專利名稱：棘齒手動(dòng)螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
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棘齒手動(dòng)螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置
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參考附錄 不適用。
背景技術(shù)：
手動(dòng)螺紋器，并且尤其是，棘齒手動(dòng)螺紋器，被用在多種應(yīng)用中以在管、 螺栓或管道的端部上形成螺紋。 一旦被形成，帶螺紋的端部然后能與其他帶 螺紋的部件(例如緊固件、聯(lián)結(jié)器或閥、或者管或管道的其它部分)相嚙合。
棘齒手動(dòng)螺紋器典型地包括棘齒組件、棘齒手柄，和可拆除的模頭，該 模頭能選擇性地與棘齒組件相接合，以在感興趣的管或管道中切割出所需的 螺紋。
棘齒手動(dòng)螺紋器通常是"封閉式的"或者"暴露式的"。這些術(shù)語(yǔ)指的 是棘齒機(jī)構(gòu)是封閉的還是暴露的。典型地，當(dāng)使用相對(duì)小的模頭時(shí)，棘齒機(jī) 構(gòu)被中心布置的接合構(gòu)件封閉。適配器安裝在這個(gè)構(gòu)件之內(nèi)并且繼而，接合 并保持模頭。在暴露式的結(jié)構(gòu)中，具有棘齒環(huán)構(gòu)件和向外突出的鍵或齒的集 合的模頭與相應(yīng)的棘齒頭部結(jié)合使用。當(dāng)(模頭的)棘齒環(huán)被布置在棘齒頭 部之內(nèi)時(shí)，棘齒鍵被固定在棘齒頭部?jī)?nèi)的爪所接合。
希望例如通過(guò)棘齒螺紋器形成帶螺紋的管端的用戶，首先選擇要使用的 合適的模頭。模頭依照該模頭被用于的管或管道的直徑、螺紋的大小和結(jié)構(gòu)、 以及管的材料的類型而變化，而該模頭被用于的管或管道的直徑、螺紋的大 小和結(jié)構(gòu)、以及管的材料的類型繼而能決定要使用的特定模頭。所選擇的模頭然后與棘齒組件相接合。根據(jù)棘齒是封閉式的還是暴露式 的，模頭與連接器一起使用(如果棘齒是封閉式的)或者模頭被配備棘齒環(huán) 構(gòu)件(如果棘齒是暴露式的)，并且與棘齒頭部相接合。然后能如所需的那 樣使用由此產(chǎn)生的組件。
當(dāng)組裝暴露式的棘齒組件時(shí)，爪被向后拉以/A^朿齒頭部的內(nèi)接收區(qū)域縮
回爪末端。這使(模頭的)棘齒環(huán)構(gòu)件能被定位在棘齒頭部之內(nèi)。在環(huán)構(gòu)件 已經(jīng)被合適地定位之后，爪被釋放并且通過(guò)彈簧驅(qū)策爪與沿著環(huán)構(gòu)件的外周 邊的一系列4建相接合。
盡管目前已知的棘齒組件通常是令人滿意的，但是仍然需要改進(jìn)的棘齒 組件。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置，其包括棘齒頭部， 該棘齒頭部包括本體，該本體限定頸部、爪接收構(gòu)件、外表面和內(nèi)圓周表面。 內(nèi)表面限定中空內(nèi)部。爪接收構(gòu)件限定一在棘齒頭部的外表面和內(nèi)表面之間 延伸的進(jìn)入孔。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置還包括棘齒環(huán)，該棘齒環(huán)包括沿著環(huán)的
外周布置的向外延伸的鍵(spline)的集合。環(huán)和鍵的集合的大小被設(shè)定為 能安裝在棘齒頭部的中空內(nèi)部之內(nèi)。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置還包括爪組件，該 爪組件包括末端適于接合棘齒環(huán)的鍵的爪、至少一個(gè)偏壓構(gòu)件，和接合到爪 的與末端相對(duì)的端部區(qū)域的把手。爪組件至少部分地布置在爪接收構(gòu)件的進(jìn) 入孔中。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置還包括一套筒，該套筒被布置在進(jìn)入孔之內(nèi)并 且限定一供爪延伸穿過(guò)的縱向通道。套筒被布置在爪和被限定在爪接收構(gòu)件 中的進(jìn)入孔之間。
在另一方面，本發(fā)明提供一種包括棘齒頭部的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，該 棘齒頭部具有本體，該本體限定頸部、爪接收構(gòu)件、外表面，和內(nèi)圓周表面。 棘齒頭部本體的內(nèi)表面限定中空區(qū)域。爪接收構(gòu)件限定了在棘齒頭部本體的 外表面和內(nèi)表面之間延伸的進(jìn)入孔。棘齒頭部還具有與本體的頸部相接合的 手柄。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件還包括模頭，該模頭具有包括向外突出的鍵的集 合的棘齒環(huán)。鍵圍繞棘齒環(huán)的周邊成排地排列。環(huán)和鍵的集合適于安裝在棘 齒頭部的中空區(qū)域之內(nèi)。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件還包括爪組件，該爪組件包括 末端用于接合棘齒環(huán)的鍵的集合的圓柱形的爪、至少一個(gè)偏壓構(gòu)件，和連接到爪的與末端相對(duì)的一端的抓持構(gòu)件。爪組件被滑動(dòng)地布置在被限定在棘齒 頭部的爪接收構(gòu)件內(nèi)的進(jìn)入孔中。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)一步包括套筒，該 套筒具有第一端、與第一端相對(duì)的第二端、和在第一端與第二端之間延伸的 孔。套筒被布置在被限定在爪接收構(gòu)件中的進(jìn)入孔之內(nèi)，并且爪延伸穿過(guò)套 筒的孔。
