本发明涉及一种棘轮扳手，特别涉及一种新改进的可调棘轮扳手，它可在螺母、螺栓尺寸变化范围大的情况下使用。 目前所使用的多数常规棘轮扳手需要大量可更换夹持头以适应不同直径的工件。例如，对于英制和公制尺寸的工件，当其直径范围为5/16-1英寸时，大约需要41个不同的夹持头才能满足需要。如果工件需要在螺杆上拧进较深的距离，则需增加同样数量的夹持头。一套完整的套筒扳手很昂贵，携带时体积大、重量大，并且容易丢失。
本发明的主要目的是，提供一种可调棘轮式套筒扳手，以适应螺母、螺栓尺寸变化范围大的场合。
本发明另一个重要目的是，提供一种具有中心开口的可调棘轮式套筒扳手，以便适应螺栓较长的场合。
本发明又一个重要目的是，提供一种可调棘轮式套筒扳手，它不仅可以直接用于工件，而且可以和其它工具配合使用，如改锥、标准方形套筒延伸杆，正方形套筒和其它正方形装拆附件。
为了完成这些和其它的目的，本发明的可调棘轮扳手有三个可径向移动的夹爪，它们可由安装在扳手夹持头上地可转动凸轮盘带动彼此靠近或离开。该凸轮盘由安装在扳手夹持头上表面的棘爪控制。扳手的第二棘轮装置控制夹持头相对手柄的驱动方向，使工件或是只在顺时针方向转动、或是只在逆时针方向转动。本发明的扳手是中心开口的，因此可以将螺母拧到任何长度的轴或其它零件上，并且旋进的深度是任意的。
从广义上讲，本发明的棘轮扳手包括一个底部开口，具有一个中心轴线的壳体。壳体具有一个朝着离开中心轴线的方向延伸的手柄。至少有一对夹爪安装在壳体中，它们的夹持面朝向中心轴线，并从壳体底部开口伸出。夹爪限制装置也安装在壳体中，用于使夹爪相对于壳体的中心轴线只作一般的径向运动，使夹爪可以夹紧或松开在壳体中心轴线区域、夹持面之间的工件。壳体中还安装有凸轮装置，用于驱动夹爪，使其夹紧或松开。棘轮机构可根据夹爪限定装置的位置闭锁或开启凸轮装置，并且可将壳体在顺时针转动方向上或逆时针转动方向上有选择地锁定在夹爪限定装置上，随其一起转动。
下面将对本发明的一个实施例进行详细描述，以便能更清楚地理解本发明的上述目的和特征，以及其它的目的。该实施例如附图所示。须注意，选择这一实施例的目的只是为了说明本发明。在附图中。
图1是本发明可调棘轮扳手的侧视图;
图2是本发明可调棘轮扳手的俯视图;
图3是图1，2所示棘轮扳手的夹持头的局部横剖面视图;
图4是图3中扳手夹持头沿4-4线的局部剖面图;
图5是图3所示的扳手夹持头在拆除凸轮盘后的平面视图;
图6是扳手夹持头的底视图，表示了本发明扳手的夹爪与一个大六角螺母啮合的情况;
图7是本发明扳手的一个夹爪的侧视图;
图8是图7所示夹爪的后视图;
图9是扳手夹持头的局部放大的平面视图，特别图示了用于调节夹爪的棘轮控制机构;
图10是图9中沿10-10线的棘轮控制机构的局部剖视图;
图11是图3中沿11-11剖面线的扳手夹持头的局部剖面视图。
附图所示的可调棘轮扳手具有手柄20和夹持头22。夹持头安装在与手柄整体成形的薄壳体24中。在所示实施例中，夹持头有3个围绕其等间距布置的可调夹爪26。这些夹爪26可相对夹持头轴线28径向移动。如图1所示，一对棘轮机构30和32与夹持头22联接。棘轮机构30将手柄20、壳体24与夹爪26联接，使得当壳体转动时，带动夹爪转动，从而使由夹爪夹持的工件随之转动。棘轮机构32用于调整夹爪的位置，使夹爪能夹紧或松开工件。
下面将详细描述本发明扳手的各个部分。
如图3所示，壳体24具有一个底板34和一个圆周侧壁36，它们确定了一个浅腔。该空腔中安装有夹持头22的各个部分。壳体的底板34上有一个与轴线28同心的开口38，壳体顶部是敞开的。
