CN1809446A - 扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扳手(1)，该扳手具有手柄(3)，该手柄以枢转的方式连接在头部(2)上，用于接合驱动套筒以拧紧或松开紧固件如螺母、螺钉或螺栓；以及作为手柄(3)和头部(2)之间的可操作部分的弹性开口环(5)。头部(2)上设有孔，开口环(5)以弹性变形的方式放入所述孔中，以形成开口环(5)中的径向缝隙以及从开口环(5)的每个端部分别径向向外延伸的凸轮臂(33，34)。开口环(5)还具有止动部分(37，38)，该止动部分在开口环(5)中自身回弹力的作用下与头部接合，以便防止环在头部内不适当的转动。

Description

扳手

技术领域

本发明涉及能至少单向操作的扳手，确切的说，本发明非专门地涉及其操作类似于带棘齿条的棘轮类工具的工具。

背景技术

棘轮工具是众所周知的，其适于通过合适的驱动套筒(下文中也称为夹紧装置)向紧固件如螺母、螺钉或螺杆施加转矩。为了拧紧或松开紧固件，驱动套筒具有容纳棘齿条方栓的方形驱动凹槽。扳手或棘轮工具能够相对夹紧装置在与转矩施加方向相反的方向上移动。棘齿条和夹紧装置在相反方向上的移动由一套斜角齿实现，斜角齿与棘爪协同工作，用于仅在转矩施加方向上产生锁止运动，在反方向上自由运动。在有限的空间条件下，夹紧装置和紧固件经由棘齿条的操作比采用固定杆操作的套筒具有更好的便利性，因为很少需要移动和重新装配操作紧固件的夹紧装置。

已知的棘齿条装置的变型方案是非常多的。大部分机构具有越来越多的锁止齿等，用于允许在驱动、重新定位和驱动之间存在更小的角度，这导致机构中的驱动和重新定位之间的角度显著减小，而结果却是能够获得安全施加在棘齿条上而不会发生故障的转矩量。棘齿机构的渐增的复杂性导致了它们不耐受灰尘和腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供改进的单向驱动装置，特别是夹紧装置。

根据本发明的一个方面，提供一种扳手，该扳手包括：形成环形孔的头部，以弹性变形方式放入该孔中的开口环，开口环具有分开的端部，扳手还具有以枢转方式连接在头部上以便将端部合到一起的手柄，开口环具有邻接部分和凸轮部分，邻接部分适于与形成在头部的互补的邻接部分配合以限制开口环在孔中的可能转动，凸轮部分适于与枢转杆上的互补部分配合，从而当开口环的邻接部分紧靠着头部上的互补的邻接部分时，使开口环的分开的端部合到一起，扳手还包括弹簧装置，其利用大于由开口环自身产生的弹力的力偏压手柄，以使开口环的分开的端部闭合。

在本发明的一个优选的实施例中，所述偏压手柄的弹簧装置位于头部和手柄之间的连接装置的手柄内。

优选的是，弹簧装置位于延伸穿过连接装置和手柄的互补孔的通道内。

弹簧装置的相对端部可以连接棘爪装置。

为方便起见，棘爪装置包括位于弹簧装置两个相对端的每个上的小球，以分别与头部上的各突出部接合。

每个突出部可以在头部的长形凹槽部分内朝向另一个延伸，在所述凹槽部分内，手柄的一端部与头部相连接。

所述手柄可以包括在每个突出部的各侧上的两个凹部，以便当手柄位于驱动或反向驱动位置中时，分别在其中容纳一个小球。

所述弹簧装置比较方便的是压缩弹簧。

优选的是，所述枢转杆上的用于将开口环的间隔开的端部相向移动的互补部分包括位于头部内手柄的最内端处凹槽的端壁，所述凹槽在横穿手柄的纵向轴线的方向上延伸。

所述开口环的分开端部可以包括在径向向外的方向和圆周方向这两个方向上延伸的突出体，用于在临近开口环开口处形成共同的突出部，并且在该突出体的在圆周方向上与各自突出部相反的端部上形成所述邻接部分，所述凸轮部分突入所述手柄的横向凹槽中。

附图说明

下面参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的扳手的局部平面图，具有夹紧驱动套筒杆，所述的夹紧驱动套筒杆带有位于套筒杆头部的壳体内的弹性驱动环；

