CN101502956A - 棘轮扳手 - Google Patents

Abstract

一种棘轮扳手适于与工件接合，以便旋转驱动该工件。在一个实施例中，扳手包括头部、第一钳夹和第二钳夹。该第一钳夹由头部承载，并形成第一工件接合表面。第二钳夹由头部承载，并形成第二工件接合表面，这样，(i)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在第一旋转方向上旋转时，第一工件接合表面和第二工件接合表面在第一旋转方向上旋转驱动该工件；以及(ii)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转时，第一工件接合表面和第二工件接合表面在头部在第二旋转方向上独立于工件旋转时沿该工件滑动。

Description

棘轮扳手

相关申请

本申请涉及美国专利申请No.(代理人号No.081712-0366901)，它的标题为“Ratchet Wrench”，并与本申请同时申请。该相关申请的内容被本申请参引。

技术领域

本发明涉及棘轮扳手，包括为开口的和/或可调节以便与不同尺寸的工件接合的棘轮扳手。

背景技术

各种棘轮扳手为已知。不过，大部分棘轮设计是用于闭口扳手，该扳手包围工件的周边。在一些情况下，例如由于紧凑的工作区域，可能防碍使用闭口扳手来驱动工件。作为闭口扳手的代替形式，可以使用开口扳手。

尽管存在一些用于开口棘轮扳手的设计，但是这些设计可能制造昂贵、容易破裂、不能平滑空转(ratchet)和/或遇到其它缺陷。而且，这些类型的扳手通常适用于单个尺寸的工件。因此，为了通过开口棘轮扳手驱动不同尺寸的工件，用户通常将需要使用多个不同扳手(各扳手对应于特定工件尺寸)。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种扳手，该扳手用于与工件接合，以便旋转驱动该工件。在一个实施例中，扳手包括手柄、头部、钳夹、爪滑架和爪。头部与手柄连接。钳夹从头部伸出，并形成第一工件接合表面。爪滑架布置在头部上，这样，爪滑架的位置可沿第一路径调节，以便使扳手能够适应不同尺寸的工件。爪由爪滑架承载，其中，爪可在爪滑架上沿第二路径在第一位置和第二位置之间滑动，该第二路径横向于第一路径，其中，爪形成第二工件接合表面。第一工件接合表面和第二工件接合表面设置成当爪处于第一位置时将工件夹持在它们之间，并当头部通过手柄而在第一旋转方向上驱动时将在第一旋转方向上驱动工件。当头部通过手柄而在第二旋转方向上驱动时，在第二工件接合表面和工件之间的接合将向爪施加力，该力使得爪从第一位置朝着第二位置滑动，这使得工件从第一工件接合表面和第二工件接合表面的夹持中释放，并使得头部能够独立于工件而在第二旋转方向上旋转。

本发明的另一方面涉及一种扳手，该扳手适于与工件接合，以便旋转驱动该工件。在一个实施例中，扳手包括头部、第一钳夹和第二钳夹。该第一钳夹由头部承载，并形成第一工件接合表面。第二钳夹由头部承载，并形成第二工件接合表面，这样，(i)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在第一旋转方向上旋转时，第一工件接合表面和第二工件接合表面在第一旋转方向上旋转驱动该工件；以及(ii)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转时，第一工件接合表面和第二工件接合表面在头部在第二旋转方向上独立于工件旋转时沿该工件滑动。第二钳夹包括爪滑架和爪。爪滑架的位置可在头部上调节，以便使得第一工件接合表面和第二工件接合表面能够旋转驱动不同尺寸的工件。爪可滑动地承载在爪滑架上，并通过头部在第二旋转方向上的旋转而被相对于爪滑架促动，以便使得第一工件接合表面和第二工件接合表面在头部在第二旋转方向上独立于工件旋转时沿该工件滑动。

参照附图，通过下面的说明和附加权利要求(它们都形成本说明书的一部分)，将更清楚本发明的这些和其它目的、特性和特征以及操作方法、相关结构元件的功能、部件组合和制造的经济性，在各个附图中，相同参考标号表示相应部件。不过应当清楚地知道，附图只是用于图示和说明目的，而不是用作对本发明限制的限定。在说明书和权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”将包括多个指示物，除非在上下文中另外清楚规定。

