專利名稱：單向開口扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種扳手，特別是一種開口扳手。
使用普通開口扳手緊固、拆卸或調(diào)節(jié)標準外六角螺栓作業(yè)是常見的手工勞動。這種作業(yè)效率很低，原因在于普通開口扳手在使用中必須采取如下操作步驟1.搭上把扳口搭在螺帽上；2.對準以螺栓的軸線為軸，旋轉(zhuǎn)扳手柄將扳口對正螺帽的角度；3.插上按螺帽的徑向平移扳手，使扳口插在螺帽上；4.扳轉(zhuǎn)按所需方向扳轉(zhuǎn)略大于30°或N×60°或N×60°＋30°(N＝1，2，3，4，5)；如果工作空間允許，且阻力矩不大，則可以使N＞6，連續(xù)旋轉(zhuǎn)；5.回轉(zhuǎn)如果工作空間限制一次扳轉(zhuǎn)角小于360°，或阻力矩較大，不宜連續(xù)旋轉(zhuǎn)；則須在停止扳轉(zhuǎn)后，作一個微小角度的回轉(zhuǎn)(松勁)；6.拔下按螺帽的徑向平移扳手，使扳口與螺帽脫離接觸；7.復(fù)歸在扳口與螺帽脫離接觸的情況下，使扳手以螺栓的軸線為軸，按反方向旋轉(zhuǎn)與一次扳轉(zhuǎn)角相同的角度；如果一次扳轉(zhuǎn)角為N×60°＋30°則可以在復(fù)歸時將扳手以手柄的軸線為軸旋轉(zhuǎn)180°。如果一次扳轉(zhuǎn)角為30°則必須在復(fù)歸時將扳手以手柄的軸線為軸旋轉(zhuǎn)180°。然后回到操作步驟“1.搭上”。
如上所述，普通開口扳手在使用中每扳動一下，就要重復(fù)以上七個操作步驟。其中操作步驟“4.扳轉(zhuǎn)”是作功行程，操作步驟“7.復(fù)歸”是必要的返回行程，操作步驟“1.搭上”是必要的初始準備行程。而在每次扳轉(zhuǎn)中重復(fù)操作步驟“1.2.3.5.6.”，是導(dǎo)致作業(yè)效率低的原因。造成這種操作步驟復(fù)雜性的原因是扳口對螺帽具有雙向旋轉(zhuǎn)約束作用。
由于粗制螺帽材料強度低，加工精度差，呈過大負公差，與扳口制造的正公差相對形成較大間隙。普通開口扳手的扳口平面對螺帽棱部，呈局部集中的側(cè)向擠壓。因為斜面的作用，在螺帽棱部局部，正壓力遠大于切向力，這又會造成使用中的各種故障情況1.在過大扳轉(zhuǎn)力矩作用下，扳口與螺帽之間出現(xiàn)咬死現(xiàn)象；2.由相同原因還會造成螺帽溢角現(xiàn)象；3.由相同原因，及扳口硬度不足，在多次擠壓與磨損后，也會造成扳手自身的溢損現(xiàn)象；4.由于相同原因，已有微小溢損的扳口與螺帽還會自行和相互加快溢損。而一部分螺栓在役期中要經(jīng)過多次緊固、拆卸或調(diào)節(jié)，扳手又是常用工具，所以以上故障還具有一定的自發(fā)展性；5.由個別螺帽的正偏差或溢角毛刺，會造成無法插上或插上困難現(xiàn)象。
綜上所述，普通開口扳手操作步驟的復(fù)雜性和各種常見故障的多發(fā)性，致使機械工人緊固、拆卸或調(diào)節(jié)標準外六角螺栓的工作效率低、勞動強度大，在高架、潛水、或其它使操作者處于困難體位的工作場合中使用，存在著較多的不安全因素。分析其原因可知，這是由普通開口扳手以一對平行平面夾持螺帽正六棱柱的一對平行平面的扳口特定形狀所造成的。正是由于扳口的這種特定形狀使扳口對螺帽構(gòu)成雙向旋轉(zhuǎn)約束，同時上下兩顎平面對螺帽棱部構(gòu)成局部集中的側(cè)向擠壓。
目前解決以上問題的辦法，一般是采用機動套筒扳手或棘輪套筒扳手，但是，這些工具在使用中也存在一定的局限性。
