專利名稱：車輪螺母的松開和擰緊設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于幫助松開或擰緊螺母的設(shè)備，具體地說，涉及一種用于松開或擰緊汽車、卡車、拖車、農(nóng)用機(jī)械和類似車輛上的車輪螺母的設(shè)備。
眾所周知，車輪螺母的擰緊是令人頭痛的，并且由于在第一位置上過于上緊、螺母和螺桿銹蝕、更頻繁的是隨著車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母更加被擰緊而難以松開螺母。
用于松開諸如卡車等大型車輛的車輪螺母的工具通常和那些用于松開小汽車的車輪螺母的工具不同，因?yàn)檐囕v越大，使用的螺母就越大，松開螺母基本上需要更大的扭矩。一種通常用于卡車的工具包括一個(gè)套筒扳手加長(zhǎng)桿(socket extension)和一個(gè)滑動(dòng)T桿，所述套筒扳手加長(zhǎng)桿主要是一根桿，所述桿具有一個(gè)連接在一端上的套筒，其能與螺母(該螺母經(jīng)常從車輪的外邊緣處回退一定距離)連接，另一個(gè)連接在另一端上的套筒，其用于和滑動(dòng)T桿上的殼套相連?；瑒?dòng)T桿僅是一個(gè)具有殼套的桿，該桿可沿該殼套滑動(dòng)。所述殼套通常是鑄造金屬(castemetal)結(jié)構(gòu)，該殼套的一部分可插入套筒扳手延長(zhǎng)桿的連接套筒。這種工具的缺陷是，對(duì)被擰得非常緊固的車輪螺母來說，所述桿經(jīng)常在靠近殼套的部位彎曲，而且不容易拆卸螺母。
對(duì)于大多數(shù)汽車所配置的諸如扳手等工具來說，其所具有的問題是，大多數(shù)人很難將所需的力矩施加到要拆卸的螺母上，特別是婦女、殘疾人和老人。例如大多數(shù)汽車所配備的典型的“L型”車輪扳手是一種小設(shè)備，它具有一個(gè)設(shè)計(jì)用來和車輪螺母相配的套筒、一個(gè)距所述套筒最近端20毫米內(nèi)的彎管和一個(gè)從所述彎管延伸大約200毫米的臂。如上所述，所述臂和所述套筒的軸線之間通常具有120°的夾角。當(dāng)使用這種車輪扳手時(shí)，在用戶用一只手支撐車輪扳手的彎管的同時(shí)，通過用另一只手試著向上壓或向下壓動(dòng)軸來轉(zhuǎn)動(dòng)套筒。結(jié)果是，可以被施加的用來松開車輪螺母的力矩被限定為一只手施加到扳手臂上的力而能產(chǎn)生的力矩。這通常不足以松開螺母，而且用戶然后必須使用雙手向扳手臂施加力。然而如果一只手離開扳手的彎管，由于被施加到臂上的力產(chǎn)生位于套筒軸線平面內(nèi)的第二力矩，套筒趨向于從車輪螺母上脫落。所有這一切所導(dǎo)致的結(jié)果是難以松開車輪螺母。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于松開車輪螺母的設(shè)備，它包括一著地車輪扳手支撐件和一加力桿，其特征在于(i)所述著地的車輪扳手支撐件包括一垂直延伸元件，在所述元件的端部之間具有多個(gè)凸起，用于相對(duì)于要被松開車輪螺母，將車輪扳手支撐在基本上水平方向上；(ii)所述加力桿包括用于車輪扳手的抓握裝置，以便將施加到加力桿端部上的向下力傳遞到車輪扳手的基本部分上，從而增加了作用到螺母上的力矩同時(shí)減輕扳手彎曲的趨向。
在說明書和權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語“車輪扳手”是指所有通用的用于松開和擰緊車輪螺母的設(shè)備，例如十字扳手(cross brace)、“L型”車輪扳手、套筒扳手加長(zhǎng)桿等等。
本發(fā)明的詳盡描述著地車輪扳手支撐件最好是由一條鋼板制成，它的輪廓使其具有最大強(qiáng)度和穩(wěn)定性，沿其長(zhǎng)度方向，具有多個(gè)被切口部分，用于接收和支撐車輪扳手的一部分。通常車輪扳手支撐件具有沿其整個(gè)長(zhǎng)度方向在相對(duì)的邊緣上形成的兩列被切口部分，其中沿一邊的一列被切口部分規(guī)則地間隔分布，并和沿相反邊被切口部分交錯(cuò)分布。最好被切口部分具有傾斜開口，從而伸進(jìn)所述開口內(nèi)的扳手將不會(huì)滑出。被切口部分形成凸起，扳手將靠在所述凸起上。
一底板例如小墊塊可以從在使用時(shí)豎立的支座或支撐件的下端垂直地突出，確保和地面或車輛?？康谋砻孢m當(dāng)?shù)亟佑|，確保在使用時(shí)豎立的支座或支撐件被保持在基本上垂直的朝向上。這種底板最好和所述豎立的支座或支撐件整體制成。