在又另一方面，本發(fā)明提供一種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置，其包括具有本體 的棘齒頭部，該本體限定向外延伸的頸部、爪接收構(gòu)件、外表面，和限定本 體的中空內(nèi)部的內(nèi)表面。爪接收構(gòu)件限定在本體的外表面和內(nèi)表面之間延伸 的進(jìn)入孔。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置還包括爪，該爪被滑動(dòng)地布置在被限定在爪 接收構(gòu)件中的進(jìn)入孔中。而且，棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置包括爪伸展組件，該爪 伸展組件也被布置在被限定在爪接收構(gòu)件中的進(jìn)入孔中。爪伸展組件包括套 筒，該套筒限定一在套筒長(zhǎng)度上延伸的縱向通道，和至少一個(gè)與套筒相接觸 的偏壓構(gòu)件。爪至少部分地在套筒的縱向通道之內(nèi)延伸。
在另一其他方面，本發(fā)明提供一種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)，其包括棘齒頭部， 該棘齒頭部限定外表面和內(nèi)表面。內(nèi)表面限定基本上中空的圓柱形狀的內(nèi) 部。頭部還包括向外突出的爪接收構(gòu)件。頭部也限定延伸穿過(guò)爪接收構(gòu)件到 達(dá)棘齒頭部的內(nèi)部的進(jìn)入孔。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)還包括模頭，該模頭具有棘齒 環(huán)，該棘齒環(huán)包括繞模頭的外周區(qū)域延伸的鍵的集合。模頭的大小被設(shè)定為 適于被定位在棘齒頭部的內(nèi)部之內(nèi)。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置還包括套筒，該套 筒被布置在被限定在棘齒頭部?jī)?nèi)的進(jìn)入孔中。套筒具有第一端和第二端，并 限定了在第一端與第二端之間延伸的縱向通道。棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)還包括爪， 該爪被滑動(dòng)地布置在被限定在棘齒頭部?jī)?nèi)的進(jìn)入孔中，并且在被限定在套筒 中的縱向通道之內(nèi)延伸。爪具有末端，該末端適于延伸到棘齒頭部的內(nèi)部中， 并且延伸到模頭的相鄰鍵之間。


圖l是傳統(tǒng)的棘齒組件的分解圖。
圖2是與圖1中示出的棘齒組件結(jié)合使用的典型的模頭、模具、和蓋板 的分解圖。
圖3是優(yōu)選實(shí)施方式的棘齒頭部和爪伸展組件的分解圖。 圖4是在圖3中示出的棘齒頭部的前視圖。
8圖5是在圖3中示出的棘齒頭部的側(cè)視圖。 圖6是優(yōu)選實(shí)施方式的爪的透視圖。 圖7是在圖6中示出的爪的側(cè)視圖。 圖8是優(yōu)選實(shí)施方式的套筒的透視圖。 圖9是圖8中示出的套筒的側(cè)視圖。 圖IO是優(yōu)選實(shí)施方式的彈簧的透視圖。 圖ll是另一優(yōu)選實(shí)施方式的彈簧的透視圖。 圖12是優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件的透視圖。 圖13是圖3中示出的棘齒組件處于部分組裝狀態(tài)時(shí)的平面俯視圖。 圖14是在圖3中示出的棘齒組件處于部分組裝狀態(tài)時(shí)相對(duì)于圖4的后 視圖。
圖15是穿過(guò)圖13中的剖面線A-A得到的詳細(xì)的局部橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種使用特定的爪伸展組件的棘齒組件，并且尤其是一種棘 齒手動(dòng)螺紋器驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件能被結(jié)合在傳統(tǒng)的棘齒頭部 內(nèi)，并能在傳統(tǒng)的棘齒頭部?jī)?nèi)使用。本發(fā)明還提供了包括爪伸展組件的各種 優(yōu)選實(shí)施方式的棘齒頭部。
