CN113334298A - 双向输出扭矩的手动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向输出扭矩的手动工具，属于手动工具，现有双向输出的螺丝批输出的扭矩较低，本发明包括手柄、主轴、传动装置、驱动装置、换向装置；换向装置的换向环位于顺向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均顺向转动来输出来自手柄的扭矩；换向装置的换向环位于逆向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均逆向转动来输出来自手柄的扭矩；换向装置的换向环位于双向位置时，主轴均与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩且输出扭矩较大。由此既能实现手柄双向转动输出扭矩，又能较大输出扭矩的双向输出扭矩的手动工具。

Description

双向输出扭矩的手动工具

技术领域

本发明属于手动工具，具体涉及一种双向输出扭矩的手动工具，该手动工具尤其适用于螺丝批、套筒扳手等旋拧工具。

背景技术

现有的螺丝批在使用中，手握螺丝批手柄转动都一定限度，不能无限转动下去，需要调整螺丝或手与螺丝批手柄位置再继续下一个循环。在使用螺丝批过程中，工作转动方向的反向将被浪费。

申请公布号为CN103707233A的发明专利申请公开了一种双向做功的棘轮螺丝刀，该螺丝刀包括刀杆、子柄，及双向传动装置，换向装置；所述双向传动装置包括中轴，及安装在中轴上的两个棘齿轮、两个驱动齿轮；其中的一个棘齿轮及一个驱动齿轮与中轴同步转动，另一个棘齿轮及另一个驱动齿轮能相对中轴转动，两个驱动齿轮通过一级传动齿轮传动连接；所述换向装置包括套筒式旋钮，及安装在旋钮内圈中能相对旋钮转动的棘齿笼，子柄与棘齿笼固接；棘齿笼内设有四个棘齿条，其中的两个棘齿条能在旋钮控制下与其中一个棘齿轮啃合、分离，另两个棘齿条能在旋钮控制下与另一个棘齿轮啃合、分离。该方案虽然实现了螺丝批不论手柄是顺时针转动还是逆时针转动，主轴都能朝一个方向转动。但螺丝批在实际使用过程中双向换向扭矩较低，无法满足螺丝面对不同工种环境对扭矩的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有双向输出的螺丝批输出的扭矩较低的缺陷，提供一种既能实现手柄双向转动输出扭矩，又能较大输出扭矩的双向输出扭矩的手动工具。

为达到上述目的，本发明的双向输出扭矩的手动工具，包括手柄、主轴、传动装置、驱动装置、换向装置，其特征是：

所述主轴经所述传动装置、驱动装置装配在手柄上，所述主轴上设有外棘轮；

所述传动装置包括主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮及握持套，所述中间齿轮与所述主动齿轮、从动齿轮啮合令所述主动齿轮、从动齿轮的转向相反，所述主动齿轮与所述主轴同向转动，所述从动齿轮具有内棘轮；

所述驱动装置设于所述手柄内，其包括第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿，所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿分别借助弹力以与所述外棘轮啮合，所述第二顺向棘齿、第二逆向棘齿分别借助弹力以与所述内棘轮啮合；

所述换向装置包括换向环，所述换向环上配置有第一换向部、第二换向部、滑钮，操控所述滑钮令所述换向环在顺向位置、逆向位置、双向位置之间转动换位；

所述换向环位于所述顺向位置时，所述主轴顺向转动来输出来自手柄的扭矩，所述换向环位于所述逆向位置时，所述主轴逆向转动来输出来自手柄的扭矩，所述换向环位于所述双向位置时，所述主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩。

作为优选技术手段：所述换向环在所述顺向位置与逆向位置之间转动换位时，所述第一换向部选择地令第一顺向棘齿、第一逆向棘齿中的一个与所述外棘轮脱开啮合、另一个与所述外棘轮保持啮合，所述第二换向部选择地令第二顺向棘齿、第二逆向棘齿中的一个与所述内棘轮脱开啮合、另一个与所述内棘轮保持啮合，使得无论顺向转动手柄还是逆向转动手柄均能令所述主轴按照同一希望的方向转动来输出来自手柄的扭矩，所述同一希望的方向为顺向或者逆向；

