專利名稱：改錐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械五金工具，特別是涉及裝拆螺釘?shù)母腻F。
從長期的操作實踐經(jīng)驗考察現(xiàn)有工業(yè)或民用的各種扁舌形或十字形端頭的改錐，存在以下主要缺點一、附


圖1、2所示是現(xiàn)有普通改錐的操作力分析圖，改錐工作舌部的端頭呈雙面楔形，向端頭方向縮小尺寸，當(dāng)插入螺釘頭的方形直角槽口(或十字形槽口)擰動時，兩個受力點K在槽的上口棱部，由于是斜面接觸，附
圖1所示的扭矩M形成的法向反作用力N產(chǎn)生使改錐向上退離的軸向反推分力Y。當(dāng)施于手柄的垂直壓力不足或角度稍有偏斜時，此上推排斥力相對增大，使改錐很易退出槽口而不能完成操作。此外，尤其是經(jīng)過多次使用的螺釘，槽的上口棱部因磨損而形成斜角時，則更易滑脫，而且反過來又會加速改錐舌部的磨損。在用過的舊螺釘和改錐上幾乎都可發(fā)現(xiàn)這種痕跡并成為報廢的重要原因。
二、通常，在緊固螺釘?shù)淖詈箅A段和拆卸螺釘?shù)淖畛蹼A段，須用較大的扭矩，而在空載旋動的階段，只需很小的扭矩。但現(xiàn)有改錐為手工操作所配設(shè)的圓柱形柄部，由于被其形狀和構(gòu)造所限，尤其是在因油污滑手的情況下，要獲得較大扭矩就需用超常的握力和扭力。如操作者施加的扭力不足時，螺釘易于松動，或不能松開已緊固的螺釘。這種現(xiàn)象在承受反復(fù)或震動載荷的連接件上，在長期靜止易生銹的建筑設(shè)施上和頻繁拆裝的機件上都很常見。
三、在擰入較短小的螺釘時，如螺孔的導(dǎo)引部的倒角過小或螺釘?shù)膶?dǎo)向部位過短，僅憑目測和手感很難準(zhǔn)確地使之垂直擰入；在裝配某些空間狹小和部位過深的螺釘時，雖導(dǎo)向部分合理也難以下手帶扣；而拆卸時拆下的螺釘又容易掉落，撿拾費事，甚至造成事故。這些弊病在拆裝和維修復(fù)雜電器、儀表及高空架設(shè)的設(shè)備時經(jīng)常發(fā)生，尚無適當(dāng)?shù)募夹g(shù)方案解決這個問題。目前有用磁性改錐的，但它不能用于有色金屬螺釘，并會使鐵質(zhì)螺釘發(fā)生磁化而改變其原來的物理屬性。
本實用新型的目的就是為解決上述現(xiàn)有改錐長期存在的缺點，提供能克服上述缺點，便于使用，可增大扭矩，工作可靠，而且能延長螺釘使用壽命的改錐。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的而提出的第一項技術(shù)措施是根據(jù)力學(xué)原理改變改錐舌端部的結(jié)構(gòu)形狀，使
圖1中改錐舌端部與螺釘頭槽口的接觸部位從
圖1的K點移到圖3的K′點，并且使接觸點上的軸向分力由向上改為向下，即，由
圖1、2中的Y變?yōu)閳D3、4的Y′。這樣就使操作時的軸向排斥力變成具有互相拉緊趨勢的結(jié)合力；同時，由于接觸點從槽口的上棱移到槽口底部的內(nèi)棱，不但克服了工作時舌端部易于滑出槽口的弊病，而且，底部內(nèi)棱能承受更高的局部壓力而不致產(chǎn)生塑性變形，因此，施加較大的扭矩也不會使棱部損壞而影響使用。
改變改錐舌端部結(jié)構(gòu)形狀的基本方案是使端頭與螺釘槽口接觸部位處的端面與寬側(cè)面所成的角度為銳角，如圖3或圖4所示。這樣就能使改錐的頂端與螺釘槽口的底部內(nèi)棱相接觸，在工作面之間形成正前角γ′(圖4)，而在傳遞扭矩時，作用在端頭的軸向分力Y′向下，防止改錐向上滑脫。
