CN212192931U - 棘轮工具 - Google Patents

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CN212192931U CN201890000777.XU CN201890000777U CN212192931U CN 212192931 U CN212192931 U CN 212192931U CN 201890000777 U CN201890000777 U CN 201890000777U CN 212192931 U CN212192931 U CN 212192931U
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J·L·惠伦
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Abstract

一种棘轮工具，其具有手柄壳体和棘轮组件，棘轮组件包括棘爪和输出轴。棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动输出轴，在第二位置，棘爪可操作地联接以在与第一方向相反的第二方向上驱动输出轴。手柄壳体中的开关具有外部致动表面，其用于与操作者的手接合。棘轮工具还具有可旋转齿轮，可旋转齿轮具有至少一个齿，可旋转齿轮可操作地联接到棘爪，以使得可旋转齿轮的旋转实现棘爪在第一位置和第二位置之间的移动。连杆可操作地联接到可旋转齿轮，以通过致动开关实现可旋转齿轮的旋转。

Description

棘轮工具
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月28日提交的美国临时专利申请号62/464，779 和于2017年10月26日提交的美国临时专利申请号62/577，232的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本实用新型涉及一种动力棘轮扳手，其用于向紧固件施加扭矩以紧固或松开紧固件。
动力棘轮工具通常由电源(例如直流(DC)电池，传统交流(AC)电源) 或加压空气供电。动力棘轮工具由诸如马达，由马达驱动的驱动组件和用于向紧固件施加扭矩的输出的部件构成。
实用新型内容
在一个方面，本实用新型提供了一种棘轮工具，其包括手柄壳体和棘轮组件，棘轮组件包括棘爪和输出轴。棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动输出轴，在第二位置，棘爪可操作地联接以在与第一方向相反的第二方向上驱动输出轴。手柄壳体中的开关具有外部致动表面，其用于与操作者的手接合。棘轮工具还具有可旋转齿轮，该齿轮具有至少一个齿，可旋转齿轮可操作地联接到棘爪，以使得可旋转齿轮的旋转实现棘爪在第一位置和第二位置之间的移动。连杆可操作地联接到可旋转齿轮，以通过致动开关实现可旋转齿轮的旋转。
在另一方面，本实用新型提供了一种棘轮工具，其包括手柄壳体，手柄壳体包括具有把手的大体管状表面，手柄壳体限定纵向轴线。棘轮工具还包括棘轮组件，棘轮组件包括棘爪和输出轴。棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动输出轴，在第二位置，棘爪可操作地联接以在与第一方向相反的第二方向上驱动输出轴。开关设置在手柄壳体的大体管状表面中的孔中，开关具有外部致动表面，其用于与操作者的手接合。开关可在大体平行于纵向轴线的方向上相对于手柄壳体滑动。连杆设置在开关和棘轮组件之间，并被配置成使棘爪在第一位置和第二位置之间移动。
在另一方面，本实用新型提供一种棘轮工具，其包括具有把手的手柄壳体，手柄壳体限定纵向轴线。棘轮工具还包括棘轮组件，棘轮组件包括棘爪和输出轴。棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动输出轴，在第二位置，棘爪可操作地联接以在与第一方向相反的第二方向上驱动输出轴。棘轮工具还包括被配置成驱动棘轮组件的马达，以及设置在手柄壳体中的开关。开关具有外部致动表面，其用于与操作者的手接合。连杆设置在开关和棘轮组件之间，并被配置成使棘爪在第一位置和第二位置之间移动。
在另一方面，本实用新型提供一种棘轮工具，其具有手柄和棘轮组件。棘轮组件包括第一棘爪、第二棘爪和输出轴。第一棘爪和第二棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，第一棘爪和第二棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动输出轴，在第二位置，第一棘爪和第二棘爪可操作地联接以在与第一方向相反的第二方向上驱动输出轴。棘轮组件还包括与第一棘爪接合的内弹簧帽、与第二棘爪接合的外弹簧帽，以及可操作地联接在内弹簧帽和外弹簧帽之间的弹簧。内弹簧帽可伸缩地与外弹簧帽连接。
在另一方面，本实用新型提供一种动力工具，包括限定纵向轴线的壳体、具有驱动轴的马达，以及由驱动轴驱动的输出组件。输出组件可在第一方向和与第一方向相反的第二方向上驱动。动力工具还包括可操作以在第一方向和第二方向之间变换的开关。开关可在大体平行于纵向轴线的方向上被致动。
