專利名稱：裝備棘輪的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手持式工具，具體地說(shuō)涉及裝備棘輪的手持式工具，其配置成可用于提供前進(jìn)棘輪傳動(dòng)(ratcheting)作用、反向棘輪傳動(dòng)作用和中性或無(wú)棘輪傳動(dòng)作用。
背景能夠提供順時(shí)針(例如前進(jìn))的棘輪傳動(dòng)作用，逆時(shí)針(例如反向)的棘輪傳動(dòng)作用，和空轉(zhuǎn)(例如中性或無(wú)棘輪傳動(dòng))作用的手持工具，其在使用過(guò)程中提供了優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛脩舨恍枰獙⑺蛩氖侄啻沃匦露ㄎ辉谑直希员阍谶x定的方向上提供連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。
在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的羅伯特等人的美國(guó)專利No.6,182,536所述的手持工具中，回轉(zhuǎn)安裝的棘爪(pawl)34的位置受到單個(gè)彈簧42的控制，棘爪34具有分別與手持工具的前進(jìn)、中性和反向棘輪傳動(dòng)作用相對(duì)應(yīng)的第一、第二和第三凹陷。這三個(gè)凹陷的任一個(gè)與彈簧42的接合將確定棘輪作用的方向。
在同樣轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的的羅伯特等人的美國(guó)專利No.6,044,730所述的手持工具中，可在前進(jìn)、中性和反向位置之間移動(dòng)的反轉(zhuǎn)杠桿18的位置受到掣子機(jī)構(gòu)的控制，其中單個(gè)彈簧加載的定位球與棘爪25中的前進(jìn)定位槽23，反向定位槽24和無(wú)棘輪傳動(dòng)定位槽22的其中一個(gè)定位槽相接合。
雖然上述裝備棘輪的工具非常適合于各種應(yīng)用，但是在某些應(yīng)用中，其很適宜提高中性位置的穩(wěn)定性，以便最大程度地減小或防止無(wú)意中滑動(dòng)到前進(jìn)或反向棘輪傳動(dòng)位置中的任一位置上。
概述本發(fā)明的范圍僅僅由所附權(quán)利要求限定，并且在任何程度上都不受本概述中的陳述的影響。
經(jīng)由介紹，體現(xiàn)本發(fā)明特征的第一裝備棘輪的工具包括(a)工具主體；(b)從動(dòng)元件；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；(d)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和(e)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
體現(xiàn)本發(fā)明特征的第二裝備棘輪的工具包括(a)工具主體；(b)包括驅(qū)動(dòng)柱頭(stud)的從動(dòng)元件；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；(d)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；(e)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；(f)聯(lián)接到所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其包括第一、第二和第三面向外的凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)；和(g)聯(lián)接在所述控制元件上的控制元件保持器，其中，所述控制元件保持器包括配置成可接收所述第二偏置元件的弧形槽。所述棘輪機(jī)構(gòu)包括帶齒元件和配置成可與所述帶齒元件相接合的棘爪。
體現(xiàn)本發(fā)明特征的第三裝備棘輪的工具包括(a)工具主體；(b)包括驅(qū)動(dòng)柱頭的從動(dòng)元件；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；(d)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；(e)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；(f)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括配置成可接受所述第二偏置元件的凹槽；和(g)控制元件保持器，其包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。所述棘輪機(jī)構(gòu)包括帶齒元件和配置成可與所述帶齒元件相接合的棘爪。
體現(xiàn)本發(fā)明特征的第四裝備棘輪的工具包括(a)工具主體；(b)從動(dòng)元件；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；(d)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和(e)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
所述第一偏置元件和所述第二偏置元件中的至少一個(gè)偏置元件配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)。
附圖簡(jiǎn)介

圖1顯示了體現(xiàn)本發(fā)明特征的第一裝備棘輪的工具的正視圖。
圖2顯示了圖1中所示的裝備棘輪的工具的分解透視圖。
圖3A顯示了工具主體的側(cè)視圖。
圖3B顯示了圖3A的工具主體的頂視平面圖。
圖3C顯示了圖3A的工具主體的底視圖。
圖3D顯示了圖3A的工具主體沿著包括線3D-3D的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖4A顯示了從動(dòng)元件的側(cè)視圖。
圖4B顯示了從驅(qū)動(dòng)柱頭末端顯示的圖4A的從動(dòng)元件的頂視平面圖。
圖4C顯示了圖4A的從動(dòng)元件沿著包括線4C-4C的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖5A顯示了工具主體延長(zhǎng)部分的側(cè)視圖。
圖5B顯示了設(shè)于圖5A的工具主體延長(zhǎng)部分的內(nèi)表面上的帶齒元件的頂視平面圖。
圖5C顯示了圖5A的工具主體延長(zhǎng)部分的底視圖。
圖5D顯示了圖5A的工具主體延長(zhǎng)部分沿著包括線5D-5D的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖6A顯示了鍵元件的正視圖。
圖6B顯示了圖6A的鍵元件的側(cè)視圖。
圖6C顯示了圖6A的鍵元件的頂視平面圖。
圖7A顯示了棘爪載架的頂視平面圖。
圖7B顯示了圖7A的棘爪載架沿著包括線7B-7B的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖8A顯示了棘爪的頂視平面圖。
圖8B顯示了圖8A的棘爪的側(cè)視圖。
圖9A顯示了銷的側(cè)視圖。
圖9B顯示了圖9A的銷的頂視平面圖。
圖9C顯示了圖9A的銷沿著包括線9C-9C的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖10A顯示了小柱(post)的側(cè)視圖。
圖10B顯示了圖10A的小柱的頂視平面圖。
圖11A顯示了彈簧的頂視平面圖。
圖11B顯示了圖11的彈簧的側(cè)視圖。
圖12A顯示了第一控制元件的側(cè)視圖。
圖12B顯示了圖12A的控制元件的頂視平面圖。
圖12C顯示了圖12A的控制元件的底視圖。
圖12D顯示了圖12A的控制元件沿著包括線12D-12D的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖13A顯示了第一控制元件保持器的側(cè)視圖。
