CN1033168A - 冲击扳手 - Google Patents

Abstract

冲击扳手含外壳(1)，装有扳轴(5)和轴(2)。扳 轴可转动，轴上装有冲击头(4)含套圈(10)。在套圈 的纵向孔(16)中安有可进行轴向移动的栓钉(20)，在 一个方位上处于与扳轴(5)相啮合的状态。在套圈 (10)的中心孔(15)中安有传动构件(18)与轴(2)相 连，轴可以转动和进行轴向移动。传动构件同套圈相 连，以便它们共同转动，同弹簧(19)相互作用，以便使 栓钉(20)的支撑面(22)或(23)啮合或脱开扳轴，从而 达到旋转或停转。

Description

本发明属于一种工具，用来安装或拆卸彼此之间用螺纹接合的部件和机械，是一种带有动力传动装置和器件的手工工具，用于把冲击扳手的作用力传导给端帽。

新推荐的冲击扳手可供国民经济各个部门用来安装和拆卸螺纹接合物，例如，在机器制造业用于汽车、拖拉机、联合收割机的传送安装作业线上。

安装的劳动条件，以及生产率和质量取决于冲击扳手的重量、外形尺寸、使用可靠性和振动的程度。

冲击扳手的一个重要部件是冲击头，冲击头把动力传动的能变成拧紧螺纹接合的功，从而保证劳动的高生产率和拧紧所需的作用力。

现有的冲击扳手（SU.A.180    147），含外壳，其中装有可旋转的扳轴它与传动轴相联。扳轴有一段是用来固接套筒扳手的。在冲击头的两个位置之间传动轴可转动并可进行轴向移动。在冲击头和扳轴彼此转接的面上有卡爪。卡爪在冲击头的一个位置上相互啮合。冲击扳手还含有一弹簧。弹簧装在壳内，与轴是同轴线的，与冲击头协同动作，使冲击头朝着这样一个方位移动，即在这个方位上，冲击头和扳轴处于彼此啮合状态。

由于冲击头应具有相当大质量（拧紧螺纹接合的力矩取决于它的大小），在冲击扳手这种结构操作下，它的振动程度由于冲击头的轴向移动而相当大，同时产生传动能的非生产性的消耗。

现在还有一种冲击扳手（US，A，2753965），它的振动程度较小，含外壳，其中装有扳轴和与传动装置相联的轴。扳轴能够转动并有一段用于固接套筒扳手。轴上装有冲击头，冲击头一端的套圈朝向扳轴。冲击头有一个中心孔和至少两个纵向孔。每一个纵向孔内安置一个拴钉。拴钉装置在两个方位之间，能够进行轴向移动。在其中的一个方位上，它与扳轴呈啮合状态。拴钉有一个支撑面，在拴钉朝另一方位移动时，同传动构件的相应支撑面相接触，而传动构件同轴相联系。轴能够转动，能够在两个方位之间进行轴向移动。传动构件还同套圈相联系，同套圈共同转动，同弹簧相互作用，使传动构件朝着能使拴钉与扳轴处于啮合状态的方向移动。套圈和传动构件顺序装置在轴上。在移动时，传动构件趋向轴。传动构件是一个板片，在板片相反的方向有两个凹口。板片与轴套刚性联接。借助轴套作用，将转动构件装置在轴上。套圈有一个中心孔和两个与它平行的纵向孔。中心孔的直径由轴的直径所决定，而纵向孔的直径由安置在轴上的拴钉的直径所决定。根据冲击负荷情况下拴钉的强度条件来选择拴钉。这些孔之间的距离，大约等于拴钉的直径。这距离取决于板片上凹口所分别配布的距离，因为每一个拴钉的一端都安放在板片的相应凹口上。在拴钉的这一端上有一个环形槽。拴钉的直径就其截面而言等于板片凹口的宽度。同时，槽的一个端面是拴钉的支撑面，在拴钉朝着它与扳轴呈啮合状态的方向移动时，与板片的一面相接触，而槽的另一端面是拴钉的另一个支撑面，在拴钉朝另一个方位移动时，与板片的另一表面接触。

