具有表面带压缩表面应力层的工具制造技术

本发明专利技术公开了一种工具，例如棘轮工具，该工具包括头部，其具有适于至少部分地包围用于向工件提供扭矩的棘轮齿轮的空腔。空腔和/或棘轮齿轮的表面通过例如喷丸硬化的冷加工工艺设置有压缩残余应力层。艺设置有压缩残余应力层。艺设置有压缩残余应力层。

【技术实现步骤摘要】
具有表面带压缩表面应力层的工具


[0001]本专利技术大体上涉及工具，更具体地涉及表面通过冷加工工艺而设置有压缩表面应力层的棘轮工具。

技术介绍

[0002]目前已知并使用了许多类型的棘轮工具(例如扳手和/或螺丝刀等)。这些工具通常包括布置在工具头部的空腔中的棘轮机构。棘轮机构通常包括棘爪和棘轮齿轮，棘轮齿轮具有可与工件(例如螺栓头)接合的驱动部。通常可以使用通常称为换向杆的可手动致动部来选择第一驱动方向，使得当与工件接合并沿第一方向旋转时，使用工具提供扭矩，而当沿第二方向旋转时，该工具滑移或像棘轮般转动。可以使用换向杆选择第二驱动方向，该方向与第一驱动方向相反，并且提供相反方向的扭矩和棘轮般转动。
[0003]在操作双棘爪机构时，驱动部的驱动方向取决于两个棘爪中的哪一者接合。该机构通常经由联接到换向杆的棘爪托架实现一个棘爪的接合和第二棘爪的脱离接合。然而，棘轮工具的某些区域在使用期间经受显著的循环载荷。因此，在这些经受高载荷和/或应力集中的区域中可能发生磨损和疲劳。通常，棘轮工具使用先进的冶金术或通过以下方式来加强：通过增大拐角的半径或使用其它已知的过渡部来调节设计，以减少应力集中。然而，增大半径和使用其它过渡部导致工具尺寸的增加和/或减少工具头部的空腔中的空间量。另外，先进的冶金工艺增加了制造成本和复杂性。

