[实用新型]一种新型扳手内孔型腔

说明书

本实用新型属于一种扳手头部孔型结构。    

本实用新型是对现有手动工具中，梅花扳手、套筒扳手头部孔型的改进，使之克服了传统梅花扳手、套筒扳手易损的缺点，同时提高了加工精度及减少紧固件的损坏，易于生产和推广。

传统梅花扳手、套筒扳手在使用过程中有这样的缺点：1.由于六角形紧固件的对边宽度与梅花扳手、套筒扳手的对边宽度有公差，就存在一定的间隙，从而在使用过程中，始终都是六角工件的对角顶点先接触到扳手的两对边(如图1)，长期使用，六角工件的尖点受压变圆而伤角。2.传统梅花扳手、套筒扳手的形状如图1。在图中ABCD……L这十二点处由于是尖角或微小的圆弧，从而梅花扳手在这十二尖角处的应力特别集中，使梅花扳手易在十二尖角处破裂，扳手的使用寿命短。

为了解决上述问题，第一：应将六角工件的受力点偏离六角工件的尖点，如图2，六角工件的受力点在图中的C点，即整个边长0.9的位置以内，即可解决六角紧固件伤角的问题；第二：减小图1中ABCD……L十二个点的应力集中，延长扳手的使用寿命。根据材料力学的基本理论，要解决这一问题，最方便的是加大此处的圆弧半径，同时减少和避免直线与圆弧的交接点。

本实用新型目的就是提供新的扳手头部内孔型腔。用其替代传统梅花扳手和套筒扳手的头部孔形，使它们能同时解决上述两个问题。

本实用新型的内孔型腔全部由多条弧线连成，弧线内所有作力点均在六角紧固件边长的0.55～0.9之间。

附图1为梅花扳手、套筒扳手头部孔型与六角工件结构示意图。

附图2为附图1六角工件受力点示意图。

附图3为六角工件受力点分析示意图。

附图4为本实用新型部分结构示意图。

附图5为本实用新型结构示意图。

本实用新型的内孔型腔的形成方法和过程如下：

孔型设计是针对图1所示的梅花扳手而提出。由于十二个齿的形状是一致的，为方便说明，先对一个齿的形成及梅花扳手孔的十二分之一的形成进行说明。按照国家、国际标准给定的公差数据计算，即间隙最大时，若六角工件的受力点在边长0.9的位置，对应扳手上的某一点，要先挠六角工件的中心旋转8°～9°，才能使此点与六角形的受力点重合(如图3)，现结合图4对内孔型腔的形成进行说明。在坐标系XOY中分别做与X轴成15°、30°的两条射线。取OA为六角形的最小对边宽度的一半，取0B为扳手的最小对应边宽度的一半。分别过A、B作垂直于X轴的直线交30°的射线与D、N两点。在AD线上取一点E，使DE＝0.2AD，这样E点就是在六角形边长的0.09处。再以O为圆心，OE为半径画弧交BN于F，过F作直线FM，使∠MFN≥8°，此处取10°；过F点做角∠MFB的角平分线交15°射线于O1，过O1作圆弧使其与BN，FM相切，交15°射线于H，再以O为圆心，OD为半径画弧，交O1为圆心所画弧于G点，连接O1G且延长交30°射线于O2点，以O2点为圆心，O2G为半径画弧交30°射线于I。再以15°的射线为对称轴将曲线IGH对称的得到另一部份曲线HG′I′，这样曲线IGHG′I′就是梅花扳手的一个齿，将其在圆周上每30°复制一次IGHG′I′，复制十二次后便是图5的形状，即是本实用新型的内孔型腔；此形状的特点：内孔型腔全部由24段弧线连成，使所有受力点均在六角紧固件边长的0.55～0.90之间，其内孔弧线最大外接圆直径(2倍OI)是六角紧固件对角线长度1.02倍以上，各段弧线均由曲线IGHG′I′复制而成。六角形的受力点不会是尖点D点处，从而不会伤角，其次是扳手的内部形状中原尖点处的圆弧加大，且由圆弧与圆弧的连接减少了应力集中。

此内孔型腔也是本实用新型的具体实例。

本实用新型的优点，从两个方面可以进行体现。

1、使用方面：不仅不伤六角形紧固件的尖角，同时克服了梅花扳手、套筒扳手的应力集中，从而延长梅花扳手和套筒扳手的使用寿命。

2、加工方面：由于整个图形均由圆弧连接，加工用的冲头断面也由圆弧组成，使冲头的寿命也相对以前更长，更便于加工中控制精度。