CN111906719A - 可调式棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调式棘轮扳手，其包括棘轮组件、调节组件、复位弹簧和一对卡爪。棘轮组件的外周部上设置有棘轮齿，内周部上设置有内齿圈。每个卡爪可滑动地安装在棘轮组件的下部，并且包括夹持部和齿条。调节组件的外周部自上而下设置有定位齿圈和驱动齿轮。棘轮齿、定位齿圈及驱动齿轮具有沿上下方向延伸的共同轴线。调节组件能够被操作为在棘轮组件的内部空间中上下移动，从而在定位齿圈与内齿圈啮合的工作位置以及定位齿圈与内齿圈脱离啮合的调节位置之间切换。复位弹簧设置在调节组件与棘轮组件之间。通过将调节组件下压到调节位置随后旋转调节组件，即可借助驱动齿轮驱动两齿条彼此反向地滑动，从而使两夹持部收拢或张开。

Description

可调式棘轮扳手

技术领域

本发明涉及一种棘轮扳手，尤其涉及一种夹持开距可调的套筒式棘轮扳手。

背景技术

套筒扳手是工业生产中的常用工具，其制造工艺成熟，使用方便工作效率高，近年来，套筒扳手已与棘轮扳手相结合，从而在工作时，可以达到单向承力，反向空转的目的。常见的套筒扳手通常为带通用连接头的扳手主体，配置有一系列不同规格的套筒。在工作时根据工作对象的对边距选择相应规格的套筒配合在扳手主体上进行工作。这样的工作方式造成了资源的严重浪费，并且一旦某种规格的套筒丢失，工作中又刚好遇到这一规格的对边距，该工作就无法进行。配置多、价格贵、收藏和保管困难，这是制约套筒扳手在家用领域普及的主要原因。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种可以调节卡爪开距的可调式棘轮扳手。所述可调式棘轮扳手包括扳手体组件和头部组件，所述头部组件配合在所述扳手体组件的一端的沿上下方向贯穿的孔中，所述头部组件包括：

棘轮组件，其包括棘轮齿，所述棘轮齿位于所述棘轮组件的外周部上并且与所述扳手体组件中的棘爪配合，所述棘轮组件具有沿所述上下方向贯穿所述棘轮组件的内部空间，在所述内部空间的内周部上设置有内齿圈；

一对卡爪，其安装在所述棘轮组件的下部并能够沿垂直于所述上下方向的滑动方向滑动，每个卡爪包括夹持部和齿条，所述一对卡爪布置为各自的夹持部沿所述卡爪的所述滑动方向彼此相对，并且各自的齿条沿与所述滑动方向和所述上下方向垂直的横向方向间隔开且彼此相对；

调节组件，其配合在所述棘轮组件的所述内部空间中，并且其外周部自上而下设置有定位齿圈和驱动齿轮，所述调节组件能够被操作为在所述内部空间中沿所述上下方向移动，从而在所述定位齿圈与所述内齿圈啮合的工作位置以及所述定位齿圈与所述内齿圈脱离啮合的调节位置之间切换；以及

复位弹簧，其设置在所述调节组件与所述棘轮组件之间，用于使处于所述调节位置的所述调节组件向上返回所述工作位置，

其中，所述棘轮齿、所述定位齿圈及所述驱动齿轮具有沿上下方向延伸的共同轴线；所述驱动齿轮的轴向长度设计为使得在所述调节组件处于所述工作位置及所述调节位置时，所述驱动齿轮始终在间隔开的所述齿条之间与各个齿条啮合；并且当所述调节组件处于所述调节位置时，绕所述共同轴线旋转所述调节组件的操作分别驱动所述一对卡爪的各齿条沿所述滑动方向彼此反向地滑动，从而使所述一对卡爪的各夹持部沿所述滑动方向彼此相向或反向地移动。

可选地，所述棘轮组件包括：

棘轮套筒，所述棘轮齿位于所述棘轮套筒的外周部上，所述棘轮套筒内自上而下形成有在所述横向方向上的尺寸递减的第一阶梯孔段、第二阶梯孔段和第三阶梯孔段，所述第一阶梯孔段与所述第二阶梯孔段之间形成棘轮上台阶；以及

内齿块，所述内齿块内自上而下形成有内径递增的上阶梯孔段和下阶梯孔段，所述上阶梯孔段和所述下阶梯孔段之间形成有限制所述调节组件向上移动的内齿块台阶，所述内齿块的外周部与所述第一阶梯孔段的内孔面配合为使所述内齿块不能相对于所述棘轮套筒旋转，所述内齿块下端放置在所述棘轮上台阶上，所述内齿圈设置在所述下阶梯孔段的内周部上。

可选地，所述内孔面形成有平面，并且所述内齿块的外周部形成有与所述平面配合的外平面。

可选地，所述调节组件包括：

中心齿轮，其自上到下依次包括颈部、大直径部和小直径部，其中，所述颈部构造为能够穿过所述内齿块的所述上阶梯孔段，所述大直径部可移动地配合在所述内齿块的所述下阶梯孔段中，所述定位齿圈设置在所述大直径部的外周部上，所述驱动齿轮设置在所述小直径部的外周部上；以及

