带有扭力控制的活动扳手的制作方法

本发明涉及扳手领域，尤其涉及一种带有扭力控制的活动扳手。

背景技术：

扳手是一种常用的安装与拆卸工具，利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓或螺母的开口或套孔固件的手工工具；扳手通常在柄部的一端或两端制有夹持螺栓或螺母的开口或套孔，使用时沿螺纹旋转方向在柄部施加外力，就能拧转螺栓或螺母。扳手通常又分为死扳手和活扳手，死扳手为一端或两端制有固定尺寸的开口，用以拧转一定尺寸的螺母或螺栓；而活扳手为开口宽度可在一定尺寸范围内进行调节，能拧转不同规格的螺栓或螺母。

在我们平时的生活当中或者工业设计上，我们需要对不同尺寸规格的螺栓或螺母进行安装与拆卸，若使用死扳手，则需要备有不同口径大小的扳手，携带沉重，使用不便，而通常我们使用的活扳手为一侧固定钳口，一侧活动钳口，通过螺纹传动使活动钳口运动，从而形成不同开口的钳口，然而该活扳手通过左右两侧夹持住螺栓或螺母时，在往某个方向转动时，施压的作用力集中在螺栓或螺母的边角上，容易对螺栓或螺母的边角造成损伤，比如出现外六角圆头等的磨边现象。

由于目前的多边螺栓或螺母常见的均为正六角，故而在针对这种现象时，人们设计的目标基本上集中在六角螺栓或六角螺母上，下面以六角螺栓为例；如专利申请号201210421085.1的一种多用扳手， 通过六个可以调节的羊角螺杆来控制卡头，使卡头上的V型凹槽分别卡在正六角螺栓的六个角上，不仅增加了受力点，而且将主要受力点从易损伤的边角上转移到不易损伤的面上，避免了外六角圆头等的磨边现象，然而该设计在夹紧的过程中需要对六个羊角螺杆分别进行调节，不易控制且费时耗力。

在此基础上，专利申请号201510746558.9的可调节口径尺寸的快速扳手，通过对上下两个压板的控制，使内侧角为120°的两个压板分别夹持住六角螺栓的两个角，形成四个约束面，不易打滑，在此情况下，当扳手开始拧六角螺栓时，存在四个主要受力点，且主要受力点的位置不易损伤的面上；专利申请号201510620355.5的一种带试电笔的扳手，通过滑块前方的V型开口进行夹持，由调节螺栓控制滑动，从而夹持不同尺寸的六角螺栓；然而以上关于调节口径扳手的技术方案，与被拧转的六角螺栓接触的机构器件，在调节口径时均为水平滑动，水平滑动方式无论是夹持的力度、还是拧转时的支撑力都较小，在有些情况下，会出现拧转不动的现象，若使用较大的夹持力或者拧转力时，又容易出现打滑，甚至损坏相应的传动机构。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题提供一种带有扭力控制的活动扳手，通过螺纹连接，使得推杆旋转前进，在夹持后具有自锁效果，不易打滑，且能提供较大的夹持力度和拧转支撑力，减少因拧转力过大造成的工具损坏。

为实现上述目的，达到上述效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种带有扭力控制的活动扳手，包括能拧转螺栓或螺母的扳手主体、与扳手主体连接的手柄，扳手主体包括推杆、调节推杆运动的传动机构、带动推杆一起旋转的拧转机构；在拧转机构的垂直一侧开有与推杆一一对应的螺孔，传动机构包括扭力控制器；螺孔与推杆螺纹连接，使推杆在螺孔的配合下旋转前进，在人为扭力过大的情况下打滑，避免内部器件因为扭力过大而造成的损坏。

作为传动机构的一种优选方式，扳手主体包括基座，传动机构包括位于基座内的夹紧旋转盘、调节夹紧旋转盘转动的调节机构，该调节机构与夹紧旋转盘的垂直一侧传动连接，夹紧旋转盘水平一侧与推杆传动连接，从而使调节机构调节夹紧旋转盘旋转，夹紧旋转盘带动推杆螺旋前进。

作为拧转机构的一种优选方式，拧转机构包括位于基座内的拧转旋转盘，该拧转旋转盘与夹紧旋转盘连接，拧转旋转盘的垂直一侧与调节机构传动连接，在推杆处于夹持后，调节机构带动夹紧旋转盘、拧转旋转盘一起旋转，从而带动推杆水平旋转，起到拧转螺栓或螺母的效果

