专利名称：万能机械扳手的制作方法
技术领域：
本发明万能机械扳手，涉及手动机械工具领域。
目前，在手动机械工具领域有两种典型扳手，即活络扳手和套筒扳手，其优缺点分别是活络扳手优点是工作口径无级调节，缺点是在手柄回转空间受限时需频繁改变钳紧位置，且有时有脱口打滑现象。
套筒扳手优点在于手柄回转空间受限时不需改变对被拧螺丝的作用位置，只需往复回扳手柄，被拧螺丝便可单向连续递进，但缺点是使用中常需频繁更换套筒规格;限制被拧螺丝的可旋合长度[由套筒内腔高度所致];还因全规格成套包装出售，不便分规格选购，价格高，重量大，使用携带不便。
本发明的目的是提供一种能克服以上两种扳手的全部缺点而保留其全部优点的万能机械扳手。
本发明由钳架、传力部分、定位部分、保险销、换向部分、弹簧挡圈、钳口部分、调节套环和底盖构成，所述钳架其中心有一通孔，其一端为一圆柱，该圆柱端面上有三个盲孔X、Y、Z，其中X和Y的中心连线通过上述圆柱中心，其中Z与Y位于同一半经上，相距60°角。上述圆柱的圆周面上沿切向有一矩形通槽，其槽深度与上述钳架中心通孔相通，在该槽宽度内，自该槽底部起，有两个通向上述钳架中心通孔的斜槽，该两斜槽及上述矩形通槽位于一个垂直于上述圆柱轴线的截面内，并关于上述盲孔X、Y中心连线对称。在上述圆柱端面上靠近盲孔X一边有两个自上述钳架中心通孔内壁起伸向外缘的沟槽，并关于上述盲孔X、Y中心连线对称，该两沟槽在上述钳架的轴向深度与上述钳架一端的圆柱面上的矩形通槽相通。所述钳架的另一端[其中心通孔在该端具有90°沉孔]具有两个关于中心180°对称的截面为弓形[该截面垂直于所述钳架轴线]的柱体，该两弓形柱体的端面上各有两个螺纹孔，该两弓形柱体的两个侧平面相对，之间形成-“∪”形导槽，在该槽宽度方向的中心面处有两个平行于该钳架轴线并关于该轴线180°对称的矩形小柱，所述传力部分由扇形齿块、圆柱销和手柄组成，扇形齿块两侧为平面，外围有两段直齿，中心有一通孔，由上述圆柱销通过上述钳架上的盲孔X将其连接在上述钳架的矩形通槽内，并可在槽内自由摆动。所述手柄其头部形为一直齿内齿轮，柄部同活络扳手柄部，其内齿轮头部套在上述钳架的圆柱端。所述定位部分由一压弹簧和一钢球组成，镶置在上述钳架圆柱端面上的盲孔Y内。所述保险销为一小圆柱销，静配合在上述钳架圆柱端面上的盲孔Z内。所述换向部分由换向扭和片弹簧组成，所述换向扭中心有一通孔，左端面上有两段手扣，供换向时作用，右边的台阶面上有两个位于同一半径上的半球形定位窝，其右旁有一圆弧形盲槽，所述换向扭的右端为一较小外圆，该外圆上相对于上述两个半球窝180°对称的位置上有两个小螺纹孔，上述片弹簧通过螺丝被固定在此位置上，所述换向扭的最右端处有一R槽，所述弹簧档圈为一钢丝弹簧挡圈，装于此R槽内，与此同时，上述换向部分的换向扭较小外圆端位于上述钳架的中心通孔内，片弹簧位于上述钳架圆柱端的矩形通槽内和上述传力部分的扇形齿块下，上述定位部分的钢球位于上述换向扭左端右台阶面上其中一个半球形定位窝内，上述扇形齿块在上述片弹簧作用下其一端牙齿与上述手柄内齿啮合，上述保险销的外露端位于上述换向扭左端右台阶面上圆弧形盲槽的一个端点。所述钳口部分由左、右钳爪和其中部的推力弹簧组成，其左、右钳爪各自的四个侧面均为平面[其中各有一个大侧面上具有凸台]，各自的一端均为曲面，另一端均为由三个侧平面构成的“
”形口[即工作钳口的一半]，在该“
