可连续作业的空间楔合式扭转作业工具制造技术

作为替代棘轮式扳手/螺丝刀的可连续作业的空间楔合式传动工具，其以一个全周向完全面接触的空间楔形机构取代有限个线接触的棘轮机构承载转矩。整个传动工具可仅由三个同轴线设置的导向件、中介件和摩擦件组成。摩擦件与导向件及中介件分别组成具有回转摩擦面的牵引摩擦机构F1和传力摩擦机构F2，设置有端面型螺旋齿的导向件与中介件组成面接触的转动导向机构G，以为两摩擦机构F1和F2提供接合力。其中，导向件或摩擦件可具有轴向力封闭结构并分别作为对外交换转矩的接合构件，而仅增加一个换向旋钮即可具有双向工作的功能。相对现有技术，本发明专利技术具有结构简单，承载能力强，无级接合和长寿命等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及作业领域中的一种可连续作业并具备超越转动功能的手动工具和轻便机动工具，以及超越离合器，包括用于紧固、连接、拆卸或夹持的工具或设备，特别涉及其中扭转式作业的板钳、扳手和螺丝刀。
技术介绍
为具备单向传动或可选单向传动连续作业的必需功能，现有技术的例如扳手和螺丝刀类的扭转作业工具大多使用有棘轮机构。而棘轮机构的公知特点是，传动时只有固定的棘爪和棘轮的整周棘齿中的约1 2个啮合受力。因此，这些包括有棘轮机构的扭转作业工具均存在有这样的缺点。即，承载能力相对不高，受力点单一不均和爪齿易受损，空转时伴有撞击式磨损和声响，啮合表面强度和耐磨损性能要求高，偏压棘爪的弹簧易疲劳，整体结构相对复杂，零件较多且零散致使制作和装配用时较多，成本较高。另外，棘轮机构属有级啮合，对工具周向转动空间的利用率不高，尤其是该转动空间受限或小角度转动时效率较低。对此，专利文献 CN101081495A、CN1736665A、CN101062552A、CN101618534A 以及 CN101386160A给出了相关现状的基本信息。
技术实现思路
本专利技术致力于设计基于全新技术原理的扭转作业工具，以避免上述缺点。本专利技术要解决的技术问题是提供一种可连续作业的空间楔合式扭转作业工具，以使其具有结构简单、周向无级接合、长寿命和制作成本低的优点。为解决上述技术问题，本专利技术之可连续作业的空间楔合式扭转作业工具包括，绕一轴线回转且可轴向接合的至少一个牵引摩擦机构，其具有绕上述轴线回转并均设置有摩擦面的中介件和摩擦件，以在该两构件间传递摩擦转矩；为该牵引摩擦机构提供接合力并绕上述轴线回转的至少一个转动导向机构，其具有绕上述轴线回转并均设置有相应导向面的导向件和中介件；当导向件和摩擦件被中介件可驱动地连接成一个摩擦体时，导向件与中介件双方的导向面之间的相互抵触部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，Βρ，0 < λ ^ ξ，其中，ξ是能够令形成于该抵触部位的导向摩擦副自锁的升角λ的最大值。可选地，设置有两个绕上述轴线回转的摩擦机构，其中一个是上述牵引摩擦机构， 其中另一个是与导向件和摩擦件至少不可旋转地分别结合在一起的传力摩擦机构，或者再一个上述牵引摩擦机构。作为一种改进，升角λ的取值范围还可以是ζ < λ彡ξ，或者，0< λ彡ζ (当ζ >0)，其中，ζ是能够令所述抵触部位的导向摩擦副自锁的所述升角λ的最小值，亦即令上述牵引摩擦机构的牵引摩擦副自锁的最大值。 为实现双向工作，转动导向机构在两个圆周方向上均具有转动导向功能，导向件均对应地设置有导向面；同时，还设置有定向机构，其用于可操作地将中介件限定在相对导向件的至少两个不同的周向区域内，以限定中介件可以周向抵触到导向件的相对转动方向，并规定转动导向机构的导向转动所对应的圆周方向。 改进地，还包括致动机构，其用于改变上述定向机构的定向状态。可选地，还设置有至少一个限力元件，其可与导向件、中介件和摩擦件中的至多一个，以至少不可旋转的方式连接成力封闭式组合构件，以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接。可选地，限力元件是具有中心圆孔的杯形壳。