CN102729193A - 扭矩限制的发动机转动工具 - Google Patents

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CN102729193A CN2012100654073A CN201210065407A CN102729193A CN 102729193 A CN102729193 A CN 102729193A CN 2012100654073 A CN2012100654073 A CN 2012100654073A CN 201210065407 A CN201210065407 A CN 201210065407A CN 102729193 A CN102729193 A CN 102729193A
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Abstract

一种用于转动发动机曲轴的扭矩限制的发动机转动工具，其中该扭矩限制的发动机转动工具构造成利用套筒扳手或非冲击型工具来操作，并且构造成与辅助传动皮带轮螺栓或会致使曲轴转动的其它螺栓配合，且该扭矩限制的发动机转动工具包括套筒本体。套筒本体具有驱动部分，而该驱动部分利用剪切销联接于螺栓施扭部分。接纳凹槽由驱动部分限定并且构造成接纳套筒扳手或者非冲击型工具。阴套筒凹槽由螺栓施扭部分限定并且构造成与螺栓配合。由套筒扳手或非冲击型工具而施加于螺栓的扭矩大小由剪切销的剪切强度限制。

Description

扭矩限制的发动机转动工具
技术领域
本文所描述的实施例总地涉及发动机、并且更具体地涉及用于转动发动机曲轴的发动机转动工具。
背景技术
对发动机的维修和日常维护通常包括转动曲轴，从而该曲轴以特定方式相对于其它发动机部件定位。许多发动机部件由曲轴致动，从而对发动机部件的维修和维护通常通过转动曲轴以将零件送到特定位置中来实现。发动机曲轴的手动转动还称作“发动机盘车”。通常，技术人员通过转动由曲轴皮带轮所驱动的辅助传动皮带轮来人工地转动曲轴。
技术人员转动辅助传动皮带轮螺栓或者曲轴皮带轮螺栓来转动曲轴。技术人员注意避免使辅助传动皮带轮螺栓发生过度施加扭矩(过度施扭)或松动。然而，有时技术人员会无意地使辅助传动皮带轮螺栓或曲轴螺栓发生过度施扭或松动，从而致使发动机受损。为了避免使辅助传动皮带轮螺栓发生过度施扭，技术人员可选择在发动机上的不同位置点处转动曲轴，其中与辅助驱动皮带轮螺栓相比，接近该不同的位置点会更难。
发明内容
一种用于转动发动机曲轴的扭矩限制的发动机转动工具，其中该扭矩限制的发动机转动工具构造成利用套筒扳手或非冲击型工具来操作，并且构造成与辅助传动皮带轮螺栓或会使曲轴转动的其它螺栓配合，且该扭矩限制的发动机转动工具包括套筒本体。套筒本体具有驱动部分，而该驱动部分利用剪切销联接于螺栓施扭部分。接纳凹槽由驱动部分限定并且构造成接纳套筒扳手或者非冲击型工具。阴套筒凹槽由螺栓施扭部分限定并且构造成与螺栓配合。由套筒扳手或非冲击型工具通过套筒本体而施加于螺栓的扭矩大小由剪切销的剪切强度限制。
另一种用于转动发动机曲轴的扭矩限制的发动机转动工具，其中该扭矩限制的发动机转动工具构造成利用套筒扳手或非冲击型工具来操作，并且构造成与辅助传动皮带轮螺栓或会致使曲轴转动的其它螺栓配合，且该扭矩限制的发动机转动工具包括套筒本体。套筒本体具有驱动部分，而该驱动部分与螺栓施扭部分配合。套筒本体限定纵向轴线。接纳凹槽由驱动部分限定并且构造成接纳套筒扳手或者非冲击型工具。剪切销设置成大体垂直于纵向轴线，并且延伸通过驱动部分和螺栓施扭部分。阴套筒凹槽由螺栓施扭部分限定并且构造成与螺栓配合。当扭矩由套筒扳手施加于套筒本体的驱动部分时，剪切销将扭矩从驱动部分传递至螺栓施扭部分。当剪切销损坏时，扭矩不会从驱动部分传递至螺栓施扭部分。
一种利用套筒扳手或非冲击型工具以及扭矩限制的发动机转动工具来转动发动机转轴的方法，该扭矩限制的发动机转动工具与辅助传动皮带轮螺栓或者会使曲轴转动的其它螺栓配合，并且该方法包括使套筒本体在该套筒本体的阴套筒凹槽处与该螺栓配合的步骤。该方法还包括如下步骤：使套筒扳手或非冲击型工具与套筒本体的接纳凹槽配合，以及利用套筒扳手或非冲击型工具将扭矩施加于套筒本体。该方法还包括如下步骤：通过设置在套筒本体中的剪切销的剪切强度来限制从套筒本体施加于螺栓的扭矩。
