本发明主要涉及手动工具类中常用的普通活扳手,并涉及套筒死扳手和棘轮扳手,它们用来拧螺钉和螺母等联接元件。 普通活扳手的死扳块和扳手把连为一体,并在扳手把上开有与死扳块夹持面垂直的形孔状滑道,在活扳块上则制有形柱状滑块,两者相互滑配;活扳块形柱状滑块内侧又制成斜齿条,与装配在扳手把上的蜗杆啮合,转动蜗杆即可调节活扳块在扳手把上的位置,从而使活扳块夹持面与死扳块夹持面恒相平行而构成一个端头平齐、距离可调的普通活扳口。普通活扳手的优点是正、反转均可拧螺母,缺点则是:
1、由于活动元件间存在间隙,拧螺母时用劲较大可能会发生滑脱现象;
2、更换螺母被夹持面必须取出扳手,不够方便;
3、不能作套筒扳手使用;
4、由于形孔状滑道与形柱状滑块的滑动连接结构,制造成本较高,强度也差。
套筒死扳手强劲,但只能拧一种规格的螺母。
棘轮扳手强劲,使用方便,但结构复杂,携带不便,且价格较贵。
本发明的目的是提供一种新型活扳手,它能克服上述扳手的缺点。
这一发明任务是由奇状活扳手的技术方案来实现的,奇状活扳手主要由一个带有滑道1-C或1-C′的扳手把1,一个和扳手把连为一体的死扳块1·1,一个在扳手把滑道1-C或1-C′中滑动的活扳块2,以及一个装在扳手把1上的调控活扳块2在滑道1-C(1-C′)中位置地调控机构组成。奇状活扳手的主要技术特征在于:活扳块2在扳手把滑道1-C(1-C′)中的每一个位置,其夹持面B均与死扳块的夹持面A共同构成一个奇状扳口。奇状扳口的截形是至少包括一种螺母之部分边线的奇状多边形,这种奇状多边形可以封闭而呈孔状,也可开有豁口而呈半孔状(槽状)。因为奇状多边形不同于普通死、活扳手和套筒扳手的扳口截形,相应的扳口才叫做奇状扳口,而具有奇状扳口的活扳手则叫做奇状活扳手。
容易理解,只要活扳块2固定在扳手把滑道1-C(1-C′)中的某一位置,它与死扳块共同构成的奇状扳口就可包容(或单向包容)至少一种规格的螺母(“包容”是指螺母置于其中并限制相对转动,“单向包容”则是螺母置于其中但只限制单向转动),奇状活扳手就可拧(或单向可拧)至少一种规格的螺母了。如果在扳手把1上再装有一个调控活扳块2在滑道1-C(1-C′)中位置的调控机构,如螺杆-螺母机构、蜗杆-齿条机构或弹簧机构等,按需要控制活扳块2在扳手把滑道中的位置,奇状活扳手就可代替普通活扳手,用来拧多种规格的螺母,并有反转更换螺母被夹持面(简称反转换面,下同)和套筒扳手强劲(不会滑脱)的优点;或者代替套筒扳手使用,而兼有扳口可调以及反转换面的功能。
奇状活扳手把上的滑道,是一个两侧为平面(或截面为圆形的)的孔槽滑道(1-C)或是截面为圆形的圆柱杆状滑道(1-C′),故奇状扳手的结构比普通活扳手简单,制造成本也就较低。
本发明已制成样品,确证它确有上述优点而可取代或部分取代现用的普通活扳手和套筒扳手。
本发明提供了多种设计方案,下面结合实施例和附图作进一步说明。
图1为实施例一之结构示意图。
图2为实施例二之结构示意图。
图3为实施例三之结构示意图。
图4为实施例四之结构示意图。
图5为实施例五之结构示意图。
图6为实施例六之结构示意图。
图7为实施例七之结构示意图。
图8为实施例八之结构示意图。
图9为实施例九之结构示意图。
图10为实施例十之结构示意图。
