TW202402468A - 用於棘輪工具的棘爪機構及棘輪工具 - Google Patents

Abstract

本發明廣泛地涉及用於諸如棘輪扳手的工具的棘爪機構。棘爪機構包括第一棘爪和第二棘爪，它們可選擇性地與驅動齒輪接合以提供第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向。第一棘爪和第二棘爪中的每一者都包括向外突出的鉤型突起，該鉤型突起接合棘爪承載件中的相應凹陷或凹槽，以將棘爪件承載件可操作地聯接到第一棘爪和第二棘爪。棘爪承載件包括接收相應的第一棘爪和第二棘爪的第一棘爪穴和第二棘爪穴。棘爪承載件更包括靠近相應的第一棘爪穴和第二棘爪穴的第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽，並且該第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽容納鉤型突起。

Description

用於棘輪工具的棘爪機構及棘輪工具

本發明是有關於一種棘爪機構，且特別是有關於一種用於棘輪工具的棘爪機構。

已知並使用了許多雙棘爪機構。通常，這些機構被結合到工具（例如棘輪扳手等）中，該工具具有驅動部，該驅動部可與例如承窩（socket）或緊固件頭相接合。這些工具通常允許選擇第一驅動方向和第二驅動方向。例如，可以為雙棘爪機構選擇第一驅動方向，從而使用工具在與緊固件頭接合並在第一方向上旋轉時提供扭矩，而在第二方向上旋轉時提供滑動或棘合。可以為雙棘爪機構選擇與第一驅動方向相對的第二驅動方向，並在相對的方向上提供扭矩和滑動。

在操作可轉向的雙棘爪機構時，通常有可手動致動的部分，一般稱為換向杆，其實現一個棘爪與驅動齒輪的接合以及另一個棘爪與驅動齒輪的脫離。驅動部的驅動方向取決於兩個棘爪中的哪一個與驅動齒輪接合。

本發明廣泛地涉及用於諸如棘輪扳手的工具的棘爪機構。棘爪機構包括第一棘爪和第二棘爪，它們可選擇性地與驅動齒輪接合以提供第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向。第一棘爪和第二棘爪中的每一者都包括向外突出的鉤型突起，該鉤型突起接合棘爪承載件中的相應凹陷或凹槽，以將棘爪件承載件可操作地聯接到第一棘爪和第二棘爪。棘爪承載件包括接收相應的第一棘爪和第二棘爪的第一棘爪穴（pawl pocket）和第二棘爪穴。棘爪承載件更包括靠近相應的第一棘爪穴和第二棘爪穴的第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽，並且該第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽容納鉤型突起。

當棘爪承載件旋轉（經由換向杆的旋轉而旋轉）以選擇第一旋轉驅動方向時，棘爪承載件促使第一棘爪移動到與驅動齒輪接合，並拉動第二棘爪遠離或脫離與驅動齒輪的接合。類似地，當棘爪承載件旋轉（經由換向杆的旋轉而旋轉）以選擇第二旋轉驅動方向時，棘爪承載件促使第二棘爪移動到與驅動齒輪接合，並拉動第一棘爪遠離或脫離與驅動齒輪的接合。

在一實施例中，本發明涉及一種用於棘輪工具的棘爪機構，其中該棘輪工具包括具有齒輪齒的驅動齒輪。該棘爪機構包括：棘爪承載件，其包括第一棘爪穴和第一凹槽；和佈置在第一棘爪穴中的第一棘爪。第一棘爪包括可選擇性地與齒輪齒接合以選擇第一旋轉驅動方向的第一棘爪齒、遠離第一棘爪齒延伸的第一突起、和從第一突起延伸並延伸到第一凹槽中的第一凸出部。

在另一實施例中，本發明涉及一種棘輪工具。該棘輪工具包括：棘輪頭部，其具有驅動腔和棘爪腔；驅動齒輪，其具有齒輪齒，並且佈置在驅動腔中；和棘爪承載件，其佈置在棘爪腔中，並且包括面向驅動齒輪的第一棘爪穴和第二棘爪穴，以及第一凹槽和第二凹槽。換向杆聯接到棘爪承載件，並且是可移動的，以選擇第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向中的任一者。第一棘爪佈置在棘爪腔中並且佈置在第一棘爪穴中，該第一棘爪包括第一棘爪齒，當選擇第一旋轉驅動方向時該第一棘爪齒可選擇性地與齒輪齒接合。第一棘爪包括遠離第一棘爪齒延伸的第一突起，以及從第一突起延伸並延伸到第一凹槽中的第一凸出部。第二棘爪佈置在棘爪腔中並且佈置在第二棘爪穴中，該第二棘爪包括第二棘爪齒，當選擇第二旋轉驅動方向時該第二棘爪齒可選擇性地與齒輪齒接合。第二棘爪更包括遠離第二棘爪齒延伸的第二突起，以及從第二突起延伸並延伸到第二凹槽中的第二凸出部。

