CN1947952A - 具有可转动头的气动棘轮工具 - Google Patents

Abstract

一种棘轮工具，该工具包括具有纵轴的壳体，和包括棘轮机构的头部，该棘轮机构具有能够被驱动转动的输出件。在所述壳体内设置有一马达以便使输出件转动。联接件使所述头部连接到所述壳体并适于允许所述头部相对于所述壳体围绕所述壳体的纵轴转动。因此，所述头部可相对于所述壳体定位在不同的选定的角位置。

Description

具有可转动头的气动棘轮工具

技术领域

本发明一般地涉及扳手，并且更具体地涉及具有可转动头的棘轮工具。

背景技术

动力棘轮例如气动棘轮使具有用于转动紧固件例如螺栓或螺母的插口的输出件转动。这些棘轮可用于汽车维修和工业应用。气动棘轮具有柱形壳体，该柱形壳体设计成被使用者握在手中，使得使用者的手指与枢转地紧固在壳体的下部处的触发杆接合。这样，使用者可容易地通过用手指挤压触发杆来操作棘轮(即下压触发杆)。

触发杆通常与输出件位于棘轮的同一侧。因此，为了操纵棘轮以使输出件的插口与螺母或螺栓接合，使用者必须调整她的手腕或手臂或整个身体来适当地将棘轮工具安置成与螺栓或螺母接合。但是，在一些情况下，例如当使用者试图拧紧难以够到的和/或部分被其它部件或结构阻碍的螺母或螺栓时，可能不存在足够的空间或余地来调节她的手腕或手臂或身体来使螺母或螺栓与棘轮接合。因此，使用者必须改变他或她对工具的抓握方式，例如不适当地将她的手掌代替手指来放置在板柄上。但是，这样改变抓握方式会使得更难于即控制棘轮又挤压触发杆。

发明内容

在一个方面，棘轮工具通常包括具有纵轴的壳体和包括棘轮机构的头部，该棘轮机构具有能够被驱动转动的输出件。设置在该壳体内的马达可操作地连接到该棘轮机构以使该输出件转动。用于将该头部连接到该壳体的联接件适于允许该头部相对于该壳体围绕该壳体的纵轴转动。

在另一方面，气动棘轮工具包括具有纵轴的壳体和包括棘轮机构的头部，该棘轮机构具有能够被驱动转动的输出件。设置在该壳体内的马达可操作地连接到该棘轮机构以使该输出件转动。进气口适于与加压空气源联接以给空气马达提供动力。用于将该头部连接到该壳体的联接件适于允许该头部相对于该壳体围绕该壳体的纵轴转动。

其它目的和特征可部分明显地看出，部分在下文被指出。

附图说明

图1是具有相对于壳体处于第一位置的头部的棘轮工具的透视图；

图2是部分剖开的图1的棘轮工具的上部的透视图，示出相对于壳体处于锁定位置的头部；

图3是类似于图2的视图，其示出相对于壳体处于释放位置的头部；

图4是图1的棘轮工具的分解透视图；

图5是示出相对于壳体转动到第二位置的棘轮工具的透视图；

图6是另一个实施例的棘轮工具的透视图；

图7是图6的棘轮工具的分解透视图；

图8是部分剖开且除去壳体的图6的棘轮工具的上部部分的透视图，其示出处于锁定位置的头部；

图9是图8示出的锁定机构的放大局部视图；

图9A是棘轮工具的套管的剖面图；

图10是类似于图8的视图，但其示出处于释放位置的头部；以及

图11是示出相对于壳体转动到第二位置的头部的棘轮工具的透视图。

在附图中对应的标号指示对应的部件。

具体实施方式

下面，参照附图并尤其参照图1，根据本发明的教导构造的气动驱动棘轮工具总体上用标号10标示。棘轮工具10包括具有纵轴A1的细长形壳体12。工具10的头部14从壳体12的一端沿轴向延伸，并且进气口16从相对端延伸以连接到加压空气源(未示出)。应理解，当涉及工具的各部件的相对位置和移动方向时，为了方便而非限制性地假设，工具在垂直平面内取向，从而头部14位于壳体12上方。用于控制将加压空气引入壳体12的板柄19与进气口16相邻。空气在壳体12内驱动空气马达(未示出)以用于驱动工具10的输出件21。应理解，在本发明的范围内可使用其它马达例如电动机。