在又一方面，本实用新型提供了一种动力工具，包括限定纵向轴线的壳体、具有驱动轴的马达，以及由驱动轴驱动的输出组件。输出组件可在第一方向和与第一方向相反的第二方向上驱动。动力工具还包括开关，开关可操作以在第一方向和第二方向之间变换输出组件。开关包括滑动器，滑动器具有远端和靠近远端的至少一个齿。动力工具还包括围绕输出组件的轴设置的开关齿轮。开关齿轮具有第一配置和第二配置，在第一配置中，开关齿轮可相对于轴移动，在第二配置中，开关齿轮相对于轴固定。当开关齿轮处于第二配置时，开关齿轮可由开关致动以在输出组件的第一方向和第二方向之间变换。
在又一方面，本实用新型提供了一种棘轮工具，其包括驱动组件和输出组件，输出组件联接到驱动组件并具有轭架和输出构件。棘轮机构设置在轭架和输出构件之间，以用于在第一旋转方向上将轭架联接到输出构件，并且在第二旋转方向上使轭架相对于输出构件棘住(ratcheting)。棘轮机构包括第一棘爪和与第一棘爪接合的第一弹簧帽，以用于将第一棘爪保持在：与输出构件在第一旋转方向上一起旋转的第一位置或者与输出构件在第二旋转方向上一起旋转的第二位置中的一个位置。棘轮机构还包括第二棘爪和与第二棘爪接合的第二弹簧帽，以用于将第二棘爪保持在第一位置或第二位置中的一个位置。第一弹簧帽和第二弹簧帽可伸缩地布置，其中第一弹簧帽的开口端设置在第二弹簧帽的开口端内。
通过考虑详细描述和附图，本实用新型的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一种结构的动力棘轮扳手的侧透视图。
图2是沿图1中的线2－2截取的图1的动力棘轮扳手的横截面视图。
图3是图1的动力棘轮扳手的分解图。
图4是图1的动力棘轮扳手的一部分的详细视图，其中头部盖板被移除。
图5是图1的动力棘轮扳手的头部的详细视图，其中头部盖板被移除。
图6是沿图4中的线6－6截取的图1的动力棘轮扳手的头部的横截面图。
图7是沿图5中的线7－7截取的图1的动力棘轮扳手的头部的另一横截面视图。
图8是根据另一种结构的动力棘轮扳手的侧透视图。
图9是图8的动力棘轮扳手的头部的详细视图，其中头部盖板被移除。
图10是沿图8中的线10－10截取的图8的动力棘轮扳手的横截面视图。
图11是根据本实用新型另一种结构的动力棘轮扳手的透视图。
图12是图11的动力棘轮扳手的分解图。
图13是沿图11中的线13－13截取的图11的棘轮扳手的一部分的剖视图，示出了旋转到第一位置的转换旋钮。
图14是图13的棘轮扳手的一部分的剖视图，示出了旋转到第二位置的转换旋钮。
在详细解释本实用新型的任何构造之前，应理解，本实用新型的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本实用新型能够具有其他构造并且能够以各种方式实践或实施。
具体实施方式
图1至图7示出了根据一种结构的电池供电的手持式棘轮工具10。棘轮工具10包括主壳体14、头部壳体18、头部盖板22和由主壳体14接收的电池组26。在其他结构中，棘轮工具10可被配置为手持式棘轮扭矩扳手，例如在 2017年9月13日提交的美国专利申请号15/703，766中公开的扭矩扳手，其全部内容通过引用并入本文。棘轮工具10限定纵向轴线A。头部盖板22限定头部壳体18的上表面30并且通过紧固件34(诸如十字槽螺钉头(Philipshead screws)或其他合适的紧固件)固定到头部壳体18。头部壳体18优选地是氮碳共渗钢(nitro－carburized steel)并且设置在主壳体14附近。钢适合于减少马达中的通量损失(flux losses)。在其他结构中，可以采用适合于减少通量损失的其他金属，例如其他铁磁材料。主壳体14通过紧固件36围绕头部壳体18的端部的外圆周固定(图1)。主壳体14大体平行于轴线A延伸。主壳体14可具有包覆成型在其大体管状表面16上的把手50，或者把手50在其他结构中可与主壳体14(例如，与主壳体14的大体管状表面16)集成。把手50 可由弹性材料(诸如橡胶或硅树脂)形成。电池组26沿轴线A的轴向插入主壳体14中的空腔中，并与主壳体14卡扣成机械连接，从而也实现与其的电连接。主壳体14包括显示电池组26的充电水平的指示器54。电池组26包括闩锁58，其可被按下以从棘轮工具10释放电池组26。
电池组26是可移除的且可再充电的12伏电池组，并且包括三(3)个锂离子电池单元。在其他结构中，电池组可包括更少或更多的电池单元，使得电池组是14.4伏电池组、18伏电池组等。附加地或替代地，电池单元可具有除锂离子之外的化学物质，诸如镍镉、镍金属氢化物等。在其他结构中，棘轮工具10包括电线(未示出)并由远程电源(例如连接到电线的AC公用电源) 供电。在另一种结构中，棘轮工具10可以是由加压空气流动通过旋转空气叶片马达(未示出)和用于接收加压空气的连接器(未示出)提供动力的气动工具。在其他结构中，可以采用其他动力源。
如图2所示，棘轮工具10包括马达62、从马达62延伸并以轴线A为中心的马达驱动轴66，以及连接到马达驱动轴66以驱动输出组件74的驱动组件 70。马达62安装在钢制马达板78上并接收在头部壳体18中。输出组件74限定了大体垂直于轴线A的中心轴线B，并将在下面更详细地描述。棘轮工具10 还包括用于选择性地将马达62连接到电源(例如，电池组26)的开关82、用于致动开关82的开关拨片86、印刷电路板组件(PCBA)90、抑制器(未示出)、用于将电池组26电连接到马达62的电池连接器98，以及用于选择性地例如在棘轮工具10存放时阻止开关82被致动的锁定梭102。开关拨片86优选地由金属制成，与主壳体14连接并且可按压以在处于压下位置时致动开关82。在其他结构中，开关拨片86可由塑料或其他材料制成。开关拨片86被偏置到非按下位置。开关82在被致动时电联接电池组26和马达62以使马达62运转。
