CN112154045A - 具有改进的手柄和/或调节器的扭矩扳手 - Google Patents

Abstract

一种扭矩扳手，可包括头部、手柄、杠杆臂和扭矩调节器，头部具有被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件，杠杆臂在其相应的相对端部处可操作地联接到头部和手柄，扭矩调节器被配置成允许调节扭矩扳手的扭矩设定。扭矩调节器可包括固定到杠杆臂的固定构件和可操作地联接到固定构件的可移动构件。手柄可包括位于其相对于头部的远端处的第一端盖和位于其相对于头部的近端处的第二端盖，第二端盖布置成靠近可移动构件。

Description

具有改进的手柄和/或调节器的扭矩扳手

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月25日提交的美国申请号62/676,421的优先权，该申请的全部内容通过引用而整体并入本文。

技术领域

示例性实施例涉及一种手动工具，尤其涉及一种具有改进的手柄和/或改进的扭矩调节器的扭矩扳手。

背景技术

手动工具通常用于工业的所有方面以及消费者的家庭和工作室(workshop)中。手动工具用于多种应用，包括例如紧固件紧固、部件连接和/或类似应用。对于一些紧固件紧固应用，高度准确的扭矩设定是优选的或需要的。为了提供准确地施加扭矩的能力，已经开发了一类通常称为扭矩扳手的手动工具。扭矩扳手是校准装置，其使得操作者能够知道何时达到特定扭矩。操作者获知已经达到特定扭矩的事实的方式可以随着相应的不同类型的扭矩扳手而变化。

对于一种特定类型的扭矩扳手，产生听觉和/或触觉“咔嗒”声，以通知操作者已经达到特定扭矩。在许多情况下，弹簧延伸穿过扭矩扳手的杠杆臂以向与扭矩扳手的棘轮头接合的球施加压力。在达到特定扭矩之前，该球(通过弹簧力)保持在承窝或凹陷中，这使得扭矩能够沿着扭矩扳手的杠杆臂并通过棘轮头施加。然而，当达到特定扭矩时，克服了该球上的弹簧力，并且球被允许滑出其被保持在其中的承窝，并且滑入另一个承窝中，从而提供听觉和/或触觉“咔哒”声以让操作者知道已经达到特定扭矩。

这种类型的扭矩扳手通常为操作者提供经由设置在扭矩扳手的手柄上的调节器选择特定扭矩的能力。通常，操作者相对于杠杆臂转动手柄以调节杠杆臂内的弹簧的张力设定。这种调节器通常是准确的，特别是当保持在校准范围内时。然而，对于典型的扭矩扳手构造，与调节器接合的能力可能较差，并且手柄没有被适当地设计成用于最佳的手定位和工具使用。

发明内容

一些示例性实施例可以使得能够提供用于调节器的改进的接口和/或有助于操作者的手的最佳定位的改进的手柄。

在示例性实施例中，可以提供扭矩扳手。扭矩扳手可包括头部、手柄、杠杆臂和扭矩调节器，头部具有被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件，杠杆臂在头部和手柄的相应的相对端部处可操作地联接到头部和手柄，扭矩调节器被配置成使得能够调节扭矩扳手的扭矩设定。扭矩调节器可包括固定到杠杆臂的固定构件和可操作地联接到固定构件的可移动构件。手柄可包括位于其相对于头部的远端处的第一端盖和位于其相对于头部的近端处的第二端盖，第二端盖布置成靠近可移动构件。

在另一示例性实施例中，可以提供扭矩扳手。扭矩扳手可包括头部、手柄、杠杆臂和扭矩调节器，头部具有被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件，杠杆臂在头部和手柄的相应的相对端部处可操作地联接到头部和手柄，扭矩调节器被配置成使得能够调节扭矩扳手的扭矩设定。扭矩调节器可包括固定到杠杆臂的固定构件和可操作地联接到固定构件的可移动构件。固定构件和可移动构件可各自在其周边上具有第一颜色。固定构件可包括蚀刻在其中的参考标记，并且可移动构件可包括蚀刻在其中的增量标记。参考标记和增量标记可以以不同于第一颜色的第二颜色提供。

附图说明

已经概括地描述了一些示例性实施例，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1A示出了根据示例性实施例的扭矩扳手的立体图；

