CN104416522A - 动力扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力扳手，包括：手柄、动力装置和第一传动机构，设置于手柄端部的第一部件，设置于第一部件围成的框结构中的第二部件，一个以上安装至第二部件并能与第二部件同步枢转的第三部件；第一部件包括：用于构成框结构的框架体，能被第一传动机构驱动从而带动第二部件枢转的第二传动机构；第二部件包括：在第一轴线方向上受到框架体约束并直接受到第二传动机构驱动的轮部，两个以上用于安装第三部件使第三部件总能在第一轴线方向上超出第一部件的臂部；第三部件通过臂部与第二部件构成以第二轴线为轴的转动连接。本发明的有益之处在于：节省人力、结构合理并且能使用户在需要紧固不同规格的螺纹件时不用拆卸即能切换至适用的套装孔。

Description

动力扳手

技术领域

 本发明涉及一种动力工具，具体涉及一种动力扳手。

背景技术

螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。但是现有的用于紧固螺纹件的手动扳手，依靠人力输出扭矩，工作效率低，并且难以控制紧固程度，而现有的采用气动或电动的动力扳手，往往仅能同时安装适用一个规格的螺纹件的套筒，在遇到复杂工况时，用户往往需要频繁更换套筒以找到适配的套装孔，并且在空间相对小的情况下难以适用。现在尚没有一种能够解决上述问题的动力扳手。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节省人力、结构合理并且能使用户在需要紧固不同规格的螺纹件时不用拆卸即能切换至适用的套装孔。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

动力扳手，包括：手柄、动力装置和第一传动机构，动力装置容纳在手柄中，第一传动机构部分容纳在手柄中，其特征在于，还包括：设置于手柄端部的第一部件，设置于第一部件围成的框结构中的第二部件，一个以上安装至第二部件并能与第二部件同步枢转的第三部件，第一部件包括：用于构成框结构的框架体，能被第一传动机构驱动从而带动第二部件枢转的第二传动机构；第二部件包括：在第一轴线方向上受到框架体约束并直接受到第二传动机构驱动的轮部，两个以上用于安装第三部件使第三部件总能在第一轴线方向上超出第一部件的臂部；第三部件通过臂部与第二部件构成以第二轴线为轴的转动连接。

进一步地，臂部在第一轴线方向上超出第一部件。

进一步地，第三部件在第一轴线方向上超出第二部件。

进一步地，轮部具有以第一轴线为回转轴线的回转体外缘，臂部形成或安装于轮部端面处并向第一轴线方向伸展。

进一步地，，臂部成对设置，一对臂部关于第一轴线对称设置并设置于轮部的同侧端面。 

进一步地，，第三部件位于两个成对的臂部之间。

进一步地，，第三部件包括：用于套装紧固件外缘并且能与第三部件配合传递扭矩的功能体，功能体设有分为两组的四个工作端面，工作端面设有各不相同的套装孔，套装孔均为中心对称结构，它们的中心线均垂直于第二轴线，两个同组的工作端面的套装孔的中心线重合，不同组的工作端面的套装孔的中心线垂直；功能体还设有两个垂直于第二轴线的锁定端面。

进一步地，，第三部件在锁定端面处形成或安装有限位凸起，臂部形成有供限位凸起嵌入的安装滑槽。

进一步地，，两个成对的臂部各自形成有一个以第二轴线为回转轴线的回转体锁定孔或锁定槽，第三部件还包括：分别设置于锁定端面的连接组件，连接组件包括：插装在功能体中并凸出于锁定端面作为锁定凸起的底座、设置在底座设有的槽孔中的弹性件、由弹性件驱动能嵌入锁定孔或锁定槽中的第一类球形件；或者，第二部件设有一用于吸附第三部件的磁性体，磁性体设置于安装滑槽的末端；或者，两个限位凸起均形成有一个锁定盲孔，锁定盲孔的轴线均与第二轴线重合，成对的两个臂部均设有一个以第二轴线为回转轴线的回转体限位孔，并且它们的外围套装有一个能沿第一轴线方向滑动的锁定套和一个能使锁定套复位的弹性件，限位孔中设置有一个能嵌入锁定盲孔的第二类球形件并且形成用于限制第二类球形件使其不能向靠近第一轴线的方向脱离限位孔的环形凸起，锁定套的形成有用于压迫第二类球形件嵌入锁定盲孔的压迫结构和用于放松第二类球形件使其退出锁定盲孔的放松结构，压迫结构和放松结构沿第一轴线方向分布。