冲击头的这种结构操作以及传动构件和套圈在轴上的依次排列导致，在工作中，它们可能相互倾斜和卡住，因为传动构件是由轴定向的，而拴钉是由套圈定向的。这就造成拴钉的倾斜和它们卡住在套圈和传动构件的支撑面之间。

此外，在传动构件倾斜时，拴钉可能在环形槽所在处折断。

所有这一切是冲击扳手报废的原因，并降低了它的工作可靠性和使用期限。

同时，冲击头，特别是套圈的重量和外形尺寸相当大，由于传动构件板片的凹口（拴钉的一端安装在其中）之间的距离应当大于传动构件轴套的外形尺寸，这样就增大了冲击扳手的总尺寸和总重量。

本发明的基本任务是：创造这样一种冲击扳手，其冲击头的结构设计将提高冲击扳手的工作可靠性，同时又能减少它的外形尺寸。

解决这一任务的方法是：在冲击扳手（含外壳）中，安装一个扳轴和与传动装置相联的轴。扳轴能够转动，有一段用于固接套筒扳手。轴上安装一个冲击头。冲击头的套圈一端朝向扳轴，并有一个中心孔和至少两个纵向孔。每个纵向孔中安置一个拴钉。拴钉能够在两个方位之间进行轴向移动。在一个方位上，拴钉与扳轴处于啮合状态。拴钉有一个支撑面，在拴钉向另一个方位移动时，与传动构件的相应支撑面接触。传动构件与轴相联系，能够转动，能够在两个方位之间进行轴向移动。传动构件与套圈相连，与它共同转动，与弹簧相互作用，使传动构件朝着拴钉与扳轴呈啮合状态的方位移动。根据本发明，纵向孔是朝着套圈中心孔方向开的，同时，传动构件位于中心孔内，移动时朝向中心孔，而在每一个拴钉上，有一部分突向套圈的中心孔，拴钉的支撑面就位于这一部分上。

为了减轻扳轴和拴钉的磨损，根据本发明，冲击扳手按照拴钉的数目增加一些弹簧。弹簧安装在套圈纵向孔中，拴钉与套圈一端之间，套圈的这一端是与它面对扳轴的一端相对的。以便使拴钉的支撑面在拴钉移动时顶紧传动构件的支撑面。

本发明认为，最好是在每个拴钉的一端有一个纵向孔。在纵向孔内安置一个杆，能够进行轴向移动。杆带有一个顶端。在杆上，它的顶部和拴钉的端面之间增加一个弹簧。同时，在传动构件上增加一些支撑面，支撑面与相应的杆的顶端相接触。

为了降低主弹簧的刚度，本发明认为，最好使冲击扳手装有一个垫圈，垫圈装置在套圈的一端上，这一端与其面对扳轴的一端是相对的。同时，新增添的每个弹簧的一端顶住相应的拴钉端面，而另一端顶住垫圈。

为了降低在同扳轴啮合时在冲击力下在拴钉中产生的应力，本发明认为，在冲击扳手中，套圈的纵向孔的一部分应向套圈面对扳轴的一端扩大。

传动构件设置在套圈的中心孔内（这个传动构件在移动时由中心孔定向），实际上排除了拴钉卡在传动构件和套圈之间，因为拴钉和传动构件是由同一个零件-套圈来定向的。冲击头的这种结构设计排除了拴钉在套圈的纵向孔中卡住和破裂，因而能够把冲击扳手的可靠性和使用期限比现有的大约提高20-30%。这样布置冲击头，可达到拧紧螺纹接合所必要的惯性力矩，同时它的体积又减小，这就使冲击扳手的重量和外形尺寸减小。

所推荐的冲击扳手的一个重要优越性，是它比现有的冲击扳手的振动程度降低，这是由于朝前移动的冲击头构件的尺寸和重量减小，也由于在冲击头的结构中使用了所增添的弹簧，这些弹簧限制拴钉相对传动构件的移动。

冲击扳手的可靠性之所以提高，还在于与扳轴啮合时，在冲击力作用下，拴钉折断的可能性降低了。

下面，通过对它的操作的具体实例的描述和附图来阐述本发明。

图1：为本发明的冲击扳手总图（纵剖面）;

