УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЯ ПОВОРОТНОГО УСИЛИЯ К КРЕПЕЖНОЙ ДЕТАЛИ И СПОСОБ ЗАЦЕПЛЕНИЯ МНОЖЕСТВА ЧАСТЕЙ КРЕПЕЖНОЙ ДЕТАЛИ
DEVICE TO IMPART ROTARY FORCE TO FASTENER AND METHOD OF ENGAGEMENT OF FASTENER MULTIPLE ELEMENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к устройствам извлечения крепежных деталей, и в частности, к ударным устройствам для извлечения крепежных деталей из обрабатываемой детали или для введения крепежной детали в обрабатываемую деталь с помощью удара молотком по этим устройствам, чтобы принудительно ввести захватывающие выступы в головку крепежной детали и затем также закрепить, с возможностью его съема, ручной инструмент в устройстве, чтобы придать поворотное движение устройству, тем самым поворачивая крепежную деталь в нужном направлении.
Уровень техники
Устройства для извлечения крепежной детали хорошо известны и, как правило, предназначены для удаления сломанных резьбовых шпилек и для извлечения односторонних крепежных деталей с помощью устройств, имеющих такой ключ, как храповой механизм. Но некоторые устройства извлечения крепежных деталей известного уровня техники предназначены для восприятия удара от ударного инструмента, такого как молоток, чтобы вогнать «кусающие» края или выступы устройства извлечения в головку крепежной детали, позволяя устройству извлечения «захватить» головку крепежной детали и принудительно повернуть головку в заданном направлении поворотным ключом. Примеры конструкций для извлечения крепежной детали согласно известному уровню техники, которые могут воспринимать вбивающий удар от такого объекта, как молоток, представлены в патентах США №4875289 и 4026338. Ударные конструкции согласно известному уровню техники имеют выступы, число которых ограничено и которые зацепляют головку крепежной детали не в оптимальных ее частях и предназначены для того, чтобы «содействовать» первичному поворотному инструменту (полотно отвертки), чтобы повернуть крепежную деталь.
Проблема ударных конструкций для извлечения крепежной детали известного уровня техники заключается в том, что число краев или выступов слишком невелико, либо они входят достаточно глубоко в головку крепежной детали и, в конечном счете, «вырываются» из головки крепежной детали до того, как достаточное поворотное усилие будет создано для извлечения крепежной детали из обрабатываемой детали. Еще одна проблема конструкций известного уровня техники заключается в том, что выступы невозможно ввести достаточно глубоко в головку крепежной детали и при этом не повредить устройство сильным ударом молотка. Еще одна проблема конструкций известного уровня техники заключается в том, что деформированная или поврежденная головка крепежной детали может иметь части, которые невозможно зацепить соответствующими выступами устройства извлечения, в результате чего только некоторые выступы будут зацеплять головку крепежной детали, чтобы можно было бы обеспечить достаточное поворотное усилие для удаления крепежной детали из обрабатываемой детали или ввести ее в обрабатываемую деталь.
В данной области техники существует необходимость обеспечения ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, содержащего края и/или выступы, по количеству и конструкции достаточные для захвата и поворота головки крепежной детали. Кроме того, устройство должно быть выполнено с возможностью восприятия вбивающего удара без повреждения устройства. Устройство также должно быть в достаточной степени регулируемым, чтобы все выходящие из него выступы зацепляли соответствующие части головки крепежной детали, тем самым обеспечивая введение крепежной детали в обрабатываемую деталь или из нее.
Сущность изобретения
Задача данного изобретения заключается в обеспечении ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, в котором будут устранены многие недостатки известного уровня техники.
Основная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, которое извлекает крепежную деталь из обрабатываемой детали или вводит крепежную деталь в обрабатываемую деталь. Особенностью устройства является элемент зацепления крепежной детали, имеющий выступы, которые входят в периферийную часть головки крепежной детали и «захватывают» ее. Преимущество этого устройства заключается в том, что оно передает поворотное движение от ручного инструмента к головке крепежной детали.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства, воспринимающего удар молотка по нему. Особенность устройства заключается в наличии позиционирующего элемента, который по оси совмещен с элементом зацепления крепежной детали посредством утолщения, проходящего от позиционирующего элемента и плотно входящего в углубление в элементе зацепления крепежной детали, и который с возможностью съема входит в элемент зацепления. Преимущество этого устройства заключается в том, что позиционирующий элемент «защищает» элемент зацепления крепежной детали от деформирования или иного повреждения ударом молотка. Еще одно преимущество устройства заключается в том, что позиционирующий элемент передает вбивающее усилие молотка элементу зацепления крепежной детали, тем самым принудительно вводя выступы элемента зацепления крепежной детали в головку крепежной детали. Еще одно преимущество устройства заключается в том, что позиционирующий элемент выполнен с возможностью извлечения из элемента зацепления крепежной детали, чтобы ручной инструмент можно было вставить в углубление элемента зацепления крепежной детали и приложить к нему поворотное движение для поворота головки крепежной детали, чтобы ввести крепежную деталь в обрабатываемую деталь или извлечь ее из обрабатываемой детали.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативных конфигураций. Особенностью устройства является выбор элементов зацепления крепежной детали, имеющих разные конфигурации выступов, которые могут быть линейными или дугообразными. Преимущество устройства заключается в том, что поворотное движение, прилагаемое к головке крепежной детали элементом зацепления крепежной детали, можно усилить с помощью дугообразной конфигурации выступов.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства, которое защищает пальцы пользователя. Особенность устройства заключается в наличии удлинителя, который заодно соединен с нижней частью позиционирующего элемента и проходит вокруг верхней периферийной части элемента зацепления крепежной детали. Преимущество устройства заключается в том, что пальцы пользователя не будут зажаты между нижней стенкой позиционирующего элемента и верхней стенкой элемента зацепления крепежной детали.