УПРАВЛЯЮЩИЙ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ ЗАТЯЖКИ ИНСТРУМЕНТ И КОМБИНАЦИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ ЗАТЯЖКИ ИНСТРУМЕНТА И КРЕПЕЖНОГО ИЗДЕЛИЯ
TOOL FOR TIGHTENING TORQUE CONTROL AND COMBINATION OF TOOL FOR TIGHTENING TORQUE CONTROL AND FASTENER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Это изобретение относится к управляющему крутящим моментом затяжки инструменту, предназначенному для затяжки крепежного изделия, такого, как гайка или болт, с требуемым крутящим моментом, и к комбинации такого управляющего крутящего моментом затяжки инструмента и крепежного изделия.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как хорошо известно, при монтаже, например, звукоизолирующей стены на скоростной автомагистрали, при монтаже потолочной стены тоннеля или аналогичного сооружения, либо при монтаже различных компонентов в различных зданиях используют многочисленные крепления, в состав которых входят болты и гайки. В таком креплении важно, чтобы гайка (обычно - стопорная гайка) была притянута к болту с относительно высоким требуемым крутящим моментом порядка 17-24 Нм, например, в случае шестигранной гайки с номинальным диаметром М10. В каждом из патентных документов 1 и 2, указываемых ниже, раскрыт управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, используемый, когда притягивают гайку к болту или болт к гайке с требуемым крутящим моментом. Такой управляющий крутящим моментом затяжки инструмент включает в себя вмещающий крепежное изделие участок и участок приложения крутящего момента затяжки, которые соединены друг с другом в единое целое посредством соединительного участка, подлежащего разрыву требуемым крутящим моментом. Головку гайки или болта умещают во вмещающем крепежное изделие участке и прикладывают к участку приложения крутящего момента затяжки крутящий момент, чтобы притянуть гайку к болту или болт к гайке. Когда крутящий момент затяжки, прикладываемый к участку приложения крутящего момента затяжки, а также прикладываемый к гайке или болту посредством вмещающего крепежное изделие участка, превышает некоторое пороговое значение, происходит разрыв соединительного участка, вследствие чего участок приложения крутящего момента затяжки отделяется от вмещающего крепежное изделие участка. В результате, гайка притягивается к болту или болт притягивается к гайке с требуемым крутящим моментом.
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Патентные документы
Патентный документ 1: JP-A-2001-140832
Патентный документ 2: JP-A-2015-224781
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачи, решаемые изобретением
Однако управляющие крутящим моментом затяжки инструменты, раскрытые в патентных документах 1 и 2, о которых шла речь выше, ставят такую задачу для решения, что если требуется, в частности, относительно высокий крутящий момент затяжки, то весь инструмент в целом надо формировать из труднообрабатываемого металла, такого, как черный металл, и поэтому стоимость изготовления оказывается высокой. Если инструмент формируют из подходящей синтетической смолы, чтобы снизить стоимость изготовления, соединительный участок, который соединяет вмещающий крепежное изделие участок и участок приложения крутящего момента затяжки друг с другом, разрывается в момент, когда крутящий момент затяжки, прикладываемый к участку приложения крутящего момента затяжки, является низким.
Чтобы решить вышеупомянутую задачу, возникающую в связи с управляющими крутящим моментом затяжки инструментами, раскрытыми в патентных документах 1 и 2, авторы данного изобретения ранее предложили в описании заявки №2016-139152 на патент Японии управляющий крутящим моментом затяжки инструмент уникальной конфигурации, которая полностью отличается от обычных конфигураций. Этот управляющий крутящим моментом затяжки инструмент включает в себя вмещающий крепежное изделие участок и участок приложения крутящего момента затяжки, выполненные как единое целое из синтетической смолы. Вмещающий крепежное изделие участок выполнен со вмещающим отверстием, имеющим открытый свободный конец, и этому вмещающему отверстию придана форма, в которой утопленная секция выполнена в средней части каждой из боковых поверхностей регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия. Обе боковые поверхности утопленной секции, а именно, поверхность входа, находящаяся на стороне входа, и поверхность выхода, находящаяся на стороне выхода, если смотреть в направлении вращения при затяжке, простираются перпендикулярно боковой поверхности. Когда крутящий момент затяжки, прикладываемый к участку приложения крутящего момента затяжки и передаваемый на крепежное изделие посредством вмещающего крепежное изделие участка, превышает некоторое пороговое значение, внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия деформируется, вследствие чего вмещающий крепежное изделие участок проворачивается относительно крепежного изделия. Следовательно, происходит управление крутящим моментом затяжки крепежного изделия.
Вышеупомянутый управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, предлагаемый авторами данного изобретения, даже сформированный из подходящей синтетической смолы, такой, как поликарбонат или акрилонитрилбутадиенстирол, может способствовать приданию достаточно высокого значения крутящему моменту затяжки, при котором внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия начинает деформироваться, и поэтому может способствовать снижению стоимости изготовления из подходящей синтетической смолы благодаря деформации последней.