圖l是如下所述的傳統(tǒng)的棘齒組件的分解圖。該組件包括棘齒頭部IO， 其具有向外延伸的頸部12和爪接收構(gòu)件14。爪接收構(gòu)件之內(nèi)限定了孔或通 道，該孔或通道提供到達(dá)棘齒頭部10的內(nèi)部的通路。在棘齒頭部10的至少 一個(gè)面上，并且優(yōu)選為在兩個(gè)面上，限定圓形的環(huán)座16。圓柱形的爪20祐_ 滑動(dòng)地布置在接收構(gòu)件14內(nèi)。爪20被布置在彈簧24之內(nèi)或者以其它方式 與彈簧接合，被布置在接收構(gòu)件14內(nèi)的孔或通道之內(nèi)，并且典型地被連接 到沿著頭部10的外部定位的把手26,因此將爪20保持在接收構(gòu)件14之內(nèi)。 通常，止動(dòng)銷22被插入穿過(guò)限定在爪20和把手26內(nèi)的孔，以將把手26固 定到爪20上，并且?guī)椭鷮⒆?0保持在如本文將更充分地描述的那樣的縮回 位置。銷22也指示棘齒組件的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。也就是說(shuō)，爪20的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方位 由銷22的位置指示。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，爪20相對(duì)于模頭的方位，如本文所解釋 的那樣，確定了棘齒組件的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。并且因此，銷22的位置指示了能在 順時(shí)針?lè)较蛏线€是在逆時(shí)針?lè)较蛏向?qū)動(dòng)棘齒。手柄30與棘齒頭部IO結(jié)合使用，并且手柄優(yōu)選地通過(guò)帶螺紋的端部區(qū)域32 ^^皮固定到頸部構(gòu)件12上。
參考圖2,模頭55與棘齒頭部10 (圖1)結(jié)合使用，以形成工作棘齒組 件。模頭55包括棘齒環(huán)40和模具接收端50。棘齒環(huán)40包括具有多個(gè)向外 延伸的鍵44的圓柱形本體，鍵44優(yōu)選地被布置為圍繞棘齒環(huán)40的外圓周 或周邊類似成排地排列。棘齒環(huán)40還包括兩個(gè)圓周滾道(circumferential race ) 或?qū)蛑睆?piloting diameter),分別位于在鍵44排的兩側(cè)上。具體而言， 第一圓周滾道43被限定為鄰近棘齒環(huán)40的端部區(qū)域，并且在鍵44排和那 個(gè)端部之間延伸。并且，第二圓周滾道45被限定為鄰近4建44排的另一側(cè)， 并且在鍵44排和以下將描述的環(huán)形頭部座42之間延伸。每個(gè)圓周滾道43 和45的直徑優(yōu)選為是相同的。而且，滾道(race) 43和45的直徑優(yōu)選為稍 微大于跨越棘齒環(huán)40的直徑得到的鍵44排的最大跨距。典型地，棘齒環(huán)40、 鍵44、滾道43和45、以及模具接收端50是一體式部件的形式，例如單個(gè) 鑄件。沿著鄰近圓周滾道45的外圓周區(qū)域限定環(huán)形頭部座42。 一個(gè)或多個(gè) 模具58 (即，在感興趣的管道或管上形成或"切割"螺紋的部件)與模具接 收端50相接合，并且通過(guò)蓋板60和一個(gè)或多個(gè)緊固件62被保持在模具接 收端50上。優(yōu)選地，模具58被布置在模具接收端50和蓋板60之間。典型 地，使用四個(gè)模具，并且每個(gè)模具被布置在接收槽59之內(nèi)，該接收槽59是 由沿著模具接收端50的兩個(gè)向外地突出的構(gòu)件57a和57b之間限定的。
將會(huì)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)將模頭55插入和放置在棘齒頭部10的大體上開(kāi)口的內(nèi) 部區(qū)域之內(nèi)時(shí)，爪20能從其處于棘齒頭部50內(nèi)的縮回位置被釋放并延伸， 以在相鄰的鍵構(gòu)件44之間限定的各凹部之內(nèi)延伸。在這種方式中，當(dāng)爪在 各鍵44之間延伸時(shí)，棘齒環(huán)40并且因此模頭55能與棘齒頭部10轉(zhuǎn)動(dòng)地接 合。也將會(huì)理解，能在任一方向上將模頭55插入到棘齒頭部IO的開(kāi)口的內(nèi) 部區(qū)域之內(nèi)。也就是說(shuō)，模頭的模具接收端50能與圖1所示的頭部10的工 作面面向相同的方向或相反的方向。圖1和2所示的棘齒頭部組件和環(huán)組件 是暴露式棘齒機(jī)構(gòu)的 一個(gè)例子。
圖3示出了優(yōu)選實(shí)施方式的棘齒頭部110和優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組 件。棘齒頭部110包括本體112,本體112包括頸部114和爪接收構(gòu)件122。 優(yōu)選地，在向外突出的本體和頸部構(gòu)件之間提供一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件，例如 加強(qiáng)構(gòu)件116、 118和120。在爪接收構(gòu)件之內(nèi)限定保持槽124，并且該保持 槽124優(yōu)選為橫切過(guò)那個(gè)構(gòu)件的寬度。當(dāng)使用裝置時(shí)，也就是，當(dāng)形成螺紋時(shí)，保持槽124提供爪200的方位。如本文更加詳細(xì)地解釋的那樣，當(dāng)爪200 延伸到棘齒頭部IIO的內(nèi)部中從而接合在模頭(未示出)的^4定之間時(shí)，保 持槽124促使爪200的末端206相對(duì)于模頭的各鍵對(duì)準(zhǔn)并被布置到適當(dāng)方位。 當(dāng)從鍵縮回時(shí)，例如當(dāng)改變模頭時(shí)，爪接收構(gòu)件122的頂部末端表面為爪提 供支撐。棘齒頭部110的本體112限定外表面130、內(nèi)圓周表面140、圓形 環(huán)座134，和在表面130與140之間延伸的相對(duì)指向的環(huán)形后部區(qū)域138。 在后部區(qū)域138之內(nèi)的棘齒頭部IIO的相對(duì)面上能提供第二圓形環(huán)座。