專利名稱：扭矩扳手的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種扭矩扳手，其組成部分包括(a)一個細長形的外套，(b)一個內部件延伸于外套之內，并以樞軸連接在扭矩扳手第一端頭附近的外套上。
(c)一個工具安裝在第一端頭上，(d)一個手柄部分安裝在扭矩扳手的第二端頭上，和(e)一個裝有彈簧的肘節(jié)桿機構作用于手柄部分和攜帶工具的元件之間，當通過手柄部分、肘節(jié)桿機構和上述元件作用到工具上的扭矩超過一定值時，肘節(jié)桿機構松開，從而容許在外套和內部件之間產生回轉運動。
這種類型的扭矩扳手過去也曾有過，例如美國專利第4，655，104號。這種扭矩扳手的內部件是一個實體件，安裝在其第一端頭的外套內，在內部件伸出于外套的一端上帶有一個工具。一個連桿的一端用樞軸連接在內部件靠近手柄一邊的端頭上，而連桿的另一端上有一個銷釘，一個順著外套的縱向作用的彈簧壓在此銷釘上。內部件和裝有彈簧的連桿一起形成一個肘節(jié)桿機構，當所施加的扭矩超過一個預定的扭矩值時，肘節(jié)桿機構即松開，克服彈簧的壓力，使內部件急速拍打外套而發(fā)出有聲響和能感知的信號。
美國專利3202021，英國專利966947以及德國專利2553326也都顯示了類似的松開式扭矩扳手。它們的肘節(jié)桿機構都包括一個裝有彈簧的并用滾棒支持在外殼的內壁上的杠桿和一個將這個杠桿與內部件連接在一起的連桿。
還有另一種已知的扭矩扳手，其肘節(jié)桿機構包括一根用樞軸裝在外套內的杠桿，其手柄部分與其連成一體。這根杠桿以其一端壓在內部件靠近手柄的一端上，該杠桿的另一端通過一個連桿連接于一個裝有彈簧的并能在外套內作縱向移動的滑塊上。
在這些已知的扭矩扳手中，扭矩都是通過內部件進行傳遞的。因此內部件必須是非常穩(wěn)固的。由于內部件是安裝在外套的內部，要達到穩(wěn)固性，內部件就必須有一個結實的結構，一般是以鍛件制成，這樣就使得扭矩扳手的重量變得非常重。
上面所述那種已知的扭矩扳手的另一個缺點在于使用者對其施加扭矩的螺紋的螺紋回轉中心是與作為“功能回轉中心”的內部件和外套之間的樞軸連接點是全然不同的。這樣就使得松開點在很大程度上決定于在手柄部分的手握著力點位置。
德國專利679042號公開了一種扳手，這種扳手的力的傳遞很小，它包括兩根沿著斜面斷開的細長形外套部分，即工具一邊的外套部分和手柄一邊的外套部分，兩個外套部分由一個樞軸相互連接在一起。一個彎曲彈簧以其一端同時支持在樞軸和配置在手柄一邊的外套部分內的橫軸上，而在其對面的一端以一個調節(jié)螺絲在這兩個軸之間與彎曲彈簧相接觸。利用此調節(jié)螺絲就能將彎曲彈簧調整到合適的偏壓。一個手柄安裝在從手柄一邊的外套部分伸出的彎曲彈簧的一個端部。此外，彎曲彈簧上還配有一個突緣，該突緣伸出越過一個配置在工具一邊的外套部分上的擋塊，并使兩個外套部分保持一個延伸的公共位置。工具一邊的外套部分帶有一個工具。
當作用在彎曲彈簧上的扭矩超出由調節(jié)螺絲預定的偏壓時，彎曲彈簧就屈服，于是突緣松開制動爪，而制動爪隨之又松開擋塊，這樣，兩個外套部分就成為彎折形。
本發(fā)明的目的在于提供一種既簡單又輕便的扭矩扳手。
本發(fā)明的另一目的是使兩個外套的樞軸點盡量靠近螺絲的回轉中心，從而使釋放轉矩與使用者接觸手柄部分的位置存在較小的依賴關系。
本發(fā)明的又一目的是在上述類型的扭矩扳手中使與肘節(jié)桿機構相接合的杠桿的長度加長，以便使有效的力和彈簧的偏壓力都可以減小。
根據(jù)本發(fā)明這些目的可以以下述手段達到(f)工具系安裝在外套上，(g)內部件剛性地連接在手柄部分上。