旋钮部，其自上到下依次包括冠部和柱部，所述柱部与所述中心齿轮连接，所述冠部的外径大于所述柱部的外径，并且所述复位弹簧安装在所述内齿块的上表面与所述冠部的下表面之间。

可选地，在所述中心齿轮的所述颈部的顶面上开有沉孔，所述旋钮部的所述柱部的下端部嵌设在所述沉孔内。

可选地，所述柱部与所述中心齿轮通过螺钉固定在一起。

可选地，所述旋钮部的所述冠部的外周部与所述内孔面配合。

可选地，当所述调节组件处于所述调节位置时，通过所述内齿块的上表面与所述冠部的外周部的底面的接触，和/或通过形成在所述第二阶梯孔段和所述第三阶梯孔段之间的棘轮下台阶与所述中心齿轮的所述大直径部的底面的接触，来限制所述调节组件向下移动。

可选地，所述棘轮套筒的上表面形成有刻度线，并且所述旋钮部的上表面形成有与所述刻度线配合的刻度指示标记。

可选地，所述刻度线的每一刻度变化量对应的所述一对卡爪的开距L变化值为1mm。

可选地，在所述棘轮组件的下部开有沿所述滑动方向贯穿所述棘轮组件并且与所述第三阶梯孔段连通的T型槽，所述T型槽包括沿所述上下方向延伸的一对槽面以及沿所述滑动方向延伸的一对槽底；

所述卡爪的所述夹持部包括两个侧面，每个侧面构造为与所述T型槽的相应槽面配合；并且

所述卡爪的所述齿条的背离所述驱动齿轮的一侧具有凸台，所述凸台与所述T型槽的相应槽底滑动配合。

可选地，所述卡爪的所述夹持部还包括两个夹持面，所述夹持面构造为互成120°，从而形成向所述棘轮套筒的内部空间张开的V型槽。

可选地，所述齿条的末端具有大于所述齿条的齿间距的实体材料。

可选地，所述内齿圈和所述定位齿圈的齿均沿所述上下方向延伸，或者均倾斜于所述上下方向延伸，或者均垂直于所述上下方向延伸。

可选地，所述驱动齿轮的齿数为偶数。

可选地，所述内齿圈的齿数和所述定位齿圈的齿数为45齿，所述驱动齿轮的节圆直径为8.27mm。

可选地，所述棘轮组件的所述内部空间自上而下形成有内径递增的上阶梯孔段和下阶梯孔段；

所述调节组件的一部分与所述上阶梯孔段配合；并且

所述调节组件的另一部分与所述下阶梯孔段配合，所述定位齿圈形成在所述另一部分上。

可选地，在所述一对卡爪的齿条的背离所述驱动齿轮的一侧形成有沿所述滑动方向延伸的滑槽；并且

在所述棘轮组件上与所述一对卡爪的滑槽对应的位置设置有一对销钉，所述销钉的头部分别嵌在对应的滑槽中，使得所述一对卡爪通过所述一对销钉而可滑动地与所述棘轮组件连接。

可选地，所述可调式棘轮扳手是套筒扳手。

利用本发明的可调式棘轮扳手，可以简单、快速、精确地调节卡爪的开距，调节完成后无需主动实施锁定操作，即可稳定地锁定开距。此外，本发明的可调式棘轮扳手在作为套筒扳手时，不必再配置不同规格的套筒，避免了资源浪费，减小了成本和储存空间。

附图说明

图1A是根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的从斜下方观看的透视图，并且图1B是根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的从斜上方观看的透视图。

图2A是根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的俯视图，图2B是根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的侧剖视图，图2C是根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的仰视图。

图3A是根据本发明的实施例的扳手体组件的透视图，图3B是图3A的扳手体组件在去除了上板的状态下的透视图，并且图3C是图3A的扳手体组件在去除了上板和手柄的状态下的透视图。

图4A是根据本发明的实施例的扳手体组件的俯视图，图4B是根据本发明的实施例的扳手体组件的侧剖视图，并且图4C是根据本发明的图3A实施例的扳手体组件的仰视图。

图5是根据本发明的实施例的头部组件的侧剖视图。

图6是根据本发明的实施例的棘轮套筒的透视图。

图7A是根据本发明的实施例的棘轮套筒的侧视图，图7B是根据本发明的实施例的棘轮套筒的俯视图，图7C是根据本发明的实施例的棘轮套筒的沿图7A的线AA截取的侧剖视图，并且图7D是根据本发明的实施例的棘轮套筒的仰视图。

图8是根据本发明的实施例的内齿块的透视图。

图9A是根据本发明的实施例的内齿块的侧剖视图，并且图9B是根据本发明的实施例的内齿块的俯视图。

图10是根据本发明的实施例的中心齿轮的透视图。

图11A是根据本发明的实施例的中心齿轮的侧剖视图，并且图11B是根据本发明的实施例的中心齿轮的俯视图。

图12是根据本发明的另一实施例的内齿块的透视图。

图13是根据本发明的另一实施例的中心齿轮的透视图。

图14是根据本发明的实施例的旋钮部的透视图。

图15A是根据本发明的实施例的旋钮部的侧剖视图，并且图15B是根据本发明的实施例的旋钮部的俯视图。

图16是根据本发明的实施例的卡爪的透视图。

图17A是根据本发明的实施例的卡爪的侧视图，图17B是根据本发明的实施例的卡爪的正视图，并且图17C是根据本发明的实施例的卡爪的仰视图。

图18A是根据本发明的变型例的可调式棘轮扳手的侧剖视图，图18B是18A的可调式棘轮扳手的棘轮套筒的侧剖视图，并且图18C是图18A的可调式棘轮扳手的卡爪的透视图。

