带有旋转连接转接头和故障保险释放机构的手持式工具的制作方法

本发明总体上涉及具有选择性可调节部件的手动工具，并且更具体地涉及具有带有故障保险接合机构的铰接和旋转连接的扳手和手动工具。

附图说明

为了更全面地了解本文的特点和优势，现在参考本文的具体实施方式以及附图，其中：

图1是根据本文的方面的手动操作工具即扳手的俯视图，在该扳手的相对端上具有两个旋转连接转接头。

图2是根据本文的方面的图1的手动操作工具的正视图。

图3是图1至图2的扳手的旋转连接转接头和棘轮头的细节图。

图4是图1至图3的旋转连接转接头的分解细节图。

图5是图1至图4的旋转连接转接头的正交图。

图6a是根据本文的方面的示出在原始位置或第一位置的旋转接头的剖视图。

图6b是图6a中的旋转接头示出在下压位置或第二位置的剖视图。

图7是根据本文的方面的具有多个旋转连接转接头的手动操作工具的示意性俯视图。

具体实施方式

尽管下面详细讨论本文的各种实施例的制造和使用，但是应当理解，本文提供了很多能够广泛实施的适用概念。本文讨论的特定实施例仅是对制造和使用本文的特定方式的说明，并且不限制本发明的范围。

本文涉及一种带有至少一个旋转连接转接头的手动操作工具，该旋转连接转接头具有故障保险双重释放机构，用于选择性地解锁连接转接头并允许相对旋转运动。旋转连接转接头可以在一端或两端连接到笔直或波状的轴、手柄、杆或杠杆。例如，手动操作工具可以是扳手、棘轮、撬杆或其它手动操作工具。

旋转连接转接头永久地或可移除地附接到工具轴和相邻的工具零件，例如工具头或另一轴。旋转转接头允许工具与相邻的头部或轴之间的选择性相对运动。例如，枢转扳手头可以通过旋转转接头连接到工具轴，从而允许扳手头在多个平面中移动到各个位置。在另一个示例中，可以通过连接旋转连接转接头将多个工具轴以菊花链的方式连接在一起，以形成具有多个可锁定接头的分段工具。以类似的方式，可以将多个旋转接头首尾相连，以制成具有多个可锁定旋转点的分段工具。

作为示例，本发明可以通过在工具头和扳手主体之间形成可锁定旋转接头而被结合到扳手主体中。可锁定旋转接头可以附接到扳手的一端或两端。这允许回转扳手的头相对于扳手主体定位在各种角度位置。在这些实施例的任何一个中，扳手的头可以是固定头、枢转头或棘轮头，其具有开放端头、封闭端头、盒端头和其它专用头。类似地，扳手主体可以是波状的、成角度的或笔直的。另外，扳手在每个端部可以具有相似的头，或者在每个端部具有不同的头。结果，本文包括扳手的多种变型。

图1是根据本文的方面的手动操作工具即扳手的俯视图，在该扳手的相对端上具有两个旋转连接转接头。图2是根据本文的方面的图1的手动操作工具即扳手的正视图，在该扳手的相对端上具有两个旋转连接转接头。图3是图1至图2的扳手的旋转连接转接头和棘轮头的细节图。图4是图1至图3的旋转连接转接头的分解细节图。图5是图1至图4的旋转连接转接头的正交图。图6a是根据本文的方面的示出在原始位置或第一位置的回转接头的剖视图。图6b是图6a中的回转接头示出在下压位置或第二位置的剖视图。将一起讨论这些附图。

示出了具有工具主体12的手动操作工具10，此处为工具手柄或轴。旋转连接转接头14a-b附接到工具主体12，在这种情况下，在工具主体的相对两端。附接到每个旋转连接转接头14的是工具头16a-b。在所示的实施例中，工具头是枢转的棘轮扳手头。

在替代实施例中，旋转连接转接头14可将工具主体10与另外的工具主体互连。在这样的实施例中，旋转连接转接头形成工具主体10的菊花链，该菊花链可以选择性地相对于彼此旋转到各种角度位置。

在其它替代实施例中，枢转棘轮扳手头16中的一个或两个可替代地是其它工具头。例如旋转连接转接头可附接至非枢转(固定)工具头、枢转工具头、棘轮工具头、开放端头、封闭端头、盒端头和其它异形头、扳手头、棘轮头、套筒起子头、紧固件起子头、撬杆或爪头或其它专用工具头。

