CN1907651A - 丝锥和板牙用棘轮扳手组件及适配器 - Google Patents

Abstract

一种与丝锥和板牙联用的棘轮扳手组件，包括具有第一手柄和在第一手柄一端限定开口通过的头部的扳手。棘轮环设置在开口中以便棘轮环相对于头部在第一方向上转动，并且随头部在第二方向上转动。该棘轮环限定基本上圆柱形的具有从其上径向向内凸起的肋的内肋面。适配器包括啮合丝锥、板牙和在外表面限定凹陷的套筒之一的底部部分。该棘轮环与其中的套筒部分滑动啮合，并且被肋和凹陷旋转夹持在该棘轮环上。

Description

丝锥和板牙用棘轮扳手组件及适配器

技术领域

本发明总体上涉及丝锥和板牙组件及其相关的扳手。特别是，本发明涉及包括棘轮部件的丝锥和板牙扳手组件。

背景技术

众所周知，丝锥和板牙分别用来加工螺纹孔和外螺纹。现在的丝锥和板牙组件在应用中典型地需要夹持和驱动各种丝锥和板牙的专用扳手。这些扳手专门为夹持丝锥和板牙而设计，而不能适合于与其它工具一起使用，如套筒、延长套筒等。而且，因为丝锥和板牙需要大量的工具，现有的丝锥和板牙组件要求使用各种独立的扳手。

发明内容

本发明是对现有技术的结构和方法的问题的认识的基础上提出解决方式。在本发明一个实施例中，扳手组件包括，具有第一手柄部分和在该第一手柄部分一端的头部的扳手，该头部限定开口。棘轮环设置在该开口中，以便棘轮环相对于头部在第一方向上转动，以及随头部在第二方向上转动。该棘轮环限定了在其上具有径向向内突出的肋的基本上圆柱形的内部啮合面。适配器包括接收丝锥和板牙之一的下部和限定外表面凹陷的套筒部分。当将该套筒部分插入棘轮环时，该凹陷可滑动地容放该肋于其中。

在本发明另一个实施例中，与丝锥适配器和板牙适配器联用的棘轮扳手包括第一手柄部分、第二手柄部分和设置在第一和第二手柄部分之间的头部，其中该头部限定开口。棘轮环设置在该开口中，以便棘轮环相对于头部在第一方向上转动，并且随头部在第二方向上转动。该棘轮环限定了在其上多个具有径向向内突出的肋的基本上圆柱形的内部啮合面。该丝锥适配器和该板牙适配器均包括限定外表面多个凹陷的套筒部分。该多个凹陷这样设置以便当将该套筒部分插入该棘轮环时，每个凹陷可以容放多个肋之一。

在本发明再一个实施例中，夹持板牙以与棘轮扳手联用的适配器，该棘轮扳手具有限定基本上圆柱形的内部啮合面的头部和在其上径向向内延伸的肋，该适配器包括限定外表面凹陷的套筒部分和限定用来容放板牙的六边形凹陷的下部。当将该套筒部分插入棘轮扳手头部时，该凹陷可滑动地容放该肋。

在另一个实施例中，夹持丝锥以与棘轮扳手联用的适配器，该棘轮扳手具有限定基本上圆柱形的内部啮合面的头部和在其上径向向内延伸的肋，该适配器包括限定外表面凹陷的套筒部分和从套筒部分轴向延伸的多个指。每个指具有靠近套筒部分的近端和带螺纹面的远端。螺纹构件与指的螺纹面旋转啮合。该螺纹构件朝某个方向旋转促使指的远端向内以夹紧丝锥，并且该螺纹构件朝相反方向旋转使得指的远端向外移动并且释放丝锥。

