双向螺丝批的制作方法
双向螺丝批的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双向螺丝批，包括手柄，主轴，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当握持住握持环，转动所述手柄带动所述主动齿轮转动时，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面；还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上，可带动所述主轴转动。
【专利说明】双向螺丝批
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手动工具，尤其涉及一种双向螺丝批。
【背景技术】
[0002]一般螺丝批之类手动工具的使用中，手在转动方向上的运动有一定的限度，不会是沿着一个方向持续进行的。这类工具中，手柄的转动轴与主轴同轴，使用时一般是这样的:首先，用手朝着某个希望的方向转动手柄(例如拧紧或松开一个螺钉)，然后，将手反向旋转，使该工具重新定位以便进入下一循环。在上述循环的第二部分，手的反向旋转可以是放开手柄后再重新握住，也可以是在工具中配有棘轮机构等单向装置，使手柄反转时主轴不动，还可以是将该工具与螺钉脱离后再插入。但无论如何，手的反向旋转都不会带来紧固件的有效运动，因此成为被浪费的动作。
[0003]美国专利US5931062公开了一种机械转换器，包括一个主轴；以及安装在主轴上的两个驱动元件，每个驱动元件与主轴之间都插入有一个单向离合器，且主轴上的这两个单向离合器与主轴的接合方向相同，使得当任一个驱动元件向该方向旋转时，主轴都会被拖动向一个方向转动，而当驱动元件向反方向旋转时，相对主轴是空转；还包括一个沿主轴轴线配置的旋转装置，该旋转装置与一个选定的驱动元件接合；还包括一个转换机构，该转换机构与两个驱动元件同时相联，迫使该两个驱动元件总是反向旋转，以使一个驱动元件拖动主轴转动，另一个驱动元件空转，使得不管驱动部件向哪个方向旋转，主轴都一直向一个方向旋转，从而把旋转装置(例如手柄)的正反转都转换为主轴的单向转动。该机械转换器能够有效利用旋转装置的任意方向的转动，也即，不论手柄是顺时针转动还是逆时针转动，主轴都朝向一个方向转动，从而大大提高了手的运动效率，节约了操作时间。
[0004]然而，该实用新型的转换装置只能使主轴朝着一个方向转动。为了适应主轴在两个方向上转动的需要(例如，在作为螺丝批应用时的拧紧或松开紧固件)，该实用新型的手柄必须能够从与其同轴的主轴上拆下，并且主轴的两端(设为A、B两端)都可安装螺丝批。假设开始使用主轴的A端拧紧一个紧固件，若需要松开这个紧固件，必须将安装在主轴B端的手柄从主轴上卸下，再将手柄装到主轴的A端上，并在主轴的B端装上合适的螺丝批头，然后才能进行松开紧固件的动作。若是要松开的紧固件与原先正在拧紧的紧固件是同一型号，还必须在手柄换位前先将批头从A端卸下，装至B端。由此可见，该实用新型的机械转换器更换主轴方向是很不方便的。对于批头可更换的多用螺丝批而言，在主轴两端来回更换批头更是非常麻烦。另外，必须保证手柄可以容易地从主轴上拆下，也就意味着整个螺丝批自身的完整性不容易保证，部件容易散落遗失。
[0005]另外，这种机械结构旋转速度比较慢，市场上也需要工作效率更高的可换向的螺丝批。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种双向螺丝批，包括具有棘爪的换向装置，加工方便。[0007]本实用新型的另一个目的是提供一种双向螺丝批，其具有增速装置，使双向螺丝批增速转动。
[0008]本实用新型的另一个目的是提供一种双向螺丝批，其在增速装置的基础上，还具有增速开关，使双向螺丝批可选择增速使用或不增速使用。
[0009]—种双向螺丝批,包括:手柄，主轴，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在所述转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，其中，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当所述握持环与所述手柄相对转动时，带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，其中，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面；还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上，可带动所述主轴转动；其中，所述第一棘爪元件具有选择性地与所述第一棘齿面配合的第一棘爪和第二棘爪，其中所述第一棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面发生打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第二棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面发生打滑；所述第二棘爪元件具有选择性地与所述第二棘齿面配合的第三棘爪和第四棘爪，其中所述第三棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第四棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面打滑；所述换向开关可将所述第一棘爪元件和所述第二棘爪元件设置在第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一棘爪和所述第三棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；在所述第二状态下，所述第二棘爪和所述第四棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；所述第一方向为顺时针或逆时针方向，所述第二方向为与第一方向相反的方向。
[0010]进一步，所述第一棘爪元件和/或第二棘爪元件为扇形，其中所述第一棘爪和第二棘爪，第三棘爪和第四棘爪均为扇形齿面。
[0011]进一步，所述换向开关包括中心柱、第一球塞和第二球塞，所述中心柱穿置于所述换向兀件内，所述第一球塞和所述第二球塞依次固定在所述中心柱上，所述第一球塞和所述第二球塞分别与所述第一棘爪元件和第二棘爪元件的扇形底面上的凹部配合。
[0012]进一步，所述第一球塞和所述第二球塞与中心柱之间配合有弹性元件。
[0013]进一步，所述第一棘爪元件和第二棘爪元件安装在副轴之上，所述副轴与所述换向元件平行。
[0014]进一步，所述中心柱的前端设置螺线型的滑槽，所述双向螺丝批还包括套在换向元件前端的头盖，所述头盖上还设置了与主轴的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺所述滑道和所述滑槽滑动的推钮组件，用于控制中心柱的位置，以设置主轴的转动方向。
[0015]本实用新型的双向螺丝批还包括增速装置，其包括与设置在主动齿轮尾部为齿轮轴和增速行星齿轮机构，所述的增速行星齿轮机构包括与所述握持环固定相连的齿轮环，配合在所述齿轮轴与所述齿轮环之间的三个行星齿轮，和连接所述手柄的行星架套管，当所述齿轮环与所述手柄相对转动时，通过所述行星架套管带动所述行星齿轮转动，所述行星齿轮带动所述齿轮轴增速转动，所述齿轮轴将增速后的转动输入至所述主动齿轮。[0016]进一步，所述的齿轮轴上具有与所述行星齿轮配合的第一齿轮面、光面以及第二齿轮面，在所述行星架套管的内圆周面上设置有内齿轮，所述行星架套管被设置为可在所述齿轮轴上的接合位置和分离位置之间滑动，当所述行星架套管滑动至所述接合位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮接合，此时所述内齿轮位于所述齿轮轴上的所述光面处；当所述行星架套管滑动至所述分离位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮分离，而所述内齿轮位于所述第二齿轮面处并与之配合。
[0017]本实用新型的双向螺丝批还包括带动所述行星架套管在所述接合位置和分离位置之间滑动的增速开关。
[0018]进一步，所述行星架套管外还设有外套管，所述外套管外套设所述手柄。
[0019]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的第一实施例在第一工作状态下的主视图；
[0021]图2是图1所示实施例的E-E向剖视图；
[0022]图3是本实用新型的第一实施例在第二工作状态下的主视图；
[0023]图4是本实用新型的第一实施例的传动机构示意图；
[0024]图5是图4所示传动机构的分解示意图，其中传动装置从换向装置上脱离；
[0025]图6是图5中传动装置的分解示意图；
[0026]图7是图5中换向装置的分解示意图；
[0027]图8A是图1中A-A剖面图；
[0028]图8B是图1的B-B剖面图；
[0029]图8C是图2中C-C截面部件简化后的局部示意图；
[0030]图8D是图2中D-D截面部件简化后的局部示意图；
[0031]图9A是图3中A’ -A，剖面图；
[0032]图9B是图3中C-C截面部件简化后的局部示意图；
[0033]图9C是图3中D-D截面部件简化后的局部示意图；
[0034]图10是本实用新型的第一实施例中主轴与主动齿轮或从动齿轮的配合关系的局部示意图；
[0035]图1lA是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0036]图1lB是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0037]图12A是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0038]图12B是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0039]图13A是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；[0040]图13B是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0041]图14A是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0042]图14B是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0043]图15是本实用新型的第四实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动齿轮的结构关系；
[0044]图16是本实用新型的第五实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动齿轮的结构关系；
[0045]图17A是本实用新型第六实施例推钮在后的侧面图；
[0046]图17B是本实用新型第六实施例推钮在后的侧向剖视图；
[0047]图17C是本实用新型第六实施例推钮在后时的A点横向剖视图；
[0048]图17D是本实用新型第六实施例推钮在后时的B点横向剖视图；
[0049]图17E是本实用新型第六实施例推钮在后时的C点横向剖视图；
[0050]图18A是本实用新型第六实施例推钮在前的侧面图；
[0051]图18B是本实用新型第六实施例推钮在前的侧向剖视图；
[0052]图18C是本实用新型第六实施例推钮在前时的A点横向剖视图；
[0053]图18D是本实用新型第六实施例推钮在前时的B点横向剖视图；
[0054]图18E是本实用新型第六实施例推钮在前时的C点横向剖视图；
[0055]图19是本实用新型第六实施例的爆炸图；
[0056]图20是本实用新型第六实施例去除握持环和手柄后的爆炸图侧面图；
[0057]图21是本实用新型第六实施例去除握持环和手柄后的爆炸图立体图；
[0058]图22是本实用新型第六实施例换向装置和传动装置的爆炸图；
[0059]图23是本实用新型第六实施例换向装置示意图；
[0060]图24是本实用新型第六实施例换向装置爆炸图一；
[0061]图25是本实用新型第六实施例换向装置爆炸图二 ；
[0062]图26是本实用新型第六实施例换向装置中棘爪元件的顶视图；
[0063]图27是本实用新型传动装置部分爆炸图；
[0064]图28是本实用新型增速装置爆炸图；
[0065]图29是本实用新型增速装置剖面图；
[0066]图30是本实用新型齿轮轴的示意图。
【具体实施方式】
[0067]实施例一:
[0068]参考图1和图2，一个较佳实施例为将本实用新型的双向机械转换器应用在一种手动螺丝批100,该螺丝批100通过如图4所示的传动机构120实现双向倍速传动。该传动机构120包括图4所示的传动装置130和换向装置110，可以实现主轴转动方向的切换。图5和图6示出了传动装置130和换向装置110的结构和安装关系。本实用新型的“双向倍速传动”或“双向传动”是相对输入而言的，即手柄作为一种旋转装置，其输入力可以是顺时针或逆时针的任意方向，这种任意方向的输入力均可被有效利用。而本实用新型的“可换向”指的是主轴的输出转动方向可以根据需要，选择为顺时针或逆时针之一。本说明书中所指的顺时针或逆时针方向被定义为从批头朝向手柄方向沿轴向观察到的转动方向。
[0069]本实施例的手动螺丝批100的结构、操作方式及原理具体描述如下。
[0070]1、螺丝批100的整体结构
[0071]螺丝批100由主轴105、传动机构120和旋转装置组成。在本实施例中，旋转装置为手柄121，以任意方向(顺时针或逆时针均可)在手柄121输入的力矩被传动机构120传递到主轴105，使主轴105以预设的方向(顺时针或逆时针之一)输出力矩。传动机构120安装在主轴105上，将手柄121的驱动力矩传递到主轴105。通过安装在主轴105上的批头套筒104可以安装各种型号的螺丝批头101，以输出力矩。
[0072]从外部观察，螺丝批100还包括头盖108和握持环113。
[0073]头盖108通过销钉106与主轴105紧固联接，因此头盖108和主轴105 —起转动。
[0074]握持环113和手柄121供操作者两手分别持握。其中，握持环113被持握时静止不动，手柄121可相对于握持环113以任一方向转动(顺时针或逆时针均可)。静止的握持环Ii3是螺丝批100中各个部件转动的基准。
[0075]2、传动机构120
[0076]如图4和图5所示，传动机构120包括传动装置130和换向装置110，实现主轴可换向的双向倍速传动。其中传动装置130套设在换向装置110外侧，换向装置110套设在主轴105外侧。换向装置110起到两个功能:i)与传动装置130配合实现将双向输入转换为单向输出(即，单向离合器的功能)，以及，?)对输出方向进行切换(即，换向器的功能)。