旋转连接转接头14a包括第一端18，第一端18限定出相对的两个叉形臂20a-b。每个臂20限定延伸穿过其的横向孔22。孔22限定光滑壁筒形部分24和带齿壁部分26或由光滑壁筒形部分24和带齿壁部分26限定，如图5最佳所示。在实施例中，在光滑壁部分24和带齿壁部分26之间限定了环形肩部28。孔22的带齿壁部分26的齿的侧面可以限定肩部28的全部或一部分。

旋转连接转接头进一步包括第二端30，第二端限定了舌部32，该舌部32定位在相对的叉形臂20之间。舌部32具有与叉形臂20的孔22对齐的横向孔34。舌孔34沿其高度的至少一部分限定出带齿壁36。舌部的带齿壁36类似于每个臂20的带齿壁部分26，从而允许舌部和臂的齿垂直对齐。在一个实施例中，由舌孔的带齿壁的齿的尖端限定的内径小于由叉形臂的带齿壁部分的齿的尖端限定的内径。

回转接头还包括第一和第二相对且可按下的按钮40a-b。每个按钮40定位在相对的臂20之一的孔22中或延伸穿过该孔。每个按钮具有优选直径增大的头42。每个按钮包括光滑壁筒形部分44和带齿壁部分46。光滑壁部分44具有比带齿壁部分46的较大直径相对较小的直径，其中，带齿壁直径是在通过将每个齿的尖端连接在同一平面中而限定的大致圆形周长处获得的。优选地，头的直径大于按钮的光滑壁或带齿壁部分的直径。每个按钮具有下表面49。

对于每个按钮40，带齿壁部分46与臂孔22的带齿壁部分26和舌孔34的带齿壁部分36啮合。每个按钮在使用者按下按钮时可相对于臂20和舌部32自由地横向和滑动地移动，如在图6a-b中最佳看到的。类似地，按钮响应于如下所述的偏压机构而相对于臂和舌部自由地横向滑动。

每个按钮40通过保持机构50保持在旋转连接转接头上，该保持机构50例如是保持环、开口环、卡环、卡环垫圈或本领域已知的其它保持机构。在所示的实施例中，保持机构包括保持环52和限定在臂20的孔壁中的相应的凹槽54。保持环52装配到圆形凹槽54中，并且通过环抵靠该凹槽的弹力而保持在适当位置。当在凹槽54中就位时，保持环52限定了环形肩部56，按钮头42偏压抵靠该环形肩部56。

旋转连接转接头进一步包括偏压机构60。偏压机构60可以是一个或多个螺旋弹簧，如图所示，是线性弹簧、板簧、扭力弹簧、贝氏垫圈或本领域已知的其他偏压机构，或者是这些中的任何一个或多个的组合。所示的偏压机构60是螺旋弹簧62，其任一端抵靠对置的按钮40的内表面。在所示的实施例中，弹簧的端部分别位于由形成在按钮中的孔48所限定的或孔48中的按钮的内表面上。

在使用中，每个按钮可在第一位置或原始位置(如图6a所示)和第二位置或下压位置(如图6b所示)之间滑动移动。通过保持机构60防止每个按钮40从旋转连接转接头脱离，在这种情况下，保持环62的肩部56作用在按钮头42上。如本领域中已知，可通过松开和移除保持环来移除按钮。通过偏压机构60的作用，按钮40a-b保持在其第一位置，偏压机构60将按钮横向地彼此远离并且朝着第一位置偏压。尽管示出单个螺旋弹簧用作两个按钮的偏压机构，但该偏压机构可替代地包括多个偏它机构。

在第一位置，按钮40的带齿壁部分46与叉形臂孔22的带齿壁部分26和舌孔34的带齿壁36接合。按钮的齿与臂和舌部的齿啮合，从而防止了按钮、臂和舌部之间的相对运动，因此防止了旋转连接转接头的第一端和第二端之间的相对运动。

在第二位置，其中按钮40a-b均被滑动移动至其各自下压位置，如图6b所示，按钮40的带齿壁部分46仅与舌孔34的带齿壁36接合。即，在下压位置，按钮40的带齿壁部分46不与臂孔22的带齿壁26接合。因此，在叉形臂20和舌部32之间以及因此在旋转连接转接头的第一端和第二端之间允许相对旋转运动。仅当两个按钮均位于其第二位置时才允许这种相对运动。

