CN220389265U - 棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棘轮扳手，属于扭力施加手动工具，现有棘轮扳手输出的最大扭力较小，本实用新型通过在柄的头部设挤压面，将第一构件转动配置于头部并在第一构件的圆柱面分布第一齿，将用于传递扭力的第二构件置于挤压面与第一齿之间并且令第二构件通过第二齿与第一齿啮合，尤其是挤压面与第一构件的圆柱面保持锐角夹角使得柄带着头部向一个方向转动时挤压面推着第二构件迫使第二齿与第一齿啮合并在头部与第一构件之间传递扭力以及柄带着头部向另一个方向转动时挤压面释放第二构件不迫使第二齿与第一齿啮合并且不在头部与第一构件之间传递扭力。第二齿与第一齿可靠啮合，扭力越大，第二构件的位置也稳定，令棘轮扳手输出的最大扭力得以提高。

Description

棘轮扳手

技术领域

本实用新型属于扭力施加手动工具，具体涉及一种棘轮扳手。

背景技术

现有的棘轮扳手，通常是用销轴把棘爪装配在柄的头部，由棘爪与棘轮构成单向扭力传递结构，用柄向一个方向(如顺时针方向)施加扭力时，棘爪将来自柄的扭力传递给棘轮，柄反向(如逆时针方向)转动时棘爪不会将来自柄的扭力传递给棘轮，柄空转。据此可以毋须将扳手脱离工件(如螺母、螺栓)，通过反复连续地将扳手的柄向顺逆两个方向转动来拧转工件，提供拧转工件的效率。

然而，现有技术的棘爪用销轴装配在柄的头部，棘爪将来自柄的扭力传递给棘轮时由销轴受力，限制了扳手的最大扭力。现有技术中，也有在头部与棘轮之间设传力构件，传力构件不由销轴承载，但缺少对传力构件的位置约束，传力构件在传递较大的扭力时棘爪易从棘轮上滑脱，同样限制了扳手的最大扭力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有棘轮扳手输出的最大扭力较小的缺陷，提供一种能够输出较大扭力的棘轮扳手。

为达到上述目的，本实用新型的棘轮扳手，其特征是包括：

用于施加扭力的柄，柄的至少一端设头部，头部设挤压面；

用于拧转外部元件第一构件，其转动配置于头部，该第一构件具有沿圆柱面分布的第一齿；

用于传递扭力的第二构件，其位于挤压面与第一齿之间，第二构件具有与第一齿啮合的第二齿，挤压面与第一构件的圆柱面保持锐角夹角使得柄带着头部向一个方向转动时挤压面推着第二构件迫使第二齿与第一齿啮合并在头部与第一构件之间传递扭力以及柄带着头部向另一个方向转动时挤压面释放第二构件不迫使第二齿与第一齿啮合并且不在头部与第一构件之间传递扭力。

弹性元件，其作用于第二构件，弹性元件的弹力促使第二齿与第一齿啮合。

该棘轮扳手，用于传递扭力的第二构件在传递扭力时被挤压在挤压面与第一构件圆柱面之间的锐角夹角中不会失位，确保第二齿与第一齿可靠啮合，而且，通过第二构件传递扭力时，扭力越大，第二构件的位置也稳定，第二齿与第一齿的啮合更为可靠，令棘轮扳手输出的最大扭力得以提高。而且，该棘轮扳手，略去了传递扭力的销轴，直接由第二构件传递扭力，第二构件毋须较大的尺寸即能传递较大的扭力，使得传力机构结构紧凑，棘轮扳手的头部齿轮小巧。

为了令棘轮扳手的头部结构紧凑，头部设有槽，槽被紧固在头部的盖板覆盖；第二构件、弹性元件和第一构件的第一齿均位于槽内；第一构件具有输出扭力的输出部，输出部凸露于盖板；第二构件和弹性元件被盖板遮蔽在槽内。这样的机构令第二构件、弹性元件和第一构件的配合受到保护，不会受外界因素的干扰，确保它们之间的配合关系。

盖板具有轴孔，第一构件具有轴段，轴段位于轴孔内转动配合，槽的部分侧壁为圆弧面，第二构件在头部与第一构件之间传递扭力时圆弧面接触部分第一齿作为第一构件的支撑面，支撑面与挤压面相对。该结构毋须将第一构件如同转轴一样用轴承结构予以支撑，仅通过轴段位于轴孔内赋予第一构件转动能力，而且第一构件向外输出扭力时依靠支撑面与挤压面的支撑，保证第一构件处于正确的姿态，避免第一构件因受到柄的扭力而倾斜。