[0077]2.1、传动装置130结构
[0078]如图6所示,传动装置130包括四个锥齿轮和转换座114,四个锥齿轮包括主动齿轮118、从动齿轮111，和将从动齿轮和主动齿轮联接起来的两个中间齿轮128。其中使用两个中间齿轮可以使传动较为平衡，也可以只用一个中间齿轮，并不影响本实用新型的功能，本实用新型对此不予限制。主动齿轮118与手柄121紧固联接，传递从手柄输入的力矩。
[0079]主动齿轮118、转换座114和从动齿轮111依次以间隙配合的方式同轴地套设在换向装置Iio的换向元件115上，其中，换向装置110分别使主动齿轮118和从动齿轮111与主轴105间形成单向离合器关系，即，在一个方向上主动齿轮带动主轴转动，另一从动齿轮空转；在另一个方向上，主动齿轮与从动齿轮功能互换，由原来空转的从动齿轮带动主轴转动，主动齿轮相对主轴空转。单向离合器关系的具体实现方式在后面的2.2和2.3节详述。
[0080]图8B示出转换座114、换向元件115和握持环113间的连接关系。转换座114与换向元件115可以相对转动。转换座114在径向方向设有两个中间齿轮轴133，用于安装中间齿轮128。中间齿轮128使主动齿轮118和从动齿轮111始终保持以相对方向旋转，即，主动齿轮以顺时针方向旋转时，从动齿轮以逆时针方向旋转；反之，主动齿轮以逆时针方向旋转时，从动齿轮以顺时针方向旋转。
[0081]转换座114还包括径向的螺纹孔132，用于固定握持环113。握持环113与转换座114通过螺钉112紧固联接。本实施例在中间齿轮轴133上也沿轴向设置了螺纹孔134。为了结构紧凑，该螺纹孔134也可用于固定握持环113，此时握持环113还起到限制中间齿轮128轴向位移的作用。当然，本实用新型的握持环113也可以仅通过螺纹孔132与转换座114固定联接，同时，通过螺纹孔134设置轴向挡块，或在中间齿轮轴133上设置挡圈之类的阻挡元件，对中间齿轮128的轴向位移加以限制。
[0082]2.2、换向装置110结构及其原理
[0083]如图5所示，换向装置110套设在主轴105上，其外侧套设有传动装置130。换向装置110包括换向元件115和两组滚针127-1和127-2。换向元件115以间隙配合的方式同轴地套设在主轴105上。换向元件115上开了尺寸大于滚针127-1和127-2的两组槽，以设置滚针127-1和127-2，并使滚针127-1和127-2可自由滚动。滚针127-1和127-2的轴线与主轴105的轴线平行。参见图2，两组槽和滚针127-1和127-2的位置与传动装置130的主动齿轮118和从动齿轮111的位置分别对应，即第一组槽和滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138配合，第二组槽和滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135配合。本实施例的内圆面135和138为圆柱面。
[0084]如图7、图10所示，在主轴105上对应于槽和滚针的位置设置了异形面131。本实施例的主轴105上设置了三个异形面131，对应于每组3个滚针127-1或127-2，滚针127-1和127-2可以在异形面131上滚动。实际上，每个异形面131都有两段工作表面，这两段工作表面通过滚针127-1和127-2分别与内圆面135和内圆面138配合。异形面131的工作表面可以是圆柱面、椭圆柱面、抛物面或其他曲面，也可以是平面，也就是说，异形面131横断面的外轮廓线可以是圆弧、椭圆弧、抛物线或其他曲线，也可以是直线。该异形面131与内圆面138或内圆面135间形成一个径向间隙(参见图10所示的主轴105与主动齿轮118或从动齿轮111的配合关系)，将滚针的活动范围限制于其间。只要在主轴的圆周方向上，该径向间隙中间部分a的尺寸大于滚针127-1、127-2的直径，两端部分b、b’的尺寸分别小于滚针127-1、127-2的直径，滚针可在换向元件115的推动下在该径向间隙的两端间移动，并且，在滚针与异形面和内圆面接合处满足自锁条件，即可实现本实用新型的目的。该径向间隙也不必是对称的，即b与b’不相等并不影响本实用新型的目的。
[0085]在其他实施例中，异形面的数量可以是一个、两个或多于三个，均可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。相应地，每组滚针的数量也可以是一个、两个或多于三个，甚至滚针的数量少于或多于异形面的数量亦可。例如，本实施例的换向元件115上开了两组共6个槽，用于设置滚针127-1和127-2。即使其中部分槽中不设滚针，只要保证每组槽中至少有一个滚针存在，就可实现本实用新型的目的。若在槽中设置两个滚针，不论是并列放置还是轴向串行放置，均可实现本实用新型的目的。
[0086]综上，只要传动装置130的主动齿轮和从动齿轮均分别通过滚针与异形面接合，即可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。本实用新型的滚针亦可替换为其他滚动体，例如滚珠、锥形滚轴等，同时，对应的异形面和内圆面的外形与滚动体的形状匹配，例如将异形面和内圆面设置为环形面或圆锥面。当然，也可以将每个异形面131加工成两段工作表面，与两组滚针127-1和127-2分别对应，同样可实现本实用新型的目的。本实施例的内圆面135和内圆面138的直径相同，若其直径不同，只要选择直径合适的滚针与相应的异形面接合，仍然可实现本实用新型的目的。
[0087]以下结合图8A、8C、8D和图9A、9B、9C，分别说明换向装置110在两个工作状态下作为单向离合器和换向器的工作原理。图中换向装置110被简化为一个滚针与主轴105的一个平面的异形面相配合的结构。
[0088]图8C、8D对应本实施例的第一工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中右侧。在图8C中滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图8D中滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138和异形面131同时接触。
[0089]当主动齿轮118顺时针转动时，内圆面138带动滚针127_2顺时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。此时，从动齿轮111逆时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向左侧，由于滚针左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0090]当主动齿轮118逆时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127_2逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，由于滚针127-2左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动齿轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动齿轮111顺时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向右侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。
[0091]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第一工作状态下，主轴105均顺时针转动。
[0092]图9B、9C对应本实施例的第二工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中左侧。在图9B中滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图9C中滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138和异形面131同时接触。
[0093]当主动齿轮118顺时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127_2顺时针转动，该滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，由于滚针127-2右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动齿轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动齿轮111逆时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1逆时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向左侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。
[0094]当主动齿轮118逆时针转动时，内圆面138带动滚针127_2逆时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。此时，从动齿轮111顺时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向右侧，由于滚针127-1右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动齿轮111相对于主轴105空转。[0095]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第二工作状态下,主轴105均逆时针转动。
[0096]综上，换向装置110分别实现了两种工作状态下单向离合器的功能。
[0097]参见图7、图8A和图9A，换向元件115上设置了两个定位槽117_1和117_2，与主轴105上设置的定位钢球124配合，以实现前述两个工作状态间的切换。定位钢球124被一个位于主轴105内部的弹簧123顶入定位槽，将换向装置110设定为两种工作状态之一。相对主轴105转动换向元件115 —个角度，可以切换定位钢球124在两个定位槽间的位置，使本实施例在前述第一工作状态和第二工作状态之间转换，从而实现了换向装置110的换向器功能。
[0098]2.3、以下结合【专利附图】
【附图说明】本实施例的操作方式
[0099]2.3.1首先，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124设置在所希望的两个定位槽之一内，如图8A所示设于定位槽117-1中，此时主轴105被设置为只能顺时针转动，本实施例处于前述第一工作状态。
[0100]2.3.1.1操作者一手握住握持环113,另一手顺时针旋转手柄121,带动主动齿轮118顺时针旋转。此时，主动齿轮118的内圆面138与主轴105的异形面131将与主动齿轮118相对应的滚针127-2夹紧，带动主轴105顺时针转动。中间齿轮128带动从动齿轮111逆时针转动，与从动齿轮111对应的滚针127-1处于放松状态,可以滚动,使从动齿轮111在主轴105上空转。因此，此时从动齿轮111不发生作用。
[0101]2.3.1.2操作者逆时针旋转手柄121,带动主动齿轮118逆时针旋转。此时,与主动齿轮118对应的滚针127-2处于放松状态，可以滚动，使主动齿轮118在主轴105上空转。中间齿轮128带动从动齿轮111顺时针转动，与从动齿轮111对应的滚针127-1被夹紧，带动主轴105顺时针转动。
[0102]综上，实现了不论手柄121的转动方向如何，主轴均顺时针转动。
[0103]2.3.2然后，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124更换到定位槽117-2内，此时主轴105被设置为只能逆时针转动,本实施例处于前述第二工作状态。操作者一手握住握持环113，另一手不论按照顺时针还是逆时针转动手柄121，主轴均逆时针转动。
[0104]3、换向装置110的进一步改进结构
[0105]参见图1、2、3，头盖108上还设置了与主轴105的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺滑道滑动的推钮组件126，用于控制换向元件115的位置，以设置主轴105的转动方向。例如，推钮组件126拨到前侧位置(B卩，朝向批头的方向，图1所示)时，换向元件115的定位槽117-1与定位钢球124配合，主轴105只能顺时针方向转动，螺丝批100用来拧紧螺丝；推钮组件126拨到后侧位置(B卩，离开批头的方向，图3所示)时，换向元件115的定位槽117-2与定位钢球124配合，主轴105只能逆时针方向转动，螺丝批100用来松开螺丝。当然，推钮与主轴旋转方向的关系也可以反过来，本实用新型对此不予限制。
[0106]上述推钮组件126对换向元件115的控制是通过一个空间凸轮机构实现的。如图7和图8A、图9A所示，换向元件115的外圆周面上设置了一条螺线型的滑槽116。推钮组件126具有伸入滑槽116的部分，例如一个臂126-1或一个钢球，从而构成将推钮组件126的轴向直线运动转换为换向元件115的圆周运动的凸轮机构，即，沿轴向拨动推钮组件126，伸入滑槽116的臂126-1使得换向元件115发生圆周运动。通过该凸轮机构，推钮组件126在前后两个位置间的切换被转换为定位钢球124在两个定位槽中的切换。
[0107]若没有推钮组件126，要实现换向，必须双手分别持握主轴和换向元件115 (或与这两个部件分别紧固联接的、易于持握的部件)，加以相对旋转。而设置推钮组件126后，只需操作者用一根手指就可推动，实现换向。这一改进大大方便了换向装置110的使用。
[0108]另外，采用了利用推钮组件126控制换向元件115转动的方式后，定位钢球124和两个定位槽的结构可以取消。只要能通过推钮组件126推动换向元件115，继而推动滚针到达单向离合器的工作位置，即可实现本实用新型的目的。
[0109]本实施例还包括限制各部件不必要的轴向移动的结构，例如台阶、挡圈、紧固件等，以及为了转动顺畅而设置的各种轴承、含油轴套等，在此未加详述，本实用新型对其不予限制。
[0110]一般操作中，本实施例的握持环113被持握时静止不动，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相比，效率加倍。但实际操作中，也可使握持环113以与手柄121相反的方向旋转，此时主轴105的转速是手柄121转速的两倍，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相t匕，效率为四倍。
