一种扳手的制作方法

1.本发明涉及螺丝安装工具，具体涉及一种扳手。


背景技术：

2.现临床上通常采用手用螺丝刀或者机用螺丝刀来取种植体覆盖螺丝和基台中央螺丝，使用时，螺丝刀与棘轮扳手连接，将螺丝刀的刀头与待拧紧或拧松的种植体上的螺丝连接，通过左右来回扳动棘轮扳手驱动螺丝刀拧紧或拧松螺丝。然而，在使用棘轮扳手拧紧螺丝时，易发生由于扭力过大而造成螺丝、扳手、种植体损坏甚至造成牙骨损伤的情况。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决上述背景技术中提出的技术问题之一，提供一种能够在使用时防止扭力过大的扳手。
4.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
5.一种扳手，包括手柄、驱动组件和弹性件，所述手柄上设置有用于安装螺丝刀的安装部；所述驱动组件用于驱使所述螺丝刀转动，所述驱动组件可滑动且可转动地设置于所述手柄上，所述驱动组件相对于所述手柄的可滑动方向与所述弹性件的伸缩方向一致；所述驱动组件上设置有若干个用于供手指按压的施力面，所述施力面与所述驱动组件的旋转轴线平行；沿所述施力面的长度方向上，所述施力面包括距离所述旋转轴线最近的近点，其中，经过所述近点和所述旋转轴线的平面与所述施力面之间的夹角为θ，0＜θ＜90
°
；所述施力面的长度方向与所述旋转轴线垂直；所述弹性件沿伸缩方向的两端分别与所述驱动组件及所述手柄相抵接，所述弹性件对所述驱动组件所施加的作用力朝向于所述安装部所在的一侧。
6.进一步地，所述驱动组件包括同轴设置的驱动轮及拨动轮，所述驱动轮可滑动且可转动地设置于所述手柄上，所述驱动轮用于与所述螺丝刀传动连接；所述拨动轮与所述驱动轮同步转动连接；所述施力面设置于所述拨动轮上；所述弹性件的一端与所述驱动轮弹性相抵。
7.进一步地，所述拨动轮的外周壁上沿周向间隔地凸设有若干拨动凸起，每一所述拨动凸起背向所述拨动轮的圆心的侧面上设有所述施力面。
8.进一步地，所述驱动轮包括轮轴及转动地套接于所述轮轴上的轮盘，所述轮轴的相对两端均与所述手柄滑动连接，所述轮盘用于与螺丝刀传送连接；所述弹性件的一端与所述轮轴弹性相抵；所述拨动轮套设于所述轮轴上。
9.进一步地，所述拨动轮可拆卸地套设于所述轮轴上。
10.进一步地，所述轮轴的横截面为非圆结构，所述拨动轮的中心设有插接槽，所述插接槽的横截面为与所述轮轴横截面相匹配的非圆结构，所述轮轴插接于所述插接槽内。
11.进一步地，所述驱动轮的可滑动方向与所述手柄的长度方向平行。
12.进一步地，所述安装部为设于所述手柄一端的安装孔，所述安装部用于供螺丝刀
插接。
13.进一步地，所述手柄上还开设有安装空间，所述安装空间与所述安装部连通，所述驱动轮设于所述安装空间处，所述弹性件收容于所述安装空间内；所述拨动轮位于所述安装空间外。
14.进一步地，所述安装部的内壁上凹设有卡槽；所述螺丝刀的外周壁上设有固定槽，所述固定槽内设有挡圈，所述挡圈与所述卡槽卡接。
15.由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
16.上述扳手，其驱动组件上设有施力面，施力面的结构设置使其能够确定外力的施力方向，从而当所述外力大于一预设值时，该方向的外力能够使弹性件压缩，以使驱动组件朝远离安装部的方向滑动进而与螺丝刀分离，从而断开动力的传递，进而在使用时对扳手输出的扭力进行限制，防止扭力过大。
附图说明
17.图1为本发明一较佳实施方式的扳手的立体结构示意图；
