具有钩状柄脚间隔件的管扳手的制作方法
【专利摘要】本发明提供柄脚间隔件构件以及其与管扳手的附接。当管定位在扳手中时，柄脚间隔件构件防止管或其它工件与可动钳口的柄脚部分之间的接触。在向扳手施加转矩的情况下，该构件及其在扳手上的设置由管上的扳手而提供增大的夹持力。
【专利说明】具有钩状柄脚间隔件的管扳手
[0001] 相关专利申请
[0002] 本专利申请要求2012年9月25日提交的系列号为13/626, 132的美国发明申请 的优先权。该申请的整个公开以引用方式并入本文中。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及扳手，其例如在接合部件和/或提供密封连接时用于紧固各种机械部 件、管道和导管上的螺纹构件。
【背景技术】
[0004] 斯蒂尔逊式扳手（通常称为"管扳手"）或其它这样的扳手采用固定到柄部的踵式 钳口和还绕柄部上的点进行有限程度枢转的可动钩状钳口。通常，通过使螺纹构件在扳手 上旋转，钩状钳口可以相对于踵式钳口选择性地定位。当旋转力施加到柄部时，钩状钳口的 枢转动作使得钩状钳口和踵式钳口进一步靠近。从而，夹持力和转矩同时施加到工件。
[0005] 管扳手通常用于采用螺纹钩状钳口的领域，该螺纹钩状钳口可以利用螺纹构件或 螺母进行调节，以配合工件的尺寸。然而，由于扳手的重量或者工件的尺寸变化，而使得将 扳手放置在工件上可能是麻烦的。从而，对于操作者而言，通常在向柄部施加力之前，将扳 手抵靠在钩状钳口的柄脚部分上。即使如Ridge Tool Company (脊工具公司）的公开文献 "Proper Use of Pipe Wrenches (管扳手的正确使用）"中所述的，已知这是扳手的不正确 使用，但是这种情况仍然会出现。图1示出了扳手在工件上的这种通常错误的放置。具体 地，常规的管扳手10包括：具有下钳口构件30的柄部20 ;套筒部分40,其与柄部20固定或 一体地形成；可旋转螺纹构件50 ;以及可动上钳口 60。上钳口 60包括近侧端部62、外远侧 端部68、在端部62和68之间延伸的柄脚部分66、以及螺纹区域64。上钳口 60还包括上 钳口构件70。应当理解，通过旋转构件50,可以选择性地调节下钳口构件30和上钳口构件 70之间的距离。上钳口 60且具体地柄脚部分66限定了内表面67。在将工件5定位在钳 口构件30、70之间的情况下，使用者通常可以将扳手10抵靠在工件5上，从而使得柄脚表 面67和工件5之间进行接触。这种操作防止了钩状钳口的枢转动作，并且限制了钳口产生 夹持力的能力。因此，当施加转矩时，扳手可以在工件上滑动。另外，钩状钳口中的机械应 力由于力从工件传递到钩的柄脚而增大。可能导致钩状钳口失效。
[0006] 因此，需要提供一种管扳手，其在不正确使用的情况下不易受这些问题的影响，并 且在向扳手施加转矩的情况下，在定位在其钳口之间的工件上提供增大的夹持力。
【发明内容】
[0007] 在本发明的如下的产品和方法中处理与前述已知的技术相关的难题和缺陷。
[0008] 在一个方面中，本发明提供一种扳手，其包括具有不动下钳口部分的柄部和具有 悬置柄脚的可动上钳口。柄脚包括螺纹区域。扳手还包括与柄部刚性地连接的套筒。套筒 限定了通道，该通道的尺寸形成为用以可动地接纳上钳口的柄脚的至少一部分。扳手还包 括可旋转构件，该可旋转构件与上钳口的柄脚的螺纹区域螺纹接合。该构件可旋转地固定 到柄部和套筒中的至少一个。在旋转该构件的情况下，可以选择性地调节下钳口和上钳口 之间的距离。扳手还包括沿着上钳口的柄脚的表面的至少一部分设置的可变形构件，由此 消除柄脚与设置在下钳口和上钳口之间的工件之间的接触。
