CN111890282B

CN111890282B - 扳手

Info

Publication number: CN111890282B
Application number: CN202010673557.7A
Authority: CN
Inventors: 克雷格·J·尼奇曼; 格伦·R·夏蒂埃; 詹姆斯·E·哈姆; 阿肖克·巴格瓦特·帕蒂尔; 拉胡尔·马鲁帝·南什; 希滕·曼苏克·乔汉
Original assignee: Ridge Tool Co
Current assignee: Ridge Tool Co
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2038-08-20
Also published as: CN111890282A; DE102018214118A1; DE102018214118B4

Abstract

本发明描述了一种扳手，包括：限定整体式壳体的手柄；限定纵轴并且具有限定第一钳口的端部的柄部；以及与第一钳口间隔开并且固定到壳体的第二钳口；其中壳体限定：邻近第二钳口定位的第一面；与第一面间隔开的第二面；以及通道，其具有在第一面和第二面之间穿过壳体的多个内壁表面；其中，施加于手柄和壳体之一的横向力导致柄部的与第一面相邻的部分在通道中横向移位并且与内壁表面中的至少一个的较平坦部分接触，导致柄部向位于壳体中与第一面紧邻的内壁表面中的至少一个的较小表面积部分施加荷载；其中，内壁表面中的至少一个的至少一部分限定将荷载有效地施加到位于第一面和第二面之间的内壁表面中的至少一个的较大表面积部分的表面配置。

Description

扳手

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为201810948983.X、申请日为2018年8月20日、发明名称为“带有具有扩张开口或垫片的壳体的管扳手”的中国专利申请。

技术领域

本主题涉及在扳手的壳体中具有扩张或弯曲开口的扳手，特别是Stillson(斯提耳孙式)扳手。本主题还涉及在扳手壳体(特别是Stillson扳手)中使用一个或更多个垫片。本主题还涉及用于减少由于过度横向载荷而导致扳手失效的可能性的方法。

背景技术

Stillson扳手(通常称为“管扳手”)或其他这样的扳手利用固定到手柄的后钳口(此处称为下钳口)和围绕手柄枢转有限程度的可移动的钩钳口(此处称为上钳口)。通常，通过转动扳手上的螺纹构件，能够相对于后钳口选择性地定位钩钳口。钩钳口的枢转动作使得钩钳口和后钳口在转动力施加到手柄时进一步靠近。因此，将夹持力和扭矩同时施加到工件。

为了增加施加到扳手的载荷或力，使用者经常将管或其他长的构件布置在扳手手柄之上以有效地延长手柄。在对延长的手柄施加力的期间，例如在夹持工件期间，可能会出现手柄相对于施加力的平面的横向位移。这种横向位移对扳手壳体施加显著的载荷或力，这可能导致扳手的损坏。因此，通常沿着壳体的侧区域可能会出现扳手主体的断裂。

因此，期望一种改进的扳手或扳手壳体，其展示了对侧向或横向载荷的增大的承载能力，且特别是在夹持工件期间对与手柄的横向位移相关联的载荷的承载能力。此外，还会期望提供一种改进的扳手或扳手壳体，与传统的扳手相比，其可能在不损坏扳手主体或使坏扳手主体断裂的情况下，在更大程度上处理侧向或横向载荷。

发明内容

在本主题中如下解决了与先前方法相关联的困难和缺点。

在一个方面，本主题提供一种扳手，其包括具有远端和近端的手柄。扳手还包括具有柄部的可移动的上钳口。柄部包括螺纹区域。扳手还包括与手柄的近端整体形成的壳体。壳体包括下钳口部分和通道，通道的尺寸确定为容纳可移动的上钳口的柄部。上钳口的柄部设置在通道中。扳手还包括可转动构件，该可转动构件与上钳口的柄部的螺纹区域螺纹啮合。构件可转动地固定到手柄和壳体中的至少一个。在构件转动时，选择性地调节下钳口和上钳口之间的距离。通道在壳体的第一面上的第一开口和壳体的第二面上的第二开口之间延伸。第一面朝向上钳口，第二面朝向手柄的远端。第一开口的面积大于第二开口的面积。

在另一方面，本主题提供了一种扳手，其包括手柄和固定到手柄的壳体。壳体限定第一面和与第一面相对的第二面。壳体包括接近第一面的下钳口。壳体限定多个内壁，多个内壁限定了在第一面和第二面之间延伸穿过壳体的通道。扳手还包括具有柄部的可移动的上钳口。柄部包括螺纹区域。柄部的至少一部分设置在壳体中的通道中。扳手还包括可转动构件，该可转动构件与上钳口的柄部的螺纹区域螺纹啮合。构件可转动地固定到手柄和壳体中的至少一个。在构件转动时，选择性地调节下钳口和上钳口之间的距离。延伸穿过壳体的内壁中的至少一个包括弓形区域。