Вместе с тем, опыт авторов данного изобретения позволил им обнаружить, что вышеупомянутый управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, предложенный авторами данного изобретения, еще не полностью удовлетворителен и влечет за собой следующую проблему: когда внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия вмещающего крепежное изделие участка деформируется, вследствие чего управляющий крутящим моментом затяжки инструмент проворачивается относительно крепежного изделия, каждый угол крепежного изделия с большой силой сталкивается с поверхностью входа каждой утопленной секции, сформированной во внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия. Это может привести к наступлению трещинообразования от границы между донной поверхностью и поверхностью входа утопленной секции до внешней периферийной поверхности вмещающего крепежное изделие участка, что приводит к рассеиванию отрывающихся кусочков как пыли. Это событие заметно, в частности, когда затягивание проводят с помощью электрического инструмента такого, как электрическая динамометрическая отвертка.
Более того, опыт авторов данного изобретения позволил им обнаружить, что вышеупомянутый управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, предложенный авторами данного изобретения, ставит следующие задачи: управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, выполненный из синтетической смолы, можно формовать с достаточной точностью методом литьевого формования или прямого прессования, а его технологический допуск можно сделать достаточно малым. С другой стороны, как хорошо известно среди специалистов в данной области техники, технологический допуск обычных крепежных изделий, имеющихся в широкой продаже, т.е. обычных гаек или болтов, является относительно большим. Поэтому, в частности, когда головку гайки или болта запрессовывают во вмещающее отверстие, сформированное во вмещающем крепежное изделие участке управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, чтобы создать комбинацию управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и крепежного изделия, и выпускают эту комбинацию на рынок, возникают следующие проблемы. (1) Если головка гайки или болта излишне велика для вмещающего отверстия, требуется большая сила, когда головку гайки или болта запрессовывают во вмещающее отверстие, и ко вмещающему крепежное изделие участку прикладывается высокое механическое напряжение. В результате, когда гайку или болт действительно притягивают к болту или гайке, вмещающий крепежное изделие участок управляющего крутящим моментом затяжки инструмента демонстрирует тенденцию к разрыву. (2) С другой стороны, если головка гайки или болта излишне мала для вмещающего отверстия, то головка гайки или болта умещается во вмещающем отверстии под действием незначительной силы. Однако из-за вибраций или аналогичных явлений во время транспортировки, нельзя пренебрегать вероятностью выпадения гайки или болта из вмещающего отверстия.
Данное изобретение сделано в свете вышеизложенных фактов. Его основной технической задачей является дальнейшее совершенствование вышеупомянутого управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, предложенного авторами данного изобретения, тем самым обеспечивая новый и усовершенствованный управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, в котором предотвращение наступления трещинообразования обеспечивается даже если каждый угол внешней периферийной поверхности крепежного изделия с большой силой сталкивается с поверхностью входа каждой утопленной секции, сформированной во внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия, когда внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия вмещающего крепежное изделие участка деформируется, вследствие чего управляющий крутящим моментом затяжки инструмент проворачивается относительно крепежного изделия. Еще одна основная техническая задача изобретения состоит в том, чтобы разработать новую и усовершенствованную комбинацию такого управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и крепежного изделия.
Дополнительной технической задачей данного изобретения является внесение дальнейшего усовершенствования в вышеупомянутый управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, предложенный авторами данного изобретения, тем самым обеспечивая новый и усовершенствованный управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, который предотвращает - насколько это возможно - ситуацию, где сила, требующаяся, когда вмещают крепежное изделие во вмещающим отверстии вмещающего крепежное изделие участка, излишне увеличивается или излишне уменьшается из-за относительно большого технологического допуска крепежного изделия. Еще одной дополнительной технической задачей данного изобретения является разработка новой и усовершенствованной комбинации такого управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и крепежного изделия.
В результате углубленных исследований и экспериментов, авторы данного изобретения обнаружили, что вышеописанные основные технические задачи можно решить, принимая форму, при наличии которой образуется тупой угол между донной поверхностью и поверхностью входа (боковой поверхностью, находящейся на стороне входа, если смотреть в направлении вращения при затяжке) каждой из утопленных секций, сформированных во вмещающем отверстии вмещающего крепежное изделие участка.
То есть, в соответствии с первым аспектом данного изобретения, в качестве управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, который решает основные технические задачи, предложен управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, включающий в себя вмещающий крепежное изделие участок и участок приложения крутящего момента затяжки, выполненные как единое целое из синтетической смолы, причем вмещающий крепежное изделие участок выполнен со вмещающим отверстием, имеющим открытый свободный конец, а внутренней периферийной поверхности этого вмещающего отверстия придана форма, в которой утопленная секция выполнена в средней части каждой из боковых поверхностей регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия, а между донной поверхностью утопленной секции и поверхностью входа утопленной секции, находящейся на стороне входа, если смотреть в направлении вращения при затяжке, образован тупой угол, и когда крутящий момент затяжки, прикладываемый к участку приложения крутящего момента затяжки и передаваемый на крепежное изделие посредством вмещающего крепежное изделие участка, превышает некоторое пороговое значение, внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия деформируется, вследствие чего вмещающий крепежное изделие участок проворачивается относительно крепежного изделия, так что происходит управление крутящим моментом затяжки крепежного изделия.
