CN116329449A - 空气锤锥形垫圈移除工具 - Google Patents

Abstract

一种空气锤工具，具有限定盲孔的头部部段和围绕盲孔的接触表面，其被构造成与空气锤联接，以在法兰螺母已经被移除之后，通过工具的接触面向围绕轮轴的轴法兰孔的轮轴的轴法兰提供冲击力，以冲击安置在其中的锥形垫圈。这一长期存在的问题的设计和解决方案允许更容易地将锥形垫圈从轮轴的轴法兰孔中移除，同时不接触相应的双头螺柱，并降低轮轴部件损坏的机会。

Description

空气锤锥形垫圈移除工具

技术领域

本公开涉及工具和适配器，并且更具体地，涉及与空气锤一起用于车辆维修的工具和适配器。

背景技术

空气锤也称为空气凿且如在本公开中所使用的，是气动冲击手持装置，其最初设计于20世纪20年代和30年代，用于在石头上雕刻，以及切割或成形金属物体。空气锤被设计成接受不同的工具（也称为适配器、钻头、凿子或插入件，不过也使用其他名称）以将来自空气锤的往复力通过工具传递到接触的物体中。往复力具有带有驱动力方向的驱动力和带有回复力方向的回复力，该回复力可以是或可以不是线性的。空气锤具有被构造成接收空气锤工具的容座。大多数现代空气锤利用弹簧来保持空气锤工具。

空气锤工具的一个示例来自OTC 4559 手动/气动Pickle Fork套件，这可以在https://www.otctools.com/products/manual-pneumatic-pickle-fork-set 查看。该套件包含三个不同尺寸的叉形头，它们可连接到两个不同的手柄，一个用于用手手动地握持/对准并用锤敲击端部，且另一个是用于与空气锤一起使用的适配器。叉形头从主接触端部开始厚度逐渐变薄，并且当与空气锤的往复冲击力一起使用时，提高了用户分离汽车球形接头、转向横拉杆和转向摇臂的能力。

空气锤工具的另一个示例来自OTC 2545门法兰工具套件，这可以在https：//www.otctools.com/products/door-flange-tool-set查看。该套件包括右手和左手门折边法兰开口空气锤适配器、一组10个折边法兰工具替换插入件和门折边法兰卷边工具。门折边法兰开口适配器被设计成有助于车辆铝门维修，并且当与空气锤的往复冲击力一起使用时，允许通过更加受控地松开铝门表层和门结构之间的法兰来改善铝门表层的移除。

空气锤工具的另一个示例是OTC 7302-2制动钳销/螺栓移除工具，这可以在https://www.OTC tools.com/products/Brake-Caliper-Pin Bolt-Remover-air-hammer查看。车辆上的制动钳销允许钳在转子上浮动，但经过一段时间之后，这些制动钳销可能会卡住，从而导致制动片和转子不恰当的磨损。当与空气锤的往复冲击力一起使用时，该工具通过允许将更受控的往复敲击力施加到销上或销附近而有助于移除冻结的钳销，同时不会像凿子或冲头可能的那样损坏销或螺栓。

图6示出了包括毂组件108和轮轴半轴109的重型动力非转向（全浮动）轮轴组件104的示意图。轮轴组件104说明了一种最常用于中型和重型卡车的轮轴组件，不过该设计已经用于其他车辆。轮轴半轴109在突出端上具有轮轴的轴法兰110。轮轴的轴法兰110借助于螺柱118（见图7）、法兰螺母120和锥形垫圈121附接到毂组件108。轮轴半轴109的内端（诸如该说明性视图中所示的内端）通常带有花键并与差动驱动装置（未示出）接合。

图7示出了毂组件108和轮轴半轴109的分解示意图，类似于图6所示的毂组件108和轮轴半轴109。轮轴半轴109设置有轮轴的轴法兰110，轮轴的轴法兰110具有锥形钻孔的轮轴的轴法兰孔129，并且被示为部分地插入毂组件108中。轮轴的轴密封件116被示出处于其相对位置，该相对位置被设计成限制包含在轮轴组件104的轮轴壳体内的轮轴润滑油的流出。如上所述，紧固件被示出为包括螺柱118、法兰螺母120和锥形垫圈121。借助于螺柱118、法兰螺母120和锥形垫圈121，轮轴的轴法兰110附接到毂组件108。当法兰螺母120在螺柱118上拧紧时，锥形垫圈121至少部分地安置在锥形钻孔的轮轴的轴法兰孔129内并在其内延伸。

