Захватная зубчатая головка для гаечного ключа
Механизм храповика состоит из храпового колеса, устанавливаемого в корпус гаечного ключа, которое входит в зацепление с зубчатой стопорной защелкой, также расположенной в этом корпусе, а также ограничительного кольца, которое служит для фиксации храпового колеса внутри корпуса гаечного ключа. Угол зубчатого зацепления храпового колеса лежит в пределах 10-13°. Каждый зуб храпового колеса имеет угол скоса с каждой из его двух противоположных сторон. В углублении между основаниями двух соседних прилегающих друг к другу зубьев выполнен усиливающий угол скоса кромки, который прилегает к посадочному месту стопора.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ
Настоящая полезная модель относится к области применения гаечных ключей, или, говоря более конкретно, к конструкции храповика, устанавливаемого в гаечный ключ с так называемой «трещоткой», позволяющего работать удобно и эффективно.
На фиг.фиг.1 и 2 показаны два разных вида храповиков для гаечных ключей, которые уже используются в настоящее время. Такие храповые зубчатые колеса изготавливаются методами механической обработки, они имеют прямые или косые зубья (с углом наклона зуба R). При длительном использовании эти зубья быстро изнашиваются, что приводит к снижению крутящего момента. Кроме того, когда такие зубья приходят в зацепление со стопорной защелкой (храповиком) внутри корпуса ключа, то прикладываемое усилие передается не полностью от головки ключа на механизм храповика, и, следовательно - и на деталь. На фиг.3 показана другая конструкция храпового колеса, также уже применяемая в настоящее время. В соответствии с этим вариантом, храповое колесо имеет конструкцию усиленного диска, на котором с одной стороны выполнены зубья для усиления их конструкционной прочности. По всем трем вышеприведенным вариантам конструкции храповика, зубья, расположенные по окружности колеса, имеют строго определенный наклон и дизайн. Когда ключ приходит в сцепление с деталью и начинает закручивать ее, зубья колеса могут легко сломаться, и трение, возникающее между концами каждого зуба колеса и внутренней поверхностью корпуса храпового механизма, отрицательно влияет на эффективность работы всего ключа в целом. Другой недостаток вышеописанных конструкций заключается в том, что при установке С-образного ограничительного
кольца, возникает ряд сложностей. Из-за того, что размер С-образного ограничительного кольца, которое фиксирует зубчатое колесо внутри корпуса механизма храповика, равен размеру посадочного места (паза или канавки), то закрепить это ограничительное кольцо в этой канавке оказывается не так-то просто. Кроме того, величина угла зубчатого зацепления у всех вышеописанных конструкций колеблется от 14.5° до 20°, взаимодействие между зубьями и стопорной защелкой находится не на линии полного совпадения, что приводит к ослаблению конструкционной прочности изделия.
КРАТКАЯ ИТОГОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящая полезная модель предлагает такую конструкцию храпового колеса, которая позволит избежать вышеописанных недостатков. Одной из задач настоящей полезной модели является создание такой конструкции, которая будет надежной в течение всего периода ее эксплуатации. Другая цель настоящей полезной модели - создание высоко эффективной конструкции зубчатого храпового колеса. В соответствии с одним из аспектов настоящей полезной модели, каждый зуб храпового колеса будет иметь угол скоса с каждой стороны зуба, что позволит избежать поломки зуба во время вращения детали, и, следовательно, самого колеса. В соответствии с другим аспектом полезной модели, угол скоса кромки будет сделан в углублении между основаниями каждых двух соседних зубьев храпового колеса, которое входит в контакт при сцеплении с запорной защелкой, что позволит увеличить конструкционную прочность зубьев храпового колеса. Другое новшество заключается в том, что угол зубчатого зацепления будет лежать в пределах 10˜13°, так что взаимодействие между зубьями храпового колеса и зубчатой стопорной
защелкой будет практически происходить на линии полного совпадения, поэтому прикладываемое усилие будет полностью передаваться на зубчатое колесо и на закручиваемую деталь.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.фиг. с 1 по 3 показаны механизмы храповика для гаечного ключа в соответствии с уже существующими технологиями.
На фиг.4 показана деталировка конструкции храпового колеса в соответствии с предлагаемой полезной моделью, а также фиксирующее С-образное кольцо.
На фиг.5 показан вид «гладкой» стороны храпового колеса в соответствии с предлагаемой полезной моделью.
На фиг.6 дан схематический чертеж, объясняющий конструкцию зубьев храпового колеса со скошенным углом.
На фиг.7 изображен вид сбоку на храповое колесо, в соответствии с предлагаемой полезной моделью.
На фиг.8 показан вид сбоку альтернативного варианта конструкции храпового колеса в соответствии с предлагаемой полезной моделью.
На фиг.9 схематически объясняется конструкция с наиболее эффективным углом зубчатого зацепления.
На фиг.10 схематически изображена конструкция пяти зубьев с одинаковым углом наклона и формой в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.11 схематически изображена конструкция зубьев с не одинаковым углом наклона в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.12 представлен вид сверху на храповое колесо с зубьями, имеющими одинаковый наклон в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.13 показан вид сверху на храповое колесо с зубьями, имеющими не одинаковый наклон в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.14 схематически объясняется конструкция С-образного ограничительного кольца в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.15 схематически показан срезанный угол С-образного ограничительного кольца, в соответствии с настоящей полезной моделью.
На фиг.16 изображено сечение, показывающее храповое колесо, установленное в корпус гаечного ключа и находящееся в зацеплении с зубчатой стопорной защелкой, в соответствии с настоящей полезной моделью.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАИБОЛЕЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ИСПОЛНЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В соответствии с фиг.фиг. с 4 по 16, храповое колесо 20 и стопорная защелка 30 устанавливаются в корпус 11 гаечного ключа 10. Стопорная защелка 30 - это зубчатый элемент, который входит в зацепление с храповым колесом 20, имеющая конструкцию, позволяющую управлять направлением вращения колеса 20.