所述换向环位于所述双向位置时，所述第一顺向棘齿和第一逆向棘齿均与所述外棘轮保持啮合、所述第二顺向棘齿和第二逆向棘齿均与所述内棘轮保持啮合，使得所述主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩。

作为优选技术手段：所述第一顺向棘齿与第一逆向棘齿对称布置，所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿对称布置；所述双向位置位于所述顺向位置、逆向位置中间。

作为优选技术手段：所述驱动装置具有一个与所述手柄紧固在一起的驱动座，所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿设于所述驱动座上，所述换向环与所述驱动座上分开设有定位坑、定位弹子，所述定位坑包括分别对应所述顺向位置、逆向位置、双向位置的顺向定位坑、逆向定位坑、双向定位坑，所述换向环转动换位时所述定位弹子择一地陷入所述顺向定位坑、逆向定位坑、双向定位坑。

作为优选技术手段：所述驱动座套在所述主轴上使得所述主轴能够相对于驱动座转动，所述主轴的后端经挡圈与所述驱动座轴向定位，所述主轴上套有前端盖，所述前端盖经径向销轴与所述主轴装配。

作为优选技术手段：所述换向环位于所述手柄内并套在所述驱动座上。

作为优选技术手段：所述从动齿轮套在所述驱动座上。

作为优选技术手段：所述第一顺向棘齿与第一逆向棘齿相对于所述外棘轮对称设置且分别位于所述外棘轮两侧偏离所述外棘轮中心的位置，所述第一换向部为一个拨块，所述拨块位于所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿之间，所述换向环转动换位时所述拨块选择地拨动所述第一顺向棘齿或第一逆向棘齿令其与所述外棘轮脱开啮合或者既不拨动所述第一顺向棘齿也不拨动所述第一逆向棘齿令所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿均与所述外棘轮保持啮合。

作为优选技术手段：所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿平行且相对于所述内棘轮对称设置，所述第二换向部为设于所述换向环内壁上的分别对应所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿的顺向推抵部、逆向推抵部，所述换向环内壁上位于所述顺向推抵部、逆向推抵部之间的位置设有避让槽，所述换向环转动换位时选择地令所述顺向推抵部将所述第二顺向棘齿推离所述内棘轮，或者令所述逆向推抵部将所述第二逆向棘齿推离所述内棘轮，或者令所述第二顺向棘齿、第二逆向棘齿位于所述避让槽内，既不令所述顺向推抵部将所述第二顺向棘齿推离所述内棘轮也不令所述逆向推抵部将所述第二逆向棘齿推离所述内棘轮。

作为优选技术手段：所述传动装置包括与所述握持套固定在一起的转换座，所述转换座套在所述主轴上使得主轴可相对于转换座转动，所述主动齿轮、从动齿轮与所述主轴同轴配置，所述中间齿轮为至少两个且在所述转换座的圆周上均布。

本发明包括手柄、主轴、传动装置、驱动装置、换向装置；换向装置的换向环位于顺向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均顺向转动来输出来自手柄的扭矩；换向装置的换向环位于逆向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均逆向转动来输出来自手柄的扭矩；换向装置的换向环位于双向位置时，主轴均与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩且输出扭矩较大。由此既能实现手柄双向转动输出扭矩，又能较大输出扭矩的双向输出扭矩的手动工具。

附图说明

图1为本发明双向输出扭矩的手动工具为一种螺丝批的示意图；

图2为图1的A-A向剖面图；

图3为图1的结构分解示意图；

图4a1、图4a2为图2的B-B向剖面放大示意图，该视图示出主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩的情形；

图4b1、图4b2为图4a1、图4a2所示结构中主轴逆向输出扭矩的情形；

图4c1、图4c2为图4a1、图4a2所示结构中主轴顺向输出扭矩的情形；

图5a1、图5a2为图2的C-C向剖面放大示意图，该视图示出主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩的情形；