一个第一圆盘42安装在壳体24中。它有一个从其底面46向上延伸的中心开口44。环状凸缘48从盘42的上表面50向上延伸，构成开口44的延伸部分54。如图3、5和11所示，圆盘42上具有三个径向长孔60，它们围绕着轴线28等间距布置。每一个长孔60的内端与开口44和54连通。最好见图11，每一长孔60具有一个延伸到上表面50的顶部62、一个比顶部62宽的中部64和一个比顶部62宽、比中部64窄的下部66。每一个长孔中都装有一个夹爪26，并允许夹爪相对轴线28向内或外地径向运动。
如图3和7所示，每个夹爪26都有一个夹持面70。夹持面70上有滚花或其它结构，使得夹爪能够牢固地夹住将由扳手转动的工件，如螺母N。每个夹爪还具有一个短柱72，它从夹爪的顶部向上伸出到长孔60的顶端62之外，与一个下面将要详细说明的凸轮盘啮合。在短柱72的下面，每个夹爪都有一对向外延伸的凸缘76。凸缘76位于长孔60的中部64之中。凸缘与长孔中部64配合作用，将夹爪保持在第一圆盘42中。
每个夹爪26还具有一个后凸缘78。它位于壳体底板下表面的下方，当夹爪靠向一起时，用于封闭或遮盖开口38。后凸缘78与侧凸缘76和在凸轮盘74中的短柱72一起防止夹爪相对于轴线28枢轴转动或扭动，并保持夹持面70与轴线28平行。每个夹爪的下部呈楔形在底端，其厚度最小，使得夹爪可以触到并夹持一个在有限空间内的工件。图1、3和7清楚地图示了每个夹爪下部的斜度。夹紧面70在其整个长度上宽度不变。
第一圆盘42的上表面50沿其周边有一弧形齿条82，见图5。它构成第二棘轮机构32的一部分。沿圆盘42的外边缘84有一个圆柱齿轮86，它构成第一棘轮机构30的一部分。这两个棘轮机构也将在下面详细描述。
凸轮盘74安装在壳体24的腔室中，位于第一圆盘42上面，并可相对它们旋转。凸轮盘74具有环绕环状凸缘48的中心孔90。凸轮盘74对于壳体的腔室起盖子的作用。它由定位环92定位。定位环92与分别位于圆筒形壁36和凸轮盘外缘98上的凹槽94和96对齐。在凸轮盘74中有三个凸轮槽100。凸轮槽100跨过在第一圆盘42上的径向长孔60。每个凸轮槽100的端部102比另一端部104距夹持头中轴线28要近。每个凸轮槽内都装有一个夹爪26的短柱72。参照图3和4可以清楚地看到，当转动凸轮盘74时，由于凸轮槽100对短柱72的作用，夹爪将在长孔60中径向地移动。当凸轮盘74如图4所示顺时针转动时夹爪将沿径向向离开轴线28的方向移动，逆时针旋转时，夹爪将沿径向向着轴线28移动。为了便于转动凸轮盘74，其上表面设有一对可用手指拨动的拱棱106（见图1和3）。
第一棘轮机构30将壳体24与第一圆盘42可选择地联接在一起，这样壳体的转动将带动第一圆盘，第一圆盘的转动带动夹爪绕轴线28旋转，从而转动工件（如图2、6所示的螺母N），使工件拧在螺旋轴S上或从螺旋S上拧下。机构30包括一个棘爪120。棘爪120可绕枢轴转动地安装在轴122上，在其两端部具有突齿124和126，它们可有选择地与沿第一圆盘42周边上的圆柱齿轮啮合。棘爪120的位置由被控制柄132控制的锁销128控制。控制柄132有一个枢轴部分134，锁销128被用键固定在该处。如图1所示，控制柄132安装在手柄靠近扳手夹持头一端的上面。
