EA007019B1 - Механизм передачи крутящего момента - Google Patents

Abstract

Предложен механизм (1) передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус (10), образующий полость (12), и внутренний корпус (30), расположенный, по меньшей мере, частично внутри полости и способный вращаться в нем. Множество роликов (22, 24, 26), расположенных между внешним и внутренним корпусами, взаимодействуют с кулачковыми поверхностями (14а, 16а, 18а, 20а) таким образом, что вращение внутреннего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается, но вращение в противоположном направлении предотвращается или сдерживается посредством взаимодействия роликов с одной или более кулачковыми поверхностями. Один из роликов (18) больше, чем по меньшей мере один другой ролик и расположен в выемке, образованной в одном из внешнего или внутреннего корпусов. В одном варианте осуществления изобретения в части внешнего корпуса образована выемка (18), которая имеет большую толщину стенки, исключая влияние выемки, чем остальная часть внешнего корпуса, благодаря чему больший ролик располагается в ней без увеличения размера внешнего корпуса.

Description

Настоящее изобретение относится к механизму передачи крутящего момента и, в частности, но не исключительно, к механизму передачи крутящего момента для использования в ручном инструменте, таком как торцевой гаечный ключ. Также предложен ручной инструмент.

Предшествующий уровень техники

Известны механизмы передачи крутящего момента для избирательной передачи крутящего момента между внешним корпусом и внутренним корпусом. В некоторых известных механизмах корпуса могут свободно вращаться относительно друг друга в первом направлении, но не могут свободно вращаться относительно друг друга в противоположном направлении. Одной распространенной на рынке формой такого устройства является храповой гаечный ключ для комплекта головок для торцевого гаечного ключа, который включает храповой механизм и механизм защелкивания. Однако поскольку такие устройства обычно включают в себя максимум только 72 храповых зубца, внутренний и внешний корпуса могут двигаться относительно друг друга только до 5° в направлении, в котором предполагается отсутствие относительного движения до того, как храповой зубец полностью войдет в зацепление с собачкой, и внутренний и внешний корпуса соединятся посредством относительного вращения. Это приводит к низкой эффективности, поскольку несколько градусов вращения теряются при каждом ходе, и в обстоятельствах, когда ручку можно продвигать только на несколько градусов (из-за недостатка пространства для продвижения ручки более, чем на несколько градусов), это может приводить даже к полной невозможности использования инструмента. Кроме того, храповые торцевые гаечные ключи подвергаются существенному износу и при интенсивном использовании могут иметь срок службы, составляющий всего несколько месяцев. Повреждение может вызвать большие затраты, а также может привести к травме механика.

Несмотря на эти недостатки, инструменты с использованием других механизмов, обеспечивающих относительное вращение между внутренним и внешним корпусами, не становятся коммерчески успешными. Одной возможной причиной этого является то, что трудно согласовать коммерчески важные соображения, которые требуют, чтобы количество подвижных деталей должно быть минимизировано, практические соображения, которые требуют, чтобы размер головки инструмента был небольшим, и функциональные соображения, которые требуют прочной конструкции и улучшенного распределения нагрузки для исключения повреждения или отказа инструмента.

Краткое описание изобретения

Согласно первому объекту настоящего изобретения, предложен механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

в котором использованы одна или более кулачковых поверхностей;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с упомянутыми одной или более кулачковыми поверхностями;

в котором один из роликов, который взаимодействует с одной или более кулачковых поверхностей, является большим роликом, который имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой меньший ролик, который взаимодействует с одной или более кулачковыми поверхностями;

в котором или во внешнем корпусе, или во внутреннем корпусе образована выемка, и больший ролик находится в упомянутой выемке; и в котором корпус, в котором образована выемка, имеет конфигурацию, которая, за исключением влияния выемки, имеет неравномерную толщину стенки, и часть корпуса, в которой образована выемка, включает часть со стенкой большей толщины, исключая влияние выемки.

Неравномерная толщина стенки может применяться для того, чтобы корпус выполнял определенную функцию, отличную от содержания выемки.

Предпочтительно, выемку образуют во внешнем корпусе.

Предпочтительно, указанный больший ролик имеет диаметр, который, по меньшей мере, приблизительно на 50% больше диаметра указанного по меньшей мере одного меньшего ролика.

Указанный больший ролик может иметь диаметр, который приблизительно в 2 раза больше диаметра указанного, по меньшей мере, одного меньшего ролика.

Предпочтительно, механизм передачи крутящего момента включен в инструмент, в котором внешний корпус образует часть головки инструмента, и часть внешнего корпуса с большей толщиной стенки является частью, которая при использовании находится между внутренним корпусом и ручкой инструмента.

Предпочтительно, указанная выемка включает более широкую часть и более узкую часть, причем указанные более широкая и более узкая части образованы кулачковой поверхностью.

- 1 007019

Предпочтительно, корпус, в котором образована выемка, включает одну или более других выемок, в которых расположены один или более роликов, отличных от большего ролика.

Предпочтительно по меньшей мере один ролик, расположенный в выемке, упруго подпружинен в сторону узкой части выемки.

По меньшей мере один из роликов может быть по существу цилиндрическим.

По меньшей мере один из роликов может быть по существу сферическим.

Предпочтительно по меньшей мере один из роликов служит для установки внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса.

Предпочтительно механизм передачи крутящего момента включает по меньшей мере три ролика.

Предпочтительно по меньшей мереили внутренний корпус, или внешний корпус включает крепежную и/или входящую в зацепление часть для прикрепления к приводимому в действие элементу или зацепления с ним.

Предпочтительно, внутренний корпус включает центральную полость или вырез для приема с взаимным соответствием приводимого элемента. Указанный приводимый элемент может быть приводным элементом. В некоторых вариантах осуществления изобретения приводной элемент может быть приводным блоком для соединения с головкой. Как вариант, указанным приводимым элементом может быть крепежное средство. В некоторых вариантах осуществления изобретения внутренний корпус может непосредственно входить в зацепление с гайками или головками болтов.

Предпочтительно центральная полость имеет квадратное радиальное сечение для приема с взаимным соответствием приводного элемента с квадратным сечением. В альтернативных вариантах осуществления изобретения можно применять другие формы сечения отверстия, такие как (но не ограничиваясь ими) восьмиугольная или шестиугольная для приема соответственно сконфигурированных приводных элементов.

Предпочтительно полость имеет форму отверстия, которое проходит сквозь внутренний корпус.

Предпочтительно вращение внутреннего корпуса во втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием каждого из по меньшей мере трех в целом цилиндрических роликов с соответствующей кулачковой поверхностью.

Предпочтительно, в дополнение к указанным цилиндрическим роликам применяются один или более в целом сферических роликов, один или более из которых предотвращают или сдерживают вращение внутреннего корпуса во втором направлении посредством взаимодействия с кулачковой поверхностью.

Предпочтительно по меньшей мере один по существу сферический ролик действует для удерживания внутреннего корпуса в необходимом положении внутри внешнего корпуса.

Предпочтительно по меньшей мере одна кулачковая поверхность, которая взаимодействует с данным роликом, включает дугообразную часть с радиусом кривизны, который приблизительно равен радиусу данного ролика.

Предпочтительно данный ролик взаимодействует с дугообразной частью кулачковой поверхности таким образом, что дугообразная часть ролика входит в контакт с дугообразной частью кулачковой поверхности.

Предпочтительно данный ролик действует как стопор.

Предпочтительно при использовании пропорция окружности данного ролика, который входит в контакт с дугообразной кулачковой поверхностью, больше, чем пропорция роликов, которые не взаимодействуют с такими дугообразными кулачковыми частями. Это может обеспечивать улучшенные характеристики по несению нагрузки для данного ролика при его взаимодействии с соответствующей кулачковой поверхностью.

Указанный данный ролик предпочтительно является, по существу, сферическим роликом. В этом случае дугообразная кулачковая часть может иметь вогнутую полусферическую часть для взаимодействия со сферическим роликом.

Предпочтительно, внутренний корпус удерживается в выемке тремя или более роликами.

Согласно второму объекту настоящего изобретения получен инструмент, содержащий головку, в котором головка содержит механизм передачи крутящего момента или состоит из него в соответствии с первым объектом настоящего изобретения.

Предпочтительно инструмент при использовании включает в себя ручку, соединенную с головкой.

Предпочтительно в части внешнего корпуса, которая при использовании находится, в основном, между внутренним корпусом и ручкой инструмента, расположена выемка.

Предпочтительно внутренний корпус включает центральное отверстие для приема с взаимным соответствием приводного элемента таким образом, что при использовании указанный приводной элемент может приводиться в действие посредством приложения усилия к ручке инструмента.

Предпочтительно, инструмент включает отверстие для приема с взаимным соответствием приводного элемента таким образом, что инструмент может приводиться в действие посредством приложения усилия к указанному приводному элементу.

Согласно третьему объекту настоящего изобретения получен инструмент, включающий односторонний механизм передачи крутящего момента, расположенный в его головке, который при использова

- 2 007019 нии сообщает крутящий момент от приводной части его приводному элементу, при этом указанный инструмент включает крепежную часть для прикрепления приводного элемента другого инструмента таким образом, чтобы к приводному элементу другого инструмента можно было прилагать усилие для сообщения крутящего момента приводному элементу указанного инструмента.

Предпочтительно указанный инструмент имеет ручку, и крепежная часть расположена в основном между его головкой и ручкой.

Предпочтительно указанный инструмент является торцевым гаечным ключом.

Предпочтительно указанная крепежная часть содержит полость для приема приводного элемента указанного другого инструмента.

Предпочтительно полость имеет форму сечения, соответствующую форме правильного многоугольника.

Предпочтительно полость имеет квадратное радиальное сечение для приема приводного элемента с квадратным сечением.

Предпочтительно полость имеет форму отверстия, которое проходит сквозь часть инструмента.

Инструмент может включать в себя несколько крепежных частей.

Указанный другой инструмент может быть гаечным ключом с ограничением по крутящему моменту. Указанный другой инструмент может быть удлиняющей ручкой.

Согласно четвертому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента, содержащий:

внешний корпус, имеющий полость;

внутренний корпус, расположенный, по меньшей мере, частично внутри полости;

механизм для регулирования относительного вращения внутреннего корпуса и внешнего корпуса таким образом, что при использовании вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении может быть по существу беспрепятственным, но вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается;

в котором применяют крышку, которая проходит между внутренним корпусом и внешним корпусом, причем указанная крышка при использовании по существу зафиксирована относительно внешнего корпуса; и в котором между внутренним корпусом и крышкой расположены одно или более уплотнений для изоляции механизма регулирования относительного вращения внутреннего корпуса и внешнего корпуса от среды, окружающей инструмент.

Предпочтительно одно или более уплотнений включают по меньшей мере одно уплотнительное кольцо.

