专利名称:带可释放锁头的开口棘轮状扳手的制作方法
本发明一般地涉及手工工具，特别是涉及带有可拆卸开口套筒和用于把扳手头锁定在扳手柄上和使扳手头从扳手柄上释放的装置的双向开口扳手。
在机械、液压、气功、电气等设备中，通常是用螺纹紧固件组装零部件，最常见最通用的这种紧固件是螺母和螺栓。开始组装时，必须把这些紧固件固紧，而后，为了进行检修和/或安装新部件，有时必须松开或拆掉这些紧固件。当然，希望转动螺纹紧固件的速度合乎要求，因为这将节省时间和金钱。为此目的，已经研制和广泛销售了能够连续或分步旋转紧固件的“快速扳手”，包括用动力或用人工推动的。用人工的有两种基本类型，称为棘轮盒扳手和套筒棘轮扳手。这两种类型的扳手都采用完全围绕紧固件圆周的全圆或闭合套筒啮合件，紧固件可以是螺母或螺栓头，最普通的是六角形的。
由于空间的限制或管线、管道或者电缆穿过螺母中心而不能使用闭口套筒工具，不得不使用开口扳手的情况是很常见的。用这种简单的单件工具，使用者必须取下并重复使用多次，直到转动完成，在手柄的活动空间很小的地方，常常需要在连续使用中翻转扳手。这是浪费时间，令人烦厌和不经济的。
因此，需要一种棘轮或连续旋转扳手，它相当于开口的传统棘轮盒扳手或套筒棘轮扳手。为了发挥最大效用，这种扳手应当尽可能地小巧。最好不大于与其相当的闭口套筒扳手。为了取得商业上的成功，这种扳手必须能够以相当低的成本制造，而且操作必须可靠，并经久耐用，如果这种扳手用于扩口螺母等，它必须有这种特征具备某些装置，在完成转动操作后，能够容易地把套筒旋转到其开口位置，以便能把工具从工件上取下。
尽管开口棘轮式扳手在先有技术中广为人知，但尚未有任何一种获得了商业上的显著成功，因为这种扳手都在尺寸、耐久性、复杂性、使用方便或制造成本这些方面有这样或那样的缺点。这些缺点的存在是因为这些扳手通常使用的传统棘轮机构是采用棘爪、枢销、弹簧和齿，这些棘轮机构的运动基本上总是在X-Y平面即扳手的旋转平面内。
因此，本发明的主要目的是通过提供一种新颖的双向、开口、可连续旋转的棘轮式人工扳手来克服先有技术的缺点，这种扳手的转矩传递元件很少，简单而又坚固，这种扳手有在Z平面即横断面内的运动。因此，只要具备上述必须的和希望的特征，就能避免先有技术机构的各种缺点。本发明的另一个优点是仅增加很少的成本就可把扳手制成双头的，以适应两种不同尺寸的紧固件。本发明的再一个优点是这种扳手可用作通用的传动手柄，手柄中可放入各种尺寸的开口嵌入件或套筒，使这种工具相当于开口的传统套筒棘轮扳手。
本发明的其它目的是提供一种能够方便和快速地旋转螺纹紧固件的开口人工扳手，它可双向操作，制造成本低，本身紧固耐用，所包括的零件数目极少，带有便于把套筒移至其开口位置的装置，可制成双头、两种尺寸，并能用作带有各种尺寸的侧开套筒嵌入件的通用传动手柄。
参照附图从下文的说明中可以更清楚地了解本发明的上述的和其它的特征、目的和优点。
概括地说，本发明提供一种扳手，这种扳手手柄和扳手头的横截面均为空心状，扳手头端为固定的开口弧形颚板。一圆柱形的侧开套筒可旋转地装在颚板内。绕套筒圆周上对称排列着一排齿，这一排齿占据上下颚板之间的套筒表面下半部垂直面积的几分之一。扳手头内和扳手柄的前后端内装有一细长连接件。手柄的一面上有一纵向开口或槽。连接件形成一细长的，凸起的平部分，该平部分穿过开口或槽向外凸出。凸起部分和开口的侧边之间的可滑动接触使连接件能自由地向内和向外移动，但不能纵向或侧向移动。装在凸起部分和手柄的底壁之间的一只片簧朝外推连接件。连接件前端的厚度稍小于颚板之间距离的一半，连接件端部为弧形缘，弧形缘上有一排与套筒圆周上的齿形状和大小相同，与套筒上的齿啮合的尖齿。连接件端部的齿排的弧长大于套筒上的齿排的间断处的弧长，从而保证连接件上有足够数目的齿，无论套筒旋转方向如何，这些齿总是能啮合的，套筒上部有一个从扳手头的上表面突出的表面粗糙的小凸起，其上有便于把套筒转到其正常的起始开口位置的旋钮装置。
