專利名稱：氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，更特別地，涉及具有一單個(gè)彈簧的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，該彈簧用于將一棘爪偏壓至與一輸出件嚙合，并禁止該輸出件反向旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明特別涉及一種帶動(dòng)力的扳手，該扳手旋轉(zhuǎn)一帶有插口的輸出件，該插口用于旋緊一緊固件，如螺栓或螺母。這種類型的扳手在汽車修理和工業(yè)應(yīng)用中很有用。常規(guī)地，氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手包括一用于驅(qū)動(dòng)扳手的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，一用于傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部棘輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)用于將這種運(yùn)動(dòng)傳遞到工件上的輸出件。簡(jiǎn)單地說(shuō)，內(nèi)部棘輪機(jī)構(gòu)通常包括一與壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)偏心軸，該軸樞轉(zhuǎn)一連接有棘爪的搖桿，棘爪重復(fù)地嚙合輸出件上的一組齒，使輸出件沿所需方向旋轉(zhuǎn)。在壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的每次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸出件旋轉(zhuǎn)幾分之一周。通過(guò)重復(fù)嚙合輸出件并使其僅旋轉(zhuǎn)一短距離，獲得了很大的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整旋轉(zhuǎn)很容易地轉(zhuǎn)換成輸出件的高扭矩及以更低速的旋轉(zhuǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)在相關(guān)技術(shù)中是公知的。
盡管氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手概念簡(jiǎn)單，但常規(guī)氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手的內(nèi)部棘輪機(jī)構(gòu)很復(fù)雜且需要很多部件相互作用。例如，扳手通常需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)用于確保扳手的輸出件在扳手使用過(guò)程中不沒需方向的相反方向旋轉(zhuǎn)。這些機(jī)構(gòu)經(jīng)常包括用于禁止輸出件反向旋轉(zhuǎn)的多個(gè)部件。相似地，扳手上尺寸和空間的限制經(jīng)常迫使形成精巧的相互作用的部件。例如，通常必須將一反向桿直接裝上扳手的驅(qū)動(dòng)桿，需要比獨(dú)立完成驅(qū)動(dòng)桿功能所需更大和更重的驅(qū)動(dòng)桿(如美國(guó)專利No.5535646)。通過(guò)消除多余部件和減小所需部件的尺寸和復(fù)雜性而簡(jiǎn)化這種扳手改進(jìn)了扳手的結(jié)構(gòu)。
扳手制造商的一個(gè)目的是提供一種氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，它高效地利用能源，且裝入的部件更少也更簡(jiǎn)單。形成這種扳手過(guò)程中一個(gè)困難在于，提供一種輸出件，該輸出件可在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)，且在隨后的棘爪嚙合之間不會(huì)沿與所需方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。通常，扳手包括砧面壓力墊圈，用于阻止輸出件的反向旋轉(zhuǎn)。其它機(jī)構(gòu)裝有復(fù)雜程度和成本都增加了的止動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此本發(fā)明的目的還在于提供一種扳手，通過(guò)降低昂貴或難以更換的部件的磨損而更有效地處理磨損，同時(shí)將磨損轉(zhuǎn)移到更容易更換和廉價(jià)的部件上。
發(fā)明概述在本發(fā)明的幾個(gè)目的和特征中，可以注意到，提供一種氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，它減少了扳手部件的數(shù)量并降低了復(fù)雜性；提供這樣一種扳手，它降低了昂貴或難以更換的部件上出現(xiàn)的磨損；提供這樣一種扳手，它的整體扳手尺寸更小，可進(jìn)入小空間中；提供這樣一種扳手，使扳手部件具有更寬松的公差；提供這樣一種扳手，它可廉價(jià)制造。
