棘爪扳手

阅读:740发布:2020-05-11

专利汇可以提供棘爪扳手专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种棘爪 扳手 ,包括 手柄 及形成于该手柄一端且具有开口的头部,所述头部在开口两侧开设至少两个与所述开口连通且具有两个 侧壁 的容纳孔,所述每个容纳孔内旋转设置有棘爪,该棘爪弹性靠压于所述容纳孔的一个侧壁,所述两个棘爪各具有一个互相平行且伸入到所述开口内的施 力 面。,下面是棘爪扳手专利的具体信息内容。

1.一种棘爪扳手,包括手柄及形成于该手柄一端且具有开口的头部,其特征在于:所述头部在开口两侧开设至少两个与所述开口连通且具有两个侧壁的容纳孔,所述每个容纳孔内旋转设置有棘爪,该棘爪弹性靠压于所述容纳孔的一个侧壁,所述两个棘爪各具有一个互相平行且伸入到所述开口内的施面。
2.根据权利要求1所述的棘爪扳手,其特征在于:所述开口由两段互相平行的平面内壁及与该两个平面内壁衔接的弯曲壁围成,所述容纳孔与所述开孔在该弯曲壁处互相连通。
3.根据权利要求2所述的棘爪扳手,其特征在于:所述开孔的弯曲壁为圆弧形。
4.根据权利要求1所述的棘爪扳手,其特征在于:所述每个棘爪上开设有定位孔,所述头部上开设有与该定位孔对应的棘爪安装孔,所述棘爪借助一个销钉穿过所述定位孔及棘爪安装孔而被旋转地安装到容纳孔内。
5.根据权利要求1所述的棘爪扳手,其特征在于:所述每个容纳孔内设置有弹性元件,该弹性元件弹性地抵压于所述棘爪与容纳孔的另一个侧壁之间。
6.根据权利要求1所述的棘爪扳手,其特征在于:所述弹性元件为旋转弹簧,且该旋转弹簧借助一个销钉而安装到所述容纳孔内。
7.根据权利要求1所述的棘爪扳手,其特征在于:所述棘爪扳手由合金工具形成。
8.根据权利要求7所述的棘爪扳手,其特征在于:所述合金工具钢为含量在0.70%-1.68%之间的高速钢
9.根据权利要求2所述的棘爪扳手,其特征在于:所述两个互相平行的施力面从所述弯曲壁处伸入到开口内。