附图说明

图1表示了按照本发明一个实施例的扳手。

图2表示了按照本发明一个实施例的扳手的分解图。

图3表示了按照本发明一个实施例的扳手的头部的剖视图。

图4表示了按照本发明一个实施例的、驱动工件的扳手。

图5表示了按照本发明一个实施例的、绕工件空转的扳手。

具体实施方式

图1表示了根据本发明的一个或多个实施例的扳手10。扳手10包括手柄12、头部14、钳夹16、爪滑架18和爪20。钳夹16和爪20设置成与工件22的头部接合，以便当用户驱动头部14在第一方向上(图1中顺时针方向)绕工件22旋转时将旋转驱动该工件22。如图1中所示，扳手10为“开口”扳手，它能够在某些限制使用“闭口”扳手(例如梅花扳手、套筒扳手等)的情况下使得扳手10与工件接合。如后面进一步所述，爪滑架18可运动地布置在头部14上，这样，爪20的位置可调节，以便使得扳手10能够适用于与不同尺寸的工件头部接合。爪20布置在爪滑架18上，这样，当工件22与钳夹16和爪20接合，且用户驱动头部14在第二方向上(图1中逆时针方向)绕工件22旋转时，在工件22和扳手10之间的接合释放，这样，扳手10在第二方向上绕工件22空转。

图2是扳手10的分解图。如图2中所示，头部14布置在手柄12的一端。钳夹16在头部14的一侧离开手柄12凸出。钳夹16从基座24(钳夹16在该基座24处与头部14连接)延伸至远端26。第一工件接合表面28形成于钳夹16上，并在钳夹16的基座24和远端26之间延伸，且当扳手10装配时朝着爪20。第一工件接合表面28包括工件座30，该工件座30适于当工件22由扳手10驱动时在该工件座30中搁置工件22。例如，在一个实施例中，工件座30适于搁置六角形工件头部的拐角。

滑架轨道32作为狭槽而形成于头部14中，该狭槽具有相对较窄的引导开口34，该引导开口34与更宽的槽道36连通。在一个实施例中，引导开口34形成为两个彼此相对的基本平行表面，而槽道36形成为具有圆形截面。除了在引导开口34处开口，轨道32还在头部14的、与钳夹16相对的一侧开口。轨道32从头部14的、与钳夹16相对的一侧朝着钳夹16的基座24延伸。在轨道32的引导开口34的两侧，滑架引导表面38形成为平坦表面。在图2所示的实施例中，滑架引导表面38平行。不过，这并不是用于限制。例如，滑架引导表面38可以形成为彼此相向或远离地倾斜。

头部14还形成窗口40，该窗口40横向于轨道32穿过头部14，这样，窗口40与一部分槽道36连通。在一个实施例中，窗口40的横截面通常为矩形，具有倒角的拐角。导管42形成于头部14中，它大致平行于槽道36延伸，并穿过窗口40。

爪滑架18包括本体44、螺纹滑动件46和中间部分48，该中间部分48使本体44与滑动件46连接。滑动件46布置在本体44的底部，具有细长的、大致圆柱形的形状，并设置成装配在槽道36中。一组螺纹50形成为沿滑动件46的、与中间部分48相反的一侧延伸的一组齿。中间部分48比滑动件46或本体44稍微更窄，这使得中间部分48能够滑动装配在引导开口34中。本体44形成邻近中间部分48两侧的一对表面52，该对表面52沿中间部分48的长度延伸，并当爪滑架18布置在头部14上时置于爪引导表面38上。

如图2中所示，爪滑架18的本体44在爪滑架18的、朝着钳夹16的侧面上形成爪轨道54，该爪滑架布置在头部14上。轨道54形成为在一对壁56之间的槽。轨道54还包括形成于各壁56上的爪引导表面58。爪引导表面58朝着钳夹16，且在一个实施例中形成为平行的平坦表面。孔60形成于爪滑架18中，该孔60横向于轨道54的槽而从爪滑架18的一侧延伸至另一侧，这样，孔60在各壁56的内表面上与槽连通。

