CN2312101Y - 套筒工具 - Google Patents

Abstract

一种通用套筒适用于多种紧固装置,其多个杆状物可沿纵向协同移动,并与相互接触的工件相吻合。通过杆状物上的偏置机构的协同作用可使杆状物朝通常伸展的位置偏置,并可使杆状物移动到第二缩回位置。在一种杆状物的结构中,既适用于普通的工件还适用于大的多边形工件。使工件插入套筒中,利用杆状物的表面区域和套筒内的与杆状物相邻的三角形自由空间,可有效地拧紧或放松大的四边形或六边形螺母或螺帽。

Description

套筒工具

本发明通常涉及套筒工具，特别是涉及通用套筒，采用这种套筒转动不同尺寸的多种紧固元件，例如，螺母、螺栓、带槽的螺钉、十字头螺钉、眼螺栓、翼形螺母、等等。

在现有技术中的美国专利US-4,887,498公开了一种通用套筒工具。该专利公开的通用套筒包括设有腔室的壳体，腔室具有开口的下端，以及一束方形单独的小的杆状物，所述杆状物沿纵向由多个相靠的轨道悬挂在腔室内。所有杆状物具有小尺寸，并且相互靠在一起。当杆状物向下压靠在紧固元件上时，杆状物的下端适合于配合各种紧固元件。悬挂杆状物，使其下端接触紧固元件时，相配合的杆状物被迫使向上滑动进入腔室。为了使杆状物在压靠配合紧固元件之后，返回其原始位置，设置了非常复杂的弹簧组件。大量小的杆状物和复杂的弹簧组件使该装置的组装极端困难，并且制造成本昂贵。另外，由于杆状物的形状不允许其以凸出方式与紧固元件相配合，所以，这种工具不能很好地用于所有紧固元件。方形杆状物或杆状物的轮廓具有平的侧面和直角形的角部，由于相邻的杆状物之间具有大摩擦力的配合表面，从而阻碍相邻的杆状物之间的相对运动。

美国专利US-5,460,064公开了另一种通用套筒工具，其包括具有纵向腔室的矩形壳体，所述腔室具有开口的下端。而且，该工具采用排列的方形杆状物，其在腔室内沿纵向排列，杆状物的下端与腔室的开口端平齐，并且适合于配合紧固元件。一组相靠的杆状物具有倾斜的端部，使其与带槽的或十字头螺钉相配合。在此专利中所述的杆状物悬挂在腔室内，杆状物的下端与紧固元件相配合，迫使杆状物向上进入腔室。所述悬挂系统包括上、下悬挂板，它们紧密间隔，相互平行安装在腔室内，并且固定在与其固定配合的腔室内。上、下悬挂板有对准的孔，以便接收可滑动的杆状物。各杆状物还设有位于其上端的螺旋弹簧，以便在杆状物与紧固元件压靠配合之后，使杆状物返回其正常位置。在另一个实施例中，悬挂系统包括多个相靠的保持元件，其各有多个向下延伸的安装头，还包括多个弹簧，其各有固定在相应的杆状物上端的第一端和在相应的保持元件上的由安装头接收的第二端。此外，悬挂系统还包括在腔室内的粘接介质，由其代替安装头。此专利也存在着美国专利US-4,887,498中具有的灵敏性问题。

虽然，现有技术的通用套筒取得了进步，其结构还过于复杂，而且制造困难。现有技术中的装置同样没有为在广阔范围内使用不同的紧固元件提供有效的操作工具。现有技术中的装置同样不能有效的修理该装置中被损坏的单个杆状物。因此，通用套筒还需要进行改善。

按照本发明，提供一种通用套筒，这种通用套筒适用于多种紧固装置，其依赖于至少多个杆状物，所述杆状物可以沿纵向协同移动，并且与相互接触的工件相吻合。通过杆状物上的偏置机构的协同作用可以使杆状物朝着通常伸展的位置偏置，但是，可以使杆状物移动到第二缩回位置。在一个实施例中，杆状物的横截面以线性或非线性方式从套筒的外边缘向套筒中央减小。

