[19]
中华人民共和国专利局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1171073A [43]公开日1998年1月21日
[21]申请号95197035.6[22]申请日95.12.11
[30]优先权
[32]94.12.24 [33]GB [31]9426247.4
[86]国际申请PCT/GB95/02879 1995.12.11
[87]国际公布WO96/20071 EN 1996.07.04
[85]进入国家阶段日期1997.06.23[71]申请人詹姆斯·哈瑞·威斯比
地址英国波克郡
[72]发明人詹姆斯·哈瑞·威斯比
[74]专利代理机构上海专利商标事务所代理人张兰英
[51]Int.CI 6B25B 13/46
权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页
[54]发明名称
[57]摘要
容纳该输出件的传动外壳；使传动外壳绕第一轴旋
转的手柄；安装于手柄绕第二轴旋转的旋转件；在输
出传动件周围的传动环；使旋转件与传动环配合的
配合装置，由此旋转件绕第二轴的旋转使传动环绕
输出传动件旋转；单向地使输出传动件与外壳配合
的一次棘轮装置；通过传动环单向地使输出传动件
与旋转件配合的二次棘轮装置，由此输出传动件通
过或手柄的旋转或旋转件的旋转以一选定方向旋转。
95197035.6权 利 要 求 书第1/2页 1.一种棘轮扳手包括：
一可绕一第一轴旋转的输出传动件(13，37)，
一容纳所述输出传动件的传动外壳(15)，
一在所述传动外壳上以使所述传动外壳绕所述第一轴旋转的手柄(14)， 一安装在所述手柄并可绕一第二轴旋转的旋转件(24)，
一围在所述输出传动件周围的传动环(21)，
使所述旋转件与所述传动环配合的接配装置(25)，由此所述旋转件绕所述第二轴的旋转使所述传动环绕所述输出传动件旋转，
有选择地单向地使所述输出传动件与所述外壳配合的一次棘轮装置(17，42)，以及
有选择地单向地通过所述传动环使所述输出传动件与所述旋转件配合的二次棘轮装置(23，43)，
由此所述输出传动件(13，37)或通过所述手柄(14)的旋转或通过所述旋转件(24)的旋转以一选定的方向旋转。
2.如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于，所述一次棘轮装置(17，42)包括当用所述旋转件(24)旋转所述输出传动件时锁定所述输出传动件以阻止其反过来旋转的装置。
3.如前述权利要求任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述一次棘轮装置和二次棘轮装置包括选择器装置(45)，这种选择器装置用来选择所述一次和二次棘轮装置(42，43)中的一个或二个与所述输出传动件啮合，以便使所述输出传动件在所述手柄或所述旋转件的作用下以一选定方向旋转。
4.如权利要求3所述的棘轮扳手，包括用来连接所述选择器装置使所述一次和二次棘轮装置能同时运行的装置(46)。
5.如前述权利要求中的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述一次棘轮装置位于所述传动外壳(15)与所述输出传动件(13，37)之间。
6.如权利要求5所述的棘轮扳手，其特征在于，所述一次棘轮装置包括一在所述传动外壳(15)上一体的圆筒形花键内表面(17)和一可调整的与所述圆筒形表面(17)配合的爪(42)。
7.如前述权利要求中的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述传动环(21)包括一同轴地位于所述传动外壳(15)内的并与所述旋转件(24)上的小伞齿轮(25)啮合的伞齿轮。
8.如权利要求7所述的棘轮扳手，其特征在于，所述二次棘轮装置位于所述
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伞齿轮与所述输出传动件(13，37)之间。
9.如权利要求8所述的棘轮扳手，其特征在于，所述二次棘轮装置包括一在所述伞齿轮上的一体的圆筒形花键内表面23和一可调整的与所述圆筒形表面(23)配合的爪(43)。
10.如前述权利要求中的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述旋转件(24)安装在所述手柄(14)内并包括伸出所述手柄的一部分(12)。
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棘轮扳手
本发明涉及一种棘轮扳手，这类棘轮扳手用于传动套筒扳手和其它类似装置，通过转动来固定和松开诸如螺母或螺栓之类的紧固件。