锁销128具有一个受弹簧作用的柱塞130，它顶靠在棘爪120背向圆柱齿轮86一侧的长槽131的一端或另一端。通过在图2所示的两位置间扳动控制柄132，具有柱塞130的锁销128可以在图5中实线和虚线所示的两个位置间移动。当棘爪120位于图5所示的实线位置时，逆时针转动手柄将使棘爪保持与齿轮86的啮合，使第一圆盘42随手柄一起转动。第一圆盘依次使夹爪在同方向上转动，带动夹爪所夹持的工件逆时针方向转动。当棘爪仍在图5实线所示位置时，顺时针转动手柄将使棘爪借助锁销128的柱塞130的进出运动而搭在齿轮上。这样，使用者可以用手柄20逆时针地连续转动第一圆盘42，然后咔咔地使手柄顺时针转动，以重新设定手柄的位置。如果要使第一圆盘42顺时针转动，需用控制柄132将锁销128换到图5所示的虚线位置。在这个位置上，手柄20顺时针转动将使第一园盘42手柄20反时针转动时，棘爪120将咔咔地骑在圆柱齿轮86之上。也就是说，使用者可选择棘轮机构的位置，使得扳手既可以顺时针，也可以逆时针地转动被其夹紧的螺母N。
第二棘轮机构可见图4、9和10。在图4中，凸轮盘74上有一个圆弧形长槽140。长槽140在位于第一圆盘42上表面上的弧形齿条的正上方，具有锁止棘爪142。锁止棘爪142可在一个横跨长孔140的水平枢轴144上摆动。锁止棘爪142在其两端具有面向下方的齿146和148，它们可选择地与弧形齿条82上的齿啮合。锁止棘爪在其上表面上具有带滚花的耳状凸起150，使在轴144上枢轴转动棘爪142能方便地进行。碰珠152安装在凸轮盘42上的长槽140端部处的凹槽154中，并且如图9和10所示，与锁止棘爪142的右端接触。
当锁止棘爪142在图10所示的位置，也就是齿146与齿条82啮合时，凸轮盘74可以在顺时针方向转动，使得夹爪26张开。此时夹爪不能被强行闭合。当棘爪142换到用其齿148与齿条82啮合时，凸轮盘可以反时针转动，使夹爪夹靠在工件上。当夹爪接触到工件时，棘爪142保持在齿148啮合齿条82的位置上，棘爪锁止定位。
根据上面的描述可知，易于使用的棘轮机构30和32可以给使用者以极大的方便。它们既可使扳手顺时针转动工件，也可使扳手反时针转动工件，并且还使扳手能夹紧在工件上和从其上取下。由于在扳手夹持头下面伸展的夹爪26，其有效外直径比由其构成的夹口的直径稍大一点，故夹爪26能够在一个较远的位置上，夹持并转动一个由于装置其它部分的限定而只具有很小间隙的工件。此外，只需一把本发明的可调棘轮扳手，就可很方便地适应具有最常见尺寸的螺母和螺栓，如在尺寸为5/16到1英寸范围内的所有英制和公制的螺母、螺栓。由于本发明的扳手在夹爪上方的中心处具有一通孔，故可使一个螺栓的螺纹部分（该部分正拧有一个螺母）穿过扳手。因此，本发明的扳手还具有长套管型套筒扳手的功能。
本发明还有另一优点。本发明的扳手具有三个夹爪，通过夹爪的夹持平面，可以将工件牢固地夹紧，从而消除了工件边角磨损和破坏工件镀层的问题。
另外，本发明的扳手使用十分容易。因为三个夹爪通过棘轮装置同时调整，并且棘轮装置使夹爪在夹到工件时，自动锁止定位。此外只要简单拨动一个控制柄，夹爪就可以很容易地被打开，将扳手脱离工件。
扳手夹持头中心开孔的结构与可调夹爪的结合使得本发明的扳手非常适合与其它工具结合使用。例如，将具有六角形杆的改锥插入张开的夹爪之间，然后使夹爪夹紧六角形杆。在使用时，使用者可以用一只手握住改锥的手柄以将其稳住，而用另一只手通过扳手的手柄转动改锥。本发明的扳手还可以与标准方形传动套筒的延伸杆、套筒，或其它能将其杆在夹爪之间穿过扳手夹持头并由夹爪将其杆夹紧的方形传动附件结合使用。
最后需要说明的是，本发明的扳手具有一般棘轮扳手的全部功能，而一般的棘轮扳手对每一种尺寸的螺母或螺柱都需一个单独的夹持头，并且它们还需有可拆卸的套筒。这也就是说，本发明在5/16至1英寸尺寸范围能够完成棘轮扳手此时需要大约82个不同套筒才能完成的工作。
根据上面的描述，本专业普通技术人员可以提出许多不脱离本发明构思的改型方案。因而不能认为本发明仅局限于所述的单个实施例，而应当认为本发明的范围是由权利要求和它们的等同物决定的。