当按钮处于下压位置时，按钮40的光滑壁部分44与臂孔22的带齿壁部分26横向对齐。当处于第二位置时，按钮的光滑壁部分44不与臂孔22的带齿壁26接合，从而允许它们之间的相对运动。

按钮40的向内横向运动会受到例如限定在臂孔22上的肩部28的限制。或者可通过在按钮自身之间发生的接触如彼此抵接的底表面49来限制按钮40的横向运动。或者，按钮的移动可以通过在舌部上限定的肩部来限制。可替代地，按钮的运动可以被偏压机构限制，例如按钮可以彼此相对移动直到偏压机构达到其行程极限，例如螺旋弹簧的完全压缩。

在按钮从第一位置移动到第二位置期间，按钮的带齿壁相对于叉形臂和舌部的带齿壁滑动地移动。偏压弹簧62通过对置的两个按钮40a-b的按下而被压缩。在释放按钮40时，偏压弹簧62将按钮40推到其各自的第一位置。按钮40的带齿壁46重新接合臂孔22的带齿壁26，并且旋转连接转接头被锁定，从而防止了舌部和臂之间的相对运动。因此，当一个或两个按钮40处于其原始位置时，旋转接头被锁定。为了解锁旋转连接转接头，必须按下两个按钮40。

该布置用作安全特征。在仅需要单个按钮的旋转接头中，在手动操作工具的正常使用期间，按钮易被使用者意外接合以致在使用过程中解锁旋转接头。意外解锁会导致人身伤害、工具掉落等。在所公开的实施例中不太可能意外解锁和旋转，因为这需要两个相对按钮的积极作用来解锁回转接头。

在按下两个按钮的情况下，使用者可以将旋转接头(及其附件)的端部相对彼此移动到选定的相对角度位置。当释放按钮时，当按钮的带齿壁重新接合叉形臂的带齿壁时，将端部锁定在选定的相对角度位置。

角度位置的特定位置由按钮、臂和舌部的带齿壁的齿的间距限定。旋转连接转接头提供绕旋转轴线的旋转运动，并最好允许旋转180度的弧度。在替代实施例中，提供了更大或更小的运动弧度。在优选的实施例中，带齿壁包括16个齿。

每个旋转连接转接头进一步包括两个自由端15。在图1至图6所示的实施例中，一个自由端15连接到工具头16，并且更具体地是枢转棘轮扳手头。旋转连接转接头14的另一自由端15附接到工具主体或轴12。

如上所述，枢转棘轮扳手头16是示例性的。每个枢转头16包括棘轮环70以及带有枢转销76的枢转接头74，该棘轮环70被安装用于在扳手周壁72内旋转运动。头部16通过u形夹或u形连接器附接到旋转连接转接头14的第二(舌部)端30，其中另一部分可以通过穿过连接器的端部的螺栓或销钉固定。在所示的实施例中，扳手头的枢转臂之一和旋转连接转接头的第二端是一件式的或整体的。在替代实施例中，工具头16是单独的部件，并且通过本领域中已知的附件来附接。

在所示的手动操作工具10的实施例中，工具轴12与旋转连接转接头14a-b的第一端18整体地形成。在替代实施例中，第一端可以通过本领域已知的任何合适的附件附接至工具轴。

还示出旋转连接转接头，其叉形臂20在接头的“工具”侧上并且它们的舌部32在接头的“工具头”侧上。在其它实施例中，这种布置可颠倒。按钮、臂和舌部的孔的带齿壁和光滑壁部分可以被认为是筒体或筒形壁，并且每个都具有限定的直径。对于带齿壁，直径被认为是通过将每个齿的每个尖端连接到相邻齿的尖端而描述的圆的直径。或者可以考虑在齿的中等高度等处的直径。对于在一些实施例中既具有带齿壁筒体又具有光滑壁筒体的臂和按钮，这些筒体是同心的或轴向对齐的。按钮的带齿壁筒体的直径大于按钮的光滑壁筒体的直径，因此可以认为其具有相对较大的直径。类似地，对于臂而言，带齿壁筒体具有相对于臂的光滑壁筒体的直径较小或减小的直径。

图7是根据本文的方面的具有多个旋转连接转接头的手动操作工具的示意性俯视图。这里，多个旋转连接转接头114a-b用于互连单个工具100中的多个工具主体112a-c。旋转连接转接头114c将工具主体112c和工具头116互连。工具头被示为枢转的套筒起子，但是显然可以采取任何合适的工具头的形式。在这样的实施例中，旋转连接转接头114形成工具主体112的菊花链，该菊花链可以选择性地相对于彼此旋转到各种角度位置。如本文上文所述，双按钮回转释放装置在使用过程中防止了任何旋转连接转接头的意外释放。

