已经研制出多种不同的用于松开螺母的工具，从主要用于小型车辆 车轮螺母的通用的120°“L型”车轮扳手(wheel brace)到用于大 型车辆的更专业的杆式装置的四向(four-way)或X板手(X-brace)。
用于松开诸如卡车等大型车辆的车轮螺母的工具通常和那些用于 松开小汽车的车轮螺母的工具不同，因为车辆越大，使用的螺母就越大， 松开螺母基本上需要更大的扭矩。一种通常用于卡车的工具包括一个套 筒扳手加长杆(socket extension)和一个滑动T杆，所述套筒扳手加长 杆主要是一根杆，所述杆具有：一个连接在一端上的套筒，其能与螺母 (该螺母经常从车轮的外边缘处回退一定距离)连接，另一个连接在另 一端上的套筒，其用于和滑动T杆上的壳套相连。滑动T杆仅是一个具 有壳套的杆，该杆可沿该壳套滑动。所述壳套通常是铸造金属(caste metal)结构，该壳套的一部分可插入套筒扳手延长杆的连接套筒。这种工 具的缺陷是，对被拧得非常紧固的车轮螺母来说，所述杆经常在靠近壳 套的部位弯曲，而且不容易拆卸螺母。
对于大多数汽车所配置的诸如扳手等工具来说，其所具有的问题 是，大多数人很难将所需的力矩施加到要拆卸的螺母上，特别是妇女、 残疾人和老人。例如大多数汽车所配备的典型的“L型”车轮扳手是 一种小设备，它具有一个设计用来和车轮螺母相配的套筒、一个距所述 套筒最近端20毫米内的弯管和一个从所述弯管延伸大约200毫米的臂。 如上所述，所述臂和所述套筒的轴线之间通常具有120°的夹角。当使 用这种车轮扳手时，在用户用一只手支撑车轮扳手的弯管的同时，通过 用另一只手试着向上压或向下压动轴来转动套筒。结果是，可以被施加 的用来松开车轮螺母的力矩被限定为一只手施加到扳手臂上的力而能 产生的力矩。这通常不足以松开螺母，而且用户然后必须使用双手向扳 手臂施加力。然而如果一只手离开扳手的弯管，由于被施加到臂上的力 产生位于套筒轴线平面内的第二力矩，套筒趋向于从车轮螺母上脱落。 所有这一切所导致的结果是难以松开车轮螺母。

发明目的
本发明的目的是通过提供一种设备来解决这些问题，所述设备具有 良好的机械优点，确保有效地松开和拧紧车轮螺母，和/或至少提供给公 众一种替代现有设备的有用的产品。
发明概述
根据本发明，提供一种用于松开车轮螺母的设备，它包括一着地车 轮扳手支撑件和一加力杆，其特征在于：
(i)所述着地的车轮扳手支撑件包括一垂直延伸元件，在所述元件 的端部之间具有多个凸起，用于相对于要被松开车轮螺母，将车轮扳手 支撑在基本上水平方向上；
(ii)所述加力杆包括用于车轮扳手的抓握装置，以便将施加到加 力杆端部上的向下力传递到车轮扳手的基本部分上，从而增加了作用到 螺母上的力矩同时减轻扳手弯曲的趋向。
在说明书和权利要求书中所使用的术语“车轮扳手”是指所有通 用的用于松开和拧紧车轮螺母的设备，例如十字扳手(cross brace)、 “L型”车轮扳手、套筒扳手加长杆等等。
本发明的详尽描述
着地车轮扳手支撑件最好是由一条钢板制成，它的轮廓使其具有最 大强度和稳定性，沿其长度方向，具有多个被切口部分，用于接收和支 撑车轮扳手的一部分。通常车轮扳手支撑件具有沿其整个长度方向在相 对的边缘上形成的两列被切口部分，其中沿一边的一列被切口部分规则 地间隔分布，并和沿相反边被切口部分交错分布。最好被切口部分具有 倾斜开口，从而伸进所述开口内的扳手将不会滑出。被切口部分形成凸 起，扳手将靠在所述凸起上。
一底板例如小垫块可以从在使用时竖立的支座或支撑件的下端垂 直地突出，确保和地面或车辆停靠的表面适当地接触，确保在使用时竖 立的支座或支撑件被保持在基本上垂直的朝向上。这种底板最好和所述 竖立的支座或支撑件整体制成。