在实际操作中，当工件插入套筒时，杆状物沿着纵向方向从其通常的伸展位置向第二缩回位置移动，与工件的形状相吻合。根据由安装的驱动装置施加到套筒的封闭端部的扭转力，使工件沿着顺时针方向或逆时针方向转动，即，拧紧或松开工件。随着工件被取出，由于偏置机构的偏置作用，使杆状物返回其原来的伸展位置，通常是弹簧定位于杆状物的上端小直径部分。

在一种杆状物的轮廓中，其不仅普通的工件，还适用于大的多边形工件。使工件插入套筒中，利用杆状物的表面区域，并且利用套筒内的与杆状物相邻的三角形自由空间。例如，可以有效地拧紧或放松大的四边形或六边形螺母或螺栓。

本发明最好还包括具有预定横截面形状的杆状物，其在相邻的杆状物之间容易滑动，同时能够有效地与工件相配合。本发明还提供了优选实施例，可以有选择地取出多个杆状物，以便为了不同的用途或修理组件中的元件，更换杆状物。

本发明的目的是提供一种通用套筒，其容易使用，并且适用于多种尺寸的工件，不需要单独尺寸的套筒，制造和维护成本有效合理。

参照附图、附图的详细描述和权利要求书可以了解本发明的其它目的。

本发明涉及到一定的部件和部件结构，在本发明的优选实施例和说明书附图中将予以详细描述。

图1是通用套筒的侧视图，其中具有局部剖视。

图2是套筒的仰视图，其表示杆状物的一种几何结构。

图2a是单一的杆状物的仰视图，其表示杆状物的几何轮廓。

图3是套筒的仰视图，其表示杆状物的另一种几何结构。

图4是套筒的仰视图，其表示杆状物的另一种几何结构，其中具有扩展槽。

图4a和4b是图4所示实施例的仰视图，其分别表示处于不同方位时套筒与螺栓头部的配合形式。

图5是套筒的仰视图，其表示杆状物的另一种几何结构。

图6是具有局部剖视的立体图，其表示工件插入套筒中，此外，以放大形式表示了受弹簧加载的杆状物。

图7是具有局部剖视的立体图，其表示工件插入套筒中，此外，还表示工件装入扩展槽中。

图8表示杆状物产生位移，它们与螺钉元件头部的凹槽相配合。

图9是类似于图8的视图，其表示杆状物与位于凹孔内的六方螺母相配合。

采用附图表示本发明优选实施例的目的仅在于进行说明，而不是限制本发明。由附图表示的通用套筒可以克服现有技术中的许多缺陷。

下面描述申请人此时所知的实施本发明的最佳方式。这个实施例仅用于描述本发明，而不是对本发明进行限制。本发明由权利要求书所述的范围和构思来限定。

图1表示用于套筒扳手或其它驱动机械的通用套筒10，图中表示了用于通用套筒的驱动元件48的局部。套筒包括壳体12，其具有基本上封闭的顶部14，该顶部14中设有驱动凹陷部分20，顶部14位于壳体12的头部18内侧。所述驱动凹陷部分20与驱动元件48的头部50的驱动柱52相配合。在底端部分16通常具有倾斜边缘32，所述倾斜边缘32位于底端部分16的周边。底端部分16具有开口端，其中设有多个相互相靠的、由弹簧36加载的、可缩回的杆状物34。杆状物34能够在与之联系和配合的工件54的作用下从第一伸展位置位移到第二缩回位置。同时，套筒呈管状物，没有固定的理由限制周边结构的轮廓，显然，周边结构可以具有其它形状，例如N多边形，其中N至少为三。显而易见，随着整数N数值的增加，套筒的形状逐渐接近圆形。

由杆状物的定位机构28使杆状物34定位于套筒的内腔室22内，所述定位机构28与壳体12相配合，并且由杆状物的保持装置44定位于壳体内。杆状物的定位机构28的作用不仅是在壳体12内支撑杆状物，而且限定了杆状物34在内腔室22中的纵向运动。由于杆状物接触工件54，使杆状物沿轴向运动，导致杆状物达到完全缩回位置时，内腔室22到其顶端24的尺寸适合于杆状物34的顶部38的长度。

