(2)背景技术
一直以来,为了确实且迅速地将螺栓、螺母等施紧或卸下,而使用电动或手动的棘轮扳手。现有公知的棘轮扳手如专利文献1、专利文献2等所示,参照图12~图14说明其主要部分结构。如图12及图13所示,在外壳10的前端一体地形成有由第一环状保持部12a和第二环状保持部12b构成的一对环状保持部。在外壳10内具有由未图示的电动机驱动进行旋转运动及往复滑动运动的曲轴14。在一对环状保持部12a、12b之间具有图14所示的摆动体16。在该摆动体16的中央形成孔18,在该孔18的内壁形成有内齿齿轮20。
在摆动体16中央的孔18上安装有用于使螺栓等间歇地旋转的柄部22(图14)。柄部22具有:由大径部24a和小径部24b构成的基部24;以及与小径部24b侧连接的立方体状的卡合部26。在大径部24a上安装有一体形成有旋钮28的圆柱状切换按钮30。在基部24的大径部24a的侧面摆动自如地具有左右分别形成有多个爪32的2个翼构件34。将基部24的大径部24a***摆动体16中央的孔18中,使翼构件34的爪32与摆动体16的内齿齿轮20啮合。
在图12至图14所示的棘轮扳手中,通过未图示的电动机进行驱动,从而曲轴14进行旋转运动及往复滑动运动,摆动体16随之进行往复摆动,与摆动体16啮合的柄部22间歇地旋转。柄部22的卡合部26与图13所示的插口36的一端卡合,该插口36的另一端与未图示的螺栓等卡合,从而可间歇地进行螺栓等的施紧或卸下。
当将柄部22安装在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间时,首先以基部24(大径部24a)的上表面38(图14)为前头,从一方的第一环状保持部12a的中央空间向另一方的第二环状保持部12b***柄部22,使基部24的上表面38与设置在第二环状保持部12b的内壁上的台阶部40抵接卡合。
然后,从卡合部26向基部24的小径部24b依次***垫圈42、作为弹簧的盘簧44、环状的导套46,使垫圈42与大径部24a和小径部24b的交界处的台阶部24c(图12)相接触,将挡圈48固定在第一环状保持部12a上。由此,在基部24的台阶部24c和挡圈48之间夹持垫圈42、盘簧44及导套46。
作为弹簧的盘簧44的作用在于,给予柄部22以摩擦力、以及使柄部22在一对环状保持部12a、12b之间不产生晃动。作为弹簧的盘簧44因为对与其两侧接触的构件向互相分离的方向施力,故基部24的台阶部24c和挡圈48被向互相分离的方向施力。因为柄部22(基部24)与第二环状保持部12b相接触,挡圈48固定在第一环状保持部12a上,故盘簧44对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b施加分别向相反侧分离方向的力。
利用盘簧44对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b施加相反侧方向的力,故长时间使用时,第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间的距离拉开,存在施加在柄部22上的摩擦力下降的缺点。
克服该缺点的棘轮扳手如专利文献3所示,参照图15说明其主要部分结构。在柄部22的基部24的卡合部26侧的端部形成凸缘50,基部24的与卡合部26相反侧的一端附近的外周形成槽52。当将柄部22安装在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间时,以基部24的形成有槽52的一侧为前头,将基部24***垫圈54,使该垫圈54与凸缘50接触。然后,以形成有槽52的一侧为前头,将柄部22的基部24从第一环状保持部12a的外侧向第二环状保持部12b侧***。在垫圈54(凸缘50)与第一环状保持部12a的外侧表面接触的状态下,停止基部24的***。在基部24的***停止的状态下,槽52的位置从第二环状保持部12b向外侧突出。然后,从第二环状保持部12b的外侧向基部23***垫圈56,在基部24的槽52上安装挡圈58。另外,关于赋予柄部22以摩擦力的施力构件的说明在此省略。
在图15所示的棘轮扳手中,用形成在柄部22的基部24上的凸缘50和安装在基部24上的挡圈58夹持第一环状保持部12a的外侧表面和第二环状保持部12b的外侧表面。结果是,可防止第一环状保持部12a和第二环状保持部12b互相拉大距离,防止作用在柄部22上的摩擦力的下降。