雖然本發明容許有許多不同形式的實施例，但是在附圖中示出了將在本文中詳細描述的本發明的優選實施例，應當理解，本公開被認為是本發明的原理的示例，而不是要將本發明的寬泛方面限制為所示的實施例。如本文所用，術語「本發明」並不旨在限制所要求保護的發明的範圍，而是僅出於解釋目的用於討論本發明的示例性實施例的術語。

本發明廣泛地涉及用於諸如棘輪扳手的工具的棘爪機構。棘爪機構包括第一棘爪和第二棘爪，它們可選擇性地與驅動齒輪接合以提供第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向。第一棘爪和第二棘爪中的每一者都包括向外突出的鉤型突起，該鉤型突起接合棘爪承載件中的相應凹陷或凹槽，以將棘爪件承載件可操作地聯接到第一棘爪和第二棘爪。棘爪承載件包括接收相應的第一棘爪和第二棘爪的第一棘爪穴和第二棘爪穴。棘爪承載件更包括靠近相應的第一棘爪穴和第二棘爪穴的第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽，並且該第一凹陷或凹槽和第二凹陷或凹槽容納鉤型突起。

當棘爪承載件旋轉（經由換向杆的旋轉而旋轉）以選擇第一旋轉驅動方向時，棘爪承載件促使第一棘爪移動到與驅動齒輪接合，並拉動第二棘爪遠離或脫離與驅動齒輪的接合。類似地，當棘爪承載件旋轉（經由換向杆的旋轉而旋轉）以選擇第二旋轉驅動方向時，棘爪承載件促使第二棘爪移動到與驅動齒輪接合，並拉動第一棘爪遠離或脫離與驅動齒輪的接合。

參考圖1和圖2，諸如棘輪扳手的工具100包括頭部102和從頭部102延伸的手柄104。頭部102包括腔106，其適於容納工具100的內部部件和外部部件，該工具100用於向未示出的工件（該工件例如是承窩）或其它工具或緊固件提供扭矩。內部部件和/或外部部件可以分別包括驅動齒輪112、棘爪承載件114、第一棘爪116和第二棘爪118，以及換向杆120等。

腔106可以包括用於容納和保持部件的若干部分，例如彼此重疊或連通的第一腔108和第二腔110。第一腔108（也稱為驅動腔108）適於容納驅動齒輪112，第二腔110（也稱為棘爪腔）適於容納棘爪機構。例如，第二腔110適於容納棘爪承載件114以及第一棘爪116和第二棘爪118。如上所述，第一腔108和第二腔110重疊或連通以允許第一棘爪116和第二棘爪118選擇性地移動以與驅動齒輪112接合和脫離接合。

當部件組裝到頭部102的腔106中時，蓋板122聯接（例如通過緊固件124聯接）到頭部102以覆蓋或封閉腔106，該緊固件124延伸穿過頭部102中的相應緊固件孔126，並進入蓋板中的緊固件孔128。蓋板122更包括圓形口130，驅動齒輪112的驅動柱132通過該圓形口130突出，以與承窩或工件可操作地接合。圓形口130還可以限定用於驅動柱132的支承表面，以保持和定位驅動齒輪112。

驅動齒輪112具有大致圓形的齒輪部分和驅動柱或凸緣132，該齒輪部分在圓周表面上具有與第一棘爪116和第二棘爪118的棘爪齒配合接合的齒輪齒134，該驅動柱或凸緣132可以是從齒輪部分延伸的驅動方塊。驅動齒輪112的齒輪齒134佈置或容納在驅動腔108中，驅動柱或凸緣132伸出驅動腔108（穿過蓋板122的圓形口130）。制動機構136也可以結合在驅動柱132中。制動機構136可包括彈簧偏壓球，該彈簧偏壓球用於保持可佈置在驅動柱132上或聯接到驅動柱132的承窩和其它適配器。