在棘 齒頭部110的本體112之內(nèi)還限定了爪進(jìn)入孔146(圖3中未示出)，其為爪 (例如保持在接收構(gòu)件122之內(nèi)的爪200 )提供通路。爪進(jìn)入孔146優(yōu)選為 延伸穿過(guò)棘齒頭部110的圓柱形壁并且延伸穿過(guò)接收構(gòu)件122的圓柱形通道 的形式。如本文更詳細(xì)地描述的那樣，爪進(jìn)入孔146的大小被設(shè)定為適于容 納爪200和它的相關(guān)組件。當(dāng)爪200被定位在接收構(gòu)件122之內(nèi)時(shí)，把手150 或其它抓持構(gòu)件能被連接到爪200。銷152通過(guò)插入穿過(guò)被限定在把手150 內(nèi)的孔154和^皮限定在爪200內(nèi)的孔202,來(lái)將爪200的一端固定到把手150。 爪200還包括本文更加詳細(xì)描述的成角度的末端區(qū)域206。把手150優(yōu)選地 限定一下側(cè)凸緣151。把手150優(yōu)選地還限定一圍繞把手150的外周邊的齒 狀抓持區(qū)域156。
圖3還示出了優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件，爪伸展組件包括爪200、套 筒180、和一個(gè)或多個(gè)偏壓構(gòu)件，例如彈簧170和190。依照優(yōu)選實(shí)施方式， 爪200和彈簧190被插入到中空?qǐng)A柱形構(gòu)件或套筒180之內(nèi)。套筒被適當(dāng)?shù)?定位在彈簧190和170之間。爪200、套筒180和彈簧170、 190被布置在限 定在接收構(gòu)件122內(nèi)的爪進(jìn)入孔146之內(nèi)，使得可通過(guò)槽124或沿著接收構(gòu) 件122的頂部表面4妄近爪200的頭部204。這種結(jié)構(gòu)允i午銷152能^皮插入穿 過(guò)其中，并允許銷152進(jìn)一步能被接合在限定在把手150內(nèi)的孔154之內(nèi)。 如本文更詳細(xì)地描述的那樣，保持環(huán)160和墊圈162能被布置在孔146內(nèi)。
圖4示出了優(yōu)選實(shí)施方式的^^齒頭部110的前^L圖。這個(gè)^L圖示出了在 內(nèi)圓周表面140和外表面130之間延伸的后部區(qū)域138。如同前面指出的那 樣，還可在后部區(qū)域138上提供圓形環(huán)座，使得模頭(未示出)能沿著后部 區(qū)域138與棘齒頭部IIO相接合。圖4還示出了沿著爪接收構(gòu)件122的最外 表面限定的末端支撐凸緣121。
圖5是優(yōu)選實(shí)施方式的棘齒頭部110的側(cè)視圖。示出了爪接收構(gòu)件122和保持槽124。能接收手柄(未示出)的頸部114，從本體112大體上徑向 向外地延伸。類似地，爪接收構(gòu)件122也從本體大體上徑向向外地延伸，如 圖4所示。
圖6是爪200的透視圖。如能看到的那樣，爪200包括優(yōu)選地沿著它的 頭部204延伸穿過(guò)爪200的本體的孔202。在爪200的另一端限定了相對(duì)設(shè) 置的末端206。
圖7是爪200的側(cè)視圖，進(jìn)一步示出了末端區(qū)域206的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。末端 206優(yōu)選為包括成角度的表面208，當(dāng)爪200被接合在組裝的棘齒組件內(nèi)時(shí) 并且當(dāng)嚙合時(shí)，成角度的表面208接觸例如圖2中示出的模頭55的棘齒環(huán) 40的鍵44。通常，成角度的表面208以相對(duì)于爪200的縱軸橫向地成角度 X的方式延伸。角度X在從大約IO。到75°的范圍內(nèi)，優(yōu)選為在從大約20 °到大約50°的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選為大約30。。爪200的末端206還限 定了驅(qū)動(dòng)表面205和擱置表面207。優(yōu)選地，表面205和207彼此垂直，但 也能使用其它結(jié)構(gòu)。當(dāng)爪200延伸到棘齒頭部的內(nèi)部中時(shí)，并且具體而言是 延伸到棘齒環(huán)的相鄰鍵44之間時(shí)，動(dòng)表面205接觸并接合鍵，并且于是能 用于將一載荷傳遞到^^頭。而且因此，當(dāng)^皮l^齒組件"驅(qū)動(dòng)，，或施加力時(shí)， 驅(qū)動(dòng)表面205接觸鍵44。在爪200的這種伸展?fàn)顟B(tài)，擱置表面207能阻止爪 200在鍵之間過(guò)度延伸。在爪的伸展?fàn)顟B(tài)，鍵44的最末端沿著擱置表面207 接觸爪并支撐爪。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)爪處于它的伸展?fàn)顟B(tài)或部分伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)， 棘齒頭部一相對(duì)于模頭在與載荷方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，爪的成角度的表面 208就會(huì)接觸相鄰鍵44并且促使爪/人相鄰4建之間縮回，直至才莫頭^皮充分轉(zhuǎn)動(dòng) 到暴露出相鄰4建之間的另 一空閑區(qū)域?yàn)橹梗?00被驅(qū)策到該另 一空閑區(qū)域 中。圍繞爪200的周圍限定環(huán)形的并且向外延伸的座表面209,該座表面也 將末端206與爪的主圓柱本體分離開(kāi)。