如图2所示，驱动组件70包括太阳齿轮106、行星架或保持架110、三个行星齿轮114、环形齿轮118、具有偏心构件126的曲轴122、驱动衬套130 和两个滚针轴承134。太阳齿轮106联接到马达62的驱动轴66以随其旋转。在该结构中，环形齿轮118被固定并且行星架110与行星齿轮114一起旋转，使得行星齿轮114围绕相应的轴线旋转并且遵循圆形路径。行星齿轮114通过与太阳齿轮106的齿形啮合来驱动，太阳齿轮106通过与其固定接合的驱动轴 66而与驱动轴66一起旋转。在该结构中，曲轴122通过与行星架110固定接合而被驱动，行星架110向曲轴122传递旋转。在其他结构中，可以采用其他驱动组件。
输出组件74被接收在头部壳体18中。参考图3至图7，输出组件74 包括正向/反向开关138、轭架142、具有输出构件150(诸如用于接合插座的方头)的砧座146(图7)，棘爪154(图6)、旋转构件158(图3)和开关齿轮162(图4)。
正向/反向开关138包括开关致动器166(图3)和开关滑动器170(图 3)，其在本文中也可称为连杆。开关致动器166包括突出部174，突出部174 延伸穿过主壳体14的大体管状表面16中的孔178，以供使用者致动。突出部 174的表面的至少一部分设置在主壳体14的外部或外面，使得突出部174是棘轮工具10的外表面的一部分，可由使用者通过使用者的身体(例如，手)和突出部174的直接接合(engagement)来驱动。如图2所示，开关致动器166 可沿轴线方向508或轴线方向512在第一位置182和第二位置186之间滑动，轴线方向508和轴线方向512大体上平行于动力棘轮工具10的纵向轴线A。第一位置182对应于输出构件150的第一旋转方向190，并且第二位置186对应于输出构件150的第二旋转方向194。如图4所示，开关滑动器170大体成形为遵循头部壳体18的轮廓。开关滑动器170具有大体平行于纵向轴线A的第一部分198和第二部分202。如图3至图4所示，第一部分198和第二部分202 相对于轴线B间隔开或偏移。第一部分198和第二部分202通过中间部分206 连接。中间部分206相对于第一部分198和第二部分202横向于纵向轴线A成角度。开关滑动器170的第一部分198包括与开关致动器166接合的端部210。开关滑动器170的第二部分202包括具有齿218的端部214。在所示的结构中，第二部分202的端部214包括五个齿。在其他结构中，可以采用不同数量的齿或不同齿的布置。例如，在一些结构中，齿218可与开关致动器166的第二部分的端部214间隔开。
在所示的结构中，输出构件150是1/2英寸输出构件。在其他结构中，输出构件150可以是其他尺寸，例如3/8英寸，或其他合适的尺寸。如图7中最佳所示，轭架142、砧座146、旋转构件158和开关齿轮162大体沿轴线B 居中。
输出组件74还包括钢球238和弹簧242，其用于将插座保持在输出构件 150，两个摩擦弹簧246(图3至图6)和相应的摩擦球250，摩擦板254和保持环258上，这将在下面更详细地描述。在其他结构中，可以采用三个、四个或更多个摩擦弹簧246和相应的摩擦球250。
参考图2和图3，头部壳体18由钢制成一体，并且包括容纳马达62的至少一部分的圆柱形部分262、容纳驱动组件70的肩部266、容纳曲轴122和偏心构件126的大体上方形的颈部270，以及具有第一耳部278和第二耳部282 的头部274，第一耳部278和第二耳部282接收输出组件74，并且更具体地，接收轭架142。如图4中最佳所示，轨道334沿着头部274的一侧形成。轨道 334接收开关滑动器170。诸如夹子314的片簧设置在靠近颈部270的圆柱形部分262上。夹子314包括沿轨道334大体上平行于纵向轴线A对齐的通道318。通道318接收开关滑动器170。轨道334限制开关滑动器170沿轴线A线性移动。夹子314将开关滑动器170固定在轨道334内，当开关滑动器170沿着轨道334滑动时，夹子314阻止开关滑动器170的向上(例如朝向头部盖板22) 或向下(例如朝向头部壳体18的上表面30)的旋转。
如图3所示，头部壳体18的第一耳部278包括第一孔338，头部壳体 18的第二耳部282包括第二孔342。第一孔338和第二孔342以轴线B为中心。轭架142在垂直于轴线B的方向上被接收在第一耳部278和第二耳部282之间。砧座146被接收在第一孔338和第二孔342中。
特别参考图3至图4和图7，砧座146包括靠近第一耳部278的上表面 346、靠近第二耳部282的下表面350、腔354、第一销358和第二销362。砧座146包括大体以轴线B为中心的孔366。孔366朝向砧座146的下表面350 向内延伸。孔366接收旋转构件158。下表面350包括邻接摩擦板254的内表面的肩部370。第二耳部282的内表面374面向第一耳部278。砧座146的肩部370包括接收保持环258的环形凹部，环形凹部围绕砧座146的外圆周设置。摩擦板254邻接第二耳部282的凹陷表面378。凹陷表面378限定第二孔342 的一部分。凹陷表面378位于平行于第二耳部282的内表面374和第二耳部282 的外表面384的并且设置在第二耳部282的内表面374和第二耳部282的外表面384之间的平面中，面向输出构件150并且背向第一耳部278。凹陷表面378 和外表面384平行于轴线A。第一耳部和第二耳部278，282大体平行于轴线A。凹陷表面378还面向输出构件150并远离第一耳部278。这种配置将砧座146 可旋转地固定在头部壳体18内。