18.图2为图1所示扳手的主视结构示意图；
19.图3为图1所示扳手的俯视结构示意图；
20.图4为图3所示扳手沿a-a线的剖视结构示意图；
21.图5为图4所示扳手在i处的放大图；
22.图6为本发明较佳实施方式中螺丝刀的立体结构示意图；
23.图7为图6所示螺丝刀在纵截面上的剖视结构示意图；
24.图8为本发明较佳实施方式的扳手中拨动轮在使用时的受力分析示意图；
25.图9为本发明较佳实施方式的扳手的分解图；
26.图10为图3所示扳手在拨动轮翻转后的安装示意图；
27.主要元件符号说明
28.10、扳手；11、手柄；112、安装部；114、卡槽；116、安装空间；117、滑动槽；118、滑动孔；119、导引杆；12、驱动组件；13、驱动轮；131、轮轴；132、轮盘；134、导向杆；15、弹性件；17、拨动轮；171、拨动凸起；172、施力面；174、插接槽；30、螺丝刀；31、座体；311、固定槽；33、驱动轴；34、从动轮；35、刀头；36、限位凸缘；37、挡圈。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.请参见图1，本发明一较佳实施方式提供一种扳手，用于驱动螺丝刀30转动以进行作业。扳手10包括手柄11、驱动组件12及弹性件15，驱动组件12可滑动且可转动地设置于手柄11上，弹性件15沿伸缩方向的两端分别与驱动组件12及手柄11相抵接。
33.手柄11用于供用户握持，在本实施方式中，手柄11大致呈长条形圆柱体状，手柄11的长度方向与第一方向x平行。手柄11一端设有用于安装螺丝刀30的安装部112。请一并参见图4及图5，在本实施方式中，安装部112为设于手柄11一端的安装孔，安装部112用于供螺丝刀30插接。具体地，安装部112沿与第一方向x垂直的第二方向z贯通手柄11的相对两侧以形成通孔结构。在本实施方式中，安装部112的内壁底端还凹设有卡槽114。手柄11上还开设有用于安装驱动轮13与弹性件15的安装空间116，安装空间116与安装部112连通，在本实施方式中，安装空间116位于安装部112及与安装部112相对的手柄11端部之间，且安装空间116靠近安装部112设置；安装空间116还沿第三方向y贯通手柄11的相对两侧，以更方便安装驱动轮13与弹性件15，第三方向y与第一方向x及第二方向z均垂直。
34.驱动组件12用于驱使螺丝刀30转动，驱动组件12可滑动且可转动地设置于手柄11上，驱动组件12相对于手柄11的可滑动方向与弹性件15的伸缩方向一致。请一并参见图3及图8，驱动组件12上设置有若干个用于供手指按压的施力面172，施力面172与驱动组件12的旋转轴线平行；沿施力面172的长度方向上，施力面172包括距离所述旋转轴线最近的近点，其中，经过所述近点和驱动组件12旋转轴线的平面α与施力面172之间的夹角为θ，0＜θ＜90
°
；施力面172的长度方向与驱动组件12的旋转轴线垂直。
35.请一并参见图2、图5及图9，驱动组件12包括同轴设置的驱动轮13及拨动轮17。驱动轮13可滑动且可转动地设置于手柄11上，驱动轮13用于与螺丝刀30传动连接。在本实施方式中，驱动轮13滑动地装设于安装空间116处并能够相对手柄11转动，具体为：驱动轮13包括轮轴131及转动地套设于轮轴131上的轮盘132，轮盘132受力绕轮轴131的中轴线旋转，轮轴131的中轴线构成所述旋转轴线；轮轴131的相对两端均与手柄11滑动连接，在本实施方式中，轮轴131的一端还滑动地穿设于安装空间116外，具体地，安装空间116的孔壁上设有滑动槽117及滑动孔118，滑动槽117及滑动孔118分别设于安装空间116相对两侧的孔壁上且均与手柄11的长度方向平行；轮轴131与手柄11垂直，且轮轴131的一端与滑动槽117滑动连接，轮轴131的另一端滑动地穿设滑动孔118以延伸至安装空间116外。在本实施方式中，滑动槽117及滑动孔118的长度方向均与第一方向x平行，驱动轮13的可滑动方向亦与手柄11的长度方向，也即第一方向x平行；轮盘132为齿轮，轮盘132位于安装空间116内。