圖13B顯示了圖13A的控制元件保持器的頂視平面圖。
圖13C顯示了圖13A的控制元件保持器的底視圖。
圖13D顯示了圖13A的控制元件保持器沿著包括線13D-13D的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖14顯示了配置成可定位在圖13A的控制元件保持器中的彈簧的頂視平面圖。
圖15A顯示了體現(xiàn)本發(fā)明特征的第二裝備棘輪的工具的正視圖。
圖15B顯示了圖15A的裝備棘輪的工具以相對(duì)于縱軸線成直角地穿過(guò)包括線15B-15B的平面而剖開(kāi)的剖視圖。
圖15C顯示了圖15A的裝備棘輪的工具以相對(duì)于縱軸線成直角地穿過(guò)包括線15C-15C的平面而剖開(kāi)的剖視圖。
圖15D顯示了圖15A的裝備棘輪的工具以相對(duì)于縱軸線成直角地穿過(guò)包括線15D-15D的平面而剖開(kāi)的剖視圖。
圖16A顯示了第二控制元件的頂視平面圖。
圖16B顯示了圖16A的控制元件的底視圖。
圖16C顯示了圖16A的控制元件沿著包括線16C-16C的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖17A顯示了第二控制元件保持器的頂視平面圖。
圖17B顯示了圖17A的控制元件保持器的底視圖。
圖17C顯示了圖17A的控制元件保持器沿著包括線17C-17C的平面剖開(kāi)的剖視圖。
圖18A顯示了用于體現(xiàn)本發(fā)明特征的第三裝備棘輪的工具的底部棘爪支架的頂視平面圖。
圖18B顯示了圖18A的棘爪支架的底視圖。
圖19A顯示了體現(xiàn)本發(fā)明特征的第四裝備棘輪的工具處于第一棘輪傳動(dòng)狀態(tài)下的正面透視圖。
圖19B顯示了圖19A的裝備棘輪的工具處于第二棘輪傳動(dòng)狀態(tài)下的透視圖。
圖19C顯示了圖19A的裝備棘輪的工具處于無(wú)棘輪傳動(dòng)狀態(tài)下的透視圖。
圖19D顯示了圖19C的裝備棘輪的工具的側(cè)面透視圖。
詳細(xì)描述已經(jīng)顯示并在下面描述了裝備棘輪的工具，其提供前進(jìn)棘輪傳動(dòng)作用、反向棘輪傳動(dòng)作用、和中性(即空轉(zhuǎn)或無(wú)棘輪傳動(dòng))作用，其中，中性位置的穩(wěn)定性同之前設(shè)計(jì)相比獲得了顯著的改進(jìn)，并且作用在工具不同位置上的力可利用單獨(dú)的偏置機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立的調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，如以下詳細(xì)所述，體現(xiàn)本發(fā)明特征的裝備棘輪的工具包括多個(gè)(即，兩個(gè)或更多)偏置元件(例如彈簧、彈簧加載的定位球等等，及其組合物)，至少其中一個(gè)偏置元件配置成可用于將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到至少中性位置。
在一些實(shí)施例中，第一偏置元件將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)或反向狀態(tài)，而第二偏置元件將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到中性狀態(tài)。在其它實(shí)施例中，第一偏置元件將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)、中性或反向狀態(tài)，而第二偏置元件將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到中性位置。在其它實(shí)施例中，第一偏置元件將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)、中性或反向狀態(tài)，而第二偏置元件與第一偏置元件協(xié)同作用，而將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所需的狀態(tài)。
在整個(gè)本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中，應(yīng)該理解以下定義。
用語(yǔ)″聯(lián)接″廣義上旨在包括直接聯(lián)接和間接聯(lián)接。因而；當(dāng)?shù)谝缓偷诙糠种苯舆B接和/或在功能上接合(例如通過(guò)直接接觸)時(shí)，以及當(dāng)?shù)谝徊糠衷诠δ苌吓c中間部分相接合，并且中間部分在功能上直接或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)額外的中間部分而與第二部分相接合時(shí)，可以說(shuō)第一和第二部分聯(lián)接在一起。另外，當(dāng)兩個(gè)元件在某些時(shí)候在功能上相接合(直接或間接地)，而在其它時(shí)候在功能上沒(méi)有相接合時(shí)，也可稱兩個(gè)元件是聯(lián)接的。
用語(yǔ)″偏置元件″指可移動(dòng)和/或發(fā)生可逆變形，使得所述運(yùn)動(dòng)和/或變形提供了迫使部件機(jī)械地聯(lián)接到其上的偏置力的任何裝置。典型的偏置元件包括但不局限于彈簧(例如彈性扭簧、盤簧、片簧、張力彈簧、壓縮彈簧、螺旋彈簧、蝸卷彈簧、板簧等等)，掣子(例如彈簧加載的定位球、圓錐體、楔塊，等等)，氣動(dòng)裝置，液壓裝置等等，以及它們的組合。
用于參考圖中所示元件的稱呼″頂部″和″底部″僅僅是為了便于描述而應(yīng)用的。這些名稱并不被認(rèn)為是絕對(duì)的或限制性的，并且可以是反向的。出于清晰起見(jiàn)，除非作了標(biāo)注，否則用語(yǔ)″頂部″通常指元件的在裝備棘輪的工具的裝配狀態(tài)下、背離裝備棘輪的工具的工具主體端的那一側(cè)(例如，在圖1-2中所示的典型圖示中朝向驅(qū)動(dòng)柱頭)。另外，除非作了標(biāo)注，否則用語(yǔ)″底部″通常指元件的面向與驅(qū)動(dòng)柱頭相反的裝備棘輪的工具末端的那一側(cè)。
用于參照各種元件(例如帶齒元件的齒，包括任何凹口的空腔的側(cè)邊)的名稱″面向內(nèi)″和″面向外″同樣僅僅是為了便于描述而應(yīng)用的。這些名稱并不被認(rèn)為是絕對(duì)的或限制性的，并且可以是反向的。出于清晰起見(jiàn)，除非作了標(biāo)注，否則用語(yǔ)″面向內(nèi)″通常指朝向裝備棘輪的工具的中心軸線(例如沿著從動(dòng)元件的長(zhǎng)度而延伸的軸線)的定向。另外，除非作了標(biāo)注，否則用語(yǔ)″面向外″通常指遠(yuǎn)離裝備棘輪的工具的中心軸線，并朝向工具主體的外露面的定向。當(dāng)用于指凹口時(shí)，朝向和遠(yuǎn)離中心軸線的定向是相對(duì)于凹口的凹入口而確定的。
用于參照棘輪傳動(dòng)作用方向的用語(yǔ)″前進(jìn)″和″反向″通常指第一和第二相反的棘輪傳動(dòng)方向。從技術(shù)上說(shuō)，這些用語(yǔ)應(yīng)該參照裝備棘輪的工具的驅(qū)動(dòng)柱頭末端進(jìn)行理解，使得″前進(jìn)″對(duì)應(yīng)于在驅(qū)動(dòng)柱頭末端上的順時(shí)針的扭矩傳遞，并且″反向″對(duì)應(yīng)于在驅(qū)動(dòng)柱頭末端上的逆時(shí)針的扭矩傳遞。然而，除非上下文指出，否則這些用語(yǔ)在本文中是可互換使用的，假定這樣來(lái)理解參照它們的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)方向是彼此相反的。
用語(yǔ)″延長(zhǎng)桿″廣義上旨在包括任何一端具有第一聯(lián)接元件(例如套筒、驅(qū)動(dòng)柱頭等等)，另一端具有第二聯(lián)接元件(例如套筒、驅(qū)動(dòng)柱頭等等)，并且在它們之間具有至少一個(gè)扭矩傳遞元件的結(jié)構(gòu)。典型的延長(zhǎng)桿可包括其它元件，例如萬(wàn)向接頭等等。