Согласно пятому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем выемку;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри выемки и может при использовании вращаться в ней;

множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

в котором использованы одна или более кулачковых поверхностей;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием, по меньшей мере, двух роликов с указанными одной или более кулачковыми поверхностями;

в котором по меньшей мере один из роликов, который взаимодействует с одной или более кулачковых поверхностей, является большим роликом, который имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой меньший ролик, который взаимодействует с одной из одной или более кулачковыми поверхностями;

в котором взаимодействие роликов с кулачковой поверхностью (поверхностями), которая соответствует предотвращению или сдерживанию вращения во втором направлении, соответствует каждому из роликов, принудительно входящих в зацепление между внутренним и внешним корпусами таким образом, что они передают крутящий момент между указанными внутренним и внешним корпусами; и в котором, когда механизм переключают из состояния, в котором ролики не входят принудительно в зацепление между внутренним и внешним корпусами, в состояние, в котором ролики принудительно входят в зацепление между внутренним и внешним корпусами, ролики не все одновременно принудительно входят в зацепление между внутренним и внешним корпусами.

Предпочтительно при использовании один или более меньших роликов принудительно вводят в зацепление до введения в зацепление одного или более больших роликов.

- 3 007019

Согласно шестому объекту настоящего изобретения получен инструмент, содержащий головку, в котором головка включает в себя механизм передачи крутящего момента или состоит из него, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую выемку в нем;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри выемки и может при использовании вращаться в ней;

множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами; и в котором по меньшей мере один из роликов имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой ролик.

Предпочтительно взаимодействие по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами включает взаимодействие указанных роликов с кулачковыми поверхностями, расположенными в головке инструмента.

Предпочтительно по меньшей мере одна кулачковая поверхность, которая взаимодействует с данным роликом, включает дугообразную часть с радиусом кривизны, который приблизительно равен радиусу данного ролика.

Предпочтительно данный ролик взаимодействует с дугообразной частью кулачковой поверхности таким образом, что дугообразная часть ролика входит в контакт с дугообразной частью кулачковой поверхности.

Предпочтительно данный ролик действует как стопор.

Предпочтительно при использовании пропорция окружности данного ролика, который входит в контакт с дугообразной кулачковой поверхностью, больше, чем пропорция роликов, которые не взаимодействуют с такими дугообразными кулачковыми частями. Это может обеспечивать улучшенные характеристики по несению нагрузки для данного ролика при его взаимодействии с соответствующей кулачковой поверхностью.

Указанный данный ролик может быть в целом сферическим роликом. В этом случае дугообразная кулачковая часть может иметь вогнутую полусферическую часть для взаимодействия со сферическим роликом.

Согласно седьмому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую находящуюся в нем полость;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами; и в котором по меньшей мере один из роликов имеет в целом сферическую форму.

Предпочтительно взаимодействие по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами включает взаимодействие указанных роликов с кулачковыми поверхностями, расположенными во внутреннем и/или внешнем корпусах.

Предпочтительно по меньшей мере одна кулачковая поверхность, которая взаимодействует по существу с сферическим роликом, включает дугообразную часть с радиусом кривизны, который приблизительно равен радиусу сферического ролика.

Предпочтительно данный ролик взаимодействует с дугообразной частью кулачковой поверхности таким образом, что дугообразная часть ролика входит в контакт с дугообразной частью кулачковой поверхности.

Предпочтительно сферический ролик действует как стопор.

Предпочтительно механизм включает по меньшей мере один цилиндрический ролик, который входит в контакт с кулачковой поверхностью, и при использовании пропорция поверхности сферического ролика, который входит в контакт с дугообразной кулачковой поверхностью, больше, чем пропорция цилиндрического ролика (роликов), который входит в контакт с соответствующей кулачковой поверхностью (поверхностями).

Предпочтительно дугообразная кулачковая часть имеет вогнутую полусферическую конфигурацию для взаимодействия со сферическим роликом.

- 4 007019

Предпочтительно механизм включен в головку инструмента. Инструментом может быть торцевой гаечный ключ.

Согласно восьмому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента, содержащий:

внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую находящуюся в нем полость;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

в котором имеется одна или более кулачковые поверхности;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере одного взаимодействующего элемента по меньшей мере с одной из указанных одной или более кулачковых поверхностей; и в котором, по меньшей мере, та часть кулачковой поверхности, с которой взаимодействует указанный по меньшей мере один взаимодействующий элемент, по существу прямая.

Предпочтительно по меньшей мере одним взаимодействующим элементом является ролик.

Предпочтительно по меньшей мере один взаимодействующий элемент имеет в целом цилиндрическую форму.

Предпочтительно указанная по существу прямая часть кулачковой поверхности расположена на указанном внешнем корпусе.

Предпочтительно указанный по существу прямой участок кулачковой поверхности расположен на внутренней поверхности выемки, в которой при использовании удерживается указанный по меньшей мере один взаимодействующий элемент.

Предпочтительно указанная выемка предназначена для удерживания нескольких взаимодействующих элементов, которые могут взаимодействовать с соответствующими кулачковыми поверхностями, расположенными на внутренней поверхности выемки, для предотвращения или сдерживания вращения внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса.

Предпочтительно по меньшей мере две из соответствующих кулачковых поверхностей включают в себя участки, которые, по существу, прямые и которые при использовании могут взаимодействовать с соответствующими взаимодействующими элементами.

Предпочтительно по меньшей мере два из взаимодействующих элементов, удерживаемых в выемке, имеют разные размеры.

Предпочтительно внутренняя поверхность выемки включает ступенчатую часть между по существу прямыми кулачковыми поверхностями.

Предпочтительно применяют две или более выемок, каждая из которых включает по существу прямой кулачковый участок.

Предпочтительно каждая выемка включает по меньшей мере два, по существу, прямых кулачковых участка, каждый из которых предназначен для взаимодействия с разными взаимодействующими элементами.

Предпочтительно одна или все выемки расположены во внешнем корпусе.

Предпочтительно соответствующие взаимодействующие элементы предназначены для блокирования их между внешней поверхностью внутреннего корпуса и соответствующими кулачковыми поверхностями для предотвращения или сдерживания относительного вращения внутреннего и внешнего корпусов.

Предпочтительно участок внешней поверхности внутреннего корпуса, который при использовании может взаимодействовать с взаимодействующим элементом (элементами), имеет дугообразную конфигурацию.

Предпочтительно участок внешней поверхности имеет в целом круглую форму.

Предпочтительно участок внешней поверхности имеет в целом цилиндрическую форму.

Согласно девятому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

по меньшей мере один установочный элемент для относительного расположения внешнего корпуса и внутреннего корпуса;

в котором имеется одна или более кулачковые поверхности;

в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается по меньшей мере одним установочным элементом, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием

- 5 007019 по меньшей мере одного взаимодействующего элемента по меньшей мере с одной из указанных одной или более кулачковых поверхностей; и в котором по меньшей мере один установочный элемент не может взаимодействовать с кулачковой поверхностью и служит только для удерживания и позиционирования внутреннего корпуса во внешнем корпусе по существу без сдерживания относительного вращения внутреннего и внешнего корпусов.

Предпочтительно по меньшей мере один установочный элемент является роликом, расположенным между внутренним корпусом и внешним корпусом.

Предпочтительно применяют по меньшей мере три ролика, которые не могут взаимодействовать с кулачковой поверхностью.

Предпочтительно каждый из одного или более роликов, которые не могут взаимодействовать с кулачковой поверхностью, удерживается в выемке, выполненной во внешнем корпусе.

Каждый из одного или более роликов, которые не могут взаимодействовать с кулачковой поверхностью, может включать по существу цилиндрическую поверхность качения.

В альтернативном варианте каждый из одного или более роликов, которые не могут взаимодействовать с кулачковой поверхностью, может иметь по существу сферическую форму.

Предпочтительно используют достаточное количество установочных элементов для того, чтобы они могли эффективно удерживать и устанавливать местоположение внутреннего и внешнего корпусов даже при отсутствии взаимодействующих элементов.

По меньшей мере в предпочтительных вариантах выполнения механизмов согласно этому объекту, использование роликов, которые удерживают внутренний корпус относительно внешнего корпуса, но которые не действуют как взаимодействующие элементы, и которые служат для сдерживания или предотвращения относительного вращения внутреннего и внешнего корпусов, обеспечивает особенно малое трение при вращении внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении.

Согласно десятому объекту настоящего изобретения получен инструмент для взаимодействия с многоугольным крепежным средством, имеющим несколько граней; в котором инструмент имеет открытую часть для приема крепежного средства, включающую несколько внутренних участков поверхности, предназначенных для взаимодействия с соответствующими гранями крепежного средства; и в котором внутренние участки поверхности предназначены для плотной посадки относительно более, чем половины граней крепежного средства.

Предпочтительно инструментом является гаечный ключ.

Предпочтительно инструмент приспособлен для использования с шестиугольными гайками и/или головками болтов.

Предпочтительно инструмент имеет четыре внутренних участка поверхности, приспособленных для взаимодействия с четырьмя гранями шестиугольной гайки или головки болта.

Согласно одиннадцатому объекту настоящего изобретения получен механизм передачи крутящего момента от ручного инструмента для приложения крутящего момента крепежным средствам, причем указанный механизм содержит взаимодействующую часть ручного инструмента для вхождения в зацепление с частью ручного инструмента, которая приспособлена для вхождения в контакт с крепежным средством и для приведения его в движение;

приводную часть для приведения в движение крепежного средства; и крепежную часть для прикрепления с возможностью отсоединения к взаимодействующей части крепежного средства для закрепления взаимодействующей части крепежного средства относительно части ручного инструмента, которая приспособлена для вхождения в контакт с крепежным средством и приведения его в движение.

Предпочтительно механизм предназначен для передачи крутящего момента от накидного гаечного ключа крепежному средству.

Предпочтительно приводная часть приспособлена для вхождения в зацепление с крепежным средством.

Предпочтительно приводная часть приспособлена для вхождения в зацепление с гайкой или головкой болта.

Предпочтительно взаимодействующая часть ручного инструмента и приводная часть выполнена в виде единого элемента.

Предпочтительно механизм включает в себя сквозное отверстие, проходящее через него в осевом направлении.

Предпочтительно взаимодействующая часть ручного инструмента имеет в целом шестиугольное радиальное сечение.

Предпочтительно взаимодействующая часть ручного инструмента включает в себя соединительную часть для соединения с соответствующей соединительной частью крепежной части.

- 6 007019

Предпочтительно соединительная часть одной из взаимодействующей части ручного инструмента и крепежной части содержит подпружиненный соединительный элемент для взаимодействия с соответствующей выемкой на другой из взаимодействующей части ручного инструмента и крепежной части.