總地來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手包括一外殼。一空氣入口由該外殼支承。該入口的尺寸和形狀確定為可聯(lián)接到一壓縮空氣源上。一壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在該外殼中并與用于接收壓縮空氣的該空氣入口流體聯(lián)通。該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過(guò)該發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸。一搖桿可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在該外殼中，該搖桿在操作中聯(lián)接到該驅(qū)動(dòng)軸上，使得該驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該搖桿的擺動(dòng)。至少一個(gè)棘爪可樞轉(zhuǎn)地連接到該搖桿上。一輸出件具有齒，并安裝在該外殼中用于繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)。該輸出件從該外殼中伸出用于將扭矩傳遞到一物體。該至少一個(gè)棘爪的形狀和尺寸確定為可與該輸出件的齒嚙合，以轉(zhuǎn)動(dòng)該輸出件。至少一個(gè)彈簧支承在該外殼中，用于將至少一個(gè)棘爪偏壓在齒上。該至少一個(gè)彈簧的形狀和尺寸確定為用于限制該輸出件沿與由該棘爪引起的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的另一方面，一種氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手包括大致如同上述的一外殼，一空氣入口，一壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)和一搖桿。該扳手還包括至少兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)地連接到該搖桿上的棘爪和一具有齒的輸出件。該輸出件安裝在該外殼中用于繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)，并從該外殼中伸出用于將扭矩傳遞到一物體。上述棘爪的形狀和尺寸確定為可交替與該輸出件的齒嚙合，以旋轉(zhuǎn)該輸出件。至少一個(gè)彈簧支承在該外殼中，用于將上述至少兩個(gè)棘爪中的至少一個(gè)偏壓在齒上。上述至少一個(gè)彈簧的形狀和尺寸確定為用于限制該輸出件沿與由該棘爪引起的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。上述彈簧包括一嚙合上述棘爪并將上述棘爪偏壓在齒上的棘爪嚙合部，一止動(dòng)部，該止動(dòng)部可與齒嚙合，以限制輸出件沿與由棘爪引起的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，及一盤卷部，該盤卷部成形為獨(dú)立地偏壓該棘爪嚙合部和該止動(dòng)部。上述盤卷部包括一用于偏壓該棘爪嚙合部的棘爪盤卷和一用于偏壓該止動(dòng)部的止動(dòng)盤卷。上述止動(dòng)部和齒成形和布置在該外殼中，使得當(dāng)輸出件沿由該棘爪引起的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該齒將該止動(dòng)部從該輸出件向外推而允許旋轉(zhuǎn)。而當(dāng)輸出件沿相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該止動(dòng)部嚙合該齒，以阻止上述反向旋轉(zhuǎn)。
其它目的和特征將在下面一部分變得清楚，一部分被指出。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是本發(fā)明氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手的右側(cè)局部剖視圖；圖2是一搖桿的前視圖；圖3是該搖桿的側(cè)視圖；圖4是一反向棘爪的前視圖；圖5是該反向棘爪的右側(cè)視圖；圖6是一輸出件的右側(cè)視圖；圖7是該輸出件的前視圖；圖8是該輸出件的后視圖；圖9是一反向開關(guān)的左側(cè)視圖；圖10是該反向開關(guān)的后視圖；圖11是該反向開關(guān)的前視圖；圖12是一反向彈簧的前視圖；圖13是該反向彈簧的左側(cè)視圖；圖14是該反向彈簧的右側(cè)視圖15是該反向彈簧的透視圖；圖16是沿圖1中16-16平面取的局部前剖視圖，所示反向棘爪定位在驅(qū)動(dòng)軸上，位于其驅(qū)動(dòng)行程的中點(diǎn)；圖17是圖16的剖視圖，所示反向棘爪在驅(qū)動(dòng)軸上處于其完全伸展的位置；圖18是圖16的剖視圖，所示反向棘爪處于其向另一驅(qū)動(dòng)行程起點(diǎn)返回的返回行程的中點(diǎn)；圖19是圖16的剖視圖，所示反向棘爪安裝在驅(qū)動(dòng)軸上，處于其初始位置。