加力杆的长度最好至少是车轮扳手臂长度的两倍。加力杆的长度最 佳是车轮扳手臂长度的3或4倍。因为这种长度通常造成一个不容易存 储的不适用的加力杆，因而最好采用可伸缩的结构。
最好加力杆包括一具有正方形或圆形轮廓的空心管，一直径更小的 管可以在所述中空管内滑动，并且通过一个缩进安装弹簧的控制，所述 小管可以延伸到最大的长度，当达到最大可允许延伸时，所述弹簧从直 径更小管的内部延伸穿过靠近大直径管端部的开口。
根据所使用的车轮扳手的具体类型确定加力杆上用于车轮扳手的 抓握装置。对于诸如卡车和农用机械的大型车辆来说，通常使用具有滑 动T杆的套筒扳手延长杆式车轮扳手。在此情况下，所述抓握装置最好 包括邻近加力杆一端的第一套环以及与第一套环相距一定距离的第二 套环，所述距离确保将滑动T杆保持在两个套环之间。采用这种配置， 在第一和第二套环上的支承点并通过滑动T杆和扳手套筒相连处的壳 套将力传输到滑动T杆。这有效地分配施加到所述T杆上的力并减轻弯 曲。
第一套环可以包括一具有正方形或圆形管截面的环，该环最好被焊 接到加力杆上或最好利用贯穿加力杆的螺纹杆将该环装配到加力杆上， 可以利用蝶形螺母紧固或松开所述螺纹杆。这种配置确保套筒扳手的T 杆壳套被保持在加力杆的下方，同时保持T杆基本上和加力杆平行。
第二套环也可以包括一具有正方形或圆形管截面的环，但是它最好 在从第一套环开始量得的没有延伸的加力杆长度的三分之一或一半的 位置处被焊接到加力杆上。第二套环的内部尺寸比T杆的横截面尺寸 大，因此，可以设置弹簧夹或螺纹杆，以确保T杆被加力杆牢固地保持。
在一个实施例中，用于套筒扳手加长杆式车轮扳手的加力杆上配备 有金属带，在和加力杆上套环所在侧面相对的侧面上安装所述金属带。 在靠近加力杆两端的位置上焊接所述金属带，该金属带在加力杆的中部 向外弯曲。该金属带被垂直于加力杆而延伸的一小板所支撑，该小板所 在位置正好和第二套环所在位置相对。设置金属带有两个目的，首先它 有助于阻止加力杆在使用期间在受力时弯曲，其次，当螺母被突然松动 时，减轻加力杆的回弹。
如上所述，根据所使用的车轮扳手类型确定抓握装置。对于使用十 字形扳手或“L型”车轮扳手的诸如汽车的小型车辆，所述抓握装置 最好包括一对间隔分布的扳手支撑元件，其中一个支撑元件从加力杆的 一端垂直延伸，另一个支撑元件和前一个支撑元件相距一小段距离，它 使扳手臂和加力杆保持平行间隔的关系并阻止扳手臂横向运动。最好在 加力杆一端的扳手支撑元件包括一被焊接到加力杆端部的带凹口的板， 从所述加力杆的端部，该带凹口的板向外突出。该带凹口的板具有向下 翻折的突出端，从而，沿垂直于加力杆的方向延伸的十字形扳手的臂可 以被保持在原位。
与加力杆端部相距一段距离的扳手支撑元件最好也包括一带凹口 的板，但是这个板被焊接到加力杆的杆体上。
在使用时，着地车轮扳手支撑件被设置在平行于车轮的垂直位置 上，确保该支撑件处于稳定的水平面上，不滑动不下沉。套筒扳手的套 筒(在大型车辆的情况下)被放置在所选择的车轮螺母上，套筒杆位于 车轮扳手支撑件的一个凸起上，从而保持套筒杆基本上处于水平方向。 套筒扳手加长杆被装入滑动T杆壳套内，通过它的套环，加力杆和滑动 T杆相连，从而加力杆在滑动T杆的上方延伸，T杆上的壳套邻近第一 套环。加力杆的可内部延伸杆延伸到所需长度。加力杆靠在T杆壳套上， 当用人力向下压可延伸管的外自由端时，将所有转动能量传递给扳手套 筒，确保用比通常所需能量小的能量将最大的力矩施加到螺母上，从而 松开螺母。此外，由于加力杆上存在套环，滑动T杆上没有一点承受过 大的应力；实际上转动能量沿T杆的整个长度被分散到壳套上，因此， 避免先前出现的任何弯曲现象。
小型车辆例如汽车所适用的加力杆的操作程序和上述程序完全相 同。
附图说明