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативного элемента зацепления крепежной детали. Особенность устройства заключается в наличии нижней кольцевой плоской поверхности, имеющей выступы пирамидальной конфигурации, которые проходят от нее и взаимодействуют с периферийными выступами для усиления захвата головки крепежной детали элементом зацепления крепежной детали. Преимущество устройства заключается в том, что периферийная и центральная части головки крепежной детали захватываются и поворачиваются элементом зацепления крепежной детали, тем самым увеличивая поворотное усилие, прилагаемое к крепежной детали, чтобы ввести крепежную деталь в обрабатываемую деталь или извлечь ее из обрабатываемой детали.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативного ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали. Особенность устройства заключается в том, что первый элемент зацепления крепежной детали имеет отверстие, проходящее через него в осевом направлении. Преимущество устройства заключается в том, что поврежденную или деформированную головку крепежной детали, которая обычно не зацепляется одним элементом зацепления крепежной детали, в конечном счете можно будет зацепить вторым элементом зацепления крепежной детали, который независим от первого элемента зацепления крепежной детали.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативного ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, имеющего первый и второй элементы зацепления, которые зацепляют во взаимодействии периферийную и центральную части головки крепежной детали. Особенность устройства заключается в наличии выступов, выходящих из нижних частей первого и второго элементов зацепления крепежной детали, которые независимо захватывают соответствующие периферийную и центральную части головки крепежной детали, когда молоток бьет по позиционирующему элементу, расположенному на верхней стенке второго элемента зацепления крепежной детали. Преимущество этого устройства заключается в том, что поворотное движение прилагается к периферийной и центральной частям деформированной головки крепежной детали, чтобы извлечь головку крепежной детали из обрабатываемой детали или ввести ее в обрабатываемую деталь.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативного ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, воспринимающего удар молотка, не повреждая при этом первый и второй элементы зацепления крепежной детали. Особенность этого устройства заключается в наличии позиционирующего элемента, который по оси совмещен со вторым элементом зацепления или съемным образом входит во второй элемент зацепления крепежной детали посредством утолщения, проходящего от нижней стенки позиционирующего элемента и плотно входящего в углубление в верхней стенке второго элемента зацепления крепежной детали. Преимущество этого устройства заключается в том, что позиционирующий элемент удобным образом удаляется с верхней стенки второго элемента зацепления крепежной детали, чтобы ручной инструмент можно было вставить в углубление в верхней стенке, тем самым обеспечивая поворотное движение первому и второму элементам зацепления крепежной детали, чтобы в конечном счете повернуть головку крепежной детали и при этом ввести крепежную деталь в обрабатываемую деталь или извлечь ее из обрабатываемой детали.
Таким образом, согласно одному варианту предложено устройство для приложения поворотного усилия к крепежной детали ударного устройства для введения или извлечения крепежной детали, при этом оно содержит первый элемент зацепления крепежной детали, имеющий расположенное в осевом направлении отверстие и множество первых выступов, расположенных вокруг нижней части, и верхнюю плоскую часть, предназначенную для восприятия усилия, которое обеспечивает введение первых выступов в соответствующую периферийную часть крепежной детали, а также второй элемент зацепления, имеющий множество вторых выступов, распложенных вокруг нижней части и предназначенных для зацепления центральной части крепежной детали, периферийную плоскую нижнюю часть, которая зацепляет верхнюю плоскую часть первого элемента зацепления крепежной детали, и верхнюю плоскую часть, предназначенную для восприятия усилия, обеспечивающего принудительное введение первых и вторых выступов в соответствующие периферийную и центральную части крепежной детали, при этом нижняя часть второго элемента зацепления крепежной детали проходит в осевом направлении через отверстие в первом элементе зацепления крепежной детали для зацепления крепежной детали центральной частью.
Предпочтительно, верхняя плоская часть второго элемента зацепления крепежной детали имеет средство для размещения с возможностью удаления позиционирующего элемента.
Предпочтительно, средство для размещения с возможностью удаления позиционирующего элемента выполнено с расположенным в осевом направлении углублением.
Предпочтительно, позиционирующий элемент имеет расположенное в осевом направлении утолщение, выполненное с возможностью взаимодействия с углублением в верхней плоской части второго элемента зацепления крепежной детали, обеспечивающим осевую ориентацию позиционирующего элемента относительно второго элемента зацепления крепежной детали независимо от величины усилия, прилагаемого к верхней части позиционирующего элемента.
Предпочтительно, первые выступы выполнены с возможностью вхождения в соответствующие части крепежной детали за счет поворотного движения с обеспечением воздействия первого элемента зацепления крепежной детали поворотным усилием на периферийную часть крепежной детали.
Предпочтительно, первые выступы имеют дугообразную конфигурацию.
Предпочтительно, вторые выступы выполнены с возможностью осевого вхождения в соответствующие части крепежной детали с обеспечением приложения вторым элементом зацепления крепежной детали поворотного усилия к центральной части крепежной детали.
Предпочтительно, вторые выступы имеют пирамидальную конфигурацию.
Согласно другому варианту настоящего изобретения предложен способ зацепления множества частей крепежной детали при ее введении или извлечении посредством ударного устройства, при котором используют первый элемент зацепления крепежной детали, имеющий расположенное в осевом направлении отверстие, множество первых выступов, расположенных вокруг нижней части, которыми зацепляют периферийную часть крепежной детали, и верхнюю плоскую часть, воспринимающую усилие, которым обеспечивают принудительное введение первых выступов в соответствующую периферийную часть крепежной детали, и второй элемент зацепления крепежной детали, имеющий множество вторых выступов, расположенных вокруг нижней центральной части вторых выступов, посредством которых зацепляют центральную часть крепежной детали, периферийную плоскую нижнюю часть, которой зацепляют верхнюю плоскую часть первого элемента зацепления крепежной детали, и верхнюю плоскую часть, на которую воздействуют усилием, обеспечивающим принудительное введение первых и вторых выступов в соответствующие периферийную и центральную части крепежной детали, при этом нижняя центральная часть второго элемента зацепления крепежной детали, которой зацепляют центральную часть крепежной детали, проходит в осевом направлении через отверстие первого элемента зацепления крепежной детали.