”形口两边的两个平面与上述四个侧平面中的一组较小平面构成的两个爪部，对于左钳爪为“凸”形，右钳爪为“凹”形，所述左、右钳爪以该端相向组装构成完全的工作钳口。所述左、右钳爪在其“
”形口的中部平面上均有一盲孔，同时在无凸台一侧的较大侧平面中部均有一矩形盲槽分别与上述盲孔正交。当左、右钳爪以其各自的矩形盲槽分别相对上述钳架的两矩形小柱装入时，左、右钳爪也同时位于上述钳架两弓形柱体之间的“∪”形导槽内，并可自由滑动。所述推力弹簧有两只，分别置于上述左、右钳爪的盲孔内，该两弹簧的一端分别座在伸入上述左、右钳爪矩形盲槽内的上述钳架的矩形小柱上，另一端分别座在上述左、右钳爪盲孔的底部，所述调节套环内部形状为两关于中心180°对称且首尾相接的偏心半圆弧面，形成一封闭的曲面腔[其一端有一与外圆同心的倒角]，当该调节套环装于上述钳架两弓形柱体的外围时，上述左、右钳爪也同时位于该调节套环的曲面腔内。所述底盖为一圆形薄板，中部有一“
”形空腔，与上述钳架的两弓形柱体端面用螺丝连接，此时，上述调节套环位于上述钳架与底盖之间，并可在其间自如旋动，同时上述左、右钳爪也可在其间作自由的直线往复滑动。上述调节套环沿一方向旋转时便以其两个偏心半圆弧面克服上述弹簧力迫使上述左、右钳爪相互合拢，即钳口缩小;沿另一方向旋转时释放弹簧力使上述左、右钳爪随着弹簧恢复力而相互远离，即钳口扩大。上述钳口的缩小与扩大即工作钳口的无级调节。当上述工作钳口夹紧被拧螺母后扳转上述传力部分的手柄时，该手柄头部内齿便通过与之啮合的上述扇形齿块、上述圆柱销、钳架和左、右钳爪将力矩传递给被拧螺丝。用手拨转上述换向部分的换向扭40°角，上述片弹簧便拨动上述扇形齿块，使其一端与上述手柄头部内齿脱开，同时使另一端的牙齿与之啮合，便改变力矩传递方向。当手柄沿空载方向扳转时，扇形齿块与手柄内齿打滑，不传递力矩，由于上述片弹簧的作用，能使上述扇形齿块在任一时刻主动与上述手柄上的内齿啮合，手柄可在任一时刻加载工作。
本发明的优点是(1)工作口径无级调节，且较活络扳手轻松而快速，自锁牢靠，无脱口现象;(2)不受手柄回转空间限制;(3)不受被拧螺丝规格公、英制种类的限制;(4)对被拧螺丝可旋合长度不限;(5)具有不同工作范围的系列规格，用户购买和使用时有可选性;(6)重量轻，携带使用方便;(7)成本低，售价低。
本发明的积极效果主要体现在自行车、摩托车等的修理业[适用小规格产品];汽车、火车、轮船舰艇及其它重型机械修造业;公路、铁路工程;桥梁遂道工程;建筑工程;煤矿、油田、矿山、冶金、化工等机械工程及高低压输配电工程等领域中，它将较大程度地替代现有活络扳手和套筒扳手这两种典型扳手从事生产作业，以低的制造成本，低的劳动强度实现较高生产率。
对本发明的具体结构及其实施参照以下附图作以说明。
图1是本发明的主视图。
图2是图1中拆下沉头螺丝(17)和底盖(16)后的右视图。
图3是图1中A-A剖面图。
根据图1、图2和图3所示，本发明的结构由钳架(1)、传力部分[包括扇形齿块(2)、圆柱销(3)和手柄(4)]、定位部分[包括压弹簧(5)和钢球(6)]、保险销(7)、换向部分[包括换向扭(8)、片弹簧(9)和小沉头螺丝(10)]、调节套环(15)、底盖(16)和沉头螺丝(17)构成。钳架(1)中心有一通孔，左端(见图1)为一圆柱，该圆柱端面上有三个盲孔X、Y、Z和两个自上述中心通孔内壁[靠近X盲孔一边]起分别伸向外缘并关于盲孔X、Y中心连线[该连线通过该圆柱端面中心]对称的沟槽，该圆柱的圆周面上沿切向有一矩形通槽，其深度与上述中心通孔相通，在该槽宽度内，自该槽底部起，有两个对称通向上述中心通孔内壁的斜槽(见图3)。