如上所述，扭矩限制的发动机转动工具提供了许多优点，其中一些已叙述如上，而另一些则是固有的。此外，可在不偏离本发明讲授内容的条件下，提出关于扭矩限制的发动机转动工具的修改。
附图说明
图1是扭矩限制的发动机转动工具的示意剖视图。
图2是扭矩限制的发动机转动工具的第二实施例的示意剖视图。
图3是扭矩限制的发动机转动工具的第一实施例的立体图。
具体实施方式
参见图1和图3，扭矩限制的发动机转动工具总地由附图标记10来指代，并且在下文将称为“发动机转动工具”。该发动机转动工具10可用于转动发动机的曲轴(未示出)，然而该工具的其它应用也是可能的。
发动机转动工具10具有大体呈圆柱形形状的套筒本体12。套筒本体12具有纵向轴线A、外表面14以及第一端16和第二端18，该外表面14大体与纵向轴线A平行，而第二端18与第一端16相对。第一端16和第二端18大体垂直于轴线A。虽然在图1中外表面14示作大体平行于轴线A，但外表面也可如图3所示是弧形或不规则形的。
接纳凹槽20大体在轴线A上设置于套筒本体12的第一端16，而阴套筒凹槽22大体在轴线A上设置于套筒本体的第二端18。阴套筒凹槽22构造成抓持螺栓26的头部24，以将扭矩施加于螺栓。阴套筒凹槽22可修改调整适用于螺栓26各种尺寸的头部24。虽然发动机转动工具10的阴套筒凹槽22构造成接纳辅助传动皮带轮/驱动轮的中心螺栓26，但发动机转动工具也可用在其它的螺栓和紧固件上，包括并不与发动机相关联的螺栓和紧固件。纵向轴线A大体与辅助传动皮带轮螺栓26的由螺栓的轴28所限定的中心线CL共轴。
发动机转动工具10的接纳凹槽20构造成接纳套筒扳手手柄30，该套筒扳手手柄30具有手接纳部分32和套筒扳手头部34。大体矩形的棱柱突部36从套筒扳手头部34伸出，并与发动机转动工具10的接纳凹槽20配合。发动机转动工具10的接纳凹槽20具有大体方形来与突部36匹配。随着套筒扳手手柄30的施扭运动，由手柄为辅助传动皮带轮螺栓26提供机械效益。扭矩通过发动机转动工具10而从手柄30传递至辅助传动皮带轮螺栓26。除了套筒扳手以外，发动机转动工具10还可利用传递扭矩的非冲击型工具来操作。此外，辅助传动皮带轮螺栓26可以是在施加扭矩时可使曲轴转动的任何其它螺栓。
限定套筒本体12的阴套筒凹槽22的是螺栓施扭部分38，而位于发动机转动工具10的第一端16上并限定套筒本体的接纳凹槽20的是驱动部分40。通过使突部36与套筒本体12的驱动部分40配合来施加扭矩。当扭矩由扳手手柄30通过突部36施加于驱动部分40时，剪切销42将扭矩从套筒本体12的驱动部分40传递至螺栓施扭部分38。剪切销42示作完全通过驱动部分40和螺栓施扭部分38，从而存在两个通过剪切销42的有效剪切平面。然而，剪切销42还可仅仅通过驱动部分40和螺栓施扭部分38的一侧，从而仅仅存在一个通过剪切销42的有效剪切平面。
为了形成套筒本体12，驱动部分40与螺栓施扭部分38配合。在图1所示的发动机转动工具中，驱动部分40大体是圆柱形的并且具有接纳凹槽20和配合突部46，接纳凹槽20位于驱动部分的第一端44处，而配合突部46位于驱动部分的第二端48处。驱动部分40的配合突部46可以是大体圆柱形的，并且接纳在螺栓施扭部分38的大体圆柱形内部接纳凹槽50中。内部接纳凹槽50设置在螺栓施扭部分38的第一端52处，而阴套筒凹槽22设置在螺栓施扭部分的第二端54处。在缺少联接驱动部分40和螺栓施扭部分38的剪切销42的情形下，配合突部46的形状和内部接纳凹槽50的形状允许驱动部分40相对于螺栓施扭部分38进行相对施扭运动。也就是说，允许驱动部分40将施扭力施加于螺栓施扭部分38上的是剪切销42。
剪切销42可具有任何形状，来将套筒本体12的驱动部分40机械地联接于套筒本体的螺栓施扭部分38。虽然示例剪切销42可以是大体圆柱形的，但其它形状也是可能的。剪切销42可定向成大体垂直于套筒本体12的轴线A，并且可完全延伸通过驱动部分40和螺栓施扭部分38，或者可延伸通过驱动部分40和螺栓施扭部分38中的仅仅一侧。剪切销42可利用弹簧夹55而保持在本体12中，该弹簧夹防止剪切销的每个端部离开本体12中的剪切销通道57。弹簧夹55可以是大体环形的并且基本上围绕本体12的外表面14延伸，并可接纳在本体12的外表面14上的沟槽58中。弹簧夹55定位在剪切销通道57的入口之上。