图2是与图1的夹紧驱动套筒杆相似的视图，但是显示处于驱动位置；

图3是与图1的夹紧驱动套筒杆相似的视图，但是处于反向驱动位置；

图4是图1的夹紧驱动套筒杆的分解视图，带有显示为可以定位在柔性环内的夹紧装置；

图5是与图4相似的分解视图，显示夹紧驱动套筒杆的一种改变的形式；

图6是本发明的另一个实施例中与图1相似的扳手的局部平面图；

图7是与图2相似的视图，但是显示图6的扳手；以及

图8是与图3相似的视图，但是显示图6的扳手。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。在此处所描述的各实施例和附图中，相同的附图标记始终用来指示相同的特征。

参看图1到图4，图中显示了具有夹紧驱动套筒杆1的扳手，所述夹紧驱动套筒杆1包括例如由钢制成的头部2，该头部2与细长的手柄3相连，以便向具有外部圆柱形驱动表面4b的套筒4的驱动套管4a施加转矩。

弹性的开口环5以弹性方式安装在头部2中，并且其尺寸被确定为在固有的扩张条件下，开口环以互补方式与头部2的内表面6配合。

枢轴销或支点销7装配在位于头部2的相反侧上的相对的孔8内，并且还延伸穿过孔9，该孔穿过与头部2相连的手柄3的一端10，以便连接头部2和手柄3，从而使得两者彼此能够相对枢转。

枢轴销7具有在直径方向贯穿延伸的圆柱孔11。压缩弹簧15和位于弹簧两相对端处的小球16置于圆柱孔11内，并且延伸进入手柄3的端部10的横向表面18上之径向相对孔17中。

头部2在图4中显示为一个两部分的结构，其间在基本为圆柱体的部分2a内夹着弹性开口环部分5。狭槽部分2b从圆柱体部分2a径向向外延伸以将手柄3的端部10容纳在狭槽部分2b中。平行的相对表面19在与孔21的中心转动轴线20相平行的方向上延伸，所述的孔21穿过头部2以容纳套筒夹紧装置4的套管4a。

每个平行的表面19上设有朝向对方并相互对齐的光滑弯曲的突出部19a。突出部处于如图1所示的位置以同时作用在相对的小球16上从而压缩弹簧15。

如图4中所示，柔性环5具有在其相对的环端部31和32之间基本径向延伸的缝隙30。长形的凸轮臂33从环端部31沿径向向外的方向延伸，一个类似的凸轮臂34从环端部32沿径向向外的方向延伸。如图1中所示，在夹紧驱动套筒杆1不操作的条件下，两个凸轮臂31和32由缝隙30近距离地相互分开。

径向向外延伸的突出体35，36分别从臂33，34开始沿着周向延伸一小段距离。突出体在相对的平行表面19之间延伸，所述相对的平行表面形成了头部的狭槽部分2b内的凹槽。每个突出体分别具有远离凸轮臂33，34的平的端部邻接表面37，38，以便在需要的时候与头部的狭槽部分2b的各表面19接合。如图1中所示，在扳手的中间不操作位置上，两个邻接表面37，38分别与各表面19相接合。

位于手柄3最外端10上的互补表面39，40在与手柄3纵向平行的方向上延伸，并且分别用于在需要的情况下与凸轮臂33，34接合，以便开始闭合缝隙30并且牢固地夹紧套筒夹紧装置4的套管4a从而共同转动。

在描述装置的操作过程中，假定扳手最初位于图1所示的位置，并且套筒4的套管4a以松配合方式置于弹性环5中。在这种情况下，开口环5中的固有弹性力将端部表面37，38推靠在头部2的形成凹槽的表面19上。

当转矩经由臂3施加在驱动方向D上以拧紧由套筒4或其它夹紧装置握持的紧固件(未示出)时，表面39移动以便与开口环5的凸轮臂33接合，并且弹簧15和小球16开始移动离开突出部19a。弹簧15具有比开口环5内的固有偏压力更大的力，推动小球16沿着各突出部的相对表面向外移动，最后到达图2中所示的位置。在移动到该位置的过程中，互补表面39推动开口环5的凸轮臂33穿过图2中的右手侧以便关闭或基本关闭缝隙30，并且使臂33偏压着臂34。在该位置处，开口环5自动有效地锁紧在套筒4的套管4a上。当操作者放开手柄3时，比开口环中的力大的弹簧15中的力确保扳手锁紧在套筒4的套管4a上。

当拧紧紧固件时，有时需要在反方向R上移动扳手以到达一个不同的位置，从而使得转矩能够重新在驱动方向D上施加。在这种情况下，随着臂3在反方向上移动，表面39从凸轮臂33移开并且开口环5中的弹簧偏压力使臂33，34分离。一旦发生分离，开口环5的夹紧效果彻底去除，从而使得扳手能够围绕套筒4的套管4a自由转动。