作为调节机构的一种优选方案，调节机构包括设置在手柄外侧的调节器，调节器通过调节驱动杆连接有调节驱动轮，调节驱动轮在调节器的水平移动下，只与夹紧传动轮啮合连接或是同时与夹紧传动轮、拧转传动轮连接，夹紧传动轮通过夹紧支杆与夹紧螺杆连接，夹紧螺杆与夹紧旋转盘的垂直一侧传动连接；拧转传动轮通过拧转支杆与拧转螺杆连接，拧转螺杆与拧转旋转盘的垂直一侧传动连接。

对调节机构的进一步优选方式，调节驱动杆、夹紧支杆、拧转支杆上设置有固定卡环，使调节驱动杆、夹紧支杆、拧转支杆在旋转时不发生水平移动；在调节驱动杆上设置限位装置，在进行夹紧时，限位装置限制拧转传动轮转动，将扭力控制器设置在调节驱动杆上，在扭力过大的情况下，人虽然作用在调节器上，但在扭力控制器上打滑，即后面的机构器件均不运动。

作为夹紧螺杆和夹紧旋转盘、拧转螺杆与拧转旋转盘传动连接的一种优选方案，夹紧螺杆包括夹紧螺纹，拧转螺杆包括拧转螺纹，夹紧旋转盘包括在垂直一侧上与夹紧螺纹啮合的夹紧斜齿，拧转旋转盘包括在垂直一侧上与拧转螺纹啮合的拧转斜齿，使得夹紧螺杆与夹紧旋转盘的垂直一侧、拧转螺杆与拧转旋转盘的垂直一侧均形成蜗轮蜗杆传动。

作为夹紧旋转盘和推杆传动连接的一种优选方案，夹紧旋转盘包括在水平一侧的旋转直齿，推杆的表面在纵向上形成与旋转直齿啮合的径向轮齿，使得夹紧旋转盘的水平一侧与推杆形成圆柱齿轮传动。

作为推杆和螺孔螺纹连接的一种优选方案，推杆的表面在横向上形成径向外螺纹，螺孔上设置有与径向外螺纹啮合的径向内螺纹，使得推杆与螺孔形成轴向螺旋传动。

作为进一步的优选方案，夹紧旋转盘包括使夹紧旋转盘与基座内侧壁滑动连接的卡环。

为了便于推杆的安装，在推杆的尾部上设置有与工具配合拧转的开槽，比如一字槽型、十字槽型、梅花槽型、六角槽型等等；同时，让推杆指向同一圆心，保证与螺栓或螺母的面积接触。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一种带有扭力控制的活动扳手，通过手柄外侧的调节器进行前后移动，使夹紧旋转盘、拧转旋转盘在不同情况进行旋转，从而带动推杆螺旋前进或旋转，分别完成夹持和拧转两个动作；在处于夹持下，螺纹具有自锁能力，不易打滑松动，推杆和螺孔之间因螺纹连接所形成的接触面积，使得该传动方式能提供较大的拧转支撑力；同时，多级传动的方式以及螺纹连接所形成的接触面积，使得该传动方式能提供较大的夹持力度；从而便于用户对螺栓或螺母进行力度较大的拧转，减少因拧转力过大造成的工具损坏，同时扭力控制器在扭力过大的情况下打滑，避免内部器件因为扭力过大而造成的损坏。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的带有扭力控制的活动扳手的整体结构示意图；

图2为本发明涉及的带有扭力控制的活动扳手的内部拆解示意图；

图3为图2中A区域的放大示意图；

图4为图2中B区域的放大示意图；

图5为图2在不同立体视角下进行部分剖切的结构示意图；

图6为图5中C区域的放大示意图；。

其中，上述附图包括如下附图标记：扳手主体1、手柄2、调节器3、夹紧旋转盘4、推杆5、基座6、拧转旋转盘7、夹紧螺杆31、夹紧支杆32、固定卡环33、调节驱动杆34、拧转螺杆35、拧转支杆36、调节驱动轮37，夹紧传动轮38、拧转传动轮39、限位装置310、夹紧螺纹311、扭力控制器312、拧转螺纹351、夹紧斜齿41、旋转直齿42、旋转卡环43、径向轮齿51、径向外螺纹52、开槽53、基座底盘61、拧转斜齿71、螺孔72、径向内螺纹73、开口74。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明：