用語(yǔ)″手柄″指任何聯(lián)接在裝備棘輪的工具上和/或與裝備棘輪的工具構(gòu)成整體的元件，其配置成可被用戶握持。在一些實(shí)施例中，裝備棘輪的工具的工具主體提供了手柄，并且在其它實(shí)施例中，裝備棘輪的工具的從動(dòng)元件提供了手柄。在一些實(shí)施例中，通過(guò)聯(lián)接到裝備棘輪的工具的某個(gè)部分(例如工具主體、從動(dòng)元件的任一末端等等)上的單獨(dú)附件，以相對(duì)于裝備棘輪的工具的縱軸線成任一角度(例如與縱軸線共線、直角或斜角)來(lái)提供手柄。應(yīng)該懂得，作為單獨(dú)附件而提供的手柄可供這里所述的任何裝備棘輪的工具使用。
體現(xiàn)本發(fā)明特征的裝備棘輪的工具包括工具主體；從動(dòng)元件；將從動(dòng)元件聯(lián)接到工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件，其配置成可將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；以及聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
在以下進(jìn)一步描述的一些實(shí)施例中，第一和第二偏置元件配置成可協(xié)同作用，以提供對(duì)棘輪機(jī)構(gòu)相同類型的偏置，使得第一和第二偏置元件同時(shí)提供朝向前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一種狀態(tài)的共用偏置。
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例。應(yīng)該懂得，以下描述的各種典型實(shí)施例的元件和特征可以不同的方式進(jìn)行選擇或組合，以生產(chǎn)出同樣屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的其它實(shí)施例。因此，以下提供的細(xì)節(jié)描述，當(dāng)參照一個(gè)或多個(gè)特定附圖提供時(shí)，其應(yīng)被理解為同樣適用于其它實(shí)施例，包括但并不局限于那些在不論是否是特別涉及它們的其它附圖中所顯示的實(shí)施例。
圖1和圖2顯示了體現(xiàn)本發(fā)明特征的第一裝備棘輪的工具2。裝備棘輪的工具2包括工具主體4和縱向延伸的從動(dòng)元件6。如圖3A-3D最佳地所示的工具主體4，其環(huán)繞從動(dòng)元件6而安裝，并可圍繞其自由旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，如圖3A中所示，工具主體4包括一個(gè)或多個(gè)凹槽8，或其它特征(例如，圍繞工具主體成形的或通過(guò)膠粘劑或其它手段所施加的滾花防滑結(jié)構(gòu)的材料等等)，以便提供舒適的抓握面。
從動(dòng)元件6可以是包括第一聯(lián)接端(例如公或母聯(lián)接端)和第二聯(lián)接端(例如公或母聯(lián)接端)的延長(zhǎng)桿。作為示例，從動(dòng)元件6可以是包括套筒10和設(shè)于其對(duì)端的驅(qū)動(dòng)柱頭12的延長(zhǎng)桿，如圖4A-4C最佳地所示。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以設(shè)想通過(guò)棘輪或空轉(zhuǎn)作用而旋轉(zhuǎn)或被驅(qū)動(dòng)的任何元件都可使用。在一些實(shí)施例中，從動(dòng)元件6是一種端到端的連續(xù)實(shí)心的元件，而在其它實(shí)施例中，從動(dòng)元件6是部分空心或基本上空心的。在中性位置，工具主體4可用于穩(wěn)定從動(dòng)元件6，而從動(dòng)元件6通過(guò)與套筒10接合的例如套筒扳手(未顯示)等工具而旋轉(zhuǎn)。
套筒10成形為通常非圓形的橫截面，其可以是例如方形、六角形等。套筒10配置成當(dāng)使用套筒扳手或其它工具將扭矩應(yīng)用于從動(dòng)元件6上時(shí)，可容納套筒扳手的驅(qū)動(dòng)柱頭(未顯示)或其它驅(qū)動(dòng)工具。驅(qū)動(dòng)柱頭12包括通常非圓形的驅(qū)動(dòng)部分13和相鄰部分11。驅(qū)動(dòng)部分13形狀適合于裝配在工具附件(未顯示)中，以便將扭矩施加在工具附件上。非圓形的驅(qū)動(dòng)部分13可擁有任何所需的橫截面形狀，并且可以是例如大致方形或六角形的橫截面。從動(dòng)元件6和套筒10的外部部分可以是關(guān)于縱軸線L基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。
如圖4A和4C最佳地所示，從動(dòng)元件6包括位于其中間部分的凹腔14，其配置成容納形狀和尺寸與其互補(bǔ)的鍵元件16。如圖6A-6C最佳地所示，以下進(jìn)一步描述典型的鍵元件16。
圖1和圖2中所顯示的裝備棘輪的工具2還包括將從動(dòng)元件6聯(lián)接到工具主體4上的棘輪機(jī)構(gòu)18。棘輪機(jī)構(gòu)18配置成可用于在多個(gè)(即至少兩個(gè))前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，在中性狀態(tài)下，容許工具主體4相對(duì)于從動(dòng)元件6是空轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，棘輪機(jī)構(gòu)18包括如圖8A和8B最佳地所示的可回轉(zhuǎn)安裝的棘爪20，以及圖5A-5D最佳地所示的帶齒元件22。帶齒元件22可由工具主體延長(zhǎng)部分23的內(nèi)表面提供和/或支撐在其上面，如圖5B最佳地所示。棘爪20可回轉(zhuǎn)地安裝在銷24上，并配置成可與帶齒元件22相接合，從而在前進(jìn)狀態(tài)下，容許從動(dòng)元件6在前進(jìn)方向上自由旋轉(zhuǎn)，但基本上防止在反向方向上的旋轉(zhuǎn)，并且在反向狀態(tài)下，容許從動(dòng)元件6在反向方向上自由旋轉(zhuǎn)，但基本上防止在前進(jìn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
如圖5C和3B最佳地所示，工具主體延長(zhǎng)部分23的底面包括榫頭狀凸緣26，其配置成可容納在工具主體4的頂面上的互補(bǔ)榫眼狀凹陷28中。當(dāng)鍵元件16定位在凹腔14中時(shí)，基本上防止了凸緣表面26和凹陷28之間所形成的榫眼狀接頭的分離，并且?guī)X元件22配置成可與工具主體4一致移動(dòng)。當(dāng)鍵元件16定位在凹腔14中時(shí)，由于鍵元件16的底邊貼靠在帶齒元件22的內(nèi)表面上，而同樣基本上防止了工具主體4與工具主體延長(zhǎng)部分23的縱向分離。在備選構(gòu)造中，工具主體4可與工具主體延長(zhǎng)部分23整體成形，并可選地與帶齒元件22整體成形。工具主體4和工具主體延長(zhǎng)部分23可形成所需形狀，并可包括圓柱形和非圓柱形的形狀。
帶齒元件22包括多個(gè)配置成可與棘爪20相接合的齒30。在一些實(shí)施例中，如圖5B最佳地所示，在帶齒元件22的內(nèi)周邊上設(shè)有面向內(nèi)的齒30。在這種狀態(tài)下，棘爪20配置成可隨從動(dòng)元件6旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，可提供面向外的齒(例如在從動(dòng)元件6上)，使得棘爪20配置成可隨工具主體4旋轉(zhuǎn)。這種裝置在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且通常用于棘輪機(jī)構(gòu)，包括但并不局限于圓頭棘輪。