结合本说明书并且构成其一部分的附图，图解了一个或多个钻头卡盘实施例，并且结合该描述解释了钻头卡盘的原理。

附图说明

在本说明书中，参照附图对本发明的丝锥和板牙棘轮扳手组件及其针对本领域普通技术的最优模型进行了完整和可能的揭示。

图1A和1B分别为根据本发明示范性实施例揭示的棘轮扳手的顶透视图和顶视图；

图2A、2B和2C分别为与图1A和1B中棘轮扳手联用的丝锥适配器的侧视图，透视图和仰视图；

图3A、3B和3C分别为与图1A和1B中棘轮扳手联用的板牙适配器的分解透视图、透视图和仰视图；

图4是图3A至3C中所示板牙适配器对准盘的仰视图；

图5是与图3A至3C中所示板牙适配器联用的标准板牙的透视图；

图6是与图2A至2C中所示丝锥适配器联用的标准丝锥的透视图；

图7是图2A至2C中所示丝锥适配器插入图1A和1B中所示棘轮扳手时的侧视图；

图8A和8B分别为与图1A和1B中所示棘轮扳手联用的延伸部分的侧面剖视图和透视图；

图9是与本发明所揭示的相一致的棘轮扳手实施例的顶视图；

图10A和10B分别为与图1A、1B和图9中所示棘轮扳手联用的丝锥适配器实施例的侧视透视图和顶视透视图；

图11A和11B分别为与图10A和10B中所示丝锥适配器联用的延伸部分实施例的侧视图和透视图；

图12A、12B、和12C分别为与图1A、1B和图9中所示棘轮扳手联用的丝锥适配器实施例的分解透视图、透视图和仰视图；

图13是图12A-12C中所示丝锥适配器本体侧视图；

在本说明书的揭示和相关附图中，参考标号的重复使用，意味着代表该钻头卡盘同样或类似的部分或部件。

具体实施方式

下面将详细参考本发明当前优选实施例，图解附图中一个或多个实例。每个实例都是以对本发明的解释的方式提供，但不局限于此。事实上，本领域的技术人员会认识到，本发明可以进行修改和变化，而不脱离本发明的范围和精神。例如，一个实施例中所图解或描述某一部分可以用于另一个实施例以产生更进一步的实施例。因此，本发明覆盖所附权利要求范围内的修改和变化以及它们的等同物。

参照图1A和图1B，棘轮扳手100具有头部102、第一手柄部分104和第二手柄部分106，第一和第二手柄从头部102延伸以便它们彼此相对。棘轮环108可旋转地容放在头部102中，并且包括内部啮合面110，其带有从其上向内延伸的多个成形肋112。在一个实施例中，该肋是半圆柱形的。然而，应该理解该肋的横截面形状可以是三角形、正方形、椭圆形或其它合适的形状。每个肋112包括横跨棘轮环轴的轴向的槽，并且该槽与其它的槽对准以形成第一环形槽116。该第一环形槽116构造成容放环118，该环118可以是连续柔性环或不连续弹簧环。肋112和环118将分别容放在这里将更详细讨论的工件的相应的凹陷和槽中。

棘轮扳手100包括杠杆120，其允许使用者选择棘轮扳手对工件施与力矩的旋转方向和扳手相对工件通过棘轮滑过的旋转方向。杠杆120有选择性的控制设置在与棘轮环108外表面啮合的头部102中的棘轮机构(未示出)。一个合适的棘轮机构的例子揭示在颁给Arnold等人的美国专利第6,918,323号中，在此，完全参照结合该专利公开的内容。

现在参照图2A至2C，其示出了根据本发明的一个实施例的丝锥适配器130。丝锥适配器130包括套筒部分132、从其上轴向延伸的多个指134、和在指远端啮合的螺母136。

套筒部分132包括一套凹陷138和第二环形槽140。如图所示，每个凹陷138呈半圆柱形并且绕套筒部分132间隔开，以便该套筒部分可插入棘轮环108(如图7)。应该理解，凹陷138的形状应该与肋112的形状相对应以使套筒部分132可旋转地固定在棘轮环108中。第二环形槽140形成在套筒部分132的外周并且在将套筒部分132插入棘轮环108时对准凹槽116。这样，第二环形槽140定位成容放环118的各部分以在轴方向将丝锥适配器130可释放地固定在棘轮环108中，如图7所示。倒角边缘149对将丝锥适配器插入棘轮环108起辅助作用。