Поверхность входа утопленной секции предпочтительно простирается наружу от боковой поверхности, наклоняясь в направлении вращения при затяжке. Донная поверхность и поверхность входа утопленной секции предпочтительно плавно соединены друг с другом посредством дугообразной пограничной поверхности. Прикладывающая крутящий момент регулярная полигональная внешняя периферийная поверхность преимущественно представляет собой правильный шестиугольник. Поверхность выхода каждой из утопленных секций, находящаяся на стороне выхода, если смотреть в направлении вращения при затяжке, желательно простирается перпендикулярно боковой поверхности. Внешняя периферийная поверхность участка приложения крутящего момента затяжки преимущественно представляет собой правильный многоугольник, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия. На участке, который на боковой поверхности регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности находится перед утопленной секцией, если смотреть в направлении вращения при затяжке, для удобства расположен удерживающий выступ. Удерживающий выступ предпочтительно представляет собой ребро, простирающееся в осевом направлении вмещающего отверстия. В предпочтительном варианте высота выступа - ребра - составляет от 0,1 до 0,5 мм и окружная ширина ребра составляет от 0,1 до 0,5 мм. Форма поперечного сечения выступающей концевой части ребра предпочтительно является полукруглой.
В соответствии со вторым аспектом данного изобретения, в качестве комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, который решает основные технические задачи, и крепежного изделия предложена комбинация вышеупомянутого управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, предложенного в первом аспекте изобретения, и крепежного изделия, умещающегося, по меньшей мере, частично, во вмещающем отверстии управляющего крутящим моментом затяжки инструмента. Регулярная полигональная внутренняя периферийная поверхность, ограниченная боковыми поверхностями вмещающего отверстия управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, предпочтительно меньше, чем прикладывающая крутящий момент регулярная полигональная внешняя периферийная поверхность крепежного изделия, а крепежное изделие запрессовано во вмещающее отверстие. Крепежное изделие может быть шестигранной гайкой.
В результате углубленных исследований и экспериментов, авторы данного изобретения также обнаружили, что вышеописанные дополнительные технические задачи можно решить, располагая удерживающий выступ на участке, который на боковой поверхности регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, соответствующей регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, ограничивающей вмещающее отверстие, находится перед утопленной секцией, если смотреть в направлении вращения при затяжке.
То есть, в соответствии с третьим аспектом данного изобретения, в качестве управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, который решает основные технические задачи, предложен управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, включающий в себя вмещающий крепежное изделие участок и участок приложения крутящего момента затяжки, сформированные как единое целое из синтетической смолы,
причем вмещающий крепежное изделие участок выполнен со вмещающим отверстием, имеющим открытый свободный конец, а внутренней периферийной поверхности этого вмещающего отверстия придана форма, в которой утопленная секция выполнена в средней части каждой из боковых поверхностей регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия,
на участке, который на боковой поверхности регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, находится перед утопленной секцией, если смотреть в направлении вращения при затяжке, расположен удерживающий выступ, и
когда крутящий момент затяжки, прикладываемый к участку приложения крутящего момента затяжки и передаваемый на крепежное изделие посредством вмещающего крепежное изделие участка, превышает некоторое пороговое значение, внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия деформируется, вследствие чего вмещающий крепежное изделие участок проворачивается относительно крепежного изделия, так что происходит управление крутящим моментом затяжки крепежного изделия.
Удерживающий выступ предпочтительно представляет собой ребро, простирающееся в осевом направлении вмещающего отверстия. В предпочти тельном варианте высота выступа - ребра - составляет от 0,1 до 0,5 мм и окружная ширина ребра составляет от 0,1 до 0,5 мм. Форма поперечного сечения выступающей концевой части ребра предпочтительно является полукруглой. Желательно, чтобы прикладывающая крутящий момент регулярная полигональная внешняя периферийная поверхность представляла собой правильный шестиугольник, а на каждой их шести боковых поверхностей был на участке, находящемся перед утопленной секцией, - расположен удерживающий выступ. Внешняя периферийная поверхность участка приложения крутящего момента затяжки предпочтительно представляет собой правильный многоугольник, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия.
В соответствии с четвертым аспектом данного изобретения, в качестве комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, который решает основные технические задачи, и крепежного изделия предложена комбинация вышеупомянутого управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, предложенного в третьем аспекте изобретения, и крепежного изделия, умещающегося, по меньшей мере, частично, во вмещающем отверстии управляющего крутящим моментом затяжки инструмента. Крепежное изделие предпочтительно запрессовано во вмещающее отверстие. Крепежное изделие может быть шестигранной гайкой.
