Головка для стандартного гаечного ключа, применяемая для сборки-разборки узлов с зафиксированными на них протяженными деталями
Головка для стандартного гаечного ключа, применяемая для сборки-разборки узлов с зафиксированными на них протяженными деталями, с внутренним шестигранным отверстием в головке и со сквозной прорезью, при этом наружная поверхность головки выполнена в виде призмы, отличающаяся тем, что головка выполнена в виде вкладыша для гаечного ключа, наружный и внутренний рабочие профили которого выполнены в виде многогранников и расположены соосно, образуя в поперечном сечении вкладыша силовую разрезную втулку заданной формы, у которой разрез выполнен на плоской части одной из граней, размеры наружного многогранника выполнены соответствующими рабочему профилю рожкового или торцевого или накидного стандартного гаечного ключа, а размеры внутреннего многогранника выполнены соответствующими сопрягаемому крепежному элементу узла с точностью, обеспечивающей уменьшенный зазор между рабочей поверхностью вкладыша и охватываемыми им поверхностями крепежных элементов узла, при этом наружная поверхность вкладыша имеет протяженность, обеспечивающую защиту узла при возможности доступа к его наружной поверхности его крепежного элемента.
Полезная модель относится к вспомогательному оборудованию для крепежных деталей резьбовых соединений сложных узлов, в частности, для соединения - рассоединения (демонтажа - монтажа, сборки - разборки) «неудобных» (сложных) узлов снабженных протяженными деталями и размещенных в труднодоступных местах с малым зазором для доступа инструмента. Головка также относится к ручному инструменту для автомобильной промышленности и обслуживанию автомобилей.
Известно изобретение «Гаечный ключ Прокопченко», патент RU 
1698044, опубликованный 15.12.1991 г., МПК В25В 13/08, содержащий рабочую головку с вкладышами из магнитоэластичного материала, на губках снабжен электромагнитом. Наличие магнитного взаимодействия и некоторая эластичность вкладышей обеспечивают равномерное распределение контактного давления на рабочие поверхности граней, что обеспечивает отворачивание без достижения критично больших усилий для «хрупких» узлов машины. Однако требуется размещать громоздкий электромагнит непосредственно вблизи отворачиваемой крепежной детали, что делает невозможным доступ в трудно доступные, узкие места машины, а также при низко расположенных крепежных элементов узлов с зафиксированными на них протяженными деталями.
Для снятия кислородных датчиков с фиксированным проводом, например на машинах VW, Opel, Nissan, применяют специальные головки для кислородных датчиков, разрезные, без фаски и со ступенькой или без фаски для безопасного прилегания инструмента, например типа 776L-4 225, 776L-5 375 и 776L-6 215 производства фирмы «Кремит». Данные головки выполнены в виде разрезной втулки с цилиндрическими наружными поверхностями и внутренней призматической поверхностью, протяженность таких головок колеблется от 60 до 110 мм и они крепятся к рукоятке ключа за торец. Однако при их применении в случае отвинчивания давно работающих датчиков наружная поверхность крепежного элемента датчика (гайки) сминается, что делает непригодным весь датчик. Кроме того, для доступа в узкий зазор между приемной трубой глушителя и корпусом автомашины, требуется разобрать значительное количество узлов, выхлопной катализатор - коллектор, приемную трубу или глушитель или демонтировать рядом с ним находящиеся детали, что существенно удорожает ремонтные работы. Кроме того, при отворачивании сильно заржавевших или плотно закрученных датчиков, щеки головки, которые имеют разрез для пропускания провода, могут отгибаться от приложенных усилий, что не позволяет осуществить отворачивание крепежной детали или происходит смятие ее граней.
Наиболее близким в предлагаемому техническому решению является полезная модель «Гаечный ключ», патент RU 37668, опубликованный 10.05.2004 г., МПК В25В 13/08, представляющая собой односторонний гаечный ключ открытого типа для накидных и обычных гаек, состоящий из головки с внутренним шестигранным отверстием и со сквозной прорезью, и рукоятки, причем наружная поверхность головки выполнена в виде шестигранной призмы, а рукоятка выполнена съемной и с зевом, предназначенным для сопряжения с наружной шестигранной поверхностью головки. Данный гаечный ключ может быть использован в труднодоступных местах.
