CN102536990B - 固定构件,公单元,及包含这种公单元的把手工具与量计 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包含一螺纹端部(6)的固定构件(1),该螺纹端部(6)的一端面含有一能够容纳在形状上互补的一尖端的凹槽(10),该凹槽(10)包含一呈多瓣连续曲线形式的周边边缘(12)。每一瓣L的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有第一半径(R1)的第一凸圆弧(14),具有第二半径(R2)的第二凹圆弧(16)定位于第一凸圆弧的每一侧上。每一瓣是经由具有大于第一半径(R1)的第三半径(R3、R3u)的第三凸圆弧(18、18u)连接至邻近瓣。本发明还提供了一种具有与凹槽(10)的形状互补的凸起形状的公单元(34、58),以及一种包含这种公单元的把手工具及测试量计(50)。
Description
技术领域
本发明提供了关于一种包含一螺纹端部的固定构件,该螺纹端部的一端面具有一能够与一把手工具或测试量计合作的凹槽;一种公单元,其在形状上凸起且能够插入至一固定构件的一凹槽中;以及一种包含这种公单元的把手工具及测试量计。
此类型的固定构件意欲与螺帽相关联以便组装来自总成的单一侧的至少两个部分。
本发明的一较佳应用可见于航空工业中。然而,此发明可用于任何其他工业领域中,特别用于难以接近经组装的该等部分的侧中的一者的情况下。
背景技术
法国专利FR2809781为已知的且是关于包含头部及螺纹端部的固定构件,该螺纹端部的端面具有在形状上为多瓣的凹槽,该凹槽意欲与具有相应形状的工具合作。该多瓣形状使得能够施加显著锁紧扭力且亦避免在组成固定构件的金属中形成裂痕,特别是在凹槽已由金属的塑性变形获得之后藉由辊轧产生螺纹的情况下。根据一具体实例,凹槽的瓣是由外圆弧及由两个平坦侧面形成,邻近瓣因此是由与平坦面相切的内圆弧连接。根据另一具体实例,凹槽的瓣是由外圆弧与具有较大曲率半径的两个内圆弧形成。
按以下方式使用这种固定构件:将其置放于穿过经组装的至少两个结构而制成的一开口中,其中使其头部停置于经组装的结构的一侧上。将一螺帽置放于在自该开口突出的螺纹端部上的结构的另一侧上。包含与固定构件的凹槽互补的凸起尖端的把手工具将该尖端插入至该凹槽中,以便相对于经组装的结构以旋转方式将该固定构件维持固定。亦包含用于锁紧螺帽的组件的此同一工具藉由产生特定位准的锁紧扭力而将螺帽旋拧至螺纹端部上,该螺纹端部是由工具的尖端以旋转方式而维持固定。当螺帽为锁定螺帽及/或当在总成内的应力增加时,此扭力更加显著。因此,在螺纹端部的凹槽与尖端之间产生反作用扭力,该反作用扭力倾向于使该端部在固定构件的凹槽内枢转。由于互补多瓣形状且由于凹槽及凸起形状的特定尺寸,无损坏出现在位于凹槽的周边边缘周围的环形区域中,且螺帽以令人满意的方式旋拧至固定构件上。
尽管此凹槽提供关于在现有技术中熟知的六角形凹槽的显著改良,但可藉以将固定构件组装至总成上而无过量变形的最大扭力受限制。超过此限制的任何扭力增加导致变形,特别是对于锁紧或移除工具的尖端。
因此,本发明的一目的为提供一种能够藉由比现有技术中的固定构件的扭力多的扭力来组装的螺纹固定构件。本发明亦是关于一种具有与凹槽的形状互补的形状的公单元,其具有改良的扭力强度。
发明内容
本发明是关于一种具有一螺纹端部的固定构件,该螺纹端部的一端面具有一在形状上为多瓣的凹槽,该凹槽经设计以避免在已藉由锻造、扩孔或机械加工获得凹槽之后藉由辊轧产生螺纹的情况下在螺纹端部中出现裂痕。此凹槽亦使得构件能够支撑更显著位准的反作用扭力而不影响其牵引或疲乏行为,且特别是在螺纹端部中。
根据本发明,此结果是藉助于一种沿一对称轴延伸的固定构件获得,该固定构件包含一螺纹端部,该螺纹端部的一端面含有一凹槽。该凹槽包含呈多瓣连续曲线形式的周边边缘,每一瓣的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有第一半径的第一凸圆弧,具有第二半径的第二凹圆弧定位于该第一凸圆弧的每一侧上。每一瓣是经由具有大于第一半径的第三半径的第三凸圆弧连接至邻近瓣。
已示范了由申请者执行的测试:当将工具插入至凹槽中且当将螺帽旋拧至固定构件的外螺纹上时,在螺纹端部中产生的应力受限制且具有低位准。因此,此同一端部的变形程度为低的。
本发明亦是关于一种可并入至把手工具或测试量计中的公单元。
根据本发明,该公单元能够插入至固定构件的互补凹槽中。该公单元具有包含呈多瓣连续曲线形式的周边边缘的凸起形状。每一瓣的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有第一半径的第一凸圆弧,具有第二半径的第二凹圆弧定位于第一凸圆弧的每一侧上。每一瓣是经由具有大于第一半径的第三半径的第三凸圆弧连接至邻近瓣。
已示范了由申请者执行的测试:在组装于把手工具的端部处且经受反作用扭力的这种公单元中产生的应力亦受限制且具有低位准。因此,在由固定螺帽产生的相同反作用扭力下,要求公单元的外部形状达到较小程度。
本发明亦是关于一种包含根据本发明的公单元的把手工具。
本发明亦是关于一种包含根据本发明的公单元的测试量计。
本发明提供方案如下:
本发明实施例提供了一种沿一对称轴(A)延伸的包含一螺纹端部(6)的固定构件(1),该螺纹端部(6)的一端面(8)含有一凹槽(10),该凹槽(10)包含一呈一多瓣连续曲线形式的周边边缘(12),每一瓣(L)的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有一第一半径(R1)的一第一凸圆弧(14),具有一第二半径(R2)的一第二凹圆弧(16)定位于该第一凸圆弧(14)的每一侧上,且每一瓣(L)是经由一具有大于该第一半径(R1)的一第三半径(R3、R3u)的第三凸圆弧(18、18u)连接至邻近瓣。
其中,该凹槽的该周边边缘(12)内切于以该对称轴(A)为中心的一圆(22)中,且其中该螺纹端部(6)的螺纹底座的直径(Dfilet)与该内切圆(22)的直径(D1)之间的比率在1.32与1.72之间。
其中,该凹槽包含一中心圆柱形中空部(24、24u),该中心圆柱形中空部(24、24u)的直径(D3、D3u)等于该第三半径(R3、R3u)的两倍,且其中该中心圆柱形中空部的该直径(D3、D3u)与该内切圆(22)的该直径(D1)之间的比率在0.63与0.88之间。
其中,该第一半径(R1)是由以下公式定义:
R1=1/2×(D1+D3,3u)×λ,
D1为该内切圆(22)的该直径,
D3,3u为该中心圆柱形中空部(24、24u)的该直径,
λ为一在0.06与0.26之间的系数。
其中,该第二半径(R2)与该第一半径(R1)之间的比率在0.66与1.06之间。
其中,该凹槽(10)的该周边边缘(12)包含3至7个瓣。
本发明实施例还提供了一种能够插入至一固定构件(1)的一凹槽中且在形状上互补的公单元(34、58),该公单元(34、58)具有一包含呈一多瓣连续曲线形式的一周边边缘(36)的凸起形状,每一瓣(Lo)的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有一第一半径(R38)的一第一凸圆弧(38),具有一第二半径(R40)的一第二凹圆弧(40)定位于该第一凸圆弧(38)的每一侧上,且每一瓣(Lo)是经由一具有大于该第一半径(R31)的一第三半径(R42)的第三凸圆弧(42)连接至邻近瓣。
其中,该公单元包含一具有等于该第三半径(R42)的两倍的一直径(D42)的中心圆柱形截面(46),且其中该公单元内切于与该等瓣(L0)相切且具有一预定义直径(D44)的一圆(44)中,以使得该中心圆柱形截面的该直径(D42)与该内切圆(44)的该预定义直径(D44)之间的比率在0.63与0.88之间。
其中,该第一半径(R38)是由以下公式定义:
R38=1/2×(D42+D44)×λ,
D44为该内切圆(44)的该预定义直径,
D42为该中心圆柱形中空部(46)的该直径,
λ为一在0.06与0.26之间的系数。
其中,该第二半径(R40)与该第一半径(R38)之间的比率在0.66与1.06之间。
其中,该凸起形式的该周边边缘包含3至7个瓣。
本发明实施例还提供了一种包含能够插入至一固定构件(1)的一凹槽(10)中的一尖端(30)的把手工具,该尖端(30)具有包含如申请专利范围第7至11项中任一项的公单元(34)的一端部(32)。
本发明实施例还提供了一种能够测试如本申请专利范围提供的固定构件(1)的一凹槽(10)的至少一尺寸的测试量计(50),该测试量计(50)包含一具有至少两个端部(54、56)的可夹持主体,且一第一端部(54)装配有如申请专利范围提供的公单元(58)。
其中,测试量计(50)在另一端部(56)处包含一具有一圆形横截面的第二公单元(60),该圆形横截面经选取以便具有一大于该凹槽(10)的该第三半径(R3)的半径。
其中,测试量计(50)在另一端部(56)处包含一第三多瓣公单元(60′),每一瓣峰的横截面是由一具有大于经检查的该凹槽(10)的该第一半径(R1)的一半径的凸圆弧形成,该第三公单元(60′)内切于具有比该凹槽(10)的该内切圆(22)的直径大的一直径的一圆中。
其中,测试量计(50)在另一端部(56)处包含一第四多瓣公单元(60″),每一瓣峰的该横截面是由一具有小于经检查的该凹槽(10)的该第一半径(R1)的一半径的凸圆弧形成,该第四公单元(60″)内切于具有与该凹槽(10)的该内切圆(22)的直径相同的直径的一圆中。
其中,测试量计(50)包含定位于该第一端部(54)或该另一端部(56)附近的用于经检查该凹槽(10)的至少一符合性或非符合性指示项(64、62)。
附图说明
图1为根据本发明的一具体实例的具有多瓣凹槽的固定构件的透视图;
图2为根据本发明的一具体实例的具有多瓣凹槽的固定构件的螺纹端部的端视图;
图3为根据本发明的一具体实例的具有多瓣凹槽的固定构件的螺纹端部的部分的近视端视图;
图4为根据本发明的一具体实例的具有多瓣凸起形状的尖端的侧视图;
图5为根据本发明的一具体实例的具有多瓣凸起形状的尖端的端部的端视图;
图6为自系统的横向横截面看在系统内产生的应力的示意性表示,该系统包含根据本发明的一具体实例的组装至把手工具上的尖端,该尖端经插入至根据本发明的一具体实例的凹槽中且经受反作用扭力;
图7为自系统的横向横截面看在系统内产生的应力的示意性表示,该系统包含组装至把手工具上且插入至根据现有技术的六角形凹槽中的六角形尖端,其中该尖端经受反作用扭力;
图8为自系统的横向横截面看在系统内产生的应力的示意性表示,该系统包含根据现有技术的组装至把手工具上且插入至根据现有技术的多瓣凹槽中的多瓣尖端,其中该尖端经受反作用扭力,
图9为根据本发明的一具体实例的用于凹槽的测试量计的透视图,该测试量计的一端部装备有根据本发明的一具体实例的多瓣凸起公单元;
图10为根据本发明的一具体实例的意欲检查多瓣凹槽的一尺寸的测试量计的端部的端视图;
图11为根据本发明的一具体实例的意欲检查多瓣凹槽的另一尺寸的测试量计的端部的端视图。
具体实施方式
在阅读仅出于说明的目的且参看随附图式而提供的以下描述之后,将更好地理解本发明及其优点。
图1表示根据本发明的一具体实例的固定构件1。此构件可由任何金属制成,且为了应用于航空工业中,较佳由具有高弹性极限及具有低塑性变形的金属(诸如,钛合金)制成。
固定构件1沿对称轴A延伸且除了实质上平滑的柄4之外,亦在一端部处包含意欲停置于经组装的结构堆栈(未表示)的一侧上的头部2,柄4意欲穿过在结构堆栈中制成的孔。此柄在形状上可为圆柱形或锥形的。固定构件1亦包括意欲自结构堆栈的另一端部突出的螺纹端部6。在图1中,出于清晰的目的而未表示螺纹。螺纹端部6具有端面8,在端面8上产生凹槽10。凹槽10在螺纹端部6内延伸经过某一距离且在此实施例中具有锥形底座。
图2表示在端面8上的凹槽10的横截面。凹槽10包含周边边缘12,当自固定构件的端部看固定构件时,周边边缘12形成连续的多瓣线。周边边缘12包含均匀地分布于周边边缘12上的五个相同瓣L。有利地,瓣的数目为至少三个以便传递足够位准的扭力。有利地,瓣的数目小于或等于七个。超过此数目,则制造方法根据螺纹的直径可能会产生螺纹端部6的不良径向扩孔。
较佳地,定位该等瓣使得任何两个瓣不在直径上相对,以便限制螺纹端部6的径向变形。更佳地,瓣的数目为奇数以便限制在螺纹辊轧期间出现任何裂痕。
每一瓣L的横截面是由一系列连续的三个圆弧形成,亦即:
-具有第一半径R1的第一凸圆弧14,
-具有第二半径R2的两个第二凹圆弧16,该等凹圆弧16定位于第一凸圆弧14的每一侧。
每一瓣L是经由具有大于第一半径R1的第三半径R3的第三凸圆弧18连接至邻近瓣L。
如在图3中更精确地表示,描绘周边边缘12的实线为根据本发明的第一具体实例产生的凹槽10的实线。半径R1与R2在其连接点处相切。
根据第二具体实例,凹槽10具有第三凸圆弧18u,该凸圆弧18u具有表示为图2及图3中的点线的第三半径R3u,第三半径R3u比R3稍小若干微米且因此仍大于第一半径R1。在后一实施例中,两个圆弧16稍长以便与第三圆弧18u的端部相切。半径R1与R2,及R2与R3u在其连接点处相切。
端面8具有在形状上大体为圆形的外圆周20,外圆周20具有对应于具有螺纹的螺纹底座的直径(亦即,对应于螺纹端部6的在螺纹底部处的直径)的直径Dfilet。
当自凹槽10的端部看时,凹槽10的周边边缘12完全内切于具有直径D1的圆22中。换言之,瓣L的所有瓣峰位于圆22上。
凹槽10具有中心圆柱形中空部24、24u,其具有第三半径R3、R3u,乃至具有直径D3、D3u。
因此,周边边缘12的所有点包括于由圆24、24u与22所界定的环形空间28内。
圆20、22及24、24u具有同一中心点O(凹槽10的中心)。此点O理想地位于固定构件1的对称轴A上。
具有半径R1的第一凸圆弧14各自具有中心点P。所有点P位于唯一圆上,该圆具有中心O且具有经计算以使得此圆位于环形空间28内的直径。
两个凹圆弧16各自具有中心点N。所有点N位于唯一圆上,该圆具有中心O且具有经计算以使得此圆位于环形空间28内的直径。
可以若干不同方式产生凹槽10。
第一方法涉及拉削或扩孔,其由以下步骤组成:
-首先使用钻孔器将螺纹端部6穿孔至直径D3
-其次使用具有能够产生中空部瓣L的多瓣凸起形状的冲头拉削或扩孔为多瓣形状。
此制造方法简单且快速,然而需要用以适合每一直径的冲头的调整。
第二方法涉及机械加工。此方法由以下步骤组成:藉由移除材料以便获得多瓣凹槽的程序化机械工具对凹槽10进行机械加工,凹槽的中心中空部24、24u具有等于第三半径R3、R3u的两倍的直径。此制造方法不如前一方法快,然而较为灵活,此是因为同一机械工具可用以产生若干不同凹槽大小。
第三方法涉及锻造。此方法由以下步骤组成:藉由塑形冲头撞击此端部以便在单一步骤中产生多瓣形状。
根据制造选定凹槽10的方法,可在形成凹槽10之前或之后产生螺纹6。
在任何情况下,若凹槽10的内切圆22未经定尺寸以避免此效应,则存在于端部中发生鼓凸的风险。
根据本发明的一具体实例,将凹槽10的内切圆22的直径D1定义为等于螺纹底座的直径Dfilet除以在大约1.32与大约1.72之间的系数γ的结果。术语大约在此例子中及在下文的描述中可理解为意谓若干百分比的边限为可接受的。
D1=Dfilet/γ
此系数保证:对于无论何选定制造方法,螺纹端部6的直径Dfilet皆将不会增加。因此,此确保直径Dfilet保持在针对固定构件1设定的容许极限内。
根据以下公式,将中心中空部24、24u的直径D3、D3u定义为随D1而变:
D3=δ×D1,
或D3u=δ×D1,
δ为在大约0.63与大约0.88之间的系数。
此系数确保凹槽10的内壁与经插入的工具的外壁之间的接触表面为足够的以传输所要扭力。此系数愈小,接触表面愈大。自D3、D3u计算,推导出第三凸弧18、18u的半径R3、R3u。
根据凹槽10的平均直径(亦即,根据直径D1与直径D3、D3u的总和的一半)定义第一半径R1。
此等于:
R1=1/2×(D1+D3)×λ,
λ为在大约0.06与大约0.26之间的系数。
此系数λ使得能够获得具有与凹槽的表面积相对成比例的表面积的瓣L。此情形确保瓣不会太小亦不会太大,瓣太小则将会在瓣的周边区中产生过多应力,瓣太大则将将在将把手工具的尖端插入至凹槽10中时导致变形风险。
将第二半径R2定义为随第一半径R1而变。典型地,
R2=K×R1,
K为在大约0.66与大约1.06之间的系数。
此系数K使半径R1与R2关联以便确保在凹槽10与把手工具的尖端之间的最佳接触表面。
由于此特定几何形状,凹槽10具有中心圆柱形中空部24、24u,其直径D3、D3u相对于根据现有技术的多瓣凹槽的中心中空部的直径而增加。此特性使得在将工具插入至凹槽10中且在螺纹端部6上的螺帽的锁紧操作期间以旋转方式将固定构件1维持固定时,能够在系统内传递更多反作用扭力。
两个凹圆弧16确保第一圆弧14与第三圆弧18、18u之间的过渡而无锐角。其凹形状亦在工具上产生压力点,因此改良工具在瓣L中的固持。
系数γ、δ及K的范围考虑到凹槽10的瓣的可能数目及固定构件1的直径。符合此等值使得能够产生瓣的内壁的足够大的表面积,以将工具的尖端部维持于凹槽内而凹槽不在反作用力下滑动。表面积经最大化以使得能够传递最大位准的扭力。亦最小化凹槽的变形风险。
如先前所描述,本发明亦是关于一种具有凸起形状的能够插入至根据本发明的凹槽10中的公单元。这种公单元可组成组装至机动或手动把手工具的鼻部上饿尖端的端部,或组成手动把手工具(诸如,扳手)的端部。
图4表示根据本发明的一具体实例的沿对称轴B延伸且包含公单元的端部32的把手工具的尖端30。尖端的另一端部33适合于组装于工具内。端部32为在形状上凸起的具有周边边缘36的公单元34,公单元34的横截面(如在图5中所表示)为多瓣连续曲线。根据本发明的一较佳具体实例,周边边缘36包含均匀地分布于周边边缘36上的五个相同瓣Lo。或者,瓣的数目为至少三个且最多七个瓣以便适应凹槽10的形状。
由于公单元34在形状上与凹槽10互补,因此每一瓣Lo的横截面是由一系列连续的三个圆弧形成,亦即:
-具有第一半径R38的第一凸圆弧38,
-具有第二半径R40的两个第二凹圆弧40,该等凹圆弧40定位于第一凸圆弧38的每一侧。
每一瓣Lo是经由具有大于第一半径R31的第三半径R42的第三凸圆弧42连接至邻近瓣Lo。
当自周边边缘36的端部看时,周边边缘36完全内切于具有直径D44的圆44中。
由于此特定几何形状,尖端30的端部32具有(详言之)中心圆柱形截面46,其直径D42(等于第三半径R42的两倍)相对于根据现有技术的工具的中心截面的直径而增加。对于根据现有技术的固定构件的相同柄直径,此特性使得当将尖端30插入至凹槽10中且在螺纹端部6上的螺帽的锁紧操作期间以旋转方式将固定构件1维持固定时,能够传递更多反作用扭力。
公单元34较佳经组态以使得当将尖端30插入至凸起凹槽10中时,合适间隙J(在图6中可见)存在于公单元34的外壁与凹槽10的内壁之间。
选取间隙J以使得尖端可易于插入至凹槽10中及自凹槽10移除,即使在存在诸如密封剂或油漆的额外材料时亦如此。
根据凹槽10(尖端30意欲插入至其中)的直径D1而定义内切圆44的直径D44,从而考虑所需制造容限及间隙J。
使用以下公式,根据此直径D44而计算中心圆柱形截面46的直径D42:
D42=δ×D44,
δ为与用于凹槽10的系数相同的在大约0.63与大约0.88之间的系数。藉由将中心圆柱形截面46的直径D42除以二而直接推导出第三半径R42。
根据端部32的平均直径(亦即,根据内切圆44的直径D44与中心圆柱形截面46的直径D42的总和的一半)而定义第一半径R38。
此等于:
R38=1/2×(D42+D44)×λ,
λ为与用于凹槽10的系数相同的在大约0.06与大约0.26之间的系数。
将第二半径R40定义为随第一半径R38而变。典型地:
R40=K×R38,
K为与用于凹槽10的系数相同的在大约0.66与大约1.06之间的系数。
图6展示由完工单元仿真的在系统内产生的应力,该系统包含源于把手工具或整合至把手工具中的尖端30,根据本发明的一具体实例的尖端30的端部32插入至根据本发明的一具体实例的凹槽10中,端部32具有半英时或12.70mm的直径且经受2.66N.m的反作用扭力。
根据对螺纹端部6上的螺帽的锁紧作出反应的尖端旋转的方向,接触区在每一瓣L的一侧上受限于凹槽10的两个圆弧16及端部32的弧40。
在此等区中的在图中由矩形区Z1所识别的一者中,可清晰地看出应力受限,无论此应力是在螺纹端部6中抑或在端部32中。详言之,该等应力并未到达螺纹端部的周边边缘。
在凹槽10的第一圆弧14及第三圆弧18中,应力几乎为零,且在端部32的第一圆弧38及第三圆弧42中,应力为低的。两个极其区域化且应力极低的区Z2出现于端部32的第三圆弧42中。
图7表示在根据现有技术的具有六个插口面的六角形凹槽10′内及插入至凹槽10′中且经受扭力矩的六角形尖端30′内产生的按每完工单元计算的应力。应力标度与在图6中的应力标度相同。对于相同螺纹直径且在恒定扭力下,相比于在根据本发明的一具体实例的多瓣凹槽10内及尖端30内产生的应力,由区Z1′所识别的在凹槽10′及尖端30′内的应力明显较高且分布较广。
图8表示在根据现有技术的多瓣凹槽10″内及插入至凹槽10″中且经受扭力矩的多瓣尖端30″内产生的按每完工单元计算的应力。应力标度与在图6及图7中的应力标度相同。对于相同螺纹直径且在恒定扭力下,相比于在根据本发明的一具体实例的多瓣凹槽10内及尖端30内产生的应力,由区Z1″所识别的在凹槽10″及尖端30″内的应力明显较高且分布较广。
此外,应力清晰地出现于呈在瓣之间的凸圆弧的形式的所有连接区Z2″内。该等应力的位准及范围明显高于在根据本发明的端部34中所产生的应力的位准及范围。
此意谓插入至凹槽10中且经受扭力的具有根据本发明的公单元34的尖端30将经历极小变形:尖端30的破裂将较少发生。因此,更多固定构件1可藉由同一尖端30锁紧。实际上,凹槽10及尖端30的第三圆弧18、42的凹形状分别减少对尖端30的外直径的要求及在尖端30的外直径上发生的永久变形。
由于此特定形状,在使用相同直径、相同扭力及相同材料的情况下,相比于根据现有技术的多瓣凹槽,根据本发明的凹槽10在经历塑性变形之前能够多传输高达20%的扭力,且相比于根据现有技术的六角形凹槽,根据本发明的凹槽10在经历塑性变形之前能够多传输高达60%的扭力。
如先前所描述,本发明亦是关于一种用于检查根据本发明的一具体实例的凹槽10的符合性的测试量计50,测试量计50包含呈如先前描述的公单元的形状的端部。
实际上,在根据所描述的方法中的一者制造凹槽之后,常常在对固定构件1的质量控制期间检查凹槽10与制造图式的符合性。
出于此目的,如图9中所表示的测试量计50包含具有整体细长形状且具有两个相对端部54及56的可夹持主体52。第一端部54包含与先前所描述的公单元34相同的第一公单元58。在未表示的替代具体实例中,量计的主体可具有包含若干端部的形状(诸如,十字形或星形)。
因此,第一公单元58的每一凸起瓣的横截面是由一系列连续的三个圆弧形成,亦即:
-具有第一半径的第一凸圆弧,
-具有第二半径的两个第二凹圆弧,该等凹圆弧定位于第一凸圆弧的每一侧。
每一瓣是经由具有大于第一半径的第三半径的第三凸圆弧连接至邻近瓣。
凸起形式较佳经组态以使得当将公单元58插入至凹槽10中时,合适间隙存在于凸起形式的外壁与凹槽10的内壁之间。然而,此间隙小于针对用于尖端30的公单元34所选择的间隙J。
以与公单元34的尺寸(瓣半径、中心圆柱形截面的直径)相同的方式定义第一公单元58的尺寸(瓣半径、中心圆柱形截面的直径),以达到间隙的最接近程度;因此下文中将不重复定尺寸规则。
此第一公单元58检查凹槽10的周边边缘12不具有小于由制造图式定义的半径的任何半径。若公单元58不能进入至凹槽10中,则因此出于非符合性的原因必须丢弃固定构件1。
若第一公单元58可插入至凹槽10中,则操作者必须检查某些尺寸不会太大。出于此目的,量计50在第二端部56处包含具有(例如)圆形横截面且具有大于凹槽10的第三半径R3的半径的第二公单元60。此第二公单元60检查中心圆柱形中空部24、24u的直径相对于尖端30的中心圆柱形截面42的直径D42不会太大,尖端30将用以在锁紧螺帽时将固定构件1维持固定。
或者,如在图10中所表示,端部56可装配有包含三个瓣的第三公单元60′,每一瓣峰的横截面是由具有小于经检查的凹槽10的第一半径R1的半径的凸圆弧形成。此等半径的中心定位于一圆上以使得第三公单元60′内切于具有大于凹槽10的内切圆22的直径D1的直径的圆中。此单元60′检查凹槽10的直径D1不会太大。
或者,如在图11中所表示,端部56可装配有包含三个瓣的第四公单元60″。每一瓣峰的横截面是由具有稍大于经检查的凹槽10的第一半径R1的半径的凸圆弧形成。此等半径的中心定位于一圆上以使得第三公单元60″内切于具有小于或等于凹槽10的内切圆22的直径D1的直径的圆中。此单元60″检查凹槽10的第一半径R1相对于尖端30的第一半径不会太大,尖端30将用以在锁紧螺帽时将固定构件1维持固定。
藉由连续地旋转量计,将包含第三公单元60′或第四公单元60″的端部56插入接着自凹槽10移除若干次,以便检查所有瓣。若公单元60′、60″中的一者进入至凹槽10中,则出于非符合性的原因必须丢弃固定构件1。
实际上,若公单元60、60′或60″的尺寸中的一者大于最大可接受尺寸,则过多间隙存在于尖端30的端部32与凹槽10之间,且接触表面将不会经定尺寸以传输准许的最大扭力。此情形可导致凹槽10及/或尖端30的瓣L的劣化。
测试量计的主体52包含用于经检查的凹槽10的至少一非符合性指示项62,指示项62位于承载第二公单元60、第三公单元60′或第四公单元60″中的一者的第二端部56附近。在所说明的实施例中,显示可见陈述「NO GO(不通过)」,其通知操作者若公单元60、60′或60″进入至凹槽10中,则出于非符合性的原因必须丢弃此固定构件1。
测试量计亦可包含用于经检查的凹槽的符合性指示项64,指示项64位于量计50的主体52上第一端部54附近。在所说明的实施例中,显示可见陈述「GO(通过)」。显然,任何其他符合性或非符合性指示项可为以操作者的语言撰写的可见指示项或可由任何其他适当符号、颜色或凸起标记(诸如,盲文)组成。
以上所述仅是本发明的实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种沿一对称轴(A)延伸的包含一螺纹端部(6)的固定构件(1),该螺纹端部(6)的一端面(8)含有一凹槽(10),该凹槽(10)包含一呈一多瓣连续曲线形式的周边边缘(12),每一瓣(L)的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有一第一半径(R1)的一第一凸圆弧(14),具有一第二半径(R2)的一第二凹圆弧(16)定位于该第一凸圆弧(14)的每一侧上,且每一瓣(L)是经由一具有大于该第一半径(R1)的一第三半径(R3、R3u)的第三凸圆弧(18、18u)连接至邻近瓣。
2.如权利要求1所述的固定构件(1),其中该凹槽的该周边边缘(12)内切于以该对称轴(A)为中心的一圆(22)中,且其中该螺纹端部(6)的螺纹底座的直径(Dfilet)与该内切圆(22)的直径(D1)之间的比率在1.32与1.72之间。
3.如权利要求2所述的固定构件(1),其中该凹槽包含一中心圆柱形中空部(24、24u),该中心圆柱形中空部(24、24u)的直径(D3、D3u)等于该第三半径(R3、R3u)的两倍,且其中该中心圆柱形中空部的该直径(D3、D3u)与该内切圆(22)的该直径(D1)之间的比率在0.63与0.88之间。
4.如权利要求3所述的固定构件(1),其中该第一半径(R1)是由以下公式定义:
R1=1/2×(D1+D3,3u)×λ,
D1为该内切圆(22)的该直径,
D3,3u为该中心圆柱形中空部(24、24u)的该直径,
λ为一在0.06与0.26之间的系数。
5.如权利要求4所述的固定构件(1),其中该第二半径(R2)与该第一半径(R1)之间的比率在0.66与1.06之间。
6.如权利要求1至5任一项所述的固定构件(1),其中该凹槽(10)的该周边边缘(12)包含3至7个瓣。
7.一种能够插入至一固定构件(1)的一凹槽中且在形状上互补的公单元(34、58),该公单元(34、58)具有一包含呈一多瓣连续曲线形式的一周边边缘(36)的凸起形状,每一瓣(Lo)的横截面是由一系列连续的三个圆弧界定,亦即,具有一第一半径(R38)的一第一凸圆弧(38),具有一第二半径(R40)的一第二凹圆弧(40)定位于该第一凸圆弧(38)的每一侧上,且每一瓣(Lo)是经由一具有大于该第一半径(R31)的一第三半径(R42)的第三凸圆弧(42)连接至邻近瓣。
8.如权利要求7所述的公单元(34、58),其中该公单元包含一具有等于该第三半径(R42)的两倍的一直径(D42)的中心圆柱形截面(46),且其中该公单元内切于与该等瓣(L0)相切且具有一预定义直径(D44)的一圆(44)中,以使得该中心圆柱形截面的该直径(D42)与该内切圆(44)的该预定义直径(D44)之间的比率在0.63与0.88之间。
9.如权利要求8所述的公单元(34、58),其中该第一半径(R38)是由以下公式定义:
R38=1/2×(D42+D44)×λ,
D44为该内切圆(44)的该预定义直径,
D42为该中心圆柱形中空部(46)的该直径,
λ为一在0.06与0.26之间的系数。
10.如权利要求9所述的公单元(34、58),其中该第二半径(R40)与该第一半径(R38)之间的比率在0.66与1.06之间。
11.如权利要求7至10任一项所述的公单元(34、58),其中该凸起形状的该周边边缘包含3至7个瓣。
12.一种包含能够插入至一固定构件(1)的一凹槽(10)中的一尖端(30)的把手工具,该尖端(30)具有包含如权利要求7至11任一项所述的公单元(34)的一端部(32)。
13.一种能够测试如权利要求1至6任一项所述的固定构件(1)的一凹槽(10)的至少一尺寸的测试量计(50),该测试量计(50)包含一具有至少两个端部(54、56)的可夹持主体,且一第一端部(54)装配有如申请专利范围第7至11项中任一项的公单元(58)。
14.如权利要求13所述的测试量计(50),其中测试量计(50)在另一端部(56)处包含一具有一圆形横截面的第二公单元(60),该圆形横截面经选取以便具有一大于该凹槽(10)的该第三半径(R3)的半径。
15.如权利要求13所述的测试量计(50),其中测试量计(50)在另一端部(56)处包含一第三多瓣公单元(60'),每一瓣峰的横截面是由一具有大于经检查的该凹槽(10)的该第一半径(R1)的一半径的凸圆弧形成,该第三公单元(60')内切于具有比该凹槽(10)的该内切圆(22)的直径大的一直径的一圆中。
16.如权利要求13所述的测试量计(50),其中测试量计(50)在另一端部(56)处包含一第四多瓣公单元(60"),每一瓣峰的该横截面是由一具有小于经检查的该凹槽(10)的该第一半径(R1)的一半径的凸圆弧形成,该第四公单元(60")内切于具有与该凹槽(10)的该内切圆(22)的直径相同的直径的一圆中。
17.如权利要求13至16任一项所述的测试量计(50),其中测试量计(50)包含定位于该可夹持主体的所述至少两个端部(54、56)的至少一个附近的用于经检查该凹槽(10)的至少一符合性或非符合性指示项(64、62)。
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