参考图6，输出组件74包括单棘爪棘轮设计。棘爪154设置在腔354 内，并通过第一销358枢转地固定在腔354内。在图示的结构中，第一销358 延伸穿过形成在棘爪154的中心的孔。棘爪154包括成角度的第一端394和成角度的第二端402，第一端394包括齿398，第二端402包括齿406。轭架142 的内径498由孔502限定并包括轭架齿506。棘爪154可绕第一销358枢转，使得第一端394或第二端402选择性地以驱动接合或棘轮接合的方式与轭架 142接合，这将在下面更详细地描述。
如图7所示，旋转构件158包括轴410(图6和图7)、平面构件414和轴承，诸如多个销418。轴410沿轴线B在第一端422和第二端426之间纵向延伸。轴410被接收在砧座146的孔366内。孔430设置在第二端426附近并沿大体垂直于轴线B的方向延伸穿过轴410。弹簧230和弹簧帽234(在本文中也可称为弹簧偏置构件)设置在孔430内，孔430在本文中也可称为兜孔。平面构件414沿轴410设置在轴410的第一端422附近并与第一端422间隔开。在图示的结构中，平面构件414是圆形的并且具有与砧座146的直径相似的直径。平面构件414以轴线B为中心。平行构件414包括上表面434。多个销418 设置在平面构件414的上表面434(图5)上并围绕轴410周向设置。在图示的结构中，多个销418包括六个销。在替代结构中，可以采用不同数量的销，可以采用其他类型的轴承(例如滚珠轴承、滚针轴承、衬套等)，和/或可以采用主轴锁、单向离合器、楔块式离合器、双向机械锁等。腔442向上延伸到平面构件414中并具有第一壁446(图7)和与第一壁446间隔开的第二壁450 (图3)。第二销362被接收在腔442中。平面构件414可相对于砧座146在第一位置和第二位置之间旋转，在第一位置，第二销362邻接第一壁446，在第二位置，第二销362邻接第二壁450。
如图5所示，开关齿轮162是环形的并且包括外径454和内径458。外径454包括多个齿462。在其他结构中，开关齿轮162可包括一个齿或一个或多个齿。多个齿462与形成在开关滑动器170的第二部分202的端部214处的齿218啮合。在图示的结构中，开关齿轮的内径458包括十二个成角度的侧斜面466，它们共同形成六个向外(例如，朝向外径454)延伸的端部470和六个向内(例如，朝向开关齿轮162的中心)延伸的端部474。在替代构造中，内径可以是不同的形状或可以包括不同数量的形成不同数量的向内延伸的端部和向外延伸的端部的斜面。开关齿轮162设置在平面构件414的上表面434 上，使得多个销418中的每一个被接收在向外延伸的端部470中的一个内。开关齿轮162可相对于平面构件414的上表面434旋转。继续参考图5，每个向外延伸的端部470和旋转构件158的轴410之间的径向距离比销418的直径486 宽。多个向内延伸的端部474中的每一个与轴410之间的径向距离比销418的直径486小。因此，当多个销418设置在向外延伸的端部470附近时，旋转构件158可相对于开关齿轮162旋转。当多个销418设置在向内延伸的端部474 附近时，旋转构件158相对于开关齿轮162被固定并且可由开关齿轮162驱动。
弹簧230和弹簧帽234可通过轴410在第一位置(如图6所示)和第二位置(未示出)之间旋转，并选择性地推动棘爪154的齿398或者棘爪154的齿406分别与轭架齿506啮合。在轴410的第一位置(未示出)中，当轭架142 沿第一方向移动时，轭架齿506与棘爪154的齿406啮合，并且当轭架142沿与第一方向相反的第二方向移动时，轭架齿506相对于棘爪154的齿406滑动。在轴410的第二位置(图6)中，当轭架142沿第二方向移动时，轭架齿506 与棘爪154的齿398啮合，并且当轭架142沿第一方向移动时，轭架齿506相对于棘爪154的齿398滑动。因此，只有一个方向的移动可从轭架142传递到输出构件150。旋转构件158可操作地联接到弹簧230和弹簧帽234，以使棘爪154相对于第一销358定向，使得当正向/反向开关138重新定位时，相反方向的移动从轭架142传递到输出构件150。
在操作中，操作者致动开关拨片86，其启动马达62以向输出构件150 提供扭矩。轭架142通过偏心构件126绕轴线B摆动。
使用者沿第一方向508(例如，向前)推动正向/反向开关138以在第一方向190上提供扭矩。当正向/反向开关138和开关滑动器170在第一方向508 上移动时，在开关滑动器170的端部214处的、与开关齿轮162的齿462啮合的齿218如箭头194(图4)所示的旋转开关齿轮162。当开关齿轮162旋转时，向内延伸的端部474楔入销418。当开关齿轮162继续旋转时，开关齿轮162 在方向194上驱动销418以使旋转构件158在方向194上旋转。当旋转构件158 旋转时，弹簧230和弹簧帽234配合以将棘爪154推动到第一位置(未示出)。在第一位置，输出构件150被配置成在方向190上被驱动。当马达运行时，输出构件150可与开关齿轮162隔离地驱动。换句话说，开关齿轮162不是由输出构件150驱动。因此，即使在输出构件150旋转时，齿218也可始终与开关齿轮162保持接合。