在使用这种扳手时，使用者将其放到紧固件上，握紧并转动手柄。握紧力向内移动连接件，使两套齿充分啮合，从而把套筒锁定在手柄上，以传递转矩。在转动行程的末端，使用者稍微放松握力，使齿脱离啮合，移动手柄返回其起始位置。
在紧固或松开工序完成时，如果紧固件是扩口螺母，使用者把扳手沿轴向从螺母上滑下，然后用手把套筒旋转到其开口位置，以便能把扳手从安装着螺母的管道或电缆上取下。
以下参照下列附图更充分地描述本发明的上述的和其它的特征。
图1是本发明的立体图;
图2是沿图1的2-2线取出的表示本发明的剖视图，其中齿未标出;
图3是用于本发明的连接件的立体图;
图4是类似于图2的表示本发明的剖视图，其中连接件处于使用中的压下位置，使齿啮合;
图5是沿图2的5-5线取出的剖视图;
图6是沿图5的6-6线取出的剖视图;
首先参照图1，本发明的扳手总体由数字1表示，该扳手有带上面3和下面4的扳手体2。扳手体2有一细长的手柄部分5和扳手头6，扳手头6包括一对颚板7，颚板7由上下颚板构成，上下颚板之间围成开口8。
如图2所示，连接件9有一前凹缘10，前凹缘10上有朝下的齿12。连接件9上有四处直角弯曲，形成一个细长的凸起部分11。
如图6所示，带有侧开口14的套筒13可旋转地装在颚板7中，套筒13至少有两个工作啮合面15，但在所示的优选实施例中，有四个工作啮合面，这最适合于六角形紧固件，六角形紧固件是常用的。在仅用于方形的螺母和螺栓头的实施例中，套筒中央开口应当有三个互为直角的工作啮合面。
套筒13带有毂17，毂17在包括颚板7的上下颚板之间。绕毂17的圆周有一排朝上的尖齿16，齿16在开口14的间隙处中断。齿16的形状对称，其齿尖恰位于毂17中部下面的平面内。
套筒13有一下毂18，其直径可等于或小于毂17。毂18、齿16的下表面和颚板7的下弧形开口配合形成一支承，使套筒13能自由旋转，而不会沿轴向向下移动。
从套筒13向上伸出一个带有粗糙表面22的侧开件21，这个伸出部分是一个旋钮装置，用它可方便地把套筒13转动到任何需要的角度位置。在所示的实施例中，这个伸出部分的外表面是圆形的，但它也可以制成六角形，那么就有四个平面从套筒体向上延伸。
如图2和图4所示，连接件9被片簧23向外推，片簧23装在凸起部分11的“天花板”和手柄底面4的“地板”之间。当连接件9处在其正常的向外凸出的位置时，在齿12的前缘和毂17的上半部表面之间有一个小间隙。
本发明的扳手可以采用方形齿，但这不作为实施例，因为使用者在方形齿每次啮合之前必须使两套齿对准，这将大大减慢操作速度。如果方形齿相对的棱是经过倒角的，可降低对准的要求，倒角越大，问题就越小，这导出一个明显的结论，即齿的啮合端的最佳形状(即使不是整个齿)是三角形。采用三角形齿，对准问题就变得不重要了。
夹角的选择同时也会影响齿数，即角度越小齿数越多。夹角的最佳范围约为50至90度。
当齿12和16啮合时，可以看到套筒13被有效地锁到手柄5上，可把顺时针或反时针转矩传递到紧固件上。因此本发明的扳手本身是一种双向机构。即使不是全部，大多数其它双向棘轮扳手都需要附加零件以提供双向功能，这将增加复杂性和制造成本，而单向扳手使用不方便，它需要使用者从紧固件上取下扳手，转回去，然后再用。
