專利名稱：一種扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要用于手工工具，特別涉及開口或梅花扳手。
背景技術(shù)：
使用習(xí)知扳手扳動(dòng)六角螺母時(shí)，開口須與螺母的至少兩個(gè)相對面所嚙合。圖1中所示習(xí)知的梅花扳手10，具有一個(gè)手搖臂13和兩個(gè)開口槽12和14。開口槽12和14的尺寸通常不相同。開口槽12和14接觸并施力于約六角螺母外圈的2/3表面。汽車往往是由不同國家制造的零部件組裝而成。有些國家采用英制，而有些采用米制計(jì)量螺栓尺寸。許多機(jī)器由米制、英制大小的螺母和螺栓共同組裝而成。常規(guī)的英制或米制手動(dòng)扳手，只能適用于特定尺寸的螺母或螺栓，為滿足不同工作中對米制、英制零部件的要求，機(jī)械工、機(jī)械師、電工和消費(fèi)者不得不購買多種類單頭扳手於工具組中。美國第5，048，379號專利所展示的是內(nèi)含中間軸的四方傳動(dòng)雙端套筒，用傳統(tǒng)的連桿與任一端套筒相連接即可使用。但該項(xiàng)專利需要通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和更換套筒來實(shí)現(xiàn)英制米制尺寸的轉(zhuǎn)化。此外，這項(xiàng)專利在實(shí)際操作時(shí)還需要添加連桿或特殊的扳手。除了需要備有許多尺寸的扳手外，機(jī)械師及其他相關(guān)人士在安裝或拆卸螺母或螺栓時(shí)，往往難以確定精確的尺寸，僅通過目測來推測需要使用的扳手大小。此外，在維修汽車時(shí)，往往很難判斷一個(gè)螺栓是英制還是米制的。一般情況下，機(jī)械師在發(fā)現(xiàn)適合螺栓或螺母大小的扳手前，要嘗試各種規(guī)格大小的扳手。他們可能要嘗試幾次才能確定螺栓的量制和具體尺寸。如果他們選錯(cuò)了尺寸，尺寸小了，扳手肯定配不上；但如果稍微選大一點(diǎn)，扳手用起來就比較松。但如果某一材質(zhì)不夠堅(jiān)硬(通常是螺母)，那么這種尺寸的不匹配會(huì)導(dǎo)致頂點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，會(huì)增加(通常)螺母的損壞幾率。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，公開了一種扳手，用于轉(zhuǎn)動(dòng)六角螺母和螺栓，其特征在于，該扳手包括:具有中心軸的鉗口，以及一圓柱狀開口，位于該軸線周圍，該圓柱狀開口和具有與軸線的垂直的一平面相交，該圓柱狀開口具有沿著較大尺寸的第一六邊形周圍的復(fù)數(shù)個(gè)側(cè)邊，以及沿著較小尺寸的第二六邊形周圍的其他側(cè)邊，其中該第二六邊形偏移于第一六邊形圍繞之軸。有利地，其中所述第二六邊形與所述第一六邊形沿所述軸偏移成30度角。有利地，其中所述第一六邊形之對面距離為HSL，且所述第二六邊形之對面距離為HSs，HSs 大于 HSl 乘以 sine 60。。有利地，其中所述距離HSs至少為距離HSl的97%。有利地，其中所述第二六邊形與具有同樣尺寸的HSs的六邊形相比較，其頂點(diǎn)間距的減量在單一尺寸扳手中，小于20%。本實(shí)用新型提供一種扳手，能同時(shí)適用兩種大小不同規(guī)格的螺母和螺栓，從而減少在組裝和拆卸各種尺寸的螺母和螺栓時(shí)所需選用的扳手?jǐn)?shù)。根據(jù)本實(shí)用新型配置的扳手能縮短根據(jù)特定規(guī)格的螺母或螺栓，確定正確尺寸扳手的所需時(shí)間。本實(shí)用新型通過結(jié)合具有細(xì)微差距不同尺寸的套圈，實(shí)現(xiàn)上述功能。單獨(dú)考慮標(biāo)準(zhǔn)英制尺寸扳手的話，因?yàn)槠溟g距較大或互不相同，次小尺寸之內(nèi)六邊形套圈小于該尺寸之外六邊形套圈筒的機(jī)會(huì)較低。標(biāo)準(zhǔn)米制尺寸的扳手的間距同樣較大。然而，若將英制尺寸與米制尺寸并排比較，兩種量度中的若干尺寸都僅有細(xì)微的差距，這是背景介紹的討論中提及造成選用尺寸混亂的原因。