图11为实施例十一之结构示意图。
图12为实施例十二之结构示意图。
图13为实施例十三之结构示意图。
图14为实施例十四之结构示意图。
图15为实施例十五之结构示意图。
图16为实施例十六之结构示意图。
图17为实施例十七之结构示意图。
图18为实施例十八之结构示意图。
图19为实施例十九之结构示意图。
图20为实施例二十之结构示意图。
图21为实施例二十一之结构示意图。
图22为实施例二十二之结构示意图。
图23为实施例二十三之结构示意图。
图24为实施例二十四之结构示意图。
图25为实施例二十五之结构示意图。
参看图1,这是一种单头奇状活扳手。除上述奇状活扳手的共性之外,本实施例之特点还在于:
(1)活扳块2的夹持面B和死扳块1·1的夹持面A,和圆弧面M等过渡面一起构成其截形包含了二种螺母部分边线的奇状扳口,供使用时选择。
(2)扳手把上滑道1-C的中线,和直线ab平行或重合,点a是夹持面A的一个角顶(一个顶角的顶点,此顶角为120°),点b则是以a为角顶并紧贴在夹持面A上的任一正六角形之角顶a的一条对边的中点,这样,对于活扳块2在滑道1-C中的任一位置,此扳口都只能单向包容相应的六角螺母,因此,扳口就都具有反转换面的功能,即:逆钟向旋转扳手拧螺母;顺钟向旋转扳手放松螺母,转过60°即更换螺母的被夹持面。如翻转扳手,则拧螺母和换面的扳手转向反过来。圆弧M的大小和位置,应按该扳口所包容的最大规格螺母来确定,其原则是:此最大规格的螺母刚好可在扳口中转动。
(3)所述调节滑块位置的调控机构,是一个螺杆-螺母机构:该机构的中线与滑道1-C的中线平行或重合;该机构的螺母3置于扳手把的横槽1-D中,它只能转动而不能移动;该机构的螺杆2·1之一端与活扳块2固结(例如过盈配合、紧螺纹联接、销钉联结等),螺杆2·1与螺母3旋合后伸出的另一端则容纳在扳手把的直槽1-E中。滑道1-C、横槽1-D、直槽1-E和下面将要述及的直槽1-F相互串通并且中线重合。
(4)扳手把1上还有一条与直槽1-E串通的较窄的直槽1-F,其中置一拉簧5,此拉簧的一端挂在扳手把1上,另一端则挂在螺杆2·1尾端的孔中,其作用在于消除间隙对扳口距离的影响,即给予活扳块一个拉力,使它始终有离开死扳块的趋势,因此对于螺母3的每一个调控位置来说,扳口距离总是相应地最大,这可以防止拧螺母时发生滑脱现象。
(5)本实施例所说奇状活扳手的扳口是封闭的,其优点是扳手头较小,并且即使拧螺母时滑脱也不会发生危险,但扳口不能从径向包容被拧螺母。为了使扳手既可从轴向又可从径向包容被拧螺母,本扳手的扳口也可做成开口状,即如图所示将死扳块1·1上打麻点的部分去掉而形成一个豁口P,同时死扳块另一侧的外形要扩大如图虚线S所示,以保证扳口有足够的强度和刚度。豁口P的设计有二种方案,一种是用于高空作业的情况,P的宽度应稍大于所拧最大规格螺母的钉杆直径,并最好小于常拧螺母的对边宽或将P的位置尽可能地下移到接近扳手把的边缘。另一种方案P的宽度等于或稍大于所拧最大规格螺母的对边宽,用于一般场合。
(6)扳手颈部,即死扳块1·1和扳手把1的交接处,可置放加强片4,扳手的两侧各有一片,用铆钉4·1固定在扳手把上。加强片4的作用在于提高扳口的强度和刚度,并限制活扳块2的位置,使它只能在滑道1-C中移动。
