一种紧固件及与其配合的安装旋具的制作方法

1.本实用新型涉及一种紧固件及与其配合的安装旋具，属于紧固件技术领域。


背景技术：

2.近年来，随着安装力矩要求的提高，在紧固件安装时，紧固件上的扳拧结构经常出现“打滑”现象,即紧固件还未达到安装扭矩时，紧固件上的扳拧槽已经发生变形，不能满足紧固件的安装要求，在安装现场产生的紧固件的失效多有发生。常见的紧固件采用一字槽或十字槽结构，这种结构扳拧省力，但承压面小，更容易出现打滑现象，难于在需要高扭矩的场合使用。为此又有了六角梅花槽、五角梅花槽等结构形式，这种结构显然增加了扳拧时的承压面，但由于梅花槽的承压角度导致扳拧力在切线方向分量减少，也对扳拧力提出了更高要求；例如民机用高锁螺栓产品，如内六角槽型紧固件，在现场间隙装配时，失效率到30％左右，造成大量经济损失。
3.在航天航空场合对紧固件的操作则要求更严格，既要求有足够强度的紧固力即需要足够大的旋紧扭矩，而打滑现象是不允许发生的；又要求操作相对省力便于操作。这对紧固件的结构提出了新的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作省力，能应用于高扭矩场合，失效率低且更加安全的紧固件及与其配合的安装旋具。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种紧固件，包括头部及螺接部，所述头部上和/或螺接部上设有扳拧槽，所述扳拧槽的轮廓包括多个叶型线，多个所述叶型线首尾相连沿圆周方向均匀分布，所述叶型线包括第一弧线及第二弧线，所述第一弧线及第二弧线分别为外凸设置。
6.本实用新型的有益效果是：外凸设置是指弧线朝向远离扳拧槽的中心方向突出；多个叶型线首尾相连沿圆周方向上规则的分布，扳拧槽结构简单，加工方便，加工成本低，大幅提升了紧固件的安装扭矩，满足紧固件对大扭矩安装的要求，同时更加安全可靠，可应用在高扭矩容易造成打滑的场合，降低安装失效率。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步的，所述第一弧线的长度大于所述第二弧线的长度。
9.采用上述进一步方案的有益效果是，第一弧线比第二弧线长，叶型线的轮廓在两个弧线交点的一边长于另一边，能增加与安装旋具的接触面积，增加扳拧槽的抗扭强度；另外，当顺时针旋转时，第二弧线作为扳拧承压面对于扳手转动在切线方向分量增大，既有利于承受旋转扭力，也保证了总体承压面积。尤其相对于梅花形结构更省力。
10.进一步的，所述第一弧线的曲率小于所述第二弧线的曲率。
11.采用上述进一步方案的有益效果是，第一弧线长且弯曲程度小，第二弧线短且弯曲程度大，叶型线呈现斜棘齿结构，为扳拧槽提供更高的安装扭矩，第一弧线能起到约束安
装旋具的作用，第二弧线曲率大，不仅增加了与安装旋具的接触面积，防止打滑，而且作用于第二弧线的转动力在切线方向分量大，操作更省力，尤其适合于在航空航天领域中应用。
12.进一步的，所述叶型线的第一弧线与与其相邻的所述叶型线的第二弧线之间通过第三弧线过渡连接，所述第三弧线为内凸设置。
13.采用上述进一步方案的有益效果是，内凸设置指弧线朝向扳拧槽的中心方向突出；第一弧线与第二弧线之间通过内凸圆弧连接形成光滑内凸结构，第三弧线的内凹与第二弧线的外凸配合形成了第二弧线凹陷、第三弧线上扬或上突，不仅能避免在高扭矩出现打滑现象，而且能增加了扳拧槽与安装旋具之间的接触面积，进一步增加了扳拧槽的抗扭强度。