专利文献1:日本专利特开2001-30179号公报(第2-3页、图14-16)
专利文献2:美国专利第5,537,899(第4-5栏、Fig.3-4)
专利文献3:美国专利第6,490,953(第4-5栏、Fig.9)
在图15所示的棘轮扳手中,在一对环状保持部12a、12b的各自外侧具有防止两者扩开的夹持构件,从而可防止一对环状保持部12a、12b之间距离扩宽,摩擦力下降。但是,当采用在一对环状保持部12a、12b的外侧具有防止两者扩开的夹持构件的结构时,施加在柄部22上的摩擦力会变得过大。结果是,存在由于操作开始时的阻力而转矩不会增加的缺点。因此,操作开始时,使操作柄断续动作,一段时间后才能实现期望的转矩。这样,在具有防止一对环状保持部12a、12b之间距离扩宽的构件的棘轮扳手中,在操作开始时转矩不增加,存在作业效率差的缺点。
(5)具体实施方式
本发明的棘轮扳手是即使一对环状保持部扩开,作用在柄部上的摩擦力也为一定的结构。下面参照附图对本发明进行说明。
实施例1:
图1是本发明的棘轮扳手的主要部分的立体分解图,图2是从图1的相反侧看到的立体分解图,图3是将图1及图2组装后的状态的主要部分剖视图,图4是图3的A-A线剖视图。在图1至图4中,与图12至图14相同的符号表示相同的构件。在该第一实施形态中,含有第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的外壳10使用没有实施淬火、退火等热处理的生坯料。在第一环状保持部12a的中央形成第一中央空间13a,在第二环状保持部12b的中央形成第二中央空间13b。在第二环状保持部12b的内壁上形成环状凹部60,在该凹部60边缘的一个部位上形成有大致呈半圆筒形的嵌合用凹部62(图2)。环状凹部60上嵌合安装有作为磨损防止构件的第二导套64。该第二导套64形成为中央设置有孔66的环状形状,在该第二导套64的外周侧面上形成有上下贯穿且呈大致半圆筒形的嵌合用凹部68。在第二环状保持部12b的嵌合用凹部62和导套64的嵌合用凹部68中嵌合作为回旋防止构件的回旋防止销70。由此,第二导套64保持在不能相对第二环状保持部12b旋转的状态。
柄部22A具有基部24、卡合部26以及包含爪32的翼构件34,基部24由具有翼构件34的大径部24a以及连接该大径部24a和所述卡合部26的小径部24b构成,该大径部24a和小径部24b的交界处形成台阶部24c。在基部24的大径部24a的上表面38的中央一体地形成有圆筒状的突起72,在基部24的小径部24b的靠近卡合部26的位置形成有沿与轴向呈直角方向的通孔74。
在柄部22A,从卡合部26向基部24的小径部24b***作为磨损防止构件的环状的第一垫圈76、具有环状的空间部78和中央的通孔80的作为导向构件的第一导套82、收纳在所述空间部78内的作为弹簧的一个或多个盘簧84、作为磨损防止构件的环状的第二垫圈86、作为磨损防止构件的环状的第三垫圈88,将作为保持构件的止动销90***固定在柄部22A的基部24上所设的通孔74中。作为导向构件的第一导套82是用于防止作为弹簧的盘簧84与柄部22A一起旋转的构件,最好为磨损防止构件。第一导套82和所述第二导套64因为支承柄部22A,故最好实施淬火等热处理。
在将止动销90***固定在柄部22A的基部24的通孔74中的状态下,第一垫圈76、第一导套82、盘簧84、第二垫圈86及第三垫圈88夹持在基部24的台阶部24c和止动销90之间。夹持在柄部22A和止动销90之间的“第一垫圈76、第一导套82、一个或多个盘簧84、第二垫圈86及第三垫圈88”成为摩擦力产生构件92。另外,将摩擦力产生构件92用止动销90防止脱落地保持在柄部22A上而成的组装体作为柄部组件94。
作为弹簧的盘簧84起到对与其两侧接触的构件向互相分离的方向施力的作用。最终承接该盘簧84施力的部位是柄部22A的基部24(台阶部24c)和***固定在柄部22A的基部24上的止动销90。即,盘簧84施加的力影响到组件即柄部组件94的内部,但不波及柄部组件94的外部。另外,作为用于赋予柄部22A以摩擦力的弹簧使用了一个或多个盘簧84,但弹簧并不局限于盘簧84。通过作为弹簧使用盘簧、波形弹簧等环状的弹簧,从而可降低柄部组件94的高度,并且可容易地收纳在第一导套82的空间部78内。