Однако в предложенном техническом решении не осуществляется заявленный эффект сжатия гаечной головки ключа вокруг отворачиваемой гайки, поскольку для получения эффекта сжатия толщина призмы должны быть настолько мала, чтобы хватило усилия от проворота рукоятки ключа для ее сжатия. В стандартных ключах рабочие поверхности головки ключа выполняются с большим зазором относительно стандартной гайки. В случае малой толщины стенки призмы, головка ключа не будет выполнять свою функцию - отворачивать гайку, а в случае достаточной для этой цели толщины призмы, сжатия не будет происходить, и усилие на гайке будет распределяться только по крайним участкам двух граней гайки, что не обеспечит плотного обхвата граней гайки гаечной головкой по всей длине граней. Более того, остается возможность смятия граней гайки, поскольку в предложенном техническом решении наибольшие усилия также останутся на крайних участках 2-х граней гайки из-за больших зазоров между рабочими поверхностями головки ключа и наружными поверхностями гайки. Кроме того, прикладывание повышенных усилий на поверхности крепежного элемента в достаточно «хрупком» узле, например, датчика, приведет к смятию датчика и поверхностей его крепежной детали, что не позволит его повторную установку и использование в автомашине, например, при техническом обслуживании и ремонте, например, при замене приемной трубы глушителя. Кроме того, в данном техническом решении прорезь выполнена на вершине (стыке) граней шестигранника, что делает захват менее надежным, т.к. даже при малых зазорах работа силовых гране будет осуществляться только по 2 или 5 (пяти) рабочим поверхностям, а не по шести, которые имеются у шестигранника.
При ремонтно-монтажных работах возникает необходимость отвернуть (установить), например, датчик кислорода, который установлен в труднодоступном месте между кузовом машины и приемной трубой выхлопной системы, закрепленный на трубе перпендикулярно ее оси. Кроме того, датчик кислорода является высокоточным, хрупким сборочным узлом, на котором имеется неразъемное соединение с подводящим проводом. В отдельных случаях к датчику закреплен провод, на другом конце которого имеется быстросъемный штекер большего, чем крепежный элемент датчика, размером. Крепежная деталь датчика - например, в виде шестигранника или любого другого многогранника выполнена как единое целое с корпусом датчика, поэтому повреждение крепежного элемента приводит к повреждению всего датчика и невозможности его повторного использования, что существенно удорожает ремонтные работы. Кроме того, из расположения датчика в труднодоступном месте, необходимо разбирать большое количество узлов машины, сопряженных с выхлопной трубой для доступа к крепежному элементу датчика. Кроме того, требуется обеспечить распределение усилий по всем без исключения рабочим поверхностям вкладыша при откручивании датчика.
В предложенном техническом решении, в частности, обеспечивается распределение нагрузок на все рабочие грани кроме наличия малого зазора (скользящей посадки) также и за счет расположения прорези на плоской грани, а не на углу граней. Возможностью использовать 12-тигранный гаечный ключ, например, накидной, при очень маленьких зазорах между деталями автомобиля и датчиком, обеспечивает возможность проворота ключа не только на 60 градусов, как у рожкового, но и на 30 градусов, как у 12-тигранного торцевого.
Предложенное техническое решение позволяет преодолеть эти недостатки, не требует разборки сопрягаемых с выхлопной системой конструктивных узлов машины, а также обеспечивает сохранность крепежных элементов датчика.
Техническим результатом предложенной полезной модели является:
- расширение технических средств для монтажно-сборочных (разборочных) работ в труднодоступных местах,
- создание универсальной вкладки для гаечных ключей,
- исключение деформации ключа при больших поперечных нагрузках (крутящего момента),
- исключение смятия (деформации) опорных (посадочных) поверхностей в многогранниках крепежных элементов при монтаже - демонтаже оборудования,
- возможность заворачивать - отворачивать сборочный узел за крепежный элемент, расположенный в дальней от рабочего части узла с зафиксированной на узле протяженной деталью, например, проводом, или при большой протяженности поверхности узла, усложняющего подход к его крепежному элементу, упрощение конструкции, универсальность конструкции ключа для разных типов крепежных элементов, удешевление производства ремонтных работ. Данный технический результат достигается за счет того, что головка для стандартного гаечного ключа, применяемая для сборки-разборки узлов с зафиксированными на них протяженными деталями, с внутренним шестигранным отверстием в головке и со сквозной прорезью, имеет при этом наружную поверхность, выполненную в виде призмы. Головка отличается от принятого прототипа тем, что она выполнена в виде вкладыша для гаечного ключа, наружный и внутренний рабочие профили которого выполнены в виде многогранников и расположены соосно, образуя в поперечном сечении вкладыша силовую разрезную втулку заданной формы, у которой разрез выполнен на плоской части одной из граней, размеры наружного многогранника выполнены соответствующими рабочему профилю рожкового или торцевого или накидного стандартного гаечного ключа, а размеры внутреннего многогранника выполнены