图1B示出了根据示例性实施例的图1A的扭矩扳手的不同立体图；

图2示出了根据示例性实施例的扭矩扳手的手柄和调节器的分解图；

图3示出了根据示例性实施例的扭矩扳手的手柄的侧视图，以展示最佳的手定位和有助于最佳的手定位的扭矩扳手的结构；

图4示出了根据示例性实施例的扭矩扳手的调节器的特写立体图；以及

图5示出了根据示例性实施例的调节器的刻度的侧视图，以表明刻度的改进的可读性。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例性实施例，在附图中示出了一些但不是所有示例性实施例。实际上，本文描述和描绘的示例不应解释为限制本公开的范围、适用性或配置。相反，提供这些示例性实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”应解释为每当其操作数中的一个或多个为真时就结果为真的逻辑运算符。如本文所使用的，可操作的联接应该理解为涉及直接或间接连接，在任一情况下，该直接或间接连接使得能够实现可操作地彼此联接的部件的功能性互连。

如上文所指示，一些示例性实施例可涉及对扭矩扳手100的设计的改进。图1至图5示出了一个这种示例性实施例的各种视图或部分。在这方面，图1A和图1B示出了具有与示例性实施例相关联的改进的手动工具(例如，扭矩扳手100)的不同立体图。图2示出了扭矩扳手100的分解图。如图1A、图1B和图2所示，扭矩扳手100可包括头部110(例如，棘轮头)，其可包括方向选择器112和驱动构件114。方向选择器112可用于选择可施加哪个方向的扭矩与不施加哪个方向的扭矩并允许棘轮作用。驱动构件114可与选定的承窝接合，该选定的承窝实际上与正在被扭转的紧固件接合。头部110的各种内部部件可控制棘轮功能，并且在本公开的范围之外。然而，还应当理解，示例性实施例可以在不期望或不允许棘轮作用的上下文中实践。

头部110可以可操作地联接到杠杆臂120的第一端。杠杆臂120的第二端可以可操作地联接到扭矩扳手100的手柄组件或手柄130。头部110在其前表面和后表面上可具有基本上平坦的轮廓。同时，当杠杆臂120远离头部110延伸时，杠杆臂120可保持基本上匹配头部110的宽度和平坦轮廓，以改善头部110和杠杆臂120进入某些位置或邻近潜在障碍物的可接近性。杠杆臂120还可包括当接近手柄130时从平坦轮廓到圆形(或基本上圆形)轮廓的过渡。手柄130可包括抓握部分132。抓握部分132可由铝或一些其它材料制成，所述材料可具有例如滚花的外周边，所述外周边增强操作者有效抓握手柄130的能力。由于扭矩扳手100的准确度至少部分地取决于关于所施加的力的原点与力的施加点之间的距离的假设，因此将操作者引导到一致的抓握位置是重要的。在示例性实施例中，引导沟槽134可基本上设置在抓握部分132的中心处(例如，抓握部分132的纵向端部之间的中间)。通过将中指放置在引导沟槽中，所施加的力的原点与力的施加点之间的距离可尽可能保持一致，且可改进扭矩扳手100的准确度。

如图2所示，抓握部分132可设置在可从第一端盖140延伸到第二端盖144的手柄杆136上。第一端盖140可相对于头部110设置在扭矩扳手100的远端处，并且第二端盖144可设置在手柄130与杠杆臂120之间。在示例性实施例中，第一端盖140和第二端盖144中的每一个可具有大于手柄130的其它部分(例如，具体地包括抓握部分132)的直径。此外，第一端盖140可包括邻近抓握部分132的一端设置的第一引导表面142，并且第二端盖144可包括邻近抓握部分132的相对端设置的第二引导表面146。因此，如图3所示，第一和第二引导表面142和146可彼此面对并倾斜以形成从第一和第二端盖140和144的较大外径分别到抓握部分132的直径的过渡。第一和第二引导表面142和146朝向彼此的倾斜因此可以允许操作者的手200指向抓握部分132上的最佳抓握位置。特别地，在手200最初向前或向后到达太远的程度上，第一或第二引导表面142或146的斜面将有助于使手200沿着抓握部分132在适当的方向上向后或向前滑动。然后，操作者的中指更有可能找到引导沟槽134。