因此，本實用新型的總目的在于提供一種單向開口扳手，改進扳口形狀設(shè)計使之能夠克服普通開口扳手操作步驟的復(fù)雜性和各種常見故障的多發(fā)性缺點，但仍象普通開口扳手那樣簡單、輕便、廉宜。
本實用新型的第一個目的是改進扳口形狀設(shè)計，使普通開口扳手扳口對螺帽的雙向旋轉(zhuǎn)約束變?yōu)閱蜗蜷_口扳手扳口對螺帽的單向旋轉(zhuǎn)約束。使開口扳手具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。
本實用新型的第二個目的是改進扳口形狀設(shè)計，使普通開口扳手扳口上下兩顎平面對螺帽棱部局部集中的側(cè)向擠壓變?yōu)閱蜗蜷_口扳手扳口上下兩顎圓柱面對螺帽平面的正向擠壓。消除咬死、溢角和溢口等故障，并且對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)。
上述目的可以由本實用新型所提供的單向開口扳手予以實現(xiàn)。根據(jù)本實用新型所提供的這種單向開口扳手，其中包括一個扳口，扳口內(nèi)側(cè)由上顎、下顎和所述上顎、下顎的連接部分構(gòu)成；上下兩顎之間，連接部分的對側(cè)是扳口的開口。本實用新型的特征在于所述上顎為一條相對下顎較短的曲線；所述下顎為一條總長度與螺帽的一邊長度相近的曲線；所述連接部分基本為兩條直線；所述上顎、連接部分的兩條直線和下顎之間各夾角均為120°；在下顎與連接部分的一條直線相接處有一下凹的曲線。
如此改進開口扳手的扳口形狀，就可以克服普通開口扳手操作步驟的復(fù)雜性和各種常見故障的多發(fā)性缺點。實現(xiàn)變扳口對螺帽的雙向旋轉(zhuǎn)約束為單向旋轉(zhuǎn)約束的目的。使開口扳手具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。不難看出，單向開口扳手仍象普通開口扳手那樣簡單、輕便、廉宜。
進一步，本實用新型所提出的單向開口扳手，其特征還在于所述上顎的曲線是這樣構(gòu)成的一段與螺帽的上邊平行接觸的曲率很小的弧，接在這段弧兩端且與其內(nèi)切的兩段曲率較大的弧，以及連接其中右端弧與連接部分直線的弧，這四段弧的水平方向總長度約為螺帽的一邊長度的1／3；所述下顎的曲線是這樣構(gòu)成的一段與螺帽的下邊平行接觸的曲率很小的弧，接在這段弧兩端且與其內(nèi)切的曲率一大一小的兩段弧，以及連接其中右端弧與連接部分直線的形成下顎的下凹曲線的一段曲率很小的弧和一段曲率較大的弧。
如此進一步改進開口扳手的扳口形狀，就可以使扳口上下兩顎平面對螺帽棱部局部集中的側(cè)向擠壓改為扳口上下兩顎圓柱面對螺帽平面的正向擠壓?；鞠?、溢角和溢口等故障，并且對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)。
本實用新型所提出的單向開口扳手，其扳口特征還在于所述連接部分的曲線是這樣構(gòu)成的相互夾角為120°的兩段直線和兩段直線之間的一段曲率較大的連接弧。
本實用新型所提出的單向開口扳手，其扳口特征還在于所述上顎曲線中的一段與螺帽上邊平行接觸的曲率很小的弧、下顎曲線中的一段與螺帽下邊平行接觸的曲率很小的弧和所述下顎的下凹曲線中的另一段曲率很小的弧的曲率可以為零，或趨于零。
本實用新型在上述基本原理引導(dǎo)下，還提出了一種更為簡單的扳口形狀，其特征在于所述上顎為一條相對下顎較短的直線，其長度約為螺帽的一邊長度的1／3；所述下顎為一條總長度與螺帽的一邊長度相近，由直線和弧線連接成的曲線；在下顎與所述連接部分的直線相接的部分，有一段一下凹的曲線；所述連接部分為兩條直線；所述上顎直線、連接部分的兩段直線和下顎中的直線段之間各夾角均為120°；所述上下顎端弧的半徑趨于零；所述下顎的下凹曲線中的一段曲率很小的弧的曲率趨于零；所述下顎的下凹曲線末端的弧與所述連接部分直線相切。
