CN1202124A - 联接装置及相应的旋转驱动工具 - Google Patents

Abstract

闭锁/释放由在阳性部(1)的中央孔(A)中滑动的一个轴向杆(T)控制,所述杆的移动由一个摆动件(15)控制。本发明尤其用于接杆与套筒的联接。

Description

联接装置及相应的旋转驱动工具

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的联接装置，用以联接一阳性件部分与一带有一闭锁槽的阴性件部分。

本发明尤其应用于旋转驱动工具、比如棘轮扳手的接杆或万向接头与另一个接杆、可更换套筒或松/紧螺钉万向接头之间的联接。

在如上所述类型的现有联接装置(例如见US-A-1864466)中，驱动机构是一个滑动安装在阳性件上并与传动装置直接相连的环。所述传动装置由一个中心轴和一个横向键构成。为了力传递和运动的目的，横向键穿过阳性件的一个直径方向的键槽，该键槽应当足够长、足够大，这导致大大减弱了阳性件的强度。

本发明的目的是提供一种比现有联接装置更加坚固、可靠、操作方便且不易阻塞的联接装置。

为此，本发明的主题是一种上述类型的联接装置，它具有如权利要求1特征部分所述的特征。

根据本发明的联接装置可以具有权利要求2到14所述的一项或多项特征。

本发明的目的还在于提供一种旋转驱动工具，尤其是刚性或挠性的接杆、万向接头、铰接或滑动手柄或者曲柄，包括一个阳性件部分，其远端部用于嵌入一驱动机构，尤其是套筒、万向接头或者刚性或挠性接杆的带有一闭锁槽的阴性部分内，所述阳性件部分具有如上所述的联接装置。

下面参照附图描述本发明的若干实施例，附图中：

—图1以局部剖视图的形式示出了根据本发明的一个与一套筒和一旋转驱动工具相连的接杆；

—图2示出了同一接杆，其远端部被剖开；

—图3示出了联接装置处于稳定位置或者闭锁位置时所述接杆的端部放大纵剖视图；

—图4是类似于图3的视图，但联接装置处于释放位置；

—图5和图7分别类似于图3和图4，但对应第二种实施例；

—图6是沿图5中VI-VI线的剖视图；

—图8和图10分别类似于图3和图4，但对应第三种实施例；

—图9是沿图8中IX-IX线的剖视图；

—图11和图13分别类似于图3和图4，但对应第四种实施例；

—图12是沿图11中XII-XII线的剖视图；

—图14类似于图3，但对应第五种实施例；

—图15是类似于图4上半部的半视图，但对应第五种实施例；

—图16类似于图3，但对应第六种实施例；

—图17类似于图15，但对应第六种实施例；

—图18是根据本发明的一万向接头的局部轴向剖视图；

—图19是沿图18中XIX箭头方向的局部视图；

—图20是沿图18中XX-XX线的局部半剖视图；

—图21到23是万向接头的一种改型的分别类似于图18到20的视图。

示于图1和图2中的接杆1的总体形状为一沿X-X轴的直杆，为了描述的方便，图中为水平放置。该接杆用于以其近端或者后端(图1和2的右侧)与旋转式驱动工具3，比如一棘轮扳手的接头2相配合。接头2尤其可以是标准化的方头，容纳在接杆的一轴向接合孔4中。接头上的一个滚轴受一弹簧作用，卡在接合孔4中的一相应凹槽中。

在其远端或者前端(图中的左侧)，接杆具有一非圆形的阳性联接头6，并带有一啮合装置7。联接头适于嵌入一可更换套筒8的近端近端之内的阴性接合头内。可更换套筒的远端有一驱动头，适于与一旋转驱动机构的接头相配合，后者一般是螺杆或者螺帽。

啮合装置7(图3和图4)是按下述方式构成的。

从接杆的远端出发，沿X-X轴线有一阶梯形的中央盲孔A。它依次包括一大直径的入口部9、一中等直径的中间部10和一小直径的长度更长的主体部11，后者在明显超过接杆的接头6的地方终结。

一第一通道12将中央孔A的中间部10与接杆的表面连通起来，并通向接头6的一凹陷区域。该通道12的外部开口是收缩的。一第二通道13与通道12共面，位于X-X轴线的同一侧，将中央孔的邻近其近端的主体部11与接杆的不受力部分连通起来。将通道13扩孔，差不多直到其长度方向的中部，从而形成一内部凸肩14。