圖1和圖2中所顯示的裝備棘輪的工具2還分別包括第一和第二棘爪支架32和34，如圖7A和7B最佳地所示，它們之間可回轉(zhuǎn)地安裝有以下進(jìn)一步描述的棘爪20和第一偏置元件。如以下進(jìn)一步所述，棘爪支架32和34配置成可與從動(dòng)元件6一致旋轉(zhuǎn)。如圖7A最佳地所示，棘爪支架32和34包括配置成可容納從動(dòng)元件6的中心孔36，和配置成容納鍵元件16的半圓形切口38。棘爪支架32和34還包括如圖7A中所示設(shè)置的三個(gè)圓形的開(kāi)口40。離半圓形切口38最遠(yuǎn)的開(kāi)口40配置成容納銷24，棘爪20可回轉(zhuǎn)地安裝在銷24上。半圓形切口38附近的兩個(gè)剩余圓形的開(kāi)口40，其配置成可容納一對(duì)圓柱銷42，如圖9A-9C中最佳地所示，其具有相對(duì)于末端直徑而在直徑上增加的中心部分。在一些實(shí)施例中，銷42是連續(xù)的實(shí)心元件，而在其它實(shí)施例中，銷42是部分空心或基本上空心的。棘爪支架32和34還包括一對(duì)設(shè)置在中心孔36對(duì)側(cè)的弧形槽44，其配置成可容納一對(duì)小柱46，如圖10A和10B最佳地所示。
棘爪20可圍繞銷24旋轉(zhuǎn)，從而與帶齒元件22的齒30相接合或不接合。以下進(jìn)一步描述對(duì)棘爪20的控制。
圖1和圖2中所顯示的裝備棘輪的工具2還包括聯(lián)接在棘輪機(jī)構(gòu)18上的第一偏置元件，其配置成可將棘輪機(jī)構(gòu)18偏置到前進(jìn)、反向和中性位置的至少其中一個(gè)位置上。在一些實(shí)施例中，如圖11A-11B中所示，第一偏置元件由頂端彈簧48提供，其末端環(huán)繞在小柱46上，并保持在其上面。棘爪20圍繞銷24的位置受到彈簧48的控制，其包括圖11最佳顯示的中心部分50，其配置成可直接抵靠在棘爪20的后表面上。當(dāng)彈簧48在第一方向上相對(duì)于棘爪旋轉(zhuǎn)時(shí)，促使棘爪20的一端與帶齒元件22接觸，從而提供棘輪傳動(dòng)作用，其中容許工具主體4在第一方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了回程時(shí)在反向方向上的旋轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)彈簧48在第二方向上相對(duì)于棘爪旋轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪20的另一端被壓入與帶齒元件22接合，從而容許工具主體4在第二方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了回程時(shí)其在反向方向上的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)彈簧48的中心部分50相對(duì)于棘爪20的后表面居中時(shí)，彈簧48操作而將棘爪20保持在中性位置，其中棘爪20保持與帶齒元件22脫離接觸，并且容許工具主體4圍繞縱軸線L相對(duì)于從動(dòng)元件6空轉(zhuǎn)。
圖1和圖2中所示的裝備棘輪的工具2還包括控制元件52，如圖12A-12D最佳地所示?？刂圃?2包括配置成可容納從動(dòng)元件6的中心孔54，以及配置成可容納鍵元件16的長(zhǎng)圓形切口56。當(dāng)進(jìn)行裝配時(shí)，鍵元件16略微突出到控制元件52的頂面58上的長(zhǎng)圓形切口56以上，使其配置成可與控制元件保持器相接合，如以下進(jìn)一步所述。如圖12B和12C最佳地所示，控制元件52還包括一對(duì)設(shè)置在中心孔54兩邊的圓形開(kāi)口60，其配置成可容納小柱46，彈簧48的末端環(huán)繞在小柱46上。因而，當(dāng)控制元件52、第一棘爪支架32和第二棘爪支架34與鍵元件16裝配在一起時(shí)，彈簧48的中心部分50將定位成抵靠在棘爪20的后表面上，從而將棘爪20朝向前進(jìn)、反向或中性棘輪傳動(dòng)作用而偏置。
控制元件52可相對(duì)于從動(dòng)元件6圍繞有限弧度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)控制元件52旋轉(zhuǎn)時(shí)，小柱46在棘爪支架32和34的弧形槽44中滑動(dòng)，其限制了在控制元件52的旋轉(zhuǎn)期間可獲得的小柱46的行程范圍在一些實(shí)施例中，弧形槽44尺寸適合于將小柱46保持脫離與棘爪支架32的承受較大載荷的接觸，并因此保護(hù)小柱46免受過(guò)大的剪切載荷。
在一些實(shí)施例中，控制元件52還包括至少一個(gè)面向外的凹口，并且在一些實(shí)施例中，例如圖12B中所示的實(shí)施例中，包括多個(gè)面向外的凹口。如圖12B中所示，控制元件52包括第一、第二和第三面向外的凹口62，64和66，其分別配置成可與以下描述的第二偏置元件的接觸區(qū)域相接合。
圖1和圖2中所示的裝備棘輪的工具2還包括控制元件保持器68，如圖13A-13D最佳地所示。控制元件保持器68壓配合在從動(dòng)元件6中，使得在它們之間基本上沒(méi)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或例如保持在環(huán)形夾子中。控制元件保持器68在其內(nèi)壁上包括弧形凹口70，其配置成可容納以下進(jìn)一步描述的第二偏置元件。這個(gè)第二偏置元件配置成可分別與第一、第二和第三凹口62，64和66相接合。如圖13C最佳地所示，控制元件保持器68包括配置成可容納從動(dòng)元件6的中心孔72，配置成可容納部分鍵元件16的半圓形切口74，所述鍵元件16的這一部分突出于長(zhǎng)圓形切口56之外。
圖1和圖2中所顯示的裝備棘輪的工具2還包括聯(lián)接在棘輪機(jī)構(gòu)18上的第二偏置元件，其配置成可將棘輪機(jī)構(gòu)18偏置到前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。在一些實(shí)施例中，如圖14中所示，第二偏置元件由壓配合到控制元件保持器68的弧形凹口70中的彈簧76來(lái)提供。彈簧76包括中心部分78，其配置成可分別抵靠在第一、第二和第三面向外的凹口62，64和66的其中一個(gè)凹口上。在這種狀態(tài)下，第一凹口62的接合將棘輪機(jī)構(gòu)18偏置到第一棘輪傳動(dòng)狀態(tài)，第二凹口64的接合將棘輪機(jī)構(gòu)18偏置到中性狀態(tài)，并且第三凹口66的接合將棘輪機(jī)構(gòu)18偏置到第二棘輪傳動(dòng)狀態(tài)。
裝備棘輪的工具2的上述狀態(tài)被設(shè)計(jì)成使得工具主體4的旋轉(zhuǎn)可使棘爪20旋轉(zhuǎn)，這又使上面安裝有棘爪20的銷24旋轉(zhuǎn)，這又分別使第一和第二棘爪支架32和34一起地旋轉(zhuǎn)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制元件52，可控制裝備棘輪的工具2的棘輪傳動(dòng)作用的方向。如圖13A中所示，在控制元件保持器68的外表面上可選地提供指示標(biāo)記，以指示控制元件52應(yīng)該移動(dòng)到的位置，以便與前進(jìn)、中性和反向棘輪傳動(dòng)位置的其中一個(gè)位置相接合。如圖12A中所示，控制元件52可同樣地配備指示標(biāo)記，使得控制元件52上的標(biāo)記與控制元件保持器68上的其中一個(gè)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)，使用戶易于確定所需的棘輪傳動(dòng)位置。
在上述參照?qǐng)D1-14的裝備棘輪的工具2中，控制元件52包括多個(gè)面向外的凹口，而控制元件保持器68包括用作第二偏置元件的彈簧76。然而，在備選實(shí)施例中，例如圖15-17中所示的典型示例中，凹口和第二偏置元件的位置可以是相反的。
作為示例，圖15A中所示的裝備棘輪的工具80包括控制元件82，其具有弧形凹口84，弧形凹口84配置成可容納聯(lián)接在棘輪機(jī)構(gòu)上的第二偏置元件，并將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。在一些實(shí)施例中，如圖15C和16A中所示，可由壓配合到弧形凹口84中的頂端彈簧86來(lái)提供第二偏置元件。為了補(bǔ)充這種配置，裝備棘輪的工具80還包括圖15C和17A中所示的控制元件保持器88，其具有第一、第二和第三面向內(nèi)的凹口90，92和94，其分別配置成可與彈簧86的接觸區(qū)域96相接合。