一旦扳手以希望的方式被重新定位并且在相反方向R上的转矩被移去，如上面参考图2所描述的那样，压缩弹簧15的弹力再次起作用并且通过开口环5将扳手夹紧在套管4a上。

为了在不移开扳手的情况下旋开紧固件，需要操作者握住头部2同时在反方向R上施加转矩。一旦弹簧15和小球16与突出部19a对齐并且仍有转矩施加在反方向R上，那么手柄转过中心，此时弹簧15迫使小球沿着各突出部的相对侧移至图3中所示的位置。旋开紧固件的扳手操作与所描述的拧紧紧固件的操作相同。然而，当手柄转过中心(即小球越过突出部的峰部)并且互补表面40作用在凸轮臂34上以关闭开口环并且将其夹紧在套管4a上时，开口环将张开到图1的位置。

图4显示了用于相对头部2定位垫圈45和螺钉46的枢轴销7。然而，垫圈和螺钉连同枢轴销7也用于将头部2的两部分保持在一起。在图5中，枢轴销7简单地由销代替，该销具有例如摩擦配合以便有助于将壳体的两部分保持在一起。另外，图5中描述的实施例以与上面关于图1到图4的特定实施例所描述的相同的方式操作。

图6到图8进一步示出了根据本发明的另一个实施例。所显示的结构与前面在图1到图4或图5中显示的稍有不同。然而，图6到图8的扳手的操作基本与前面已经描述过的相同。

然而，形状上的区别在于手柄3的端部10基本为环状，并且枢轴销7占据环形件的中心孔。另外，狭槽部分2b的表面19不再平行，而是呈曲线状以便由此在突出部的每侧提供更加显著的凹槽，从而保证与前面描述的实施例相比更为完全和快的卡合动作。

有利的是，本发明的扳手装置能够在小操作空间的情况下有效操作以拧紧紧固件而无需依赖棘轮齿。当手柄在方向D上移动时，弹性开口环5迅速动作以卡紧夹紧装置的驱动套管。并且，手柄在方向D上越受力，转矩越增加以将驱动套管卡得更紧。因此，无论驱动发生在两个圆柱表面之间还是六角形表面之间，滑动的机会都被消除。并且，采用一种柔性环，扳手能够直接用于各种不同尺寸的紧固件。

当需要获得手柄的自由反转从而能够进一步充分施加驱动力时，手柄在反方向R上被移动，立即释放开口环，开口环在其固有回弹力的作用下开始打开。由此，套筒夹紧装置的驱动套管上的压力被释放，并且整个扳手能够围绕套管自由移动，以提供足够的空间施加驱动压力从而拧紧紧固件。此外，当反向力R从手柄上释放时，压缩弹簧如上面所描述的那样动作，以便在驱动方向D上向手柄施力并且在关闭开口环中的缝隙的方向上移动凸轮部件，由此在施加驱动转矩以进一步拧紧紧固件之前牢牢卡紧套管。因此，压缩弹簧和突出部无论在驱动方向D上或驱动方向的反方向R上都向套管有效提供了自动的夹紧。

当开口环上的两个邻接部分37，38与头部的各表面19接合并且锁止小球16受力在反方向上经过突出部时，是否有必要释放或者松开紧固件，在手柄沿反方向R移动通过中心的过程中，扳手不必从套筒套管上移开，但是头部被夹持。一旦小球16经过突出部19a，压缩弹簧15就迫使小球沿着突出部的侧壁滑动进入凹槽中，所述凹槽位于突出部底部的各侧上，并且在形成头部2的狭槽部分的内壁19中。与此同时，凸轮部分34与端部表面40接合以推动凸轮部分34移向凸轮部分33从而围绕套筒4的套管4a关闭开口环，在所述套筒4的套管4a上释放紧固件的操作与上面描述的拧紧紧固件的操作相同。

尽管上面所描述的优选实施例显示为具有突出部19a，然而本发明在其它不具有突出部并且在其整个长度上表面19都是平面的实施例中都能以相似的方式工作。在这样的实施例中，手柄3可处于中间位置，在该位置处，压缩弹簧被完全压缩并且小球16主要位于凹槽11和孔17中，并且两个小球分别向外压在相对的表面19上。

当臂3在驱动方向D上移动时，见图2，弹簧15中的压缩力迫使小球向外引起其移动到与图2中类似的一个位置。在发生这一动作的过程中，如参考图2所描述的那样，开口环被迫自动关闭。

