一种气动扳手的制作方法

本发明属于气动工具技术领域，特指一种气动扳手。

背景技术：

气压传动是风动技术与液压技术演变、发展而来，气压传动是以压缩空气作为工作介质传递运动和动力。由于气压传动的动力传递介质是取之不尽的空气，所以污染小，因此在自动化领域中具有广阔的发展前景，气压传动广泛应用于纺织、机械、汽车、电子、军事、钢铁、化工、食品、包装等行业中，随着原子能、空间技术、计算机技术等的发展，气压传动技术必将更加广泛地应用于各个工业领域。

气动扳手正是基于气压传动的原理，气动扳手被广泛应用在许多行业，如汽车修理、重型设备维修、产品装配、重大建设项目、安装钢丝螺套，以及其他任何一个地方的高扭矩输出需要。

气动扳手在实际使用过程中，一只手握着扳手手柄，往往另一手需要扶住被锁紧工具，当工件所需要调整气动扳手转向时，现有的气动扳手往往需要工作人员松开扶着工件的手，操作换向按钮使气动扳手实现换向，再扶住工件作业，作业效率较低；同时气动扳手换向机构复杂，故障率高，制造成本高，特别是连体气缸，由于其加工工序复杂，尺寸难以控制，同时还有漏气风险。

为了解决上述技术问题，申请号为“2018214110195”的发明公开了一种气动扳手，包括：外壳、进气阀、气缸、冲击架、打击块以及主轴；所述进气阀能够与所述气缸连通；所述气缸用于驱动所述冲击架转动；所述打击块与所述冲击架活动连接，所述打击块能够随所述冲击架的转动而冲击所述主轴，还能够相对于冲击架转动而避开所述主轴的受击部，并能够复位、继续随所述冲击架转动；所述打击块仅为一个，所述进气阀与所述气缸直接连通。

随后又在上述气动扳手的基础上，申请了申请号为“2018214844220”的发明，该发明通过在手柄内设置正转按钮和反转按钮，所述正转按钮与进气阀外侧壁上的第一齿形结构啮合，以控制进气阀旋转到第一位置，所述反转按钮与进气阀外侧壁上的第二齿形结构啮合，以控制进气阀旋转到第二位置，档位旋钮位于手柄上部主体的后端，气缸位于手柄上部主体内，所述气缸的端面设置有用于安装档位旋钮的档位旋钮安装槽，档位旋钮安装槽的侧壁上设置有泄流进口和泄流出口，所述档位旋钮在所述档位旋钮安装槽内转动到不同档位，则泄流进口和/或泄流出口的打开面积不同。

上述气动扳手虽然能够解决正反转控制时无法单手操作的问题，但需要调节输出扭矩大小时，气动扳手操作时依旧需要松开扶着工件的手，来操作气动扳手的档位旋钮，调整到合适的档位，再扶住工件作业；直接影响作业效率；同时，上述气动扳手是通过泄掉一部分气体从而降低高压气体的压力来实现档位的控制，控制精度较低并且对压缩气体的利用率不高，造成浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种档位调节方便、压缩气体利用率高的气动扳手。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种气动扳手，包括壳体，所述壳体的上端部设有用于容纳气缸的容置腔，所述壳体的下端部设有与容置腔连通的进气通道，所述气缸的进气端面与进气通道的上端开口相对设置，所述进气端面上左右对称设置有正转进气孔和反转进气孔，所述进气通道内设有用于控制正转进气孔和/或反转进气孔连通的换向阀，所述换向阀的外侧面上成型有齿状凸起，所述壳体的后端设有伸入壳体内并驱动换向阀正向旋转的正转按钮和驱动换向阀反向旋转的反转按钮，所述正转按钮和反转按钮的前端部均成型有与齿状凸起啮合的齿条，其特征在于：所述正转按钮或反转按钮上设有盲孔，所述盲孔内设有钢球以及驱动钢球往盲孔外移动的档位弹簧，所述盲孔外设有与壳体固连的档位片，所述档位片上沿正转按钮或反转按钮的移动方向间隔设置有与钢球配合的档位槽，所述档位片与对应的正转按钮或反转按钮的距离小于钢球的半径。

