TW202116490A

TW202116490A - 可轉位的棘輪工具

Info

Publication number: TW202116490A
Application number: TW109135817A
Authority: TW
Inventors: 大衛Ｔ羅斯
Original assignee: 美商施耐寶公司
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2021-05-01
Also published as: AU2020250243A1; GB202016015D0; GB2590157B; AU2020250243B2; US20210114188A1; US11772247B2; TWI759910B; CN112677087A; GB2590157A; CN112677087B; CA3095394A1; CA3095394C

Abstract

帶有可轉位地保持至銷的手柄的工具。銷聯接至工具的頭部。銷允許調節頭部和手柄之間的角度，由此使得工具能夠用於難以觸及的位置。銷聯接至頭部，以限制軸向移動，而無需螺紋緊固件。軸向運動的減少允許工具的平滑的、一致的操作。

Description

可轉位的棘輪工具

本發明一般地涉及手動工具。更具體地，本發明涉及可轉位的諸如棘輪扳手的扭矩施加工具。

扭矩施加工具有許多不同的形式。例如，棘輪扳手選擇性地在第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任意一個方向上旋轉，以向諸如螺紋緊固件的工件施加期望的扭矩。工具在第一旋轉方向上旋轉，以在該方向上向工件施加扭矩，然後在第二旋轉方向上旋轉或松脫，而不施加扭矩，由此允許工具返回到期望的位置。然後工具可以再次在第一旋轉方向上旋轉，以繼續向工件施加扭矩，並重複該過程，直到施加期望的扭矩量。典型地，棘輪工具的扭矩施加旋轉方向和松脫旋轉方向是可由使用者選擇的。因此，使用者可以選擇性地在順時針方向或逆時針方向中的任意一個方向上施加扭矩，同時分別在逆時針方向或順時針方向上松脫。

棘輪工具經常用在難以觸及的地方或區域，並且經常被障礙物所阻礙。在這些情況下，在頭部和手柄之間具有樞轉關節的可轉位的棘輪工具（例如可轉位的頭部棘輪扳手）可用於接合工件並向工件施加扭矩。樞轉關節允許棘輪頭部相對於手柄選擇性地鎖定在多個固定位置中的一個，由此改變了頭部和手柄之間的角度關係。樞轉關節可以包括具有花鍵部的銷。現有的技術方案使用銷將手柄可轉位地保持至頭部，其中，使用諸如螺釘的螺紋緊固件將銷聯接至頭部。銷的花鍵與頭部和手柄中的相應花鍵匹配地接合，以限制相對於彼此的旋轉運動。然而，此技術方案需要在銷上執行鑽孔和攻絲操作。此外，此操作以及緊固件增加了製造可轉位的棘輪工具的成本，而且引入了該工具的故障點。

基本發明寬泛地涉及可轉位的扭矩施加工具，例如，具有手柄和帶有棘輪機構的頭部的工具。工具的頭部和手柄適於相對於彼此旋轉，並且適於選擇性地鎖定在多個角度中的一個，由此允許柄和頭部之間的角度調節。具有花鍵的銷插入頭部的花鍵孔中。保持構件適於接合分別設置在銷和頭部中的第一凹部和第二凹部，以防止銷在花鍵孔中的軸向運動。花鍵防止銷和頭部之間的旋轉運動。因此，花鍵和保持構件配合地將銷聯接至頭部。

在一個實施例中，本發明寬泛地包括一種工具，該工具具有手柄、頭部和具有周向設置的花鍵的銷。手柄包括靠近手柄的端部設置的手柄花鍵孔。頭部包括：相對的第一端和第二端；驅動部，其靠近第一端設置；以及頭部花鍵孔，其靠近第二端設置並且包括適於與保持部分接合的第一環形凹部。銷適於在第一位置和第二位置之間相對於手柄軸向地移動，並且銷包括花鍵部，該花鍵部適於與手柄花鍵孔和頭部花鍵孔匹配地接合。花鍵部包括適於與保持構件接合的第二環形凹部。當與第一環形凹部和第二環形凹部接合時，保持構件限制銷相對於頭部的軸向運動。銷包括平滑部和花鍵部，其中，平滑部的外徑小於花鍵部的外徑。因此，當銷的花鍵部匹配地接合手柄花鍵孔時，頭部和手柄的角度關係是被保持的。當銷軸向地移動以使平滑部在手柄花鍵孔內對準時，手柄可以相對於頭部旋轉。