在通道13中，安装有一摆动的传动机构15。它包括一处于凸肩14和形成于通道入口处的折边之间的球节16。该球节16向外延伸出一操纵钮18，后者突出于接杆的外表面。该球节还向内延伸出一尾柄19，后者穿入中央孔的主体部11。尾柄19的直径略小于主体部的直径。

在中央孔A中有一中央传动杆T。从后向前，该传动杆由一在中央孔主体部11中滑动的主体件20、一个小直径的释放段21、一大头向前的第一截锥形凸台22、一中等直径的闭锁段23、一大头仍然向前的第二截锥形凸台24和一个小直径的轴向凸头25构成。

在中央孔的入口部9中固定有一弹簧座9，一回位弹簧27被压在该弹簧座的底部和传动杆T的前端之间，凸头25确保弹簧的中心对正。

在通道12中，以稍许间隙安装有一闭锁滚轴28。该滚轴通过通道开口的前述收缩而被约束在通道中。

在闭锁位置(图3)，在弹簧27和凸台22和24的作用下，滚珠28被约束于外侧位置，在该位置，滚珠突出于接杆之外。因此，该接杆与凸台24的前端接触。传动杆T的后部大致位于通道13轴线的右侧，这就向后推开了尾柄19。操纵钮18因而向前摆动，如图所示。

为了能够将接杆插进套筒8内，首先应当使滚珠28缩回通道12内。为此，操作者向回拉动操纵钮18(图4中的箭头F方向)，以使得尾柄19向前推动传动杆T的端面，进而压缩弹簧27。这种移动使释放段21正对通道12(图4)，这使得滚珠完全收缩回来。

当接杆的接头6通过一合适的挡块已插入套筒一预定的距离时，一凹槽8A与通道12正对。凹槽例如由一环形槽构成，如图3中的点划线所示。通过释放操纵钮18，即可由弹簧27将中央传动杆T送回到其初始位置，这使得滚珠28在凸台22然后在凸台24的作用下而重新突出，从而，该滚珠就卡到套筒的凹槽8A之中。这样，联接就被锁定了。

应当注意到，由于尾柄19和中央孔的主体部11的直径略有差异，传动机构15大致沿侧向导向，以使得其运动实际上局限于在通道12和13的公共面内前后纵向摆动。另外，由于凸台24和弹簧27的存在，套筒和接杆直径的径向间隙的变化、以及凹槽8A的深度的变化，都自动得到补偿。凸台和弹簧永久地向滚珠施加径向向外的弹性载荷。啮合装置7的位置因此实际上是与其闭锁位置是一样的。

图5到图7所示的实施例与前述实施例相比有下述不同：

—中央孔A的直径在其长度方向上恒定不变，并明显超出通道13；

—传动杆T从前向后依次包括：一个与中央孔直径相同的短导向段29；小直径的释放段21；大头向后的截锥形凸台22；中等直径的闭锁段23；大头仍然向后的截锥形凸台24；与中央孔直径相同的主体20，其中有一槽30邻近其后端；回位弹簧27的对正凸头25，弹簧压在传动杆的后部和中央孔的底部之间；

—传动机构的尾柄19有分叉，并处于槽30中，跨骑在传动杆的由该槽限定的小直径段31上。

这种结构使得在稳定位置或者闭锁位置时(图5)，传动杆被弹簧27向前推动，从而将滚珠28卡在通道12的收缩口和凸台24的顶端之间。因此尾柄19被槽30的后壁向前推动，从而使得操纵钮18向后摆动。

为了使滚珠28缩回，操作者向前推动操纵钮18，以使传动机构的尾柄19将中央传动杆向后拉动而压缩弹簧27。如前面所述的那样，通过简单地释放操纵钮18，即可完成锁定。

应当注意到，在本实施例中，传动机构的侧向导向是由尾柄19的分叉形状完成的。

图8到图10所示的实施例与前述实施例相比有下述不同：

—槽30被一空竹状的双锥形孔所取代，其轴平行于通道13的轴；

—如图3和4所示，所示尾柄19是一圆柱形凸台，它插入孔32，直到越过轴X-X；

—操纵钮18被另一个圆柱形凸台33所取代；

—凸台33被接纳于一操纵滑块35的一凹槽34中，所示操纵滑块是扇柱体形状的。通过下述方式，该滑块被约束于接杆的表面：滑块的两条厚度减薄的侧边36，在固定在接杆上的一套管38的纵向槽37(图9)内滑动；