由于工具是支持在外套上的，而外套的尺寸當然要比內部件的尺寸大，因此外套的壁厚即使較薄一些也能達到所要求的穩(wěn)固性。作用在內部件上的扭矩是比較小的，因此內部件的重量就能比前述的現(xiàn)有技術扭矩扳手的內部件重量大大地減輕。這樣，就同樣大小的扭矩扳手，其總的重量就減輕很多。
由于工具是支持在外套上的，工具距外殼與內部件之間的樞軸連接點之間的距離可以縮短。因為肘節(jié)桿機構是與作為攜帶工具的元件一外套相接觸，而不是與內部件相接觸，因而肘節(jié)桿機構的著力點可以朝著手柄的一邊移位。兩種影響因素的作用都是增長“功能杠桿臂”，也就是肘節(jié)桿機構用以連接帶工具的部件的杠桿臂。
內部件的樞軸點可以朝著螺絲的回轉中心方向移位。
在德國專利679042號的扳手里，在手柄部分和攜帶工具的元件(這應是工具一邊的外套部分)之間沒有配置肘節(jié)桿機構。里面的套筒部分(這應是手柄一邊的套筒部分)并不是剛性地連接在手柄部分上的。手柄連接在彎曲彈簧上。繞著調節(jié)螺絲施加的扭矩，通過該手柄作用到彎曲彈簧上，而這個調節(jié)螺絲與工具的回轉軸線之間的距離相當遠。
本發(fā)明的一些改進部分就是從屬權利要求的主題內容。
下面將結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作較詳細的說明。


圖1顯示一種現(xiàn)有技術的扭矩扳手，用以說明本發(fā)明在杠桿臂的長度和螺絲的回轉點與內部件的樞軸點的相互位置方面所做出的改進。
圖2是按照本發(fā)明裝配的扭矩扳手類似圖1的示意圖。
圖3是圖2中扭矩扳手的具體結構的縱向截面圖。
圖1顯示了一種現(xiàn)有技術的扭矩扳手。
這種扭矩扳手具有由矩形截面的型管制成的外套10。在圖1的右端，型管10形成一個手柄部分12，以備使用者用手握住。標號14代表著手點的中間位置。
在圖1的接近左端處，一個內部件16以可繞著支承銷18進行回轉地安裝在外套10內。內部件16是由一個實心的鍛件制成。內部件16向著圖1所示的左面伸出外套10的外面，形成一個可以容納可拆卸工具22的工具夾口20。可拆卸工具22繞著一個螺絲的回轉點24起作用。在圖1中內部件16的長柄26向右方伸出。
在外套10的中間部位有一個雙臂杠桿30安裝在支承銷28上。雙臂杠桿30有一個突出觸點32。該突出觸點32搭在內部件16上。杠桿30的第二個臂通過一個連桿34連接在滑塊36上，該滑塊在外套10內進行引導地來回移動?；瑝K36受到支撐在螺母40上的彈簧38的彈簧力的作用。螺帽40在矩形截面的外套內定向移動但不能轉動，并被安裝在一個帶螺紋的心軸42上。該螺紋心軸42安裝在一個軸承部分44內，能夠進行轉動，但不能作軸向移動。螺紋心軸42可以通過一個旋鈕46進行轉動，這樣螺母40就可進行軸向移位并使彈簧38的壓力發(fā)生變化。
彈簧38連桿34和杠桿30形成一個肘節(jié)桿機構48。彈簧38趨于推動連桿34使杠桿30繞著樞軸作逆時針方向轉動，并與外套10的縱的方向形成一個角度，這樣，杠桿30抵住內部件16如圖中的位置，當一個扭矩以順時鐘方向作用于圖1所示的外套10上時，由于螺絲的反作用力矩，一個扭矩繞著支承銷18作用于內部件16上并趨于將內部件16相對于外套部分10作逆時針方向回轉，如圖1所示。彈簧38通過帶有杠桿30的肘節(jié)桿機構48所產生的扭矩正好抵消這一扭矩。當繞著螺絲的回轉點作用于螺絲的某一扭矩超出一定值時(這扭矩的大小可以用旋鈕46進行調節(jié))，則作用于內部件16上的反作用力矩就通過肘節(jié)桿臂48克服了彈簧38的作用力，內部件16突然地相對于外套10進行回轉，杠桿30即撞擊外套的內壁，這種撞擊可以被使用者聽到和感覺到。
