專利名稱：可分離的聯(lián)軸節(jié)及相應(yīng)的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位于尤其屬于螺桿或螺母的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工具的陰、陽(yáng)部件之間的可分離的聯(lián)軸節(jié)。
現(xiàn)有的聯(lián)軸節(jié)往往利用結(jié)合在一起的陰陽(yáng)方塊，例如由ISO 1174標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方塊。陽(yáng)方塊通常與驅(qū)動(dòng)工具的頭部相連，并能嵌入一套筒的陰方塊內(nèi)。該套筒的在其另一端具有適于擰緊或擰松螺桿或螺帽的、用于驅(qū)動(dòng)的形狀。這個(gè)套筒可以是與驅(qū)動(dòng)方塊的尺寸相關(guān)的一系列套筒之一。在不同情況下，陽(yáng)方塊可以嵌入諸如加長(zhǎng)部或萬(wàn)向節(jié)等其它機(jī)件的陰方塊內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)方塊的標(biāo)準(zhǔn)化尺寸對(duì)應(yīng)于6.35毫米(1/4)、9.52毫米(3/8)和12.70毫米(1/2)等寬度的邊。對(duì)于一給定的對(duì)應(yīng)于上述工具的已知體積的方塊，僅能獲得由陽(yáng)方塊的機(jī)械強(qiáng)度所限定的力偶。這一點(diǎn)大大限制了可用的套筒的大小范圍，更何況對(duì)于帶螺紋的部件，擰松所需力偶要比擰緊時(shí)所需的力偶大得多，其變化范圍很大，尤其隨腐蝕程度的不同而定。
因此，如果需要一個(gè)大于陽(yáng)方塊的機(jī)械能力的力偶，就需要更換工具，使用尺寸更大的方塊。這就意味著需配備好幾件工具、好幾個(gè)套筒箱，并導(dǎo)致這套工具使用起來(lái)更重、更占體積、更昂貴。
對(duì)于給定的工具和鋼的確定剛度，為了增大力偶，已提出了各種不同的方案。其中，常常涉及到使用由六邊形派生而來(lái)的形狀(FR-A-1560 270和2 682 727，US-A-4 512 220，4 361 412和4 930378，EP-A-0 458 771)，這又帶來(lái)了與標(biāo)準(zhǔn)化陽(yáng)方塊不兼容的不便。
再者，這些已知的形狀并不總是適合以令人滿意的方式配置由彈簧推動(dòng)的鎖珠(對(duì)陽(yáng)形而言)、或接納這種鎖珠的空腔(對(duì)陰形而言)。
本發(fā)明的目的就在于提供一種與標(biāo)準(zhǔn)化陽(yáng)方塊相容的聯(lián)軸節(jié)，并且，在給定體積的限制下，可獲得一比方塊明顯更大的力偶，并可有效地配置與方塊兼容的鎖珠裝置。
為此，本發(fā)明的主題是一種前述類型的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，兩部件中的至少一個(gè)在其橫截面上具有帶凹槽的輪廓，并依次包括-沿徑向靠?jī)?nèi)的四段直線，其整體適于限定一標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動(dòng)方塊；以及-在所述方塊的角上，有四個(gè)相對(duì)于方塊周邊沿徑向向外突出的槽形，其側(cè)邊大約為徑向；-四段直線邊的兩端與槽形的側(cè)邊通過(guò)圓弧相連。
根據(jù)本發(fā)明，聯(lián)軸節(jié)具有下列一個(gè)或多個(gè)特征-在相應(yīng)部件的整個(gè)有效高度上，帶槽的外形大致是恒定的；-在至少一個(gè)與陽(yáng)部件的直線邊相對(duì)應(yīng)的平面上，陰部件帶有用以容納鎖緊件的凹口，該鎖緊件由彈簧推動(dòng)，后者位于所述標(biāo)準(zhǔn)化方塊或耦合陽(yáng)部件的側(cè)平面上；-陰部件輪廓的每一圓弧都通過(guò)半徑顯然更大的第二段圓弧與相鄰的直線段相連，該第二段圓弧與第一段圓弧及直線段相切相連；-陰部件輪廓的每一圓弧都通過(guò)第二段直線與鄰近的直線段相連，該第二段直線與所述圓弧相切相連，并通過(guò)一棱邊與第一段直線相連，二者形成一定角度；-凹槽在其側(cè)面由直線狀邊緣或大約徑向的圓弧所限定，后者通過(guò)連接圓弧與輪廓的鄰近部分相切相連；-凹槽的側(cè)邊相對(duì)于輪廓中心而言，總體方向基本呈徑向；-槽形在其外部由圓弧所限定，后者屬于圓心在相應(yīng)槽形中心對(duì)稱軸上的圓的一部分；-各直線段的垂直平分線通過(guò)輪廓中心；-陰部件的每一直線邊在其中間部分的部分或全部長(zhǎng)度上帶有一缺口；-槽形輪廓就兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言是對(duì)稱的；-槽形輪廓就兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言是不對(duì)稱的。