(7)死扳块1·1和扳手把1还可在其颈部处断开而制成二体,然后再固连在一起(参看图19~21)。这样可节省优质材料,简化制造工艺,自然也就降低了成本。
(8)本实施例中,还可将死扳块夹持面A和活扳块夹持面B的主要部段及其邻近有一定厚度的部分(如图示涂黑部分TA、TB),向二侧伸出,而高于其周围部分约等于普通套筒扳手扳口伸出部分的高度,而成为一把具有反转换面功能的奇状活套筒扳手。
参看图2,它与实施例一比较,有下列区别:
(1)死扳块1·1有一个α=60°之顶角,其角顶a位于死扳块的边缘或外部,此角的侧边ab既是死扳块的一个夹持面,又是滑道1-C的一个滑道面。因α=60°,与之相应的扳手头部尺寸较小,而活扳块2上相应的夹持面bb′又较短,故该处的扳口可用来拧扳手空间受到限制的螺母,并具有反转换面的功能。
(2)取消了圆弧M而代以扳手所拧最大规格螺母之边线,并且活扳块2上与之相配的夹持面b′b″又较长,故不用翻过扳手,该处的扳口正、反转都可拧螺母。
(3)用加强匝4′代替了加强片4。
(4)用压簧或锥形压簧5′代替拉簧5,置于扳手把1和螺杆2·1(即活扳块2)之间,达到消除间隙的目的。为此,槽1-F要加宽,并且螺杆2·1的尾端还要旋入一个螺钉2·2,压簧5′套在螺杆2·1上,其一端压在螺钉2·2钉头之内端面,另一端则支在槽1-F靠近扳手头的端面处。
(5)增加了一个隔离环7,其中间为圆孔而穿入螺杆2·1,其二个侧面均为平面紧卡在扳手把1的槽1-C与1-D之间。隔离环7的作用主要用来限制螺杆-螺母机构在扳手把槽中的位置,使之不会脱出。
参看图3。它与实施例二比较,主要区别只是在死扳块1·1上开了一个较大的豁口,同时1·1的非豁口部分加宽以保证扳口有足够的强度和刚度。
参看图4至图7,它们与实施例一、二的区别,只是死、活扳口的夹持面A、B亦即构成奇状扳口的二种正六角形之部分边线采取了不同的连接方式(还可有其他连接方式,不再一一列举)。应当着重指出的是:在图7所示实施例七中,起反转换面作用的圆弧M布置在活扳块2上,这样,不论用扳口的上侧还是下侧来拧螺母,都将具有反转换面的功能。M的尺寸应按扳口所拧最大规格的螺母确定,其原则仍是:该最大规格的螺母刚好可在扳口中转动。
参看图8。这是一种横向布置并且扳手把1上带有圆柱杆状滑道1-C′的奇状活扳手。其结构是:
(1)滑块2有一圆孔,与扳手把1上的圆柱杆状滑道1-C′相滑配,圆柱杆状滑道1-C′可制成一根光轴,插入扳手把1义状头部的圆孔后,二端用铆、焊或螺纹联接等方法与1固结在一起,滑块2上又开有一个螺纹孔,和装在扳手把1义状头部内侧的螺杆8动配旋合,螺杆8的轴线与圆柱杆状滑道1-C′的轴线相平行,8的一端有一滚花圆头8·1,它位于扳手把1义状头部的一侧,8的另一端则在伸出扳手把义状头部后用铆、焊、弹簧卡圈或螺纹联接等方法做出一个卡头8·2,使得螺杆8只能旋转而不能移动,垫圈9的作用在于增强螺杆8旋转的灵活性。这样,旋转滚花圆头8·1,就可驱使活扳块2沿圆柱杆状滑道1-C′移动了。
(2)死扳块1·1夹持面A之截线是一交成120°角的折线,该折线的顶点(角顶)为a。活扳块2夹持面B之截线b′b,则是一条始终和夹持面A的长边截线aa′相平行的直线。有三种设计方案。