圖17B顯示了根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的控制元件保持器88的底視圖，其中放入了彈簧86，以顯示面向內(nèi)的凹口92接合的方式。圖17B中未顯示的保持彈簧86的方式，如上所述由圖16A最佳地顯示。如圖15D中所示，配置成可以按照上面參照?qǐng)D1-14所述相似的方式與棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪(未顯示)相接合的第一偏置元件，同樣地由頂端彈簧98來(lái)提供。因而，在圖15-17所示的實(shí)施例中，第一和第二偏置元件98和86分別由頂端彈簧提供。
在根據(jù)本發(fā)明的其它備選的裝備棘輪的工具中，可提供第二偏置元件，其用于只將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到三個(gè)棘輪傳動(dòng)位置的其中一個(gè)位置上，在目前優(yōu)選的狀態(tài)下，為中性位置?？赏ㄟ^(guò)修改美國(guó)專利No.6,182,536中所述的單個(gè)彈簧的設(shè)計(jì)，以便包括第二偏置元件，從而提供這類裝備棘輪的工具。美國(guó)專利No.6,182,536的整個(gè)內(nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合在本文中，除了任何與本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容或定義不一致的情況以外，這些公開(kāi)內(nèi)容或定義在這里將被視為優(yōu)先的。
作為示例，圖18A和18B顯示了包括第二偏置元件的底部棘爪支架100，并且在這個(gè)典型示例中，一對(duì)這種偏置元件配置成可用于將回轉(zhuǎn)地安裝在銷104上的棘爪102偏置到中性位置。棘爪102的后表面上的中心凹陷106對(duì)應(yīng)于棘輪機(jī)構(gòu)的中性位置。如圖18A中所示，棘爪支架100包括配置成可容納小柱110的弧形槽108，小柱110可在弧形槽108中按照與上面參照?qǐng)D1-14所述類似的方式滑動(dòng)。第一偏置元件由頂端彈簧112提供，其末端環(huán)繞在小柱110周圍，并保持在其上面。棘爪102關(guān)于銷104的位置受到彈簧112的控制，其包括圖18A最佳顯示的中心部分114，其配置成可直接抵靠在棘爪102的后表面上。在這個(gè)實(shí)施例中，棘爪102和頂端彈簧112設(shè)于棘爪支架100的同一側(cè)。
如圖18B中所示，棘爪支架100的底面116包括配置成可容納第二偏置元件的凹腔118。在一些實(shí)施例中，如圖18B中所示，第二偏置元件由一對(duì)壓配合到凹腔118中的M形彈簧120提供。在中性狀態(tài)下，當(dāng)頂端彈簧112的中間部分114和棘爪102的中間凹陷106對(duì)準(zhǔn)并接合時(shí)，小柱110將基本上居中地定位在弧形槽108中，使得M形彈簧120的中間凹谷部分122配置成可與小柱110相接合，并保持住小柱110。
如上所述，并如圖18A中所示，棘爪102包括配置成可用于與彈簧112接合的中心凹陷106。在備選的實(shí)施例中，類似于美國(guó)專利No.6,182,536中所述的棘爪的是，該棘爪設(shè)有第一、第二和第三凹口，其分別對(duì)應(yīng)于前進(jìn)、中性和反向位置。一種包括這些備選棘爪的典型裝備棘輪的工具包括(a)工具主體；(b)可選地包括驅(qū)動(dòng)柱頭和/或套筒的從動(dòng)元件；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且所述棘輪機(jī)構(gòu)包括棘爪和齒輪，其中，所述棘爪配置成可與所述齒輪相接合，并且所述棘爪包括第一、第二和第三接觸區(qū)域；(d)聯(lián)接在棘輪機(jī)構(gòu)上、并包括第四接觸區(qū)域的第一偏置元件，其中，第四接觸區(qū)域配置成可與棘爪上的第一、第二和第三接觸區(qū)域的至少其中一個(gè)接觸區(qū)域相接合，從而分別將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和(e)聯(lián)接在棘輪機(jī)構(gòu)上、并包括第五接觸區(qū)域的第二偏置元件，其中，第二偏置元件配置成可使棘輪機(jī)構(gòu)與第五接觸區(qū)域相接合，并當(dāng)?shù)谝黄迷c棘爪上的第二接觸區(qū)域相接合時(shí)，將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到中性狀態(tài)下。
在上述各種實(shí)施例中，用于將從動(dòng)元件聯(lián)接到工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)包括棘爪和帶齒元件。然而，本發(fā)明并不局限于此?？赏瑯拥夭捎脗溥x棘輪機(jī)構(gòu)的所有方式，以及其所有等效機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明使用的典型的備選棘輪機(jī)構(gòu)包括那些采用離合器(例如固體或流體)的機(jī)構(gòu)。
圖19A-19D顯示了體現(xiàn)本發(fā)明特征的第四裝備棘輪的工具124。裝備棘輪的工具124包括摩擦或離合器類型的棘輪機(jī)構(gòu)126。棘輪機(jī)構(gòu)126包括多個(gè)摩擦元件128，例如但并非必須是如圖19A-19C中所示的大致圓柱形的銷，以及非圓形軸環(huán)130，其可以是如圖19A-19C中詳細(xì)所示的八邊形形狀。摩擦元件128介于從動(dòng)元件132和非圓形軸環(huán)130之間。對(duì)于非圓形軸環(huán)130同樣地可采用備選形狀，包括但不局限于六角形、七角形等等。
摩擦元件128配置成可與從動(dòng)元件132相接合，從動(dòng)元件132可包括如圖19C-19D中所示的驅(qū)動(dòng)柱頭。如圖19D最佳地所示，從動(dòng)元件132可設(shè)有用于可釋放地與工件(未顯示)，例如套筒相接合的掣子機(jī)構(gòu)133。在前進(jìn)狀態(tài)下，容許從動(dòng)元件132在前進(jìn)方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在反向方向上的旋轉(zhuǎn)。在反向狀態(tài)下，容許從動(dòng)元件132在反向方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在前進(jìn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
裝備棘輪的工具124還包括至少一個(gè)第一偏置元件，其可由掣子元件134提供，如圖19A-19C最佳地所示。掣子元件134配置成可用于抵靠在至少其中一個(gè)摩擦元件128上，并且在一些實(shí)施例中，掣子元件134是大致錐形的。
裝備棘輪的工具124還包括至少一個(gè)第二偏置元件，其可由安裝在工具頭部140的凹穴(未顯示)中的彈簧136提供，其中彈簧136具有配置成可容納多個(gè)摩擦元件128中的至少其中一個(gè)摩擦元件的接觸區(qū)域138。如圖19A和19B最佳地所示，彈簧136可以是M形，其中M形的中心凹谷與非圓形軸環(huán)130的頂點(diǎn)137對(duì)準(zhǔn)。在中性位置，彈簧136配置成可在其中心凹谷部分容納相鄰的摩擦元件128，并按照與上面參照M形彈簧120所述相似的方式保持住這個(gè)摩擦元件。當(dāng)彈簧136附近的摩擦元件128從其相應(yīng)頂點(diǎn)的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)時(shí)(例如，當(dāng)棘輪方向從前進(jìn)變化到反向或相反地變化時(shí))，彈簧136配置成可退出和/或變形到工具頭部140的凹穴(未顯示)中，從而基本上不會(huì)阻礙摩擦元件128的運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)將定位在工具頭部140后表面上的換向桿144從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，可控制裝備棘輪的工具124的棘輪傳動(dòng)方向。從動(dòng)元件132中的掣子機(jī)構(gòu)133可受到換向桿144附近的按鈕146的控制。