当正向/反向开关138处于第一位置182时，齿406接合轭架142的齿 506。当轭架142在第一方向190上旋转时，齿406与轭架142的齿506驱动啮合，当轭架142在与第一方向相反的第二方向194上旋转时，齿406相对于齿398滑动或松脱。因此，当正向/反向开关138处于第一位置182时，输出构件150仅在单个方向(例如，第一方向190)上被驱动以旋转。
为了在第二方向194上操作输出构件150，使用者在第二方向512上推动正向/反向开关138。当正向/反向开关138和开关滑动器170在第二方向512 上移动时，开关滑动器170的端部214处的齿218与开关齿轮162的齿啮合并使开关齿轮162如箭头190所示的旋转。当开关齿轮162旋转时，向内延伸的端部474楔入销418上。当开关齿轮162继续旋转时，开关齿轮162驱动销418，并因此在方向190上驱动旋转构件158。当旋转构件158旋转时，弹簧230和弹簧帽234配合以推动棘爪154到第二位置(图6)，在第二位置，棘爪154 的齿398与轭架142的齿506驱动啮合。当马达运行时，输出构件150可与开关齿轮162隔离驱动，如上所述。
当正向/反向开关138处于第二位置186时，齿398接合轭架142的齿 506。在第二位置，当轭架142在第二方向194上旋转时，齿398与轭架142 的齿506驱动啮合，当轭架142在第一方向190上旋转时，齿398相对于齿406 滑动或松脱。因此，当正向/反向开关138处于第二位置186时，输出构件150 仅在与正向/反向开关138处于第一位置时相反的单个方向(例如，第二方向 194)上旋转。
图8至图10示出了根据另一种结构的动力棘轮工具510。图8至图10 的结构大体上类似于图1至图7的结构，所以相同的附图标记将用于表示相同的部件。动力棘轮工具510包括正向/反向开关514，其包括延伸穿过主壳体14中的孔178的突出部516。正向/反向开关可在大体平行于动力棘轮工具510 的纵向轴线C的方向606，618上线性致动。
参考图9，开关滑动器538的形状和布置大体上类似于开关滑动器138，但是开关滑动器538包括第二部分542，第二部分542包括具有齿550和靠近齿550的切口554的端部546。
参考图10，旋转构件534包括轴558和平面构件562。平面构件562和开关齿轮598都围绕轴线D同心。轴558包括第一端570和第二端574并且在沿轴线D的纵向方向延伸。轴线D大体上垂直于轴线C。开口578在大体垂直于轴线D的方向上延伸穿过轴558，以通过其配合地接收弹簧582和销586。轴558的尺寸设计成被接收在砧座522的孔580内。平面构件562包括上表面 590(图9)和下表面594。轴558从平面构件562的下表面594延伸。开关齿轮598形成在平面构件562的上表面590上。开关齿轮598包括多个齿602，其尺寸设计成接合开关滑动器538的齿550。开关滑动器538的切口554阻止开关滑动器538的第二部分542与开关齿轮598的齿602干涉。因此，除了在方向之间的转换期间，齿550不与开关齿轮598接合。这样，在马达62的正常操作期间，开关齿轮598不需要与输出构件150的旋转隔离。
在操作中，操作者致动开关拨片86，其启动马达62以向输出构件526 提供扭矩。使用者在第一方向606(例如向前)上滑动正向/反向开关514。在正向/反向开关514被致动之前，齿550不与旋转构件534的开关齿轮598的齿602接合。当正向/反向开关514和开关滑动器538在第一方向606上移动时，开关滑动器538的第二部分542的端部546处的齿602与开关齿轮598的齿602接合，并且如箭头614所示旋转旋转构件534。当旋转构件534旋转时，弹簧582和销586配合以将棘爪154推动到第一位置(未示出)，如上面参照图1至图7所述。在开关滑动器538转动旋转构件534之后，开关滑动器538 的齿550从开关齿轮598的齿602脱离接合。
使用者在第二方向618上推动正向/反向开关514。当正向/反向开关514 和开关滑动器538在第二方向618上移动时，齿550接合旋转构件534的开关齿轮598的齿602。开关滑动器538的齿550使旋转构件534如箭头610所示的旋转。当旋转构件534在方向610上旋转时，弹簧582和销586配合以将棘爪154推动到第二位置，其中棘爪的齿398与轭架518的齿602啮合。当开关滑动器538到达第二位置时，齿550从开关齿轮598的齿602脱离接合。
这样，正向/反向开关514通过在第一位置和第二位置之间移动棘爪154 来改变输出构件150的方向，如上所述。
图11至图14示出了棘轮工具10＇的另一种结构。在附图中使用与上面使用的相同的附图标记加“＇”来标记相同的部件，并且可能不再进行描述，而是参考上面的描述。如上所述，棘轮工具10＇包括为马达62＇提供动力的电池组26＇。然而，在其他结构中，棘轮工具10＇包括电线并由远程电源(诸如连接到电线的AC公用电源)供电。在另一种结构中，棘轮工具10＇可以是由加压空气流通过旋转空气叶片马达(未示出)提供动力的气动工具，空气叶片马达在这种情况下代替电池组26＇和马达62＇，棘轮工具10＇包括旋转空气叶片马达(未示出)和用于接收加压空气的连接器(未示出)。在其他结构中，可以采用其他动力源。
