一種多規(guī)格扳手裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)

王運(yùn)動(dòng) 陳鑫 趙晨晨

【摘 要】本文設(shè)計(jì)了一種扳手，能快速地靈活地調(diào)整規(guī)格大小并且內(nèi)外兼用。主要針對(duì)現(xiàn)有扳手設(shè)計(jì)單一的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)。本產(chǎn)品主要由金屬外殼、內(nèi)部金屬管、蝸桿、手持扳手架，金屬外殼等組成，具有操作簡單、動(dòng)作迅速、靈活方便等特點(diǎn)。可以極大的提高工人的作業(yè)速度，并且能夠?yàn)槠髽I(yè)，個(gè)人降低作業(yè)成本。

【關(guān)鍵詞】便攜式扳手；多規(guī)格；內(nèi)部金屬管；蝸桿

一、設(shè)計(jì)背景

在中國制造2025的時(shí)代背景下，中國制造業(yè)具有飛速進(jìn)步，而制造離不開設(shè)計(jì)，好的設(shè)計(jì)能夠?yàn)橹圃?，工作帶來一系列高的前提。是進(jìn)步的源泉。六角扳手是一種用來擰轉(zhuǎn)工件的工具，為了用于不同規(guī)格的工件，已知的擰轉(zhuǎn)工件的方法是將不同既定規(guī)格的六角扳手以各種形式進(jìn)行捆綁或疊加，當(dāng)遇到規(guī)格大小未知的工件，需要查詢規(guī)格后選用規(guī)格適用的扳手或者用試探法嘗試扳手和工件的吻合性，切換工作任務(wù)時(shí)需要重復(fù)這樣的工作，顯然的，這種操作十分不便，影響作業(yè)效率，并且既定規(guī)格的六角扳手具有的尺寸固定、數(shù)量有限，也不能完全適用各種未知規(guī)格的工件，適用性差，應(yīng)用范圍小。傳統(tǒng)的扳手極大的影響力作業(yè)效率，因此，本文打破傳統(tǒng)扳手設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)，巧妙的運(yùn)用了人體設(shè)計(jì)，將爪形結(jié)構(gòu)運(yùn)用到了扳手這類手工工具的設(shè)計(jì)上來，將蝸輪蝸桿這一工作原理靈活的應(yīng)用于調(diào)節(jié)規(guī)格。

二、裝置組成

本設(shè)計(jì)包括金屬外殼和內(nèi)部金屬管，金屬外殼的一端側(cè)面設(shè)有容置槽，容置槽內(nèi)設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，內(nèi)部金屬管從金屬外殼的另一端插入，內(nèi)部金屬管位于金屬外殼內(nèi)部的一端側(cè)面設(shè)有齒排，齒排與蝸桿嚙合，內(nèi)部金屬管的另一端沿著周向均布有六個(gè)內(nèi)角一致朝內(nèi)的120°夾角擋板，120°夾角擋板通過支架連接到內(nèi)部金屬管的端部外周，支架穿過金屬外殼下部外周上均布的限位孔，支架一端通過固定鉸支座連接在120°夾角擋板的中心上部，另一端通過固定鉸支座安裝在內(nèi)部金屬管上。本裝置可以快速地自由調(diào)節(jié)六角的任意規(guī)格，滿足不定規(guī)格工件的內(nèi)外擰轉(zhuǎn)。

本設(shè)計(jì)特征在于，包括金屬外殼（3）和內(nèi)部金屬管（4），所述金屬外殼（3）的一端側(cè)面設(shè)有容置槽（7），所述容置槽（7）內(nèi)設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿（6），所述內(nèi)部金屬管（4）從金屬外殼（3）的另一端插入，所述內(nèi)部金屬管（4）位于金屬外殼（3）內(nèi)部的一端側(cè)面設(shè)有齒排（5），所述齒排（5）與蝸桿（6）嚙合，所述內(nèi)部金屬管（4）的另一端沿著周向均布有六個(gè)內(nèi)角一致朝內(nèi)的120°夾角擋板（1），所述120°夾角擋板（1）通過支架（2）連接到內(nèi)部金屬管（4）的端部外周，所述支架（2）穿過金屬外殼（3）下部外周上均布的限位孔（10），所述支架（2）一端通過固定鉸支座（8）連接在120°夾角擋板（1）的中心上部，另一端通過固定鉸支座（9）安裝在內(nèi)部金屬管（4）上。

三、裝置工作原理

金屬外殼的一端側(cè)面設(shè)有容置槽，容置槽內(nèi)設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，內(nèi)部金屬管從金屬外殼的另一端插入，內(nèi)部金屬管位于金屬外殼內(nèi)部的一端側(cè)面設(shè)有齒排，齒排與蝸桿嚙合，內(nèi)部金屬管的另一端沿著周向均布有六個(gè)內(nèi)角一致朝內(nèi)的120°夾角擋板，120°夾角擋板通過支架連接到內(nèi)部金屬管的端部外周，支架穿過金屬外殼下部外周上均布的限位孔，支架一端通過固定鉸支座連接在120°夾角擋板的中心上部，另一端通過固定鉸支座安裝在內(nèi)部金屬管上。