为了简化结构，挤压面为槽的部分侧壁。

为了适于拧转不同的工件，输出部为杆或者孔。

为了能够在两个方向均能输出扭力，第二构件被配置为能够相对于第一构件的圆柱面的圆周方向移动换位以改变第二构件在头部与第一构件之间传递扭力的方向，头部上配置用于驱动第二构件移动换位的第三构件，第三构件与换向结构联动，换向结构具有凸露在头部的换向拨扭，通过操作换向拨扭实现第二构件的移动换位；弹性元件包括第一弹性元件和第二弹性元件，第一弹性元件的弹力促使第二齿与第一齿啮合并且第二构件在头部与第一构件之间沿第一方向传递扭力，第二弹性元件的弹力促使第二齿与第一齿啮合并且第二构件在头部与第一构件之间沿第二方向传递扭力。

具体的，换向结构包括第一换向齿，第一换向齿连接换向拨扭，第三构件具有第二换向齿，第一换向齿与第二换向齿啮合。

为了结构紧凑，减小头部体积，第三构件上设有对称的第一容置部和第二容置部，所述第二构件具有第一突出部和第二突出部，第一突出部伸至第一容置部，第二突出部伸至第二容置部，第一弹性元件位于第一容置部并对第一突出部施加弹力，第二弹性元件位于第二容置部并对第二突出部施加弹力，第一弹性元件对第一突出部施加的弹力与第二弹性元件对第二突出部施加的弹力方向相反。

为了将扳手定位在向某个方向输出扭力，头部与第三构件上分开设有定位弹子和两个定位坑，定位弹子位于定位坑内将第三构件在头部定位。

为了增加传力需求，第二构件包括2个，该2个第二构件沿第一构件的圆柱面分布。据此，可以令2个第二构件同时向一个方向传力。

尤其是，一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合时，另一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合相距一个反向圆心角差，该反向圆心角差定义为该另一个第二构件上的第二齿反向转动一个反向圆心角差的角度时，该另一个第二构件上的第二齿正好与第一齿啮合，所述反向圆心角差小于第二构件上一个第二齿对应的圆心角。据此，在使用时，当手柄转动到极限位置后，仅需将手柄向复位方向转动一个反向圆心角差，即可令原本与第一齿啮合相距一个反向圆心角差的另一个第二构件上的第二齿转至与第一齿啮合的位置，在不增大第一构件的外形尺寸以及不减小第一齿的前提下，达到第一齿更多数量的效果，以较少的第一齿数量实现较小的柄复位转动角。

本实用新型通过在柄的头部设挤压面，将第一构件转动配置于头部并在第一构件的圆柱面分布第一齿，将用于传递扭力的第二构件置于挤压面与第一齿之间并且令第二构件通过第二齿与第一齿啮合，尤其是挤压面与第一构件的圆柱面保持锐角夹角使得柄带着头部向一个方向转动时挤压面推着第二构件迫使第二齿与第一齿啮合并在头部与第一构件之间传递扭力以及柄带着头部向另一个方向转动时挤压面释放第二构件不迫使第二齿与第一齿啮合并且不在头部与第一构件之间传递扭力。因此，棘轮扳手用于传递扭力的第二构件在传递扭力时被挤压在挤压面与第一构件圆柱面之间的锐角夹角中不会失位，确保第二齿与第一齿可靠啮合，而且，通过第二构件传递扭力时，扭力越大，第二构件的位置也稳定，第二齿与第一齿的啮合更为可靠，令棘轮扳手输出的最大扭力得以提高。而且，该棘轮扳手，略去了传递扭力的销轴，直接由第二构件传递扭力，第二构件毋须较大的尺寸即能传递较大的扭力，使得传力机构结构紧凑，棘轮扳手的头部齿轮小巧。

附图说明

图1为本实用新型棘轮扳手的一个轴侧图；

图2为图1所示棘轮扳手的另一视角的轴侧图；

图3为图1-2所示棘轮扳手的结构分解示意图；

图4为图3所示结构的另一视角的轴侧图；

图5为图1所示棘轮扳手正投影示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图6的A-A向剖视图；

图8为图6的B-B向剖视图；

图9为图6的C-C向剖视图；

图10为图7所示结构换向输出时的状态示意图；

图11为图8所示结构换向输出时的状态示意图；

图12为图9所示结构换向输出时的状态示意图；

图13为9、图12所示柄的结构示意图；

图中标号说明：

100柄：101头部，102槽，103圆孔部，104支撑面，105缺口，106顺向挤压面，107逆向挤压面，108通孔，109盲孔，110定位弹子，111盖板，112轴孔；