图1是一个按本发明的某一方向的设备的透视图；
图2是一个按本发明另一方向的设备的透视图；
图3是一个侧透视图，显示了图2所示的加力杆，但是该加力杆被 用于不同的工具。

下文将结合附图介绍本发明最佳实施例，在所有附图中，相同的附 图标记代表相同的元件。
首先参考图1，所述设备包括一个着地的车轮扳手支撑件10和一个 加力杆11，所述设备显示在正在使用的结构中，该结构具有套筒扳手加 长杆12和滑动T杆13以及一个车辆的邻近车轮14。
着地车轮扳手支撑件10具有多个采用交错关系形成在每侧上的切 口部分15，其形成扳手支撑凸起9。一整体形成的底座16从竖立的支 撑件下端垂直地突出，提供和地面的接触，并在基本上垂直状态下保持 所述车轮扳手支撑件。
套筒扳手加长杆12被所选择的一个凸起9支撑，确保它被保持在 基本上水平布置，也就是和车轮扳手支撑件10垂直。
加力杆11在铰接点“P”处靠在滑动T杆13的顶面上，并被滑动 T杆的第一套环17和第二套环18所保持。第一套环17具有螺纹杆8 和蝶形螺母7，确保滑动T杆13的壳套6相对于加力杆11被牢固地保 持。第二套环18具有螺纹杆，其确保滑动T杆13被保持在原位置。
内管4可沿箭头“Z”所示方向延伸，确保加力杆11具有更大的 杠杆作用。
金属带13被焊接到加力杆11的上表面上，以阻止加力杆弯曲，并 当螺母被突然松开时，阻抑加力杆反弹。
在人工操纵下，加力杆11沿“X”方向的运动，确保所有力在铰 接点“P”处被转换成作用在套筒扳手加长杆12上的转动力，从而引 起套筒扳手加长杆12沿“Y”方向转动并使相关的螺母19松动。
图2是一个局部侧透视图，显示了一种用于汽车的设备，该设备具 有普通的120°“L型”车轮扳手20，图2显示了车轮21的局部横截 面视图，也显示了要被松开的螺母22、套筒扳手加长杆23、直立支撑 件24和加力杆25。
和上述实施例中的套筒扳手加长杆12相比，套筒扳手加长杆23的 规格更小。
直立支撑件24类似于上述实施例中所述直立的支撑件10，但是其 规格更小。
加力杆25和前述实施例中的加力杆11不同，加力杆25更小，而 且为代替套环，在加力杆的末端具有带凹口的板支撑构件26和与之相 隔分布的带凹口的板27。带凹口的板26、27确保抓住扳手20，以便扳 手20在加力杆作用下转动。加长件28可以相对于加力杆25的壳套延 伸。
这种配置允许所施加的力沿车轮扳手20的主臂部分29传输，从而 将最大的力矩施加到套筒扳手加长杆上，然后传送到螺母22上，以利 于松开螺母。
图3显示了和图2相同的加力杆25。然而图3显示了十字扳手30 如何被加力杆支撑，主要用于松开汽车上的螺母，并使用图2所示的配 置。
在澳大利亚昆士兰州St Lucia Queensland大学的土木工程系，对 图1所示设备的有效性进行测试，在一个扭力测试设备上进行所述测试， 并得出下列结果：   测试扭矩(N-m)   英尺英磅力   (Foot pound force)   (ftlbf)   在延伸杆端部的力产生所   要求的扭矩(kg/f)   678   813   950   1060   500   600   700   782   39   48   58   螺栓拉伸，不能测量力
从上述表可以看出，本发明提供一种非常有用的装置，利于将螺母 从车轮上拆卸下来，满足上文所提出的目的。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书 后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所 以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保 护范围内。