优选地，还设置有至少具有一个弹性元件的弹性预紧机构，其用于持续地保持中介件与摩擦件之间的至少间接的摩擦连接。优选地，上述弹性预紧机构和定向机构重合成一个控制机构，所述凸起和所述凹槽中的至少一个包括所述弹性元件。可选地，牵引摩擦机构和传力摩擦机构中的至少一个，其两个相应摩擦面中的至少一个是半锥顶角大于O度而小于180度的截锥面。为增大ζ和ξ，牵引摩擦机构可以是多摩擦片式摩擦机构，其具有与摩擦件和中介件分别不可旋转地相连的两组轴向交错排列的各至少一个摩擦片。为增大转矩容量，传力摩擦机构可以是多摩擦片式摩擦机构，其具有与摩擦件和导向件分别不可旋转地相连的两组轴向交错排列的各至少一个摩擦片。需要特别说明的是，本申请文件中的相关概念或名词的含义如下间接地设置设置在与设置的目的地构件不可旋转相连的其它构件上。转动导向机构将圆周相对转动转换为至少包括轴向相对移动或移动趋势的导向机构。例如螺旋升角严格一致和不严格一致的滑动/滚动式螺旋或部分螺旋机构、径向销槽机构、端面楔形机构、端面嵌合机构、端面棘轮机构及圆柱/端面凸轮机构。空间楔形机构由转动导向机构和牵引摩擦机构组成的机构。ζ和ξ :空间楔形机构的重要极限角，如图2所示的中介件90，一方面，通过其摩擦面104与摩擦件70的牵引摩擦面72至少轴向抵触，以形成抵触部位的法向压力的合力W 不垂直于回转轴线X的回转型牵引摩擦机构Fl的至少包括一个的一组牵引摩擦副；另一方面，通过其朝向同一圆周方向的导向面94，与导向件50的相应导向面M至少轴向抵触，以形成抵触部位的法向压力的合力N不垂直于回转轴线X的转动导向机构G的至少包括一个的一组导向摩擦副；该抵触部位的公切线与垂至于回转轴线X的平面的夹角的平均值，称为该抵触部位的升角λ ；再一方面，通过其它表面还可作用有诸如用于弹性预紧的其它作用力，参见图1、10、12、14、16 ；在转动导向机构G的转动导向工况中，也就是导向件50致使中介件90沿箭头R所指方向以大于等于零的速度相对摩擦件70转动的工况中，能够确保导向摩擦副自锁的双方表面抵触部位的最小升角被定义为ζ，而最大升角则被定义为ξ。 而该两个极限角则完全界定了中介件90相对导向件50向前转动、静止不动和向后转动的一切可能的运动形式。具体含义如下1、当ξ < λ <90度时，导向摩擦副和牵引摩擦副均不能自锁，通过导向摩擦副的法向压力N，或者其分力Q和Τ，导向件50可致使中介件90相对其向前也就是向箭头R 所指方向滑转/挤出(限于压力N源自非弹性力或结构原因，未被实际挤出)。因此，导向件50与摩擦件70不能被中介件90楔合成一个摩擦体。2、当ζ < λ彡ξ且λ >0时，导向摩擦副处于恒定的自锁状态，牵引摩擦副处于不可自锁的一般静摩擦状态。此时，中介件90可以将导向件50与摩擦件70楔合成一个摩擦体，但在摩擦件70相对导向件50过载时，牵引摩擦副仍可由静摩擦状态正常地转入滑动摩擦状态而导向摩擦副仍可稳定自锁。对应地，空间楔形机构处于半楔合状态，超越离合机构处于非完全接合状态。3、当0< λ ^ ζ (针对ζ >0的情况)时，牵引摩擦副处于恒定的自锁状态，导向摩擦副处于一般静摩擦状态。相应地，在摩擦件70相对导向件50过载时，中介件90将具有突破导向摩擦副的最大静摩擦状态/阻力而相对导向件50滑转爬升的趋势，但由于该爬升趋势被空间楔形机构的轴向力封闭结构刚性阻止(除非压力N源自弹性力)，因此，导向摩擦副被强制性地维持在等同于自锁的一般静摩擦状态。即，中介件90、导向件50与摩擦件70三者被强制结合成一个转动整体，即使过载至毁损也不相互滑转爬升。空间楔形机构因而处于类似斜撑式超越离合器的绝对自锁/楔合状态。由常识可知，λ等于ζ的情况，只存在于理论上而不存在于现实中。也就是说，因不能同时自锁而必然始终存在着一组不自锁的可滑转摩擦副，空间楔形机构传递转矩的物理本质只能是摩擦，而不是现有技术认定的摩擦自锁。但极限角ζ未被现有技术理论所认识，也不能由作为特例的平面楔形机构的运动关系启本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪涛，
申请(专利权)人：洪涛，
类型：发明
国别省市：