如圖19A-19C中所示，非圓形軸環(huán)130包括多個(gè)頂點(diǎn)137，其數(shù)量至少與多個(gè)摩擦元件128相等。在前進(jìn)狀態(tài)下，如圖19A中所示，摩擦元件128略微定位在其相應(yīng)頂點(diǎn)137的一側(cè)，在反向狀態(tài)下，如圖19B中所示，略微定位在其相應(yīng)頂點(diǎn)137的另一側(cè)，并且在中性狀態(tài)下，如圖19C中所示，基本上與其相應(yīng)的頂點(diǎn)137對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)聯(lián)接在摩擦元件18上的換向桿144相應(yīng)地移動(dòng)時(shí)，摩擦元件128從其相應(yīng)的頂點(diǎn)137的一側(cè)滾動(dòng)到另一側(cè)。如圖19C中所示，當(dāng)裝備棘輪的工具124處于中性位置時(shí)，掣子元件134被相鄰的摩擦元件128壓入工具主體142的內(nèi)部，從而容許從動(dòng)元件132相對(duì)于工具主體142的頭部140空轉(zhuǎn)。通過(guò)M形彈簧136的作用，提高了這個(gè)中性位置的穩(wěn)定性，彈簧136將相鄰的摩擦元件128容納并保持在其中心凹谷部分中。在圖19A-19C中所示的典型示例的備選實(shí)施例中，裝備棘輪的工具124可以可選地設(shè)有多個(gè)(即兩個(gè)或更多)配置成可容納單獨(dú)摩擦元件128的彈簧136，和/或設(shè)有兩個(gè)或更多個(gè)同樣配置成可偏置單獨(dú)摩擦元件128的掣子元件134。在其它實(shí)施例中，可省略掣子元件134，或用一個(gè)或多個(gè)彈簧136替換。
根據(jù)本發(fā)明的裝備棘輪的工具還可包括快速釋放機(jī)構(gòu)，例如美國(guó)專利No.6,182,536中所述的機(jī)構(gòu)，該美國(guó)專利通過(guò)引用而完整地結(jié)合在本文中。例如，如圖1中所示，裝備棘輪的工具2包括一種裝配特別簡(jiǎn)單且成本低廉的快速釋放機(jī)構(gòu)148。所示的快速釋放機(jī)構(gòu)148包括如上述美國(guó)專利中顯示并描述的在傾斜通道中滑動(dòng)的銷(未顯示)。如此處進(jìn)一步所述，銷被抵靠在環(huán)件上的彈簧偏置在選定的方向上，環(huán)件則抵靠在銷上。環(huán)件(未顯示)是關(guān)于其自身的平面對(duì)稱的，并因而可將環(huán)件裝配在任一定向上，并且仍可正確地執(zhí)行其功能。這消除了在裝配時(shí)間將環(huán)件定向在選定的定向上的需求，并因此簡(jiǎn)化了裝配。
快速釋放機(jī)構(gòu)148在許多方面與轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的的美國(guó)專利No.5,644,958中所述的快速釋放機(jī)構(gòu)是相似的，該美國(guó)專利的整個(gè)內(nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合在本文中，除了任何與本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容或定義不一致的情況以外，這些公開(kāi)內(nèi)容或定義在這里將被視為優(yōu)先的。如在美國(guó)專利No.5,644,958中更詳細(xì)地顯示和描述的那樣，這種快速釋放機(jī)構(gòu)148可包括鎖定元件，其在一些實(shí)施例中采用銷的形式。銷在從動(dòng)元件6的通道150中滑動(dòng)，如圖4C最佳地所示，其相對(duì)于縱軸線L傾斜定向，并在非圓形的驅(qū)動(dòng)部分13的開(kāi)口和從動(dòng)元件6的相鄰部分11之間延伸。如以上引用的美國(guó)專利中進(jìn)一步所述，銷可包括位于非圓形的驅(qū)動(dòng)部分13的第一末端和位于相鄰部分11的第二末端。銷可在通道150中、在工具附件接合位置之間移動(dòng)，其中銷的第一末端定位成與工具附件如套筒相接合，以便將工具附件保持在驅(qū)動(dòng)部分13上的合適位置。備選位置是與美國(guó)專利No.5,644,958中所示位置相類似的工具附件釋放位置，其中銷的第一末端基本上容納在通道150中，并且從驅(qū)動(dòng)部分13釋放工具附件。在所述的實(shí)施例中，通過(guò)釋放彈簧使銷偏置而遠(yuǎn)離非圓形的驅(qū)動(dòng)部分13。然而，可采用同等容易程度的備選快速釋放機(jī)構(gòu)。
銷在通道150中的位置受到圖1中所示的促動(dòng)器152的控制。在一些實(shí)施例中，促動(dòng)器152包括被以上引用的美國(guó)專利中所述的接合彈簧偏置在銷上的環(huán)件。環(huán)件可被軸環(huán)提升而遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)部分13(例如在圖1中所示的向上定向)，所述軸環(huán)限定了與環(huán)件相接合的凸緣。當(dāng)沒(méi)有外力施加于促動(dòng)器152上時(shí)，彈簧以足夠的力將環(huán)件壓靠在銷上，以便壓縮圍繞著銷而安裝的第二彈簧，從而使銷的第一末端向外移動(dòng)到工具附件接合位置。
從前述中將易于清楚，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，裝備棘輪的工具同只包括單個(gè)多功能偏置元件的工具比較而言，在其中性位置具有改進(jìn)的穩(wěn)定性?？刂圃?、反轉(zhuǎn)杠桿等可用于設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的工具的棘輪機(jī)構(gòu)，以用于順時(shí)針的棘輪傳動(dòng)作用，逆時(shí)針的棘輪傳動(dòng)作用，或空轉(zhuǎn)。當(dāng)選擇順時(shí)針或逆時(shí)針的棘輪傳動(dòng)作用時(shí)，可使用工具主體手動(dòng)地利用工具附件，諸如六角形工具、trox工具、套筒安裝的螺絲批頭(例如開(kāi)槽的、Phillips或trox)或連接在驅(qū)動(dòng)柱頭上的套筒，來(lái)上緊或松開(kāi)緊固件。當(dāng)棘輪機(jī)構(gòu)定位在空轉(zhuǎn)位置時(shí)，隨著從動(dòng)元件通過(guò)與其中一個(gè)聯(lián)接末端(例如驅(qū)動(dòng)套筒)相接合的傳統(tǒng)工具(例如套筒扳手)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，空轉(zhuǎn)的工具主體可用作穩(wěn)定從動(dòng)元件的導(dǎo)向器。