在另一個實施例中，本發明寬泛地包括連接銷，該連接銷適於將手柄可轉位地保持至工具的頭部。連接銷包括平滑部和花鍵部。花鍵部包括第一環形凹部，該第一環形凹部與設置在工具的頭部的孔中的第二環形凹部基本對準，其中，保持構件配合地接合第一環形凹部和第二環形凹部，以限制銷相對於頭部的軸向運動。該連接銷還包括徑向延伸的肩部，該徑向延伸的肩部靠近平滑部設置，並且該徑向延伸的肩部適於將手柄保持在連接銷上。連接銷適於在第一位置和第二位置之間相對於手柄軸向地移動。連接銷的花鍵部適於與手柄花鍵孔匹配地接合，由此保持頭部和手柄的角度關係。當銷軸向地移動以使平滑部在手柄花鍵孔內對準時，手柄可以相對於頭部旋轉。

在本發明容許多種不同形式的實施例的同時，在附圖中示出並且將在本文中詳細描述的本發明的優選實施例應作如下理解，即本公開被認為是本發明的原理性示例，並且不旨在將本發明的廣泛方面限制於所示實施例。如本文中所用，術語「本發明」不旨在限制所主張的發明的範圍，而是僅為了解釋的目的用於討論本發明的示例性實施例所使用的術語。

本發明寬泛地包括一種工具，該工具具有：頭部，其聯接至銷；和可轉位的手柄。手柄適於可轉位地保持在銷上。頭部包括具有凹部的花鍵孔，並且銷還包括凹部，其中，保持構件適於接合該凹部，以限制銷相對於頭部的軸向運動。銷包括花鍵部，該花鍵部與頭部花鍵孔中的相應的花鍵接合，以限制頭部相對於銷的旋轉運動。因此，銷可以透過保持構件、銷上和頭部孔上的花鍵聯接至工具的頭部，而無需螺紋緊固件。

參考圖1至圖7，諸如棘輪工具的工具100包括頭部102、銷104和手柄106。頭部102可以設置有棘輪機構，如在本領域中眾所周知的，該棘輪機構包括驅動部108、換向杆110以及相對的第一端112和第二端114。眾所周知地，驅動部108可以包括驅動突緣，該驅動突緣靠近頭部102的第一端112設置並且適於接合套筒（未圖示）。在另一個實施例中，驅動部108可以包括可更換的批頭（例如，螺絲批頭、梅花批頭）或連接到批頭或套筒的其它裝置。另一個實施例中，頭部102可以包括工作部分（例如，六邊形的腔），該工作部分靠近第一端112設置，該第一端112適於直接接合工件（例如，螺栓頭或螺母）並且適於在沒有套筒或批頭的情況下，將扭矩傳遞至工件。如在本領域中眾所周知的，換向杆110可以定位成允許使用者選擇性地順時針或逆時針施加扭矩。

在一個實施例中，頭部102包括孔116（也稱為頭部花鍵孔），孔116靠近頭部102的第二端114設置。孔116包括周向設置的花鍵118和設置在孔116的內表面上的周向設置的環形凹部120。如下所述，孔116適於容納並聯接至銷104。

在一個實施例中，銷104包括蘑菇狀的或徑向延伸的肩部122、平滑部124、花鍵部126、周向凹部128和孔130，孔130可以在徑向方向上延伸穿過或部分地穿過銷104。徑向延伸的肩部122也可以被稱為頭部或凸緣部，並且徑向延伸的肩部122的直徑大於孔138的外徑。徑向延伸的肩部122適於抵靠孔138的外邊緣，由此防止銷104被插入或壓入到完全穿過頭部102的孔116和手柄106的孔138。

在一個實施例中，平滑部124和花鍵部126的直徑可以小於徑向延伸的肩部122的直徑，平滑部124的直徑可以小於花鍵部126的直徑。花鍵部126還可對應於花鍵118並與花鍵118配合地接合，以限制銷104相對於頭部102的旋轉。

在組裝時，當銷104插入孔116中時，環形凹部128適於與頭部102的環形凹部120對準。保持構件132適於接合凹部120和凹部138。因此，保持構件132適於限制銷104相對於頭部102的軸向運動。在一個實施例中，保持構件132可以是緊固件，例如保持環或卡環。因此，保持構件132以及孔116中的花鍵118和花鍵部126上的花鍵的配合接合將銷104聯接至頭部102。