加力桿的長(zhǎng)度最好至少是車輪扳手臂長(zhǎng)度的兩倍。加力桿的長(zhǎng)度最佳是車輪扳手臂長(zhǎng)度的3或4倍。因?yàn)檫@種長(zhǎng)度通常造成一個(gè)不容易存儲(chǔ)的不適用的加力桿，因而最好采用可伸縮的結(jié)構(gòu)。
最好加力桿包括一具有正方形或圓形輪廓的空心管，一直徑更小的管可以在所述中空管內(nèi)滑動(dòng)，并且通過一個(gè)縮進(jìn)安裝彈簧的控制，所述小管可以延伸到最大的長(zhǎng)度，當(dāng)達(dá)到最大可允許延伸時(shí)，所述彈簧從直徑更小管的內(nèi)部延伸穿過靠近大直徑管端部的開口。
根據(jù)所使用的車輪扳手的具體類型確定加力桿上用于車輪扳手的抓握裝置。對(duì)于諸如卡車和農(nóng)用機(jī)械的大型車輛來說，通常使用具有滑動(dòng)T桿的套筒扳手延長(zhǎng)桿式車輪扳手。在此情況下，所述抓握裝置最好包括鄰近加力桿一端的第一套環(huán)以及與第一套環(huán)相距一定距離的第二套環(huán)，所述距離確保將滑動(dòng)T桿保持在兩個(gè)套環(huán)之間。采用這種配置，在第一和第二套環(huán)上的支承點(diǎn)并通過滑動(dòng)T桿和扳手套筒相連處的殼套將力傳輸?shù)交瑒?dòng)T桿。這有效地分配施加到所述T桿上的力并減輕彎曲。
第一套環(huán)可以包括一具有正方形或圓形管截面的環(huán)，該環(huán)最好被焊接到加力桿上或最好利用貫穿加力桿的螺紋桿將該環(huán)裝配到加力桿上，可以利用蝶形螺母緊固或松開所述螺紋桿。這種配置確保套筒扳手的T桿殼套被保持在加力桿的下方，同時(shí)保持T桿基本上和加力桿平行。
第二套環(huán)也可以包括一具有正方形或圓形管截面的環(huán)，但是它最好在從第一套環(huán)開始量得的沒有延伸的加力桿長(zhǎng)度的三分之一或一半的位置處被焊接到加力桿上。第二套環(huán)的內(nèi)部尺寸比T桿的橫截面尺寸大，因此，可以設(shè)置彈簧夾或螺紋桿，以確保T桿被加力桿牢固地保持。
在一個(gè)實(shí)施例中，用于套筒扳手加長(zhǎng)桿式車輪扳手的加力桿上配備有金屬帶，在和加力桿上套環(huán)所在側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上安裝所述金屬帶。在靠近加力桿兩端的位置上焊接所述金屬帶，該金屬帶在加力桿的中部向外彎曲。該金屬帶被垂直于加力桿而延伸的一小板所支撐，該小板所在位置正好和第二套環(huán)所在位置相對(duì)。設(shè)置金屬帶有兩個(gè)目的，首先它有助于阻止加力桿在使用期間在受力時(shí)彎曲，其次，當(dāng)螺母被突然松動(dòng)時(shí)，減輕加力桿的回彈。
如上所述，根據(jù)所使用的車輪扳手類型確定抓握裝置。對(duì)于使用十字形扳手或“L型”車輪扳手的諸如汽車的小型車輛，所述抓握裝置最好包括一對(duì)間隔分布的扳手支撐元件，其中一個(gè)支撐元件從加力桿的一端垂直延伸，另一個(gè)支撐元件和前一個(gè)支撐元件相距一小段距離，它使扳手臂和加力桿保持平行間隔的關(guān)系并阻止扳手臂橫向運(yùn)動(dòng)。最好在加力桿一端的扳手支撐元件包括一被焊接到加力桿端部的帶凹口的板，從所述加力桿的端部，該帶凹口的板向外突出。該帶凹口的板具有向下翻折的突出端，從而，沿垂直于加力桿的方向延伸的十字形扳手的臂可以被保持在原位。
與加力桿端部相距一段距離的扳手支撐元件最好也包括一帶凹口的板，但是這個(gè)板被焊接到加力桿的桿體上。
在使用時(shí)，著地車輪扳手支撐件被設(shè)置在平行于車輪的垂直位置上，確保該支撐件處于穩(wěn)定的水平面上，不滑動(dòng)不下沉。套筒扳手的套筒(在大型車輛的情況下)被放置在所選擇的車輪螺母上，套筒桿位于車輪扳手支撐件的一個(gè)凸起上，從而保持套筒桿基本上處于水平方向。套筒扳手加長(zhǎng)桿被裝入滑動(dòng)T桿殼套內(nèi)，通過它的套環(huán)，加力桿和滑動(dòng)T桿相連，從而加力桿在滑動(dòng)T桿的上方延伸，T桿上的殼套鄰近第一套環(huán)。加力桿的可內(nèi)部延伸桿延伸到所需長(zhǎng)度。加力桿靠在T桿殼套上，當(dāng)用人力向下壓可延伸管的外自由端時(shí)，將所有轉(zhuǎn)動(dòng)能量傳遞給扳手套筒，確保用比通常所需能量小的能量將最大的力矩施加到螺母上，從而松開螺母。此外，由于加力桿上存在套環(huán)，滑動(dòng)T桿上沒有一點(diǎn)承受過大的應(yīng)力；實(shí)際上轉(zhuǎn)動(dòng)能量沿T桿的整個(gè)長(zhǎng)度被分散到殼套上，因此，避免先前出現(xiàn)的任何彎曲現(xiàn)象。