图5b1、图5b2为图5a1、图5a2所示结构中主轴逆向输出扭矩的情形；

图5c1、图5c2为图5a1、图5a2所示结构中主轴顺向输出扭矩的情形；

图6a1、图6a2为图2的D-D向剖面放大示意图，该视图示出主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩的情形；

图6b1、图6b2为图6a1、图6a2所示结构中主轴逆向输出扭矩的情形；

图6c1、图6c2为图6a1、图6a2所示结构中主轴顺向输出扭矩的情形；

图中标号说明：

100手柄；101容纳腔，102通孔；

200主轴；201批头，202环槽，203外棘轮，204止转面，205轴用挡圈，206前端盖，207径向销轴；

300传动装置；301转换座，302主动齿轮，303中间齿轮，304从动齿轮，305握持套，306轴向通孔，307径向轴，308内棘轮，309止转孔，310螺钉；

400驱动装置；401驱动座，402第一顺向棘齿，403第一逆向棘齿，404第二顺向棘齿，405第二逆向棘齿，406定位弹子；

500换向装置；501换向环，502顺向推抵部，503逆向推抵部，504拨块，505滑钮，506顺向定位坑，507逆向定位坑，508双向定位坑，509避让槽，510螺钉；

T1第一顺向棘齿402的侧面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

N1第二顺向棘齿404的侧面对从动齿轮304产生反作用力；

T2第一逆向棘齿403的侧面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

N2第二逆向棘齿405的侧面对从动齿轮304产生的反作用力；

T3第一逆向棘齿403的端面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

N3第二逆向棘齿405的侧面对内棘轮308产生的反作用力；

P1外棘轮203对第一逆向棘齿403的端面施加的推力；

T4第一逆向棘齿403的侧面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

P2内棘轮308对第二逆向棘齿405的端面施加的推力；

T5第一顺向棘齿402的侧面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

P3内棘轮308对第二顺向棘齿404的端面施加的推力；

T6第一顺向棘齿402的端面对主轴的外棘轮203施加的切向力；

N4第二顺向棘齿404的侧面对内棘轮308产生的反作用力；

P4外棘轮203对第一顺向棘齿402的端面施加的推力。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。

如图1-3所示是一种以双向输出扭矩的手动工具的例子，该例子的手动工具是在主轴的前端配置批头成为螺丝批，具体实施时，若在主轴的前端配置套筒则成为套筒扳手。该螺丝批，包括手柄100、主轴200、传动装置300、驱动装置400、换向装置500。

手柄100如图1-3所示，是由塑料注塑而成，为了保证结构强度，其内部可用硬质的塑料，为了增加握持感，表层包覆柔软的软质材质；手柄前部具有容纳腔101，容纳腔的侧壁上设有通孔102。

主轴200如图1-3所示，其呈杆状，其前端配置批头201，其后端设有环槽202，其中部设有外棘轮203、止转面204，止转面204位于外棘轮203的前侧。

传动装置300如图3所示，包括转换座301、主动齿轮302、中间齿轮303、从动齿轮304及握持套305；转换座301中间有轴向通孔306，主动齿轮302、从动齿轮304对应轴向通孔306同轴配置，转换座301上设有两个在圆周上均布的径向轴307，每个径向轴307上装配一个中间齿轮303，中间齿轮303位于主动齿轮302、从动齿轮304之间并与主动齿轮、从动齿轮啮合令主动齿轮、从动齿轮的转向相反，如图所示主动齿轮302、中间齿轮303、从动齿轮304均为伞齿轮；从动齿轮304具有内棘轮308；主动齿轮302具有止转孔309；握持套305呈圆环状套在转换座301、中间齿轮303外侧并经螺钉310与转换座301固定连接；该传动装置，手握握持套保持固定，则主动齿轮转动时，经中间齿轮传动后即令从动齿轮反向转动。