进一步地，功能体在锁定端面设有用于插装底座的放置槽，底座插装在放置槽内与功能体构成过盈配合或者滑动连接。

进一步地，第二部件一共包括两对四个臂部分别设置在轮部两个端部处。

进一步地，轮部的外缘设有棘齿。

进一步地，动力装置为电动马达或气动马达。

本发明的有益之处在于：节省人力、结构合理并且能使用户在需要紧固不同规格的螺纹件时不用拆卸即能切换至适用的套装孔。

附图说明

图1是本发明动力扳手的第一个优选实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中框架体的立体结构示意图；

图3是图1所示实施例中第二传动机构、第二部件以及垫圈、C型圈的结构示意图；

图4是图1所示实施例中第二传动机构除去端部件之后的结构示意图；

图5是图1所示实施例中第一传动机构与第二传动结构配合的结构示意图；

图6是图1所示实施例局部剖视结构示意图（未安装第三部件）；

图7是图1所示实施例局部剖视结构示意图（已安装第三部件）；

图8是图1所示实施例中第三部件的剖视结构示意图；

图9是图1所示实施例中第三部件的立体结构示意图；

图10是图1所示实施例中第三部件的另一种实施方式的结构示意图；

图11是本发明动力扳手的第二个优选实施例的局部剖视结构示意图；

图12是图11所示实施例中第三部件的立体结构示意图；

图13是本发明动力扳手的第三个优选实施例的侧视结构示意图；

图14是图13所示的实施例局部的剖视结构示意图；

图15是图13所示部分的爆炸示意图；

图16是图13所示实施例中第三部件的剖视结构示意图；

图17是本发明动力扳手的第四个优选实施例的结构示意图；

图18是套装孔直接形成在第二部件中的动力扳手在进行紧固工作之初时的示意图；

图19是套装孔直接形成在第二部件中的动力扳手在进行紧固工作末期时的示意图；

图20是图1所示的动力扳手在进行紧固工作末期时的示意图；

图21是图17所示的动力扳手在进行紧固工作末期时的示意图；

图22是图为底座冲压之前的结构示意图；

图23是图22所示的底座冲压之后的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1至图10所示，本发明的动力扳手100主要包括：手柄10、动力装置（图未示）、第一传动机构20（见图5、图6所示）、第一部件30、第二部件40、第三部件50。

其中，手柄10作为构成动力扳手100的主要部分，动力装置容纳在手柄10中，第一传动机构20部分容纳在手柄10中。

动力装置主要用于提供动力，作为一种优选方案，动力装置可以为电动马达或气动马达中的一种；第一传动机构20主要用于在动力装置和第二部件40之间实现传动。

参照图2至7所示，第一部件30设置于手柄10端部，其包括：框架体31和第二传动机构32。框架体31主要用于在手柄10的一端形成一个用于安装第三部件50的框结构，第二传动机构32用于驱动第二部件40使其以第一轴线a为轴进行枢转并且使第三部件50能够转动连接的安装在框架体31的框结构中。

第二部件40包括：在第一轴线a方向上受到框架体31约束并直接受到第二传动机构32驱动的轮部41，两个以上用于安装第三部件50使第三部件50总能在第一轴线a方向上超出第一部件30的臂部42。臂部42的作用在于安装第三部件50使第三部件50在第一轴线a方向上超出第一部件30并且这种安装是能使第三部件50随着第二部件40进行同轴同步枢转的。