在又一方面，本主题提供了一种扳手，其包括具有柄部的可移动的上钳口。柄部包括螺纹区域。扳手还包括具有远端和近端的手柄。扳手此外包括与手柄的近端整体形成的壳体。壳体包括下钳口部分和通道，通道的尺寸确定为容纳可移动的上钳口的柄部。上钳口的柄部设置在通道中。通道由延伸穿过壳体的多个内壁限定。扳手还包括可转动构件，该可转动构件与上钳口的柄部的螺纹区域螺纹啮合。构件可转动地固定到手柄和壳体中的至少一个。在构件转动时，选择性地调节下钳口和上钳口之间的距离。扳手还包括垫片，垫片设置在通道中，并且垫片的至少一部分定位在柄部和限定通道的多个内壁中的至少三个内壁之间。

在又一方面，本主题提供了一种增加扳手对横向载荷的承载能力的方法。该方法包括提供扳手，扳手包括：手柄；具有下钳口和通道的壳体，其中通道由延伸穿过壳体的多个内壁限定；具有螺纹柄部的可移动的上钳口，且柄部设置在通道中；与螺纹柄部螺纹啮合的可转动构件，使得在构件转动时选择性地调节下钳口和上钳口之间的距离。该方法还包括在扳手的壳体中加入至少一个特征，其中，该特征选自：(i)其中，限定通道的多个内壁中的至少一个内壁包括弓形部分；(ii)其中，通道在限定在壳体上的第一开口和第二开口之间延伸，且第一开口的面积大于第二开口的面积；(iii)其中，限定通道的多个内壁包括一对扩张的内壁；以及(iv)设置在通道中并定位在多个内壁中的至少三个内壁和柄部之间的垫片。

如将意识到，在不脱离所要求保护的主题的情况下，本文描述的主题能够具有其他和不同的实施例，并且能够在各方面对其几个细节进行修改。因此，附图和描述被视为示例性而非限制性的。

附图说明

图1是根据应用于管的本主题的Stillson扳手的实施例的图示。

图2是图1中所描绘的扳手和管的俯视图。

图3是在施加横向载荷期间传统扳手的横截面。

图4是在施加横向载荷期间根据本主题的扳手的实施例的横截面。

图5是根据本主题的图4中所描绘的扳手壳体的横截面。

图6是根据本主题的图5中所描绘的扳手壳体和定位在壳体中的通道中的垫片的横截面。

图7是根据本主题的图6的垫片的示意图。

图8是具有根据本主题的壳体和传统垫片部件的扳手的横截面。

图9是根据本主题的扳手壳体的另一实施例的横截面。

图10是传统扳手壳体的端视图，其具有本主题的定位在壳体的通道中的垫片。

图11是传统扳手壳体的详细端视图，其具有图10中所描述的根据本主题的垫片部件的实施例。

具体实施方式

本主题提供了扳手，特别是Stillson(斯提耳孙式)扳手(通常称为管扳手)，其在施加了横向载荷时，展示出增强的抵抗对扳手壳体的损坏的能力。增加的对扳手壳体的损坏的抵抗力是由于以下特征中的一个或两个。

一个特征是加入延伸穿过扳手壳体的通道的一个或更多个几何特征，上钳口的柄部设置在该通道内。特定通道几何结构能够包括以下中的一个或更多个：(i)远离彼此扩张的内壁、(ii)具有一个或更多个弓形或非直线的区域或部分的内壁，和/或，(iii)在扳手壳体上相对面处的不同大小的开口。

另一个特征是提供一种特定的垫片部件，该垫片部件设置在扳手壳体的通道中。垫片至少部分地定位在上钳口的柄部周围并且定位在柄部和内壁中限定了延伸穿过扳手壳体的通道的至少三个内壁之间。

这些特征或其变型中的一个或两个可以加入在扳手中。已经发现将这些特征加入到扳手中，令人惊讶且出乎意料地导致了显著地增加了扳手的承载能力和抵抗由横向载荷引起的损坏的能力。

