CN108626269B - 用于棘轮齿轮的轮毂 - Google Patents

Abstract

一种具有传动齿轮的棘轮齿轮系统。该传动齿轮可以围绕轮毂设置，该轮毂从头部的空腔内部延伸，从而避免在头部本身中加工凹口的需求。传动齿轮可通过传动齿轮凹口与轮毂配合。然后，传动齿轮和轮毂可以接收在使用者使用工具施加扭矩时所产生的负载。

Description

用于棘轮齿轮的轮毂

技术领域

本发明一般涉及棘轮工具。更具体地，本发明涉及一种轮毂，该轮毂形成在棘轮工具的头部中，以增加棘轮工具中的传动齿轮的稳定性。

背景技术

棘轮工具有许多不同的形式。这些工具包括棘轮扳手、螺丝刀、或者其他选择性地旋转以向工件施加扭矩的工具。工具在第一旋转方向上旋转以施加扭矩，然后在第二棘轮旋转方向上旋转或松脱而不施加扭矩。之后，工具可以再次在第一旋转方向上旋转，以向工件施加额外的扭矩，以继续将工件驱动到期望的位置和松紧度。典型地，棘轮工具的扭矩施加和棘轮旋转方向可由使用者选择。因此，使用者可以选择性地在顺时针方向或逆时针方向上施加扭矩，同时分别在逆时针方向或顺时针方向上松脱。

棘轮工具可以包括附件(例如钻头或套筒)以将扭矩接合并施加到工件上。典型地，传动齿轮设置在工具内并且配合地接合棘爪以影响驱动器的选择性旋转方向，其中传动齿轮将扭矩传递到附件，然后附件将扭矩传递到工件。典型地，在使用过程中，高负载或力被施加到传动齿轮和棘爪，并且被施加到传动齿轮和驱动器之间，这可能导致工具的卡死或过早损坏。例如，该负载或力可以通过传动齿轮的齿施加到驱动器上，或者通过作为传动齿轮一部分的轮毂施加。

发明内容

本发明的实施例宽泛地包括棘轮系统，该棘轮系统包括传动齿轮，该传动齿轮匹配地接合内部的轮毂，该轮毂设置在头部的内部。传动齿轮可以包括凹口，该凹口的形状与轮毂的形状相对应，以配合地接合轮毂，并且更好地吸收或分散在工具使用期间施加到齿轮的负载或力。轮毂可以安装在传动齿轮的凹口内，以提供结构上稳定的匹配接合，并且当使用者将扭矩从工具施加到工件上时，轮毂可以转移或接收使用中产生的施加至工具的负载或力。

在一个实施例中，本发明宽泛地包括一种工具，该工具包括：齿轮；驱动器，其连接到齿轮，适于接收来自齿轮的扭矩；和头部，其容纳齿轮。头部包括轮毂，该轮毂朝向容纳在头部内的齿轮延伸。齿轮包括凹口，该凹口基本接收整个轮毂。

在另一个实施例中，本发明宽泛地包括工具头部组件，该工具头部组件包括：壳体；齿轮，其布置在壳体内；和驱动器，其连接到齿轮并且接收来自齿轮的扭矩。工具头部组件可以包括轮毂，该轮毂设置在壳体内，并且完全安装在齿轮的凹口内。

附图说明

为了便于理解寻求保护的主题，在附图中示出了其实施例，通过审阅在附图中示出的实施例，并结合以下描述考虑寻求保护的主题时，可以容易理解和领会其构造和操作以及许多优点。

图1是根据当前公开的实施例中的至少一些实施例的工具的透视图；

图2是根据当前公开的实施例中的至少一些实施例的工具的头部的放大截面侧视图，该放大截面侧视图是沿着工具的纵向轴线截取的；

图3是根据当前公开的实施例中的至少一些实施例的工具的前视爆炸透视图；和

图4是根据当前公开的实施例中的至少一些实施例的工具的后视爆炸侧视图。

具体实施方式

虽然本发明容许多种不同形式的实施例，但是以下将结合附图对本发明的实施例，包括优选实施例进行详细描述，将理解的是本文公开的内容被认为是本发明的原理的示例并且不是要将本发明的广泛方面限制为一个或者多个所示或所公开实施例。如本文所使用的，术语“本发明”不是要限制请求保护的发明的范围，而仅是为了解释的目的而用于讨论本发明的示例性实施。