下面將參照附圖，對本實用新型的最佳實施例進行詳細敘述，由此可以對本實用新型獲得更詳盡的了解，其中


圖1.是本實用新型的一個實施例的正投影視圖；圖2.是本實用新型的另一個實施例的正投影視圖。
在附圖中兩點劃線是螺帽(500)的假想輪廓線；虛線是扳手的次要外形輪廓線；粗實線是本實用新型所提出的單向開口扳手的扳口內(nèi)側(cè)柱狀曲面的正投影曲線；細實線是角度和標號標注線；在
圖1.和圖2.中相同的或起相同作用的部位或曲線或角度采用相同的數(shù)字或字母標注。
首先參照
圖1.，本實施例是這樣構(gòu)成的上顎(100)為一條相對下顎(200)較短的曲線，下顎(200)為一條總長度與螺帽(500)的一邊(502)長度相近的曲線，連接部分(300)基本為兩條直線(301，302)，上顎(100)、連接部分的兩條直線(301，302)和下顎(200)之間各夾角β均為120°，在下顎(200)與連接部分直線(302)相接的部分，弧(203，204，205)構(gòu)成一下凹的曲線。這就使普通開口扳手扳口對螺帽的雙向旋轉(zhuǎn)約束變?yōu)閱蜗蜷_口扳手扳口對螺帽的單向旋轉(zhuǎn)約束，使開口扳手具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。
上顎(100)的曲線中，一段與螺帽(500)的上邊(501)平行接觸的曲率很小的弧(101)，接在弧(101)兩端且與其內(nèi)切的兩段曲率較大的弧(102，103)，以及連接其中右端弧(103)與連接部分直線(301)的弧(104)，這四段弧的水平方向總長度約為螺帽(500)的一邊(501)長度的1／3；下顎(200)的曲線中，一段與螺帽(500)的下邊(501)平行接觸的曲率很小的弧(201)，接在弧(201)兩端且與其內(nèi)切的曲率一大一小的兩段弧(202，203)，以及連接其中右端弧(203)與連接部分直線(302)的一段曲率很小的弧(204)和一段曲率較大的弧(205)。這就使普通開口扳手扳口上下兩顎平面對螺帽棱部局部集中的側(cè)向擠壓變?yōu)閱蜗蜷_口扳手扳口上下兩顎圓柱面對螺帽平面的正向擠壓，這就能夠消除咬死、溢角和溢口等故障。這一系列特征還使得本實用新型所提出單向開口扳手對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)。
連接部分(300)的曲線中相互夾角為120°的兩段直線(301，302)之間的一段連接弧(303)和兩段直線(301，302)與上顎(100)、下顎(200)之間的連接弧(104，205)還具有容納螺帽的溢角毛刺和消除扳口內(nèi)輪廓線拐角處應(yīng)力集中的作用。
此外，上顎(100)曲線中的弧(101)、下顎(200)曲線中的弧(201)和下顎(200)曲線下凹部分中的弧(204)的曲率可以為零，或趨近于零。
此實施例實現(xiàn)了扳口曲面對螺帽只有單方向的旋轉(zhuǎn)約束作用的目的。此實施例也實現(xiàn)了扳口上下兩顎圓柱面對螺帽平面形成正向擠壓的目的。所以，按此實施例所設(shè)計出的產(chǎn)品，既與普通開口扳手同樣簡單、輕便、廉宜，又具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。可以防止咬死、溢角和溢口等故障，對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)。從而使工具的安全性得到改善，壽命得以提高。此實施例，是本實用新型的最優(yōu)實現(xiàn)方式。
