專利名稱：自調棘擰雙位活動錘扳手的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于五金工具，用于扳擰螺母、螺栓、圓管、液壓管接頭，又可當手錘用。
現(xiàn)有相近專利有特開昭53-117900[4]、昭53-45799[4]、GM8316654、CN85201400、CN87206315。前兩種雖能自調，但不能棘擰。最后三種是用三個工作面的三點相卡原理來設計的，操作中必然要緊壓六角螺母的底邊前角(如

圖1中E點)。為了防止打滑，在三個卡壓工作面上必須設計有較大齒形來咬住螺母前底角，這樣就難免會咬傷螺母各角。以上各設計均不能作手錘用。
本發(fā)明是要用只有兩個卡壓工作面的兩點相卡原理，設計出能自動卡緊大小各螺母并進行棘擰的一種結構極為簡單的工具，并且在這兩個卡壓工作面上可以不設齒形，使之扳擰中不損傷螺母各角，也可以設計有較大齒形，用于扳擰角已禿損的螺母或是圓管。又因兩點相卡原理的卡頂曲面率變化小，造成張口調節(jié)范圍比三點相卡原理的設計要小得多。為此本發(fā)明用轉軸有兩個工作位置的設計來進行補救。
本發(fā)明由上爪5、頂板12、轉軸3、扭簧14、手柄15、錘面16、和軸變位裝置組成。
上爪上布有尾孔8、錘面16和咬螺角。咬螺角是上爪頂部內側的一條卡壓工作面，即正邊6和與另一條可以是直線或曲線，在操作中的非卡壓工作面?zhèn)冗?構成。尾孔上有后槽9、前槽10。錘面在上爪背部，是敲擊物件用的硬平面，使本發(fā)明具有手錘功能。
軸變位裝置位于尾孔8內，由偏心板1、壓簧2定位銷4組成。偏心板上有一個不在板中心的動軸孔18，側面有側孔17。壓簧2、定位銷位于側孔內。壓簧可使定位銷分別卡入后槽9或前槽10內并鎖定，使動軸孔18分別固定于C或C1點[見圖1]，這樣轉軸和卡頂曲面便均有兩工作位置，最終使本工具張口調節(jié)范圍遠大于三點相卡原理的設計。另外兩動軸孔C、C1與正邊AD相對的位置使∠ADC，∠ADC1均應小于等于95.5;這樣在正向扳擰螺母之時，上爪的卡壓點D才能不打滑(以下有證明)。另外在設計中，C、C1兩點應遠離D、B兩點，直至使∠BCD、∠BC1D均很小(實際中可采用小于30°)，這樣在扳擰螺母中切點B才能有足夠自鎖力來咬緊螺母。
頂板12上端有卡頂曲面11，下部有定軸孔13，尾部與手柄剛性相連。轉軸裝配定軸孔13和動軸孔內，使上爪和頂板成松轉狀態(tài)。卡頂曲面是一條設計成在它沿轉軸轉動時均能與各被咬螺母底邊(圖1中AD的對邊)相切的曲面，而且其切點不能離E點太近。這曲面的最優(yōu)方式是切點始終能落在各螺母底邊中點，如圖3B′1～
曲面。它的上面的標注點B′1、B′2……在轉動中分別能對應地切于各螺母底邊的中點B1，B2……。這條曲面可以用園柱面O1R1、O2R2、……來近似代替。但因簡化設計制造，在實際使用中，可以放寬要求，將其切點范圍擴大到一定的區(qū)域來設計曲面。這區(qū)域可以是以各底中點連線a0為中心，底邊長的四分之一為兩邊幅寬的一帶形區(qū)[a1.a2]。因此卡頂曲面是一條在它沿轉軸轉動時均能與它所卡的各螺母底邊相切，其切點與各螺母底邊中點的距離也均小于底邊長度的四分之一的曲面。這樣，在扳擰作業(yè)中頂板才能確保在B點不打滑[下面有證明]。因為切點可以在[a1，a2]區(qū)域內任意變動，又因張口調節(jié)量也是個不定量，所以卡頂曲面是個不定曲面。有許多曲面均可滿足它，例如圓柱面，漸開線柱面，阿基米德螺線柱面，等角或類等角螺線柱面等等。
扭簧一端掛結由于上爪尾部小孔內，另一端掛結在頂板根部小孔內。它的推力應使上爪轉向閉合狀態(tài)。
本發(fā)明所具備的三個條件[見圖1]即〔1〕在正邊AD與動軸孔C[省略C1僅以C為代表]的相對位置應滿足∠ADC≤95.5°?！?〕正邊后咬點D，轉軸C與卡頂曲面咬點B形成∠BCD應很小。[可考慮采用小于30°]?！?〕卡頂曲面是一條在它沿轉軸轉動時均能與它所卡各螺母的底邊相切，其切點與各螺母底邊中點的距離小于底邊長度的四分之一的曲面。下面便逐一證明這些是本結構在操作中正向扳擰時能咬住螺母，而不打滑的三個充分和必要條件。
先證明條件〔1〕如圖4，設動軸孔C分別位于C1、C2、C3、C4，其中∠ADC1＜90°、∠ADC2＝90°、∠ADC3＝95.5°、∠ADC4遠大于90°，則∠C2DC3＝5.5°，∠C2DC4遠大于5.5°。如果C點位于C3，則扳手在正向力矩M作用下，正邊咬點D必然受到螺母反抗力F1，D點又受到C3點拉力F3。因為兩力不在一直線上，必然產生力臂C3K3使正邊B點沿C3點轉動，這轉動力是扳手脫開力F2＝F1(C3K3)/(DK3) ＝F1tg∠C2DC3＝F1tg5.5°＝0.098F1。而與這力相對抗的力是D點摩擦力T，因鋼與鋼的摩擦系數(shù)為0.1，所以T＝0.1F1＞0.098F1＝F2，即T＞F2。這說明上爪的張開力剛好不能克服摩擦力，扳手尚不出現(xiàn)松開打滑。如果動軸孔C位于C4點，則F2＝F1(C4K4)/(DK4) ＝F1tg∠C2DC4，因為∠C2DC4遠大于5.5°，所以F2＝F1tg∠C2DC4遠大于0.1F1，即T遠小于F2，上爪將會向后轉動而松開打滑。