RU2458781C2

RU2458781C2 - Limited-torque wrench

Info

Publication number: RU2458781C2
Application number: RU2010144815/02A
Authority: RU
Inventors: Вадим Петрович Вашкевич (RU); Вадим Петрович Вашкевич; Геннадий Иванович Овечкин (RU); Геннадий Иванович Овечкин; Валерий Васильевич Двирный (RU); Валерий Васильевич Двирный; Роман Петрович Туркенич (RU); Роман Петрович Туркенич
Original assignee: Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2012-08-20
Also published as: RU2010144815A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used in adjusted-torque wrenches for assembly jobs. Wrench comprises handle, body, and driver with flange and sockets filled with balls. Said sockets are regularly along edges on ledge on driver side. Said driver may displace inside body along its lengthwise axis. Flat spring is arranged between cover with thread to close body and flange. Ball fitted in socket makes spring support on flange side. Aforesaid ledge makes support on cover side. Said cover may be locked relative to handle by lock bolt. Nut tightening torques are marked on handle. Spring resting on cover ledges flexes at ball center. Thus, preset tightening torque is ensured.

EFFECT: stable and reliable operation, preset tightening force.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано на машиностроительных и других предприятиях при выполнении сборочных работ, требующих затяжки резьбовых соединений с регламентируемым моментом.The invention relates to the field of power engineering and can be used in engineering and other enterprises when performing assembly work requiring tightening of threaded joints with a regulated torque.

Известен способ создания ограниченного усилия гаечного ключа, реализованный в динамометрическом ключе (патент RU №2235299), который состоит из корпуса с рукояткой, упругого торсионного элемента, связанного кинематической цепью со стрелкой указателя момента, размещенной в поворотном стакане с неподвижной шкалой и прозрачной крышкой. Кроме того, устройство снабжено электрической цепью, состоящей из источника питания и источника сигнала замыкания цепи геркона, прикрепленного к стрелке указателя момента. Крышка установлена на стакане с возможностью вращения вокруг общей оси и оснащена на одном из секторов источником постоянного магнитного поля. На ней нанесены метки для настройки ключа на регламентируемый момент затяжки.A known method of creating a limited force of a wrench, implemented in a torque wrench (patent RU No. 2235299), which consists of a housing with a handle, an elastic torsion element connected by a kinematic chain with an arrow of a torque indicator, placed in a rotating cup with a fixed scale and a transparent cover. In addition, the device is equipped with an electric circuit consisting of a power source and a signal source of the circuit of the reed switch, attached to the arrow of the moment indicator. The lid is mounted on the glass with the possibility of rotation around a common axis and is equipped on one of the sectors with a source of constant magnetic field. Labels are applied on it to adjust the key to a regulated tightening torque.

Недостаток данного устройства заключается в невысокой надежности его работы из-за сложной конструкции.The disadvantage of this device is the low reliability of its operation due to the complex design.

Известен гаечный ключ с индикатором крутящего момента (патент RU №2291774), который содержит рукоятку с одной захватывающей головкой, расположенной по одну сторону от рукоятки, или с двумя захватывающими головками, расположенными по разные стороны от рукоятки, моментомер, встроенный в рукоятку, электронный дисплей, соединенный с моментомером и выведенный на внешнюю поверхность рукоятки, и муфту, установленную на рукоятке с возможностью скользящего перемещения по рукоятке и закрывания электронного дисплея.Known wrench with torque indicator (patent RU No. 2291774), which contains a handle with one gripping head located on one side of the handle, or with two gripping heads located on opposite sides of the handle, a torque meter built into the handle, an electronic display connected to the momentometer and displayed on the outer surface of the handle, and a coupling mounted on the handle with the possibility of sliding movement along the handle and closing the electronic display.

В качестве прототипа выбрано устройство, описание которого раскрыто в статье «Гаечный ключ с предельной механической трещоткой» (см. Новый политехнический словарь). Главный редактор А.Ю.Ишлинский. Заместитель главного редактора В.А.Дубровский. Москва. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000). Гаечный ключ содержит поводок взаимодействия с гайкой, с равномерно расположенными лунками по периметру для фиксации определенного усилия с помощью подпружиненной защелки, расположенной в рукоятке. Устройство предназначено для закручивания гайки с определенным усилием.As a prototype, a device was selected, the description of which is disclosed in the article "Wrench with ultimate mechanical ratchet" (see. New Polytechnical Dictionary). Editor-in-chief A.Yu. Ishlinsky. Deputy Chief Editor V.A.Dubrovsky. Moscow. Scientific publishing house "Big Russian Encyclopedia", 2000). The wrench contains a leash of interaction with the nut, with evenly spaced holes around the perimeter for fixing a certain force using a spring-loaded latch located in the handle. The device is designed to tighten the nut with a certain force.