在全部幾個(gè)附圖的視圖中，對(duì)應(yīng)的參考符號(hào)表示對(duì)應(yīng)的部件。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖，特別是圖1，參考數(shù)字31總的表示本發(fā)明的棘輪驅(qū)動(dòng)扳手。一般地，扳手31包括一外殼33，一扳機(jī)35，一空氣入口39，一壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41，一搖桿43，至少兩個(gè)棘爪47，一輸出件51和彈簧53。其中每一個(gè)將在下面詳細(xì)說(shuō)明。扳手外殼33包括一發(fā)動(dòng)機(jī)外殼55，一覆蓋該發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的手柄57，一裝入發(fā)動(dòng)機(jī)外殼中的軸承軸環(huán)59，一裝在該軸環(huán)上的頭部63，及一環(huán)繞發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和頭部用于將外殼保持在一起的環(huán)形壓縮螺母65。外殼33支承空氣入口39，該空氣入口39的尺寸和形狀確定為可聯(lián)接到一壓縮空氣源。適用于本發(fā)明的空氣入口在相關(guān)技術(shù)中是公知的。手柄57優(yōu)選地由軟材料制造，如橡膠，以有助于扳手31的抓持和緩沖。
外殼33支承壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41，該壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41聯(lián)接到空氣入口39上用于接收壓縮空氣。壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，可操作而將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸71的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。插入扳手31中的一軸承73允許壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)軸71在扳手31中旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸71具有一從軸的遠(yuǎn)端伸出的偏心突起77。突起77偏離軸71的旋轉(zhuǎn)軸線，因而從前面觀察，軸的旋轉(zhuǎn)使該突起一側(cè)至一側(cè)地側(cè)向移動(dòng)(見圖16-19)。突起77還包括一可在突起垂直軸線上自由旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)襯套81。襯套81用作突起77和搖桿43之間的界面，如下面將更詳細(xì)地討論的，確保了搖桿43與驅(qū)動(dòng)軸71之間的平滑移動(dòng)。
扳手31還包括一安裝在頭部63上的入口板87。取下入口板87可進(jìn)入扳手內(nèi)部。螺栓89將入口板87緊固在扳手3 1的頭部63上。一大致用93表示并將在下面詳細(xì)說(shuō)明的反向開關(guān)安裝在頭部63上并延伸穿過(guò)外殼33和入口板87。下面將討論的輸出件51和搖桿樞軸95同樣延伸穿過(guò)入口板87。
外殼33支承搖桿43，搖桿43用于繞搖桿樞軸95作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。搖桿樞軸是一穿過(guò)頭部63、入口板87和一搖桿樞軸孔101的軸。搖桿樞軸95包括一位于樞軸95兩端的圓周槽97，每個(gè)槽能夠容納一扣環(huán)99。該扣環(huán)將樞軸95抓持在頭部63和入口板87之間，從而將樞軸保持在正確位置。繞搖桿樞軸95自由樞轉(zhuǎn)的搖桿43將壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖2和3表示本發(fā)明中搖桿43的細(xì)節(jié)。搖桿43包括一凹槽105，用于裝入驅(qū)動(dòng)軸71的襯套81，使驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)引起搖桿的擺動(dòng)。搖桿43還包括限定一用于裝入一對(duì)棘爪47的空腔111的相對(duì)的凸緣107。每個(gè)凸緣107包括一對(duì)用于裝入棘爪銷117的棘爪孔115，棘爪47可繞該棘爪銷117在空腔111中樞轉(zhuǎn)。當(dāng)搖桿43樞轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪47上下擺動(dòng)并在棘爪銷117上樞轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4和5，示出本發(fā)明的棘爪47。扳手31優(yōu)選地包括如上所述樞轉(zhuǎn)連接到搖桿43上的兩個(gè)棘爪47(雖然在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可或多或少地替換棘爪)。