图1和2图示了根据本主题的扳手2的实施例。扳手2通常包括壳体10、手柄30、可移动的上钳口40、下钳口50以及用于调节上钳口40和下钳口50之间的距离的可转动构件60。扳手2示出为夹持工件或管P。手柄30具有近端32和相对的远端34。可移动的上钳口40包括具有螺纹区域的柄部42。壳体10通常与手柄30的近端32整体形成。壳体10限定了第一面12、相反的第二面14、第一侧面16和相反的第二侧面18。第一面12通常朝向扳手的工作区域，第二面14通常朝向手柄30的远端34。壳体10限定了在第一面12和第二面14之间延伸穿过壳体10的通道20。通道20的尺寸确定为容纳上钳口40的柄部42。可转动构件60与上钳口40的柄部42的螺纹区域螺纹啮合。构件60可转动地固定到手柄30和/或壳体10中的一个或两个。应当理解，在构件60转动时，可选择性地调节钳口40和50之间的距离。

图1还描绘了在夹持工件P期间施加到扳手2的手柄30的典型力F。如将理解的，当将力F施加到手柄30时，上钳口40的枢转动作使得上钳口40和下钳口50进一步靠近。

图2还描绘了典型的横向力G₁和G₂，其中任一个都可以施加到手柄30或扳手2。施加这种横向力G₁和/或G₂可能会导致传统扳手的损坏。这种横向力G₁和/或G₂可以是使用者有意或无意施加的。在某些应用中，这种力可能是使用者在试图施加大的力F时(参见图1)施加的。

图3是传统扳手2A在施加了横向力G₁期间的横截面视图。为方便起见，与本主题的实施例的部件对应的传统扳手部件的附图标记用后缀“A”表示。例如，传统扳手2A中的壳体表示为壳体10A。进一步参照图3，在将横向力G₁施加到手柄30A和壳体10A时，上钳口40A及其柄部42A在延伸穿过壳体10A的通道20A中横向移位。由于这种横向位移，在柄部42A和通道20A的内壁之间出现接触区域x。接触区域x的表面积较小，并因此在该区域产生的载荷较高。如果横向力G₁足够大，则在接触区域x处或周围可能会发生损坏，诸如材料断裂。

图4是根据本主题的扳手2的实施例的横截面。在该实施例中，在面12和14之间延伸穿过壳体10的通道20包括一个或更多个内壁，所述一个或更多个内壁包括弓形区域或部分。例如，通道20至少部分地由在壳体10的面12和14之间延伸的内壁70和72来限定。内壁70包括邻近面12并且沿着内壁70的至少一部分延伸的弓形区域71。因此，在柄部42和通道20的内壁70之间存在接触区域y。接触区域y显著大于图3中所示的传统扳手的接触区域x。因此，对于相同的横向力G₁，在区域y处产生的载荷远小于在区域x处产生的载荷。因此，显著降低了扳手2或其部件损坏的可能性。图4还图示了沿着内壁72的至少一部分延伸的弓形区域73。

在许多实施例中，当提供了内壁的弓形区域或部分时，弓形区域的表面积构成了在壳体的相对面之间延伸的内壁的表面积的至少10％，在某些实施例中为至少25％，并且在特定实施例中为至少50％。因此，例如参考图4，弓形区域71的表面积构成了在壳体10的面12和14之间延伸的内壁70的表面积的至少10％，在某些实施例中为至少25％，并且在特定实施例中为至少50％。

本主题包括用于延伸穿过壳体的通道的各种几何结构和/或配置。例如，通道能够包括延伸穿过壳体的至少一部分的一对扩张的内壁。通道能够包括具有多个弓形区域或弓形部分的内壁。通道能够包括两个内壁，这两个内壁具有彼此相对的弓形部分。通道能够包括具有弓形部分的一个或更多个内壁，其中，每个弓形部分都接近或邻近壳体的侧区域，和/或接近或邻近壳体的第一面。

图5还图示了根据本主题的在通道20中未设置上钳口40和柄部42的情况下的壳体10。在该型式中，在通道20的壁中提供一个或更多个凹陷的“口袋”区域80和82。在图5中所示的特定型式中，沿着内壁70，在面12和14之间的通道20的中点处提供第一口袋区域80。沿着内壁72，在面12和14之间的通道20的中点处提供第二口袋区域82。如下所述，一个或更多个口袋区域能够用于保持垫片。

已知的传统扳手包括在扳手的壳体内的垫片或类似的部件。这种垫片或类似的部件通常用作弹簧或偏置构件，以将上钳口的柄部推向通道的中心。

根据本主题，提供了一种新垫片并将其定位在壳体内以进一步沿着扳手部件的增加的区域分配横向载荷，以减少来自侧向载荷的损坏的可能性。图6图示了根据本主题的垫片90的实施例。垫片90设置在先前描述的壳体10中。在某些型式中，垫片90被配置为位于通道20中的一个或更多个口袋区域内，例如口袋区域80和82。然而，应该理解的是，本主题包括没有配置为设置在一个或更多个口袋区域中的垫片。