钳架(1)的右端(见图1)具有两个关于中心180°对称的截面为弓形的柱体，其端面上各有两个螺纹孔(见图2)该两弓形柱体的两个侧平面相对，之间形成一“∪”形导槽(见图2)，在该槽宽度方向的中心面处有两个平行于该钳架轴线并关于该轴线180°对称的矩形小柱。传力部分的扇形齿块(2)中心有一通孔，外周有两段直齿，由传力部分的圆柱销(3)经钳架(1)左端面上盲孔X连接在钳架(1)左端圆柱上矩形通槽内，并可在槽内自由摆动。传力部分的手柄(4)头部为一直齿内齿轮，套置在钳架(1)左端的圆柱上(见图1、图3)。定位部分的压弹簧(5)和钢球(6)装在钳架(1)左端面上的盲孔Y内(见图1)。保险销(7)紧配在钳架(1)左端面上盲孔Z内(见图1)。换向部分的换向扭(8)中心有一通孔，左端面上有两段手扣(见图1)其左端部分的右边台阶面上有两个位于同一半经上相距40°角的半球窝和一个圆弧形盲槽，右端较小的外圆上有两个小螺纹孔，其角向位置与左端右台阶面上的两个半球窝关于180°对称，该换向部分的片弹簧(9)用该部分小沉头螺丝(10)固定在此位置上(见图3)。换向部分以其换向扭(8)的右端部分自钳架(1)中心通孔的左端装入，弹簧档圈(11)自钳架(1)右端中心的90°沉孔嵌入换向扭(8)右端的R槽内，此时上述各部分成为一体，定位部分的钢球(6)位于换向扭(8)左端部台阶面上其中一个半球形定位窝内定位，保险销(7)的外露端位于换向扭(8)左端部台阶面上圆弧形盲槽的一端上，换向部分的片弹簧(9)位于钳架(1)左端圆柱面上的矩形通槽内和扇形齿块(2)之下，并驱使扇形齿块(2)的一端齿部与手柄(4)头部的内齿啮合。钳口部分的左、右钳爪(12)、(13)对装在钳架(1)右端两对称的弓形柱体之间(见图2)，该部分的两推力弹簧(14)位于左、右钳爪(12)、(13)中部的盲孔内，其一端分别座在钳架(1)伸入其一侧的矩形盲槽内的矩形小柱上，另一端分别座在其中部盲孔的底部(见图2)。调节套环(15)其内部形状为两关于中心180对称分布且首尾相接的偏心半圆弧面，形成一封闭的曲面腔(见图2)，该圆弧面一端有与其外圆同心的倒角，该调节套环(15)以其有倒角一端套入钳架(1)右端部两弓形柱体的外围时，左、右钳爪(12)、(13)也即位于该调节套环(15)的曲面腔内，并在推力弹簧(14)作用下，使其外端的曲面顶部始终与调节套环(15)的内腔面成弹性滑动接触(见图2)。底盖(16)为一圆形薄板，中部有一“
”形空腔，由沉头螺丝(11)将其与钳架(1)右端紧固连接，此时，调节套环(15)可在钳架(1)和底盖(16)之间自由旋动，左、右钳爪(12)、(13)也可在其间作自由的直线滑动。当调节套环(15)相对钳架(1)和底盖(16)作顺时针旋转时，两对称的偏心半圆弧面自图2位置起，便由低到高同步推动左、右钳爪(12)、(13)克服推力弹簧(14)的推力而相互合拢[其爪部为凹凸相配]，钳口缩小，到偏心半圆弧面最高处钳口为最小[越过最高处，钳口又快速恢复为最大，即图2位置]。当调节套环(15)自钳口最小时的位置起再返回来作逆时针旋转时，偏心半圆弧面由高到低，左、右钳爪(12)、(13)便随着其内部推力弹簧(14)力的释放而被推开，使之相互远离，钳口扩大[到图2位置止为钳口最大]。当手柄(4)有载扳转时，其力矩通过扇形齿块(2)、圆柱销(3)、钳架(1)、左、右钳爪(12)、(13)，传给被拧螺丝。当手柄(4)需往复回扳，递进传递力矩时，手柄(4)空载回程中，扇形齿块(2)打滑，由于片弹簧(9)的作用，能使扇形齿块(2)主动与手柄(4)的内齿啮合，在手柄(4)需加载扳转时，保证力矩的有效传递。