進(jìn)一步的，位于金屬外殼內(nèi)部的內(nèi)部金屬管尾端焊接有突出擋塊，突出擋塊與齒排在同一軸線上。

進(jìn)一步的，120°夾角擋板由一塊金屬板居中折彎而成。

進(jìn)一步的，金屬外殼尾端焊接一個(gè)手持扳手架，手持扳手架為一個(gè)桿件，該桿件的中間部位插設(shè)在金屬外殼的端部內(nèi)部。

四、體工作方式

如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的一種適用于不定規(guī)格的內(nèi)外兼用六角扳手裝置，包括金屬外殼3和內(nèi)部金屬管4，金屬外殼3的一端側(cè)面設(shè)有容置槽7，容置槽7內(nèi)設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿6，內(nèi)部金屬管4從金屬外殼3的另一端插入，內(nèi)部金屬管4位于金屬外殼3內(nèi)部的一端側(cè)面設(shè)有齒排5，齒排5與蝸桿6嚙合，位于金屬外殼3內(nèi)部的內(nèi)部金屬管4尾端焊接有突出擋塊11，突出擋塊11與齒排5在同一軸線上，內(nèi)部金屬管4的另一端沿著周向均布有六個(gè)內(nèi)角一致朝內(nèi)的120°夾角擋板1，每個(gè)120°夾角擋板1由一塊金屬板居中折彎而成，120°夾角擋板1通過支架2連接到內(nèi)部金屬管4的端部外周，支架2穿過金屬外殼3下部外周上均布的限位孔10，支架2一端通過固定鉸支座8連接在120°夾角擋板1的中心上部，另一端通過固定鉸支座9安裝在內(nèi)部金屬管4上。

如圖2所示，金屬外殼3尾端焊接一個(gè)手持扳手架5，手持扳手架5為一個(gè)桿件，該桿件的中間部位插設(shè)在金屬外殼3的端部內(nèi)部，手持扳手架5可以使任意形狀或者結(jié)構(gòu)，只需滿足使用需要即可。

本設(shè)計(jì)的實(shí)施例為優(yōu)選實(shí)施方式，而非對(duì)其限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，其均應(yīng)視為在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

五、受力分析及裝置制作

裝置工作時(shí)，通過折彎板與工件接觸，力由手持架傳遞到金屬管，再由金屬管傳遞到折彎板。力的大小，有手持架與手的工作點(diǎn)決定，根據(jù)力矩公式即可計(jì)算出。

本裝置可以使用型材，選用通用零件，通過焊接直接組合。對(duì)于折彎板，可以選用冷沖壓件，可以大大縮短生產(chǎn)制作周期。

六、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

本設(shè)計(jì)的有益效果：克服了傳統(tǒng)扳手規(guī)格單一、調(diào)節(jié)速度慢等缺點(diǎn)。便于攜帶，可用于空間狹窄垂直的地方。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，六角扳手裝置下部的六個(gè)120°夾角擋板共同形成了與內(nèi)外六角工件相配合的工作六角形狀，通過調(diào)節(jié)蝸桿與齒排嚙合的位置，可以自由控制任意六角張合的尺寸，來獲得不同規(guī)格的工作六角，因此，本設(shè)計(jì)不僅具有傳統(tǒng)六角扳手的功能，還能靈活調(diào)節(jié)任意規(guī)格大小，可用于不定規(guī)格工件的內(nèi)外擰轉(zhuǎn)。

七、總結(jié)與思考

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)械產(chǎn)品的一種實(shí)踐活動(dòng)。

近年來，隨著全球制造業(yè)的復(fù)蘇，隨著德國提出工業(yè)4、我國提出中國制造2025，科學(xué)技術(shù)也有飛躍式發(fā)展，使得機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了新的發(fā)展前景。美國較早的從設(shè)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)總結(jié)出機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程方法，將創(chuàng)新技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)過程，并進(jìn)行了大量的工業(yè)實(shí)例的創(chuàng)新設(shè)計(jì)；日本專家提出的QFDC（質(zhì)量功能配置），建立用戶要求與設(shè)計(jì)要求之間的關(guān)系；鄒惠君教授提出了機(jī)械產(chǎn)品方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的CAD方法和實(shí)現(xiàn)模型等。而更好的方法，更好的思路仍存在，需要我們大膽思考，大膽創(chuàng)新。

創(chuàng)新的作用體現(xiàn)在我們生活中的方方面面，大到人類文明進(jìn)步、人類科學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)代科學(xué)體系、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、綜合國力，小到我們的日常生活，一個(gè)創(chuàng)新的點(diǎn)子往往能給我們帶來太多的便利。世界各國之間在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和科學(xué)技術(shù)方面的劇烈競爭。實(shí)質(zhì)上是人才的競爭，而人才競爭的關(guān)鍵是人才創(chuàng)造力的競爭。然而，滲透人們生活點(diǎn)點(diǎn)滴滴的東西，總是與機(jī)械有千絲萬縷的聯(lián)系，因此，如何培養(yǎng)和提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，特別是對(duì)機(jī)械類學(xué)生來說，更應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力擺在重要位置。

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