参考图12，棘轮工具10＇包括马达62＇、从马达62＇延伸并与轴线A＇同轴的马达驱动轴66＇，以及联接到驱动轴66＇的用于驱动输出组件800的驱动组件700。输出组件800限定了大体垂直于轴线A＇的中心轴线B＇。在棘轮工具 10＇的其他实施例中，输出组件800可替代地可相对于主壳体14＇调节(例如，可相对于主壳体14＇枢转)，使得轴线B＇可垂直于轴线A＇，与轴线A＇倾斜成角度或平行于轴线A＇。如图11和图12所示，棘轮工具10＇还包括致动器(诸如拨片86＇)，其用于致动电开关82＇以将马达62＇电连接到电池组26＇。
继续参考图12，驱动组件700包括位于马达和输出组件800之间的行星齿轮系730，并设置在齿轮壳体900内。行星齿轮系730包括联接成与马达驱动轴66＇共同旋转的太阳齿轮734、行星架736、可旋转地支撑在架736上的三个行星齿轮738，以及固定在齿轮壳体900内的环形齿轮740。因此，通过行星齿轮系730增加从马达62＇接收的扭矩，与马达驱动轴66＇的旋转速度相比，行星齿轮系730还提供减小的旋转输出速度。
驱动组件700还包括曲轴742，曲轴742具有偏心构件744(其在下面进一步详细描述)，位于偏心构件744上的驱动衬套746，以及支撑曲轴742 以在齿轮壳体900中旋转的两个滚针轴承748。
输出组件800包括轭架850和砧座852，砧座852可旋转地将轭架850 支撑在齿轮壳体900的头部内。砧座852包括输出构件854，诸如用于接收插座的方形头部。输出组件800还包括双棘爪856，858(图13和图14)和转换 (shift)旋钮864，双棘爪856，858通过相应的销860，862可枢转地连接到轭架850。轭架850、砧座852和转换旋钮864沿着轴线B＇为中心。
如图13和图14所示，轭架850包括具有多个齿867的带齿内表面866。带齿内表面866限定轭架850中的中心孔868，其被配置成接收砧座852。第一爪856和第二爪858分别设置在中心孔868中并且分别包括齿856a，856b 和858a，858b。第一棘爪856和第二棘爪858分别围绕销860，862设置，销 860，862相对于砧座852固定。输出组件800还包括弹簧870。弹簧870是由可伸缩的内弹簧帽和外弹簧帽872，874分别在每个自由端盖住的螺旋弹簧。弹簧870和弹簧帽872，874设置在转换旋钮864中，使得弹簧870和弹簧帽 872，874在转换旋钮864旋转时绕轴线B＇旋转。弹簧帽872，874分别邻接第一棘爪856和第二棘爪858。
如图13所示，当转换旋钮864处于第一位置时，弹簧帽872，874邻接第一棘爪856和第二棘爪858，以使齿856b，858b朝向带齿内表面866偏置，直到齿856b，858b接合轭架850的齿867。在第一位置，当轭架850在第一方向876(例如，逆时针方向)上旋转时，齿856b，858b与轭架850的齿867 锁定，并且当轭架850在与第一方向876相反的第二方向878(例如，顺时针方向)上旋转时，齿856b，858b相对于齿867滑动。因此，当转换旋钮864 处于第一位置时，输出构件854(图12)仅在第一方向876上旋转。
如图14所示，当转换旋钮864处于第二位置时，弹簧帽872，874邻接第一棘爪856和第二棘爪858，以使齿856a，858a朝向带齿内表面866偏置，直到齿856a，858a接合轭架850的齿867。在第二位置，当轭架850在第二方向878(例如，顺时针方向)上旋转时，齿856a，858a与轭架850的齿867 接合，并且当轭架850沿第一方向876(例如，逆时针方向)旋转时，齿856a， 858a相对于齿867滑动。因此，当转换旋钮864处于第二位置时，输出构件 854仅在第二方向878上旋转。
继续参考图13和图14，内弹簧帽872和外弹簧帽874被描绘为具有开口端和封闭端的中空圆柱形构件，其以伸缩配置同心地布置。内弹簧帽872的外径标称上小于外弹簧帽874的内径，从而允许内弹簧帽872的开口端位于形成在外弹簧帽874的开口端中或附近的腔或插口内。在该伸缩配置中，内弹簧帽872和外弹簧帽874相对于彼此可滑动地平移，使得内弹簧帽872的外表面径向滑动地设置在外弹簧帽874的内表面内。弹簧870设置在弹簧帽872，874 之间，并且当转换旋钮864围绕轴线B＇旋转弹簧帽872，874时，弹簧870压缩和回弹。
当转换旋钮864处于图13所示的第一位置时，每个弹簧帽872，874的封闭端邻接与齿856b，858b相邻的每个棘爪856，858的内表面880的第一区域882。类似地，当转换旋钮864处于图14所示的第二位置时，每个弹簧帽 872，874的封闭端邻接与齿856a，858a相邻的每个棘爪856，858的内表面 880的第二区域884。当转换旋钮864绕轴线B＇旋转时，每个弹簧帽872，874 的封闭端分别在第一区域882和第二区域884之间滑过每个棘爪856，858的内表面880。当转换旋钮864围绕轴线B＇旋转弹簧帽872，874时，弹簧870 偏置弹簧帽872，874以保持与内表面880邻接。
