[发明专利]改锥或改锥头

说明书

本发明涉及一种改锥或改锥头，它有一个输入端，一个输出端，以及在两端之间的锥柄，输出端的外廓上形成了至少三个(最好是四个)棱边，棱边在半径方向上从一个在围绕旋转轴线的中心部处开始延伸，每一棱边在其端头有一个前部，该前部与旋转轴线倾斜一角度，并形成了前后两个侧面，在与前部相邻近的区域内两侧面基本上是互相平行的，在该区域内，前侧面处在通过旋转轴线的直径平面内，在相邻棱边的侧面间形成了一道沿纵向延伸的切槽，它有一个槽底，该槽底一直延伸到锥柄部分的圆柱形表面上才终止。

而在一些已知的改锥或改锥头中，棱边是偏心的，具体来说，偏心的大小大体上相当于棱边的厚度。一个侧面，具体地说是指处在拧紧一侧的前侧面，与对面棱边(当然是在十字交叉形棱边的情况下)的对应侧面处在一个共同的直径平面内。相关的螺栓头适合这些偏心棱边的插入。同一槽中相对应的后侧面大体上是在与插入深度相平行的方向上延伸，但随后就并入到一个凹下的圆形部分中，使切槽界边(在圆周的侧壁上)在完全平直的侧面的根部相交。圆形部分只占据圆周的四分之一，因此在输出端的基部将有大量的材料要被切除掉，从而导致强度受到削弱。

本发明的目的就是设计出一种所述型式的改锥或改锥头，它的拧紧螺栓的性能更加优越并且更加稳定。

本发明的上述目的是通过具有下述特征的改锥或改锥头实现的，这一特征是：从每一个棱边的前端开始延伸的两个侧面在沿旋转轴线的方向彼此弯曲地分开，使棱边上材料的分布能更好地承受负荷。本发明还建议，在侧面进一步连续弯曲的过程中，面对前侧面的切槽界边比后侧面的切槽界边弯过一个较小的圆周角。这样，形成了稳定的棱边根部，这些根部植于轴上材料大量聚积的过度区域内。这一特点涉及到棱边的两个侧面，因为它们在圆周方向上彼此弯曲地分开。由于前侧面的弯曲部分具有小的圆周角，因此有可能形成较大的倾斜度，而棱边后侧面的弯曲部分则相应地弯曲了较大的圆周角，于是在该区域内形成较多的材料积聚而使“背部”得到加强，就是用这种方法使棱边能承受更大的负荷。此外，两侧面的弯曲形状有助于十字交叉的外轮廓(即改锥或改锥头的输出端)与螺栓头的十字形凹槽之间的夹持作用。不管位置如何，螺栓实际上是自动固定就位的。

