专利名称：电动扳手的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工领域中的一种电动装卸装置，尤其是指一种手提式的电动装卸工具。
车辆的轮胎通常是利用螺帽结合在轮轴上，为了安全因素，这些螺帽或螺栓通常是旋转得相当紧的。因此会使得轮胎的拆卸对于无电动工具可用的人来说是一件相当困难的工作。目前所使用的最有力的螺栓拆卸工具是气动工具。而气动工具不仅体积庞大，而且相当的沉重，不易于携带于车辆上。此外由于需要使用空气压缩机来供应压缩空气，因此其价格也相当昂贵。
为克服这些问题，现也已开发出多种电动工具，适合携带在车辆上，以供拆卸螺栓或螺帽使用，如美国专利US4，727，780、US4，920，831及US5，305，161等。其中US4，727，781号专利的装置需要以人为方式来控制扭矩脉冲施加到螺栓或螺帽上，这显然是相当不便的；而US4，920，831和US5，305，161号专利的装置则是使用离心式离合器来控制扭矩脉冲施加到螺栓或螺帽上。其扭矩脉冲是自一扭矩源经由一驱动元件传送到一输出轴，而驱动元件的角位置是可由与该离合器分开而受之控制的控制元件加以调控的。当离合器位于某一位置上时，这些控制元件将允许驱动元件和输出轴耦合在一起，而当离合器位于另一位置时，二者就不再耦合在一起。
使用与离合器分离开的控制元件会使得这种形式扳手的操作复杂及不易。在US4，947，939号美国专利中，揭示了一种类似的装置，其中设有两根控制销，一体成型于离心式离合器上，以克服上述这些问题。在该专利中所揭示的结构，显然是前述的US4，920，831和US5，305，161号专利的改良，而US4，947，939号专利的结构虽然能有效地克服上述问题，但也有若干缺陷，例如，其结构中的心轴固定座是和摇摆构件分离的。该心轴固定座是结合在马达的心轴上，而该摇摆构件则是利用键而结合到心轴固定座上的，以供马达心轴的旋转运动传递到摇摆构件上。由于这一类的装置是供拆卸螺栓或螺帽使用，因此，其结构必须要能承受并传递相当大的扭矩，而由于在前述专利中用以将心轴固定座结合到摇摆构件上的键仅有一相当小的截面积，同时必须要单独承担这一大扭矩的传递工作，所以相当容易损毁，此外，这些专利的装置中，由于其自身不具备光源，所以均不适宜在黑暗环境中工作。
本实用新型的目的在于提出一种主要由外壳、扭矩供应源、传动机构和发光装置所组成的电动扳手，它不仅安全可靠，而且能在黑暗的环境中工作，从而克服了现有技术所存在的问题。
本实用新型所采用的技术方案在于，它主要由一外壳、扭矩供应源、传动机构和发光装置所组成，其中传动机构包含有一中空圆柱状本体、一输出轴、一离心式离合器、心轴和动端头。
中空圆柱状本体具有一封闭端及一开口端，其间由一圆柱状环周侧壁加以连接在一起，该封闭端上设有一同轴心设置的突出部，以供连接到该扭矩供源上。该本体上设有一径向凹口，形成于其侧壁上，可供以一枢传销将一个具有相同形状及大小的驱动元件以可旋转的方式容置于该凹口内，该驱动元件二侧各具有一翼部，它是自该驱动元件的中心部位侧向地延伸出去而在每一个上均形成一外侧末端部，该枢转销是贯穿过驱动元件的中心部位，以使翼部能绕着该枢转销在一中立位置和一动作位置之间相对于本体转动。而该中立位置是指翼部的外侧末端部维持在和本体的侧壁呈平齐状的位置，而动作位置则是指这些翼部之一的外侧端部向内移入到该凹口内；输出轴具有一膨大末端，其上设有二牙齿，每一牙齿上均具有一个大致上沿着该膨大部的半径延伸的平坦表面，并是沿着膨大部的环周方向互相面对，输出轴的膨大部是可旋转地容置于该中空本体内部，而当在驱动元件位于其中立位置上时，该膨大部可在该本体内自由旋转，但当该驱动元件位于其动作位置上时，该膨大部可和翼部之一的外侧末端的平坦表面触碰结合在一起，该输出轴的另一末端，则是自外壳的前端向外伸出而构成动作端头；离心式离合器包含有一碟状构件，是以可轴向移动的方式套在本体的突出部上，且其第一表面上设有至少一根一体成型的控制销，该控制销是可移动地容置于一个形成在本体封闭端上的孔内，以使其可相对于该封闭端在一咬合位置及一返回位置之间移动，其中该咬合位置是指控制销的自由末端自该孔穿出，进入到凹口内而位于驱动元件下方，并和该驱动元件相抵靠在一起，以防止该驱动元件绕枢转销转动；而退回位是指控制销的自由末端退回到孔内，而与该驱动元件分离开，使得该驱动元件可绕枢转销转动。