圖8是優(yōu)選實(shí)施方式的中空?qǐng)A柱形套筒180的透視圖。套筒180限定第 一端181、與第一端相對(duì)的第二端182,和在端181和182之間延伸的圓周 壁183。壁183限定也在端181和182之間延伸的中空內(nèi)部。
圖9是優(yōu)選實(shí)施方式的套筒180的側(cè)視圖，更加詳細(xì)地示出了套筒180 的內(nèi)部的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。沿著圓周壁183的內(nèi)部區(qū)域限定內(nèi)面表面184。內(nèi)面表 面184限定一延伸穿過(guò)套筒180的縱向通道。該通道的大小祐:設(shè)定為接收爪 200和定位在其內(nèi)的彈簧190。沿著第一端181還限定一環(huán)形彈簧座185。如同所能看到的那樣，環(huán)形彈簧座185優(yōu)選為被限定為鄰近第一端181。彈簧 座185大體上在圓形孔186和套筒180的內(nèi)面表面184之間延伸。孔186的 大小和形狀被設(shè)定為適于容納爪200和它的頭部204,但是不能容納增大的 末端區(qū)域206。由內(nèi)面表面限定的套筒180的內(nèi)部中空區(qū)域的大小和形狀被 設(shè)定為接收和容納爪200的末端區(qū)域206。
除了這里所描述的優(yōu)選實(shí)施方式的套筒180之外，能使用多種其它套筒 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。例如，能使用具有不同形狀和/或橫截面結(jié)構(gòu)的套筒或類似套筒 的部件。在某些應(yīng)用中可以^使用僅^l具有套筒180的一部分本體或套筒180 的 一部分特征的類似套筒的部件。能使用具有一個(gè)或多個(gè)沿著它的側(cè)壁的孔 或開(kāi)口區(qū)域的套筒部件。也可使用具有加鍵結(jié)構(gòu)的套筒，使得套筒維持特定 所期望的方位。
170的透視圖。彈簧170包括第一端172、第二相對(duì)端174,和在第一端172 與第二端174之間延伸的彈簧本體176。彈簧170限定從兩端172和174均 可接近的大體上中空的內(nèi)部。彈簧170的內(nèi)部中空區(qū)域的大小和形狀被設(shè)定 為接收和容納爪200的頭部204。如圖3和圖10中所示的彈簧170可以類似 于圖11中所示的彈簧190，或者如同所示的那樣，可以是波形彈簧。
圖11是在優(yōu)選實(shí)施方式的棘齒頭部和爪伸展組件內(nèi)使用的彈簧190的 透視圖。彈簧190限定第一端192和第二相對(duì)端194。盡管彈簧190被示為 盤簧，但是可以使用其它彈簧結(jié)構(gòu)。圖3和圖11中所示的彈簧190可以類 似于彈簧170，或者如同所示的那樣，可以是盤簧的形式。
優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件包括套筒180,和一個(gè)或多個(gè)偏壓構(gòu)件或彈 簧170和190。進(jìn)一步參考圖3、圖7和圖9，優(yōu)選地，套筒180的大小和結(jié) 構(gòu)被設(shè)定成使得套筒端181接收彈簧170的一部分或者端接地接觸彈簧170。 套筒180的相對(duì)端182的大小和結(jié)構(gòu)優(yōu)選地被設(shè)定為接收彈簧190,或者彈 簧190的至少一部分。優(yōu)選地，限定在套筒180的內(nèi)部之中的彈簧座185與 被插入到其中的彈簧190的一端相接觸。優(yōu)選地，彈簧座185用作彈簧190 的支撐凸緣。套筒180限定的中空內(nèi)部還接收前面提到的爪200。當(dāng)爪伸展 組件結(jié)合在棘齒頭部之內(nèi)時(shí)，爪的座表面209接觸彈簧190的一端。彈簧190 的相對(duì)端接觸被限定在套筒180內(nèi)的彈簧座185。
圖12示出了優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件250。組件250在圖12中^皮示
13刀與乂卜2uu巧日培勺、，乂丁^^皮活《、列,百衣旦m叮各-m牛通'吊木取曰3SE衣^i尺態(tài)。
圖13和圖14分別是圖3所示的棘齒組件的平面俯視圖和側(cè)視圖。圖13和圖14中的組件被部分地組裝起來(lái)，使得爪200和諸如彈簧170和190 (未示出)、套筒180 (未示出)等其它部件被組裝，并被保持在爪進(jìn)入孔146之內(nèi)，該爪進(jìn)入孔146在頭部110的接收構(gòu)件122之內(nèi)延伸。圖14示出了處于伸展位置的爪200，在處于該伸展位置時(shí)末端206沿著棘齒頭部110的內(nèi)圓周表面140被暴露出來(lái)。套筒180的一端182也稍微延伸超過(guò)表面140。