[0111]实施例二:
[0112]本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图11A、IlB和图12A、12B所示的棘轮-棘爪式换向装置。在主轴105上设置棘爪座，棘爪座上对称设置两个反向的可摆动的棘爪，即图1lB和12B中对应主动齿轮118的棘爪座223及棘爪224a和224b，图1IA和12A中对应从动齿轮111的棘爪座213及棘爪214a和214b。换向元件215上开口，开口两端可以推动棘爪，改变棘爪的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图1lA和12A中，换向元件215的开口两端为216a和216b，图1lB和12B中开口两端为226a和226b。主动齿轮118和从动齿轮111的内圆面改为具有环状分布的内棘齿面238和235，这两个内棘齿面可分别与至少一个棘爪啮合。每对棘爪间还设置了令该两个棘爪张开靠向内棘齿面的弹性元件219和229，以保证棘爪与内棘齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是:
[0113]图11A、11B对应本实施例的第一工作状态，棘爪224b与内棘齿面238啮合，棘爪214b与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216a推动棘爪214a，换向元件215的开口端226a推动棘爪224a，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。
[0114]此时，若顺时针转动手柄121，带动主动齿轮118顺时针转动，棘爪224b在内棘齿面238上滑过，不向主轴105传递力矩。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，内棘齿面235可以经过与其啮合的棘爪214b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。
[0115]若逆时针转动手柄121，带动主动齿轮118逆时针转动，内棘齿面238可以经过与其啮合的棘爪224b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。从动齿轮111则顺时针转动，棘爪214b在内棘齿面235上滑过，即从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0116]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第一工作状态下,本实施例的主轴105均逆时针转动。
[0117]图12A、12B对应本实施例的第二工作状态，换向元件215顺时针转过一定角度，使得棘爪224a与内棘齿面238啮合，棘爪214a与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216b推动棘爪214b，换向元件215的开口端226b推动224b，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。同理可知，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均顺时针转动。
[0118]因此，相对主轴105拨动换向元件215，利用其开口端使得适当的棘爪与内棘齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。
[0119]实施例三:
[0120]本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图13A、13B和图14A、14B所示的制动块式换向装置。在主轴105上轴线两侧平行开槽，槽内设置制动块，即图13B和图14B中对应主动齿轮118的制动块324a和324b，图13A和图14A中对应从动齿轮111的制动块314a和314b。制动块314a和314b的外侧端面为斜面，并且两个斜面呈V形相对。换向元件315上开口，开口端部可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图13A和14A中，换向元件315的开口作用端为316a和316b，图13B和14B中开口作用端为326a和326b。换向元件315的开口作用端分别位于呈V形相对的两个斜面之间。主动齿轮118和从动齿轮111的内圆周面改为具有多个齿部的内齿面338和335，这两个内齿面可分别与至少一个制动块啮合。主轴105上设置制动块的槽内还设有将制动块向外顶推的弹簧319，以保证制动块与内齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是:
[0121]图13A、13B对应本实施例的第一工作状态，换向元件315的开口作用端326a推动制动块324a缩入槽中，制动块324b与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316a推动制动块314a缩入槽中，制动块314b与内齿面335啮合。
[0122]此时,若顺时针转动手柄121，带动主动齿轮118顺时针转动，内齿面338可以经过与其啮合的制动块324b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，制动块314b在内齿面335上滑过，不向主轴105传递力矩，即从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0123]若逆时针转动手柄121，带动主动齿轮118逆时针转动，制动块324b在内齿面338上滑过，不向主轴105传递力矩。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下顺时针转动，内齿面335可以经过与其啮合的制动块314b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。
[0124]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第一工作状态下,本实施例的主轴105均顺时针转动。
[0125]图14A、14B对应本实施例的第二工作状态，换向元件315的开口作用端326b推动制动块324b缩入槽中，制动块324a与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316b推动制动块314b缩入槽中，制动块314a与内齿面335啮合。同理可知，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均逆时针转动。
[0126]因此，相对主轴105拨动换向元件315，利用其开口作用端推动适当的制动块与内齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。
[0127]实施例四:
[0128]本实施例为对实施例三中制动块的一种变形，即将制动块的外侧端面改为平面。以如图15所示的与主动齿轮118对应的部件为例，制动块424a和424b的外侧端面为平面，换向元件415的开口作用端426a和426b位于两个制动块之间，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动齿轮118的内齿面438可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。
[0129]实施例五:
[0130]本实施例是对实施例三中制动块和换向元件的另一种变形。以如图16所示的与主动齿轮118对应的部件为例，制动块524a和524b的外侧端面为与主动齿轮118的内齿面538配合的齿形，换向元件515的开口作用端526a和526b位于两个制动块的外侧，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动齿轮118的内齿面538可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。
[0131]实施例六:
[0132]本实施例揭露了另一种换向装置，如图17-26所示，换向装置110’的外侧套设有传动装置130。换向装置110’包括换向元件115’，中心柱220、第一球塞221和第二球塞222构成的换向开关以及第一棘爪元件211和第二棘爪元件212。其中，换向元件套设在主轴105和中心柱220上，并可以同时旋转，第一球塞221和第二球塞222有间隔地固定在中心柱220上。优选地，在第一球塞221和第二球塞222与中心柱之间内配合有弹簧等弹性元件223。第一棘爪元件211和第二棘爪元件212通过副轴210安装在换向元件115’上，如图25所示，副轴210平行于换向元件115’但其中心轴线不重合于换向元件115’的中心轴线，第一棘爪元件211和第二棘爪元件212可以绕副轴210转动。
[0133]第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的结构相似，皆包括第一扇形棘爪、第二扇形棘爪和两者之间的扇形中间部分。以第一棘爪元件211为例，图26显示了第一棘爪元件211的顶视图，从图26中可以看出，第一棘爪元件211包括第一扇形棘爪2111、第二扇形棘爪2112和两者之间的扇形中间部分2110。第一扇形棘爪2111的扇形齿面、扇形中间部分2110的扇形面和第二扇形棘爪2112的扇形齿面构成了第一棘爪元件211的第一表面。第一棘爪元件211还具有第二表面，即底面，这是一个异形面，在本实施例中，其包括一个凹部2113，凹部2113具有第一侧壁2114和第二侧壁2115。第一棘爪元件211中具有与副轴210配合的过孔2101，副轴210穿过孔2101将第一棘爪元件211安装在换向元件115’上。本实施例中，过孔2101设置在第一棘爪元件211的扇形中间部分2110，较佳地，设置在第一棘爪元件211的重心处。第二棘爪元件212的结构与第一棘爪元件211相似，在此不赘述，在本实施例中其厚度小于第一棘爪元件211的厚度，但在其他实施例中，其厚度也可与第一棘爪元件211的厚度相等，或者大于第一棘爪元件211的厚度。
[0134]第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的第一表面分别与主动齿轮118内侧的第一棘齿面311和从动齿轮111内侧的第二棘齿面321的齿面相对，具体地，第一棘爪元件211的扇形棘爪(包括第一扇形棘爪2111和第二扇形棘爪2112)的齿与第一棘齿面311的齿相对，第二棘爪元件212的扇形棘爪(包括第一扇形棘爪和第二扇形棘爪)的齿与第二棘齿面321的齿相对。第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的第二表面分别与中心柱220的表面相对，具体地，第一棘爪兀件211的第二表面与第一球塞221相对,第二棘爪兀件212的第二表面和第二球塞222相对。通过旋转中心柱220，可以使第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第一侧壁2114，同时使第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，此时本实用新型的双向螺丝批处于第一种工作模式；或者，使第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第二侧壁2115，同时使第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，此时本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式。
[0135]当本实用新型的双向螺丝批处于第一种工作模式时，如图17A-17E所示，第一棘爪元件211的第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿接触，同样，第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接触。当手柄带动主动齿轮118的第一棘齿面311转动，当在第一扇形棘爪2111处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第一扇形部分2111指向第二扇形部分2112时，第一棘齿面311顺时针转动时，由于第一球塞221接触的是第一棘爪元件211的凹部2113的第一侧壁2114，第一棘齿面311不能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿不接合传动；而当在第一扇形棘爪2111处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第二扇形部分2112指向第一扇形部分2111时，即第一棘齿面311逆时针转动时，由于第一球塞221接触第一棘爪兀件211的凹部2113的第一侧壁2114，第一棘齿面311能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿接合传动。而第一棘爪兀件211的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。
[0136]同时，当在第二棘爪元件212的第一扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第一扇形部分指向第二扇形部分时，即第二棘齿面321顺时针转动时，由于第二球塞222接触的是第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，第二棘齿面321不能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿不接合传动；而当在第二棘爪元件212的第一扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第二扇形部分指向第一扇形部分时，即第二棘齿面321逆时针转动时，由于第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，第二棘齿面321能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接合传动。而第二棘爪元件212的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。