棘爪47的形狀和尺寸確定為可與輸出件51的齒12 1嚙合，以轉(zhuǎn)動(dòng)該輸出件。在所示實(shí)施例中，每個(gè)扳手31包括兩個(gè)棘爪47，包括一前進(jìn)棘爪125和一反向棘爪127。該前進(jìn)棘爪和反向棘爪彼此相同并裝在搖桿43任一側(cè)的凸緣107之間。每個(gè)棘爪47包括一具有一水平通道133的中央圓柱形套筒131，該水平通道133用于裝入一連接到搖桿43上的棘爪銷117。每個(gè)棘爪47從套筒131向上伸出，并終止于多個(gè)面向內(nèi)的臺(tái)階137，如下面將討論的，該多個(gè)臺(tái)階137的尺寸和形狀確定為可與輸出件51的齒121嚙合，并沿一特殊方向旋轉(zhuǎn)該輸出件。由于棘爪47大致相互平行地延伸，與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中相互交叉不同，它們沒有空隙，允許它們?cè)诓粻奚鼜?qiáng)度的情況下小于常規(guī)棘爪。在必須足夠窄才能裝入凸緣107之間的套筒131上面，棘爪47的深度對(duì)應(yīng)于扳手31的內(nèi)部深度而增加。
圖6-8中示出扳手31的輸出件51。環(huán)繞輸出件51的圓周設(shè)置的齒121大致平行于輸出件的縱軸線A。外殼33支承輸出件51，輸出件51繞其縱軸線自由旋轉(zhuǎn)。扳手頭部中設(shè)有相對(duì)的環(huán)形襯套141(圖1)，位于輸出件51與頭部63和入口板87之間。這些襯套141將輸出件51正確地對(duì)準(zhǔn)并定位在扳手31中，用作一用于輸出件的可取下的磨損面。與許多常規(guī)扳手不同，本結(jié)構(gòu)不包括位于件51與外殼33之間用于禁止輸出件在外殼中自由旋轉(zhuǎn)的壓縮墊圈。通過(guò)允許輸出件51自由旋轉(zhuǎn)，輸出件旋轉(zhuǎn)所需的能量以及由于旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生的熱量都可減少。在沒有壓縮墊圈的情況下，扳手31必須以下面描述的另一種方式禁止輸出件5 1的反向旋轉(zhuǎn)。件51還從外殼33伸出，將扭矩傳遞到一物體上(圖1)。輸出件51還包括一凸起的插口裝配件145，該裝配件145從件51伸出，用于與一插口或其它工具嚙合(未示出)。
轉(zhuǎn)向圖1和9-11，用于調(diào)轉(zhuǎn)輸出件51的旋轉(zhuǎn)方向的反向開關(guān)大致用93表示，用于選擇性地改變扳手31的旋轉(zhuǎn)方向。一旋鈕151安裝該反向開關(guān)93的凸輪軸153的后端部。一螺栓154將旋鈕151和凸輪軸153以彼此固定的關(guān)系保持。凸輪軸153在外殼33中繞一樞軸C在一前進(jìn)位置和一反向位置之間樞轉(zhuǎn)。反向開關(guān)93還包括一從凸輪軸153伸出的凸輪表面157。一設(shè)置在外殼33中的卷簧158接納凸輪軸153，用于將凸輪表面157偏壓在入口板87上。彈簧158的前端反作用于凸輪表面157，而彈簧的后端反作用于裝在工具頭部63中的墊圈159。彈簧158允許反向開關(guān)93沿其軸線略微移動(dòng)，使頭部63的隆起(未示出)在位于前進(jìn)和反向位置之間時(shí)與旋扭151嚙合。這種干涉有助于將反向開關(guān)93推入前進(jìn)或反向位置中的任一位置。根據(jù)反向開關(guān)93的位置，凸輪表面157偏離反向開關(guān)93的樞軸C，用于將前進(jìn)或反向棘爪125、127偏壓到脫離與輸出件51的嚙合。反向開關(guān)93通過(guò)與棘爪嚙合而限制一棘爪47的運(yùn)動(dòng)，從而克服彈簧引起的棘爪的偏置并防止與輸出件51嚙合。將開關(guān)93樞轉(zhuǎn)到前進(jìn)位置使凸輪表面157與反向棘爪127嚙合，并偏壓反向棘爪離開輸出件51的齒121。另外，將開關(guān)93樞轉(zhuǎn)到反向位置使凸輪表面157與前進(jìn)棘爪125嚙合，并偏壓前進(jìn)棘爪離開輸出件51的齒121。
反向開關(guān)93并不安裝在搖桿43上或與之嚙合，因而搖桿可小于通常必須包括一用于接納反向開關(guān)的開口的普通搖桿。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)獲得了一個(gè)更緊湊的搖桿43，特別是具有更窄的輪廓，同時(shí)保持了更傳統(tǒng)搖桿的強(qiáng)度特性。
圖12-15公開了支承在外殼33中的彈簧53的細(xì)節(jié)，該彈簧53用于將棘爪47向齒121偏壓，并限制輸出件51沿與由棘爪引起的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。另一彈簧53與所示的相同，因此對(duì)其中一個(gè)的描述能滿足兩個(gè)。彈簧53包括一棘爪嚙合部161，用于與一對(duì)應(yīng)的棘爪47嚙合并將棘爪朝齒121偏壓。彈簧53的止動(dòng)部163與齒121嚙合，并限制輸出件51沿與由棘爪47引起的方向相反的方向反向旋轉(zhuǎn)。彈簧53還包括一獨(dú)立地偏壓棘爪嚙合部161和止動(dòng)部163的盤卷部167。一安裝在外殼33中的彈簧柱171(圖16)穿過(guò)彈簧盤卷部167，將彈簧53定位在扳手中。盤卷部167還包括一用于偏壓棘爪嚙合部161的棘爪盤卷175，和一用于獨(dú)立地偏壓止動(dòng)部163的止動(dòng)盤卷177。這些部分161、163獨(dú)立工作，雖然在優(yōu)選實(shí)施例中兩彈簧部和盤卷部175、177形成一個(gè)彈簧鋼絲。棘爪嚙合部161和止動(dòng)部163大致相互平行地分別從棘爪盤卷175和止動(dòng)盤卷177伸出。棘爪嚙合部161和止動(dòng)部163大致為L(zhǎng)形，止動(dòng)部163延伸越過(guò)棘爪嚙合部161而與輸出件51嚙合。每個(gè)扳手31具有兩個(gè)彈簧53，包括一前進(jìn)彈簧181，用于與前進(jìn)棘爪125嚙合，和一反向彈簧183，用于與反向棘爪127嚙合。
