專利名稱：自成型套筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種套筒工具。更確切地說，本發(fā)明涉及可調(diào)節(jié)成不同尺寸和形狀的螺母和螺栓頭的形狀的自成形套筒。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的很多機(jī)器是用螺栓、螺母、蝶形螺母、螺釘和類似緊固零件組裝的。為了使用上述緊固零件，通常要使用成套的扳手和套筒。遺憾的是，有大量各種類型的這種緊固件。即使就標(biāo)準(zhǔn)六角頭螺栓而言，也有多種英制和公制規(guī)格。對(duì)于一個(gè)技工來說，為了充分準(zhǔn)備使用如此龐大數(shù)量的螺栓工作，他必須擁有多種不同尺寸的套筒，有時(shí)還要擁有不同形狀的套筒。為了與扳手或電動(dòng)工具組合使用，必須設(shè)定合適尺寸的套筒頭，并在不同尺寸的套筒頭之間轉(zhuǎn)換，使得這項(xiàng)工作繁重而且不方便。
圓形銷可避免由銳邊或平邊銷導(dǎo)致的諸多問題，例如，銳邊或平邊銷會(huì)鉆入螺栓頭、殘留毛邊或裂縫中。而且，大致為圓形的截面更容易適應(yīng)多種不同類型的螺母和螺栓。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供了一種自成形套筒，它包括一個(gè)具有一個(gè)在一端有開口的腔的外殼，一.在所述腔中緊密地排列成形的長形銷陣列，各銷的一端止于靠近所述腔的開口端；每個(gè)銷均可克服彈性件的作用而單獨(dú)縮回所述腔中。
在操作時(shí)，將非圓形端頭的緊固件壓入套筒端面，以便將一些成組的銷壓入外殼中。緊固件周圍其余的銷不回縮。由這些伸展的銷環(huán)繞緊固件，并使該緊固件楔入外殼中。
本發(fā)明提供了一種可用于多種緊固件上的緊固夾具。具體地講，所述銷通過使緊固件楔入所述外殼內(nèi)而作為一個(gè)整體起作用。所述銷彼此之間不會(huì)滑動(dòng)，因?yàn)樗鲣N在外殼內(nèi)的緊密排列使這些銷沒活動(dòng)的余地。
為了便于生產(chǎn)所述套筒，最好將一種由具有多個(gè)通孔的彈性材料制成的支架支承在該外殼里面，而且每一個(gè)銷在遠(yuǎn)離所述腔的開口端具有直徑較大的部分，其中，通過將各銷的較大直徑部分插入支架上的相應(yīng)孔中并由各孔固定而保持在外殼里。所述支架最好由彈性材料制成，以使每個(gè)銷的較大一端可插在支架上，并可滑動(dòng)地固定在支架上。而且，如果取出被卡緊的緊固件，會(huì)強(qiáng)制銷退出所述支架，但由于彈性支架的退讓，所述銷和支架不會(huì)受損。而且，可輕易地將因某種原因而受損的銷抽出并進(jìn)行更換。
就這種設(shè)計(jì)而言，其中，每個(gè)銷的靠近所述腔的開口端最好具有第二直徑較大部分，所述彈性件在所述支架與該第二直徑較大部分之間起作用。這樣就提供一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，它可以在所述彈性裝置，可以是壓縮彈簧，被推入支架上的一個(gè)孔中之前，將其套在每一個(gè)銷上。
所述銷最好具有大致為圓形的截面。
這種圓形銷可以避免由銳邊或平邊銷所導(dǎo)致的諸多問題，例如，銳邊或平邊銷可能會(huì)嵌入螺栓頭、殘余毛邊或裂縫中。而且，大致為圓形的截面更容易適應(yīng)螺母和螺栓頭的多種形狀。
所述腔在垂直于所述銷的收縮方向的平面上的截面最好為多邊形，該多邊形的邊各自大致平行于與接近相應(yīng)的邊的銷的最外面的線相切的一個(gè)平面。所述多邊形優(yōu)選為六邊形，該六邊形最好是規(guī)則的。實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，該六邊形的內(nèi)部很適合上述銷楔入原理。此外，由于上述楔入原理，所述內(nèi)壁之間較大的角不會(huì)限制轉(zhuǎn)矩傳遞。
為了將所述銷更緊密地保持在所述腔中，最好在該腔的內(nèi)壁上設(shè)置平行于所述銷延伸的槽，每個(gè)槽的形狀是曲面形的，以便與相鄰的圓形銷的曲面一致。
中央銷可以是一個(gè)截面積比其它銷大的隔離銷。該隔離銷的截面形狀最好與所述多邊形腔的形狀相同。這種隔離銷可以支承其它的銷，并減少所述腔中銷的總需要量，從而降低該套筒的成本。
附圖簡(jiǎn)介在所述附圖中

圖1是本發(fā)明自成型套筒的一種實(shí)施方案的透視圖，其中，一個(gè)隔離銷及其周圍的成束的銷處于伸展?fàn)顟B(tài)；圖2是本發(fā)明的自成型套筒的分解透視圖，展現(xiàn)出支架、銷、隔離銷和壓縮彈簧；圖3是所述套筒的銷及隔離銷的上端的俯視圖；圖4是將成束的銷組裝到所述支架中的側(cè)視圖；圖5是單獨(dú)表示另一種實(shí)施方案的一個(gè)銷的側(cè)視圖；圖6是一種優(yōu)選實(shí)施方案隔離銷的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明另一種優(yōu)選自成型套筒的類似于圖1的視圖；圖8是單獨(dú)表示圖7所示外殼的端視圖；圖9是沿圖8中線9-9的剖視圖；和圖10是圖7中由環(huán)10圈出部分的放大視圖。
實(shí)施例本發(fā)明涉及一種自成形套筒。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中的套筒具有多個(gè)緊密地平行碼放的銷，這些銷可滑動(dòng)地裝在平面支架上，并被封裝在一個(gè)具有一個(gè)開口端的外殼中。當(dāng)這種套筒被套在諸如蝶形螺母、螺栓頭、六角螺母等的緊固件上時(shí)，成組的可滑動(dòng)銷被推入外殼中，以便與緊固件的外形一致。銷的軸向移動(dòng)，使整個(gè)銷束的形狀與緊固件的特定外形非常一致。當(dāng)所述套筒與一個(gè)扳手連接時(shí)，扳手上的任何轉(zhuǎn)矩均會(huì)通過成束的銷轉(zhuǎn)換成作用在緊固件上的轉(zhuǎn)矩。
圖1是本發(fā)明自成形套筒10的一種實(shí)施方案的透視圖。套筒10由一個(gè)外殼12組成，它有一個(gè)開口端，在其開口端有多個(gè)平行地碼放或成束的銷16。在所碼放的銷16的中央最好有一個(gè)隔離銷18，隔離銷18被用于減少銷的總數(shù)量，并有助于將筒套10對(duì)中地套在緊固件上。當(dāng)所有的銷被偏壓至伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)，隔離銷18比其余的銷要短一些。
圖2是圖1所示本發(fā)明套筒10的分解透視圖。為清楚起見，對(duì)該圖進(jìn)行了簡(jiǎn)化，僅示出了很少幾個(gè)銷16。如上所述，本發(fā)明包括多個(gè)平行成束的銷16，而且，如圖2所示，每個(gè)銷16均可滑動(dòng)地位于一個(gè)多邊形支架20上。支架20通過弧形轂21的接合而被插入設(shè)在外殼12里面的槽、通道或切口56中。外殼12里的切口56最好為圓弧形的，以便于制造。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，每個(gè)銷16包括一個(gè)諸如圖中所示的螺旋彈簧22的偏壓件。由螺旋彈簧保持著銷16的伸展?fàn)顟B(tài)，迫使每個(gè)銷的頂端24與支架20分離。當(dāng)銷16處于完全伸展的狀態(tài)時(shí)，彈簧22最好有預(yù)加載。
類似地，隔離銷18插入位于支架20中央的相應(yīng)孔26中。將一個(gè)螺旋彈簧28縱向安裝在隔離銷18上，并偏壓其頂端30，使其離開支架20。不過，隔離銷18并非必不可少。相反，在另一種實(shí)施方案中，可以用額外的銷16填充套筒16的中央空間。
圖4提供了銷16與支架20之間相互作用的更好的視圖。如該側(cè)視圖所示，每個(gè)銷16包括一個(gè)軸32，螺旋彈簧裝在該軸上。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，軸32和一個(gè)突出的肩34，螺旋彈簧摩擦配裝在該肩上。這樣，當(dāng)銷與較大的組件分開時(shí)，可以保持螺旋彈簧22連接于銷16上。
在另一種實(shí)施方案中，可以用由諸如橡膠或海綿制成的高彈性套管取代螺旋彈簧。該彈性套管纏繞在銷上，并像彈簧一樣受壓。在又一種實(shí)施方案中，可將一個(gè)彈性墊安裝在緊貼銷下端處，以便當(dāng)銷縮回外殼中時(shí)使其受壓，因此，該墊的彈力迫使銷縮回其初始的伸展?fàn)顟B(tài)。
在每個(gè)軸32的下端36有一個(gè)擴(kuò)大的頂端38。由該擴(kuò)大的頂端38在它與支架20上的相應(yīng)的孔之間形成靜配合。其好處是，該擴(kuò)大的頂端38可防止螺旋彈簧22的彈力使銷16脫離支架20。另一方面，如果需要，通過推或拉，使其擴(kuò)大的頂端38通過開孔端40，可以實(shí)現(xiàn)銷16與支架20的組裝與分離。
在接近銷16的上端處，其外表面可選擇有紋理的表面，以改善對(duì)緊固件的固定，如圖2所示。有紋理的表面58可以為滾花、槽、或肋之類的形式。
在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，支架20由可變形的材料制成。在所示出的例示性實(shí)施方案中，支架20是由諸如聚亞胺酯的彈性材料制成。這種材料具有一定的彈性，以改善銷16與支架20的相互作用，使擴(kuò)大的頂端38通過孔40進(jìn)行銷16的組裝和拆卸，以及支架與外殼12里的切口之間的配合。其它較硬的塑料，如聚酯，也具有作為支架20的足夠彈性。在另一種實(shí)施方案中，可以使用一種薄的彈性金屬架?？?0具有向內(nèi)的凸指或其它非圓形狀，以提供彈性允許擴(kuò)大的頂端38通過。
當(dāng)套筒10被壓在緊固件上時(shí)，一組銷16被壓向支架20，并進(jìn)入外殼12的后部。這一動(dòng)作如圖4所示地壓縮彈簧22。一旦將套筒從固緊件上取出，螺旋彈簧22使該成組的銷16恢復(fù)其原有的伸展?fàn)顟B(tài)，其中，其相應(yīng)的擴(kuò)大的頂端38止動(dòng)于支架20上。理想的是，螺旋彈簧在其原始的伸展?fàn)顟B(tài)下保持受載。
圖5是本發(fā)明另一種實(shí)施方案的銷42的側(cè)視圖。在該實(shí)施方案中，下端44包括一系列的槽46和脊48。槽46和脊48有助于將銷42固定在支架20上。而且，這種結(jié)構(gòu)很適合自動(dòng)滾軋成形工藝。
圖6是優(yōu)選實(shí)施方案隔離銷18的側(cè)視圖。在其下端50有一個(gè)擴(kuò)大的頂端52，它被設(shè)計(jì)用來插入支架20的孔26中，以形成靜配合或摩擦配合。相應(yīng)地，這種摩擦作用于防止隔離銷18與支架20的意外脫開或分離。對(duì)于隔離銷18來說，可選擇將下端50設(shè)計(jì)成經(jīng)通孔60突入外殼12的后面，通常為與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)扳手柄的連接點(diǎn)。輕壓所述突出下端50，可使套筒10與其所接合的緊固件分離。
使用本發(fā)明的隔離銷18，可減少每個(gè)套筒10所需銷16的總量，從而降低生產(chǎn)及組裝成本。而且，隔離銷18還有助于導(dǎo)引使用者將套筒10快速正確地套在緊固件上。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，隔離銷18是由聚亞胺酯或類似的彈性材料制成，以便具有韌性。
圖3是成品套筒10的平面視圖。外殼12里的銷16是成束的或平行排放的。
最明顯的是，該示例性實(shí)施方案的銷16的截面形狀是圓形的。這種設(shè)計(jì)具有很多優(yōu)點(diǎn)。
通過實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，這種圓形截面可以更加可預(yù)見地夾持任何緊固件，并減少在傳統(tǒng)緊固件的端頭上開縫的可能性。當(dāng)然，銷16的截面形狀不一定是圓的，但在銷16上最好沒有平邊或銳角。由于缺少棱角，降低了銷斷裂的可能性，只因?yàn)閳A形銷根本沒有引起斷開的棱角。
另外，與具有多邊形狀的傳統(tǒng)銷相比，圓形軸的慣性矩具有更好的抗彎曲性。當(dāng)需要大的轉(zhuǎn)矩以擰下生銹的緊固件、破損的緊固件、鎖定螺母時(shí)，較大的抗彎曲性是有益的。
如圖2和3所示，外殼12的內(nèi)部由許多平壁54構(gòu)成，在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，由該平壁構(gòu)成一個(gè)六邊形。重要的是，由于銷16具有圓形截面，平壁54可將其排成六邊形，這有助于形成與傳統(tǒng)六角形緊固件的配合。
