CN1119218C - 手工工具的加长杆和速卸机构 - Google Patents

Abstract

一种手工工具包括一根轴(12)和一个被棘轮机构(28)连接到轴杆上的旋转手柄(14)，该公开的棘轮机构根据棘轮控制环的选择提供一种顺时针棘轮动作、一种逆时地棘轮动作和一种自由旋转动作，轴杆(12)包含一个采用便于装配的对称环的快卸机构(16)。

Description

手工工具的加长杆和速卸机构

技术领域

本发明涉及手工工具，特别地涉及一种改进的棘轮手柄手工工具和速卸机构。

背景技术

Sharpe的美国专利5 680 800公开一种插孔驱动的加长杆，该加长杆包含一个把手，该把手固定在加长杆上并和该加长杆一同旋转。此把手提供一种手柄，该手柄被设计成可以用手旋转加长杆，而无需使用附加的扳手。

Wenner的美国专利5 586 475和Chiang的美国专利5 732 606公开的手工工具包含呈把手形状，且能自由旋转的套筒。

Roberts转让给本发明受让人的美国专利5 644 958公开一种用于加长杆的速卸机构。此速卸机构非常适合于广泛的不同用途。

发明内容

本发明由下述权利要求限定，本节内任何内容不得视为对这些权利要求的限制。

通过介绍，下述优先实施例提出一种带棘轮动作手柄的加长杆。此棘轮动作手柄具有使用上的优点，因为使用者无需多次改变他或她的手在手柄上的位置来产生选定方向上的连续转动。该优先棘轮机构包含一个空档位置，在该位置上，该手柄可以相对于该加长杆进行自由旋转。

该公开的加长杆包含一个特别简单和装配便宜的速卸机构。特别地，该举例说明的速卸机构包括一个销子，该销子在一条倾斜的通道中滑移。该销子被一个弹簧压向一个选定的方向，该弹簧压在一个环上，而该环又压在该销子上。该环相对于沿与该轴垂直的方向的中间平面对称，这样该环便能按两个方向中的任何一个方向装配，都能正确地完成它的功能。这样便免除了在装配时刻意使该环朝向一个选定方向的必要性，从而使装配简单化。

附图说明

图1为一个结合本发明优先实施例的加长杆正视图。

图2为图1加长杆的局部纵向剖面图。

图3为沿图2中3-3线所得的横断面视图，该图表示处于一个空档位置上的该棘爪。

图4和5为图3平面中的横断面视图，分别表示处于第一和第二棘轮动作位置上的该棘爪。

图6为按图2中6-6线得到的横断面视图。

图7为按图2中7-7线得到的横断面视图。

具体实施方式

现在来看附图，图1表示一个体现本发明优先实施例的加长杆10。该加长杆10包含一根纵向延伸轴12，在该延伸轴上装着一个棘轮动作手柄14和一个速卸机构16。

如图2所示，本实施例中的该轴12为一连续的实心体，该实心体的第一端终止于一个驱动插孔18，而第二端终止于一个驱动销20。该驱动插孔18具有非圆形的横断面，例如正方形或六边形。当用插孔扳手对该加长杆10施加力矩时，该驱动插孔18适于接纳插孔扳手的驱动销(未示出)。该驱动销20包含一个非圆形的驱动部22和一个邻接部24。该驱动部22的形状和一个工具附件(未示出)的内部配合，用来向该工具附件施加力矩。该非圆形的驱动部22可以具有任何要求的横断面形状，例如通常的正方形或六边形横断面。该轴12和该驱动插孔18的外部基本上是绕纵轴线L旋转对称的。

手柄14围绕轴12和驱动插孔18安装，而且能围绕轴12自由地旋转。如果需要，手柄14可以包含槽26或其他结构，以便形成一个舒适的握持表面。手柄延伸部28固定在该手柄14和该驱动插孔18相反的端头上。该手柄14和该手柄延伸部28的可做成需要的形状，其中包括圆柱形和非圆柱形。该手柄延伸部28的内表面上支承着一个齿形元件30。该齿形元件30、该手柄延伸部28和该手柄14固定在一起，其间无滑动地共同围绕着该纵轴线L旋转。在一些替换实施例中，该手柄14可以和该手柄延伸部28构成一个整体，或选择性地与该齿形元件30构成一个整体。

