萬能機械扳手的製作方法

2023-09-18 18:34:10

專利名稱：萬能機械扳手的製作方法
技術領域：
本發明萬能機械扳手，涉及手動機械工具領域。
目前，在手動機械工具領域有兩種典型扳手，即活絡扳手和套筒扳手，其優缺點分別是活絡扳手優點是工作口徑無級調節，缺點是在手柄迴轉空間受限時需頻繁改變鉗緊位置，且有時有脫口打滑現象。
套筒扳手優點在於手柄迴轉空間受限時不需改變對被擰螺絲的作用位置，只需往復回扳手柄，被擰螺絲便可單向連續遞進，但缺點是使用中常需頻繁更換套筒規格;限制被擰螺絲的可旋合長度[由套筒內腔高度所致];還因全規格成套包裝出售，不便分規格選購，價格高，重量大，使用攜帶不便。
本發明的目的是提供一種能克服以上兩種扳手的全部缺點而保留其全部優點的萬能機械扳手。
本發明由鉗架、傳力部分、定位部分、保險銷、換向部分、彈簧擋圈、鉗口部分、調節套環和底蓋構成，所述鉗架其中心有一通孔，其一端為一圓柱，該圓柱端面上有三個盲孔X、Y、Z，其中X和Y的中心連線通過上述圓柱中心，其中Z與Y位於同一半經上，相距60°角。上述圓柱的圓周面上沿切向有一矩形通槽，其槽深度與上述鉗架中心通孔相通，在該槽寬度內，自該槽底部起，有兩個通向上述鉗架中心通孔的斜槽，該兩斜槽及上述矩形通槽位於一個垂直於上述圓柱軸線的截面內，並關於上述盲孔X、Y中心連線對稱。在上述圓柱端面上靠近盲孔X一邊有兩個自上述鉗架中心通孔內壁起伸向外緣的溝槽，並關於上述盲孔X、Y中心連線對稱，該兩溝槽在上述鉗架的軸向深度與上述鉗架一端的圓柱面上的矩形通槽相通。所述鉗架的另一端[其中心通孔在該端具有90°沉孔]具有兩個關於中心180°對稱的截面為弓形[該截面垂直於所述鉗架軸線]的柱體，該兩弓形柱體的端面上各有兩個螺紋孔，該兩弓形柱體的兩個側平面相對，之間形成-「∪」形導槽，在該槽寬度方向的中心面處有兩個平行於該鉗架軸線並關於該軸線180°對稱的矩形小柱，所述傳力部分由扇形齒塊、圓柱銷和手柄組成，扇形齒塊兩側為平面，外圍有兩段直齒，中心有一通孔，由上述圓柱銷通過上述鉗架上的盲孔X將其連接在上述鉗架的矩形通槽內，並可在槽內自由擺動。所述手柄其頭部形為一直齒內齒輪，柄部同活絡扳手柄部，其內齒輪頭部套在上述鉗架的圓柱端。所述定位部分由一壓彈簧和一鋼球組成，鑲置在上述鉗架圓柱端面上的盲孔Y內。所述保險銷為一小圓柱銷，靜配合在上述鉗架圓柱端面上的盲孔Z內。所述換向部分由換向扭和片彈簧組成，所述換向扭中心有一通孔，左端面上有兩段手扣，供換向時作用，右邊的臺階面上有兩個位於同一半徑上的半球形定位窩，其右旁有一圓弧形盲槽，所述換向扭的右端為一較小外圓，該外圓上相對於上述兩個半球窩180°對稱的位置上有兩個小螺紋孔，上述片彈簧通過螺絲被固定在此位置上，所述換向扭的最右端處有一R槽，所述彈簧檔圈為一鋼絲彈簧擋圈，裝於此R槽內，與此同時，上述換向部分的換向扭較小外圓端位於上述鉗架的中心通孔內，片彈簧位於上述鉗架圓柱端的矩形通槽內和上述傳力部分的扇形齒塊下，上述定位部分的鋼球位於上述換向扭左端右臺階面上其中一個半球形定位窩內，上述扇形齒塊在上述片彈簧作用下其一端牙齒與上述手柄內齒嚙合，上述保險銷的外露端位於上述換向扭左端右臺階面上圓弧形盲槽的一個端點。所述鉗口部分由左、右鉗爪和其中部的推力彈簧組成，其左、右鉗爪各自的四個側面均為平面[其中各有一個大側面上具有凸臺]，各自的一端均為曲面，另一端均為由三個側平面構成的「
」形口[即工作鉗口的一半]，在該「