為了不使改錐端頭的強度和剛度減低，可以在端頭四條邊棱端部附近的寬側(cè)面上修削出月牙形凹槽S(見圖3)，只使端頭的四角在工作時形成正前角γ′。由于一般螺釘槽口的寬度均大于改錐端部的厚度，兩者之間有足夠的間隙，端部中央即使稍厚一些，也不會與槽口的上棱接觸。
上述凹槽S的形狀不僅限于月牙形，也可以是棱錐形、園柱形或其它適當(dāng)?shù)男螤睢?br> 通常，改錐端 頭上端面與寬側(cè)面之間所成的銳角以不小于75°為宜。最好此銳角為80°。
如果將改錐端頭的四個頂角進行局部熱處理(如滲碳、滲氮)，使其表面硬化，這樣不但可以提高改錐的使用壽命，而且，高硬度呈銳角的頂端在強大的壓力下使得槽口底棱的金屬產(chǎn)生了彈性變形，頂端稍稍嵌入螺釘頭的金屬內(nèi)，就更不容易滑脫了。
以上所陳述的主要針對扁舌形端頭的改錐。顯然，對于十字形端頭的改錐，上述全部技術(shù)措施也是完全適用的。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的的第二項技術(shù)措施是在改錐桿和手把上附設(shè)可隨時啟用的加力裝置，當(dāng)需要時可方便地增大改錐的工作扭矩，使它既保持原有普通改錐的功能，不妨礙輕載操作的輕便性，又能具有超出常規(guī)的工作扭矩。
上述加力裝置可以是如
圖11所示的，把圖5中改錐桿與手把結(jié)合部位12處的外形做成多角形，例如六角形。這樣，必要時可以配用扳手來增大扭矩。此時，改錐桿與手把結(jié)合部位12在軸向不全是錐形，而是有一段直線的棱柱形。也可以如
圖12所示，在該處開設(shè)多個(例如6個)插孔，需要時插入撥桿來增大扭矩。采用上述結(jié)構(gòu)時，此結(jié)合部位或整個手把當(dāng)然要采用強度和硬度較高的材料(例如高強度塑料)。為了進一步提高這一部位的強度和剛性，也可以在此部位另外固定連接一鋼質(zhì)套。此外，還可以在此外套上做出多個類似元寶螺母上的元寶翅，利用它來擰動改錐以增加扭矩。
上述加力裝置還可以是一種杠桿機構(gòu)，這種杠桿機構(gòu)有兩根撥桿，使用時可以張開，不使用時可以收擾藏在改錐手把里。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的的第三項技術(shù)措施是在改錐桿部設(shè)置如圖5下部所示的夾持螺釘頭的彈性夾鉗裝置，這種裝置具有彈性地套緊在改錐桿7上、可以用手指推動使它沿桿7上下滑動、用來夾持螺釘和使其定向的、用彈性好的鋼材制作的彈性夾鉗9，以及套在彈性夾鉗9上也可以用手指推動使它上下滑動的鎖緊外套10。夾鉗9的下部開有兩條以上的縱向縫隙，當(dāng)用手指向下推動套在夾鉗9上的鎖緊外套10時，利用這兩件相配的斜面之間的收縮力迫使夾鉗9的下口閉合，夾住螺釘頭。當(dāng)用手指向上拉鎖緊外套10時，夾鉗9的下部便因自身的彈性而松開螺釘頭。這樣的結(jié)構(gòu)就能方便地夾住螺釘，伸入空間狹小的部位，在擰入螺釘時，便于定位認扣，擰出時螺釘不會掉落。
夾住改錐桿7的夾鉗9和鎖緊外套10的結(jié)構(gòu)，可以是做成兩半用螺釘或鉚釘連接的，其橫斷面可以是V形，(如圖8－10)、橢園形或月牙形等等。它也可以做成軸向有通長的縫隙、因而有一定彈性的整體式的套管。
有了這種彈性夾鉗裝置，不但可用它來夾持螺釘進出空間狹小或很深的工作空間，而且螺釘與改錐處在同一軸線上，易于定向和入扣。
上述三項技術(shù)措施，既可同時在本實用新型改錐上綜合采用，也可單項為獨具用途的新型改錐所分別采用。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型有代表性的實施例。