Как будет понятно, два или более объектов настоящего изобретения могут быть с пользой объединены, и некоторые признаки, которые предпочтительно или выборочно включены в один объект, могут быть также предпочтительно или выборочно включены в другие объекты.

Краткое описание чертежей

Теперь будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения только посредством примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 - схематический вид в плане с частичным сечением варианта выполнения механизма передачи крутящего момента, встроенного в головку торцевого гаечного ключа;

фиг. 2 - схематический вид в увеличенном масштабе блокирующегося ролика в выемке в варианте воплощения с фиг. 1;

фиг. 3а - вид в плане варианта выполнения торцевого гаечного ключа, включающего механизм передачи крутящего момента, соответствующий одному или более объектов настоящего изобретения; и фиг. 3Ь - вид сбоку с частичным сечением, соответствующий фиг. 3 а;

фиг. 4 - схематический вид в плане с частичным сечением варианта осуществления изобретения, подобного варианту, показанному на фиг. 1, но включающего в себя уплотнение;

фиг. 5 - схематический вид в плане с частичным сечением альтернативного варианта осуществления изобретения;

фиг. 6а, 6Ь, 6с, 66 и 6е - виды в плане альтернативных вариантов выполнения инструментов, каждый из которых имеет соответствующее концевое удлинение;

фиг. 7а, 7Ь, 7с и 76 - виды в плане других альтернативных вариантов осуществления изобретения;

фиг. 8а и 8Ь - виды в плане альтернативных вариантов выполнения головок инструмента;

фиг. 9а - вид в плане альтернативного варианта выполнения инструмента;

фиг. 9Ь - вид сбоку инструмента, показанного на фиг. 9а;

фиг. 10а и 10Ь - виды ручек инструмента для использования с вариантами осуществления изобретения, показанными на фиг. 5-8Ь;

фиг. 11а - вид в плане обычного накидного гаечного ключа;

фиг. 11Ь, 11с и 116 - виды с частичным сечением головок вариантов выполнения накидных гаечных ключей в соответствии с одним или более объектов настоящего изобретения;

фиг. 12а - вид сбоку с частичным сечением другого варианта выполнения инструмента в соответствии с одним или более объектов настоящего изобретения в форме инструмента типа торцевого ключа;

фиг. 12Ь - вид с торца части инструмента, показанного на фиг. 12а;

фиг. 13 и 14 - схематические виды с частичным сечением, показывающие альтернативные конфигурации роликов для инструмента, показанного на фиг. 12а и 12Ь;

фиг. 15а, 15Ь, 15с и 156 - соответственно, виды в плане, сбоку, в перспективе и с торца другого варианта выполнения торцевого гаечного инструмента;

фиг. 15е и 15Г - соответственно, виды сечений по линии А-А на фиг. 15а и линии В-В на фиг. 15Ь; фиг. 16а - увеличенный подробный вид части фиг. 15Г;

фиг. 16Ь - три вида элемента, показанного на фиг. 16а;

фиг. 17а - вид в плане варианта выполнения комбинированного гаечного ключа, включающего механизм головки из двух частей;

фиг. 17Ь - вид сбоку, соответствующий фиг. 17а и показывающий некоторые внутренние детали; фиг. 17с - вид в перспективе, соответствующий фиг. 17а;

фиг. 176 - вид в перспективе, соответствующий фиг. 17с, но показывающий части механизма головки и комбинированного гаечного ключа в разобранном состоянии;

фиг. 17е - вид сечения по линии А-А с фиг. 17Ь;

фиг. 17Г - вид сечения по линии В-В с фиг. 17а;

фиг. 17д - вид с торца, соответствующий фиг. 17а, 17Ь и 17с;

фиг. 1711 - увеличенный вид детали фиг. 17Г;

фиг. 18 - увеличенный вид детали фиг. 17е;

фиг. 19а и 19Ь - увеличенные виды деталей фиг. 17с и 176; и фиг. 20 - увеличенный вид фиг. 17Г.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Как показано на фиг. 1, предпочтительный вариант выполнения механизма передачи крутящего момента, соответствующий объектам настоящего изобретения, включенный в инструмент и обозначенный в целом ссылочной позицией 1, включает полый внешний корпус 10 и по существу цилиндрический внутренний корпус 30, размещенный внутри полости 12, выполненной во внешнем корпусе 10. Внутренний корпус имеет, по существу, цилиндрическую внешнюю поверхность 32.

Полость 12 образована внутренней стенкой 11 внешнего корпуса 10. Полость 12 можно рассматривать как имеющую в целом цилиндрическую конфигурацию и при использовании, по существу, соосную

- 7 007019 с внутренним корпусом 30. Во внутренней стенке 11 внешнего корпуса 10 образованы первая, вторая и третья разнесенные по окружности выемки 14, 16, 18. Выемки 14, 16, 18 образованы проходящими по существу радиально участками стенки 11, которые образуют концы выемок, и проходящими по существу по окружности кулачковыми поверхностями 14а, 16а, 18а, которые ограничивают ширину или радиальные размеры выемок, то есть изменяющееся по окружности разнесение между соответствующими кулачковыми поверхностями 14а, 16а, 18а и внешней поверхностью 32 внутреннего корпуса 30.

Хотя кулачковые поверхности 14а, 16а, 18а проходят по существу по окружности, они ориентированы не точно по окружности. Каждая из выемок 14, 16, 18 имеет более узкий участок в ее части, расположенной по окружности дальше против часовой стрелки (как можно видеть на фиг. 1), и более широкий участок в ее части, расположенной по окружности дальше по часовой стрелке (как можно видеть на фиг. 1). Изменяющаяся ширина выемок задана разностью между фактическими геометрическими формами кулачковых поверхностей 14а, 16а, 18а и номинальной действительно кольцевой поверхностью. Для ясного иллюстрирования этого на фиг. 1 вблизи кулачковой поверхности 14а первой выемки 14 показана дугообразная пунктирная кривая, обозначенная ссылочной позицией К, центр кривизны которой совпадает с осью внутреннего корпуса 30. Сравнение между кривой К и кулачковой поверхностью 14а четко иллюстрирует геометрическую форму кулачковой поверхности 14а и изменение ширины выемки 14.

В разнесенные по окружности выемки 14, 16, 18 помещены соответствующие первый, второй и третий по существу цилиндрические ролики 22, 24, 26 и соответствующие первая, вторая и третья спиральные пружины 23, 25, 27. Спиральные пружины 23, 25, 27 упираются в находящиеся дальше по часовой стрелке концы соответствующих выемок 14, 16, 18, как можно видеть на фиг. 1, подпружинивая соответствующие ролики 22, 24, 26 по окружности (против часовой стрелки на фиг. 1) от более широких участков выемок 14, 16, 18 к более узким концам выемок 14, 16, 18.

Ролики 22, 24, 26 удерживаются внутри их соответствующих выемок 14, 16, 18, располагаясь между стенками выемок 14, 16, 18 и внешней стенкой 32 внутреннего корпуса 30. Размеры роликов 22, 24, 26 таковы, что диаметры роликов 22, 24, 26 меньше значений ширины самых широких участков их соответствующих выемок 14, 16, 18, но больше значений ширины самых узких участков соответствующих выемок 14, 16, 18.

На фиг. 2 показаны расположение и работа первого ролика 22 в первой выемке 14 при использовании. Первый ролик 22 показан в трех положениях, обозначенных буквами А, В и С, соответствующих трем разным состояниям механизма передачи крутящего момента. Второй и третий ролики 24, 26 работают аналогично.

Когда внутренний корпус 30 не вращается относительно внешнего корпуса 10, пружины 23, 25, 27 стремятся увлекать ролики 22, 24, 26 к более узким частям выемок 14, 16, 18. В этих условиях каждый из роликов 22, 24, 26 удерживается по окружности в промежуточном положении относительно выемки (в соответствии с положением В на фиг. 2), в котором они входят в слабый контакт с соответствующими кулачковыми поверхностями 14а, 16а, 18а и с внешней поверхностью внутреннего корпуса 30. Это соответствует контактному или нейтральному состоянию механизма передачи крутящего момента (и инструмента) .

Вращение внутреннего корпуса 30 по часовой стрелке (при взгляде на фиг. 1) относительно внешнего корпуса 10 увлекает ролики 22, 24, 26 против действия пружин 23, 25, 27 и в направлении более широких участков выемок 14, 16, 18. В этих условиях каждый из роликов 22, 24, 26 удерживается в направлении по окружности дальше по часовой стрелке (как показано на фиг. 1) относительно выемок (в соответствии с положением А на фиг. 2). В этом состоянии внешний и внутренний корпуса 10, 30 могут свободно двигаться относительно друг друга в этом заданном направлении. Это соответствует состоянию холостого хода механизма передачи крутящего момента (и инструмента).

Вращение внутреннего корпуса 30 против часовой стрелки (как видно на фиг. 1) относительно внешнего корпуса 10 увлекает ролики 22, 24, 26 к более узким участкам выемок 14, 16, 18, в положение дальше против часовой стрелки. В этих условиях каждый из роликов 22, 24, 26 удерживается в направлении по окружности в положении дальше против часовой стрелки (как показано на фиг. 1) относительно выемок. Это соответствует положению С на фиг. 2. Поскольку диаметр каждого ролика 22, 24, 26 больше ширины более узкого участка соответствующей выемки, каждый ролик увлекается в жесткий контакт с кулачковой поверхностью 14а, 16а, 18а и с внешней поверхностью 32 внутреннего корпуса 30, таким образом, останавливая относительное вращение внутреннего и внешнего корпусов 10, 30 в этом соответствующем направлении. Это соответствует состоянию блокирования вращения или передачи крутящего момента механизма передачи крутящего момента (и инструмента).

Таким образом, механизм 1 действует как механизм сцепления для введения в зацепление и выведения из зацепления внутреннего и внешнего корпусов 10, 30, допускающий относительное вращение только в одном направлении. Размеры и допуски компонентов в предпочтительном варианте осуществления изобретения подбирают так, что существуют лишь очень небольшие углы между разными положениями роликов, которые соответствуют разным состояниям инструмента и механизма передачи крутящего момента. В предпочтительном варианте осуществления изобретения угловая разность положений данного ролика относительно внешнего корпуса между нейтральным положением В и положением А

- 8 007019 холостого хода составляет около одного градуса, и угловая разность в положении данного ролика относительно внешнего корпуса между нейтральным положением В и блокированным положением С составляет не более около половины градуса. Это обеспечивает получение механизма, который может блокировать внутренний и внешний корпуса 10, 30 при повороте менее чем на 1° в отличие от механизма трещоточного типа с 72 зубцами, который требует углового движения на 5° для того, чтобы собачка вышла из положения зацепления с одним храповым зубцом и заняла такое же положение на следующем храповом зубце. Быстрое зацепление между нейтральным положением В и блокированным положением С облегчается подпружинивающим действием пружин 23, 25, 27.