在一个实施例中，扳手10包括蜗杆驱动器62，该蜗杆驱动器62包括轴64、蜗杆66和偏压机构68。轴64设置成置于导管42中，这样，轴64大致平行于槽道36穿过窗口40延伸。轴64包括在一端处的一组螺纹70，并通过在螺纹70和形成于导管42的开口处的一组螺纹之间的接合而保持在导管42中。蜗杆66包括沿它的旋转轴线的中心开口72，并布置在窗口40中，这样，它可以通过用户而绕旋转轴线手动旋转。蜗杆66通过轴64而保持在窗口40中，该轴64通过蜗杆66的中心开口而被容纳。偏压机构68提供偏压，该偏压将蜗杆66压向窗口40的一侧。这可以在用户使蜗杆66旋转时减少间隙。

当爪滑架18布置在头部14上，且蜗杆驱动器62装配在窗口40中时，蜗杆66的螺纹与滑动件46上的螺纹50接合。当用户并不向蜗杆66施加旋转力以便使蜗杆66绕轴64旋转时，该接合使得爪滑架18保持在轨道32中的一定位置。当用户使得蜗杆66绕轴64旋转时，蜗杆66的螺纹与螺纹50接合，并驱动爪滑架18沿轨道32滑动。

如上所述，在操作过程中，在爪滑架18上的表面52置于滑架引导表面38上。因此，当爪滑架18通过蜗杆驱动器62而被沿轨道32驱动时，爪滑架18沿平行于引导表面38的路径运动。由图2中可知，爪滑架18的路径还被沿引导表面38的引导开口34的路径而进一步限定。通常，该路径从头部14的、与钳夹16相反的一侧朝着钳夹16的基座14延伸，并能够调节在爪滑架18和钳夹16之间的间距，以被调整为适应具有不同尺寸头部的工件。

如图2中所示，爪20包括本体73以及在一侧从该本体伸出的突出部74。细长开口76形成于突出部74中并沿该突出部74延伸。本体73形成与突出部74的各侧相邻的一对表面78。第二工件接合表面80形成于本体73的、与突出部74和表面78相反的一侧，该第二工件接合表面80适于与第一工件接合表面28一起与工件20的头部接合。

当扳手10装配时，突出部74可滑动地搁置在滑架本体44的壁56之间的轨道54的槽中。在该位置，表面78抵靠在爪引导表面58上。销82穿过本体44中的孔60插入。销82还由穿过突出部74的开口76容纳，因为开口76的宽度等于销82的厚度。穿过开口76容纳销82使得突出部74保持在轨道54中。不过，因为开口76具有沿突出部74延伸的细长形状，因此当销82沿开口76滑动时，爪20能够在销82穿过开口76布置的情况下沿爪引导表面58滑动。

更特别地，当装配时，爪20沿由爪引导表面38限定(例如平行)的路径而滑动。爪20沿该路径的运动在第一位置和第二位置之间，在该第一位置，爪20最接近爪滑架18的滑动件(例如如图1中所示)，而在该第二位置，爪20最远离滑动件46。

由图2可知，爪滑架18的路径和爪20的路径横向于彼此。在图2所示的实施例中，在这些运动轴之间的角度与滑架引导表面38和爪引导表面58之间的角度相同。由于滑架18和爪20各自的运动提供的不同功能(例如由滑架18提供的尺寸可调节性以及由爪20提供的空转)，在爪滑架18和爪20的运动轴之间的角度可以为大约90°。例如，在一个实施例中，该角度在大约75°和大约120°之间。对于另外的实例，在一个实施例中，在爪滑架18和爪20的运动轴之间的角度在大约80°和大约110°之间。