[0009] 在另一个方面中，本发明提供一种可调节扳手，其包括柄部，该柄部具有下钳口部 分，并且限定了延伸穿过柄部的通道。扳手还包括上钳口，该上钳口具有横向延伸的螺纹柄 脚。柄脚可动地设置在通道中。下钳口、柄脚的内表面以及上钳口共同限定了工件接合区 域。扳手还包括可旋转构件，该可旋转构件与上钳口的螺纹柄脚螺纹接合，并且与柄部可动 地保持。在旋转该构件的情况下，可以选择性地调节下钳口和上钳口之间的距离。并且，扳 手还包括沿着柄脚的内表面设置的由非金属可变形材料制成的区域。
[0010] 在又一个方面中，本发明提供一种扳手，其包括具有不动下钳口部分的柄部。扳手 还包括具有悬置柄脚的可动上钳口。柄脚包括螺纹区域。扳手还包括与柄部刚性地连接的 套筒。套筒限定了通道，该通道的尺寸形成为用以可动地接纳上钳口的柄脚的至少一部分。 扳手还包括可旋转构件，该可旋转构件与上钳口的柄脚的螺纹区域螺纹接合。该构件可旋 转地固定到柄部和套筒中的至少一个。在旋转该构件的情况下，可以选择性地调节下钳口 和上钳口之间的距离。扳手还包括间隔件构件，该间隔件构件沿着上钳口的柄脚的表面的 至少一部分设置，并且从柄部和套筒中的至少一个延伸，由此消除柄脚与设置在下钳口和 上钳口之间的工件之间的接触。
[0011] 在另一个方面中，本发明提供一种方法，该方法在向扳手施加转矩的情况下在扳 手的钳口之间定位的工件上提供增大的夹持力。扳手包括：（i)柄部，其具有静止下钳口部 分；（ii)可动上钳口，其具有悬置柄脚，该柄脚包括螺纹区域；（iii)套筒，其刚性地连接到 柄部，该套筒限定了通道，该通道的尺寸形成为用以可动地接纳上钳口的柄脚的至少一部 分；以及（iv)可旋转构件，其与上钳口的柄脚的螺纹区域螺纹接合，该构件可旋转地固定 到柄部和套筒中的至少一个。在旋转该构件的情况下，可以选择性地调节下钳口和上钳口 之间的距离。该方法包括：将间隔件构件附接到扳手，以消除柄脚与设置在下钳口和上钳口 之间的工件之间的接触。
[0012] 如将要实现的，本文描述的本发明能够具有其它和不同的实施例，其若干细节能 够在各个方面进行修改，这全部都没有脱离要求保护的本发明的范围。因此，附图和说明应 被视为是示例性的而非限制性的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1示出了常规管扳手的钳口之间的工件的典型的不期望放置。
[0014] 图2为根据本发明的具有钩状柄脚间隔件的优选实施例扳手的示意图。
[0015] 图3为根据本发明的具有可选形式的钩状柄脚间隔件的另一个优选实施例扳手 的示意图。
[0016] 图4和5为根据本发明的具有另一种可选形式的钩状柄脚间隔件的另一个优选实 施例板手的不意图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明提供一种斯蒂尔逊式扳手或管扳手，其具有间隔件、缓冲器或者定位在钩 状钳口的柄脚部分与扳手的钳口之间设置的工件之间的其它构件。根据具体应用，间隔件 或构件可以由可变形材料或刚性材料形成，如本文中更详细地描述的。根据扳手的类型和/ 或应用，间隔件可以设置在钩状钳口、柄部或其它部件上。通过间隔件的增加和使用，在与 工件初始接合期间，即使扳手抵靠在间隔件上，钩的枢转动作也是不间断的。从而，避免了 与前述不正确操作相关的问题，即缺乏夹持力以及机械应力增大。
[0018] 在提供了具有所述间隔件的管扳手之后，或者在间隔件安装在管扳手上之后，间 隔件抵靠在工件上或以其它方式与工件接触，由此防止工件与钩状钳口的柄脚之间的直接 接触。对于本发明的采用由可变形材料形成的间隔件的实施例而言，当向柄部施加力时，间 隔件的可变形材料被压缩在工件与钩状钳口的柄脚之间。从而，钩状钳口朝向踵式钳口枢 转，以产生显著增大的夹持力。因为可变形材料的弹性模量比钩状钳口的材料要小得多，所 以与钩的柄脚直接接触工件的情况相比，少量的力传递到钩状钳口的柄脚。这种相同的材 料特性允许可变形间隔件承受大量的应变而不损坏。