许多中型和重型卡车上的轮轴组件104已经利用了这种将毂组件108固定到半轴109的形式。锥形垫圈121有助于毂组件118在半轴109上居中，这对于最小化不同心振动是重要的。当毂组件108如图7所示组装时，锥形垫圈121通常不会在轮轴的轴法兰110的表面上方突出太多（如果突出的话），并且可能在法兰110的表面附近或周围塑性变形，这会增加维修时移除的难度。在实践中，通常需要大量的锤击来使它们松动，但是使用锤击会造成损坏。并且诸如Loctite的粘合剂可能已经被添加到锥形垫圈121，或者添加到螺柱118，其然后已经渗到锥形垫圈121上，从而导致它们的移除更加困难。

2012年1月8日的YouTube视频展示了从被认为是Dana 70后轮轴的1976Winnebago上移除这种锥形螺母的挑战，并且可以在https://www.youtube.com/watch

v=Yllei1RooHg观看该视频。该视频在该创新时已有近十年的历史，并且为近50年车龄的车辆提供服务，支持长期以来对从这些类型的轮轴组件上移除锥形螺母的改进解决方案的需求。并且如所描述的和下面所要求保护的用于空气锤、一种已经使用了近100年的装置的工具的解决方案支持了这种解决方案的非显而易见性。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种空气锤工具，其具有第一部段和第二部段。第一部段具有插入部分、轴部分和安置在其间的保持块部分。插入部分、轴部分和保持块部分一起限定轴线。插入部分以第一外径从端面沿着轴线延伸。保持块部分从插入部分沿着轴线延伸、增加到大于第一外径的第二外径，并返回到小于第二外径的第三外径。轴部分以第三外径从保持块部分沿着轴线延伸。该第一部段的一部分被构造成可插入空气锤中。

该工具的第二部段从第一部段延伸。在一些实施例中，在第一和第二部段之间可以有附加部段，诸如过渡部段或联接部段。第二部段具有第四外径的头部部分。头部部段的第四外径大于轴部分的第三外径。头部部分具有接触面。接触面基本上正交于轴线。头部部分还限定从接触面向内延伸的盲孔。盲孔具有小于第四外径的内径。

这个方面可以提供，盲孔内径在其从接触面延伸到第二部段中时基本上为圆形。该方面还可以提供，第四外径在其沿着头部部分延伸时基本上为圆形。

盲孔还可以被构造成从接触面向内延伸一深度，该深度足以能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中法兰螺母被从车辆轮轴上移除，车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定到轮轴半轴。在该实施例中，盲孔可以从接触面向内延伸到至少1.8英寸的全直径深度。

盲孔的内径可以被构造成能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中法兰螺母被从车辆轮轴上移除，车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定到轮轴半轴。在该实施例中，盲孔的内径可以至少为1.0英寸。

此外，盲孔的内径和第二部段的第四外径之间的差可以在第二部段中提供至少0.35英寸的壁厚。此外，工具的第三外径可以大于或等于第一外径。并且第一和第二部段可以是单个整体件。

本发明的另一方面涉及一种用在车辆轮轴上的空气锤工具，该车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母的组合将毂组件固定到轮轴的轴法兰。在这个方面，工具的第一部段被构造成可插入空气锤内，并且第二部段与第一部段相对，第二部段具有接触面并限定从接触面向内延伸的盲孔。

在这个方面，空气锤被构造成提供驱动力运动方向，并且当空气锤工具被插入空气锤内时，工具的接触面可以被构造成基本上正交于驱动力运动方向。

此外，接触面可以被构造成在法兰螺母被移除之后，至少部分地围绕锥形垫圈至少部分地接触轮轴的轴法兰。为了实现这一点，盲孔可以具有至少1.0英寸的内径。同样，接触面可以具有从盲孔内径径向向外延伸的至少0.35英寸的厚度。盲孔可以进一步被构造成可安置在延伸穿过锥形垫圈的螺柱上。在这个方面，盲孔可以从接触面向内延伸到至少1.8英寸的全直径深度。

本公开的另一方面涉及一种空气锤工具，其具有主体，该主体具有被构造成与空气锤联接的第一部段和限定从接触面向内延伸的盲孔的第二部段。在这个方面，接触面被构造成在法兰螺母被移除之后，基本上围绕轮轴的轴法兰孔接触轮轴的轴法兰，锥形垫圈至少部分地安置在轴法兰孔中。接触面被构造成将来自空气锤的冲击力通过接触面传递到轮轴的轴法兰中，以冲击锥形垫圈。