该离合器另具有一基板，是固定在本体封闭端的突出部上，可与之一起旋转。一对配重块，是以枢转的方式结合在基板上，并受弹簧的作用而朝向互相靠近的位置移动，本体的旋转会在这些配重块上产生离心力，它可抵消该弹簧的弹力，进而使这些配重块朝向互相远离的位置移动，在这些配重块与碟状构件之间设有机构连结装置，以使得在这些配重块在自互相靠近的位置移动到互相远离的位置上时，控制销可自其咬合位置移至其退回位置，因而可使驱动元件能相对于本体旋转，因而使其翼部能自中立位置移动到动作位置上，并和输出轴的牙齿相啮合，而在配重块自互相分离开的位置移回其互相靠近的位置时，控制销会被自退回位置移动到咬合位置，以将驱动元件固定在其中立位置上；以及其发光装置是装置在外壳的前端上。
本实用新型的特点在于性能安全可靠，并且可以在黑暗的环境中工作，因此本实用新型具有强的实用性。
图1为本实用新型的剖面图。
图2为本实用新型传动机构的分解立体图。
图3及图4分别为本实用新型中控制销与驱动元件咬合及分开时的顶视图。
图5及图6分别为本实用新型中控制销与驱动元件咬合及分开时的侧视图。
图7为本实用新型的离心式离合器的结构图。
图8为本实用新型的离心式离合器分解外观立体图。
现在结合上述各附图来进一步说明本实用新型的一个较佳具体实施例。本实用新型主要由一个外壳(101)、扭矩供应源(102)、传动机构(103)和发光装置所组成，其中传动机构包含有一中空圆柱状本体(10)、输出轴(40)、离心式离合器(20)、心轴(104)和动端头(105)。
如
图1所示，电动扳手(100)基本上包含一外壳(101)，在其内设有扭矩／旋转供应源，它最好是一个可反转的电动马达(102)。在外壳(101)内部另设有一个扭矩／旋转运动传动机构(103)，它是结合到马达(102)的心轴(104)上，以便由它加以带动，该扭矩／旋转运动传动机构(103)包含有一个动作端头(105)，是自外壳(101)的前端处向外突伸出去，以供结合要加以拆卸的螺栓或螺帽，而该螺栓拆卸作业最好是经由一个可套于该动作端头(105)上的套筒来驱动螺栓或螺帽。在外壳(101)上突伸出一握把(106)，以供使用者的手去握持此电动扳手(100)，在握把(106)上设有一启动开关(107)，以供使用者操作马达(102)用。
如图2所示，扭矩／旋转运动传动机构(103)，它包含有一中空圆柱状本体(10)，它具有一开口端(11)和封闭端(12)，二者间由一圆柱状周边侧壁(14)连接在一起。在本体(10)／的封闭端(12)上同心地设置有一突出部(121)，最好是一个圆柱状突出部，其中心设有一贯穿的中心孔(122)，以供以同心的方式容置马达(102)的心轴(104)于其内。
本体(10)内包含有一径向凹口(15)，形成在其则壁(14)上，以供容置一个具有互补形状的驱动元件加在其内。在本体(10)上，位在凹口(15)的二侧上各设有一孔(130)，而在驱动元件(30)上也设有一个相关的孔(31)，而将驱动元件(30)以一种可自由旋转的方式结合在凹口(15)内，其中心孔(31)是形成于驱动元件(30)的中心部位上，且其二侧则各有一翼部(33)或(34)自该中心部位向二侧突伸出。