Предпочтительно, этап использования второго элемента зацепления крепежной детали, имеющего верхнюю плоскую часть, включает этап использования средства для размещения с возможностью удаления позиционирующего элемента.
Предпочтительно, этап использования средства для размещения с возможностью удаления позиционирующего элемента включает этап использования расположенного в осевом направлении углубления.
Предпочтительно, этап использования средства для размещения с возможностью удаления позиционирующего элемента включает этап использования позиционирующего элемента с расположенным в осевом направлении утолщением, выполненным с возможностью взаимодействия с углублением.
Предпочтительно, этап использования первых выступов включает этап их выполнения с возможностью поворотного вхождения в соответствующие части крепежной детали с обеспечением первым элементом зацепления крепежной детали приложения поворотного усилия к периферийной части крепежной детали.
Предпочтительно, этап выполнения первых выступов включает этап придания им дугообразной конфигурации.
Предпочтительно, этап использования вторых выступов включает этап их выполнения с возможностью осевого вхождения в соответствующие части крепежной детали с обеспечением вторым элементом зацепления крепежной детали приложения поворотного усилия к центральной части крепежной детали.
Предпочтительно, этап придания конфигурации вторым выступам включает этап формирования вторых выступов с относительно большим основанием и относительно заостренным верхом.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение и его преимущества поясняются в приведенном ниже подробном описании предпочтительного осуществления, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали в соответствии с признаками данного изобретения;
Фиг.2 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей аналогичного ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали в соответствии с признаками данного изобретения;
Фиг.3 - горизонтальная проекция элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.1 устройства в соответствии с признаками данного изобретения;
Фиг.4 - вертикальная проекция вида снизу элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.3;
Фиг.5 - вертикальная проекция вида сбоку элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.3;
Фиг.6 - сечение вида сбоку по линии 6-6 на фиг.3 элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.3;
Фиг.7 - горизонтальная проекция вида в плане позиционирующего элемента, показанного на фиг.1 устройства в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.8 - вертикальная проекция вида снизу позиционирующего элемента, показанного на фиг.7;
Фиг.9 - боковая проекция позиционирующего элемента, показанного на фиг.7;
Фиг.10 - боковое сечение позиционирующего элемента, показанного на фиг.7, по линии 10-10 на фиг.7;
Фиг.11 - вертикальная проекция вида снизу элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.4, но с дугообразными выступами, выполненными с возможностью облегчения удаления крепежной детали из обрабатываемой детали в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.12 - вертикальная проекция сечения элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.6, но с дугообразными выступами, выполненными с возможностью облегчения удаления крепежной детали из обрабатываемой детали в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.13 - вертикальное сечение вида снизу элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.4, но с дугообразными выступами, выполненными с возможностью облегчения введения крепежной детали в обрабатываемую деталь в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.14 - вертикальная проекция сечения элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.6, но с дугообразными выступами, выполненными с возможностью облегчения введения крепежной детали в обрабатываемую деталь в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.15 - вертикальное сечение вида сбоку выступов, показанных на фиг.4 и 6; при этом выступы имеют линейные режущие края;
Фиг.16 - вертикальное сечение вида сбоку выступов, показанных на фиг.15, но с дугообразным режущим краем в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.17 - вертикальное сечение вида сбоку дугообразных выступов, показанных на фиг.11 и 12, при этом выступы имеют линейные режущие края;
Фиг.18 - вертикальное сечение вида сбоку выступов, показанных на фиг.17, но с дугообразным режущим краем в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.19 - вертикальное сечение вида сбоку дугообразных выступов, показанных на фиг.13 и 14, при этом выступы имеют линейные режущие края;
Фиг.20 - вертикальное сечение вида сбоку выступов, показанных на фиг.19, но с дугообразным режущим краем в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.21 - вид снизу, в перспективе, элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.4, но имеющего альтернативную конструкцию для углубления в нижней части в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.22 - сечение вида сбоку элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.21;
Фиг.23 - вид в перспективе альтернативного ударного устройства введения/извлечения крепежной детали в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.24 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей устройства, показанного на фиг.23;
Фиг.25 - верхняя вертикальная проекция первого элемента зацепления крепежной детали устройства, показанного на фиг.23, в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.26 - нижняя вертикальная проекция первого элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.25;
Фиг.27 - боковая вертикальная проекция первого элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.25;
Фиг.28 - боковое сечение первого элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.25, взятое по линии 28-28 на фиг.25;
Фиг.29 - верхняя вертикальная проекция второго элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.23, устройства в соответствии с признаками настоящего изобретения;
Фиг.30 - нижняя вертикальная проекция второго элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.29;
Фиг.31 - боковая вертикальная проекция второго элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.29;
Фиг.32 - сечение вида сбоку второго элемента зацепления крепежной детали, показанного на фиг.29, взятое по линии 32-32 на фиг.29;
Фиг.33 - верхняя вертикальная проекция позиционирующего элемента устройства, показанного на фиг.23, согласно признакам настоящего изобретения;
Фиг.34 - нижняя вертикальная проекция позиционирующего элемента, показанного на фиг.33;
Фиг.35 - боковая вертикальная проекция позиционирующего элемента, показанного на фиг.33;
Фиг.36 - боковое сечение позиционирующего элемента, показанного на фиг.33, взятое по линии 36-36 на фиг.33;
Фиг.37 - вид в перспективе альтернативного позиционирующего элемента, который содержит удлинитель для защиты пальцев пользователя, причем позиционирующий элемент можно использовать с любым вариантом ударного устройства введения/извлечения крепежной детали; и
Фиг.38 - боковое сечение (без позиционирующего элемента) альтернативного ударного устройства для введения/извлечения крепежной детали, показанного на фиг.23 и зацепляющего головку крепежной детали.
