专利名称：棘轮扳手的制作方法
技术领域：
本发明涉及在汽车及产业机械等的组装或分解时将螺栓或螺母进行紧固或松开作业中所用的棘轮扳手。
背景技术：
以往，为了将螺栓或螺母等可靠且迅速地进行紧固或松开，使用电动或手动的棘轮扳手。以往已知的棘轮扳手如专利文献1及专利文献2等所揭示，根据图8～图11对其主要部分结构进行说明。在外壳10内，具有利用未图示的电机使进行回转运动及往复滑动运动的曲柄轴12(图8及图9)。在该曲柄轴12的前端，一体地形成有与其轴中心偏心并与该轴中心并行的芯子14。具有插通孔16的衬套18与芯子14以可相对地移动自如的状态与该芯子14进行嵌合。
如图10所示，在外壳10的前端，一体地形成有由第1环状保持部20a和第2环状保持部20b构成的一对环状保持部，在该一对环状保持部20a、20b之间，具有图9所示的摆动体22。在该摆动体22的中央形成有孔24，在该孔24的内壁上形成有内齿齿轮26。摆动体22在其前端具有一对臂部28，在该一对臂部28之间形成有空间部30。所述衬套18回转自如地、并且以不会从一对臂部28脱落的状态与该空间部30内嵌合。
在安装在一对环状保持部20a、20b之间的摆动体22的中央的孔24中，安装着图11所示的轴柄32。轴柄32是使螺栓等间歇地进行回转用的构件，具有将圆柱作为基本而在其中形成孔或凹部的基部34和与该基部34一体地形成的立方体状的卡合部36。图10所示的插座37与该卡合部36卡合，且该插座37与进行紧固或松开的螺栓等(未图示)进行卡合。轴柄32的将圆柱作为基本的基部34的圆周部位被插入于摆动体22的中央的孔24中。在所述曲柄轴12回转时，在将摆动体22保持于一对环状保持部20a、20b之间的状态下，以摆动体22的孔24的中心轴为中心进行回转。
如图11所示，轴柄32在基部34的内部具有将轴38为中心摆动自如的2个翼构件40。在各翼构件40的左右两端分别形成有多个的爪42。在圆柱状的基部34的轴中心、在与卡合部36相反侧的位置形成有孔44，并在该孔44的开口部的周围形成有圆弧状的槽46。将与旋钮48一体形成的圆柱状的切换钮50插入嵌合于该孔44中(图8)。在切换钮50中，如图8所示，在与旋钮48接近的位置固定着销子52，该销子52被收容于孔44的开口部的圆弧状的槽46中。由此，当转动旋钮48时，能在槽46的圆弧角度的范围中使切换钮50相对轴柄32进行回转。如图8所示，在切换钮50的内部具有销子54和对其进行施力的弹簧56，销子54的前端利用弹簧56始终对翼构件40的里侧进行推压。通过使旋钮48转动，使向翼构件40的左右两前端中的向外部突出的前端侧进行变更。由此，可对轴柄32的回转方向进行切换。
在图8～图11所示的棘轮扳手中，通过未图示的电机进行驱动，使曲柄轴12进行回转运动及往复滑动运动，图9所示的摆动体22进行摆动，轴柄32间歇地进行回转。图10所示的插座37与轴柄32的卡合部36进行卡合，通过使螺栓等(未图示)与该插座37卡合，能使螺栓等进行紧固或松开。
如图8所示，轴柄32将其基部34的上面33(图11)作为前头，并从一方的环状保持部20a的中央的空间向另一方的环状保持部20b插入，将轴柄32的基部34的上面33与设置在另一方的环状保持部20b的内侧的作为台阶部的相对面58进行抵接卡合。图11所示的轴柄32的基部34的上面33的外缘附近的圆环状的区域面35(上面的外缘与点划线之间的区域)，与环状保持部20b的相对面58接触。
在轴柄32的基部34的插入方向后侧(图8中下侧)，将垫圈60、作为一种弹簧的碟形弹簧62、导套64和作为保持装置的挡圈66向下侧依次地设置，将该挡圈66固定在环状保持部20a上。其结果，在与环状保持部20b抵接卡合的轴柄32与和保持装置66处于固定关系的环状保持部20a之间，夹持有垫圈60、碟形弹簧62和导套64。