参照图2，在一个示例中，空气马达联接到包含轴24的传动装置，该轴具有偏心轮25，该偏心轮使空气马达可操作地连接到总体上由26标示的棘轮机构，以便将由空气马达引起的轴的转动运动转换成棘轮机构的摆动。插入工具10的轴承28允许轴24在该工具内转动。棘轮机构26的摆动件41位于头部14的轭47的臂45A和45B之间。摆动件41通常与轭47的臂45A、45B内的开口对齐以接纳棘轮机构26的部件(一些部件未示出)。棘轮工具10的部件由金属并尤其由钢制成，但是可设想该部件可由其它材料例如塑料构成。

在操作时，轴24的偏心轮25的转动使摆动件41来回摇摆，这使输出件21沿顺时针方向转动。在轴24转动一个半圈(即转动180°)之后，摆动件41反转并逆时针转动。摆动件41脱离输出件21，从而允许摆动件移动而不会移动输出件21。一旦轴24转动另一个半圈，则摆动件41重新与输出件21接合以使输出件21进一步沿顺时针方向转动。该过程重复进行直到脱离板柄19。棘轮工具10还包括用于使输出件21的转动方向反向的换向开关(未示出)。工具10的用于使输出件21沿逆时针方向转动的操作类似于该工具的用于使输出件沿顺时针方向转动的操作。

在所示实施例中的棘轮机构26及其操作基本是常用的。应理解，在不背离本发明的范围的情况下，用于使输出件21转动的棘轮工具10的构造，更具体地棘轮机构26的构造，可与所示实施例不同。例如，棘轮机构可类似于美国专利No.6578643和No.6860174公开的机构，这两个专利在此结合以作参考。换句话说，其它类型的棘轮机构都在本发明的范围内。

下面参照图1至5，棘轮工具10的头部14可相对于工具的壳体12围绕该壳体的纵轴A1转动360°。例如，如图1所示，头部14可相对于壳体12处于一个方向，或者如图5所示，可相对于壳体转动到另一个方向。因此，可选择性地改变输出件21相对于板柄19的位置。总体上由50标示的锁定机构将头部14可释放地锁定在四个位置的任何一个处以防止头部进一步转动，直到使用者解开该锁定机构以再次允许该头部转动。在不脱离本发明的范围的情况下，选定的位置的数量可与上述数量不同。此机构防止头部14在使用者操作工具10时进一步转动。因此，本发明的工具10比传统的空气棘轮扳手更通用，这是因为使用者不必改变他或她在壳体12上的抓握方式来改变输出件21的朝向。因此，使用者在操纵该工具以与“难以够到”紧固件接合时不必回避正确的抓握工具方式。

下面参照图4，联接件52使可转动的头部14与壳体12接合。联接件52包括环形肩部54，该肩部54具有外边缘和其内限定孔56的内边缘。管状裙缘58从肩部54与该肩部的外边缘相邻地向外延伸以限定用于接纳并连接壳体12的一部分的插口。管状体60在环形肩部54的与裙缘58相对的一侧上连接到该肩部，并从肩部与该内边缘相邻地向外延伸。管状体60具有围绕其圆周均匀地间隔开的四个凹部62(附图中仅示出三个)。带螺纹的盖64与壳体12上的螺纹66配合以将联接件52保持在该壳体上。

如图4所示，头部14包括套环68和从该套环向外延伸的管状段70。套环68包括用于接纳螺钉74的孔口72。管状段70具有两个相对的开口76。管状段70接纳联接件52的管状体60。管状段70的内部、环形肩部78(图2和3)用作挡块，该挡块在联接件被接纳在该管状段内时定位该管状体60以便该管状体内的两个凹部62沿纵向与该管状段内的两个开口76对准(图2)。球80(概括地，制动件)位于管状段70内的每个开口76内，并延伸通过该管状段内的开口76且延伸到较小的管状体60内的凹部62。