参照图2至图7所示的实施例，作为优选方案，框架体31包括：用于与手柄10固定连接的套管部311、均设置在套管部311一端的前支架312和后支架313。前支架312和后支架313在第一轴线a方向前后分布，它们之间相距一定距离，而套管部311将它们连接成为一个成体，沿垂直第一轴线a的侧面来看，前支架312、后支架313以及套管部311连接它们的部分围成了一个“U”字形结构。前支架312设有一个前通孔312a，相应地，后支架313设有一个与之对应的的后通孔313a，前通孔312a和后通孔313a的轴线均与第一轴线a重合。

第二传动机构32包括一个摆动块321，其设有一个圆形的放置通孔321b，在该摆动块321位于放置通孔321b的孔壁处设置有两个与摆动块321转动连接的驱动块322，并且分别设有两个使驱动块322具有靠近第二部件40轮部41边缘的趋势的弹簧323。驱动块322与摆动块321构成的转动连接的转轴轴线平行于第一轴线a。作为一种优选方案，驱动块322自身形成转轴322a.

在摆动块321的放置通孔321b中还安装有一个换向环324，该换向环324的能以放置通孔321b的中心线为轴枢转，在其圆周壁面上形成有两个露出孔324a，其在转动时，当一个露出孔324a使其中一个驱动块322伸出换向环324与第二部件40的棘齿414接触时，另一个驱动块322则因没有对准另一个露出孔324a而无法伸出与第二部件40接触。设置驱动块322的外形轮廓以及露出时的角度，使它们能在摆动块321以放置通孔321b的中心线为轴线摆动（也是枢转运动）时，驱动第二部件40向不同的方向进行枢转，这样用户就可以通过操作换向环324来实现换向功能。

驱动块322，弹簧323和换向环324均安装在摆动块321的后侧，在摆动块321的后侧还安装有一个用于封装的端部件325，该端部件325也行形成有供第二部件40轮部41穿过的通孔325a。摆动块321，驱动块322，弹簧323，换向环324和端部件325构成第二传动机构32。当它们构成的整体在前支架312和后支架313之间摆动时，即能通过驱动块322驱动第二部件40枢转。

为了使其摆动，如图5所示，摆动块321靠近手柄10端部处形成一个冲击槽321a，第一传动机构20设有一个伸出手柄10的冲击块201，该冲击块201嵌入冲击槽321a中，该冲击块201偏心的设置在一个驱动轴202的端部，这样一来当驱动轴202转动时，冲击块201往复的冲击冲击槽321a不同部分，使摆动块321往复摆动。

在安装时，首先将第二传动机构32的整体设置在前支架312和后支架313之间，然后从前侧将第二部件40从前支架312的前通孔312a装入，使其依次穿过前支架312、摆动块321、换向环324、端部件325，后支架313的后通孔313a的尺寸要小于前支架312的前通孔312a，并且第二部件40轮部41用于与后通孔313a配合的端面形成有圆形凸台411，第二部件40被止挡在该处，并在该处与后支架313构成转动连接，在前支架312的前通孔312a的孔壁设有槽结构，待安装完毕后，依次装上垫圈33和C形圈34对这一侧构成限位。轮部41在前侧端面形成两个具有圆弧形外缘的凸起412，这两个凸起412嵌入在垫圈33和C形圈34中 (这两个凸起412可以继续延伸形成臂部42)，使第二部件40在这一侧也与前支架312构成转动连接。

总而言之，第二部件40与框架体31构成转动连接，第二驱机构是一个套在第二部件40外围以摆动带动其枢转的整体。本发明其他实施例采用与图1所示实施中相同的第一部件，以同样的方式驱动各自的第三部件，以下不加赘述。

第三部件50的主要作用在于形成套装孔511-514，而第三部件50又是通过臂部42进行安装的，也就说套装孔511-514的位置是由臂部42间接决定的。具体而言，臂部42使第三部件50在第一轴线a上超出第一部件30，如果将套装孔511-514设置在第三部件50超出第一部件30的部分，那么该动力扳手即能在远离第一部件30以外的地方与螺纹件实现配合。

 

