ГАЙКА, БОЛТ И ТОРЦОВЫЙ КЛЮЧ ДЛЯ ИХ ЗАВИНЧИВАНИЯ И ОТВИНЧИВАНИЯ
SCREW NUT, BOLT AND SOCKET WRENCH FOR THEIR SCREWING AND UNSCREWING

Изобретение относится к устройству гайки и головки болта, а также к устройству головки торцового ключа для завинчивания и отвинчивания указанных выше гайки и болта.
Известны гайки и головки болтов, боковые поверхности которых представляют собой правильные шестигранники, и ключи для их завинчивания и отвинчивания, которые частично или полностью охватывают эти шестигранники. [См. 1. Д.Н.Решетов. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1975 г., стр. 113-116, 119-121. 2. Сборка и монтаж изделий машиностроения. Справочник в двух томах. Том 1. Сборка изделий машиностроения. - М.: Машиностроение, 1983 г., стр. 84-91, 137-141, 161-164.]
Недостатком таких гаек и головок болтов и применяемых для их завинчивания и отвинчивания ключей является невозможность расположения гаек и головок болтов вплотную друг к другу или к стенкам и уступам, вблизи которых они находятся.
Это вызвано необходимостью захватывания гаек и головок болтов ключами, требующими для своего размещения определенного пространства. И чем крупнее гайки и головки болтов, тем этого пространства требуется больше. А это ведет к увеличению диаметров стержней болтов, габаритов и толщин соединяемых деталей, увеличению их массы.
Устранению указанных выше недостатков служит устройство гаек, головок болтов и головок ключей для их завинчивания и отвинчивания, ограничиваемых цилиндрическими поверхностями, чертежи которых представлены на трех фигурах:
Фиг.1 - болт, у которого на свободном торце головки выполнено соосно болту цилиндрическое углубление диаметром, большем диаметра его резьбы, например, с тремя равнорасположенными по окружности пазами А, выполненными в кольцевой стенке Б и имеющими в нижних частях своих боковых сторон ступенчатое уширение глубины. На этой же фигуре изображена головка торцового ключа В, отверстие Г в головке ключа для прохождения стержня резьбовой детали, контур одного из зубьев головки ключа, расположенного в одном из пазов Д головки болта, этот же зуб Е на виде сверху в разрезе.
Фиг.2 - гайка с такими же, как у болта на фиг.1, пазами А, кольцевой стенкой Б, торцовый ключ В с остальными, идентичными элементами Г, Д, Е.
Фиг.3 - развертка поверхности Ж (боковой поверхности гайки). Развертка боковой поверхности головки болта будет отличаться только высотой своей сплошной части - она меньше, чем у гайки. Буквы А, Б, В, Д обозначают те же элементы, что и у головки болта, гайки и головки ключа на фигурах 1 и 2.
Зубья головки ключа имеют меньшую ширину, чем пазы в гайке или головке болта и приводятся в зацепление с гайкой или головкой болта при движении головки ключа в направлении, соосном гайке или головке болта.
Дополнительный эффект от применения заявленного устройства - надежное зацепление головки ключа с гайкой или головкой болта, так как после первоначального поворота головки ключа до выборки зазоров между выступами головки ключа и стенками впадин на пазах гайки или головки болта происходит совмещение правых или левых выступов каждого зуба ключа с правами или левыми впадинами соответствующего паза (в зависимости от того, завинчивают, например, гайку или отвинчивают). После такого совмещения самопроизвольное выскакивание зубьев ключа из пазов гайки или головки болта становится невозможным.
Справедливости ради следует отметить, что в головках болтов известны устройства на торцах, служащие для зацепления с ключом другой конструкции, чем заявлено в предлагаемом устройстве (шлицы прямолинейные или крестообразные под отвертку, шестигранные углубления под ключ с наружным шестигранником и др.), которые также могут быть установлены вплотную друг к другу, но, во первых, они могут таким образом применяться только как винты, ввинчиваемые в одну из соединямых деталей, т.е. без применения гаек, а во вторых крутящий момент, с которьм винты могут быть завинчены значительно уступают таковому при завинчивании винтов по заявленному устройству, поскольку в последнем силы, создающие крутящий момент, приложены на переферии головки болта или винта, а не в центральной части, как это имеет место в вышеуказанных известных устройствах головок винтов. При применении же указанных выше винтов в паре с гайками это их свойство (т.е. расположение их рядом друг с другом или со стенкой) теряется, поскольку тогда расстояние между ними будет определяться опять-таки необходимостью размещения головки ключа, охватывающего гайку. Поэтому применение заявленного устройства целесообразно и для винтов. Аналогичная картина - для шпилек с гайками.
Известны также гайки, боковые поверхности которых являются цилиндрическими. Это - круглые шлицевые гайки, гайки с четырьмя отверстиями на торцовой поверхности, гайки с пазом на торцовой поверхности.
Соответственно имеются для них ключи: для круглых шлицевых гаек, рожковые и специальные.
Однако такие гайки имеют ограниченное применение, да к тому же шлицевые гайки имеют больший наружный диаметр, чем шестигранные, имеющие одинаковый с ними размер резьбы и, совместно с пространством для размещения ключа занимают, больше места, а гайки с отверстиями и с пазом на торцовой поверхности могут обеспечить затяжку резьбового соединения моментом, в несколько раз меньшим, чем по заявленному устройству.
Таким образом, заявленное устройство гайки, головки болта и головки ключа для их завинчивания и отвинчивания может быть применено практически для любых резьбовых соединений.