帶有扭力控制的活動扳手的制作方法

本發明涉及扳手領域，尤其涉及一種帶有扭力控制的活動扳手。

背景技術：

扳手是一種常用的安裝與拆卸工具，利用杠桿原理擰轉螺栓、螺釘、螺母和其他螺紋緊持螺栓或螺母的開口或套孔固件的手工工具；扳手通常在柄部的一端或兩端制有夾持螺栓或螺母的開口或套孔，使用時沿螺紋旋轉方向在柄部施加外力，就能擰轉螺栓或螺母。扳手通常又分為死扳手和活扳手，死扳手為一端或兩端制有固定尺寸的開口，用以擰轉一定尺寸的螺母或螺栓；而活扳手為開口寬度可在一定尺寸范圍內進行調節，能擰轉不同規格的螺栓或螺母。

在我們平時的生活當中或者工業設計上，我們需要對不同尺寸規格的螺栓或螺母進行安裝與拆卸，若使用死扳手，則需要備有不同口徑大小的扳手，攜帶沉重，使用不便，而通常我們使用的活扳手為一側固定鉗口，一側活動鉗口，通過螺紋傳動使活動鉗口運動，從而形成不同開口的鉗口，然而該活扳手通過左右兩側夾持住螺栓或螺母時，在往某個方向轉動時，施壓的作用力集中在螺栓或螺母的邊角上，容易對螺栓或螺母的邊角造成損傷，比如出現外六角圓頭等的磨邊現象。

由于目前的多邊螺栓或螺母常見的均為正六角，故而在針對這種現象時，人們設計的目標基本上集中在六角螺栓或六角螺母上，下面以六角螺栓為例；如專利申請號201210421085.1的一種多用扳手， 通過六個可以調節的羊角螺桿來控制卡頭，使卡頭上的V型凹槽分別卡在正六角螺栓的六個角上，不僅增加了受力點，而且將主要受力點從易損傷的邊角上轉移到不易損傷的面上，避免了外六角圓頭等的磨邊現象，然而該設計在夾緊的過程中需要對六個羊角螺桿分別進行調節，不易控制且費時耗力。

在此基礎上，專利申請號201510746558.9的可調節口徑尺寸的快速扳手，通過對上下兩個壓板的控制，使內側角為120°的兩個壓板分別夾持住六角螺栓的兩個角，形成四個約束面，不易打滑，在此情況下，當扳手開始擰六角螺栓時，存在四個主要受力點，且主要受力點的位置不易損傷的面上；專利申請號201510620355.5的一種帶試電筆的扳手，通過滑塊前方的V型開口進行夾持，由調節螺栓控制滑動，從而夾持不同尺寸的六角螺栓；然而以上關于調節口徑扳手的技術方案，與被擰轉的六角螺栓接觸的機構器件，在調節口徑時均為水平滑動，水平滑動方式無論是夾持的力度、還是擰轉時的支撐力都較小，在有些情況下，會出現擰轉不動的現象，若使用較大的夾持力或者擰轉力時，又容易出現打滑，甚至損壞相應的傳動機構。

技術實現要素：

本發明為解決上述技術問題提供一種帶有扭力控制的活動扳手，通過螺紋連接，使得推桿旋轉前進，在夾持后具有自鎖效果，不易打滑，且能提供較大的夾持力度和擰轉支撐力，減少因擰轉力過大造成的工具損壞。

為實現上述目的，達到上述效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種帶有扭力控制的活動扳手，包括能擰轉螺栓或螺母的扳手主體、與扳手主體連接的手柄，扳手主體包括推桿、調節推桿運動的傳動機構、帶動推桿一起旋轉的擰轉機構；在擰轉機構的垂直一側開有與推桿一一對應的螺孔，傳動機構包括扭力控制器；螺孔與推桿螺紋連接，使推桿在螺孔的配合下旋轉前進，在人為扭力過大的情況下打滑，避免內部器件因為扭力過大而造成的損壞。