Описание предпочтительного варианта
Ссылаясь на чертежи, в частности на фиг.1-9, ударное устройство 10 для введения/извлечения крепежной детали согласно настоящему изобретению обозначено позицией 10. Устройство 10 содержит элемент 12 зацепления крепежной детали, имеющий множество выступов 14, расположенных вокруг нижней части 16, которая зацепляет соответствующую периферийную часть 18 крепежной детали 20. Устройство имеет много применений, но предпочтительным применением является извлечение односторонней крепежной детали, которая является крепежной деталью 20, указанной на фиг.1. Устройство 10 также содержит позиционирующий элемент 20, имеющий верхнюю часть 24, которая в конечном счете воспринимает усилие, при этом позиционирующий элемент 22 имеет нижнюю часть 26, которая зацепляет взаимодействующую верхнюю часть 28 элемента 12 зацепления крепежной детали, в результате чего усилие (удар молотка) прилагается к верхней части 24 позиционирующего элемента 22 и вбивает выступы 14 элемента 12 зацепления крепежной детали в крепежную деталь 20 без повреждения элемента 12 зацепления крепежной детали, и при этом ручной инструмент (не показан) съемным образом прикрепляется к элементу 12 зацепления крепежной детали, чтобы обеспечить приложение поворотного усилия к элементу 12 зацепления крепежной детали и к крепежной детали 20, при этом извлекая крепежную деталь 20 из обрабатываемой детали (не показана) или вводя крепежную деталь в обрабатываемую деталь.
Элемент 12 зацепления крепежной детали и позиционирующий элемент 22 изготовлены из жесткого, недеформируемого материала, такого как сталь. Элемент 12 зацепления крепежной детали содержит расположенное в осевом направлении углубление 30 в верхней части 28 для размещения с возможностью удаления утолщения 32, заодно соединенного с позиционирующим элементом 22. Углубление 30 и выступ 32 совместно выполнены для обеспечения осевой ориентации позиционирующего элемента 22 относительно элемента 12 зацепления крепежной детали независимо от величины усилия, прилагаемого к верхней части 24 позиционирующего элемента 22. Хотя углубление 30 может иметь цилиндрическую конфигурацию, чтобы за счет поворота утолщение 32 входило в углубление 30, но предпочтительная конфигурация углубления 30 является по существу квадратной, как показано в верхней части фиг.2. Квадратная конфигурация углубления 30 обеспечивает передачу поворотного движения от ручного инструмента, который обычно имеет по существу квадратное утолщение, к элементу 12 зацепления крепежной детали и в конечном счете к крепежной детали 20, когда пользователь устройства 10 извлекает крепежную деталь 20 из обрабатываемой детали или вводит ее в обрабатываемую деталь. По выбору внешняя проходящая по окружности поверхность 13 элемента 12 зацепления крепежной детали выполнена как множество плоских участков, чтобы упрочнять захват элемента гаечным ключом.
Ссылаясь на фиг.4 и 6, выступы 14 в нижней части 16 элемента 12 зацепления крепежной детали являются по существу радиальными, имеющими треугольную конфигурацию «зубцами», которые проходят от относительно кольцевой периферийной части 34 вогнутого углубления 36 к нижнему краю 38 «пилообразной» формы. Конфигурацией, альтернативной радиальным выступам 14, показанным на фиг.4 и 6, являются дугообразные выступы 40 и 42, показанные на фиг.11, 12 и 13, 14, соответственно. Дугообразная конфигурация выступов 40, показанных на фиг.11 и 12, обеспечивает удаление крепежной детали 20 из обрабатываемой детали. Дугообразная конфигурация выступов 42, показанных на фиг.13 и 14, облегчает введение крепежной детали 20 в обрабатываемую деталь. Дугообразная конфигурация выступов 40 и 42 противодействует деформации, когда поворотное движение прилагается к головке 44 крепежной детали на крепежной детали 20 выступами 40 и 42, тем самым обеспечивая усиление поворотного движения, которое может передаваться от элемента 12 зацепления крепежной детали к крепежной детали 20, чтобы выступы «не вырывались» из головки 44 крепежной детали и не крутились на поверхности периферийной части 18 головки 44 крепежной детали.
Выступы 14 имеют заданные нижние конфигурации (показаны на фиг.4-6 и 11-14), обеспечивающие передачу поворотного движения от ручного инструмента к крепежной детали 20. При этом выступы 14 имеют заданные боковые конфигурации, показанные на фиг.15-20, которые обеспечивают введение выступов 14 в поверхность головки 44 крепежной детали, когда элемент 12 зацепления крепежной детали принудительно перемещается к головке 44 крепежной детали ручным инструментом, зацепляющим элемент 12 зацепления крепежной детали, или молотком, бьющим по позиционирующему элементу 22, находящемуся на верхней части 28 элемента 12 зацепления крепежной детали.
Ссылаясь на фиг.15, выступы 14 содержат по существу линейный режущий край 46, который «режет» или «пилит» поверхность головки 44 крепежной детали, когда элемент 12 зацепления крепежной детали воспринимает вбивающее усилие. Режущий край 46 по существу гладкий и сплошной, но край 46 может иметь зазубрины, чтобы обеспечивать введение края 46 в головку 44 крепежной детали. Режущий край 46, показанный на фиг.15 и 16, можно использовать, чтобы поворачивать фактически любую головку 44 крепежной детали, кроме головки, которая утоплена ниже поверхности детали. Линейный режущий край 46, показанный на фиг.15 и 16, будет меньше захватывать головку 44 крепежной детали, т.к. конфигурация головки 44 становится более круглой, тем самым уменьшая величину вращательного усилия, которое можно приложить к крепежной детали 20.
Ссылаясь на фиг.16, выступы 14 показаны дугообразными с дугообразным режущим краем 48, чтобы обеспечивать улучшенное зацепление между режущим краем 48 и по существу круглой или овальной головкой 44 крепежной детали. Выступы 14 расположены радиально по отношению к кольцевой периферийной части 34 вогнутого углубления 36, вид снизу элемента 12 зацепления крепежной детали. Конфигурация выступов 14 согласно фиг.16 обеспечивает введение края 48 в скругленную головку 44 крепежной детали.