当剪切销42例如由于剪切作用而损坏时，扭矩不再从驱动部分40传递至螺栓施扭部分38，且由此扭矩并不施加于辅助传动皮带轮螺栓26。发动机转动工具10的剪切销42构造成在辅助传动皮带轮螺栓26会发生过度施扭之前或者在适当的扭矩传动皮带轮螺栓26会发生松动之前损坏。如果已知使辅助传动皮带轮螺栓26过度施扭并致使发动机受损的力大小，则发动机转动工具10可构造成在施加较小的预定施扭力时于剪切销42处损坏，从而不会达到使附加传动皮带轮螺栓26过度施扭的力大小。于是，发动机转动工具10限制到达辅助传动皮带轮螺栓26的扭矩。到达辅助传动皮带轮螺栓26的扭矩由剪切销42的剪切强度所限制。剪切销42的损坏给予发动机转动工具10的使用者以如下信号：辅助传动皮带轮螺栓26会即将被过度施扭或松动。
套筒扳手30可为棘齿型，这允许利用手接纳部分32的往复运动来使辅助传动皮带轮螺栓26收紧或松开，而无需移除套筒扳手30或将该套筒扳手30重新装配至螺栓。套筒扳手头部34上的杆56将套筒扳手30在收紧模式和松开模式之间切换。
现在参见图2，发动机转动工具110的第二实施例包括单向齿合的套筒本体112。该套筒本体112大体呈圆柱形并且具有纵向轴线A、外表面114以及第一端116和第二端118，该外表面114大体与纵向轴线A平行，而第二端118与第一端相对。虽然外表面114示作大体平行于轴线A，但设想外表面也可以是弧形或不规则形的。
接纳凹槽120在轴线A上设置于套筒本体112的第一端116，而阴套筒凹槽122在轴线A上设置于套筒本体的第二端118。阴套筒凹槽122构造成接纳辅助传动皮带轮的中心螺栓26。
类似于发动机转动工具10，发动机转动工具110的接纳凹槽120构造成接纳套筒扳手手柄30，该套筒扳手手柄30具有手接纳部分32和套筒头部34。突部36从套筒扳手头部34伸出，并与发动机转动工具110的接纳凹槽120配合。发动机转动工具110的接纳凹槽120具有大体矩形形状来与突部36匹配。除了套筒扳手以外，发动机转动工具10还可利用传递扭矩的非冲击型工具来操作。此外，辅助传动皮带轮螺栓26可以是任何在施加扭矩时会使曲轴转动的其它螺栓。
限定套筒本体112的阴套筒凹槽122的是螺栓施扭部分138，而位于发动机转动工具110的第一端116上并限定套筒本体的接纳凹槽120的是驱动部分140。通过使突部36与驱动部分140配合来施加扭矩。当扭矩由扳手手柄30通过突部36施加于驱动部分140时，剪切销142将扭矩从驱动部分140传递至螺栓施扭部分138。剪切销142示作完全通过驱动部分140和螺栓施扭部分138，从而存在两个通过剪切销142的有效剪切平面。然而，剪切销142还可仅仅通过驱动部分140和螺栓施扭部分138的一侧，从而仅仅存在一个通过剪切销142的有效剪切平面。
为了形成套筒本体112，驱动部分140与螺栓施扭部分138配合。驱动部分140可包括多个部件。在图2所示的实施例中，驱动部分140包括利用棘齿145联接在一起的外部141和内部146，从而仅仅沿一个方向、例如仅仅是为了松开或者仅仅是为了收紧螺栓26而施加扭矩。棘齿145可以是选择性可逆的，从而可使用扭矩限制的发动机转动工具10来沿所选择的方向来施加定向扭矩，而沿相反方向自由转动。确切地说，存在四个状态。扭矩限制的发动机转动工具10可沿第一方向驱动而沿与第一方向相反的第二方向自由转动，或者扭矩限制的发动机转动工具10可沿第二方向驱动而沿第一方向自由转动。
外部141和内部146都是大体圆柱形的。外部141的第一端144包括接纳凹槽120，而沿轴线A与该接纳凹槽相对，外部141包括第一突部147，该第一突部147与内部143的接纳凹槽149配合。沿轴线A与接纳凹槽149相对，内部143在驱动部分140的第二端148处包括配合突部146。驱动部分140的配合突部146可以是大体圆柱形的，并且可接纳在螺栓施扭部分138的大体圆柱形内部接纳凹槽150中。
螺栓施扭部分138的内部接纳凹槽150设置在螺栓施扭部分138的第一端152处，而阴套筒凹槽122沿轴线A设置在螺栓施扭部分的第二端154处。在缺少联接驱动部分140和螺栓施扭部分138的功能剪切销142的情形下，内部接纳凹槽150允许驱动部分140相对于螺栓施扭部分138进行相对施扭运动。剪切销142与驱动部分140联接，以将施扭力施加于螺栓施扭部分138上。
类似于剪切销42，剪切销142可具有任何形状，来将套筒本体112的驱动部分140机械地联接于套筒本体的螺栓施扭部分138。剪切销142可接纳在通道157中，并且由基本上围绕本体12延伸的弹簧夹155保持。