作為傳動機構的一種優選方式，扳手主體包括基座，傳動機構包括位于基座內的夾緊旋轉盤、調節夾緊旋轉盤轉動的調節機構，該調節機構與夾緊旋轉盤的垂直一側傳動連接，夾緊旋轉盤水平一側與推桿傳動連接，從而使調節機構調節夾緊旋轉盤旋轉，夾緊旋轉盤帶動推桿螺旋前進。

作為擰轉機構的一種優選方式，擰轉機構包括位于基座內的擰轉旋轉盤，該擰轉旋轉盤與夾緊旋轉盤連接，擰轉旋轉盤的垂直一側與調節機構傳動連接，在推桿處于夾持后，調節機構帶動夾緊旋轉盤、擰轉旋轉盤一起旋轉，從而帶動推桿水平旋轉，起到擰轉螺栓或螺母的效果

作為調節機構的一種優選方案，調節機構包括設置在手柄外側的調節器，調節器通過調節驅動桿連接有調節驅動輪，調節驅動輪在調節器的水平移動下，只與夾緊傳動輪嚙合連接或是同時與夾緊傳動輪、擰轉傳動輪連接，夾緊傳動輪通過夾緊支桿與夾緊螺桿連接，夾緊螺桿與夾緊旋轉盤的垂直一側傳動連接；擰轉傳動輪通過擰轉支桿與擰轉螺桿連接，擰轉螺桿與擰轉旋轉盤的垂直一側傳動連接。

對調節機構的進一步優選方式，調節驅動桿、夾緊支桿、擰轉支桿上設置有固定卡環，使調節驅動桿、夾緊支桿、擰轉支桿在旋轉時不發生水平移動；在調節驅動桿上設置限位裝置，在進行夾緊時，限位裝置限制擰轉傳動輪轉動，將扭力控制器設置在調節驅動桿上，在扭力過大的情況下，人雖然作用在調節器上，但在扭力控制器上打滑，即后面的機構器件均不運動。

作為夾緊螺桿和夾緊旋轉盤、擰轉螺桿與擰轉旋轉盤傳動連接的一種優選方案，夾緊螺桿包括夾緊螺紋，擰轉螺桿包括擰轉螺紋，夾緊旋轉盤包括在垂直一側上與夾緊螺紋嚙合的夾緊斜齒，擰轉旋轉盤包括在垂直一側上與擰轉螺紋嚙合的擰轉斜齒，使得夾緊螺桿與夾緊旋轉盤的垂直一側、擰轉螺桿與擰轉旋轉盤的垂直一側均形成蝸輪蝸桿傳動。

作為夾緊旋轉盤和推桿傳動連接的一種優選方案，夾緊旋轉盤包括在水平一側的旋轉直齒，推桿的表面在縱向上形成與旋轉直齒嚙合的徑向輪齒，使得夾緊旋轉盤的水平一側與推桿形成圓柱齒輪傳動。

作為推桿和螺孔螺紋連接的一種優選方案，推桿的表面在橫向上形成徑向外螺紋，螺孔上設置有與徑向外螺紋嚙合的徑向內螺紋，使得推桿與螺孔形成軸向螺旋傳動。

作為進一步的優選方案，夾緊旋轉盤包括使夾緊旋轉盤與基座內側壁滑動連接的卡環。

為了便于推桿的安裝，在推桿的尾部上設置有與工具配合擰轉的開槽，比如一字槽型、十字槽型、梅花槽型、六角槽型等等；同時，讓推桿指向同一圓心，保證與螺栓或螺母的面積接觸。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

一種帶有扭力控制的活動扳手，通過手柄外側的調節器進行前后移動，使夾緊旋轉盤、擰轉旋轉盤在不同情況進行旋轉，從而帶動推桿螺旋前進或旋轉，分別完成夾持和擰轉兩個動作；在處于夾持下，螺紋具有自鎖能力，不易打滑松動，推桿和螺孔之間因螺紋連接所形成的接觸面積，使得該傳動方式能提供較大的擰轉支撐力；同時，多級傳動的方式以及螺紋連接所形成的接觸面積，使得該傳動方式能提供較大的夾持力度；從而便于用戶對螺栓或螺母進行力度較大的擰轉，減少因擰轉力過大造成的工具損壞，同時扭力控制器在扭力過大的情況下打滑，避免內部器件因為扭力過大而造成的損壞。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后，本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明涉及的帶有扭力控制的活動扳手的整體結構示意圖；