本发明宽泛地包括棘轮系统，该棘轮系统包括传动齿轮，该传动齿轮配合地围绕轮毂设置，该轮毂从工具的头部的空腔内部延伸。传动齿轮可以包括凹口，该凹口匹配地且配合地接合轮毂，以提供结构上的稳定配置，该配置接收在工具使用期间使用者向工件施加扭矩时产生的负载或力。而且，将会认识到，本文所讨论的轮毂和凹口的相互配合将棘轮组件对准在工具的头部内。

参考图1，工具100可以包括头部105和手柄110，该手柄110具有在头部105和手柄110之间延伸的延伸部115。头部105可以包括壳体或空腔，该壳体或空腔用于包括棘轮齿轮系统在内的工具100的内部部件。手柄110可以包括握持部分120，以帮助使用者握持工具100，并且棘轮齿轮系统适于与附件125(例如钻头或套筒)连接，然后该附件适于接合工件，以将扭矩施加到工件上。

如图2所示，工具100可以包括向外突出的突起部130，该突起部130与配件125匹配地连接，并且通过安装在突起部130上的附件125将扭矩传递到工件。突起部130的形状是众所周知的，并且可以是长方体，该长方体与齿轮135(也称为“传动齿轮”)连接或者与齿轮135集成在一起。齿轮135可以包括：周向设置的齿轮齿、外围部分140和基部145，并且头部105还可以包括开口150，换向杆(将在下面加以讨论)可以插入该开口，以选择工具的旋转驱动方向。盖板155可以封闭空腔，并且球形卡销160可以设置在突起部130中，以众所周知的方式可滞留地连接或接合附件125，从而将附件临时滞留在突起部130上。例如，通过众所周知的方式，球形卡销160可以被向外地弹簧偏置，因此当附件125插入到突起部130时，球形卡销160可以克服偏置而被向内按压，而当附件125完全插入突起部130上时，球形卡销160再次被向外地偏置并且与设置在附件125上的凹口接合。

齿轮135的外围部分140可以围绕设置在头部105的空腔内的轮毂165延伸，并且与该轮毂165配合地接合，以改善结构稳定性。例如，参考图2-图4，齿轮135可以包括凹口170，当工具100处于组装状态时，凹口170匹配地接收轮毂165，其中轮毂165和凹槽170配合地控制齿轮135。例如，轮毂165和凹口170为相互配合的，例如圆形形状，并且齿轮135可以围绕轮毂165旋转，以及还相对于头部105旋转。轮毂165可以一体地形成在头部105的空腔内。

与其他轮毂设计相比，本发明的轮毂165提供了较小的头部厚度，因为不需要在头部本身中加工出凹口或者在齿轮上形成轮毂。更确切地说，用于轮毂165的凹口位于齿轮135内，并且对应的轮毂165位于头部105的空腔内，从而避免了在头部105内加工或形成凹口的必要性。现有的轮毂设计将轮毂从齿轮延伸到设置在头部内的凹口内，这除了需要较厚的头部以容纳轮毂之外，还需要上述的特殊机械加工。在一些实施例中，本发明的轮毂165可大致上完全在齿轮135的凹口170内延伸，以在从工具100向工件施加扭矩的应用期间，更加充分地接收负载和力。例如，除了用于加工和组装的常规公差之外，轮毂165可以大致上完全在凹口170内延伸，以更好地接收所施加的负载和力，并且提供更好的棘轮系统的结构稳定性。本领域普通技术人员将认识到，凹口170和轮毂165的深度越大，则吸收的在工具100使用期间产生的负载或力越大。

基部145可以在轮毂165的相对侧上充当齿轮135的附加对准轮毂。尽管在一些实施例中是可选的，但是基部145可以配合地接合设置在盖板155中的相应尺寸的孔，并且还可以在与轮毂165的表面相对的表面上进一步提供齿轮135的结构稳定性和对准。例如，基部145可以接收使用者使用工具100时产生的负载或力的一部分，并且将这些负载或力分布在盖板155上并且整体上分布至工具100。在一些实施例中，轮毂165提供足够的结构稳定性以接收当扭矩被施加到工件时产生的负载和力，并且基部145不需要包括在工具100中。相反，可以省略基部145，并且盖板155可以更加紧密地围绕驱动器130延伸。

