棘轮工具的带槽的传动器的制作方法

本发明一般地涉及扭矩施加工具。更具体地，本发明涉及用于扭矩施加工具的传动头部，该传动头部具有带有凹槽的传动突耳。

背景技术：

扭矩施加工具，例如棘轮工具，是用于向工件施加扭矩的常用手动工具。这些工具可以是例如棘轮工具或加长型转向扳杆(breakerbar)的形式。棘轮工具例如允许使用者在第一旋转方向上旋转工具，以施加第一扭矩应用，并允许使用者在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上使工具松脱。在第二旋转方向上的使工具松脱的动作不会在工件上施加反向扭矩，因为当工具在第一旋转方向上旋转时，棘爪机构与齿轮接合，而当工具在第二旋转方向上旋转时，棘爪机构围绕齿轮松脱。

紧凑型头部的扭矩施加工具在四分之一英寸(1/4”)的棘轮上的小型棘轮机构(例如八分之三英寸(3/8”)正方形)上使用了超大尺寸的突耳，以提供对于更大尺寸的套筒/紧固件的改进的接入。通常，正方形断裂是棘轮的优选失效模式，但是使用更大的突耳会将失效模式切换到棘轮的内部机构。例如，当内部机构(例如棘爪或齿轮)意外滑动时，紧凑型头部的棘轮会失效，这会突然发生，在失效之前不会给用户反馈。

技术实现要素：

本发明宽泛地涉及一种具有传动突耳的工具，该传动突耳具有形成在传动突耳上的凹槽，以在内部(齿轮或棘爪)失效之前控制传动突耳失效。凹槽具有预定的直径，并且形成在传动突耳或棘轮正方形上，以在工具的任何内部机构失效(例如齿轮失效和/或棘爪失效)之前，由于扭转韧性断裂而导致传动突耳失效。

在一个实施例中，本发明宽泛地涉及一种包括内部部件的工具。该工具包括传动突耳和形成在传动突耳上的凹槽，该凹槽具有预定的直径，该预定的直径适于在内部部件失效之前促使传动突耳失效。

在另一个实施例中，本发明宽泛地涉及一种工具，该工具具有：手柄；棘轮头部，其从手柄延伸出，并且包括内部部件；以及传动突耳，其从棘轮头部延伸出，并且适于接合工件。该传动突耳包括：第一端部，其靠近棘轮头部；第二端部，其远离棘轮头部；以及凹槽，其形成在第一端部和第二端部之间的传动突耳上。凹槽具有预定的直径，该预定直径适于在内部部件失效之前促使传动突耳的失效。

附图说明

为了便于理解寻求保护的主题，在附图中示出了其实施例，通过审阅在附图中示出的实施例，当结合以下描述考虑寻求保护的主题，其构造和操作以及许多优点应该很容易被理解和领会。

图1是结合本发明的实施例的工具的侧视图。

图2a是结合本发明的实施例的工具的传动突耳的第一侧视图。

图2b是图2a的传动突耳的端部视图。

图2c是图2a的传动突耳的第二侧视图。

图2d是图2a的传动突耳的透视侧视图。

图3是结合本发明的实施例的另一个传动突耳的侧视图。

具体实施方式

虽然本发明容许多种不同形式的实施例，但是在附图中示出并且将在本文中详细描述的本发明的优选实施例应作如下理解，即本公开被认为是本发明的原理性示例，并且不旨在将本发明的广泛方面限制于所示实施例。如本文中所用，术语“本发明”不旨在限制本发明的权利要求范围，而是仅为了解释的目的而用于讨论本发明的示例性实施例。

本发明宽泛地涉及一种扭矩施加工具，例如棘轮工具，该扭矩施加工具具有手柄和从手柄延伸出的棘轮头部，该棘轮头部可包括具有传动齿轮的腔体，该传动齿轮具有周向地布置的齿轮齿和适于选择性地接合齿轮齿的一个或多个棘爪。该工具包括传动突耳，该传动突耳适于容纳并连接到套筒和接合工件的其它紧固件。传动头部包括形成在传动突耳上的具有预定的直径的凹槽。凹槽的直径是预定的，以在内部机构(包括齿轮和/或棘爪)失效或以其它方式损坏工具之前，通过扭转韧性断裂使传动突耳失效。

这些改进的结果是，由于传动突耳的韧性扭转，可以向工具的使用者提供反馈，以在突然断裂发生之前警告使用者该工具将要失效。这实质上减少了工具的内部(齿轮或棘爪)结构的损坏和/或失效。

参考图1和图2a至图2d，示出了工具100，例如棘轮工具。工具100可包括手柄110和连接至手柄110并从手柄110延伸出的棘轮头部120。棘轮头部120从手柄110延伸出，并且可以包括腔体(未图示)，以容纳内部棘轮部件，该内部棘轮部件包括：齿轮，其具有周向地布置的齿轮齿；以及一个或多个棘爪，其适于选择性地接合齿轮齿。

