CN2037289U - 单向开口扳手 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种开口扳手。用普通开口扳手坚固、拆卸或调节标准外六角螺栓、效率低，不安全。原因是扳口形状不尽合理。本实用新型将开口扳手的上下两颚作长度不同的缩短；在长颚的根部作一下凹的弧形。按本实用新型设计制造的产品，与普通开口扳手同样简单、轻便、廉宜，又具有棘轮套筒扳手的效率。还可以防止咬死、溢角和溢口等故障，对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。可以达到提高效率，有益安全的目的。

Description

本实用新型涉及的是一种扳手，特别是一种开口扳手。

使用普通开口扳手紧固、拆卸或调节标准外六角螺栓作业是常见的手工劳动。这种作业效率很低，原因在于普通开口扳手在使用中必须采取如下操作步骤：

1.搭上：把扳口搭在螺帽上；

2.对准：以螺栓的轴线为轴，旋转扳手柄将扳口对正螺帽的角度；

3.插上：按螺帽的径向平移扳手，使扳口插在螺帽上；

4.扳转：按所需方向扳转略大于30°或N×60°或N×60°＋30°（N＝1，2，3，4，5）；如果工作空间允许，且阻力矩不大，则可以使N＞6，连续旋转；

5.回转：如果工作空间限制一次扳转角小于360°，或阻力矩较大，不宜连续旋转；则须在停止扳转后，作一个微小角度的回转（松劲）；

6.拔下：按螺帽的径向平移扳手，使扳口与螺帽脱离接触；

7.复归：在扳口与螺帽脱离接触的情况下，使扳手以螺栓的轴线为轴，按反方向旋转与一次扳转角相同的角度；如果一次扳转角为N×60°＋30°则可以在复归时将扳手以手柄的轴线为轴旋转180°。如果一次扳转角为30°则必须在复归时将扳手以手柄的轴线为轴旋转180°。然后回到操作步骤“1.搭上”。

如上所述，普通开口扳手在使用中每扳动一下，就要重复以上七个操作步骤。其中操作步骤“4.扳转”是作功行程，操作步骤“7.复归”是必要的返回行程，操作步骤“1.搭上”是必要的初始准备行程。而在每次扳转中重复操作步骤“1.2.3.5.6.”，是导致作业效率低的原因。造成这种操作步骤复杂性的原因是扳口对螺帽具有双向旋转约束作用。

由于粗制螺帽材料强度低，加工精度差，呈过大负公差，与扳口制造的正公差相对形成较大间隙。普通开口扳手的扳口平面对螺帽棱部，呈局部集中的侧向挤压。因为斜面的作用，在螺帽棱部局部，正压力远大于切向力，这又会造成使用中的各种故障情况：

1.在过大扳转力矩作用下，扳口与螺帽之间出现咬死现象；

2.由相同原因还会造成螺帽溢角现象；

3.由相同原因，及扳口硬度不足，在多次挤压与磨损后，也会造成扳手自身的溢损现象；

4.由于相同原因，已有微小溢损的扳口与螺帽还会自行和相互加快溢损。而一部分螺栓在役期中要经过多次紧固、拆卸或调节，扳手又是常用工具，所以以上故障还具有一定的自发展性；

5.由个别螺帽的正偏差或溢角毛刺，会造成无法插上或插上困难现象。

综上所述，普通开口扳手操作步骤的复杂性和各种常见故障的多发性，致使机械工人紧固、拆卸或调节标准外六角螺栓的工作效率低、劳动强度大，在高架、潜水、或其它使操作者处于困难体位的工作场合中使用，存在着较多的不安全因素。分析其原因可知，这是由普通开口扳手以一对平行平面夹持螺帽正六棱柱的一对平行平面的扳口特定形状所造成的。正是由于扳口的这种特定形状使扳口对螺帽构成双向旋转约束，同时上下两颚平面对螺帽棱部构成局部集中的侧向挤压。

目前解决以上问题的办法，一般是采用机动套筒扳手或棘轮套筒扳手，但是，这些工具在使用中也存在一定的局限性。

因此，本实用新型的总目的在于提供一种单向开口扳手，改进扳口形状设计使之能够克服普通开口扳手操作步骤的复杂性和各种常见故障的多发性缺点，但仍象普通开口扳手那样简单、轻便、廉宜。

