用于滚子棘轮离合器的偏置和换向机构制造技术

配置可换向棘轮工具的滚子离合机构，以包括用于在所述滚子离合机构中偏置滚子的偏置和换向机构。基于所述换向机构可选择位置，所述滚子离合机构的笼状构件将滚子置于在顺时针位置或逆时针位置。所述换向机构向所述笼状构件施加连续的偏置力，使得所述滚子持续偏置并快速地接合在所述驱动主体和所述驱动头之间。施加到所述笼状构件的持续偏置力减小了棘轮角度，提高了可换向棘轮工具的性能。

【技术实现步骤摘要】
用于滚子棘轮离合器的偏置和换向机构
本申请一般涉及用于向物体施加扭矩的工具。特别地，本申请涉及用于可换向的棘轮型工具的滚子离合机构。
技术介绍
可换向的棘轮工具，例如套筒扳手和驱动器，一般用于汽车、工业和家庭领域中，用于安装和移除螺纹紧固件，以及向工件，例如螺纹紧固件，施加一定量的扭矩和/或角位移。棘轮工具内的各种机构被配置为防止棘轮驱动头相对于工具把手在一个方向上旋转，以及允许棘轮驱动头相对于工具把手在相反方向上旋转。这样，通过重复工具把手的小角度移动、且在每次移动后不用将工具头从紧固件下移出的情况下，驱动头能够向紧固件施加大角度的扭矩。对于一般的棘轮工具，每次移动的较小角度运动必须达到最小角位移，以克服齿隙和组件在制造公差内累积的尺寸变化。每次移动后，在每次移动之后通过一些最小的角位移来倒回棘轮工具的手柄，提供了棘轮主体相对于驱动构件的足够旋转，以克服齿隙和尺寸变化，从而将工具配置为用于在下一运动中施加扭矩。需要把手过多角位移的棘轮工具可能无法在狭窄空间中使用。因此，需要减小或消除传统棘轮工具的最小角位移限制，例如棘轮角度，以便该工具可以在手柄的角位移可能受阻的地方使用。
技术实现思路
本申请的一方面包括降低棘轮主体与驱动头之间的相对旋转的可换向的棘轮工具的滚子离合机构。可换向的棘轮工具包括用于滚子离合器的偏置和换向机构。基于换向机构的位置，滚子离合机构的笼状构件将滚子置于顺时针位置或逆时针位置。所述换向机构向所述笼状构件施加持续的偏置力，使得所述滚子被偏置，以快速配合在所述棘轮主体和所述驱动头之间。施加在所述笼状构件的持续偏置力减小了用于提高所述换向棘轮工具性能的棘轮角度。附图说明为了更容易地理解本专利技术所要保护的主题，提供了附图中所示的实施例，其中，当附图与以下的描述结合起来时，本专利技术的结构和操作，以及其许多优点应当容易理解和领会。图1A为本申请一实施例的可换向棘轮装置的前部分解透视图；图1B为本申请一实施例的可换向的棘轮装置的后部、分解透视图；图2为根据本申请中的一个方面的、限定在驱动构件与棘轮主体之间的滚子的放大平面图；图3A为根据本申请中的一个方面的、配置为在第一方向施加扭矩的可换向棘轮装置的平面图；图3B为根据本申请中的一个方面的、配置为在第二方向施加扭矩的图3A的可换向的棘轮装置的平面图；图4为根据本申请的一个方面的、在可换向的棘轮装置中配合在在换向套筒和笼状构件之间偏置构件的平面图；图5为描述根据本申请的一个方面的配置棘轮驱动器的方法的流程图。应当理解的是，包括记录在内的描述以及材料、尺寸和其中讨论的公差是简单的建议，因此，本领域技术人员在本申请的保护范围之内可以修改这些建议。具体实施方式虽然本专利技术可实施的实施例有许多不同的形式，但是附图所示的以及将会在此详细描述的是本专利技术的优选实施例，该实施例可被认为是本专利技术原理的举例，本专利技术的保护范围不受所述实施例的限制。图1A和1B所示的是根据本专利技术的一个方面的可换向的棘轮工具的实施例。在本实施例中，可换向的棘轮工具100包括棘轮主体102、尺寸适合并可以设置在棘轮主体102中的笼状构件108、尺寸适合并同轴地设置在笼状构件108中的换向套筒116、以及驱动构件104，其中驱动构件104包括轴部105，轴部105的尺寸适于可旋转地置于换向套筒116中。多个滚子106通过笼状构件108限定在棘轮主体102的内表面118与驱动构件104之间。根据本专利技术的一个方面，驱动构件104和换向套筒116可选择地限定在相对于彼此的第一角位移或第二角位移中。配置至少一个偏置构件110以在换向套筒116和笼状构件108之间施加大致连续的旋转偏置力。