[發明專利]一種扭力扳手

有效

• 申請號: 201210546564.6
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103448010A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 史蒂夫·寶合
• 申請（專利權）人: 寶合扭力工具（上海）有限公司
• 主分類號: B25B23/142
• 分類號: B25B23/142;B25B13/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種扳手制造領域，尤其是一種扭力扳手。

背景技術

通過國際標準ISO6789國際標準化組織規定了兩種標準類型的手動扭矩扳手。類型2扭矩扳手是其中標準之一。這類型的扳手在使用前預設一個預定的扭矩值并且當到到預設值是提供各種類型的信號。

本發明應用于ISO6789、美國的ASME?B107.14以及其他國家的類似標準描述的類型2等級的扭矩工具，類型2扳手的信號方法在等級和制造者之間變化，但是最普遍的方法是提供一個扭矩阻力的瞬間釋放，有時稱之為沖力，經常尤其是在達到扳手操作的最大范圍中會伴隨有啪嗒聲或喀噠聲。事實上，該方法很普遍，大多數類型的設置扳手都稱之為“喀噠扳手”，即使該“喀噠聲”并不一定是首要的信號機制。其它類型的信號扳手則使用其它方法發出信號，例如產生嗶嗶聲或嗡嗡聲，一種馬達振動或者是彈簧盤產生的可以聽到的啪嗒聲。大多數信號扳手的主要缺點是在經常存在的工業或是汽車修理的吵鬧環境經常無法聽到發出有聲信號。結果發現“沖力”或“釋放”是確定類型2設置扭矩工具達到合適扭矩的最好的顯示器。因此，假如大范圍使用設置工具和上述的人類對信號的感覺限制，在釋放功能上的改進可以明顯地使工具更好地使用并且結束使用的結果很容易符合需求和值得信賴。

類型2設定扭矩扳手的校準耐用性也是另一個需要考慮的領域。在許多設計中使用很容易導致精準性惡化。隨著用于阻止扭矩負載和在預定扭矩值時釋放的釋放機制中摩擦產生的部件磨損或變化是影響準確性的兩大普遍因素。

為了提供最可靠的和精準的扭矩校準和信號，在該產品的不斷提供阻力的使用周期中，該設置扳手在釋放機制中必須盡可能的減少摩擦。

有兩種可以盡可能較少摩擦的方法。由于在釋放時，該經常使用到的釋放機制設計必須沿著該扳手本體軸向的直線方向移動，因而，主要減少摩擦的區域是線性行程。第一個方法是在釋放機制上使用涂層，例如聚四氟乙烯或其它涂層，從而可以明顯減少釋放機制的滑行表面的線性支撐表面的軸向摩擦。在多次使用和摩擦變化后這些涂層被磨損掉從而影響扭矩的準確性。不幸的是，在扭矩扳手達到合適的使用壽命之前這種變化就會明顯出現。

第二種方法就是提供一種線性滾動軸承從而減少釋放機制和扳手本體之間的軸向摩擦。已有的用于扭矩扳手設計的線性軸承技術主要包括兩種類型。

一種類型是使用一種多個球軸承設置在一個籠子中，當啟動完成以后，附屬彈簧將該球軸承復位。這種球軸承設計必須使用足夠的小的軸承形成一個機制設計。因為不可能完全契合配置，在扳手內部的接觸限制在在該組合每端設置的球，并且該線軸承系統很容易相對于行程的方向產生一定角度的傾斜。因而，在軸承接觸區域會產生無限壓力直至產生足夠的變形產生足夠的接觸面積用于抵擋施加的負載。這種變形改變該扭矩扳手的最初校準和線軸承系統的滾動阻力。因此，需要設計一個大的負載支撐接觸面用于阻擋變形。

第二種類型是使用一種負載滾輪軸承用于提供更多負載接觸區域以阻止變形。現有技術中使用一個復雜的支持本體以及通過額外的技術特征提供一輪子的滾動表面用于保持位置和該滾輪的定位。該復雜的支撐本體以及額外的滾輪表面增加了不必要的生產成本并且限制了滾輪以及用于負載支撐的表面接觸區域的大小。而且增加了由于有意或無意將制造公差和杠桿系數整合到設計中而產生的錯誤。有意整合杠桿系數用于減少彈力會導致在由于正常磨損或其它變化造成的微小的尺寸變化而會引起產生多重反應。除了位于中心位置的滾輪的軸沿著彈力軸心位置作為連接鏈節的轉動軸以外，任何安裝都會由于該滾輪相對于該彈力軸的偏心受壓而產生額外摩擦并且對扳手本體內壁產生彈力側壓。

另一個影響準確性的是由于用于提供必要的扭矩阻力的壓簧發生的變化。壓簧的每一段壓縮行程提供一個確定的力量大小。當校準過程后如果該彈簧的自由長度發生變化，產生的力的總量將會發生改變并且該扭矩的準確性也會發生改變。該壓簧的自由長度變化的最尋常的原因是由于過度壓縮該彈簧變短。該過度壓縮導致壓力超過彈性物質的屈服強度，并且當負載去除是該彈簧不能夠在回到原來的長度。過度壓縮會發生在一些方法中，包括將扳手調整到超過其設計的的最大設置或者是因為不適當的設計導致彈簧被壓縮到超過其工作限制。扭矩扳手在物理尺寸上有一些實際限制以便于使用者操作，因而設計者傾向于擴大壓縮彈簧的設計以產生符合要求的產品。若扳手校正未超出最大設置時，彈簧外徑、彈簧材料的密度，彈簧材料的緊張強度，彈簧長度，螺旋的總數以及彈簧工作壓力成為彈簧性能的決定性因素。