例如，棘轮头部120包括棘轮机构，该棘轮机构包括一个或多个棘爪(未图示)和具有齿轮齿的齿轮130。棘爪和齿轮齿之间的相互作用允许使用者在第一旋转方向上旋转工具100，在该第一旋转方向上，棘爪与齿轮齿接合，以施加扭矩。棘爪和齿轮齿之间的相互作用允许使用者在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转工具100，当工具100在第二旋转方向上旋转时，在第二旋转方向上，棘爪脱离齿轮齿并且围绕齿轮130松脱或者滑动。

齿轮130可以与传动突耳140一体地形成，该传动突耳140适于接合并连接至套筒或接合工件的其它紧固件。例如，传动突耳140可包括定位机构150，该定位机构150用于保持多个可互换的扳手套筒中所选择的一个扳手套筒。定位机构150可以是设置在传动突耳140上的向外偏压的球。球可以通过例如弹簧的偏压构件被向外偏压。

如图所示，传动突耳140具有基本正方形的横截面形状。然而，传动突耳140可具有任何期望的横截面形状，例如三角形、五边形、六边形或所期望的任何其它几何形状。

传动突耳140包括具有预定的直径d的凹槽160。传动突耳140包括：第一端部170，其靠近工具100的棘轮头部120；和第二端部180，其远离工具100的棘轮头部120。凹槽160形成在第一端部170和第二端部180之间的传动突耳140上，并且靠近第一端部170。凹槽160形成为在工具100的其它部件，例如棘轮机构(一个或多个棘爪和/或齿轮130)，失效之前，促使传动突耳140失效。

参考图2a，预定的直径d包括整个凹槽160上的最小直径。直径d的确定是为了促使传动突耳140失效，而不是促使棘轮机构失效，例如齿轮失效或棘爪失效。为此，直径d是根据圆柱体的扭转破坏和/或根据针对工具100的设计的极矩来确定的。极惯性矩(polarmomentofinertia)，也称为截面二次极矩(secondpolarmomentofarea)，是用于描述横截面不变且没有明显翘曲或离面变形的圆柱物体(或圆柱物体的区段)对扭转变形(挠曲)的抗性的量。

在一方面，直径d是在与传动突耳相同的载荷下发生扭转失效的圆柱体的直径，工具或工具的棘轮机构是针对该载荷而设计的。表示直径d的另一种方式是，直径d是具有与传动突耳的正方形截面相同的截面二次极距的圆形的直径，棘轮机构是针对该截面二次极距而设计的。

例如，对于具有长度为x的边的传动突耳140，二次极矩j正方形为：

j正方形＝x⁴/6

对于直径为d的圆形，二次极矩j圆形为：

j圆形＝πd⁴/32

因此，对于等效的极矩：

j圆形＝j正方形

πd⁴/32＝x⁴/6

d⁴＝32x⁴/6π

d＝1.1415x

例如，传动突耳140可以是1/4英寸的工具100上的3/8英寸的正方形。在该示例中，凹槽160可具有大约0.285英寸的直径d。传动突耳140可以具有大约0.369英寸的长度l1(从凹槽160的中心到第二端部180测量得到的)，以及大约0.183英寸的长度l2(从凹槽160的中心到定位机构150的中心测量得到的)。在该示例中，凹槽160具有大约0.031的曲率的半径r，并且提供大约30度的角度α1和大约15度的角度α2。

虽然凹槽160被示出并描述为具有圆形横截面，但是凹槽可以具有其它横截面形状，其它形状的等效直径用于确定适当的失效点。例如，参考图3，齿轮130’可以与传动突耳140’一体地形成，该传动突耳140’适于接合并连接至套筒或接合工件的其它紧固件。例如，传动突耳140’可包括定位机构，该定位机构用于保持多个可互换的扳手套筒中所选择的一个扳手套筒。定位机构可以是设置在传动突耳140’上的向外偏压的球。

传动突耳140’包括凹槽160’，该凹槽160’形成在第一端部与第二端部之间并且靠近第一端部。凹槽160’可具有基本上正方形的横截面形状，并且仍形成为在工具的棘轮机构(一个或多个棘爪和/或齿轮)失效之前促使传动突耳140’失效。

尽管凹槽被描述为实施在棘轮扳手的传动突耳上，但是本领域技术人员应当理解，本发明不必局限于此，而是可以应用于多种棘轮机构和其它工具施加工具。例如，该凹槽可以实施在如下工具的传动突耳或传动端上：螺丝刀类型的工具、电动棘轮扳手、冲击扳手、加长型转向扳杆以及具有传动端和期望免遭突然失效的内部部件的任何其它工具。

如本文中所用，术语“连接”及其功能等同物不旨在一定限于两个或更多个部件的直接的机械的连接。相反，术语“连接”及其功能等同物旨在表示两个或多个物体、特征、工件和/或环境元素之间的任何直接或间接的机械、电气或化学的连接。在一些示例中，“连接”也意味着一个物体与另一物体是一体的。

在前文的描述和附图中阐述的内容仅作为说明而不是作为限制。虽然已经示出和描述了特定实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离发明人的贡献的更宽泛的方面的情况下，可以进行改变和修改。当以基于现有技术的适当视角来看待时，所寻求的保护的实际范围旨在在所附的权利要求书中限定。