[0137]由于前述的中间齿轮128和主动齿轮118和从动齿轮111的传动，当握持环113固定不动时，第二棘齿面321的转动方向与第一棘齿面311相反。由此可知，在本实用新型处于第一种工作模式，当自手柄的输入力矩为顺时针力矩，其使第一棘齿面311顺时针转动，第二棘齿面321逆时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311不联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321联接，由此，第二棘爪元件212使换向元件115’逆时针转动，输出力矩为逆时针力矩；当自手柄的输入力矩为逆时针力矩，其使第一棘齿面311逆时针转动，第二棘齿面321顺时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321不联接，由此，第一棘爪元件211使换向元件115’逆时针转动，输出力矩为逆时针力矩。
[0138]当本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式时，如图18A-18E所示，第一棘爪元件211的第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿接触，同样，第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接触。当来自手柄的输入力矩使第一棘齿面311转动，当在第二扇形棘爪2112处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第一扇形部分2111指向第二扇形部分2112时，即第一棘齿面311顺时针转动时，由于第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第二侧壁2115，第一棘齿面311能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿接合传动；而第一棘爪元件211的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。而当在第二扇形棘爪2112处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第二扇形部分2112指向第一扇形部分2111时，即第一棘齿面311逆时针转动时，由于第一球塞221接触的是第一棘爪兀件211的凹部2113的第二侧壁2115，第一棘齿面311不能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿不接合传动。
[0139]同时，当在第二棘爪元件212的第二扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第一扇形部分指向第二扇形部分时，即第二棘齿面321顺时针转动时，由于第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，第二棘齿面321能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接合传动；而第二棘爪元件212的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。而当在第二棘爪元件212的第二扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第二扇形部分指向第一扇形部分时，即第二棘齿面321逆时针转动时，由于第二球塞222接触的是第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，第二棘齿面321不能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿不接合传动。
[0140]由于前述的中间齿轮128和主动齿轮118和从动齿轮111的传动，当握持环113固定不动时，第二棘齿面321的转动方向与第一棘齿面311相反。由此可知，在本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式，当自手柄输入力矩为顺时针力矩，其使第一棘齿面311顺时针转动，第二棘齿面321逆时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321不联接，由此，第一棘爪元件211使换向元件115’顺时针转动，输出力矩为顺时针力矩；当自手柄输入力矩为逆时针力矩，其使第一棘齿面311逆时针转动，第二棘齿面321顺时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311不联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321联接，由此，第二棘爪元件212使换向元件115’顺时针转动，输出力矩为顺时针力矩。
[0141]如前所述地，通过旋转中心柱220，可以使本实用新型的双向螺丝批第一种工作模式和第二种工作模式之间切换、选择。为了使用方便，在本实施例中，螺线型的滑槽116’设置在中心柱220的前端。头盖108上还设置了与主轴105的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺滑道滑动的推钮组件126，用于控制中心柱的位置，以设置主轴105的转动方向。
[0142]上述推钮组件126对中心柱220的控制是通过一个空间凸轮机构实现的。如图24所示，中心柱220的外圆周面上设置了一条螺线型的滑槽116’。推钮组件126具有伸入滑槽116’的部分，例如一个臂126-1或一个钢球，从而构成将推钮组件126的轴向直线运动转换为中心柱220的圆周运动的凸轮机构，即，沿轴向拨动推钮组件126，伸入滑槽116’的臂126-1使得中心柱220发生圆周运动。
[0143]以上记载了一种具有双向机械转换器的螺丝批的几个实施例，无论该螺丝批的手柄输入的转动力矩的方向如何，双向机械转换器均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述螺丝批的主轴输出。
[0144]在上述的具有双向机械转换器的螺丝批的基础上，本实用新型进一步提供了一种具有增速装置的双向螺丝批，以下结合具体的实施例对该增速双向螺丝批进行说明。
[0145]图17-21示出了该增速双向螺丝批的一个具体实施例，从图中可见，与上述的双向螺丝批的基础上，螺丝批还包括增速装置。进一步还包括增速开关5，当打开增速开关5时，通过手柄121输入的转动被增速后输入双向机械转换器；关闭增速开关5时，通过手柄121输入的转动被直接输入双向机械转换器。
[0146]图20示出了移除了手柄121、握持环113后的该螺丝批，可见部分6为如前所述的双向机械转换器的一个具体实施例，在此不作详述。而与部分6相关联的部分7即为增速装置部分，以下将对该增速装置部分7进行详细说明。
[0147]图28和29为增速装置7的分解爆炸图，图中8为双向机械转换器的主动齿轮118，主动齿轮118的尾部设置一齿轮轴81。需要说明的是，虽然在本实施例中，齿轮轴81与主动齿轮118不是一体的，但在其他的实施例中，也可采用一体的联接方式使得齿轮轴81能带动主动齿轮118 —起转动即可。参见图28和29，增速行星齿轮机构9套设在齿轮轴81之上，包括与握持环113固定相连的齿轮环91、配合在齿轮轴81与齿轮环91之间的三个行星齿轮92以及行星架套管10。齿轮轴81这时在增速行星齿轮机构9中起到太阳齿轮的作用。当使用者握持住握持环113并转动手柄2时，齿轮环91固定不动，手柄将转动传递至行星架套管10，行星架套管10带动行星齿轮92转动，行星齿轮92带动齿轮轴81增速转动。本实施例中齿轮环91若固定不动，转动由行星齿轮92输入，由太阳齿轮亦即齿轮轴81输出。
[0148]本实施例中，齿轮环91的齿数为36,行星齿轮92的齿轮为12,且因此增速行星齿轮机构9使通过手柄2输入的转动被增速4倍后传递至双向机械转换器的主动齿轮8。在其他的实施例中，也可根据具体需要设定其他的速比。
[0149]本实施例的螺丝批中，虽然通过增速装置7使主轴105的转动速度增加，在低扭矩要求的工作场合下可以提高螺丝批的工作效率，然而伴随着转速的增加，螺丝批输出的扭矩是减小的，在高扭矩要求的工作场合下不能满足使用要求。因此在本实施例中，还进一步为增速装置部分7设置了离合功能，即在低扭矩要求的工作场合下使增速装置接合以提高螺丝批输出的转速，在高扭矩要求的工作场合下使增速装置分离以增加螺丝批输出的扭矩。以下将对该离合功能在本实施例中的实现做详细说明。
[0150]如图30所示，齿轮轴81包括三个部分:与行星齿轮92配合的第一齿轮面811、光面812以及第二齿轮面813。行星架套管10的内圆周面上设置有内齿轮101，行星架套管10可以在增速开关5的带动下，在齿轮轴81上在接合位置和分离位置之间滑动。当行星架套管10滑动至接合位置时，行星架套管10与行星齿轮92接合并可带动行星齿轮92转动，此时内齿轮101位于齿轮轴81上的光面812处；当行星架套管10滑动至分离位置时，行星架套管10与行星齿轮92分离，不能带动行星齿轮92转动,而内齿轮101位于第二齿轮面813处并与之配合，从而使通过手柄121输入的转动可直接传递至主动齿轮118，且没有被增速装置7增速而保持原扭矩不变。
[0151]在本实施例中，行星架套管10外还设有外套管11,外套管11外套设手柄121,手柄121输入的转动通过外套管11传递至行星架套管10上。可被本领域的普通技术人员理解的是，在其他的实施例中，手柄2与行星架套管10之间还可采用其他的联接方式以将转动输入至行星架套管10上。[0152]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种双向螺丝批，包括: 手柄，主轴，所述主轴的轴线和所述手柄在一条直线上，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在所述转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，其中，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当所述握持环与所述手柄相对转动时，带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，其中，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面； 还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上,可带动所述主轴转动； 其中，所述第一棘爪元件具有选择性地与所述第一棘齿面配合的第一棘爪和第二棘爪，其中所述第一棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面发生打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第二棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面发生打滑； 所述第二棘爪元件具有选择性地与所述第二棘齿面配合的第三棘爪和第四棘爪，其中所述第三棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第四棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面打滑； 所述换向开关可将所述第一棘爪元件和所述第二棘爪元件设置在第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一棘爪和所述第三棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；在所述第二状态下，所述第二棘爪和所述第四棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合； 所述第一方向为顺时针或逆时针方向，所述第二方向为与第一方向相反的方向。
2.如权利要求1所述的双向螺丝批，其中，所述第一棘爪元件和/或第二棘爪元件为扇形，其中所述第一棘爪和第二棘爪，第三棘爪和第四棘爪均为扇形齿面。
3.如权利要求2所述的双向螺丝批，其中，所述换向开关包括中心柱、第一球塞和第二球塞，所述中心柱穿置于所述换向元件内，所述第一球塞和所述第二球塞依次固定在所述中心柱上，所述第一球塞和所述第二球塞分别与所述第一棘爪元件和第二棘爪元件的扇形底面上的凹部配合。
4.如权利要求3所述的双向螺丝批，其中，所述第一球塞和所述第二球塞与所述中心柱之间配合有弹性元件。
5.如权利要求4所述的双向螺丝批，其中，所述第一棘爪元件和第二棘爪元件安装在副轴之上，所述副轴与所述换向元件平行。
6.如权利要求5所述的双向螺丝批，其中，所述中心柱的前端设置螺线型的滑槽，所述双向螺丝批还包括套在换向元件前端的头盖，所述头盖上还设置了与所述主轴的轴线平行的滑道，所述滑道中设有可以顺所述滑道和所述滑槽滑动的推钮组件，用于控制所述中心柱的位置，以设置所述主轴的转动方向。
7.如权利要求1所述的双向螺丝批，还包括增速装置，其包括与设置在所述主动齿轮尾部为齿轮轴和增速行星齿轮机构，所述的增速行星齿轮机构包括与所述握持环固定相连的齿轮环，配合在所述齿轮轴与所述齿轮环之间的三个行星齿轮，和连接所述手柄的行星架套管，当所述齿轮环与所述手柄相对转动时，通过所述行星架套管带动所述行星齿轮转动，所述行星齿轮带动所述齿轮轴增速转动，所述齿轮轴将增速后的转动输入至所述主动齿轮。
8.如权利要求7所述的双向螺丝批，其中，所述的齿轮轴上具有与所述行星齿轮配合的第一齿轮面、光面以及第二齿轮面，在所述行星架套管的内圆周面上设置有内齿轮，所述行星架套管被设置为可在所述齿轮轴上的接合位置和分离位置之间滑动，当所述行星架套管滑动至所述接合位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮接合，此时所述内齿轮位于所述齿轮轴上的所述光面处；当所述行星架套管滑动至所述分离位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮分离，而所述内齿轮位于所述第二齿轮面处并与之配合。
9.如权利要求8所述的双向螺丝批，还包括带动所述行星架套管在所述接合位置和分离位置之间滑动的增速开关。
10.如权利要求9所述的双向螺丝批，其中，所述行星架套管外还设有外套管，所述外套管外套设所述手柄。
【文档编号】B25B17/00GK203696882SQ201320558679