彈簧53的止動(dòng)部163和輸出件51的齒121成形和布置在外殼33中，使得當(dāng)輸出件沿由對(duì)應(yīng)棘爪47引起的方向旋轉(zhuǎn)后，該齒將每個(gè)彈簧的止動(dòng)部從輸出件向外推動(dòng)。這使得僅在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)，因而當(dāng)輸出件51沿相反方向旋轉(zhuǎn)后，止動(dòng)件163與齒121嚙合并禁止反向旋轉(zhuǎn)。止動(dòng)件163以一角度與輸出件51的齒121嚙合，該角度促使止動(dòng)件在受到反向旋轉(zhuǎn)力時(shí)楔入輸出件。這些力由止動(dòng)部163抵抗，以阻止輸出件51的反向旋轉(zhuǎn)。因此，止動(dòng)部163有足夠的剛度來(lái)禁止反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)不使輸出件51受到過(guò)多磨損。
操作中，扳手31向連接到輸出件51上的插口或類似工具提供可控的扭矩輸出。圖16-19表示出扳手31在單壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41旋轉(zhuǎn)的各階段的操作。當(dāng)壓縮空氣源聯(lián)接到扳手31后，按壓扳機(jī)35使空氣流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)41。發(fā)動(dòng)機(jī)41和空氣入口31的詳細(xì)結(jié)構(gòu)這里不作說(shuō)明，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員容易理解安裝壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)、扳機(jī)35和壓縮空氣源來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)。如從圖16-19中扳手31前方看到的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)軸71轉(zhuǎn)動(dòng)，突起77和襯套81一側(cè)至一側(cè)交替。實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)軸71旋轉(zhuǎn)，偏心突起77繞發(fā)動(dòng)機(jī)軸線M在圓形運(yùn)動(dòng)中移動(dòng)。但由于搖桿樞軸95，搖桿43的運(yùn)動(dòng)僅是一側(cè)至一側(cè)，相對(duì)于彈簧53和外殼33交替地上下移動(dòng)棘爪47。
轉(zhuǎn)到圖16，所示的扳手31位于其驅(qū)動(dòng)行程的中間位置，一反向棘爪127定位在輸出件51上。箭頭A表示輸出件51的旋轉(zhuǎn)方向。搖桿43位于其中間位置，兩棘爪銷117距輸出件5 1距離相等。反向彈簧183的棘爪嚙合部161與反向棘爪127嚙合，將反向棘爪偏壓到與輸出件51嚙合。反向彈簧183的止動(dòng)部163與輸出件51嚙合，禁止輸出件沿與由反向棘爪127引起的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)反向開關(guān)93(圖1)樞轉(zhuǎn)到一反向位置時(shí)，凸輪表面157與前進(jìn)棘爪125嚙合，將前進(jìn)棘爪偏壓離開輸出件齒121。通過(guò)與棘爪127嚙合，凸輪表面157還將彈簧181的止動(dòng)部163偏壓到脫離與輸出件51的嚙合。前進(jìn)彈簧181的棘爪嚙合部161和止動(dòng)部163繼續(xù)與前進(jìn)棘爪125嚙合，從而禁止該棘爪在扳手操作過(guò)程中在凸輪表面157上來(lái)回移動(dòng)。當(dāng)突起77和襯套81向左移動(dòng)時(shí)，搖桿43向左樞轉(zhuǎn)，將反向棘爪127向上推靠在輸出件51上，驅(qū)使該件沿相反方向旋轉(zhuǎn)。