圖15是布置在棘齒頭部110的接收構(gòu)件122之內(nèi)的爪200、彈簧170和190、以及套筒180的組件的詳細(xì)局部橫截面圖。圖15的橫截面是沿著圖13中的截面線A-A得到的。圖15示出了優(yōu)選實(shí)施方式的爪伸展組件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)和方位。圖15示出了處于伸展位置的爪200。爪進(jìn)入孔146延伸穿過(guò)棘齒頭部110,并且優(yōu)選地^^內(nèi)圓周表面140延伸到沿著接收構(gòu)件122限定的末端支撐凸緣121。進(jìn)入孔146優(yōu)選為限定多個(gè)不同大小的段或部分，例如從表面140延伸的段146a、從支撐凸緣121延伸的段146c,和在段146a和146c之間延伸的段146b。優(yōu)選地，段146a、 146b和146c中的每一個(gè)的橫截面都是圓形的。優(yōu)選地，段146c的直徑大于段146a的直徑。而且，優(yōu)選地，段146b在段146a和146c之間提供相對(duì)光滑的過(guò)渡，但，也能使用其它結(jié)構(gòu)，例如階梯式結(jié)構(gòu)。爪200被大體上居中地布置在爪進(jìn)入孔146之內(nèi)，該爪進(jìn)入孔146被限定在棘齒頭部110的本體130之內(nèi)。爪200在孔146內(nèi)被優(yōu)選地定位成，使得當(dāng)一模頭被保持在棘齒頭部IIO之內(nèi)時(shí)沿著末端206限定的成角度的表面208直接面對(duì)相鄰鍵(未示出)。如前所述，當(dāng)爪200處于伸展?fàn)顟B(tài)使得末端206被定位在兩個(gè)相鄰鍵之間的區(qū)域之內(nèi)時(shí)，銷152被接收和定位在保持槽124 (未示出)的最底下的底部或端部區(qū)域內(nèi)。
圖15也示出了也被布置在進(jìn)入孔146之內(nèi)的套筒180的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。之前提到的結(jié)合圖3所描述的保持環(huán)160優(yōu)選為被定位在沿著進(jìn)入孔146的內(nèi)壁限定的一接收凹部161之內(nèi)。凹部161的大小被設(shè)定為使得環(huán)160能被插入其內(nèi)并^皮保持在其內(nèi)。墊圈162優(yōu)選為凈皮定位為直接鄰近于環(huán)160。沿著墊圏162的暴露的下側(cè)限定一下部接合面163。優(yōu)選實(shí)施方式的組件還包括僅僅使用環(huán)160或墊圈162，而不是同時(shí)使用它們兩個(gè)。在某些實(shí)施方式中可選地，不是提供保持環(huán)160和墊圈162,而是可以沿著爪進(jìn)入孔的內(nèi)部提供一臺(tái)階，例如通過(guò)才幾才成加工或以其它方式在爪進(jìn)入孔146的壁之內(nèi)形成這種臺(tái)階。
套筒180也被布置在進(jìn)入孔146之內(nèi)。如在圖15中能看到的那樣，爪200延伸穿過(guò)套筒180的中空內(nèi)部。彈簧190被布置在套筒180的內(nèi)部。優(yōu)選地，彈簧190被定位在并且優(yōu)選地被壓縮在爪的座表面209和被限定在套筒180的內(nèi)部中的彈簧座185之間。優(yōu)選地，彈簧190的端部端接地接觸套筒180的彈簧座185。彈簧190的壓縮狀態(tài)導(dǎo)致爪200被偏壓到伸展位置，/人而進(jìn)入棘齒頭部110的本體130的內(nèi)部中。
如圖15所示，額外地，彈簧170被布置在進(jìn)入孔146之內(nèi)。彈簧170優(yōu)選為定位在套筒180的端181和由保持在進(jìn)入孔146之內(nèi)的墊圏162限定的下部接合面163之間。
優(yōu)選實(shí)施方式的組件按如下方式操作。當(dāng)選擇一適當(dāng)?shù)哪ｎ^(例如圖2中所示的模頭55),并將該模頭適當(dāng)?shù)胤胖迷诰哂刑幱诳s回位置的爪200的棘齒頭部110的大體上開(kāi)口的內(nèi)部之中時(shí)，鍵44排近似與進(jìn)入孔146的段146a相對(duì)準(zhǔn)，并且因此也與布置在進(jìn)入孔內(nèi)的爪200相對(duì)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，模頭55被定位在棘齒頭部IIO之內(nèi)，使得爪200近似位于沿著4建44排的兩側(cè)限定的圓周滾道43和45之間的中心。當(dāng)爪200延伸到棘齒頭部110的內(nèi)部中時(shí)，彈簧170和190的壓縮狀態(tài)共同促使爪200進(jìn)入到棘齒頭部110的內(nèi)部中并且超過(guò)表面140。具體而言，彈簧170促使套筒180和爪200進(jìn)入到棘齒頭部110的內(nèi)部中并且越過(guò)表面140。而且，彈簧190也促使爪200相對(duì)于套筒180進(jìn)入到棘齒頭部的內(nèi)部中，并且越過(guò)表面140。套筒180被驅(qū)策到滾道43和45之間。優(yōu)選地，套筒180也被驅(qū)策到延伸到滾道43和45的外表面之下，并因此緊密地接近4建44排的最外徑向表面。爪200，并且具體而言是爪200的末端206被驅(qū)策，并且因此被延伸到相鄰鍵之間的空間內(nèi)或空閑區(qū)域內(nèi)，或者模頭可以被可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在模頭之內(nèi)，使得鍵接觸末端206。當(dāng)將爪200完全延伸到棘齒頭部110內(nèi)時(shí)，把手150的下側(cè)151接觸到沿著接收構(gòu)件122的最外表面限定的支撐凸緣121。