图2：为本发明图1上的Ⅱ-Ⅱ线的剖面;

图3：为本发明图1上Ⅲ-Ⅲ线的剖面（未标明弹簧）;

图4：为本发明图1上的Ⅳ-Ⅳ线的剖面;

图5：为图4上的箭头A向视图，表明传动构件内部表面的一部分（放大视），在它同轴接连的地方;

图6：为本发明增添弹簧的冲击扳手总图，每个弹簧安置在套圈的相应纵向孔内拴钉与杆的顶端之间（纵剖面）;

图7：为本发明增添弹簧的冲击扳手总图，每个弹簧安置在套圈纵向孔内，拴钉与垫圈之间（纵剖面）;

图8：为本发明带有套圈纵向孔的冲击扳手总图，纵向孔朝着套圈端部扩大（纵剖面）;

所推荐的冲击扳手包含一个外壳（1）（图1），在其内部，沿它的轴线放置一个轴（2），轴安置在壳（1）内，能够转动。轴（2）的一端与传动装置（3）相连（图纸上标明部分传动装置）。轴（2）的一部分，从它的杂啥似穑本缎∮谒闹饕糠值闹本丁Ｔ谕饪牵?）中，沿轴（2）的轴线，放置着冲击头（4）和扳轴（5）。在扳轴（5）的一端，有一个连接盘（6），在另一端，有一小段（7），是从外壳（1）外面安装的，用于固接套筒扳手（图纸上未标明）。扳轴（5）安装在外壳（1）之内，能够转动，它的连接盘（6）顶住外壳（1），而中间部分可自由穿过外壳（1）内的孔（8）。扳轴（5）有孔（9），轴（2）的自由端放在该孔内。

冲击头（4）有一个套圈（10），套圈的一端朝向扳轴（5）。套圈（10）呈圆筒形，安置在外壳（1）内，这样，它的端面（11）朝向扳轴（5）。套圈（10）的质量根据冲击扳手所要求的扭转力矩而选择。套圈（10）安置在能转动的轴（2）上。为此，在套圈（10）的端面（11）中有孔（12），轴（2）的一端的一部分置于孔（12）内，轴的直径略小。

为了使套圈（10）不向轴线方向移动，在套圈（10）的端面（Ⅱ）和轴（2）上的扳轴（5）之间安装一个挡圈（13）。

在轴（2）朝向传动装置（3）的另一端上，安装一个轴承（14），套圈（10）的另一端支住轴承（14）。套圈（10）中有一个中心孔（15）和两个相对放置的纵向孔（16）。纵向孔（16）的中心线“0”与中心孔（15）的中心线“0₁”平行。纵向孔（16）与中心孔（15）同向，即纵向孔的中心线“0”位于离中心孔（15）的中心线“0₁”的“1”距离上，这样在套圈（10）的内部就形成一个共同的间隙。在套圈（10）的同一端上，安装一个垫圈（17），垫圈覆盖在套圈（10）的这个空隙上，在套圈（10）的中心孔（15）中，安置传动构件（15）和压缩弹簧（19），传动构件呈套筒状。弹簧（19）的一端顶住传动构件（18），而另一端顶住垫圈（17）。

在冲击扳手按另一种结构操作时，弹簧（19）也可能以这一端支住轴（2）或抵住轴承（14）。

传动构件（18）安装在套圈（10）的中心孔（15）内。为此，在套圈（10）和传动构件（18）的外部表面之间的径向间隙，应当使传动构件（18）在套圈（10）中心孔（15）中不可能进行自由的轴向移动。

在每一个纵向孔（15）中，安置一个拴钉（20）。拴钉（20）安置在两个方位之间，可以进行轴向移动。

图1表示拴钉（20）与扳轴（5）处于啮合的状态。拴钉的顶端位于凹口（21）内（图2），凹口在扳轴（5）的连接盘（6）上。每一个拴钉（20）都有一个支撑面（22）（图1），在拴钉（20）朝另一个方位移动时，同传动构件（18）的相应支撑面（23）相接触，在这个方位上，拴钉（20）与扳轴5脱开。