圖2為本發明涉及的帶有扭力控制的活動扳手的內部拆解示意圖；

圖3為圖2中A區域的放大示意圖；

圖4為圖2中B區域的放大示意圖；

圖5為圖2在不同立體視角下進行部分剖切的結構示意圖；

圖6為圖5中C區域的放大示意圖；。

其中，上述附圖包括如下附圖標記：扳手主體1、手柄2、調節器3、夾緊旋轉盤4、推桿5、基座6、擰轉旋轉盤7、夾緊螺桿31、夾緊支桿32、固定卡環33、調節驅動桿34、擰轉螺桿35、擰轉支桿36、調節驅動輪37，夾緊傳動輪38、擰轉傳動輪39、限位裝置310、夾緊螺紋311、扭力控制器312、擰轉螺紋351、夾緊斜齒41、旋轉直齒42、旋轉卡環43、徑向輪齒51、徑向外螺紋52、開槽53、基座底盤61、擰轉斜齒71、螺孔72、徑向內螺紋73、開口74。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明：

如圖1所示，一種帶有扭力控制的活動扳手，本發明的較佳實施例是針對目前市場上最常見的六角螺栓或螺母設計的，包括扳手主體1、手柄2、調節器3、六根推桿5、基座6，其中，調節器3設置在手柄2的尾部，手柄2與扳手主體1連接，六根推桿5設置在扳手主體1上，手柄2上有供用戶調節扭力控制器312的缺口。

圖2是將圖1中的內部拆解，去掉基座6和手柄2外殼部分，擰轉旋轉盤7位于夾緊旋轉盤4的上方；推桿5與擰轉旋轉盤7的垂直一側連接，該推桿5之間的角度為60°，為環形均勻分布在擰轉旋轉盤7上，基座6包括支撐夾緊旋轉盤4的基座底盤61，將扭力控制器312設置在調節驅動桿34上，用戶可以調節扭力限制值，當用戶作用在調節器3上的扭力超過扭力限制值，扭力控制器312上打滑，使連接扭力控制器312前端的調節驅動桿34不運動，從而避免內部器件因為扭力過大而造成的損壞。

結合圖3和圖4，對圖2中A、B區域的放大圖可知，在擰轉旋轉盤7的垂直一側開有六個螺孔72，該螺孔72與推桿5螺紋連接，且一一對應；調節器3通過調節驅動桿34與調節驅動輪37連接，圖中所示為在初始狀態時，調節驅動輪37與夾緊傳動輪38嚙合連接，但不與擰轉傳動輪39連接，夾緊傳動輪38通過夾緊支桿32與夾緊螺桿31連接，該夾緊螺桿31與夾緊旋轉盤4的垂直一側傳動連接，從而通過調節器3，帶動夾緊旋轉盤4旋轉，夾緊旋轉盤4與擰轉旋轉盤7之間存在著滑動摩擦力，但擰轉傳動輪39受到限位裝置310的限制，使其擰轉傳動輪39、擰轉旋轉盤7在夾持階段時候保持不動；同時調節驅動桿34、夾緊支桿32、擰轉支桿36上設置有固定卡環33，使調節驅動桿34、夾緊支桿32、擰轉支桿36在旋轉時不發生水平移動。