套筒部分132也包括用来滑动啮合图2C所示的驱动销钉148的横向孔141。这样，即使没有棘轮扳手，丝锥适配器130也可以用来对孔攻丝。特别地，销钉148滑动穿过横向孔141以使销钉从套筒部分132的两侧延伸。下一步，用户在套筒部分132的两侧抓紧驱动销钉148的两端，并在期望的任一旋转方向上施加转矩。

每个指134与邻近的指134用轴槽144隔开并且限定其远端的螺纹面142。如图2C所示最直观，当螺母136以顺时针方向旋转时，该指134的远端径向向内偏直到每个指134的内表面145与丝锥146(如图6)的驱动凸起部147啮合。螺母136旋转直到丝锥146足够紧固。如图6所示，丝锥146包括方形凸起部147。然而，指134(图2C)的内表面145可以以任何期望的方式构造以合适的啮合不同形状的凸起部147。如图7所示最直观，丝锥适配器130及在其中紧固的丝锥146被固定于棘轮扳手100中并且处于待用状态。逆时针方向旋转螺母136使指134径向向外移动以便用完后可以将该丝锥从该丝锥适配器中移走。

现在参照图3A-3C，板牙适配器150包括大体为圆柱形的套筒部分152和大体为圆柱形的下部154，该下部154限定形成在其中的凹槽156(如图3C)。在一个实施例中，凹槽156的横截面形状为六边形以啮合标准的六边形板牙。然而，应该理解，视板牙适配器的使用，凹槽156可能具有任何期望的横截面形状，包括圆形、矩形或其它多边形形状。

与丝锥适配器130类似，套筒部分152包括一套凹陷158和形成在外围区域的第二环形槽160。如前所述，与该丝锥适配器类似，凹陷158和第二环形槽160这样构造以使套筒部分152可滑动地容放于并有选择性地固定于棘轮环108中。连续轴孔162穿过套筒部分152和下部154而形成以允许杆、柱、细长构件等在用板牙上螺纹时通过。螺纹紧固件164螺接于在下部154的径向延伸孔中以轴向紧固插入凹槽156中的板牙。该紧固件可具有多边形形状的头部165以使用户在紧或松的方向易于旋转紧固件。作为选择，该头部可为滚花头以增加可抓紧性，并且可限定槽167以使紧固件可以用改锥拧紧。

板牙适配器下部154包括多个从该板牙适配器外表面延伸至轴孔162的径向凹槽166。构造每个径向凹槽166以使其与相应的引导销168滑动配合，其中该引导销168包括设置在其上表面的凹槽170和近轴孔162的端面172。对准盘174包括从其下表面向下延伸的螺旋脊176，对准盘174邻近下部154定位，使得脊176可滑动地容放于槽170中。脊176和凹槽170这样构造，视旋转方向的不同，对准盘174的旋转促使引导销168径向向内旋入轴孔162或从轴孔162径向向外旋出。如图所示，限位槽178形成在套筒部分152中，其容放轴向固定邻近下部154的对准盘174的C形夹179。该引导销用来将用板牙形成螺纹的工件居中以使工件轴与板牙轴同心。如图3C最直观，每个引导销端面172的边缘都是斜缘边以使端面172用来啮合具有相对小直径的工件。