锁定机构50包括可围绕头部14的管状段70延伸的套管82(概括地，锁定件)，该套管包括与该套管的每个端部向内隔开的内脊部84(概括地，内部保持件)。该脊部84安置在套管82上以保持每个球80，脊部84的大小和位置设置成这样使得球从孔76沿径向向内突出并突入凹部62。套管82可选择性地从锁定位置移动到释放位置，在锁定位置，套管的脊部84与球80接合并将球固定在凹部62内，从而防止头部14相对于壳体12转动(图2)，在释放位置，脊部与球间隔开(图3)。为了将套管82移动到释放位置，套管沿壳体12的纵轴Al沿轴向向上移动并远离该壳体。螺钉74用作防止套管82移动过远的挡块。在释放位置，头部14可相对于壳体12转动。当头部14转动时，球80被头部14的管状段70推出凹部62并围绕联接件52的小管状体60的周向推动。套管82继续将球80保持在开口76内。一旦头部14移动到预期位置，套管82向下滑动回到锁定位置，使得套管的脊部84将球80固定在管状段70内的开口76和联接件52的较小管状体60的凹部62内，从而防止头部转动。较小管状体60中的每个凹部62对应于其中头部14可转动的位置。在所示实施例中，头部14可转动到四个不同的位置。弹簧86向锁定位置偏压套管82。在本发明的范围内可使用其它的锁定和释放头部14的方法。

从上述说明可清楚地看到，包括输出件21的头部14可被选择性地移动到各个位置。在所示构型中，输出件21可在四个不同位置之间移动，这四个位置相互间隔大约90°。输出件21的每个位置对应于联接件52的较小管状体60的凹部62之一。但是，应理解，输出件21可通过添加或除去较小管状体60的凹部62来具有更多或更少的凹部。例如，如果较小管状体具有八个开口，则输出件可以在八个不同位置之间移动。另一方面，如果较小管状体仅具有两个开口，则输出件仅可以在两个不同位置之间移动。

当工具10的头部14转动时，整个驱动机构(即空气马达的轴和可移动部件)在壳体12内转动。但是，应理解，驱动机构可包括限制该驱动机构内的转动量(例如，当头部转动时防止空气马达转动)的联接件。

参照图6-10，气动驱动棘轮工具的另一个实施例总体上用标号110标示。棘轮工具110通常为美国专利No.6578643内的类型，该专利已结合于此以作参考。除了棘轮的类型之外，此实施例与前一个实施例的主要差别还在于总体上用150标示的锁定机构的操作。更具体地，锁定机构150的操作相反，从而向下而不是向上移动套管182来允许头部110转动。

参考图7，棘轮工具110包括具有纵轴A101的细长形壳体112。工具110的头部114为细长形并从壳体112的一端沿轴向延伸。进气口116从相对端延伸以连接到加压空气源(未示出)。壳体112内的空气马达(未示出)连接到传动装置，该传动装置包括连接到从轴124的位于头部114内的一端沿轴向延伸的三个对应的栓113的三个轨道齿轮(未示出)。轨道齿轮的转动带动轴124转动。与前一个实施例的偏心轮25类似的偏心轮(未示出)从轴的另一端延伸并被接纳在摇杆(未示出)的开口内。一对棘爪(未示出)从该摇杆延伸并与包括输出件121的棘轮接合。轴124的转动使摇杆来回移动，从而使棘爪摆动，并使棘轮和输出件121转动。

棘轮工具110的头部114可相对于工具壳体112围绕该壳体的纵轴A101转动360°。因此，可选择性地改变输出件121相对于板柄119的位置。锁定机构150将头部114锁定在选定位置以防止头部进一步转动，直到使用者释放头部以再次允许头部转动。当使用者操作棘轮工具110时，锁定机构150防止头部114进一步转动。