圖17示出在驅(qū)動(dòng)行程末端的扳手31，反向棘爪127位于其壓靠在輸出件51上的完全伸出的位置。這里反向棘爪127嚙合并推動(dòng)齒121，將輸出件51旋轉(zhuǎn)到其單循環(huán)的極限。當(dāng)輸出件沿反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)部163已經(jīng)借助于止動(dòng)盤卷177的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而彈性移動(dòng)，使齒121沿反方向經(jīng)過(guò)止動(dòng)部。注意，反向棘爪127接觸反向彈簧183的止動(dòng)部163，并在行程的頂端將其略微推離輸出件。但是，假設(shè)輸出件51在反向棘爪127收縮后反向旋轉(zhuǎn)的話，止動(dòng)部163在齒121之間隨時(shí)準(zhǔn)備嚙合并保持輸出件51。凸輪表面157繼續(xù)推動(dòng)前進(jìn)棘爪125脫離與輸出件51的接觸。這里驅(qū)動(dòng)軸71的突起77位于其最左側(cè)位置，將搖桿43完全推到其左側(cè)運(yùn)動(dòng)的極限。
轉(zhuǎn)向圖18，搖桿處于其返回行程的中間位置。反向棘爪127已經(jīng)從其完全伸展的位置向下向內(nèi)移動(dòng)，與輸出件51的下一底部齒嚙合，以待另一驅(qū)動(dòng)行程。棘爪嚙合部161將反向棘爪127向輸出件51推動(dòng)，確保在返回行程中反向棘爪127與輸出件嚙合，使棘爪在返回行程之后準(zhǔn)備嚙合并旋轉(zhuǎn)輸出件。繼續(xù)嚙合前進(jìn)棘爪125，凸輪表面157限制了棘爪的運(yùn)動(dòng)，使其在輸出件反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與輸出件51保持充分的間隙。
圖19示出位于其返回行程終點(diǎn)的扳手31。搖桿43已經(jīng)樞轉(zhuǎn)到其最右側(cè)位置，其中反向棘爪的遠(yuǎn)端向下移動(dòng)到其最底部位置，此處它可嚙合輸出件51的又一個(gè)齒。棘爪嚙合部161繼續(xù)將反向棘爪127推向輸出件51，確保棘爪完全嚙合輸出件。對(duì)照分別表示反向棘爪127處于其完全伸展和完全收縮位置的圖17和19，一個(gè)單獨(dú)的返回行程使得棘爪自身重新定位在輸出件51上從其結(jié)束位置向下兩個(gè)齒121的位置。壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)41的每次旋轉(zhuǎn)將輸出件51轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于兩個(gè)齒的位置。對(duì)于附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)41與輸出件51的轉(zhuǎn)速之比為20∶1。通過(guò)改變各扳手部件的尺寸和形狀，可以獲得其它的傳動(dòng)比。
當(dāng)反向開關(guān)93位于前進(jìn)位置時(shí)，扳手31精確地按照如上所述工作，只是在前進(jìn)方向。反向開關(guān)93的凸輪表面157嚙合反向棘爪127，以禁止該棘爪與輸出件51嚙合。同時(shí)，反向彈簧183的止動(dòng)部163移動(dòng)而脫離與輸出件的嚙合。前進(jìn)彈簧181向內(nèi)推動(dòng)前進(jìn)棘爪125而嚙合輸出件51，以沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)。前進(jìn)彈簧181的止動(dòng)部163移動(dòng)而與輸出件51嚙合，以防止沿相反方向反向旋轉(zhuǎn)。
在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，附圖中所示的扳手結(jié)構(gòu)可以改變。例如，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，部件可由多于一部分材料制造。另外，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，所公開元件和替換材料的尺寸和比例可進(jìn)行替換。
有鑒于此，將看到，本發(fā)明的幾個(gè)目的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，其它有利結(jié)果已經(jīng)獲得。
當(dāng)介紹本發(fā)明或其優(yōu)選實(shí)施例中的元件時(shí)，冠詞“a”、“an”、“the”和“said”希望表示有一個(gè)或多個(gè)元件，術(shù)語(yǔ)“comprising”、“including”和“having”希望是內(nèi)含的，表示在所列元件之外還有其它元件。
由于如上所述在不脫離本發(fā)明范圍的前提下可進(jìn)行多種改變，上面說(shuō)明書中包含的及在附圖中示出的全部?jī)?nèi)容應(yīng)理解為示意性的，而不是限定意義上的。