本文公开的是(1)一种用于手持式工具的旋转连接转接头，其包括：第一端，其限定出间隔开的两个臂，每个臂具有延伸穿过其中的横向孔，每个孔具有带齿壁部分；第二端，其限定出位于间隔开的臂之间的舌部，并限定出与臂孔对齐的延伸穿过其中的横向孔，该舌孔具有带齿壁；第一和第二按钮，其位于相对的间隔开的臂上，每个按钮包括供使用者按下的头，该头连接到具有直径减小部分和直径增大部分的筒体上，直径增大部分具有带齿壁；其中每个按钮在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中按钮的带齿壁与臂孔的带齿壁部分和舌孔的带齿壁接合，在第二位置中按钮的带齿壁仅与舌孔的带齿壁接合，其中，通过接合的带齿壁可防止臂和舌部之间的相对旋转运动，除非两个按钮都处于第二位置。还提出了(2)，(1)的旋转连接转接头，其中每个按钮被偏压机构朝着其第一位置偏压。还提出了(3)，(2)的旋转连接转接头，其中所述偏压机构选自：螺旋弹簧、线性弹簧、板簧、扭簧、贝氏垫圈及其任意组合。还提出了(4)，(2)的旋转连接转接头，其中通过按钮彼此抵接、按钮抵接限定在臂或舌部上的肩部或通过偏压机构的操作来限制按钮向其各自的第二位置的滑动行进。还提出了(5)，(1)的旋转连接转接头，其中每个臂孔进一步限定出直径增大的部分，以允许按钮头的横向移动。还提出了(6)，(1)的旋转连接转接头，其中对于每个相对的按钮，当按钮处于第二位置时，按钮筒体的直径减小部分与相应臂的带齿壁部分横向对准。还提出了(7)，(1)的旋转连接转接头，其中对于每个按钮，按钮筒体的直径减小部分是光滑壁。还提出了(8)，(1)的旋转连接转接头，其中每个按钮由保持机构保持，该保持机构选自：保持环、卡环、开口环和开口垫圈。还提出了(9)，(1)的旋转连接转接头，其中旋转连接转接头附接到至少一个工具头。还提出了(10)，(1)的旋转连接转接头，其中旋转连接转接头附接到至少一个工具主体。还提出了(11)，(1)的旋转连接转接头，其中旋转连接转接头的第一端连接到工具头或工具主体，并且其中旋转连接转接头的第二端连接到工具头或工具主体。

本文公开的是(12)一种具有旋转连接转接头的手动操作工具，该手动操作工具包括：细长工具主体，其具有相对端，该工具主体的一端限定叉形臂，每个叉形臂具有延伸穿过其中的横向孔，每个孔具有直径减小的部分和直径增大的部分，直径减小的部分限定带齿壁筒体，而直径增大的部分限定光滑壁筒体；工具头，其具有位于叉形臂之间的舌部，该舌部具有延伸穿过其中并与叉形臂的孔对准的横向孔，舌孔限定带齿壁筒体；相对的第一和第二按钮，其位于相对的叉形臂上，每个按钮包括供使用者按下的按钮头和带齿壁筒体，该带齿壁筒体的尺寸设计成可滑动地与叉形臂和舌孔的带齿壁筒体接合；其中每个按钮在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置中第一按钮的带齿壁筒体与臂孔的带齿壁和舌孔的带齿壁接合，其中在第二位置中带齿壁筒体仅与舌孔的带齿壁接合，其中除非两个按钮都处于第二位置，否则通过接合的带齿壁筒体可防止叉形臂和舌部之间的相对旋转运动；并且每个按钮都朝向第一位置偏压。还提出了(13)，(12)的手动工具，每个按钮通过保持机构保持在其各自的臂中。还提出了(14)，(12)的手动工具，还包括用于每个按钮的保持环，每个保持环位于在臂孔上限定的周向凹槽中。还提出了(15)，(12)的手动工具，其中每个按钮偏压机构朝向第一位置偏压。还提出了(16)，(15)的手动工具，其中偏压机构是具有相对端的偏压弹簧，每个弹簧端抵靠在相对按钮上限定的座上。还提出了(17)，(12)的手动工具，其中工具头是扳手头、套筒头、套筒起子头、棘轮头、固定头、开放端头、封闭端头、盒端头或铰接头。还提出了(18)，(12)的手动工具，每个按钮还包括与带齿壁筒体同心并相邻的直径减小的光滑壁筒体，并且其中当按钮处于第二位置时，光滑壁筒体与舌孔的带齿壁筒体对准。还提出了(19)，(12)的手动工具，其中每个叉形臂还包括一个环形肩，该环形肩限定在臂孔的带齿壁筒体和光滑壁筒体之间，该环形肩用于限制位于臂上的按钮的滑动运动。