以向轴柄32赋予摩擦为目的、并在一对环状保持部20a、20b之间为了使轴柄32不发生晃动而具有碟形弹簧62。该碟形弹簧62，由于对与其两侧接触的构件分别向离开的方向进行施力，故利用碟形弹簧62的弹性力并通过垫圈60对轴柄32向上方进行施力(图8)。又，碟形弹簧62的弹性力对导套64向固定在环状保持部20a上的挡圈66侧、向下方施力。由此，轴柄32的基部34与环状保持部20b接触，轴柄32在图8中不会向上下进行移动。即，在一对环状保持部20a、20b之间不会晃动地对轴柄32进行保持。
利用碟形弹簧62，将轴柄32的基部34的上面33的圆环状区域面35(图11)向环状保持部20b的相对面58侧推压。又，在利用轴柄32进行螺栓的紧固等时，施加在插座37(图10)上的反力成为将轴柄32向环状保持部20b的推压力，轴柄32的上面33的圆环状区域面35被进一步向环状保持部20b的相对面58侧推压。这样，由于轴柄32的上面33的圆环状区域面35被向环状保持部20b的相对面58侧推压的力增大，故存在滑接面相互(轴柄32的上面33的圆环状区域面35与环状保持部20b的相对面58)的磨损快于预想的不良情况。又，轴柄32的上面33的圆环状区域面35磨损而成为镜面的状态，在轴柄32的圆环状区域面35上的摩擦系数μ减少至接近于0的值。这样，因滑接面的磨损而使碟形弹簧62引起对轴柄32的摩擦减少、轴柄32的上面33的圆环状区域面35磨损而使摩擦系数μ大幅度地减少，因该两者的结合而使施加于轴柄32上的摩擦减少，存在使螺栓的紧固等的力变弱的不良情况。
如图8所示，在轴柄32的基部34的下面与碟形弹簧62之间夹持着垫圈60，轴柄32的基部34的下面与垫圈60的相对面也存在因长期的使用而产生磨损的不良情况。该相对面的磨损量，比轴柄32的上面33的圆环状区域面35与环状保持部20b的相对面58的相对面上的磨损量少，但加上对该相对面产生的磨损，碟形弹簧62引起对轴柄32的摩擦(弹性力)进一步减少。
此外，可以取代对导套64进行推压用的挡圈66，而有如图12所示的将销子69插入于与轴柄32上的卡合部36接近的位置的构件。该销子69的两端贯通轴柄32并向轴柄32的外侧伸出。向轴柄32的外侧伸出后的销子69，与轴柄32一起回转而使导套64磨损。其结果，使碟形弹簧62对轴柄32施加的摩擦进一步降低，发生不能稳定地进行螺栓等的紧固或松开作业的不良情况。
为了防止各相对面(轴柄32的上面33的圆环状区域面35与环状保持部20b的相对面58的相对面等)的磨损，可以考虑在这些相对面上涂布润滑脂(减磨油)。但是，即使对使用者提出对各相对面要定期地涂布润滑脂这样的要求也是难以实施的，而且也是不应该对使用者提出这样的要求的。由此，要求以无润滑脂的状态防止相对面的磨损。
发明内容
本发明的目的在于，提供大幅度地减少轴柄和与其接触的构件的滑接面上的相互磨损量用的棘轮扳手。
本发明的棘轮扳手，具有将第1环状保持部与第2环状保持部留有间隔地设置的外壳；在所述第1环状保持部与第2环状保持部之间所具有的、有基部和卡合部的轴柄；对所述轴柄施加摩擦用的、对所述轴柄向所述第2环状保持部侧施力用的弹簧，在所述轴柄的基部与所述第2环状保持部之间夹有由烧结铜合金构成的摩擦构件。该烧结铜合金，既可以是散布了高熔点金属的材料，也可以是在多孔质的空隙中散布了陶瓷的材料，或是在多孔质的空隙中散布了合成树脂材料的材料。又，在轴柄与弹簧之间具有垫圈的结构中，将该垫圈作成烧结铜合金。在将销子固定在轴柄的卡合部的附近、并在该销子与所述弹簧之间具有导套的结构中，将该导套作成烧结铜合金。
本发明的棘轮扳手，还具有将第1环状保持部与第2环状保持部留有间隔地设置的外壳；在所述第1环状保持部与第2环状保持部之间所具有的、有基部和卡合部的轴柄；对所述轴柄施加摩擦用的、对所述轴柄向所述第2环状保持部侧施力用的弹簧，在所述轴柄的与所述第2环状保持部的接触面、或所述第2环状保持部的与所述轴柄的接触面的至少一方形成由烧结铜合金构成的被膜。该烧结铜合金，既可以是散布了高熔点金属的材料，也可以是在多孔质的空隙中散布了陶瓷的材料，或是在多孔质的空隙中散布了合成树脂材料的材料。又，在轴柄与弹簧之间具有垫圈的结构中，将该垫圈作成烧结铜合金。在将销子固定在轴柄的卡合部的附近、并在该销子与所述弹簧之间具有导套的结构中，将该导套作成烧结铜合金。