该手柄14通过一个棘轮机构32(图2-5)和该轴12结合一起。对于本专业技术员言，存在着许多不同的棘轮机构并且可以采用其中任何一种合适的结构，包括两种棘轮机构一种包括齿和棘爪，而另一种包括离合器(固体的或流体的)。在本例中，该棘轮机构32包括一个安装在销子36上可以摆动的棘爪34。该销子36又由第一和第二棘爪座38，40支承。该第一和第二棘爪座38，40压配在该轴12上，从而使该棘爪座38，40和该轴12其间无滑移地共同转动。为了使操作平滑起见，可以用一根弹簧41迫使该手柄14离开该棘爪座36偏向该驱动插孔18。

图3-5再好不过地表明该棘爪34可以围绕该销子36摆动以便和带形齿元件30啮合(图4，5)，或者不和该齿形元件啮合(图3)。该棘爪34和该销子36的相对位置由一个弹簧42控制，该弹簧包括一个直接压在该棘爪34后表面上的中心部分，和围绕柱销44，46绕成圈的第一和第二端。回到图2，该柱销44(未示出)，46刚性地固定在控制环48上，该控制环在本实施例中可以相对于该轴12在约30°的有限弧度内转动。图6表示的是该柱销44，46通过该棘爪座40上的弧形槽45，47的方式。该控制环48包含第一和第二凸爪50，51，这些凸爪在控制环支承盘54(图7)内的弧形槽52，53内滑动。该控制环支承盘54用压配方法固定在该轴12上，因而它们之间基本上无旋转运动。该弧形槽52，53限制着该凸爪50，51的运动范围，从而限制看该柱销44，46围绕该纵轴线L的运动范围。槽52，53的尺寸最好能使该柱销44，46和该棘爪座40间不发生显著的承受载荷的接触，从而保护该柱销44，46免受过度的剪切载荷作用。

回到图3，图示弹簧42处于该棘爪34的中心位置上。在此中心位置上，该弹簧42起着将该棘爪34保持在空档位置上的工具作用。在该位置上，该棘爪34保持不和该齿形元件30接触，因而该手柄14可以相对于该轴12围绕该纵轴线L自由旋转。在任何一个合适的位置上，可以设置一个制动机构，例如靠近该凸爪50，51或该棘爪34(图3)的后表面，将该棘爪34保持在空档位置上。在此空档位置上，当该轴12被一个和该驱动插孔18啮合的例如插孔扳手(未示出)工具转动时，该手柄14可用于稳定该轴12。

当该弹簧42和如图4所示顺时针方向旋转时，该棘爪34的上端被驱动和该齿形元件30接触，于是产生棘轮动作，由此该手柄14可以在顺时针方向上自由旋转，但基本上阻止在逆时针方向上旋转。相反，当该弹簧42如图5向下运动时，该棘爪34的下端被驱动和该齿形元件30啮合，从而该手柄14可以逆时针旋转，而阻止顺时针旋转。整个本段中讨论的方向和位置都是参照图3-5的。

回到图2，该速卸机构16在许多方面类似美国专利5 644 958中所介绍的速卸机构。该发明的全部作为该速卸机构16的一种合适结构的教材包括在本说明内作为参考。正如美国专利5 644 958中所更详细介绍的那样，该速卸机构16包含一个在本实施例中采取销子56形状的锁定件。该销子56在一条相对于该纵轴线L倾斜的通道58中滑移，并且在该非圆形驱动部22的孔和该邻接部24的孔之间伸展。该销子56包括一个在该非圆形驱动部22上的第一端60和在邻接部24上的第二端62。该销子56可以在工具附件啮合位置(如图2所示)与工具附件卸脱位置之间的通道56中移动。在该工具附件啮合位置上，第一端60处于和一个工具附件例如插孔啮合的位置，从而将该工具附件固定在该驱动部22上。另一个位置是工具附件卸脱位置(未示出，但和美国专利5 644 958中的相同)，在该位置上第一端60大体上被容纳在该通道58内，因而该工具附件从驱动部22中脱出。该销子56被卸脱弹簧64推动而偏离该非圆形驱动部22。

该销子56在该通道58中的位置由一个调节器66控制。在本实施例中，该调节器66包括一个被一个啮合弹簧70压靠在该销子56上的环68。该环68可以被一个挡圈72抬起离开该驱动部22(图2所示向上)。该套圈72有一和该环68接合的凸台74。当无外力作用在该调节器66上时，该弹簧70以足够大的力量使该环68压在销子56上以压缩该弹簧64，并使该销子56的第一端60向外运动，到达图2所示的工具附件啮合位置。