如图1A和1B所示，在一实施例中，偏置构件110可以包括一对压缩弹簧110、111。根据本专利技术的一个方面，当驱动构件104和换向套筒116之间的角位移从第一角位移切换到第二角位移时，配置笼状构件108以将滚子106从驱动构件104上相应的第一位置切换到驱动构件104上相应的第二位置。换向杠杆（未图示）可以与换向套筒116连接，或者，可以与换向套筒116一体成型，例如，作为单个组件。滚子106为圆柱形的形状和尺寸，当滚子位于它们相应的第一位置时，滚子可选择地仅在旋转的第一方向阻止棘轮主体102和驱动构件104的相对运动，当滚子位于它们相应的第二位置时，滚子仅在与旋转的第一方向相反的第二方向阻止棘轮主体102与驱动构件104的相对运动。根据本专利技术的一方面，棘轮主体102包括限定在圆形孔120内壁上的内表面118。在一实施例中，笼状构件108包括环形基座122和多个自环形基座122的侧边延伸的轴向手指124。环形基座122的具有合适的尺寸并同轴地设置在圆形孔120内，其中，手指124充分地避免与内表面118接触，以共同限定笼孔126。在本实施例中，挡块134自环形基座径向地延伸入笼孔126中。在一实施例中，换向套筒116是半环形换向套筒，该半环形换向套筒包括尺寸适于同轴地位于笼孔126中的半环形外壁128和限定中央孔132的半环形内壁130。换向挡块134限定与中央孔132的第一部分具有相同直径的中央孔132的第二部分。在一实施例中，根据本专利技术的一方面，半环形换向套筒116包括第一端部136和第二端部138。第一偏置构件110配合在第一端部136和挡块134之间。第二偏置构件111配合在第二端部138和挡块134之间。在一实施例中，驱动构件104包括轴部105，轴部105的尺寸设置为可旋转地包含在中央孔132中，并且驱动主体与轴部同轴。根据本专利技术的一方面，驱动主体140包括扇形的外表面142。驱动构件104也可以包括自驱动主体104延伸并与轴部105同轴的驱动柄144。在一实施例中，可以配置驱动柄144为方形套筒驱动器。在其他实施例中，驱动柄144可以是任一公知的棘轮驱动结构，例如，螺丝驱动头。其他实施例中，例如，在不脱离本专利技术保护范围的情况下，可以配置钻头卡盘、套筒扳手头或者插口代替驱动柄144。根据本专利技术的一方面，至少一个接合构件设置在驱动构件104和换向套筒116之间。配置接合构件以在相对于彼此的第一角位移或第二角位移限制驱动构件104和换向套筒116。例如，在一实施例中，驱动构件104包括朝向换向套筒116的肩部146（见图1B）。肩部146包括袋部148，袋部148具有合适的尺寸以容纳棘爪弹簧112。换向套筒116包括至少两个朝向肩部146且相对彼此呈角度设置的制动腔150。接合构件包括制动球，该制动球的尺寸与制动腔150中的任意一个以及棘爪弹簧112匹配。棘爪弹簧112至少部分地保持在袋部148中并被压缩在制动球114和驱动构件104之间。棘轮主体102、滚子106和驱动构件104之间的配合如图2所示。为了使棘轮工具100从棘轮主体102向驱动构件104施加扭矩，滚子106摩擦地楔在圆形孔120的内表面118之间。如图2所示，驱动构件104可以相对于棘轮主体102逆时针自由地旋转，但是当相对于棘轮主体102在顺时针方向旋转时，驱动构件104被锁定，因此，从棘轮主体102上传递扭矩。根据本专利技术的一个方面，滚子106分别限定在笼状构件108的相应的两个手指124之间。滚子106也限定在圆形孔120的内表面11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可换向棘轮装置，包括：    棘轮主体；    笼状构件，其同轴地设置在所述棘轮主体内；    换向套筒，其同轴地设置在所述笼状构件内；    驱动构件，其包括轴部，该轴部的尺寸适于使所述轴部可旋转地包含在所述换向套筒中；    滚子，其由所述笼状构件限定在所述棘轮主体和所述驱动构件之间，以及    偏置构件，该偏置构件被配置为在所述换向套筒和所述笼状构件之间施加连续的旋转偏置力；其特征在于，所述驱动构件和所述换向套筒相对于彼此被限定在第一角位移或第二角位移上。

