TWI696523B - 用於棘輪工具的換向機構 - Google Patents

Abstract

公開提供一種換向機構，所述換向機構具有緊湊的結構的換向杆。換向杆可包括上部和下部，所述上部可被用戶操作以選擇工具的期望的轉動方向，所述下部選擇性地結合棘爪，以選擇期望的扭矩施用。所述上部的主體可位於棘輪頭的內壁與所述下部的後側之間，以允許緊湊的換向杆。

Description

用於棘輪工具的換向機構

本發明涉及換向杆。更具體地，本發明涉及允許更緊湊的棘輪頭的兩件式換向杆。 [相關申請案的交叉引用]

本申請案主張2018年6月7日在美國智慧財產局中申請的美國專利申請案第16/002,234號的優先權的權益，所述申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。

棘輪扳手和其他棘輪工具在專業設置或自己動手的設置中很常見。這些工具允許用戶沿第一轉動方向轉動該工具以沿期望的方向施加第一扭矩施用，然後將該工具返回至初始位置並沿相同的方向施加第二扭矩施用。由於在扭矩施用期間接合齒輪的棘爪機構，將工具返回至初始位置的動作不對工件施加反向扭矩，但在返回至初始位置時繞齒輪滑動。

棘輪工具包括允許用戶選擇順時針轉動的扭矩施用或逆時針轉動的扭矩施用的換向杆。例如，沿順時針方向操作的工具在沿順時針方向轉動時施加扭矩，並在沿逆時針方向時鬆脫。同樣地，沿逆時針方向操作的工具在沿逆時針方向轉動時施加扭矩，並在沿順時針方向時鬆脫。通過基於用戶轉動在換向杆上的杆執行器而將選擇的棘爪接合至棘輪齒輪，換向杆通常用於在順時針施用與逆時針施用之間切換工具。

許多換向杆需要位於工具的棘輪頭中的大的腔，且需要蓋和螺釘封閉該腔。其他換向杆需要大的套管和將換向杆固定的螺釘。

本發明寬泛地包括具有聯接在一起的上部和下部的換向杆。所述上部可被用戶操作，以選擇工具的期望的轉動扭矩使用（即，順時針或逆時針），所述下部可接合所選擇的棘爪，以使操作處於期望的狀態。所述上部的主體可位於棘輪頭殼體的內壁與所述下部的後側之間，以提供緊湊的換向杆。

例如，在實施例中，本發明寬泛地包括具有殼體的棘輪頭、限定在殼體內並由殼體的內壁所界定的腔、限定在殼體內並接納具有周向設置的輪齒的環形齒輪的開口，以及換向杆。換向杆包括具有上部和下部，該上部包括杆執行器，下部聯接至上部並包括鉤。並且還包括棘爪機構，棘爪機構包括具有柱的棘爪。下部的鉤根據杆執行器的選擇性的轉動而接合柱，以使所選擇的棘爪配合地接合齒輪。

本公開還寬泛地包括具有殼體的棘輪頭、限定在殼體內並由殼體的內壁所界定的腔、限定在殼體內並接納具有周向設置的輪齒的環形齒輪的開口，以及換向杆。換向杆包括上部和下部，上部包括杆執行器和與杆執行器相反地延伸的主體，下部聯接至上部。還包括棘爪機構，棘爪機構包括根據杆執行器的選擇性運動而選擇性地、配合地接合輪齒的棘爪。上部包括主體，主體具有第一側和與第一側相對的第二側。第一側緊鄰殼體的內壁設置，第二側緊鄰下部設置。

為了便於理解要保護的主題的目的，在附圖中示出了其實施例，通過對這些附圖的觀察，當結合以下的描述進行考慮時，要保護的主題及其結構、操作和許多優點應容易被理解和領會。

在理解本公開將被認為本發明的原理的示例並且不意圖將本發明的寬泛的方面限制於示出的實施例的情況下，雖然本發明有許多不同形式的實施例，但本發明的優選實施例在附圖中示出並且將在此進行詳細描述。如在此使用的，術語「本發明」不意圖限制要求保護的發明的範圍，而是僅出於說明的目的作為用於討論本發明的示例性實施例的術語。

本發明寬泛地包括具有緊湊結構的換向杆。在實施例中，本發明的換向杆可包括聯接在一起的上部和下部。上部可由用戶操作，以選擇用於工具的第一轉動扭矩施用方向和第二轉動扭矩施用方向（例如，順時針或逆時針）中的任意一個，並且下部可導致所選擇的棘爪的接合，以沿期望的扭矩施用方向進行操作。上部的主體可位於棘輪頭的內壁和下部的後側之間，以允許緊湊的換向杆。

參照圖1，在實施例中，棘輪頭10可包括換向杆100，換向杆100具有經由環115聯接至下部110的上部105。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，上部105可以可選地經由任何其他結構聯接至下部110。換向杆100可插入到棘輪頭10的腔120中。例如，棘輪頭10可包括將腔120限定在其中的殼體125。球130和偏置構件135（例如，偏置彈簧）還可插入到腔120中並聯接至換向杆100，以當用戶選擇性地在順時針扭矩施用方向和逆時針扭矩施用方向之間轉動換向杆100時，向用戶提供觸覺指示，如下面進一步討論的。