该速卸机构16的一个重大改进是该环68基本上和垂直于该轴12的中平面76对称。该环68规定了在本实施例中互相平行的第一和第二侧表面78，80。该两个侧表面78，80中的任何一个侧表面都非常适合于和该销子56的第二端接触。因此，不存在该环68在该轴12上的优先择向问题，因而亦无必要在装配时将该环68对准一个优先选择的方向。这使速卸机构的装配简单化。在另外一个实施例中，该环68可以具有不平行的侧表面78，80，其横断面形状举例来讲可能是三角形或梯形。该啮合弹簧70的性能可按不同的环68调到最优。

根据以上介绍，已经明显地描述了一根具有棘轮动作手柄14的改进了的加长杆。该控制环48能用于设定该棘轮机构的顺时针棘轮动作、逆时针棘轮动作或自由旋转。当选择了顺时针或逆时针棘轮动作时，手柄14可用于手动地拧紧或松开带工具附件的夹紧器，例如六角工具、torx工具、插孔安装钻头(带槽的，philips或torx)或附着在驱动销20上的插孔(未示出)。当棘轮机构处于自由旋转位置时，该自由旋转手柄14可用作控制器，使该轴12稳定，此时该轴12被一个和驱动插孔18啮合的常规插孔扳手(未示出)转动。上述改进的速卸机构由于该环68的形状对称，故装配特别简单。

术语“加长杆”含义广泛，其包括一端有插孔，另一端有驱动销，两者中间至少有一个力矩传递件的任何结构。这样，一根加长杆可以比上述实施例短，或比上述实施例长，它也包括如丁字钢、万向节等和类似的附加件。

当然对上述优先实施例可作许多变化和改进。例如该轴可为管状而非实心体。如果需要，该棘轮机构的该齿形元件可以装在该轴上，而该棘爪可以安装成和该手柄一同转动。该锁定件除了该销子56的形状外还可以有许多其他形状。在一些情况下，可由多个元件组成。比例可以根据需要变化。一些实施例可能在长度上短得多，从而适于用作掌形扳手。部件14，28，54沿该纵轴线的相对长度可以有很大变化。如果需要的话，部件54可为环状。该棘轮动作手柄和速卸机构可以用在不包含插孔的轴上，因而该轴不是一根加长杆。

上述详细描述仅介绍本发明可采取的许多形式中的一小部分形式。因此该详细描述应被认为是举例说明而非限制。只有下述包括全部相当实施例的权利要求书才被用来限定本发明的范围。

Claims (29)

1.一种加长杆，其包含：

一根包含第一和第二端以及一个在它们中间伸展的中间部的整体轴，所述第一端包含一驱动插孔，所述第二端包含一驱动销；

一个围绕该轴安装在该第一和第二端之间并可旋转的手柄，所述手柄包含一个握持表面，该表面绕该轴伸展，且完全包围该轴；

一个将该手柄和该轴接合在一起的棘轮机构。

2.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该棘轮机构包含一个和该手柄与该轴中之一接合的齿形元件以及一个和该手柄与该轴中之另一接合的棘爪，所述棘爪的位置可以有选择地和该齿形元件啮合。

3.按照权利要求2所述的加长杆，其特征在于该棘轮机构还包含将该棘爪保持在空档位置上的装置，在该位置上，该棘爪和该齿形元件隔开，因而该手柄在该轴上自由旋转。

4.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于还包含一个在该驱动销处装在该轴上的速卸机构。

5.按照权利要求4所述的加长杆，其特征在于该速卸机构包含：

一个销子，该销子延伸穿过一条在该驱动销内倾斜伸展的通道，所述销子包含一个位于该驱动销上的第一端和一个第二端。

6.按照权利要求5所述的加长杆，其特征在于该速卸机构还包含：

一个靠在该销子第二端上且围绕该轴的环。

7.按照权利要求6所述的加长杆，其特征在于该速卸机构还包含：

一个将该环压靠在该销子第二端上的弹簧。

8.按照权利要求7所述的加长杆，其特征在于该速卸机构还包含一个将该销子压向该环的卸脱弹簧。

9.按照权利要求6所述的加长杆，其特征在于该环相对于垂直于该轴的中间平面对称。

10.按照权利要求7或8所述的加长杆，其特征在于该环和垂直于该轴的中间平面对称。

11.按照权利要求7或9所述的加长杆，其特征在于还包含一个环绕着该环和该弹簧伸展的套筒，所述套筒可以沿该轴滑移，从而抬起该环离开该通道。

12.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该棘轮机构包含一个空档位置，在该位置上，该手柄在该轴上自由旋转。

13.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该握持表面和在该轴第一和第二端之间伸展的直线平行。

14.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该握持表面一般呈圆柱形，其特征还在于握持表面围绕该轴伸展。