本气动扳手通过档位弹簧、钢球、档位片以及档位片上的档位槽进行配合，实现了直接按压正转按钮或反转按钮的方式对转速大小以及旋转方向进行控制，可以单手进行操作，用可单手换向和调速的结构取代复杂的换向机构，使气动扳手结构简便化，调节更为方便，降低使用故障率，节约成本；进一步的，加工工序简化，降低气动结构的漏气风险；同时，所有压缩气体均通过正转进气孔或反转进气孔进入到气缸内，压缩气体的利用率更高；进一步的，上述档位槽可以根据需要设置多个，一般设置六个档位，正转全速、正转高速、正转低速、反转低俗、反转高速和反转全速；上述的钢球也可为其他类似结构，比如一端是球面的销子。

在上述的一种气动扳手中，所述壳体的中部设有开口朝后的安装腔，所述安装腔的前侧壁设有两个与进气通道连通的通孔，所述两个通孔左右对称设置，所述正转按钮和反转按钮的前端部穿过对应的通孔并与换向阀相连。

上述安装腔位置的设计便于单手操作时大拇指按压正转按钮或反转按钮对档位或方向进行调节。

在上述的一种气动扳手中，所述安装腔的中部设有防止正转按钮和反转按钮脱出的卡扣，所述安装腔的上侧壁成型有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和第二凸块的下端面位于同一平面内并且所述第一凸块和第二凸块之间形成供卡扣滑入的第一卡槽，所述卡扣能够沿第一卡槽插入安装腔内并与壳体固连，所述卡扣的左侧壁和右侧壁上均设有限位槽，所述正转按钮和反转按钮设于卡扣的左右两侧并且正转按钮和反转按钮的侧壁上均设有与限位槽配合的限位块。

上述卡扣上限位槽的设计不仅能够对正转按钮和反转按钮起到导向作用，使正转按钮和反转按钮在移动过程中更加稳定，不会发生偏移，还能够对正转按钮和反转按钮进行限位，通过限位槽和限位块配合，避免正转按钮和反转按钮脱出；同时，上述卡扣在插入第一卡槽后可以通过超声波焊接将其与可以固连，进一步提高卡扣与壳体连接的牢固度。

在上述的一种气动扳手中，所述卡扣的前端设有便于限位块滑入限位槽的第一导向面，所述限位块的后端部设有与第一导向面配合的第二导向面。

上述第一导向面和第二导向面配合能够便于装配时将正转按钮和反转按钮插入安装腔内。

在上述的一种气动扳手中，所述第二凸块与安装腔的侧壁之间形成用于设置档位片的安装槽，所述安装腔的侧壁上设有与安装槽连通的滑槽，所述档位片能够从后往前沿滑槽插入安装槽内。

上述滑槽不仅能够对档位片起到一个导向作用，便于档位片插入安装槽内，同时还能够对档位片在竖向上进行固定，避免装配时和装配后档位片在竖向上发生改变，影响档位调节的效果。

在上述的一种气动扳手中，所述档位片的前端设有第三卡槽，所述安装槽内设有与第三卡槽配合的卡接凸起。

上述第三卡槽和卡接凸起配合能够实现档位片左右方向的定位，避免装配后档位片在左右方向上发生偏移，有利于提高稳定性；同时本气动扳手中的第三卡槽和卡接凸起均为u字型，能够实现自动定心，方便装配。

在上述的一种气动扳手中，所述第二凸块呈条状，所述档位片的后端部成型有向卡扣方向凸出的限位部，所述限位部的前端能够与第二凸块的后端抵靠，所述卡扣的后端成型有向档位片方向凸出的压板，所述压板的前端面能够与限位部的后端抵靠并将档位片固定。

