用于棘轮机构的弹性元件保持装置的制造方法
【专利摘要】弹性元件的保持器卡箍，用于限制所述弹性元件从工具的卡箍弹簧移开，或从卡箍弹簧的指定部分移开。该弹性元件可以通过围绕所述弹性元件的一部分的管，或来自卡箍弹簧自身的弯曲部或弯曲部的组合保持在卡箍弹簧的一部分上。因此，该弹性元件被限制移动至这样的区域：如果工具跌落，或如果工具施加的负载比常规施加的负载更大，较可能发生失效的位置。
【专利说明】用于棘轮机构的弹性元件保持装置
[0001]相关申请的交叉引用
本发明要求申请序列号为62/107,011、申请日为2015年I月23日、标题为ElasticMember Retent1n Mechanism的美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用结合到本文中。
技术领域
[0002]本发明一般涉及弹性元件保持机构。更特别地，本发明涉及用于棘轮类装置，比如扳手，中的棘爪弹簧的保持机构。
【背景技术】
[0003]棘轮工具，比如棘轮扳手，通常包括棘爪和棘轮机构，该棘轮机构允许扳手驱动在一个方向的相对旋转，同时防止该驱动在相反方向的相对旋转，以向工件施加扭矩。这些棘爪机构包括弹性偏压棘爪，该弹性偏压棘爪具有齿，该齿配对地接合驱动齿轮的轮齿以防止相对旋转运动。该弹性偏压通过弹性元件(例如，弹簧)提供，使该棘爪和驱动齿轮之间的接合有效地防止旋转运动，从而向工件施加扭矩。
[0004]例如，当齿轮工具跌落时，或当齿轮工具施加大量的扭矩时，常规的弹性元件失效或松开。通常，由于该弹簧与卡箍弹簧的连接较弱，因此在使用时，弹簧从卡箍弹簧滑脱，从而发生失效。
【发明内容】
[0005]本发明广泛地包括这样的结构:使弹性元件保持在合适位置以抑制所述弹性元件从所述棘轮工具的卡箍弹簧移开，或从所述卡箍弹簧的指定部分移开。例如，该弹性元件可以通过插入在卡箍弹簧上的管，或在卡箍弹簧自身的弯曲部或弯曲部的组合，保持在卡箍弹簧的一部分上。
[0006]本发明的实施例提供一种用于弹性元件的卡箍的屏障，使得弹性元件被限制从卡箍弹簧的指定区域移至(可能导致失效的)其它区域。这通过降低弹性元件失效的可能性创建更可靠的棘轮工具，并且在失效前通过允许该工具施加较大的负载提高棘轮工具的性會K。
【附图说明】
[0007]为了便于理解本发明，在此描述带附图的实施例，包括优选实施例，结合下面的说明，将会更好地理解和领会本发明、其结构和操作，以及其许多优点。
[0008]图1为根据本发明的实施例的工具的部分剖视图；
图2为根据本发明的另一实施例的工具的部分剖视图；
图3为根据本发明的另一实施例的工具的部分剖视图；。
[0009]图4为沿图3的线A-A剖开的侧剖视图。
【具体实施方式】
[0010]本发明能够有多种不同形式的实施方式，需要理解的是，附图所示的和以下详细描述的本发明的实施例，包括优选实施例，仅作为本发明原理的范例，而不是将本发明的范围限制为任何特定实施例所述。在此使用的术语“本发明”不是限制本发明的范围，而是仅为了解释的目的用于论述本发明的典型实施例。
[0011 ]在实施例中，本发明广泛地包括保持机构，该保持机构限制包括棘轮机构的棘轮工具(比如棘轮扳手)的弹性元件从工具的卡箍弹簧滑落，或从卡箍弹簧的指定位置滑离。例如，该保持机构可以为插在该卡箍弹簧上的管，或在卡箍弹簧自身中的弯曲部或弯曲部的组合。已经确定，本发明的实施例限制弹性元件从其指定区域移至卡箍弹簧的其它区域(可能导致工具失效)。因此，该工具更可靠并且能够限制弹性元件失效。