Эффекты изобретения
Что касается управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и крепежного изделия, обеспечиваемых в соответствии с первым и вторым аспектами данного изобретения, то управляющий крутящим моментом затяжки инструмент сформирован из синтетической смолы. Поэтому, хотя их изготовление можно сделать относительно недорогим, им поэтому можно сообщить относительно большой крутящий момент затяжки. Следовательно, в каждой из утопленных секций, сформированных во вмещающем отверстии, расположенном во вмещающем крепежное изделие участке управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, между донной поверхностью и поверхностью входа образуется тупой угол. Таким образом, наступление трещинообразования предотвращают - насколько это возможно - даже если каждый угол внешней периферийной поверхности крепежного изделия с большой силой сталкивается с поверхностью входа каждой утопленной секции, сформированной во внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия, когда внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия вмещающего крепежное изделие участка деформируется, вследствие чего управляющий крутящим моментом затяжки инструмент проворачивается относительно крепежного изделия.
Что касается управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента и крепежного изделия, обеспечиваемых в соответствии с третьим и четвертым аспектами данного изобретения, то управляющий крутящим моментом затяжки инструмент сформирован из синтетической смолы. Поэтому, хотя их изготовление можно сделать относительно недорогим, им можно сообщить относительно большой крутящий момент затяжки. Следовательно, при запрессовке крепежного изделия во вмещающее отверстие вмещающего крепежное изделие участка, вдобавок происходит компенсация относительно большого технологического допуска крепежного изделия посредством упругой деформации и/или пластической деформации удерживающего выступа на боковой поверхности, расположенного перед утопленной секцией, если смотреть в направлении вращения при затяжке. Вследствие этого, возникает шанс - насколько это возможно -избежать излишнего увеличения или излишнего уменьшения силы, необходимой для запрессовки крепежного изделия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлено перспективное изображение предпочтительного варианта осуществления управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, имеющего конфигурацию в соответствии с данным изобретением, если смотреть сверху.
На фиг. 2 представлено перспективное изображение управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 1, если смотреть снизу.
На фиг. 3 представлен вид спереди, частично - в сечении, управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 1.
На фиг. 4 представлен вид в плане управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 1.
На фиг. 5 представлен вид снизу управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 1.
На фиг. 6 представлен вид спереди, частично - в сечении, комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 1, и гайки, которая является типичным примером крепежного изделия.
На фиг. 7 представлено сечение комбинации, показанной на фиг. 6.
На фиг. 8 представлено сечение комбинации, показанной на фиг. 6, иллюстрирующее состояние, в котором крутящий момент затяжки гайки превышает некоторое пороговое значение, вследствие чего управляющий крутящим моментом затяжки инструмент проворачивается относительно гайки.
На фиг. 9 представлено перспективное изображение, аналогичное фиг. 2, иллюстрирующее другой вариант осуществления управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, имеющего конфигурацию в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 10 представлен вид снизу управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 9.
На фиг. 11 представлено сечение, аналогичное фиг. 7, комбинации управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, показанного на фиг. 9, и гайки, которая является типичным примером крепежного изделия.
На фиг. 12 представлено сечение, аналогичное фиг. 7 и 11, иллюстрирующее еще один вариант осуществления управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, имеющего конфигурацию в соответствии с данным изобретением.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теперь данное изобретение будет описано подробнее со ссылками на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие предпочтительные варианты осуществления управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, имеющего конфигурацию в соответствии с данным изобретением, и комбинаций таких вариантов осуществления и гайки, которая является типичным примером крепежного изделия.
Обращаясь к фиг. 1-3, отмечаем, что управляющий крутящим моментом затяжки инструмент, обозначенный как единое целое позицией 2, сформирован как единое целое методом литьевого формования или прямого прессования из подходящей синтетической смолы, предпочтительно - относительно высокопрочной синтетической смолы, такой, как поликарбонат или акрилонитрилбутадиенстирол (ABS). Управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 включает в себя вмещающий крепежное изделие участок 4, составляющий почти всю нижнюю половину управляющего инструмента 2, и участок 6 приложения крутящего момента затяжки, составляющий почти всю верхнюю половину упомянутого инструмента.
Обращаясь также к фиг. 4 и 5 наряду с фиг. 1-3, отмечаем, что вмещающий крепежное изделие участок 4 имеет в целом трубчатую форму и выполнен со вмещающим отверстием 8, имеющим открытый свободный конец, то есть, открытым на нижнем конце. Кольцевая нижняя поверхность 10 вмещающего крепежное изделие участка 4 является плоской, а кольцевая верхняя поверхность 12 вмещающего крепежное изделие участка 4 аналогично является плоской и простирается параллельно кольцевой нижней поверхности 10. Внешняя периферийная поверхность 14 вмещающего крепежное изделие участка 4 является цилиндрической.