图1是表示本发明的棘轮扳手的一实施形态的主要部分剖视图。
图2是图1的主要部分放大剖视图。
图3是用于本发明的摩擦构件和轴柄的立体图。
图4是表示由以往已知的材料构成的摩擦构件和由本发明的材料构成的摩擦构件的磨损量的表。
图5是表示本发明的棘轮扳手的另一实施形态的主要部分剖视图。
图6是用于图5的摩擦构件和轴柄的立体图。
图7是表示本发明的棘轮扳手的又一实施形态的主要部分剖视图。
图8是以往的棘轮扳手的主要部分剖视图。
图9是表示以往的摆动体的立体图。
图10是表示在以往的棘轮扳手中安装了插座后状态的立体图。
图11是表示以往的轴柄的立体图。
图12是以往的另一轴柄的主要部分剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明进行说明。
图1是表示本发明的棘轮扳手的主要部分剖视图，图2是图1的主要部分放大剖视图，图3是用于本发明的摩擦构件和轴柄的立体图。在图1～图3中，与图8～图11相同的符号表示相同构件。在本发明的棘轮扳手中，与以往的棘轮扳手相比，是追加了新的图1～图3所示的摩擦构件70的结构。另外，在该实施形态1中，轴柄32使用与图8所示的以往的轴柄相同的轴柄。在图1或图2所示的环状保持部20b中，将作为台阶部的相对面72(图2)形成在与轴柄32的区域面35相对的位置。该相对面72，与图8的环状保持部20b的相对面58相比，仅摩擦构件70的厚度部分形成于凹陷的位置(凹部71)中。摩擦构件70作成环状的形状并与凹部71嵌合。即，该摩擦构件70，是被夹在轴柄32的区域面35与环状保持部20b的相对面72之间的构件。将摩擦构件70的形状作成环状形状，但其形状不限于环状形状。如图1和图2所示，通过将摩擦构件70安装在轴柄32的上面33(区域面35)与环状保持部20b的相对面72之间，轴柄32的上面33就与摩擦构件70接触，而不会与环状保持部20b接触。在轴柄32的上面33与摩擦构件70的接触面上不使用减磨油。
在本发明的摩擦构件70中，将其材料作成烧结铜合金。在对摩擦构件70所施加的面压高的场合，使用散布了高熔点金属的烧结铜合金。在施加于摩擦构件70上的面压为中等水平的场合，使用在多孔质的空隙中散布了陶瓷或合成树脂材料的烧结铜合金。另外，所谓将烧结铜合金作为材料的摩擦构件70是指摩擦构件70的至少表面是烧结铜合金的意思。即，也包括在表面上形成烧结铜合金的被膜的构件。
图4是表示使用了将材料作成钢的摩擦构件70和将材料作成烧结铜合金的摩擦构件70的摩擦构件70(与轴柄32的滑接面)的磨损量与由长时间地使用轴柄32(与摩擦构件70的滑接面)引起的磨损量的表。将摩擦构件70的材料作成钢的磨损量表示于图4(A)中，将摩擦构件70的材料作成烧结铜合金的磨损量表示于图4(B)中。图4(A)和图4(B)，都是表示在干燥状态(不使用减磨油的状态)下的磨损量与摩擦系数μ的表。在图4(A)中，通过7小时的使用，钢制的摩擦构件70的磨损量成为0.184mm，作为对方构件的轴柄32的区域面35的磨损量成为0.322mm，两者合计的磨损量成为0.506mm。尤其，轴柄32的区域面35的磨损量(0.322mm)成为比不锈钢制的摩擦构件70大。当磨损量成为0.2～0.3mm程度时，由于碟形弹簧62对轴柄32的推压力极端地减弱，故在由以往已知的材料(钢)使摩擦构件70与轴柄32接触的结构中，不能消除以往的不良情况。另外，如图4(A)所示，在0小时及7小时的使用时间中，可见摩擦系数μ大幅度地增大，相互的滑接面相互间的磨损就加快。但是，在图4(A)中虽未图示，但通过其以上的足够长的时间的使用，轴柄32上的与摩擦构件70的接触面就呈镜面的状态，摩擦系数μ成为接近于0的值，相对于轴柄32摩擦降低而不能进行螺栓等的紧固或松开的作业。