驱动装置400如图3所示，包括驱动座401、第一顺向棘齿402、第一逆向棘齿403、第二顺向棘齿404、第二逆向棘齿405，驱动座401上设有导向孔（或者导向槽），第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿装配在导向孔（或者导向槽）内。具体的，第一顺向棘齿402与第一逆向棘齿403对称布置，第二顺向棘齿404与第二逆向棘齿405对称布置。该驱动装置，通过驱动座401的转动带着第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿转动，第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿随着驱动座转动时，可以依据其位置状态传递扭矩、空转或者或者打滑；而且，驱动座401上设有定位弹子406，定位弹子406由弹簧支撑，定位弹子受到挤压时可向驱动座内回缩。

换向装置500如图3所示，包括换向环501，换向环501上配置有第一换向部、第二换向部、滑钮505，操控滑钮令换向环在顺向位置、逆向位置、双向位置之间转动换位；具体的，换向环501上设有定位坑，定位坑包括分别对应顺向位置、逆向位置、双向位置的顺向定位坑506、逆向定位坑507、双向定位坑508，双向定位坑位于顺向定位坑与逆向定位坑之间，使得双向位置位于顺向位置、逆向位置中间；第一换向部为一个拨块504，为了便于装配，图示的拨块为一个独立的零配件，在换向环的内壁上设有一个安装槽，拨块装配在安装槽内；第二换向部为设于换向环内壁上的分别对应第二顺向棘齿404与第二逆向棘齿405的顺向推抵部502、逆向推抵部503；换向环内壁上位于顺向推抵部、逆向推抵部之间的位置设有避让槽509；同样为了便于装配，滑钮505通过螺钉510与换向环501装配。

上述手柄100、主轴200、传动装置300、驱动装置400、换向装置500，按照图1至图6c2所示及下文描述的关系装配在一起。

驱动座401与手柄100紧固在一起，并将第一顺向棘齿402、第一逆向棘齿403、第二顺向棘齿404、第二逆向棘齿405装配在驱动座401的导向孔（或者导向槽）内。驱动座与手柄紧固可以通过过盈配合及粘接的方式将驱动座装配在手柄前端的容纳腔内。鉴于图示手柄后部封闭，在装配驱动座之前，须先将主轴后端穿过驱动座并用轴用挡圈205装配在主轴后端的环槽202内实现主轴与驱动座轴向定位；当手柄后端具有连通容纳腔的装配通孔时可以在装配驱动座之后再装配主轴；驱动座套在主轴上或者表述为主轴穿在驱动座内使得主轴相对于驱动座可转动，而且令第一顺向棘齿、第一逆向棘齿分别借助弹簧的弹力与主轴上的外棘轮啮合。

换向环501位于手柄100的容纳腔101内并套在驱动座401上，作为第一换向部的拨块504位于第一顺向棘齿402、第一逆向棘齿403之间，顺向推抵部502、逆向推抵部503、避让槽509与第二顺向棘齿404、第二逆向棘齿405在轴向位置上相对应以在换向环转动时顺向推抵部能推开第二顺向棘齿、逆向推抵部能推开第二逆向棘齿以及第二顺向棘齿、第二逆向棘齿同时位于避让槽内；定位弹子406与定位坑也在轴向位置上相对应以在换向环转动时定位弹子能择一地位于顺向定位坑506、逆向定位坑507、双向定位坑508。滑钮505从手柄外侧置于手柄容纳腔侧壁上的通孔102处并用螺钉510与换向环501连接，从而可以对换向环进行约束，即禁止换向环轴向移动以确保拨块与第一顺向棘齿、第一逆向棘齿的位置关系，顺向推抵部、逆向推抵部、避让槽与第二顺向棘齿、第二逆向棘齿位置关系，以及定位弹子与定位坑的位置关系，同时令滑钮受通孔的约束在一定角度范围内滑动以带着换向环转动换位，通过定位弹子择一地位于顺向定位坑、逆向定位坑、双向定位坑而将换向环定位在需要的顺向位置、逆向位置或者双向位置。为了指导及提示使用者，可以在手柄上对应滑钮的几个位置标识记号以表示主轴的扭矩输出方向。