—传动机构的球节16没有靠在凸边17上，而是受一附加弹簧39的压力作用。附加弹簧被压在凸肩14和球节之间。这就避免了传动机构的间隙带来的危险，同时保证了较大的活动自由度。

装置的运作与图5到图7所示的实施例是相同的，只有下述不同：传动机构的操纵是通过滑块35间接完成的，为使滚珠缩回，要向前推动滑块。滑块35使得使用起来更加舒适方便，并有效保护了内部机构不受污垢的污染。另外，当接杆被向后拉动时，固定的套管38保护了滑块不受周围部件的误操作。

还应注意到，双锥形孔本身确保了传动机构的侧向导向，同时可使得增大中央传动杆的轴向位移，并大大缩减传动机构和传动杆之间的任何间隙，而无论位移方向如何。

图11到图13所示的实施例与前述实施例相比有下述不同：

—球节16是半球形的，其沿径向的外半部被取消了；

—滑块35-套管38组合件被一滑动环40所取代，后者有一接纳凸台33的内部凹槽34；

—约束于接杆上的槽42中、邻近处于稳定位置或闭锁位置的环40的后端的一个卡环41，保护环40不受前述的误操作。

图14和图15的实施例在下述方面与前述实施例不同：

—从中央传动杆的轴座29到其主体20，从前到后依次是凸台24、闭锁段23、凸台22和释放段21；

—中央传动杆的凸台25和弹簧27被取消了；

—环40包括一厚度几乎恒定的管状体43，后者以很大的间隙环绕接杆，其在接杆上的导向在前部依靠一内部套圈44。后者在稳定或者闭锁位置时作用于容纳于接杆的邻近接头6的槽46中的卡环45。环40由置于管状体43和接杆之间的一柱形环47加以补充。该柱形环在其前部有一接纳传动机构的凸台33的槽48。在柱形环47的后端面和容纳于接杆的第二槽51中的一个第二卡环50之间，压有一回位弹簧49。同样地，第二卡环构成管状体43的一个后部导向装置。

这样，在稳定或者闭锁位置时，组合件43-47被弹簧49向前推动，从而使传动机构15向前摆动。通过向后拉动环43的主体，滚珠可以缩回，这就通过环圈47压缩弹簧49。

应当注意到，环40受到套筒本身的保护，使之免遭任何误释放。套筒具有至少等于环外径的外径。卡环45也有助于这种保护。另外，回位弹簧49的大直径使闭锁获得很大的可靠性。

图16和图17的实施模式构成图5到图7所示实施模式的一种变型，其不同之处在于传动机构的装配。事实上，球节16的径向下半部被取消了，所剩下的一半受一附属弹簧39向外的推力作用。

因此，在稳定位置以及在闭锁位置，半球节作用于凸边17的凸缘上，尾柄19终结于中央孔A之外。因此在尾柄和中央传动杆T之间没有任何接触，使得传动机构的意外摆动不对传动杆起任何作用。为使滚珠缩回，应当将操纵钮向后摆动，然后将其按下，以将尾柄19插入槽30，然后再将其向前摆动(图17)。

图18到20图示了本发明用于一万向接头的情况。其中，阳性部1A通过一四通接头1B铰接到万向接头的阴性部1C上。

阳性部1A包括主体60，其端部是阳性联接头6。中央孔A贯穿主体，并从其近端直到离接纳滚珠28的远端通道12一短距离处扩孔为61。在近端，主体60终结于一大致横切轴X-X并略凹的面62，在该面上凸起有两个与四通接头1B相连的突耳63。

中央传动杆T与图14和图15所示类似，只是其近端是实心的，具有在扩孔61内滑动的增粗部64。回位弹簧27被压在该增粗部和扩孔底部的凸肩之间。

摆件15具有一如同图1到7所示的直接操纵钮18，其球节16由总体形状为C形的一固定夹68的一个分叉端67约束在近端通道的凸肩14上。该固定夹的腹板69的内侧贴合于主体60的面62，并在两突耳63的平行于X-X轴的内部平面间侧向导向。固定夹的端部分支67和70卡在主体的相对的凹槽71内，每一个在其近端部均有一倾斜凸起72。