本实用新型的第一个目的是改进扳口形状设计，使普通开口扳手扳口对螺帽的双向旋转约束变为单向开口扳手扳口对螺帽的单向旋转约束。使开口扳手具有与棘轮套筒扳手相同的工作效率。

本实用新型的第二个目的是改进扳口形状设计，使普通开口扳手扳口上下两颚平面对螺帽棱部局部集中的侧向挤压变为单向开口扳手扳口上下两颚圆柱面对螺帽平面的正向挤压。消除咬死、溢角和溢口等故障，并且对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。

上述目的可以由本实用新型所提供的单向开口扳手予以实现。根据本实用新型所提供的这种单向开口扳手，其中包括一个扳口，扳口内侧由上颚、下颚和所述上颚、下颚的连接部分构成；上下两颚之间，连接部分的对侧是扳口的开口。本实用新型的特征在于：所述上颚为一条相对下颚较短的曲线；所述下颚为一条总长度与螺帽的一边长度相近的曲线；所述连接部分基本为两条直线；所述上颚、连接部分的两条直线和下颚之间各夹角均为120°；在下颚与连接部分的一条直线相接处有一下凹的曲线。

如此改进开口扳手的扳口形状，就可以克服普通开口扳手操作步骤的复杂性和各种常见故障的多发性缺点。实现变扳口对螺帽的双向旋转约束为单向旋转约束的目的。使开口扳手具有与棘轮套筒扳手相同的工作效率。不难看出，单向开口扳手仍象普通开口扳手那样简单、轻便、廉宜。

进一步，本实用新型所提出的单向开口扳手，其特征还在于所述上颚的曲线是这样构成的：一段与螺帽的上边平行接触的曲率很小的弧，接在这段弧两端且与其内切的两段曲率较大的弧，以及连接其中右端弧与连接部分直线的弧，这四段弧的水平方向总长度约为螺帽的一边长度的1／3；所述下颚的曲线是这样构成的：一段与螺帽的下边平行接触的曲率很小的弧，接在这段弧两端且与其内切的曲率一大一小的两段弧，以及连接其中右端弧与连接部分直线的形成下颚的下凹曲线的一段曲率很小的弧和一段曲率较大的弧。

如此进一步改进开口扳手的扳口形状，就可以使扳口上下两颚平面对螺帽棱部局部集中的侧向挤压改为扳口上下两颚圆柱面对螺帽平面的正向挤压。基本消除咬死、溢角和溢口等故障，并且对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。

本实用新型所提出的单向开口扳手，其扳口特征还在于所述连接部分的曲线是这样构成的：相互夹角为120°的两段直线和两段直线之间的一段曲率较大的连接弧。

本实用新型所提出的单向开口扳手，其扳口特征还在于所述上颚曲线中的一段与螺帽上边平行接触的曲率很小的弧、下颚曲线中的一段与螺帽下边平行接触的曲率很小的弧和所述下颚的下凹曲线中的另一段曲率很小的弧的曲率可以为零，或趋于零。

本实用新型在上述基本原理引导下，还提出了一种更为简单的扳口形状，其特征在于所述上颚为一条相对下颚较短的直线，其长度约为螺帽的一边长度的1／3；所述下颚为一条总长度与螺帽的一边长度相近，由直线和弧线连接成的曲线；在下颚与所述连接部分的直线相接的部分，有一段一下凹的曲线；所述连接部分为两条直线；所述上颚直线、连接部分的两段直线和下颚中的直线段之间各夹角均为120°；所述上下颚端弧的半径趋于零；所述下颚的下凹曲线中的一段曲率很小的弧的曲率趋于零；所述下颚的下凹曲线末端的弧与所述连接部分直线相切。

下面将参照附图，对本实用新型的最佳实施例进行详细叙述，由此可以对本实用新型获得更详尽的了解，其中：

图1.是本实用新型的一个实施例的正投影视图；

图2.是本实用新型的另一个实施例的正投影视图。

在附图中：两点划线是螺帽（500）的假想轮廓线；虚线是扳手的次要外形轮廓线；粗实线是本实用新型所提出的单向开口扳手的扳口内侧柱状曲面的正投影曲线；细实线是角度和标号标注线；在图1.和图2.中相同的或起相同作用的部位或曲线或角度采用相同的数字或字母标注。