Ссылаясь на фиг.17-20, виды сбоку дугообразных выступов 40 и 42 показаны линейными 50 или дугообразными 52, чтобы соответствовать конфигурации головки 44 крепежной детали. Чем более овальной будет конфигурация головки, тем более дугообразным будет выступ, тем самым обеспечивая достаточное зацепление между выступами 40 и 42 и головкой 44 крепежной детали, обеспечивая поворот крепежной детали 20 в обрабатываемую деталь или из обрабатываемой детали.
Ссылаясь на фиг.5, элемент 12 зацепления крепежной детали имеет скошенную часть 54, проходящую от кольцевого нижнего края 38 к внешней цилиндрической боковой стенке 56 элемента 12 зацепления крепежной детали. Скошенная часть 54 препятствует нижней части 16 элемента 12 зацепления крепежной детали зацеплять обрабатываемую деталь до того, как выступы 14 элемента 12 зацепления крепежной детали будут введены в крепежную деталь 20, тем самым обеспечивая достаточное зацепление между выступами 14 и головкой 44 крепежной детали, в результате чего элемент 12 зацепления крепежной детали обеспечивает введение крепежной детали 20 в обрабатываемую деталь или извлечение крепежной детали 20 из обрабатываемой детали.
Кроме того, скошенная часть 54 повышает гибкость нижней части 16 элемента 12 зацепления крепежной детали. Дугообразные режущие края 48 выступов 14 входят в периферийную часть 18 головки 44 элемента 12 зацепления крепежной детали, при этом скошенная часть 54 обеспечивает расширение кольцевого нижнего края 38 радиально наружу от оси элемента 12 зацепления, тем самым принуждая режущие края 48 выступов 14 соответствующим образом зацепить соответствующие части головки 44 крепежной детали, даже если первоначальная конфигурация режущих краев 48 относительно неодинакова с конфигурацией головки 44 крепежной детали. Соответствующее зацепление между режущими краями 48 и головкой 44 крепежной детали усиливает «захват» элемента 12 зацепления крепежной детали на головке 44 крепежной детали, чтобы обеспечивать введение или извлечение крепежной детали 20. Если конфигурации режущих краев 46 и головки 44 крепежной детали будут существенно отличаться друг от друга, то кольцевой нижний край 38 не будет расширяться достаточно, чтобы обеспечивать соответствующее зацепление между режущими краями 48 и головкой 44 крепежной детали. Расширяющийся нижний край 38 будет также обеспечивать надлежащее зацепление между дугообразными режущими краями 52 дугообразных выступов 40 и 42. Линейные режущие края 46 и 50 выступов 14, 40 и 42 будут ограничивать расширение кольцевого нижнего края 38, тем самым уменьшая зацепление между выступами и соответствующей головкой 44 крепежной детали и пропорционально уменьшая количество поворотных движений, которые могут передаваться от элемента 12 зацепления крепежной детали и крепежной детали 20.
Углубление 30 в нижней части 16 элемента 12 зацепления крепежной детали сконфигурировано для вмещения центральной части 58 (см. фиг.2) головки 44 крепежной детали в крепежной детали 20, чтобы обеспечивать без помех зацепление между выступами 14 и периферийной частью 18 головки 44 крепежной детали. Углубление 30 должно иметь размеры для вмещения головки 44 крепежной детали независимо от типа крепежной детали 20 (односторонняя, дугообразная, плоская или поврежденная) и для обеспечения такой длины выступа 14, которая обеспечивает максимальный контакт между режущими краями 46, 48 и периферийной частью 18 головки 44 крепежной детали.
Ссылаясь на фиг.21 и 22, показана альтернативная конструкция углубления 30 в нижней части 16 элемента 12 зацепления крепежной детали. Вместо углубления 30 элемент 12 зацепления крепежной детали содержит плоскую поверхность 60, имеющую множество пирамидальных выступов 62, проходящих от поверхности 60, чтобы в конечном счете зацепить и захватить центральную часть 58 головки 44 крепежной детали. Альтернативная конструкция обеспечивает элементу 12 зацепления крепежной детали улучшение захвата, когда тот используется для приложения вращательного усилия, чтобы ввести или извлечь крепежную деталь 20 с изношенной головкой 44 или с головкой 44, конфигурация которой ограничивает зацепление между выступами 14 и периферийной частью 18 головки 44 крепежной детали. Пирамидальные выступы 62 и режущие края 46 или 48 выступов 14 зацепляют некоторые, но не все части головки 44 крепежной детали, но комбинированный «укус» краев 46 и пирамидальных выступов 62 обеспечивает передачу поворотного усилия, достаточного, чтобы ввести или извлечь крепежную деталь 20 в обрабатываемую деталь или из нее.
В процессе работы элемент 12 зацепления крепежной детали выбирают, чтобы извлечь крепежную деталь 20 из обрабатываемой детали или ввести ее в обрабатываемую деталь. Хотя применение элемента 12 зацепления крепежной детали является разнообразным, но предпочтительное использование элемента 12 заключается в извлечении односторонней крепежной детали 20 из обрабатываемой детали. Элемент 12 зацепления крепежной детали устанавливают на крепежной детали 20 таким образом, чтобы выступы 14 зацепляли периферийную часть 18 головки 44 крепежной детали. Молоток или аналогичный тупой инструмент ударяет по верхней стенке или верхней части 28, чтобы вбить выступы 14 в головку 44 крепежной детали. Такой ручной инструмент, как храповик с утолщением, проходящим от него, вводится в углубление 30 в верхней части 28, чтобы тем самым обеспечить поворотное движение зацепления 12 крепежной детали и, в конечном счете, головки 44 крепежной детали через выступы 14, чтобы извлечь крепежную деталь 20 из обрабатываемой детали. Чтобы элемент 12 зацепления крепежной детали не деформировался ударами молотка, позиционирующий элемент 22 расположен на элементе 12 зацепления крепежной детали. Осевая ориентация позиционирующего элемента 22 относительно элемента 12 зацепления крепежной детали обеспечивается независимо от количества усилия, в конечном счете прилагаемого к верхней части позиционирующего элемента 22 утолщением 32, проходящим от нижней части 26 позиционирующего элемента 22 в углубление 30 элемента 12 зацепления крепежной детали. После введения выступов 14 в головку крепежной детали позиционирующий элемент 22 удаляется и заменяется ручным инструментом, чтобы повернуть элемент 12 зацепления крепежной детали и извлечь крепежную деталь 20.