值得注意的是，传统的扭矩扳手往往具有从抓握部分到杠杆臂的更平滑的过渡。这种更平滑的过渡会导致操作者的手在扭矩扳手上向前滑动，或者操作者抓握扭矩扳手的太多端部。不仅准确度会受到向前或向后滑动的影响，而且还会发生其他不希望的结果。例如，经常的情况是，在紧挨抓握部分前方的部分处调节扭矩设定，并且也可以在紧挨抓握部分前方或后方设置锁定。因此，对于传统设计，操作者的手的错误放置可能改变扭矩设定或解锁扭矩调节器。这样，第一和第二引导表面142和146用于与保持扭矩扳手的正确操作相关的重要目的。在这方面，第一和第二引导表面142和146代表具有多功能优点(即，关于提供手部定位和设定保持)的特定结构。在示例性实施例中，第二端盖144还可以起到用作调节器150的锁定构件的附加功能，如以下更详细地讨论的。

在一些情况下，第一端盖140和第二端盖144中的一个或两者的外周边也可具有滚花的铝表面(finish)。这种表面可以增强操作者抓握外周边的能力。在第二端盖144用作调节器150的锁定构件的示例中，由于第二端盖144的较大直径和滚花表面，操作者能够提高他/她握持和转动锁定构件的能力。在一些情况下，第二端盖144上的滚花表面与从调节器150到第二端盖144的急剧的角度转变的结合可以允许使用者更容易地抓握第二端盖144。因此，可以更容易地将力施加到第二端盖144以开始锁定调节器150。

如图1A、图1B、图2和图4所示，示例性实施例的调节器150可位于手柄130和杠杆臂120之间。调节器150可包括可操作地彼此联接的可移动构件152和固定构件154。同时，固定构件154也可以可操作地联接到杠杆臂120。可移动构件152和固定构件154可以各自基本上为圆柱形，具有中空中心。在示例性实施例中，可移动构件154可具有直径略大于固定构件154的外周边的直径的内周边，以允许可移动构件152围绕固定构件154的至少一部分旋转。固定构件154的内周边的直径可略大于杠杆臂120相对于头部110的远端的外周边的直径。这可以使固定构件154能够在杠杆臂120的远端上滑动(并且固定到其上)。

在一些情况下，如果第二端盖144用于锁定调节器150(例如，通过锁定可移动构件152以防止其移动)，则第二端盖144还可以是调节器150的一部分。第二端盖144因此可以用作牵引套环(pull collar)，允许第二端盖144远离可移动构件152移动以解锁其移动。可移动构件152可以可操作地联接到位于杠杆臂120内的弹簧。在这方面，通过移动可移动构件152，可调节螺钉可在杠杆臂120内移动以调节弹簧施加在球上的张力，从而试图将球保持在承窝中，如上所述。固定构件154可具有一组或多组参考标记，其对应于以相应扭矩单位表示的相应扭矩值。这些参考标记可以响应于可移动构件152的旋转而与围绕可移动构件152的外周边设置的相应的不同增量标记对准。在一些情况下，固定构件154上的参考标记可以包括十个单位的增量，并且围绕可移动构件152的外周边设置的增量标记可以是十个单个单位的增量(例如，从0至9)。因此，例如，如果可移动构件152上的0增量标记与50单位(例如，lb-ft)的参考标记对准，则可移动构件152的一个完整旋转可以使得可移动构件152上的0增量标记与40单位或60单位的参考标记对准(取决于旋转方向)。参考标记和增量标记之间的其它关系也可根据扭矩扳手100的范围和构造来限定。

一种用于提供增量标记和参考标记的常用方法是在杠杆臂120上靠近可移动构件152处激光蚀刻参考标记，而不是提供单独的固定构件。然而，这种方法导致在金属表面中产生蚀刻标记，这种蚀刻标记可能非常难以读取和对准。因此，通过采用固定构件154作为可以固定到杠杆臂120的远端的单独部件而提供的优点是，固定构件154可以采用使标记和数字更容易读取的颜色方案。在这方面，例如，固定构件154可以是黑色阳极化铝，其被激光蚀刻有文本，该文本包括设置在其上的白色参考标记。白色文本可以包括数字和参考标记，其提供与固定构件154的黑色的大对比度，并且因此可以容易地读取。在可移动构件152上可以遵循相同的方案。例如，可移动构件152可以由黑色阳极化铝制成，并且文本可以是激光蚀刻的白色文本和增量标记。然而，应当理解，在可替代实施例中可以使用在其间提供良好对比度的任何颜色方案。