图2还表示了偏压部件84，该偏压部件84布置在扳手10中，用于将爪20偏压向第一位置(例如朝着爪滑架18的滑动件46)。偏压部件84可以包括弹簧、橡胶部件和/或一些其它能够向爪20提供偏压的弹性部件。表示头部14的剖视图的图3表示了在一个实施例中偏压部件84怎样置于爪滑架18中以便向爪20提供合适偏压。特别是，偏压部件84布置在轨道54中并在由突出部74形成的开口76内。偏压部件84的一端与销82接合，偏压部件84的另一端在开口76的、最靠近爪滑架18的滑动件46的端部处与细长开口76的边缘接合。在图3所示的视图中，爪20处于第一位置。当爪20离开第一位置朝着第二位置滑动(例如远离滑动件46)时，偏压部件84在销82和开口76边缘之间压缩(大于图3中所示的视图中的)。由于该压缩，偏压部件84向突出部74提供偏压(在开口76的边缘处)，该偏压朝向滑动件46推回突出部74，从而将爪20偏压向第一位置。

图4表示了扳手10驱动工件22。由图4中可知，当用户抓住手柄12并驱动头部14在第一方向上绕工件22旋转时(图4中顺时针方向)，工件22的头部在第二工件接合表面80处向爪20施加力，该力趋向于将爪20推向滑动件46。因为爪20已经处于第一位置(由于由偏压部件84施加的偏压)，因此爪20不能进一步朝着滑动件46滑动。因此，当头部14在第一方向上绕工件20旋转时，在工件22的头部和爪20之间的接合将与在工件20的头部和钳夹16之间的接合共同作用，以驱动工件22在第一方向上旋转。

图5表示了扳手10绕工件22空转。由图5可知，当用户驱动头部14在第二方向上(图5中逆时针方向)绕工件22旋转时，工件22的头部在第二工件接合表面80处向爪20施加力，该力将爪20推离滑动件46。如上所述，爪20可沿爪滑架18从它的第一位置朝着第二位置进一步离开滑动件46滑动。因此，由工件22的头部在第二工件接合表面80处向爪20施加力将使得爪20沿它的路径从它的第一位置朝着它的第二位置滑动。当爪20滑向它的第二位置时，工件22的头部释放它与爪20的接合，这样，扳手10的头部14可以独立于工件22头部而在第二方向上旋转，该工件22头部保持旋转固定。

尽管已经为了举例说明而通过当前认为最实际和优选的实施例来详细描述了本发明，但是应当知道，该详细说明只是用于举例说明，本发明并不局限于所述实施例，而是相反，本发明意欲覆盖在附加权利要求的精神和范围内的变化和等效结构。例如，应当理解，本发明考虑在可能的情况下，任意实施例的一个或多个特征可以与任意其它实施例的一个或多个特征组合。

Claims (21)

1.一种扳手，其适于与工件接合，以便旋转驱动该工件，该扳手包括：

手柄；

头部，该头部与手柄连接；

钳夹，该钳夹从头部伸出，并形成第一工件接合表面；

爪滑架，该爪滑架布置在头部上，使得爪滑架的位置可沿第一路径调节，以便使扳手能够适应不同尺寸的工件；以及

爪，该爪由爪滑架承载，其中，爪可在爪滑架上沿第二路径在第一位置和第二位置之间滑动，该第二路径横向于第一路径，其中，爪形成第二工件接合表面；

第一工件接合表面和第二工件接合表面设置成当爪处于第一位置时将工件夹持在它们之间，并当通过手柄而在第一旋转方向上驱动头部时在第一旋转方向上驱动工件；当通过手柄而在第二旋转方向上驱动头部时，第二工件接合表面和工件之间的接合向爪施加力，该力使得爪从第一位置朝着第二位置滑动，这就从第一工件接合表面和第二工件接合表面的夹持中释放工件，并使得头部能够独立于工件而在第二旋转方向上旋转。

2.根据权利要求1所述的扳手，还包括：蜗杆驱动器，该蜗杆驱动器可旋转地安装在头部中，其中，爪滑架包括一组螺纹，该螺纹与蜗杆驱动器接合，使得当蜗杆驱动器旋转时，蜗杆驱动器向该螺纹施加力，该力使得爪滑架沿第一路径滑动。

