МНОГОРЕЖИМНЫЙ ГАЕЧНЫЙ КЛЮЧ
MULTIMODE WRENCH

Область техники
Объектом изобретения является однонаправленный гаечный ключ, более конкретно многорежимный однонаправленный гаечный ключ.
Уровень техники
Однонаправленный гаечный ключ (или "трещеточный гаечный ключ") содержит головку, храповик, размещенный в головке, и собачку храповика, также размещенную в головке. Головка может вращаться в направлении срабатывания, приводя при этом собачку храповика в зацепление с храповиком, таким образом, что головка поворачивает храповик с помощью собачки храповика. Головка может вращаться в направлении холостого хода; при этом собачка храповика не входит в зацепление с храповиком, а скользит по нему с треском, не вращая храповик.
При работе храповик входит в зацепление с затягиваемой деталью, например с гайкой. При повороте в направлении срабатывания головка поворачивает храповик на определенный угол, после чего головку поворачивают в направлении холостого хода на соответствующий угол, а затем снова поворачивают в направлении срабатывания с целью поворота храповика. Этот процесс многократно повторяется, в результате чего гайка затягивается на винте или свинчивается с винта. Такой однонаправленный гаечный ключ является особенно полезным при работе в ограниченном пространстве.
Головку необходимо повернуть в направлении холостого хода, по меньшей мере, на минимальный угол, прежде чем головка снова сможет повернуть храповик в направлении срабатывания. Чем больше зубьев имеет храповик, тем меньше вышеупомянутый минимальный угол, на который нужно поворачивать головку, т.е. тем удобнее оператору работать с данным однонаправленным гаечным ключом. Например, если храповик содержит 36 зубьев, то вышеупомянутый минимальный угол составляет 10°, но если количество зубьев равно 72, то данный угол составляет лишь 5°. Однако чем больше количество зубьев, тем меньше их размер и, следовательно, тем ниже их прочность. Трудно сделать более удобной работу с обычным однонаправленным гаечным ключом, не уменьшая при этом его прочность.
Для достижения хорошего компромисса между удобством работы и прочностью заявителем был предложен однонаправленный гаечный ключ.
Задачей изобретения является устранение или, по меньшей мере, частичное уменьшение проблем, с которыми приходится сталкиваться в известном уровне техники.
Раскрытие изобретения
Основной задачей изобретения является создание многорежимного однонаправленного гаечного ключа.
Для достижения вышеуказанной задачи предлагается многорежимный однонаправленный гаечный ключ, содержащий головку, храповик, переднюю собачку, по меньшей мере одну заднюю собачку и переключатель. Головка содержит вырезы, соединяющиеся с полостью. Храповик с зубьями размещен в полости. Собачки установлены в вырезах с возможностью перемещения и могут попеременно контактировать с зубьями храповика. Задняя собачка содержит штифт. На головке размещен переключатель, содержащий по меньшей мере одну дугообразную проточку, в которую входит штифт и которая служит направляющей для данного штифта, чтобы перемещать заднюю собачку из положения первого режима, в котором она контактирует с зубьями храповика, в положение второго режима, в котором контакт с зубьями храповика невозможен. Вырезы смещены относительно друг друга на угол, определяемый выражением 360°×(M+1/L)/N, в котором L - целое число, равное количеству вырезов; М - любое соответствующее целое число и N - целое число, равное количеству зубьев.
Другие задачи, преимущества и особенности изобретения станут более понятными после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием и прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан удобный, усиленный, многорежимный и однонаправленный гаечный ключ согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 - то же, но в разобранном виде;
на фиг. 3 - то же, но с удаленной крышкой;
на фиг. 4 - то же, вид в разрезе;
на фиг. 5 - то же;
на фиг. 6 - то же, но с удаленной крышкой;
на фиг. 7 - гаечный ключ в другом положении, отличном от показанного на фиг. 5;
на фиг. 8 - то же, что и на фиг. 7, но с удаленной крышкой.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 и 2 представлен многорежимный однонаправленный гаечный ключ 10, содержащий головку 11, рукоятку 12, храповик 30, два узла собачек 40 и 50, крышку 61 и переключатель 70, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения. Головка 11 размещена на конце рукоятки 12. Следует отметить, что не существует четкой линии разграничения между головкой 11 и рукояткой 12, поскольку они выполнены в виде единой детали. Головка 11 содержит стенку 13, проходящую вокруг плоского торца 19 и неглубокого углубления 15.
Далее, головка 11 также содержит круглую полость 16, выполненную в плоском торце 19, круглое отверстие 17 с кольцеобразным фланцем 18, расположенным между стенкой круглой полости 16 и отверстием 14, выполненным в плоском торце 19. Неглубокое углубление 15, круглая полость 16 и круглое отверстие сообщаются друг с другом.