上述档位片上的限位部、卡扣上的压板以及第二凸块三者配合，能够对档位片前后方向进行限定，避免装配后档位片在前后方向上发生偏移，有利于提高稳定性。

在上述的一种气动扳手中，所述正转进气孔和反转进气孔均为扇形且相对设置，所述换向阀内设有将换向阀沿轴线贯穿的通气孔，所述换向阀的上端面与进气端面密封贴合，所述换向阀的上端部为半圆形的通气孔出口以及半圆形的挡板，所述挡板的上端面上设有副排气槽，所述副排气槽的侧边设有至少一个副排气口，所述副排气口位于容置腔内，通过旋转换向阀控制正转进气孔和反转进气孔在半圆形通气孔内的面积来控制气缸内转子的转向和转速。

本换向阀上端部中半圆形的通气孔设计可以通过转动换向阀来调节转进气孔和反转进气孔在半圆形通气孔内的面积，从而控制气缸内转子的转向和转速，本气动扳手工作时，当转子上的叶片转动到靠近正转进气孔或反转进气孔时，转子上的叶片是与气缸的内壁密封连接的，比如正转的时候，气体从正转进气孔进入气缸内然后从气缸上端的排气孔排出，而随着转子的继续转动，当叶片与气缸内壁密封相接时，转子外壁、叶片和气缸内壁之间会形成一个密闭的容腔，该容腔内的气体会随着转子的继续转动被压缩，如果该气体无法排出的话，会影响转子的继续转动，而副排气槽的设计则可以作为副排气作用，当转子正转时，反转进气孔部分或全部与副排气槽连通，容腔内的气体可以通过反转进气孔进入到副排气槽内，然后通过副排气槽侧壁上设置的副排气口排入壳体的容置腔内，从而使本气动扳手能够正常运行。在上述的一种气动扳手中，所述通气孔内设有扇形的挡块，所述挡块与挡板的内侧面固连。

上述挡块的设计能够使本气动扳手的调节更为精准，如果不加挡块的话，那么除了正转进气孔全部与通气孔连通以及反转进气孔全部与通气孔连通这两种情形外，正转进气孔和反转进气孔均会有部分与通气孔连通，而两者同时连通势必会对档位的调节造成影响，比如想要调节到正转速度比全速慢一点，但依旧较快转速的时候，就很难调节甚至无法办到，因为此时反转进气孔也与通气孔连通，从反转进气孔进入到气缸内的压缩空气会对转子施加一个反转的力，极大的降低了转子的转速，从而使转子的转速很难调节到上述需要的速度，而增加了本挡块后，正转进气孔部分被挡板遮挡时，反转进气孔依旧处于被挡块遮挡的状态，没有压缩气体经过反转进气孔进入气缸内，因此能够轻松实现上述转速的调节。

在上述的一种气动扳手中，所述气缸的上端设置有排气孔，所述壳体内设有与容置腔连通的排气通道。

上述排气孔和排气通道的设计能够顺利将使用后的压缩气体排出，同时排气孔位于气缸的上端还能够避免排气孔对气缸内转子的转动造成影响，稳定性更好。

在上述的一种气动扳手中，所述档位槽呈弧形且包括从前到后依次设置的三个第一档位槽以及一个第二档位槽，三个第一档位槽的间距小于第二档位槽与最后一个第一档位槽的距离，所述第一档位槽的后槽壁与档位片下侧面的夹角α以及第二档位槽的前槽壁与档位片下侧面的夹角δ的角度范围为15°-30°，所述第一档位槽的前槽壁与档位片下侧面的夹角β以及第二档位槽的后槽壁与档位片下侧面的夹角γ的角度范围为35°-60°。

优选的，夹角α和夹角δ均为20°，所述夹角β和夹角γ均为45°，上述夹角α和夹角δ的设计便于钢球从第一档位槽滑出进入第二档位槽或者从第二档位槽滑出进入第一档位槽，而夹角β和夹角γ则是为了具有一定的档位感，在不影响钢球滑动的同时对钢球起到一定的阻挡作用，使用户在操作时能够感觉到较为明显的档位感，操作更为方便。