a、令b′b≈0.5aa′,并令圆柱杆状滑道1-C′的轴线与连线ab平行,这样,对于活扳块的每一个位置,A、B均构成一个具有反转换面功能的奇状扳口。如将图示黑色部分TA、TB(夹持面A、B主要部段及其邻近有一定厚度的部分)向二侧伸出,高于其周围部分一个距离,则获得具有反转换面功能的奇状活套筒扳手。
b、将活扳块2扩展如图打有麻点的2′所示,夹持面B的截线也成为一条折线,此折线的顶角为120°,其角顶b″与a恰好是同一个正六角形的二个对角顶点,如令圆柱杆状滑道1-C′的轴线与连线ab″平行,则得到另一种形式的奇状活扳手,这种扳手强劲无滑脱之危险,但没有反转换面之功能。本方案也可制成奇状活套筒扳手,或者扳口主夹持面部分只向一侧伸出而成为奇状活套筒扳手,其另一侧则仍是一般的平式奇状活扳手。
c、在方案b中将活扳块夹持面的勾头K去掉,并令1-C′与夹持面aa′垂直,则成为一把结构新颖的普通活扳手。
参看图9,本实施例与实施例八比较,死活扳块及其夹持面A、B相同,扳口截形相同,并且也可以有实施例八所述a、b、c三种设计方案;此外,滑块2及其圆柱杆状滑道1-C′也都相同,区别只在于:
(1)调控机构采用了蜗杆-齿条机构,即用一头带有螺纹的销轴11将蜗杆10装配在扳手把1的形槽中,同时活扳块2的内侧制成齿条J与蜗杆10相啮合,转动蜗杆10即带动齿条J而驱使活扳块2在圆柱杆状滑道1-C′上滑动,达到调节扳口距离的目的。
(2)有一轴线与1-C′平行的限转杆12,它同时穿过扳手把1义状头部与活扳块2上的圆孔,并且用铆接或螺纹联接等方式固定在扳手把上但与活扳块2相互滑动,其主要作用在于限制活扳块2绕1-C′的转动。
(3)限转杆12上还套有压缩弹簧5′,它的二端分别支承在扳手把1和活扳块2的孔中,其作用在于消除间隙。
(4)扳手把1的义状头部和死扳块1·1还可用图示打有麻点的部分S连接成封闭形,S内侧圆弧M之确定原则与实施例一相同。实施例八也可采用这种设计方案。
应当指出,实施例八、九这两种横向布置的奇状活扳手,也可在扳手把义状头部设置加强片4或加强匝4′,还可将义状头部与扳手把制成两体,然后再固结在一起。
参看图10,本实施例是一弹簧调控的奇状活扳手,其主要特征在于:调控机构是扳手把1和活扳块2之间的一个弹簧6。
兹说明其作用原理:在弹簧6的作用下,活扳块2恒将滑向扳手的扳口一端,使死扳块1·1的夹持面A和活扳块2的主夹持面B之间的距离趋于最小。图示扳口正包容着一个六角螺母,它迫使活扳块2在滑道1-C中稍向后缩,被包容螺母的规格愈大,活扳块2后缩距离就愈大,而弹簧6通过活扳块施于螺母的夹紧力也就愈大。这时,只要滑道1-C之中线与夹持面B间的夹角γ不大于相当摩擦角μ(μ≈20°~30°),活扳块2在滑道1-C中的滑动将对螺母施于夹持面B的反作用力自锁,正、反转扳手就都可以拧螺母。如在用本扳手拧螺母时将扳手稍向后拉,活扳块2之勾头K上的副夹持面B′也将受到螺母的压力,此压力将使扳口对螺母愈卡愈紧,从而保证不会滑脱。活扳块2上还有一个和夹持面B连接的平面I,此平面与滑道1-C的中线近于垂直,如扳手往前送进,让螺母给予平面I一个压力,因活扳块2在滑道1-C中的滑动对此压力不具有自锁性,活扳块2将必然在滑道1-C中后缩,从而使扳口张大,扳手反转60°就更换了螺母的被夹持面。取出扳手时也需将扳手前送,让螺母压迫平面I而使扳口张大。活扳块2顶端还有一个与滑道1-C近于垂直的喇叭面G,其作用是便于扳口进入螺母:将扳口头部顶住螺母,在螺母给予喇叭面G压力的作用下活扳块2后缩,扳口张大而卡进螺母。