当剪切销142例如由于剪切作用而损坏时，扭矩不再从驱动部分140传递至螺栓施扭部分138，且由此扭矩并不施加于辅助传动皮带轮螺栓26。剪切销142构造成在辅助传动皮带轮螺栓26可能发生过度施扭或松开之前损坏。于是，发动机转动工具110限制到达辅助传动皮带轮螺栓26的扭矩。
采用扭矩限制的发动机转动工具10、110，技术人员转动发动机所花费的时间减少，并且降低辅助传动皮带轮螺栓发生过度施扭的可能性。扭矩限制的发动机转动工具10、110是简单的工具，该简单的工具可容易地利用新的剪切销42、142来修理并且可具有低的制造成本。
尽管已经在以上详细说明书中详细描述并在附图中示出各具体实施例，本领域的普通技术人员应当理解，还可能有各种改变而不脱离本文所揭示的讲授内容。因而，所揭示的特定设置意味着仅是说明性而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书的完全范围和其所有同等物给出。关于扭矩限制的发动机转动工具的其它优点还可以是固有的，并且并未在上文进行描述。

Claims (24)

1.一种用于转动发动机曲轴的扭矩限制的发动机转动工具，所述扭矩限制的发动机转动工具构造成利用套筒扳手或非冲击型工具来操作，并且构造成与辅助传动皮带轮螺栓或会使所述曲轴转动的其它螺栓配合，且所述扭矩限制的发动机转动工具包括：
套筒本体，所述套筒本体具有驱动部分，而所述驱动部分利用剪切销联接于螺栓施扭部分；
接纳凹槽，所述接纳凹槽由所述驱动部分限定并且构造成接纳所述套筒扳手或者非冲击型工具；以及
阴套筒凹槽，所述阴套筒凹槽由所述螺栓施扭部分限定并且构造成与所述螺栓配合；
其中，由所述套筒扳手或非冲击型工具通过所述套筒本体而施加于所述螺栓的扭矩大小由所述剪切销的剪切强度限制。
2.如权利要求1所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述剪切销构造成在所述套筒本体处在预定的扭矩大小下损坏。
3.如权利要求1所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述套筒本体关于纵向轴线A呈大体圆柱形。
4.如权利要求3所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述剪切销大体垂直于所述轴线A，并且完全延伸通过所述驱动部分和所述螺栓施扭部分。
5.如权利要求3所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述剪切销大体垂直于所述轴线A，并且延伸通过所述驱动部分和所述螺栓施扭部分的一侧。
6.如权利要求3所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分在第一端处包括所述接纳凹槽，而在第二端处包括配合突部，其中所述第一端和所述第二端大体垂直于所述轴线A。
7.如权利要求4所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述剪切销利用弹簧夹而保持在所述套筒本体中。
8.如权利要求6所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述螺栓施扭部分在第二端处包括所述阴套筒凹槽，而在第一端处包括内部接纳凹槽，其中所述第一端和所述第二端大体垂直于所述轴线A，并且所述内部接纳凹槽接纳所述驱动部分的配合突部。
9.如权利要求8所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述配合突部利用所述剪切销联接于所述内部接纳凹槽，以将扭矩从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分。
10.如权利要求9所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，当所述剪切销损坏时，所述配合突部并不将扭矩从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分。
11.如权利要求1所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分包括至少两个部分。