具体实施方式

下面，结合附图描述本发明的具体实施例。应当理解，在附图(例如图2B、图3A、图4B等)中所示出，且在说明书和权利要求书中所描述的上、下、左、右等方向均是示意性的，其目的是为了方便描述，而非为了限制本发明的范围。另外，在不同的实施例中，相同或相似的部件和结构将由相同或相似的附图标记表示。

图1A、图1B、图2A和图2C分别示出了根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的从不同方向观看到的视图。另外，图2B示出了根据本发明的实施例的可调式棘轮扳手的侧剖视图。

这里，将可调式棘轮扳手的用于夹持工作对象的一侧(套筒所朝向的一侧)限定为“下”，将与夹持工作对象的一侧相反的一侧限定为“上”，并且将可调式棘轮扳手的配合有头部组件H的一端限定为“左”，将与可调式棘轮扳手的配合有头部组件H的一端相反的另一端限定为“右”，如图2B中的箭头所示。

如图1A至图2C所示，根据本实施例的可调式棘轮扳手包括扳手体组件1和头部组件H。扳手体组件1用于握手和安装其它功能性零件。参考图3A至图4C，扳手体组件1为长条形状，其由上板11、中垫板12和下板13铆合而成，并且右端压配(套设)有手柄14。头部组件H配合在扳手体组件1的左端的沿上下方向贯穿的圆孔101中。与现有技术中已知的棘轮扳手类似地，圆孔101的右侧在中垫板12的空腔中安装有棘爪15、棘爪拨钮16、定位钢球17和棘爪弹簧18。其中棘爪15与将在下文中描述的棘轮齿202配合；定位钢球17和棘爪弹簧18用于辅助棘爪15的摆动和复位；棘爪拨钮16用于控制棘爪15与棘轮齿202的啮合关系，以切换棘轮的承力和空载方向。由于棘爪15、棘爪拨钮16、定位钢球17和棘爪弹簧18的相关结构与常规棘轮扳手类似，因此将不再对其细节进行详细描述。应当理解的是，扳手体组件1可具不同于本实施例的与棘轮齿202配合的其他棘轮结构，本申请对此不做特别限制。

如图2B和图5所示，头部组件H整体大致呈柱状，头部组件H的外周部配合安装在扳手体组件1上的圆孔101中，并且头部组件H的外周部上设置有一圈棘轮齿202，棘轮齿202夹在上板11和下板13中间并与棘爪15配合工作。

头部组件H包括：构成棘轮组件的棘轮套筒2和内齿块3；构成调节组件的中心齿轮4和旋钮部5；复位弹簧7；以及一对卡爪6。

概括地说，如图2B所示，棘轮套筒2作为头部组件H的最外周部件。内齿块3安装在棘轮套筒2的内部空间中并相对于棘轮套筒2周向固定。卡爪6安装在棘轮套筒2的下部。中心齿轮4在不受外力的状态下处于内齿块3的内部空间中。中心齿轮4(调节组件)能够被操作为沿上下方向移动，从而在与内齿块3啮合的工作位置以及与内齿块3脱离啮合的调节位置之间切换。中心齿轮4始终与卡爪6啮合。旋钮部5用于接受外力以便将中心齿轮4按压到调节位置，旋钮部5还用于对中心齿轮4进行旋转操作，以及用于接受复位弹簧7的回复力，使中心齿轮4向上复位。

下面详细描述头部组件H的具体结构。

棘轮套筒

如图6以及图7A至图7D所示，棘轮套筒2的外周部201上设置有一圈棘轮齿202，棘轮套筒2的外周部201与扳手体组件1上的圆孔101配合，并且棘轮齿202夹在上板11和下板13中间并与棘爪15配合工作。

如图2A和图6所示，棘轮套筒2的上表面沿周向形成有刻度线206，刻度间隔为n°，用于与旋钮部5上的刻度指示标记502(下文将详细描述)配合以指示卡爪开距L。

另外，如图5、图6和图7C所示，棘轮套筒2具有沿上下方向贯穿的内部空间。具体地说，棘轮套筒2内自上而下形成有在左右方向上的尺寸依次减小的三个阶梯孔段部分P1、P2和P3。换言之，棘轮套筒2的内部空间自上而下形成左右方向上的尺寸依次减小的三个部分。部分P1的内周面形成内孔面203，内孔面203与旋钮部5的外周部501(见图15A)以及内齿块3的外周部303配合(下文将详细描述)。部分P1与P2之间形成基本呈环形的棘轮上台阶S1，部分P2与P3之间形成呈弓形的棘轮下台阶S2(见图5和图7B)。内齿块3放置在棘轮上台阶S1上。棘轮下台阶S2用于在中心齿轮4向下移动时限制中心齿轮4的位置。应理解的是，棘轮上台阶S1、棘轮下台阶S2也可以具有其他的形状，例如，棘轮下台阶S2可以呈环形(相应地，部分P3为柱状)。