可以看出，內部件16的支承銷18相對于螺絲的回轉中心24分開的距離相當遠，而“功能杠桿”也就是支承銷18與突出觸點32之間的距離，卻相當?shù)囟獭?br> 在圖2中的扭矩扳手，標號50表示一個外套。外套50由矩形截面的型管所制成，手柄部分52也由矩形截面的型管構成，但是手柄部分是作為一個與外套分開的一個構件制成的。一個內部件54也是由矩形截面的型管制成。此內部件54剛性地連接在手柄部分52上。外套50通過一個支承銷56可回轉地裝在內部件54上，一個工具58插在圖2中外套50的左端。
圖2中外套50的右端被截成偏斜狀的，外套50的下壁相對于其上壁向外伸出。手柄部分52相應地在其左端被截成偏斜狀，其上壁相對于其下壁向外伸出。這樣在外套50和手柄部分52之間形成一條斜向的窄縫60，這條窄縫60可以容許兩個元件進行相對運動。
在從手柄部分52的下壁斜向突出的兩邊側壁上，一個雙臂杠桿62安裝在一個支承銷64上。在圖2中，杠桿62的左端，在工具那一邊，與外套50右端的突出的壁66相接觸。杠桿62的另一端通過一個連桿68連接在一個滑塊70上，滑塊70在手柄部分52內能被導引地移動。一個壓縮彈簧72接觸在滑塊上，并支承在螺母74上。螺母74有一個矩形的截面，不能轉動，但能被導引地在手柄部分52內移動。螺母74裝在一個帶螺紋的調節(jié)心軸76上。該調節(jié)心軸安裝在手柄部分52的端部78內，它可以進行回轉但不能作軸向的移動。在調節(jié)心軸的末端配有一個調節(jié)旋鈕80。
杠桿62，連桿68滑塊70以及彈簧72結合在一起構成一個肘節(jié)桿機構82。
圖2中手柄部分52的壁朝左方伸出的上面部分84與內部件54固定地連成一體。
圖2中標號86代表手握的中間位置，使用者在此處握住手柄部分52。
下面是所述扭矩扳手的操作情況在一般的工作過程中，外套50由杠桿62抵住，對抗著由工具58施加的扭矩的作用時與內部件的相對位置如圖中所示。在圖2中當扭矩扳手以順時鐘方向回轉時，外套上壁與內部件54的上壁相接觸。當所施加的扭矩超過一個預定的扭矩值時，肘節(jié)桿機構82的杠桿62即屈服，并通過連桿68使滑塊70推向圖2的左方。由杠桿62和連桿68形成的“肘節(jié)”越伸開，則作用在扭矩扳手的縱向分力就越大。因此，在杠桿62屈服后，肘節(jié)桿機構的機械阻力即失去作用，手柄部分52突然以順時針方向進行回轉碰到外殼50。這可以被使用者聽到和感覺到。
把圖1和圖2作比較，可以從中看出，如果扭矩扳手的總長度相等，圖2中的扭矩扳手的“功能杠桿”，也就是支承銷56與杠桿62在外套50上的接觸點之間的距離，比圖1中現(xiàn)有技術具體實例的功能杠桿要大。因此彈簧72的壓力可以比圖1中彈簧38的壓力小些，被傳遞的力也小些。還可以看到，在圖2的實施例中支承銷56比圖1的實施例中更加靠近于螺絲的回轉中心。
這是由于工具58是直接插在外套50中實現(xiàn)的，這樣則支承銷56就能安裝在外套內特別靠近工具的地方;然而，支承銷56離外套50末端的距離仍足夠遠，以保證支承銷56得到穩(wěn)定的支持。圖2中的結構還容許攜帶工具的部件(這里就指外套)與肘節(jié)桿機構的接觸點能位于圖2中的右方。因此，力就比較小了，肘節(jié)桿機構也能更小一些。“功能杠桿”的加長并不會導致重量的加大，因為外套50反正總是為這一使用目的而設置的。而內部件卻可以用較輕的型管制成。
圖3顯示出扭矩扳手的一個具體結構的實例，圖3中相應的元件仍以圖2中相同的標號表示。
內部件54用兩個螺絲88和90連結在手柄部分52上，而螺絲88和90是擰在內部件54內面的一個螺母塊92上。