翼部(33)或(34)最好均具有加厚的外侧末端(33’)和(34’)，而这些加厚的末端是朝向凹口(15)内突出的。当驱动元件(30)绕枢转销(13)旋转时，会使这些加厚的外侧末端(33’)和(34’)的任一个能自中心位置移动到一动作位置上，其中该中立位置是指驱动元件(30)位在大致上和本体(10)的侧壁相对齐的位置，也就是末端部(33’)和(34’)是大致上对于本体(10)呈对称状，而使驱动元件(30)与本体(10)的圆柱状侧壁(14)共同形成一连续平顺的圆柱状表面的位置，而动作位置是指这些末端部(33’)和(34’)之一个深入到凹口(15)内的位置。
在孔(32)的周边上最好能有环状突出部，分别形成于驱动元件(30)上面对着凹口(15)的侧边的前后二侧上，这些环装突出部的作用是在于能在驱动元件(30)和凹口(15)之间形成一个小的间隙(150)，如图5和图6所示，以供减少其间的接触摩擦，进而有助于驱动元件(30)相对于本体(10)旋转运动的进行。
本体(10)的开口端(11)上设有一中心开孔(16)，可供一输出轴(40)以可旋转的方式插置于其内，而使得它的一个膨大末端(42)能位于中空的圆柱状本体(10)内，并且大致上对齐于凹口(15)或是对齐于驱动元件(30)。输出轴(40)的另一末端上则设有一驱动部(105)，自其上向前延伸至外壳(101)的前端外侧，如
图1所示。
输出轴(40)的膨大部(42)上设有一对牙齿(41)。其每一个均具有一个大致上沿着该膨大部(42)之一径向方向延伸的平坦表面(43)，因之，而在该膨大部(42)上形成一对互相面对的径向肩部。这些牙齿(41)的形状和大小是可使它在驱动元件(30)位于中立位置上时，能在本体(10)内部自由旋转，但是在驱动元件(30)位于动作位置上时，它的一个加厚末端(33’)或(34’)移到凹口(15)内部时，牙齿(41)将可与驱动元件(30)的翼部(33)和(34)的加厚末端(33’)和(34’)相啮合而一起旋转。
输出轴(40)的膨大部(42)上设有一突柱(421)，它是自该膨大部(42)轴向地延伸出去，而可由轴承(422)以可旋转的方式支撑在本体(10)内。同样地，输出轴(40)的驱动部(105)上也设有轴承装置(423)，以供以可旋转的方式将该驱动部(105)支撑在外壳(101)内，如
图1所示。
在本体(10)的封闭端(12)的突出部(121)上设有一离心式离合器(20)，如图2所示。该离合器(20)是由一“C”型夹(26)固定在该突出部(121)上。如图7和图8所示，离合器(20)包含有一碟状构件(24)，它的第一表面面对着本体(10)的封闭端(12)，该第一表面上设有至少一根控制销(241)，指向着本体(10)的封闭端(12)。该碟状构件(24)上最好设有二根该控制销(241)，一体成型于基上。在碟状构件(24)上远离本体(10)的封闭端(12)的第二表面上设有一圆柱体(243)，它可滑动地套在本体(10)的突出部(121)上。
本体(10)的封闭端(12)上具有二个孔(17)，而在碟状构件(24)套在突出部(121)上时，这些孔(17)可供控制销(241)插入其内。在碟状构件(24)相对于突出部(121)移动时，控制销(241)将可在孔(17)内在一咬合位置及退出位置之间移动，其中该咬合位置是指控制销(241)的自由端(242)穿出孔(17)而进入到凹口(15)内，并位于驱动元件(30)的翼部(33)和(34)下方处，以和该驱动元件(30)相抵靠在一起，防止该驱动元件(30)相对于本体(10)旋转，也就是将驱动元件(30)保持在中立位置上，如图3和图5所示；而退出位置则是指控制销(241)自咬合位置退回到孔(17)内，而不再限制驱动元件(30)相对于本体(10)的旋转运动，如图4和图6所示。