[0012]参考图1，工具100的实施例包括把手105，该把手105可以由用户握持，并且连接至头部110，头部110适于向工件，比如螺栓或螺母，施加扭矩。该头部110可以包括棘爪机构115，该棘爪机构115具有棘爪120，棘爪120选择性地配对地接合该驱动齿轮125，以大致允许该驱动齿轮125在第一旋转方向上旋转，从而允许在第一旋转方向的棘轮作用，并大致防止该驱动齿轮在相反的第二旋转方向上旋转，从而在第二旋转方向向工件传递扭矩。该棘爪120可以被弹性偏压，以通过弹性元件127配对地接合驱动齿轮125，并且该弹性元件127可以通过卡箍弹簧130连接至该驱动齿轮125。该卡箍弹簧130可以包括弯曲部135和延伸部140，该延伸部140从弯曲部135向凹口延伸，或延伸至凹口中。该弹性元件127可以包括卡箍150，该卡箍150连接至卡箍弹簧130，在延伸部140处，或卡箍弹簧130的任何其它部分。限位器或管155可以连接至卡箍弹簧130在延伸部140处，或任何其它部分，并且适于限制所述卡箍150滑动至或滑行至卡箍弹簧130的一部分(增加失效或棘爪120相对于驱动齿轮125的不想要的运动的可能性)。
[0013]该把手105可以是允许用户握持工具100的任何结构。该把手105可以形成隆起，具有纹理，缩进，或可以包括单独的柄，该柄可以帮助用户握持工具100。如图所示，所述把手105的形状不需要为棒状，而是可以为球体，矩形棱柱，或任何其它形状，并且可以是中空的、实心的，或用另外的材料填充。
[0014]该头部110可以是能够向工件施加任何动作，或能够连接至向工件施加动作的任何附件(例如，适于连接至插座以向螺栓和螺母施加扭矩的驱动突耳)的任何结构。如图所示，该头部110包括内腔以容纳工具100的内部部件，并且连接至把手105。
[0015]该棘爪机构115可以是能够允许所述驱动齿轮125在第一方向的旋转运动，并且大致防止所述驱动齿轮125在与第一方向相反的第二方向的旋转运动的任何机构。所述棘爪机构115为工具100的不同内部部件(例如棘爪120、弹性元件127、卡箍弹簧130，和弯曲部135 )的组合，但部件的任何组合或任何单一的部件可以充当所述棘爪机构115。
[0016]在一些实施例中，该棘爪机构115还可以包括换向杆，该换向杆适于选择想向工件施加扭矩的方向。例如，该换向杆可以具有第一位置和第二位置，该第一位置对应第一扭转方向，该第二位置对应与第一扭转方向相反的第二扭转方向。当换向杆在第一位置时，该棘爪机构115适于允许该驱动齿轮125在第一方向的旋转运动，并且大致防止该驱动齿轮125在第二方向的旋转运动。相反地，当该换向杆在第二位置时，该棘爪机构115适于允许该驱动齿轮125在第二方向的旋转运动，并大致防止该驱动齿轮125在第一方向的旋转运动。
[0017]该棘爪120可以是能够配对地接合该驱动齿轮125并且选择性地允许或防止该驱动齿轮125在第一和第二驱动方向的旋转运动的任何结构。如图所示，该棘爪120包括齿，该齿配对地接合周向地设置在该驱动齿轮125上的齿，以大致允许驱动齿轮125在第一方向旋转并且防止该驱动齿轮125在与第一方向相反的第二方向旋转。但是，该棘爪120不需要包括任何齿，并且可以通过摩擦力、电力、磁力，或任何其它力接合所述驱动齿轮125，以防止或允许所述驱动齿轮125旋转。同样，该棘爪120可以选择性地执行，从而取决于用户的需求，允许或防止所述驱动齿轮125在第一和第二旋转方向中的任何一个旋转。例如，当驱动工件以将工件插入工作区域时，用户可以选择施加第一构造的棘爪120以防止驱动齿轮125在第一旋转方向旋转，或者，当从工作区域移除工件时，可以选择施加第二构造的棘爪120以防止驱动齿轮125在第二旋转方向旋转。当该驱动齿轮125选择性地抵抗但不大致或完全地防止旋转时，该棘爪120还可以具有中间构造，并且如此，该棘爪120不需要限制为两种旋转构造。