参照图7，总体由152标示的联接件使可转动的头部114与壳体112接合。联接件152包括第一管状体158，该第一管状体具有外部和内部周边，以及沿其内周边形成的用于连接到壳体112的带螺纹部件166的螺纹159。联接件152的较小第二管状体160从较大的管状体158沿轴向向外延伸。较大的管状体158的外周边在与较小的管状体160的相交处包括外边缘158B。较小的管状体160具有一对相对的开口162(附图内仅示出一个开口)。球180(概括地，制动件)被接纳在每个开口162内。

参照图7、8和10，工具110的头部114的围绕轴124的下部部分的下部管状部分168限定一周向沟道175，该沟道内具有均匀间隔开的四个凹部176(附图中仅示出两个凹部)。应理解，根据头部114的选择位置的预期数量，头部114可具有多于或少于四个凹部176。参照图8和9，联接件152的大小和形状设定为可接纳头部114的下部管状部分168，使得联接件内的每个开口162可与头部的用于接纳球180的选定凹部176对准，以防止头部相对于壳体112转动(图中仅示出一个球)。固定在壳体112的带螺纹部件166上的带螺纹环164(图6和7)与联接件152的下边缘接触以正确地沿纵向安置该联接件，使得开口162和凹部176对准。当头部114被接纳在联接件152内时，栓113与各个轨道齿轮联接。

锁定机构150包括围绕联接件152延伸的总体上用182标示的套管(概括地，锁定件)。套管182包括设置在该套管的端部之间的内部环形脊部184(概括地，保持件)。该脊部184安置在套管182上，其大小形成为使得每个球180固定在对应的对准的联接件152的开口162和头部114的凹部176内。套管182可选择性地从锁定位置移动到释放位置，在锁定位置，套管的脊部184与球180接合并将球固定在对应的开口162和凹部176内，从而防止头部114相对于壳体112转动(图8和9)，在释放位置，脊部与球脱离(图10)并允许球移出该凹部。弹簧186向锁定位置偏压套管182。弹簧186在带螺纹的环164和环形脊部184之间延伸并与之接合。

为了将套管182移动到释放位置，套管从图8所示的位置向壳体沿壳体112的纵轴A101沿轴向滑动，使得如图10所示环形脊部184位于球180下方。套管182的下部部分182A的大小和形状形成为这样使得可滑动越过带螺纹的环164(图9A和10)。设置在下部部分182A上方的内部环形肩部183与环164接触以限制套管的纵向移动。在释放位置，头部114可相对于壳体112转动。当头部114转动时，每个球180被推出对应的凹部176并在沟道175内围绕在开口162内的头部114的下部管状部分168的周向移动。当套管被解锁时，套管182的位于环形脊部184上方的上部部分182B(图9A和10)设置在球180上方。上部部分182B防止球180从联接件152的开口162掉出，并且同时，允许球离开凹部176。

一旦头部114移动到预期位置，并且球180被接纳在对应的凹部176内，套管182例如被弹簧186移动回到锁定位置，使得套管的脊部184与球180接触，并将球固定在对应的开口162和凹部176内以防止头部转动。参照图9和9A，脊部184的上表面184A朝套管182的上部部分182B倾斜，以当套管被向上推动时逐渐地将球180推入对应的凹部176。如图9最清楚地示出，当球180被接纳在对应的凹部176内时，每个球的外部部分从联接件152的开口162沿径向向外延伸。环形止动件185(图9和9A)从套管182的脊部184沿径向向内突出并与球180的外部部分接触，以保持脊部位于球的上方并防止弹簧186使套管滑出联接件152。

头部114的每个凹部176对应于其中头部可转动的位置。在所示实施例中，头部114可转动到四个不同位置。在本发明的范围内可使用其它锁定和释放头部114的方法。当工具10的头部14转动时，整个驱动机构(即轴和空气马达)转动。但是，应理解，驱动机构可包括限制驱动机构内的转动量(例如，当头部转动时防止空气马达转动)的联接件。

当介绍本发明或其优选实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”都是指存在一个或多个该元件。术语“包含”、“包括”和“具有”将是包含的，并且是指除了所列出的元件之外还存在另外的元件。