Применение по меньшей мере трех широко разнесенных по углу роликов позволяет удерживать внутренний корпус 30 по существу в центральном положении в полости 12.

Следует отметить, что механизм может иметь такую конструкцию, в которой не все ролики демонстрируют одинаковую угловую разность в их положении, соответствующем разным состояниям механизма, и это соображение будет описано более подробно ниже.

Четвертая выемка 20 содержит сферический ролик 21. Четвертая выемка 20 образует кулачковую поверхность 20а, которая допускает относительно свободное движение сферического ролика 21, когда внутренний корпус 30 вращается по часовой стрелке (как показано на фиг. 1) относительно внешнего корпуса 10, но вызывает блокирование ролика 21 между кулачковой поверхностью 20а и внешней поверхностью 32 внутреннего корпуса 30, если внутренний корпус 30 начинает вращаться против часовой стрелки относительно внешнего корпуса 10. Кулачковая поверхность 20а включает стопорную часть 20Ь, которая входит в зацепление со сферическим роликом 21 в блокированном положении. Стопорная часть 20Ь имеет по существу дугообразную форму с радиусом кривизны, приблизительно равным радиусу сферического ролика 21, что, таким образом, обеспечивает относительно большую площадь контакта между стопорной частью 20Ь и сферическим роликом 21. Кулачковый участок, предпочтительно, близко соответствует сферическому ролику в трех измерениях, а не только в двух. То есть стопорная часть 20Ь может иметь вогнутую полусферическую конфигурацию, которая отцентрирована по центру сферического ролика 21, когда сферический ролик 21 и стопорная часть 20Ь входят в контакт.

Применение четвертого ролика в форме сферического ролика 21 позволяет удерживать внутренний корпус 30 по существу по центру в полости 12 более надежно и точно, чем это было бы при использовании только первого, второго и третьего роликов 22, 24, 26, а также способствует распределению нагрузки. Как показано на фиг. 1, дугообразная стопорная часть 20Ь проходит на протяжении приблизительно 90° вокруг окружности сферического ролика 21, но, как будет понятно, возможна и большая или меньшая угловая протяженность. Вследствие конструкции выемки стопорная часть не может проходить на протяжении более (почти) 180° вокруг сферического ролика, поскольку в противном случае она могла бы постоянно удерживать ролик. На практике увеличение угловой протяженности в значительной степени больше показанных 90° дает небольшое преимущество, поскольку на дополнительную поверхность будет направлено небольшое усилие. Угловая протяженность, значительно меньшая 90°, может уменьшать поверхность распределения нагрузки и, таким образом, менее предпочтительна, но могла бы использоваться, если она считается обеспечивающей адекватное распределение нагрузки. Таким образом, предпочтительна угловая протяженность около 90°, хотя в других вариантах осуществления изобретения можно было бы использовать угловую протяженность вокруг ролика от около 30° (или даже меньше) до около 150°. Применение описанной конфигурации стопорной поверхности 20Ь способствует эффективной защите сферическим роликом 21 цилиндрических роликов от избыточных сил, которые могли бы повредить их или поверхности внутреннего и внешнего корпусов 30, 10, в которые они упираются. Такое повреждение может влиять на работу механизма и может увеличивать небольшое угловое смещение между нейтральным положением В и блокированным положением С. В альтернативных вариантах осуществления изобретения может применяться более одного ролика, для которого приспособлена соответствующая стопорная часть. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ролики 21, 22, 24, 26 разнесены неравномерно, и сферический (или стопорный) ролик 21 расположен с отнесением приблизительно на 90° от самого большого цилиндрического ролика (третьего ролика 26).

Важный отличительный признак этого варианта осуществления изобретения состоит в том, что диаметр третьего ролика 26 существенно превышает диаметры первого и второго роликов 22, 24. Размеры третьей выемки 18 и третьей пружины 27 также соответственно превышают размеры первой и второй выемок 14, 16 и первой и второй пружин 23, 25.

Применение ролика большего диаметра в качестве третьего ролика 26 обеспечивает большие площади контакта между третьим роликом 26 и каждым из внутреннего и внешнего корпусов 10, 30, чем это было бы, если бы третий ролик 26 имел меньший диаметр. Таким образом, посредством использования большего ролика повышается способность инструмента выдерживать нагрузку. Сохранение минимальных общих размеров механизмов передачи крутящего момента часто бывает критически важным, и увеличение размера ролика обычно будет приводить к увеличению общего размера механизма (при сохранении таких же размеров других деталей). Таким образом, рассматривая фиг. 1, если увеличить диаметры первого и второго роликов 22, 24, радиальные размеры первой и второй выемок 14, 16 соответственно были бы увеличены. Следовательно, для сохранения той же минимальной радиальной толщины внешне

- 9 007019 го корпуса 10 общие размеры внешнего корпуса 10 (и, таким образом, общие размеры головки инструмента) следовало бы увеличить, что было бы нежелательно. Однако в описанном варианте осуществления изобретения третий ролик 26 увеличенного диаметра и, соответственно, увеличенная третья выемка 18 расположены вблизи центральной линии инструмента, то есть они по существу находятся между внутренним корпусом 30 и ручкой 92 инструмента. Таким образом, большая третья выемка 18 образована в части инструмента, где она может находиться без уменьшения минимальной толщины стенки и без увеличения общего размера или рабочего диаметра инструмента.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый и второй ролики 22, 24 и сферический ролик 21, каждый, имеют диаметр, составляющий 4 мм, третий ролик 26 имеет диаметр, составляющий 6 мм, внутренний корпус 30 имеет диаметр, составляющий 22 мм, и внешний корпус 10 имеет внешний рабочий диаметр (то есть ширину в направлении, перпендикулярном оси ручки инструмента), составляющий 34 мм. В альтернативном варианте осуществления изобретения с улучшенной способностью удерживать нагрузки, но также с увеличенным размером, первый и второй ролики и сферический ролик, каждый, имеет диаметр 6 мм, третий ролик имеет диаметр 8 мм, внутренний корпус имеет диаметр 23 мм, и внешний корпус имеет внешний диаметр (то есть максимальную ширину в направлении, перпендикулярном оси ручки инструмента), составляющий 40 мм. Ширина головки, составляющая 40 мм, позволяет использовать полудюймовое (12,7 мм) отверстие для размещения стандартного полудюймового квадратного приводного блока.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения кулачковые поверхности расположены так, что блокирование первого, второго и третьего роликов 22, 24, 26 и сферического ролика происходит последовательно, то есть в очень плотной последовательности, а не одновременно.

Предпочтительно меньшие первый и второй ролики 22, 24 оказываются заблокированными первыми, больший третий ролик 26 оказывается по существу заблокированным сразу же вслед за ними и сферический ролик 21 блокируется последним. Сферический ролик 21, имеющий большую площадь контакта со стопорной частью 20Ь соответствующей кулачковой поверхности 20а и входящий в зацепление последним, действует как эффективный концевой ограничитель, предотвращающий приложение чрезмерной нагрузки между роликами 22, 24, 26 и соответствующими кулачковыми поверхностями 14а, 16а, 18а. Будет понятно, что последовательное блокирование роликов происходит в очень быстрой последовательности: последний ролик будет блокироваться лишь через долю градуса после первого.

В описанном предпочтительном варианте осуществления изобретения больший третий ролик 26 входит в зацепление приблизительно через шестую часть градуса после первого и второго роликов 22, 24, и сферический ролик 21 входит в зацепление меньше, чем на половину градуса позже. Профили кулачковых поверхностей 14а, 16а, 18а, 20а, принимая во внимание диаметры роликов 22, 24, 26, 21 и любые другие существенные факторы, такие как величина усилия, прилагаемого пружинами 23, 25, 27, производят точное угловое смещение, требуемое для каждого ролика для перехода из нейтрального в заблокированное положение, и необходимую последовательность, которая может быть обеспечена. Поскольку вхождение в зацепление роликов 22, 24, 26, 21 происходит в очень быстрой последовательности и кулачковые поверхности наклонены лишь на несколько градусов так, что значения ширины выемок изменяются лишь немного, любое сжатие роликов 22, 24, которые входят в зацепление раньше (между кулачковыми поверхностями 14а, 16а и внутренним корпусом 30), будет находиться в пределах микрометров и может быть легко поглощено упругостью роликов без повреждения роликов или других элементов механизма 1.

Преимущество такого последовательного блокирования роликов состоит в том, что принудительное и прочное блокирование роликов может обеспечиваться без повреждения, при этом поддерживаются малые допуски механизма и очень быстрое его блокирующее действие.

Конфигурации и размеры различных элементов предпочтительного варианта осуществления изобретения были рассчитаны с использованием компьютерной программы автоматизированного проектирования, и работа механизма была проверена посредством компьютерного моделирования до изготовления механизма. При производстве опытного образца может быть полезно выполнить внутренний корпус с немного завышенными размерами и затем постепенно уменьшать диаметр внутреннего корпуса посредством механической обработки, пока не будет достигнуто необходимое соответствие и взаимодействие между деталями.

Внутренний корпус 30 имеет проходящее сквозь него отверстие 34 в форме цилиндра с квадратным сечением. Отверстие 34 в форме цилиндра с квадратным сечением приспособлено для приема скользящего приводного блока 56 с квадратным сечением, показанного на фиг. 3Ь. Скользящий приводной блок 56 с квадратным сечением включает разъемный запирающий механизм в форме ряда шариковых фиксаторов 58 на его проходящих в осевом направлении поверхностях. Шариковые фиксаторы 58 удерживаются внутри приводного блока 56, но упруго подпружинены так, что они немного выступают от его поверхности. Шариковые фиксаторы 58 с возможностью разъединения фиксируются на месте относительно соответствующих выемок 36 (показаны на фиг. 1) внутри отверстия 34 таким образом, что приводной блок 56 удерживается в отверстии 34 так, что часть длины приводного блока 56 выступает наружу. Выступающая часть 60 приводного блока 56 приспособлена для фиксируемого при помощи расположенных

- 10 007019 на нем шариковых фиксаторов (с возможностью разъединения) соединения с головкой или с другим элементом (не показан) инструмента для ее вращения (действие соединения приводного блока с квадратным сечением с головкой или другим элементом инструмента с использованием шариковых фиксаторов само по себе известно и будет понятно специалисту в данной области техники).

