CN1626317A - 无棘爪的棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手柄与棘轮头部成一体的扳手。棘轮头部限定了一大体为圆形侧壁的空腔。绕其外表面具有径向齿的环形转子位于该空腔内。转子齿与一组由空腔的侧壁径向向内延伸的齿相接合。由诸如片簧的一偏压元件推动转子齿与侧壁齿啮合。侧壁齿最好构成为沿棘轮运作中转子旋转方向上具有逐渐增加的高度。

Description

无棘爪的棘轮扳手

技术领域

本发明总的涉及手工工具技术。更具体地说涉及一种无需使用棘爪即可操作的棘轮扳手。

背景技术

多年以来，已经提供了很多类型的棘轮扳手。如本领域技术人员所知，棘轮机构允许扳手沿一个旋转方向传输转矩而又允许沿另一个旋转方向自由运动。因此，使用者可以高效地操作扳手而又无需每次在扳手受到转矩时将其由螺母或其它被驱动零件上移开。在某些情形下，棘轮头部可能会安装在扳手的两端。在其它情形下，棘轮头部将安装在扳手手柄的一端，在另一端提供带开口的扳手头。

一般来说，棘轮扳手利用一个棘爪，它具有与旋转齿轮(或棘轮)啮合的齿。齿轮夹持在位于扳手头部的开口中。棘轮可限定一个成形的开口，以直接与螺母配合或容纳一个特殊的插入工具。在其它情形中，棘轮可带有一个与多种不同尺寸的套筒一同使用的柄脚。

在本领域中也已知不使用棘爪而具有效能的棘轮扳手。例如，在此引入作为参考资料的，属于Chaconas的美国专利US5,842,391中就公开了这样的一种扳手。尽管许多现有的无棘爪扳手使用起来一般都不错，但是在本领域中仍然存有其它创新结构的余地。

发明内容

本发明认识到现有技术的结构及方法中的上述缺点及其它缺点并予以解决。

本发明提供了一种具有与棘轮头部形成一体的手柄的扳手。棘轮头部限定了一个具有通常圆形的侧壁的空腔。环绕其外表面有径向齿的一个环形转子定位于该空腔内。转子齿与一组由空腔侧壁径向向内延伸的齿啮合。提供了一个例如片簧的偏压元件，以推动转子齿与侧壁齿啮合。优选的是，侧壁齿的构成是在棘轮运动过程中转子旋转的方向上具有逐渐增加的高度。

从公开元件的不同的组合及其子组合以及其使用的方法中，可以了解到本发明的其它目的、特点和其他各个方面，下面详细讨论。

附图说明

在说明书的其余部分，将参照附图更为详尽地对包括最佳实施方案在内的本发明进行阐述，本发明给出对于本领域技术人员全面而又可以实现的公开，其中：

图1是依照本发明构造的无棘爪棘轮扳手的分解立体图；

图2是图1中的扳手在装配情形下的立体图；

图3显示图1中扳手的棘轮机构的零件的放大分解图；

图4是沿图2中线4-4剖开的剖面图；

图5A是棘轮机构的转子的放大平面图；

图5B是其中未安装棘轮的棘轮头部的放大平面图；以及

图6A和6B分别显示啮合和释放模式下棘轮机构操作的示意图。

本说明书和附图中意欲重复使用参考标号来表示本发明中相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

本领域的普通技术人员应该理解，在此的讨论仅仅是示范性实施例的描述，目的不是在对本发明作更宽范围的限制，更宽范围是示例结构中的实施例。

图1和图2显示了依照本发明设计的棘轮扳手10。如图所示，扳手10具有与棘轮头部14作成一体的手柄12。在此情形中，对置的头部16限定了一个开口端，不过本领域的技术人员理解，可以在扳手10的两端提供不同尺寸的棘轮头部。

现在参见图3，头部14限定了一个在其附近具有大体为圆形侧壁18的空腔17。一个环形转子(或棘轮)20放进空腔17中。提供了一个偏压元件以易于棘轮机构的操作。在此情形中，例如，偏压元件被构成为一个片簧22，它定位于侧壁18的弓形段中所限定的凹槽24之中。

参见图1、2及图4，在所示实施例中提供了端板26和28，以将转子20夹持在空腔17中。端板26和28可以通过任意适当的方式连接到头部14上，例如通过螺钉、卡环或永久的连接方法。

如图3和图5A所示，本实施例中转子20具有中心开口30，它限定了用于与螺母或其它将受到转矩的零件啮合的一个十二点表面32。在其它实施例中，中心开口30可以被构成为容纳开口套筒或用于执行预期功能的其它工具。在可以预料的其它实施例中，转子20不具有中心开口，而是带有用于容纳在传统套筒中的柄脚。

转子20还包括多个环绕其外圆周表面等间隔布置的径向齿34。如下文会有更详尽说明的那样，齿34与一组由侧壁18径向向内延伸的齿(总体用36标示)接合。此例中，提供了总共六个这样的齿36a-f，它们沿着转子20旋进的方向具有逐渐增加的高度。

如最清楚显示的图5B所示，齿36a-f的顶面最好按照从齿36a开始的渐近螺线38的轮廓。在其它实施例中，齿36的顶面则可以是具有逐渐增加的高度，但是处于与空腔17相同的直径处。