如图2所示,所述第一导套82由内侧筒状部96、外侧筒状部98、以及连接该内侧筒状部96的一端和外侧筒状部98的一端的环状封闭端面100。在内侧筒状部96的内侧形成所述通孔80,通过内侧筒状部96的外侧、外侧筒状部98的内侧和封闭端面100的一个面形成所述环状空间部78。在所述通孔80中***柄部22A的基部24的小径部24b,在所述环状空间部78中收纳一个或多个盘簧84。在所述外侧筒状部98的***后端侧的自由端面102的一个部位形成切口104。在所述第二垫圈86的外缘一体地形成有突出舌部106,使第二垫圈86的突出舌部106卡合在第一导套82的切口104上。通过该卡合,第二垫圈86成为内部收纳有盘簧84的空间部78的盖子。该第二垫圈86不能相对第一导套82旋转。
在第一导套82的外侧筒状部98的一个部位上形成有半圆筒形的嵌合用凹部108。在第一环状保持部12a的与第一中央空间13a相对的相向壁110上也形成有作为半圆筒形的空间的嵌合用凹部112(图1)。在第一环状保持部12a的相向壁110上还形成有环状的槽116。
当将柄部组件94安装在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间时,以柄部22A的突起72侧为前头、以卡合部26为后头,将柄部组件94从第一环状保持部12a(在组装完成状态下为靠近卡合部26的位置)向第二环状保持部12b(在组装完成状态下为远离卡合部26的位置)***,使柄部22A的突起72嵌合在第二导套64的孔66中。在使柄部22A的突起72嵌合在第二导套64的孔66中的状态下,柄部22A与第二导套64相接触,但不与第二环状保持部12b直接接触。在此状态下,柄部22A处于相对第二导套64旋转自如的状态。
在将柄部组件94从第一环状保持部12a向第二环状保持部12b***之前,预先将作为回旋防止构件的回旋防止销114嵌合在第一导套82的嵌合用凹部108上。并且,在***柄部组件94时,使该回旋防止销114嵌合在第一环状保持部12a的嵌合用凹部112上。由此,第一导套82(盘簧84及第二垫圈86)不能相对第一环状保持部12a旋转地予以保持。
在将柄部组件94的基部24的上表面38推压在第二导套64上的状态下,将作为防脱构件的挡圈118安装在第一环状保持部12a的槽116中。在将挡圈118安装在第一环状保持部12a的槽116中的状态下,如图3及图4所示,第一导套82的外侧筒状部98的自由端面102与挡圈118的侧面接触,柄部组件94不会从第一环状保持部12a的中央空间13a朝外脱出。即,柄部组件94,一方面成为通过第二导套64抵接保持在第二环状保持部12b的内壁上的状态(被阻止从中央空间13b向外脱出的状态),另一方面通过安装在第一环状保持部12a的槽116内的挡圈118,不会从第一环状保持部12a的中央空间13a向外脱出。由此,柄部组件94以不会脱落的状态保持在环状保持部12a和第二环状保持部12b之间。
在将挡圈118安装在第一环状保持部12a的槽116中的状态下,在第一导套82的嵌合用凹部108和第一环状保持部12a的嵌合用凹部112上嵌合有回旋防止销114,故第一导套82(盘簧84和第二垫圈86)不会旋转。相对该第一导套82和第一环状保持部12a,柄部22A和固定在其上的止动销90通过第一垫圈76和第三垫圈88旋转。在该柄部22A和止动销90旋转时,盘簧84施加的力通过第一垫圈76及第三垫圈88作为摩擦力作用在柄部22A和止动销90上。在将挡圈118安装在第一环状保持部12a的槽116中的状态下,柄部组件94的止动销90设定为不会从第一环状保持部12a的外表面向外侧飞出的状态。
如上构成的本发明,用止动销90将摩擦力产生构件92安装在柄部22A上,形成作为组件的柄部组件94,可将该柄部组件94不会脱落地安装在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间。该摩擦力产生构件92通过回旋防止销114安装在第一环状保持部12a上,故摩擦力产生构件92处于相对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b不能旋转的状态,柄部22A和止动销90可相对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b旋转。