未在圖2-4中顯示但從圖中可以看到的，在調節器3向后水平移動，調節驅動輪37會同時與夾緊傳動輪38、擰轉傳動輪39連接，此時擰轉傳動輪39通過擰轉支桿36與擰轉螺桿35連接，擰轉螺桿35與擰轉旋轉盤7的垂直一側傳動連接；夾緊傳動輪38通過夾緊支桿32與夾緊螺桿31連接，該夾緊螺桿31與夾緊旋轉盤4的垂直一側傳動連接，從而通過調節器3，帶動夾緊旋轉盤4和擰轉旋轉盤7一起旋轉，從而擰轉螺栓或螺母。

在圖5中，在推桿5的尾部上設置有與工具配合擰轉的開槽53，該較佳實施例如圖所示為十字槽型，通過該開槽53，使得推桿5的安裝更加方便且快速。

在圖6中，在擰轉旋轉盤7內形成了僅保留螺孔72的實體部分，實體部分在夾持或擰轉時提供較大的支撐強度，其中夾緊旋轉盤4包括卡環43，該卡環43使夾緊旋轉盤4與基座6內側壁滑動連接，同時由基座底盤61支撐著夾緊旋轉盤4的底部，擰轉旋轉盤7則由夾緊旋轉盤4的外沿支撐，均為滑動連接；在擰轉旋轉盤7內實體部分的底部設有供推桿5和夾緊旋轉盤4接觸的開口74，以便于推桿5和夾緊旋轉盤4之間的連動關系。

同時，關于各傳動機構的實現方式，如圖3中所示，螺孔72上設置有徑向內螺紋73，夾緊螺桿31包括夾緊螺紋311，擰轉螺桿35包括擰轉螺紋351，夾緊旋轉盤4包括在垂直一側上的夾緊斜齒41，擰轉旋轉盤7包括在垂直一側上的擰轉斜齒71；如圖6所示，夾緊旋轉盤4包括在水平一側的旋轉直齒42，推桿5的表面在縱向上形成徑向輪齒51，在橫向上形成徑向外螺紋52。

由上述傳動機構實現傳動的方式，如圖3所示，夾緊螺桿31上的夾緊螺紋311與夾緊旋轉盤4垂直一側上的夾緊斜齒41嚙合連接，使夾緊螺桿31與夾緊旋轉盤4的垂直一側形成蝸輪蝸桿傳動；擰轉螺桿35上的擰轉螺紋351與擰轉旋轉盤7垂直一側上的擰轉斜齒71嚙合連接，使擰轉螺桿35與擰轉旋轉盤7的垂直一側均形成蝸輪蝸桿傳動；如圖6所示，夾緊旋轉盤4上水平一側的旋轉直齒42與推桿5表面的徑向輪齒51嚙合連接，使夾緊旋轉盤4的水平一側與推桿5形成圓柱齒輪傳動；推桿5表面的徑向外螺紋52與螺孔72上的徑向內螺紋73螺紋連接，使得推桿5與螺孔72形成軸向螺旋傳動，推桿5與螺孔72螺紋連接時，兩者的接觸面積較大，能夠提供較大的擰轉支撐力，同時，多級連動的方式，使得最后作用于螺栓或螺母上的夾持力也相對較大。

綜上所述，以擰轉正六角螺栓為例，本發明在進行夾持時的工作過程如下：

（1）、將基座6對準需要擰動的正六角螺栓；

（2）、假設目前六根推桿5所形成的夾持口比正六角螺栓的尺寸要小，即需要較大的夾持口徑，在初始狀態下，調節驅動輪37只與夾緊傳動輪38嚙合連接，則逆時針轉動調節器3，通過調節驅動桿34，帶動調節驅動輪37、夾緊傳動輪38逆時針轉動，夾緊傳動輪38通過夾緊支桿32，帶動夾緊螺桿31逆時針轉動，通過夾緊螺紋311與夾緊斜齒41的蝸輪蝸桿傳動，帶動夾緊旋轉盤4逆時針運動；

（3）、位于夾緊旋轉盤4上的旋轉直齒42與徑向輪齒51的圓柱齒輪傳動，帶動推桿5逆時針旋轉；

（4）、由于徑向外螺紋52與徑向內螺紋73為正旋螺紋，通過推桿5表面的徑向外螺紋52與徑向內螺紋73的軸向螺旋傳動，當推桿5逆時針旋轉時，推桿5沿著螺孔72向外徑向移動，即六根推桿同時向外徑向移動，形成較大的夾持口徑；