前面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖僅僅是作為解釋和圖示的目的而提供的，并非試圖限制所附權(quán)利要求的范圍。這里所示的目前優(yōu)選實(shí)施例中的許多變型對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且將保持在所附權(quán)利要求和其等效物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝備棘輪的工具，包括工具主體；從動(dòng)元件；將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件，其配置成可將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一偏置元件配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到多個(gè)前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一和第二偏置元件協(xié)同地將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一和第二偏置元件并不協(xié)同地將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述棘輪機(jī)構(gòu)包括棘爪和帶齒元件，其中，所述棘爪配置成可與所述帶齒元件相接合，使得在前進(jìn)狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在前進(jìn)方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在反向方向上的旋轉(zhuǎn)；和在反向狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在所述反向方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在所述前進(jìn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一偏置元件包括配置成可抵靠在棘爪表面上的彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的本發(fā)明，其特征在于，所述帶齒元件包括設(shè)于所述工具主體內(nèi)周邊上的面向內(nèi)的齒，其中，所述棘爪配置成可隨所述從動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的本發(fā)明，其特征在于，所述帶齒元件包括設(shè)于所述從動(dòng)元件上的面向外的齒，其中，所述棘爪配置成可隨所述工具主體旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括至少一個(gè)凹口，其配置成可與所述第二偏置元件相接合，使得所述接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接到所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，其包括配置成可容納所述第二偏置元件的凹口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在凹口表面上的彈簧。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在所述第一、第二和第三凹口的表面上的彈簧。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述從動(dòng)元件包括選自驅(qū)動(dòng)柱頭和套筒的第一聯(lián)接端，以及選自驅(qū)動(dòng)柱頭和套筒的第二聯(lián)接端。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括配置成可容納所述第二偏置元件的凹槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，所述控制元件保持器包括至少一個(gè)凹口，所述至少一個(gè)凹口配置成可與所述第二偏置元件相接合，使得所述接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)下。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，其包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在所述第一、第二和第三凹口的表面上的彈簧。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括M形彈簧，使其中心凹谷部分提供了接觸區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，所述棘輪機(jī)構(gòu)包括多個(gè)摩擦元件和非圓形軸環(huán)，其中，所述摩擦元件配置成可與所述從動(dòng)元件相接合，使得在前進(jìn)狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在前進(jìn)方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在反向方向上的旋轉(zhuǎn)；和在反向狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在所述反向方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在所述前進(jìn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一偏置元件包括配置成可用于偏置至少其中一個(gè)所述摩擦元件的掣子元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的本發(fā)明，其特征在于，所述掣子元件是大致錐形的。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的本發(fā)明，其特征在于，所述摩擦元件各包括大致圓柱形的銷。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可與所述多個(gè)摩擦元件的其中一個(gè)摩擦元件相接合的彈簧，使得在所述中性狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件相對(duì)于所述工具主體空轉(zhuǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的本發(fā)明，其特征在于，所述摩擦元件介于所述從動(dòng)元件和所述非圓形軸環(huán)之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的本發(fā)明，其特征在于，所述非圓形軸環(huán)包括至少在數(shù)量上與所述多個(gè)摩擦元件相等的多個(gè)頂點(diǎn)，其中在所述前進(jìn)狀態(tài)下，所述多個(gè)摩擦元件定位在相應(yīng)頂點(diǎn)的一側(cè)，在所述反向狀態(tài)下，則定位在相應(yīng)頂點(diǎn)的另一側(cè)，并且在所述中性狀態(tài)下基本上與相應(yīng)的頂點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。
27.一種裝備棘輪的工具，包括工具主體；包括驅(qū)動(dòng)柱頭的從動(dòng)元件；將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且所述棘輪機(jī)構(gòu)包括帶齒元件和配置成可與所述帶齒元件相接合的棘爪；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；聯(lián)接到所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)；和聯(lián)接在所述控制元件上的控制元件保持器，其中，所述控制元件保持器包括配置成可容納所述第二偏置元件的凹槽。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一偏置元件包括彈簧，所述彈簧包括配置成可抵靠在所述棘爪表面上的中心部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括彈簧，所述彈簧包括配置成可抵靠在所述第一、第二和第三凹口的表面上的中心部分。