соответствующими размерам сопрягаемого крепежного элемента узла, причем внутренняя рабочая поверхность вкладыша сопрягается с поверхностью крепежного элемента с точностью сопряжения не ниже скользящей посадки, обеспечивающей уменьшенный относительно зазора между рабочей поверхностью стандартного вкладыша и охватываемыми им поверхностями крепежных элементов узла зазор между рабочей поверхностью вкладыша и охватываемыми им поверхностями крепежных элементов узла, при этом наружная поверхность вкладыша имеет протяженность, обеспечивающую защиту узла при возможности доступа к его наружной поверхности его крепежного элемента. Внутренняя поверхность вкладыша может быть выполнена в виде шестигранника. Наружная поверхность вкладыша может быть выполнена в виде шестигранника или 12-тигранника. Размеры внутреннего многогранника вкладыша выполнены, в частности, с точностью, обеспечивающей скользящую посадку в соответствии с ЕСКД (зазор 0,02-0,04 мм). Размеры внутреннего многогранника вкладыша, например, выполнены соответствующими размеру рабочего профиля крепежного элемента сложной детали в сборе, такой как кислородный датчик. С вкладышем используют сопрягаемый гаечный ключ, который имеет вороток, развернутый относительно рабочего профиля гаечного ключа на 30 градусов. Данное техническое решение иллюстрируется чертежами, которые не охватывают всех возможных вариантов использования вкладыша, но иллюстрируют наиболее часто встречающиеся труднодоступное расположение соседних узлов машины, препятствующих выкручиванию, сбору «хрупких» узлов с закрепленными на них длинномерными деталями, например, кислородный датчик.
На Фиг.1 - показано в аксонометрии расположении кислородного датчика и возможный доступ к нему.
На фиг.2 - показаны проекции - вид сбоку и вид сверху вкладыша
На Фиг.3 - показано расположение вкладыша в рабочих поверхностях двух рожкового гаечного ключа - вид сбоку и вид сверху, гаечный ключ показан тонкими линиями, условно.
На Фиг.4 - показано расположение вкладыша в рабочих поверхностях накидного гаечного ключа с 12-тью рабочими гранями - вид сбоку и вид сверху, гаечный ключ показан тонкими линиями, условно.
На Фиг.5 - показано расположение вкладыша вместе с гаечным ключом, охватывающим крепежный элемент датчика, ключ, датчик и узлы машины - кузов и приемная труба глушителя показаны тонкими линиями, условно.
На Фиг.6 - показано сечение А-А с расположенным вкладышем вместе с гаечным ключом, охватывающим крепежный элемент датчика, ключ, датчик и узлы машины - кузов и приемная труба глушителя показаны тонкими линиями, условно, причем вороток ключа развернут на 30 градусов.
Размер вкладыша (1) (см. фиг.2) по высоте «Н» выполнен таким образом, чтобы он соответствовал ширине (высоте) рабочей поверхности крепежного элемента, внутренний шестигранник - поверхность «а» выполнена в соответствии с типоразмерами шестигранника крепежного элемента датчика (2), при этом размер «S» выполнен по скользящей посадке в соответствии с ЕСКД - это обеспечивает уменьшенный зазор между рабочей поверхностью «а» вкладыша и охватываемыми им поверхностями «в» крепежных элементов узла (2), что обеспечивает, в свою очередь, отсутствие разворота этих поверхностей относительно друг друга, обеспечивая равномерное распределение нагрузки на рабочие грани крепежного элемента датчика (2). В этом случае обеспечивается возможность прикладывания больших усилий (крутящего момента) при откручивании датчика без его смятия. Поскольку невозможно обеспечить такую точность на вкладышах стандартных гаечных ключей из-за невозможности надевания его на рабочие поверхности крепежного элемента узла, предложенная конструкция вкладыша позволяет завести вкладыш в месте выхода провода (3) - в узкой его части, а затем аккуратно надеть на рабочие поверхности «в» элемента крепления, если потребуется с небольшим усилием, не повреждающим датчик. Вкладыш выполнен как силовая разрезная втулка, ширина разреза «с» соответствует ширине провода (3) в его узкой части. Наружная поверхность «е» вкладыша выполнена сооснов с его внутренней поверхностью «а» также в виде шестигранника. Толщина стенки «d» разрезной силовой втулки обеспечивает необходимую прочность вкладыша при прикладывании к нему крутящего момента от гаечного ключа (4). При этом возможно использовать стандартный гаечный ключ, как двух рожковый, так и 12-тигранный торцевой. При этом нагрузки на рабочие поверхности крепежного элемента распределяются не по краям, т.е. На малых участках, а по всей поверхности рабочих граней. Кроме того, при наличии прорези, рабочие грани гаечного ключа удерживают от разжимания рабочих граней вкладыша, (см. Фиг.3 и 4), поскольку крутящий момент передается на головку стандартного ключа, имеющею достаточный для удержания от отгибания вкладыша, запас прочности. Высота вкладыша может быть выполнена (если позволяет место) шире рабочих поверхностей крепежного элемента датчика для того, чтобы защитить хрупкое, не рассчитанное на ударные нагрузки «тело» датчика. Стандартный ключ (4) может быть использован с воротком (5), развернутым на 30 градусов, что позволит беспрепятственно его проворачивать в пространстве между кузовом (6) машины и приемной трубой глушителя (7). Кроме того, при наличии быстроразъемного штекера (8) кислородного датчика (2), возможно использовать накидной гаечный ключ.