参考图3和图4，工具100可以包括棘爪175，棘爪175选择性地匹配接合齿轮135的齿轮齿，以防止或允许齿轮135在所选的旋转方向上的旋转运动。例如，如图3所示，两个棘爪175的设计允许第一棘爪与齿轮135匹配地接合，并允许齿轮135的旋转运动，以在第一旋转方向上施加扭矩，但是当工具100在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转时，第一棘爪相对于工具100滑动或松脱。第二棘爪将以相反的方式运行，并且当齿轮135在第二旋转方向上旋转时，匹配地接合齿轮135以施加扭矩，但是当工具100在与第二旋转方向相反的第一旋转方向上旋转时，第二棘爪相对于齿轮135滑动或松脱。

棘爪175可连接到承载架180，承载架180可通过换向杆185移动，以允许棘爪175与齿轮135选择性地接合。例如，使用者可以旋转换向杆185，以选择工具100的第一旋转方向或第二旋转方向，并且更具体地，选择突起部130和齿轮135的第一旋转方向或第二旋转方向。如前面所讨论的，换向杆185可以部分地位于盖板155下方的头部105的空腔内，并且可以穿过头部105中的开口150延伸到工具100的外部。通过在第一旋转方向上旋转换向杆185，使用者可以选择突起部130和/或齿轮135的第一扭矩施加方向(例如，顺时针方向，而在逆时针方向上松脱)，并且通过在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转换向杆185，使用者可以选择突起部130和/或齿轮135的第二扭矩施加方向(例如，顺时针方向，而在逆时针方向上松脱)。

工具100还可包括弹簧190和球195，该球195安装在承载架180的卡位205内。当使用者将换向杆185旋转到期望的位置时，弹簧190和球195可以提供弹簧加载的触觉指示，然后使用者选择工具100的第一扭矩施加方向或第二扭矩施加方向。例如，弹簧190可将球195朝向头部105的内壁向外地偏置，使得球195与壁保持恒定接触。然后，球195可以配合地接合设置在头部105内的卡位至正好嵌入，并向使用者提供触觉和/或听觉指示，以表明使用者通过换向杆185已经选择了想要的扭矩施加方向。

在一个实施例中，在工具100的头部105内可以设置片弹簧210，以偏置所选择的其中一个棘爪175，使得该棘爪175与齿轮135的齿轮齿接合。因此，在工具100的使用期间，片弹簧210可以偏置所选的棘爪175，使得该棘爪175与齿轮135选择性啮合。如图所示，片弹簧210可以靠在承载架180的面对齿轮135的一侧上，并且承载架180可以接合片弹簧210，以偏置所选择的棘爪175，使得该棘爪175与齿轮135接合。以这种方式，所选的棘爪175可以更好地匹配接合齿轮135，并且减少棘爪175相对于齿轮135的不期望的滑动或者脱离。

各种其他元件可以促进工具100的平稳移动，并且将工具100的部件保持在它们所需要的方位。例如，如图所示，紧固件215可以以众所周知的方式将盖板155连接到头部105。此外，环220可以充当齿轮135的轴向面和盖板155的面向内部的表面之间的界面，从而，例如，在工具100使用期间减少两个表面之间的摩擦，并且更好地密封头部105的内腔。

如本文所使用的，术语“连接”及其功能对等词不是为了必须限于两个或更多个部件的直接机械连接。相反，术语“连接”及其功能对等词意在表示两个或更多个物体、特征、工件和/或环境元素之间的任何直接或间接的机械、电气或化学的连接。在一些实例中，“连接”也意为一个物体与另一物体集成。

上述描述和附图中阐述的事项仅作为说明而不是限制。虽然已经示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离发明人的贡献的更广泛的方面的情况下进行改变和修改。当以基于现有技术以适当视角来看待时，寻求保护的实际范围意在定义在后面的权利要求中。

Claims (18)

1.一种工具，其包括具有空腔的头部，所述空腔容纳齿轮，所述齿轮具有连接到所述齿轮上的向外突出的突起部，所述工具包括：

轮毂，其与所述头部一体形成并且延伸到所述空腔中；

凹口，其设置在所述齿轮的第一侧上，其中所述轮毂匹配接合且基本上适配到所述凹口中，所述齿轮适于相对于所述轮毂旋转，并且所述轮毂与所述凹口的接合适于分散在所述工具的使用期间施加到所述齿轮的力；