36.拨动轮17套设于轮轴131上，以与驱动轮13与同步转动连接，在本实施方式中，拨动轮17可拆卸地套设于轮轴131上，具体地，拨动轮17位于安装空间116外并与轮轴131位于安装空间116外的一端可拆卸连接，例如，在其中一实施方式中，轮轴131的横截面可设为四边形等非圆结构；拨动轮17的中心设有插接槽174，具体地，拨动轮17相对两端面的中心位置分别凹设有一插接槽174，插接槽174的横截面为与轮轴131横截面相匹配的非圆结构，轮轴131插接于插接槽174内，从而将拨动轮17与驱动轮13的轮轴131可拆卸地连接在一起，且
使得拨动轮17与驱动轮13能够同步转动。可以理解，拨动轮17与驱动轮13的可拆卸连接方式不限于上述实施例，例如，在另一实施方式中，轮轴131与拨动轮17可通过花键联接，具体地，拨动轮17相对两端面的中心处分别设有一内花键，轮轴131面向拨动轮17的一端上可设有一外花键，外花键与内花键花键联接。请再次参见图3及图8，拨动轮17的外周壁上沿周向间隔地凸设有若干拨动凸起171，每一拨动凸起171背向拨动轮17的圆心的侧面上设有所述施力面172。
37.弹性件12沿伸缩方向的两端分别与驱动轮13的轮轴131和手柄11相抵接，弹性件12对驱动组件12所施加的作用力朝向于安装部112所在的一侧。在本实施方式中，弹性件15为弹簧，弹性件15收容于安装空间116内且相对两端分别与驱动轮13的轮轴131及手柄11弹性相抵，具体为：请再次参见图5，轮轴131背向安装部112的一侧凸设有导向杆134，安装空间116中与导向杆134相对的孔壁上凸设有导引杆119，弹性件15与手柄11的长度方向平行且弹性件15沿伸缩方向的相对两端分别套接于导向杆134与导引杆119上，且分别与轮轴131及安装空间116的孔壁弹性相抵。弹簧优选采用不锈钢304、不锈钢316、ni-ti等材料制成，更具体地，弹簧的弹性胡克系数优选为k＝50n/mm，以达到最佳对扭力大小进行控制的效果。可以理解，弹簧的材质及弹性胡克系数不限于本实施例，其可根据需要采用其他材质或其他数值的弹性胡克系数。
38.请再次参见图8，施力面172接受手指的触压，以提供拨动轮17旋转及弹性件15切换不同弹性状态所需之外力f：当外力不大于预设值，驱动轮17在弹性件15的作用下与螺丝刀30驱动连接，进而带动螺丝刀30转动；当外力大于所述预设值，外力使弹性件15压缩，以使驱动轮13朝远离安装部112的方向滑动进而与螺丝刀30分离。施力面172决定外力f的施力方向，以使外力f的施力方向朝向拨动轮17的圆心并与拨动轮17的圆心相偏离，从而使得所述外力f存在一在拨动轮17切向上以驱动拨动轮17转动的旋转分力f1及一在拨动轮17径向上的径向分力f2，而径向分力f2则具有一与驱动轮13滑动方向平行的滑动分力f3。当外力大于预设值时，径向分力f2的滑动分力f3使拨动轮17及与拨动轮17同轴连接的驱动轮13朝远离安装部112的方向运动并压缩弹性件15。经过施力面172上的近点和驱动组件12旋转轴线的平面α与施力面172之间的夹角为θ，且0＜θ＜90