当反向转矩施加在方向R上时，弹簧15被表面19压缩，该表面19迫使小球16向内进入手柄3的端部10。一旦手柄3已经移过中心，压缩弹簧再次展开以迫使小球16向外直到进入与图3中所示的相似的位置，以便在反方向上将开口环关闭成参考图2所描述的状态。

在所描述的两个实例中，即，对于驱动方向D和反方向R，弹簧力、小球16和表面19的相对位置锁止了关闭的开口环。如前面关于图1到图8的实施例所描述的那样，当在每种操作条件下向手柄3施加反向力时，开口环从套管4a上脱开，以便允许扳手围绕套管自由转动。

Claims (15)

1.扳手，包括形成有环形孔的头部和以弹性变形方式放入所述孔中的开口环，所述开口环具有分开的端部，所述扳手还具有以枢转方式连接在所述头部上并用于使所述端部合到一起的手柄，所述开口环具有邻接部分和凸轮部分，所述邻接部分适于与形成在所述头部中的互补的邻接部分配合以限制所述开口环在所述孔中的可能转动，所述凸轮部分适于与所述枢转杆上的互补部分配合，因而当所述开口环的邻接部分紧靠所述头部上的互补的邻接部分时，使所述开口环的分开的端部合到一起，并且所述扳手还包括弹簧装置，所述弹簧装置利用大于由所述开口环自身产生的弹性力的力偏压所述手柄，以便使所述开口环的分开端部闭合。

2.如权利要求1所述的扳手，其特征在于，所述偏压手柄的弹簧装置位于所述头部和所述手柄之间的连接装置内。

3.如权利要求2所述的扳手，其特征在于，所述弹簧装置位于延伸穿过所述连接装置和所述手柄中的互补孔的通道内。

4.如权利要求2或3所述的扳手，其特征在于，所述弹簧装置的相对端部连接棘爪装置。

5.如权利要求4所述的扳手，其特征在于，所述棘爪装置包括位于所述弹簧装置两个相对端的每个上的小球，用于分别与所述头部上的各突出部接合。

6.如权利要求5所述的扳手，其特征在于，每个所述突出部在所述头部的长形凹槽部分内朝向另一个延伸，在所述凹槽部分内，所述手柄的一端部与所述头部相连接。

7.如权利要求5或6所述的扳手，其特征在于，包括位于每个突出部的任一侧上的两个凹部，用于当所述手柄位于驱动位置或反向驱动位置中时在其中容纳一个小球。

8.如权利要求5至7中任意一项所述的扳手，其特征在于，每个所述突出部从平的侧壁上延伸。

9.如权利要求5至7中任一项所述的扳手，其特征在于，每个所述突出部从平的侧壁上延伸，所述侧壁在所述突出部的每侧上具有一个凹部。

10.如权利要求5至7中任一项所述的扳手，其特征在于，所述突出部从其上延伸的侧壁基本是弯曲的。

11.如前述权利要求中任一项所述的扳手，其特征在于，所述弹簧装置是压缩弹簧。

12.如前述权利要求中任一项所述的扳手，其特征在于，所述枢转杆上的用于使所述开口环的分开端部相向移动的互补部分包括位于所述头部内的手柄最内端处的凹槽的端壁，所述凹槽在横穿所述手柄的纵向轴线的方向上延伸。

13.如权利要求9所述的扳手，其特征在于，所述开口环的每个分开端部包括沿径向向外的方向和圆周方向都延伸的突出体，以便在所述开口环中临近开口处形成凸轮臂，并且在所述突出体的在圆周方向上与各自的所述凸轮臂相反的端部上形成所述邻接部分，所述凸轮臂突入所述手柄的横向凹槽中，以便在需要时与所述横向凹槽的端壁接合。

14.基本如前述参考附图中的图1到图4、或图5、或图6到图8所描述以及所示出的扳手。

15.扳手，包括：用于与紧固件或夹紧装置接合的头部；用于向所述头部施加转矩以转动紧固件的手柄；位于贯穿所述头部的孔中的弹性开口环，所述开口环以弹性变形方式放入所述孔中并且可通过手柄在用于扳手围绕紧固件或夹紧装置自由转动的第一打开位置和用于夹紧并转动紧固件的第二关闭位置之间操作；用于自动偏压所述扳手进入所述开口环的闭合位置的棘爪装置，所述棘爪装置的偏压力大于所述开口环内的弹性力。

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