14.进一步的，所述第一弧线与第二弧线上分别设有第一切线及第二切线，所述第一弧线与第二弧线的连接点与所述扳拧槽的中心的连线与所述第一切线之间的夹角为θ2；所述第一弧线与第二弧线的连接点与所述扳拧槽的中心的连线与所述第二切线之间的夹角为θ3，所述θ2的角度大于所述θ3的角度。
15.采用上述进一步方案的有益效果是，针对不同的使用环境对安装扭矩的不同要求，可调整θ2及θ3的角度，调整叶型线的倾斜角度；确保扳拧槽可承受的适宜扭矩强度，减轻螺栓的重量及加工难度，在航空航天等对重量敏感的连接领域，其尤为重要。
16.进一步的，所述θ2为25
°
～45
°
；所述θ3为12
°
～35
°
。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，根据不同连接部位的不同使用需求，选择合理的角度值，在航空航天、核电等高振动、高抗疲劳的使用环境中，其可以保证最佳的扭矩及产品整体的力学性能。
18.进一步的，所述叶型线设有三个、五个、六个或八个。
19.采用上述进一步方案的有益效果是，可根据不同紧固件的使用需求，选择合适数量的叶型线。
20.进一步的，所述螺接部上的扳拧槽的槽轮廓线的直径等于或小于所述头部的扳拧槽的槽轮廓线的直径。
21.采用上述进一步方案的有益效果是，可根据紧固件的头部及螺接部尺寸设置与其尺寸对应匹配的扳拧槽，以保证紧固件的强度及稳定性。
22.进一步的，所述扳拧槽内还设有工艺锥孔。
23.采用上述进一步方案的有益效果是，便于扳拧槽的加工。
24.本实用新型还涉及一种安装旋具，包括旋具头，所述旋具头与如上所述的紧固件的扳拧槽相适配。
25.本实用新型的有益效果是：旋具头与扳拧槽相适配，将旋具头插入到紧固件头部或螺接部上的扳拧槽内，通过外力旋动安装旋具从而带动紧固件的安装及拆卸，当然也可以利用风扳机来实现紧固件安装及拆卸，安装拆卸更加高效，进一步降低作业强度，紧固件的安装扭矩大幅提升，能满足了航空航天用紧固件对大扭矩安装的要求。
26.进一步的，所述旋具头上设有旋具连接杆，所述旋具连接杆为扁平状结构，所述旋具连接杆上设有安装固定孔。
27.采用上述进一步方案的有益效果是，通过安装固定孔可实现旋具的安装及定位，扁平结构进一步确保旋具头的安装稳定性。
附图说明
28.图1为本实用新型紧固件的结构示意图；
29.图2为本实用新型第一种扳拧槽的结构示意图；
30.图3为本实用新型第二种扳拧槽的结构示意图；
31.图4为本实用新型第三种扳拧槽的结构示意图；
32.图5为本实用新型安装旋具的结构示意图；
33.图6为图5的右视结构示意图；
34.图7为本实用新型紧固件与旋具头配合的结构示意图；
35.图中，1、紧固件；11、头部；12、螺接部；2、扳拧槽；21、叶型线；22、第一弧线；23、第二弧线；24、第三弧线；3、锥孔；4、安装旋具；41、旋具头；42、旋具连接杆；43、安装固定孔。
具体实施方式
36.以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
37.如图1-图4所示，一种紧固件1，包括头部11及螺接部12，所述头部上和/或螺接部上设有扳拧槽2，所述扳拧槽2的轮廓包括多个叶型线21，多个所述叶型线21首尾相连沿圆周方向均匀分布，所述叶型线21包括第一弧线22及第二弧线23，所述第一弧线及第二弧线分别为外凸设置。外凸设置是指弧线朝向远离扳拧槽的中心方向突出。