」形口兩邊的兩個平面與上述四個側平面中的一組較小平面構成的兩個爪部，對於左鉗爪為「凸」形，右鉗爪為「凹」形，所述左、右鉗爪以該端相向組裝構成完全的工作鉗口。所述左、右鉗爪在其「
」形口的中部平面上均有一盲孔，同時在無凸臺一側的較大側平面中部均有一矩形盲槽分別與上述盲孔正交。當左、右鉗爪以其各自的矩形盲槽分別相對上述鉗架的兩矩形小柱裝入時，左、右鉗爪也同時位於上述鉗架兩弓形柱體之間的「∪」形導槽內，並可自由滑動。所述推力彈簧有兩隻，分別置於上述左、右鉗爪的盲孔內，該兩彈簧的一端分別座在伸入上述左、右鉗爪矩形盲槽內的上述鉗架的矩形小柱上，另一端分別座在上述左、右鉗爪盲孔的底部，所述調節套環內部形狀為兩關於中心180°對稱且首尾相接的偏心半圓弧面，形成一封閉的曲面腔[其一端有一與外圓同心的倒角]，當該調節套環裝於上述鉗架兩弓形柱體的外圍時，上述左、右鉗爪也同時位於該調節套環的曲面腔內。所述底蓋為一圓形薄板，中部有一「
」形空腔，與上述鉗架的兩弓形柱體端面用螺絲連接，此時，上述調節套環位於上述鉗架與底蓋之間，並可在其間自如旋動，同時上述左、右鉗爪也可在其間作自由的直線往復滑動。上述調節套環沿一方向旋轉時便以其兩個偏心半圓弧面克服上述彈簧力迫使上述左、右鉗爪相互合攏，即鉗口縮小;沿另一方向旋轉時釋放彈簧力使上述左、右鉗爪隨著彈簧恢復力而相互遠離，即鉗口擴大。上述鉗口的縮小與擴大即工作鉗口的無級調節。當上述工作鉗口夾緊被擰螺母后扳轉上述傳力部分的手柄時，該手柄頭部內齒便通過與之嚙合的上述扇形齒塊、上述圓柱銷、鉗架和左、右鉗爪將力矩傳遞給被擰螺絲。用手撥轉上述換向部分的換向扭40°角，上述片彈簧便撥動上述扇形齒塊，使其一端與上述手柄頭部內齒脫開，同時使另一端的牙齒與之嚙合，便改變力矩傳遞方向。當手柄沿空載方向扳轉時，扇形齒塊與手柄內齒打滑，不傳遞力矩，由於上述片彈簧的作用，能使上述扇形齒塊在任一時刻主動與上述手柄上的內齒嚙合，手柄可在任一時刻加載工作。
本發明的優點是(1)工作口徑無級調節，且較活絡扳手輕鬆而快速，自鎖牢靠，無脫口現象;(2)不受手柄迴轉空間限制;(3)不受被擰螺絲規格公、英制種類的限制;(4)對被擰螺絲可旋合長度不限;(5)具有不同工作範圍的系列規格，用戶購買和使用時有可選性;(6)重量輕，攜帶使用方便;(7)成本低，售價低。
本發明的積極效果主要體現在自行車、摩託車等的修理業[適用小規格產品];汽車、火車、輪船艦艇及其它重型機械修造業;公路、鐵路工程;橋梁遂道工程;建築工程;煤礦、油田、礦山、冶金、化工等機械工程及高低壓輸配電工程等領域中，它將較大程度地替代現有活絡扳手和套筒扳手這兩種典型扳手從事生產作業，以低的製造成本，低的勞動強度實現較高生產率。
對本發明的具體結構及其實施參照以下附圖作以說明。


圖1是本發明的主視圖。
圖2是圖1中拆下沉頭螺絲(17)和底蓋(16)後的右視圖。
圖3是圖1中A-A剖面圖。
根據圖1、圖2和圖3所示，本發明的結構由鉗架(1)、傳力部分[包括扇形齒塊(2)、圓柱銷(3)和手柄(4)]、定位部分[包括壓彈簧(5)和鋼球(6)]、保險銷(7)、換向部分[包括換向扭(8)、片彈簧(9)和小沉頭螺絲(10)]、調節套環(15)、底蓋(16)和沉頭螺絲(17)構成。鉗架(1)中心有一通孔，左端(見圖1)為一圓柱，該圓柱端面上有三個盲孔X、Y、Z和兩個自上述中心通孔內壁[靠近X盲孔一邊]起分別伸向外緣並關於盲孔X、Y中心連線[該連線通過該圓柱端面中心]對稱的溝槽，該圓柱的圓周面上沿切向有一矩形通槽，其深度與上述中心通孔相通，在該槽寬度內，自該槽底部起，有兩個對稱通向上述中心通孔內壁的斜槽(見圖3)。