参照图18所示的动力扳手100’’’，其与图1实施例相比，差别仅在于不设置第三部件和臂部，而在轮部（图未示，可以参考图1所示实施例的轮部）的中心直接设置套装孔（图未示）。由于差别不大，在图18和图19中其部件沿用图1所示实施例的标号以便于理解。

如图18所示，在进行紧固螺纹件70初期，套装孔的轴线g尚可以与螺纹件轴线h平行（与紧固平面垂直），这样的状态下，套装孔能够最大限度的与螺纹件接触以保证扭矩的输出。但是，如图19所示，在非常靠近紧固平面A时，由于手柄10容纳了动力装置等部件，其具有一定的体积，即使在不考虑手柄10外围设置的操作开关101和人手握持所占的空间，套装孔的轴线g仍会因为手柄10的原因与螺纹件轴线之间出现一个夹角α，这说明此时套装孔已经无法很好的向螺纹件70输出扭力。

参照图20所示，采用图1所示实施在同样情况进行紧固操作时，由于采用臂部42和设有套装孔（图未示，可以参考图1所示实施例其他附图）的第三部件50，并设置臂部42使第三部件50在第一轴线a方向超出第一部件30则能减小这个夹角至夹角β。

为了进一步加强和扩展本发明动力扳手的功能，参照图17所示的方案，其与图1实施例相比，差别在于轮部（图未示，可以参考图1所示实施例的轮部）的两侧端面均设有一对臂部42以及与一对臂部42配套的第三部件50。由于差别不大，在图17和图21中沿用图1所示实施例的标号。

在该方案中，可以使两侧端面的臂部42在第一轴线a方向超出的长度不同，进而使其中一侧的第三部件50更远离支架。该方案的优点在于，即使在不拆卸和更换第三部件50时也能使用户能紧固八种规格的螺纹件，不仅如此，如图21所示，其还使用户在有空间限制的工作条件下仍有效的输出扭矩。甚至消除图19所示的夹角α，使本发明的动力扳手即使在非常靠近紧固平面时仍能对螺纹件构成足够的接触以输出足够的扭矩。

 

参照图1至图10所示，进一步而言，第三部件50与臂部42构成以第二轴线b为轴的转动连接，这样的好处是，第三部件50可以通过转动具有切换不同的工作端面511-514的可能，作为优选方案，第二轴线b总是垂直于第一轴线a。

具体而言，第三部件50包括：用于套装紧固件外缘并且能与第二部件40配合传递扭矩的功能体51，功能体51设有分为两组的四个工作端面511-514，工作端面511-514设有各不相同的套装孔511a-514a，套装孔511a-514a均为中心对称结构，它们的中心线c-f均垂直于第二轴线b，两个同组的工作端面511、512（或513、514）的套装孔511a、512a（或513a、514a）的中心线c、d(或e、f)重合，不同组的工作端面511、513（或512、514）的套装孔511a、513a（或512a、514a）的中心线c、e(或d、f)垂直；功能体51还设有两个垂直于第二轴线b的锁定端面515。

这样一来在第二部件40静止的时候，可且转动选择工作端面511-514中的一个使其套装孔511a-514a的中心线c-f与第一轴线a重合，即可使用该套装孔来进行紧固作业。第三部件50可以直接固定在两个臂部42之间，但这样就不能实现多套装孔切换。

作为优选方案，参照图3、5、6、7所示为了适用于较长的螺纹件，轮部41设有一个避位孔413，臂部42形成于该避位孔413的边缘。在紧固较长的螺纹件时，其可以穿过第三部件50后再通过避位孔413穿过第二部件40，方便操作。

