ЗАМОК ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС (ВАРИАНТЫ)

Данные технические решения относятся к устройствам, исключающим не разрешенный съем автомобильных колес с автомобиля, при этом устройства широко известны как секретки, выполняемые в виде болтов или гаек, для отвинчивания которых при съеме колес с автомобиля используют специальные ключи.
Из практики и патентной документации известны замки, каждый из которых содержит болт с цилиндрической головкой или гайку с цилиндрической головкой, при этом на поверхности цилиндрической головки болта или гайки по периметру выполнены расположенные параллельно оси болта или гайки радиально ориентированные выемки (FR 2876059, 2007.04.06; CN 2290490 Y, 1998.07.03; CN 2294857 Y, 1998.08.29; CN 2434157 Y, 2001.03.22; CN 2571612 Y, 2003.09.10).
Также известны замки для автомобильных колес, каждый из которых содержит болт, на головке которого зафиксировано средством фиксации защитное кольцо (US 5730567, 1998-03-24 и US 7351020, 2008-04-01).
Также известен замок, содержащий болт с цилиндрической головкой, имеющей коническую и цилиндрическую части, при этом в цилиндрической части головки выполнена замкнутая по периметру волнообразная с наружной стороны канавка, расположенная параллельно оси болта, канавка образована внутренней и внешней параллельными поверхностями, при этом с внутренней стороны канавка имеет цилиндрическую поверхность, а с наружной стороны канавка имеет радиально ориентированные выпуклые наружу полукруглые выемки и сопряженные с ними дугообразные участки (CN 2294857, 21.10.1998).
Цилиндрическая поверхность центральной части канавки снижает надежность завинчивания и отвинчивания болта, поскольку эта поверхность образует центрирующий элемент, который в работе при выполнении указанных операций не участвует.
Известны замки для автомобильных колес, каждый из которых содержит гайку с зафиксированным на ней средством фиксации защитным кольцом (US 4618299, 1986-10-21; US 4726723, 1988-02-23; US 4897908, 1990-01-30; US 5112176, 1992-05-12; US 7351020, 2008-04-01).
Также известен замок для автомобильных колес, содержащий гайку с глухим резьбовым отверстием, со стороны отверстия гайка выполнена с конической частью, а со стороны глухого торца гайка имеет цилиндрическую часть, в которой выполнена расположенная параллельно продольной оси гайки замкнутая канавка, образующая на периферии дугообразные и закругленные участки, с внутренней стороны поверхность канавки выполнена цилиндрической, канавка образована внутренней и внешней параллельными поверхностями, внешняя и внутренняя поверхности канавки образованы выпуклыми в сторону от центра полукруглыми участками и сопряженными с ними дугообразными участками (CN 2290490, 09.09.1998).
Цилиндрическая поверхность центральной части канавки снижает надежность завинчивания и отвинчивания гайки, поскольку эта поверхность образует центрирующий элемент, который в работе при выполнении указанных операций не участвует.
Известные замки не в полной мере отвечают условиям технологичности их изготовления вследствие конструктивной сложности фиксации защитных колец на головках болтов и гаек. Эти замки предназначены для крепления разных по конструкции дисков колес к ступицам автомобиля. В первом случае замки используются для крепления к ступицам автомобиля дисков колес, которые не имеют специальных потайных гнезд под головку болта или гайки и головки замков располагаются за габаритами дисков колес. Во втором случае, замки используются для крепления к ступицам автомобиля таких дисков колес, которые имеют потайные гнезда под располагаемые в них головки болтов и гаек замков для того, чтобы вся головка замка скрывалась в гнезде диска с целью предотвращения к головке доступа любыми другими средствами для отвинчивания болта или гайки, кроме специальных средств - ключей для съема замков. Очевидно, что в последнем случае - когда головка замка скрыта в гнезде и ее несанкционированный захват поддельным ключом снаружи головки невозможен, то наличие на головке замка защитного кольца является излишним. В этом последнем случае конструкция замка является неоправданно сложной, поскольку она не предусматривает возможность легкого и быстрого съема защитного кольца с замка, когда это защитное кольцо является излишним и его установка на замке не требуется. В известных замках защитные кольца на головках болтов и гаек завальцованы и их съем с головок без нарушения структуры металла невозможен.