棘轮套筒2的与部分P3对应的部分形成有用于与卡爪6配合的T型槽T。如图6至图7D所示，T型槽T形成为从棘轮套筒2的下端面向上凹入，并且形成为沿前后方向(与图2B中的上下方向和左右方向均垂直的方向)贯穿棘轮套筒2。T型槽T包括沿上下方向延伸的两个槽面205，以及垂直于上下方向延伸的槽底207。

优选地，部分P1的内孔面203中还形成有平面204，以便与内齿块3的外平面304配合，从而限制内齿块3相对于棘轮套筒2转动(下文将详细描述)。平面204的数量可为2个，两个平面204形成为平行于上下方向并且彼此相对。

内齿块

如图8、图9A、图9B所示并参考图5、图7B，根据一个实施例，内齿块3形成为外周部与棘轮套筒2的内孔面203紧配合，下端面能够与棘轮上台阶S1配合，并且内齿块3具有沿上下方向贯穿的内部空间。当内齿块3与棘轮套筒2装配好后，二者共同限定了沿上下方向贯穿棘轮组件的内部空间。

内齿块3的外周部形成有两个外平面304，以与前述棘轮套筒2的部分P1中形成的两个平面204配合，进行周向定位。当使外平面304和平面204分别对准而将内齿块3安装到棘轮套筒2的内部空间时，外平面304和平面204起到定位的作用，从而防止内齿块3相对于棘轮套筒2转动。应理解的是，平面304和平面204的数量可以是1个或3个以上。此外，棘轮套筒2与内齿块3也可以采用销配合、键配合、粘结、焊接等其他固定方式，只要棘轮套筒2和内齿块3构造为彼此不旋转即可。

如图9A所示，内齿块3内自上而下形成为直径(内径)依次增大的上阶梯孔段M1和下阶梯孔段M2。换言之，内齿块3的内部空间自上而下形成为直径依次增大的两个(圆柱状)部分。上阶梯孔段M1与M2之间形成内齿块台阶S3。

上阶梯孔段M1的内周部与中心齿轮4的颈部404的外周部配合(下文将详细描述)。

内齿块台阶S3与中心齿轮4的大直径部Db的顶面(中心齿轮台阶S4)抵接(下文将详细描述)，用于限制中心齿轮4(调节组件)向上移动。

上阶梯孔段M2的内周部与中心齿轮4的大直径部Db的外周部配合，并且是中心齿轮4的导向面。上阶梯孔段M2的下端形成有内齿圈301，内齿圈301与中心齿轮4的大直径部Db下端的定位齿圈402啮合(下文将详细描述)。内齿圈301构造为其齿沿上下方向延伸方向(如图8和图9A所示)，即，内齿圈301形成为直齿圈。在另一个实施例中，内齿圈301B构造为其齿倾斜于上下方向延伸(如图12所示)，此时内齿圈也可称为的端面齿圈301B。

中心齿轮

如图10以及图11A和图11B所示，根据一个实施例，中心齿轮4形成为外周部与内齿块3的内周部配合的阶梯柱状部件。中心齿轮4自上而下依次包括颈部404、大直径部Db和小直径部Ds，颈部404外周尺寸小于大直径部Db的尺寸，大直径部Db的外周部尺寸大于小直径部Ds的外周部尺寸。颈部404的外周部与大直径部Db的外周部之间形成中心齿轮台阶S4。

如图所示，颈部404的顶部中央形成有沉孔405，沉孔405的截面形状形成为与要安装的旋钮部的安装部分匹配，例如，在本实施例中，沉孔的截面形状为腰形(两端呈圆弧状的矩形形状)。另外，中心齿轮4的中央还开有与颈部404同轴的安装孔Ih，以便通过螺钉8紧固旋钮部5。

如图5所示，在将中心齿轮4安装在内齿块3的内部空间中时，颈部404可穿过内齿块3的上阶梯孔段M1，从而突出到内齿块3的上方。这时，大直径部Db的外周部与内齿块3的上阶梯孔段M2的内周部配合，并且在弹簧7的作用下，中心齿轮台阶S4与内齿块台阶S3抵接。

大直径部Db的外周部上(优选地在下端)设置有定位齿圈402，当中心齿轮台阶S4抵靠在内齿块台阶S3上时，定位齿圈402在上下方向上的位置恰好使得定位齿圈402能够与内齿块3的内齿圈301啮合。在内齿圈301沿上下方向延伸的情况下，定位齿圈402也沿上下方向延伸(如图10和图11A所示)。在内齿圈为端面齿圈301B的实施例中，定位齿圈402构造为轮齿倾斜于或垂直于上下方向的定位端面齿圈402B(如图13所示)。定位齿圈402的齿数与内齿圈301(或端面齿圈301B)的齿数相同(均为Z)。

小直径部Ds的直径小于棘轮套筒2的部分P3的直径。小直径部Ds的外周部上形成有驱动齿轮401，驱动齿轮401被夹置在一对卡爪6的齿条604之间并与齿条604啮合。驱动齿轮401构造为其齿沿上下方向延伸，即，驱动齿轮401为直齿轮。优选地，驱动齿轮401布置于小直径部Ds在上下方向上的整个长度上。驱动齿轮401在上下方向上的长度被设计为，无论中心齿轮处于上极限位置(例如，中心齿轮台阶S4抵靠在内齿块台阶S3上)还是下极限位置(例如，大直径部分Db抵靠在棘轮下台阶S2上)时，驱动齿轮401都能与一对卡爪6的齿条604啮合(将在下文中详细描述)。