參照圖2A和圖2B，上部105可包括杆執行器140，杆執行器140可由用戶選擇性地轉動以選擇順時針扭矩施用方向和逆時針扭矩施用方向中的任意一個。杆執行器140可聯接至上部105的基座145，或者一體成型為上部105的基座145的一部分，主體150還可聯接至基座145並向下延伸。

下部110可包括鉤155，鉤155接合至相應的棘爪的柱以選擇期望的棘爪，如下面進一步討論的。下部110還可包括延伸部160，延伸部160插入到上部105的互補開口中以有效地與上部105緊密配合，並提供除了由環115或其他聯接結構所提供的與上部105的結構聯接以外的額外結構聯接。

在實施例中，換向杆100可在用戶選擇性地在順指針扭矩施用方向與逆時針扭矩施用方向之間轉動換向杆100時提供觸覺指示，從而提供期望的轉動扭矩施用方向已經被選擇的觸覺指示。例如，換向杆100可包括兩個內凹部162（例如第一內凹部和第二內凹部）。當換向杆100移動到第一扭矩施用方向（例如，順時針）時，第一內凹部基於偏置構件135的力而接合球130；當換向杆100選擇性地移動到第二扭矩施用方向（例如，逆時針）時，第二內凹部基於偏置構件135的力而接合球130。當用戶轉動換向杆到任意操作方向時，球130基於偏置構件135的力而接合內凹部162，提供給用戶換向杆100已成功到達所選擇的扭矩施用方向的觸覺指示。

參照圖3，在實施例中，上部105可包括環形槽165，環形槽165配合地接納環115以配合地將上部105聯接至下部110。主體150還可包括相對的第一側150a和第二側150b。如下面進一步討論的，第一側150a可位於與殼體125的孔的內壁相鄰的位置，並且第二側150b可位於與下部110相鄰的位置。這使得換向杆100能夠設置在腔120內，並且能夠放置回孔中，從而允許緊湊的換向杆100。

參照圖4，在實施例中，棘輪頭10包括耐磨環170，耐磨環170將齒輪175聯接至殼體125中的開口137。例如，耐磨環170接合開口137中的槽，以使得當偏載荷施加到棘輪頭10時，耐磨環170接合開口137的內部以防止齒輪175的周向設置的輪齒被過度磨損。在實施例中，棘輪頭10還包括：棘爪機構180，其具有被棘爪彈簧190分開的棘爪185a、185b；以及定位環192，其將齒輪175固定在開口137內。將領會的是，雖然本發明示出具有雙棘爪的結構，但任意類型的棘爪機構（例如，單個）將適用於本發明。

棘爪185a和185b的相應的齒基於用戶在換向杆100處對沿順時針方向或逆時針方向進行操作的選擇，而選擇性地接合齒輪175的輪齒。例如，第一棘爪185a可被選擇並可接合齒輪175的輪齒，從而使得工具能夠沿順指針方向操作，即，沿順指針方向施加扭矩，並使棘爪185a能夠在逆時針方向上繞齒輪175滑動或鬆脫。接著，通過選擇性地轉動換向杆100到相對側，第二棘爪185b可接合齒輪175的輪齒並使工具能夠沿逆時針方向操作，即，沿逆時針方向施加扭矩，並使棘爪185b能夠在順指針方向上繞齒輪175滑動或鬆脫。在實施例中，棘爪彈簧190設置在棘爪185a與185b之間，以偏置棘爪185a和185b使得它們彼此遠離，從而棘爪185a和185b可以以最有效率和最有效的方式對齒輪175施加接合力。

參照圖5和圖6，在實施例中，棘爪機構180可包括柱195，柱195可選擇性地由鉤155接合以使得換向杆100可選擇棘爪185a和185b並使相對的棘爪185a和185b接合齒輪175。如第9038507號美國專利中所示的，其整體內容通過引用被併入本文。例如，如圖6中所示，鉤155可接合第二棘爪185b的柱195，從而使第一棘爪185a接合齒輪175。可選地，鉤155可接合第一棘爪185a的柱195並使第二棘爪185b接合齒輪。

在實施例中，上部105的主體150可位於棘輪頭10的內壁197與下部110之間。例如，主體150可具有第一側150a和與第一側150a相對的第二側150b。第二側150b可位於與下部110相鄰的位置，並且第一側150a可位於與棘輪頭的內壁197相鄰的位置。通過以這種方式設置上部105，主體150以更加結構穩定的構造以及以緊湊的方式設置。例如，下部110可首先插入到腔120中，然後向開口137移動。以這種方式，換向杆100不需要封閉換向杆100的覆蓋板和螺釘，而是，換向杆100的上部105可用作面積更小的覆蓋件。例如，上部105的基座145可用作覆蓋件。

如在此使用的，術語「聯接」和其功能性等同物不意圖必然地限制為兩個或更多個部件的直接機械聯接。相反地，術語「聯接」和其功能性等同物意圖指兩個或更多個物體、特徵、工件和/或環境物質之間的任意直接或間接的機械連接、電連接或化學連接。在一些示例中，「聯接」還意味著一個物體與另一個物體成一體。