在每一个拴钉（20）上有一部分突出伸向套圈（10）的中心孔（15）。拴钉（20）的支撑面（22）就位于这一部分上。

此外，在拴钉（20）朝它与扳轴（5）处于啮合状态的位置移动时，为了使拴钉（20）与传动构件（18）相互作用，拴钉具有两个支撑面（24），以便同传动构件（18）的支撑面（25）接触。在拴钉（20）的中部有一段光平面（26），在它的各端上形成轴肩，轴肩位于套圈（10）的中心孔（15）内。其中一个轴肩的端面是支撑面（22）。拴钉（20）朝向垫圈（17）的端面是支撑面（24）。支撑面（22和24）可能位于，例如销钉上。销钉安置在拴钉的侧面上，并同拴钉牢牢连接（图纸上未标明）。在传动构件（18）上，有槽（27）（图3），槽的端面是传动构件的支撑面（23和25）。

横截面中的中心孔和纵向孔（分别为15和16）为圆形，半径分别为R（图4）和r。为了在套圈（10）内部形成一个共同的间隙，中心线“0”和中心线“0₁”之间的距离“l”应当小于它们半径之和，即l＜R+r。在本方案中，这个距离小于R和r半径之和，大约小1/3r。“l”的距离大小还取决于孔（15和16）的横截面形状。它们可能具有正多边形，例如，六边形。同时，中心线“0”和“0₁”之间的距离“l”，应当小于这两个多边形孔的内接圆的半径之和。

传动构件（18）（图1）同轴（2）连接，轴可以转动，并在两个方位之间进行轴向移动。传动构件还同套圈（10）连接，以便它们共同转动。传动构件借助轴键（28）（图4）同套圈（10）联接起来。轴键（28）位于套圈（10）和传动构件（18）之间，在相应的凹口（29和30）中。同时，在传动构件中的凹口（30）的长度等于轴键（28）的长度，而套圈（10）中的凹口（29）的长度应当保证传动构件（18）朝着轴线的方向移动所必需的数值。传动构件（18）内表面和轴（2）之间的间隙“h”应当是这样的，即应排除传动构件（18）和轴（2）的任何接触。

在轴（2）（图1）上有两个沟槽（31），它们位于沿着螺旋线上，在角α处交叉。每个沟槽依照轴（2）的转动方向，引导放置在轴（2）和传动构件（18）之间的滚珠（32）移动。

在传动构件（18）内表面上，有一个凹穴（33）（图5）。它的槽路限定在两条螺旋线和传动构件（18）的端面之内。两条螺旋线在角α₁＝α处相互交叉。

同时，沿这条有沟槽（31）的螺旋线从它们交叉点起伸向传动机构（3）方向，而传动构件（18）则是这样安装在轴（2）上，二凹穴（33）槽路的螺旋线伸向相反的方向，而在传动构件（18）和轴（2）之间安置有滚珠（32），滚珠一部分放在传动构件（18）的凹穴（33）内，而另一部分在沟槽（31）中（图1）。

为了减少拴钉（20）在受到冲击力时的磨损，冲击扳手（图6所示）包含两副附加的压缩弹簧（34），其数量等于拴钉（20）的数量。所附加的弹簧（34）用于使拴钉（20）的支撑面顶紧传动构件（18）的支撑面（23）。为此，在每个拴钉（20）朝着垫圈（17）的那一端上有一个纵向孔（35），纵向孔内安置一个杆（36），可进行轴向移动，杆有一个顶端（37）。它同杆（36）是同轴的。在杆的顶端（37）和拴钉（20）的端面之间，增置一个弹簧（34）。顶端（37）的端面是拴钉（20）的支撑面，拴钉的支撑面（20）同传动构件（18）的支撑面（25）相互作用。

在图7所示的冲击扳手中，在纵向孔（16）中附加一些弹簧（38）。每个弹簧的一端抵住拴钉（20）的端面，而另一端抵住垫圈（17）。同时，在拴钉（20）上相应地有一个支撑面（22），同传动构件（18）的相应支撑面（23）相互作用。在本方案中，当弹簧（19）同传动构件（18）相互作用时，弹簧的作用力同所附加的弹簧（38）的作用力叠加起来，这就能降低弹簧（19）的刚度。