附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中改錐的舌端部工作時受力情形的立體視圖；圖2是
圖1的P向局部視圖；圖3是本實用新型第一項技術(shù)措施的實施例的立體視圖；圖4是圖3中的Q向局部視圖；圖5中表示采用了本實用新型的第二項技術(shù)措施和第三項技術(shù)措施的實施例的正視圖，在此圖的上部表示了加力裝置的一個實施例的示意圖；在此圖的下部是彈性夾鉗一個實施例的裝配圖。
圖6是圖5上部加力裝置的縱剖視圖；圖7是圖6中的B－B剖面圖；圖8是圖5中的C－C剖面圖；圖9是圖5中的D－D剖面圖；
圖10是圖5中的E－E剖面圖；
圖11是圖5中的F－F剖面圖的一個例子；
圖12是圖5中的F－F剖面圖的另一個例子；
圖1和圖2清楚表示了普通改錐舌部工作受力點成負前角γ接觸易于滑出槽口的弊病。采用本實用新型第一項技術(shù)措施后的改錐的舌端部形狀如圖3所示，在其正反方向擰動時，與螺釘槽口接觸的原四個受力點處予以局部修削，獲得甚淺的月牙凹形槽S。由于螺釘槽口寬度均大于改錐舌部的厚度，可獲得足夠的退讓間隙，因此凹形下端的尖角受力，受力點從槽口上棱移至底面內(nèi)棱K′處。從圖3、4可知，兩個工作面接觸的正前角γ形成向下偏斜的法向作用力N′，產(chǎn)生了與普通改錐工作時方向相反的軸向分力Y′。由此可知，當(dāng)施加扭矩越大時，此分力Y′使螺釘槽口勾住改錐越緊而不易滑出，其效果恰與現(xiàn)用改錐的分力Y相反。如考慮到正常情況下都應(yīng)在手柄上保持一定的正向操作壓力，則其作用當(dāng)更為可靠。
為加強這一力學(xué)效應(yīng)，保持改錐舌部四個頂端的銳角并使之耐磨，該部位可予表面硬化(滲碳、滲氮等)并局部熱處理，將表面硬度提高到Rc55－60左右以延長工作壽命并同時不降低軸桿本體的強度與韌性。一般而言，適宜的頂角硬度對螺釘槽口僅有彈性嵌入，作用力消失后即可復(fù)原，即便留下細微刻痕亦無害于螺釘?shù)男阅堋?br> 本實用新型第一項技術(shù)措施的要點在于改變改錐舌部與螺釘槽口的接觸點位置和作用扭矩所產(chǎn)生的軸向分力的方向，根據(jù)這種發(fā)明構(gòu)思，可使舌頂部形成銳角或獲得接觸正前角的結(jié)構(gòu)形狀的，除了可以將舌端部做成如圖4的倒楔形和如圖3所示修削出減輕應(yīng)力集中的月牙形弧狀槽之外，尚可修削成棱錐形槽、圓柱形槽等等。
上述新型的改錐舌端部結(jié)構(gòu)也同樣適用于十字形和星形頭改錐，并且適用于大部份規(guī)格的改錐，僅對尺寸過小不需很大扭矩者除外。
圖6中示出設(shè)于改錐硬塑手柄上的表示第二項技術(shù)措施的加力裝置。軸桿7的中段經(jīng)墩粗鍛壓并加工成局部的扁平板狀，兩個對稱的活動撥桿2借短銷5與軸桿鉸接；張力鋼絲彈簧3由銷釘4定位，兩端借刻槽抵住撥桿；當(dāng)收攏撥桿時彈簧3被壓縮蓄能，而解除約束時自動張開。即，當(dāng)改錐不需加力時，如圖7的剖面B－B所示，小彈簧8可自動將限位銷6上的厚臺階楔入兩個撥桿尾部的定位平面之間而保留收攏狀態(tài)，此時與普通改錐的形狀及使用方式并無區(qū)別。而當(dāng)需要增大扭矩時，只要按下手柄下方限位銷6的凸出部分(剖面B－B)，厚臺階即被推出，兩個撥桿尾部的另一定位平面隨之互相靠攏并夾住限位銷6的薄臺階，撥桿借彈力便自行張開90°夾角(在圖5上部以假想線表示)。此時操作者可在握住手柄后部的同時用拇指與食指驅(qū)動撥桿增大扭力，其方式如同擰動元寶螺釘相似，作用力矩即可成倍增加。操作完畢后只須將撥桿用手收入手柄內(nèi)即可恢復(fù)原狀。