首先参照图1.，本实施例是这样构成的：上颚（100）为一条相对下颚（200）较短的曲线，下颚（200）为一条总长度与螺帽（500）的一边（502）长度相近的曲线，连接部分（300）基本为两条直线（301，302），上颚（100）、连接部分的两条直线（301，302）和下颚（200）之间各夹角β均为120°，在下颚（200）与连接部分直线（302）相接的部分，弧（203，204，205）构成一下凹的曲线。这就使普通开口扳手扳口对螺帽的双向旋转约束变为单向开口扳手扳口对螺帽的单向旋转约束，使开口扳手具有与棘轮套筒扳手相同的工作效率。

上颚（100）的曲线中，一段与螺帽（500）的上边（501）平行接触的曲率很小的弧（101），接在弧（101）两端且与其内切的两段曲率较大的弧（102，103），以及连接其中右端弧（103）与连接部分直线（301）的弧（104），这四段弧的水平方向总长度约为螺帽（500）的一边（501）长度的1／3；下颚（200）的曲线中，一段与螺帽（500）的下边（501）平行接触的曲率很小的弧（201），接在弧（201）两端且与其内切的曲率一大一小的两段弧（202，203），以及连接其中右端弧（203）与连接部分直线（302）的一段曲率很小的弧（204）和一段曲率较大的弧（205）。这就使普通开口扳手扳口上下两颚平面对螺帽棱部局部集中的侧向挤压变为单向开口扳手扳口上下两颚圆柱面对螺帽平面的正向挤压，这就能够消除咬死、溢角和溢口等故障。这一系列特征还使得本实用新型所提出单向开口扳手对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。

连接部分（300）的曲线中相互夹角为120°的两段直线（301，302）之间的一段连接弧（303）和两段直线（301，302）与上颚（100）、下颚（200）之间的连接弧（104，205）还具有容纳螺帽的溢角毛刺和消除扳口内轮廓线拐角处应力集中的作用。

此外，上颚（100）曲线中的弧（101）、下颚（200）曲线中的弧（201）和下颚（200）曲线下凹部分中的弧（204）的曲率可以为零，或趋近于零。

此实施例实现了扳口曲面对螺帽只有单方向的旋转约束作用的目的。此实施例也实现了扳口上下两颚圆柱面对螺帽平面形成正向挤压的目的。所以，按此实施例所设计出的产品，既与普通开口扳手同样简单、轻便、廉宜，又具有与棘轮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，对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。从而使工具的安全性得到改善，寿命得以提高。此实施例，是本实用新型的最优实现方式。

图2.实施例与图1.实施例不同之处在于所述上颚（100）为一条相对下颚（200）较短的直线（101），其长度约为螺帽（500）的一边（501）长度的1／3；所述下颚（200）为一条总长度与螺帽（500）的一边（502）长度相近，由直线（201）和弧（203，204，205）连接成的曲线；在下颚（200）与直线（302）相接的部分，弧（203，204，205）构成一下凹的曲线；所述连接部分（300）为两条直线（301，302）；所述上颚直线（101）、直线（301）、直线（302）和下颚中的直线（201）之间各夹角β均为120°；所述弧（102）、弧（202）的半径趋于零；所述弧（204）的曲率趋于零；所述弧（205）与直线（302）相切。

按图2.实施例所提出的单向开口扳手的基本特征设计产品，结构比较简单，可以使加工工艺简化。这样的产品仍具有对螺帽的单方向的旋转约束作用。仍可以使产品既与普通开口扳手同样简单、轻便、廉宜；又具有与棘轮套筒扳手相同的工作效率。各方面性能仍优于普通开口扳手。但与图1.实施例相比：防止咬死、螺帽溢角和延缓扳手自身溢损故障出现的优点，对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转的优点则被不同程度削弱。在两处直线相交的120°角部位有可能出现应力集中。因此，主要适合于小规格、小力矩、精制螺栓或非精密场合应用。此外，在实际生产中也可以采取复杂程度介于图1.实施例与图2.实施例之间的某种产品形式。

