КЛЮЧ С ИНДИКАЦИЕЙ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
WRENCH WITH TORQUE INDICATION

Область техники
Настоящее изобретение относится к ключам с индикацией крутящего момента, в которых индикация производится при достижении заданного крутящего момента.
Уровень техники
Ключи с регулируемым крутящим моментом используются для приложения контролируемого по величине крутящего момента к резьбовым крепежным деталям. Ключи с регулируемым крутящим моментом, которые производят индикацию достижения заданного крутящего момента, описаны, например, в патенте США 2,250,941, автор Zimmerman; в патенте США 3,967,513, автор Myrdel; в патенте США 4,244,434, автор Wilson; в патенте США 4,314,490, автор Stone; в патенте США 4,535,659, автор Yang; в патенте США 4,664,001, автор Denman; в патенте США 4,958,541, автор Annis и др.; в патенте США 5,130,700, автор Annis и др.; в патенте США 5,172,616, автор Negishi и в патенте США 6,070,506, автор Becker. Однако в раскрытых изобретениях используются сложные механические устройства и/или сложные электрические и электронные цепи.
В заявке США №2003/0079578 А1, автор Hu, раскрыт упрощенный ключ, имеющий подпружиненный элемент, установленный в корпусе и взаимодействующий с первой частью L-образного стержня, вторая часть L-образного стержня является приводной частью со средствами для взаимодействия с крепежным элементом. Поскольку подпружиненный элемент давит на первую часть стержня, он прикладывает к нему определенное усилие. Когда возрастающая сила, приложенная к корпусу, превышает указанное усилие от подпружиненного элемента, корпус прокручивается, а стержень остается неподвижным. Такие механизмы известны, как “ломающиеся” механизмы.
Ключ, описанный выше, является чисто механическим. Индикация достижения предельного крутящего момента достигается путем резкого механического сброса (“ломания”) момента, приложенного к крепежному элементу. Кроме того, в конструкцию ключа входят три точные механические части: первая часть стержня, пружина и шарик (подпружиненный элемент). Эти точные подвижные части усложняют изготовление и сборку раскрытого изобретения и повышают его стоимость. Более того, регулировка предельного крутящего момента или точек “ломания” требует разборки устройства и замены пружины.
Задачей настоящего изобретения является создание ключа с индикацией крутящего момента, в котором были бы преодолены вышеотмеченные недостатки.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим изобретением предложен ключ, содержащий корпус и стержень, имеющий приводную часть, приводную головку и прямую часть между ними, приводная часть включает закрепляемую секцию, поворотную секцию и промежуточную секцию между ними, закрепляемая секция зафиксирована относительно корпуса, поворотная секция имеет возможность поворота между начальным положением и крайним положением, в котором стержень замыкает электрическую цепь и посредством этого приводит в действие индикатор.
Предпочтительно корпус содержит основание и крышку, соединенные между собой.
Предпочтительно также в начальном положении поворотная секция расположена в канале основания ниже его внутренней поверхности.
Предпочтительно также в крайнем положении, по меньшей мере, участок поворотной секции стержня расположен над внутренней поверхностью основания в канале на внутренней поверхности крышки.
В соответствии с настоящим изобретением приводная часть выполнена U-образной формы, промежуточная секция расположена параллельно к прямой части стержня, закрепляемая секция и поворотная секция расположены перпендикулярно к промежуточной секции, размещенной между ними.
В соответствии с настоящим изобретением электрическая цепь включает батарею питания, установленную в корпусе, стержень и контакт, соединенный с батареей питания.
Предпочтительно электрическая цепь замкнута при соприкосновении стержня в крайнем положении с контактом.
В соответствии с настоящим изобретением крайнее положение выполнено с возможностью регулирования снаружи посредством регулировочного винта, ввернутого в резьбовое регулировочное отверстие и взаимодействующего с контактом. Регулировочный винт соединен с контактом с возможностью изменения его положения для регулирования величины крутящего момента, необходимой для приведения в действие индикатора.
В соответствии с настоящим изобретением индикатором может быть источник света, как правило, в виде светодиода или источник звука, такой, как гудок.