棘爪承載件114佈置或容納在棘爪腔110中。棘爪承載件114包括背向於驅動腔108的一側或後側，該側包括第一制動穴138和第二制動穴140以及在第一制動穴138和第二制動穴140之間的突起142。第一制動穴138和第二制動穴140適於容納制動機構，該制動機構提供對第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向的選擇的肯定指示。制動機構可以包括球144和彈簧146，它們佈置在由棘爪腔110形成的側壁中的口148中，使得球144被彈簧146向外偏壓，至少部分地進入棘爪腔110。在操作過程中，棘爪承載件114可經由換向杆120的旋轉而被旋轉，以選擇第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向中的任一者。例如，當球144位於第一制動穴138中時，選擇第一旋轉驅動方向；當球144位於第二制動穴140中時，選擇第二旋轉驅動方向。

棘爪承載件114包括面向於驅動腔108的一側或前側，該側包括第一棘爪穴150和第二棘爪穴152以及在第一棘爪穴穴150和第二棘爪穴穴152之間的突起154。第一棘爪穴150和第二棘爪穴152適於容納相應的第一棘爪116和第二棘爪118。棘爪承載件更包括第一凹入台肩156和第二凹入台肩158，以及靠近相應的第一棘爪穴150和第二棘爪穴152的第一凹陷或凹槽160和第二凹槽或凹槽162。第一凹入台肩156和第二凹入台肩158的厚度或高度小於棘爪承載件114的主體的厚度或高度。第一凹陷或凹槽160和第二凹槽或凹槽162與相應的第一凹入台肩156和第二凹入台肩158相鄰，並為棘爪承載件114的主體的一部分提供小於第一凹入台肩156和第二凹入台肩158的厚度或高度的厚度或高度。

第一棘爪116和第二棘爪118分別包括在棘爪116、118的第一側上的第一棘爪齒164和第二棘爪齒166，它們可選擇性地與齒輪齒134接合。第一棘爪116和第二棘爪118還分別包括與棘爪齒164、166相對的第一後側168和第二後側170。第一棘爪116和第二棘爪118還分別包括各自具有第一凸出部176和第二凸出部178的第一鉤狀突起172和第二鉤狀突起174。第一鉤狀突起172和第二鉤狀突起174分別從與棘爪齒164、166相對的第一後側168和第二後側170向外延伸。相應的第一鉤狀突起172和第二鉤狀突起174也可以在由相應的第一棘爪116和第二棘爪118的頂表面形成的相同平面中。第一凸出部176和第二凸出部178分別從第一鉤狀突起172和第二鉤狀突起174向下延伸。例如，第一凸出部176和第二凸出部178遠離蓋板122並朝向棘爪承載件114延伸。

第一棘爪116和第二棘爪118佈置或容納在棘爪腔110中，並且可操作地聯接到棘爪承載件114。例如，第一棘爪116佈置在棘爪腔110中，第一後側168佈置在棘爪承載件114的第一棘爪穴150中，第一鉤狀突起172在棘爪承載件114的第一凹入台肩156之上延伸，並且第一凸出部176延伸到棘爪承載件114的第一凹槽160中。類似地，第二棘爪118佈置在棘爪腔110中，第二後側170佈置在棘爪承載件114的第二棘爪穴152中，第二鉤狀突起174在棘爪承載件114的第二凹入台肩158之上延伸，並且第二凸出部178延伸到棘爪承載件114的第二凹槽162中。第一凸出部176與第一凹槽160的接合以及第二凸出部178與第二凹槽162的接合還可以允許第一棘爪116和第二棘爪118各自在第一棘爪穴150和第二棘爪穴152中旋轉。這允許當選擇性地接合驅動齒輪112時，相應的第一棘爪116和第二棘爪118保持適當的取向。

換向杆120包括杆部180和突起182。杆部180可以穿過頭部102中的開口184佈置，並且佈置在頭部102的外側上，以提供手動操作來由使用者選擇旋轉驅動方向。突起182與棘爪承載件114中的對應形狀的口接合，以提供棘爪承載件114與換向杆120的共同旋轉，用於手動選擇第一旋轉驅動方向或第二旋轉驅動方向。

在操作過程中，可以手動操作換向杆120以選擇第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向中的任一者。如圖2所示，選擇了第一旋轉驅動方向。當選擇第一旋轉驅動方向時，第一棘爪116的第一棘爪齒164與齒輪齒134接合。球144也位於棘爪承載件114的第一制動穴138中。第二棘爪118的第二凸出部178與棘爪承載件114的第二凹槽162的接合還可以允許第二棘爪118在第二棘爪穴152內旋轉，以允許第二棘爪118在選擇第二旋轉方向時保持適當的取向以接合驅動齒輪112。

