一种可精确调整旋转角度的扳手结构的制作方法

本发明属于机械结构，具体涉及一种可精确调整旋转角度的扳手结构。

背景技术：

1、螺纹紧固为一种常见的紧固方式，其原理为在螺纹互相咬合过程中，螺纹挤压变形，螺纹副产生摩擦力，防止螺纹松脱。在复杂机械运转过程中，机械振动会导致螺纹变形减少，摩擦力不足，螺纹结构失效。因此，在螺纹拧紧过程中，必须对螺纹结构施加预紧力。同时，预紧力使螺纹副和连接基体产生形变，过量施加会减少螺纹副和基体的强度裕度，严重时会造成的结构提前破坏。为保证预紧力施加范围受控，常用的拧紧扳手对旋转角度进行控制。

2、常见的手动拧紧扳手结构见图1，其中连接杆101，手握把102，扳手壳体103，球104，弹簧105，螺母接头106。当需要拧紧时，双手握住手握把102，扭矩通过连接杆102将扭矩传递给扳手壳体103，带动扳手壳体103沿自身轴线旋转。扳手壳体103与螺母接头106接触部位为六面体结构，扳手壳体103的旋转运动通过型面约束传递给螺母接头106。螺母接头106内部开有适合六角头螺母的凹槽，螺母接头106旋转后带动螺母旋转拧紧。不同尺寸的螺母需要螺母接头106的尺寸不同，球104和弹簧105固定在螺母接头106上，在弹簧105弹力作用下，球104一半卡入扳手壳体103、一半卡入螺母接头106中，实现螺母接头106的固定与快速更换。

3、传统的手动拧紧扳手中存在的主要问题是，螺母的旋转角度完全由人工旋转角度控制，当人工旋转角度控制不当时，会导致螺母旋转角度过小或过大，预紧力不当，造成螺纹结构失效。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供了一种可精确调整旋转角度的扳手结构。本发明可调节所需旋转角度，提高手动拧紧的效率。

2、本发明的技术方案是：一种可精确调整旋转角度的扳手结构，包括轴，轴上设有凸出的键，键上下两端的轴身上套有上旋体、下旋体；上旋体上端面经支撑弹簧与顶盖连接，上旋体、支撑弹簧、顶盖均被外壳套于其内，外壳与轴的上端螺纹连接；下旋体下端与棘轮组件转动连接；轴的下端穿过下旋体与棘轮组件连接；所述的上旋体内侧设有复位螺旋面，复位螺旋面上设有一个止挡槽；下旋体内侧设有调节螺旋面，调节螺旋面沿螺旋方向设有调节槽；键的上下两端分别能与复位螺旋面、调节螺旋面接触。

3、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，所述的下旋体上端面沿周向分布有球型凹槽；上旋体下端面设有凹槽，用于固定旋转调节弹簧、旋转调节球，旋转调节球的中轴线旋转卡入对应的球型凹槽中。

4、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，所述的棘轮组件包括棘轮上盖、棘轮内环、棘爪、棘爪弹簧、棘轮外环；棘爪弹簧、棘爪位于棘轮内环、棘轮外环与棘轮上盖的封闭空间内，起到单向传力作用。

5、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，轴的下端为方形轴与棘轮内环内孔形状相同，将自身旋转传递给棘轮内环；方形轴段上加工凹槽，装有扳头调节弹簧、扳头调节球，使调节球卡紧在轴和棘轮内环中间，起到定位和快速拆装作用。

6、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，棘轮内环为外圆内方结构，内侧方孔与所述的方形轴接触，与轴保持同角度旋转；方孔内壁有球型凹槽，卡紧扳头调节球，起到轴向定位作用。

7、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，棘轮内环上加工有两处条形导轨，导轨内安装棘爪弹簧、棘爪，用于限制棘爪只能径向移动。

8、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构中，顶盖下端面与上旋体上端面均设有凹槽，用于固定支撑弹簧。

9、一种如前所述的可精确调整旋转角度的扳手结构的使用方法，将上、下旋体同步固定，按动轴的上端使键下移，键下移的过程中，键上端逐渐由止挡槽脱出；完全脱出后，键下端刚好与下旋体内侧的调节螺旋面接触，在键下端与调节螺旋面的相互作用下迫使轴转动，轴的转动带动棘轮组件转动，棘轮组件的转动拧动对应螺母；当拧动到预设角度时，键下端卡入调节槽；此时释放轴的上端，轴在支撑弹簧回复力作用下上移，上移过程中键的上端与上旋体内侧的复位螺旋面相互作用下使轴反向旋转回到初始位置的止挡槽。

10、前述的可精确调整旋转角度的扳手结构的使用方法中，当需要调节旋转角度时，将上、下旋体相对转动，使旋转调节球卡入对应的球型凹槽，以完成上、下旋体同步固定的同时，改变复位螺旋面与调节螺旋面沿周向的相对位置，实现对应旋转角度的调节。