如图1所示，一种带有扭力控制的活动扳手，本发明的较佳实施例是针对目前市场上最常见的六角螺栓或螺母设计的，包括扳手主体1、手柄2、调节器3、六根推杆5、基座6，其中，调节器3设置在手柄2的尾部，手柄2与扳手主体1连接，六根推杆5设置在扳手主体1上，手柄2上有供用户调节扭力控制器312的缺口。

图2是将图1中的内部拆解，去掉基座6和手柄2外壳部分，拧转旋转盘7位于夹紧旋转盘4的上方；推杆5与拧转旋转盘7的垂直一侧连接，该推杆5之间的角度为60°，为环形均匀分布在拧转旋转盘7上，基座6包括支撑夹紧旋转盘4的基座底盘61，将扭力控制器312设置在调节驱动杆34上，用户可以调节扭力限制值，当用户作用在调节器3上的扭力超过扭力限制值，扭力控制器312上打滑，使连接扭力控制器312前端的调节驱动杆34不运动，从而避免内部器件因为扭力过大而造成的损坏。

结合图3和图4，对图2中A、B区域的放大图可知，在拧转旋转盘7的垂直一侧开有六个螺孔72，该螺孔72与推杆5螺纹连接，且一一对应；调节器3通过调节驱动杆34与调节驱动轮37连接，图中所示为在初始状态时，调节驱动轮37与夹紧传动轮38啮合连接，但不与拧转传动轮39连接，夹紧传动轮38通过夹紧支杆32与夹紧螺杆31连接，该夹紧螺杆31与夹紧旋转盘4的垂直一侧传动连接，从而通过调节器3，带动夹紧旋转盘4旋转，夹紧旋转盘4与拧转旋转盘7之间存在着滑动摩擦力，但拧转传动轮39受到限位装置310的限制，使其拧转传动轮39、拧转旋转盘7在夹持阶段时候保持不动；同时调节驱动杆34、夹紧支杆32、拧转支杆36上设置有固定卡环33，使调节驱动杆34、夹紧支杆32、拧转支杆36在旋转时不发生水平移动。

未在图2-4中显示但从图中可以看到的，在调节器3向后水平移动，调节驱动轮37会同时与夹紧传动轮38、拧转传动轮39连接，此时拧转传动轮39通过拧转支杆36与拧转螺杆35连接，拧转螺杆35与拧转旋转盘7的垂直一侧传动连接；夹紧传动轮38通过夹紧支杆32与夹紧螺杆31连接，该夹紧螺杆31与夹紧旋转盘4的垂直一侧传动连接，从而通过调节器3，带动夹紧旋转盘4和拧转旋转盘7一起旋转，从而拧转螺栓或螺母。

在图5中，在推杆5的尾部上设置有与工具配合拧转的开槽53，该较佳实施例如图所示为十字槽型，通过该开槽53，使得推杆5的安装更加方便且快速。

在图6中，在拧转旋转盘7内形成了仅保留螺孔72的实体部分，实体部分在夹持或拧转时提供较大的支撑强度，其中夹紧旋转盘4包括卡环43，该卡环43使夹紧旋转盘4与基座6内侧壁滑动连接，同时由基座底盘61支撑着夹紧旋转盘4的底部，拧转旋转盘7则由夹紧旋转盘4的外沿支撑，均为滑动连接；在拧转旋转盘7内实体部分的底部设有供推杆5和夹紧旋转盘4接触的开口74，以便于推杆5和夹紧旋转盘4之间的连动关系。

同时，关于各传动机构的实现方式，如图3中所示，螺孔72上设置有径向内螺纹73，夹紧螺杆31包括夹紧螺纹311，拧转螺杆35包括拧转螺纹351，夹紧旋转盘4包括在垂直一侧上的夹紧斜齿41，拧转旋转盘7包括在垂直一侧上的拧转斜齿71；如图6所示，夹紧旋转盘4包括在水平一侧的旋转直齿42，推杆5的表面在纵向上形成径向轮齿51，在横向上形成径向外螺纹52。

由上述传动机构实现传动的方式，如图3所示，夹紧螺杆31上的夹紧螺纹311与夹紧旋转盘4垂直一侧上的夹紧斜齿41啮合连接，使夹紧螺杆31与夹紧旋转盘4的垂直一侧形成蜗轮蜗杆传动；拧转螺杆35上的拧转螺纹351与拧转旋转盘7垂直一侧上的拧转斜齿71啮合连接，使拧转螺杆35与拧转旋转盘7的垂直一侧均形成蜗轮蜗杆传动；如图6所示，夹紧旋转盘4上水平一侧的旋转直齿42与推杆5表面的径向轮齿51啮合连接，使夹紧旋转盘4的水平一侧与推杆5形成圆柱齿轮传动；推杆5表面的径向外螺纹52与螺孔72上的径向内螺纹73螺纹连接，使得推杆5与螺孔72形成轴向螺旋传动，推杆5与螺孔72螺纹连接时，两者的接触面积较大，能够提供较大的拧转支撑力，同时，多级连动的方式，使得最后作用于螺栓或螺母上的夹持力也相对较大。