圖2.實施例與
圖1.實施例不同之處在于所述上顎(100)為一條相對下顎(200)較短的直線(101)，其長度約為螺帽(500)的一邊(501)長度的1／3；所述下顎(200)為一條總長度與螺帽(500)的一邊(502)長度相近，由直線(201)和弧(203，204，205)連接成的曲線；在下顎(200)與直線(302)相接的部分，弧(203，204，205)構(gòu)成一下凹的曲線；所述連接部分(300)為兩條直線(301，302)；所述上顎直線(101)、直線(301)、直線(302)和下顎中的直線(201)之間各夾角β均為120°；所述弧(102)、弧(202)的半徑趨于零；所述弧(204)的曲率趨于零；所述弧(205)與直線(302)相切。
按圖2.實施例所提出的單向開口扳手的基本特征設(shè)計產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)比較簡單，可以使加工工藝簡化。這樣的產(chǎn)品仍具有對螺帽的單方向的旋轉(zhuǎn)約束作用。仍可以使產(chǎn)品既與普通開口扳手同樣簡單、輕便、廉宜；又具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。各方面性能仍優(yōu)于普通開口扳手。但與
圖1.實施例相比防止咬死、螺帽溢角和延緩扳手自身溢損故障出現(xiàn)的優(yōu)點，對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)的優(yōu)點則被不同程度削弱。在兩處直線相交的120°角部位有可能出現(xiàn)應(yīng)力集中。因此，主要適合于小規(guī)格、小力矩、精制螺栓或非精密場合應(yīng)用。此外，在實際生產(chǎn)中也可以采取復(fù)雜程度介于
圖1.實施例與圖2.實施例之間的某種產(chǎn)品形式。
由于單向開口扳手具有對螺帽的單方向的旋轉(zhuǎn)約束作用。所以單向開口扳手的操作步驟將是1.搭上把扳口按所需正方向搭在螺帽上；2.扳轉(zhuǎn)在稍加徑向推力的同時，按所需方向扳轉(zhuǎn)略大于N×60°(N＝1，2，3，4，5)。如果工作空間允許，且阻力矩不大，也可以使N＞6，連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
3.復(fù)歸在稍加徑向推力的同時，按反方向旋轉(zhuǎn)與一次扳轉(zhuǎn)角相同的角度。然后回到上一操作步驟“2.扳轉(zhuǎn)”。
單向開口扳手在使用中每扳動一下，只要重復(fù)以上三個操作步驟中的后兩個即可。所以單向開口扳手雖然與普通開口扳手同樣簡單、輕便、廉宜，但卻具有與棘輪套筒扳手相同的工作效率。
由于單向開口扳手的扳口上下兩顎圓柱面對螺帽平面形成正向擠壓。所以，可以防止咬死、溢角和溢口等故障，對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)。從而使工具的安全性得到改善，壽命得以提高。
單向開口扳手的唯一固有缺陷是由其單向特性所決定的不能在一次扳轉(zhuǎn)角小于60°的工作空間限制下使用。但是，不得不把一次扳轉(zhuǎn)角限制在30°的機械設(shè)計，畢竟是極少數(shù)。由于本實用新型的扳口形狀設(shè)計使扳口的上下兩顎縮短，這對某些機械設(shè)計中的扳手空間限制可以起到部分補償作用。如某些法蘭盤類零件的螺栓分布圓直徑可以因此而適當(dāng)縮小。如果一定要求單向開口扳手滿足在一次扳轉(zhuǎn)角小于60°的工作空間限制下使用。只要在扳口與手柄之間附加一個簡單的換向機構(gòu)就可以了。