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，該扳手包括一外殼；一由該外殼支承的空氣入口，上述入口的尺寸和形狀確定為可聯(lián)接到一壓縮空氣源上；一設(shè)置在該外殼中并與用于接收壓縮空氣的該空氣入口流體聯(lián)通的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，上述發(fā)動(dòng)機(jī)包括一當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過(guò)上述發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸；一可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在該外殼中的搖桿，該搖桿在操作中聯(lián)接到該驅(qū)動(dòng)軸上，使得該驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該搖桿的擺動(dòng)；至少一個(gè)可樞轉(zhuǎn)地連接到該搖桿上的棘爪；一具有齒的輸出件，該輸出件安裝在該外殼中用于繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)，并從該外殼中伸出用于將扭矩傳遞到一物體，上述棘爪的形狀和尺寸確定為可與該輸出件的齒嚙合，以旋轉(zhuǎn)該輸出件；及至少一個(gè)支承在該外殼中的彈簧，用于將上述至少一個(gè)棘爪偏壓在齒上，上述至少一個(gè)彈簧的形狀和尺寸確定為用于限制該輸出件沿與由該棘爪引起的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該彈簧包括一棘爪嚙合部和一止動(dòng)部，該棘爪嚙合部嚙合上述棘爪并將上述棘爪偏壓在該齒上，該止動(dòng)部可與該齒嚙合，以限制該輸出件沿與由該棘爪引起的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該止動(dòng)部和齒成形和布置在該外殼中，使得當(dāng)輸出件沿由該棘爪引起的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該齒將該止動(dòng)部從該輸出件向外推而允許旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)輸出件沿相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該止動(dòng)部嚙合該齒，以阻止上述反向旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中上述彈簧還包括一盤卷部，該盤卷部成形為獨(dú)立地偏壓該棘爪嚙合部和該止動(dòng)部。
5.如權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該盤卷部包括一用于偏壓該棘爪嚙合部的棘爪盤卷和一用于偏壓該止動(dòng)部的止動(dòng)盤卷。
6.如權(quán)利要求5所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該彈簧成形為一條彈簧鋼絲。
7.如權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該爪嚙合部和止動(dòng)部彼此平行地分別從該棘爪盤卷和該止動(dòng)盤卷伸出。
8.如權(quán)利要求7所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該爪嚙合部和止動(dòng)部大致為L(zhǎng)形。
9.如權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該止動(dòng)部延伸越過(guò)該爪嚙合部。
10.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中上述棘爪中的兩個(gè)包括一前進(jìn)棘爪和一反向棘爪；上述彈簧中的兩個(gè)包括一前進(jìn)彈簧和一反向彈簧。
11.如權(quán)利要求10所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，還包括一用于調(diào)轉(zhuǎn)輸出件旋轉(zhuǎn)方向的反向開關(guān)。
12.如權(quán)利要求11所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該反向開關(guān)設(shè)置成用于選擇性地嚙合上述至少兩個(gè)棘爪中的至少一個(gè)，以克服作用于棘爪上的彈簧的偏壓，從而禁止與上述輸出件嚙合。
13.如權(quán)利要求12所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該反向開關(guān)在該外殼中繞一樞軸樞轉(zhuǎn)，上述反向開關(guān)可在一前進(jìn)位置與一反向位置之間樞轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該反向開關(guān)還包括一從該開關(guān)伸出的凸輪表面，上述凸輪偏離反向開關(guān)的樞軸，使得將開關(guān)樞轉(zhuǎn)到前進(jìn)位置與反向棘爪嚙合，并將上述反向棘爪偏壓到離開上述輸出件齒，而將開關(guān)樞轉(zhuǎn)到反向位置與前進(jìn)棘爪嚙合，并將上述前進(jìn)棘爪偏壓到離開上述輸出件齒。