在上述的一种气动扳手中，所述档位片的后端部设有便于钢球滑入第二档位槽内的导向槽。

上述导向槽的设计在安装正转按钮和反转按钮时，能够对钢球起到导向作用，有助于钢球顺利地滑入到第二档位槽内。

本发明工作时，只手握着壳体下端部手柄的同时，使用大拇指推动正转按钮和反转按钮，带动换向阀正反旋转，依靠钢球、档位弹簧和档位片上档位槽的弹力变化，同时能精准控制档位的大小并控制扭矩输出的大小，从而单手操作，解放另一只手；与现有气动扳手相比，本发明合并换向与调速功能，简化产品了结构，节省成本的同时，实现单手操作。

与现有技术相比，本发明的技术效果为：

本气动扳手通过档位弹簧、钢球、档位片以及档位片上的档位槽进行配合，实现了直接按压正转按钮或反转按钮的方式对档位以及转子方向的进行控制，可以单手进行操作，调节更为方便；同时，所有压缩气体均通过正转进气孔或反转进气孔进入到气缸内，压缩气体的利用率更高。

附图说明

图1是本发明的整体竖向剖视图。

图2是本发明的正转按钮和反转按钮处的剖视图。

图3是本发明的安装腔处的剖视图。

图4是本发明的安装腔处的结构示意图。

图5是本发明的气缸的结构示意图。

图6是本发明的正转按钮、反转按钮和档位片的连接结构爆炸图。

图7是本发明的换向阀的结构示意图

图8是本发明的卡扣的结构示意图。

图9是本发明的档位片的整体结构示意图。

图10是本发明的档位片的剖视图。

图中，1、壳体；11、容置腔；12、进气通道；13、排气通道；2、气缸；21、进气端面；22、正转进气孔；23、反转进气孔；24、排气孔；3、换向阀；31、齿状凸起；32、通气孔；33、挡板；34、副排气槽；35、副排气口；36、挡块；41、正转按钮；42、反转按钮；43、齿条；44、盲孔；45、钢球；46、档位弹簧；47、限位块；471、第二导向面；5、档位片；51、档位槽；511、第一档位槽；512、第二档位槽；52、第三卡槽；53、限位部；54、导向槽；6、安装腔；61、通孔；62、第一凸块；63、第二凸块；64、第一卡槽；65、安装槽；66、滑槽；67、卡接凸起；7、卡扣；71、限位槽；72、第一导向面；73、压板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-10所示，本气动扳手包括壳体1，壳体1的上端部设有用于容纳气缸2的容置腔11，壳体1的下端部设有与容置腔11连通的进气通道12，气缸2的进气端面21与进气通道12的上端开口相对设置，进气端面21上左右对称设置有正转进气孔22和反转进气孔23，进气通道12内设有用于控制正转进气孔22和/或反转进气孔23连通的换向阀3，换向阀3的外侧面上成型有齿状凸起31，壳体1的后端设有伸入壳体1内并驱动换向阀3正向旋转的正转按钮41和驱动换向阀3反向旋转的反转按钮42，正转按钮41和反转按钮42的前端部均成型有与齿状凸起31啮合的齿条43，正转按钮41或反转按钮42上设有盲孔44，盲孔44内设有钢球45以及驱动钢球45往盲孔44外移动的档位弹簧46，盲孔44外设有与壳体1固连的档位片5，档位片5上沿正转按钮41或反转按钮42的移动方向间隔设置有与钢球45配合的档位槽51，档位片5与对应的正转按钮41或反转按钮42的距离小于钢球45的半径；气缸2的上端设置有排气孔24，壳体1内设有与容置腔11连通的排气通道13。上述排气孔24和排气通道13的设计能够顺利将使用后的压缩气体排出，，稳定性更好。