还公开了(20)一种具有多个旋转接头的手动工具，该手动工具包括：多个细长的工具主体，每个工具主体具有相对端；多个回转接头，其插入并连接多个工具主体的相邻端之间，每个旋转接头包括：第一工具主体的叉形臂端，该叉形臂端具有间隔开的第一臂和第二臂，每个臂上都有延伸穿过其中的横向孔，每个孔由直径减小的光滑壁筒体和直径增大的带齿壁筒体限定；第二工具主体的舌部端具有舌部，该舌部位于叉形臂之间并且具有与叉形臂的横向孔对准的横向孔，舌孔由带齿壁筒体限定；分别位于第一和第二叉形臂上的相对的第一和第二按钮，每个按钮包括供使用者按下的按钮头、直径增大的带齿壁筒体和直径减小的光滑壁筒体；其中每个按钮在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置中按钮的带齿壁筒体与相应叉形臂的带齿壁筒体和舌部的带齿壁接合；其中在第二位置中按钮的带齿壁筒体仅与舌部的带齿壁接合；并且其中除非两个按钮都处于第二位置，否则接合的带齿壁可防止叉形臂和舌部之间的相对旋转运动；每个按钮朝向第一位置偏压；工具头，其连接至所连接的多个工具主体的至少一端。还提出了(21)，(20)的手动工具，工具头通过铰接接头连接到工具主体。还提出了(22)，(21)的手动工具，工具头通过旋转接头附接到工具主体。还提出了(23)，(20)的手动工具，其中工具头是扳手头、套筒头、棘轮头、固定头、开放端头、封闭端头、盒端头或铰接头。还提出了(24)，(20)的手动工具，其中对于多个工具主体中的至少一个，主体的一端是叉形臂端，而工具主体的另一端是舌部端。还提出了(25)，(20)的手动工具，其中对于多个工具主体中的至少一个，工具主体的两端是旋转接头的叉形臂端或舌部端。还提出了(26)，(20)的手动工具，其中通过按钮彼此抵接、按钮抵接在臂或舌部上限定的肩部或者通过偏压机构的操作来限制按钮向其各自的第二位置的行程。

尽管已经参照实施例描述了本文，但该描述并非想要以限制性的意义来解释。参考说明书，实施例以及本文的其它实施例的各种修改和组合对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，预期所附权利要求书涵盖任何这样的修改或实施例。

将理解的是，本文中描述的特定实施例仅作为示例示出，而不作为对本文的限制。在不脱离本文的范围的情况下，可以在各种实施例中采用本文的主要特征。仅通过常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文所述的具体过程的许多等同形式。这样的等同形式被认为在本文的范围内，并且被权利要求书所覆盖。

诸如“一”、“一个”和“该”的术语不旨在仅指单数实体，而是包括其通用类别，可以使用特定示例进行说明。本文中的术语用于描述本文的特定实施例，但是它们的用法不限制本文。

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如本文所用，术语“或其组合”是指该术语之前的所列项目的所有排列和组合。例如，“a、b、c或其组合”旨在包括以下至少之一：a、b、c、ab、ac、bc或abc，如果顺序在特定情况下很重要，还可以是ba、ca、cb、cba、bca、acb、bac或cab。继续该示例，明确包括的是包含一个或多个事项或术语的重复的组合，例如bb、aaa、mb、bbc、aaabcccc、cbbaaa、cababb等。本领域技术人员将理解，除非从上下文明显看出，否则通常对任何组合中的事项或术语的数量没有限制。

根据本文，无需过度实验即可制备和执行本文公开和要求保护的所有组合和/或方法。尽管已经根据优选实施例描述了本文的组合和方法，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本文的概念、精神和范围的情况下，可以将变化应用于本文描述的方法的组合和/或方法以及步骤或步骤顺序中。对于本领域技术人员显而易见的所有这些类似的替代和修改都被认为是在所附权利要求书所限定的本文的精神、范围和概念内。