По другому варианту настоящее изобретение относится к ключу, содержащему корпус, стержень, по крайней мере, частично расположенный в корпусе, и индикатор, действующий от батареи питания. Стержень имеет приводную часть, соединенную с головкой, и включающую секцию, закрепляемую в корпусе, и поворотную секцию, соединенную с закрепляемой секцией. Поворотная секция имеет возможность перемещения между начальным положением и крайним положением, в котором она замыкает электрическую цепь, чтобы привести в действие индикатор.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным чертежам, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе на ключ в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показан вид сбоку на ключ, представленный на фиг.1;
на фиг.3 показан вид в перспективе в разобранном состоянии на ключ, представленный на фиг.1;
на фиг.4 показан вид в перспективе на стержень, представленный на фиг.1-3;
на фиг.5 показан вид в перспективе на крышку ключа, представленного на фиг.3;
на фиг.6 показан вид в перспективе на основание ключа, представленного на фиг.3;
на фиг.7 показан вид в перспективе на ключ со стержнем в начальном положении;
на фиг.8 показан вид в перспективе на ключ со стержнем в крайнем положении;
на фиг.9 показан вид в перспективе на ключ, представленный на фиг.7, с удаленной крышкой;
на фиг.10 показан вид в перспективе на основание ключа, представленного на фиг.8 с удаленной крышкой.
Детальное описание предпочтительного варианта
Рассмотрим фиг.1-3, показывающие ключ 10 в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения. Ключ 10 содержит корпус 12 и стержень 14. Часть стержня 14, как будет объяснено ниже, может быть повернута относительно корпуса 12 от начального положения к крайнему положению. Корпус 12 имеет в основном прямоугольную форму и включает основание 16, соединенное с крышкой 18. Цилиндрический выступ 20 проходит от верхней стороны 22 корпуса.
Стержень 14 выходит из нижней поверхности 24 корпуса 12 через удлиненное отверстие 26, имеющее часть 28, расположенную в основании 16, и часть 30, расположенную в крышке 18. Индикатор 32 расположен на нижней поверхности 24 и выступает из корпуса 12. Индикатор может быть в виде источника света такого, как светодиод, или источника звука такого, как гудок. Резьбовое регулировочное отверстие 34 проходит через крышку 18 и предназначено для размещения регулировочного винта 36.
Как показано на фиг.3 и 4, стержень 14 содержит приводную часть 38 и головку 40 с прямой частью 42, расположенной между ними. Приводная часть 38, имеющая в основном U-образную форму, включает закрепляемую секцию 44, расположенную в основном параллельно к ней поворотную секцию 46 и промежуточную секцию 48, расположенную между ними в основном перпендикулярно как к закрепляемой секции 44, так и к поворотной секции 46 и параллельно к прямой части 42 стержня 14.
Индикатор 32 образует часть электрической цепи, включающей батарею питания 50, контакт 52, провод батареи 54 и провод стержня 56. Как провод стержня 56, так и провод батареи 54 расположены на внутренней поверхности 58 основания. Провод стержня 56 соединяет индикатор 32 со стержнем 14, который, поскольку выполнен из металла, образует часть электрической цепи. Провод батареи 54 соединяет индикатор 32 с первым полюсом батареи, тогда как контакт 52 взаимодействует со вторым полюсом батареи питания 50.
Стержень 14 расположен в основании 16 в канале 60, имеющем в основном U-образную форму, проходящем по внутренней поверхности 58 и определяющем часть 28 отверстия в основании. Канал 60 в основании имеет глубину, приблизительно равную диаметру стержня 14.
Как показано на фиг.5, на внутренней поверхности крышки образован канал 62 для размещения контакта, выходящий в резьбовое отверстие 34. Часть 30 отверстия в крышке расположена на ее внутренней поверхности 64 и проходит в участок 66 для обеспечения возможности поворота, имеющего в основном S-образную форму канала 68, причем участок 66 для обеспечения возможности поворота расположен в основном параллельно нижней поверхности 24 корпуса 12 и переходит в поперечный участок 70, расположенный перпендикулярно к нему. Канал 68 в крышке имеет глубину, приблизительно равную диаметру стержня 14. Поперечный участок 70 расположен на нижней закрепляющей части 72 внутренней поверхности 64 крышки вблизи верхней поверхности 22 корпуса 12.