第二端盖144可在锁定位置和解锁位置之间移动(例如，通过沿图3中的力箭头的方向旋转或拉动)。当第二端盖144处于锁定位置时，可阻止可移动构件152的移动。当第二端盖144处于解锁位置时，可允许可移动构件152的移动，并且这种移动可相应地调节弹簧的张力。当可移动构件152旋转时，参考标记和增量标记的对准改变，但是应该比在背景和这种标记之间提供很小对比度的传统标记更容易理解。

图5示出了设置在固定构件154上的蚀刻成白色的参考标记300的示例，该固定构件154相反为黑色(例如，黑色阳极化铝)。在该示例中，参考标记300(和相应的文本)是容易可见的。同时，在该示例中，由于固定构件154和可移动构件152的颜色与和参考标记300和增量标记310相关联的文本的颜色非常不同，颜色之间有极大的对比度，所以可移动构件152上的增量标记310(也是白色的)也非常容易看到。因此，应当理解，可以使用提供大对比度的任何颜色，假设可以制造有这样的颜色的相应部件的材料。

如从图1A-图5的示例可以理解的，示例性实施例可以限定具有各种独特特征的手动工具(即，扭矩扳手)。扭矩扳手可包括头部、手柄、杠杆臂和扭矩调节器，头部具有被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件，杠杆臂在头部和手柄的相应的相对端部处可操作地联接到头部和手柄，扭矩调节器被配置成使得能够调节扭矩扳手的扭矩设定。扭矩调节器可包括固定到杠杆臂的固定构件和可操作地联接到固定构件的可移动构件。手柄可包括位于其相对于头部的远端处的第一端盖和位于其相对于头部的近端处的第二端盖，第二端盖布置成靠近可移动构件。附加于或替代于包括端盖，固定构件和可移动构件可以各自在其周边上具有第一颜色。固定构件可包括蚀刻在其中的参考标记，并且可移动构件可包括蚀刻在其中的增量标记。参考标记和增量标记可以以不同于第一颜色的第二颜色提供。

扭矩扳手和/或其部件可包括多种修改、增加或可选的附加项，其中的一些在本文中进行了描述。这些修改、增加或可选的附加项可以包括在任何组合中。例如，扭矩扳手可进一步被修改成使得第一颜色是黑色并且第二颜色是白色。在一些情况下，第一端盖和第二端盖可以各自具有大于手柄的直径。在示例性实施例中，第一端盖可以包括第一引导表面，并且第二端盖可以包括第二引导表面。第一引导表面和第二引导表面可以从第一和第二端盖的直径倾斜到手柄的直径。在一些情况下，第一引导表面和第二引导表面从手柄的相对端彼此面对。在示例性实施例中，手柄可以包括设置在第一端盖和第二端盖之间的抓握部分。抓握部分可以包括在其大部分表面上的滚花外周边。抓握部分可以包括被设置为围绕抓握部分的纵向中点环状地延伸的引导沟槽。在一些情况下，抓握部分、固定构件和可移动构件各自可以由黑色阳极化铝形成。在示例性实施例中，第二端盖可以在锁定位置和解锁位置之间移动(例如，通过旋转或拉动)，使得当第二端盖处于锁定位置时，防止可移动构件的移动，并且当第二端盖处于解锁位置时，允许可移动构件的移动，并且这样的移动相应地调节设置在杠杆臂中的弹簧的张力以与头部接合。

受益于在前述描述和相关附图中呈现的教导，本发明所属领域的技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然前面的描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以通过替代实施例来提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合也预期为可以在所附权利要求中的一些中阐述。在本文描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这些优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例性实施例，但不一定适用于所有示例性实施例。因此，本文所述的任何优点、益处或解决方案不应被认为对所有实施例或本文所要求保护的实施例是关键的、必需的或必要的。尽管在此使用了特定术语，但是它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种扭矩扳手，包括：