鉗架(1)的右端(見圖1)具有兩個關於中心180°對稱的截面為弓形的柱體，其端面上各有兩個螺紋孔(見圖2)該兩弓形柱體的兩個側平面相對，之間形成一「∪」形導槽(見圖2)，在該槽寬度方向的中心面處有兩個平行於該鉗架軸線並關於該軸線180°對稱的矩形小柱。傳力部分的扇形齒塊(2)中心有一通孔，外周有兩段直齒，由傳力部分的圓柱銷(3)經鉗架(1)左端面上盲孔X連接在鉗架(1)左端圓柱上矩形通槽內，並可在槽內自由擺動。傳力部分的手柄(4)頭部為一直齒內齒輪，套置在鉗架(1)左端的圓柱上(見圖1、圖3)。定位部分的壓彈簧(5)和鋼球(6)裝在鉗架(1)左端面上的盲孔Y內(見圖1)。保險銷(7)緊配在鉗架(1)左端面上盲孔Z內(見圖1)。換向部分的換向扭(8)中心有一通孔，左端面上有兩段手扣(見圖1)其左端部分的右邊臺階面上有兩個位於同一半經上相距40°角的半球窩和一個圓弧形盲槽，右端較小的外圓上有兩個小螺紋孔，其角向位置與左端右臺階面上的兩個半球窩關於180°對稱，該換向部分的片彈簧(9)用該部分小沉頭螺絲(10)固定在此位置上(見圖3)。換向部分以其換向扭(8)的右端部分自鉗架(1)中心通孔的左端裝入，彈簧檔圈(11)自鉗架(1)右端中心的90°沉孔嵌入換向扭(8)右端的R槽內，此時上述各部分成為一體，定位部分的鋼球(6)位於換向扭(8)左端部臺階面上其中一個半球形定位窩內定位，保險銷(7)的外露端位於換向扭(8)左端部臺階面上圓弧形盲槽的一端上，換向部分的片彈簧(9)位於鉗架(1)左端圓柱面上的矩形通槽內和扇形齒塊(2)之下，並驅使扇形齒塊(2)的一端齒部與手柄(4)頭部的內齒嚙合。鉗口部分的左、右鉗爪(12)、(13)對裝在鉗架(1)右端兩對稱的弓形柱體之間(見圖2)，該部分的兩推力彈簧(14)位於左、右鉗爪(12)、(13)中部的盲孔內，其一端分別座在鉗架(1)伸入其一側的矩形盲槽內的矩形小柱上，另一端分別座在其中部盲孔的底部(見圖2)。調節套環(15)其內部形狀為兩關於中心180對稱分布且首尾相接的偏心半圓弧面，形成一封閉的曲面腔(見圖2)，該圓弧面一端有與其外圓同心的倒角，該調節套環(15)以其有倒角一端套入鉗架(1)右端部兩弓形柱體的外圍時，左、右鉗爪(12)、(13)也即位於該調節套環(15)的曲面腔內，並在推力彈簧(14)作用下，使其外端的曲面頂部始終與調節套環(15)的內腔面成彈性滑動接觸(見圖2)。底蓋(16)為一圓形薄板，中部有一「
」形空腔，由沉頭螺絲(11)將其與鉗架(1)右端緊固連接，此時，調節套環(15)可在鉗架(1)和底蓋(16)之間自由旋動，左、右鉗爪(12)、(13)也可在其間作自由的直線滑動。當調節套環(15)相對鉗架(1)和底蓋(16)作順時針旋轉時，兩對稱的偏心半圓弧面自圖2位置起，便由低到高同步推動左、右鉗爪(12)、(13)克服推力彈簧(14)的推力而相互合攏[其爪部為凹凸相配]，鉗口縮小，到偏心半圓弧面最高處鉗口為最小[越過最高處，鉗口又快速恢復為最大，即圖2位置]。當調節套環(15)自鉗口最小時的位置起再返回來作逆時針旋轉時，偏心半圓弧面由高到低，左、右鉗爪(12)、(13)便隨著其內部推力彈簧(14)力的釋放而被推開，使之相互遠離，鉗口擴大[到圖2位置止為鉗口最大]。當手柄(4)有載扳轉時，其力矩通過扇形齒塊(2)、圓柱銷(3)、鉗架(1)、左、右鉗爪(12)、(13)，傳給被擰螺絲。當手柄(4)需往復回扳，遞進傳遞力矩時，手柄(4)空載回程中，扇形齒塊(2)打滑，由於片彈簧(9)的作用，能使扇形齒塊(2)主動與手柄(4)的內齒嚙合，在手柄(4)需加載扳轉時，保證力矩的有效傳遞。