另外，与此相对应的可靠的夹持插入方法还能提高改锥或改锥头的使用寿命，适应大扭矩的使用工况，以及减小可能形成的向外推力。并且，当改锥或改锥头满足下列条件时对其性能将非常有利：有一个输入端，一个输出端和位于两端之间的锥柄，在输出端的外轮廓上形成了至少是三个，但最好是四个棱边，棱边在半径方向上从一个处在围绕旋转轴线的中心部处开始延伸，每一棱边在其端头有一个前部，该前部与旋转轴线倾斜一角度，并形成了前后两个侧面，在与前部相邻近的区域内两侧面基本上是互相平行的，在该区域内，前侧面处在通过旋转轴线的直径平面内，两相邻棱边的侧面间形成一道沿纵向延伸的切槽，它有一个槽底，该槽底一直延伸到锥柄部分的圆柱形表面上才终止，如果在每个棱边前部区域内的两个侧面在圆周方向上彼此弯曲地分开，在侧面进一步连续弯曲的过程中，前侧面的切槽界边比后侧面的切槽界边将弯曲一个较小的圆周角。此外，本发明还建议，前侧面有一个附加的纵向弯曲部分并带有一个在侧面前区上的径向突起的外部区域。这样的配置实际上有独到的重要性。这是通过在工作方向上棱边扭曲，并可用多种多样的方法制造。由此产生的侧面是在前区内径向向内方向上的沉割。结果是位于径向外侧有一个啮合点，利用该啮合点可以准确地拧紧螺栓，并对扭转力矩特别有利。此外，如果后侧面也有一个附加的纵向弯曲部分并带有一个对应的前区径向凹下的外部区域，那么它也同样是有利的。总的来说，这就使得棱边与螺栓头上十字形凹槽中相对应的槽成对角线地配合从而有助于前述的夹持作用。此外，当改锥或改锥头满足下列条件时对其性能将非常有利：有一个输入端，一个输出端和位于两端之间的锥柄，在输出端的外轮廓上形成了至少是三个，但最好是四个棱边，棱边在半径方向上从一个处在围绕旋转轴线的中心部处开始向外延伸，每一棱边在其端头有一个前部，该前部与旋转轴线倾斜一角度，并形成了前后两个侧面，在与前部相邻近的区域内两侧面基本上是互相平行的，在该区域内，前侧面处在通过旋转轴线的直径平面内，两相邻棱边的侧面间形成一道沿纵向延伸的切槽，它有一个槽底，该槽底一直延伸到锥柄部分的圆柱形表面上才终止，如果每一棱边前区的两个侧面都从一个互相平行的侧面区段(该区段可插入到螺栓头的十字形凹槽中)开始延伸，并在轴线方向彼此弯曲地分开，那么其弯曲部分的始点应处在插入部分的开口区域上。这一结构改善了改锥或改锥头与螺栓头之间的对中配合。为了获得一种锥形的拧紧工具，将前区每一个槽的槽底都与旋转轴线倾斜一个锐角被证明是有益的。这会产生对中作用，也有助于前面提到的夹持作用。此外，本发明建议将侧面的前部形成为一个想像中的平头截锥表面的区段。并且，本发明还建议，每一个槽底轴向投影的想像延长线以距旋转轴线一定的距离经过旋转轴线。该距离大致相当于更为陡峭的弯曲侧面的较小圆周角所对应的尺寸。此外，本发明还建议，槽底与切槽的两个相交成锐角的界边一起终止，在这种情况下，切槽两界边相交的角度大约在40°时最好有利。此外，所述型式的改锥或改锥头的另一实例表明，交点与弯曲部分开始点之间的距离小于螺栓头嵌入改锥插头内的深度时比较有利。这样可以保证改锥插入轮廓与相配合的元件(即螺栓)间有良好的边接触。在这种情况下，改锥棱边在插入螺栓头凹槽规定深度处的宽度大于插入轮廓开口处的宽度是有利的。最后，本发明还建议与互相平行的侧面相连接的弯曲表面应进行扭曲，这样在十字轮廓，即在改锥或改锥头的输出端插头与相配螺栓头上的十字形凹槽之间形成上述的夹持作用。最后，前后两侧的弯曲表面在同一方向上不均匀地扭曲已经被证明是有利的，这样可以实现棱边的扭曲从而使其边缘部分得到加强。按照本发明所述外廓形状的螺栓用于宇航工程上，但在那里螺栓一般只使用一次。然而本发明所述外轮廓形状的螺栓特别适合于多次拆卸，这是因为棱边的侧面不是平面而是专门设计的曲面。棱边侧面独特的几何形状在拧松螺栓而且在转动时不穿过工具的旋转中心时显得特别有利。与该侧面相关联的界边相对于穿过相应棱边后侧面的平行平面从槽底稍微向后弯曲。在拧松螺栓使其开始松动时所需要的大扭矩可以通过由特殊几何形状形成的最佳面对面的接触来传递(当施加扭矩时)。因此，按照本发明所述的外廓形状可以使螺栓被拧紧得与此前技术同样紧固，并在拧紧运动终了时达到最大拧紧扭矩。