Отверстие 34 проходит сквозь весь внутренний корпус 30, и приводной блок 56 может быть установлен во внутреннем корпусе 30 таким образом, что он будет выступать от одной стороны (в осевом направлении) внутреннего корпуса 30 или от противоположной его стороны в зависимости от того, требуется ли вращать головку или рабочий элемент по часовой стрелке, или против часовой стрелки. Как будет понятно, приводной блок 56 (возможно также посредством переходника) может приводить в действие широкий диапазон рабочих элементов, включая отвертки-вставки, торцевые ключи-шестигранники и т.п. Также будет понятно, что хотя в описанных вариантах осуществления изобретения применено квадратное отверстие 34, могут использоваться другие конфигурации сечений отверстия, или прикрепление рабочих элементов, которые необходимо приводить в действие, а может осуществляться при помощи любого другого пригодного соединения. Хотя предпочтительно, чтобы приводной блок прикреплялся к отверстию 34, которое проходит сквозь внутренний корпус 30, возможны варианты, в которых вместо отверстия 34 применяют подходящим образом сконфигурированную выемку на одной из сторон внутреннего корпуса, которая могла бы представлять собой подобное средство для прикрепления приводного блока.

Как показано на фиг. 1, 3а и 3Ь, в дополнение к основному отверстию 34 квадратного сечения во внутреннем корпусе 30 предпочтительный вариант выполнения инструмента включает дополнительное отверстие 90 квадратного сечения для приема дополнительного приводного блока (не показан) стандартной ручки, такого как применяемый на доступных на рынке гаечных ключах с ограничением по крутящему моменту и т.п. Возможность соединения гаечного ключа с ограничением по крутящему моменту (то есть гаечного ключа, который допускает приложение заданного крутящего момента или меньшего к данному элементу, но который показывает когда заданный крутящий момент достигнут или превышен, обычно посредством расцепления захватываемой части с регулируемой установкой) таким образом позволяет соединять гаечный ключ с ограничением по крутящему моменту с инструментом для использования преимуществ инструмента. Это позволяет использовать гаечный ключ с ограничением по крутящему моменту в ограниченном пространстве, где возможно небольшое угловое движение ручки, и, возможно, позволяет использовать такой гаечный ключ с ограничением по крутящему моменту там, где в другом случае он не мог бы эффективно использоваться. В альтернативном варианте чувствительная к крутящему моменту ручка определенного типа, обычно используемая в гаечном ключе с ограничением по крутящему моменту, образует ручку инструмента, соответствующего одному или более объектам настоящего изобретения. То есть, такой вариант осуществления изобретения может быть подобным инструменту, показанному на фиг. 1, но с ручкой, показывающей крутящий момент.

Как описано выше со ссылкой на отверстие 34, вместо вспомогательного отверстия 90 могут использоваться подходящим образом сконфигурированные выемки. Если инструмент, показанный на фиг. 3 а и 3Ь, используется с обычным гаечным ключом с ограничением по крутящему моменту, может потребоваться допущение некоторой неточности прилагаемого крутящего момента или выполнение определенной рекалибровки гаечного ключа с ограничением по крутящему моменту для учета эффективного увеличения длины, образуемого расстоянием между основным и вспомогательным отверстиями 34, 90. Если расстояние между основным и вспомогательным отверстиями 34, 90 небольшое по сравнению с длиной ручки гаечного ключа с ограничением по крутящему моменту, создаваемая неточность будет небольшой.

Использование вспомогательного отверстия 90 не ограничено использованием с гаечными ключами с ограничением по крутящему моменту. Может быть полезно прикреплять приводной инструмент квадратного сечения к инструменту, показанному на фиг. 3а и 3Ь, для изменения угла ручки относительно инструмента или эффективного удлинения ручки.

Как показано на фиг. 3Ь, внутренний и внешний корпуса 30, 10 удерживаются вместе закрывающими элементами 94а, 94Ь, которые прикреплены любым пригодным способом. Возможные варианты прикрепления крышек 94а, 94Ь будут понятны специалисту в данной области техники. Предпочтительный вариант осуществления изобретения включает первое и второе кольцевые уплотнения 96а, 96Ь, которые проходят вокруг отверстия 34 и немного отнесены от него и находятся в канавках, выполненных в соответствующих осевых концевых поверхностях внутреннего элемента 30, и в соответствующих канавках в закрывающих элементах 94а, 94Ь. Уплотнения 96а, 96Ь уплотняют внутренний корпус 30 относительно закрывающих элементов 94а, 94Ь, изолируя ролики 22, 24, 26, 21 и другие внутренние компоненты от внешних загрязняющих веществ, таких как пыль и даже вода. Расположение одного такого уплотнения 96а показано на фиг. 4 (которая соответствует фиг. 1). Предпочтительно уплотнения 96а, 96Ь выполнены в форме кольцевых прокладок и выполнены из материала, такого как самосмазывающийся пластик, или из неопрена, который обладает достаточной износостойкостью для продолжительного использования между движущимися относительно друг друга деталями. На фиг. 4 показано, какой может быть хорошо пригодная конструкция в некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения для при

- 11 007019 менения в них уплотнений. В некоторых случаях можно было бы использовать уплотнения, выполненные подобным способом, в механизмах передачи крутящего момента и инструментах других типов, включая обычные устройства храпового типа, такие как торцевые трещоточные гаечные ключи. При ознакомлении с этим документом специалисту в данной области техники будет понятно, как это достигается.

На фиг. 5 показан альтернативный вариант выполнения инструмента, в целом обозначенный ссылочной позицией 500, включающий альтернативный вариант выполнения механизма 501 передачи крутящего момента. Этот вариант осуществления изобретения отличается от варианта, показанного на фиг. 1-3Ь главным образом тем, что третья выемка 518, расположенная по существу между внутренним корпусом 530 и удлиненной ручкой 592, содержит первый, второй, третий и четвертый ролики 526а, 526Ь, 526с, 526й, по меньшей мере один 526й из которых имеет больший диаметр, чем другие ролики 522, 524, 521, которые разнесены по окружности внутреннего корпуса 530. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 5, включает первое и второе вспомогательные отверстия 590а, 590Ь, причем первое из этих отверстий 590а расположено вблизи механизма 501 передачи крутящего момента, а второе отверстие 590Ь отнесено на существенное расстояние от механизма 501 передачи крутящего момента вдоль ручки 592. Конец ручки 592, удаленный от механизма 501 передачи крутящего момента, включает проходящую в осевом направлении полость 599 для приема приводного элемента таких же размеров, как и приводные элементы, для приема которых предназначены отверстия 590а, 590Ь. Это позволяет устанавливать подходящие удлинительные ручки (см., например, фиг. 10а и 10Ь) соосно с ручкой 592.

На фиг. 6а-6е показаны другие варианты выполнения инструментов, имеющих ручки разной длины, причем каждый из них включает проходящую в осевом направлении выемку, как показано на соответствующих чертежах, для соединения с удлинительной ручкой. Также следует отметить, что крышки 694 различных вариантов осуществления изобретения проходят до местоположения вблизи отверстий 634 внутренних корпусов (не показаны), создавая привлекательный внешний вид и адекватное наложение крышки 694 на внутренний корпус (не показан) для облегчения расположения уплотнений (не показаны) между этими деталями.

На фиг. 7а-7й показаны другие варианты осуществления изобретения, внешне отличающиеся от показанных на фиг. 6а-6е. На фиг. 7а-7й только для примера показаны размеры, иллюстрирующие габариты возможных вариантов осуществления изобретения.

На фиг. 8а показан вид в плане варианта выполнения головки инструмента, в целом обозначенной ссылочной позицией 800, которая шарнирно соединена с вилкой 810 при помощи первого и второго шарнирных штифтов 812, 814. Вилка 810 включает центральную часть 816 корпуса, в которой расположена выемка 818, которая имеет требуемые размеры для приема приводного элемента (не показан) другого инструмента (не показан).

На фиг. 8Ь показан вид в плане варианта выполнения головки инструмента, в целом обозначенной ссылочной позицией 800а, включающей внутренний корпус 830, имеющий проходящее сквозь него отверстие 834 квадратного сечения. Головка 800а инструмента также включает вспомогательное отверстие 890 и осевую крепежную часть 899, функции которой будут понятны из приведенного выше описания относительно других вариантов осуществления изобретения.

На фиг. 9а и 9Ь показан вариант выполнения инструмента, в целом обозначенный ссылочной позицией 900. Инструмент 900 имеет первый приводной элемент 950, который имеет квадратное сечение размером 3/8 дюйма (9,5 мм) и который включает первый шариковый фиксатор 952, выступающий от одной его стороны, и второй подобный приводной элемент 953, имеющий второй шариковый фиксатор 954, отступающий от его другой стороны.

Первый приводной элемент 950 прикреплен к внешнему корпусу 956 механизма передачи крутящего момента, а второй приводной элемент 953 прикреплен к внутреннему корпусу 958 устройства передачи крутящего момента. Внешний корпус 956 и внутренний корпус 958 могут взаимодействовать и иметь конструкции, подобные соответствующим частям описанных здесь других вариантов осуществления изобретения. Как будет понятно, этот вариант осуществления изобретения, таким образом, обеспечивает прямой привод, благодаря которому крутящий момент, прилагаемый в первом направлении к первому элементу 950, будет передаваться второму элементу 953, но крутящий момент, прилагаемый в противоположном направлении, не будет передаваться от первого приводного элемента 950 второму приводному элементу 953.

При использовании направление вращения, в котором может передаваться крутящий момент от ведущего из приводных элементов 950, 953 ведомому из приводных элементов 950, 953, может задаваться посредством выбора того, какой из приводных элементов 950, 953 используется как ведущий элемент и какой - как ведомый элемент. То есть, при использовании (предполагая, что инструмент используют с вертикальной ориентацией оси приводных элементов) направление передачи крутящего момента может быть выбрано посредством выбора того, какой стороной будет обращен вверх инструмент 900.

Будет понятно, что инструмент 900 представляет собой устройство прямой передачи крутящего момента, которое может быть расположено, например, между приводной ручкой и рабочим элементом, таким как накидная головка, или между другими элементами, требуемыми для передачи крутящего момента в одном направлении вращения между пригодными инструментами. Таким образом, инструмент

- 12 007019

900 прямой передачи представляет собой компактный механизм для удобного преобразования передачи без одностороннего сцепления в передачу, включающую одностороннее сцепление.

На фиг. 10а показана ручка инструмента, в целом обозначенная ссылочной позицией 1000, включающая основной корпус 1005 в форме, по существу, цилиндрического стержня. Ручка 1000 инструмента включает расположенную на ее первом конце осевую выемку 1010 и радиальное сквозное отверстие 1020, которые имеют подходящие размеры для приема приводного элемента. В этом варианте осуществления изобретения осевая выемка 1010 и сквозное отверстие имеют квадратное сечение размером 3/8 дюйма (9,5 мм) на каждой стороне. Другое подобное радиальное отверстие 1030 расположено в осевом направлении в центральной части ручки инструмента. На втором конце ручки 1000 инструмента расположен охватываемый приводной элемент 1040 (который имеет размер 3/8 дюйма или 9,5 мм на каждой стороне). Охватываемый приводной элемент 1040 включает в себя первый шариковый фиксатор 1042 на его поверхности для защелкивающегося соединения с соответствующей выемкой в рабочем элементе (не показан). Охватываемый приводной элемент 1040 шарнирно прикреплен к основному корпусу 1005 ручки 1000 инструмента посредством шарнирного штифта 1044. Охватываемый приводной элемент 1040 может упруго удерживаться с такой ориентацией, в которой он находится на одной оси с основным корпусом 1005, благодаря взаимодействию второго шарикового фиксатора 1046, расположенного на охватываемом приводном элементе 1040, с соответствующей ему выемкой 1006 в основном корпусе 1005.