此外，在本實用新型的基礎(chǔ)上，也可以繼續(xù)發(fā)展出單向開口活絡(luò)扳手和單向開口機動扳手系列。
權(quán)利要求1.一種開口扳手，其中包括一個扳口，扳口內(nèi)側(cè)由上顎、下顎和所述上顎、下顎的連接部分構(gòu)成；上下兩顎之間，連接部分的對側(cè)是扳口的開口，其特征在于所述上顎(100)為一條相對下顎(200)較短的曲線；所述下顎(200)為一條總長度與螺帽(500)的一邊(502)長度相近的曲線；所述連接部分(300)基本為兩條直線(301，302)；所述上顎(100)、直線(301)、直線(302)和下顎(200)之間各夾角β均為120°；在下顎(200)與直線(302)相接的部分，弧(203，204，205)構(gòu)成一下凹的曲線。
2.按照權(quán)利要求1.所述的開口扳手，其特征在于所述上顎(100)的曲線是這樣構(gòu)成的一段與螺帽(500)的上邊(501)平行接觸的曲率很小的弧(101)，接在弧(101)兩端且與其內(nèi)切的兩段曲率較大的弧(102，103)，以及連接弧(103)與直線(301)的一段曲率較大的弧(104)，這四段弧的水平方向總長度約為螺帽(500)的一邊(501)長度的1／3；所述下顎(200)的曲線是這樣構(gòu)成的一段與螺帽(500)的下邊(502)平行接觸的曲率很小的弧(201)，接在弧(201)兩端且與其內(nèi)切的曲率一大一小的兩段弧(202，203)，以及連接弧(203)與直線(302)的一段曲率很小的弧(204)和一段曲率較大的弧(205)。
3.按照權(quán)利要求1.或2.所述的開口扳手，其特征在于所述連接部分(300)的直線(301)與直線(302)之間有一段曲率較大的連接弧(303)。
4.按照權(quán)利要求1.或2.所述的開口扳手，其特征在于所述弧(101)、弧(201)、弧(204)的曲率為零。
5.按照權(quán)利要求1.所述的開口扳手，其特征在于所述上顎(100)為一條相對下顎(200)較短的直線(101)其長度約為螺帽(500)的一邊(501)長度的1／3；所述下顎(200)為一條總長度與螺帽(500)的一邊(502)長度相近，由直線(201)和弧(203，204，205)連接成的曲線；在下顎(200)與直線(302)相接的部分，弧(203，204，205)構(gòu)成一下凹的曲線；所述連接部分(300)為兩條直線(301，302)；所述上顎直線(101)、直線(301)、直線(302)和下顎中的直線(201)之間各夾角β均為120°；所述弧(102)、弧(202)的半徑趨于零；所述弧(204)的曲率趨于零；所述弧(205)與直線(302)相切。
專利摘要本實用新型是一種開口扳手。用普通開口扳手堅固、拆卸或調(diào)節(jié)標準外六角螺栓、效率低，不安全。原因是扳口形狀不盡合理。本實用新型將開口扳手的上下兩顎作長度不同的縮短；在長顎的根部作一下凹的弧形。按本實用新型設(shè)計制造的產(chǎn)品，與普通開口扳手同樣簡單、輕便、廉宜，又具有棘輪套筒扳手的效率。還可以防止咬死、溢角和溢口等故障，對正負尺寸誤差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容納和扳轉(zhuǎn)?？梢赃_到提高效率，有益安全的目的。
文檔編號B25B13/00GK2037289SQ8820406
公開日1989年5月10日 申請日期1988年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月19日
發(fā)明者鄭潮 申請人:鄭潮