本气动扳手通过档位弹簧46、钢球45、档位片5以及档位片5上的档位槽51进行配合，实现了直接按压正转按钮41或反转按钮42的方式对转速大小以及旋转方向进行控制，可以单手进行操作，用可单手换向和调速的结构取代复杂的换向机构，使气动扳手结构简便化，调节更为方便，降低使用故障率，节约成本；进一步的，加工工序简化，降低气动结构的漏气风险；同时，所有压缩气体均通过正转进气孔22或反转进气孔23进入到气缸2内，压缩气体的利用率更高；进一步的，上述档位槽51可以根据需要设置多个，一般设置四个档位，正转全速、正转中速、正转低速和反转全速；上述的钢球45也可为其他类似结构，比如一端是球面的销子。

如图1-4所示，壳体1的中部设有开口朝后的安装腔6，安装腔6的前侧壁设有两个与进气通道12连通的通孔61，两个通孔61左右对称设置，正转按钮41和反转按钮42的前端部穿过对应的通孔61并与换向阀3相连；安装腔6的中部设有防止正转按钮41和反转按钮42脱出的卡扣7，安装腔6的上侧壁成型有第一凸块62和第二凸块63，第一凸块62和第二凸块63的下端面位于同一平面内并且第一凸块62和第二凸块63之间形成供卡扣7滑入的第一卡槽64，卡扣7能够沿第一卡槽64插入安装腔6内并与壳体1固连，卡扣7的左侧壁和右侧壁上均设有限位槽71，正转按钮41和反转按钮42设于卡扣7的左右两侧并且正转按钮41和反转按钮42的侧壁上均设有与限位槽71配合的限位块47。上述安装腔6位置的设计便于单手操作时大拇指按压正转按钮41或反转按钮42对档位或方向进行调节；上述卡扣7上限位槽71的设计不仅能够对正转按钮41和反转按钮42起到导向作用，使正转按钮41和反转按钮42在移动过程中更加稳定，不会发生偏移，还能够对正转按钮41和反转按钮42进行限位，通过限位槽71和限位块47配合，避免正转按钮41和反转按钮42脱出；同时，上述卡扣7在插入第一卡槽64后可以通过超声波焊接将其与可以固连，进一步提高卡扣7与壳体1连接的牢固度。

如图2、图6和图8所示，卡扣7的前端设有便于限位块47滑入限位槽71的第一导向面72，限位块47的后端部设有与第一导向面72配合的第二导向面471。上述第一导向面72和第二导向面471配合能够便于装配时将正转按钮41和反转按钮42插入安装腔6内。

如图3所示，第二凸块63与安装腔6的侧壁之间形成用于设置档位片5的安装槽65，安装腔6的侧壁上设有与安装槽65连通的滑槽66，档位片5能够从后往前沿滑槽66插入安装槽65内。上述滑槽66不仅能够对档位片5起到一个导向作用，便于档位片5插入安装槽65内，同时还能够对档位片5在竖向上进行固定，避免装配时和装配后档位片5在竖向上发生改变，影响档位调节的效果。

如图3、图6和图8所示，档位片5的前端设有第三卡槽52，安装槽65内设有与第三卡槽52配合的卡接凸起67；第二凸块63呈条状，档位片5的后端部成型有向卡扣7方向凸出的限位部53，限位部53的前端能够与第二凸块63的后端抵靠，卡扣7的后端成型有向档位片5方向凸出的压板73，压板73的前端面能够与限位部53的后端抵靠并将档位片5固定。上述第三卡槽52和卡接凸起67配合能够实现档位片5左右方向的定位，避免装配后档位片5在左右方向上发生偏移，有利于提高稳定性；同时本气动扳手中的第三卡槽52和卡接凸起67均为u字型，能够实现自动定心，方便装配；上述档位片5上的限位部53、卡扣7上的压板73以及第二凸块63三者配合，能够对档位片5前后方向进行限定，避免装配后档位片5在前后方向上发生偏移，有利于提高稳定性。

如图5和图6所示，正转进气孔22和反转进气孔23均为扇形且关于进气端面21的中心对称设置，换向阀3内设有将换向阀3沿轴线贯穿的通气孔32，换向阀3的上端面与进气端面21密封贴合，换向阀3的上端部为半圆形的通气孔32出口以及半圆形的挡板33，挡板33的上端面上设有副排气槽34，副排气槽34的侧边设有至少一个副排气口35，副排气口35位于容置腔11内，通过旋转换向阀3控制正转进气孔22和反转进气孔23在半圆形通气孔32内的面积来控制气缸2内转子的转向和转速。