如图1所示，工件54被紧固在表面元件58内，例如，所述工件54具有多边形头部56的螺栓60。工件的轮廓不受限制，所述工件可以有效地插入本发明的工具中或者从中取出。应当考虑到工件的直径必须与壳体12限定的内部区域相适应。外层杆状物34的外边缘与壳体12的内侧相靠。螺钉或螺栓可以有效地插入套筒内，或者从中取出。所述螺钉或螺栓有基本上呈圆形轮廓的头部，并且在其头部可以制出各种几何形状，例如，槽、十字形状、星形、方形等等，拧紧或放松紧固在螺钉或螺栓上的螺母。

如图2-5所示，杆状物34的结构在本发明的优选实施例中根据实际几何形状改变。通常在优选实施例中的杆状物34的横截面基本上形成为规则的多边形形状，以便根据施加到套筒上的扭力使壳体12内的杆状物受到最小的扭曲力。虽然杆状物34通常成形为规则的多边形，杆状物34也可以有多边形的各角，例如，相对于相邻的边呈圆形或斜面形，如图2a中代号35所示。此杆状物34的特殊轮廓使壳体12内相邻的杆状物之间的实际摩擦力减小到最小，以致在相邻的杆状物之间非常容易产生相对的滑动运动。已经看到在现有技术中，在相邻的杆状物之间的摩擦力阻碍杆状物之间的滑动运动，特别是在杆状物伸展之后更是如此。具有这种轮廓的角部35大大改善了杆状物之间的相对滑动运动，以致在实际操作中不对该装置的寿命或使用范围产生不利影响。如图2a所示，设置角部轮廓35，在杆状物34之间产生间隙，其不阻碍工件与杆状物的相互配合，使得杆状物34容易相对相互运动。在角部区域35处的杆状物34之间的间隙还允许润滑剂涂敷到杆状物34上，以致进一步减小杆状物34之间的摩擦力，随着再施加润滑剂，使其更好地分布到杆状物的表面上。此外，可以设置壳体12内的腔室22内的杆状物的实际几何形状，以便与较大或较小的工件相配合，需要考虑与杆状物的空间和非杆状物空间16相关的杆状物的结构和强度。在图4所示的一种特殊结构中，非杆状物的空间进一步被分为自由空间62,63，以便增加如图2中实施例所示的、与之配合的、螺母的尺寸。通过利用自由空间62和63的结构，此自由空间可以有效地用于配合较大尺寸的多边形螺母或螺栓。例如，图4a、4b所示，通过利用自由空间63的结构可以使壳体12的轮廓和特殊腔室22与大尺寸的六边形螺母和螺栓相配合。在图4a、4b中，螺栓60具有头部56，其以不同方位安装在腔室22的内部区域。可以看到，自由空间62和/或63与多边形头部56的角部或侧面相配合。因此，腔室22的内表面以其最大尺寸与工件54相配合。腔室22的形状如图4所示，或者具有其它预定的形状。因此，这种形状的套筒可以与一定尺寸和形状的工件54相配合，而过大的工件不能用这种工具10来操作。

在图5所示的杆状物34的另一种结构中，杆状物的横截面可以在X和Y两个方向产生变化。在此实施例中，杆状物34的横截面从外层的部分34减小到由34d表示的内层部分。X或Y方向的变化率不需要相互一致，如图所示，在Y方向的三个杆状物部分34c为X方向的仅一个杆状物部分34c。杆状物34的变化的横截面使其适于配合工件顶部的槽的轮廓形状。由工具10对所述工件进行操作。作为实施例，如果采用驱动机构与具有槽形轮廓的圆形头部相配合，可以使用工具10取出螺钉或类似的工件。对于这种工件，如图5所示的变化的杆状物34的尺寸结构，可以由相当多数量的杆状物34与各种带有槽的头部轮廓相配合，从而由工具10驱动工件。当使用这种结构时，可以使作用到带有槽的工件上的扭矩增加到最大，此时工件在套筒中，最大数量的杆状物34位于槽的中央。根据变化的杆状物34的尺寸，如果需要，杆状物34的形状也可以变化，例如，提供尺寸变化的圆形或其它形状的杆状物。