在前面的描述和附圖中闡述的內容僅以說明的方式提供，而不作為限制。 儘管已經示出並描述了具體實施例，但是對於本領域技術人員而言將顯而易見的是，在不脫離發明人的貢獻的更寬泛方面的情況下，可以進行改變和修改。 當基於現有技術以它們適當的視角觀察時，所尋求的保護的實際範圍意在申請專利範圍中進行限定。

10‧‧‧棘輪頭 100‧‧‧換向杆 105‧‧‧上部 110‧‧‧下部 115‧‧‧環 120‧‧‧腔 125‧‧‧殼體 130‧‧‧球 135‧‧‧偏置構件 137‧‧‧開口 140‧‧‧杆執行器 145‧‧‧基座 150‧‧‧主體 150a‧‧‧第一側 150b‧‧‧第二側 155‧‧‧鉤 160‧‧‧延伸部 162‧‧‧內凹部 165‧‧‧環形槽 170‧‧‧耐磨環 175‧‧‧齒輪 180‧‧‧棘爪機構 185a、185b‧‧‧棘爪 190‧‧‧棘爪彈簧 192‧‧‧定位環 195‧‧‧柱 197‧‧‧內壁

圖1是根據本發明的實施例的棘輪頭的爆炸的、拆解的頂部透視圖。 圖2A是根據本發明的實施例的換向杆的爆炸的、拆解的頂部透視圖。 圖2B是根據本發明的實施例的換向杆的爆炸的、拆解的底部透視圖。 圖3是根據本發明的實施例的換向杆的上部的側視圖。 圖4是與本發明的實施例配合的棘輪頭的爆炸的、拆解的底部透視圖。 圖5是與本發明的實施例一起使用的常規棘爪機構的頂部透視圖。 圖6是與本發明的實施例配合的棘輪頭的側截面圖。

10‧‧‧棘輪頭

100‧‧‧換向杆

105‧‧‧上部

110‧‧‧下部

115‧‧‧環

120‧‧‧腔

125‧‧‧殼體

130‧‧‧球

135‧‧‧偏置構件

137‧‧‧開口

Claims (12)

1. 一種用於棘輪工具的換向機構，所述棘輪工具包括具有殼體的棘輪頭、限定在所述殼體內並由所述殼體的內壁所界定的腔、限定在所述殼體內的開口、包括具有柱的棘爪的棘爪機構，以及設置在所述開口內的齒輪，所述換向機構包括：換向杆，其包括上部和下部，所述上部具有杆執行器和與所述杆執行器相反地延伸的主體，所述下部聯接至所述上部並包括鉤，其中，所述下部的鉤根據所述杆執行器的轉動而接合所述柱，以使所述棘爪接合所述齒輪，並且所述主體設置在所述殼體的所述內壁與所述下部之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的換向機構，其中所述換向機構還包括環，所述環使所述上部和所述下部配合地聯接。
3. 如申請專利範圍第2項所述的換向機構，其中所述上部包括槽，所述槽接納所述環，以使所述上部和所述下部配合地聯接。
4. 如申請專利範圍第1項所述的換向機構，其中所述上部包括內凹部，並且所述換向機構還包括球和偏置構件，其中，所述偏置構件使所述球偏置為與所述內凹部接合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的換向機構，其中所述下部包括延伸部，所述延伸部插入到所述上部中，以使所述上部和所述下部聯接。
6. 如申請專利範圍第1項所述的換向機構，其中所述主體包括相對的第一側和第二側，所述第一側緊鄰所述殼體的所述內壁設置，所述第二側緊鄰所述下部設置。
7. 一種用於棘輪工具的換向機構，所述棘輪工具包括具有殼體的棘輪頭、限定在所述殼體內並由所述殼體的內壁所界定的腔、限定在所述殼體內的開口、包括棘爪並與設置在所述開口內的齒輪接合的棘爪機構，所述換向機構包括換向杆，所述換向杆包括：上部，其包括杆執行器，並具有與所述杆執行器相反地延伸的主體；以及下部，聯接至所述上部，其中，所述主體包括相對的第一側和第二側，所述第一側緊鄰所述殼體的所述內壁設置，所述第二側緊鄰所述下部設置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的換向機構，其中所述換向機構還包括環，所述環使所述上部和所述下部配合地聯接。
9. 如申請專利範圍第8項所述的換向機構，其中所述上部包括槽，所述槽接納所述環，以使所述上部和所述下部配合地聯接。
10. 如申請專利範圍第7項所述的換向機構，其中所述上部包括內凹部，並且所述換向機構還包括球和偏置構件，其中，所述偏置構件使所述球偏置為與所述內凹部接合，以提供觸覺指示。
11. 如申請專利範圍第7項所述的換向機構，其中所述下部包括延伸部，所述延伸部插入到所述上部中，以使所述上部和所述下部接合。
12. 如申請專利範圍第7項所述的換向機構，其中所述下部包括鉤，所述棘爪包括柱，並且其中，所述鉤接合所述柱，以使所述棘爪接合所述齒輪。

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