如图4(B)所示，在使用将烧结铜合金作为材料的摩擦构件70的场合，在使用了41.6小时的场合，摩擦构件70的磨损量为0.011mm，作为对方构件的轴柄32的区域面35的磨损量为0.001mm，两者合计的磨损量成为0.012mm。又，可知摩擦系数μ在回转时(0小时以外)比相互静止接触时(0小时)要小，故滑接面的磨损量就小。另外，摩擦系数μ，即使长时期使用也显示为大致相同的稳定的值。从图4(B)的表的结果可知，通过使将烧结铜合金作为材料的摩擦构件70与轴柄32接触，使轴柄32的对摩擦构件70的滑接面的磨损量与以往相比大幅度地减小。因此，能防止因弹簧而对轴柄32施加的摩擦的降低、能稳定地进行螺栓等的紧固或松开作业。
接着，根据图5及图6对本发明的另一实施形态进行说明。
在图5及图6中，与图1～图3相同的符号表示相同的构件。在该实施形态2中，使用由与实施形态1相同的烧结铜合金的材料构成的摩擦构件70。该实施形态2中的轴柄32，使用与图3的轴柄32形状不同的构件。在该实施形态2的轴柄32中，在上面33的外周上形成环状的缺口74，该缺口74的深度作成与圆环形状的摩擦构件70的厚度大致相同。利用缺口74，形成作为环状的台阶部的区域面76，该区域面76作成与轴柄32的区域面35的形状大致相同的形状。将摩擦构件70与轴柄32的缺口74嵌合。又，在该实施形态2中使用的环状保持部20b是与图8相同的部分，具有作为台阶部的相对面58。
如图5所示，在用环状保持部20b和轴柄32将摩擦构件70夹持的状态下，摩擦构件70的两面，使一方与轴柄32的区域面76接触，使另一方与环状保持部20b的相对面58接触。即，在实施形态2中也与实施形态1同样，作成轴柄32(区域面76)与摩擦构件70接触而不与环状保持部20b接触的状态。其结果，在实施形态2中，与摩擦构件70接触的轴柄32的区域面76的磨损量和与轴柄32的区域面76接触的摩擦构件70的磨损量，成为图4(B)的表中所示的磨损量，能大幅度地减少轴柄32的磨损量。因此，能防止弹簧对轴柄32施加的摩擦的降低、能稳定地进行螺栓等的紧固或松开作业。
接着，根据图7对本发明的又一实施形态进行说明。在该实施形态3中，不使用实施形态1及实施形态2中所使用的摩擦构件70。又，在该实施形态3中，原样地使用作为以往例的图8所示的轴柄32和环状保持部20b。在环状保持部20b中，在相对面58上形成烧结铜合金的被膜78。在轴柄32上，在相对于环状保持部20b的相对面58的上面33的区域面35上，形成烧结铜合金的被膜80。在实施形态3中，在环状保持部20b的相对面58或在轴柄32的区域面35的至少一方上形成有烧结铜合金的被膜78、80。烧结铜合金，既可以是散布了高熔点金属的构件，也可以是在多孔质的空隙中散布了陶瓷或合成树脂材料的构件。在该实施形态3的结构中，滑接面(被膜80或被膜78与轴柄32的区域面35)的磨损量成为图4(B)所示的磨损量，能大幅度地减少轴柄32的磨损量。
如图1所示，利用轴柄32的基部34的下面和碟形弹簧62对垫圈60进行夹持，并用烧结铜合金形成该垫圈60。垫圈60也可以是将其表面用烧结铜合金作成被膜的构件。烧结铜合金，既可以是散布了高熔点金属的构件，也可以是在多孔质的空隙中散布了陶瓷或合成树脂材料的构件。这样，通过用烧结铜合金来形成垫圈60，如图4(B)所示，能减少轴柄32的基部34的下面的、与垫圈60的接触面的磨损量。因此，能防止弹簧对轴柄32的摩擦的降低、能稳定地进行螺栓等的紧固或松开作业。