如图5所示，棘轮齿202、内齿圈301(或端面齿圈301B)、定位齿圈402(或定位端面齿圈402B)及驱动齿轮401具有沿上下方向延伸的共同轴线Ax。

应理解的是，中心齿轮4的定位齿圈402(402B)与内齿块3的内齿圈301(301B)的啮合起到限制中心齿轮4和内齿块3相对于彼此沿周向转动的作用，从而将中心齿轮4和内齿块3保持成一体。因此，定位齿圈402和内齿圈301(或端面齿圈301B)不必需是齿轮(如渐开线齿轮)，定位齿圈402和内齿圈301(或端面齿圈301B)的齿可以为梯形齿、三角齿等。此外，为了方便定位齿圈402与内齿圈301的接合，沿上下方向，齿的截面形状可以是非均匀的。例如，内齿圈301的齿的下部可具有渐缩的横截面(齿隙渐宽)，从而只要定位齿圈402的齿基本上与内齿圈301的齿隙对准，定位齿圈402就能够插入内齿圈301中。

旋钮部

如图14以及图15A和图15B所示，旋钮部5形成为伞状(或蘑菇状)结构，包括位于下部中央的柱部R以及位于上部的冠部G，冠部G的外径大于柱部R的外径。冠部G用于操作者的旋转和下压操作并且其上表面印有操作指示标识。具体地说，如图15B所示，冠部G的上表面印有或刻有刻度指示标记502和操作内容503。这里，操作内容503为“按”字以指示操作者要调节卡爪6的间距时进行按压操作，以及标识旋转方向的双箭头以指示操作者沿旋转方向调节卡爪6的间距，等等；刻度指示标记502为形成在冠部G的上表面的边缘的箭头，其指向棘轮套筒2的上表面沿周向形成的刻度线206。另外，冠部G的上表面还形成有旋钮握持柄504，旋钮握持柄504形成为沿冠部G的上表面的径向延伸的脊部，便于用户在旋转旋钮部5时施力。优选地，冠部G的外周部501与前述棘轮套筒2的内孔面203配合。优选地，当中心齿轮4处于下极限位置(调节位置)时，冠部G的外周部501的底表面与内齿块3的上表面接触，以限制中心齿轮4的进一步向下移动。

柱部R用于将旋钮部5安装到中心齿轮4上方，确切地说，安装至颈部404的沉孔405。具体地说，柱部R的下端部的截面形状与沉孔405的截面形状一致(如图13和图14所示，均为腰形)，从而柱部R的下端部可嵌设在沉孔405中。此外，柱部R形成有从下表面向上延伸、位于中央的孔，优选为螺纹孔，使螺钉8(如图2B所示)穿过中心齿轮4的安装孔Ih以及柱部R下表面上的所述孔，可以将柱部R紧固在颈部404上，从而将旋钮部5紧固在中心齿轮4上。应理解的是，可以使用任何常规技术手段将旋钮部5安装到中心齿轮4上，而不限于上述安装结构。例如，沉孔也可以开在旋钮部5上，相应地，中心齿轮4的上端部嵌入旋钮部5的沉孔中；安装孔可以开在旋钮部5上，相应地，螺钉8从上向下拧入中心齿轮4中的螺孔；旋钮部5可以不包括柱部R，相应地，中心齿轮4的颈部404可以具有足够的长度并且直接与冠部G固定连接。

当旋钮部5安装到中心齿轮4上后，冠部G露出于棘轮套筒2的上表面。在这种情况下，如上文所述，棘轮套筒2的上表面沿周向形成的刻度线206与旋钮部5上的刻度指示标记502配合以指示卡爪开距L，如图2A所示。

复位弹簧

如图2B所示，复位弹簧7安装在内齿块3与旋钮部5之间，具体地说，安装在内齿块3的上表面与旋钮部5的冠部G的下表面之间，从而使得在中心齿轮4向下移动之后，能够在复位弹簧7的弹簧力的作用下向上返回(复位)到前述工作位置，即向上返回到中心齿轮4的定位齿圈402与内齿块3的内齿圈301啮合的位置。

优选地，冠部G下部、在柱部R径向外侧的位置形成有用于安装复位弹簧7的腔室。

一对卡爪

一对卡爪6可滑动地安装在棘轮套筒2的T型槽T的槽底207中。卡爪6的滑动方向垂直于上下方向。具体地说，在图示的实施例中，滑动方向为前后方向(即，T型槽贯穿棘轮套筒2的方向)。

如图16以及图17A至图17C所示，一对卡爪6中的每个卡爪包括夹持部J和齿条604。

夹持部J为块状体，夹持部J面向棘轮套筒2的内部的一侧由彼此成120°的角的两个夹持面601(相交线沿上下方向延伸)形成，从而形成V型槽，由此形成对工作对象的良好的夹持。夹持部J的两个侧面602分别面向T型槽T的两个槽面205。夹持部J的面向棘轮套筒2的外部的一侧优选地形成为圆弧形状，从而当该侧移动靠近棘轮套筒2的外周部时与棘轮套筒2的外周部平滑过渡。