说明书全文

棘爪扳手

技术领域

发明涉及一种用于调节螺母、螺杆等零件松紧程度的扳手,具体地,本发明涉及一种用于调整汽车轮胎前束的棘爪扳手。

背景技术

轮胎前束调整是汽车制造或维修过程中必不可少的一道工序。图1示意性地展示了前束的概念及其调整情况。如图所示,汽车的两个轮胎10(前轮胎或后轮胎)之间连接长度可调的横拉杆12。汽车前进方向14与轮胎10的径向中心线16之间形成度α,该角度被定义为轮胎前束。轮胎前束的数值必须保持在适当范围内,以确保汽车的行驶性能。如果前束数值范围不适当,将导致车辆行驶稳定性变差,同时加剧了行驶过程中的轮胎磨损,而且导致耗油量增加。
前束调整是通过调节横拉杆12的长度实现的。具体地,当上述前束较大时,可以缩短所述横拉杆12的长度,从而减小前束值;对应地,通过伸长所述横拉杆12的长度来增加前束值,从而使其位于适当范围内。由于横拉杆12的横截面通常为正六边形,因此对上述横拉杆12长度的调节可以借助扳手实现,下面介绍业界经常使用的几种扳手结构。
图2展示了常用的一种扳手20,其包括手柄22及形成于该手柄22一端且具有U形开口26的头部24。通过将扳手20的开口26卡到横拉杆12外侧的两个平行表面并旋转手柄22,从而达到对横拉杆12的调节。然而,由于操作空间有限,操作人员将扳手20旋转一定角度后,必须将扳手20退回到原来位置,然后再次旋转扳手20,这样不断重复旋转直到横拉杆12被调节到规定长度。但是,对于扳手20,由于其开口26的宽度无法调整,且该宽度大于横拉杆12的横截面最大宽度,因此,在将扳手20退回到原来位置时,必须先将扳手20脱离横拉杆12,继而将扳手20旋转到其原来位置,最后再将扳手20套住横拉杆12从而实现重复调节目的。因此,虽然上述扳手可达到调节横拉杆的目的,但却无法实现连续调节,这样导致调节时间增加,从而降低了调节效率。另外,不断地将扳手脱离或套住横拉杆,也增加了操作人员的体能消耗。
图3-4展示了一种改进的剪刀形扳手30,其由两个互相交叉连接的Z形结构件32及安装在两者之间的压缩弹簧34构成。所述每个Z形结构件32包括手柄部322、形成于该手柄部322一端的倾斜部324及形成于倾斜部324末端且与所述手柄部322平行的施部326。所述两个Z形结构件32借助枢轴36在倾斜部324上互相转动连接。所述压缩弹簧34安装在所述两个手柄部322的末端。所述施力部326具有平面内壁325。当扳手30工作时,操作人员用双手紧压手柄部322,使得所述两个施力部326的两个内壁325卡住横拉杆12的两个平行表面,并旋转扳手30,从而实现对横拉杆12的调节。当将扳手30退回到原来位置时,操作人员松开手柄部322,在压缩弹簧34的张力作用下,所述两个Z形结构件32互相张开,使两个施力部326脱离与横拉杆12的接触,但所述横拉杆12仍然位于两个施力部326之间,从而不需要将扳手30完全脱离横拉杆12就可实现将扳手30退回原来位置的目的,进而实现连续调节的目的。然而,由于在操作过程中,操作人员需要不断地克服弹簧张力,以使施力部326能够紧紧夹住横拉杆12并且可以将横拉杆12转动,因此使用这种扳手仍然导致操作人员的劳动强度加大。
因此,实有必要提供一种改进的扳手,以便克服现有技术的缺点与不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种棘爪扳手,该扳手不需要从工件中取出就能退回原来位置,从而实现扳手的连续作业,提高了作业效率。
本发明的另一个目的在于提供一种棘爪扳手,其可以大大减轻操作人员的劳动强度。
为达到上述目的,一种棘爪扳手包括手柄及形成于该手柄一端且具有开口的头部。所述头部在开口两侧开设至少两个与所述开口连通且具有两个侧壁的容纳孔,所述每个容纳孔内旋转设置有棘爪,该棘爪弹性靠压于所述容纳孔的一个侧壁,所述两个棘爪各具有一个互相平行且伸入到所述开口内的施力面。