综上所述，以拧转正六角螺栓为例，本发明在进行夹持时的工作过程如下：

（1）、将基座6对准需要拧动的正六角螺栓；

（2）、假设目前六根推杆5所形成的夹持口比正六角螺栓的尺寸要小，即需要较大的夹持口径，在初始状态下，调节驱动轮37只与夹紧传动轮38啮合连接，则逆时针转动调节器3，通过调节驱动杆34，带动调节驱动轮37、夹紧传动轮38逆时针转动，夹紧传动轮38通过夹紧支杆32，带动夹紧螺杆31逆时针转动，通过夹紧螺纹311与夹紧斜齿41的蜗轮蜗杆传动，带动夹紧旋转盘4逆时针运动；

（3）、位于夹紧旋转盘4上的旋转直齿42与径向轮齿51的圆柱齿轮传动，带动推杆5逆时针旋转；

（4）、由于径向外螺纹52与径向内螺纹73为正旋螺纹，通过推杆5表面的径向外螺纹52与径向内螺纹73的轴向螺旋传动，当推杆5逆时针旋转时，推杆5沿着螺孔72向外径向移动，即六根推杆同时向外径向移动，形成较大的夹持口径；

（5）、在夹持口径大于正六角螺栓的尺寸时，停止转动调节器3，并将基座6套在正六角螺栓上，使六根推杆5一一对应正六角螺栓六个面的中心位置；

（6）、此时，顺时针转动调节器3，使推杆5向内径向移动，直到与正六角螺栓的面接触，并进一步顺时针转动调节器3，使推杆5与正六角螺栓处于夹持状态；

（7）、通过手柄2转动正六角螺栓，取出正六角螺栓后，逆时针转动调节器3，使推杆5向外径向移动，松开正六角螺栓后即可。

（8）、若步骤（2）中，六根推杆5所形成的夹持口径比正六角螺栓的尺寸要大，则直接进行（5）-（7）步骤即可。

在以上的工作过程中，对于存在边的数量为6的倍数且可以松动的器件来说同样适用，比如、正六角螺母、正十二角螺栓等，而不能局限于正六角螺栓来看待。

当完成夹持之后，本发明对正六角螺栓拧转时的工作过程如下：

（1）、在完成夹持后，向后移动调节器3，此时，调节驱动轮37同时与夹紧传动轮38、拧转传动轮39啮合连接，用户逆时针转动调节器3，通过调节驱动杆34，带动调节驱动轮37逆时针转动，使夹紧传动轮38、拧转传动轮39也进行逆时针转动，夹紧传动轮38通过夹紧支杆32，带动夹紧螺杆31逆时针转动，通过夹紧螺纹311与夹紧斜齿41的蜗轮蜗杆传动，带动夹紧旋转盘4逆时针运动；拧转传动轮39通过拧转支杆36，带动拧转螺杆35逆时针转动，通过拧转螺纹351与拧转斜齿71的蜗轮蜗杆传动，带动拧转旋转盘7逆时针运动，使夹紧旋转盘4、拧转旋转盘7以相同的速度同时旋转，即夹紧旋转盘4、拧转旋转盘7保持同步旋转，但又相对不动。

（2）、六根推杆5随着拧转旋转盘7的旋转而旋转，由于夹紧旋转盘4、拧转旋转盘7之间保持相对不动，所以此时位于夹紧旋转盘4上的旋转直齿42与径向轮齿51的圆柱齿轮也保持相对不动，同步旋转。

（3）、推杆5随着拧转旋转盘7的旋转产生的力度作用于正六角螺栓上，使其正六角螺栓受到一个拧转力，并随着拧转旋转盘7的旋转而旋转，从而被拧开。

（4）、当正六角螺栓被拧开后，向前移动调节器3，此时调节驱动轮37只与夹紧传动轮38啮合连接，对调节器3做逆时针转动，推杆5向外径向移动，松开正六角螺栓后即可。

在以上对在以上的工作过程中，对于存在边的数量为6的倍数且可以松动的器件来说同样适用，比如、正六角螺母、正十二角螺栓等，而不能局限于正六角螺栓来看待；同时，在实际过程中，可以采用逆时针转动调节器3产生逆时针的旋转，也可以采用顺时针转动调节器3产生顺时针的旋转，并不构成对本发明的限制。