尺寸F是沿着弹簧帽872，874的中心轴线E在每个棘爪856，858的内表面880之间测量的，并且随着弹簧帽872，874围绕轴线B＇旋转而变化。例如，尺寸F随着弹簧帽872，874从第一位置(图13)旋转到第一位置和第二位置之间的中间位置(图13和图14中所示的位置之间)而减小，然后随着弹簧帽872，874继续从中间位置旋转到第二位置(图14)而增加。同样地，随着弹簧帽872，874从第二位置(图14)旋转到第一位置(图13)，尺寸F先减小然后增加。当弹簧帽872，874在第一位置和第二位置之间旋转时，伸缩弹簧帽872和874轴向朝向彼此和远离彼此滑动，以适应尺寸F的变化。
伸缩弹簧帽872，874以伸缩配置彼此支撑，这允许伸缩弹簧帽872，874 比非伸缩弹簧帽适应尺寸F的更大变化。例如，伸缩配置允许弹簧帽872，874 保持彼此同心地接合，同时沿着每个弹簧帽872，874的几乎整个长度轴向地朝向彼此和远离彼此滑动。此外，由于它们的同心布置，弹簧帽872，874可具有比现有技术的非伸缩弹簧帽更大的长度，而不会在压缩和回弹时发生碰撞。伸缩弹簧帽872，874的封闭端可以比非伸缩弹簧帽从转换旋钮864进一步向外突出，而开口端仍然保持彼此支撑并且由转换旋钮864支撑。这使得转换旋钮864和每个棘爪856，858的内表面880之间的距离不太关键；例如，伸缩弹簧帽872，874是自支撑的并且可从转换旋钮864径向向外延伸，以用于使棘爪856，858比非伸缩弹簧帽接触得更远。类似地，伸缩弹簧帽872，874还可以比非伸缩弹簧帽支撑更大曲率变化的每个棘爪856，858的内表面880。
继续参考图13和图14，在操作中，操作者致动开关拨片86＇，其启动马达62＇以向输出构件854提供扭矩。具体地，马达62＇向行星齿轮系730提供扭矩，而行星齿轮系730又驱动曲轴742绕轴线A＇旋转移动。当曲轴742 绕轴线A＇旋转时，偏心构件744以偏心旋转移动绕轴线A＇旋转。偏心构件744 与轭架850接合，以使轭架850在第一方向876和第二方向878之间围绕轴线 B＇来回摆动。当轭架850摆动时，齿867相对于棘爪856，858的齿856a，856b 和858a，858b选择性地锁定和滑动，以取决于转换旋钮864的位置在第一方向876和第二方向878中的一个上驱动输出构件854(图12)。操作者选择转换旋钮864的方向以在第一方向876(例如，向前)或第二方向878(例如，向后)上提供扭矩。然后，输出构件854接收插座或其他输出附件(未示出)，并在第一方向876或第二方向878中的一个方向上向工件(例如，紧固件)提供扭矩以旋转工件。
尽管已经参考某些优选构造详细描述了本实用新型，但是在所描述的本实用新型的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。
因此，本实用新型尤其提供了一种动力棘轮工具，其具有开关拨片和可线性致动的正向/反向开关，其可在使用者用一只手握住动力棘轮工具时被致动。本实用新型还提供一种动力棘轮工具，其具有设置在输出组件中的两个棘爪之间的伸缩弹簧帽。在以下权利要求中阐述了本实用新型的各种特征和优点。

Claims (23)

1.一种棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具包括：
手柄壳体，其包括具有把手的大体管状表面，所述手柄壳体限定纵向轴线；
棘轮组件，其包括棘爪和输出轴，其中所述棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动所述输出轴，在所述第二位置，所述棘爪可操作地联接以在与所述第一方向相反的第二方向上驱动所述输出轴；
开关，其位于所述手柄壳体中，所述开关具有用于与操作者的手接合的外部致动表面；
可旋转齿轮，其具有至少一个齿，所述可旋转齿轮可操作地联接到所述棘爪，使得所述可旋转齿轮的旋转实现所述棘爪在所述第一位置和所述第二位置之间的移动；以及
连杆，其可操作地联接到所述可旋转齿轮，以通过所述开关的致动实现所述可旋转齿轮的旋转。
2.根据权利要求1所述的棘轮工具，其中所述至少一个齿是齿轮齿，其中所述连杆包括连杆齿，所述连杆齿被配置成接合所述齿轮齿以实现所述可旋转齿轮的旋转。
3.根据权利要求1所述的棘轮工具，其中所述可旋转齿轮联接到轴，其中被配置成接合所述棘爪的弹簧偏置构件从所述轴中的孔延伸。
4.根据权利要求3所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括轴承、离合器或主轴锁中的至少一个，其设置在所述可旋转齿轮和所述轴之间。
5.根据权利要求1所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括马达，所述马达被配置成驱动所述棘轮组件。
6.根据权利要求5所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括：
偏心构件，其被配置成由所述马达驱动，其中所述偏心构件可操作地联接以驱动所述棘轮组件。
7.根据权利要求6所述的棘轮工具，其中所述棘轮组件包括轭架，所述轭架被配置成通过与所述偏心构件接合而绕输出轴线摆动，其中所述轭架包括限定孔的带齿表面，并且其中所述棘爪被配置成选择性地啮合所述带齿表面。
8.根据权利要求1所述的棘轮工具，其中所述开关可大体平行于所述手柄壳体的所述纵向轴线滑动。