在这方面，盲孔可以从接触面向内延伸到一深度，该深度足以能够安置在延伸穿过锥形垫圈的螺柱上。同样，盲孔可以基本上为圆形。

下面将参照附图更详细地解释本公开的上述方面和其他方面。

附图说明

图1是空气锤锥形垫圈移除工具的侧视图。

图2是沿图1中线2-2截取的横截面图。

图3是空气锤锥形垫圈移除工具的第一透视图。

图4是空气锤锥形垫圈移除工具的第二透视图。

图5是空气锤锥形垫圈移除工具的端视图。

图6是轮轴组件的示意图，其标识了锥形垫圈在组装时的位置。

图7是延伸穿过毂组件的轮轴半轴和用于将毂组件联接到轮轴的轴法兰的轮轴部件的图示性分解图，包括锥形垫圈的相对位置。

具体实施方式

参照附图公开了图示的实施例。然而，应当理解，意图是，所公开的实施例仅仅是可以以各种替代形式实施的示例。附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或缩小以显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是作为教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。

图1示出了空气锤工具10，并且图2示出了沿图1中的线2-2截取的横截面图。空气锤工具10也可以称为空气锤锥形垫圈移除工具10。空气锤工具10可以用在车辆轮轴上，车辆轮轴利用双头螺柱、锥形垫圈和法兰螺母的组合将毂组件固定到轮轴的轴法兰（见图6和7）。图1和2示出了具有第一部段12和第二部段14的空气锤工具10。第一部段12的至少一部分被构造成可插入空气锤（未示出）内，因此第一部段12被构造成与空气锤联接。第二部段14被构造成在法兰螺母被移除之后，至少部分地围绕锥形垫圈至少部分地接触轮轴的轴法兰（见图6和7）。

空气锤工具10具有端面16，其被示出在每幅图的最右侧上。插入部分18以第一外径20从端面16延伸。第一部段12的插入部分18限定轴线22。轴线22可以是至管状插入部分18的中心轴线22，然而许多不同的形状可以用于插入部分18，并且该轴线可以是与第一部段12一起纵向延伸的任何直线。插入部分18从端面16沿着轴线22延伸。

第一部段18具有从插入部分18沿着轴线22延伸的保持块部分24。保持块部分24增加到第二外径26。第二外径26大于第一外径20。保持块部分返回到第三外径28。第三外径28小于第二外径26。第三外径28可以大于或等于第一外径20。第一部段18还具有从保持块部分24沿着轴线22延伸的轴部分30，该轴部分30以第三外径28延伸。保持块部分24安置在插入部分18和轴部分30之间。

空气锤工具10具有第二部段14，该第二部段14从第一部段12直接延伸或者经由过渡部段32或联接部段（未示出）延伸。联接部段可以提供带螺纹的部分，以将第二部段14联接到第一部段12，或者与手持段分离和重新联接以便与锤子一起使用。第二部段14具有处于第四外径42的头部部分40。第四外径42大于第三外径28。第四外径42在其沿头部部分40延伸时基本上为圆形。头部部分40终止于接触面44。

接触面44与端面16相对，并且接触面44基本上正交于插入部分18的轴线22。如在本申请中所使用的，基本上意味着在+/- 5度内。尽管接触面44基本上正交于轴线22，但是端面16不需要平行于接触面44，也不需要正交于轴线22。当第一部段12的至少一部分插入空气锤（未示出）内时，接触面44被构造成基本上正交于空气锤的驱动力方向。

头部部分40限定盲孔46。替代地，并且可能更广泛地，盲孔46可以由第二部段14限定。盲孔46从接触面44向内延伸。盲孔在第二部段14中向内延伸至深度48，该深度足以能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中法兰螺母从车辆轮轴上移除，车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定到轮轴半轴（见图6和7）。换句话说，盲孔在第二部段14中向内延伸至深度48，该深度足以能够安置在延伸穿过锥形垫圈的螺柱上。在一个实施例中，盲孔46的全直径深度48至少为1.8英寸。

盲孔46可以基本上为圆形。如这里使用的“基本上”仅仅意味着它不必是正圆。事实上，可以设想，头部部分40和盲孔46可以是椭圆形或多边形。空气枪的操作是沿着插入的空气锤工具的纵向长度方向往复运动，而不是像钻机那样旋转，因此同心度不是必需的。

盲孔具有内径50。内径50小于第四外径42。内径50大于第一外径20。盲孔内径50在其从接触面44延伸到第二部段14中时基本上是圆形的。盲孔46的内径50被构造成能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中法兰螺母从轮轴上移除，车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定到轮轴半轴。盲孔46的内径50至少为1.0英寸。