當換向杆120從第一旋轉方向的選擇中移動或旋轉以選擇第二旋轉驅動方向時，換向杆120的旋轉促使棘爪承載件114的旋轉，以促使棘爪承載件114的突起142克服彈簧146的偏壓來壓下或移動球144，以允許突起142移動經過球144，並且使球144接合第二制動穴140。棘爪承載件114的旋轉促使第一棘爪116被拉動或移動以遠離驅動齒輪112（經由第一棘爪116的第一凸出部176與棘爪承載件114的第一凹槽160的接合），並且第一棘爪齒164移動脫離與齒輪齒134的接合。第一棘爪116的第一凸出部176與棘爪承載件114的第一凹槽160的接合還可以允許第一棘爪116在第一棘爪穴150內旋轉，以允許第一棘爪116在再次選擇第一旋轉方向時保持適當的取向以接合驅動齒輪112。棘爪承載件114的旋轉還促使第二棘爪118朝向驅動齒輪112被推動或移動（經由第二棘爪118的第二凸出部178與棘爪承載件114的第二凹槽162的接合），並且第二棘爪齒166移動到與齒輪齒134接合。

第一棘爪116和第二棘爪118的相應的第一凸出部176和第二凸出部178與棘爪承載件114的相應的第一凹槽160和第二凹槽162的接合使第一棘爪116和第二棘爪118移動以促使第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向中的任一者的選擇。該接合還允許非接合棘爪（即，未與驅動齒輪接合的棘爪）在移動到與驅動齒輪112接合時保持適當取向以接合驅動齒輪112。

雖然關於棘輪扳手描述了棘爪機構，但是棘爪機構也可以結合到其它棘輪型扳手中，例如棘輪箱型扳手、動力棘輪工具等。

如本文所使用的，術語“聯接”及其功能等效者不一定局限於兩個或多個部件的直接機械聯接。相反，術語“聯接”及其功能等效者旨在表示兩個或更多個物體、特徵、工件和/或環境物質之間的任何直接或間接的機械、電或化學連接。在一些示例中，“聯接”也表示一個物件與另一個物件是一體的。

以上描述和附圖中所陳述的事項僅以說明的方式提供，而不是作為限制。雖然已經示出和描述了特定的實施例，但是對於本領域的技術人員來說顯而易見的是，可以在不偏離本發明人貢獻的更廣泛方面的情況下進行改變和修改。當基於現有技術從適當角度來看時，所尋求的保護的實際範圍旨在在權利要求書中限定。

100:工具 102:頭部 104:手柄 106:腔 108:第一腔 110:第二腔 112:驅動齒輪 114:棘爪承載件 116:第一棘爪 118:第二棘爪 120:換向杆 122:蓋板 124:緊固件 126、128:緊固件孔 130:圓形口 132:驅動柱 134:齒輪齒 136:制動機構 138:第一制動穴 140:第二制動穴 142、154、182:突起 144:球 146:彈簧 148:口 150:第一棘爪穴 152:第二棘爪穴 156:第一凹入台肩 158:第二凹入台肩 160:第一凹槽 162:第二凹槽 164:第一棘爪齒 166:第二棘爪齒 168:第一後側 170:第二後側 172:第一鉤狀突起 174:第二鉤狀突起 176:第一凸出部 178:第二凸出部 180:杆部 184:開口

圖1是根據本發明實施例的棘輪工具的分解視圖。 圖2是移除了蓋板的棘輪工具的頭部的側視圖。

102:頭部

104:手柄

108:第一腔

110:第二腔

112:驅動齒輪

114:棘爪承載件

116:第一棘爪

118:第二棘爪

124:緊固件

126:緊固件孔

132:驅動柱

134:齒輪齒

136:制動機構

138:第一制動穴

140:第二制動穴

142:突起

144:球

150:第一棘爪穴

152:第二棘爪穴

156:第一凹入台肩

158:第二凹入台肩

160:第一凹槽

162:第二凹槽

164:第一棘爪齒

166:第二棘爪齒

168:第一後側

170:第二後側

172:第一鉤狀突起

174:第二鉤狀突起

Claims (15)