滑塊70是一個金屬板件，彎成U形，能在手柄部分52內被導引而移動。U形金屬板件的兩個邊向后沿縱向伸展，從而形成棱邊94。一個推力盤96接合在這棱邊94上。彈簧72與推力盤96相接觸。彈簧72受壓縮并支持在螺母74上，因此推力盤96總是能與棱邊94相接觸。
調節(jié)心軸76有一個六角形的型面。調節(jié)心軸76可在一個橫銷100的孔98內被導引進行縱向移動。調節(jié)心軸有一條圓周槽102，該圓周槽與位于橫銷100內的裝有彈簧的止動球相嚙合。這樣，調節(jié)心軸76就能快速地卡在如圖中所示的軸向位置上。但是調節(jié)心軸76也能克服裝有止動彈簧的止動球的作用力，而從圖3的右方沿軸向拉出來。
一個帶有外螺紋的軸套104裝在調節(jié)心軸76上，一個配有六角形底座的端件106裝在圖3中螺紋軸套104的右端，端件106固定地連接在螺紋軸套104上并被導引地裝在調節(jié)心軸76上。螺母74被導引地裝在螺紋軸套104上，該螺母74又被導引地裝在手柄部分內，但不能進行轉動。端件106受彈簧72的作用嚙合在橫銷100上。這樣，螺紋軸套104的軸向位置就固定了。
一個止動件108裝在圖3中的調節(jié)心軸的左方，該止動件108是通過該止動件108碰到螺紋軸套104的前端來限制調節(jié)心軸76朝著圖3所示的右邊方向移動的。
一個調節(jié)旋鈕110裝在調節(jié)心軸76的右端，突出于手柄部分52的外面。
一個帶有刻度的刻度支座112連接在螺母74上?？潭戎悼梢詮氖直糠?2的孔眼114中觀察。
一個手柄116裝在手柄部分52上。手柄116上有專為螺絲88和90開的孔眼118，120。螺絲88，90的頭部位于孔眼118，120內。這樣，手柄116就被縱向地固定住。此外，手柄還有一個孔眼122，這孔眼正好與手柄部分52上的孔眼114對齊。
權利要求
1.一種扭矩扳手，其組成部分包括(a)一個長條形的外套(50)，(b)一個內部件(54)延伸于外套(50)之內，并以樞軸連接在扭矩扳手(50)的第一端頭附近的外套上，(c)一個工具(58)安裝在第一端頭上，(d)一個手柄部分(52)安裝在扭矩扳手的第二端頭上，和(e)一個裝有彈簧的肘節(jié)桿機構(82)作用于手柄部分(52)和攜帶工具(58)的元件之間，當通過手柄部分(52)、肘節(jié)桿機構(82)和上述元件作用到工具(58)上的扭矩超過一定值時，肘節(jié)桿機構松開，從而容許在外殼(50)和內部件(54)之間產生回轉運動。其特征在于(f)工具(58)系安裝在外套(50)上，和(g)內部件(54)剛性地連接在手柄部分(52)上。
2.根據(jù)權利要求1中的扭矩扳手，其特征在于肘節(jié)桿機構(82)包括一個杠桿(62)，以樞軸連接于手柄部分(52)上，杠桿(62)的一端搭接在攜帶工具(58)的外套(50)上，在杠桿的另一端以樞軸連接一個連桿(68)，連桿與扭矩扳手的縱方向形成一個角度，該連桿在這個縱的方向承受到一個偏壓彈簧(72)的壓力。
3.根據(jù)權利要求1或2中的扭矩扳手，其特征在于外套(50)是由矩形管制成。
4.根據(jù)權利要求1或2中的扭矩扳手，其特征在于工具(58)是一個可拆卸的工具，這工具以其柄部從外套(50)的第一端插入外套。
5.根據(jù)權利要求1或4之任一項所述的扭矩扳手，其特征在于內部件(54)是由一根管制成，其第二端固定地連接于管狀手柄部分(52)上。
6.根據(jù)權利要求1或5之任一項所述的扭矩扳手，其特征在于
(a)外套(50)在手柄的一端被偏斜地截斷，(b)肘節(jié)桿機構(82)的杠桿(62)裝在手柄部分(52)內，搭接在外套(50)的伸出至手柄一邊的內壁(66)上。