根據圖1、圖2和圖3所示，對本發明的使用過程和方法敘述如下據被擰螺絲「S」尺寸，先逆時針撥轉調節套環(15)，使鉗口擴大至被擰螺絲的「S」尺寸能自如放入，再將鉗口對著被擰螺母的「S」尺寸方向套上，再順時針旋轉調節套環(15)，使鉗口縮小至夾緊被擰螺母，再扳轉手柄(4)，力矩通過手柄(4)的內齒、扇形齒塊(2)、圓柱銷(3)、鉗架(1)及其右端兩弓形柱體傳遞給左、右鉗爪(12)、(13)，以至被擰螺母，實現其旋入旋出。需改變力矩傳遞方向時，只需撥轉換向扭(8)40°角，即可使扇形齒塊(2)調換與手柄(4)內齒的嚙合部位，從而改變力矩傳遞方向。工作完畢，再逆時針撥轉調節套環(15)，即可退下鉗爪，拿下扳手。
權利要求
1.一種萬能機械扳手，由所述扳手的鉗架(1)、傳力部分、定位部分、保險銷(7)、換向部分、彈簧擋圈(11)、鉗口部分、調節套環(15)和底蓋(16)構成，所述傳力部分包含扇形齒塊(2)、圓柱銷(3)和手柄(4)，該傳力部分及其裝配關係與現有套筒扳手用的換向式棘輪手柄相應部分相同，其特徵在於所述鉗架(1)的中心有一通孔，其一端為一圓柱，該圓柱端面有盲孔，圓周面上有一槽，所述傳力部分與之組合裝配，所述換向部分包含換向扭(8)和片彈簧(9)、換向扭(8)中心有一通孔，左端面上有手扣、右端頭有溝槽，片彈簧(9)與換向扭(8)固定連接，並一起與上述鉗架圓柱端和中心通孔裝配，所述定位部分包含壓彈簧(5)和鋼球(6)，與所述保險銷(7)均設置在上述鉗架(1)與上述換向扭(8)之間，所述彈簧擋圈(11)與上述換向扭(8)右端頭的溝槽裝配，所述鉗架(1)的另一端具有兩關於中心180°對稱的截面為弓形[該截面垂直於該鉗架(1)的軸線]的柱體，該兩弓形柱體的兩個側平面相對，之間形成一「U」形導槽，所述鉗口部分包含左、右鉗爪(12)、(13)和推力彈簧(14)，所述左、右鉗爪(12)、(13)的爪部相向放置在上述「U」形導槽內，所述推力彈簧(14)有兩隻，分別設在上述左、右鉗爪(12)、(13)與上述鉗架(1)之間，所述調節套環(15)其內形為兩關於中心180°對稱且首尾相接的偏心半圓弧面，該調節套環(15)設置在上述鉗架(1)具有兩弓形柱體一端，同時也將上述左、右鉗爪(12)、(13)環繞在內，在上述推力彈簧(14)作用下，該左、右鉗爪(12)、(13)的外端部(為曲面)分別與上述調節套環(15)的兩偏心半圓弧面成彈性滑動接觸，所述底蓋(16)與上述鉗架(1)上兩弓形柱體的端面緊固連接而構成所述萬能機械扳手，往復旋轉上述調節套環(15)時，上述左、右鉗爪(12)、(13)便在上述鉗架(1)兩弓形柱體間的「U」形導槽內作直線往復滑動。
全文摘要
本發明為機械工具領域一種萬能機械扳手，其主要技術特徵是具有工作口徑無級調節裝置，和換向式棘輪傳力裝置，其用途是用以替代活絡扳手和套筒扳手完成螺絲的旋入旋出。它是能克服現有活絡扳手和套筒扳手這兩種典型扳手的全部缺點，而保留其全部優點的萬能扳手。
文檔編號B25B13/30GK1050349SQ9010863
公開日1991年4月3日 申請日期1990年10月21日 優先權日1990年10月21日
發明者陳高峰 申請人:陳高峰