Важно, чтобы внутренняя периферийная поверхность вмещающего отверстия 8 имела форму, при которой в средней части каждой боковой поверхности 15 воображаемой регулярной полигональной внутренней периферийной поверхности, соответствующей прикладывающей крутящий момент регулярной полигональной внешней периферийной поверхности крепежного изделия, была сформирована утопленная секция 16. В иллюстрируемом варианте осуществления крепежное изделие представляет собой шестигранную гайку, как будет описано позже. Таким образом, прикладывающая крутящий момент регулярная полигональная внешняя периферийная поверхность крепежного изделия представляет собой правильный шестиугольник и воображаемая регулярная полигональная внутренняя периферийная поверхность (внутренняя периферийная поверхность, показанная штрихпунктирной линией на фиг. 5) тоже представляет собой правильный шестиугольник. Каждая из утопленных секций 16 имеет донную поверхность 16а и две боковые поверхности, а именно, поверхность 16b входа, находящуюся на стороне входа, и поверхность 16 с выхода, находящуюся на стороне выхода, если смотреть в направлении вращения при затяжке (направлении по часовой стрелке на фиг. 4; направлении против часовой стрелки на фиг. 5). Важно, чтобы угол α, сформированный между донной поверхностью 16а и поверхностью 16b входа, был тупым углом, предпочтительно составляющим порядка 100-160 градусов. В иллюстрируемом варианте осуществления донной поверхности 16а придана форма дуги, образующей часть окружности, концентричной с внешней периферийной поверхностью 14, а поверхность 16b входа простирается наружу относительно боковой поверхности 15, наклоняясь в направлении вращения при затяжке. Донная поверхность 16а и поверхность 16b входа предпочтительно плавно соединены друг с другом посредством дугообразной пограничной поверхности 16d. С другой стороны, поверхность 16с выхода простирается перпендикулярно боковой поверхности 15. Окружная длина L1 боковой поверхности 15а после утопленной секции 16 в направлении вращения при затяжке преимущественно больше, чем окружная длина L2 боковой поверхности 15b перед утопленной секцией 16 (в этом случае, пороговое значение крутящего момента затяжки определяется деформацией боковой поверхности, находящейся после утопленной секции 16, как будет совершенно ясно из пояснений, приводимых позже). Как можно будет понять, обратившись к фиг. 3, нижняя концевая часть внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8, открывающегося у кольцевой нижней поверхности 10 вмещающего крепежное изделие участка 4, имеет фаску. В иллюстрируемом варианте осуществления вмещающий крепежное изделие участок 4 также выполнен с отверстием 18 сообщения, непрерывным с верхним концом вмещающего отверстия 8. Как будет совершенно ясно при обращении к фиг. 5, форма поперечного сечения отверстия 18 сообщения является круглой, диаметр отверстия 18 несколько меньше, чем диаметр окружности, вписанной во мнимый правильный шестиугольник во вмещающем отверстии 8, а на границе между вмещающим отверстием 8 и отверстием 18 сообщения ограничена обращенная вниз кольцевая поверхность 20 заплечика, обращенная вниз.
Обращаясь далее к фиг. 1-4, отмечаем, что участок 6 приложения крутящего момента затяжки, простирающийся вверх от кольцевой верхней поверхности 12 вмещающего крепежное изделие участка 4, также имеет в целом трубчатую форму и имеет сквозное отверстие 22, простирающееся в вертикальном направлении. Как будет совершенно ясно из фиг. 3, сквозное отверстие 22 сообщается со вмещающим отверстием 8 через отверстие 18 сообщения. Форма поперечного сечения сквозного отверстия 22 является круглой, диаметр сквозного отверстия - даже меньшим, чем диаметр отверстия 18 сообщения, а на границе между сквозным отверстием 22 и отверстием 18 сообщения ограничена тороидальная поверхность 24 заплечика, обращенная вниз. Внешняя периферийная поверхность 26 и верхняя поверхность 28 участка 6 приложения крутящего момента затяжки предпочтительно имеют формы и размеры, соответствующие формам и размерам внешней периферийной поверхности и верхней поверхности крепежного изделия, подлежащего вмещению во вмещающий крепежное изделие участок 4. В иллюстрируемом варианте осуществления внешняя периферийная поверхность 26 участка 6 приложения крутящего момента затяжки имеет форму правильного шестиугольника, соответствующего внешней периферийной поверхности шестигранной гайки (соответственно, внешний диаметр участка 6 приложения крутящего момента затяжки меньше, чем внешний диаметр вмещающего крепежное изделие участка 4), и основная часть верхней поверхности 28 является плоской, а внешняя периферийная часть каждого угла верхней поверхности 28 имеет фаску. Диаметр сквозного отверстия 22 участка 6 приложения крутящего момента затяжки несколько больше, чем внешний диаметр хвостовика болта, к которому крепится шестигранная гайка. Как будет дополнительно упоминаться позже, когда шестигранная гайка, заключенная в вмещающем крепежное изделие участке 4, подлежит креплению к болту, хвостовик болта вставляют сквозь отверстие 18 сообщения вмещающего крепежное изделие участка 4 и сквозное отверстие 22 участка 6 приложения крутящего момента затяжки, когда происходит крепление.
Вышеописанный управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 можно выпускать на рынок самостоятельно, но в преимущественном варианте его выпускают на рынок в комбинации с крепежным изделием, как показано на фиг. 6 и 7 (чтобы упростить чертеж, на фиг. 7 не представлено изображение фаски на нижнем конце внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8). В варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, шестигранная гайка 30 иллюстрируется как типичный пример крепежного изделия. Внешняя периферийная поверхность 32 шестигранной гайки 30 представляет собой правильный шестиугольник, который несколько больше, чем воображаемый правильный шестиугольник, о котором шла речь в связи с вмещающим отверстием 8, сформированным во вмещающем крепежное изделие участке 4 (иными словами, воображаемый правильный шестиугольник вмещающего отверстия 8 вмещающего крепежное изделие участка 4 в управляющем крутящим моментом затяжки инструменте 2 сделан меньшим, чем воображаемый правильный шестиугольник внешней периферийной поверхности 32 шестигранной гайки 30). Основная часть шестигранной гайки 30, а именно, часть за исключением ее нижней концевой части, запрессовывают во вмещающее отверстие 8 вмещающего крепежное изделие участка 4, а верхнюю поверхность цилиндрического выступа 36, сформированного изнутри от участка 34 внешнего периферийного края верхней поверхности шестигранной гайки 30, вводят в контакт с вышеупомянутой тороидальной поверхностью 24 заплечика (если шестигранная гайка 30, умещаемая во вмещающем отверстии 8 вмещающего крепежное изделие участка 4, имеет форму без цилиндрического выступа 36, то в контакт с вышеупомянутой кольцевой поверхностью 20 заплечика вводят сам участок 34 внешнего периферийного края верхней поверхности шестигранной гайки 30).
Ниже будет приведено пояснение того, как надо использовать управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2, описанный выше. Если шестигранная гайка 30 уже объединена с управляющим крутящим моментом затяжки инструментом 2, то шестигранная гайка 30 надета на хвостовик 38 (фиг. 6) болта, подлежащего креплению. Если шестигранная гайка 30 не объединена с управляющим крутящим моментом затяжки инструментом 2, то шестигранная гайка 30, временно скрепляемая с болтом, умещена во вмещающее отверстие 8, сформированное во вмещающем крепежное изделие участке 4 управляющего крутящим моментом затяжки инструмента 2 (в этом случае желательно задать вмещающее отверстие 8 воображаемого правильного шестигранника имеющим, по существу, такие же размеры, как внешняя периферийная поверхность правильной шестиугольной формы шестигранной гайки 30, так что уместить шестигранную гайку 30 во вмещающее отверстие 8 можно достаточно легко). Тогда в контакт с внешней периферийной поверхностью участка 6 приложения крутящего момента затяжки вводят подходящий инструмент для затяжки (не показан) и вращают его в направлении вращения при затяжке (направлении по часовой стрелке на фиг. 4; направлении против часовой стрелки на фиг. 5). Крутящий момент, прикладываемый к участку 6 приложения крутящего момента затяжки со стороны инструмента для затяжки, передается шестигранной гайке 30 посредством вмещающего крепежное изделие участке 4, вследствие чего шестигранная гайка 30 затягивается у хвостовика 38 болта. Если шестигранная гайка 30 совершает движение относительно хвостовика 38 болта на относительно большое расстояние в осевом направлении, хвостовик 38 болта продвигается в отверстие 18 сообщения, сформированное во вмещающем крепежное изделие участке 4, и сквозное отверстие 22, сформированное на участке 6 приложения крутящего момента затяжки, и вставляется сквозь отверстие 18 сообщения и сквозное отверстие 22, как показано штрих-пунктирными линиями на фиг. 6.
Когда крутящий момент затяжки, передаваемый шестигранной гайке 30 превышает некоторое предварительно определенное пороговое значение, к внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8, сформированного во вмещающем крепежное изделие участке 4, особенно - в месте после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке (конкретнее - в месте между пограничной областью поверхности 15 на стороне входа и утопленной секцией 16 поверхности 15 на стороне входа, если смотреть в направлении вращения при затяжке), прикладывают предварительное механическое напряжение в направлении, противоположном направлению вращения при затяжке, и вследствие этого деформируют, как изображено на фиг. 8 (подобно фиг. 7, для упрощения чертежа, на фиг. 8 не показано изображение фаски на нижнем конце внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8). В результате, управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 проворачивается относительно шестигранной гайки 30. Следовательно, шестигранная гайка 30 крепится к болту с требуемым крутящим моментом затяжки. Когда управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 начинает проворачиваться относительно шестигранной гайки 30, угол внешней периферийной поверхности шестигранной гайки 30 может с большой силой сталкиваться с поверхностью 16Ь входа утопленной секции 16 вмещающего отверстия 8, сформированного во вмещающем крепежное изделие участке 4. Вместе с тем, поскольку между донной поверхностью 16а и поверхностью 16b входа утопленной секции 16 в управляющем крутящим моментом затяжки инструменте 2, имеющем конфигурацию в соответствии с данным изобретением, образуется тупой угол, сила, прикладываемая на поверхности 16b входа утопленной секции 16 посредством угла внешней периферийной поверхности шестигранной гайки 30, снижается или исключается надлежащим образом. Поэтому появляется шанс - насколько это возможно - предотвратить трещинообразование на вмещающем крепежное изделие участке 4, приводящее к повреждению вмещающего крепежное изделие участка 4. После того, как управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 начинает проворачиваться относительно шестигранной гайки 30, управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 можно достаточно легко освободить от шестигранной гайки 30, притянутой к хвостовику 38 болта с требуемым крутящим моментом затяжки.
На фиг. 9 и 10 изображен другой предпочтительный вариант осуществления управляющего крутящим моментом затяжки инструмента, имеющего конфигурацию в соответствии с данным изобретением. В управляющем крутящим моментом затяжки инструменте 2, изображенном на фиг. 9, 10 и 11, на участке 15b расположен удерживающий выступ, который на боковой поверхности 15, ограничивающей внутреннюю периферийную поверхность вмещающего отверстия 8, находится перед утопленной секцией 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке (направлении против часовой стрелки на фиг. 10). В иллюстрируемом варианте осуществления, в качестве удерживающего выступа сформировано ребро 21, простирающееся в осевом направлении вмещающего отверстия 8 (в направлении, перпендикулярном поверхности листа согласно фиг. 10), предпочтительно - в направлении, по существу, параллельном осевой линии вмещающего отверстия 8. В иллюстрируемом варианте осуществления, удерживающий выступ, т.е., ребро 21, сформировано на каждом из участков 15b шести боковых поверхностей 15. Каждое из ребер 21 простирается от верхнего конца вмещающего отверстия 8 до некоторого места около его нижнего конца, по существу, параллельно осевой линии вмещающего отверстия 8, как будет совершенно ясно при обращении к фиг. 9 и 10. В частности, когда крепежное изделие имеет номинальным диаметр М8, М10 или М12, высота H выступа - ребра 21 будет составлять порядка 0,1-0,5 мм и окружная ширина W каждого из ребер 21 будет составлять порядка 0,1 to 0,5 мм. Форма поперечного сечения выступающей концевой части ребра 21 преимущественно является полукруглой, как изображено на фиг. 10. В иллюстрируемом варианте осуществления ребра 21 сформированы на всех участках 15b шести боковых поверхностей 15. Вместе с тем, если это желательно, ребра 21 можно сформировать, например, либо только на участках 15b трех боковых поверхностей 15, находящихся в каждом втором положении, либо только на участках 15b двух боковых поверхностей 15, находящихся в диаметрально противоположных положениях.
Ребро 21, составляющее удерживающий выступ, можно сформировать не только на участке 15b, который на боковой поверхности 15 находится перед утопленной секцией 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке, но и на участке 15а, который на боковой поверхности 15 находится после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке. Вместе с тем, если ребро 21 сформировано также на участке 15а, который на боковой поверхности 15 находится после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке, то ребро оказывается полностью деформированным перед деформацией боковой поверхности 15. Это происходит потому, что когда крутящий момент затяжки достигает порогового значения, участок 15а, который на боковой поверхности 15 находится после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке, деформируется главным образом так, как говорилось ранее. Благодаря этой деформации ребра, управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 склонен освобождаться от крепежного изделия прежде, чем крутящий момент затяжки достигает порогового значения. Поэтому желательно не располагать ребро 21 на участке 15а, который на боковой поверхности 15 находится после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке.
Конфигурации, отличающиеся от конфигурации ребра 21 в варианте осуществления, изображенном на фиг. 9 и 10, являются, по существу, такими же, как конфигурации в варианте осуществления, пояснявшемся со ссылками на фиг. 1-8, а таким же составляющим элементам, как составляющие элементы в последнем варианте осуществления, присвоены такие же позиции, как составляющим элементам в последнем варианте осуществления.
Продолжая далее обращаться к фиг. 11 наряду с фиг. 9 и 10, отмечаем, что вышеописанный управляющий крутящим моментом затяжки инструмент 2 можно выпускать на рынок самостоятельно. Однако в преимущественном варианте его выпускают на рынок в комбинации с крепежным изделием, как показано на фиг. 11 (чтобы упростить чертеж, на фиг. 11 не представлено изображение фаски на нижнем конце внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8; более того, хотя ребро 21 немного деформируется упруго или пластически посредством запрессовки крепежного изделия, а именно - шестигранной гайки 30, во вмещающее отверстие 8, на фиг. 11 такая деформация не изображена, а ребро 21 изображено наложенным на шестигранную гайку 30 без деформации). Как говорилось ранее, внешняя периферийная поверхность 32 шестигранной гайки 30 как типичного примера крепежного изделия представляет собой правильный шестиугольник, а если технологический допуск шестигранной гайки 30 достаточно мал, то этот правильный шестиугольник несколько больше, чем правильный шестиугольник, о котором шла речь в связи с вмещающим отверстием 8, сформированным во вмещающем крепежное изделие участке 4 (иными словами, воображаемый правильный шестиугольник вмещающего отверстия 8 вмещающего крепежное изделие участка 4 в управляющем крутящим моментом затяжки инструменте 2 сделан меньшим, чем воображаемый правильный шестиугольник внешней периферийной поверхности 32 шестигранной гайки 30). Основная часть шестигранной гайки 30, а именно, часть за исключением ее нижней концевой части, запрессовывают во вмещающее отверстие 8 вмещающего крепежное изделие участка 4, и верхнюю поверхность цилиндрического выступа 36, сформированного изнутри от краевого участка 34 внешнего периферийного края верхней поверхности шестигранной гайки 30 вводят в контакт с вышеупомянутой тороидальной поверхностью 24 заплечика (см. фиг. 6). Шестигранная гайка 30 удерживается во вмещающем отверстии 8 потому, что боковая поверхность шестигранной гайки 30 введена в контакт с прижатием ребра 21 при выравнивании с участком 15а, находящемся после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке (направлении против часовой стрелки на фиг. 11).
Как упоминалось выше, технологический допуск управляющего крутящим моментом затяжки инструмента 2, полученного методом литьевого формования или прямого прессования из подходящей синтетической смолы, оказывается относительно малым, и поэтому технологическая погрешность внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8 является относительно малой. С другой стороны, технологический допуск шестигранной гайки 30 является относительно большим, и поэтому относительно большой является технологическая погрешность внешней периферийной поверхности шестигранной гайки 30. Вместе с тем, в управляющем крутящим моментом затяжки инструменте 2, изображенном на фиг. 9, 10 и 11, технологическая погрешность внешней периферийной поверхности шестигранной гайки 30, относительно большая по сравнению с технологической погрешностью внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8, компенсируется за счет упругой или пластической деформации ребер 21, сформированных в необходимых частях внутренней периферийной поверхности вмещающего отверстия 8. Вследствие этого, излишнее увеличение или уменьшение силы, необходимой для запрессовки шестигранной гайки 30 во вмещающее отверстие 8, предотвращается в максимально возможной степени.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 9, 10 и 11, удерживающий выступ состоит из одного-единственного ребра 21, простирающегося в осевом направлении вмещающего отверстия 8. Вместе с тем, если это желательно, удерживающий выступ можно сделать состоящим из: множества ребер, простирающихся в осевом направлении через интервалы, предусмотренные в осевом или окружном направлении вмещающего отверстия 8; одного-единственного ребра, простирающегося в окружном направлении вмещающего отверстия 8; или множества ребер, простирающихся в окружном направлении через интервалы, предусмотренные в осевом или окружном направлении вмещающего отверстия 8; или множества выступов, расположенных надлежащим образом (преимущественно -имеющих поперечное сечение круглой формы). На фиг. 12 изображен еще один вариант осуществления удерживающего выступа. В таком варианте осуществления, на боковой поверхности 15 (см фиг. 10) по всей поверхности участка 15b, находящегося перед утопленной секцией 16, если смотреть в вышеупомянутом направлении вращения при затяжке (направлении против часовой стрелки на фиг. 12), сформирован бугорок 40, а на задней стороне бугорка 40 сформирован паз 42, простирающийся вдоль бугорка 40. В таком варианте осуществления, шестигранная гайка 30 удерживается во вмещающим отверстии 8 потому, что боковая поверхность шестигранной гайки 30 вводится в контакт с бугорком 40 наряду с участком 15а, который на боковой поверхности 15 находится после утопленной секции 16, если смотреть в направлении вращения при затяжке (направлении против часовой стрелки на фиг. 12).
Относительно большая технологическая погрешность внешней периферийной поверхности шестигранной гайки 30 по сравнению с внутренней периферийной поверхностью вмещающего отверстия 8 компенсируется посредством упругой деформации бугорка 40. Вследствие этого, излишнее увеличение или уменьшение силы, необходимой для запрессовки шестигранной гайки 30 во вмещающее отверстие 8, предотвращается в максимально возможной степени.
ПОЯСНЕНИЯ симвовлов или позиций
2: Управляющий крутящим моментом затяжки инструмент
4: Вмещающий крепежное изделие участок
6: Участок приложения крутящего момента затяжки
8: Вмещающее отверстие
15: Боковая поверхность
15а: Участок выхода боковой поверхности
15b: Участок входа боковой поверхности
16: Утопленная секция
16а: Донная поверхность утопленной секции
16b: Поверхность входа утопленной секции
16 с: Поверхность выхода утопленной секции
18: Отверстие сообщения
21: Ребро (удерживающий выступ)
22: Сквозное отверстие
30: Шестигранная гайка
38: Хвостовик болта