小型車輛例如汽車所適用的加力桿的操作程序和上述程序完全相同。
首先參考

圖1，所述設(shè)備包括一個(gè)著地的車輪扳手支撐件10和一個(gè)加力桿11，所述設(shè)備顯示在正在使用的結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)具有套筒扳手加長(zhǎng)桿12和滑動(dòng)T桿13以及一個(gè)車輛的鄰近車輪14。
著地車輪扳手支撐件10具有多個(gè)采用交錯(cuò)關(guān)系形成在每側(cè)上的切口部分15，其形成扳手支撐凸起9。一整體形成的底座16從豎立的支撐件下端垂直地突出，提供和地面的接觸，并在基本上垂直狀態(tài)下保持所述車輪扳手支撐件。
套筒扳手加長(zhǎng)桿12被所選擇的一個(gè)凸起9支撐，確保它被保持在基本上水平布置，也就是和車輪扳手支撐件10垂直。
加力桿11在鉸接點(diǎn)“P”處靠在滑動(dòng)T桿13的頂面上，并被滑動(dòng)T桿的第一套環(huán)17和第二套環(huán)18所保持。第一套環(huán)17具有螺紋桿8和蝶形螺母7，確保滑動(dòng)T桿13的殼套6相對(duì)于加力桿11被牢固地保持。第二套環(huán)18具有螺紋桿，其確?；瑒?dòng)T桿13被保持在原位置。
內(nèi)管4可沿箭頭“Z”所示方向延伸，確保加力桿11具有更大的杠桿作用。
金屬帶13被焊接到加力桿11的上表面上，以阻止加力桿彎曲，并當(dāng)螺母被突然松開時(shí)，阻抑加力桿反彈。
在人工操縱下，加力桿11沿“X”方向的運(yùn)動(dòng)，確保所有力在鉸接點(diǎn)“P”處被轉(zhuǎn)換成作用在套筒扳手加長(zhǎng)桿12上的轉(zhuǎn)動(dòng)力，從而引起套筒扳手加長(zhǎng)桿12沿“Y”方向轉(zhuǎn)動(dòng)并使相關(guān)的螺母19松動(dòng)。
圖2是一個(gè)局部側(cè)透視圖，顯示了一種用于汽車的設(shè)備，該設(shè)備具有普通的120°“L型”車輪扳手20，圖2顯示了車輪21的局部橫截面視圖，也顯示了要被松開的螺母22、套筒扳手加長(zhǎng)桿23、直立支撐件24和加力桿25。
和上述實(shí)施例中的套筒扳手加長(zhǎng)桿12相比，套筒扳手加長(zhǎng)桿23的規(guī)格更小。
直立支撐件24類似于上述實(shí)施例中所述直立的支撐件10，但是其規(guī)格更小。
加力桿25和前述實(shí)施例中的加力桿11不同，加力桿25更小，而且為代替套環(huán)，在加力桿的末端具有帶凹口的板支撐構(gòu)件26和與之相隔分布的帶凹口的板27。帶凹口的板26、27確保抓住扳手20，以便扳手20在加力桿作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。加長(zhǎng)件28可以相對(duì)于加力桿25的殼套延伸。
這種配置允許所施加的力沿車輪扳手20的主臂部分29傳輸，從而將最大的力矩施加到套筒扳手加長(zhǎng)桿上，然后傳送到螺母22上，以利于松開螺母。
圖3顯示了和圖2相同的加力桿25。然而圖3顯示了十字扳手30如何被加力桿支撐，主要用于松開汽車上的螺母，并使用圖2所示的配置。
在澳大利亞昆士蘭州St Lucia Queensland大學(xué)的土木工程系，對(duì)圖1所示設(shè)備的有效性進(jìn)行測(cè)試，在一個(gè)扭力測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行所述測(cè)試，并得出下列結(jié)果

從上述表可以看出，本發(fā)明提供一種非常有用的裝置，利于將螺母從車輪上拆卸下來，滿足上文所提出的目的。