12.如权利要求1所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分包括外部和内部，所述外部限定所述接纳凹槽，而所述内部包括构造成与所述螺栓施扭部分配合的配合突部。
13.如权利要求12所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分还包括棘齿，所述棘齿将所述外部和所述内部联接在一起。
14.如权利要求13所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述棘齿是选择性可逆的。
15.一种用于转动发动机曲轴的扭矩限制的发动机转动工具，所述扭矩限制的发动机转动工具构造成利用套筒扳手或非冲击型工具来操作，并且构造成与辅助传动皮带轮螺栓或会使所述曲轴转动的其它螺栓配合，且所述扭矩限制的发动机转动工具包括：
套筒本体，所述套筒本体具有驱动部分，而所述驱动部分与螺栓施扭部分配合，其中所述套筒本体具有纵向轴线；
接纳凹槽，所述接纳凹槽由所述驱动部分限定并且构造成接纳所述套筒扳手或者非冲击型工具；
剪切销，所述剪切销大体垂直于所述纵向轴线，并且延伸通过所述驱动部分和所述螺栓施扭部分的至少一侧；以及
阴套筒凹槽，所述阴套筒凹槽由所述螺栓施扭部分限定并且构造成与所述螺栓配合；
其中，当扭矩由所述套筒扳手或非冲击型工具施加于所述套筒本体的驱动部分时，所述剪切销将所述扭矩从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分，并且如果所述剪切销损坏，则所述扭矩不会从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分。
16.如权利要求15所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述剪切销完全延伸通过所述驱动部分和所述螺栓施扭部分。
17.如权利要求15所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分在第一端处包括所述接纳凹槽，而在第二端处包括配合突部，其中所述第一端和所述第二端大体垂直于所述轴线A。
18.如权利要求17所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述螺栓施扭部分在第二端处包括所述阴套筒凹槽，而在第一端处包括内部接纳凹槽，其中所述第一端和所述第二端大体垂直于所述轴线A，并且所述内部接纳凹槽接纳所述驱动部分的配合突部。
19.如权利要求18所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述配合突部利用所述剪切销联接于所述内部接纳凹槽，以将扭矩从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分。
20.如权利要求15所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分包括外部和内部，所述外部限定所述接纳凹槽，而所述内部包括构造成与所述螺栓施扭部分配合的配合突部。
21.如权利要求20所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述驱动部分还包括棘齿，所述棘齿将所述外部和所述内部联接在一起。
22.如权利要求21所述的扭矩限制的发动机转动工具，其特征在于，所述棘齿是选择性可逆的。
23.一种利用套筒扳手或非冲击型工具以及扭矩限制的发动机转动工具来转动发动机的曲轴的方法，所述扭矩限制的发动机转动工具与辅助传动皮带轮螺栓或者会致使所述曲轴转动的其它螺栓配合，并且所述方法包括：
使套筒本体在所述套筒本体的阴套筒凹槽处与所述螺栓配合；
使所述套筒扳手或非冲击型工具与所述套筒本体的接纳凹槽配合；
利用所述套筒扳手或非冲击型工具将扭矩施加于所述套筒本体；以及
通过设置在所述套筒本体中的剪切销的剪切强度来限制从所述套筒本体施加于所述螺栓的所述扭矩。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：利用所述剪切销来联接所述套筒本体的驱动部分和所述套筒本体的螺栓施扭部分，从而将所述扭矩从所述驱动部分传递至所述螺栓施扭部分。
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