装配状态下，第一顺向棘齿402与第一逆向棘齿403相对于外棘轮203对称设置且分别位于外棘轮两侧偏离外棘轮中心的位置。换向环转动换位时拨块选择地拨动第一顺向棘齿或第一逆向棘齿令其与外棘轮脱开啮合或者既不拨动第一顺向棘齿也不拨动第一逆向棘齿令第一顺向棘齿、第一逆向棘齿均与外棘轮保持啮合。

从动齿轮304套在驱动座401的前端并能相对于驱动座转动，第二顺向棘齿404、第二逆向棘齿405分别借助弹力以与从动齿轮的内棘轮308啮合。转换座301套在主轴200上并能令主轴相对于转换座转动，握持套与手柄前端对接使得从动齿轮被遮蔽。主动齿轮套在主轴上，主动齿轮的止转孔309与主轴上的止转面204配合使得二者可以一起同向转动；主动齿轮也被遮蔽。而且，主动齿轮302、从动齿轮304与主轴200保持同轴配置，中间齿轮303为两个且在转换座的圆周上均布。

装配状态下，第二顺向棘齿404与第二逆向棘齿405平行且相对于内棘轮308对称设置，换向环转动换位时可选择地令顺向推抵部502将第二顺向棘齿404推离内棘轮，或者令逆向推抵部503将第二逆向棘齿405推离内棘轮，或者令第二顺向棘齿404、第二逆向棘齿405位于避让槽509内，既不令顺向推抵部将第二顺向棘齿推离内棘轮也不令逆向推抵部将第二逆向棘齿推离内棘轮。

如图2所示，前端盖206套在主轴200上并经径向销轴207与主轴装配，使得前端盖与主轴一同转动并限制前端盖相对于主轴轴向移动。据此，主轴200即被其后端的轴用挡圈205及前端盖206轴向定位，不能轴向移动。而传动装置、换向装置也被定位在前端盖与手柄之间保持其工作位置。

如前所述，主轴经传动装置、驱动装置装配在手柄上。

基于上述结构，换向环位于顺向位置时，无论顺向转动手柄还是逆向转动手柄，主轴均能顺向转动来输出来自手柄的扭矩，换向环位于逆向位置时，无论逆向转动手柄还是顺向转动手柄，主轴均能逆向转动来输出来自手柄的扭矩，换向环位于双向位置时，主轴与手柄均能同向转动来输出来自手柄的扭矩。

如图4a1-4a2、图5a1-5a2、图6a1-6a2所示，换向环501位于双向位置。拨块504既不拨动第一顺向棘齿402也不拨动第一逆向棘齿403，第一顺向棘齿402和第一逆向棘齿403均与外棘轮203保持啮合。第二顺向棘齿404和第二逆向棘齿405均位于避让槽509内，顺向推抵部502不将第二顺向棘404齿推离内棘轮308，逆向推抵部503也不将第二逆向棘齿405推离内棘轮308，第二顺向棘齿404和第二逆向棘齿405均与内棘轮308保持啮合。使用时仅需转动手柄。

如图4a1、图5a1、图6a1所示，顺向（顺时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之顺向转动，第一顺向棘齿402的侧面对主轴的外棘轮203施加如图4a1所示的切向力T1，该切向力的反作用力作用在第一顺向棘齿的侧面，第一顺向棘齿不会改变位置状态，从而由第一顺向棘齿直接将来自手柄的扭矩传递给主轴，令主轴随着手柄顺向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。若第一顺向棘齿402对主轴的外棘轮203施加的切向力不足以传递扭矩而导致主轴相对于手柄做反向转动或产生反向转动趋势时，这种反向转动或反向转动趋势则会传递给主动齿轮302，主动齿轮302再经中间齿轮传递给从动齿轮令从动齿轮304产生与手柄转向一致的顺向转动或顺向转动趋势，从动齿轮的内棘轮308将其顺向转动或顺向转动趋势传递给第二顺向棘齿404的侧面，第二顺向棘齿404的侧面对从动齿轮304产生图5a1所示的反作用力N1来抵抗从动齿轮的顺向转动或顺向转动趋势，从而增大手柄与主轴之间的扭矩传递。