在本发明中,在一个组件即柄部组件94的内部,具有赋予柄部22A以摩擦力的弹簧(盘簧84),故弹簧施加的推压力不会波及到外部。即,在本发明中,摩擦力总是一定的,可解除操作开始时转矩弱的现有技术的缺点。另外,本发明在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b上没有向互相扩开方向的力的作用,摩擦力不受第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间距离的影响。因此,不需预先考虑第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间的距离,设计上的自由度大。
在本发明中,用第二导套64的孔66的内壁、以及第一导套82和所述第二导套64的内侧筒状部96的内壁支承柄部22A。另外,在旋转的柄部22A和不旋转的第二导套64之间夹设有第一垫圈76。因此,会产生磨损需要更换的构件只有第二导套64、第一导套82及第一垫圈76,更换简单,且需要更换的零件的成本低廉。
在本发明中,在组装棘轮扳手时,将柄部组件94从一方的第一环状保持部12a的中央空间13a向另一方的第二环状保持部12b***,将柄部组件94直接或间接地保持在另一方的第二环状保持部12b的内壁上(处于不能通过中央空间13b从内侧向外侧脱出的状态)。然后,为了使柄部组件94的***方向的后侧不从一方的第一环状保持部12a的中央空间13a向外侧脱出,而将挡圈118安装在第一环状保持部12a的槽116中。在这种组装方法中,当将柄部组件94从一方的第一环状保持部12a向另一方的第二环状保持部12b***后,仅需进行将挡圈118安装在一方的第一环状保持部12a上的作业即可,故可简单且短时间地进行组装作业。
在第一实施形态中,含有第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的外壳10使用未进行热处理的生坯料。通过使用未经热处理的生坯料,从而与经过热处理的原材料相比,可实现高的尺寸精度。
另外,如前所述,摩擦力产生构件92由第一垫圈76、第一导套82、盘簧84、第二垫圈86及第三垫圈88构成。但是,作为摩擦力产生构件92只要含有用于防止相对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b旋转且防止盘簧84旋转的第一导套82、以及赋予柄部22A以摩擦力的作为弹簧的盘簧84即可。另外,最好在第一导套82上设置有空间部78,在该空间部78内收容一个或多于一个的盘簧84,并将该空间部78用第二垫圈86盖住。摩擦力产生构件92最好含有第一导套82和柄部22A之间的第一垫圈76、以及盘簧84(第二垫圈86)和止动销90之间的第三垫圈88。
实施例2:
下面参照图5及图6说明本发明的第二实施形态。
在图5及图6中,与图1至图4相同的符号表示相同构件。在该第二实施形态中,包含第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的外壳10使用经淬火、退火等热处理的材料。因为第一环状保持部12a和第二环状保持部12b使用经热处理后的材料,故也可以使柄部22B的上表面38直接与第二环状保持部12b接触。因此,省略在第一实施形态中使用的第二导套64。因为省略了第二导套64,故为了配合第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的间隔,而使柄部22B的基部24的高度比柄部22A的基部24的高度高。该第二实施形态和第一实施形态的不同点仅在于:外壳10是否进行了热处理、是否使柄部22B直接与第二环状保持部12b接触、是否使柄部22A通过第二导套64与第二环状保持部12b接触。因此,第二实施形态除外壳10的热处理带来的效果不同之外,可以得到与第一实施形态相同的效果。
在该第二实施形态中,因为可以省略第二导套64,故可使柄部22B的基部24的高度比柄部22A的基部24的高度低(相应地低柄部22A的突起72的高度部分)。结果是,第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的间隔变窄,可使外壳10小型化,可减轻整个棘轮扳手的重量。
实施例3:
下面参照图7至图9说明本发明的第三实施形态。在图7至图9中,与图1至图4相同的符号表示相同的构件。在该第三实施形态中,与第一实施形态相同,包含第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的外壳10使用未经热处理的生坯料。在柄部组件94中使用与第一实施形态相同的柄部22A。在该第三实施形态中,将柄部组件94从第二环状保持部12b的中央空间13b侧向第一环状保持部12a侧***,此时,以卡合部26为前头***柄部组件94。
如图7所示,在第一环状保持部12a的内壁形成环状凹部120,在该凹部120的边缘的一个部位形成大致呈半圆筒形的嵌合用凹部122。在该第三实施形态中,与第一实施形态相同,也具有由第一垫圈76、第一导套82、一个或多个盘簧84、第二垫圈86及第三垫圈88构成的摩擦力产生构件92。在第二环状保持部12b的与第二中央空间13b相向的相向壁124上形成有环状槽126。
当将柄部组件94安装在第一环状保持部12a和第二环状保持部12b之间时,以卡合部26侧为前头将柄部组件94从第二环状保持部12b的中央空间13b向第一环状保持部12a***,如图8及图9所示,使摩擦力产生构件92的第一导套82的自由端面102抵接在第一环状保持部12a的环状凹部120上。在该第一导套82抵接在第一环状保持部12a的环状凹部120上的状态下,第一导套82成为嵌合保持在第一环状保持部12a的环状凹部120上的状态。使柄部22不直接与该第一环状保持部12a接触。
在将柄部组件94从第二环状保持部12b向第一环状保持部12a***之前,预先将回旋防止销114安装在第一环状保持部12a的嵌合用凹部112上,在***柄部组件94时,使第一导套82的嵌合用凹部108嵌合在回旋防止销114上。由此,第一导套82不能相对第一环状保持部12a旋转地得到保持,且柄部22A成为相对第一导套82及第一环状保持部12a旋转自如的状态。
在将第一导套82的自由端面102抵接在第一环状保持部12a的环状凹部120上的状态下,在柄部22A的上表面38上承载第二导套64,在柄部22上部的突起72和第二导套64上承载第四垫圈128。使第二导套64的孔66和基部24的上表面38的突起72嵌合。第二导套64和第四垫圈128通过第二环状保持部12b的相向壁124来阻止横向的移动。然后,在第二环状保持部12b的槽126中安装作为防脱构件的挡圈130。在第二环状保持部12b的槽126中安装有挡圈130的状态(图8)下,通过挡圈130来阻止柄部组件94从第二环状保持部12b的中央空间13b向外侧脱出。在第二环状保持部12b的槽126中安装有挡圈130的状态下,柄部22A成为相对挡圈130及第二环状保持部12b旋转自如的状态。
在该第三实施形态中,与第一实施形态相同,柄部组件94在其内部具有赋予柄部22A以摩擦力的弹簧。另外,摩擦力产生构件92通过回旋防止销114安装在第一环状保持部12a上,故摩擦力产生构件92不能相对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b旋转,但柄部22A和止动销90可相对第一环状保持部12a和第二环状保持部12b旋转。这样,第三实施形态起到与第一实施形态相同的作业,因此,第三实施形态具有与第一实施形态相同的效果。
实施例4:
下面参照图10及图11说明本发明的第四实施形态。
在图10及图11中,与图1至图9相同的符号表示相同构件。该第四实施形态与第三实施形态的主要不同点在于,包含第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的外壳10使用经淬火、退火等热处理的材料。另外,柄部使用第二实施形态中使用的柄部22B。因为第一环状保持部12a和第二环状保持部12b使用经热处理后的材料,故可以省略在第三实施形态中使用的第二导套64,使柄部22B的上表面38通过第四垫圈128与第二环状保持部12b相向。该第四垫圈128是加大与挡圈130的接触面积的构件。该第四实施形态和第三实施形态的不同点仅在于:外壳10是否进行了热处理、是否具有第二导套64。因此,第四实施形态除热处理带来的效果不同之外,可以得到与第三实施形态相同的效果。该第四实施形态与第二实施形态相同,由于省略第二导套64,从而可使柄部22B的基部24的高度降低,使得第一环状保持部12a和第二环状保持部12b的间隔变窄,可使外壳10小型化,从而可实现整个棘轮扳手的小型化和轻量化。