根据图1、图2和图3所示，对本发明的使用过程和方法叙述如下据被拧螺丝“S”尺寸，先逆时针拨转调节套环(15)，使钳口扩大至被拧螺丝的“S”尺寸能自如放入，再将钳口对着被拧螺母的“S”尺寸方向套上，再顺时针旋转调节套环(15)，使钳口缩小至夹紧被拧螺母，再扳转手柄(4)，力矩通过手柄(4)的内齿、扇形齿块(2)、圆柱销(3)、钳架(1)及其右端两弓形柱体传递给左、右钳爪(12)、(13)，以至被拧螺母，实现其旋入旋出。需改变力矩传递方向时，只需拨转换向扭(8)40°角，即可使扇形齿块(2)调换与手柄(4)内齿的啮合部位，从而改变力矩传递方向。工作完毕，再逆时针拨转调节套环(15)，即可退下钳爪，拿下扳手。
权利要求
1.一种万能机械扳手，由所述扳手的钳架(1)、传力部分、定位部分、保险销(7)、换向部分、弹簧挡圈(11)、钳口部分、调节套环(15)和底盖(16)构成，所述传力部分包含扇形齿块(2)、圆柱销(3)和手柄(4)，该传力部分及其装配关系与现有套筒扳手用的换向式棘轮手柄相应部分相同，其特征在于所述钳架(1)的中心有一通孔，其一端为一圆柱，该圆柱端面有盲孔，圆周面上有一槽，所述传力部分与之组合装配，所述换向部分包含换向扭(8)和片弹簧(9)、换向扭(8)中心有一通孔，左端面上有手扣、右端头有沟槽，片弹簧(9)与换向扭(8)固定连接，并一起与上述钳架圆柱端和中心通孔装配，所述定位部分包含压弹簧(5)和钢球(6)，与所述保险销(7)均设置在上述钳架(1)与上述换向扭(8)之间，所述弹簧挡圈(11)与上述换向扭(8)右端头的沟槽装配，所述钳架(1)的另一端具有两关于中心180°对称的截面为弓形[该截面垂直于该钳架(1)的轴线]的柱体，该两弓形柱体的两个侧平面相对，之间形成一“U”形导槽，所述钳口部分包含左、右钳爪(12)、(13)和推力弹簧(14)，所述左、右钳爪(12)、(13)的爪部相向放置在上述“U”形导槽内，所述推力弹簧(14)有两只，分别设在上述左、右钳爪(12)、(13)与上述钳架(1)之间，所述调节套环(15)其内形为两关于中心180°对称且首尾相接的偏心半圆弧面，该调节套环(15)设置在上述钳架(1)具有两弓形柱体一端，同时也将上述左、右钳爪(12)、(13)环绕在内，在上述推力弹簧(14)作用下，该左、右钳爪(12)、(13)的外端部(为曲面)分别与上述调节套环(15)的两偏心半圆弧面成弹性滑动接触，所述底盖(16)与上述钳架(1)上两弓形柱体的端面紧固连接而构成所述万能机械扳手，往复旋转上述调节套环(15)时，上述左、右钳爪(12)、(13)便在上述钳架(1)两弓形柱体间的“U”形导槽内作直线往复滑动。
全文摘要
本发明为机械工具领域一种万能机械扳手，其主要技术特征是具有工作口径无级调节装置，和换向式棘轮传力装置，其用途是用以替代活络扳手和套筒扳手完成螺丝的旋入旋出。它是能克服现有活络扳手和套筒扳手这两种典型扳手的全部缺点，而保留其全部优点的万能扳手。
文档编号B25B13/30GK1050349SQ9010863
公开日1991年4月3日 申请日期1990年10月21日 优先权日1990年10月21日
发明者陈高峰 申请人:陈高峰