На фиг. 10Ь показан альтернативный вариант выполнения ручки 1050 инструмента, состоящей из по существу прямой удлиненной ручки 1052 с охватываемым приводным элементом 1054 квадратного сечения на одном ее конце. Приводной элемент 1054 включает расположенный на его поверхности шариковый фиксатор 1056.

На фиг. 11а показан вид в плане обычного накидного гаечного ключа 1100, отштампованного из листового металла.

На фиг. 11Ь показан вид с частичным сечением варианта выполнения инструмента в форме накидного гаечного ключа, который включает вариант механизма передачи крутящего момента. Для ясности показана только часть выемок и роликов. Инструмент включает внешний корпус 1110, и по существу круглый внутренний корпус 1130, который включает в себя проходящее сквозь него отверстие 1134 шестиугольного сечения. Поскольку отверстие 1134 шестиугольное, и внутренний корпус 1130 в целом круглый, будет понятно, что толщина стенки внутреннего корпуса 1130 (исключая влияние выемок) больше вблизи центров сторон шестиугольного отверстия 1134, чем вблизи углов шестиугольного отверстия 1134. Таким образом, если требуется заданная минимальная толщина стенки внутреннего корпуса 1130 для обеспечения требуемой прочности, существует возможность располагать большие выемки вблизи центров сторон шестиугольного отверстия 1130, а не вблизи углов.

Таким образом, для каждой стороны шестиугольного отверстия 1130 внутренний корпус включает большую выемку 1140 вблизи центра стороны и первую и вторую меньшие выемки 1142, 1144 с соответствующих первой и второй сторон от большей выемки 1140. Большая выемка 1140 содержит больший ролик 1150, и первая и вторая меньшие выемки 1142, 1144 содержат первый и второй меньшие ролики 1152, 1154. Будет понятно, что выемки 1140, 1142, 1144 снабжены кулачковыми поверхностями, которые допускают относительное вращение внутреннего корпуса 1130 и внешнего корпуса 1110 только в одном направлении. Ролики 1150, 1152, 1154 упираются в соответствующие кулачковые поверхности выемок 1140, 1142, 1144 и в кольцевую внутреннюю дорожку качения, образуемую внутренней стенкой 1111 внешнего корпуса 1110. Ролики могут быть сферическими или цилиндрическими. Можно использовать игольчатые ролики.

Таким образом, вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 11Ь, представляет собой вариант, в котором выемки образованы на внутреннем корпусе 1130.

На фиг. 11с и 116 схематически показаны альтернативные варианты выполнения накидных гаечных ключей, включающие варианты выполнения механизмов передачи крутящего момента в соответствии с объектами настоящего изобретения, в которых ролики расположены в выемках во внешнем корпусе, и ролики разнесены по периферии внутреннего корпуса таким образом, что большие ролики в больших выемках находятся главным образом между внутренним корпусом и ручкой соответствующих накидных гаечных ключей. Предпочтительно, меньшие ролики являются игольчатыми роликами, а все большие ролики могут быть цилиндрическими роликами (не показаны); все ролики могут быть сферическими роликами, как показано на фиг. 11с, или комбинацией из сферических и цилиндрических роликов, как показано на фиг. 116.

Каждый из вариантов осуществления изобретения, показанных на фиг. 11Ь, 11с и 116, включает соединительную часть в форме отверстия квадратного сечения в его ручке для соединения с приводным элементом другого инструмента. Эти варианты выполнения накидных гаечных ключей могут не иметь значительно большие размеры, чем обычный накидной гаечный ключ, но имеют дополнительное преимущество одностороннего механизма сцепления. В вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг. 11с и 116, как показано по меньшей мере один больший ролик имеет диаметр, немного превышающий два диаметра меньших роликов. Конечно, относительные величины диаметров могут быть разными в различных вариантах осуществления изобретения.

- 13 007019

На фиг. 12а показан вариант выполнения инструмента, подобного торцевому гаечному ключу, в целом обозначенного ссылочной позицией 1200, который имеет, по существу, цилиндрическую часть 1220 с граненым гнездом (показана видом с торца на фиг. 12Ь), включающую внутренний корпус 1230 механизма передачи крутящего момента и соединительную часть 1260 инструмента, которая включает внешний корпус (не показан) механизма передачи крутящего момента. Внутренний корпус 1230 расположен по существу соосно центральной оси в части 1220 с граненым гнездом и проходит приблизительно в центральной трети части 1220 с граненым гнездом. Соединительная часть 1260 инструмента включает стенку 1274, которая проходит вокруг части 1220 с граненым гнездом в целом в центральной ее части в осевом направлении, где образована суженная часть в части 1220 с граненым гнездом, и внутренний корпус 1230 имеет меньший диаметр, чем часть 1220 с граненым гнездом в целом. Это способствует обеспечению компактности инструмента, поскольку стенка 1274 может быть частично расположена в суженной части таким образом, что внешняя периферия стенки 1274 незначительно выступает от внешней поверхности части 1220 с граненым гнездом. Внутренняя поверхность 1222 части 1220 с граненым гнездом образована для приема крепежного средства, такого как гайка или головка болта или подобное средство, таким же образом, как и некоторые известные торцевые головки. Внутренний корпус 1230 выступает ближе к оси части 1220 с граненым гнездом, чем внутренняя поверхность 1222, для образования внутреннего уступа, который при использовании может входить в контакт с торцевой поверхностью крепежного средства, такого как гайка, головка болта или подобное средство. Таким образом, соответствующими первым и вторым концами части 1220 с граненым гнездом образованы первая и вторая выемки 1224, 1226 для приема крепежного средства. Выемки 1224, 1226 соединяются центральным отверстием 1234, которое проходит сквозь внутренний корпус 1230. Таким образом, часть 1220 с граненым гнездом имеет удлиненную полость, проходящую в осевом направлении сквозь него, что допускает работу, например, с гайками на длинном резьбовом стержне, поскольку резьбовой стержень может проходить сквозь часть 1220 с граненым гнездом.

Соединительная часть 1260 инструмента включает соединительную часть для соединения с другим инструментом или ручкой инструмента в форме отверстия 1290 квадратного сечения. Часть соединительной части 1260, которая включает отверстие 1290, имеет толстую часть 1292 стенки, которая отступает дальше от оси части с граненым гнездом инструмента 1200, чем стенка 1274, которая проходит вокруг внутреннего корпуса 1230. Соединительная часть 1260 инструмента (которая включает внешний корпус) включает ряд выемок (не показаны), каждая из которых содержит соответствующий ролик 1271, 1272.

По меньшей мере один ролик 1272, который расположен в выемке в толстой части 1292 стенки, имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один ролик 1271, который расположен в выемке в более тонкой стенке 1274. Из приведенного выше описания будет понятно, что больший ролик 1272 может применяться без увеличения рабочего диаметра инструмента и без уменьшения толщины стенки сверх допустимого предела благодаря его расположению в более толстой части стенки. В этом контексте более толстая часть стенки является более толстой, когда влияние толщины выемки исключено, то есть она была бы более толстой, если бы выемки не было. Если принимать во внимание влияние выемки в стенке, оставшаяся толщина стенки (то есть фактическая толщина, по меньшей мере, толстой части стенки вблизи выемки) может быть больше толщины более тонкой стенки 1274.

Ролики 1271, 1272 взаимодействуют с кулачковыми поверхностями выемок и с внутренним корпусом 1230 посредством блокировки между ними для предотвращения относительного вращения внутреннего корпуса 1230 и внешнего корпуса в заданном направлении для получения одностороннего механизма передачи крутящего момента. Часть 1220 с граненым гнездом в целом симметрична относительно плоскости, которая проходит радиально через ее суженную часть, и направление, в котором может приводиться в движение крепежное средство, задается тем, какой используют осевой конец части 1220 с граненым гнездом.

На фиг. 13 и 14 схематически показаны расположения роликов и выемок, которые могут применяться в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 12а и 12Ь. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 13, включает первый-седьмой, по существу, цилиндрические игольчатые ролики 1311-1317 малого диаметра, разнесенные по окружности вдоль дугообразной более тонкой части 1374 стенки внешнего корпуса 1310 и расположенные в соответствующих выемках, и первыйпятый сферические ролики 1321-1325 большего диаметра, расположенные в выемках в более толстой части 1392 стенки, которая при использовании находится в целом между внутренним корпусом 1330 и ручкой (не показана). Будет понятно, что хотя это не показано подробно, каждый из роликов 1311-1317 и 1321-1325 может взаимодействовать с выемками и внутренним корпусом 1330 для получения одностороннего механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 14 схематически показан вариант осуществления изобретения с конфигурацией роликов и выемок, являющейся альтернативой показанной на фиг. 13. Вариант, показанный на фиг. 14, отличается от варианта, показанного на фиг. 13, тем, что он включает только три больших сферических ролика 1421, 1422, 1423 и включает больший цилиндрический ролик 1424, нагруженный пружиной 1425 в направлении по окружности к более узкому концу выемки 1426. Работу этого варианта осуществления изобрете

- 14 007019 ния можно понять при рассмотрении вариантов, описанных выше. Возможны альтернативные варианты, которые подобны этому, но с заменой подпружиненных цилиндрических роликов сферическими роликами. Предпочтительно включить в конструкцию по меньшей мере один сферический ролик, действующий как описанный выше стопор. Будет понятно, что как и в варианте, показанном на фиг. 9а и 9Ь, варианты, показанные на фиг. 11Ь-14, допускают выбор направления, в котором может приводиться в движение рабочий элемент или крепежный элемент, посредством выбора ориентации относящегося к делу инструмента.

Представляется, что, по меньшей мере, предпочтительный вариант выполнения инструмента, включающего описанный механизм передачи крутящего момента, имеет преимущества по сравнению с инструментами, включающими храповые механизмы для передачи крутящего момента. Представляемые преимущества включают в себя следующие.

Вращательное блокирование внутреннего и внешнего корпусов не ограничено выполнением заданного количества зубцов и может происходить в пределах менее 1° или в наиболее предпочтительных вариантах осуществления изобретения в пределах около 0,5° относительного вращения корпусов.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения более износостойки, чем обычный соответствующий храповой механизм для головки механизма одностороннего действия, поскольку все несущие нагрузку элементы имеют существенную толщину (по сравнению с храповым механизмом) и могут быть изготовлены из пригодных прочных материалов и/или материалов с поверхностным упрочнением. Это продлевает срок службы инструмента и уменьшает риск ранения при поломке инструмента и необходимость регулярного ремонта головки инструмента.