Недостаток прототипа заключается в том, что его реализация не обеспечивает высокой надежности и стабильности работы устройства. Причиной этому является высокая механическая нагрузка на единственную защелку.The disadvantage of the prototype is that its implementation does not provide high reliability and stability of the device. The reason for this is the high mechanical load on a single latch.

Цель изобретения - создание устройства, реализация которого позволяет повысить надежность и стабильность работы с заданным усилием затяжки.The purpose of the invention is the creation of a device, the implementation of which improves the reliability and stability with a given torque.

Поставленная цель достигается за счет того, что гаечный ключ с ограничивающим усилием включает корпус, рукоятку, поводок с равномерно расположенными лунками по периферии для сдерживающего взаимодействия от проворачивания до определенного усилия с подпружиненным элементом в корпусе. Поводок выполнен с фланцем и имеет возможность перемещения относительно корпуса вдоль своей продольной оси с удержанием в корпусе. По периферии фланца поводка расположены лунки, в которых находятся шарики, взаимодействующие с лунками корпуса. Между фланцем поводка и крышкой с резьбой, закрывающей корпус, расположена пружина, например трехслойная плоская, с опорой с одной стороны в виде шарика, расположенного в центральной лунке поводка, а с другой - с опорой в виде выступов на периферии крышки корпуса. Крышка выполнена с возможностью жесткой фиксации относительно рукоятки и с нанесенной на ее поверхности шкалой соответствия моментам затяжки гайки.This goal is achieved due to the fact that the wrench with a limiting force includes a housing, a handle, a leash with evenly spaced holes on the periphery for restraining interaction from turning to a certain force with a spring-loaded element in the housing. The leash is made with a flange and has the ability to move relative to the housing along its longitudinal axis with retention in the housing. Along the periphery of the flange of the leash are located the holes in which the balls interacting with the holes of the body. Between the flange of the leash and the cap with a thread that covers the case, there is a spring, for example a three-layer flat one, with a support on the one hand in the form of a ball located in the central hole of the lead and on the other with a support in the form of protrusions on the periphery of the cover of the case. The cover is made with the possibility of rigid fixation relative to the handle and with a scale applied on its surface to correspond to the nut tightening moments.

Суть предложенного устройства раскрывается в одном из возможных вариантов устройства, показанного на фиг.1, 2, 3. На фиг.1 показан общий вид в разрезе. Устройство находится в положении, с отсутствием проворота корпуса 2 относительно поводка 4 за счет прижатия поводка 4 и шариков 6 пружиной 11 к лункам 5 и 7, при этом шарики 6 не выкатываются из указанных лунок и поводок 4 вращается вместе с корпусом 2, закручивая гайку с определенным моментом. На фиг.2 показан общий вид в разрезе, когда корпус 2 проворачивается относительно поводка 4. При этом шарики 6 выкатываются из лунок 5 и 7, а поводок 4, соединенный с гайкой, перемещается вдоль своей оси наверх, прогибая пружину 11.The essence of the proposed device is disclosed in one of the possible variants of the device shown in figures 1, 2, 3. Figure 1 shows a General view in section. The device is in the position with no rotation of the housing 2 relative to the lead 4 due to the pressure of the lead 4 and the balls 6 with a spring 11 to the holes 5 and 7, while the balls 6 are not rolled out of these holes and the lead 4 rotates with the housing 2, tightening the nut with a certain moment. Figure 2 shows a General view in section, when the housing 2 is rotated relative to the lead 4. In this case, the balls 6 are rolled out of the holes 5 and 7, and the lead 4 connected to the nut moves upward along its axis, bending the spring 11.