[0019] 间隔件或缓冲器定位在扳手上，使得钩状钳口的柄脚部分与定位在扳手的钳口之 间的工件之间不会发生直接接触。间隔件或缓冲器可以附连到扳手的一个或多个部件，或 者在制造期间与这样的部件一起形成或制造。通常，间隔件或缓冲器沿着钩状钳口的柄脚 的至少一部分保持。作为另外一种选择，间隔件或缓冲器固定到柄部的区域或者固定到另 一个部件。在这个可供选择的构造中，间隔件或缓冲器延伸到相对于钩状钳口的位置，使得 间隔件防止工件与钩状钳口的前述柄脚区域之间的接触。
[0020] 间隔件或缓冲器可以由可延展的或可变形的材料形成。总体上，各种材料可以用 于间隔件，只要它们的弹性模量或杨氏模量小于通常形成钩状钳口的材料（例如钢或铝） 的弹性模量或杨氏模量，并且这些材料可以承受在应用中出现的机械应变而不会塑性地或 永久性地变形。例如，在由Ridge Tool Company生产的RIDGID型号36直扳手的一种构造 中，在钩的柄脚与工件之间观察到〇. 032英寸的相对位移。从而，模量为0. 025 - 2MPa的丁 腈橡胶对于这种特定构造而言是优选的，以最小化部件的应力。相比之下，许多钢的杨氏模 量为大约200GPa，许多等级的铝的杨氏模量为大约70GPa。对于其它构造而言可以利用相 同的方法来选择材料；然而，对于可变形形式的间隔件而言，5GPA或更小的杨氏模量通常 是优选的。用于本发明的间隔件或缓冲器的优选材料的非限制性例子包括某些聚合物材 料，例如尼龙；聚苯乙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET);聚丙烯；聚乙烯，包括高 密度聚乙烯（HDPE)，中等密度聚乙烯，和低密度聚乙烯（LDPE);例如聚（四氟乙烯）（PTFE) 的特氟隆材料；橡胶；以及它们的组合。对于许多橡胶而言，橡胶是优选的。一般来讲，还优 选的是，选择用于间隔件或缓冲器的材料还是弹性体。选择用于间隔件或缓冲器的材料可 以是泡沫的，和/或包括各种添加剂、填料和/或其它试剂。通常，用于间隔件的可变形材 料是非金属材料。
[0021] 表1示出了以下能够用于可变形间隔件的若干种材料的列表或指南。表1还列出 了各种其它材料，并且用作适合于根据本发明的间隔件或缓冲剂的材料选择的指南。
[0022] 表1-各种材料的近似杨氏模量
[0023]
【权利要求】
1. 一种扳手，其包括： 柄部，所述柄部具有不动的下钳口部分； 可动的上钳口，所述上钳口具有悬置的柄脚，所述柄脚包括螺纹区域； 套筒，所述套筒刚性地连接到所述柄部，所述套筒限定了通道，所述通道的尺寸形成为 用以可动地接纳所述上钳口的柄脚的至少一部分； 可旋转构件，所述可旋转构件与所述上钳口的柄脚的螺纹区域螺纹接合，所述可旋转 构件可旋转地固定到所述柄部和所述套筒中的至少一个，其中在所述可旋转构件旋转的情 况下，所述下钳口和所述上钳口之间的距离被选择性地调节；以及 可变形构件，所述可变形构件沿着所述上钳口的柄脚的表面的至少一部分设置，由此 消除所述柄脚与设置在所述下钳口和所述上钳口之间的工件之间的接触。
2. 根据权利要求1所述的扳手，其中所述可变形构件附连到所述上钳口的柄脚。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的扳手，其中所述可变形构件附连到所述柄部和所 述套筒中的至少一个。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的扳手，其中所述可变形构件包括弹性体材料。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的扳手，其中所述可变形构件材料显示杨氏模量小 于 5GPa。