（5）、在夾持口徑大于正六角螺栓的尺寸時，停止轉動調節器3，并將基座6套在正六角螺栓上，使六根推桿5一一對應正六角螺栓六個面的中心位置；

（6）、此時，順時針轉動調節器3，使推桿5向內徑向移動，直到與正六角螺栓的面接觸，并進一步順時針轉動調節器3，使推桿5與正六角螺栓處于夾持狀態；

（7）、通過手柄2轉動正六角螺栓，取出正六角螺栓后，逆時針轉動調節器3，使推桿5向外徑向移動，松開正六角螺栓后即可。

（8）、若步驟（2）中，六根推桿5所形成的夾持口徑比正六角螺栓的尺寸要大，則直接進行（5）-（7）步驟即可。

在以上的工作過程中，對于存在邊的數量為6的倍數且可以松動的器件來說同樣適用，比如、正六角螺母、正十二角螺栓等，而不能局限于正六角螺栓來看待。

當完成夾持之后，本發明對正六角螺栓擰轉時的工作過程如下：

（1）、在完成夾持后，向后移動調節器3，此時，調節驅動輪37同時與夾緊傳動輪38、擰轉傳動輪39嚙合連接，用戶逆時針轉動調節器3，通過調節驅動桿34，帶動調節驅動輪37逆時針轉動，使夾緊傳動輪38、擰轉傳動輪39也進行逆時針轉動，夾緊傳動輪38通過夾緊支桿32，帶動夾緊螺桿31逆時針轉動，通過夾緊螺紋311與夾緊斜齒41的蝸輪蝸桿傳動，帶動夾緊旋轉盤4逆時針運動；擰轉傳動輪39通過擰轉支桿36，帶動擰轉螺桿35逆時針轉動，通過擰轉螺紋351與擰轉斜齒71的蝸輪蝸桿傳動，帶動擰轉旋轉盤7逆時針運動，使夾緊旋轉盤4、擰轉旋轉盤7以相同的速度同時旋轉，即夾緊旋轉盤4、擰轉旋轉盤7保持同步旋轉，但又相對不動。

（2）、六根推桿5隨著擰轉旋轉盤7的旋轉而旋轉，由于夾緊旋轉盤4、擰轉旋轉盤7之間保持相對不動，所以此時位于夾緊旋轉盤4上的旋轉直齒42與徑向輪齒51的圓柱齒輪也保持相對不動，同步旋轉。

（3）、推桿5隨著擰轉旋轉盤7的旋轉產生的力度作用于正六角螺栓上，使其正六角螺栓受到一個擰轉力，并隨著擰轉旋轉盤7的旋轉而旋轉，從而被擰開。

（4）、當正六角螺栓被擰開后，向前移動調節器3，此時調節驅動輪37只與夾緊傳動輪38嚙合連接，對調節器3做逆時針轉動，推桿5向外徑向移動，松開正六角螺栓后即可。

在以上對在以上的工作過程中，對于存在邊的數量為6的倍數且可以松動的器件來說同樣適用，比如、正六角螺母、正十二角螺栓等，而不能局限于正六角螺栓來看待；同時，在實際過程中，可以采用逆時針轉動調節器3產生逆時針的旋轉，也可以采用順時針轉動調節器3產生順時針的旋轉，并不構成對本發明的限制。

本發明的第二實施例，在較佳實施例的基礎上，將徑向外螺紋52與徑向內螺紋73變換為反旋螺紋，則整個工作過程如下：

（1）、將基座6對準需要擰動的正六角螺栓；

（2）、假設目前六根推桿5所形成的夾持口比正六角螺栓的尺寸要小，即需要較大的夾持口徑，順時針轉動調節器3，通過夾緊支桿32，帶動夾緊螺桿31順時針轉動，通過夾緊螺紋311與夾緊斜齒41的蝸輪蝸桿傳動，帶動夾緊旋轉盤4順時針運動；