38.所述第一弧线的长度大于所述第二弧线的长度。第一弧线比第二弧线长，叶型线的轮廓线在两弧线交点的一边长于另一边，能增加与安装旋具的接触面积，增加扳拧槽的抗扭强度；另外，如图2，当顺时针旋转时，第二弧线作为扳拧承压面对于扳手转动在切线方向分量增大，既有利于承受旋转扭力，也保证了总体承压面积。尤其相对于梅花形结构更省力。
39.所述第一弧线的曲率小于所述第二弧线的曲率。第一弧线长且弯曲程度小，第二弧线短且弯曲程度大，叶型线呈现斜棘齿结构，为扳拧槽提供更高的安装扭矩，第一弧线能起到约束安装旋具的作用，第二弧线曲率大，不仅增加了与安装旋具的接触面积，防止打滑，而且作用于第二弧线的转动力在切线方向分量大，操作更省力，尤其适合于在航空航天领域中应用。
40.所述叶型线的第一弧线与与其相邻的所述叶型线的第二弧线之间通过第三弧线24过渡连接，所述第三弧线为内凸设置。内凸设置指弧线朝向扳拧槽的中心方向突出；第一弧线与第二弧线之间通过内凸圆弧连接形成光滑内凸结构，增加了扳拧槽与安装旋具之间的接触面积，进一步增加了扳拧槽的抗扭强度。
41.所述第一弧线与第二弧线上分别设有第一切线及第二切线，所述第一弧线与第二弧线的连接点与所述扳拧槽的中心的连线与所述第一切线之间的夹角为θ2；所述第一弧线与第二弧线的连接点与所述扳拧槽的中心的连线与所述第二切线之间的夹角为θ3，所述θ2的角度大于所述θ3的角度。所述第一弧线与第二弧线的连接点与所述扳拧槽的中心的连线将所述切线夹角分成θ2及θ3。该切线与对应的弧形有交点，该交点与弧线的圆心的直线与该切线垂直。针对不同的使用环境对安装扭矩的不同要求，可调整θ2及θ3的角度，调整叶型线的倾斜角度。确保扳拧槽可承受的适宜扭矩强度，减轻螺栓的重量及加工难度，在航空航
天等对重量敏感的连接领域，其尤为重要。
42.所述θ2为25
°
～45
°
；所述θ3为12
°
～35
°
。根据不同连接部位的不同使用需求，选择合理的角度值，在航空航天、核电等高振动、高抗疲劳的使用环境中，其可以保证最佳的扭矩及产品整体的力学性能。
43.所述叶型线设有三个、五个、六个或八个。可根据不同紧固件的使用需求，选择合适数量的叶型线。所述螺接部上的扳拧槽的槽轮廓线的直径等于或小于所述头部的扳拧槽的槽轮廓线的直径。可根据紧固件的头部及螺接部尺寸设置与其尺寸对应匹配的扳拧槽，以保证紧固件的强度及稳定性。
44.所述扳拧槽内还设有工艺锥孔3。便于扳拧槽的加工。
45.如图2所示，所述扳拧槽包括五个叶型线；如图3所示，所述扳拧槽包括六个叶型线；如图4所示，所述扳拧槽包括八个叶型线。
46.如图5-图7所示，本实用新型还涉及一种安装旋具4，包括旋具头41，所述旋具头与如上所述的紧固件的扳拧槽相适配。
47.所述旋具头上设有旋具连接杆42，所述旋具连接杆为扁平状结构，所述旋具连接杆上设有安装固定孔43。通过安装固定孔可实现旋具的安装及定位，扁平结构进一步确保旋具头的安装稳定性。
48.扳拧槽可位于紧固件如螺栓/螺钉头部上端或位于螺接部或螺杆尾部；利用新型紧固件安装旋具给新型扳拧槽施加安装扭矩完成安装，从而解决传统扳拧槽施加高安装扭矩时，尤其在间隙配合安装环境，容易造成打滑等问题。通过新型扳拧槽型及安装旋具的设置，在应用高扭矩场合，解决安装打滑等问题，降低安装失效率。该发明通过新型扳拧槽型及安装旋具的设置，可利用风扳机来实现紧固件安装，安装更加高效，降低作业强度。
49.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。