头部，所述头部包括被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件；

手柄；

杠杆臂，所述杠杆臂在其相应的相对端处可操作地联接到所述头部和所述手柄；以及

扭矩调节器，所述扭矩调节器被配置成允许调节所述扭矩扳手的扭矩设定，

其中，所述扭矩调节器包括固定到所述杠杆臂的固定构件和可操作地联接到所述固定构件的可移动构件，所述固定构件和所述可移动构件各自在其周边上具有第一颜色，

其中，所述固定构件包括蚀刻在其中的参考标记，所述可移动构件包括蚀刻在其中的增量标记，以及

其中，所述参考标记和所述增量标记以不同于所述第一颜色的第二颜色提供。

2.根据权利要求1所述的扭矩扳手，其中，所述第一颜色是黑色，并且所述第二颜色是白色。

3.根据权利要求1所述的扭矩扳手，其中，所述手柄包括位于其相对于所述头部的远端处的第一端盖和位于其相对于所述头部的近端处的第二端盖。

4.根据权利要求3所述的扭矩扳手，其中，所述第一端盖和所述第二端盖各自具有大于所述手柄的直径。

5.根据权利要求4所述的扭矩扳手，其中，所述第一端盖包括第一引导表面，所述第二端盖包括第二引导表面，所述第一引导表面和所述第二引导表面从所述第一端盖和所述第二端盖的直径倾斜到所述手柄的直径。

6.根据权利要求5所述的扭矩扳手，其中，所述第一引导表面和所述第二引导表面从所述手柄的相对端彼此面对。

7.根据权利要求3所述的扭矩扳手，其中，所述手柄包括设置在所述第一端盖和所述第二端盖之间的抓握部分，其中所述抓握部分包括在其大部分表面上的滚花外周边。

8.根据权利要求7所述的扭矩扳手，其中，所述抓握部分包括被设置成围绕所述抓握部分的纵向中点环状地延伸的引导沟槽。

9.根据权利要求7所述的扭矩扳手，其中，所述抓握部分、所述固定构件和所述可移动构件各自由黑色阳极化铝形成。

10.根据权利要求3所述的扭矩扳手，其中，所述第二端盖可在锁定位置和解锁位置之间移动，使得当所述第二端盖处于所述锁定位置时，防止所述可移动构件的移动，并且当所述第二端盖处于所述解锁位置时，允许所述可移动构件的移动，并且这种移动相应地调节设置在所述杠杆臂中的弹簧的张力以与所述头部对接。

11.一种扭矩扳手，包括：

头部，所述头部包括被配置成可操作地联接到承窝的驱动构件；

手柄；

杠杆臂，所述杠杆臂在其相应的相对端处可操作地联接到所述头部和所述手柄；以及

扭矩调节器，所述扭矩调节器被配置成允许调节所述扭矩扳手的扭矩设定，

其中，所述扭矩调节器包括固定到所述杠杆臂的固定构件和可操作地联接到所述固定构件的可移动构件，

其中，所述手柄包括在其相对于所述头部的远端处的第一端盖和在其相对于所述头部的近端处的第二端盖，所述第二端盖布置成靠近所述可移动构件。

12.根据权利要求11所述的扭矩扳手，其中，所述固定构件和所述可移动构件各自在其周边上具有第一颜色，

其中，所述固定构件包括蚀刻在其中的参考标记，所述可移动构件包括蚀刻在其中的增量标记，以及

其中，所述参考标记和所述增量标记以不同于所述第一颜色的第二颜色提供。

13.根据权利要求12所述的扭矩扳手，其中，所述第一颜色是黑色，并且所述第二颜色是白色。

14.根据权利要求11所述的扭矩扳手，其中，所述第一端盖和所述第二端盖各自具有大于所述手柄的直径。

15.根据权利要求14所述的扭矩扳手，其中，所述第一端盖包括第一引导表面，所述第二端盖包括第二引导表面，所述第一引导表面和所述第二引导表面从所述第一端盖和所述第二端盖的直径倾斜到所述手柄的直径。

16.根据权利要求15所述的扭矩扳手，其中，所述第一引导表面和所述第二引导表面从所述手柄的相对端彼此面对。

17.根据权利要求11所述的扭矩扳手，其中，所述手柄包括设置在所述第一端盖和所述第二端盖之间的抓握部分，其中所述抓握部分包括在其大部分表面上的滚花外周边。

18.根据权利要求17所述的扭矩扳手，其中，所述抓握部分包括被设置成围绕所述抓握部分的纵向中点环状地延伸的引导沟槽。

19.根据权利要求17所述的扭矩扳手，其中，所述抓握部分、所述固定构件和所述可移动构件各自由黑色阳极化铝形成。

20.根据权利要求11所述的扭矩扳手，其中，所述第二端盖可在锁定位置和解锁位置之间移动，使得当所述第二端盖处于所述锁定位置时，防止所述可移动构件的移动，并且当所述第二端盖处于所述解锁位置时，允许所述可移动构件的移动，并且这种移动相应地调节设置在所述杠杆臂中的弹簧的张力以与所述头部对接。

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