齿条604构造为垂直于夹持部J，具体地说，齿条604垂直于V型槽并平行于侧面602。更具体地说，齿条604与夹持部J形成L形，并且齿条604的侧面与一个侧面602齐平。在卡爪6安装在棘轮套筒2中的情况下，当沿棘轮套筒2的径向观看时，如图17A所示，齿条604从V型槽(夹持面601)所在侧部的上方的拐角处相对于该侧垂直地延伸。另外，齿条604的背离驱动齿轮401的一侧(即，与侧面602相同的一侧)形成有凸台603，凸台603从齿条604的末端延伸到侧面602的末端。每个凸台603与相应的槽底207滑动配合，防止卡爪6脱落。优先地，凸台603的两端形成有倒角，以方便凸台603插入槽底207。齿条604的齿朝向与形成有凸台603的一侧相反的一侧。优选地，齿条604的末端具有一段大于一个齿间距的实体材料605，防止过度旋转后卡爪6从槽底207中退出。

一对齿条604分别安装在相对的两个槽底207中，使得各自的夹持部J(V型槽)彼此相对，并且各自的齿条604相互平行且在前后方向上间隔开从而形成空间。中心齿轮4的小直径部Ds延伸到齿条604间的所述空间中，从而小直径部Ds的驱动齿轮401与两个齿条604啮合，当中心齿轮4相对于棘轮组件旋转时，驱动齿轮401驱动两个齿条604沿滑动方向彼此反向地在相应的槽底207滑动，带动卡爪6收拢或张开，即带动卡爪6沿滑动方向彼此相向或反向地移动。

下面详细描述本发明的可调式棘轮扳手的调节原理。

在需要调节一对卡爪之间的开距L时，用户先压下旋钮部5，使中心齿轮4的定位齿圈402(或定位端面齿圈402B)与内齿块3上的内齿圈301(或端面齿圈301B)脱离啮合，即从工作位置到达调节位置，然后转动旋钮5，即可通过驱动齿轮401驱动卡爪6上的齿条604，从而改变一对卡爪6之间的开距L的大小。调节到位后，无需单独实施锁定操作，只需松开旋钮部5，旋钮部5及与其连接在一起的中心齿轮4便会在复位弹簧7的作用下，向上运动复位到工作位置，即，使定位齿圈402(或定位端面齿圈402B)与内齿圈301(或端面齿圈301B)再次啮合在一起，这样就使棘轮套筒2、内齿块3、卡爪6、中心齿轮4又成为相对固定的整体，在可调式棘轮扳手作业时它们之间不会产生相对运动，保证了开距L的稳定。

另外，在作业时，已调好开距L的扳手可直接进行工作，此时可通过棘爪拨钮16来控制棘爪15与棘轮齿202的啮合关系，达到所需要的单向承力，反向则空转的目的。

由于作为作业对象的标准螺钉头部的对边距都是整数，因此可将本发明的每一刻度变化量所对应的开距L变化值设定为1mm。根据本发明的实施例，转动旋钮部5使驱动齿轮401驱动一对卡爪6上的齿条604，使得所用的该对卡爪6同速分别向外扩张或同速分别向内收拢。因此，单个卡爪6的开距变化值为0.5mm时对应了开距L的变化值1mm。

对于刻度间距n°(如图7B所示)与驱动齿轮401的节圆直径d，只要满足πdn/360＝0.5/cos30°，就可达到希望的旋钮部5转一个刻度，卡爪6的开距L变化1mm。

在本发明的实例中，内齿圈301(或内端面齿圈301B)的齿数优选地设计为45齿，同样相配的定位齿圈402(或定位端面齿圈402B)的齿数也为45齿，这样每转一个齿，对应的转角为360/45＝8度，因此在本发明的实施例中刻度变化量设定为n＝8°。根据关系式πdn/360＝0.5/cos30°，当n＝8°时，计算出驱动齿轮401的节圆直径d＝8.27mm。

应理解的是，本发明的旋钮部5每转一个刻度，卡爪6的开距L变化值不限于1mm，而可以是任何适当的数值。并且内齿圈301(或内端面齿圈301B)的齿数和定位齿圈402的齿数也不限于45个齿。刻度变化量n不限于8°。可以根据需要选择适当的齿数和模数。另外，为了使卡爪6安装后是完全对称的，驱动齿轮401的齿数应当是偶数。

变型例

尽管在上文中具体描述了本发明的优选的实施例，然而本发明不限于此，本领域技术人员可以在本发明的范围内对实施例进行各种修改和变型。

例如，尽管在上述实施例中，构成棘轮组件的棘轮套筒2和内齿块3形成为单独的部件，然而，棘轮套筒2和内齿块3也可以形成为一体的部件。

此外，尽管在上述实施例中，卡爪6通过凸台603与T型槽T的槽底207滑动配合从而安装在棘轮套筒2中，但是，卡爪6也可以以其他方式可滑动地安装在棘轮套筒或棘轮组件中。