6. -种可调节的扳手，其包括： 柄部，所述柄部具有下钳口部分，并且限定了延伸穿过所述柄部的通道； 上钳口，所述上钳口具有横向延伸的螺纹柄脚，所述柄脚可动地设置在所述通道中，其 中所述下钳口、所述柄脚的内表面以及所述上钳口共同限定了工件接合区域； 可旋转构件，所述可旋转构件与所述上钳口的螺纹柄脚螺纹接合，并且与所述柄部可 动地夹持，其中在所述可旋转构件旋转的情况下，所述下钳口和所述上钳口之间的距离被 选择性地调节；以及 沿着所述柄脚的内表面设置的非金属可变形材料区域。
7. 根据权利要求6所述的扳手，其中所述可变形材料附连到所述上钳口的柄脚。
8. 根据权利要求6-7中任一项所述的扳手，其中所述可变形材料附连到所述柄部和所 述套筒中的至少一个。
9. 根据权利要求6-8中任一项所述的扳手，其中所述可变形材料显示弹性体特性。
10. 根据权利要求6-9中任一项所述的扳手，其中所述可变形材料显示杨氏模量小于 5GPa〇
11. 一种扳手，其包括： 柄部，所述柄部具有不动的下钳口部分； 可动的上钳口，所述上钳口具有悬置的柄脚，所述柄脚包括螺纹区域； 套筒，所述套筒刚性地连接到所述柄部，所述套筒限定了通道，所述通道的尺寸形成为 用以可动地接纳所述上钳口的柄脚的至少一部分； 可旋转构件，所述可旋转构件与所述上钳口的柄脚的螺纹区域螺纹接合，所述可旋转 构件可旋转地固定到所述柄部和所述套筒中的至少一个，其中在所述可旋转构件旋转的情 况下，所述下钳口和所述上钳口之间的距离被选择性地调节；以及 间隔件构件，所述间隔件构件沿着所述上钳口的柄脚的表面的至少一部分设置，并且 从所述柄部和所述套筒中的至少一个延伸，由此消除所述柄脚与设置在所述下钳口和所述 上钳口之间的工件之间的接触。
12. 根据权利要求11所述的扳手，其中所述间隔件构件包括刚性材料。
13. 根据权利要求11所述的扳手，其中所述间隔件包括可变形材料。
14. 一种在向扳手施加转矩的情况下在定位于所述扳手的钳口之间的工件上提供增大 的夹持力的方法，所述扳手包括：（i)柄部，所述柄部具有不动的下钳口部分；（ii)可动的 上钳口，所述上钳口具有悬置的柄脚，所述柄脚包括螺纹区域；（iii)套筒，所述套筒刚性 地连接到所述柄部，所述套筒限定了通道，所述通道的尺寸形成为用以可动地接纳所述上 钳口的柄脚的至少一部分；以及（iv)可旋转构件，所述可旋转构件与所述上钳口的柄脚的 螺纹区域螺纹接合，所述可旋转构件可旋转地固定到所述柄部和所述套筒中的至少一个， 其中在所述可旋转构件旋转的情况下，所述下钳口和所述上钳口之间的距离被选择性地调 节，所述方法包括： 将所述间隔件构件附接到所述扳手，以消除所述柄脚与设置在所述下钳口和所述上钳 口之间的工件之间的接触。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中通过将所述间隔件构件附连到所述上钳口、所 述套筒和所述柄部中的至少一个来进行附接。
16. 根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述间隔件构件材料显示杨氏模 量小于5GPa。
17. 根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述间隔件构件包括刚性材料。
【文档编号】B25B13/58GK104520071SQ201380042264
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】查理德·M.·昆德拉斯克, 詹森·伯格斯, 哥伦·R.·沙尔捷, 保罗·W.·格雷斯 申请人:艾默生电气公司