停止时处于“死点”位置时，扭簧65弹性复位，扭簧65复位时会与联动止挡面62相抵以推动联动凸块61转动，联动凸块61转动会带动联动块6、传动轴10和偏心轴63转动，从而带动推块64偏离“死点”位置，以便于手动操作棘轮扳手，而且在手动操作棘轮的过程中，手柄1的内壁与联动架21外壁相接触，从而带动联动架21转动，联动架21转动会与推块64接触以带动推块64转动，推块64转动带动偏心轴63、传动轴10、联动块6和联动凸块61转动，联动凸块61转动过程中，会通过联动止挡面62与扭簧65相抵以推动扭簧65转动，扭簧65转动至与传动止挡面52相抵时，扭簧65发生形变，扭簧65形变至一定程度后，扭簧65推动传动块51转动，当推块64移动至“死点”位置时，扭簧65弹性复位，扭簧65复位时会与联动止挡面62相抵以推动联动凸块61转动，联动凸块61转动会带动联动块6、传动轴10和偏心轴63转动，从而带动推块64偏离“死点”位置，因此本发明能够大大降低偏心推块64相对联动架21卡死的概率，不会影响棘轮扳手的使用效果。

本发明提供的棘轮扳手在换向时，如果旋转体3的输出端为正向转动，通过反向转动转扭12，此时旋转体3的输出端不会随着转扭12转动，转扭12带动换向件123转动，换向件123的第一端部124转动推动联动棘爪4绕安装轴11转动，使得位于联动棘爪4与换向件123第一端相配合的一端的棘齿41与棘轮圈2啮合，位于联动棘爪4另一端的棘齿41与棘轮圈2脱离，并且联动棘爪4的远离棘轮圈2的一端的端面与安装槽32的相应止挡面321相抵触，即实现对联动棘爪4的限位，此时，棘轮圈2与联动棘爪4处于反向联动、正向打滑状态，即棘轮圈2反向转动时，棘轮圈2会通过联动棘爪4驱动旋转体3转动，而棘轮圈2正向转动时，棘轮圈2与联动棘爪4之间发生打滑，旋转体3不会转动，输出头31无动力输出。顺利实现由正向转动切换为反向转动，同理，当正向转动转扭12时，棘轮圈2与联动棘爪4便处于正向联动、反向打滑状态。与现有技术相比，换向时只需单手直接转动转扭12便可实现换向，增加工作顺畅性，提高了工作效率，而且换向件123直接推动联动棘爪4转动，而无需沿着联动棘爪4的侧面相对滑动，从而减少了换向件123的磨损，延长了换向件123的使用寿命，性能可靠。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种棘轮扳手，包括手柄、扳手头组件、电机、电源组件及开关，所述电机及所述开关均与所述电源组件电连接，所述电机及所述电源组件分别设置于所述手柄内，所述扳手头组件包括棘轮圈、旋转体及联动棘爪，所述棘轮圈可转动地设置于所述手柄内，所述旋转体设置于所述棘轮圈内，所述旋转体的端面设置有伸出于所述手柄外部的输出头，所述旋转体的周壁设置有安装槽，所述联动棘爪通过安装轴铰接于所述安装槽内，所述联动棘爪的两端分别设置有与所述棘轮圈啮合的棘齿，所述棘轮圈由所述联动棘爪驱动所述旋转体转动；所述安装槽的槽壁上形成有与所述联动棘爪的两端止挡配合的止挡面，所述手柄的前端还设置有用于控制所述联动棘爪与所述棘轮圈正向或反向啮合的转扭, 所述转扭的中心凸设有中心柱，所述中心柱插设于所述旋转体的中心孔内，其特征在于：所述中心柱设置有换向件，换向件具有第一端部、与第一端部相对的第二端部，第一端部延伸至联动棘爪内侧面的一端，第二端部延伸至联动棘爪内侧面的另一端,所述棘轮圈设置有联动架，手柄内设置有传动轴，传动轴的动力输出端与联动架传动配合，电机的输出端设置有减速机构，传动轴的动力输入端与减速机构的动力输出端之间通过自复位储能传动机构传动连接，自复位储能传动机构包括与减速机构固定连接的传动块、与传动轴固定连接的联动块以及位于传动块与联动块之间的扭簧，传动块通过扭簧带动联动块运动。

2.根据权利要求1所述的一种棘轮扳手，其特征在于：所述中心柱内沿径向设有柱孔，换向件固定于柱孔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种棘轮扳手，其特征在于：换向件为呈T形的弹性件。

4.根据权利要求2所述的一种棘轮扳手，其特征在于：柱孔内还设置有限位销，限位销与换向件相抵以将换向件固定于柱孔内，转扭通过限位销与手柄止脱配合。

5.根据权利要求1所述的一种棘轮扳手，其特征在于：联动棘爪的一端内侧设置有与第一端部配合的第一凸面、联动棘爪的另一端内侧设置有与第二端部配合的第二凸面。

6.根据权利要求1所述的一种棘轮扳手，其特征在于：联动块上设有联动凸块，扭簧设于联动凸块内，且联动凸块上设有供扭簧两端穿出的缺口，联动凸块两侧分别设有与扭簧两端止挡配合的联动止挡面，传动块上设有供扭簧两端伸入的缺口，传动块两侧分别设有与扭簧两端止挡配合的传动止挡面，扭簧由联动凸块内穿出并伸入传动块内与传动止挡面相配合。

7.根据权利要求6所述的一种棘轮扳手，其特征在于：扭簧活动套设于传动轴上。

8. 根据权利要求6所述的一种棘轮扳手，其特征在于：所述减速机构为行星减速机构，行星减速机构包括行星架，传动块固定于行星架上, 传动块由两个传动凸块组成，两传动凸块之间形成供扭簧两端伸入的缺口。

9.根据权利要求1所述的一种棘轮扳手，其特征在于：所述传动轴的输出端设置有偏心轴，所述偏心轴的外部设置有推块，所述推块伸入于所述联动架内。

10.根据权利要求9所述的一种棘轮扳手，其特征在于：所述推块为球面轴承。

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