°
，这是因为，若夹角θ＝0
°
，即施力面172与平面α平行，此时，外力f与拨动轮17的径向垂直，其仅存在一在拨动轮17切向上以驱动拨动轮17转动的旋转力，无法提供与驱动轮13可滑动方向平行的滑动分力f3，进而无法实现对弹性件15的压缩，从而无法实现对扭力大小的控制；若夹角θ＝90
°
，即施力面172与平面α垂直，此时，外力f与拨动轮17的径向平行，此状态下，其无法提供在拨动轮17切向上以驱动拨动轮17转动的旋转力，导致无法驱动拨动轮17及驱动轮13旋转，从而难以驱使螺丝刀30作业。
39.螺丝刀30转动地插接于手柄11一端的安装部112处。请一并参见图6及图7，在本实施方式中，螺丝刀30包括座体31、一端与座体31固定连接的驱动轴33及固定于座体31背向驱动轴33一端的从动轮34。在本实施方式中，座体31设有从动轮34的一端转动地插接于安装部112内。座体31的外周壁上还凸设有限位凸缘36，限位凸缘36位于手柄11外并与手柄11面向刀头35的一侧相抵，当螺丝刀30进行拧螺丝作业时，通过限位凸缘36能够防止螺丝刀30在螺丝压力的作用下而相对手柄11朝远离螺丝的方向移动。螺丝刀30的座体31外周壁上还设有固定槽311，固定槽311设于限位凸缘36背向刀头35的一侧，固定槽311内装设有挡圈
37，挡圈37与安装部112内的卡槽114卡接，以对螺丝刀30定位，防止螺丝刀30意外从手柄11上掉落。本实施例的挡圈37优选采用o形胶圈或钢丝挡圈等，其具有一定弹性，能够确保挡圈37稳固地卡持于卡槽114内，且方便将螺丝刀30从手柄11中取出。驱动轴33的自由末端设有与螺丝(图未示)连接的刀头35。
40.从动轮34收容于安装部112内并与驱动轮13的轮盘132啮合以实现传动，具体地，当外力不大于所述预设值，驱动轮13在弹性件15的作用下与从动轮34传动连接，进而带动螺丝刀30转动；当外力大于所述预设值，外力使弹性件15压缩，以使驱动轮13朝远离从动轮34的方向滑动进而与从动轮34分离。在本实施方式中，从动轮34为与驱动轮13相互啮合的齿轮，且从动轮34与座体31一体成型。齿轮传动相比于其他传动方式，具有传动效率高、传动比大、传递扭矩大的优点。可以理解，从动轮34与座体31也可以现有技术中的焊接等方式实现固定连接。
41.在进行种植体修复术时，牙科医生将螺丝刀30安装于扳手10上，螺丝刀30的刀头35与待拧螺丝的螺丝头上的沉槽形状相匹配。螺丝刀30安装时，将螺丝刀30设有从动轮34的一端插接于扳手10手柄11的安装部112内，直至限位凸缘36与手柄11面向螺丝刀30刀头35的侧面相抵，此时，螺丝刀30上的挡圈37与手柄11内的卡槽114卡接，通过挡圈37与卡槽114的配合对螺丝刀30定位。由于手术中使用的螺丝刀30较小，有掉入患者呼吸道的风险，通过挡圈37与卡槽114的配合可很好地固定螺丝刀30，防止螺丝刀30掉入患者呼吸道内引发危险。
42.当需要拧紧种植体覆盖螺丝或基台中央螺丝时，将螺丝刀30的刀头35插接于待拧螺丝(未示出)的沉槽中，按压拨动轮17靠近螺丝刀30一侧的施力面172，通过施力面172确定施加于拨动轮17的外力的施力方向，使得用户只能施加一朝向拨动轮17的圆心并与拨动轮17的圆心相偏离的外力于拨动轮17上，而该方向的外力存在一在拨动轮17切向上以驱动拨动轮17转动的旋转分力f1及一在拨动轮17径向上的径向分力f2：当外力不大于预设值时，所述径向分力f2的滑动分力f3小于弹性件15的弹力，弹性件15的弹力使得从动轮34