同樣可類似地證明C點在C1或C2時，則F≤0，這就證明了上爪在工作中無正向張開力而不再張開打滑。再證明條件[2]即∠BCD應很小因為只有這樣力矩M才能在B點轉化很大頂力P1，圖4中P2為M力矩轉化在以C2點為中心的，B點的轉動力，則P2＝M/C2B。因為∠ADC2＝90°，P1[＝F1]＝P2/tg∠BC2D＝M/C2Btg∠BC2D，只有∠BC2D很小P1才能很大，螺母才能被鎖夾住。最后來證明條件〔3〕是B點不打滑的必要條件因為正向扳擰螺母時，B點不打滑，必然是以D點為中心滑向E點[見圖3]。因B點在[a1、a2]區(qū)內遠離E點，則DE與DB長度差較大，又因在∠BCD很小的情況下切點B卡壓力很大，就不能沿螺母底邊前滑，更難滑過E點使扳手功能失效。
實際中一個螺母只要有兩個點D，B被扳手卡緊不打滑就可以充分滿足扳擰轉動要求了，這種只有兩個壓力工作面的結構，其自鎖力很大，因此在工作面上可以不設計齒形，用以扳擰時既方便又不損傷螺母外形。在扭簧的作用下，卡點與螺母保持無間隙咬合，所以即使是在卡頂曲面上設有齒形，其尖齒面只咬于螺母中部，不會損傷螺母各角。此外設有齒形還可以擰角已禿損的螺母和圓鋼、圓管。
本發(fā)明零件少而易造，可以方便地對大小不一的六角螺母自調、棘擰，而且受力合理，調節(jié)范圍大又可作手錘用。其原理和結構是目前所未有的，其性能也是所不能比擬的。
說明書附圖編號是1.偏心板，2.壓簧，3.轉軸，4.定位銷，5.上爪，6.正邊，7.側邊，8.尾孔，9.后槽，10.前槽，11.卡頂曲面，12.頂板，13.定軸孔，14.扭簧，15.手柄，16.錘面，17.側孔，18.動軸孔。
權利要求
1.一種自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于它由上爪5、頂板12、轉軸3、扭簧14、手柄15、錘面16和軸變位裝置組成。上爪上布有尾孔8、錘面16和咬螺角。咬螺角是由上爪頂部內側的正邊6和另一條可以是直線或曲線的非工作面的側邊7構成。尾孔上有前槽10和后槽9。頂板12上端有卡頂曲面11，下部有定軸孔13，尾部與手柄剛性相連。軸變位裝置位于尾孔8內，它由偏心板1、壓簧2、定位銷4組成。轉軸裝配在定軸孔和動軸孔內，使上爪與頂板成松轉狀態(tài)。
2.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于它是只有咬點D和切點B兩個點受力形成兩個壓力工作面，即正邊和卡頂曲面。在這兩個工作面上有設有齒形和不設齒形的兩種結構設計。
3.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于它有位于尾孔內的由偏心板、壓簧、定位銷組成的軸變位裝置。其偏心板上有一個不在板中心的動軸孔18，側面有側孔17，壓簧及定位銷位于側孔內，壓簧可使定位銷分別卡入前槽10或后槽9內并鎖定，這時動軸孔便分別固定于C或C1兩位置。
4.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于動軸孔的兩位置C、C1與正邊AD構成的∠ADC、∠ADC1均小于95.5°。
5.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘板手，其特征在于軸變位裝置中的動軸孔的兩個固定位置C、C1使轉軸和卡頂曲面有兩個工作位置。
6.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘板手，其特征在于卡頂曲面是一條在它沿轉軸轉動時能于它所卡的各螺母底邊相切，而且其切點能與各螺母底邊的中點的距離也均小于底邊長的四分之一的曲面。這曲面可以是圓柱面、漸開線柱面、阿基米德螺線柱面、等角或類等角螺線柱面。
7.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于正邊咬點D，卡頂曲面的切點B與轉軸兩位置C、C1構成的兩角∠BCD，∠BC1D均小于30°。
8.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘扳手，其特征在于扭簧一端掛結由于上爪后側尾部小孔內，另一端掛結在頂板根部下側小孔，它的推力使上爪轉向閉合狀態(tài)。
9.權利要求1所述的自調棘擰雙位活動錘板手，其特征在于上爪背部有個用于敲擊物件的硬平面即錘面12。
全文摘要
一種可自調棘擰雙位活動錘扳手，它由上爪、頂板、轉軸、手柄、扭簧、軸變位裝置、錘面組成。在兩工作面上有無齒或有齒兩種。使用時它可自動將大小不一的螺母咬住，并按一方向轉動手柄，可以擰緊螺母，另一方向轉動手柄，螺母就能打滑跳邊?？梢苑奖愕貙Ω鞣N螺母、螺栓、液壓管接頭以及圓管實現(xiàn)自調、棘擰。它的錘面可作手錘敲擊物件。由于轉軸有雙位設計所以扳擰、調節(jié)范圍極大。
文檔編號B25D1/00GK1039990SQ8810464
公開日1990年2月28日 申請日期1988年8月2日 優(yōu)先權日1988年8月2日
發(fā)明者田蕓 申請人:田蕓