Головка инструмента имеет небольшое количество движущихся деталей, что также увеличивает срок службы инструмента и уменьшает потребность в обслуживании.

Расположение одного или более больших роликов вблизи ручки и меньших роликов, разнесенных по остальной части окружности, обеспечивает преимущество включения в конструкцию одного или более больших роликов без следующего из этого увеличения размера, которое могло бы требоваться, если бы один или более больших роликов располагался где-либо в другом месте по окружности.

Использование одного или более роликов, наиболее предпочтительно сферических роликов, которые взаимодействуют с одним или более дугообразными стопорными участками соответствующих кулачковых поверхностей, способствует распределению нагрузки, тем самым защищая ролики и кулачковые поверхности от повреждения.

На фиг. 15а-16Ь показан альтернативный вариант выполнения инструмента, обозначенный в целом ссылочной позицией 1500, включающий альтернативный вариант выполнения механизма 1501 передачи крутящего момента. Этот вариант осуществления изобретения имеет много сходств с описанными выше вариантами, которые будут понятны при ознакомлении с чертежами, и подобные элементы не будут подробно описаны. Однако следует отметить, что инструмент 1500, как и некоторые из предшествующих вариантов осуществления изобретения, включает вспомогательное отверстие 1590 и проходящую в осевом направлении выемку 1599 для приема приводного элемента другого инструмента. Инструмент также имеет приводной элемент 1550 квадратного сечения. Приводной элемент 1550 включает первый и второй шариковые фиксаторы 1552, 1553, позволяющие прочно фиксировать приводной элемент, чтобы он отступал от той или другой стороны инструмента 1500 для обеспечения односторонней передачи усилия в обоих необходимых направлениях.

Механизм 1501 передачи крутящего момента наилучшим образом виден на фиг. 16а и включает по существу цилиндрический внутренний корпус 1530 и в целом кольцевой внешний корпус 1510. Внешний корпус 1510 включает первую, вторую и третью выемки 1514, 1516, 1518 для взаимодействующих элементов. Первая и вторая выемки 1514, 1516 для взаимодействующих элементов включают соответствующие первую и вторую пластинчатые пружины 1523, 1525, которые в этом варианте осуществления изобретения имеют в целом Ν-образное сечение (как лучше видно на фиг. 16Ь). Каждая из первой и второй выемок 1514, 1516 для взаимодействующих элементов также включает соответствующий больший взаимодействующий элемент 1522, 1524 и соответствующий меньший взаимодействующий элемент 1522А, 1524А. Третья выемка 1518 включает больший взаимодействующий элемент 1526А, взаимодействующий элемент 1526В промежуточного размера и меньший взаимодействующий элемент 1526С. Третья выемка 1518 для взаимодействующих элементов также включает третью пружину 1527, которая немного больше по размеру, чем первая и вторая пружины 1523, 1525. При ознакомлении с описанными выше вариантами осуществления изобретения будет понятно, что взаимодействующие элементы или в этом варианте осуществления изобретения ролики 1522, 1522А, 1524, 1524А, 1526А, 1526В, 1526С подпружинены в направлении по часовой стрелке пружинами 1523, 1525, 1527 (как показано на фиг. 16а) для обеспечения вращения внутреннего корпуса 1530 в первом направлении относительно внешнего корпуса, но эффективного предотвращения вращения внутреннего корпуса 1530 относительно внешнего корпуса 1510 в противоположном направлении.

Каждый соответствующий взаимодействующий элемент может взаимодействовать с соответствующим кулачковым участком, образованным на внутренней стороне соответствующей выемки. Однако следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения кулачковые участки 1531-1537 по

- 15 007019 существу прямые там, где они взаимодействуют с роликами или взаимодействующими элементами. Применение по существу прямых кулачковых участков 1531-1537 в этом варианте осуществления изобретения допускает взаимодействие каждого из взаимодействующих элементов с по существу прямой плоской поверхностью кулачка.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения плоские поверхности прямых кулачковых участков наклонены приблизительно на 6° от направления вдоль окружности относительно оси механизма передачи крутящего момента. Было обнаружено, что в предпочтительном варианте осуществления изобретения такое устройство может обеспечивать блокирование относительного вращения внутреннего и внешнего корпусов во втором направлении в пределах приблизительно пяти секунд одного градуса поворота внутреннего корпуса 1530. Следует отметить, что выемки включают ступенчатые части между прямыми кулачковыми участками 1531-1537 для учета разностей размеров соседних взаимодействующих элементов и разностей углов соседних кулачковых участков.

В дополнение к трем выемкам 1514, 1516, 1518 внешний корпус 1510 включает первую-четвертую выемки 1541-1544 для установочных элементов, которые удерживают расположенные в них соответствующие первый-четвертый установочные элементы 1545-1548. Установочные элементы 1545-1548 удерживают внутренний корпус 1530 в положении относительно внешнего корпуса 1510 и эффективно предотвращают его радиальное перемещение. В предпочтительном варианте осуществления изобретения установочными элементами 1545-1548 являются ролики, и они могут быть либо шариковыми опорами, либо цилиндрическими роликами.

Выемки для установочных элементов предназначены для удерживания установочных элементов с малым допуском, но с обеспечением минимального трения относительно установочных элементов.

Таким образом, будет понятно, что в этом варианте осуществления изобретения расположение внутреннего корпуса 1530 относительно внешнего корпуса 1510 и создание соединения с малым трением между внутренним корпусом и внешним корпусом, допускающего по существу беспрепятственное движение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении, обеспечивается установочными элементами 1545-1548. Однако механизм, предотвращающий вращение внутреннего корпуса 1530 относительно внешнего корпуса 1510 во втором направлении образуют взаимодействующие элементы 1522, 1522А, 1524, 1526А, 1526В, 1526С и их взаимодействие с кулачковыми участками 15311537. Использование разных элементов для выполнения этих двух функций допускает вращение с меньшим трением внутреннего корпуса 1530 относительно внешнего корпуса 1510 в первом направлении.

Конечно, возможны альтернативные конфигурации установочных элементов. Например, установочные элементы в форме роликов могли бы располагаться в одной или более кольцевых канавок во внутренней поверхности внешнего корпуса при условии, что они располагаются так, чтобы не создавалось помех между установочными элементами и взаимодействующими элементами, например, они могли бы быть отнесены в осевом направлении от взаимодействующих элементов. Таким образом, установочные элементы могли бы иметь конфигурацию, подобную шариковому подшипнику, такому как используемый в велосипедном колесе, для обеспечения работы с малым трением. Хотя это и не предпочтительно, можно использовать установочные элементы в форме втулок из материала с низким коэффициентом трения, а не роликов.

В этом варианте осуществления изобретения взаимодействующие элементы показаны в форме роликов. Однако могли бы использоваться другие формы взаимодействующих элементов. Кроме того, выемки для взаимодействующих элементов могли бы содержать другие количества взаимодействующих элементов, взаимодействующих с пригодным образом наклоненными и расположенными кулачками.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения взаимодействующие элементы включают два ролика диаметром 3 мм (взаимодействующие элементы 1522А, 1524А), три ролика диаметром 4 мм (взаимодействующие элементы 1522, 1524, 1526С), один ролик диаметром 5 мм (взаимодействующий элемент 1526В) и один ролик диаметром 6 мм (взаимодействующий элемент 1526А). Каждый ролик имеет по существу цилиндрическую форму и длину около 10 мм и при использовании каждый блокируется посредством взаимодействия с соответствующей прямой кулачковой поверхностью и центральной направляющей, и взаимодействие с одним или более соседних взаимодействующих элементов может также способствовать блокированию элементов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения взаимодействующие элементы могут блокироваться последовательно, при этом меньшие ролики блокируются первыми, и последовательно большие ролики блокируются практически сразу же вслед за ними. Пластинчатые пружины 1523, 1525, 1527 Ν-образной конфигурации создают необходимую смещающую силу, допускающую свободное вращение внутреннего корпуса 1530 без приложения усилия внутри внешнего корпуса 1510 в первом направлении и допускающую блокирование взаимодействующих элементов в пределах около пяти секунд одного градуса при движении во втором направлении.

На фиг. 17а-20 показан другой вариант выполнения инструмента, включающего механизм передачи крутящего момента. Как показано на фиг. 17а, 17с, 176 и 17е, инструмент, обозначенный в целом ссылочной позицией 1700, является комбинированным гаечным ключом, имеющим головку 1701 гаечного

- 16 007019 ключа на одном его конце и односторонний механизм 1702 передачи крутящего момента на втором его конце, при этом между ними проходит ручка 1792.

Головка 1701 гаечного ключа включает открытую соединительную часть 1703 для соединения с шестиугольной гайкой или головкой болта (не показаны). В отличие от других головок гаечных ключей, открытая соединительная часть включает четыре прямые стороны, каждая из которых приспособлена для плотного примыкания к стороне шестиугольного крепежного средства, такого как гайка или головка болта, допуская распределение прилагаемой к нему нагрузки. Конечно, можно использовать другие конфигурации соединительной части для соответствия крепежным средствам других многоугольных форм, но предпочтительно, чтобы соединительная часть включала прямые стороны для больше, чем половины сторон многоугольного крепежного средства, для которого приспособлена головка гаечного ключа.

Механизм 1702 передачи движения наилучшим образом виден на фиг. 18. Механизм 1702 передачи движения включает внутренний корпус 1730 и внешний корпус 1710. Внешний корпус 1710 включает выемку 1720 для взаимодействующих элементов, которая содержит первый-четвертый взаимодействующие элементы 1721-1724 в форме роликов. Выемка 1720 для взаимодействующих элементов также содержит нагружающую пружину 1725. Выемка для взаимодействующих элементов включает прямой кулачковый участок для каждого взаимодействующего элемента, и способ работы для того, чтобы допускалось вращение внутреннего корпуса 1730 относительно внешнего корпуса 1710 только в одном направлении, будет понятен по описанным выше вариантам осуществления изобретения. Внутренний корпус 1730 имеет внутреннюю поверхность 1732, предназначенную для приема шестиугольного крепежного средства, такого как гайка или головка болта.