作为优选，避位孔413为一个腰形孔，臂部42形成于其直线边处。

本发明提供了三种臂部和第三部件实现快装的实施方式，具体介绍如下：

首先第三部件50、50’、50’’在锁定端面515、515’、515’’处形成或安装有限位凸起516、516’、516’’，相应的臂部42、42’、42’’形成一个供限位凸起516、516’、516’’嵌入的安装滑槽421、421’、421’’。在安装时，限位凸起516、516’、516’’嵌入安装滑槽21、421’、421’’构成限位，限位凸起516、516’、516’’一般具有圆弧形的外缘轮廓，在安装滑槽21、421’、421’’末端同样具有半圆弧形轮廓，第三部件50、50’、50’’滑动至安装滑槽21、421’、421’’末端时只要沿滑动方向被限位则能与臂部42、42’、42’’构成转动连接。限位凸起516、516’、516’’可以是有第三部件50、50’、50’’一体成形的，也可以安装在第三部件50、50’、50’’上的。

参照图1至图10所示的实施例，在该实施例中，两个成对的臂部42各自形成有一个以第二轴线b为回转轴线的回转体锁定孔422（当然也可以是锁定槽），第三部件50还包括：分别设置于锁定端面515的连接组件52，连接组件52包括：插装在功能体51中并凸出于锁定端面515作为锁定凸起516的底座521、设置在底座521设有的槽孔521a中的弹性件522、由弹性件522驱动能嵌入锁锁定孔422中的第一类球形件523。

为了限制第一类球形件523使其不脱离槽孔521a，可以设置一个用于限制第一类球形件523使其不脱离底座521槽孔521a的压环（图未示），也可以采用如图22所示，首先在在底座521开有一个正常的槽孔521，然后在安装弹性件522和第一类球形件523后，对槽孔521用环形冲头对槽孔521顶端进行冲压，形成凸起槽孔521b，其能对第一类球形件523构成限位。

参照图7所示，在槽孔521a对准锁定孔422时，弹性件522驱动第一类球形件523嵌入锁定孔422实现锁定，并且第三部件50以第一类球形件523为转轴与臂部42构成转动连接。

参照图10所示，作为优选方案，功能体51在锁定端面515设有用于插装底座521的放置槽517，底座521插装在放置槽517内与功能体515构成过盈配合或者滑动连接。当底座521与功能体51滑动连接时，其是可以拆卸的，这样好处在于，可以配有多个没有底座521的第三部件50而仅配置一组两个底座521即可以使多个第三部件50均通过安装底座521而能安装至臂部42之间。

参照图11、12所示的实施例，该实施例与图1所示实施例的差别在于，第二部件40’设有一用于吸附上第三部件50’的磁性体43’，如图22所示，磁性体43’设置于安装滑槽421’的末端。在该方案下，第三部件50’的锁定端面515’的限位凸起516’采用能被磁性体43吸附的材料制成即可。

参照图13至16所示的实施例，该实施例与图1所示实施例区别在于：两个限位凸起516’’均形成有一个锁定盲孔516a’’，锁定盲孔516a’’的轴线均与第二轴线b’’重合，成对的两个臂部42’’均设有一个以第二轴线b’’为回转轴线的回转体限位孔423’’，并且它们的外围套装有一个能沿第一轴线a’’方向滑动的锁定套45’’和一个能使锁定套45’’复位的弹性件46’’，限位孔423’’中设置有一个能嵌入锁定盲孔516a’’的第二类球形件47’’并且形成用于限制第二类球形件47’’使其不能向靠近第一轴线a’’的方向脱离限位孔423’’的凸起423a’’，锁定套45’’的形成有用于压迫第二类球形件47’’嵌入锁定盲孔516a’’的压迫结构451’’和用于放松第二类球形件47’’使其退出锁定盲孔516a’’的放松结构452’’，压迫结构451’’和放松结构452’’沿第一轴线方向分布。

通过沿第一轴线a’’方向操作锁定套45’’即可锁定或释放第三部件50’’。作为优选方案，压迫结构451’’和放松结构452’’可以采用如图14所示的分别由锁定套45’’距离第一轴线a’’不同距离的内壁面形成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.动力扳手，包括：手柄、动力装置和第一传动机构，上述动力装置容纳在上述手柄中，上述第一传动机构部分容纳在上述手柄中，其特征在于，还包括：