第二項技術(shù)措施的上述加力裝置的工藝細節(jié)，應(yīng)注意保證各個傳力零件的剛性、表面硬度和必要的配合精度。至于硬塑手柄則不傳遞加力作用，但其制配工藝應(yīng)按成本合理原則作出選擇。
本實用新型所提出的第二項技術(shù)措施，還包括能夠?qū)崿F(xiàn)這一意圖的其它機構(gòu)和簡化形式，例如
圖11和
圖12中所示F－F的假想剖面圖即是兩種簡化型的實例。14或15是焊接或固定在軸桿7上的附件，14類似于六角螺帽的形狀，15是有六個孔的圓形插座。當(dāng)不設(shè)上述撥桿加力裝置時，亦可采用
圖11或
圖12的簡化結(jié)構(gòu)成為另一種的加力裝置，此時可配用普通開口扳手或插銷撥桿間接助力以達到增大扭矩的目的。另，又如在手把下部固接元寶翅的方式亦屬可行。
上述第二項技術(shù)措施的加力裝置，除了可用于包括扁舌形、十字形工作頭部的改錐外，還可以用于垂直柄形的內(nèi)六角和外六角扳手。
第三項技術(shù)措施的實施例如圖5的下部所示，它是在改錐軸桿7上增設(shè)彈性夾鉗9和喇叭形的鎖緊外套10。夾鉗9用高強度彈簧鋼板制成，可以由兩個相同的半片鉚合，在本實施例中其內(nèi)表面為方形，上端(剖面C－C處)夾住桿7，并可用手上下推動；下端自剖面D－D處以下呈開口縫隙狀，因而具有可閉合的彈性；其工作部分如
圖10的E－E剖面所示，制成角狀夾鉗，借以夾住或放松螺釘?shù)念^部。
在擰入或旋出螺釘時，先將夾鉗9在開口狀態(tài)下置于工作位置上，然后用手指將鎖緊外套10推向下方，借助斜面之間的收縮力可使夾鉗9卡住螺釘頭部，并保持改錐舌部插入螺釘槽口的相對位置。對于不易導(dǎo)引入扣的螺釘而言，由于改錐比螺釘長許多倍，有助于用目測和手感來調(diào)整對工作物的垂直度以利于導(dǎo)引。對于操作空間狹小或過深而不便手指探入的工位而言，預(yù)先的夾持和定位約束能使螺釘與改錐暫成同軸線的一體，可方便地伸入該處帶扣擰緊，而旋 出時則可事先夾住螺釘不使掉落。由于彈性夾緊力比螺紋自身的緊固力小得多，操作中不會干擾螺釘?shù)闹黧w工作運動。
當(dāng)不需要使用彈性夾鉗時，可將鎖緊外套10退回，連同夾鉗9一起上滑到軸桿7的上端，然后再相對向下推動10予以鎖緊，即可遠離軸桿下端并相對固定于該處，并不影響正常使用。
上述彈性夾鉗的長度，可根據(jù)改錐用途而有很大的變化。其結(jié)構(gòu)尤適于附設(shè)在電工和儀表維修裝配所用的加長改錐上。
尚應(yīng)說明本實用新型的第二項技術(shù)措施加力裝置亦適用于穿心軸改錐，但用于絕緣改錐時應(yīng)加防護措施；第一項和第三項技術(shù)措施適用于穿心軸及絕緣改錐，而不適用于兼作撬棒和鏨鑿的改錐，因彈性夾鉗妨礙獲得杠桿支點，而實現(xiàn)第一項技術(shù)措施后的舌部應(yīng)受到保護，不宜作尖楔使用。
還應(yīng)指出，第一項和第三項技術(shù)措施的所有實施方案，不僅適用于手動改錐，也適用于機動改錐。
很明顯，本專業(yè)的技術(shù)人員不難從本實用新型的上述各種技術(shù)措施派生出其它種種改型的實施方案來，但其發(fā)明構(gòu)思已完全包括在本實用新型之內(nèi)。
綜上所述，本實用新型所提出的改善改錐工作性能的根本性的技術(shù)措施，完全解決了現(xiàn)有改錐在使用時所存在的上述三方面的缺點，它具有使用方便，工作可靠，不會與螺釘滑脫，易于使螺釘定向入扣和增大改錐扭矩的各種優(yōu)點，并且還能改善螺釘在受到大扭矩時的受力狀態(tài)，延長螺釘?shù)氖褂脡勖?br> 權(quán)利要求1.工業(yè)或民用的、端頭為扁舌形或十字形的改錐，它具有改錐桿和把手，其特征在于改錐頭與螺釘槽口接觸部位處，其端面與寬側(cè)面所成的角度為銳角。