Храповое колесо 20 имеет зубья 21, расположенные по всей его окружности; с одной стороны этого колеса находится посадочное место для стопора 22, и посадочный паз 221 для размещения в нем ограничительного кольца 40, которое фиксирует храповое колесо 20 внутри корпуса 11 гаечного ключа 10. Наружный диаметр посадочного
места стопора 21 равен наружному диаметру зуба 21. Каждый зуб имеет угол скоса 211 с одной стороны зуба, или с двух противоположных сторон зуба. Угол скоса 211 определяется в соответствии с отношением «tg °C=H1/D», из чего следует, что "H1=D*tg °С", где D - это высота зуба. Кроме того, усиливающий угол скоса кромки 212 выполнен в углублении между основаниями двух соседних зубьев 21, которое в свою очередь прилегает к посадочному месту стопорной защелки 22, и увеличивает конструкционную прочность зубьев при гладком вращении. Ограничительное кольцо 40 имеет С-образную форму, и два срезанных угла 41 и 42, которые расположены на верхнем и нижнем конце этого разрезного кольца, что облегчает его быструю установку. С учетом всего вышеперечисленного, храповое кольцо 20 имеет хорошую конструкционную прочность, высокое сопротивление износу, может быть легко установлено в корпус гаечного ключа, что в конечном итоге обеспечивает удобство в работе.
В отличие от традиционных конструкций, в которых угол зубчатого зацепления имеет значение 20° или 14.5°, угол зубчатого зацепления храпового колеса 20 лежит в пределах 10÷13°. Храповое колесо 20 входит в зацепление со стопорной защелкой 30 своими зубьями 21 вдоль линии приложения давления, что обеспечивает хорошее позиционирование элементов механизма. Кроме того, форма зуба 21 может быть такой же, как у конической или у прямозубой шестерни.
Как показано на фиг.9, взаимодействие между стопорной защелкой 30 и храповым колесом 21 происходит вдоль всей линии приложения давления, если угол зубчатого зацепления храпового колеса 20 лежит в пределах 10-13°. В этом случае прилагаемое на гаечный ключ усилие F передается на зуб 21 храпового колеса 20 строго перпендикулярно. В соответствии с принципами передачи усилия, нагрузка передается на 100%, если она прикладывается с силой
F под правильным углом. Если усилие F прикладывается к закручиваемой детали не под прямым углом, то образуется неэффективная составляющая силы F, и в этом случае нагрузка будет передаваться не на 100%, а ниже этого значения. Чем больше угол отклонения от перпендикулярного направления, тем выше значение неэффективной составляющей силы. Путем применения вышеописанной формы зуба, эффективная составляющая силы, передаваемой на храповое колесо, заметно возрастает, что, в свою очередь, увеличивает эффективность работы гаечного ключа.
В соответствии с фиг.фиг. с 10 по 13, зубья храпового колеса могут быть или симметричного типа, т.е. иметь одинаковые углы наклона, или несимметричного, т.е. с не равными углами наклона.
Прототип храпового колеса был сконструирован с учетом нововведений, показанных на фиг.фиг.4-16. Храповое колесо, предназначенное для применения в гаечных ключах, легко преодолевает все вышеописанные в настоящем документе недостатки.
Хотя все конкретные варианты исполнения настоящей полезной модели были подробно описаны лишь в иллюстративных целях, различные модификации и улучшения могут быть сделаны, не отходя от сути и масштаба настоящей полезной модели. Соответственно, настоящая полезная модель не должна ничем ограничиваться, за исключением тех моментов, которые приведены в прилагаемой формуле полезной модели.
1. Храповик, состоящий из храпового колеса, установленного в корпусе гаечного ключа с возможностью вхождения в зацепление с зубчатой стопорной защелкой, которая также установлена в этом корпусе, ограничительного кольца, фиксирующего храповое колесо в упомянутом корпусе, на вышеупомянутом храповом колесе выполнены зубья, расположенные по всей его окружности, с одной стороны колеса выполнено посадочное место для стопора, и посадочный паз для установки ограничительного кольца, при этом каждый зуб храпового колеса имеет угол скоса с двух противоположных сторон зуба, а в углублении между основаниями двух соседних зубьев имеется усиливающий угол скоса кромки, который прилегает к посадочному месту стопора.
2. Храповик по п.1, отличающийся тем, что ограничительное кольцо имеет два срезанных угла, выполненные на верхнем и нижнем концах этого разрезного кольца.
3. Механизм храповика, состоящий из храпового колеса, устанавливаемого в корпусе гаечного ключа, и входящего в зацепление с зубчатой стопорной защелкой, также устанавливаемой в вышеупомянутом корпусе, и ограничительного кольца, устанавливаемого между упомянутым корпусом и самим храповым колесом для фиксации колеса в корпусе, при этом на храповом колесе имеются зубья, расположенные по всей его окружности, посадочного места стопора с одной стороны колеса и посадочного паза для установки ограничительного кольца, причем угол зубчатого зацепления упомянутого храпового колеса лежит в пределах 10-13°, каждый зуб вышеупомянутого храпового колеса имеет угол скоса с каждой из двух его противоположных сторон, а в углублении между основаниями двух соседних прилегающих зубьев имеется усиливающий угол скоса кромки.
4. Механизм по п.3, отличающийся тем, что ограничительное кольцо имеет два срезанных угла, находящихся на верхнем и нижнем концах этого разрезного кольца.