Известен замок для автомобильных колес, содержащий болт с круглой головкой, имеющей конусную часть, в головке болта на ее виде с торца выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка, имеющая радиально ориентированные выпукло-вогнутые участки, болт имеет резьбовую часть, на головке болта средством фиксации зафиксировано защитное кольцо с возможностью вращения вокруг головки болта, между смежными выпукло-вогнутыми участками канавки расположены соединяющие их перемычки, имеющие различные длины по периметру канавки, средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа или конуса, расположенных на головке болта с возможностью съема защитного кольца с болта, его фиксации на головке болта в рабочем положении замка, предотвращения перемещения в наружную сторону болта в сторону от его резьбовой части болта (US 7351020 B1, 01.04.2008).
Известен замок для автомобильных колес, содержащий гайку с круглой головкой, имеющей конусную часть, в головке гайки на ее виде с торца выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка, имеющая радиально ориентированные выпукло-вогнутые участки, на головке гайки средством фиксации зафиксировано защитное кольцо с возможностью вращения вокруг головки гайки, в гайке выполнено глухое резьбовое отверстие, расположенное напротив волнообразной канавки, между смежными выпукло-вогнутыми участками канавки расположены соединяющие их перемычки, имеющие различные длины по периметру канавки, средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа или конуса, расположенных на головке болта с возможностью съема защитного кольца с болта, его фиксации на головке болта в рабочем положении замка, предотвращения перемещения в наружную сторону от ее резьбовой части гайки (US 7351020 B1, 01.04.2008).
Как показала практика, подобные замки не в полной мере отвечают условиям технологичности их изготовления вследствие неудовлетворительного крепления кольца на головке болта или на головке гайки. Также замки не отвечают возрастающим требованиям надежности и секретности вследствие того, что к таким замкам могут быть подобраны другие съемные головки, входящие в полости колец.
В патенте US 7351020 B1, 01.04.2008 волнообразные канавки болта и гайки имеют острые углы, что снижает несущую способность замков при завинчивании и отвинчивании болтов и гаек замков, причем конструкция, предусматривающая съем кольца, показанная на фиг.14 этого патента, является сравнительно сложной. В другом случае фиксация защитного кольца на головке гайки осуществлена неразъемным соединением, вставляемым в отверстие кольца элементом, или защитное кольцо зафиксировано на головке гайки запорным пружинным кольцом так, как это показано на фиг.26 патента, что существенно усложняет конструкцию.
Техническим результатом заявленного замка является повышение универсальности замка, надежности и секретности, а также упрощение конструкции.
Технический результат получен замком, который в первом варианте исполнения содержит болт с круглой головкой, имеющей конусную часть, в головке болта на ее виде с торца выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка, имеющая радиально ориентированные выпукло-вогнутые участки, болт имеет резьбовую часть, на головке болта средством фиксации зафиксировано защитное кольцо с возможностью вращения вокруг головки болта, между смежными выпукло-вогнутыми участками канавки расположены соединяющие их перемычки, имеющие различные длины по периметру канавки, средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа или конуса, или канавки, при этом средство фиксации расположено на головке болта с возможностью съема защитного кольца с болта, фиксации защитного кольца на головке болта и предотвращения смещения защитного кольца в наружную сторону от резьбовой части болта.
Кольцевой уступ или канавка расположены между головкой и конусной частью болта и в них расположен или зафиксирован один конец защитного кольца, который расположен со стороны конусной части головки, внутренний диаметр защитного кольца с этой стороны меньше диаметра кольцевого уступа или диаметра канавки и меньше внутреннего диаметра другого конца защитного кольца.
На конусе головки болта расположено защитное кольцо с возможностью взаимодействия его внутренней поверхности с конусом головки, при этом внутренний диаметр одного конца защитного кольца меньше внутреннего диаметра его другого конца.
Технический результат получен замком, который во втором варианте его исполнения содержит гайку с круглой головкой, имеющей конусную часть, в головке гайки на ее виде с торца выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка, имеющая радиально ориентированные выпукло-вогнутые участки, на головке гайки средством фиксации зафиксировано защитное кольцо с возможностью вращения вокруг головки гайки, в гайке выполнено глухое резьбовое отверстие, расположенное напротив волнообразной канавки, между смежными выпукло-вогнутыми участками канавки расположены соединяющие их перемычки, имеющие различные длины по периметру канавки, средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа или канавки, или конуса, расположенных на головке гайки с возможностью съема защитного кольца с головки гайки, а также с возможностью фиксации защитного кольца на головке гайки и предотвращения его смещения в наружную сторону от резьбовой части гайки.
