ФРИКЦИОННЫЙ КЛЮЧ Российский патент 1997 года по МПК B25B13/46 

Изобретение относится к ручному инструменту и может быть использовано для завертывания и отвертывания резьбовых элементов с головками различной конфигурации.

Наиболее близким аналогом к изобретению является гаечный ключ с фрикционным приводом, содержащий головку с центральным отверстием и хвостиком со сквозным продольным пазом и заплечиками, кинематически связанную с заплечиками хвостовика скобу, соединенную с ней рукоятку и ось.

Недостатком известного ключа является зависимость его габаритов от величины передаваемого крутящего момента, в связи с чем затруднено использование ключа в условиях ограниченного рабочего пространства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение сферы использования ключа за счет увеличения передаваемых усилий с одновременным уменьшением габаритов ключа.

Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается тем, что в известном фрикционном ключе, содержащем головку с центральным отверстием и хвостовиком со сквозным продольным пазом и заплечиками, кинематически связанную с заплечиками хвостовика скобу, соединенную с ней рукоятку, и ось, сквозной продольный паз выполнен симметрично относительно продольной оси головки, в хвостовике выполнены поперечный паз, расположенный перпендикулярно сквозному продольному пазу, и отверстие, пересекающее сквозной продольный паз и образующее на его поверхностях симметричные его оси вырезки, ключ снабжен перемычкой, жестко связывающей концы скобы и размещенной в поперечном пазе, ось неподвижно укреплена в перемычке скобы и пропущена через отверстие хвостовика, а кинематическая связь скобы с заплечиками хвостовика выполнена в виде упруго-поджатых элементов, размещенных на концах скобы, и обоймы, охватывающей хвостовик с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси головки, для поперечного взаимодействия в крайних положениях с упруго-поджатыми элементами.

На фиг. 1 изображены в изометрии основные элементы фрикционного ключа; на фиг. 2 фрикционный ключ, основной вид в плане; на фиг.3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг.4 условное взаимодействие элементов ключа; на фиг.5 - схематическое изображение взаимодействия оси с вырезками.

Фрикционный ключ содержит головку 1 с центральным отверстием 2 и хвостовиком 3, скобу 4 и соединительную с ней рукоятку 5. В хвостовике 3 выполнены сквозной продольный паз 6, расположенный симметрично относительно продольной оси головки 1, поперечный паз 7, расположенный перпендикулярно сквозному продольному пазу 6, и отверстие 8, пересекающее сквозной продольный паз 6 и образующее на его поверхностях симметричные его оси вырезки 9, 10. На хвостовике выполнены заплечики 11, 12, например, в виде проточек. В поперечном пазу 7 хвостовика 3 размещена перемычка 13, жестко связывающая концы 14, 15 скобы 4, контактирующие с хвостовиком 3 по плоским поверхностям 16, 17. Ось 18 неподвижно укреплена в перемычке 13 скобы 4 и пропущена через отверстие 8 хвостовика 3.

Кинематическая связь скобы 4 с заплечиками 11, 12 хвостовика 3 выполнена в виде обоймы 19 и упруго-поджатых элементов, размещенных в гнездах 20, выполненных на концах 14, 15 скобы 4 и представленных в виде шариков 21, 22 и пружин сжатия 23, 24.

Обойма 19 выполнена в виде П-образной пластины, свободные концы которой загнуты внутрь с образованием направляющих 25, в которых установлены винты 26, 27. Направляющие 25 с винтами 26, 27 расположены в заплечиках 11, 12 хвостовика 3. Обойма 19 охватывает хвостовик 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси головки 1, для поочередного взаимодействия в крайних положениях с упруго-поджатыми элементами. Поочередное взаимодействие шариков 21, 22 с соответствующими винтами 26, 27 достигается разностью расстояний L₂-L₁=Δ между осями винтов и шариков соответственно. Например, на фиг. 2 изображено одно из двух положений обоймы 19, при котором центры шарика 22 и винта 27 расположены на одной прямой. Ввиду имеющейся разности Δ (фиг.4) шарик 21 смещен в продольном направлении относительно шарика 22 на величину h. Невыпадение шариков 21,22 при крайних положениях обоймы 19 может быть достигнуто разными путями.