[0018]该驱动齿轮125可以是能够向工件施加扭矩或其它工具式操作的任何结构。如图所示，该驱动齿轮125为齿轮扳手接纳部，该齿轮扳手接纳部能够接纳附件，比如插座或插座的延伸件。但是，该驱动齿轮125可以为钻夹头、锤，或能够接纳任何对象和/或能够向工件或工作区域施加工具操作的任何其它区域。
[0019]该弹性元件127可以是能够向棘爪120施加偏压力，从而使棘爪120向所述驱动齿轮125偏压并且接合所述驱动齿轮125的任何结构。如图所示，该弹性元件127为螺旋弹簧，但该弹性元件可以为片簧、扭簧或双扭簧、拉簧，压缩弹簧，锥形弹簧，或仅仅为抵着棘爪120弹性地偏压的对象。进一步地，该弹性元件127根本不必是弹簧，甚至不必是弹性偏压对象，并且可以为向棘爪120施加电力、磁力、机械力，或任何其它类型的力以朝驱动齿轮125偏压棘爪120的任何对象。该弹性元件127可以以任何方式连接至棘爪120和卡箍弹簧130，或根本不连接至棘爪120或卡箍弹簧130。
[0020]该卡箍弹簧130可以是能够接合该驱动齿轮125的结构或围绕该驱动齿轮125的结构。如图所示，该卡箍弹簧130围绕该驱动齿轮125在环绕方位延伸，但该卡箍弹簧并不限于此。如图所示，该卡箍弹簧130包括弯曲部135，该弯曲部135引向延伸部140，该延伸部140进入或穿过凹口 145。该延伸部140可以进入头部110中，或连接至凹口内或外的头部110，或可以位于凹口 145中，或者可以设置在凹口 145的外部，或可以以任何其它构造执行。
[0021]所述管155可以是限制或帮助限制卡箍150从优选方位滑动至或滑行至倾向于失效的方位。例如，所示的管155为圆柱体，其插入在所述卡箍150和所述弯曲部135之间的延伸部140上。因此，所述管155限制所述弹性元件127的卡箍150从所述延伸部140朝所述驱动齿轮125滑动或滑行，因为当所述卡箍150在延伸部140上从其优选方位迀移时，所述弹性元件127更可能失效或不恰当地工作。因此，由于该弹性元件127可以更好地固定在其优选方位内，所述工具100更坚固且更可靠，并且可以承受跌落或施加高扭矩应用。
[0022]参考图2，该图展示了本发明的另外的实施例，相同的元件由相同的附图标记识另O。例如，该工具200包括把手105、头部110、棘爪机构115、弹性元件127、卡箍弹簧230，和凹口 145，其中该棘爪机构115具有接合驱动齿轮125的棘爪120。该工具200还包括一结构以防止卡箍150由延伸部240朝驱动齿轮125穿过(在该情况更可能发生失效或不良的性能)。该工具200包括保持部235，该保持部235使卡箍150保持在延伸部240上的合适位置或在另外的优选方位。如图1所示，该保持部235可以包括对靠近弯曲部135的卡箍弹簧230的修正。具体地，该保持部235可以包括第一折叠部255和第二折叠部260，第一折叠部255和第二折叠部260有效地阻挡卡箍150从所述延伸部240朝卡箍弹簧230的其它区域(例如，靠近驱动齿轮的区域)移动。该第一折叠部255和第二折叠部260通过使卡箍150需要围绕卡箍弹簧230且以难以导引的蜿蜒方式行进附加长度，从而提供了屏障。在实践中，该卡箍150不太可能接收所需的力和方向以行进该附加长度并且穿过蜿蜒的保持部235，使得保持部235成为限制该卡箍150的运动的有效措施。
[0023]在不脱离本发明的精神和范围的情况下，该第一折叠部255和第二折叠部260可以在任何方向延伸，可以实施任何数量的折叠部。该保持部235的目的仅在于修正卡箍弹簧130自身，而非提供次级对象以使卡箍150保持在合适位置，但可以实施附加对象以结合保持部235执行该特征。另外，如图所示，该保持部235可以在用于附加的阻挡设置的第一折叠部255和第二折叠部260的交点处接触，但这样的结构不是必须的。