200第一构件：201圆柱体，202第一齿，203输出部，204轴段；

300第二构件：301第二齿，302第一突出部，303第二突出部；

400第三构件：401第二换向齿，402第一容置部，403第二容置部；

510第一弹性元件，520第二弹性元件；

610换向构件，611第一换向齿，612定位坑；620换向拨扭，621轴部；

δ锐角夹角，α圆心角，β反向圆心角差。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。其中，“上”与“下”、“左”与“右”、“前”与“后”方向相反。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，被术语“第一”、“第二”等具有顺序概念限定的技术特征，仅在于为了清楚地描述被限定的技术特征，使被限定的技术特征与其它技术特征能够清楚的区别开来，而不代表实际实施时这样命名，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细介绍。

如图1-4、图5-9、图10-12所示，该棘轮扳手包括一个柄100、一个第一构件200、两个第二构件300、一个第三构件400、两个第一弹性元件510、两个第二弹性元件520、一个换向构件610、一个换向拨扭620、一个定位弹子110。

柄100用于使用者握着施加扭力。如如1-2、图13所示，柄100的一端设头部101，头部101设有槽102，槽102的底部为圆孔部103，槽的敞口部分的上部的侧壁为从圆孔部的侧壁延伸出来的圆弧面，该圆弧面作为支撑面104。槽102的敞口部分的左下侧和右下侧分别向径向延伸出一个缺口105，每个缺口105的侧壁构成一对顺向挤压面106和逆向挤压面1007，任一顺向挤压面或任一逆向挤压面在径向均与支撑面相对。在头部101上槽102的下侧具有一个通孔108和一个盲孔109，盲孔109内置有定位弹子110，定位弹子110后侧支撑螺旋状压缩弹簧。槽102被紧固在头部的盖板111覆盖，盖板111具有轴孔112。

第一构件200为一个台阶轴状构件。第一构件200的一端为圆柱体201并在圆柱面上分布第一齿202，第一齿202的外接圆与圆孔部103间隙配合。第一构件200的另一端为作为输出部203的四棱柱状的杆，杆用以连接转接头套筒，连接转接头时，将套筒连接在转接头上，据此向外输出扭力。在其它实施例中，输出部可为孔，用以套在工件如螺母上对工件施加扭力。圆柱体201与杆之间具有轴段204。圆柱体201一端位于槽底部的圆孔部103，轴段204位于盖板的轴孔112内，因此，第一构件200被圆孔部103和轴孔112在径向承载而转动配置于头部。进一步的，顺向挤压面及逆向挤压面均与第一构件200的圆柱面保持锐角夹角δ，由于第一齿202的外接圆与圆孔部103间隙配合且圆孔部在径向承载第一构件，该锐角夹角δ可以体现为顺向挤压面及逆向挤压面与圆孔部的圆周侧壁的夹角，即在图13中，表示为圆孔部103的圆周侧壁的投影线的切线与顺向挤压面及逆向挤压面的投影线的夹角，该切线的切点为圆孔部的圆周侧壁的投影线上上与挤压面的投影线距离最短的点。

每个第二构件300置于一个缺口105内并位于一对顺向挤压面及逆向挤压面与第一齿202之间，因此，该两个第二构件沿第一构件的圆柱面分布。第二构件300具有第二齿301，第二齿301与第一齿202啮合用于传递扭力。在图9与图12中，表示出第二构件300的轮廓小于其所在的缺口105的轮廓，因此第二构件能够在缺口内相对于第一构件的圆柱面的圆周方向移动换位以改变第二构件在头部与第一构件之间传递扭力的方向。在图8与图11中，每一个第二构件的两端分别设第一突出部302和第二突出部303。

第三构件400呈环状。第三构件400的外边缘设有第二换向齿4010，第三构件400上还设有对称的第一容置部402和第二容置部403，而且与两个第二构件300和两个缺口105对应，第一容置部402和第二容置部403为两组。第三构件400套于轴段。第二换向齿401朝向图7和图10所示的下方。

第二构件300的第一突出部302伸至第三构件400的第一容置部402，第二构件的300第二突出部303伸至第三构件400的第二容置部403，第一弹性元件510位于第一容置部402并对第一突出部302施加弹力，第二弹性元件520位于第二容置部403并对第二突出部303施加弹力，第一弹性元件510对第一突出部302施加的弹力与第二弹性元件520对第二突出部303施加的弹力方向相反，即如图12所示第一弹性元件510对第一突出部302施加的弹力朝向顺时针方向，如图9所示第二弹性元件520对第二突出部303施加的弹力朝向逆时针方向。图示中，第一弹性元件510和第二弹性元件520均为螺旋状压缩弹簧。第一弹性元件510的弹力促使第二齿301与第一齿202啮合并且第二构件300在头部101与第一构件200之间沿第一方向传递扭力。第二弹性元件520的弹力促使第二齿301与第一齿202啮合并且第二构件300在头部101与第一构件200之间沿第二方向传递扭力。在图示中，第一方向为顺时针方向，第一方向为逆时针方向。