Таким образом, взаимодействие обоймы 19 с подпружиненными шариками 21,22 изначально создает крутящийся момент М, который вызывает небольшой перекос скобы 4 на угол . При этом перекосе ось 18 упирается в поверхности вырезок 9, 10 в точках Б и В соответственно, а на частях хвостовика 3 возникает предварительное усилие P₁, направленное на их сближение.

При использовании фрикционного ключа для завертывания-отвертывания резьбовых элементов с граненными головками в головку 1 ключа устанавливают насадок 28 с соответствующей рабочей частью 29. Насадок 28 зафиксирован в головке 1 пружинным разрезным кольцом 30.

Фрикционный ключ работает следующим образом.

Рабочая часть 29 устанавливается, например, в шестигранник резьбового элемента. Обойма 19 переключается в положение, соответствующее действию откручивания, когда центры шарика 22 и винта 27 находятся на одной прямой. Благодаря предварительному усилию P₁ между взаимодействующими поверхностями головки 1 и насадка 28 создается предварительная сила трения.

Рукоятку 5 вращают против часовой стрелки, увеличивая прикладываемый момент М. Вместе с рукояткой 5 поворачивается скоба 4, конец 15 которой увеличивает усилие P на поверхность 17 части хвостовика 3. Одновременно с этим благодаря наличию жесткой перемычки 13 возникает противоположное усилие на конце 14 скобы 4, передаваемое на поверхность 16 другой части хвостовика 3. Части хвостовика 3, поворачиваясь вокруг оси 18, сближаются, центральное отверстие 2 уменьшается в диаметре, плотно охватывая головку резьбового элемента. При этом увеличивается сила трения, передающая момент М на насадок 28.

Для совершения холостого хода рукоятку 5 вращают по часовой стрелке, передавая движение скобе 4. При этом перемычка 13 (фиг.5) поворачивается вместе с осью 18, которая оказывает давление на поверхности вырезок 9, 10 в районе точек Б и В. Возникает усилие, разводящее части хвостовика 3 и восстанавливающее ширину продольного паза 6. При этом центральное отверстие 2 увеличивается в диаметре и головка 1 ключа свободно поворачивается относительно насадка 28.

При закручивании обойму 19 передвигают в другое крайнее положение до упора, при котором центры шарика 21 и винта 26 располагаются на одной линии.

Рукоятку 5 вращают по часовой стрелке. При этом концы 14, 15 скобы 4 воздействуют на поверхности 16, 17 хвостовика 3. Происходит аналогичный процесс сближения частей хвостовика 3, что и при откручивании. Центральное отверстие 2 уменьшается в диаметре и охватывает насадок 28.

Холостой ход совершается также как и при откручивании: рукоятку 5 вращают против часовой стрелки; ось 18 оказывает давление на вырезки 9, 10, разводя части хвостовика 3 и увеличивая диаметр центрального отверстия 2; при этом головка 1 ключа освобождает насадок 28 от зацепления.

Сущность изобретения: в хвостовике 3 головки 1 фрикционного ключа выполнены продольный и поперечный пазы 6, 7. Перемычка 13 жестко связывает концы 14, 15 скобы 4 и размещается в пазу 7. Ось 18 неподвижно укреплена в перемычке 13 и пропущена через вырезки 9, 10 хвостовика 3. Обойма 19 охватывает хвостовик 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения перпендикулярно продольной оси головки 1 для поочередного взаимодействия в крайних положениях с упруго-поджатыми элементами в виде размещенных в гнездах 20 шариков 21, 22 и пружин 23, 24. 5 ил.

Фрикционный ключ, содержащий головку с центральным отверстием и хвостовиком со сквозным продольным пазом и заплечиками, кинематически связанную с заплечиками хвостовика скобу, соединенную с ней рукоятку, и ось, отличающийся тем, что сквозной продольный паз выполнен симметрично относительно продольной оси головки, в хвостовике выполнены поперечный паз, расположенный перпендикулярно сквозному продольному пазу, и отверстие, пересекающее сквозной продольный паз и образующее на его поверхностях симметричные его оси вырезки, ключ снабжен перемычкой, жестко связывающей концы скобы и размещенной в поперечном пазе, ось неподвижно закреплена в перемычке скобы и пропущена через отверстие хвостовика, а кинематическая связь скобы с заплечиками хвостовика выполнена в виде упругоподжатых элементов, размещенных на концах скобы, и обоймы, охватывающей хвостовик с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси головки, для поочередного взаимодействия в крайних положениях с упругоподжатыми элементами.