如图4a2、图5a2、图6a2所示，逆向（逆时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之逆向转动，第一逆向棘齿403的侧面对主轴的外棘轮203施加切向力T2，该切向力的反作用力作用在第一逆向棘齿403的侧面，第一逆向棘齿不会改变位置状态，从而由第一逆向棘齿403直接将来自手柄的扭矩传递给主轴200，令主轴随着手柄逆向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。若第一逆向棘齿403对主轴的外棘轮203施加切向力不足以传递扭矩而导致主轴相对于手柄做反向转动或产生反向转动趋势时，则这种反向转动或反向转动趋势会传递给主动齿轮，主动齿轮302再经中间齿轮303传递给从动齿轮304令从动齿轮产生与手柄转向一致的逆向转动或逆向转动趋势，从动齿轮的内棘轮308将其逆向转动或逆向转动趋势传递给第二逆向棘齿405的侧面，第二逆向棘齿405的侧面对从动齿轮304产生图5a2所示的反作用力N2来抵抗从动齿轮的逆向转动或逆向转动趋势，从而增大手柄与主轴之间的扭矩传递。

由此，实现了换向环位于双向位置时，主轴均与手柄同向转动输出来自手柄的扭矩，且输出的扭矩较大。

如图4b1-4b2、图5b1-5b2、图6b1-6b2所示，换向环501位于逆向位置。拨块504将第一顺向棘齿402从外棘轮203上推开，第一顺向棘齿402与外棘轮203脱开啮合，第一逆向棘齿403与外棘轮203保持啮合；第二顺向棘齿404被顺向推抵部502推离内棘轮308，第二顺向棘齿404与内棘轮308脱开啮合，第二逆向棘齿405位于避让槽509内，第二逆向棘齿405与内棘轮308保持啮合。使用时手握握持套保持握持套、转换套静止，手握手柄对手柄施加扭矩使手柄相对于握持套、转换套转动。

如图4b1、图5b1、图6b1所示，相对于握持套305顺向（顺时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之顺向转动，第一顺向棘齿402、第二顺向棘齿404随着驱动座401空转，第一逆向棘齿403的端面对主轴的外棘轮203施加如图4b1所示的切向力T3令主轴产生顺向转动或者顺向转动趋势，主轴的顺向转动或者顺向转动趋势经主动齿轮、中间齿轮传递给从动齿轮并令从动齿轮304产生逆向转动或者逆向转动趋势，从动齿轮的内棘轮308对第二逆向棘齿405的侧面施加推力，第二逆向棘齿405不会改变位置状态，并且第二逆向棘齿405的侧面对内棘轮308产生如图5b1所示的反作用力N3，阻止主轴的顺向转动或者顺向转动趋势，在手柄与握持套的相对转动下，令主轴200逆向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。主轴200的逆向转动及驱动座401的顺向转动，产生同样一个结果：即令外棘轮203对第一逆向棘齿403的端面施加如图4b1所示的推力P1，令第一逆向棘齿403向驱动座401内缩回而在外棘轮203上打滑。

如图4b2、图5b2、图6b2所示，相对于握持套305逆向（逆时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之逆向转动，第一顺向棘齿402、第二顺向棘齿404随着驱动座401空转，第一逆向棘齿403的侧面对主轴的外棘轮203施加如图4b2所示的切向力T4，该切向力的反作用力作用在第一逆向棘齿的侧面，第一逆向棘齿不会改变位置状态，从而由第一逆向棘齿直接将来自手柄的扭矩传递给主轴，令主轴随着手柄逆向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。主轴200随着手柄逆向转动输出扭矩时，主动齿轮302也随着逆向转动并经中间齿轮传动后令从动齿轮304顺向转动，从动齿轮304顺向转动时内棘轮308对第二逆向棘齿405的端面施加如图5b2所示的推力P2令第二逆向棘齿405向驱动座401内缩回而在内棘轮308上打滑。