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】王伟毅 申请人:杭州巨星工具有限公司, 杭州巨星科技股份有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种双向螺丝批，包括手柄，主轴，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当握持住握持环，转动所述手柄带动所述主动齿轮转动时，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面；还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上，可带动所述主轴转动。
【专利说明】双向螺丝批
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手动工具，尤其涉及一种双向螺丝批。
【背景技术】
[0002]一般螺丝批之类手动工具的使用中，手在转动方向上的运动有一定的限度，不会是沿着一个方向持续进行的。这类工具中，手柄的转动轴与主轴同轴，使用时一般是这样的:首先，用手朝着某个希望的方向转动手柄(例如拧紧或松开一个螺钉)，然后，将手反向旋转，使该工具重新定位以便进入下一循环。在上述循环的第二部分，手的反向旋转可以是放开手柄后再重新握住，也可以是在工具中配有棘轮机构等单向装置，使手柄反转时主轴不动，还可以是将该工具与螺钉脱离后再插入。但无论如何，手的反向旋转都不会带来紧固件的有效运动，因此成为被浪费的动作。
[0003]美国专利US5931062公开了一种机械转换器，包括一个主轴；以及安装在主轴上的两个驱动元件，每个驱动元件与主轴之间都插入有一个单向离合器，且主轴上的这两个单向离合器与主轴的接合方向相同，使得当任一个驱动元件向该方向旋转时，主轴都会被拖动向一个方向转动，而当驱动元件向反方向旋转时，相对主轴是空转；还包括一个沿主轴轴线配置的旋转装置，该旋转装置与一个选定的驱动元件接合；还包括一个转换机构，该转换机构与两个驱动元件同时相联，迫使该两个驱动元件总是反向旋转，以使一个驱动元件拖动主轴转动，另一个驱动元件空转，使得不管驱动部件向哪个方向旋转，主轴都一直向一个方向旋转，从而把旋转装置(例如手柄)的正反转都转换为主轴的单向转动。该机械转换器能够有效利用旋转装置的任意方向的转动，也即，不论手柄是顺时针转动还是逆时针转动，主轴都朝向一个方向转动，从而大大提高了手的运动效率，节约了操作时间。
[0004]然而，该实用新型的转换装置只能使主轴朝着一个方向转动。为了适应主轴在两个方向上转动的需要(例如，在作为螺丝批应用时的拧紧或松开紧固件)，该实用新型的手柄必须能够从与其同轴的主轴上拆下，并且主轴的两端(设为A、B两端)都可安装螺丝批。假设开始使用主轴的A端拧紧一个紧固件，若需要松开这个紧固件，必须将安装在主轴B端的手柄从主轴上卸下，再将手柄装到主轴的A端上，并在主轴的B端装上合适的螺丝批头，然后才能进行松开紧固件的动作。若是要松开的紧固件与原先正在拧紧的紧固件是同一型号，还必须在手柄换位前先将批头从A端卸下，装至B端。由此可见，该实用新型的机械转换器更换主轴方向是很不方便的。对于批头可更换的多用螺丝批而言，在主轴两端来回更换批头更是非常麻烦。另外，必须保证手柄可以容易地从主轴上拆下，也就意味着整个螺丝批自身的完整性不容易保证，部件容易散落遗失。
[0005]另外，这种机械结构旋转速度比较慢，市场上也需要工作效率更高的可换向的螺丝批。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种双向螺丝批，包括具有棘爪的换向装置，加工方便。[0007]本实用新型的另一个目的是提供一种双向螺丝批，其具有增速装置，使双向螺丝批增速转动。
[0008]本实用新型的另一个目的是提供一种双向螺丝批，其在增速装置的基础上，还具有增速开关，使双向螺丝批可选择增速使用或不增速使用。
[0009]—种双向螺丝批,包括:手柄，主轴，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在所述转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，其中，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当所述握持环与所述手柄相对转动时，带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，其中，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面；还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上，可带动所述主轴转动；其中，所述第一棘爪元件具有选择性地与所述第一棘齿面配合的第一棘爪和第二棘爪，其中所述第一棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面发生打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第二棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面发生打滑；所述第二棘爪元件具有选择性地与所述第二棘齿面配合的第三棘爪和第四棘爪，其中所述第三棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第四棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面打滑；所述换向开关可将所述第一棘爪元件和所述第二棘爪元件设置在第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一棘爪和所述第三棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；在所述第二状态下，所述第二棘爪和所述第四棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；所述第一方向为顺时针或逆时针方向，所述第二方向为与第一方向相反的方向。
[0010]进一步，所述第一棘爪元件和/或第二棘爪元件为扇形，其中所述第一棘爪和第二棘爪，第三棘爪和第四棘爪均为扇形齿面。
[0011]进一步，所述换向开关包括中心柱、第一球塞和第二球塞，所述中心柱穿置于所述换向兀件内，所述第一球塞和所述第二球塞依次固定在所述中心柱上，所述第一球塞和所述第二球塞分别与所述第一棘爪元件和第二棘爪元件的扇形底面上的凹部配合。
[0012]进一步，所述第一球塞和所述第二球塞与中心柱之间配合有弹性元件。
[0013]进一步，所述第一棘爪元件和第二棘爪元件安装在副轴之上，所述副轴与所述换向元件平行。
[0014]进一步，所述中心柱的前端设置螺线型的滑槽，所述双向螺丝批还包括套在换向元件前端的头盖，所述头盖上还设置了与主轴的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺所述滑道和所述滑槽滑动的推钮组件，用于控制中心柱的位置，以设置主轴的转动方向。
[0015]本实用新型的双向螺丝批还包括增速装置，其包括与设置在主动齿轮尾部为齿轮轴和增速行星齿轮机构，所述的增速行星齿轮机构包括与所述握持环固定相连的齿轮环，配合在所述齿轮轴与所述齿轮环之间的三个行星齿轮，和连接所述手柄的行星架套管，当所述齿轮环与所述手柄相对转动时，通过所述行星架套管带动所述行星齿轮转动，所述行星齿轮带动所述齿轮轴增速转动，所述齿轮轴将增速后的转动输入至所述主动齿轮。[0016]进一步，所述的齿轮轴上具有与所述行星齿轮配合的第一齿轮面、光面以及第二齿轮面，在所述行星架套管的内圆周面上设置有内齿轮，所述行星架套管被设置为可在所述齿轮轴上的接合位置和分离位置之间滑动，当所述行星架套管滑动至所述接合位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮接合，此时所述内齿轮位于所述齿轮轴上的所述光面处；当所述行星架套管滑动至所述分离位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮分离，而所述内齿轮位于所述第二齿轮面处并与之配合。
[0017]本实用新型的双向螺丝批还包括带动所述行星架套管在所述接合位置和分离位置之间滑动的增速开关。
[0018]进一步，所述行星架套管外还设有外套管，所述外套管外套设所述手柄。
[0019]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的第一实施例在第一工作状态下的主视图；
[0021]图2是图1所示实施例的E-E向剖视图；
[0022]图3是本实用新型的第一实施例在第二工作状态下的主视图；
[0023]图4是本实用新型的第一实施例的传动机构示意图；
[0024]图5是图4所示传动机构的分解示意图，其中传动装置从换向装置上脱离；
[0025]图6是图5中传动装置的分解示意图；
[0026]图7是图5中换向装置的分解示意图；
[0027]图8A是图1中A-A剖面图；
[0028]图8B是图1的B-B剖面图；
[0029]图8C是图2中C-C截面部件简化后的局部示意图；
[0030]图8D是图2中D-D截面部件简化后的局部示意图；
[0031]图9A是图3中A’ -A，剖面图；
[0032]图9B是图3中C-C截面部件简化后的局部示意图；
[0033]图9C是图3中D-D截面部件简化后的局部示意图；
[0034]图10是本实用新型的第一实施例中主轴与主动齿轮或从动齿轮的配合关系的局部示意图；
[0035]图1lA是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0036]图1lB是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0037]图12A是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0038]图12B是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0039]图13A是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；[0040]图13B是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0041]图14A是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与从动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；
[0042]图14B是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与主动齿轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；
[0043]图15是本实用新型的第四实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动齿轮的结构关系；
[0044]图16是本实用新型的第五实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动齿轮的结构关系；
[0045]图17A是本实用新型第六实施例推钮在后的侧面图；
[0046]图17B是本实用新型第六实施例推钮在后的侧向剖视图；
[0047]图17C是本实用新型第六实施例推钮在后时的A点横向剖视图；
[0048]图17D是本实用新型第六实施例推钮在后时的B点横向剖视图；
[0049]图17E是本实用新型第六实施例推钮在后时的C点横向剖视图；
[0050]图18A是本实用新型第六实施例推钮在前的侧面图；
[0051]图18B是本实用新型第六实施例推钮在前的侧向剖视图；
[0052]图18C是本实用新型第六实施例推钮在前时的A点横向剖视图；
[0053]图18D是本实用新型第六实施例推钮在前时的B点横向剖视图；
[0054]图18E是本实用新型第六实施例推钮在前时的C点横向剖视图；
[0055]图19是本实用新型第六实施例的爆炸图；
[0056]图20是本实用新型第六实施例去除握持环和手柄后的爆炸图侧面图；
[0057]图21是本实用新型第六实施例去除握持环和手柄后的爆炸图立体图；
[0058]图22是本实用新型第六实施例换向装置和传动装置的爆炸图；
[0059]图23是本实用新型第六实施例换向装置示意图；
[0060]图24是本实用新型第六实施例换向装置爆炸图一；
[0061]图25是本实用新型第六实施例换向装置爆炸图二 ；
[0062]图26是本实用新型第六实施例换向装置中棘爪元件的顶视图；
[0063]图27是本实用新型传动装置部分爆炸图；
[0064]图28是本实用新型增速装置爆炸图；
[0065]图29是本实用新型增速装置剖面图；
[0066]图30是本实用新型齿轮轴的示意图。
【具体实施方式】
[0067]实施例一:
[0068]参考图1和图2，一个较佳实施例为将本实用新型的双向机械转换器应用在一种手动螺丝批100,该螺丝批100通过如图4所示的传动机构120实现双向倍速传动。该传动机构120包括图4所示的传动装置130和换向装置110，可以实现主轴转动方向的切换。图5和图6示出了传动装置130和换向装置110的结构和安装关系。本实用新型的“双向倍速传动”或“双向传动”是相对输入而言的，即手柄作为一种旋转装置，其输入力可以是顺时针或逆时针的任意方向，这种任意方向的输入力均可被有效利用。而本实用新型的“可换向”指的是主轴的输出转动方向可以根据需要，选择为顺时针或逆时针之一。本说明书中所指的顺时针或逆时针方向被定义为从批头朝向手柄方向沿轴向观察到的转动方向。
[0069]本实施例的手动螺丝批100的结构、操作方式及原理具体描述如下。
[0070]1、螺丝批100的整体结构
[0071]螺丝批100由主轴105、传动机构120和旋转装置组成。在本实施例中，旋转装置为手柄121，以任意方向(顺时针或逆时针均可)在手柄121输入的力矩被传动机构120传递到主轴105，使主轴105以预设的方向(顺时针或逆时针之一)输出力矩。传动机构120安装在主轴105上，将手柄121的驱动力矩传递到主轴105。通过安装在主轴105上的批头套筒104可以安装各种型号的螺丝批头101，以输出力矩。
[0072]从外部观察，螺丝批100还包括头盖108和握持环113。
[0073]头盖108通过销钉106与主轴105紧固联接，因此头盖108和主轴105 —起转动。