为利用板牙适配器150，用户选择期望的板牙157(图5)，并将该板牙放置在凹槽156中并通过啮合板牙157和螺纹紧固件164将该板牙固定在其中。一旦将该板牙固定在该适配器中，就可以将板牙适配器套筒部分152插入棘轮环108中。板牙适配器150可以容纳直径接近轴孔162直径的细长构件(未示出)。如图3C所示最直观，视将要上螺纹的细长构件的直径不同，可能有必要旋转对准盘174以从轴孔162中旋出引导销168，从而当板牙给细长构件上螺纹时不会阻止细长构件通过。例如用户可以用板牙螺纹突起159(如图5)啮合细长构件的自由端并旋转棘轮扳手100。当旋转棘轮扳手100时，每个螺纹突起159的前引螺纹切入细长构件材料并且将螺纹切入细长构件的外周。继续相对于细长构件旋转棘轮扳手，使得在每个螺纹突起159的后续螺纹随着进入由每个螺纹突起159的前面的螺纹在细长构件上先形成的螺纹中。这样，棘轮扳手100沿细长构件的长度方向向下拉，以使细长构件通过轴孔162开始延伸并移动。一旦细长构件的前引末端邻近引导销168，对准盘174就可能顺时针旋转以促使引导销168向内直到它们的端面172抵靠该细长构件。这样，引导销168作为接触点帮助维持棘轮扳手、板牙157和该细长构件的同心定位。

现在参照图8A和8B，延伸部分180与棘轮扳手、丝锥适配器130和板牙适配器150联用，其包括大体为圆柱形的套筒部分182和容接端184。与丝锥适配器130上的套筒部分132类似，套筒部分182包括多个凹陷188和第二环形槽190。该凹陷188和第二环形槽190构造成分别容放棘轮环108上的肋112和环118。与棘轮环108类似，容接端184包括从其上向内延伸的带有多个肋196的内啮合表面194。该肋优选为能装配到形成在丝锥和板牙适配器的凹陷中的形状，在一个实施例中，该肋为半圆柱体形状。每个肋196包括槽，各个槽对准以形成容放环形构件118a的环形槽198。此外，延伸部分180包括在其中延伸通过的轴孔192。延伸部分180可以用来将丝锥适配器130和板牙适配器150固定在棘轮扳手上。当与板牙适配器联用时，孔192允许该细长构件通过延伸部分180。

现在参照图9，其构造了与图1A和1B中棘轮扳手100类似的另一个棘轮扳手实施例100a，并且其带有额外的枢转安装的手柄106a。手柄106a枢转地安装在头部102上并且由锁销122锁定就位，其中使用者操作该锁销122以选择性地啮合多个形成在头部102上的齿124。在一个实施例中，锁销122包括装在形成于邻近齿124的手柄端的孔(未示出)中的球和弹簧(未示出)。该弹簧偏压该球向外啮合齿124以锁定该手柄的位置。该手柄上有个按钮与该弹簧和该球操作性结合，以使当按下按钮时该球可以克服弹簧向外的偏置力被挤入该孔，以使该手柄向期望的方向枢转，此时使用者可以释放该按钮并且让该球与该多个齿124重新啮合。当丝锥和板牙在有限的可及性区域内操作时，这些特征是所期望的。应该理解，其它形式的锁销也是可行的，例如，将球或销偏离至与齿124结合的弹簧。

现在参照图10A和10B，其构造了根据本发明的、与图2A至2C所示丝锥适配器130类似的丝锥适配器130a的另一个实施例，不同的是，方形容接器193形成在套筒部分132的上表面并且构造使之容接标准棘轮扳手的方形驱动柄脚。这样，丝锥适配器130a既可以与根据本发明的棘轮扳手联用，又可以与标准棘轮扳手联用。应该理解，板牙适配器150也可以形成有方形容接器，以使该板牙适配器可以与标准的棘轮扳手联合使用。

现在参照图11A和11B，其揭示了根据本发明的延伸部分180a的另一个实施例。延伸部分180a包括带多个凹陷188和形成在其中的第二环形槽190的套筒部分182。方形容接器193形成在套筒部分182的上表面。这样，根据本发明的延伸部分180a既可以与本发明的棘轮扳手联用，又可以与具有方形驱动柄脚的标准棘轮扳手联用。延伸部分180a还包括套筒部分182相反侧的方形驱动轴套199。这使得该延伸部分180a不仅可以与具有方形容接器的成套扳手联用，还可以与图10A和10B所示的丝锥适配器130a联用。