图7还图示了根据本主题的垫片90。垫片90包括中心构件92、从中心构件92向外延伸的第一腿部94，以及从中心构件92向外延伸的第二腿部96。在某些型式中，腿部94和96彼此平行地延伸并且彼此间隔开。在图7中所示的特定型式中，第一腿部94比第二腿部96长。然而，应当理解，本主题包括用于垫片的大量的变型配置。本主题还包括具有两个或更多个部件的垫片组件，当如本文所述的设置在通道中时，该垫片组件用作将上钳口的柄部推向通道中心的垫片。

参照图6和7，垫片90相对于设置在通道20中的上钳口40(图6中未示出)的柄部42定位在通道20中，使得垫片90的一部分(例如第一腿部94)设置在柄部42和内壁(例如壁70)之间，垫片90的另一部分(例如第二腿部96)设置在柄部42和内壁(例如壁72)之间，且垫片90的又一部分(例如中心构件92)设置在柄部42和通道的另一内壁之间。因此，垫片至少部分地定位在柄部周围，以定位在内壁中的至少三个和柄部之间。

本主题包括在扳手壳体中使用传统垫片，该扳手壳体利用如本文所述的一个或更多个通道特征。例如，图8示出了具有壳体10和上钳口40的扳手2，上钳口40具有设置在通道20中的柄部42。通道至少部分地由内壁70和72限定。沿着内壁72提供单个口袋区域82。传统垫片90A至少部分地定位在单个口袋区域82中。

本主题包括具有各种不同几何结构和配置的通道的壳体。图9图示了根据本主题的扳手壳体110的另一实施例。为方便起见，类似于图5中最佳示出的先前描述的实施例的相应部件对部件进行编号。图9图示了壳体110，其限定了第一和第二面112和114以及在它们之间延伸的通道120。在该实施例中，内壁170和172中的每一个分别包括扩张壁部分171和173。在许多实施例中，扩张壁部分171和173构成了相应内壁的至少10％，在某些实施例中为至少25％，并且在特定实施例中为至少50％。因此，例如，扩张壁部分171的长度构成了内壁170的总长度的至少10％，在某些实施例中为至少25％，并且在特定实施例中为至少50％。尽管图9图示了单个口袋区域182，但是应该理解，本主题包括沿着通道120的内壁设置的更多个口袋区域中的两个。

在本主题的许多实施例中，壳体中的通道在壳体的第一和第二面上的尺寸不同的开口之间延伸。例如，参考图8，例如，壳体10具有通道20，该通道20在壳体10的第一面12上的第一开口22和壳体10的第二面14上的第二开口24之间延伸。类似地，图9中示出的壳体110具有通道120，该通道120在第一面112上的第一开口122和第二面114上的第二开口124之间延伸。根据本主题的一个方面，第一开口22、122的面积大于第二开口24、124的面积。在特定实施例中，第一开口22、122的面积大于第二开口24、124的面积某一特定量，例如110％、120％、130％、140％或150％或更多。应当理解，在本主题的这个方面中，除了本文描述的实施例之外，在第一和第二开口之间延伸的通道的配置或几何结构能够具有各种不同形式。

本主题包括使用具有本主题的垫片的传统壳体。图10是具有本发明主题的垫片90的传统扳手2A和壳体10A的端视图。图10图示了壳体10A和壳体10A的第一面12A，其中通道20A延伸穿过壳体10A。壳体10A分别限定了第一和第二侧面16A和18A。壳体10A与下钳口50A附接或以其他方式整体地形成。上钳口40A的柄部42A设置在通道20A中。先前描述的垫片90也设置在通道20A中并且至少部分地定位在柄部42A周围。

图11是详细的端视图，其示出了垫片90及其在通道20A中且相对于上钳口40A的柄部42A的位置。垫片90的第一腿部94定位在柄部42A和形成通道20A的内壁之间。垫片90的第二腿部96定位在柄部42A和通道20A的另一内壁之间。并且，中心构件92定位在柄部42A和通道20A的另一内壁之间。

本主题还提供了用于减少由于扳手的过度横向载荷而导致扳手失效的可能性的方法，并因此增加了扳手对横向载荷的承载能力。该方法涉及以下中的一个或两个：(i)提供延伸穿过扳手壳体的通道，其中，通道展示了某些几何特征，例如本文所描述的那些；和/或，(ii)如本文所描述的，在通道中提供特定的垫片部件。已经发现利用这些方法中的一种或两种来显著增加扳手在没有出现扳手(特别是扳手壳体)损坏的情况下对侧向或横向载荷的适应能力。