[0074]握持环113和手柄121供操作者两手分别持握。其中，握持环113被持握时静止不动，手柄121可相对于握持环113以任一方向转动(顺时针或逆时针均可)。静止的握持环Ii3是螺丝批100中各个部件转动的基准。
[0075]2、传动机构120
[0076]如图4和图5所示，传动机构120包括传动装置130和换向装置110，实现主轴可换向的双向倍速传动。其中传动装置130套设在换向装置110外侧，换向装置110套设在主轴105外侧。换向装置110起到两个功能:i)与传动装置130配合实现将双向输入转换为单向输出(即，单向离合器的功能)，以及，?)对输出方向进行切换(即，换向器的功能)。
[0077]2.1、传动装置130结构
[0078]如图6所示,传动装置130包括四个锥齿轮和转换座114,四个锥齿轮包括主动齿轮118、从动齿轮111，和将从动齿轮和主动齿轮联接起来的两个中间齿轮128。其中使用两个中间齿轮可以使传动较为平衡，也可以只用一个中间齿轮，并不影响本实用新型的功能，本实用新型对此不予限制。主动齿轮118与手柄121紧固联接，传递从手柄输入的力矩。
[0079]主动齿轮118、转换座114和从动齿轮111依次以间隙配合的方式同轴地套设在换向装置Iio的换向元件115上，其中，换向装置110分别使主动齿轮118和从动齿轮111与主轴105间形成单向离合器关系，即，在一个方向上主动齿轮带动主轴转动，另一从动齿轮空转；在另一个方向上，主动齿轮与从动齿轮功能互换，由原来空转的从动齿轮带动主轴转动，主动齿轮相对主轴空转。单向离合器关系的具体实现方式在后面的2.2和2.3节详述。
[0080]图8B示出转换座114、换向元件115和握持环113间的连接关系。转换座114与换向元件115可以相对转动。转换座114在径向方向设有两个中间齿轮轴133，用于安装中间齿轮128。中间齿轮128使主动齿轮118和从动齿轮111始终保持以相对方向旋转，即，主动齿轮以顺时针方向旋转时，从动齿轮以逆时针方向旋转；反之，主动齿轮以逆时针方向旋转时，从动齿轮以顺时针方向旋转。
[0081]转换座114还包括径向的螺纹孔132，用于固定握持环113。握持环113与转换座114通过螺钉112紧固联接。本实施例在中间齿轮轴133上也沿轴向设置了螺纹孔134。为了结构紧凑，该螺纹孔134也可用于固定握持环113，此时握持环113还起到限制中间齿轮128轴向位移的作用。当然，本实用新型的握持环113也可以仅通过螺纹孔132与转换座114固定联接，同时，通过螺纹孔134设置轴向挡块，或在中间齿轮轴133上设置挡圈之类的阻挡元件，对中间齿轮128的轴向位移加以限制。
[0082]2.2、换向装置110结构及其原理
[0083]如图5所示，换向装置110套设在主轴105上，其外侧套设有传动装置130。换向装置110包括换向元件115和两组滚针127-1和127-2。换向元件115以间隙配合的方式同轴地套设在主轴105上。换向元件115上开了尺寸大于滚针127-1和127-2的两组槽，以设置滚针127-1和127-2，并使滚针127-1和127-2可自由滚动。滚针127-1和127-2的轴线与主轴105的轴线平行。参见图2，两组槽和滚针127-1和127-2的位置与传动装置130的主动齿轮118和从动齿轮111的位置分别对应，即第一组槽和滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138配合，第二组槽和滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135配合。本实施例的内圆面135和138为圆柱面。
[0084]如图7、图10所示，在主轴105上对应于槽和滚针的位置设置了异形面131。本实施例的主轴105上设置了三个异形面131，对应于每组3个滚针127-1或127-2，滚针127-1和127-2可以在异形面131上滚动。实际上，每个异形面131都有两段工作表面，这两段工作表面通过滚针127-1和127-2分别与内圆面135和内圆面138配合。异形面131的工作表面可以是圆柱面、椭圆柱面、抛物面或其他曲面，也可以是平面，也就是说，异形面131横断面的外轮廓线可以是圆弧、椭圆弧、抛物线或其他曲线，也可以是直线。该异形面131与内圆面138或内圆面135间形成一个径向间隙(参见图10所示的主轴105与主动齿轮118或从动齿轮111的配合关系)，将滚针的活动范围限制于其间。只要在主轴的圆周方向上，该径向间隙中间部分a的尺寸大于滚针127-1、127-2的直径，两端部分b、b’的尺寸分别小于滚针127-1、127-2的直径，滚针可在换向元件115的推动下在该径向间隙的两端间移动，并且，在滚针与异形面和内圆面接合处满足自锁条件，即可实现本实用新型的目的。该径向间隙也不必是对称的，即b与b’不相等并不影响本实用新型的目的。
[0085]在其他实施例中，异形面的数量可以是一个、两个或多于三个，均可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。相应地，每组滚针的数量也可以是一个、两个或多于三个，甚至滚针的数量少于或多于异形面的数量亦可。例如，本实施例的换向元件115上开了两组共6个槽，用于设置滚针127-1和127-2。即使其中部分槽中不设滚针，只要保证每组槽中至少有一个滚针存在，就可实现本实用新型的目的。若在槽中设置两个滚针，不论是并列放置还是轴向串行放置，均可实现本实用新型的目的。
[0086]综上，只要传动装置130的主动齿轮和从动齿轮均分别通过滚针与异形面接合，即可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。本实用新型的滚针亦可替换为其他滚动体，例如滚珠、锥形滚轴等，同时，对应的异形面和内圆面的外形与滚动体的形状匹配，例如将异形面和内圆面设置为环形面或圆锥面。当然，也可以将每个异形面131加工成两段工作表面，与两组滚针127-1和127-2分别对应，同样可实现本实用新型的目的。本实施例的内圆面135和内圆面138的直径相同，若其直径不同，只要选择直径合适的滚针与相应的异形面接合，仍然可实现本实用新型的目的。
[0087]以下结合图8A、8C、8D和图9A、9B、9C，分别说明换向装置110在两个工作状态下作为单向离合器和换向器的工作原理。图中换向装置110被简化为一个滚针与主轴105的一个平面的异形面相配合的结构。
[0088]图8C、8D对应本实施例的第一工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中右侧。在图8C中滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图8D中滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138和异形面131同时接触。
[0089]当主动齿轮118顺时针转动时，内圆面138带动滚针127_2顺时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。此时，从动齿轮111逆时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向左侧，由于滚针左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0090]当主动齿轮118逆时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127_2逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，由于滚针127-2左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动齿轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动齿轮111顺时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向右侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。
[0091]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第一工作状态下，主轴105均顺时针转动。
[0092]图9B、9C对应本实施例的第二工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中左侧。在图9B中滚针127-1与从动齿轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图9C中滚针127-2与主动齿轮118的内圆面138和异形面131同时接触。
[0093]当主动齿轮118顺时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127_2顺时针转动，该滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，S卩，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，由于滚针127-2右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动齿轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动齿轮111逆时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1逆时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向左侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。
[0094]当主动齿轮118逆时针转动时，内圆面138带动滚针127_2逆时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。此时，从动齿轮111顺时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向右侧，由于滚针127-1右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动齿轮111相对于主轴105空转。[0095]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第二工作状态下,主轴105均逆时针转动。
[0096]综上，换向装置110分别实现了两种工作状态下单向离合器的功能。
[0097]参见图7、图8A和图9A，换向元件115上设置了两个定位槽117_1和117_2，与主轴105上设置的定位钢球124配合，以实现前述两个工作状态间的切换。定位钢球124被一个位于主轴105内部的弹簧123顶入定位槽，将换向装置110设定为两种工作状态之一。相对主轴105转动换向元件115 —个角度，可以切换定位钢球124在两个定位槽间的位置，使本实施例在前述第一工作状态和第二工作状态之间转换，从而实现了换向装置110的换向器功能。
[0098]2.3、以下结合【专利附图】
【附图说明】本实施例的操作方式
[0099]2.3.1首先，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124设置在所希望的两个定位槽之一内，如图8A所示设于定位槽117-1中，此时主轴105被设置为只能顺时针转动，本实施例处于前述第一工作状态。
[0100]2.3.1.1操作者一手握住握持环113,另一手顺时针旋转手柄121,带动主动齿轮118顺时针旋转。此时，主动齿轮118的内圆面138与主轴105的异形面131将与主动齿轮118相对应的滚针127-2夹紧，带动主轴105顺时针转动。中间齿轮128带动从动齿轮111逆时针转动，与从动齿轮111对应的滚针127-1处于放松状态,可以滚动,使从动齿轮111在主轴105上空转。因此，此时从动齿轮111不发生作用。
[0101]2.3.1.2操作者逆时针旋转手柄121,带动主动齿轮118逆时针旋转。此时,与主动齿轮118对应的滚针127-2处于放松状态，可以滚动，使主动齿轮118在主轴105上空转。中间齿轮128带动从动齿轮111顺时针转动，与从动齿轮111对应的滚针127-1被夹紧，带动主轴105顺时针转动。
[0102]综上，实现了不论手柄121的转动方向如何，主轴均顺时针转动。
[0103]2.3.2然后，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124更换到定位槽117-2内，此时主轴105被设置为只能逆时针转动,本实施例处于前述第二工作状态。操作者一手握住握持环113，另一手不论按照顺时针还是逆时针转动手柄121，主轴均逆时针转动。
[0104]3、换向装置110的进一步改进结构
[0105]参见图1、2、3，头盖108上还设置了与主轴105的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺滑道滑动的推钮组件126，用于控制换向元件115的位置，以设置主轴105的转动方向。例如，推钮组件126拨到前侧位置(B卩，朝向批头的方向，图1所示)时，换向元件115的定位槽117-1与定位钢球124配合，主轴105只能顺时针方向转动，螺丝批100用来拧紧螺丝；推钮组件126拨到后侧位置(B卩，离开批头的方向，图3所示)时，换向元件115的定位槽117-2与定位钢球124配合，主轴105只能逆时针方向转动，螺丝批100用来松开螺丝。当然，推钮与主轴旋转方向的关系也可以反过来，本实用新型对此不予限制。
[0106]上述推钮组件126对换向元件115的控制是通过一个空间凸轮机构实现的。如图7和图8A、图9A所示，换向元件115的外圆周面上设置了一条螺线型的滑槽116。推钮组件126具有伸入滑槽116的部分，例如一个臂126-1或一个钢球，从而构成将推钮组件126的轴向直线运动转换为换向元件115的圆周运动的凸轮机构，即，沿轴向拨动推钮组件126，伸入滑槽116的臂126-1使得换向元件115发生圆周运动。通过该凸轮机构，推钮组件126在前后两个位置间的切换被转换为定位钢球124在两个定位槽中的切换。
[0107]若没有推钮组件126，要实现换向，必须双手分别持握主轴和换向元件115 (或与这两个部件分别紧固联接的、易于持握的部件)，加以相对旋转。而设置推钮组件126后，只需操作者用一根手指就可推动，实现换向。这一改进大大方便了换向装置110的使用。
[0108]另外，采用了利用推钮组件126控制换向元件115转动的方式后，定位钢球124和两个定位槽的结构可以取消。只要能通过推钮组件126推动换向元件115，继而推动滚针到达单向离合器的工作位置，即可实现本实用新型的目的。