Работа вкладыша осуществляется следующим образом. Сначала один вкладыш (1) заводят через прорезь «с» за провод датчика (2) и осторожно, постукивая, надевают его вплотную на рабочую поверхность крепежного элемента датчика (2), затем на внешние грани (поверхность «е» вкладыша (1) надевают стандартный ключ (4) и осуществляют откручивание датчика без съема сопряженных с глушителем узлов машины.
Предложенная конструкция вкладыша обеспечивает таким образом, исключение смятия (деформации) опорных (посадочных) поверхностей (граней) в многогранниках крепежных элементов при монтаже - демонтаже оборудования и возможность заворачивать - отворачивать сборочный узел за крепежный элемент, расположенный в дальней от рабочего части узла с зафиксированной на узле протяженной деталью, например, проводом, или при большой протяженности поверхности узла, усложняющего подход к его крепежному элементу. То что вкладыш позволяет осуществить работу без демонтажа сопрягаемых узлов, используя имеющиеся зазоры, существенно удешевляет производства ремонтных работ. Изготавливает набор вкладышей, которые точно выполнены по типоразмерам снимаемого элемента крепления. Поскольку конструкция вкладышей проста, то сам инструмент - стандартный гаечный ключ не требует доработки, что обеспечивает универсальность конструкции ключа для разных типов крепежных элементов.
1. Головка для стандартного гаечного ключа, применяемая для сборки-разборки узлов с зафиксированными на них протяженными деталями, с внутренним шестигранным отверстием в головке и со сквозной прорезью, при этом наружная поверхность головки выполнена в виде призмы, отличающаяся тем, что головка выполнена в виде вкладыша для гаечного ключа, наружный и внутренний рабочие профили которого выполнены в виде многогранников и расположены соосно, образуя в поперечном сечении вкладыша силовую разрезную втулку заданной формы, у которой разрез выполнен на плоской части одной из граней, размеры наружного многогранника выполнены соответствующими рабочему профилю рожкового, или торцевого, или накидного стандартного гаечного ключа, а размеры внутреннего многогранника выполнены соответствующими размерам сопрягаемого крепежного элемента узла, причем внутренняя рабочая поверхность вкладыша сопрягается с поверхностью крепежного элемента с точностью сопряжения не ниже скользящей посадки, обеспечивающей уменьшенный относительно зазора между рабочей поверхностью стандартного вкладыша и охватываемыми им поверхностями крепежных элементов узла зазор между рабочей поверхностью вкладыша и охватываемыми им поверхностями крепежных элементов узла, при этом наружная поверхность вкладыша имеет протяженность, обеспечивающую защиту узла при возможности доступа к его наружной поверхности его крепежного элемента.
2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность вкладыша в поперечном сечении выполнена в виде шестигранника.
3. Головка по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность вкладыша в поперечном сечении выполнена в виде шестигранника или 12-гранника.
4. Головка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность в поперечном сечении выполнена в виде шестигранника, а наружная поверхность в поперечном сечении вкладыша выполнена в виде шестигранника или 12-гранника.
5. Головка по п.1, отличающаяся тем, что размеры между гранями внутреннего многогранника вкладыша выполнены с точностью, обеспечивающей зазор 0,02-0,04 мм.
6. Головка по п.1, отличающаяся тем, что размеры внутреннего многогранника вкладыша выполнены соответствующими размеру рабочего профиля крепежного элемента детали в сборе, например кислородного датчика.
7. Головка по п.1, отличающаяся тем, что с вкладышем используют сопрягаемый гаечный ключ, который имеет вороток, развернутый относительно рабочего профиля гаечного ключа на 30°.