所述开口可以由两段互相平行的平面内壁及与该两个平面内壁衔接的弯曲壁围成,且所述容纳孔与所述开孔在该弯曲壁处互相连通。所述两个互相平行的施力面从所述弯曲壁处伸入到开口内。而所述开孔的弯曲壁可为圆弧形。
在本发明的一个实施例中,所述每个棘爪上开设有定位孔,所述头部上开设有与该定位孔对应的棘爪安装孔,所述棘爪借助一个销钉穿过所述定位孔及棘爪安装孔而被旋转地安装到容纳孔内。
所述每个容纳孔内设置有弹性元件,该弹性元件弹性地抵压于所述棘爪与容纳孔的另一个侧壁之间。所述弹性元件可以为旋转弹簧,且该旋转弹簧借助一个销钉而安装到所述容纳孔内。
所述棘爪扳手最好由合金工具形成,以便提供足够的刚度及硬度,从而提高棘爪扳手的使用寿命。在一个实施例中,所述合金工具钢为含量在0.70%-1.68%之间的高速钢
本发明的优点在于:由于在扳手的开口附近设置有一对具有施力面的棘爪,当旋转工件时,所述棘爪可以保持固定不动,所述两个施力面则将工件夹紧并驱动其转动;当扳手反向退回时,工件将棘爪推到与该工件不干涉的位置,从而实现扳手的连续调节,同时减轻了操作人员的劳动强度。
附图说明
图1展示了汽车轮胎与横拉杆的连接结构及轮胎前束调节的概念。
图2展示了现有用于调节汽车轮胎前束的扳手结构及其使用状态。
图3展示了现有的另一种用于调节汽车轮胎前束的扳手结构及其初始使用状态。
图4展示了图3所示扳手的施力部脱离横拉杆的状态。
图5a展示了本发明一个实施例所述棘爪扳手的平面结构图。
图5b展示了图5a所示棘爪扳手的侧向局部剖视图。
图5c展示了图5b所示棘爪扳手沿A-A方向的局部剖视图。
图5d展示了图5c所示棘爪扳手去掉弹簧及棘爪后的局部结构图。
图6a展示了图5a所示棘爪扳手的棘爪的平面结构图。
图6b展示了图6a所示棘爪沿B-B方向的剖视图。
图7展示了图5a所示棘爪扳手的弹簧的平面结构图。
图8a展示了利用图5a所示棘爪扳手转动横拉杆的局部状态图。
图8b展示了图8a所示棘爪扳手绕着横拉杆反向空转的局部状态图。
图8c展示了利用图8a所示棘爪扳手对横拉杆微调的局部状态图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行说明。本发明提供一种用于对汽车轮胎前束调节的扳手。图5a展示了本发明一个实施例所述棘爪扳手的平面结构图。如图所示,该棘爪扳手40包括手柄42及形成于该手柄42一端的头部44。所述头部44上形成一个U形开口46,该开口46由两段互相平行的平面内壁462及与该两个平面内壁462衔接的圆弧内壁464共同围成。
参考图5b、5d,所述棘爪扳手40的头部44内在所述U形开口46的两侧分别形成与所述U形开口46连通的容纳孔43。所述两个容纳孔43与所述U形开口46在圆弧内壁464处互相连通。所述每个容纳孔43具有阻挡壁432及与该阻挡壁432相对的侧壁438。另外,所述头部44上在其厚度方向开设有与所述每个容纳孔43导通的棘爪安装孔45及弹簧安装孔47(图5b中仅显示图5d所示结构下部的棘爪安装孔45及弹簧安装孔47)。
参考图5c、6a-6b及图7,所述每个容纳孔43内可转动地设置有棘爪48及与该棘爪48弹性接触的弹簧41。所述棘爪48大体呈长方体状,其具有可与相应容纳孔43的阻挡壁432互相配合的抵靠面482、与该抵靠面482相对的弹簧接触面484及分别将所述抵靠面482与弹簧接触面484互相连接起来的施力面486及曲面481。另外,所述棘爪48内沿其高度方向开设有与所述容纳孔43的棘爪安装孔45对应的定位孔488。所述棘爪48借助销钉483穿过其定位孔488及棘爪安装孔45而可旋转地安装在所述容纳孔43内。并且,通过转动所述销钉483,所述棘爪48的抵靠面482可转动到与所述阻挡壁432相互接触的位置,而所述施力面486则可通过旋转而从容纳孔43伸入到所述U形开口46内或者完全收缩到容纳孔43内。应当注意,当将所述两个棘爪48安装到相应的容纳孔43后,这两个棘爪48关于圆弧壁464的中心对称,且所述两个施力面486互相平行。