[0024]参考图3和4，该图展示了本发明的另外的实施例，并且相同的元件以相同的附图标记展示。例如，该工具300包括把手105、头部110、棘爪机构115、弹性元件127、卡箍弹簧330和凹口 145，其中该棘爪机构具有接合驱动齿轮125的棘爪120。如图所示，该工具300包括保持部335，该保持部335可以为对卡箍弹簧330自身的修正，而非连接至卡箍弹簧的单独对象，如管155。如图4所示，在实施例中，保持部335可以包括第一折叠部360，该第一折叠部360允许保持部355具有第一部分360，该第一部分360在相对于驱动齿轮125的大致轴向方向延伸。术语“大致轴向”并非意图将第一部分360的方向限制为绝对笔直或轴向构造，而是意图展示第一部分360不是完全在绕驱动齿轮125的径向方向上延伸，例如，在一些实施例中，卡箍弹簧330的其它部分可以延伸。
[0025]该保持部335还可以包括第二折叠部365，该第二折叠部365从第一部分360朝第二部分370延伸，使得第二部分370可以与第一部分360成一定角度延伸。与图2的保持部235相同，该保持部335可设计成对卡箍弹簧330自身的修正，从而限制该卡箍150行进至有问题的构造，在该有问题的构造中，更可能发生失效或不良的性能。如图4所示，该卡箍弹簧330可以包括延伸部340，该延伸部340可以连接至弹性元件127并且在部分围绕卡箍弹簧330的周向方向延伸。接着，该保持部335的第二部分370可以朝卡箍弹簧330的周向部分375延伸，该周向部分375在围绕或部分围绕驱动齿轮125的周向路径上延续。在一些实施例中，如图所示，该周向部分375可以沿驱动齿轮125的轴心周向地延伸，并且可以与延伸部340对准，但是，偏离该设置的结构也在本发明的范围内。
[0026]在此论述的各种实施例的棘爪120允许驱动齿轮125在一个旋转方向旋转，并且大致防止该驱动齿轮125在与第一方向相反的第二方向旋转。术语“大致”意为说明普通技术人员会意识到，没有棘爪可以完全防止驱动齿轮旋转，并且在某一时刻会发生失效和滑动。类似地，普通技术人员会意识到，驱动齿轮可能遇到摩擦或其它这样的旋转阻力，并且棘爪不能完全防止任何这样的阻力以便完全允许所述驱动齿轮旋转。因此，在此使用的术语“大致”用于说明这样的不可避免的现实。
[0027]在此公开的工具100、200和300可以为棘轮扳手。但是，该工具100、200和300可以为任何工具或对象，比如棘轮扳手、冲击扳手、电钻、扭矩扳手，或任何其它工具在此使用的术语“连接”不是必然限定为直接的物理连接，而是可以包括直接或间接的机械、电力、磁场或其它类型的连接。
[0028]上述说明以及附图仅为示例，并非限制本发明。虽然展示和/或描述了具体的实施例，对于本领域技术人员来说，在不偏离本申请的广泛面的情况下可做出修改和改善。基于现有技术，以恰当的观点来看，本发明的实际保护范围限定在以下权利要求中。
【主权项】
1.一种棘轮工具，其具有适于向工件施加扭矩的头部，和设置在所述头部中的驱动齿轮和棘爪，其中所述棘爪适于配对地接合所述驱动齿轮以允许所述驱动齿轮在第一旋转方向上相对于所述头部旋转，并且防止所述驱动齿轮在第二旋转方向上相对于所述头部旋转，从而向工件施加扭矩，所述工具包括: 卡箍弹簧，其设置在所述驱动齿轮上，并至少部分地围绕所述驱动齿轮延伸； 弹性元件，其连接所述至卡箍弹簧并适于将所述棘爪偏压为与所述驱动齿轮配对地接合；以及 限位器，其设置在所述卡箍弹簧上，并适于限制所述弹性元件在朝所述驱动齿轮的方向上滑动。2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述弹性元件包括卡箍，该卡箍连接至所述卡箍弹簧。