参照图1和6、7，杆状物34位于腔室22内，以致其上端36由杆状物的定位机构28悬挂支撑，所述定位机构28在腔室22内，当杆状物34的底端表面接触工件54时，单独的杆状物34可以自由地向上退回到腔室22的上部。杆状物34的定位机构28最好是盘状元件，其具有多个相互隔开的孔42，杆状物34从孔42中穿过。杆状物34最好包括圆形上端部分38，其穿过孔42，位于腔室22的上部。在各杆状物34的端部38上，设有杆状物的保持机构44，其在定位板28的远离杆状物34底端一侧固定杆状物34的端部38。杆状物34的保持机构44可以是铆接头，或者是其它合适的阻挡装置，其可以容易地固定在杆状物34的端部38上，保持杆状物34与定位机构28相配合。在杆状物34中伸展穿过孔42的部分与杆状物34的下端部分相比可以是直径较小部分，而且这一部分不必要采用整体较大的头部保持它们与定位板28的相互关系，这样必然会增加制造加工的复杂程度和价格成本。与各杆状物34相联系，在底端部分和定位机构28之间设置偏置装置40，例如弹簧。最好杆状物34的较窄的部分位于壳体12内，以致各偏置装置40可以插在杆状物34上，使得杆状物34的直径较小部分的上端38穿过开口42，带有弹簧40，与定位板28相配合。以这种方式，偏置装置接触杆状物的定位机构28，以致要被转动的工件接触杆状物，迫使其向上移动，然后这种作用将根据工件的尺寸压迫偏置装置40。当扭转或转动完成之后，弹簧40迫使杆状物34返回原来位置。同时，通常杆状物的下端表面与套筒的下端表面在同一平面，但是没有固定的理由限制这种结构。显然，在本发明中，较长的杆状物可以从套筒的下端部分伸出，在某些实施例中需要这种结构，例如，螺母位于凹陷部分，套筒不能与之配合，但是杆状物可以与其相配合。

杆状物的定位机构通常是圆盘，其与壳体12的腔室22的几何形状相对应。在优选实施例中，使用者可以有选择地从工具10中取出组件，例如杆状物34、与杆状物相联系的元件偏置装置40和定位机构28。在某些情况下，在使用工具10时，可能损坏单个或多个杆状物34，要求可以更换这些杆状物，而不更换整个工具10。应当能够有选择地从壳体12中取出组件，以便采用简单和有效的方式就能更换被损坏的单个杆状物34。一旦这种杆状物34得到修理，可以将组件再插入壳体12中，以便继续使用工具10。另外，在本发明中可以看到杆状物的形状可以变化，在特殊的应用场合可以采用特殊轮廓的杆状物。本发明中的组件包括壳体12内的杆状物34、弹簧40和定位板28，可以采用具有不同轮廓的杆状物替换原来的杆状物。这种可以选择的结构可以使杆状物的轮廓结构大大加强工具10的应用范围，以便适应各种不同的应用场合。在优选实施例中，以预定方式在相关的壳体12或腔室22内确定定位板28的轮廓，以便容易使组件定位或者取出组件。图6和7表示在壳体12中固定杆状物的定位机构28的优选方式。在壳体12内设有支座64，以便限制杆状物的定位机构朝向壳体12的底部或开口端的纵向运动。杆状物的定位机构28可以包括周边带或套66，其至少沿着腔室22的周边局部延伸到腔室22的上端，并且定位。套66具有的轮廓最好可以施加向外方向，对着腔室22侧壁的作用力，以便保持定位板28和所有组件位于预定位置，同时，可以有选择地在腔室22内移动。作为实施例，套66可以与定位板28形成整体，朝向腔室22的底端部分延伸，至少其局部尺寸延伸到腔室22的顶部边缘，以便限制插入腔室22中的套66所在的位置。套66可以具有连续形状的轮廓，其与腔室22的内部形状相吻合，或者具有一系列或多个单独的分段部分，其与腔室22的特殊内表面协同作用，在另一个实施例中，套66最好设计为具有稍微向外倾斜的轮廓，但是由弹性材料构成，使得套相对于腔室22的壁有一定程度的变形。当套66定位于腔室22内时，稍微向外倾斜的套66向腔室22的侧壁施加偏置作用力，从而阻碍套66相对于腔室22产生滑动。而且，支座64还阻碍定位板28和与之相关的套66在腔室22中的纵向移动。同时，当套66和定位板28之间的摩擦力被克服时，套66的弹性力向定位板28施加作用力。于是，组件不能永久性地固定在壳体12内，而可以有选择地以需要的方式进行修理或更换。采用这种结构在壳体12内固定杆状物的定位机构28，支撑带与壳体12的头部18的底部相靠。另外，如果不需要有选择地取出组件，通过焊接或其它固定方式可以使杆状物的定位机构28保持在壳体12内的腔室22中的固定位置。