2.如權(quán)利要求1所述的改錐，其特征在于所述的銳角不小于75°。
3.如權(quán)利要求1所述的改錐，其特征在于，所述改錐端頭部份做成倒楔形，以形成所述的銳角。
4.如權(quán)利要求1所述的改錐，其特征在于，在改錐端頭四條邊棱端部附近的寬側(cè)面上修削出凹槽S以形成所述的銳角。
5.如權(quán)利要求4所述的改錐，其特征在于，凹槽S修削成月牙形。
6.如權(quán)利要求1至4任一項所述的改錐，其特征在于，改錐端頭的四個頂角進行局部熱處理(如滲碳、滲氮)，使其表面硬化。
7.如權(quán)利要求1所述的改錐，其特征在于，在改錐桿和手把上附設(shè)有可隨時啟用的、可增大改錐工作扭矩的加力裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是把改錐桿與手把的結(jié)合部位(12)的外形做成多角形或有多個元寶翅。
9.如權(quán)利要求7所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是在改錐桿與手把的結(jié)合部位(12)開設(shè)多個可插入拔桿的插孔。
10.如權(quán)利要求7所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是具有兩根使用時張開，不使用時收攏藏在手把內(nèi)的撥桿的杠桿機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的改錐，其特征在于，在改錐桿部設(shè)置由彈性夾鉗(9)和鎖緊外套(10)組成的夾持螺釘頭的彈性夾鉗裝置。
12.工業(yè)或民用的、端頭為扁舌形或十字形的改錐，它具有改錐桿和手把，其特征在于，在改錐的手把上附設(shè)有可隨時啟用的、增大改錐工作扭矩的加力裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是把改錐桿與手把的結(jié)合部位(12)的外形做成多角形或有多個元寶翅。
14.如權(quán)利要求12所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是在改錐桿與手把的結(jié)合部位(12)開設(shè)多個可插入撥桿的插孔。
15.如權(quán)利要求12所述的改錐，其特征在于，所述的加力裝置是具有兩根使用時張開，不使用時收攏藏在手把內(nèi)的撥桿的杠桿機構(gòu)。
16.工業(yè)或民用的、端頭為扁舌形或十字形的改錐，它具有改錐桿和手把，其特征在于，在改錐桿部設(shè)置有由彈性夾鉗(9)和鎖緊外套(10)組成的夾持螺釘頭的彈性夾鉗裝置。
專利摘要本實用新型提供了由三項技術(shù)措施改進的改錐，第一項是改進端頭的結(jié)構(gòu)形狀，使改錐端頭與螺釘槽口接觸部位處其端面與寬側(cè)面所成的角度為銳角，第二項是增加了可隨時啟用的、可增大改錐工作扭矩的加力裝置；第三項是在改錐桿部設(shè)置能夾持螺釘頭的彈性夾持裝置。采用這三項技術(shù)措施后的各種改錐，具有使用方便，工作可靠，不會與螺釘滑脫，易于使螺釘定向入扣，以及增大改錐工作扭矩的各種優(yōu)點。
文檔編號B25B23/02GK2086648SQ9022375
公開日1991年10月16日 申請日期1990年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月21日
發(fā)明者中杰英 申請人:中杰英