与驱动轮13啮合，而旋转分力f1能够驱使驱动轮13沿第一旋转方向r1转动(图3)，旋转的驱动轮13带动与之啮合的从动轮34转动，进而使得螺丝刀30随之转动，以进行螺丝的拧紧作业；当外力大于预设值时，所述滑动分力f3使拨动轮17及与拨动轮17同轴连接的驱动轮13朝远离安装部112的方向运动并压缩弹性件15，从而使驱动轮13与从动轮34分离，以断开驱动轮13与从动轮34之间的动力传递，此时，螺丝刀30停止作业，从而防止因扭力过大对种植体或牙骨等造成损伤。
43.当需要取种植体覆盖螺丝或基台中央螺丝时，首先，将沿轮轴131的轴向移动拨动轮17直至拨动轮17与驱动轮13分离，然后翻转拨动轮17，将翻转后拨动轮17上面向驱动轮13的插接槽174插接于驱动轮13的轮轴131上，如图10所示，此时，翻转后拨动轮17的施力面172的倾斜方向与翻转前拨动轮17的施力面172的倾斜方向相反，因此，当按压施力面172时，翻转后拨动轮17的施力面172确定的旋转分力的施力方向与翻转前拨动轮17的施力面172确定的旋转分力的施力方向相反，该旋转分力能够促使驱动轮13沿与第一旋转方向r1相反的第二旋转方向r2转动，进而对螺丝进行拧松作业，以实现取种植体覆盖螺丝或基台中央螺丝的操作。
44.上述扳手，通过驱动组件12上设有施力面172，施力面172的结构设置使其能够确
定外力的施力方向，从而当所述外力大于预设扭力时，该方向的外力能够使弹性件15压缩，以使驱动组件12朝远离安装部112的方向滑动进而与螺丝刀30分离，从而断开动力的传递，以在使用时对扳手输出的扭力进行限制，防止扭力过大。
45.现有技术中使用的限力扳手，例如，中国实用新型专利cn2917963y公开的一种限力安全省力扳手，包括有转轴、变速齿轮套筒、上离合片、下离合片，上离合片与下离合片设有相对应啮合带有坡度的突起和凹槽；在下离合片与变速齿轮套筒之间设有弹簧。旋转上离合片，下离合片一同旋转。上离合片对下离合片产生向下的压力。当旋转力大到一定程度时，下离合片会克服弹簧弹力下移，直至上离合片与下离合片脱离，此时，上离合片只是空转，从而达到限力的作用，使用安全方便、省力。其使用过程中是通过上离合片的下表面与下离合片的上表面设有的带有坡度的突起和凹槽的啮合实现供转轴旋转的动力的传递，以及使下离合片产生向下的压力以克服弹簧的弹力实现离合。由于其突起和凹槽的齿型结构的配合需要同时满足使转轴转动的动力的传递以及迫使下离合片产生向下的压力的使用条件，因此，其上离合片与下离合片对于制造及装配精度要求较高，提高了生产成本。此外，在上离合片与下离合片接合与分离时有较大的冲击，长期反复离合易使上离合片与下离合片的突起和凹槽结构损伤，当该扳手受到的扭力大到一定程度时，易发生下离合片无法克服弹簧的弹力朝远离上离合片的方向滑动的情况，导致其扭力控制精度的降低。
46.在本实施方式中，扳手通过拨动轮17上的施力面172实现离合，相较于中国实用新型专利cn2917963y中通过上离合片与下离合片之间突起和凹槽的齿型结构的配合以同时满足使转轴转动的动力的传递以及迫使下离合片产生向下的压力的方式，该扳手中的拨动轮17无需与其他零件通过啮合等传动方式实现动力传递，其制造与装配精度得以降低，进而有利于降低生产成本，且在驱动轮13与从动轮34接合与分离过程中，拨动轮17的施力面172也不会由于驱动轮13与从动轮34在接合与分离过程中产生的冲击而发生损伤，进而不会对扳手扭力的控制精度造成影响。