Как лучше видно на фиг. 17с и 176, а также на фиг. 19а и 19Ь, которые показывают увеличенные детали фиг. 17с и 176, в предпочтительном варианте осуществления изобретения комбинированный гаечный ключ 1700 снабжен переходной головкой, в целом обозначенной ссылочной позицией 1800. Переходная головка 1800 состоит из двух отдельных элементов, а именно элемента 1810 с гнездом и крепежного элемента 1830. Элемент 1810 с гнездом имеет проходящее сквозь него отверстие. Отверстие включает суженную часть 1811, которая имеет, по существу, круглое сечение, и более широкую часть 1812, ограниченную стенкой с внутренней поверхностью, имеющей при взгляде на сечение конфигурацию с двадцатью четырьмя сторонами, образующими двенадцать вершин в форме, которая будет признана специалистами в данной области техники, как пригодная для приема шестиугольных гаек и т.п. Более широкую часть отверстия ограничивает, по существу, цилиндрическая стенка 1813 гнезда, которая имеет в целом цилиндрическую внешнюю поверхность. Стенка 1813 гнезда и более широкая часть 1812 отверстия составляют приводную часть для приведения в движение крепежного средства. Более узкую часть 1811 отверстия образует взаимодействующая стенка 1814 с внешней поверхностью, которая имеет по существу шестиугольное радиальное сечение. Внешняя поверхность взаимодействующей стенки 1814 имеет размеры, обеспечивающие хорошее соответствие внутренней поверхности 1732 внутреннего корпуса 1730. Таким образом, взаимодействующая стенка образует часть, взаимодействующую с ручным инструментом, для вхождения в зацепление с комбинированным гаечным ключом 1700, но которая могла бы использоваться также с любым другим имеющим пригодные размеры и конфигурацию ручным инструментом и, в частности, с накидным гаечным ключом. Часть, взаимодействующая с ручным инструментом, имеет достаточную длину в осевом направлении для прохождения сквозь приводную (или кольцевую) часть накидного гаечного ключа и для выдвижения на стороне кольца, противоположной стороне, от которой отступает приводная часть. Вблизи дальнего конца взаимодействующей части расположена кольцевая канавка 1815 во взаимодействующей стенке 1814, которая действует как соединительная часть. Переходная головка 1800 также включает крепежный элемент 1830, который приспособлен для закрепления гнезда 1810 в положении относительно ручного инструмента и, в частности, для предотвращения непреднамеренного извлечения и отделения взаимодействующей части от кольца. Крепежная часть 1830 имеет сквозное отверстие 1832, которое имеет шестиугольное радиальное сечение, допускающее соответствующую посадку в него взаимодействующей части. На внутренней поверхности 1833 крепежного элемента 1830, который образует отверстие 1832, расположен один или более подпружиненных удерживающих элементов, в этом варианте, в форме шарикового фиксатора 1816, нагруженного пружиной 1817 для упругого вхождения в зацепление с канавкой 1815 для прочного соединения крепежного элемента 1830 с взаимодействующей стенкой 1814 элемента 1810 с гнездом. Будет понятно, что крепежный элемент 1830 имеет выступающий в радиальном направлении уступ 1835, который при использовании упирается в первую проходящую в радиальном направлении внешнюю поверхность накидного гаечного ключа (или, в показанном варианте, в первую проходящую в радиальном направлении поверхность внутреннего корпуса 1710). Кроме того, переход между стенкой 1813 гнезда и взаимодействующей стенкой 1814 элемента 1810 с гнездом создает проходящую в радиальном направлении поверхность 1825, которая при использовании упирается во вторую проходящую в радиальном направлении поверхность накидного гаечного ключа (или внешнего корпуса 1710). Таким образом, при использовании переходная головка 1800 может быть посажена в механизм 1702 передачи крутящего момента комбинированного гаечного ключа 1700 прочно и требуемым образом, как лучше показано на фиг. 19а.

- 17 007019

Будет понятно, что переходная головка 1800 может эффективно преобразовать комбинированный гаечный ключ (или накидной гаечный ключ), имеющий односторонний механизм передачи крутящего момента, в ручку с головкой с односторонним механизмом передачи крутящего момента. Таким образом, переходная головка 1800 позволяет использовать стандартный накидной гаечный ключ в качестве ручки с головкой.

В показанном варианте осуществления изобретения переходная головка образует головку с двенадцатью вершинами для приведения в движение шестиугольного крепежного средства и включает сквозное отверстие, которое проходит по всей ее протяженности. Применение такого сквозного отверстия позволяет работать с крепежными средствами на стержнях произвольной длины без ограничения работы крепежных средств только положением, близким к концу резьбового стержня, как бывает в случае с головками с закрытым торцом. В альтернативном варианте осуществления изобретения, в котором не требуется сквозное отверстие, переходная головка могла бы представлять собой квадратный приводной блок вместо головки с гнездом с двенадцатью вершинами. Это могло бы допускать соединение с любой из ряда головок или других инструментов для приведения в движение крепежных средств. В показанном варианте осуществления изобретения размер головки аналогичен размеру используемого накидного гаечного ключа, но следует понимать, что для увеличения или уменьшения размера привода могли бы использоваться переходные головки, которые имеют гнезда разных размеров. Для обеспечения работы с диапазоном размеров крепежных средств может применяться ряд переходных головок.

Также следует понимать, что в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения направление прилагаемого приводного усилия может быть изменено на обратное посредством закрепления переходной головки на другой стороне комбинированного гаечного ключа.

Хотя изобретение было описано со ссылками на конкретные примеры, специалистам в данной области техники будет понятно, что варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены во многих других формах.

Будет понятно, что существует много вариантов и модификаций, которые могут быть осуществлены на основе описанных выше вариантов осуществления изобретения не выходя за рамки изобретения. Механизмы передачи крутящего момента, соответствующие настоящему изобретению, могут использоваться в большинстве, если не во всех вариантах применения, включая головки инструментов, в которых в настоящее время используются механизмы передачи крутящего момента на основе систем с храповым механизмом. Хотя желательно использовать небольшое количество подвижных деталей, как для экономии, так и для устранения чрезмерного трения в состоянии холостого хода, можно было бы использовать большее количество компонентов, чем в описанных вариантах осуществления изобретения. Можно было бы использовать любое пригодное количество больших и/или меньших цилиндрических роликов. Кроме того, можно было бы использовать любое пригодное количество сферических роликов, действующих как стопорные элементы. Хотя в указанном выше варианте осуществления изобретения описаны спиральные пружины, для подпружинивания роликов могли бы использоваться другие формы выполнения нагружающего элемента или, несомненно, возможны варианты и модификации, в которых подпружинивающие элементы не требуются. Подобно этому, хотя в основном описаны отверстия квадратного сечения и приводные блоки или элементы квадратного сечения, могли бы использоваться другие конфигурации поперечного сечения.

В нижеследующей формуле изобретения и в предшествующем описании изобретения, за исключением случая, когда контекст требует другого вследствие специфики языка или передаваемого смысла, слово содержать или его варианты, такие как содержит или содержащий, используется в смысле включения, то есть для обозначения присутствия указанных признаков, но не для исключения наличия или добавления дополнительных признаков в различных вариантах осуществления изобретения.

Следует понимать, что, если здесь сделана ссылка на какую-либо публикацию известного уровня техники, такая ссылка не составляет допущение, что публикация образует часть известного уровня техники в Австралии или любой другой стране.

Модификации и усовершенствования могут быть включены без выхода за рамки объема настоящего изобретения.

Claims (7)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

   внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

   множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

   в котором использованы одна или более кулачковых поверхностей;

   в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором на

   - 18 007019 правлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с указанными одной или более кулачковыми поверхностями;

   в котором один из роликов, который взаимодействует с одной или более кулачковыми поверхностями, является большим роликом, который имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой меньший ролик, который взаимодействует с одной или более кулачковыми поверхностями;

   в котором или во внешнем корпусе, или во внутреннем корпусе образована выемка, и больший ролик находится в указанной выемке; и в котором корпус, в котором образована выемка, имеет конфигурацию, которая, за исключением действия выемки, имеет неравномерную толщину стенки, и часть корпуса, в которой образована выемка, включает часть со стенкой большей толщины, исключая влияние выемки.
2. 2. Инструмент, включающий головку, в котором головка включает или состоит из механизма передачи крутящего момента по п.1.
3. 3. Инструмент, включающий односторонний механизм передачи крутящего момента, расположенный в его головке, который при использовании сообщает крутящий момент от приводной части его приводному элементу, в котором указанный инструмент включает крепежную часть для прикрепления приводного элемента другого инструмента таким образом, что приводному элементу другого инструмента может сообщаться усилие для сообщения крутящего момента приводному элементу указанного инструмента.
4. 4. Механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий расположенную в нем полость;

   внутренний корпус, расположенный, по меньшей мере, частично внутри полости;

   механизм для регулирования относительного вращения внутреннего корпуса и внешнего корпуса таким образом, что при использовании вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении может быть по существу беспрепятственным, но вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается;

   в котором имеется крышка, которая проходит между внутренним корпусом и внешним корпусом, причем указанная крышка при использовании по существу зафиксирована относительно внешнего корпуса; и в котором между внутренним корпусом и крышкой расположены одно или более уплотнений для изоляции механизма регулирования относительного вращения внутреннего корпуса и внешнего корпуса от окружающей среды.
5. 5. Механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

   внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и может при использовании вращаться в ней;

   множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

   в котором имеются одна или более кулачковых поверхностей;

   в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с указанными одной или более кулачковыми поверхностями;

   в котором по меньшей мере один из роликов, который взаимодействует с одной или более кулачковыми поверхностями, является большим роликом, который имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой меньший ролик, который взаимодействует с одной из одной или более из кулачковых поверхностей;

   в котором взаимодействие роликов с кулачковой поверхностью (поверхностями), которая соответствует предотвращению или сдерживанию вращения во втором направлении, соответствует каждому из роликов, принудительно входящих в зацепление между внутренним и внешним корпусами таким образом, что они передают крутящий момент между указанными внутренним и внешним корпусами; и в котором, когда механизм переключают из состояния, в котором ролики не входят принудительно в зацепление между внутренним и внешним корпусами, в состояние, в котором ролики принудительно входят в зацепление между внутренним и внешним корпусами, не все ролики одновременно принудительно входят в зацепление между внутренним и внешним корпусами.
6. 6. Инструмент, включающий в себя головку, причем головка включает в себя механизм передачи крутящего момента или состоит из него, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

   внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и может при использовании вращаться в ней;

   множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

   - 19 007019 в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами; и в котором по меньшей мере один из роликов имеет больший диаметр, чем по меньшей мере один другой ролик.
7. 7. Механизм передачи крутящего момента, содержащий внешний корпус, имеющий внутреннюю поверхность, образующую в нем полость;

   внутренний корпус, имеющий внешнюю поверхность, причем внутренний корпус расположен, по меньшей мере, частично внутри полости и способен при использовании вращаться в ней;

   множество роликов, каждый из которых расположен между внешним корпусом и внутренним корпусом;

   в котором вращение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса в первом направлении по существу не сдерживается роликами, но вращение внутреннего корпуса в противоположном втором направлении предотвращается или сдерживается взаимодействием по меньшей мере двух роликов с внутренним и внешним корпусами; и в котором по меньшей мере один из роликов имеет по существу сферическую форму.