30.一種裝備棘輪的工具，包括工具主體；包括驅(qū)動(dòng)柱頭的從動(dòng)元件；將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且所述棘輪機(jī)構(gòu)包括帶齒元件和配置成可與所述帶齒元件相接合的棘爪；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第一偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、中性和反向狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括配置成可接受所述第二偏置元件的凹槽；和控制元件保持器，其包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。
31.根據(jù)權(quán)利要求27或30所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一、第二和第三凹口分別對(duì)應(yīng)于前進(jìn)、中性和反向棘輪傳動(dòng)狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的本發(fā)明，其特征在于，還包括手柄。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的本發(fā)明，其特征在于，所述手柄相對(duì)于所述從動(dòng)元件縱軸線成直角。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的本發(fā)明，其特征在于，所述手柄可相對(duì)于所述從動(dòng)元件的縱軸線形成的多個(gè)角度之間移動(dòng)。
35.一種裝備棘輪的工具，包括工具主體；從動(dòng)元件；將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件，其配置成可將棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)上；其中，所述第一偏置元件和所述第二偏置元件中的至少一個(gè)偏置元件配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述棘輪機(jī)構(gòu)包括棘爪和帶齒元件，其中，所述棘爪配置成可與所述帶齒元件相接合，使得在前進(jìn)狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在前進(jìn)方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在反向方向上的旋轉(zhuǎn)；和在反向狀態(tài)下，容許所述從動(dòng)元件在所述反向方向上自由地旋轉(zhuǎn)，但基本上防止了在所述前進(jìn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第一偏置元件包括配置成可抵靠在棘爪表面上的彈簧。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的本發(fā)明，其特征在于，所述帶齒元件包括設(shè)于所述工具主體內(nèi)周邊上的面向內(nèi)的齒，其中，所述棘爪配置成可隨所述從動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的本發(fā)明，其特征在于，所述帶齒元件包括設(shè)于所述從動(dòng)元件上的面向外的齒，其中，所述棘爪配置成可隨所述工具主體旋轉(zhuǎn)。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括至少一個(gè)凹口，其配置成可與所述第二偏置元件相接合，使得所述至少一個(gè)凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)下。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接到所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。
42.根據(jù)權(quán)利要求35，36，40或41所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，其包括配置成可容納所述第二偏置元件的凹槽。
43.根據(jù)權(quán)利要求35，36，40或41所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在凹口表面上的彈簧。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在所述第一、第二和第三凹口的表面上的彈簧。
45.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述從動(dòng)元件包括選自驅(qū)動(dòng)柱頭和套筒的第一聯(lián)接端，以及選自驅(qū)動(dòng)柱頭和套筒的第二聯(lián)接端。
46.根據(jù)權(quán)利要求35所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的控制元件，其中，所述控制元件包括配置成可容納所述第二偏置元件的凹槽。
47.根據(jù)權(quán)利要求35或46所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，所述控制元件保持器包括至少一個(gè)凹口，所述至少一個(gè)凹口配置成可與所述第二偏置元件相接合，使得所述接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)下。
48.根據(jù)權(quán)利要求35或46所述的本發(fā)明，其特征在于，所述裝備棘輪的工具還包括控制元件保持器，其包括第一、第二和第三凹口，各所述凹口配置成可與所述第二偏置元件接合，使得所述第一凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)狀態(tài)，所述第二凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述中性狀態(tài)，并且所述第三凹口的接合將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述反向狀態(tài)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的本發(fā)明，其特征在于，所述第二偏置元件包括配置成可抵靠在所述第一、第二和第三凹口的表面上的彈簧。
全文摘要
介紹了一種裝備棘輪的工具，其包括(a)工具主體(4)；(b)從動(dòng)元件(6)；(c)將所述從動(dòng)元件聯(lián)接到所述工具主體上的棘輪機(jī)構(gòu)(18)，其中，所述棘輪機(jī)構(gòu)配置成可在多個(gè)前進(jìn)狀態(tài)、反向狀態(tài)和中性狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；(d)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第一偏置元件(48)，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下；和(e)聯(lián)接在所述棘輪機(jī)構(gòu)上的可調(diào)節(jié)的第二偏置元件(76)，其配置成可將所述棘輪機(jī)構(gòu)偏置到所述前進(jìn)、反向和中性狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)下。
文檔編號(hào)B25B15/00GK101065219SQ200580040689
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者J·B·戴維森, G·F·查瓦特 申請(qǐng)人:喬達(dá)企業(yè)有限公司