15.一種氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，該扳手包括一外殼；一由該外殼支承的空氣入口，上述入口的尺寸和形狀確定為可聯(lián)接到一壓縮空氣源上；一設(shè)置在該外殼中并與用于接收壓縮空氣的該空氣入口流體聯(lián)通的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，上述發(fā)動(dòng)機(jī)包括一當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過(guò)上述發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸；一可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在該外殼中的搖桿，該搖桿在操作中聯(lián)接到該驅(qū)動(dòng)軸上，使得該驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該搖桿的擺動(dòng)；至少兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)地連接到該搖桿上的棘爪；一具有齒的輸出件，該輸出件安裝在該外殼中用于繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)，并從該外殼中伸出用于將扭矩傳遞到一物體，上述棘爪的形狀和尺寸確定為可交替與該輸出件的齒嚙合，以旋轉(zhuǎn)該輸出件；及至少一個(gè)支承在該外殼中的彈簧，用于將上述至少兩個(gè)棘爪中的至少一個(gè)偏壓在齒上，上述至少一個(gè)彈簧的形狀和尺寸確定為用于限制該輸出件沿與由該棘爪引起的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，上述彈簧包括一嚙合上述棘爪并將上述棘爪偏壓在齒上的棘爪嚙合部，一止動(dòng)部，該止動(dòng)部可與齒嚙合，以限制輸出件沿與由棘爪引起的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，及一成形為獨(dú)立地偏壓該棘爪嚙合部和該止動(dòng)部的盤卷部，上述盤卷部包括一用于偏壓該棘爪嚙合部的棘爪盤卷和一用于偏壓該止動(dòng)部的止動(dòng)盤卷，上述止動(dòng)部和齒成形和布置在該外殼中，使得當(dāng)輸出件沿由該棘爪引起的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該齒將該止動(dòng)部從該輸出件向外推而允許旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)輸出件沿相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該止動(dòng)部嚙合該齒，以阻止上述反向旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該彈簧成形為一條彈簧鋼絲。
17.如權(quán)利要求16所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該爪嚙合部和止動(dòng)部大致為L(zhǎng)形，且大致彼此平行地分別從該棘爪盤卷和該止動(dòng)盤卷伸出，其中上述止動(dòng)部延伸越過(guò)該棘爪嚙合部。
18.如權(quán)利要求17所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，還包括一用于調(diào)轉(zhuǎn)輸出件旋轉(zhuǎn)方向的反向開關(guān)。
19.如權(quán)利要求18所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該反向開關(guān)設(shè)置成用于選擇性地嚙合上述至少一個(gè)棘爪，以克服作用于棘爪上的彈簧的偏壓，從而禁止與上述輸出件嚙合。
20.如權(quán)利要求19所述的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，其中該反向開關(guān)在該外殼中繞一樞軸樞轉(zhuǎn)，上述反向開關(guān)可在一前進(jìn)位置與一反向位置之間樞轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手包括一對(duì)單獨(dú)彈簧，每個(gè)彈簧偏壓一對(duì)應(yīng)棘爪與一輸出件嚙合，并禁止該輸出件與對(duì)應(yīng)棘爪相反地反向旋轉(zhuǎn)。該棘爪和彈簧結(jié)構(gòu)允許扳手頭部小于常規(guī)的氣動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)扳手，并使扳手更容易進(jìn)入小空間中。彈簧可廉價(jià)制造成一條彈簧鋼絲，具有用于偏壓棘爪并禁止輸出件反向旋轉(zhuǎn)的獨(dú)立的彈簧盤卷。
文檔編號(hào)B25B13/46GK1425536SQ02126378
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月19日
發(fā)明者泉澤修 申請(qǐng)人:S.P.空氣株式會(huì)社