Если пользователь проявит невнимательность при осуществлении данного изобретения, то его пальцы могут «зажаться» между позиционирующим элементом 22 и элементом 12 зацепления крепежной детали. Чтобы избежать травмы пальцев, на фиг.37 показана модификация позиционирующего элемента 22 согласно настоящему изобретению. Модифицированный позиционирующий элемент 23 имеет конусообразный удлинитель 25 с цилиндрическим углублением, в которое плотно входит верхняя часть 28 элемента 12 зацепления крепежной детали, в результате чего пальцы оператора защищены от попадания на верхнюю часть 28 элемента 12 зацепления крепежной детали, когда оператор ударяет по верхней части 24 модифицированного позиционирующего элемента 23 молотком.
Некоторые крепежные детали 20, выбираемые для удаления, имеют заржавевшие, деформированные или иным образом поврежденные головки 44, для которых требуется элемент 12 зацепления крепежной детали с модификациями, обеспечивающими повышенную способность захвата для извлечения крепежной детали 20. Модификации включают изменение конфигурации выступов 14, чтобы исключить дугообразные конфигурации 48, 50 и 52. Прочие модификации включают пирамидальные выступы 62 на плоской поверхности 60 в центральной части элемента 12 зацепления крепежной детали. Пирамидальные выступы 62 захватывают центральную часть 58 головки 44 крепежной детали, тем самым взаимодействуя с дугообразными выступами, чтобы усилить захват элемента 12 зацепления крепежной детали головки 44 крепежной детали и тем самым увеличить количество поворотного движения, прилагаемого к крепежной детали 20 для удаления крепежной детали 20 из обрабатываемой детали. Но некоторые крепежные детали 20 повреждаются настолько значительно, что все перечисленные выше варианты становятся неэффективными. Для поворота поврежденных крепежных деталей 20 требуются дальнейшие модификации.
Ссылаясь на фиг.23-36 и 38, альтернативное ударное устройство введения/извлечения крепежной детали согласно настоящему изобретению обозначено позицией 80. Альтернативное устройство 80 имеет первый элемент 82 зацепления крепежной детали, имеющий цилиндрическую боковую стенку 83 и множество первых выступов 84, расположенных на вогнутой относительно кольцевой в виде снизу нижней стенке 86, которая зацепляет соответствующую периферийную часть 88 крепежной детали 90. Первый элемент 82 зацепления крепежной детали имеет кольцевую верхнюю плоскую стенку 87, в виде сверху, которая в конечном счете воспринимает воздействующее на нее усилие, которое вводит первые выступы 84 в соответствующую периферийную часть 88 крепежной детали 90. Альтернативное устройство 80 также включает второй элемент 92 зацепления крепежной детали, имеющий цилиндрическую боковую стенку 85 и множество вторых выступов 94, расположенных на нижней части 96, которая зацепляет соответствующую центральную часть 98 крепежной детали 90. Второй элемент 92 зацепления крепежной детали имеет кольцевую нижнюю стенку 100, которая зацепляет верхнюю стенку 87 первого элемента 82 зацепления крепежной детали. Второй элемент 92 крепежной детали имеет кольцевую верхнюю плоскую стенку 102, в виде сверху, которая в конечном счете воспринимает воздействующее на нее усилие, которое вводит первые и вторые выступы 84 и 94 в соответствующие периферийную и центральную части 88 и 98 крепежной детали 90. Нижняя часть 96 второго элемента 92 зацепления крепежной детали проходит через отверстие 104 в первом элементе 82 зацепления крепежной детали, чтобы в конечном счете зацепить центральную часть 98 крепежной детали 90.
Ссылаясь на фиг.23-28, первый элемент 82 зацепления крепежной детали выполнен из такого жесткого недеформируемого материала, как сталь. Отверстие 104 расположено в осевом направлении и проходит через первый элемент 82 зацепления крепежной детали. Отверстие 104 имеет квадратную конфигурацию, в виде снизу на элемент 82, чтобы обеспечивать передачу поворотного движения от второго элемента 92 зацепления крепежной детали к первому элементу 82 зацепления крепежной детали. Первые выступы 84 расположены вокруг вогнутой нижней стенки 86 и образуют углубление 106 или полость, в которую входит аналогично выполненная периферийная часть 88 крепежной детали 90. Первые выступы 84 являются по существу радиальными, треугольными «зубцами», которые проходят от края 108, сформированного внизу отверстия 104, до «пилообразного» нижнего края 110. Конфигурацию первых выступов 84 можно изменить, чтобы обеспечить тот же дугообразный режущий край 48, описанный выше в отношении линейных выступов 14; и тот же дугообразный край 52, описанный выше в отношении дугообразных выступов 40 и 42 элемента 12 зацепления крепежной детали ударного устройства 10 для введения/извлечения крепежной детали (см. Фиг.4-20). Дугообразные первые выступы 84 обеспечивают извлечение или введение крепежной детали 90 из обрабатываемой детали или в нее. Дугообразные первые выступы уменьшают деформацию выступов, так как первый элемент 82 зацепления крепежной детали передает поворотное движение на крепежную деталь 90, чтобы увеличить количество поворотного движения, передаваемого до того, как выступы вырвутся из крепежной детали 20.