本發(fā)明還有一個(gè)目的，就是提供一種手動(dòng)或機(jī)動(dòng)的螺栓或螺母的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工具，其第一部分具有如前所述的帶槽的輪廓，適于接受一驅(qū)動(dòng)力偶，它至少還有一個(gè)第二部分，用于將第一部分的驅(qū)動(dòng)力偶傳遞到螺栓或螺母上，不考慮功能上的間隙，這部分也呈帶槽的驅(qū)動(dòng)輪廓，并與第一部分的輪廓相耦合。
根據(jù)這種工具的其它特征-帶槽的陰輪廓具有恒定的截面，而帶槽的陽(yáng)輪廓的截面不斷增大到陰輪廓的截面，然后又縮小，以雙線性方式或球形方式；-陰部件帶有一擴(kuò)大的入口，而陽(yáng)部件帶有一突出部，其后部大致為截錐形，其前部大致為錐度更大的截錐，并由陽(yáng)輪廓的槽間凹陷在其長(zhǎng)度的一部分上形成凹槽，該前部適于部分嵌入陰輪廓的由直線所限定的那一部分內(nèi)；-陰、陽(yáng)兩個(gè)帶槽的輪廓相互間有相近的硬度，尤其約在40至50HRC之間。
下面將參照附圖描述一些本發(fā)明的實(shí)施例，其中-

圖1是本發(fā)明聯(lián)軸節(jié)的橫截面圖；-圖2是該聯(lián)軸節(jié)的兩個(gè)部件及它們所要作用的螺栓的側(cè)視圖；-圖3是相應(yīng)端頭的端視圖；-圖4是同一聯(lián)軸節(jié)之套筒的端視圖；-圖5是陽(yáng)輪廓的一個(gè)實(shí)施變型的局部視圖；-圖6是陰輪廓的相應(yīng)變型的局部視圖；-圖7是陰輪廓的又一變型的局部視圖；-圖8是一方便陽(yáng)輪廓插入陰輪廓的布置；-圖9是圖8中陰輪廓的另一實(shí)現(xiàn)變型；-圖10是具有本發(fā)明陽(yáng)輪廓的角度加長(zhǎng)件的局部側(cè)視圖；-圖11是圖10沿箭頭XI方向的端視圖；-圖12和圖13分別是與圖10和圖11類似的另一種變型的視圖。
圖1以橫截面方式示出了圖2、圖3中的驅(qū)動(dòng)陽(yáng)端頭1的輪廓、以及在圖2和4中的套筒3的驅(qū)動(dòng)部分2的不考慮功能間隙的耦合輪廓。端頭的近端在使用時(shí)與圖中未示出的某驅(qū)動(dòng)工具如棘爪、加長(zhǎng)部或其他附件的頭部相連，套筒3在其與部分2相對(duì)的一端有工作部4，后者具有某種已知的(如六邊形、“TORX”等)陰輪廓，以便套住諸如螺栓、螺母、絲錐等待旋動(dòng)的有螺紋的耦合部件10(圖2)。圖中所示的輪廓在其整個(gè)有效高度上是恒定的。部件1和3有相近的相對(duì)較高的硬度，典型地約在40到50HRC之間。
陰、陽(yáng)部件的輪廓總體上呈十字形狀，并有相對(duì)于輪廓中心O相互成90°的四個(gè)一樣的凹槽5，還有四段中間的直線6。每條線段6的垂直平分線7通過(guò)中心O。凹槽5在外部由圓弧8限定，四段圓弧均屬于圓心在O的同一圓9，這些弧的側(cè)面則由兩段大致徑向的直線段11所限定。對(duì)于陰輪廓，凹入的圓弧12與弧8和線段11相切相連，凸出的圓弧13則與相鄰的線段11和6相切相連。
陰輪廓的四條線段6的布置，在留有功能所需間隙的情況下，限定了以虛線示出的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)方塊14。而且，陰部件的每一側(cè)平面在沿線段6的全長(zhǎng)度上和預(yù)定的高度上，帶有容納鎖珠16的凹口15，鎖珠16由一彈簧推動(dòng)，突出于陽(yáng)部件的側(cè)平面上。凹口15的高度位置適于接納標(biāo)準(zhǔn)化陽(yáng)方塊14的鎖珠。另一種情況是，鎖珠16可以由一端部為球形的撞桿所取代(圖中未示出)。
若將陽(yáng)輪廓與方塊14作一比較，可以看出，前者具有明顯更大的相對(duì)于中心O的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，允許獲得明顯更大的力偶。而且，凹槽5的形狀允許其承受這樣的加大的力偶，而大致呈徑向的線段11使得作用于該工具上的力偶無(wú)明顯損失地傳遞給陰部件，即從陽(yáng)輪廓的直線段11處傳遞到陰輪廓的同一部位。
作為不同的變型實(shí)施例，線段11的延長(zhǎng)線可從O點(diǎn)的這一側(cè)或那一側(cè)通過(guò)。此時(shí)，力偶的傳遞就產(chǎn)生了一離心或向心的分力。
在另一不同的變型中，弧8的圓心可以是相應(yīng)槽形對(duì)稱軸上的其它點(diǎn)，比點(diǎn)O更近(點(diǎn)O1)或更遠(yuǎn)(點(diǎn)O2)。