在一個實施例中，偏壓構件134（例如，彈簧）和兩個鎖定球136設置在孔130中。在另一個實施例中，僅一個鎖定球設置在銷104的孔130中。在該實施例中，孔130在徑向方向上僅部分地延伸穿過銷104。偏壓構件134適於在銷104的徑向向外的方向上向鎖定球136施加偏壓力，使得鎖定球136從銷104的外表面突出。鎖定球136配合地將銷104相對於手柄106鎖定在第一位置和第二位置中的一個，如下所述。而且，當達到第一位置和第二位置中的任何一個時，鎖定球136可以向使用者提供觸覺指示。

手柄106包括靠近手柄106的端部設置的孔138（也稱為手柄花鍵孔）。孔138可以具有倒角139。倒角139和由偏壓構件134施加在鎖定球136上的適當的偏壓力一起有助於允許銷104相對於手柄106在第一位置和第二位置之間的軸向運動。孔138包括圍繞孔138的內表面周向地設置的花鍵140。花鍵140適於與銷104的花鍵部126配合地接合。銷104可滑動地設置在孔138中，使得銷104可以相對於手柄106在第一位置和第二位置之間軸向地移動。如上所述，銷104的肩部122適於防止手柄106和銷104脫離。例如，肩部122的直徑大於孔138的直徑，並且防止手柄106滑出銷104。

在組裝期間，手柄106的孔138和頭部102的孔116彼此軸向地對準。然後，銷104的花鍵部126被插入手柄106的孔138和頭部102的孔116二者中。保持構件132接合銷104的環形凹部128和頭部102的環形凹部120兩者。這將銷104聯接到頭部102，其中，手柄106設置在頭部102和銷104的端部122之間。在使用期間，銷104適於相對於手柄106在第一位置和第二位置之間軸向地移動。如上所述，肩部122的直徑可以大於手柄106的孔138的直徑，由此防止手柄106在軸向方向上滑出銷104。因此，銷104聯接至頭部102，並且手柄106可轉位地保持至銷104。

當銷104設置在第一位置（也稱為非鎖定位置）時，手柄106的孔138圍繞銷104的（靠近端部122的）平滑部124設置。平滑部124的直徑小於孔138的內徑。因此，當工具100處於非鎖定狀態時，手柄106可相對於銷104和頭部102旋轉，以獲得手柄106和頭部102之間的期望的角度關係。換句話說，手柄106的縱向軸線與頭部102的縱向軸線之間的角度可以透過將手柄106相對於頭部102圍繞連接銷104旋轉至期望的角度來改變。在（例如發動機室中的）障礙物或有限的空間阻礙常規棘輪工具的適當使用的情況下，手柄106相對於頭部102的這種角度調節允許工具100將扭矩施加到諸如螺母或螺栓的工件上。

當手柄106相對於頭部102旋轉至期望的角度時，銷104可以在軸向方向從第一位置（非鎖定位置）移動至第二位置（也稱為鎖定位置）。在第二位置，手柄106的孔138圍繞銷104的花鍵部126設置，由此選擇性地保持手柄106相對於銷104和頭部102的角度關係。因此，手柄106處於鎖定狀態，並且適於在手柄106和頭部102之間的期望角度下以常規方式驅動驅動部108。

儘管銷104的花鍵部126和設置在手柄106中的孔138的互補的花鍵140在手柄106和頭部102之間提供了角度調節裝置，但是應當理解，本發明不限於花鍵的橫截面。例如，任何多邊形橫截面都可以用來執行角度調節功能。

因此，提供了一種工具100，例如可轉位的棘輪工具，該工具100具有用於調節頭部102和手柄106之間的角度的裝置。本發明在障礙物和/或有限的空間會阻礙常規棘輪工具的使用的許多情況下是有用的。另外，本發明提供了一種銷104，該銷104可以在沒有螺紋緊固件的情況下聯接至頭部102。

如本文中所使用的，術語「聯接」及其功能等同物不旨在一定限於兩個或更多個部件的直接的機械連接。相反，術語「聯接」及其功能等同物旨在表示兩個或更多個物體、特徵、工件和/或環境元素之間的任何直接或間接的機械、電氣或化學的連接。在一些示例中，「聯接」也意味著一個物體與另一物體是一體的。

在前文的描述和附圖中闡述的內容僅作為說明而不是作為限制。雖然已經示出和描述了特定實施例，但是對於本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離發明人的貢獻的更寬泛的方面的情況下，可以進行改變和修改。當以基於現有技術的適當視角來看待時，所尋求的保護的實際範圍旨在於所附的申請專利範圍中限定。