11、本发明的优点是：在螺母拧紧需要精确控制旋转角度时，传统扳手仅能通过人工控制螺杆旋转角度，手工控制精度不足，难以达到要求。或使用其它更加精确的工具实现，增加了更换工具的成本和时间，难以同时兼顾精度与效率。本发明可精确调整旋转角度的扳手结构，通过按压螺杆，实现了角度精确进动，同时兼顾旋转精度和拧紧效率。

技术特征：

1.一种可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，包括轴(5)，轴(5)上设有凸出的键(16)，键(16)上下两端的轴身上套有上旋体(4)、下旋体(10)；上旋体(4)上端面经支撑弹簧(3)与顶盖(2)连接，上旋体(4)、支撑弹簧(3)、顶盖(2)均被外壳(1)套于其内，外壳(1)与轴(5)的上端螺纹连接；下旋体(10)下端与棘轮组件转动连接；轴(5)的下端穿过下旋体(10)与棘轮组件连接；所述的上旋体(4)内侧设有复位螺旋面(17)，复位螺旋面(17)上设有一个止挡槽(21)；下旋体(4)内侧设有调节螺旋面(18)，调节螺旋面(18)沿螺旋方向设有调节槽(19)；键(16)的上下两端分别能与复位螺旋面(17)、调节螺旋面(18)接触。

2.根据权利要求1所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，所述的下旋体(4)上端面沿周向分布有球型凹槽(20)；上旋体(4)下端面设有凹槽，用于固定旋转调节弹簧(6)、旋转调节球(7)，旋转调节球(7)能沿绕轴(5)的中轴线旋转卡入对应的球型凹槽(20)中。

3.根据权利要求1所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，所述的棘轮组件包括棘轮上盖(11)、棘轮内环(12)、棘爪(13)、棘爪弹簧(14)、棘轮外环(15)；棘爪弹簧、棘爪位于棘轮内环、棘轮外环与棘轮上盖(11)的封闭空间内，起到单向传力作用。

4.根据权利要求3所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，轴(5)的下端为方形轴与棘轮内环(12)内孔形状相同，将自身旋转传递给棘轮内环(12)；方形轴段上加工凹槽，装有扳头调节弹簧(8)、扳头调节球(9)，使调节球(9)卡紧在轴(5)和棘轮内环(12)中间，起到定位和快速拆装作用。

5.根据权利要求4所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，棘轮内环(12)为外圆内方结构，内侧方孔与所述的方形轴接触，与轴(5)保持同角度旋转；方孔内壁有球型凹槽，卡紧扳头调节球(9)，起到轴向定位作用。

6.根据权利要求5所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，棘轮内环上加工有两处条形导轨，导轨内安装棘爪弹簧(14)、棘爪(13)，用于限制棘爪只能径向移动。

7.根据权利要求1所述的可精确调整旋转角度的扳手结构，其特征在于，顶盖(2)下端面与上旋体(4)上端面均设有凹槽，用于固定支撑弹簧(3)。

8.一种如权利要求1-7任一所述的可精确调整旋转角度的扳手结构的使用方法，其特征在于，将上、下旋体同步固定，按动轴(5)的上端使键(16)下移，键(16)下移的过程中，键(16)上端逐渐由止挡槽(21)脱出；完全脱出后，键(16)下端刚好与下旋体(4)内侧的调节螺旋面(18)接触，在键(16)下端与调节螺旋面(18)的相互作用下迫使轴(5)转动，轴(5)的转动带动棘轮组件转动，棘轮组件的转动拧动对应螺母；当拧动到预设角度时，键(16)下端卡入调节槽(19)；此时释放轴(5)的上端，轴(5)在支撑弹簧(3)回复力作用下上移，上移过程中键(16)的上端与上旋体(4)内侧的复位螺旋面(17)相互作用下使轴反向旋转回到初始位置的止挡槽(21)。

9.根据权利要求8所述的可精确调整旋转角度的扳手结构的使用方法，其特征在于，当需要调节旋转角度时，将上、下旋体相对转动，使旋转调节球(7)卡入对应的球型凹槽(20)，以完成上、下旋体同步固定的同时，改变复位螺旋面(17)与调节螺旋面(18)沿周向的相对位置，实现对应旋转角度的调节。

技术总结本发明公开了一种可精确调整旋转角度的扳手结构。包括轴，轴上设有凸出的键，键上下两端的轴身上套有上旋体、下旋体；上旋体上端面经支撑弹簧与顶盖连接，上旋体、支撑弹簧、顶盖均被外壳套于其内，外壳与轴的上端螺纹连接；下旋体下端与棘轮组件转动连接；轴的下端穿过下旋体与棘轮组件连接；所述的上旋体内侧设有复位螺旋面，复位螺旋面上设有一个止挡槽；下旋体内侧设有调节螺旋面，调节螺旋面沿螺旋方向设有调节槽；键的上下两端分别能与复位螺旋面、调节螺旋面接触。本发明可调节所需旋转角度，提高手动拧紧的效率。技术研发人员：张成龙,郑建伟,梁智元,弓震,李季,王恩双,陆林,丁东受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5