本发明的第二实施例，在较佳实施例的基础上，将径向外螺纹52与径向内螺纹73变换为反旋螺纹，则整个工作过程如下：

（1）、将基座6对准需要拧动的正六角螺栓；

（2）、假设目前六根推杆5所形成的夹持口比正六角螺栓的尺寸要小，即需要较大的夹持口径，顺时针转动调节器3，通过夹紧支杆32，带动夹紧螺杆31顺时针转动，通过夹紧螺纹311与夹紧斜齿41的蜗轮蜗杆传动，带动夹紧旋转盘4顺时针运动；

（3）、位于夹紧旋转盘4上的旋转直齿42与径向轮齿51的圆柱齿轮传动，带动推杆5顺时针旋转；

（4）、由于径向外螺纹52与径向内螺纹73为反旋螺纹，通过推杆5表面的径向外螺纹52与径向内螺纹73的轴向螺旋传动，当推杆5顺时针旋转时，推杆5沿着螺孔72向外径向移动，即六根推杆同时向外径向移动，形成较大的夹持口径；

（5）、在夹持口径大于正六角螺栓的尺寸时，停止转动调节器3，并将基座6套在正六角螺栓上，使六根推杆5一一对应正六角螺栓六个面的中心位置；

（6）、此时，逆时针转动调节器3，使推杆5向内径向移动，直到与正六角螺栓的面接触，并进一步向后转动夹紧螺杆31，使推杆5与正六角螺栓处于夹持；

（7）、通过手柄2转动正六角螺栓，取出正六角螺栓后，顺时针转动调节器3，使推杆5向外径向移动，松开正六角螺栓后即可。

（8）、若步骤（2）中，六根推杆5所形成的夹持口径比正六角螺栓的尺寸要大，则直接进行（5）—（7）步骤即可。

由于径向外螺纹52与径向内螺纹73在拧转时为相对不变的状态，所以在拧转时，只在拧转时的工作过程中变更了（4），具体如下：

（4）、当正六角螺栓被拧开后，向前移动调节器3，此时调节驱动轮37只与夹紧传动轮38啮合连接，对调节器3做顺时针转动，推杆5向外径向移动，松开正六角螺栓后即可。

本发明的第三实施例，在较佳实施例的基础上，对位于调节驱动杆34上的固定卡环33，在调节器3向前或向后移动至目标位置后，手柄2内装有固定该固定卡环33的活动机构。

本发明的第四实施例，在较佳实施例的基础上，将开槽53的槽型变为一字槽型。

本发明的第五实施例中，在在较佳实施例的基础上，将推杆5与螺孔72的数量从六修改为三，使其能适用于边的数量为3的倍数且可以松动的器件。

本发明的第六实施例中，在在较佳实施例的基础上，将推杆5与螺孔72的数量从六修改为四，使其能适用于边的数量为4的倍数且可以松动的器件。

本发明的第七实施例中，在在较佳实施例的基础上，将推杆5与螺孔72的数量从六修改为五，使其能适用于边的数量为5的倍数且可以松动的器件。

基于较佳实施例、第五、六、七实施例的基础上，可知，当将推杆5与螺孔72的数量修改为六以上的数量，应当视为等同变化，属于本发明的等效实施例；基于第二、三、四的基础上，只是对较佳实施例进行如同第二、三、四实施例那样的替换或修改进行简单的组合，也应当视为等同变化，比如在较佳实施例的基础上，将径向外螺纹52与径向内螺纹73变换为反旋螺纹，在手柄2内设置有固定该固定卡环33的活动机构，这样形成的第八实施例，只是对第二、三实施例进行简单的合并修改，应当视为等同变化，属于本发明的等效实施例；当然，基于上述两种情况的变化，比如修改数量和改变螺纹方向结合一起形成的新实施例，也应当视为等同变化，属于本发明的等效实施例。

同时，不应当被较佳实施例限制的技术方案，还包括推杆5与螺孔72在基座6的位置可以角度不相等且不均匀分布、夹紧螺杆31和夹紧旋转盘4传动连接的方案、夹紧旋转盘4和推杆5传动连接的方案、推杆5和螺孔72螺纹连接的方案等等。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。