例如，图18A至18C示出了根据本发明的变型例的可调式棘轮扳手。在该变型例中，棘轮组件(棘轮套筒)2'并非由棘轮套筒与内齿块组成，而是一体件，相应地，棘轮齿和内齿圈分别形成在棘轮组件2'的外周部上和内部空间的内周部上。另外，该棘轮组件2'也并不具有棘轮上台阶、棘轮下台阶和T型槽。而是，该棘轮组件2'具有沿左右方向贯穿棘轮组件2'的两个销钉孔606。卡爪6'不具有凸台，而是在卡爪6'的齿条的背离中心齿轮4的一侧(外侧)形成有沿前后方向延伸的凹槽607。一对销钉202分别穿过两销钉孔606，且销钉202的头部分别嵌在对应的滑槽607中。这样，卡爪6'通过销钉208而可滑动地与棘轮组件2'连接。该变型例的可调式棘轮扳手的操作与根据上述实施例的可调式棘轮扳手的操作相同，在此不再赘述。

此外，尽管在上述实施例中，通过位于齿条604的末端的实体材料605来防止卡爪6从槽底607中退出，然而，还可以通过其它机构防止卡爪6的退出，例如，在上述变型例中，滑槽607并非沿齿条的全长布置，而是仅一端开口，一端封堵，当销钉208与滑槽607的被封堵的一端接触时，阻止齿条604进一步移动。

另外，尽管在上述实施例中，构成调节组件的中心齿轮4和旋钮部5形成为单独的部件，然而，中心齿轮4和旋钮部5也可以形成为一体的部件。此外，尽管在上述实施例中，中心齿轮(调节组件)具有大直径部Db和小直径部Ds，但这两个部分也可以设计为具有相同的直径。

尽管在上述实施例中，内齿块3的阶梯孔段M2的内周部与中心齿轮4的大直径部Db的外周部配合；内齿块3的阶梯孔段M1的内周部与中心齿轮4的颈部404的外周部配合；旋钮部5的冠部G的外周部501与棘轮套筒2内孔面203配合；卡爪6的夹持部J的侧面602与T型槽T的槽面205配合，然而，上述配合关系是为了使调节组件的移动、旋转以及扳手的使用更加稳定可靠，而并非是绝对必要的。可以取消或放松部分配合关系，以降低加工精度要求，或使调节工作更加顺畅。

另外，尽管上述实施例和变型例主要描述了套筒式棘轮扳手，但通过改变棘轮套筒或卡爪的夹持部的形状，根据本发明的可调式棘轮扳手也可以用于其他类型的棘轮扳手。

以上出于解释和说明的目的提供了本发明的一些示例性实施例和变型例。但是，前述说明并非意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然，对于本技术领域的技术人员来说，可以进行多种修改和变型。例如，在本发明的精神和范围内，可以任意组合、替换和省略个别特征。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求及其等同内容限定。

Claims (16)

1.一种可调式棘轮扳手，包括扳手体组件(1)和头部组件(H)，所述头部组件(H)配合在所述扳手体组件(1)的一端的沿上下方向贯穿的孔(101)中，其特征在于，所述头部组件(H)包括：

棘轮组件，其包括棘轮齿(202)，所述棘轮齿(202)位于所述棘轮组件的外周部上并且与所述扳手体组件(1)中的棘爪(15)配合，所述棘轮组件具有沿所述上下方向贯穿所述棘轮组件的内部空间，在所述内部空间的内周部上设置有内齿圈(301、301B)；

一对卡爪(6)，其安装在所述棘轮组件的下部并能够沿垂直于所述上下方向的滑动方向滑动，每个卡爪(6)包括夹持部(J)和齿条(604)，所述一对卡爪(6)布置为各自的夹持部(J)沿所述卡爪(6)的所述滑动方向彼此相对，并且各自的齿条(604)沿与所述滑动方向和所述上下方向垂直的横向方向间隔开且彼此相对；

调节组件，其配合在所述棘轮组件的所述内部空间中，并且其外周部自上而下设置有定位齿圈(402)和驱动齿轮(401)，所述调节组件能够被操作为在所述内部空间中沿所述上下方向移动，从而在所述定位齿圈(402)与所述内齿圈(301、301B)啮合的工作位置以及所述定位齿圈(402)与所述内齿圈(301、301B)脱离啮合的调节位置之间切换；以及

复位弹簧(7)，其设置在所述调节组件与所述棘轮组件之间，用于使处于所述调节位置的所述调节组件向上返回所述工作位置，

其中，所述棘轮齿(202)、所述定位齿圈(402)及所述驱动齿轮(401)具有沿上下方向延伸的共同轴线(Ax)；所述驱动齿轮(401)的轴向长度设计为使得在所述调节组件处于所述工作位置及所述调节位置时，所述驱动齿轮(401)始终在间隔开的所述齿条(604)之间与各个齿条(604)啮合；并且当所述调节组件处于所述调节位置时，绕所述共同轴线(Ax)旋转所述调节组件的操作分别驱动所述一对卡爪(6)的各齿条(604)沿所述滑动方向彼此反向地滑动，从而使所述一对卡爪(6)的各夹持部(J)沿所述滑动方向彼此相向或反向地移动。

2.根据权利要求1所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述棘轮组件包括：

棘轮套筒(2)，所述棘轮齿(202)位于所述棘轮套筒(2)的外周部上，所述棘轮套筒(2)内自上而下形成有在所述横向方向上的尺寸递减的第一阶梯孔段(P1)、第二阶梯孔段(P2)和第三阶梯孔段(P3)，所述第一阶梯孔段(P1)与所述第二阶梯孔段(P2)之间形成棘轮上台阶(S1)；以及