Ссылаясь на фиг.25-28, первые выступы 84 имеют по существу линейный режущий край 116, который «врезается» в поверхность головки 114 крепежной детали, когда первый элемент 82 зацепления воспринимает вбивающее усилие. Конфигурация режущего края 116 является по существу гладкой и сплошной, но край 116 может содержать зазубрины, чтобы обеспечивать «впиливание» края 116 в головку 114 крепежной детали. Режущий край 116 можно использовать для поворота большинства головок крепежной детали, выступающих над поверхностью детали. Линейный режущий край 116 захватит в меньшей степени головку 114 крепежной детали, так как конфигурация головки 114 становится более круглой, тем самым уменьшая количество вращательного усилия, которое можно приложить к крепежной детали 90.
Первые выступы 84 могут быть дугообразными, с дугообразным режущим краем, чтобы улучшать зацепление между дугообразным режущим краем и по существу круглой или овальной головкой 114 крепежной детали. Первые выступы 84 расположены в радиальном направлении относительно кольцевой периферийной части 108, в виде снизу первого элемента 82 зацепления крепежной детали. Дугообразная конфигурация первых выступов 84 обеспечивает введение края 118 в скругленную головку 114 крепежной детали. Чем более овальной будет конфигурация головки, тем более дугообразной будет первый выступ, тем самым обеспечивая достаточное зацепление между первыми выступами и головкой 114 крепежной детали, чтобы обеспечивать поворот крепежной детали 90 внутрь обрабатываемой детали или из нее.
Ссылаясь на фиг.23-28, первый элемент 82 зацепления крепежной детали содержит скошенную часть 120, которая имеет ту же функцию, что и описанная выше скошенная часть 54. В частности, скошенная часть 120 не дает нижней части первого элемента 82 зацепления крепежной детали зацеплять деталь, пока первые выступы 84 не будут вставлены в крепежную деталь 90, тем самым обеспечивая достаточное зацепление между первыми выступами 84 и головкой 114 крепежной детали. Кроме того, скошенная часть 120 повышает гибкость нижних частей первого элемента 82 зацепления крепежной детали. При вхождении режущих краев 118 первых выступов 84 в периферийную часть 88 головки 114 крепежной детали скошенная часть 120 обеспечивает возможность кольцевому нижнему краю 122 расширяться в радиальном направлении наружу от оси первого элемента 82 зацепления крепежной детали, при этом принуждая режущие края 118 первых выступов 84 надлежащим образом зацеплять соответствующие части головки 114 крепежной детали, даже если первоначальная конфигурация режущих краев 118 относительно неодинакова с конфигурацией головки 114 крепежной детали. Надлежащее зацепление между режущими краями 118 и головкой 114 крепежной детали усиливает «захват» первого элемента 82 зацепления крепежной детали на головке 114 крепежной детали, чтобы обеспечивать введение или извлечение крепежной детали 90. Если конфигурации режущих краев и головка 114 крепежной детали будут существенно неодинаковыми, то кольцевой нижний край 122 не расширится в достаточной степени, чтобы обеспечивать соответствующее зацепление между режущими краями 118 и головкой 114 крепежной детали. Расширяющийся нижний край 122 будет также обеспечивать надлежащее зацепление между дугообразными режущими краями первых дугообразных выступов 118. Линейные режущие края первых выступов 84 будут ограничивать расширение кольцевого нижнего края 122, тем самым уменьшая зацепление между первыми выступами 84 и соответствующей головкой 114 крепежной детали, тем самым пропорционально снижая величину поворотного движения, которое может передаваться от первого элемента 82 зацепления крепежной детали к крепежной детали 90.
Ссылаясь на фиг.29-32, второй элемент 92 зацепления крепежной детали выполнен из такого жесткого недеформируемого материала, как сталь. Второй элемент 92 зацепления крепежной детали имеет по существу квадратный выступ в виде снизу, который плотно входит через имеющее аналогичную конфигурацию отверстие 104 в первом элементе 82 зацепления крепежной детали, чтобы обеспечивать зацепление между вторыми выступами 94 нижней части 96 второго элемента 92 зацепления крепежной детали и центральной частью 98 головки 114 крепежной детали. При этом эти взаимодействующие квадратные конфигурации передают поворотное движение от второго элемента 92 зацепления крепежной детали к первому элементу 82 зацепления крепежной детали. Утолщение 124 в осевом направлении проходит от верхней стенки 87 первого элемента 82 зацепления крепежной детали к центральной части головки 114 крепежной детали, в результате чего вторые выступы 94 будут принудительно вводиться в центральную часть 98 на заданный размер при приложении достаточного усилия (такого, как удар молотком), прилагаемого к верхней стенке 102 второго элемента 92 зацепления крепежной детали. Введенные внутрь вторые выступы 94 «схватят» центральную часть 98 головки 114 крепежной детали, тем самым увеличив вращательное движение, прилагаемое к крепежной детали 90, когда ручной инструмент будет поворачивать второй элемент 92 зацепления крепежной детали.
Второй элемент 92 зацепления крепежной детали также содержит расположенное в осевом направлении углубление 126, имеющее по существу квадратную конфигурацию в виде сверху, и имеет такие поперечные и продольные размеры, благодаря которым в нем размещается взаимодействующим образом соответственно выполненное утолщение 128, проходящее от нижней стенки 129 позиционирующего элемента 130, или, как вариант, в нем размещается взаимодействующим образом утолщение ручного инструмента (не показано). Углубление 126 обеспечивает возможность приложения вращательного усилия ко второму элементу 92 зацепления крепежной детали (и затем к первому элементу 82 зацепления крепежной детали и к крепежной детали 90) после удара молотком или аналогичным предметом по верхней стенке 102 второго элемента 92 зацепления крепежной детали, тем самым принудительно вводя первые и вторые выступы 84 и 94 во взаимодействующие части 88 и 98 головки 114 крепежной детали. Некоторые крепежные детали 90 противодействуют введению первых и вторых выступов 84 и 94 в головку 114 крепежной детали, если значительное количество усилия не будет приложено ударом к верхней стенке 102 второго элемента 92 зацепления крепежной детали, который может повредить элемент 92. Чтобы исключить такое повреждение, позиционирующий элемент 130 размещается на верхней стенке 102 второго элемента 92 зацепления крепежной детали.