鉴于上文，可见可实现本发明的一些目标并获得其它有利的结果。

由于可在不脱离本发明的范围的情况下对上文所述进行许多修改，所以上述说明中包含的以及附图中所示的所有内容都应理解为说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种棘轮工具，该工具包括：

具有纵轴的壳体；

包括棘轮机构的头部，该棘轮机构具有能够被驱动转动的输出件；

设置在所述壳体内并可操作地连接到所述棘轮机构以便使所述输出件转动的马达；以及

用于将所述头部连接到所述壳体的联接件，该联接件适于允许所述头部相对于所述壳体围绕所述壳体的纵轴转动。

2.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一锁定机构，该锁定机构能够将所述头部可释放地锁定在围绕所述壳体纵轴的选定的角位置。

3.根据权利要求2所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构适于快速释放。

4.根据权利要求3所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构通常能够大体沿所述壳体的纵轴在锁定位置和释放位置之间滑动，在锁定位置，所述头部被保持以防止相对于所述壳体转动，在释放位置，所述头部可以相对于所述壳体转动。

5.根据权利要求4所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构被向锁定位置弹性地偏压。

6.根据权利要求4所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构包括一制动件，该制动件可以在锁定位置与所述工具的头部接合以相对于所述壳体将所述头部锁定在选定的角位置。

7.根据权利要求6所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构还包括可以在锁定位置和释放位置之间移动的锁定件，在锁定位置，该锁定件保持所述制动件与所述头部接合，在释放位置，该锁定件允许所述制动件与所述工具的头部脱离。

8.根据权利要求7所述的棘轮工具，其特征在于，所述头部包括用于接纳所述制动件的凹部，所述联接件包括用于接纳所述制动件的开口。

9.根据权利要求8所述的棘轮工具，其特征在于，所述制动件包括被松动地接纳在所述联接件的开口中的球。

10.根据权利要求9所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定件包括围绕所述联接件的至少一部分的套管，该套管可相对于所述壳体在锁定位置和释放位置之间纵向移动。

11.根据权利要求10所述的棘轮工具，其特征在于，所述套管包括用于在锁定位置保持所述球与所述壳体的凹部接合的内部保持件。

12.根据权利要求11所述的棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构还包括用于在锁定位置偏压所述套管的弹簧。

13.根据权利要求11所述的棘轮工具，其特征在于，所述套管可向所述工具的头部移动到所述工具的释放位置，并且可向所述工具的壳体移动到所述工具的锁定位置。

14.根据权利要求11所述的棘轮工具，其特征在于，所述套管可向所述工具的壳体移动到所述工具的释放位置，并可向所述工具的头部移动到所述工具的锁定位置。

15.根据权利要求1所述的棘轮工具，其特征在于，所述工具是气动棘轮扳手，并且所述马达包括空气马达，该扳手还包括通过所述联接件从该空气马达延伸到所述棘轮机构的动力传动装置。

16.根据权利要求8所述的棘轮工具，其特征在于，所述头部包括沿所述头部的周向等距离地分布的并用于与所述制动件接合的至少四个凹部。

17.一种气动棘轮工具，该工具包括：

具有纵轴的壳体；

包括棘轮机构的头部，该棘轮机构具有能够被驱动转动的输出件；

设置在所述壳体内并可操作地连接到所述棘轮机构以便使所述输出件转动的空气马达；

用于与加压空气源联接以便为所述空气马达提供动力的进气口；以及

用于将所述头部连接到所述壳体的联接件，该联接件适于允许所述头部相对于所述壳体围绕所述壳体的纵轴转动。

18.根据权利要求17所述的气动棘轮工具，其特征在于，所述气动棘轮工具还包括一锁定机构，该锁定机构能够将所述头部可释放地锁定在围绕所述壳体纵轴的选定的角位置。

19.根据权利要求18所述的气动棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构适于快速释放。

20.根据权利要求19所述的气动棘轮工具，其特征在于，所述锁定机构可大体沿所述壳体的纵轴在锁定位置和释放位置之间滑动，在锁定位置，所述头部被保持以防止相对于所述壳体转动，在释放位置，所述头部可以相对于所述壳体转动。

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