以上所说是扳口常闭的弹簧调控奇状活扳手,也可将滑道1-C之中线相对夹持面B顺钟向转过2γ角,而设计成常开(自由状态扳口张距最大)的弹簧调控奇状活扳手,这时上述所有动作就都要反过来。
本实施例也可将夹持面主要部段及其邻近有一定厚度的部分向一侧或二侧伸出,而设计成弹簧调控奇状活套筒扳手。
弹簧调控奇状活扳手还有一些结构上的特点,例如:
扳手把上的滑道1-C,可制成一个圆柱孔,这时活扳块2的滑动部分制成相应的圆柱杆,并需在杆上开出键槽,用螺钉13(或采用平键、销钉等)伸进此键槽限制活扳块之转动。1-C也可制成二侧面为圆柱面的槽,或者如实施例一那样制成平槽,这时扳手颈部要相应设置加强片或加强匝,一方面增加强度,另一方面用以限制活扳块之转动。
扳手把上直槽1-E的作用,不仅仅是容纳活扳块2的圆柱滑杆,它还要容纳弹簧6,因此它的尾端要有一个凸块Q,Q伸进弹簧6中以防止其滑出。
参看图11,本实施例与实施例十的区别在于:活扳块2的头部取消了勾头K,而直接制出一个喇叭面G,其优点是扳口进、出螺母都较方便。
参看图12。本实施例与实施例十的区别是:活扳块2除夹持面B和B′外,又增设了副夹持面B″,对于活扳块的每一个位置,B、B′、B″和死扳块夹持面A都将形成包含二种规格螺母部分边线的奇状扳口,从而扩大了弹簧调控奇状活扳手所拧螺母的种数。
应当指出,实施例九至十一所述弹簧调控奇状活扳手,其扳口也可以是封闭的,并且死扳块1·1也可和扳手把1分制成两体,然后再固连起来。
参看图13。本实施例中,死扳块夹持面A的截形aa′较短,其值约为扳口所包容最大规格螺母边长之一半,aa′和辅助夹持边aa″之间所夹的角度为120°。活扳块夹持面B之截线为一折线b′-b-b″,bb′∥aa′,bb′约为aa′长度之二倍,bb″短于bb′,其间之夹角同样为120°。令连线a′b为滑道1-C之中线,则对于滑块2在滑道1-C中的任意一个位置,B与A均构成一个最简单的具有反转换面功能的奇状扳口。这是本实施例的主要特点。
本实施例还有一个特点,即螺杆2。1与滑块2制成一体。并且扳手二侧各有二个加强片4,用铆钉或焊点4·1与扳手把1相固结。
本实施例还可将死扳块扩展如图打麻点的部分S所示,并且令1-C的中线与ba1重合或平行(a1为勾头K之角顶),从而构成另一种形式的奇状扳口。
本实施例的其他构造与实施例一、二相仿。
参看图14。它与实施例十三的区别只是扳口奇状多边形的长短夹持面调换了一下:夹持面A为长夹持面,夹持面B则成为短夹持面;滑道1-C之中线相应地改为与ab平行,a为夹持面A的截线之角顶,b是以a为角顶的正六角形上a之对边的中点。
参看图15。本实施例之主要特征是:活扳块2延伸为一个勾头。死扳块1·1则安置在扳手把1顶端之一侧,其夹持面A与外伸勾头活扳块的夹持面B构成一个奇状活扳口。应当指出,滑道1-C之中线必须与连线ab平行,a为死扳块夹持面顶角α的角顶(α=120°),b则是以a为角顶并与A紧贴的正六角形上a之对边的中点。