每一控制销(241)的自由端(242)上最好设有锥状部，而驱动元件(30)面对着本体(16)的封闭端(12)的一侧上则设有相对的倾斜边缘(32)，以供配合控制(241)的锥状末端(242)动作，以有助于控制锥(241)的移动到咬合位置上，进而可藉由其间的抵靠作用而迫使翼部(33)及(34)回复到其中立位置。
离合器(20)进一步包含有一基板(25)，其上设有一个方形中心开孔(251)，以供套设并固定在本体(10)的突出部(121)上的一方形部位(123)上。基板(25)是固定在突出部(121)上，以作为阻止碟状构件(24)自突出部(121)上滑落的止挡部。基板(25)具有二个倾斜的侧边缘(252)，是向着碟状构件(24)弯折，且在其上均设有一槽缝(253)。
离合器(20)进一步包含有一对可旋转的臂部(21)，它的每一个均具有半圆形切口(212)，以供套置在碟状构件(24)的圆柱体(243)上，另外也具有平躺的“U”形槽缝(213)，其中心部位形成一突片(214)，可插入到基板(25)的侧边部上的槽缝(253)内，以构成一个枢转接合部，它可使臂部(21)能绕之而相对于基板(25)旋转。
在两个臂部(21)之间设置有一对弹簧(22)，它可将这些臂部(21)相向拉引。臂部(21)的每一个上均设有末端部位(215)，可和设置在碟状构件(24)的圆柱体(243)上的倾斜动作面(244)相靠接，因此当臂部(21)相对于基板(25)旋转时，碟状构件(24)可藉着臂部(21)的末端部位(215)与碟状构件(24)的倾斜动作面(244)间的靠接关系而被迫相对于本体(10)的突出部(121)移动。每一臂部(21)均具有一外侧突缘(211)，其上可设置一配重块(23)，以供在离合器(20)高速旋转时，产生大的离心力，以消除弹簧(22)的弹力而将臂部(21)加以向外移动。
在使用上，本体(10)在由马达(102)的心轴(104)带动旋转后，会产生一离心力，作用在离合器(10)的配重块(23)上，而使臂部(21)能克服弹簧(22)的弹力而相对于基板(25)旋转。在此时，碟状构件(24)将会相对于本体(10)的突出部(121)滑动，而斜控制销(241)自凹口(15)中退回到其退出位置上，如此使得驱动元件(30)能相对于本体(10)旋转，因之可使翼部(33)和(34)之一能进入凹口(15)内，到达图4和图6所示的动作位置上，进而撞击输出轴(40)上的牙齿(41)，而将扭矩或旋转运动传递到动作端头(105)上，以松开或锁紧螺栓或螺帽。
另一方面，当动作端头(105)接触到一个螺栓或螺帽时，输出轴(40)将会因螺栓或螺帽上所产生的反作用扭矩，而使其转速降低或停止，进而使离合器(20)上的离心力减低。在这种情况下，弹簧(22)的力量将会超过配重块(23)的离心力，因而会迫使碟状构件(24)和控制销(241)朝向本体(10)移动，进而使控制销(241)进入到凹口(15)内，即位于咬合位置，以迫使驱动元件(30)回复到其中立位置，如图3和图5所示，并使驱动元件(30)的翼部(33)或(34)与输出轴(40)的牙齿(41)分离开。由于翼部(33)或(34)与输出轴(40)的牙齿(41)分离开的缘故，输出轴(40)将可再次恢复快速旋转。如此一来，输出轴(40)将可在高速及低速之间来回重复，直至螺栓或螺帽被锁紧或松开为止。
为了有助于使用者在黑暗的环境中使用本实用新型来进行螺栓或螺帽的旋紧或松开作业，在外壳(101)的前端上设有一发光装置，它最好是一小灯泡(108)，而其位置最好是紧邻于输出轴(40)前端的动作端头(105)旁边。以便将光线投射到螺栓或螺帽上，而使使用者能监控其作业过程。光源(108)可以藉着设置在握把(106)上的开关来加以启动。另一种方式是让光源(108)在电动扳手(100)启动时均一直维持开启状态。