现在参照图12A-12C，其示出了分别具有形成在套筒部分132相对端中的第一和第二横向槽200和202的丝锥适配器130b的另一个实施例，第二横向槽202容放U形弹簧204的基部。一对夹持块206滑动设置在第一横向槽200中，其每个都具有用来啮合弹簧的自由端的孔208和用于啮合丝锥驱动轴套147的内表面(图6)。因此，当螺母136相对于丝锥适配器130b旋转时，螺母136的内表面作用在每个夹持块206的有斜面的前端，促使夹持块克服弹簧向外偏置的力而与丝锥啮合。注意，丝锥130b可以通过省去可选择的横向孔141而缩短(图13)。

虽然前面对本发明的一个或多个优选实施例进行了描述，但是本领域的技术人员应该认识到，对本发明可以进行各种修改和变化，都不脱离其中的范围和精神。例如，该丝锥和板牙适配器可以用非棘轮扳手。同样，相应的成形肋和凹陷可以形成各种横截面形状，例如但不局限于三角形、正方形、矩形、梯形等等。本发明旨在覆盖所附权利要求的范围和精神内的修改和变化以及它们的等同物。

Claims (19)

1、一种与丝锥和板牙联用的棘轮扳手组件，包括：

a、扳手，其具有第一手柄和在该手柄一端的头部，该头部限定开口，其限定通过其中的轴；

b、棘轮环，其设置在该开口中以使该棘轮环围绕该轴相对于该头部在第一旋转方向上旋转，并且随头部在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转，该棘轮环限定基本上圆柱形的内部啮合面，该内部啮合面至少具有一个从该内啮合面径向向内凸起的肋；和

c、适配器，其具有

底部部分，其大体上为圆柱形以啮合丝锥和板牙中的一个；和

套筒部分，在其外表面至少限定一个凹陷，以便当将该套筒部分插入该棘轮环内部啮合面时，在其中可释放地啮合该至少一个棘轮环的肋。

2、如权利要求1所述的棘轮扳手组件，其还包括与该第一手柄相对的从该头部径向向外延伸的第二手柄。

3、如权利要求1所述的棘轮扳手组件，其中：

a、该棘轮环限定多个该肋，每个肋具有横跨该棘轮环轴的槽，该棘轮环槽彼此对准形成第一环形槽；

b、当将该套筒部分插入该棘轮环内啮合面时，该适配器套筒部分在该套筒部分的外表面限定第二环形槽并且对准该棘轮环第一环形槽；和

c、容放在该第一和该第二环形槽中的环形构件，以便可释放地将所述适配器保持在所述棘轮环中。

4、如权利要求1所述的棘轮扳手组件，其中，该大体为圆柱形的该适配器的底部部分还限定了六边形凹陷以可移除地容放该板牙。

5、如权利要求4所述的棘轮扳手组件，该适配器还包括延伸通过该大体为圆柱形的底部部分和该套筒部分的轴孔。

6、如权利要求5所述的棘轮扳手组件，其还包括：

a、通过该适配器大体为圆柱形的底部部分的以角度间隔开的多个径向孔，每个径向孔从底部部分外表面延伸到该轴孔；

b、可滑动地容放在各自的径向孔中的多个引导销；和

c、与每个引导销操作耦合的对准盘，这样该对准盘在第一方向上的旋转造成该引导销径向向内朝该轴孔移动，并且在第二方向上的旋转造成该引导销从该轴孔径向向外移动。

7、如权利要求1所述的棘轮扳手组件，该适配器还包括：

a、从该套筒部分轴向延伸的多个指，每个指具有邻近该套筒部分的近端和在其外表面具有螺纹面的远端；和

b、螺纹配合在所述指上的螺母；

其中该螺母在一个方向旋转促使该指的该远端向内以便夹紧丝锥，并且该螺母在一个相反的方向旋转促使该指的该远端向外移动以便释放丝锥。

8、如权利要求7所述的棘轮扳手组件，还包括至少四个指。

9、一种与丝锥适配器和板牙适配器联用的棘轮扳手，包括：

a、扳手，其具有第一手柄、第二手柄和设置在第一和第二手柄之间的头部，该头部限定开口，其限定通过其中的轴；

b、棘轮环，其设置在该开口中以使该棘轮环相对于该头部绕该轴在第一方向旋转，并且该头部在与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转，该棘轮环限定基本上圆柱形的具有多个肋径向凸起在其内部的内啮合面；和