1. 一種用於棘輪工具的棘爪機構，所述棘輪工具具有帶齒輪齒的驅動齒輪，所述棘爪機構包括： 棘爪承載件，其包括第一棘爪穴和第一凹槽；以及 第一棘爪，其佈置在所述第一棘爪穴中，並且包括可選擇性地與所述齒輪齒接合以選擇第一旋轉驅動方向的第一棘爪齒，所述第一棘爪包括遠離所述第一棘爪齒延伸的第一突起，和從所述第一突起延伸並延伸到所述第一凹槽中的第一凸出部。
2. 如請求項1所述的棘爪機構，其中所述棘爪承載件包括鄰近所述第一凹槽的第一凹入台肩，並且所述第一突起在所述第一凹入台肩之上延伸。
3. 如請求項1所述的棘爪機構，其中所述第一凹入台肩的厚度小於所述棘爪承載件的主體的厚度。
4. 如請求項1所述的棘爪機構，其中所述棘爪承載件包括第二棘爪穴和第二凹槽。
5. 如請求項4所述的棘爪機構，更包括第二棘爪，所述第二棘爪佈置在所述第二棘爪穴中，並且包括可選擇性地與所述齒輪齒接合以選擇第二旋轉驅動方向的第二棘爪齒，所述第二棘爪包括遠離所述第二棘爪齒延伸的第二突起，和從所述第二突起延伸並延伸到所述第二凹槽中的第二凸出部。
6. 如請求項5所述的棘爪機構，其中所述棘爪承載件從選擇所述第一旋轉驅動方向到選擇所述第二旋轉驅動方向的旋轉促使所述棘爪承載件將所述第一凸出部和所述第一棘爪遠離所述驅動齒輪移動並使所述第一棘爪齒脫離與所述齒輪齒的接合，並且促使所述棘爪承載件將所述第二凸出部和所述第二棘爪朝向所述驅動齒輪移動並使所述第二棘爪齒與所述齒輪齒接合。
7. 如請求項5所述的棘爪機構，其中所述棘爪承載件包括鄰近所述第二凹槽的第二凹入台肩，並且所述第二突起在所述第二凹入台肩之上延伸。
8. 如請求項7所述的棘爪機構，其中所述第二凹入台肩的厚度小於所述棘爪承載件的主體的厚度。
9. 一種棘輪工具，包括： 棘輪頭部，具有驅動腔和棘爪腔； 驅動齒輪，佈置在所述驅動腔中，並且包括齒輪齒； 棘爪承載件，佈置在所述棘爪腔中，並且包括面向所述驅動齒輪的第一棘爪穴和第二棘爪穴，以及第一凹槽和第二凹槽； 換向杆，聯接到所述棘爪承載件，並且是可移動的，以選擇第一旋轉驅動方向和第二旋轉驅動方向中的任一者； 第一棘爪，佈置在所述棘爪腔中並且佈置在所述第一棘爪穴中，所述第一棘爪包括第一棘爪齒，當選擇所述第一旋轉驅動方向時所述第一棘爪齒可選擇性地與所述齒輪齒接合，所述第一棘爪包括遠離所述第一棘爪齒延伸的第一突起，以及從所述第一突起延伸並延伸到所述第一凹槽中的第一凸出部；以及 第二棘爪，其佈置在所述棘爪腔中並且佈置在所述第二棘爪穴中，所述第二棘爪包括第二棘爪齒，當選擇所述第二旋轉驅動方向時所述第二棘爪齒可選擇性地與所述齒輪齒接合，所述第二棘爪包括遠離所述第二棘爪齒延伸的第二突起，以及從所述第二突起延伸並延伸到所述第二凹槽中的第二凸出部。
10. 如請求項9所述的棘輪工具，其中所述棘爪承載件包括鄰近所述第一凹槽的第一凹入台肩，並且所述第一突起在所述第一凹入台肩之上延伸。
11. 如請求項10所述的棘輪工具，其中所述第一凹入台肩的厚度小於所述棘爪承載件的主體的厚度。
12. 如請求項9所述的棘輪工具，其中所述棘爪承載件包括鄰近所述第二凹槽的第二凹入台肩，並且所述第二突起在所述第二凹入台肩之上延伸。
13. 如請求項12所述的棘輪工具，其中所述第二凹入台肩的厚度小於所述棘爪承載件的主體的厚度。
14. 如請求項9所述的棘輪工具，當選擇所述第一旋轉驅動方向時，所述第一棘爪齒是與所述齒輪齒可接合的，並且所述第二棘爪齒遠離所述齒輪齒佈置。
15. 如請求項9所述的棘輪工具，當選擇所述第二旋轉驅動方向時，所述第二棘爪齒是與所述齒輪齒可接合的，並且所述第一棘爪齒遠離所述齒輪齒佈置。