[发明专利]密配拧紧螺丝和扳手

说明书

本发明涉及可用于密配拧紧对的螺丝。本发明还涉及用来拧动所述螺丝的扳手。在密配拧紧对技术中，制成的螺丝与相应扳手的啮合面可有多种不同的形状，该啮合而可以是螺丝头的外表面，也可以是形成在螺丝头上的轴向凹座的侧面。

螺丝头最常见的形状为正方形、六角形、三角形、双正方形、双六角形、双三角形以及同样形状的凹座。但所有这些几何形状都是正多边形，因此可在任意角度位置上拧动螺丝。但在所有上述类型中，在拧紧螺丝时扳手与螺丝之间的作用面不在通过螺丝本身的转轴的径向平面中，由于在一定驱动转矩或扭力扳手装置的作用下从扳手传到螺丝上的拧紧力在接触点处的方向垂直于作用面，而有效拧紧力的方向与以螺丝轴线为中心且通过该接触点的圆周相切，即与所述径向平面垂直，因此作用面越是偏离径向平面，实际所能使用的有效拧紧力与所传导的拧紧力相比较就越小。

特别是，六角头或六角凹头的螺丝的拧紧效率很低(50％左右)。

为了提高这些拧紧对的效率，越来越多地使用横向开槽的螺丝，或无论如何使用这样的螺丝，其螺丝头包括多个(常常为六个)径向叶片或包括一叶形凹座，从而使作用面至少是部分地位于所述大体是径向的平面内。

具有叶形头的螺丝在拧紧或拧松时，为了在有效拧紧力方面获得很高效率，需要使用具有相配形状的扳手。

若无这类扳手，就很难拧紧或拧松所述螺丝。因此，叶片之间的凹座表面或叶形头的叶片的外表面做成如下形状：它们与一垂直于螺丝的平面的截线构成一假想的正多边形，从而在一时找不到与之相配的扳手时，可用一般扳手拧动螺丝，比方说，对于六叶片螺丝就可使用六角扳手。

此外，由于扳手与螺丝之间存在空程，在用多角扳手拧动叶形螺丝时，所述螺丝的叶形轮廓在叶片根部会因转角被压坏而发生变形，从而使相配扳手无法再次插入。

本发明的总目的是消除上述缺点，为此，提供一种具有易于用相配形状的扳手拧动的叶形头或叶形凹头螺丝，从而提高拧紧对的效率，而且该螺丝也可用一般多角扳手拧动，且此时的效率高于使用现有叶形螺丝的同类拧紧对所能获得的效率，同时，该螺丝的作用面的转角不会发生无法再使用的变形。

基于上述目的，本发明设计出一种用于密配拧紧对的螺丝，它具有一个沿螺丝的轴线方向尺寸基本恒定的叶形头或叶形凹头，其中，每一叶片形成有一个相对螺丝的轴线大体指向圆周方向的第一表面和两个相对螺丝的轴线指向内侧的大体平行的表面，所述螺丝具有一个用于拧紧扳手的作用面，所述作用面由形成叶片的表面和位于每一对相邻叶片之间的部分构成，作用面的每个位于两相邻叶片之间的部分具有一对相互倾斜形成一朝向螺丝外部的凹角的相交表面，使得在叶形凹头中，所述相交表面中的每一对的一个表面形成一个第一正多角形的侧面的一部分，而每一对的另一个表面形成一个类似的第二正多角形的侧面的一部分，所述多角形绕螺丝的轴线在角度上彼此错开，适用于构成用于一具有相同多角形轮廓的扳手的两组不同的作用面。

此外，还设计了一种其形状与本发明螺丝形状相配的拧紧扳手。它包括一与螺丝的作用面对应的作用面，所述作用面在两相邻叶片之间的部分由一对相互倾斜成一朝向该螺丝外部的凹角的表面构成。

为了更充分地理解本发明的新颖原理和它比现有技术的优越之处，下面结合附图以非限制性例子说明应用所述原理的本发明的一个可行的实施例。附图中：

图1为现有多角凹头螺丝及其扳手的平面图，表示该扳手与该螺丝之间的相互作用力；

图2为现有叶形凹头螺丝及其扳手的平面图，表示该扳手与该螺丝之间的相互作用力；

图3为称之为“六瓣”形现有叶形凹头螺丝及其扳手的平面图，表示该扳手与螺丝之间的相互作用力；

图4为本发明叶形凹头螺丝及其扳手的平面图，表示该扳手与螺丝之间的相互作用力；

图5为本发明叶形头螺丝及其扳手的平面图。

参看各附图，图1示出一标为10并包括多角凹座11的现有螺丝，一具有相配多角形的扳手12可插入该凹座中。螺丝10和扳手12分别具有表面13、14，在拧紧或拧松时互相啮合。

在把一转矩M加到该扳手上时，扳手与螺丝之间的所述空程使得扳手相对螺丝稍稍顺时针转动，从而在扳手与螺丝之间在靠近扳手转角处的非常有限区域(大致缩小成一直线)形成一作用面；一拧紧力F作用到该作用面上，它的方向与该作用面垂直。但这一拧紧力F一般由于该作用面不在径向上而无法全部用作有效拧紧力。

事实上，该拧紧力F可分解成两个分力Fr和Fu，它们分别位于一以螺丝轴线为中心且通过作用点的圆周的径向和切向上；所述分力分别为：