9.根据权利要求1所述的棘轮工具，其中所述开关设置在所述手柄壳体的所述大体管状表面中的孔中，并且其中所述开关可在大体平行于所述纵向轴线的方向上相对于所述手柄壳体滑动。
10.一种棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具包括：
手柄壳体，其包括具有把手的大体管状表面，所述手柄壳体限定纵向轴线；
棘轮组件，其包括棘爪和输出轴，其中所述棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动所述输出轴，在所述第二位置，所述棘爪可操作地联接以在与所述第一方向相反的第二方向上驱动所述输出轴；
开关，其设置在所述手柄壳体的所述大体管状表面中的孔中，所述开关具有用于与操作者的手接合的外部致动表面，其中所述开关可在大体平行于所述纵向轴线的方向上相对于所述手柄壳体滑动；以及
连杆，其设置在所述开关和所述棘轮组件之间，并且被配置成使所述棘爪在所述第一位置和所述第二位置之间移动。
11.根据权利要求10所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括具有至少一个齿的可旋转齿轮，所述可旋转齿轮可操作地联接在所述连杆和所述棘轮组件之间，以用于在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述棘爪。
12.根据权利要求10所述的棘轮工具，其中所述连杆可大体平行于所述手柄的所述纵向轴线滑动。
13.根据权利要求10所述的棘轮工具，其中所述连杆包括至少一个齿，还包括可旋转齿轮，所述可旋转齿轮可操作地联接以实现所述棘爪在所述第一位置和所述第二位置之间的移动，所述齿被配置成与所述齿轮啮合以实现所述齿轮的旋转。
14.根据权利要求10所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括：
马达；
偏心构件，其可操作地联接到所述马达；
轭架，其被配置成通过与所述偏心构件的接合而绕输出轴线摆动，其中所述轭架包括限定孔的带齿表面，并且其中所述棘爪设置在所述孔中并被配置成选择性地接合所述带齿表面。
15.一种棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具包括：
手柄壳体，其具有把手，所述手柄壳体限定纵向轴线；
棘轮组件，其包括棘爪和输出轴，其中所述棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动所述输出轴，在所述第二位置，所述棘爪可操作地联接以在与所述第一方向相反的第二方向上驱动所述输出轴；
马达，其被配置成驱动所述棘轮组件；
开关，其设置在所述手柄壳体中，所述开关具有用于与操作者的手接合的外部致动表面；以及
连杆，其设置在所述开关和所述棘轮组件之间，并且被配置成使所述棘爪在所述第一位置和所述第二位置之间移动。
16.根据权利要求15所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括可旋转齿轮，所述可旋转齿轮可操作地联接在所述连杆和所述棘轮组件之间，以用于在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述棘爪。
17.根据权利要求16所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括轴承、离合器或主轴锁中的至少一个，其设置在所述可旋转齿轮和所述棘轮组件之间，以用于在所述马达的操作期间将所述可旋转齿轮与所述棘轮组件隔离。
18.根据权利要求15所述的棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具还包括偏心构件，所述偏心构件联接到所述马达并且被配置成驱动所述棘轮组件。
19.根据权利要求18所述的棘轮工具，其中所述棘轮组件还包括轭架，所述轭架被配置成通过与所述偏心构件的接合而绕输出轴线摆动，其中所述棘爪可操作地联接到所述轭架。
20.根据权利要求15所述的棘轮工具，其中所述手柄壳体包括具有把手的大体管状表面，其中所述开关设置在所述大体管状表面中的孔中，并且其中所述开关设置在所述把手中或直接邻近所述把手。
21.一种棘轮工具，其特征在于，所述棘轮工具包括：
手柄；
棘轮组件，包括第一棘爪、第二棘爪和输出轴，其中所述第一棘爪和所述第二棘爪可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述第一棘爪和所述第二棘爪可操作地联接以在第一方向上驱动所述输出轴，在所述第二位置，所述第一棘爪和所述第二棘爪可操作地联接以在与所述第一方向相反的第二方向上驱动所述输出轴；
内弹簧帽，其与所述第一棘爪啮合；
外弹簧帽，其与所述第二棘爪啮合；以及
弹簧，其可操作地联接在所述内弹簧帽和所述外弹簧帽之间；
其中所述内弹簧帽可伸缩地与所述外弹簧帽连接。
22.根据权利要求21所述的棘轮工具，其中所述外弹簧帽包括接收所述内弹簧帽和所述弹簧的凹部。
23.根据权利要求21所述的棘轮工具，其中所述内弹簧帽的外径标称上小于所述外弹簧帽的内径。
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