c、适配器，其包括在外表面限定的多个凹陷，设置该多个凹陷以使当将该套筒部分插入该棘轮环时，每个凹陷可滑动地容放于该多个径向向内延伸的棘轮肋中的一个。

10、如权利要求9所述的棘轮扳手，其中，该第二手柄可旋转地安装在该头部上。

11、如权利要求9所述的棘轮扳手，其中，

a、槽形成在每个该多个径向向内延伸的棘轮肋中，该槽横跨该棘轮环轴，该槽形成第一环形槽；

b、第二环形槽形成在该套筒部分的外表面；和

c、环设置在该第一环形槽中，其中，该环与该第二环形槽啮合，以当被插入该棘轮环时，可释放地保持该套筒构件。

12、如权利要求9所述的棘轮扳手，其中，该多个径向向内延伸的棘轮肋的横截面为多边形。

13、一种与棘轮扳手联用的用于夹持板牙的适配器，该棘轮扳手具有限定基本上圆柱形内啮合面的头部和至少一个从其上向内延伸的肋，包括：

a、大体上为圆柱形的套筒部分，其限定其外表面的至少一个凹陷；和

b、大体上为圆柱形的底部部分，其限定多边形凹陷以便容放该板牙；和

c、其中当将该套筒部分插入该棘轮扳手头部时，该至少一个凹陷可滑动地容放所述至少一个向内延伸的肋。

14、如权利要求13所述的适配器，还包括螺纹配合于大体上为圆柱形的底部部分的螺纹构件，该螺纹构件可径向移入和移出该多边形凹陷，以将该板牙可释放地紧固在该多边形凹陷中。

15、如权利要求13所述的适配器，还包括沿该适配器纵向中心轴延伸的轴孔。

16、如权利要求13所述的适配器，其中：

a、该适配器大体上为圆柱形的底部部分限定多个径向孔，每个径向孔从该大体上为圆柱形的底部部分延伸入该轴孔；

b、可滑动地容放在各自的径向孔中的多个引导销；和

c、与每个引导销操作耦合的对准盘，这样该对准盘在第一方向上的旋转造成该引导销径向向内朝该轴孔移动，并且在第二方向上的旋转造成该引导销从该轴孔径向向外移动。

17、如权利要求13所述的适配器，其中：

该内螺纹表面包括多个从其上径向向内延伸的肋，每个肋限定一个横向槽，该横向槽彼此对准以形成第一环形槽；

该套筒部分外表面限定第二环形槽，其设置成以使当将套筒部分插入该头部时，该第一和该第二环形槽对准；和

紧靠容放在该第一和第二环形槽中的环，以将该适配器可释放地保持在该头部中。

18、一种与棘轮扳手联用的用于夹持丝锥的适配器，该棘轮扳手具有限定基本上圆柱形内啮合面的头部和多个从其上向内延伸的肋，包括：

a、限定多个凹陷在其外表面的套筒部分，该套筒部分由该基本上圆柱形内啮合面可释放地容放；

b、从该套筒部分轴向延伸的多个指，每个该指具有邻近该套筒部分的近端、远端、和它们之间的螺纹面；和

c、螺母，其可旋转地容放在所述指的螺纹面上，其中该螺母在一个方向的旋转促使该指的该远端向内以便夹紧丝锥，并且该螺母在一个相反的方向的旋转促使该指的该远端向外移动以便释放丝锥。

19、如权利要求18所述的适配器，包括至少四个指。

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