本发明的扳手可如图1中手柄另一端用点划线表示出的颚板和套筒那样，制成双头式的，从而使该工具可用于两种不同尺寸的紧固件。连接件9同步与两个套筒啮合或脱离啮合。
此外，带有形状为可与套筒13的内侧表面15滑动接触的轴向延伸的侧开部分的可互换的、各种尺寸侧开套筒使扳手能够起通用棘轮传动手柄的作用，用于各种形状和尺寸范围的紧固件。因而可当作开口的传统(闭合)套筒棘轮扳手组件使用。
用于本发明的扳手的任何套筒，不论是整体的(如套筒13)，还是可以外插的，都可以制成带有所谓“扩口扳手”式的六角开口，从而使施加在六角扩口螺母上六个角处的传动啮合与转矩相等，以在实际操作中使螺母变形的危险减到最低限度，这种螺母的壁常常是很薄的。
权利要求
1、一种开口扳手，包括一空心手柄；一扳手头，该扳手头有与所述手柄的一端连接的一开口，所述扳手头包括一对颚板，该颚板由上下颚板构成，上下颚板之间围成一开口；可旋转地装在所述扳手头内用于在两个相反方向上旋转的套筒，该套筒由两端开口的圆柱体构成，支承在所述开口内用于在所述颚板之间旋转，并有与所述扳手头的开口相符的圆柱壁开口部分，所述套筒包括用于与所述颚板配合并防止所述套筒相对于所述扳手头轴向移动的一主毂，并有与工件啮合的装置，以及装在所述手柄上的可由人工操纵的装置。该人工操纵的装置用于在使用者正常地握紧所述手柄时选择性地与所述套筒啮合，以防止所述套筒在所述扳手头内旋转，所述人工操纵装置包括可在无效位置和有效位置之间移动的由弹簧加载的连接件，该连接件在处于无效位置时穿过所述手柄的开口延伸，并装置成在使用者握紧所述手柄时克服所述弹簧加载的作用被压下进入所述有效位置；套筒啮合装置，由用于与该套筒啮合的所述连接件支承；在所述连接件被压下进入所述手柄内的所述有效位置以防止所述扳手头内的所述套筒旋转时由所述套筒支承的啮合位置。
2、根据权利要求
1的开口扳手，其中所述手柄上的所述开口是纵向槽，所述连接件包括穿过所述槽伸出的一细长的凸起部分，所述连接件的弹簧加载装置由支承在所述连接件的所述凸起部分和所述手柄的内表面之间的片簧形成，用于推动所述连接件进入穿过所述槽延伸的无效位置。
3、根据权利要求
2的开口扳手，其中所述弹簧加载的连接件装置包括数个轴向的并绕所述毂的圆周排列的齿，所述套筒啮合装置包括数个弧形地排列在所述连接件端部的齿，用于在所述连接件处于有效位置时与所述套筒的所述齿啮合，在所述连接件处于无效位置时与所述套筒的所述齿脱离啮合。
4、根据权利要求
3的开口扳手，其中由所述套筒支承的所述齿的齿尖位于偏离所述主毂的轴向中央的平面内，由所述连接件支承的所述齿的齿尖在所述连接件处于无效位置时离开由所述套筒支承的齿的齿尖。
5、根据权利要求
3的开口扳手，其中由所述套筒和所述连接件支承的所述齿的夹角在50度和90度之间。
专利摘要
双向开口扳手，有可旋转的开口套筒，它选择性地被锁定到扳手柄上和从扳手柄上释放，以通过相对的两套齿的啮合传递转矩。一套齿位于侧开套筒的圆周上，另一套齿在弹簧加载连接件的前凹端上，该连接件一部分在扳手内，一部分在扳手外。使用者握紧扳手柄准备转动时，连接件的向内移动使齿啮合。在行程的末端放松手柄可使手柄转回起始位置，而套筒保持静止。套筒上的凸出部分用于人工旋转到开口位置，以便从管线或电缆的紧固件上取下工具。
文档编号B25B13/00GK86103474SQ86103474
公开日1986年11月19日 申请日期1986年5月22日
发明者格拉德·施尔里 申请人:格拉德·施尔里导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan