CN202943565U

CN202943565U - 一种扳手

Info

Publication number: CN202943565U
Application number: CN 201220201580
Authority: CN
Inventors: 佩里·詹姆斯·理查森; 布鲁斯·J·理查森
Original assignee: Brucejrichardson
Current assignee: Brucejrichardson
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: CN102765068A; TW201302390A

Abstract

本实用新型公开了一种扳手。本实用新型的开口扳手可同时适用于英制和公制规格。两个常规的单一尺寸扳手被双尺寸六角扳手所取代，减少在使用时需要选用的扳手数。其中一六边形图样之尺寸可较佳地适用于配对公制规格的元件，另一六边形图样之尺寸可较佳地适用于英制规格的零件。两六边形图样较佳地偏移成30度角。

Description

一种扳手

技术领域

本实用新型主要用于手工工具，特别涉及开口或梅花扳手。

背景技术

使用习知扳手扳动六角螺母时，开口须与螺母的至少两个相对面所啮合。图1中所示习知的梅花扳手10，具有一个手摇臂13和两个开口槽12和14。开口槽12和14的尺寸通常不相同。开口槽12和14接触并施力于约六角螺母外圈的2/3表面。

汽车往往是由不同国家制造的零部件组装而成。有些国家采用英制，而有些采用米制计量螺栓尺寸。许多机器由米制、英制大小的螺母和螺栓共同组装而成。常规的英制或米制手动扳手，只能适用于特定尺寸的螺母或螺栓，为满足不同工作中对米制、英制零部件的要求，机械工、机械师、电工和消费者不得不购买多种类单头扳手於工具组中。

美国第5,048,379号专利所展示的是内含中间轴的四方传动双端套筒，用传统的连杆与任一端套筒相连接即可使用。但该项专利需要通过移动、旋转和更换套筒来实现英制米制尺寸的转化。此外，这项专利在实际操作时还需要添加连杆或特殊的扳手。

除了需要备有许多尺寸的扳手外，机械师及其他相关人士在安装或拆卸螺母或螺栓时，往往难以确定精确的尺寸，仅通过目测来推测需要使用的扳手大小。此外，在维修汽车时，往往很难判断一个螺栓是英制还是米制的。一般情况下，机械师在发现适合螺栓或螺母大小的扳手前，要尝试各种规格大小的扳手。他们可能要尝试几次才能确定螺栓的量制和具体尺寸。如果他们选错了尺寸，尺寸小了，扳手肯定配不上；但如果稍微选大一点，扳手用起来就比较松。但如果某一材质不够坚硬(通常是螺母)，那么这种尺寸的不匹配会导致顶点的转移，会增加(通常)螺母的损坏几率。

实用新型内容

根据本实用新型的一方面，公开了一种扳手，用于转动六角螺母和螺栓，其特征在于，该扳手包括：

具有中心轴的钳口，以及

一圆柱状开口，位于该轴线周围，该圆柱状开口和具有与轴线的垂直的一平面相交，该圆柱状开口具有沿着较大尺寸的第一六边形周围的复数个侧边，以及沿着较小尺寸的第二六边形周围的其他侧边，其中该第二六边形偏移于第一六边形围绕之轴。

有利地，其中所述第二六边形与所述第一六边形沿所述轴偏移成30度角。

有利地，其中所述第一六边形之对面距离为HSL，且所述第二六边形之对面距离为HSs，HSs大于HS_L乘以sine 60°。

有利地，其中所述距离HSs至少为距离HS_L的97％。

有利地，其中所述第二六边形与具有同样尺寸的HSs的六边形相比较，其顶点间距的减量在单一尺寸扳手中，小于20％。

本实用新型提供一种扳手，能同时适用两种大小不同规格的螺母和螺栓，从而减少在组装和拆卸各种尺寸的螺母和螺栓时所需选用的扳手数。根据本实用新型配置的扳手能缩短根据特定规格的螺母或螺栓，确定正确尺寸扳手的所需时间。本实用新型通过结合具有细微差距不同尺寸的套圈，实现上述功能。

单独考虑标准英制尺寸扳手的话，因为其间距较大或互不相同，次小尺寸之内六边形套圈小于该尺寸之外六边形套圈筒的机会较低。标准米制尺寸的扳手的间距同样较大。然而，若将英制尺寸与米制尺寸并排比较，两种量度中的若干尺寸都仅有细微的差距，这是背景介绍的讨论中提及造成选用尺寸混乱的原因。本实用新型教示了利用十二角扳手的优势，即它们可同时适用两种尺寸略有不同的螺母，其中一个六边形套圈用以匹配英制尺寸的零件，而另一六边形套圈则用于匹配米制尺寸的零件。两种不同尺寸的六边形套圈的设计，让用户仅需一个扳手就能适用两种规格的六角螺母。

本实用新型的较佳实例包括在垂直于轴平面内旋转螺母和螺栓的扳手，该扳手包括具有中心轴的钳口，轴线周围具有由轴线的垂直面相交而成的部分圆柱状开口，该开口一端沿较大尺寸的第一六边形侧边，另一端沿较小尺寸的第二六边形的侧边，该第二六边形偏移于第一六边形围绕之轴。

本实用新型的优势在于开口扳手能实现降低用户改变工具的次数和加快其维修速度的双重功能。

附图说明

图1系一立体图，显示现有技术的开口扳手；

图2系一立体图，显示本实用新型之实施例之双尺寸六角开口扳手；

图3系图2所示双尺寸六角开口扳手的侧视图，描述了两种不同尺寸内外六边形套圈的特征；

图4系图2所示双尺寸六角开口扳手的又一侧视图，描述了大小不同两种规格六边形套圈的尺寸；

图5系一端视图，显示本实用新型实施例之双尺寸六角开口扳手，其外六边形套圈对边距H1＝11/16英寸，内六边形套圈对边距H2＝17mm组合而成。适用现有技术的扳手时，17mm的扳手被误与11/16英寸相匹配，扳手与螺栓的啮合面积11/16英寸已偏大；

图6系一立体图，显示内六边形套圈对边距的理论最小值。

具体实施方式

图2所示是本实用新型实施例之一开口扳手20的立体图。扳手20包含手摇臂24，尽管可选用任意形状，但基本倾向于选用椭圆形截面。手摇臂24左端25为螺母开口26，手摇臂24将扭矩转移给外六边形套圈31和内六边形套圈32。其他种类或形状的套筒接头也能同样适用。

如图3所示，螺母开口26围绕着旋转轴X，并以与中心轴平行、包含18侧面F的内表面32为界。相邻侧面之间可交替形成正值角(顺时针60°)和负值角(逆时针30°)。每个正值角以V为顶点，与相邻面形成一个袋区域(pocket)P。第一组袋区域的集合(Pouter)包含定义第一个六边形图样H1的边界(各袋区域之间由破折号连接)之每一个其他的袋区域。第二组袋区域的集合(Pinner)则定义了第二个六边形图样H2的边界(各袋之间由虚线连接)。在习知的单一尺寸扳手中，两个六边形图样的大小相等，沿X轴形成30°角；依据本实用新型设计之扳手，其六边形图样之对边距H1、H2不相等，而可以适用于不同尺寸的螺母。

图4所示是本实用新型实施例之一扳手20的尺寸图：其具有较大的外六边形套圈对边距(HS_L)和较小的内六边形套圈对边距(HSs)。内外六边形套圈的最佳方案是沿X轴相交成角度

大六边形图样

大六边形对边距＝HS_L

大六边形半径＝HR_L

大六边形对角线长＝HD_L

大六边形顶点间距＝PHD_L(图中未标出)

小六边形图样

小六边形对边距＝HSs

小六边形半径＝HRs

小六边形对角线长＝HDs

小六边形顶点间距＝PHDs

关于所适用六角螺母标准尺寸、外六边形套圈对边距HSL以及内六边形套圈对边距HS_S更多尺寸信息如下：

六角形半径是六角形对边距离的一半(例如：面对面直径)即：HR＝1/2*HS

每一个六边形套圈顶点间距(PHDs)是该六边形对角线距离减去另一六边形的半径：

对较大的外六边形图样H1：

HD_L＝HR_L/cos 30°

PHD_L＝HD_L-HRs

对较小的内六边形图样H2：

HDs＝HRs/cos 30°

PHDs＝HDs-HR_L

大小六边形尺寸的表面接触(Surface Contact)长度分别为：

SC_L＝PHD_L/sin 30°

SCs＝PHDs/sin 30°

依据本实用新型，上述尺寸可用于确定如何组合不同尺寸的扳手，构成各种规格的扳手。双六角扳手与螺母的吻合面F要足够大，才能在不损害螺栓角的同时套住并转动六角螺母。内六边形套圈的对边距HSs被缩小，其六边形套圈顶点间距PHDs也会缩短，扳手与螺母的吻合长度及吻合面积也会相应减少。(相反的是，若减少内六边形套圈的对边距HSs，外六边形套圈的顶点间距PHDL则会增大，与螺母的吻合面积也会相应扩大，如下图5所示。)内六边形套圈H2的标准单尺寸双六角扳手，与同尺寸的外六边形套圈理想的吻合面积至少要达80％。换言之，如表1、表2、表3、和表4所示的I列数值最好不超过20％。内六边形套圈对边距实际超过最小尺寸的最优方案的替代选择是如表1、2、3和4所示的F列数值，即内六边形对边距与外六边形对边距之比不低于97％。

表1所示之表单，A列英制尺寸是外六边形套圈对边距的英制分数值，D列是以米制为单位内六边形套圈对边距的可能值，栏J是指是否推荐该尺寸的内外六边形套圈组合为双尺寸套筒；

表2所示之表单，A列指外六边形套圈对边距的米制尺寸，列D是内六边形套圈对边距的可能英制值，J列是指是否推荐该尺寸的内外六边形套圈组合为双尺寸套筒；

表3所示之表单与表1相似，但包含了英制内六边形套圈对边距的最大和最小值；

表4所示之表单与表2相似，但包含了米制内六边形套圈对边距的最大和最小尺寸；

表1

表2

表3

表4

表1所示A列的外六边形对边距的英制尺寸与D列的内六边形对边距的米制尺寸，用于组合成双尺寸扳手，J列是否勾选则对应该匹配是否可行，例如，表1中第8行匹配的是11/16英寸和17mm两个相近尺寸的扳手：11/16英寸(A列数值)等于0.688英寸(B列数值)，而17mm(D列数值)等于0.669英寸(E列数值)；所以11/16英寸较大，成为外六边形对边距HSL(A列数值)，17mm成为内六边形对边距(D列数值)。套用上面的公式，内六边形对边距与外六边形对边距之比为97.4％，满足不低于97％的优选值，根据本实用新型实例的分析，第8行J列的勾选也表明：第8行的11/16英寸和17mm可用于匹配成双尺寸扳手。

图6所示A列的外六边形对边距的米制尺寸与D列的内六边形对边距的英制尺寸，用于组合成双尺寸扳手，J列是否勾选则对应该匹配是否可行，例如，表2中第7行匹配的是外六边形套圈H1对边距HSL 13mm(A列数值)，内六边形套圈H2对边距HS_S0.5英寸(E列数值)，而13mm等于0.512英寸(B列数值)，仅比0.5大了0.012。第一组六边形套圈适用于13mm规格的螺栓和螺母，第二组六边形套圈适用于0.5英寸规格的螺栓和螺母。

此外，如表3和4的列表所示，两个相近的英制或米制尺寸的六边形套圈也能组合成双尺寸扳手。表3和4中没有双英制尺寸或双米制尺寸的组合能够满足F列的比例值高于97％或P列的比例值低于20％。但11/16英寸与11/8英寸的扳手区别不大，所以双英制和双米制组合在大尺寸扳手中的实用性更高。

如上所述，若减少内六边形图样的对边距HSs，外六边形图样的顶点间距(point to hex distance，PHDL)则会增大于超过第一顶点间距HRL，与螺栓的接触面积(SCL)也会相应扩大。因此，内六边形H2的对边距越小，扳手外六边形H1所产生的转动力越大。如图5所示，即使误选适用对边距17mm规格螺母的扳手，表1第8行所示扳手增加的接触面积SC(SurfaceContact)明显高于一般适用11/16英寸规格螺母的单一尺寸扳手。当内外六边形套圈沿X轴相交成角度

时，扳手的转动力达到最大值，但其他角度同样可行。

如果螺栓、螺母和扳手都由坚硬的材料制成，六边形顶点间距差占标准间距的比重最好不高于20％或者当外六边形套圈对边距HSL可能大于表3中第7，9，10行以及表4中第8至18行中所列双尺寸六角扳手的匹配值时，内六边形对边距占外六边形对边距的比例不低于97％。如图6所示，内外六边形尺寸的理论最大差值或内六边形套圈的理论最小尺寸是当内六边形的对角线长HDs等于外六边形的半径HRL时，外六边形的半径HRL等于外六边形对角线长乘以sine 60°。仅当内外六边形套圈沿X轴相交成角度

时，(HDL)*(86.6％)才能取得理论极值。

依据本实用新型所提出的实例，在实用领域中，本领域普通技术人员可依据实用新型思路做相应修改。例如，若选用内外方形套筒，依据本实用新型设计的方形扳手同样可适用于方形螺栓和螺母。因此，以下权利要求涵盖所有对实用新型做出的符合本理念，属于实用新型范围及精神的修改。

Claims

1.一种扳手，用于转动六角螺母和螺栓，其特征在于，该扳手包括：

具有中心轴的钳口，以及

2.如权利要求1所述的扳手，其中所述第二六边形与所述第一六边形沿所述轴偏移成30度角。

3.如权利要求2所述的扳手，其中所述第一六边形之对面距离为HSL，且所述第二六边形之对面距离为HSs，HSs大于HS_L乘以sine 60°。

4.如权利要求3所述的扳手，其中所述距离HSs至少为距离HS_L的97％。

5.如权利要求3所述的扳手，其中所述第二六边形与具有同样尺寸的HSs的六边形相比较，其顶点间距的减量在单一尺寸扳手中，小于20％。