當(dāng)爪200縮回時(shí)，使用者將把手150拉離棘齒頭部110，因此使把手150的下側(cè)151與構(gòu)件122的支撐凸緣121相分離。把手150的移動(dòng)或移置通過(guò)銷152傳遞到爪200。隨著爪200從棘齒頭部110的內(nèi)部縮回并退出，彈簧190被壓縮，因?yàn)閺椈杀欢ㄎ辉谧?00的座表面209和套筒180的彈簧座185之間。當(dāng)彈簧190被壓縮時(shí)，套筒180也被驅(qū)策到進(jìn)入孔146之內(nèi)，使得套筒>^人所述棘齒頭部110的內(nèi)部縮回或者以其它方式/人所述棘齒頭部110的內(nèi)部推出，并且優(yōu)選地位于進(jìn)入孔146之內(nèi)。優(yōu)選地，當(dāng)完全縮回時(shí)，套筒180的端182被全部退出，并且被定位在表面140之下。一旦彈簧170在套筒180的端181和墊圈162之間被充分壓縮，墊圈繼而直接鄰近固定的保持環(huán)160，爪200和套筒180就不能^皮進(jìn)一步縮回。
如前所述，為了代替沿進(jìn)入孔146的內(nèi)壁定位的保持環(huán)160和墊圏162,可以通過(guò)機(jī)械加工或其他方式在孔146的壁上形成一臺(tái)階或其它凸緣。本發(fā)明包括這兩種策略。
件。爪200和套筒180優(yōu)選地由諸如鋼這樣的金屬制成?？梢灶A(yù)料到，套筒180可由一種或多種塑料制成。優(yōu)選地，套筒，并且尤其是套筒的內(nèi)圓周表面，是相對(duì)光滑的并且表現(xiàn)出低摩擦特性。彈簧170和190優(yōu)選為也由諸如鋼這樣的金屬制成，然而，可以使用具有適當(dāng)?shù)膹椥蕴匦缘膸缀跞魏纹渌牧?。此外，組件250的一個(gè)或多個(gè)部件可以;帔涂層或者以其它方式處理，以給予部件特定的特性。
盡管已經(jīng)按照暴露式手動(dòng)螺紋器描述了本發(fā)明，并且尤其是爪伸展組件，將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明包括在封閉式裝置中結(jié)合和使用爪伸展組件。
已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施方式描述了代表性的實(shí)施方式。顯然，在閱讀和理解了之前的詳細(xì)描述之后，對(duì)其他人來(lái)說(shuō)將能進(jìn)行更改和改變。代表性的實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)被解釋為將所有這種更改和改變都包括在其范圍之內(nèi)，因?yàn)樗鼈兌荚跈?quán)利要求或權(quán)利要求的等同物的范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置，包括棘齒頭部，該棘齒頭部包括本體，該本體限定頸部、爪接收構(gòu)件、外表面和內(nèi)圓周表面，所述內(nèi)表面限定中空內(nèi)部，所述爪接收構(gòu)件限定在所述外表面和所述內(nèi)表面之間延伸的進(jìn)入孔；棘齒環(huán)，該棘齒環(huán)包括沿所述環(huán)的外周布置的向外延伸的多個(gè)鍵，所述環(huán)和多個(gè)鍵的大小被設(shè)定為能安裝在所述棘齒頭部的中空內(nèi)部之內(nèi)；爪組件，該爪組件包括末端適于接合所述棘齒環(huán)的所述鍵的爪、至少一個(gè)偏壓構(gòu)件，和被接合到所述爪的與所述末端相對(duì)的端部區(qū)域的把手，所述爪組件被至少部分地布置在所述爪接收構(gòu)件的所述進(jìn)入孔中；和套筒，該套筒被布置在所述進(jìn)入孔之內(nèi)，并限定供所述爪延伸穿過(guò)的縱向通道。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，進(jìn)一步包括與所述本體的所述頸部相接合的 手柄。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述偏壓構(gòu)件是彈簧。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述至少一個(gè)偏壓構(gòu)件包括兩個(gè)彈簧。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述套筒限定一在所述套筒的所述縱向 通道之內(nèi)的環(huán)形彈簧座，并且所述套筒和所述偏壓構(gòu)件彼此端接地接觸。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述爪的所述末端限定環(huán)形的并且向外 延伸的座表面，該座表面接觸所述偏壓構(gòu)件。
7. —種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，包括棘齒頭部，該棘齒頭部具有(i)本體，該本體限定頸部、爪接收構(gòu)件、 外表面和內(nèi)圓周表面，所述內(nèi)表面限定中空區(qū)域，所述爪接收構(gòu)件限定在所 述本體的所述外表面和所述內(nèi)表面之間延伸的進(jìn)入孔，和(ii)與所述本體 的所述頸部相接合的手柄；具有棘齒環(huán)的模頭，所述棘齒環(huán)包括向外突出的鍵的集合，所述鍵圍繞 所述棘齒環(huán)的周邊成排地排列，所述棘齒環(huán)和所述^t定的集合適于安裝在所述棘齒頭部的所述中空區(qū)域之內(nèi)；爪組件，該爪組件包括末端用于接合所述棘齒環(huán)的鍵的集合的圓柱形狀 的爪、至少一個(gè)偏壓構(gòu)件，和連接在所述爪的與所述末端相對(duì)的端的抓持構(gòu) 件，所述爪組件被滑動(dòng)地布置在被限定在所述棘齒頭部的所述爪接收構(gòu)件中 的所述進(jìn)入孔中；和套筒，該套筒具有第一端、與所述第一端相對(duì)的第二端，和在所述第一 端和所述第二端之間延伸的孔，所述套筒被布置在被限定在所述爪接收構(gòu)件 中的所述進(jìn)入孔之內(nèi)，并且所述爪延伸穿過(guò)所述套筒的所述孔。