另一不同的變型中，如圖1中混合線所示，陰輪廓的每條直線6的中部可形成缺口6A。這個(gè)缺口實(shí)際上可延伸在線段6的整個(gè)長(zhǎng)度上，但是，如果使用鎖珠，就應(yīng)內(nèi)切于如圖所示的凹口15。
在圖5和圖6所示的變型中，陽(yáng)輪廓(圖5)作了改動(dòng)，即，直線段11由外凸的圓弧11A所取代。至于陰輪廓(圖6)則在兩方面作了改動(dòng)一是，直線段11由外凸的圓弧11B所取代，后者的半徑比弧11A的半徑為大；二是，在直線段6和鄰近的圓弧13之間加入了一條外凸的大半徑R的圓弧13A，并與前二者相切相連。
這些改動(dòng)的作用在于，一方面，是將有力偶作用時(shí)兩部件的接觸點(diǎn)定位于凹槽的外端附近，這樣有助于力偶傳遞；另一方面，可以改善力偶從標(biāo)準(zhǔn)化方塊14向陰輪廓的傳遞，就如文獻(xiàn)FR-A-2 560 099所解釋的那樣。
圖7的變型僅在一點(diǎn)上與圖6不同，即，以短直線段13B取代弧13A，前者與圓弧13相切相連，并與線段6形成一角度α，以棱13c相連。這一變型進(jìn)一步改善了力偶從標(biāo)準(zhǔn)化陽(yáng)方塊14向陰輪廓的傳遞。
作為變型，槽5和/或線段6對(duì)于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言可以是不對(duì)稱的，例如結(jié)合了上述兩種變型的特點(diǎn)。
圖8示出了兩部件的鄰接端，該兩部件分別具有本發(fā)明的陽(yáng)輪廓及其耦合陰輪廓，特別地，可以是圖2中的陽(yáng)端頭1和套筒3。
在套筒的近端削出了一斜面14，它與套筒軸之間的角X為例如60°。
至于端頭1，在其末端帶有由相連的兩個(gè)截錐構(gòu)成的端部15。一個(gè)截錐為近端的16，相對(duì)于端頭軸的角度y約為70°，另一個(gè)為端部的截錐17，截錐頂角開(kāi)度Z更小，約為90°。
相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方塊的兩平面間的距離，即圖1中相對(duì)兩直線段6間的距離，在截錐17的最小直徑和最大直徑之間。因此，輪廓上的四個(gè)凹口部分壓入截錐17，大約達(dá)到其中部。
上述布置可以使使用者十分方便地將陽(yáng)部件導(dǎo)入陰部件。
作為變型(圖9)，斜面14可以縮短，從套筒3近端側(cè)面開(kāi)始，后接一開(kāi)度更小的斜面18。
圖10和圖11示出了本發(fā)明在一稱為角度加長(zhǎng)件上的應(yīng)用。在其插入陰部件，并由彈簧所推動(dòng)的鎖珠或撞桿軸向銷定之后，它可允許圍繞通過(guò)鎖定件中心軸的直徑留有一定的角度偏差。
這樣，加長(zhǎng)件突出套筒19的遠(yuǎn)端具有如前所述的陽(yáng)輪廓，其尺寸從套筒19到對(duì)應(yīng)于陰部件最大面積的截面20逐漸位似地增大，而后又漸次縮小，直到終止于加長(zhǎng)件遠(yuǎn)端21的側(cè)面。
在圖10和11的實(shí)施例中，尺寸的增減是線性的。與此相反，圖12和13的實(shí)施例中，這種變化是非線性的，使得加長(zhǎng)件的端部大體上呈截球形狀。
圖10到13中還簡(jiǎn)要圖示了陽(yáng)輪廓在兩槽之間的鎖珠16的可見(jiàn)部分。
權(quán)利要求
1.一種位于尤其屬于螺桿或螺母旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)工具的陽(yáng)部件(1)和陰部件(3)之間的可分離的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，兩個(gè)部件中的至少一個(gè)的橫截面呈帶槽輪廓，并依次包括-四段沿徑向靠?jī)?nèi)的直線段(6)，其全體限定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動(dòng)方塊(14)；和-四個(gè)位于所述方塊角部、相對(duì)于方塊周邊沿徑向向外突出的槽形，其兩邊(11；11A)大致為徑向；-直線段(6)的兩端與槽形兩邊(11；11A)通過(guò)圓弧(13)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，帶槽的輪廓形狀在對(duì)應(yīng)部件的整個(gè)有效高度上基本是恒定的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，陰部件(3)在其至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于線段(6)的側(cè)平面上，有一接納鎖緊構(gòu)件(16)的凹口(15)，鎖緊構(gòu)件在耦合陽(yáng)部件或所述標(biāo)準(zhǔn)化方塊(14)的側(cè)平面上，由彈簧推動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，陰輪廓上每一段圓弧(13)都通過(guò)另一段半徑(R)明顯更大的圓弧(13A)與鄰近的直線段(6)相連，弧(13A)與弧(13)及線段(6)分別相切相連。