3.根据权利要求1所述的扳手，还包括：偏压机构，该偏压机构将爪偏压至第一位置。

4.根据权利要求1所述的扳手，其中：爪的第一位置比爪的第二位置更靠近爪滑架的基座。

5.根据权利要求1所述的扳手，其中：爪滑架形成有槽，且爪包括突出部，该突出部可滑动地置于该槽内。

6.根据权利要求4所述的扳手，其中：爪滑架包括一对壁，该对壁形成有槽，且各壁形成有孔，该孔与槽连通，其中，爪的突出部形成有细长开口，其中该扳手还包括销，该销设置在形成于爪滑架中的各孔和形成于爪中的细长开口内，从而将爪的突出部保持在形成于爪滑架中的槽内。

7.根据权利要求5所述的扳手，还包括：偏压机构，该偏压机构设置在形成于爪的突出部中的细长开口内，偏压机构与爪的突出部和销接合，并将爪偏压至第一位置。

8.根据权利要求1所述的扳手，其中：钳夹形成于头部上的固定位置处。

9.根据权利要求1所述的扳手，其中：手柄、头部和钳夹成一体地形成为单件。

10.根据权利要求1所述的扳手，其中：第一旋转方向是拧紧方向，第二旋转方向是松开方向。

11.一种扳手，其适于与工件接合，以便旋转驱动该工件，该扳手包括：

头部；

第一钳夹，该第一钳夹由头部承载，并形成第一工件接合表面；

第二钳夹，该第二钳夹由头部承载，并形成第二工件接合表面，这样，(i)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在第一旋转方向上旋转时，第一工件接合表面和第二工件接合表面在第一旋转方向上旋转驱动该工件；以及(ii)当头部绕布置在第一工件接合表面和第二工件接合表面之间的工件在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转时，随着头部在第二旋转方向上独立于工件旋转，第一工件接合表面和第二工件接合表面沿该工件滑动，该第二钳夹包括：

爪滑架，该爪滑架的位置可在头部上调节，以便使得第一工件接合表面和第二工件接合表面能够旋转驱动不同尺寸的工件；以及

爪，该爪可滑动地承载在爪滑架上，并通过头部在第二旋转方向上的旋转而相对于爪滑架被促动，以便当头部在第二旋转方向上独立于工件旋转时，使得第一工件接合表面和第二工件接合表面沿该工件滑动。

12.根据权利要求11所述的扳手，其中：爪滑架的位置可沿第一路径调节。

13.根据权利要求12所述的扳手，其中：爪可沿爪滑架沿第二路径滑动，该第二路径横向于第一路径。

14.根据权利要求11所述的扳手，还包括：蜗杆驱动器，该蜗杆驱动器旋转地安装在头部中，其中，爪滑架包括一组螺纹，该螺纹与蜗杆驱动器接合，使得当蜗杆驱动器旋转时，蜗杆驱动器向该螺纹施加力，该力使得爪滑架在头部上的位置被调整。

15.根据权利要求11所述的扳手，其中：爪可在爪滑架上在第一位置和第二位置之间滑动，其中当头部绕工件在第一旋转方向上旋转时，爪位于第一位置中，当头部绕工件在第二旋转方向上旋转时，由工件施加给第二工件接合表面的力将爪推向第二位置。

16.根据权利要求15所述的扳手，还包括：手柄，该手柄与头部连接，其中，爪的第一位置比第二位置更靠近手柄。

17.根据权利要求15所述的扳手，还包括：偏压机构，该偏压机构向第一位置偏压爪。

18.根据权利要求11所述的扳手，其中：爪滑架形成有槽，且其中爪包括突出部，该突出部可滑动地置于该槽内。

19.根据权利要求18所述的扳手，其中：爪滑架包括一对壁，该对壁形成有槽，且各壁形成有与槽连通的孔，其中，爪的突出部形成细长开口，且其中扳手还包括销，该销设置在形成于爪滑架中的各孔和形成于爪中的细长开口内，从而将爪的突出部保持在形成于爪滑架中的槽内。

20.根据权利要求11所述的扳手，其中：第一钳夹形成于头部上的固定位置处。

21.根据权利要求11所述的扳手，其中：第一旋转方向是拧紧方向，第二旋转方向是松开方向。

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