[0109]本实施例还包括限制各部件不必要的轴向移动的结构，例如台阶、挡圈、紧固件等，以及为了转动顺畅而设置的各种轴承、含油轴套等，在此未加详述，本实用新型对其不予限制。
[0110]一般操作中，本实施例的握持环113被持握时静止不动，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相比，效率加倍。但实际操作中，也可使握持环113以与手柄121相反的方向旋转，此时主轴105的转速是手柄121转速的两倍，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相t匕，效率为四倍。
[0111]实施例二:
[0112]本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图11A、IlB和图12A、12B所示的棘轮-棘爪式换向装置。在主轴105上设置棘爪座，棘爪座上对称设置两个反向的可摆动的棘爪，即图1lB和12B中对应主动齿轮118的棘爪座223及棘爪224a和224b，图1IA和12A中对应从动齿轮111的棘爪座213及棘爪214a和214b。换向元件215上开口，开口两端可以推动棘爪，改变棘爪的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图1lA和12A中，换向元件215的开口两端为216a和216b，图1lB和12B中开口两端为226a和226b。主动齿轮118和从动齿轮111的内圆面改为具有环状分布的内棘齿面238和235，这两个内棘齿面可分别与至少一个棘爪啮合。每对棘爪间还设置了令该两个棘爪张开靠向内棘齿面的弹性元件219和229，以保证棘爪与内棘齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是:
[0113]图11A、11B对应本实施例的第一工作状态，棘爪224b与内棘齿面238啮合，棘爪214b与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216a推动棘爪214a，换向元件215的开口端226a推动棘爪224a，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。
[0114]此时，若顺时针转动手柄121，带动主动齿轮118顺时针转动，棘爪224b在内棘齿面238上滑过，不向主轴105传递力矩。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，内棘齿面235可以经过与其啮合的棘爪214b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。
[0115]若逆时针转动手柄121，带动主动齿轮118逆时针转动，内棘齿面238可以经过与其啮合的棘爪224b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。从动齿轮111则顺时针转动，棘爪214b在内棘齿面235上滑过，即从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0116]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第一工作状态下,本实施例的主轴105均逆时针转动。
[0117]图12A、12B对应本实施例的第二工作状态，换向元件215顺时针转过一定角度，使得棘爪224a与内棘齿面238啮合，棘爪214a与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216b推动棘爪214b，换向元件215的开口端226b推动224b，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。同理可知，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均顺时针转动。
[0118]因此，相对主轴105拨动换向元件215，利用其开口端使得适当的棘爪与内棘齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。
[0119]实施例三:
[0120]本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图13A、13B和图14A、14B所示的制动块式换向装置。在主轴105上轴线两侧平行开槽，槽内设置制动块，即图13B和图14B中对应主动齿轮118的制动块324a和324b，图13A和图14A中对应从动齿轮111的制动块314a和314b。制动块314a和314b的外侧端面为斜面，并且两个斜面呈V形相对。换向元件315上开口，开口端部可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图13A和14A中，换向元件315的开口作用端为316a和316b，图13B和14B中开口作用端为326a和326b。换向元件315的开口作用端分别位于呈V形相对的两个斜面之间。主动齿轮118和从动齿轮111的内圆周面改为具有多个齿部的内齿面338和335，这两个内齿面可分别与至少一个制动块啮合。主轴105上设置制动块的槽内还设有将制动块向外顶推的弹簧319，以保证制动块与内齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是:
[0121]图13A、13B对应本实施例的第一工作状态，换向元件315的开口作用端326a推动制动块324a缩入槽中，制动块324b与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316a推动制动块314a缩入槽中，制动块314b与内齿面335啮合。
[0122]此时,若顺时针转动手柄121，带动主动齿轮118顺时针转动，内齿面338可以经过与其啮合的制动块324b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，制动块314b在内齿面335上滑过，不向主轴105传递力矩，即从动齿轮111相对于主轴105空转。
[0123]若逆时针转动手柄121，带动主动齿轮118逆时针转动，制动块324b在内齿面338上滑过，不向主轴105传递力矩。从动齿轮111则在中间齿轮128的带动下顺时针转动，内齿面335可以经过与其啮合的制动块314b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。
[0124]由此，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动,在第一工作状态下,本实施例的主轴105均顺时针转动。
[0125]图14A、14B对应本实施例的第二工作状态，换向元件315的开口作用端326b推动制动块324b缩入槽中，制动块324a与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316b推动制动块314b缩入槽中，制动块314a与内齿面335啮合。同理可知，不论手柄带动主动齿轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均逆时针转动。
[0126]因此，相对主轴105拨动换向元件315，利用其开口作用端推动适当的制动块与内齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。
[0127]实施例四:
[0128]本实施例为对实施例三中制动块的一种变形，即将制动块的外侧端面改为平面。以如图15所示的与主动齿轮118对应的部件为例，制动块424a和424b的外侧端面为平面，换向元件415的开口作用端426a和426b位于两个制动块之间，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动齿轮118的内齿面438可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。
[0129]实施例五:
[0130]本实施例是对实施例三中制动块和换向元件的另一种变形。以如图16所示的与主动齿轮118对应的部件为例，制动块524a和524b的外侧端面为与主动齿轮118的内齿面538配合的齿形，换向元件515的开口作用端526a和526b位于两个制动块的外侧，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动齿轮118的内齿面538可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。
[0131]实施例六:
[0132]本实施例揭露了另一种换向装置，如图17-26所示，换向装置110’的外侧套设有传动装置130。换向装置110’包括换向元件115’，中心柱220、第一球塞221和第二球塞222构成的换向开关以及第一棘爪元件211和第二棘爪元件212。其中，换向元件套设在主轴105和中心柱220上，并可以同时旋转，第一球塞221和第二球塞222有间隔地固定在中心柱220上。优选地，在第一球塞221和第二球塞222与中心柱之间内配合有弹簧等弹性元件223。第一棘爪元件211和第二棘爪元件212通过副轴210安装在换向元件115’上，如图25所示，副轴210平行于换向元件115’但其中心轴线不重合于换向元件115’的中心轴线，第一棘爪元件211和第二棘爪元件212可以绕副轴210转动。
[0133]第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的结构相似，皆包括第一扇形棘爪、第二扇形棘爪和两者之间的扇形中间部分。以第一棘爪元件211为例，图26显示了第一棘爪元件211的顶视图，从图26中可以看出，第一棘爪元件211包括第一扇形棘爪2111、第二扇形棘爪2112和两者之间的扇形中间部分2110。第一扇形棘爪2111的扇形齿面、扇形中间部分2110的扇形面和第二扇形棘爪2112的扇形齿面构成了第一棘爪元件211的第一表面。第一棘爪元件211还具有第二表面，即底面，这是一个异形面，在本实施例中，其包括一个凹部2113，凹部2113具有第一侧壁2114和第二侧壁2115。第一棘爪元件211中具有与副轴210配合的过孔2101，副轴210穿过孔2101将第一棘爪元件211安装在换向元件115’上。本实施例中，过孔2101设置在第一棘爪元件211的扇形中间部分2110，较佳地，设置在第一棘爪元件211的重心处。第二棘爪元件212的结构与第一棘爪元件211相似，在此不赘述，在本实施例中其厚度小于第一棘爪元件211的厚度，但在其他实施例中，其厚度也可与第一棘爪元件211的厚度相等，或者大于第一棘爪元件211的厚度。
[0134]第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的第一表面分别与主动齿轮118内侧的第一棘齿面311和从动齿轮111内侧的第二棘齿面321的齿面相对，具体地，第一棘爪元件211的扇形棘爪(包括第一扇形棘爪2111和第二扇形棘爪2112)的齿与第一棘齿面311的齿相对，第二棘爪元件212的扇形棘爪(包括第一扇形棘爪和第二扇形棘爪)的齿与第二棘齿面321的齿相对。第一棘爪元件211和第二棘爪元件212的第二表面分别与中心柱220的表面相对，具体地，第一棘爪兀件211的第二表面与第一球塞221相对,第二棘爪兀件212的第二表面和第二球塞222相对。通过旋转中心柱220，可以使第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第一侧壁2114，同时使第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，此时本实用新型的双向螺丝批处于第一种工作模式；或者，使第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第二侧壁2115，同时使第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，此时本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式。
[0135]当本实用新型的双向螺丝批处于第一种工作模式时，如图17A-17E所示，第一棘爪元件211的第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿接触，同样，第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接触。当手柄带动主动齿轮118的第一棘齿面311转动，当在第一扇形棘爪2111处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第一扇形部分2111指向第二扇形部分2112时，第一棘齿面311顺时针转动时，由于第一球塞221接触的是第一棘爪元件211的凹部2113的第一侧壁2114，第一棘齿面311不能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿不接合传动；而当在第一扇形棘爪2111处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第二扇形部分2112指向第一扇形部分2111时，即第一棘齿面311逆时针转动时，由于第一球塞221接触第一棘爪兀件211的凹部2113的第一侧壁2114，第一棘齿面311能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第一扇形棘爪2111的齿与第一棘齿面311的齿接合传动。而第一棘爪兀件211的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。
[0136]同时，当在第二棘爪元件212的第一扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第一扇形部分指向第二扇形部分时，即第二棘齿面321顺时针转动时，由于第二球塞222接触的是第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，第二棘齿面321不能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿不接合传动；而当在第二棘爪元件212的第一扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第二扇形部分指向第一扇形部分时，即第二棘齿面321逆时针转动时，由于第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第一侧壁，第二棘齿面321能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第一扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接合传动。而第二棘爪元件212的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。