分叉67的凹槽73为一U形，其两边平行，从侧向导向圆柱形的操纵钮18。因此，摆件15只有一个自由度，即绕球节16的垂直于轴X-X的轴旋转的自由度。

可注意到，所述的闭锁装置7实际上没有加长万向接头的全长。

图21到23所示的变型与前述实施例有下述不同，即，所示固定夹68环绕主体60。它包括一平的腹板80，其上有一椭圆形孔81用来侧向导向圆柱形操纵钮18。该腹板80作用于主体60的一平面82上。固定夹的两分支被主体60的侧凹槽83所固定，所述分支就卡在侧凹槽中。分支的自由端作用于主体60的与面82相对的平面84上。另外，在图示的例子中，一钮状体85封闭住扩孔61的近端。

在所有实施例中，套筒8都可以由任何其它具有一类似的阴性部的部件或工具、比如一万向接头或者一接杆(刚性的或挠性的)所替代。

另外，当然，接杆1也可以由任何其它具有一类似的阳性部的部件或工具所替代，尤其是由一万向接头、接杆(刚性的或挠性的)、铰接手柄、曲柄或者滑动手柄所替代。

Claims (15)

1.联接一阳性件部分(1)与一带有闭锁槽(8A)的阴性件部分的联接装置，其中，阳性部包括：

(a)一大致轴向的中央孔(A)，其中开有两个通道(12，13)，即远端通道(12)和近端通道(13)，它们将所述中央孔与所述阳性部的外表面连通起来；

(b)一适于在所述远端通道(12)中，在一闭锁位置和一收缩位置之间移动的闭锁栓(28)，在所述闭锁位置，所述闭锁栓突出于所述阳性部之外，从而能够卡在阴性件(8)的所述闭锁槽(8A)中；

(c)适于在所述中央孔(A)中，在一闭锁位置和释放位置之间移动的传动部件(T)，其远端部(21到24)与所述闭锁栓相配合；

(d)活动安装在所述近端通道(13)中的一传动机构(15)，与传动部件(T)的近端部相配合；

其特征在于，所述传动机构(15)有一沿所述近端通道(13)的轴的工作位置，在该位置，主要通过绕垂直于中央孔(A)的轴(X-X)的轴在一径向平面内的摆动而引起所述传动部件(T)的位移。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)永久地约束在所述工作位置。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)有一个突出于所述阳性部(1)之外的操纵钮(18)。

4.如从属于权利要求1的权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)受一附属弹簧(39)的朝向一与所述传动部件(T)相隔一定距离的无效位置的力的作用，所述附属弹簧支承在所述近端通道(13)的一内部凸肩(14)上。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)有一啮合在一操纵机构(35，40)中的操纵突起部(33)，所述操纵机构盖住所述近端通道(13)的开口。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述操纵机构(40)是一在所述阳性部(1)上导向的滑块。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述操纵机构(40)是一滑动安装在所述阳性部(1)上的环。

8.如权利要求5到7之一所述的装置，其特征在于，它包括若干所述操纵机构(35，40)的保护装置(38，41)，以至少在所述阳性部(1)相对于所述阴性部(8)后退的方向上防止周围环境对其误操作。

9.如权利要求1到3和5到8之一所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)约束于所述近端通道(13)的一内部凸肩(14)和该通道开口的收缩部件(17)之间。

10.如权利要求5到8之一所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)受一附属弹簧(39)的朝向所述近端通道的开口的力的作用，所述附属弹簧支承在该通道的一内部凸肩(14)上。

11.如权利要求1到10之一所述的装置，其特征在于，它包括所述传动机构(15)在工作位置时其内部径向端(19)的若干侧向导向部件。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述侧向导向部件包括所述传动部件(T)中的一个双锥形孔(32)。

13.如权利要求1到12之一所述的装置，其特征在于，它另外还包括一个将传动部件(T)推回其闭锁位置的回位弹簧(27，49)。

14.如权利要求1到13之一所述的装置，其特征在于，所述传动机构(15)包括一个形成球节(16)的部分，所述传动机构适于绕之摆动。

15.旋转驱动工具(1)，尤其是刚性或挠性的接杆、万向接头、铰接或滑动手柄或者曲柄，包括一个阳性件部分(1)，其远端部(6)用来嵌入一驱动机构(8)、尤其是套筒、万向接头或者刚性或挠性接杆的带有一闭锁槽(8A)的阴性件部分内，所述阳性件部分具有如权利要求1到14之一所述的联接装置。

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