换向构件610与换向拨扭620构成换向结构，换向结构与第三构件400联动。换向构件610位于槽102的下部，换向构件610上设有第一换向齿611，第一换向齿611与第二换向齿401啮合。换向拨扭620凸露在头部101并通过其轴部621穿过头部的通孔108与换向构件610连接。通过拨动换向拨扭620并通过第一换向齿611与第二换向齿401的啮合来带着第三构件400绕轴段摆动，进而改变第二构件300的位置。换向构件610上设有两个定位坑612，定位弹子110位于定位坑612内将第三构件在头部定位。

第一构件200的第一齿202、两个第二构件300、第三构件400、两个第一弹性元件510、两个第二弹性元件520及换向构件610均被盖板111遮蔽在槽102内。

图9及图12中，一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合时，另一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合相距一个反向圆心角差β，该反向圆心角差β定义为该另一个第二构件上的第二齿反向转动一个反向圆心角差β的角度时，该另一个第二构件上的第二齿正好与第一齿啮合，反向圆心角差小于第二构件上一个第二齿对应的圆心角α。据此，在使用时，当手柄转动到极限位置后，仅需将手柄向复位方向转动一个反向圆心角差，即可令原本与第一齿啮合相距一个反向圆心角差的另一个第二构件上的第二齿转至与第一齿啮合的位置，在不增大第一构件的外形尺寸以及不减小第一齿的前提下，达到第一齿更多数量的效果，以较少的第一齿数量实现较小的柄复位转动角。

前述棘轮扳手，如图5所示将换向拨扭620拨到左侧，第一构件200、两个第二构件300、第三构件400、两个第一弹性元件510、两个第二弹性元件520、换向构件610等处于图7-9所示状态。换向构件610如图7所示逆时针方向转动并被定位弹子定位而保持在此，第三构件400如图7所示顺时针方向转动至此，第二弹性元件520如图8所示被压缩，第二构件300如图8、图9所示被第二弹性元件520的弹力推至逆向挤压面107与第一齿202之间并且迫使第二齿301与第一齿202啮合。逆时针方向转动柄100，逆向挤压面107推着第二构件300迫使第二齿与第一齿啮合，由第二构件300将来自柄100的扭力传递给第一构件200，并最终经第一构件的输出部203输出给工件。顺时针方向转动柄100，逆向挤压面107释放第二构件300，不迫使第二齿与第一齿啮合，并且不由第二构件将来自柄的扭力传递给第一构件，柄空转，第一构件及其输出部在工件的阻力下保持静止。

前述棘轮扳手，将图5所示的换向拨扭620拨到右侧，则第一构件200、两个第二构件300、第三构件400、两个第一弹性元件510、两个第二弹性元件520、换向构件610等处于图10-12所示状态。换向构件610如图10所示顺时针方向转动并被定位弹子定位而保持在此，第三构件400逆时针方向转动至此，第一弹性元件510被压缩，第二构件300如图11、图12所示被第一弹性元件510的弹力推至顺向挤压面106与第一齿202之间并且迫使第二齿与第一齿啮合。顺时针方向转动柄100，顺向挤压面106推着第二构件300迫使第二齿与第一齿啮合，由第二构件300将来自柄的扭力传递给第一构件，并最终经第一构件的输出部203输出给工件。逆时针方向转动柄100，顺向挤压面106释放第二构件300，不迫使第二齿与第一齿啮合，并且不由第二构件将来自柄的扭力传递给第一构件，柄空转，第一构件及其输出部在工件的阻力下保持静止。

第二构件300在头部101与第一构件200之间传递扭力时，支撑面104支撑第一构件200，能够避免第一构件偏斜，增大第一构件的最大扭力输出。

上述图示结构只是本实用新型的一个较佳实施例。在其它实施例中，可以体现为如下任一结构：

(1)相对于图示结构，消除反向圆心角差β，则工作时两个第二构件同时传力。

(2)相对于图示结构，减少一个第二构件及与第二构件相配的结构及构件，仅保留一个第二构件及与第二构件相配的结构及构件，则工作时仅一个第二构件传力，且不具有反向圆心角差β。