15.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该握持表面的大部分位于该驱动插孔和该驱动销之间。

16.按照权利要求1所述的加长杆，其特征在于该棘轮机构包含一个棘轮动作方向控制件，该控制件由使用者操作，至少可以选择一个顺时针和一个逆时针棘轮动作。

17.按照权利要求16所述的加长杆，其特征在于该棘轮动作方向控制件包含一个围绕该轴伸展的环。

18.按照权利要求16所述的加长杆，其特征在于该手柄至少一部分位于该驱动插孔和该棘轮动作方向控制件之间。

19.按照权利要求16所述的加长杆，其特征在于该棘轮动作方向控制件至少一部分位于面对该驱动销的该棘轮机构的一侧。

20.按照权利要求16所述的加长杆，其特征在于该棘轮动作方向控制件从该轴上该驱动插孔与该驱动销之间的中间位置径向地向外伸展。

21.一种加长杆，其包含：

一根包含第一和第二以及一个在它们中间伸展的中间部的整体轴，所述第一端包含一驱动插孔，所述第二端包含一驱动销，

一个围绕该轴安装在该第一和第二端之间并可旋转的手柄，和

一个将该手柄和该轴接合在一起的棘轮机构；

所述棘轮机构包含一个按和该轴一同旋转方式安装的棘爪和一个按和该手柄一同旋转方式安装的内部齿形元件。

22.一种加长杆，其包含：

一根包含第一和第二端以及一个在它们中间伸展的中间部的整体轴，所述第一端包含一驱动插孔，所述第二端包含一驱动销；

一个围绕该轴安装在该第一和第二端之间并可旋转的手柄，所述手柄包含一个握持表面，该表面在该轴的至少两个相反侧面上绕轴伸展。

一个将该手柄和该轴接合在一起的棘轮机构。

23.一种加长杆，其包含：

一根包含第一和第二端以及一个在它们中间伸展的中间部的轴，所述第一端包含一驱动插孔，所述第二端包含一驱动销；

一个围绕该轴安装在第一和第二端之间可以旋转的手柄，所述手柄包含一个握持表面，该表面在该轴的至少两个相反侧面上绕轴伸展；和

一个将该手柄和该轴接合在一起的棘轮机构。

24.一种加长杆，其包含：

一根包含第一和第二端以及一个在它们中间伸展的中间部的轴，所述第一端包含一驱动插孔，所述第二端包含一驱动销；

一个围绕该轴安装在第一和第二端之间可以旋转的手柄；

一个将该手柄和该轴接合在一起的棘轮机构；

所述棘轮机构包含一个按和该轴一同旋转方式安装的棘爪和一个按和该后柄一同旋转方式安装的内部齿形元件。

25.在一种工具的速卸机构中包含一个驱动销，所述驱动销包含一个非圆形驱动部，一个邻接部和一条相对于纵轴线倾斜伸展的通道，该轴线由驱动部第一端和邻接部第二端之间的驱动销规定，所述非圆形驱动部的形状和工具附件的内部配合，以便将力矩施加给该工具附件，所述机构包含一个由该通道可滑动地接纳的锁定件，该锁定件可在工具附件啮合位置和工具附件卸脱位置之间移动，

该改进包含：

一个围绕该轴并位于和该锁定件接触的位置上的环，所述环和垂直于该纵轴线的中间平面对称；

一个弹簧将该环压靠在该锁定件上。

26.按照权利要求25所述的工具的速卸机构，其特征在于还包含：

一个围绕着该环和该弹簧伸展的套筒，所述套筒可以沿该邻接部滑动，以便抬起该环离开该锁定件。

27.按照权利要求25所述的工具的速卸机构，其特征在于该环包括互相平行的第一和第二侧表面，其特征还在于该侧表面之一和该锁定件接触。

28.按照权利要求25、26或27所述的工具的速卸机构，其特征在于还包含：

一个将该锁定件压靠在该环上的卸脱弹簧。

29.在一种工具速卸机构中，包含一个驱动销，所述驱动销包含一个非圆形驱动部，还包含一个邻接部和一条相对于纵轴线倾斜伸展的通道，该纵轴线由驱动部第一端和邻接部第二端之间的驱动销规定，所述非圆形驱动部的形状和工具附件的内部配合，以便将力矩施加给该工具附件，所述机构包含一个由该通道可滑动地接纳的锁定件，该锁定件可在工具附件啮合位置和工具附件卸脱位置之间滑动，

该改进包含：

一个和该锁定件接触并围绕该轴的环，所述环包含第一和第二相反的，但平行的表面，该平行表面之一和该锁定件接触。

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