（3）、位于夾緊旋轉盤4上的旋轉直齒42與徑向輪齒51的圓柱齒輪傳動，帶動推桿5順時針旋轉；

（4）、由于徑向外螺紋52與徑向內螺紋73為反旋螺紋，通過推桿5表面的徑向外螺紋52與徑向內螺紋73的軸向螺旋傳動，當推桿5順時針旋轉時，推桿5沿著螺孔72向外徑向移動，即六根推桿同時向外徑向移動，形成較大的夾持口徑；

（5）、在夾持口徑大于正六角螺栓的尺寸時，停止轉動調節器3，并將基座6套在正六角螺栓上，使六根推桿5一一對應正六角螺栓六個面的中心位置；

（6）、此時，逆時針轉動調節器3，使推桿5向內徑向移動，直到與正六角螺栓的面接觸，并進一步向后轉動夾緊螺桿31，使推桿5與正六角螺栓處于夾持；

（7）、通過手柄2轉動正六角螺栓，取出正六角螺栓后，順時針轉動調節器3，使推桿5向外徑向移動，松開正六角螺栓后即可。

（8）、若步驟（2）中，六根推桿5所形成的夾持口徑比正六角螺栓的尺寸要大，則直接進行（5）—（7）步驟即可。

由于徑向外螺紋52與徑向內螺紋73在擰轉時為相對不變的狀態，所以在擰轉時，只在擰轉時的工作過程中變更了（4），具體如下：

（4）、當正六角螺栓被擰開后，向前移動調節器3，此時調節驅動輪37只與夾緊傳動輪38嚙合連接，對調節器3做順時針轉動，推桿5向外徑向移動，松開正六角螺栓后即可。

本發明的第三實施例，在較佳實施例的基礎上，對位于調節驅動桿34上的固定卡環33，在調節器3向前或向后移動至目標位置后，手柄2內裝有固定該固定卡環33的活動機構。

本發明的第四實施例，在較佳實施例的基礎上，將開槽53的槽型變為一字槽型。

本發明的第五實施例中，在在較佳實施例的基礎上，將推桿5與螺孔72的數量從六修改為三，使其能適用于邊的數量為3的倍數且可以松動的器件。

本發明的第六實施例中，在在較佳實施例的基礎上，將推桿5與螺孔72的數量從六修改為四，使其能適用于邊的數量為4的倍數且可以松動的器件。

本發明的第七實施例中，在在較佳實施例的基礎上，將推桿5與螺孔72的數量從六修改為五，使其能適用于邊的數量為5的倍數且可以松動的器件。

基于較佳實施例、第五、六、七實施例的基礎上，可知，當將推桿5與螺孔72的數量修改為六以上的數量，應當視為等同變化，屬于本發明的等效實施例；基于第二、三、四的基礎上，只是對較佳實施例進行如同第二、三、四實施例那樣的替換或修改進行簡單的組合，也應當視為等同變化，比如在較佳實施例的基礎上，將徑向外螺紋52與徑向內螺紋73變換為反旋螺紋，在手柄2內設置有固定該固定卡環33的活動機構，這樣形成的第八實施例，只是對第二、三實施例進行簡單的合并修改，應當視為等同變化，屬于本發明的等效實施例；當然，基于上述兩種情況的變化，比如修改數量和改變螺紋方向結合一起形成的新實施例，也應當視為等同變化，屬于本發明的等效實施例。

同時，不應當被較佳實施例限制的技術方案，還包括推桿5與螺孔72在基座6的位置可以角度不相等且不均勻分布、夾緊螺桿31和夾緊旋轉盤4傳動連接的方案、夾緊旋轉盤4和推桿5傳動連接的方案、推桿5和螺孔72螺紋連接的方案等等。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發明；但是,凡熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案范圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發明的等效實施例；同時,凡依據本發明的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發明的技術方案的保護范圍之內。