8. 如權(quán)利要求7所述的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，進(jìn)一步包括 至少 一個(gè)接合到所述模頭的模具。
9. 如權(quán)利要求7所述的棘齒螺紋器，其中所述偏壓構(gòu)件是彈簧。
10. 如權(quán)利要求7所述的棘齒螺紋器，其中所述至少一個(gè)偏壓構(gòu)件包括兩個(gè) 彈簧。
11. 如權(quán)利要求7所述的裝置，進(jìn)一步包括偏壓構(gòu)件，其中所述套筒限定環(huán) 形彈簧座，該環(huán)形彈簧座在所述套筒的所述孔之內(nèi)，并且所述套筒和偏壓構(gòu) 件彼此端接地接觸。
12. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述爪的所述末端區(qū)域限定環(huán)形的向外 延伸的座表面，所述座表面接觸所述至少一個(gè)偏壓構(gòu)件的一端。
13. —種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置，包括棘齒頭部，該棘齒頭部具有本體，該本體限定向外延伸的頸部、爪接收 構(gòu)件、外表面，和限定所述本體的中空內(nèi)部的內(nèi)表面，所述爪接收構(gòu)件限定 在所述本體的所述外表面和所述內(nèi)表面之間延伸的進(jìn)入孔；爪，該爪被滑動(dòng)地布置在被限定在所述爪接收構(gòu)件中的所述進(jìn)入孔中；和爪伸展組件，該爪伸展組件也被布置在被限定在所述爪接收構(gòu)件中的所 述進(jìn)入孔之中，所述爪伸展組件包括(i )套筒，所述套筒限定一延伸貫穿所述套筒的長(zhǎng)度的縱向通道，和(ii)至少一個(gè)與所述套筒相接觸的偏壓構(gòu)件， 其中所述爪至少部分地在所述套筒的所述縱向通道之內(nèi)延伸。
14. 如權(quán)利要求13所述的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述套筒限定彈簧座， 該彈簧座在被限定在所述套筒中的所述縱向通道之內(nèi)，所述爪伸展組件包括 也接觸所述套筒的第二彈簧。
15. —種棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)，包括棘齒頭部，該棘齒頭部限定外表面和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定基本上中 空的圓柱形的內(nèi)部，所述頭部還包括向外突出的爪接收構(gòu)件，所述頭部還限 定延伸穿過(guò)所述爪接收構(gòu)件到達(dá)所述棘齒頭部的所述內(nèi)部的進(jìn)入孔；模頭，該模頭具有棘齒環(huán)，該棘齒環(huán)包括多個(gè)圍繞所述模頭的外周區(qū)域 延伸的鍵，所述模頭適于并且其大小被設(shè)定為被布置在所述棘齒頭部的所述 內(nèi)部《內(nèi)；套筒，該套筒被布置在被限定在所述棘齒頭部中的所述進(jìn)入孔中，所述 套筒具有第一端和第二端，并且限定在所述第一端和所述第二端之間延伸的 縱向通道；和爪，該爪被滑動(dòng)地布置在被限定在所述棘齒頭部?jī)?nèi)的所述進(jìn)入孔中，并 且在被限定在所述套筒內(nèi)的所述縱向通道之內(nèi)延伸，所述爪的末端適于延伸 到所述棘齒頭部的所述內(nèi)部中并且延伸到所述模頭的相鄰4建之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，進(jìn)一步包括 偏壓構(gòu)件，該偏壓構(gòu)件被布置在被限定在所述套筒中的所述縱向通道之內(nèi)，所述偏壓構(gòu)件被布置在沿所述套筒的所述縱向通道限定的彈簧座和圍繞 所述爪的外部區(qū)域限定的座表面之間。
17. 如權(quán)利要求16所述的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，其中所述進(jìn)入孔限定接收凹 部，所述棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)一步包括(i)保持環(huán)和(ii)布置在所述接收孔之中的墊圏中的至少一個(gè)；和 第二偏壓構(gòu)件，該第二偏壓構(gòu)件被布置在所述進(jìn)入孔之內(nèi)，并且在所述 保持環(huán)和所述墊圏中的其中一個(gè)與所述套筒之間。
18.如權(quán)利要求17所述的棘齒螺紋器驅(qū)動(dòng)組件，其中所述爪延伸穿過(guò)所述第 二偏壓構(gòu)件，并且穿過(guò)所述保持環(huán)和所述墊圏中的至少一個(gè)。
全文摘要
披露了一種棘齒組件，并且尤其是，一種棘齒手動(dòng)螺紋器驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置使用一獨(dú)特的爪伸展組件，該爪伸展組件包括套筒和一個(gè)或多個(gè)偏壓構(gòu)件，偏壓構(gòu)件被布置在延伸穿過(guò)組件的頭部的通道之內(nèi)。
文檔編號(hào)B23G1/26GK101687311SQ200880014550
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日
發(fā)明者克雷格·J·尼奇曼, 詹姆斯·塞耶 申請(qǐng)人:艾默生電氣公司