本实施例结构较为简单:滑道1-C只是死扳块1·1上的一个圆孔,活扳块2上之滑杆即是与之连为一体的螺杆2·1,螺钉13伸入2·1的键槽中,用来防止活扳块2转动。压簧5′置于螺杆2.1(即活扳块2)与扳手把1之间,用来消除间隙。
参看图16。它与实施例十五之区别只是:奇状扳口夹持面的长短颠倒了一下,B改为长边夹持面,A改为短夹持面。
参看图17。本实施例是一种具有小扳手头的强劲奇状活扳手,其特点在于:封闭孔状死扳块1·1之夹持面A′和A″间的夹角α=60°。扳手把1供活扳块2移动的滑道1-C的中线,即此α角的角平分线。活扳块2的夹持面B较短,且与滑道1-C之中线垂直。
因为本扳口非常强劲,无需弹簧消除间隙。
本扳手的其他结构与实施例二相仿。
应当指出,本扳手也可设计成活套筒扳手:将夹持面A′、A″和B的主要部段及其邻近有一定厚度的部分,如图示涂黑部分TA′、TA″和TB向一侧伸出而高于其邻边部分一个距离,即得到一把三爪式奇状活套筒扳手,而此扳手的另一侧又是一把平面式的奇状活扳手。
参看图18。它与实施例十七的区别只是开了一个豁口,适用于需要从径向包容螺母的场合。
参看图19。这是实施例十七的一种组合结构形式,即:死扳块1·1与扳手把1分为二体,1·1制成状(可用钢板冷冲成形),扳手把头部则制成状,它们镶嵌在一起并用焊点或螺钉14固结起来。
参看图20。这是实施例十七的另一种组合结构形式:死扳块制成状,扳手把头部制成义状,然后镶嵌在一起并用加强匝4′匝紧。
参看图21。这是实施例十八的一种组合结构形式,死扳块1·1和扳手把头部均带勾、槽,并利用这种勾、槽紧镶在一起。
实施例十九至二十一的组合式结构有节约优质钢材并简化制造工艺的优点。本发明的所有实施例,特别是具有封闭奇状扳口的实施例,都可采用这种组合式结构。
参看图22。它与实施例十七比较,区别在于:(1)封闭孔状死扳块1·1之夹持面A′和A″间的夹角α=120°,与之相应,活扳块也需有二个夹持面B′与B″,并且其夹角β=120°;(2)扳手把滑道1-C之中线与ab重合或平行,a、b分别是角α、β的角顶。
本实施例之其他结构与实施例十三相仿,只是改加强片为加强匝4′,并取消了消除间隙的弹簧5。
参看图23。这是由实施例二十二演变来的奇状活套筒扳手,TA、TB为伸出的夹持部分。
参看图24。它与实施例二十二、二十三比较,区别在于开了一个豁口P。
参看图25。这是一把双头奇状活扳手。其大头和实施例十七之区别,是在扳口头部顶端处开了一个豁口P,实线轮廓有较小的豁口,虚线轮廓则有较大的豁口。它的优点是结构简单:滑道1-C是一个圆柱孔;活扳块2则是一根圆杆。
本扳手的调控机构与实施例十五相仿,只是无需限制活扳块的转动。螺杆2·1可与活扳块2制成一体,也可制成二体而后固接起来。
图示另一个扳手小头与扳手大头相似,用来拧规格较小的螺母。对于小型双头扳手。其二头的二个滑块可用如图所示同一个螺杆(2.1)-螺母(3)机构调控,对于大、中型双头扳手,则宜采用二套调控机构。
双头扳手的二头也可带有不同的扳口:二种不同的奇状扳口;或者一种是奇状扳口,另一种是普通扳口。
从这许多实施例可见,奇状活扳手确是种类繁多,可按不同要求设计成具有不同性能的各种活扳手,其实施前景是十分宽广的。