以上已對(duì)本發(fā)明作了十分詳細(xì)的描述，所以閱讀和理解了本說明書后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的各種改變和修改將變得明顯。所以一切如此改動(dòng)和修正也包括在此發(fā)明中，因此它們?cè)跈?quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，它包括一個(gè)著地的車輪扳手支撐件和一個(gè)加力桿，其特征在于(i)所述著地的車輪扳手支撐件包括一垂直延伸元件，在所述元件的端部之間具有多個(gè)凸起，用于相對(duì)于要被松開車輪螺母，將車輪扳手支撐在基本上水平方向上；(ii)所述加力桿包括用于車輪扳手的抓握裝置，以便將施加到加力桿端部上的向下力傳遞到車輪扳手的基本部分上，從而增加了作用到螺母上的力矩同時(shí)減輕扳手彎曲的趨向。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述加力桿包括一中空管，一直徑更小的管可以在所述中空管內(nèi)滑動(dòng)，以便將加力桿的長(zhǎng)度延伸到預(yù)定的最大長(zhǎng)度。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述用于車輪扳手的抓握裝置包括鄰近加力桿一端的第一套環(huán)以及與所述第一套環(huán)間隔分布的彼此對(duì)齊的第二套環(huán)的組合件；所述車輪扳手跨于所述兩個(gè)套環(huán)之間。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述第一套環(huán)包括圓管部分，所述圓管部分通過一貫穿加力桿的兩相對(duì)壁面的螺紋桿裝配在所述加力桿上，并能通過一鎖緊螺母來緊固或松開。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述第二套環(huán)包括一方形管部分，其被焊接到加力桿的某個(gè)部位上，所述部位為從第一套環(huán)所在位置算起，所述述部位大約位于沒有延伸的加力桿長(zhǎng)度的三分之一和一半之間；所述第二套環(huán)具有相應(yīng)的固定裝置，用于確保車輪扳手被固定在第二套環(huán)上。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述加力桿包括一被焊接到加力桿兩端上的金屬帶，所述金屬帶被焊接到加力桿的與裝配車輪扳手抓握裝置的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求6所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述金屬帶從加力桿處向外彎曲，并由垂直于加力桿延伸的板支撐成這樣的構(gòu)造。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于所述用于車輪扳手的抓握裝置包括一對(duì)間隔分布的扳手支撐件的組合件，其中一個(gè)支撐元件從加力桿的一端垂直延伸，另一個(gè)支撐元件與前者間隔一小段距離地垂直延伸。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其特征在于在所述加力桿一端的扳手支撐件包括一被焊接到加力桿端部的帶凹口的板，所述帶凹口的板具有向下折轉(zhuǎn)的端部，從而沿與加力桿成直角延伸的十字形扳手的臂可以被保持在原位。
10.一種用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其具有圖1所示的設(shè)備的特征。
11.一種用于幫助松開車輪螺母的設(shè)備，其具有圖2所示的設(shè)備的特征。
全文摘要
一種用于松開或擰緊車輛的車輪螺母的設(shè)備，其具有顯著的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不使扳手臂變形。該設(shè)備包括著地支撐件(10)和加力桿(11)。所述著地支撐件具有用于水平地支撐套筒扳手延長(zhǎng)桿(12)的多個(gè)凸起(9)。加力桿(11)具有抓住套筒扳手的滑動(dòng)桿(13)的套環(huán)(17，18)，當(dāng)加力桿沿“X”方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，確保最大的力矩通過“p”點(diǎn)被施加。
文檔編號(hào)B60B29/00GK1416378SQ01806274
公開日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日
發(fā)明者約翰·雷蒙德·基迪 申請(qǐng)人:約翰·雷蒙德·基迪