技术实现思路

[0004]本专利技术广泛地涉及一种工具(例如棘轮工具)，该工具包括具有空腔的头部，该空腔适于至少部分地包围棘轮机构，该棘轮机构包括棘爪和棘轮齿轮，该棘轮齿轮具有可与工件接合的驱动部。棘轮工具具有一个或多个表面，其经由冷加工工艺(例如喷丸硬化)而设有压缩残余应力层。本专利技术产生一种棘轮工具，与现有的解决方案相比，该棘轮工具具有改进的磨损和疲劳寿命，而没有增大的尺寸和/或昂贵的制造成本。
[0005]在一实施例中，本专利技术广泛地包括一种棘轮工具。棘轮工具包括头部，其具有适于至少部分地包围用于向工件提供扭矩的部件的空腔。空腔的表面设置有压缩残余应力层。
[0006]在另一实施例中，本专利技术广泛地包括一种用于棘轮工具的棘轮齿轮。棘轮齿轮适于可旋转地布置在棘轮工具的空腔中，并且包括主体部、适于选择性地与棘爪接合的带齿部、以及从主体部突出并适于从空腔向外突出以接合工件的驱动部。棘轮齿轮的表面设置有压缩残余应力层。
[0007]在另一实施例中，本专利技术广泛地包括一种制造棘轮工具的方法，该棘轮工具具有头部，该头部具有适于至少部分地包围棘轮齿轮的空腔。该方法包括冷加工空腔的表面，以产生压缩残余应力层。
附图说明
[0008]为了便于理解寻求保护的主题，在附图中例示了其实施例，当结合以下描述考虑时，从对其实施例的检查中，寻求保护的主题、其构造和操作及其许多优点应当容易理解和领会。
[0009]图1是根据本专利技术的实施例的示例性工具的分解透视图。
[0010]图2是图1的工具的组装透视图。
[0011]图3是图1的工具的示例性棘轮齿轮的侧视图。
[0012]图4是图1的工具的头部的详细顶视图。
[0013]图5是作为示例性冷加工工艺(例如喷丸硬化)的结果的残余应力作为距表面的深度的函数的曲线图。
具体实施方式
[0014]尽管本专利技术容许有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了并且将在本文中详细描述本专利技术的实施例，包括优选实施例，应当理解，本公开应当被认为是本专利技术的原理的范例，并且不旨在将本专利技术的广泛方面限制于本文例示的任何一个或多个实施例。如本文所用的，术语“本专利技术”不旨在限制所要求保护的专利技术的范围，而是仅为了解释的目的而用于讨论本专利技术的示例性实施例。
[0015]本专利技术广泛地包括一种工具(例如棘轮工具)，该工具具有头部，该头部具有适于至少部分地容纳棘轮齿轮的空腔。棘轮工具具有表面，其经由冷加工工艺(例如喷丸硬化)而设有压缩残余应力层。本专利技术产生一种棘轮工具，与现有的解决方案相比，该棘轮工具具有改进的磨损和疲劳寿命，而没有增大的尺寸和/或昂贵的制造成本。
[0016]参考附图，描绘了具有头部102和手柄部104的示例性工具100(例如双棘爪棘轮扳手)。头部102包括空腔106，以用于至少部分地包围工具100的用于向工件(未示出)(例如套筒和/或紧固件)提供扭矩的部件。
[0017]头部102包括布置在空腔106中的第一棘爪108和第二棘爪110。第一棘爪108和第二棘爪110可以选择性地与棘轮齿轮112接合，该棘轮齿轮以公知的方式与工件可操作地接合。当第一棘爪108和第二棘爪110中的一者与棘轮齿轮112接合时，关于头部102沿第一旋转方向的旋转允许扭矩驱动，而关于头部102沿与第一旋转驱动方向相反的第二旋转驱动方向的旋转发生棘轮般转动。相反地，当第一棘爪108和第二棘爪110中的另一者与棘轮齿轮112接合时，关于头部102沿第二旋转驱动方向的旋转允许扭矩驱动，而关于头部102沿第一旋转驱动方向的旋转发生棘轮般转动。
[0018]空腔106包括用于在其中容纳并至少部分地包围工具100的部件的若干部分。棘轮齿轮112容纳在空腔106的第一大的大体圆形部分(本文中称为驱动空腔部分114)中。棘轮齿轮112具有带有带齿部118的大体圆形的主体部116、以及从主体部116突出的驱动部120(例如驱动凸耳)。带齿部118与形成在各个棘爪108、110上的棘爪齿122接合，以用于与棘爪108、110选择性地接合，以通过驱动部120沿第一旋转驱动方向和第二旋转驱动方向中的任一者提供扭矩驱动。在一实施例中，如图3例示，驱动部120包括孔口124，其适于允许向外偏置的球(未示出)以公知的方式穿过。
[0019]盖板126固定到头部102，以便以公知的方式将工具100的部件包围在空腔106中。
在一实施例中，盖板126使用紧固件128(例如螺钉、铆钉等)保持到头部102。盖板126包括开口130(例如圆孔)，驱动部120通过该孔突出，以便与工件可操作地接合。开口130还限定了用于主体部116的支承面，以定位棘轮齿轮112。
[0020]第一棘爪108和第二棘爪110位于空腔106的第二部分(本文中称为棘爪空腔部分132)中。驱动空腔部分114和棘爪空腔部分130重叠或连通，以允许第一棘爪108和第二棘爪110选择性地移动成与棘轮齿轮112的带齿部118接合和脱离接合。
[0021]如下面将讨论的，以公知的方式设置用于选择性地使第一棘爪108和第二棘爪110与棘轮齿轮112接合和脱离接合的致动器134。在一实施例中，致动器134容纳在空腔106的第三部分(本文中称为致动器空腔部分136)中。通孔138(图4)设置在头部102上，以允许致动器134延伸穿过头部102，使得致动器132的杆部140定位在头部102的外侧上，并且适于由使用者手动操作，以选择扭矩驱动方向。密封件142围绕致动器132定位，以阻止或防止污染物通过通孔138进入空腔106。在一实施例中，通过将杆部140从头部102的第一侧插入棘爪空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棘轮工具，包括：头部，其具有适于至少部分地包围用于向工件提供扭矩的部件的空腔，其中，所述空腔的表面包括压缩残余应力层。2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述压缩残余应力层的深度在约0.002至0.02英寸之间。3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述压缩残余应力层通过喷丸硬化来产生。4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，形成所述空腔的周边的侧壁包括所述压缩残余应力层。5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，包围所述空腔的一侧的头部表面包括所述压缩残余应力层。6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述空腔包括驱动空腔部分、棘爪空腔部分和致动器空腔部分。7.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，驱动空腔边缘包括所述压缩残余应力层。8.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，棘爪空腔边缘包括所述压缩残余应力层。9.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，还包括棘轮齿轮，其可旋转地布置在所述驱动空腔部分中并且具有带齿部和从所述空腔向外突出的驱动部，其中，所述棘轮齿轮的表面具有所述压缩残余应力层。10.一种用于棘轮工具的棘轮齿轮，其中，所述棘轮齿轮适于可旋转地布置在所述棘轮工具的空腔中，所述棘轮齿轮包括：主体部；带齿部，其适于选择性地与棘爪接合；以及驱动部，其从所述主体部突出并且适于从所述空腔向外突出，以接合工件，其中，所述棘轮齿轮的表面具有压缩残余应力层。11.根据权利要求10所述的棘轮齿轮，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥托里奥，
申请(专利权)人：施耐宝公司，
类型：发明
国别省市：