由此，实现了换向环位于逆向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均逆向转动来输出来自手柄的扭矩。

如图4c1-4c2、图5c1-5c2、图6c1-6c2所示，换向环501位于顺向位置。拨块504将第一逆向棘齿403从外棘轮203上推开，第一逆向棘齿403与外棘轮203脱开啮合，第一顺向棘齿402与外棘轮203保持啮合；第二逆向棘齿405被逆向推抵部503推离内棘轮308，第二逆向棘齿405与内棘轮308脱开啮合，第二顺向棘齿404位于避让槽509内，第二顺向棘齿404与内棘轮308保持啮合。使用时手握握持套保持握持套、转换套静止，手握手柄对手柄施加扭矩使手柄相对于握持套、转换套转动。

如图4c1、图5c1、图6c1所示，相对于握持套305顺向（顺时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之顺向转动，第一逆向棘齿403、第二逆向棘齿405随着驱动座空转，第一顺向棘齿402的侧面对主轴的外棘轮203施加如图4c1所示的切向力T5，该切向力的反作用力作用在第一顺向棘齿402的侧面，第一顺向棘齿402不会改变位置状态，从而由第一顺向棘齿直接将来自手柄的扭矩传递给主轴200，令主轴随着手柄顺向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。主轴随着手柄顺向转动输出扭矩时，主动齿轮302也随着顺向转动并经中间齿轮传动后令从动齿轮304逆向转动，从动齿轮304逆向转动时内棘轮308对第二顺向棘齿404的端面施加如图5c1所示的推力P3令第二顺向棘齿404向驱动座401内缩回而在内棘轮308上打滑。

如图4c2、图5c2、图6c2所示，相对于握持套305逆向（逆时针方向）转动手柄100时，驱动座401随之逆向转动，第一逆向棘齿403、第二逆向棘齿405随着驱动座空转，第一顺向棘齿402的端面对主轴的外棘轮203施加如图4c2所示的切向力T6令主轴产生逆向转动或者逆向转动趋势，主轴200的逆向转动或者逆向转动趋势经主动齿轮、中间齿轮传递给从动齿轮304并令从动齿轮产生顺向转动或者顺向转动趋势，从动齿轮304的内棘轮308对第二顺向棘齿404的侧面施加推力，第二顺向棘齿404不会改变位置状态，并且第二顺向棘齿404的侧面对内棘轮产生如图5c2所示的反作用力N4来阻止主轴的逆向转动或者逆向转动趋势，在手柄与握持套的相对转动下，令主轴顺向转动输出扭矩，图中标识在主轴、驱动座上的圆弧箭头示出了主轴、手柄的转向。主轴的顺向转动及驱动座的逆向转动，产生同样一个结果：即令外棘轮203对第一顺向棘齿402的端面施加如图4c2所示的推力P4，令第一顺向棘齿402向驱动座401内缩回而在外棘轮203上打滑。

由此，实现了换向环位于顺向位置时，无论手柄顺向转动还是逆向转动，主轴均顺向转动来输出来自手柄的扭矩。

Claims (10)

1.双向输出扭矩的手动工具，包括手柄、主轴、传动装置、驱动装置、换向装置，其特征是：

所述主轴经所述传动装置、驱动装置装配在手柄上，所述主轴上设有外棘轮；

所述传动装置包括主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮及握持套，所述中间齿轮与所述主动齿轮、从动齿轮啮合令所述主动齿轮、从动齿轮的转向相反，所述主动齿轮与所述主轴同向转动，所述从动齿轮具有内棘轮；

所述驱动装置设于所述手柄内，其包括第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿，所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿分别借助弹力以与所述外棘轮啮合，所述第二顺向棘齿、第二逆向棘齿分别借助弹力以与所述内棘轮啮合；