设置于上述手柄端部的第一部件，

设置于上述第一部件围成的框结构中的第二部件，

一个以上安装至上述第二部件并能与上述第二部件同步枢转的第三部件，

上述第一部件包括：用于构成框结构的框架体，能被上述第一传动机构驱动从而带动上述第二部件枢转的第二传动机构；

上述第二部件包括：在第一轴线方向上受到上述框架体约束并直接受到上述第二传动机构驱动的轮部，两个以上用于安装上述第三部件使上述第三部件总能在第一轴线方向上超出上述第一部件的臂部；

上述第三部件通过上述臂部与上述第二部件构成以第二轴线为轴的转动连接。

2.根据权利要求1所述的动力扳手，其特征在于，上述臂部在第一轴线方向上超出上述第一部件。

3.根据权利要求2所述的动力扳手，其特征在于，上述第三部件在第一轴线方向上超出上述第二部件。

4.根据权利要求1所述的动力扳手，其特征在于，上述轮部具有以上述第一轴线为回转轴线的回转体外缘，上述臂部形成或安装于上述轮部端面处并向第一轴线方向伸展。

5.根据权利要求1所述的动力扳手，其特征在于，上述臂部成对设置，一对上述臂部关于第一轴线对称设置并设置于上述轮部的同侧端面。

6. 根据权利要求5所述的动力扳手，其特征在于，上述第三部件位于两个成对的上述臂部之间。

7.根据权利要求6所述的动力扳手，其特征在于，上述第三部件包括：用于套装紧固件外缘并且能与上述第三部件配合传递扭矩的功能体，上述功能体设有分为两组的四个工作端面，上述工作端面设有各不相同的套装孔，上述套装孔均为中心对称结构，它们的中心线均垂直于上述第二轴线，两个同组的上述工作端面的套装孔的中心线重合，不同组的上述工作端面的套装孔的中心线垂直；上述功能体还设有两个垂直于第二轴线的锁定端面。

8.根据权利要求7所述的动力扳手，其特征在于，上述第三部件在上述锁定端面处形成或安装有限位凸起，上述臂部形成有供上述限位凸起嵌入的安装滑槽。

9.根据权利要求8所述的动力扳手，其特征在于，两个成对的上述臂部各自形成有一个以第二轴线为回转轴线的回转体锁定孔或锁定槽，上述第三部件还包括：分别设置于上述锁定端面的连接组件，上述连接组件包括：插装在上述功能体中并凸出于上述锁定端面作为上述锁定凸起的底座、设置在上述底座设有的槽孔中的弹性件、由上述弹性件驱动能嵌入上述锁定孔或锁定槽中的第一类球形件；或者，上述第二部件设有一用于吸附上述第三部件的磁性体，上述磁性体设置于上述安装滑槽的末端；或者，两个上述限位凸起均形成有一个锁定盲孔，上述锁定盲孔的轴线均与第二轴线重合，成对的两个上述臂部均设有一个以第二轴线为回转轴线的回转体限位孔，并且它们的外围套装有一个能沿第一轴线方向滑动的锁定套和一个能使上述锁定套复位的弹性件，上述限位孔中设置有一个能嵌入上述锁定盲孔的第二类球形件并且形成用于限制上述第二类球形件使其不能向靠近第一轴线的方向脱离上述限位孔的环形凸起，上述锁定套的形成有用于压迫上述第二类球形件嵌入上述锁定盲孔的压迫结构和用于放松上述第二类球形件使其退出上述锁定盲孔的放松结构，上述压迫结构和放松结构沿第一轴线方向分布。

10.根据权利要求9所述的动力扳手，其特征在于，上述功能体在上述锁定端面设有用于插装上述底座的放置槽，上述底座插装在上述放置槽内与上述功能体构成过盈配合或者滑动连接。

11.根据权利要求5至10任意一项所述的动力扳手，其特征在于，上述第二部件一共包括两对四个上述臂部分别设置在上述轮部两个端部处。

12.根据权利要求1至10任意一项所述的动力扳手，其特征在于，上述轮部的外缘设有棘齿。

13.根据权利要求1至10任意一项所述的动力扳手，其特征在于，上述动力装置为电动马达或气动马达。