在拴钉（20）处于任何状态下，所附加的弹簧（38）都能始终使拴钉（20）的支撑面（22）顶紧传动构件（18）的相应支撑面（23）。

图8所示的冲击扳手是：在同扳轴（5）啮合的情况下受到作用力时，为了降低拴钉（20）的应力，使套圈（10）的纵向孔（16）的一部分（39）朝着套圈（10）面向扳轴（5）的那一端扩大。这一部分（39）可能是喇叭形，纵向孔（16）的这一部分（39）的长度不大于拴钉（20）的两个直径，不小于拴钉（20）的半径。

同时，在横截面中，纵向孔（16）的这一部分（39）可能是椭圆形（图纸未标明），并朝着冲击力方向伸延。

纵向孔（16）的基本部分和扩大部分（39）的直径之间的差别，应当是这样的：在受到冲击力时，在冲击负荷的情况下，在拴钉（20）弯曲时，把拴钉（20）的内应力降低到不致于使它断裂的程度。

所推荐的冲击扳手的操作方式如下。预先在一段（7）上（图1），装置套圈扳手（图纸上未显示）。同时，传动构件（18）、弹簧（19）和滚珠（32）位于图1所示的位置，拴钉（20）处于与扳轴（5）啮合状态。

而后，把套圈扳手（图纸上未显示）安装在螺纹接合的螺母上（图纸上未显示），开动传动机构（3），把螺母拧紧。扭转力矩从传动机构（3）经过轴（2）、滚珠（32）、传动构件（18）和轴键（28）（图4）传送到套圈（10）（图1），再经过拴钉（20）和扳轴（5）传送到套筒扳手。借助套圈扳手，使螺纹接合的螺母拧紧。随着螺母渐渐拧紧，螺母转动的阻力也加大，扳轴（5）受到制动，于是冲击头（4）停动。轴（2）继续转动，在它的沟槽（31）中，滚珠（32）开始滚动，滚珠推动传动构件（18），沿凹穴（33）移动（图5）。

传动构件（18）开始在套圈（10）的中心孔（15）中朝着离开扳轴（5）的方面移动，而轴键（28）（图4）则沿着套圈（10）的凹口（29）滑动。在移动时，传动构件（18）以支撑面（23）抵住拴钉（20）的支撑面（22），推动它们，使拴钉（20）脱离与扳轴（5）的啮合。同时，传动构件（18）在移动时压缩弹簧（19）。这样一来，轴（2）转动的动能就变成弹簧（19）压缩的势堋Ｔ谒┒ぃ?0）离开扳轴（5）的凹口（21）（图2）之后，传动构件（18）（图1）和套圈（10）开始同轴（2）一起转动。但是，传动构件（18）由于惯性将继续朝同一个方向转动，直到它的转速与轴（2）的转速相等时为止。

然后，在弹簧（19）的作用下，传动构件（18）和拴钉（20）开始朝反方向移动，回到原始状态。同时，传动构件（18）以支撑面（24）抵住拴钉（20）的支撑面（23），将把拴钉（20）推到原始位置，直至拴钉（20）与扳轴（5）形成啮合为止。同时，弹簧（19）的势能变成冲击头（4）的动能。

在啮合时，拴钉（20）将冲击扳轴（5）。在此情况下，冲击头（4）的全部动能，通过扳轴（5）传送到螺纹接合处，在这里变成拧紧螺纹接合的功。接着，传动装置（3）开动，冲击周而复始地重复，直至拧紧螺纹接合。同时，冲击扳手象所描述的流程那样工作。