100:工具 102:頭部 104:銷 106:手柄 108:驅動部 110:換向杆 112:第一端 114:第二端 116、130:孔 118:花鍵 120:環形凹部/凹部 122:肩部/端部 124:平滑部 126:花鍵部 128:環形凹部 132:保持構件 134:偏壓構件 136:鎖定球 138:孔/凹部 139:倒角 140:花鍵 A-A:線 B-B:線

為了促進對尋求保護的主題的理解，在附圖中示出了其實施例，藉由審閱在附圖中示出的實施例，當結合以下描述考慮尋求保護的主題時，它的構造和操作及它的許多優點應該容易理解和領會。圖1是本發明的工具的實施例的透視拆解圖。圖2是處於鎖定狀態的圖1的工具的俯視組裝圖。圖3是處於鎖定狀態的圖1的工具的側視組裝圖。圖4是處於鎖定狀態的圖1的工具的沿圖2的A-A線截取的截面圖。圖5是處於非鎖定狀態的圖1的工具的俯視組裝圖。圖6是處於非鎖定狀態的圖1的工具的側視組裝圖。圖7是處於非鎖定狀態的圖1的工具的沿圖5的B-B線截取的截面圖。

100:工具

102:頭部

104:銷

106:手柄

108:驅動部

110:換向杆

112:第一端

114:第二端

116、130:孔

118:花鍵

120:環形凹部/凹部

122:肩部/端部

124:平滑部

126:花鍵部

128:環形凹部

132:保持構件

134:偏壓構件

136:鎖定球

138:孔/凹部

140:花鍵

Claims

一種工具，包括：手柄，其包括靠近所述手柄的端部設置的手柄花鍵孔；頭部，其包括相對的第一端和第二端、靠近所述第一端設置的驅動部、以及頭部花鍵孔，所述頭部花鍵孔靠近所述第二端設置並且包括第一環形凹部；銷，其適於在第一位置和第二位置之間相對於所述手柄軸向地移動，並且所述銷包括平滑部和花鍵部，所述花鍵部適於與所述手柄花鍵孔和所述頭部花鍵孔接合，所述花鍵部包括第二環形凹部；以及保持構件，其接合所述第一環形凹部和所述第二環形凹部，其中，所述保持構件限制所述銷相對於所述頭部的軸向運動。
如請求項1所述的工具，其中當所述銷設置在所述第一位置並且所述平滑部與所述手柄花鍵孔對準時，所述手柄適於相對於所述頭部旋轉，以及當所述銷設置在所述第二位置並且所述花鍵部接合所述手柄花鍵孔時，所述手柄相對於所述頭部的旋轉被限制。
如請求項1所述的工具，其中所述銷還包括徑向延伸的肩部，徑向延伸的所述肩部適於將所述手柄保持在所述銷上。
如請求項1所述的工具，其中所述銷透過鎖定球和彈簧構件鎖定在所述第一位置和所述第二位置。
如請求項1所述的工具，其中所述保持構件是保持環。
如請求項1所述的工具，其中所述頭部包括棘輪機構。
一種連接銷，其適於將工具的頭部可轉位地聯接至所述工具的手柄，所述連接銷包括：平滑部和花鍵部，所述花鍵部包括與所述頭部中的第二環形凹部對準的第一環形凹部；保持構件，其接合所述第一環形凹部和所述第二環形凹部，其中，所述保持構件限制所述銷相對於所述頭部的軸向運動；以及徑向延伸的肩部，其靠近所述平滑部設置並且適於將所述手柄保持在所述連接銷上，其中，所述連接銷適於在第一位置和第二位置之間相對於所述手柄軸向地移動。
如請求項7所述的連接銷，還包括：孔，其在徑向方向上延伸穿過所述連接銷；以及設置在所述孔中的鎖定球和偏壓構件。
如請求項8所述的連接銷，其中當所述連接銷設置在所述第一位置時，所述平滑部設置在鄰近所述手柄的位置，而當所述連接銷設置在所述第二位置時，所述花鍵部設置在鄰近所述手柄的位置。
如請求項9所述的連接銷，其中所述鎖定球和所述偏壓構件適於選擇性地將所述手柄鎖定在所述第一位置或所述第二位置之一者中。
如請求項7所述的連接銷，其中所述保持構件是保持環。