47.上述扳手，通过沿手柄11的长度方向滑动的驱动轮13实现离合，当其用于牙科时，相较于中国实用新型专利cn2917963y中通过沿转轴高度方向上下移动下离合片的方式，能够进一步降低对患者张口大小的要求。
48.上述扳手，通过拨动轮17上设有的施力面172确定施力方向实现离合，使用时，操作者只需要用手指作用于施力面172上即可，学习成本低。
49.上述扳手，其拨动轮17与驱动轮13可拆卸连接，通过翻转拨动轮17能够改变施力面172的倾斜方向，进而通过不同倾斜方向的施力面172带动驱动轮13、从动轮34及螺丝刀30在两个方向上旋转，使其不仅能够实现对螺丝的拧紧作业，还能够实现对螺丝的拧松作业。此外，其螺丝刀30与手柄11为可拆卸连接，使用时，可通过更换具有不同形状刀头35的螺丝刀30，使其不仅使用于不同型号螺丝的拧紧或拧松作业，还可用于种植体的旋入旋出。
50.上述扳手，其通过驱动轮13与从动轮34的配合带动螺丝刀30旋转，使用时，采用手指拨动拨动轮17即可，无需将医生手部完全伸入口内，在省力的基础上还能很好节省操作空间，适用于在口腔等操作空间狭小的情况使用。
51.可以理解，该扳手不仅可用于牙科领域，也可用于其他需要拧紧或拧松螺丝的场景使用。
52.可以理解，驱动轮13与从动轮34不限于本实施例的齿轮传动方式，例如，其也可以
采用摩擦轮传动等传动方式。
53.可以理解，弹性件15不限于本实施例的弹簧，其也可以采用现有技术中其他具有弹性恢复力的部件。
54.可以理解，螺丝刀30与手柄11的连接方式不限于本实施例，例如，在其他实施方式中，螺丝刀30可通过轴承与手柄11实现转动连接。
55.可以理解，手柄11的结构不限于本实施例，例如，在其他实施方式中，安装空间116可以省略，此时，驱动轮13可设置于手柄11外并与手柄11滑动连接。
56.可以理解，驱动轮13的可滑动方向不限于本实施例的与手柄11的长度方向平行，其也可以与手柄11的长度方向呈预设夹角。
57.可以理解，手柄11的形状不限于本实施例，其可以根据需要设计为其他形状。
58.可以理解，安装部112不限于本实施例的通孔结构，其也可以采用沉槽等结构或凸柱等结构，当安装部112为凸柱时，此时，螺丝刀30上可设有套接孔，螺丝刀30通过套接孔转动地套设于凸柱上。
59.可以理解，在其他实施方式中，当拨动轮17沿第一旋转方向r1转动时，对螺丝进行拧松作业，当拨动轮17沿第一旋转方向r2转动时，对螺丝进行拧紧作业。
60.可以理解，插接槽174的数量不限于本实施例的两个，在另一实施方式中，插接槽174的数量可以为一个，插接槽174贯通拨动轮17的相对两端面；此时，可在轮轴131和/或手柄11上设置支撑架或支撑板，通过支撑架或支撑板对拨动轮17底部进行支撑，以防止拨动轮17与从动轮34接触。
61.可以理解，在其他实施方式中，该扳手还可包括保护罩(图未示)，保护罩通过铰接、可拆卸连接等方式与手柄11实现活动连接，保护罩罩设于拨动轮17外，以对拨动轮17进行保护，且保护罩面向螺丝刀30的一侧还开设有供拨动轮17上施力面172暴露的开口。通过该开口允许拨动轮17靠近螺丝刀30一侧的施力面172暴露于保护罩外，以方便用户按压，且能够确保用户只会按压拨动轮17靠近螺丝刀30一侧的施力面172，以确保驱动轮13在扭力过大时能够与从动轮34顺利分离。当需要翻转拨动轮17时，可通过转动或将保护罩从手柄11上拆卸等方式以暴露整个拨动轮17。
62.可以理解，所述外力的预设值可根据实际需要进行设置，为省略篇幅，这里不再赘述。
63.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。