图6所示的冲击扳手的工作状况也类似如此，例外的是，在冲击头（4）移动到原始状态时，即拴钉（20）处于与扳轴（5）啮合的状态时，传动构件（18）的支撑面（24）顶住顶端（37），将把拴钉（20）推到原来位置，直至拴钉同扳轴（5）的连接盘（6）密接。传动构件（18）、套圈（10）和拴钉（20）继续转动，而传动构件（18）将继续向套圈（10）的中心孔（15）移动，压紧所附加的弹簧（34），这就减弱拴钉（20）对扳轴（5）的冲击。同时，拴钉（20）和传动构件（18）的支撑面（22和23）彼此将不接触，而拴钉（20）面向扳轴（5）的端面将向连接盘（6）的表面滑动。这种情况一直继续到它们进入扳轴（5）的凹口为止。同时，所附加的弹簧（34）松开，把拴钉（20）的支撑面（22）向传动构件（18）的支撑面（23）压紧。接着，冲击扳手象图1所描述的那样工作。

图7所示的冲击扳手也类似图1所描述的那样工作，例外的是，在冲击头（4）向原来位置移动时，即拴钉（20）处于与扳轴（5）啮合状态时，所附加的弹簧（38）把拴钉（20）的支撑面（22）向传动构件（18）的支撑面（23）压紧，朝着面向扳轴（5）的方向推动拴钉（20），直至它同连接盘（6）相接合，在同扳轴（5）相接合时，减弱它们的冲击力量。传动构件（18）、套圈（10）和拴钉（20）继续转动，拴钉（20）滑向连接盘（6）表面，直至它们的一端进入扳轴（5）的凹口。同时，所附加的弹簧（38）松开，使拴钉（20）的支撑面（22）压紧传动构件（18）的支撑面（23）。接着，冲击扳手象图1所描绘的那样工作。

图8所示的冲击扳手类似图1所描绘的那样工作，例外的是，在拴钉（20）冲击扳轴（5）时，它的位于纵向孔（16）的扩大部分（39）中的一端，朝冲击方向弯曲，这就减小在冲击时拴钉（20）中所产生的内应力，并防止拴钉的断裂。

Claims (5)

1、冲击扳手(含外壳)，内装有板轴与传动装置相连的轴。扳轴可以转动，有一段用于固接套筒扳手。轴上装有冲击头。冲击头的套圈一端朝向扳轴，有一个中心孔，至少两个纵向孔。每个孔中放置一个拴钉，拴钉安置在两个方位之间，能够进行轴向移动。在其中一个方位上，它处于同扳轴相啮合的状态。拴钉有一个支撑面，在拴钉向另一个方位移动时，支撑面与传动构件的相应支撑面相接触。传动构件与轴相联系，轴能够转动，在两个方位之间进行轴向移动。传动构件还同套圈相联系，同套圈共同转动，同弹簧相互作用，使传动构件朝着拴钉与扳轴相啮合的状态移动。冲击扳手的特点在于，纵向孔是朝着套圈的中心孔开的，同时，传动构件安放在中心孔内，在移动时导向中心孔，而在每个拴钉上有一部分突向套圈的中心孔，拴钉的支撑面就位于这一部分上。

2、根据权利要求1，冲击扳手的特点在于，它增加了弹簧，其数目根据拴钉的数目而定，所增加的弹簧安装在套圈（10）的纵向孔（15）中，拴钉（20）和套圈（10）的一端之间。这一端是与它的面向扳轴（5）的一端相对的。附加弹簧为的是使拴钉（20）的支撑面（22）在它们移动时顶紧传动构件（18）的支撑面（22）。

3、根据权利要求2，冲击扳手的特点在于，在每个拴钉（20）的一端上有纵向孔（35）。在纵向孔中安置有一个带顶端（37）的杆，可以进行轴向移动。在杆上，在它顶端（37）和拴钉端面（20）之间安置有附加牡桑?8），同时，在传动构件（18）上有附加的（25）支撑面，与相应的杆（36）的顶端相接触。

4、根据权利要求2，冲击扳手的特点在于，包含有一个垫圈（17），安装在套圈（10）的一端上，这一端是与它的面对扳轴（5）的一端相对的。同时，每一个附加的弹簧（38）的一端抵住相应的拴钉（20）的端面，而另一端抵住垫圈（17）。

5、根据权利要求1至4中的任何一项，冲击扳手的特点在于，套圈（10）的每一个纵向孔（15），都有一部分（39）朝着套圈（10）对着扳轴（5）的那一端扩大。

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