Ссылаясь на фиг.33-36, стальной позиционирующий элемент 130 имеет цилиндрическую боковую стенку 132, плоскую верхнюю стенку 134, плоскую нижнюю стенку 129 и расположенное в осевом направлении, имеющее по существу квадратную конфигурацию утолщение 128, выходящее из него. Утолщение 128 плотно входит в углубление 126 второго элемента 92 зацепления крепежной детали, тем самым обеспечивая нужное положение позиционирующего элемента 130 относительно второго элемента 92 зацепления крепежной детали, когда молоток или аналогичный предмет наносит удар по верхней стенке 134 позиционирующего элемента 130. Позиционирующий элемент 130 является сплошным металлическим элементом, который противодействует повреждению второго элемента 92 зацепления крепежной детали и при этом защищает его. При введении первых и вторых выступов 84 и 94 в головку 114 крепежной детали позиционирующий элемент 130 удаляется и имеющий квадратную конфигурацию выступ ручного инструмента входит в углубление 126, тем самым обеспечивая поворотное движение к периферийной и центральной частям 88 и 98 головки 114 крепежной детали. При удалении крепежной детали 90 и при достаточном извлечении крепежной детали 90 из обрабатываемой детали требуется меньшее поворотное движение для полного удаления крепежной детали 90 из обрабатываемой детали. Таким образом, второй элемент 92 зацепления крепежной детали можно удалить из первого элемента 82 зацепления крепежной детали, и утолщение ручного инструмента можно ввести в отверстие 104 в первом элементе 82, тем самым упростив извлечение крепежной детали 90, используя при этом только первый элемент 82 зацепления крепежной детали для удаления крепежной детали 90.
В процессе работы альтернативное ударное устройство 80 для введения/извлечения детали используется, когда головка 114 крепежной детали (в частности, односторонняя головка крепежной детали) имеет измененную форму, деформирована, заржавела или имеет иное повреждение в такой степени, что ударное устройство 10 для введения/извлечения крепежной детали не обеспечивает достаточное зацепление и/или захват между элементом 12 зацепления крепежной детали и головкой 114 крепежной детали и поэтому не может повернуть и извлечь крепежную деталь 90 из обрабатываемой детали. Используя альтернативное ударное устройство 80 для введения/извлечения крепежной детали, пользователь выбирает один из множества имеющих последовательные размеры первых элементов 82 зацепления крепежной детали. Выбранный первый элемент 82 зацепления крепежной детали имеет такую конфигурацию и размеры, благодаря которым выступы 84 первого элемента 82 зацепляют периферийную часть 88 головки 114 крепежной детали. Первый элемент 82 зацепления крепежной детали затем устанавливают на головке 114 крепежной детали. Пользователь затем выбирает один из множества имеющих последовательные размеры вторых элементов 92 зацепления крепежной детали. Выбранный второй элемент 92 зацепления крепежной детали имеет такую конфигурацию и размеры, благодаря которым вторые выступы 94 второго элемента 92 зацепляют центральную часть 98 головки 114 крепежной детали, и нижняя стенка 100 второго элемента 92 при этом зацепляет верхнюю стенку 87 первого элемента 82 независимо от конфигурации головки 114 крепежной детали. Второй элемент 92 зацепления крепежной детали имеет выступ 124, который плотно входит в отверстие 104 и через это отверстие, которое проходит через первый элемент 92 зацепления крепежной детали, чтобы сохранять осевое положение второго элемента 92 на первом элементе 82 и чтобы вторые выступы 94 зацепляли центральную часть 98 головки 114 крепежной детали. При нахождении второго элемента 92 на первом элементе 82 позиционирующий элемент 130, имеющий утолщение 128, проходящее от нижней стенки 129, по оси выровнен со вторым элементом 92 и прикреплен к нему, когда утолщение 128 плотно введено в выровненное по оси углубление 126 в верхней стенке 102 второго элемента 92. Затем наносится удар молотком по верхней стенке 134 позиционирующего элемента 130, чтобы первые выступы 84 первого элемента 82 зацепления крепежной детали и вторые выступы 94 второго элемента 92 зацепления крепежной детали в достаточной степени проникли в соответствующие периферийную и центральную части 88 и 98 головки 114 крепежной детали, чтобы обеспечивать удаление крепежной детали 90 из обрабатываемой детали. Позиционирующий элемент 130 удаляется из второго элемента 92 зацепления крепежной детали, и ручной инструмент, имеющий по существу аналогичное утолщение, выходящее из него, плотно вводится в углубление 126 во втором элементе 92. Затем пользователь поворачивает ручной инструмент таким образом, чтобы поворотное движение прилагалось ко второму элементу 92, который в свою очередь прилагает поворотное движение к первому элементу 82, в результате чего первые и вторые выступы 84 и 94 прилагают поворотное движение к головке 114 крепежной детали, чтобы извлечь крепежную деталь 90 из обрабатываемой детали.
В приведенном выше описании подробно излагается удаление крепежной детали 90 из обрабатываемой детали, но альтернативное ударное устройство 80 введения/извлечения крепежной детали можно также использовать для затягивания или введения в обрабатываемую деталь крепежных деталей, имеющих разные конфигурации головки. Кроме того, можно предусмотреть и третий элемент зацепления крепежной детали за счет уменьшения размеров первого и второго элементов зацепления, в результате чего меньшие поверхности зацепление крепежной детали будут обеспечивать большее зацепление между нужными частями головки крепежной детали и соответствующими выступами трех элементов зацепления.
Приводимое выше описание предназначено только для пояснения и не предназначается для ограничения охраны, предоставляемой данному изобретению. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, которая истолковывается настолько широко, насколько это позволяет идея изобретения.