Когда ключ 10 собран, стержень 14 расположен в канале 60 основания. Поскольку глубина канала основания приблизительно равна диаметру стержня, он не выступает значительно над внутренней поверхностью 58 основания. Батарея питания 50 расположена в выемке 74, а индикатор 32 размещен в приемнике 76. Регулировочный винт 36 установлен в резьбовом регулировочном отверстии 34, а контакт 52 расположен в канале 60 на внутренней поверхности 64 крышки. Крышка 18 прикреплена к основанию 16 так, что внутренняя поверхность 58 основания контактирует с внутренней поверхностью 64 крышки, а закрепляемая секция 44 стержня 14 зафиксирована в канале 60 основания зажимной частью 72 внутренней поверхности 64 крышки. Регулировочный винт 36 воздействует на контакт 52 в направлении от его канала 60 и поджимает первую часть 78 контакта к одному из полюсов батареи питания 50.
Фиг.7 и 8 показывают собранный ключ 10 в двух противоположных положениях при повороте стержня 14 по отношению к корпусу 12. Фиг.7 показывает стержень 14 в начальном положении, в котором его прямая часть 42 выходит из части 28 отверстия в основании 16. Фиг.8 показывает стержень 14 в крайнем положении, в котором его прямая часть 42 выходит из части 30 отверстия в крышке 18.
Когда к ключу 10 не приложен крутящий момент, стержень 14 находится в начальном положении, а его приводная часть размещена в основании 16 корпуса 12. Электрическая цепь при этом разомкнута, поскольку стержень 14 и контакт 52 не соприкасаются. Следовательно, в начальном положении электрическая цепь остается разомкнутой и индикатор 32 не приводится в действие.
Рассмотрим теперь фиг.9 и 10. При использовании ключа с регулируемым крутящим моментом 10 приводная головка 40 вставляется в крепежный элемент (не показан) и крутящий момент прикладывается к корпусу 12, который воздействует на закрепляемую секцию 44 стержня 14 и вызывает его вращение, а вместе с ним и всего стержня 14, и затягивание крепежного элемента. При увеличении крутящего момента, приложенного к корпусу 12, соответственно увеличивается крутящий момент, приложенный к закрепляемой секции 44 стержня 14, и поворотная секция 46 упруго закручивает промежуточную секцию 48 и разворачивается на угол по отношению к закрепляемой секции 44. Участок поворотной секции 46, удаленный от промежуточной секции 48, выходит из канала 60 на внутренней поверхности 58 и входит в участок для обеспечения возможности поворота 66 в крышке 18, при этом стержень перемещается от начального положения к крайнему положению. Угловое перемещение поворотной секции 46 продолжает увеличиваться с увеличением приложенного крутящего момента до тех пор, пока при определенном крутящем моменте стержень 14 достигнет крайнего положения и замкнет цепь между его поворотной секцией 46 и контактом 52. Соответственно в действие приводится индикатор 32, указывающий, что достигнуто крайнее положение, и следовательно, достигнуто предельное значение крутящего момента.
Предельное значение крутящего момента, необходимое для соприкосновения стержня 14 с контактом 52 в крайнем положении, может регулироваться использованием винта 36. Вращение регулировочного винта по часовой стрелке вызывает его смещение внутрь резьбового отверстия 34 и смещение контакта 52 от внутренней поверхности крышки 64 к поворотной секции 46 стержня 14 и уменьшает, таким образом, поворот стержня 14, необходимый для соприкосновения с контактом 52. Вращение регулировочного винта 36 против часовой стрелки смещает контакт 52 от поворотной секции 46 и увеличивает поворот стержня 14, необходимый для соприкосновения с контактом 52, следовательно, увеличивая крутящий момент, необходимый для приведения в действие индикатора 32. Таким образом, винт 36 регулирует величину крутящего момента, необходимого для приведения в действие индикатора.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от объема изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле.