CN1058926C - 自成型套筒 - Google Patents

Abstract

一种具有多个约束在外壳(20)中的伸缩销(16)的自成型套筒。成束的销可以纵向移动，由弹力偏压使其与可滑动地保持所述销的支架(20)分离。隔离销(30)放置在该套筒中央，也通过弹力偏压使其离开所述支架。当加压将该套筒套在紧固零件、螺母或螺栓头上时，成组的销被向内推向所述支架并进入外壳，以使所述销的形状与紧固件的外形一致。各销的截面均为圆形，而装有成束的销的外壳的内壁为六边形，且没有任何直角。这些销呈六边形排列。

Description

自成型套筒

技术领域

本发明涉及一种套筒工具。更确切地说，本发明涉及可调节成不同尺寸和形状的螺母和螺栓头的形状的自成形套筒。

背景技术

现今的很多机器是用螺栓、螺母、蝶形螺母、螺钉和类似紧固零件组装的。为了使用上述紧固零件，通常要使用成套的扳手和套筒。遗憾的是，有大量各种类型的这种紧固件。即使就标准六角头螺栓而言，也有多种英制和公制规格。对于一个技工来说，为了充分准备使用如此庞大数量的螺栓工作，他必须拥有多种不同尺寸的套筒，有时还要拥有不同形状的套筒。为了与扳手或电动工具组合使用，必须设定合适尺寸的套筒头，并在不同尺寸的套筒头之间转换，使得这项工作繁重而且不方便。

发明内容

按照本发明，提供了一种自成形套筒，它包括一个具有一个在一端有开口的腔的外壳，在所述腔中紧密地排列成形的长形销阵列，各销的一端止于靠近所述腔的开口端；每个销均可克服弹性件的作用而单独缩回所述腔中。

在操作时，将非圆形端头的紧固件压入套筒端面，以便将一些成组的销压入外壳中。紧固件周围其余的销不回缩。由这些伸展的销环绕紧固件，并使该紧固件楔入外壳中。

本发明提供了一种可用于多种紧固件上的紧固夹具。具体地讲，所述销通过使紧固件楔入所述外壳内而作为一个整体起作用。所述销彼此之间不会滑动，因为所述销在外壳内的紧密排列使这些销没活动的余地。

为了便于生产所述套筒，最好将一种由具有多个通孔的弹性材料制成的支架支承在该外壳里面，而且每一个销在远离所述腔的开口端具有直径较大的部分，其中，通过将各销的较大直径部分***支架上的相应孔中并由各孔固定而保持在外壳里。所述支架最好由弹性材料制成，以使每个销的较大一端可插在支架上，并可滑动地固定在支架上。而且，如果取出被卡紧的紧固件，会强制销退出所述支架，但由于弹性支架的退让，所述销和支架不会受损。而且，可轻易地将因某种原因而受损的销抽出并进行更换。

就这种设计而言，其中，每个销的靠近所述腔的开口端最好具有第二直径较大部分，所述弹性件在所述支架与该第二直径较大部分之间起作用。这样就提供一种简单结构，它可以在可以是压缩弹簧的所述弹性装置被推入支架上的一个孔中之前，将其套在每一个销上。

所述销最好具有大致为圆形的截面。

这种圆形销可以避免由锐边或平边销所导致的诸多问题，例如，锐边或平边销可能会嵌入螺栓头、残余毛边或裂缝中。而且，大致为圆形的截面更容易适应螺母和螺栓头的多种形状。

所述腔在垂直于所述销的收缩方向的平面上的截面最好为多边形，该多边形的边各自大致平行于与接近相应的边的销的最外面的线相切的一个平面。所述多边形优选为六边形，该六边形最好是规则的。实际观察发现，该六边形的内部很适合上述销楔入原理。此外，由于上述楔入原理，所述内壁之间较大的角不会限制转矩传递。

为了将所述销更紧密地保持在所述腔中，最好在该腔的内壁上设置平行于所述销延伸的槽，每个槽的形状是曲面形的，以便与相邻的圆形销的曲面一致。

中央销可以是一个截面积比其它销大的隔离销。该隔离销的截面形状最好与所述多边形腔的形状相同。这种隔离销可以支承其它的销，并减少所述腔中销的总需要量，从而降低该套筒的成本。

附图简介

在所述附图中：

图1是本发明自成型套筒的一种实施方案的透视图，其中，一个隔离销及其周围的成束的销处于伸展状态；

图2是本发明的自成型套筒的分解透视图，展现出支架、销、隔离销和压缩弹簧；

图3是所述套筒的销及隔离销的上端的俯视图；

图4是将成束的销组装到所述支架中的侧视图；

图5是单独表示另一种实施方案的一个销的侧视图；

图6是一种优选实施方案隔离销的侧视图；

图7是本发明另一种优选自成型套筒的类似于图1的视图；

图8是单独表示图7所示外壳的端视图；

图9是沿图8中线9-9的剖视图；和

图10是图7中由环10圈出部分的放大视图。

实施例

本发明涉及一种自成形套筒。在一种优选实施方案中的套筒具有多个紧密地平行码放的销，这些销可滑动地装在平面支架上，并被封装在一个具有一个开口端的外壳中。当这种套筒被套在诸如蝶形螺母、螺栓头、六角螺母等的紧固件上时，成组的可滑动销被推入外壳中，以便与紧固件的外形一致。销的轴向移动，使整个销束的形状与紧固件的特定外形非常一致。当所述套筒与一个扳手连接时，扳手上的任何转矩均会通过成束的销转换成作用在紧固件上的转矩。

图1是本发明自成形套筒10的一种实施方案的透视图。套筒10由一个外壳12组成，它有一个开口端，在其开口端有多个平行地码放或成束的销16。在所码放的销16的中央最好有一个隔离销18，隔离销18被用于减少销的总数量，并有助于将筒套10对中地套在紧固件上。当所有的销被偏压至伸展状态时，隔离销18比其余的销要短一些。

图2是图1所示本发明套筒10的分解透视图。为清楚起见，对该图进行了简化，仅示出了很少几个销16。如上所述，本发明包括多个平行成束的销16，而且，如图2所示，每个销16均可滑动地位于一个多边形支架20上。支架20通过弧形毂21的接合而被***设在外壳12里面的槽、通道或切口56中。外壳12里的切口56最好为圆弧形的，以便于制造。在该优选实施方案中，每个销16包括一个诸如图中所示的螺旋弹簧22的偏压件。由螺旋弹簧保持着销16的伸展状态，迫使每个销的顶端24与支架20分离。当销16处于完全伸展的状态时，弹簧22最好有预加载。

类似地，隔离销18***位于支架20中央的相应孔26中。将一个螺旋弹簧28纵向安装在隔离销18上，并偏压其顶端30，使其离开支架20。不过，隔离销18并非必不可少。相反，在另一种实施方案中，可以用额外的销16填充套筒16的中央空间。

图4提供了销16与支架20之间相互作用的更好的视图。如该侧视图所示，每个销16包括一个轴32，螺旋弹簧装在该轴上。在一种优选实施方案中，轴32和一个突出的肩34，螺旋弹簧摩擦配装在该肩上。这样，当销与较大的组件分开时，可以保持螺旋弹簧22连接于销16上。

在另一种实施方案中，可以用由诸如橡胶或海绵制成的高弹性套管取代螺旋弹簧。该弹性套管缠绕在销上，并像弹簧一样受压。在又一种实施方案中，可将一个弹性垫安装在紧贴销下端处，以便当销缩回外壳中时使其受压，因此，该垫的弹力迫使销缩回其初始的伸展状态。

在每个轴32的下端36有一个扩大的顶端38。由该扩大的顶端38在它与支架20上的相应的孔之间形成静配合。其好处是，该扩大的顶端38可防止螺旋弹簧22的弹力使销16脱离支架20。另一方面，如果需要，通过推或拉，使其扩大的顶端38通过开孔端40，可以实现销16与支架20的组装与分离。

在接近销16的上端处，其外表面可选择有纹理的表面，以改善对紧固件的固定，如图2所示。有纹理的表面58可以为滚花、槽、或肋之类的形式。

在一种优选实施方案中，支架20由可变形的材料制成。在所示出的例示性实施方案中，支架20是由诸如聚亚胺酯的弹性材料制成。这种材料具有一定的弹性，以改善销16与支架20的相互作用，使扩大的顶端38通过孔40进行销16的组装和拆卸，以及支架与外壳12里的切口之间的配合。其它较硬的塑料，如聚酯，也具有作为支架20的足够弹性。在另一种实施方案中，可以使用一种薄的弹性金属架。孔40具有向内的凸指或其它非圆形状，以提供弹性允许扩大的顶端38通过。

当套筒10被压在紧固件上时，一组销16被压向支架20，并进入外壳12的后部。这一动作如图4所示地压缩弹簧22。一旦将套筒从固紧件上取出，螺旋弹簧22使该成组的销16恢复其原有的伸展状态，其中，其相应的扩大的顶端38止动于支架20上。理想的是，螺旋弹簧在其原始的伸展状态下保持受载。

图5是本发明另一种实施方案的销42的侧视图。在该实施方案中，下端44包括一系列的槽46和脊48。槽46和脊48有助于将销42固定在支架20上。而且，这种结构很适合自动滚轧成形工艺。

图6是优选实施方案隔离销18的侧视图。在其下端50有一个扩大的顶端52，它被设计用来***支架20的孔26中，以形成静配合或摩擦配合。相应地，这种摩擦作用于防止隔离销18与支架20的意外脱开或分离。对于隔离销18来说，可选择将下端50设计成经通孔60突入外壳12的后面，通常为与一个标准扳手柄的连接点。轻压所述突出下端50，可使套筒10与其所接合的紧固件分离。

使用本发明的隔离销18，可减少每个套筒10所需销16的总量，从而降低生产及组装成本。而且，隔离销18还有助于导引使用者将套筒10快速正确地套在紧固件上。在该优选实施方案中，隔离销18是由聚亚胺酯或类似的弹性材料制成，以便具有韧性。

图3是成品套筒10的平面视图。外壳12里的销16是成束的或平行排放的。

最明显的是，该示例性实施方案的销16的截面形状是圆形的。这种设计具有很多优点。

通过实际观察发现，这种圆形截面可以更加可预见地夹持任何紧固件，并减少在传统紧固件的端头上开缝的可能性。当然，销16的截面形状不一定是圆的，但在销16上最好没有平边或锐角。由于缺少棱角，降低了销断裂的可能性，只因为圆形销根本没有引起断开的棱角。

另外，与具有多边形状的传统销相比，圆形轴的惯性矩具有更好的抗弯曲性。当需要大的转矩以拧下生锈的紧固件、破损的紧固件、锁定螺母时，较大的抗弯曲性是有益的。

如图2和3所示，外壳12的内部由许多平壁54构成，在一种优选实施方案中，由该平壁构成一个六边形。重要的是，由于销16具有圆形截面，平壁54可将其排成六边形，这有助于形成与传统六角形紧固件的配合。

当然，平壁54也可以被成形为其它多边形状，包括五边形、八边形等。类似地，隔离销30的顶端可被制成与平壁54截面相同的形状。

本发明的一种优选实施方案大致如图7中的70所示。它大体上与上述实施方案相同，所不同的是外壳76的内壁74为裙状花边形。更具体地讲，制成了如图7、8和9所示的弯曲的(筒状)长槽或表面80。该表面成形于六角形的表面之间，并最好在每一转角处形成槽82。如图8和10所示，在制造成型所述六边形内部工艺同时，可形成表面84曲面，以便于制造。

所述槽或弧形表面80中的每一个接纳一个销16，特别是，如图2所示地接纳其扩大的头部24。这样可以紧密接触其内壁74。它将销16与壁74紧密地平行聚束在一起。因此，销16通过其大直径接合销末端24将转矩传递给固定件，所述末端直接与壁74的弧形部分80接合。有利的是，通过这种转矩传递不会沿销16的长度产生弯曲和断裂力。当用本发明的工具对固定件施加转矩时，所述槽能保证销16的外圈不会沿壁74滑动。由紧固件作用在所述销上的径向向外的楔紧力使得销的外圈落入槽80中。

在图8中，方形孔60可***一个常见的棘轮扳手。

如图9所示，槽80可向下部分地延伸到内壁74中，或者朝向方孔60完全伸入壁74的整个长度。

在另一种实施方案中，内壁74表面或平面84在切口56底部略向内延伸，以形成图8所示的搁台86。搁台86不会与销16发生干涉，但可以为支架20提供进一步的支持，以防止架20被下压进入切口56。如图8所示，槽80延伸到切口56下面。

Claims (7)

1.一种自成型套筒，它包括一个有在其一端(14)开口的腔体的外壳(12)；在该腔体内紧密排放一组长销(16)阵列、各销的一端止于所述腔体开口端附近，每个销都可以克服弹性件(22)的作用单独地缩入上述腔体中，其特征在于：

具有多个通孔(40)的弹性材料制成的支架(20)支承在外壳(12)里，每个销(16)远离所述腔的开口端的一端具有较大直径部分(38)，其中，通过将其较大直径部分保持在支架上相应的孔中并由该孔固定而将各销保持在外壳中，并将该孔安排成在把销的大径部分压入支架孔中时能弹性扩张。

2.一种如权利要求1中所述的自成型套筒，其特征在于：腔体的内壁为六角形截面。

3.如权利要求2中所述的自成型套筒，其特征在于：腔体的内壁设置有平行于销(16)方向延伸的沟槽(80)，它们大体为圆形截面，各沟槽轮廓为曲面以与相邻的圆筒形销曲面相适应，各沟槽(80)由内壁的平面(84)与邻近的沟槽隔开。

4.如上述各权利要求中任一项中所述的自成型套筒，其特征在于：所述弹性元件包括螺旋压缩弹簧。

5.如上述各权利要求中任一项中所述的自成型套筒，其特征在于：隔离销配装在内壁的中心。

6.如上述各权利要求中任一项中所述的自成型套筒，其特征在于：内壁上有用于容纳支架的切口。

7.如上述各权利要求中任一项中所述的自成型套筒，其特征在于：各销的较大直径部分基本为圆柱形状。

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