此外，齿36(与弹簧22一起)最好是位于头部14的远端半球中(即与手柄12最接近的半球相对的头部14的弓形段)。如图所示，齿36在远端半球中的位置是将前两个齿(36a和36b)置于在手柄12沿其轴线拉下时防止无法重新啮合的位置。换句话说，齿36a和36b即使在转子20抵靠位于齿36a和凹槽24之间的侧壁18的表面时也能啮合。此外，侧壁18的这部分提供了一个支点，在压缩弹簧22时以最小反向转矩在该支点上枢转转子20，以有利地执行棘轮机构的运作。

参见图5A，可以看出每个齿34均具有前表面40、顶表面42和背表面44。如图5B所示，每个齿36均具有前表面46、顶面48和背表面50。在图示的实施例中，背表面具有更加平缓的坡度，以利于转子20在棘轮运动中的旋转。该配置还增强了齿抵抗剪力的强度。然而，前表面具有更大的坡度是为了利于在施加转矩过程中彼此啮合。事实上，在许多实施例中前表面可能具有同垂线大体相等或更偏斜的坡度。

现在参见图6A和6B，可很容易地解释扳手10的棘轮操作。头部14的中心开口17构成为具有比转子20的外径稍大的直径。这样，转子齿34就可以沿侧向移动以与齿36啮合和脱离啮合。一般情况下，齿34将在弹簧22的驱动下(如箭头B所示)与齿36啮合，从而允许使用者沿第一旋转方向对螺母或者其它被驱动的零件施加转矩。

为使扳手做棘轮运动，使用者通常沿一般纵向方向拉动手柄12以使转子20脱离与齿36的啮合(如箭头C所示)。因为齿34不再与齿36啮合，所以手柄12可以如希望的那样旋转。背表面44和50的更加平缓的坡度使这种旋转更加容易。因为在扳手以此方式旋转时转子20挤压弹簧22，所以一旦使用者略微放松了施加在手柄12上的纵向拉力，弹簧22就可以提供恢复力以重新啮合齿34和36。

尽管已经显示和描述了本发明的优选实施例，但是本领域普通技术人员可以在不背离本发明精神和范围的情况下对其做出改进和变化。此外，应当理解，不同实施例的各方面可以整体或部分地相互交换。另外，本领域的普通技术人员应当理解，上述描述只是作为示例而不是对本发明进行限制。

Claims (20)

1.一种扳手，包括：

一手柄；

一与所述手柄形成一体的棘轮头部；

所述棘轮头部限定一具有通常圆形的侧壁的空腔；

一组位于所述空腔中并向内沿径向延伸的侧壁齿；

一位于所述空腔中的环形转子，所述转子具有环绕其外表面的转子齿，用于和所述侧壁齿啮合；以及

一构成为推动所述转子齿与所述侧壁齿啮合的偏压元件。

2.如权利要求1所述的扳手，其中所述偏压元件包括一片簧。

3.如权利要求1所述的扳手，其中所述侧壁齿被构成为沿着棘轮运动过程中所述转子旋转的方向具有逐渐增加的高度。

4.如权利要求3所述的扳手，其中所述侧壁齿位于所述棘轮头部的远端半球内。

5.如权利要求4所述的扳手，其中所述偏压元件位于所述棘轮头部的所述远端半球内。

6.如权利要求5所述的扳手，其中所述偏压元件包括一片簧。

7.如权利要求3所述的扳手，其中所述侧壁齿的所述逐渐增加的高度，按照所述组中第一齿前起始的渐近螺线的路径。

8.如权利要求1所述的扳手，其中转子齿被构成为具有由顶表面相互连接的前表面和背表面。

9.如权利要求8所述的扳手，其中每个所述转子齿的所述背表面与其所述前表面相比具有更加平缓的坡度。

10.如权利要求9所述的扳手，其中所述前表面具有垂线的向前倾斜的坡度。

11.如权利要求1所述的扳手，还包括位于所述棘轮头部的各个侧面上的第一端板和第二端板，以将所述转子保持在所述空腔中。

12.如权利要求1所述的扳手，其中所述转子限定一贯穿其中的中心开口。

13.如权利要求12所述的扳手，其中所述中心开口具有用于与紧固件啮合的多点表面。

14.一种棘轮工具，包括：

一限定具有通常圆形侧壁的一空腔的棘轮头部；

一组位于所述空腔中并向内沿径向延伸的侧壁齿；

一位于所述空腔中的环形转子，所述转子具有绕其外表面的转子齿，用以与所述侧壁齿啮合；以及

所述侧壁齿被构成为沿着棘轮运动过程中所述转子旋转的方向具有逐渐增加的高度。

15.如权利要求14所述的棘轮工具，还包括被构成为推动所述转子齿与所述侧壁齿啮合的偏压元件。

16.如权利要求15所述的棘轮工具，其中所述偏压元件包括一片簧。

17.如权利要求14所述的棘轮工具，其中所述侧壁齿的所述逐渐增加的高度，按照所述组中第一齿前起始的渐近螺线的路径。

18.如权利要求14所述的棘轮工具，其中所述转子齿被构成为具有由顶表面相互连接的前表面和后表面。

19.如权利要求18所述的棘轮工具，其中每个所述转子齿的所述背表面与其所述前表面相比具有更加平缓的坡度。

20.如权利要求19所述的棘轮工具，其中所述前表面具有垂线的向前倾斜的坡度。

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