由于单向开口扳手具有对螺帽的单方向的旋转约束作用。所以单向开口扳手的操作步骤将是：

1.搭上：把扳口按所需正方向搭在螺帽上；

2.扳转：在稍加径向推力的同时，按所需方向扳转略大于N×60°（N＝1，2，3，4，5）。如果工作空间允许，且阻力矩不大，也可以使N＞6，连续旋转。

3.复归：在稍加径向推力的同时，按反方向旋转与一次扳转角相同的角度。然后回到上一操作步骤“2.扳转”。

单向开口扳手在使用中每扳动一下，只要重复以上三个操作步骤中的后两个即可。所以单向开口扳手虽然与普通开口扳手同样简单、轻便、廉宜，但却具有与棘轮套筒扳手相同的工作效率。

由于单向开口扳手的扳口上下两颚圆柱面对螺帽平面形成正向挤压。所以，可以防止咬死、溢角和溢口等故障，对正负尺寸误差稍大或已有微小溢角的螺帽仍能容纳和扳转。从而使工具的安全性得到改善，寿命得以提高。

单向开口扳手的唯一固有缺陷是由其单向特性所决定的：不能在一次扳转角小于60°的工作空间限制下使用。但是，不得不把一次扳转角限制在30°的机械设计，毕竟是极少数。由于本实用新型的扳口形状设计使扳口的上下两颚缩短，这对某些机械设计中的扳手空间限制可以起到部分补偿作用。如某些法兰盘类零件的螺栓分布圆直径可以因此而适当缩小。如果一定要求单向开口扳手满足在一次扳转角小于60°的工作空间限制下使用。只要在扳口与手柄之间附加一个简单的换向机构就可以了。

此外，在本实用新型的基础上，也可以继续发展出单向开口活络扳手和单向开口机动扳手系列。

Claims (5)

1、一种开口扳手，其中包括一个扳口，扳口内侧由上颚、下颚和所述上颚、下颚的连接部分构成；上下两颚之间，连接部分的对侧是扳口的开口，其特征在于：所述上颚(100)为一条相对下颚(200)较短的曲线；所述下颚(200)为一条总长度与螺帽(500)的一边(502)长度相近的曲线；所述连接部分(300)基本为两条直线(301，302)；所述上颚(100)、直线(301)、直线(302)和下颚(200)之间各夹角β均为120°；在下颚(200)与直线(302)相接的部分，弧(203，204，205)构成一下凹的曲线。

2、按照权利要求1.所述的开口扳手，其特征在于所述上颚（100）的曲线是这样构成的：一段与螺帽（500）的上边（501）平行接触的曲率很小的弧（101），接在弧（101）两端且与其内切的两段曲率较大的弧（102，103），以及连接弧（103）与直线（301）的一段曲率较大的弧（104），这四段弧的水平方向总长度约为螺帽（500）的一边（501）长度的1／3；所述下颚（200）的曲线是这样构成的：一段与螺帽（500）的下边（502）平行接触的曲率很小的弧（201），接在弧（201）两端且与其内切的曲率一大一小的两段弧（202，203），以及连接弧（203）与直线（302）的一段曲率很小的弧（204）和一段曲率较大的弧（205）。

3、按照权利要求1.或2.所述的开口扳手，其特征在于所述连接部分（300）的直线（301）与直线（302）之间有一段曲率较大的连接弧（303）。

4、按照权利要求1.或2.所述的开口扳手，其特征在于所述弧（101）、弧（201）、弧（204）的曲率为零。

5、按照权利要求1.所述的开口扳手，其特征在于所述上颚（100）为一条相对下颚（200）较短的直线（101）其长度约为螺帽（500）的一边（501）长度的1／3；所述下颚（200）为一条总长度与螺帽（500）的一边（502）长度相近，由直线（201）和弧（203，204，205）连接成的曲线；在下颚（200）与直线（302）相接的部分，弧（203，204，205）构成一下凹的曲线；所述连接部分（300）为两条直线（301，302）；所述上颚直线（101）、直线（301）、直线（302）和下颚中的直线（201）之间各夹角β均为120°；所述弧（102）、弧（202）的半径趋于零；所述弧（204）的曲率趋于零；所述弧（205）与直线（302）相切。

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