Кольцевой уступ или выемка расположены между головкой и конусной частью гайки с возможностью взаимодействия с уступом или выемкой одного конца защитного кольца, расположенного со стороны конусной части, внутренний диаметр защитного кольца с этой стороны меньше диаметра кольцевого уступа и меньше внутреннего диаметра другого конца защитного кольца.
Конус расположен с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью защитного кольца, при этом внутренний диаметр одного конца кольца со стороны конусной части меньше внутреннего диаметра его другого конца.
На фиг.1 показан первый вариант замка в виде болта для предотвращения не разрешенного съема автомобильных колес с автомобиля; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - фрагмент замка с конусом на головке болта; на фиг.4 - схема крепления диска колеса к ступице автомобиля замком, имеющем защитное кольцо; на фиг.5 - второй вариант замка в виде гайки для предотвращения не разрешенного съема автомобильных колес с автомобиля; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - фрагмент замка с конусом на головке гайки; на фиг.8 - схема крепления диска колеса к ступице автомобиля замком, имеющем защитное кольцо; на фиг.9 показана канавка замка с расположенным в ней концом защитного кольца.
Замок для автомобильных колес (в первом варианте исполнения, фиг.1) содержит болт 1 с круглой головкой 2, имеющей конусную часть 3, в головке болта на ее виде с торца 4 выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка 5 (фиг.2), имеющая радиально ориентированные выпуклые участки 6 и вогнутые участки 7. Болт имеет резьбовую часть 8, на головке болта средством фиксации зафиксировано защитное кольцо 9 с возможностью его вращения вокруг головки болта. Между смежными выпуклыми участками 6 канавки расположены соединяющие их перемычки 10, между смежными вогнутыми участками 7 расположены соединяющие их перемычки 11. Смежные по периметру канавки перемычки 10 и смежные перемычки 11 имеют различные длины. Средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа 12 (фиг.1) или конуса 13 (фиг.3), которые расположены на головке 2 болта с возможностью съема защитного кольца 9 с болта, его фиксации на головке болта в рабочем положении замка, а также предотвращения перемещения в наружную сторону болта (по стрелке на фиг.3) в сторону от его резьбовой части 8 болта. Кольцевой уступ 12 (фиг.1) расположен между круглой головкой 2 и конусной частью 3 болта с возможностью взаимодействия с этим уступом одного конца 13 защитного кольца 9, расположенного со стороны конусной части 3 головки. Внутренний диаметр защитного кольца D1 со стороны конусной части головки меньше диаметра кольцевого уступа и меньше внутреннего диаметра D2 другого конца защитного кольца. Вместо кольцевого уступа на головке болта может быть выполнена кольцевая канавка 14 (фиг.9), в которой расположен конец 13 защитного кольца 9 с возможностью фиксации конца 13 в канавке 14 и свободного выхода этого конца кольца из канавки.
Если на головке болта выполнен конус 15, то защитное кольцо 9 расположено на конусе с возможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью с конусом 13 головки, при этом внутренний диаметр D1 одного конца защитного кольца меньше внутреннего диаметра D2 его другого конца. При этом следует отметить, что защитное кольцо расположено на круглой головке гайки с небольшим натягом для исключения его колебания на головке в процессе работы замка и движения автомобиля. Сила натяга защитного кольца на головку выбрана из условий надежной фиксации защитного кольца на поверхности головки (для случаев формы ее выполнения без канавки) и легкого съема защитного кольца в случаях, когда оно не требуется. Этот случай рассмотрен ниже.
Второй вариант замка (фиг.5) содержит гайку с круглой головкой 16, имеющей конусную часть 3, при этом в головке гайки на ее виде с торца 4 выполнена замкнутая по периметру волнообразная канавка 5, имеющая радиально ориентированные выпуклые участки 6 и вогнутые участки 7. На головке 16 гайки средством фиксации зафиксировано защитное кольцо 9 с возможностью вращения вокруг головки гайки. В гайке выполнено глухое резьбовое отверстие 17, расположенное с противоположной стороны от волнообразной канавки 5. Между смежными выпуклыми участками 6 канавки расположены соединяющие их перемычки 10, между смежными вогнутыми участками 7 канавки расположены соединяющие их перемычки 11. Смежные по периметру канавки перемычки 10, а также смежные по периметру канавки перемычки 11 имеют различные длины. Средство фиксации выполнено в виде кольцевого уступа 12 или конуса 15 (фиг.7), которые расположены на головке гайки с возможностью съема защитного кольца 9 с гайки, его фиксации на головке гайки в рабочем положении замка, а также предотвращения перемещения в наружную сторону гайки (по стрелке на фиг.5) в сторону от его резьбового отверстия 17. Кольцевой уступ 12 (фиг.5) расположен между круглой головкой 16 и конусной частью 3 гайки с возможностью взаимодействия с этим уступом одного конца 13 защитного кольца 9, расположенного со стороны конусной части 3 головки. Внутренний диаметр D1 защитного кольца со стороны конусной части головки меньше диаметра кольцевого уступа и меньше внутреннего диаметра D2 другого конца защитного кольца.
Вместо кольцевого уступа на головке гайки в ином ее исполнении выполнена кольцевая канавка 14, аналогично выполнению, показанному на фиг.9. В канавке 14 расположен конец 13 защитного кольца 9 с возможностью фиксации конца 13 в канавке 14 и свободного выхода этого конца кольца из канавки.
Если на головке гайки выполнен конус 15 (фиг.7), то защитное кольцо 9 расположено на конусе с возможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью с конусом 15 головки, при этом внутренний диаметр D1 одного конца защитного кольца меньше внутреннего диаметра D2 его другого конца. Кольцевой уступ 12 или выемка 14 расположены между головкой 16 и конусной частью 3 гайки с возможностью взаимодействия с уступом или выемкой одного конца 13 защитного кольца, расположенного со стороны конусной части 3.
Работает первый вариант замка следующим образом. Специальный ключ (не показан) вводят в канавку 5 (фиг.2) путем поворота ключа по часовой или против часовой стрелки. В результате после совмещения перемычек 10 и 11 с соответствующими перемычками ключа волнообразный выступ ключа входит в волнообразную канавку 5, ключ зацепляется за выпукло-вогнутые участки канавки 5. Завинчивают ключом болт 2 замка в отверстие ступицы 18 колеса и крепят болтом 2 к ступице 18 диск 19 колеса автомобиля. Если возникает случай не разрешенного отвинчивания болта без использования специального ключа путем захвата головки 2 болта, например, трубным ключом, то такому захвату будет препятствовать защитное кольцо 6, при захвате которого с целью отвинчивания болта, оно будет прокручиваться на головке 2 неподвижного болта. Отвинчивание болта замка производят в обратной последовательности специальным, соответствующим волнообразной канавке 5 ключом.
В случае если замок используется для крепления дисков колес, в которых конструктивно предусмотрены специальные гнезда 20 (фиг.8) под болты крепления, тогда перед завинчиванием болта в резьбовое отверстие ступицы автомобиля защитное кольцо 6 с замка снимают. Таким образом, данный замок применим для крепления колес с дисками имеющими и не имеющими гнезда под болты крепления, что существенно повышает универсальность замка, его технологичность и упрощает конструкцию. В технологическом смысле такая конструкция позволяет изготавливать замки, как с защитным кольцом, так и без защитного кольца, без переналадки технологического процесса. В случае замены дисков на диски, которые, например, не имеют гнезд под болты крепления колес (фиг.4), на замки устанавливают защитные кольца, имеющиеся в комплекте замков, а в случае замены дисков на диски, которые имеют гнезда под болты крепления, защитные кольца с замков снимают. Аналогичным образом работает второй вариант замка, который выполнен в виде гайки.
В случае, если конец защитного кольца замка расположен в канавке (фиг.9), то съем защитного кольца с головки производится с небольшим усилием, прикладываемым к кольцу в сторону конусной части 3. Это усилие рассчитано в основном на преодоление сопротивления сил трения смещению кольца в указанную сторону, и сил вывода конца 13 защитного кольца из канавки 14, которая выполнена незначительной по своей глубине. В другом, не раскрытом в данном описании варианте исполнения канавки она выполнена таким образом, что при определенном движении защитного кольца последнее освобождается от головки замка.