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，陰輪廓上每一段圓弧(13)都通過(guò)另一直線段(13B)與鄰近的直線段(6)相連，線段(13B)與圓弧(13)相切相連，與線段(6)則形成一角度(α)在棱(13C)處相連。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，槽形(5)在側(cè)面由兩條邊限定，該兩邊是大致徑向的直線段(11)或圓弧(11A；11B)，通過(guò)一些連接弧(12，13)與輪廓上的鄰近部分相切相連。
7.如權(quán)利要求6所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，槽形(5)的邊(11，11A；11B)相對(duì)于輪廓中心(O)總體上大致呈徑向。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，槽形(5)在外側(cè)由圓弧(8)限定，后者屬于圓心(O，O1，O2)位于相應(yīng)槽的對(duì)稱軸上的圓(9)的一部分。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，直線段(6)的垂直平分線通過(guò)輪廓中心(O)。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，陰部件(3)的直線段(6)在其中部帶有延伸于其部分或全部長(zhǎng)度上的缺口(6A)。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，帶槽形的輪廓就兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言是對(duì)稱的。
12.如權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的聯(lián)軸節(jié)，其特征在于，帶槽形的輪廓就兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言是不對(duì)稱的。
13.一種手動(dòng)或機(jī)動(dòng)的螺栓或螺母旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工具，包括一適于接受驅(qū)動(dòng)力偶、具有如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的帶槽形輪廓的第一部件(1)，及另外至少一個(gè)將驅(qū)動(dòng)力偶由部件(1)傳遞到螺栓或螺母(10)的第二部件(2)，第二部件除去功能所需的間隙，具有與部件(1)輪廓耦合的帶槽的驅(qū)動(dòng)輪廓。
14.如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)工具，其特征在于，帶槽形的陰輪廓有一恒定的截面，而帶槽形的陽(yáng)輪廓的截面不斷增大至陰輪廓截面的大小，而后又漸次縮小，變化以雙線性或球型的方式進(jìn)行。
15.如權(quán)利要求13或14所述的驅(qū)動(dòng)工具，其特征在于，陰部件(3)有一擴(kuò)大的入口(14；14，18)，同時(shí)陽(yáng)部件(1)帶有一突出部(15)，其后部(16)大致為截錐形，其前部(17)大致為一開(kāi)度更小的截錐，并在長(zhǎng)度的一部分上由陽(yáng)輪廓上槽間凹陷形成凹槽，該前部(17)適于部分地嵌入陰輪廓的由線段(6)限定的部分內(nèi)。
16.如權(quán)利要求13至15中任何一項(xiàng)所述的工具，其特征在于，帶槽形的陰陽(yáng)兩輪廓具有相近的硬度，尤其約在40到50HRC之間。
全文摘要
聯(lián)軸節(jié)的兩個(gè)部件(1,3)中的至少一個(gè)具有帶四個(gè)槽形(5)的斷面輪廓,槽形的側(cè)邊(11)大致為徑向。四個(gè)徑向內(nèi)直線段(6)將各槽形連接起來(lái),并限定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的驅(qū)動(dòng)方塊。此聯(lián)軸節(jié)可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)套筒及旋緊/旋松的輔助工具。
文檔編號(hào)F16D1/10GK1179200SQ9619265
公開(kāi)日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月14日
發(fā)明者達(dá)尼埃爾·博索內(nèi)特 申請(qǐng)人:法科姆公司