本换向阀3上端部中半圆形的通气孔32设计可以通过转动换向阀3来调节转进气孔和反转进气孔23在半圆形通气孔32内的面积，从而控制气缸2内转子的转向和转速，本气动扳手工作时，当转子上的叶片转动到靠近正转进气孔22或反转进气孔23时，转子上的叶片是与气缸2的内壁密封连接的，比如正转的时候，气体从正转进气孔22进入气缸2内然后从气缸2上端的排气孔24排出，而随着转子的继续转动，当叶片与气缸2内壁密封相接时，转子外壁、叶片和气缸2内壁之间会形成一个密闭的容腔，该容腔内的气体会随着转子的继续转动被压缩，如果该气体无法排出的话，会影响转子的继续转动，而副排气槽34的设计则可以作为副排气作用，当转子正转时，反转进气孔23部分或全部与副排气槽34连通，容腔内的气体可以通过反转进气孔23进入到副排气槽34内，然后通过副排气槽34侧壁上设置的副排气口35排入壳体1的容置腔11内，从而使本气动扳手能够正常运行。在上述的一种气动扳手中，通气孔32内设有扇形的挡块36，挡块36与挡板33的内侧面固连。

上述挡块36的设计能够使本气动扳手的调节更为精准，如果不加挡块36的话，那么除了正转进气孔22全部与通气孔32连通以及反转进气孔23全部与通气孔32连通这两种情形外，正转进气孔22和反转进气孔23均会有部分与通气孔32连通，而两者同时连通势必会对档位的调节造成影响，比如想要调节到正转速度比全速慢一点，但依旧较快转速的时候，就很难调节甚至无法办到，因为此时反转进气孔23也与通气孔32连通，从反转进气孔23进入到气缸2内的压缩空气会对转子施加一个反转的力，极大的降低了转子的转速，从而使转子的转速很难调节到上述需要的速度，而增加了本挡块36后，正转进气孔22部分被挡板33遮挡时，反转进气孔23依旧处于被挡块36遮挡的状态，没有压缩气体经过反转进气孔23进入气缸2内，因此能够轻松实现上述转速的调节。

如图9和图10所示，档位槽51呈弧形且包括从前到后依次设置的三个第一档位槽511以及一个第二档位槽512，三个第一档位槽511的间距小于第二档位槽512与最后一个第一档位槽511的距离，第一档位槽511的后槽壁与档位片5下侧面的夹角α小于第一档位槽511的前槽壁与档位片5下侧面的夹角β，第二档位槽512的后槽壁与档位片5下侧面的夹角γ大于第二档位槽512的前槽壁与档位片5下侧面的夹角δ；档位片5的后端部设有便于钢球45滑入第二档位槽512内的导向槽54。

上述的夹角α和夹角δ均为20°左右，夹角β和夹角γ均为45°左右，上述夹角α和夹角δ的设计便于钢球从第一档位槽滑出进入第二档位槽或者从第二档位槽滑出进入第一档位槽，而夹角β和夹角γ则是为了具有一定的档位感，在不影响钢球滑动的同时对钢球起到一定的阻挡作用，使用户在操作时能够感觉到较为明显的档位感，操作更为方便；上述导向槽的设计在安装正转按钮和反转按钮时，能够对钢球起到导向作用，有助于钢球顺利地滑入到第二档位槽内。

本发明工作时，只手握着壳体1下端部手柄的同时，使用大拇指推动正转按钮41和反转按钮42，带动换向阀3正反旋转，依靠钢球45、档位弹簧46和档位片5上档位槽51的弹力变化，同时能精准控制档位的大小并控制扭矩输出的大小，从而单手操作，解放另一只手；与现有气动扳手相比，本发明合并换向与调速功能，简化产品了结构，节省成本的同时，实现单手操作。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明权利要求所定义的保护范围之内。