Головка 11 также содержит два выреза 20, каждый из которых содержит зазор 21, изогнутую боковую поверхность 22, вертикальную плоскую поверхность 23, подвырез 24, нижнюю поверхность 25 и отверстие 26. Зазор 21 расположен между изогнутой боковой поверхностью 22 и вертикальной плоской поверхностью 23. Каждый вырез 20 зазором 21 соединяется с круглой полостью 16. Как изогнутая боковая поверхность 22, так и вертикальная плоская поверхность 23 проходят до нижней поверхности 25. Подвырез 24 выполнен между изогнутой боковой поверхностью 22 и вертикальной плоской поверхностью 23. Отверстие 26 выполнено в нижней поверхности 25. Далее в описании изобретения, для ясности, один из вырезов 20 мы будем называть "первым вырезом 20", а другой - "вторым вырезом 20".
Храповик 30 имеет две оси 33, зубья 31 и отверстие некруглой формы 32. Одна из осей 33 ("нижняя ось") отходит от нижнего края храповика 30, а другая ось 33 ("верхняя ось") отходит от верхнего края храповика 30. Зубья 31 расположены по периферии центральной части храповика 30 в радиальном направлении. Отверстие некруглой формы 32 проходит в осевом направлении сквозь храповик 30 и его ось 33. В отверстие некруглой формы 32 может входить гайка или головка болта с резьбой, с которым производится операция.
Еще в одном варианте осуществления изобретения отверстие некруглой формы 32 может быть заменено некруглой вставкой, предназначенной для вставки в соответствующее отверстие наконечника инструмента, в который, в свою очередь, можно вставлять гайку или головку болта с резьбой.
Второй вырез 20 смещен относительно первого выреза 20 на угол θ, величина которого определяется следующим уравнением:
θ=360°×(M+1/2)/N;
где N - целое число, соответствующее количеству зубьев 31, а М - любое соответствующее целое число.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения ключ содержит тридцать шесть (36) одинаковых зубьев 31. Соответственно, на каждый зуб 31 приходится 10°. Угол θ между первым и вторым вырезами 20 может составлять, например, 35°.
Узел 40 собачки содержит собачку 41 и пружину 45. Собачка 41 содержит выступ 43, выдающийся в радиальном направлении от оси 42 с концом уменьшенного диаметра 44.
Узел 50 собачки содержит собачку 51 и пружину 55. Собачка 51 содержит выступ 53, выдающийся в радиальном направлении от оси 52 с концом уменьшенного диаметра 54. Собачка 51 идентична собачке 41, за исключением того, что она содержит дополнительный штифт 56, выступающий вверх из выступа 53.
В крышке 61 выполнено круглое отверстие 62 и два малых отверстия 63 и 64. По своей форме крышка 61 совпадает с контуром неглубокого углубления 15.
Переключатель 70 представляет собой элемент плоской формы. Переключатель 70 содержит круглое отверстие 71, дугообразную проточку 72, два гнезда 73, выполненные в нижней поверхности, и рифленый элемент 74 на верхней поверхности.
Храповик 30 размещен в круглой полости 16. Центральная часть храповика 30, на которой и вокруг которой выполнены зубья 31, упирается в кольцеобразный фланец 18. Нижняя ось 33 выходит из головки 11 через круглое отверстие 17. Кольцеобразный фланец 18 служит в качестве опоры для нижней оси 33. Верхняя ось 33 выходит из головки 11 через неглубокое углубление 15.
Собачка 41 и пружина 45 установлены в первом вырезе 20. Ось 42 вставлена в подвырез 24 первого выреза 20. Конец уменьшенного диаметра 44 вставлен в отверстие 26 первого выреза 20, так что собачка 41 может шарнирно поворачиваться. При этом происходит сжатие пружины 45 между выступом 43 и изогнутой боковой поверхностью 22 первого выреза 20. Таким образом, пружина 45 стремится выдвинуть выступ 43 из зазора 21 первого выреза 20 и ввести его в зацепление с по меньшей мере одним из зубьев 31.
Собачка 51 и пружина 55 установлены во втором вырезе 20. Ось 52 вставлена в подвырез 24 второго выреза 20. Конец уменьшенного диаметра 54 вставлен в отверстие 26 второго выреза 20, так что собачка 51 может шарнирно поворачиваться. При этом происходит сжатие пружины 55 между выступом 53 и изогнутой боковой поверхностью 22 второго выреза 20. Таким образом, пружина 55 стремится выдвинуть выступ 53 из зазора 21 второго выреза 20 и ввести его в зацепление с по меньшей мере одним из зубьев 31. Штифт 56 выступает вверх из второго выреза 20.
В отверстии 14 установлены пружина 60 и шарик 65. Пружина 60 сжимается между шариком 65 и закрытым концом отверстия 14. Таким образом, пружина 60 стремится вытолкнуть шарик 65 наружу из открытого конца отверстия 14.
На головке 11 установлена крышка 61. Крышка 61 размещена в неглубоком углублении 15 и ограничена стенкой 13. Круглое отверстие 62 является соосным с круглой полостью 16, что позволяет верхней оси 33 выходить из крышки через круглое отверстие 62. Крышка 61 служит в качестве опоры для верхней оси 33. Малое отверстие 63 совмещено со вторым вырезом 20, что позволяет штифту 56 выходить из крышки 61 через малое отверстие 63. Диаметр малого отверстия 63 больше диаметра штифта 56, таким образом, чтобы штифт 56 может перемещаться внутри малого отверстия 63. Малое отверстие 64 совмещено с отверстием 14, что позволяет шарику 65 выходить из крышки 61 через малое отверстие 64.
На крышке 61 установлен переключатель 70. Круглое отверстие 71 является соосным с круглым отверстием 62, что позволяет верхней оси 33 выступать из переключателя 70 через круглое отверстие 71. В одно из гнезд 73 вставлен шарик 65. Верхняя часть штифта 56 находится в дугообразной проточке 72.
Стопорное кольцо 34 входит в зацепление с проточкой на верхней оси 33. Еще одно стопорное кольцо 35 входит в зацепление с проточкой на нижней оси 33. Таким образом, все элементы устройства зафиксированы.
Как показано на фиг. 5 и 6, когда переключатель 70 находится в своем первом положении, многорежимный однонаправленный гаечный ключ 10 работает в режиме перемещения на ползуба. В одно из гнезд 73 вставлен шарик 65, который удерживает переключатель 70 в первом положении, а многорежимный однонаправленный гаечный ключ 10 в режиме перемещения на ползуба с возможностью переключения.
В режиме перемещения на ползуба выступ 53 собачки 51 может шарнирно поворачиваться, в то время как штифт 56 может перемещаться в дугообразной проточке 72. Таким образом, выступ 53 собачки 51 может входить в зацепление с зубьями 31 и выходить из зацепления с ними.
Выступ 43 собачки 41 находится в контакте с задней стороной зуба 31. Головку 11 и рукоятку 12 поворачивают в направлении против часовой стрелки. Головка 11 поворачивает храповик 30, так как головка 11 толкает собачку 41, а собачка 41 упирается в зуб 31. Выступ 53 собачки 51 находится в контакте с передней стороной другого зуба 31.
Затем рукоятку 12 можно повернуть в направлении по часовой стрелке. Выступ 43 собачки 41 при этом скользит по передней стороне зуба 31, в то время как выступ 53 собачки 51 скользит по передней стороне другого зуба 31.
После поворота головки 11 в направлении по часовой стрелке всего лишь на половину угла θ одного зуба 31, т.е. на 5°, головку 11 можно снова поворачивать в направлении против часовой стрелки, чтобы выступ 53 собачки 51 вошел в контакт с задней стороной зуба 31. Таким образом, головка 11 может поворачивать храповик 30.
Описанный выше процесс может быть повторен, чтобы снова ввести выступ 43 собачки 41 с задней стороной зуба 31 и вернуть выступ 53 собачки 51 в контакт с передней стороной другого зуба 31. Таким образом, собачки 41 и 51 используются попеременно для вращения храповика 30. Холостой ход, т.е. вращение головки 11 в направлении по часовой стрелке, может быть очень малым и составлять всего лишь половину угла θ одного зуба 31, т.е. 5°.
Как показано на фиг. 7 и 8, когда переключатель 70 находится в своем втором положении, многорежимный однонаправленный гаечный ключ 10 работает в режиме перемещения на один зуб. Шарик 65 входит в другое из двух гнезд 73, удерживая переключатель 70 во втором положении и заставляя многорежимный однонаправленный гаечный ключ 10 работать в режиме перемещения на один зуб с возможностью переключения.
В режиме перемещения на один зуб выступ 53 собачки 51 не может контактировать ни с одним из зубьев, поскольку штифт 56 удерживается дугообразной проточкой 72. Входить в контакт с зубьями 31 может только выступ 43 собачки 41. Выступ 43 собачки 41 находится в контакте с задней стороной зуба 31. Головку 11 можно повернуть в направлении по часовой стрелке, чтобы повернуть храповик 30, поскольку головка 11 толкает собачку 41, и выступ 43 собачки 41 давит на заднюю сторону зуба 31.
Затем рукоятку 12 можно повернуть в направлении по часовой стрелке. Выступ 43 собачки 41 при этом скользит по передней стороне зуба 31, в то время как выступ 53 собачки 51 скользит по передней стороне другого зуба 31.
После поворота головки 11 в направлении по часовой стрелке всего лишь на один угол θ одного зуба 31, т.е. на 10°, головку 11 можно снова поворачивать в направлении против часовой стрелки, чтобы выступ 43 собачки 41 вошел в контакт с задней стороной зуба 31. Таким образом, головка 11 может поворачивать храповик 30.
Изобретение было подробно описано на примере предпочтительного варианта осуществления. Специалисты в данной области техники легко смогут получить различные модификации данного предпочтительного варианта без выхода за рамки изобретения. Таким образом, описанный выше предпочтительный вариант не ограничивает объем изобретения, определяемый формулой изобретения.