所述弹簧41为中空的旋转弹簧,其具有两个以一定角度互相张开的弹性端412。一个销钉417穿过所述弹簧41及相应的弹簧安装孔47而将弹簧41固定到所述容纳孔43内,且所述弹簧41的两个弹性端412分别弹性地抵靠在所述容纳孔43的侧壁438及所述棘爪48的弹簧接触面484上,通过弹簧41的张力作用,使得所述棘爪48紧紧压在阻挡壁432上。此时,所述两个棘爪48的两个施力面486互相平行。
下面介绍上述棘爪扳手40的工作过程。参考图5a-8a,当将工件如横拉杆12拧紧或松开时,将横拉杆12套入到棘爪扳手40的U形开口46内靠近圆弧壁464的位置,使得两个棘爪48的两个施力面486分别压在横拉杆12的两个平行表面(未标号)上,然后以方向d1旋转棘爪扳手40。在旋转过程中,所述棘爪扳手40对横拉杆12产生旋转方向的扭转力矩,由于两个物体之间具有作用力与反作用力的关系,因此,横拉杆12同时对两个棘爪48产生反向扭转力矩,该反向逆转力矩导致所述棘爪48被紧紧地压在所述容纳孔43的阻挡壁432上,这样,在旋转过程中,所述棘爪48与扳手40的其余部分保持固定,从而使得扳手40可以像传统扳手那样转动横拉杆12。
参考图5a-7及图8b,当将棘爪扳手40退回到其原来位置以便实现连续工作时,以方向d2转动扳手40。在转动过程中,所述横拉杆12的边缘棱角对棘爪48产生与弹簧41的弹力方向相反的推力,该推力克服弹簧41对棘爪48的弹力而将所述棘爪48推离阻挡壁432,并且使得棘爪48绕销钉483旋转到容纳孔43内部,从而允许扳手40相对于横拉杆12反向退回到原来位置。当退回到原来位置后,所述棘爪48的施力面486再次与横拉杆12的两个平行表面接触,并在弹簧41的作用下再次抵靠到阻挡壁432上,进而使扳手40可以再次以方向d1(参考图8a)转动横拉杆12,最终实现扳手40的连续作业。参考图8c,当将横拉杆12旋转到接近于预定长度时,可以将40扳手稍微脱离横拉杆12,使横拉杆12卡在U形开口的两个平面内壁462之间,并慢慢旋转扳手40,从而实现对横拉杆12的微调。
另外,为了提高所述扳手40的耐磨性,提高其使用寿命,扳手40最好由耐磨性能良好的材料制造,比如可以采用具有高刚度、高硬度及高耐磨性的合金工具钢,最好是采用合金工具钢中的高速钢。所述高速钢含碳量为0.70%-1.68%,且经过淬火及回火处理。
应当注意,虽然在上述实施例中,所述U形开口的底部为圆弧形状(圆弧内壁464),然而,该底部也可以为其它适当弯曲形状,只要其能够完全容纳被旋转的工件比如横拉杆即可。另外,虽然在上述实施例中,所述棘爪的数量为一对,然而,根据U形开口的底部空间大小,其数量也可以为两对以上,并且每对棘爪均相向设置,以便提供足够的扭转力矩。可以理解地,所述弹簧也并不局限于旋转弹簧,也可以为其它弹性体比如弹性橡胶等。
同时,虽然本发明是针对汽车横拉杆而设计的,但本发明并不限制于使用在汽车横拉杆上,而是可以应用于任何具有正六边形截面的工件。进一步讲,本发明还可以使用其它具有多边形截面的工件,只要该多边形截面具有至少两个平行表面即可。
而且,在上述实施例中,所述扳手为一体式结构,在本发明的其它实施例中,该扳手也可以为分体结构。比如所述棘爪扳手可以分为具有相同横截面的上下两部分,这样做便于加工容纳孔、棘爪安装孔及弹簧定位孔,所述上下两部分可以借助若干螺钉互相装配在一起。
由于本发明棘爪扳手可以不必从工件比如横拉杆中抽出就可以实现反向空转,即可以回退到其原来位置,然后重复转动工件,从而实现连续作业,提高了工作效率,节省了时间,而且同时减轻了操作人员的劳动强度。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
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