7.根據(jù)權利要求3中的扭矩扳手，其特征在于(a)一個滑塊(70)，能在外套(50)內被導引地滑動，(b)連桿(68)的距離杠桿(62)較遠的一端，以樞軸連接在滑塊(70)上，和(c)滑塊(70)受到偏壓彈簧(72)的壓力。
8.根據(jù)權利要求7中的扭矩扳手，其特征在于(a)滑塊(70)是U形的金屬扳件，(b)U形金屬扳件的兩條邊在縱向被切成兩條平行的棱邊(94)，棱邊位于垂直于扭矩扳手縱向的一個平面內，(c)一個推力盤(96)嚙合在棱邊上，而偏壓彈簧(72)又嚙合在推力盤上。
9.根據(jù)權利要求1中的扭矩扳手，其特征在于(a)彈簧(72)系支持在一個螺母(74)上，(b)螺母(74)被導引地裝在外套(50)內進行移動但不能轉動，(c)此外，螺母被導引地裝在一個帶螺紋的軸套(104)上，該軸套相對于外套(50)的軸向位置是固定的，(d)一個調節(jié)心軸(76)被導引地裝在螺紋軸套(104)內，能軸向移動但不能自身轉動，(e)調節(jié)心軸(76)在其由手柄部分(52)的一端伸出部位配有一個調節(jié)旋鈕(110)。
10.根據(jù)權利要求9的扭矩扳手，其特征在于該調節(jié)心軸可以快速地固定在其被推入手柄部分(52)內的一定位置上。
11.根據(jù)權利要求10中的扭矩扳手，其特征在于(a)在手柄部分(52)內設置一個與扭矩扳手縱向橫置的橫向銷(100)，(b)調節(jié)心軸(76)被導引地裝在橫向銷(100)的孔(98)內，和(c)螺紋軸套(104)在彈簧(72)的作用下，以它的端面與橫向銷相接觸。
12.根據(jù)權利要求11的扭矩扳手，其特征在于(a)調節(jié)心軸(76)有一條圓周溝槽，和(b)裝有彈簧的止動球位于橫向銷內，當調節(jié)心軸(76)處于縮回的位置時，止動球與圓周槽(102)相嚙合。
13.根據(jù)權利要求11或12的扭矩扳手，其特征在于一個止動件(108)裝在調節(jié)心軸(76)的內端上，以碰到螺紋軸套(104)的另外一個內端面來限制調節(jié)心軸(76)的外向移動。
14.根據(jù)權利要求9至13之一的扭矩扳手，其特征在于(a)調節(jié)心軸(76)有一個六角形型面和(b)螺紋軸套(104)有一個具有六角形穿孔的端件(106)，該端件被導引地裝在調節(jié)心軸(76)上。
15.根據(jù)權利要求14的扭矩扳手，其特征在于一個刻度支座(112)連接在螺母上并帶有刻度，刻度值能從手柄部分(52)的孔眼(114)中觀察。
16.根據(jù)權利要求1至15之一的扭矩扳手，其特征在于(a)內部件(54)系用兩個螺絲(88，90)連結在手柄部分(52)上，兩個螺絲被擰在內部件(54)內面的一個螺母塊(92)上，和(b)一個帶有孔眼(118，120)的手柄(116)裝在手柄部分(52)上，螺絲的頭部(88，90)伸進在孔眼(118，120)內，從而將手柄(116)在軸向固定住。
全文摘要
一種扭矩扳手包括一個長外套(50)，一個內部件(54)延伸于外套之內，并以樞軸連在扳手(50)第一端附近的外套上，手柄部分(52)安裝在扳手第二端上，工具(58)安裝在扳手第一端的外套上，一個裝有彈簧的肘節(jié)桿機構(82)作用于手柄部分和攜帶工具的外套之間，當超過預定值的扭矩通過手柄部分、肘節(jié)桿機構和外套傳送到工具時，肘節(jié)桿機構松開，從而容許外套和內部件之間產生回轉運動。內部件固定地連接在手柄部分上。
文檔編號B25B23/142GK1036162SQ8910139
公開日1989年10月11日 申請日期1989年3月11日 優(yōu)先權日1988年3月11日
發(fā)明者克勞斯·努豪斯 申請人:愛德華韋勒股份有限公司