3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述卡箍弹簧包括弯曲部和延伸部，所述延伸部从所述弯曲部延伸，并且所述限位器设置在所述延伸部上。4.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述头部包括凹口，并且所述延伸部延伸至所述凹口中。5.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述限位器设置在介于所述弹性元件和所述弯曲部之间的所述卡箍弹簧上。6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述限位器为圆柱体，并设置在介于所述弹性元件和驱动齿轮之间的所述卡箍弹簧上。7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具为棘轮扳手。8.—种棘轮工具，包括: 头部，所述头部适于向工件施加扭矩； 驱动齿轮，所述驱动齿轮设置在所述头部； 棘爪，所述棘爪设置在头部并且适于接合所述驱动齿轮，以允许所述驱动齿轮在第一旋转方向上相对于所述头部旋转，并且防止所述驱动齿轮在相反的第二旋转方向上相对于所述头部旋转，从而向所述工件施加扭矩； 卡箍弹簧，所述卡箍弹簧设置在所述驱动齿轮上，并且至少部分地围绕所述驱动齿轮延伸，所述卡箍弹簧包括保持部；以及 弹性元件，所述弹性元件设置在所述头部并且连接至所述卡箍弹簧，所述弹性元件适于将所述棘爪偏压为与所述驱动齿轮配对地接合； 其中，所述保持部适于限制所述弹性元件在朝所述驱动齿轮的方向上滑动。9.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述弹性元件包括卡箍，该卡箍连接至所述卡箍弹簧。10.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述保持部包括第一和第二折叠部，并且所述卡箍弹簧包括从所述第二折叠部延伸的延伸部。11.根据权利要求10所述的工具，其特征在于，所述保持部设置在所述弹性元件和所述驱动齿轮之间。12.根据权利要求10所述的工具，其特征在于，所述头部包括凹口，并且所述延伸部延伸至所述凹口中。13.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述保持部包括第一折叠部，该第一折叠部形成第一部分，该第一部分在相对于所述驱动齿轮的大致轴向方向上延伸。14.根据权利要求13所述的工具，其特征在于，所述保持部包括第二折叠部，该第二折叠部从所述第一部分延伸并且形成第二部分，该第二部分以相对于所述第一部分成一定角度地延伸。15.根据权利要求14所述的工具，其特征在于，所述保持部设置在所述弹性元件和所述驱动齿轮之间。16.根据权利要求14所述的工具，其特征在于，所述卡箍弹簧包括周向部分，所述周向部分从所述第二部分延伸并且在至少部分地围绕所述驱动齿轮的周向路径上延续。17.根据权利要求10所述的工具，其特征在于，所述卡箍弹簧包括延伸部，并且所述头部包括凹口，所述延伸部延伸至所述凹口中。18.根据权利要求17所述的工具，其特征在于，所述弹性元件连接至所述延伸部。19.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述棘爪包括齿，所述齿适于配对地接合所述驱动齿轮。
【文档编号】B25B21/00GK105856135SQ201610039598
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】克里斯多弗·汤普逊, 丹尼尔·M·埃格特, 阿努普·A·古普特
【申请人】施耐宝公司