【技术特征摘要】
2014.04.25 US 14/261,9031.一种可换向棘轮装置，包括：棘轮主体，其包括限定圆形孔的内表面；笼状构件，其设置在所述棘轮主体中且包括：环形基座，其设置在所述圆形孔中以共同限定一笼孔；手指，其自所述环形基座轴向延伸；以及径向挡块，其自所述环形基座延伸至所述笼孔中；换向套筒，其设置在所述笼状构件中；驱动构件，其包括轴部，该轴部适于使所述轴部由所述换向套筒保持，其中所述驱动构件和换向套筒之间的位移为第一和第二位移中的任何一个；滚子，其由所述笼状构件保持在所述棘轮主体和所述驱动构件之间，以及偏置构件，该偏置构件适于在所述换向套筒和所述笼状构件之间施加偏置力。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏置构件包括压缩弹簧。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述笼状构件适于在所述驱动构件与所述换向套筒从第一位移移动至第二位移时、将所述滚子从所述驱动构件上的第一位置切换至所述驱动构件上的第二位置。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述滚子的尺寸使得当所述滚子位于所述第一位置时，仅在旋转的第一方向上阻止所述棘轮主体和所述驱动构件之间的相对运动，以及当所述滚子处于所述第二位置上时，仅在与旋转的第一方向相反的旋转的第二方向上阻止所述棘轮主体与所述驱动构件之间的相对运动。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换向套筒为环形且包括设置在所述笼孔中的外壁以及限定中央孔的第一部分的内壁。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述径向挡块限定了与所述中央孔的第一部分具有相同直径的所述中央孔的第二部分。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述换向套筒包括第一端部和第二端部，并且其中，第一偏置构件接合在所述第一端部和所述径向挡块之间，第二偏置构件接合在所述第二端部和所述径向挡块之间。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动构件包括与所述轴部同轴的驱动主体，所述驱动主体包括扇形的外表面。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述驱动构件还包括驱动柄，所述驱动柄自与所述轴部同轴的所述驱动主体延伸。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述驱动柄形成方形的套筒驱动器。11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滚子保持在所述手指之间以及所述棘轮主体的所述内表面与所述驱动主体的所述扇形表面之间。12.根据权利要求11所述的装置，还包括设置在所述驱动构件所述换向套筒之间的接合构件。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，驱动构件包括朝向所述换向套筒的肩部，所述肩部包括袋部，该袋部适于保持棘爪弹簧，其中，所述换向套筒包括朝向所述肩部并彼此移位的两个制动腔；所述接合构件包括制动球，所述制动球的尺寸适于配合在所述制动腔中的任意一个中，所述棘爪弹簧至少部分地保持在所述袋部中并被压缩在所述制动球和所述驱动构件之间。14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述驱动构件与所述换向套筒之间的位移从所述第一位移切换为所述第二位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·罗斯，
申请(专利权)人：施耐宝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US