(3)相对于图示结构，减少一个第二构件及与第二构件相配的结构及构件，仅保留一个第二构件及与第二构件相配的结构及构件，而且移除换向结构和第三构件，仅用一个弹性元件对第二构件施加弹力令第二齿与第一齿啮合，则工作时仅一个第二构件单向传力。

Claims (11)

1.棘轮扳手，其特征是包括：

用于施加扭力的柄(100)，柄的至少一端设头部(101)，头部设挤压面；

用于拧转外部元件第一构件(200)，其转动配置于头部(101)，该第一构件具有沿圆柱面分布的第一齿(202)；

用于传递扭力的第二构件(300)，其位于挤压面与第一齿(202)之间，第二构件具有与第一齿啮合的第二齿(301)，挤压面与第一构件的圆柱面保持锐角夹角(δ)使得柄带着头部向一个方向转动时挤压面推着第二构件(300)迫使第二齿与第一齿啮合并在头部(101)与第一构件(200)之间传递扭力以及柄带着头部向另一个方向转动时挤压面释放第二构件(300)不迫使第二齿与第一齿啮合并且不在头部(101)与第一构件(200)之间传递扭力，

弹性元件，其作用于第二构件，弹性元件的弹力促使第二齿与第一齿啮合。

2.根据权利要求1所述的棘轮扳手，其特征是：头部设有槽(102)，槽被紧固在头部的盖板(111)覆盖；第二构件(300)、弹性元件和第一构件的第一齿(202)均位于槽(102)内；第一构件具有输出扭力的输出部(203)，输出部凸露于盖板(111)；第二构件(300)和弹性元件被盖板(111)遮蔽在槽内。

3.根据权利要求2所述的棘轮扳手，其特征是：盖板(111)具有轴孔(112)，第一构件具有轴段(204)，轴段(204)位于轴孔(112)内转动配合，槽(102)的部分侧壁为圆弧面，第二构件在头部与第一构件之间传递扭力时圆弧面接触部分第一齿作为第一构件的支撑面(104)，支撑面与挤压面相对。

4.根据权利要求2所述的棘轮扳手，其特征是：挤压面为槽(102)的部分侧壁。

5.根据权利要求2所述的棘轮扳手，其特征是：输出部(203)为杆或者孔。

6.根据权利要求1-5任一所述的棘轮扳手，其特征是：第二构件(300)被配置为能够相对于第一构件(200)的圆柱面的圆周方向移动换位以改变第二构件(300)在头部(101)与第一构件(200)之间传递扭力的方向，头部(101)上配置用于驱动第二构件移动换位的第三构件(400)，第三构件(400)与换向结构联动，换向结构具有凸露在头部的换向拨扭(620)；弹性元件包括第一弹性元件(510)和第二弹性元件(520)，第一弹性元件(510)的弹力促使第二齿(301)与第一齿(202)啮合并且第二构件在头部与第一构件之间沿第一方向传递扭力，第二弹性元件(520)的弹力促使第二齿与第一齿啮合并且第二构件在头部与第一构件之间沿第二方向传递扭力。

7.根据权利要求6所述的棘轮扳手，其特征是：换向结构包括第一换向齿(611)，第一换向齿(611)连接换向拨扭(620)，第三构件(400)具有第二换向齿(401)，第一换向齿与第二换向齿啮合。

8.根据权利要求6所述的棘轮扳手，其特征是：第三构件(400)上设有对称的第一容置部(402)和第二容置部(403)，所述第二构件(300)具有第一突出部(302)和第二突出部(303)，第一突出部(302)伸至第一容置部(402)，第二突出部(303)伸至第二容置部(403)，第一弹性元件(510)位于第一容置部(402)并对第一突出部(302)施加弹力，第二弹性元件(520)位于第二容置部(403)并对第二突出部(303)施加弹力，第一弹性元件(510)对第一突出部(302)施加的弹力与第二弹性元件(520)对第二突出部(303)施加的弹力方向相反。

9.根据权利要求6所述的棘轮扳手，其特征是：头部(101)与第三构件(400)上分开设有定位弹子(110)和两个定位坑(612)，定位弹子位于定位坑内将第三构件在头部定位。

10.根据权利要求1-5任一所述的棘轮扳手，其特征是：第二构件(300)包括2个，该2个第二构件沿第一构件(200)的圆柱面分布。

11.根据权利要求10所述的棘轮扳手，其特征是：一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合时，另一个第二构件上的第二齿与第一齿啮合相距一个反向圆心角差(β)，该反向圆心角差(β)定义为该另一个第二构件上的第二齿反向转动一个反向圆心角差(β)的角度时，该另一个第二构件上的第二齿正好与第一齿啮合，所述反向圆心角差小于第二构件上一个第二齿对应的圆心角(α)。