为能更稳固地将一套筒结合在动作端头(105)上，以进行螺栓或螺帽旋紧或松开作业，在动作端头(105)上设有一环周的凹槽(109)，其内可设置一弹性构件，如一橡胶环(110)，在该橡胶环(110)的外面则再套设一开口金属环(111)。此开口环(111)的外径比动作端头(105)的外径稍大，但可因其开口，所以能压挤橡胶环(110)，使其外径缩小到比动作端头(105)小。另外，橡胶环(110)可推压该金属环(111)与套在动作端头(105)上的套筒内侧表面紧密结合，因此可将该套筒稳定地固定在动作端头(105)上。该金属开口环(111)可以钢质材料做成。
权利要求1.一种电动扳手，其特征在于它主要由外壳(101)、扭矩供应源(102)、传动机构(103)和发光装置所组成，其中传动机构(103)包含有一中空圆柱状本体(10)、一离心式离合器(20)、一心轴(104)和一动端头(105)，传动机构(103)结合到扭矩供应源马达(102)的心轴(104)上，动端头(105)自外壳(101)的前端处向外突伸出去，外壳(101)上突伸出一握把(106)，在握把(106)上设有一启动开关(107)，发光装置装置在外壳(101)的前端上；所说的中空圆柱状本体(10)，它具有一封闭端(12)及开口端(11)，其间由一圆柱状环周侧壁(14)加以连接在一起，该封闭端(12)上设有一同轴心设置的突出部(121)，该本体(10)上设有一径向凹口(15)形成于侧壁(14)上，以使一个枢转销(13)将一个具有相同形状及大小的驱动元件(30)以可旋转的方式容置于该凹口(15)内，该驱动元件二侧各具有一翼部(33)、(34)，它自该驱动元件(30)的中心部位侧向地延伸出去，并在每一翼部上均形成一外侧末端部(33’)、(34’)，枢转销(13)是贯穿过驱动元件(30)的中心部位；所说的输出轴(40)，它具有一膨大末端(42)，并在其上设有二牙齿(41)，每一牙齿(41)均具有一平坦表面(43)，并沿着膨大部的环周方向互相面对，输出轴(40)的膨大部是可旋转地容置于本体(10)内部，输出轴(40)的另一端自外壳(101)前端向外伸出而构成动作端头(105)；所说的离心式离合器(20)，它包含有一碟状构件(24)，以轴向移动方式套在本体(10)的突出部(121)上，且在其第一表面上至少有一根一个成型的控制销(241)，该控制销(241)可移动地容置于本体(10)封闭端(12)的孔(17)内；该离合器(20)具有一基板(25)，它固定在本体(10)封闭端(12)的突出部(121)上；一对配重块(23)以枢转的方式结合在基板(25)上，并受弹簧(22)的作用而朝向互相靠近的位置移动。
2.按照权利要求1所说的电动扳手，其特征在于所说的驱动元件(30)，有一倾斜边缘(32)。
3.按照权利要求1所说的电动扳手，其特征在于所说的控制销(241)，在其末端(242)上设有倾斜的锥状部位。
4.按照权利要求1所说的电动扳手，其特征在于所说的发光装置，包含有一个灯泡(108)。
5.按照权利要求1所说的电动扳手，其特征在于所说的动作端头(105)，在其上设有可容置一弹性构件(110)的环周凹槽(109)。
6.按照权利要求5所说的电动扳手，其特征在于所说的弹性构件(110)，在其上还套有一个其外径稍大于动作端头(105)的铜质材料制成的开口环(111)。
专利摘要本实用新型属于机械加工领域中的一种电动装卸装置，它主要由外壳、马达、传动机构和发光装置所组成，其中传动机构包含有一个中空圆柱状本体、离心式离合器、输出轴，传动机构用以将马达连接至动作端头上，本体设有一突出部，用以结合到马达的心轴上，本体还包含有一由离合器控制的驱动元件，可间断地撞击并推动输出轴。本实用新型安全可靠，并适于在黑暗环境中作业，因此具有很强的实用性。
文档编号B25B21/00GK2210755SQ9520244
公开日1995年10月25日 申请日期1995年2月15日 优先权日1995年2月15日
发明者黄陈淑霞 申请人:黄陈淑霞