本實(shí)用新型教示了利用十二角扳手的優(yōu)勢，即它們可同時(shí)適用兩種尺寸略有不同的螺母，其中一個(gè)六邊形套圈用以匹配英制尺寸的零件，而另一六邊形套圈則用于匹配米制尺寸的零件。兩種不同尺寸的六邊形套圈的設(shè)計(jì)，讓用戶僅需一個(gè)扳手就能適用兩種規(guī)格的六角螺母。本實(shí)用新型的較佳實(shí)例包括在垂直于軸平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺母和螺栓的扳手，該扳手包括具有中心軸的鉗口，軸線周圍具有由軸線的垂直面相交而成的部分圓柱狀開口，該開口一端沿較大尺寸的第一六邊形側(cè)邊，另一端沿較小尺寸的第二六邊形的側(cè)邊，該第二六邊形偏移于第一六邊形圍繞之軸。本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于開口扳手能實(shí)現(xiàn)降低用戶改變工具的次數(shù)和加快其維修速度的雙重功能。

圖1系一立體圖，顯示現(xiàn)有技術(shù)的開口扳手；圖2系一立體圖，顯示本實(shí)用新型之實(shí)施例之雙尺寸六角開口扳手；圖3系圖2所示雙尺寸六角開口扳手的側(cè)視圖，描述了兩種不同尺寸內(nèi)外六邊形套圈的特征；圖4系圖2所示雙尺寸六角開口扳手的又一側(cè)視圖，描述了大小不同兩種規(guī)格六邊形套圈的尺寸；圖5系一端視圖，顯示本實(shí)用新型實(shí)施例之雙尺寸六角開口扳手，其外六邊形套圈對邊距Hl = 11/16英寸，內(nèi)六邊形套圈對邊距H2 = 17mm組合而成。適用現(xiàn)有技術(shù)的扳手時(shí)，17_的扳手被誤與11/16英寸相匹配，扳手與螺栓的嚙合面積11/16英寸已偏大；圖6系一立體圖，顯示內(nèi)六邊形套圈對邊距的理論最小值。
具體實(shí)施方式
圖2所示是本實(shí)用新型實(shí)施例之一開口扳手20的立體圖。扳手20包含手搖臂24，盡管可選用任意形狀，但基本傾向于選用橢圓形截面。手搖臂24左端25為螺母開口 26，手搖臂24將扭矩轉(zhuǎn)移給外六邊形套圈31和內(nèi)六邊形套圈32。其他種類或形狀的套筒接頭也能同樣適用。如圖3所示，螺母開口 26圍繞著旋轉(zhuǎn)軸X，并以與中心軸平行、包含18側(cè)面F的內(nèi)表面32為界。相鄰側(cè)面之間可交替形成正值角(順時(shí)針60° )和負(fù)值角(逆時(shí)針30° )。每個(gè)正值角以V為頂點(diǎn)，與相鄰面形成一個(gè)袋區(qū)域(pocket) P。第一組袋區(qū)域的集合(Pouter)包含定義第一個(gè)六邊形圖樣Hl的邊界(各袋區(qū)域之間由破折號連接)之每一個(gè)其他的袋區(qū)域。第二組袋區(qū)域的集合(Pinner)則定義了第二個(gè)六邊形圖樣H2的邊界(各袋之間由虛線連接)。在習(xí)知的單一尺寸扳手中，兩個(gè)六邊形圖樣的大小相等，沿X軸形成30°角；依據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)之扳手，其六邊形圖樣之對邊距Hl、H2不相等，而可以適用于不同尺寸的螺母。圖4所示是本實(shí)用新型實(shí)施例之一扳手20的尺寸圖:其具有較大的外六邊形套圈對邊距(HSJ和較小的內(nèi)六邊形套圈對邊距(HSs)。內(nèi)外六邊形套圈的最佳方案是沿X軸相交成角度0 = 30° 大六邊形圖樣大六邊形對邊距=HSl大六邊形半徑=HRl大六邊形對角線長=HDl大六邊形頂點(diǎn)間距=PHDl(圖中未標(biāo)出)小六邊形圖樣小六邊形對邊距=HSs小六邊形半徑=HRs小六邊形對角線長=HDs小六邊形頂點(diǎn)間距=PHDs關(guān)于所適用六角螺 母標(biāo)準(zhǔn)尺寸、外六邊形套圈對邊距HSL以及內(nèi)六邊形套圈對邊距HSs更多尺寸信息如下:六角形半徑是六角形對邊距離的一半(例如:面對面直徑)即:HR = 1/2*HS每一個(gè)六邊形套圈頂點(diǎn)間距(PHDs)是該六邊形對角線距離減去另一六邊形的半徑:對較大的外六邊形圖樣Hl:HDl = HRl/cos 30°PHDl = HDl-HRs對較小的內(nèi)六邊形圖樣H2:HDs = HRs/cos 30。PHDs = HDs-HRl大小六邊形尺寸的表面接觸(Surface Contact)長度分別為:SCl = PHDL/sin 30°SCs = PHDs/sin 30。依據(jù)本實(shí)用新型，上述尺寸可用于確定如何組合不同尺寸的扳手，構(gòu)成各種規(guī)格的扳手。雙六角扳手與螺母的吻合面F要足夠大，才能在不損害螺栓角的同時(shí)套住并轉(zhuǎn)動(dòng)六角螺母。內(nèi)六邊形套圈的對邊距HSs被縮小，其六邊形套圈頂點(diǎn)間距PHDs也會(huì)縮短，扳手與螺母的吻合長度及吻合面積也會(huì)相應(yīng)減少。(相反的是，若減少內(nèi)六邊形套圈的對邊距HSs，外六邊形套圈的頂點(diǎn)間距PHDL則會(huì)增大，與螺母的吻合面積也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大，如下圖5所示。)內(nèi)六邊形套圈H2的標(biāo)準(zhǔn)單尺寸雙六角扳手，與同尺寸的外六邊形套圈理想的吻合面積至少要達(dá)80%。換言之，如表1、表2、表3、和表4所示的I列數(shù)值最好不超過20%。內(nèi)六邊形套圈對邊距實(shí)際超過最小尺寸的最優(yōu)方案的替代選擇是如表1、2、3和4所示的F列數(shù)值，即內(nèi)六邊形對邊距與外六邊形對邊距之比不低于97%。[0049]表I所示之表單，A列英制尺寸是外六邊形套圈對邊距的英制分?jǐn)?shù)值，D列是以米制為單位內(nèi)六邊形套圈對邊距的可能值，欄J是指是否推薦該尺寸的內(nèi)外六邊形套圈組合為雙尺寸套筒；表2所示之表單，A列指外六邊形套圈對邊距的米制尺寸，列D是內(nèi)六邊形套圈對邊距的可能英制值，J列是指是否推薦該尺寸的內(nèi)外六邊形套圈組合為雙尺寸套筒；表3所示之表單與表I相似，但包含了英制內(nèi)六邊形套圈對邊距的最大和最小值；表4所示之表單與表2相似，但包含了米制內(nèi)六邊形套圈對邊距的最大和最小尺寸；表I
權(quán)利要求1.一種扳手，用于轉(zhuǎn)動(dòng)六角螺母和螺栓，其特征在于，該扳手包括: 具有中心軸的鉗口，以及 一圓柱狀開口，位于該軸線周圍，該圓柱狀開口和具有與軸線的垂直的一平面相交，該圓柱狀開口具有沿著較大尺寸的第一六邊形周圍的復(fù)數(shù)個(gè)側(cè)邊，以及沿著較小尺寸的第二六邊形周圍的其他側(cè)邊，其中該第二六邊形偏移于第一六邊形圍繞之軸。
2.如權(quán)利要求1所述的扳手，其中所述第二六邊形與所述第一六邊形沿所述軸偏移成30度角。
3.如權(quán)利要求2所述的扳手，其中所述第一六邊形之對面距離為HSL，且所述第二六邊形之對面距離為HSs, HSs大于HSlj乘以sine 60°。
4.如權(quán)利要求3所述的扳手，其中所述距離HSs至少為距離HS^的97%。
5.如權(quán)利要求3所述的扳手，其中所述第二六邊形與具有同樣尺寸的HSs的六邊形相比較，其頂點(diǎn)間距的減 量在單一尺寸扳手中，小于20%。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種扳手。本實(shí)用新型的開口扳手可同時(shí)適用于英制和公制規(guī)格。兩個(gè)常規(guī)的單一尺寸扳手被雙尺寸六角扳手所取代，減少在使用時(shí)需要選用的扳手?jǐn)?shù)。其中一六邊形圖樣之尺寸可較佳地適用于配對公制規(guī)格的元件，另一六邊形圖樣之尺寸可較佳地適用于英制規(guī)格的零件。兩六邊形圖樣較佳地偏移成30度角。
文檔編號B25B13/08GK202943565SQ201220201580
公開日2013年5月22日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者佩里·詹姆斯·理查森, 布魯斯·J·理查森 申請人:佩里·詹姆斯·理查森, 布魯斯·J·理查森