内齿块(3)，所述内齿块(3)内自上而下形成有内径递增的上阶梯孔段(M1)和下阶梯孔段(M2)，所述上阶梯孔段(M1)和所述下阶梯孔段(M2)之间形成有限制所述调节组件向上移动的内齿块台阶(S3)，所述内齿块(3)的外周部(303)与所述第一阶梯孔段(P1)的内孔面(203)配合为使所述内齿块(3)不能相对于所述棘轮套筒(2)旋转，所述内齿块(3)下端放置在所述棘轮上台阶(S1)上，所述内齿圈(301、301B)设置在所述下阶梯孔段(M2)的内周部上。

3.根据权利要求2所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述内孔面(203)形成有平面(204)，并且所述内齿块(3)的外周部(303)形成有与所述平面(204)配合的外平面(304)。

4.根据权利要求2所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述调节组件包括：

中心齿轮(4)，其自上到下依次包括颈部(404)、大直径部(Db)和小直径部(Ds)，其中，所述颈部(404)构造为能够穿过所述内齿块(3)的所述上阶梯孔段(M1)，所述大直径部(Db)可移动地配合在所述内齿块(3)的所述下阶梯孔段(M2)中，所述定位齿圈(402、402B)设置在所述大直径部(Db)的外周部上，所述驱动齿轮(401)设置在所述小直径部(Ds)的外周部上；以及

旋钮部(5)，其自上到下依次包括冠部(G)和柱部(R)，所述柱部(R)与所述中心齿轮(4)连接，所述冠部(G)的外径大于所述柱部(R)的外径，并且所述复位弹簧(7)安装在所述内齿块(3)的上表面与所述冠部(G)的下表面之间。

5.根据权利要求4所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，在所述中心齿轮(4)的所述颈部(404)的顶面上开有沉孔(405)，所述旋钮部(5)的所述柱部(R)的下端部嵌设在所述沉孔(405)内，并且所述柱部(R)与所述中心齿轮(4)通过螺钉(8)固定在一起。

6.根据权利要求4所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述旋钮部(5)的所述冠部(G)的外周部(501)与所述内孔面(203)配合。

7.根据权利要求4所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，当所述调节组件处于所述调节位置时，通过所述内齿块(3)的上表面与所述冠部(G)的外周部(501)的底面的接触，和/或通过形成在所述第二阶梯孔段(P2)和所述第三阶梯孔段(P3)之间的棘轮下台阶(S2)与所述中心齿轮(4)的所述大直径部(Db)的底面的接触，来限制所述调节组件向下移动。

8.根据权利要求4所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述棘轮套筒(2)的上表面形成有刻度线(206)，并且所述旋钮部(5)的上表面形成有与所述刻度线(206)配合的刻度指示标记(502)。

9.根据权利要求8所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述刻度线(206)的每一刻度变化量对应的所述一对卡爪(6)的开距L变化值为1mm。

10.根据权利要求4所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，

在所述棘轮组件的下部开有沿所述滑动方向贯穿所述棘轮组件并且与所述第三阶梯孔段(P3)连通的T型槽(T)，所述T型槽(T)包括沿所述上下方向延伸的一对槽面(205)以及沿所述滑动方向延伸的一对槽底(207)；

所述卡爪(6)的所述夹持部(J)包括两个侧面(602)，每个侧面(602)构造为与所述T型槽(T)的相应槽面(205)配合；并且

所述卡爪(6)的所述齿条(604)的背离所述驱动齿轮(401)的一侧具有凸台(603)，所述凸台(603)与所述T型槽(T)的相应槽底(207)滑动配合。

11.根据权利要求10所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，

所述卡爪(6)的所述夹持部(J)还包括两个夹持面(601)，所述夹持面(601)构造为互成120°，从而形成向所述棘轮套筒(2)的内部空间张开的V型槽；并且

所述齿条(604)的末端具有大于所述齿条(604)的齿间距的实体材料(605)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述内齿圈和所述定位齿圈的齿均沿所述上下方向延伸，或者均倾斜于所述上下方向延伸，或者均垂直于所述上下方向延伸。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述驱动齿轮(401)的齿数为偶数。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，所述可调式棘轮扳手是套筒扳手。

15.根据权利要求1所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，

所述棘轮组件的所述内部空间自上而下形成有内径递增的上阶梯孔段(M1)和下阶梯孔段(M2)；

所述调节组件的一部分与所述上阶梯孔段(M1)配合；并且

所述调节组件的另一部分与所述下阶梯孔段(M2)配合，所述定位齿圈(402、402B)形成在所述另一部分上。

16.根据权利要求1或15所述的可调式棘轮扳手，其特征在于，

在所述一对卡爪(6')的齿条的背离所述驱动齿轮的一侧形成有沿所述滑动方向延伸的滑槽(607)；并且

在所述棘轮组件上与所述一对卡爪的滑槽对应的位置设置有一对销钉(208)，所述销钉(208)的头部分别嵌在对应的滑槽(607)中，使得所述一对卡爪(6')通过所述一对销钉(208)而可滑动地与所述棘轮组件(2')连接。

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