盖板，其至少部分地封闭所述空腔，其中所述盖板包括孔，以及围绕所述孔设置的凹部，所述凹部设置于所述盖板的面向内部的表面；以及

环，其设置在所述齿轮的轴向面和所述面向内部的表面之间，其中所述环容纳在所述盖板的所述凹部内。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述齿轮包括围绕所述轮毂的外围部分。

3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述轮毂和所述凹口各自具有圆形的横截面形状。

4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，还包括适于设置在所述空腔中的棘爪，所述棘爪适于选择性地接合和脱离所述齿轮，以选择所述齿轮相对于所述头部的旋转方向。

5.根据权利要求4所述的工具，其特征在于，还包括换向杆，所述换向杆允许使用者使所述棘爪选择性地接合和脱离所述齿轮。

6.根据权利要求4所述的工具，其特征在于，还包括连接到所述棘爪的承载架，所述承载架使所述棘爪接合所述齿轮。

7.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，还包括弹簧和球，以及设置在所述承载架上的孔，其中所述弹簧和所述球设置在所述承载架的孔内，所述弹簧向所球提供向外的偏置力，并且所述球适于当使用者选择所述齿轮相对于所述头部的旋转方向时，向所述使用者提供触觉指示。

8.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，还包括片弹簧，所述片弹簧与所述承载架邻接，以向所述棘爪施加偏置力，从而偏置所述棘爪，使得所述棘爪与所述齿轮选择性地接合。

9.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述环适于在所述工具的使用期间减少所述齿轮和所述盖板之间的摩擦，并且适于部分地密封所述空腔。

10.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述齿轮包括基部，所述基部与所述轮毂相对设置，并且所述基部配合地容纳在设置于所述盖板中的所述孔中。

11.一种工具头部组件，包括：

空腔；

齿轮，其设置在所述空腔内，在第一侧具有凹口，并在相对于所述第一侧的第二侧上传动用突起部从所述齿轮延伸；

轮毂，其与所述工具头部一体形成并且延伸到所述空腔中，其中所述轮毂匹配接合且基本上适配到所述凹口中，所述齿轮适于相对于所述轮毂旋转，并且所述轮毂与所述凹口的接合适于分散在所述工具头部的使用期间施加到所述齿轮的力；

盖板，其至少部分地封闭所述空腔，其中所述盖板包括孔，以及围绕所述孔设置的凹部，所述凹部设置于所述盖板的面向内部的表面；以及

环，其设置在所述齿轮的轴向面和所述面向内部的表面之间，其中所述环容纳在所述盖板的所述凹部内。

12.根据权利要求11所述的工具头部组件，其特征在于，所述齿轮包括围绕所述轮毂的外围部分。

13.根据权利要求11所述的工具头部组件，其特征在于，还包括棘爪，所述棘爪接合所述齿轮，以选择性地允许和防止所述齿轮相对于所述空腔的旋转。

14.根据权利要求13所述的工具头部组件，其特征在于，还包括换向杆，所述换向杆允许使用者选择所述齿轮相对于所述空腔的旋转方向。

15.根据权利要求13所述的工具头部组件，其特征在于，还包括：

承载架，其连接到所述棘爪，所述承载架旋转，以选择性地将所述棘爪接合，所述承载架包括孔；和

弹簧和球，其设置在所述承载架的孔内，当使用者选择所述齿轮相对于所述空腔的旋转方向时，所述弹簧和球机构适于配合地向所述使用者提供触觉指示。

16.根据权利要求15所述的工具头部组件，其特征在于，还包括片弹簧，所述片弹簧与所述承载架邻接，并且向所述棘爪施加偏置力，以将所述棘爪与所述齿轮接合。

17.根据权利要求11所述的工具头部组件，其特征在于，所述环适于在所述工具的使用期间减少所述齿轮和所述盖板之间的摩擦，并且适于部分地密封所述空腔。

18.根据权利要求11所述的工具头部组件，其特征在于，所述齿轮包括基部，所述基部与所述轮毂相对设置，并且所述基部相对于所述空腔向外延伸。

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