所述换向装置包括换向环，所述换向环上配置有第一换向部、第二换向部、滑钮，操控所述滑钮令所述换向环在顺向位置、逆向位置、双向位置之间转动换位；

所述换向环位于所述顺向位置时，所述主轴顺向转动来输出来自手柄的扭矩，所述换向环位于所述逆向位置时，所述主轴逆向转动来输出来自手柄的扭矩，所述换向环位于所述双向位置时，所述主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩。

2.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：

所述换向环在所述顺向位置与逆向位置之间转动换位时，所述第一换向部选择地令第一顺向棘齿、第一逆向棘齿中的一个与所述外棘轮脱开啮合、另一个与所述外棘轮保持啮合，所述第二换向部选择地令第二顺向棘齿、第二逆向棘齿中的一个与所述内棘轮脱开啮合、另一个与所述内棘轮保持啮合，使得无论顺向转动手柄还是逆向转动手柄均能令所述主轴按照同一希望的方向转动来输出来自手柄的扭矩，所述同一希望的方向为顺向或者逆向；

所述换向环位于所述双向位置时，所述第一顺向棘齿和第一逆向棘齿均与所述外棘轮保持啮合、所述第二顺向棘齿和第二逆向棘齿均与所述内棘轮保持啮合，使得所述主轴与手柄同向转动来输出来自手柄的扭矩。

3.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述第一顺向棘齿与第一逆向棘齿对称布置，所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿对称布置；所述双向位置位于所述顺向位置、逆向位置中间。

4.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述驱动装置具有一个与所述手柄紧固在一起的驱动座，所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿、第二顺向棘齿、第二逆向棘齿设于所述驱动座上，所述换向环与所述驱动座上分开设有定位坑、定位弹子，所述定位坑包括分别对应所述顺向位置、逆向位置、双向位置的顺向定位坑、逆向定位坑、双向定位坑，所述换向环转动换位时所述定位弹子择一地陷入所述顺向定位坑、逆向定位坑、双向定位坑。

5.根据权利要求4所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述驱动座套在所述主轴上使得所述主轴能够相对于驱动座转动，所述主轴的后端经挡圈与所述驱动座轴向定位，所述主轴上套有前端盖，所述前端盖经径向销轴与所述主轴装配。

6.根据权利要求4所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述换向环位于所述手柄内并套在所述驱动座上。

7.根据权利要求4所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述从动齿轮套在所述驱动座上。

8.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述第一顺向棘齿与第一逆向棘齿相对于所述外棘轮对称设置且分别位于所述外棘轮两侧偏离所述外棘轮中心的位置，所述第一换向部为一个拨块，所述拨块位于所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿之间，所述换向环转动换位时所述拨块选择地拨动所述第一顺向棘齿或第一逆向棘齿令其与所述外棘轮脱开啮合或者既不拨动所述第一顺向棘齿也不拨动所述第一逆向棘齿令所述第一顺向棘齿、第一逆向棘齿均与所述外棘轮保持啮合。

9.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿平行且相对于所述内棘轮对称设置，所述第二换向部为设于所述换向环内壁上的分别对应所述第二顺向棘齿与第二逆向棘齿的顺向推抵部、逆向推抵部，所述换向环内壁上位于所述顺向推抵部、逆向推抵部之间的位置设有避让槽，所述换向环转动换位时选择地令所述顺向推抵部将所述第二顺向棘齿推离所述内棘轮，或者令所述逆向推抵部将所述第二逆向棘齿推离所述内棘轮，或者令所述第二顺向棘齿、第二逆向棘齿位于所述避让槽内，既不令所述顺向推抵部将所述第二顺向棘齿推离所述内棘轮也不令所述逆向推抵部将所述第二逆向棘齿推离所述内棘轮。

10.根据权利要求1所述的双向输出扭矩的手动工具，其特征是：所述传动装置包括与所述握持套固定在一起的转换座，所述转换座套在所述主轴上使得主轴可相对于转换座转动，所述主动齿轮、从动齿轮与所述主轴同轴配置，所述中间齿轮为至少两个且在所述转换座的圆周上均布。

Images