在实际使用中，套筒10位于螺栓头部56上，以致壳体12的下端边缘座落于工具的头部56上，或者与其相互靠近，同时杆状物34的下端接触头部56。对于这种接触状态，杆状物34自由地以可往复移动方式向上进入腔室22，其与螺栓头部形状相吻合，以致螺栓头部与杆状物34的内边缘相接触，使杆状物产生位移，由杆状物以要求的方式包围螺栓头部的外表面。因此，仅仅需要面对螺栓头部转动壳体，以便以要求的方式拧紧或放松螺栓。由驱动元件48或其它合适的装置可以完成这种旋转运动。

在图8中，工件具有圆形头部57，其凸出于表面58。向外凸出的螺钉头部57包括凹陷的驱动槽55。在这种情况下，一组对准的杆状物34d向下延伸进入凹陷部分或槽55，其相互形成驱动连接，沿横向相邻的杆状物向上延伸进入腔室22，以便相应于螺钉头部的固有形状。在优选的方式中，采用在图5所示的杆状物轮廓，其中杆状物的横截面可以有多种结构形状，最大的变化中至少有一个杆状物，最好有多个杆状物位于螺钉头部的槽内，因此很容易使螺钉插入腔室22或从腔室22中取出。同样，在图9中，表面58设有凹陷部分66，其包括可以驱动的元件，例如六方螺母61，还有向上伸出的螺栓60。在这种情况中，杆状物自由地向下配合延伸到螺母61和螺栓60的上表面。

上面对照优选的实施例和其它实施例描述了本发明。显然，通过阅读和理解本发明的说明书可以得出其它修改和变化的技术方案。所有这些修改和变化的技术方案或等同物都包括在本发明的权利要求书所述范围内。

Claims (2)

1．一种用于拆卸或拧紧工件的套筒工具，其包括：

壳体，其具有开口端和封闭端，所述壳体设有内腔室，其具有第一开口端和第二封闭端；

在所述腔室内设有多个可滑动的杆状物，其可以从所述第一端纵向延伸到第二端；

各所述杆状物的第一端与所述腔室的开口端相邻，其第二端位于所述腔室内，所述第二端可移动地固定在杆状物的定位元件上，杆状物的定位元件位于所述腔室内，各杆状物包括偏置元件，所述偏置元件产生作用，使杆状物偏向第一位置；

所述杆状物的定位元件具有多个孔，所述各杆状物的局部穿过所述的孔，在杆状物的第二端具有阻挡装置，其与杆状物的定位元件协同作用，可移动地保持支撑所述杆状物；

随着与工件相接触，所述多个杆状物能够从第一伸展位置沿纵向移动到第二缩回位置，其中壳体中设有圆柱形内腔室，还有多个与所述多个杆状物相邻的相互间隔的开口，所述壳体的内表面至少与部分相互间隔的开口相互作用，以便与预定的工件形状相吻合。

2．按照权利要求1所述的通用套筒，其特征是：壳体的开口端包括至少四个与杆状物相邻的开口。

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