从该技术的未来应用和进展中，许多其他益处将无疑变得显而易见。

本文所提到的所有专利、申请、标准和文献通过引用将其整体并入本文。

本主题包括本文描述的特征和方面的所有可行组合。因此，例如，如果与一个实施例相关联地描述了一个特征并且与另一实施例相关联地描述了另一特征，则应该理解，本主题包括具有这些特征的组合的实施例。

如上文所描述的，本主题解决了与先前的策略、系统和/或装置相关联的许多问题。然而应该理解的是，在不脱离如所附权利要求中所表述的本主题原理和范围的前提下，本领域技术人员可以在为了解释本主题的本质而在本文中描述且示出的部件的细节、材料和布置上做出多种改变。

Claims

1.一种扳手，包括：限定整体式壳体的手柄；限定纵轴并且具有限定第一钳口的端部的柄部；以及与第一钳口间隔开并且固定到壳体的第二钳口；其中所述壳体限定：邻近第二钳口定位的第一面；与第一面间隔开的第二面；以及通道，所述通道具有在第一面和第二面之间穿过壳体的多个内壁表面；其中，施加于手柄和壳体之一的横向力导致柄部的与第一面相邻的部分在通道中横向移位并且与所述内壁表面中的至少一个的较大表面积部分接触，导致所述柄部向位于壳体中与第一面紧邻的所述内壁表面中的所述至少一个的较大表面积部分施加荷载，其中所述较大表面积部分的表面积构成了所述内壁表面中的所述至少一个的总可用表面积的至少10％。

2.根据权利要求1所述的扳手，其中所述柄部是细长的，并且限定基本上沿其整个长度的外螺纹。

3.根据权利要求2所述的扳手，还包括内螺纹构件，该内螺纹构件围绕柄部并且具有与柄部的螺纹啮合的螺纹，其中构件的螺纹与柄部的螺纹啮合，其中构件相对于柄部绕纵轴的旋转会使第一钳口和第二钳口中的一个相对于第一钳口和第二钳口中的另一个移动，以使第一钳口从壳体的通道伸出和缩回到壳体的通道中。

4.一种扳手，包括：限定整体式壳体的手柄；限定纵轴并且具有限定第一钳口的端部的柄部；以及与第一钳口间隔开并且固定到壳体的第二钳口；其中所述壳体限定：邻近第二钳口定位的第一面；与第一面间隔开的第二面；以及通道，所述通道具有在第一面和第二面之间穿过壳体的多个内壁表面；其中，施加于手柄和壳体之一的横向力导致柄部的与第一面相邻的部分在通道中横向移位并且与所述内壁表面中的至少一个的较坚固部分接触，导致所述柄部向位于壳体中与第一面紧邻的所述内壁表面中的所述至少一个的较坚固部分施加荷载；

其中，所述内壁表面中的所述至少一个的至少一部分具有将荷载有效地传递到壳体的较坚固部分的表面结构。

5.根据权利要求4所述的扳手，其中所述柄部是细长的，并且限定基本上沿其整个长度的外螺纹。

6.根据权利要求5所述的扳手，还包括内螺纹构件，该内螺纹构件围绕柄部并且具有与柄部的螺纹啮合的螺纹，其中构件的螺纹与柄部的螺纹啮合，其中构件相对于柄部绕纵轴的旋转会使第一钳口和第二钳口中的一个相对于第一钳口和第二钳口中的另一个移动，以使第一钳口从壳体的通道伸出和缩回到壳体的通道中。

7.一种扳手，包括：限定整体式壳体的手柄；限定纵轴并且具有限定第一钳口的端部的柄部；以及与第一钳口间隔开并且固定到壳体的第二钳口；其中所述壳体限定：邻近第二钳口定位的第一面；与第一面间隔开的第二面；以及通道，所述通道具有在第一面和第二面之间穿过壳体的多个内壁表面；其中，施加于手柄和壳体之一的横向力导致柄部的与第一面相邻的部分在通道中横向移位并且与所述内壁表面中的至少一个的弓形区域接触，导致所述柄部向所述内壁表面中的所述至少一个的与第一面相邻的所述弓形区域施加荷载。

8.根据权利要求7所述的扳手，其中所述弓形区域的表面积构成了所述内壁表面中的所述至少一个的总可用表面积的约10％。

9.根据权利要求7所述的扳手，其中所述弓形区域的表面积构成了所述内壁表面中的所述至少一个的总可用表面积的约25％。

10.根据权利要求7所述的扳手，其中所述弓形区域的表面积构成了所述内壁表面中的所述至少一个的总可用表面积的约50％。