如图1所示，利用碟形弹簧62和挡圈66对导套64进行夹持，并由烧结铜合金来形成该导套64。导套64也可以是将其表面用烧结铜合金作成被膜的构件。烧结铜合金，既可以是散布了高熔点金属的构件，也可以是在多孔质的空隙中散布了陶瓷或合成树脂材料的构件。这样，通过用烧结铜合金来形成导套64，能减少与碟形弹簧62及挡圈66接触的导套64的磨损量，并能防止对轴柄32施加的摩擦的降低。
如上所述，采用本发明的棘轮扳手，通过将与回转的轴柄接触的构件的材料作成烧结铜合金，由于能大幅度地减少轴柄的磨损量和与轴柄滑接的构件的磨损量，故能防止对轴柄施加的摩擦的降低，并能长时期地稳定地进行螺栓等的紧固及松开作业。
权利要求
1.一种棘轮扳手，具有将第1环状保持部与第2环状保持部留有间隔地设置的外壳；在所述第1环状保持部与第2环状保持部之间所具有的、有基部和卡合部的轴柄；对所述轴柄施加摩擦用的、对所述轴柄向所述第2环状保持部侧施力用的弹簧，其特征在于，在所述轴柄的基部与所述第2环状保持部之间夹有由烧结铜合金构成的摩擦构件。
2.如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于，在所述轴柄与所述弹簧之间具有垫圈的结构中，将该垫圈作成烧结铜合金。
3.如权利要求1所述的棘轮扳手，其特征在于，在将销子固定在所述轴柄的所述卡合部的附近、并在该销子与所述弹簧之间具有导套的结构中，将该导套作成烧结铜合金。
4.如权利要求1～3的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是散布了高熔点金属的材料。
5.如权利要求1～3的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是在多孔质的空隙中散布了陶瓷的材料。
6.如权利要求1～3的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是在多孔质的空隙中散布了合成树脂材料的材料。
7.一种棘轮扳手，具有将第1环状保持部与第2环状保持部留有间隔地设置的外壳；在所述第1环状保持部与第2环状保持部之间所具有的、有基部和卡合部的轴柄；对所述轴柄施加摩擦用的、对所述轴柄向所述第2环状保持部侧施力用的弹簧，其特征在于，在所述轴柄的与所述第2环状保持部的接触面、或所述第2环状保持部的与所述轴柄的接触面的至少一方形成由烧结铜合金构成的被膜。
8.如权利要求7所述的棘轮扳手，其特征在于，在所述轴柄与所述弹簧之间具有垫圈的结构中，将该垫圈作成烧结铜合金。
9.如权利要求7所述的棘轮扳手，其特征在于，在将销子固定在所述轴柄的所述卡合部的附近、并在该销子与所述弹簧之间具有导套的结构中，将该导套作成烧结铜合金。
10.如权利要求7～9的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是散布了高熔点金属的材料。
11.如权利要求7～9的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是在多孔质的空隙中散布了陶瓷的材料。
12.如权利要求7～9的任一项所述的棘轮扳手，其特征在于，所述烧结铜合金是在多孔质的空隙中散布了合成树脂材料的材料。
全文摘要
本发明的棘轮扳手，作成使作为回转构件的轴柄(32)与由烧结铜合金构成的摩擦构件(70)接触、并与环状保持部(20b)不接触的状态。通过轴柄(32)与由烧结铜合金构成的摩擦构件(70)接触，轴柄(32)与摩擦构件(70)及其滑接面的各个磨损量与以往相比极端地减少。由此，能防止对轴柄(32)的摩擦的降低，并能长期地稳定地进行螺栓等的紧固及松开作业。故能提供使轴柄和与其接触的构件的滑接面上的相互的磨损量大幅度减少用的棘轮扳手。
文档编号B25B13/46GK1694785SQ03825130
公开日2005年11月9日 申请日期2003年6月23日 优先权日2002年11月15日
发明者永田雅一 申请人:K-R工业株式会社