传统的棘轮扳手是熟知的装置，它们主要包括将一个把手柄的往复圆弧运动转化为一传动件为上述目的的单一方向转动的机构。虽然手柄可以弯成曲柄状或被连接，但手柄通常是一个从传动件轴径向朝外延伸的、大多数是在一垂直于传动件的平面中的臂杆。传动件一般有一个诸如容置于紧固件插口中的一正方形传动轴的突起部。
除上述结构之外，推荐的装置有使传动件旋转的双装置。例如它们可以用棘轮机构补充传动的操纵装置，其中当手柄上的旋转件绕手柄纵向轴转动时也会使传动件转动。
这样的装置在一传统的扳手难于使用的有限空间中特别有用，尤其是如果用手旋转一紧固件所需的力矩相当大的情况下，有限空间是指使用传统的扳手将会很耗时。当例如一螺母和螺栓组件不能提供使扳手“脱开”(ratchet)或滑动所需的阻力时，还证明了传统棘轮扳手的使用有麻烦。
已根据棘轮扳手的基本原理作了许多努力以求发展。其中一些棘轮扳手包括已证实制造成本高、使用不可靠的复杂机构。另一些扳手的设计不复杂，但因此在运行中不能提供最好的利益。
美国专利No 4299145采用两个绕一输出传动件同轴设置的环形齿轮和一在两环形齿轮之间的传动小伞齿轮，一穿过扳手手柄的轴使该传动小伞齿轮可双向转动。各环形齿轮的棘轮机构确保了不管轴以什么方向旋转而传动件以单一方向旋转，这是通过一把套筒的直线运动转换成轴的旋转运动的螺旋机构来实现的。 专利WO 92/07692描述了一类似的原理，该专利除轴的旋转通过简单地旋转传动把手来实现之外采用了很类似的装置。
这两个装置可以传统方式来使用，即来回转动手柄，随后小伞齿轮相对侧的齿相等地作用在两环形齿轮上，并通过两棘轮机构的工作同时转动环形齿轮或滑动而把力矩传递到传动件上。
美国专利No 4699028是简单装置的一个例子。它采用一传统的棘轮扳手，但带有一能把棘轮机构与输出传动件分开而允许以另一方式操作的棘轮开关。这也是通过一个伞齿轮结构使穿过扳手手柄的一旋转轴的一端与传动件配合来实现的，而轴的另一端配合于一突出于臂杆端部的“旋纽”。在这个结构中，在“旋
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钮”与输出传动件之间的配合没有棘轮机构操作。因此，如果“旋钮”的旋转方向反过来，则输出传动件的旋转方向也将反过来。
在美国专利No 2206802所描述的结构中，扳手手柄中的轴通过两各有一相关的棘轮爪的从动伞齿轮与输出传动件配合。手柄绕输出传动件以某一向旋转导致输出传动件通过棘轮爪的作用以相同方向旋转。手柄中的轴装有一与两从动伞齿轮啮合的连续传动伞齿轮。从动伞齿轮上的齿是不连续的，从而不能在一个方向连续转动轴以旋转输出传动件。为了旋转输出传动件，摆动手柄中的轴以通过棘轮爪的动作使输出传动件以一个方向连续旋转。
美国专利No4592256描述了一种棘轮扳手，在这种棘轮扳手中，用单个棘轮爪来控制输出传动件通过手柄的旋转而在一选定的方向旋转。爪移动到一中立位置以便于输出传动件通过手柄中的轴的旋转而旋转。由于棘轮爪在其中立位置被分开，输出传动件的旋转方向取决于轴的旋转方向。
采用相对旋转的齿轮的这些装置的局限性在于它们的复杂性和部件过大的数量，其中一些已证实制造成本高且难于制造。此外，所有的力矩在整个过程中通过小伞齿轮传递，所以出现了磨损和强度的问题。另一方面，US 4699028的发明必须依靠一很短的旋钮以提供旋转的可替换装置，那是因为对于两种操作方式该旋钮都永久地配合于传动件，因此，旋钮必须脱离于用于传统力矩操作的操作者的握持。如果旋钮不短，则手柄的总长度会超长，当它是短的话则意味着它不能提供给操作者一强有力的握持。在任何一种情况下都会连累扳手的使用。 本发明的一个目的是提供一种棘轮扳手，这种棘轮扳手具有少量的部件，并在操作中既可靠又便利。
本发明涉及下面将要描述的棘轮扳手的几个方面。本发明的范围延伸到是单独的或如在此所描述的与其它特征组合的扳手的所有新颖的方面。 更具体地说，比本发明的一个方面，一棘轮扳手包括一可旋转地安装在一传动外壳内的输出传动件，传动外壳设置有一用来使该传动外壳绕传动件的旋转轴转动的手柄。手柄包括一旋转件，该旋转件配合于一围在传动件周围的传动环，使得可通过手动来转动旋转件，以使传动环绕传动件转动。手柄可包括用来单方向地使传动件与传动外壳配合的一次棘轮装置，和用来单方向地使旋转件通过传动环配合于传动件的二次棘轮装置。
因此，在最大力矩和空间允许的条件下，本发明的棘轮扳手可使输出传动件配合于传动外壳以通过来回转动手柄进行操作，而对于较低力矩和/或缺乏摆动手柄的空间，旋转件通过传动环使棘轮扳手保留操作。旋转件可设置在手柄上，并通过在有限空间中的手指和拇指动作使旋转件转动或旋转，或简单地在
低力矩条件下使传动件迅速旋转。在如将要描述的本发明的较佳实施例中，与旋转件相应的
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