盲孔46的内径50和头部部分40的第四外径42之间的差限定第二部段14中的壁厚52。盲孔46周围的壁厚52至少为0.35英寸。盲孔46被构造成在法兰螺母被移除之后，至少部分地围绕锥形垫圈（见图6和7）至少部分地接触轮轴的轴法兰。换句话说，盲孔46被构造成基本上围绕轮轴的轴法兰孔接触轮轴的轴法兰，锥形垫圈至少部分地安置在其中，以将来自空气锤的冲击力通过接触面传递到轮轴的轴法兰中，从而冲击锥形垫圈。

图3和4分别是空气锤锥形垫圈移除工具10的第一和第二透视图。图5是空气锤锥形垫圈移除工具10的端视图，展示了接触面44、盲孔46和其中限定的壁厚52。尽管这里示为圆形，但是再次提及的是，它可以被设想为任何形状，诸如椭圆形或多边形，或者两者的任意组合。

虽然上面描述了示例性实施例，但这并非意图这些实施例描述了所公开的设备和方法的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且应当理解，在不脱离所要求保护的本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。各种试试实施例的特征可以被组合以形成所公开概念的进一步实施例。

Claims (20)

1. 一种空气锤工具，包括：

第一部段，其具有插入部分、轴部分和安置在所述插入部分和轴部分之间的保持块部分，所述第一部段限定轴线，所述插入部分以第一外径沿着轴线从端面延伸，所述保持块部分沿着轴线从所述插入部分延伸、增加到大于所述第一外径的第二外径并返回到小于所述第二外径的第三外径，并且所述轴部分以所述第三外径沿着轴线从所述保持块部分延伸；和

从所述第一部段延伸的第二部段，其具有带有第四外径的头部部分，所述第四外径大于所述第三外径，所述头部部分具有基本上正交于所述轴线的接触面，并且所述头部部分限定从所述接触面向内延伸的盲孔，所述盲孔具有小于所述第四外径的内径。

2.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔内径在其从所述接触面延伸到所述第二部段中时基本上为圆形。

3.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述第四外径在其沿所述头部部分延伸时基本上为圆形。

4.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔被构造成从所述接触面向内延伸至一深度，所述深度足以能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中，法兰螺母从车辆轮轴上移除，所述车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定至轮轴半轴。

5.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔从所述接触面向内延伸至至少1.8英寸的全直径深度。

6.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔的内径被构造成能够安置在延伸穿过轮轴的轴法兰的螺柱上，其中，所述法兰螺母从车辆轮轴上移除，所述车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母将毂组件固定到轮轴半轴。

7.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔的内径至少为1.0英寸。

8.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述盲孔的内径与所述第二部段的第四外径之间的差在所述盲孔周围的第二部段中提供至少0.35英寸的壁厚。

9.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述第三外径大于或等于第一外径。

10.根据权利要求1所述的空气锤工具，其中，所述第一部段和第二部段是单个整体件。

11.一种用在车辆轮轴上的空气锤工具，所述车辆轮轴利用螺柱、锥形垫圈和法兰螺母的组合将毂组件固定到轮轴的轴法兰，所述工具包括：

被构造成能够插入空气锤内的第一部段，和具有接触面并限定从所述接触面向内延伸的盲孔的第二部段。

12.根据权利要求11所述的空气锤工具，其中，所述空气锤被构造成提供往复驱动力方向，并且当所述第一部段的至少一部分插入空气锤内时，所述接触面被构造成基本上正交于驱动力方向。

13.根据权利要求11所述的空气锤工具，其中，所述接触面被构造成在移除法兰螺母之后，至少部分地围绕锥形垫圈至少部分地接触轮轴的轴法兰。

14.根据权利要求13所述的空气锤工具，其中，所述盲孔具有至少为1.0英寸的内径。

15.根据权利要求14所述的空气锤工具，其中，所述接触面在所述盲孔周围具有至少为0.35英寸的厚度。

16.根据权利要求15所述的空气锤工具，其中，所述盲孔进一步被构造成能够安置在延伸穿过所述锥形垫圈的螺柱上。

17.根据权利要求16所述的空气锤工具，其中，所述盲孔从所述接触面向内延伸至至少1.8英寸的全直径深度。

18.一种空气锤工具，包括：

第一部段和第二部段，所述第一部段被构造成与空气锤联接，所述第二部段限定从接触面向内延伸的盲孔，所述接触面被构造成基本围绕轮轴的轴法兰孔接触轮轴的轴法兰，其中锥形垫圈至少部分地安置在其中，以将来自所述空气锤的冲击力通过所述接触面传递到所述轮轴的轴法兰中，从而冲击锥形垫圈。

19.根据权利要求18所述的空气锤工具，其中，所述盲孔从所述接触面向内延伸至一深度，所述深度足以能够安置在延伸穿过锥形垫圈的螺柱上。

20.根据权利要求18所述的空气锤工具，其中，所述盲孔基本上为圆形。

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