當(dāng)然，平壁54也可以被成形為其它多邊形狀，包括五邊形、八邊形等。類似地，隔離銷30的頂端可被制成與平壁54截面相同的形狀。
本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案大致如圖7中的70所示。它大體上與上述實(shí)施方案相同，所不同的是外殼76的內(nèi)壁74為裙?fàn)罨ㄟ呅?。更具體地講，制成了如圖7、8和9所示的彎曲的(筒狀)長槽或表面80。該表面成形于六角形的表面之間，并最好在每一轉(zhuǎn)角處形成槽82。如圖8和10所示，在制造成型所述六邊形內(nèi)部工藝同時(shí)，可形成表面84曲面，以便于制造。
所述槽或弧形表面80中的每一個(gè)接納一個(gè)銷16，特別是，如圖2所示地接納其擴(kuò)大的頭部24。這樣可以緊密接觸其內(nèi)壁74。它將銷16與壁74緊密地平行聚束在一起。因此，銷16通過其大直徑接合銷末端24將轉(zhuǎn)矩傳遞給固定件，所述末端直接與壁74的弧形部分80接合。有利的是，通過這種轉(zhuǎn)矩傳遞不會(huì)沿銷16的長度產(chǎn)生彎曲和斷裂力。當(dāng)用本發(fā)明的工具對(duì)固定件施加轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述槽能保證銷16的外圈不會(huì)沿壁74滑動(dòng)。由緊固件作用在所述銷上的徑向向外的楔緊力使得銷的外圈落入槽80中。
在圖8中，方形孔60可插入一個(gè)常見的棘輪扳手。
如圖9所示，槽80可向下部分地延伸到內(nèi)壁74中，或者朝向方孔60完全伸入壁74的整個(gè)長度。
在另一種實(shí)施方案中，內(nèi)壁74表面或平面84在切口56底部略向內(nèi)延伸，以形成圖8所示的擱臺(tái)86。擱臺(tái)86不會(huì)與銷16發(fā)生干涉，但可以為支架20提供進(jìn)一步的支持，以防止架20被下壓進(jìn)入切口56。如圖8所示，槽80延伸到切口56下面。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.一種自成型套筒，包括一個(gè)具有一個(gè)在一端(14)開口的腔的外殼(12)，一在所述腔中緊密排放的長形銷(16)陣列，每個(gè)銷的一端止于靠近該腔的開口端處；每個(gè)銷均可克服彈性件(22)的作用而單獨(dú)縮回所述腔中；其特征在于，將一個(gè)由具有多個(gè)通孔(40)的彈性材料制成的支架(20)支承在外殼(12)里，而且每個(gè)銷(16)在其遠(yuǎn)離所述腔的開口端的一端具有直徑較大部分(38)，其中，通過將其直徑較大部分插入并保持在所述支架的相應(yīng)孔中而將各銷保持在外殼里。
2.如權(quán)利要求1中所述的套筒，其特征在于，每個(gè)銷(46)的靠近所述腔的開口端的一端有第二直徑較大的部分，彈性件(22)作用于支架(20)與該第二直徑較大部分之間。
3.一種自成型套筒，包括一個(gè)有在其一端(14)開口的腔的外殼(12)，一在所述腔中緊密排放的具有大致為圓形的截面的長形銷(16)陣列，每個(gè)銷的一端止于靠近該腔的開口端處；每個(gè)銷均可克服彈性件(22)的作用而單獨(dú)縮回腔中，該腔在垂直于銷(16)縮回方向的平面上為規(guī)則的六邊形截面，其中，在該腔的內(nèi)壁上設(shè)有平行于銷(16)延伸的槽(80)，每個(gè)槽的形狀是弧形的，以便與相鄰圓柱形銷的曲面一致；其特征在于，每一個(gè)槽(80)通過內(nèi)壁上的一個(gè)平面(84)與相鄰槽隔開。
4.一種自成型套筒，包括一個(gè)有在其一端(14)開口的腔的外殼(12)，一在該腔中緊密排放的長形銷(16)陣列，每個(gè)銷的一端止于所述腔的開口端附近；每個(gè)銷均可克服彈性件(22)的作用而單獨(dú)縮回腔中；其特征在于，中央銷是一個(gè)截面積比其它銷(16)截面積大的隔離銷(30)。
5.如權(quán)利要求4中所述的套筒，其特征在于，隔離銷(30)在垂直于銷(16)的縮回方向的平面上的截面形狀大致與所述腔在同一平面上的形狀相同。
根據(jù)第19條的聲明新的權(quán)利要求1和4的優(yōu)點(diǎn)在所提交的申請(qǐng)中顯而易見，但在所引用的任何文獻(xiàn)中均無記載。
目前的權(quán)利要求3所提出的裝置的特征勝過GB-A-2240058中所示套筒。該文件的第2頁第2段中寫道“可將腔3內(nèi)部模制成恰好與多個(gè)元件所形成的外形相適配”。在第2頁的第4段，提出了一種筒形元件。由目前的權(quán)利要求3及圖10所示的裝置與一種其腔被“模制成恰好適配”銷的外形的裝置相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。就本發(fā)明而言，因?yàn)榫o固件的楔入作用產(chǎn)生很大的徑向向外的力，可將銷有效壓入淺槽里，從而將向外的徑向力傳給套筒壁。而GB-A-2240058則要求較深的槽，這些槽的形成更為困難，而且還會(huì)刮傷緊固件，每個(gè)深槽之間的銳邊也易于斷裂。
權(quán)利要求
1.一種自成型套筒，其特征在于，它包括一個(gè)有在其一端(14)開口的腔的外殼(12)，一組長銷(16)，在該腔內(nèi)緊密排放，每個(gè)銷的一端止于靠近所述腔的開口端；每個(gè)銷均可以克服彈性件(22)的作用單獨(dú)縮回所述腔中。
2.如權(quán)利要求1中所述的套筒，其特征在于，將具有多個(gè)通孔(40)的彈性材料制成的支架(20)支承在外殼(12)里，而且每個(gè)銷(16)在其遠(yuǎn)離所述腔的開口端有一較大直徑部分(38)，其中，通過將其較大直徑部分插入支架上相應(yīng)的孔中并由該孔固定而將每個(gè)銷保持在外殼中。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的套筒，其特征在于，每個(gè)銷(46)接近所述腔的開口端有第二較大直徑部分，所述彈性件(22)作用于所述支架(20)與該第二較大直徑部分之間。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)中所述的套筒，其特征在于，所述銷(16)具有大致為圓形的截面。
5.如權(quán)利要求4中所述的套筒，其特征在于，所述腔在垂直于銷(16)縮回的方向的平面上的截面為多邊形，該多邊形的邊各自大體上平行于與相應(yīng)的邊接近的銷的最外面的線相切的平面。
6.如權(quán)利要求4中所述的套筒，其特征在于，所述多邊形截面為六邊形截面。
7.如權(quán)利要求5中所述的套筒，其特征在于，所述六邊形截面為規(guī)則的六形邊形截面。
8.如權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)中所述的套筒，其特征在于，在所述腔的內(nèi)壁上設(shè)有平行于銷(16)分布的槽(80)，每個(gè)槽的形狀為曲面狀，以便與相鄰圓形銷的曲面一致。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)中所述的套筒，其特征在于，其中央銷(30)為一個(gè)截面積比其它銷(16)的截面積大的隔離銷。
10.如權(quán)利要求9中所述的套筒，從屬于權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)，其特征在于，隔離銷(30)具有與多邊形腔相同形狀的規(guī)則的多邊形截面。
全文摘要
一種具有多個(gè)約束在外殼(20)中的伸縮銷(16)的自成型套筒。成束的銷可以縱向移動(dòng),由彈力偏壓使其與可滑動(dòng)地保持所述銷的支架(20)分離。隔離銷(30)放置在該套筒中央,也通過彈力偏壓使其離開所述支架。當(dāng)加壓將該套筒套在緊固零件、螺母或螺栓頭上時(shí),成組的銷被向內(nèi)推向所述支架并進(jìn)入外殼,以使所述銷的形狀與緊固件的外形一致。各銷的截面均為圓形,而裝有成束的銷的外殼的內(nèi)壁為六邊形,且沒有任何直角。這些銷呈六邊形排列。
文檔編號(hào)B25B13/10GK1200061SQ9619769
公開日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1996年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者喬爾·史蒂文·馬克斯 申請(qǐng)人:沃克工具公司