[0137]由于前述的中间齿轮128和主动齿轮118和从动齿轮111的传动，当握持环113固定不动时，第二棘齿面321的转动方向与第一棘齿面311相反。由此可知，在本实用新型处于第一种工作模式，当自手柄的输入力矩为顺时针力矩，其使第一棘齿面311顺时针转动，第二棘齿面321逆时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311不联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321联接，由此，第二棘爪元件212使换向元件115’逆时针转动，输出力矩为逆时针力矩；当自手柄的输入力矩为逆时针力矩，其使第一棘齿面311逆时针转动，第二棘齿面321顺时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321不联接，由此，第一棘爪元件211使换向元件115’逆时针转动，输出力矩为逆时针力矩。
[0138]当本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式时，如图18A-18E所示，第一棘爪元件211的第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿接触，同样，第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接触。当来自手柄的输入力矩使第一棘齿面311转动，当在第二扇形棘爪2112处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第一扇形部分2111指向第二扇形部分2112时，即第一棘齿面311顺时针转动时，由于第一球塞221接触第一棘爪元件211的凹部2113的第二侧壁2115，第一棘齿面311能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿接合传动；而第一棘爪元件211的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。而当在第二扇形棘爪2112处的第一棘齿面311的齿的运动方向为从第二扇形部分2112指向第一扇形部分2111时，即第一棘齿面311逆时针转动时，由于第一球塞221接触的是第一棘爪兀件211的凹部2113的第二侧壁2115，第一棘齿面311不能带动第一棘爪元件211随其一起转动，即第二扇形棘爪2112的齿与第一棘齿面311的齿不接合传动。
[0139]同时，当在第二棘爪元件212的第二扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第一扇形部分指向第二扇形部分时，即第二棘齿面321顺时针转动时，由于第二球塞222接触第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，第二棘齿面321能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿接合传动；而第二棘爪元件212的转动通过副轴210传递至换向元件115’，从而带动换向元件115’转动。而当在第二棘爪元件212的第二扇形棘爪处的第二棘齿面321的齿的运动方向为从第二棘爪元件212的第二扇形部分指向第一扇形部分时，即第二棘齿面321逆时针转动时，由于第二球塞222接触的是第二棘爪元件212的凹部的第二侧壁，第二棘齿面321不能带动第二棘爪元件212随其一起转动，即第二棘爪元件212的第二扇形棘爪的齿与第二棘齿面321的齿不接合传动。
[0140]由于前述的中间齿轮128和主动齿轮118和从动齿轮111的传动，当握持环113固定不动时，第二棘齿面321的转动方向与第一棘齿面311相反。由此可知，在本实用新型的双向螺丝批处于第二种工作模式，当自手柄输入力矩为顺时针力矩，其使第一棘齿面311顺时针转动，第二棘齿面321逆时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321不联接，由此，第一棘爪元件211使换向元件115’顺时针转动，输出力矩为顺时针力矩；当自手柄输入力矩为逆时针力矩，其使第一棘齿面311逆时针转动，第二棘齿面321顺时针转动，此时第一棘爪元件211与第一棘齿面311不联接，第二棘爪元件212与第二棘齿面321联接，由此，第二棘爪元件212使换向元件115’顺时针转动，输出力矩为顺时针力矩。
[0141]如前所述地，通过旋转中心柱220，可以使本实用新型的双向螺丝批第一种工作模式和第二种工作模式之间切换、选择。为了使用方便，在本实施例中，螺线型的滑槽116’设置在中心柱220的前端。头盖108上还设置了与主轴105的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺滑道滑动的推钮组件126，用于控制中心柱的位置，以设置主轴105的转动方向。
[0142]上述推钮组件126对中心柱220的控制是通过一个空间凸轮机构实现的。如图24所示，中心柱220的外圆周面上设置了一条螺线型的滑槽116’。推钮组件126具有伸入滑槽116’的部分，例如一个臂126-1或一个钢球，从而构成将推钮组件126的轴向直线运动转换为中心柱220的圆周运动的凸轮机构，即，沿轴向拨动推钮组件126，伸入滑槽116’的臂126-1使得中心柱220发生圆周运动。
[0143]以上记载了一种具有双向机械转换器的螺丝批的几个实施例，无论该螺丝批的手柄输入的转动力矩的方向如何，双向机械转换器均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述螺丝批的主轴输出。
[0144]在上述的具有双向机械转换器的螺丝批的基础上，本实用新型进一步提供了一种具有增速装置的双向螺丝批，以下结合具体的实施例对该增速双向螺丝批进行说明。
[0145]图17-21示出了该增速双向螺丝批的一个具体实施例，从图中可见，与上述的双向螺丝批的基础上，螺丝批还包括增速装置。进一步还包括增速开关5，当打开增速开关5时，通过手柄121输入的转动被增速后输入双向机械转换器；关闭增速开关5时，通过手柄121输入的转动被直接输入双向机械转换器。
[0146]图20示出了移除了手柄121、握持环113后的该螺丝批，可见部分6为如前所述的双向机械转换器的一个具体实施例，在此不作详述。而与部分6相关联的部分7即为增速装置部分，以下将对该增速装置部分7进行详细说明。
[0147]图28和29为增速装置7的分解爆炸图，图中8为双向机械转换器的主动齿轮118，主动齿轮118的尾部设置一齿轮轴81。需要说明的是，虽然在本实施例中，齿轮轴81与主动齿轮118不是一体的，但在其他的实施例中，也可采用一体的联接方式使得齿轮轴81能带动主动齿轮118 —起转动即可。参见图28和29，增速行星齿轮机构9套设在齿轮轴81之上，包括与握持环113固定相连的齿轮环91、配合在齿轮轴81与齿轮环91之间的三个行星齿轮92以及行星架套管10。齿轮轴81这时在增速行星齿轮机构9中起到太阳齿轮的作用。当使用者握持住握持环113并转动手柄2时，齿轮环91固定不动，手柄将转动传递至行星架套管10，行星架套管10带动行星齿轮92转动，行星齿轮92带动齿轮轴81增速转动。本实施例中齿轮环91若固定不动，转动由行星齿轮92输入，由太阳齿轮亦即齿轮轴81输出。
[0148]本实施例中，齿轮环91的齿数为36,行星齿轮92的齿轮为12,且因此增速行星齿轮机构9使通过手柄2输入的转动被增速4倍后传递至双向机械转换器的主动齿轮8。在其他的实施例中，也可根据具体需要设定其他的速比。
[0149]本实施例的螺丝批中，虽然通过增速装置7使主轴105的转动速度增加，在低扭矩要求的工作场合下可以提高螺丝批的工作效率，然而伴随着转速的增加，螺丝批输出的扭矩是减小的，在高扭矩要求的工作场合下不能满足使用要求。因此在本实施例中，还进一步为增速装置部分7设置了离合功能，即在低扭矩要求的工作场合下使增速装置接合以提高螺丝批输出的转速，在高扭矩要求的工作场合下使增速装置分离以增加螺丝批输出的扭矩。以下将对该离合功能在本实施例中的实现做详细说明。
[0150]如图30所示，齿轮轴81包括三个部分:与行星齿轮92配合的第一齿轮面811、光面812以及第二齿轮面813。行星架套管10的内圆周面上设置有内齿轮101，行星架套管10可以在增速开关5的带动下，在齿轮轴81上在接合位置和分离位置之间滑动。当行星架套管10滑动至接合位置时，行星架套管10与行星齿轮92接合并可带动行星齿轮92转动，此时内齿轮101位于齿轮轴81上的光面812处；当行星架套管10滑动至分离位置时，行星架套管10与行星齿轮92分离，不能带动行星齿轮92转动,而内齿轮101位于第二齿轮面813处并与之配合，从而使通过手柄121输入的转动可直接传递至主动齿轮118，且没有被增速装置7增速而保持原扭矩不变。
[0151]在本实施例中，行星架套管10外还设有外套管11,外套管11外套设手柄121,手柄121输入的转动通过外套管11传递至行星架套管10上。可被本领域的普通技术人员理解的是，在其他的实施例中，手柄2与行星架套管10之间还可采用其他的联接方式以将转动输入至行星架套管10上。[0152]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种双向螺丝批，包括: 手柄，主轴，所述主轴的轴线和所述手柄在一条直线上，传动装置，其包括主动齿轮、从动齿轮、转换座以及中间齿轮，所述中间齿轮安装在所述转换座上的中间齿轮轴上，并配合在所述主动齿轮和所述从动齿轮之间传动，其中，所述手柄带动所述主动齿轮转动，所述中间齿轮轴外固设有一握持环，当所述握持环与所述手柄相对转动时，带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过所述中间齿轮带动所述从动齿轮反向旋转，其中，主动齿轮还具有内侧的第一棘齿面，从动齿轮还具有内侧的第二棘齿面； 还包括换向装置，其包括换向元件，第一棘爪元件和第二棘爪元件和换向开关，其中，所述主动齿轮、从动齿轮和转换座均套设在所述换向元件之上，所述换向元件套在所述主轴上,可带动所述主轴转动； 其中，所述第一棘爪元件具有选择性地与所述第一棘齿面配合的第一棘爪和第二棘爪，其中所述第一棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面发生打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第二棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面发生打滑； 所述第二棘爪元件具有选择性地与所述第二棘齿面配合的第三棘爪和第四棘爪，其中所述第三棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面打滑，在第二方向上则与所述第一棘齿面接合传动，所述第四棘爪在第一方向上与所述第一棘齿面接合传动，在第二方向上则与所述第一棘齿面打滑； 所述换向开关可将所述第一棘爪元件和所述第二棘爪元件设置在第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一棘爪和所述第三棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合；在所述第二状态下，所述第二棘爪和所述第四棘爪同时分别与所述第一棘齿面和第二棘齿面配合； 所述第一方向为顺时针或逆时针方向，所述第二方向为与第一方向相反的方向。
2.如权利要求1所述的双向螺丝批，其中，所述第一棘爪元件和/或第二棘爪元件为扇形，其中所述第一棘爪和第二棘爪，第三棘爪和第四棘爪均为扇形齿面。
3.如权利要求2所述的双向螺丝批，其中，所述换向开关包括中心柱、第一球塞和第二球塞，所述中心柱穿置于所述换向元件内，所述第一球塞和所述第二球塞依次固定在所述中心柱上，所述第一球塞和所述第二球塞分别与所述第一棘爪元件和第二棘爪元件的扇形底面上的凹部配合。
4.如权利要求3所述的双向螺丝批，其中，所述第一球塞和所述第二球塞与所述中心柱之间配合有弹性元件。
5.如权利要求4所述的双向螺丝批，其中，所述第一棘爪元件和第二棘爪元件安装在副轴之上，所述副轴与所述换向元件平行。
6.如权利要求5所述的双向螺丝批，其中，所述中心柱的前端设置螺线型的滑槽，所述双向螺丝批还包括套在换向元件前端的头盖，所述头盖上还设置了与所述主轴的轴线平行的滑道，所述滑道中设有可以顺所述滑道和所述滑槽滑动的推钮组件，用于控制所述中心柱的位置，以设置所述主轴的转动方向。
7.如权利要求1所述的双向螺丝批，还包括增速装置，其包括与设置在所述主动齿轮尾部为齿轮轴和增速行星齿轮机构，所述的增速行星齿轮机构包括与所述握持环固定相连的齿轮环，配合在所述齿轮轴与所述齿轮环之间的三个行星齿轮，和连接所述手柄的行星架套管，当所述齿轮环与所述手柄相对转动时，通过所述行星架套管带动所述行星齿轮转动，所述行星齿轮带动所述齿轮轴增速转动，所述齿轮轴将增速后的转动输入至所述主动齿轮。
8.如权利要求7所述的双向螺丝批，其中，所述的齿轮轴上具有与所述行星齿轮配合的第一齿轮面、光面以及第二齿轮面，在所述行星架套管的内圆周面上设置有内齿轮，所述行星架套管被设置为可在所述齿轮轴上的接合位置和分离位置之间滑动，当所述行星架套管滑动至所述接合位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮接合，此时所述内齿轮位于所述齿轮轴上的所述光面处；当所述行星架套管滑动至所述分离位置时，所述行星架套管与所述行星齿轮分离，而所述内齿轮位于所述第二齿轮面处并与之配合。
9.如权利要求8所述的双向螺丝批，还包括带动所述行星架套管在所述接合位置和分离位置之间滑动的增速开关。
10.如权利要求9所述的双向螺丝批，其中，所述行星架套管外还设有外套管，所述外套管外套设所述手柄。
【文档编号】B25B17/00GK203696882SQ201320558679
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】王伟毅 申请人:杭州巨星工具有限公司, 杭州巨星科技股份有限公司
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