Устройство содержит: рукоятку 1, корпус 2, поводок 4 с фланцем 8 и лунками 7, равномерно расположенными по периферии на выступе со стороны поводка 4. Поводок 4 размещается в корпусе 2, имеет возможность перемещаться относительно корпуса 2 вдоль своей продольной оси, не разрывая контакта с шариками 6, которые находятся в лунках 5 и 7, расположенных в корпусе 2, и на фланце 8 находится пружина 11, например трехслойная плоская, с опорами со стороны фланца 8 и крышки 10. Опора со стороны фланца 8 выполнена в виде шарика 12, установленного в лунке 3, расположенной по его центру. Опорой со стороны крышки 10 является выступ 9 по периферии. Крышка 10 выполнена с возможностью жесткой фиксации относительно рукоятки 1, с помощью контрболта 13 с предварительной установкой нанесенной на ее поверхности шкалой 14 (фиг.3) соответствия моментам затяжки гайки. Требуемый момент затяжки выполняется совмещением значений шкалы 14 с меткой 15, расположенной на рукоятке 1. Тем самым задают расстояние между крышкой 10 и фланцем 8 поводка 4. Чем меньше момент усилия, тем больше расстояние между крышкой 10 и фланцем 8, тем меньше прогибается пружина 11.The device comprises: a handle 1, a housing 2, a leash 4 with a flange 8 and holes 7, evenly distributed on the periphery on a protrusion from the side of the leash 4. The leash 4 is placed in the housing 2, has the ability to move relative to the housing 2 along its longitudinal axis without breaking contact with balls 6, which are in the holes 5 and 7, located in the housing 2, and on the flange 8 there is a spring 11, for example a three-layer flat, with supports on the side of the flange 8 and the cover 10. The support on the side of the flange 8 is made in the form of a ball 12, installed in well 3, located th in its center. The support from the side of the cover 10 is a protrusion 9 on the periphery. The cover 10 is made with the possibility of rigid fixation relative to the handle 1, with the help of a counterbolt 13 with a preliminary installation of the scale 14 (Fig. 3) applied to its surface corresponding to the nut tightening torques. The required tightening torque is performed by combining the values of the scale 14 with the mark 15 located on the handle 1. Thereby, the distance between the cover 10 and the flange 8 of the leash 4 is set. The smaller the torque, the greater the distance between the cover 10 and the flange 8, the less the spring 11 bends .

Работа устройства заключается в следующем. Устанавливают требуемый момент затяжки гайки путем воздействия на пружину. Ключ, находящийся в положении, показанном на фиг.1, посредством стандартной накидной головки соединяют с гайкой. Производят вращение рукоятки 1 относительно оси закручиваемой гайки. Гайка будет закручиваться до тех пор, пока момент затяжки не превысит величины, выставленной по шкале 14 относительно метки 15. Произойдет прокручивание рукоятки 1 относительно поводка 4, как показано на фиг.2. При этом шарики 6 выкатятся из лунок 5 и 7, поводок 4 сместится вдоль свой оси в сторону крышки 10. Пружина 11, опираясь на выступы 9 крышки 10, прогнется по центру от давления шарика 12. Смещение поводка 4 вдоль своей оси в сторону крышки 10 происходит за счет перемещения шариков 6 из впадин лунок 5 и 7 к их кромкам при превышении силы действия пружины 11 на фланец 8 поводка 4. При этом поводок 4, соединенный с гайкой посредством стандартной накидной головки, не вращается. Тем самым обеспечивается заданный момент затяжки гайки.The operation of the device is as follows. Set the required tightening torque of the nut by acting on the spring. The wrench located in the position shown in FIG. 1 is connected to the nut by means of a standard ring head. The rotation of the handle 1 relative to the axis of the twisted nut. The nut will tighten until the tightening torque exceeds the value set on the scale 14 relative to the mark 15. The handle 1 will scroll with respect to the leash 4, as shown in Fig.2. In this case, the balls 6 will roll out of the holes 5 and 7, the leash 4 will shift along its axis towards the cover 10. The spring 11, leaning on the protrusions 9 of the cover 10, will bend in the center from the pressure of the ball 12. The offset of the leash 4 along its axis towards the cover 10 occurs due to the movement of the balls 6 from the hollows of the holes 5 and 7 to their edges when the force of the spring 11 on the flange 8 of the lead 4 is exceeded. In this case, the lead 4 connected to the nut by means of a standard ring head does not rotate. This ensures the set torque of the nut.

Ключ периодически тарируют на специальном устройстве для того, чтобы указанный на шкале момент затяжки реально обеспечивался работой ключа с заданной точностью затяжки. Точность тарировки осуществляют путем подбора плоских пружин с соответствующей упругостью. Таким образом, для примера, показана реализация предложенного гаечного ключа с ограниченным усилием.The key is periodically calibrated on a special device so that the tightening torque indicated on the scale is actually ensured by the operation of the key with a specified tightening accuracy. Calibration accuracy is carried out by selecting flat springs with appropriate elasticity. Thus, for example, an implementation of the proposed wrench with limited force is shown.

Среди различных источников, известных авторам, не обнаружены технические решения с совокупностью признаков, эквивалентных признакам заявляемого изобретения.Among various sources known to the authors, technical solutions with a combination of features equivalent to those of the claimed invention were not found.

Claims

A wrench with a limiting tightening force, comprising a housing, a handle, a leash with holes evenly distributed along its periphery, characterized in that the leash is made with a flange and has the ability to move relative to the body along its longitudinal axis with retention in the body, holes are located around the periphery of the leash flange in which there are balls interacting with the holes of the housing, between the lead flange and the cap with a thread that covers the housing, there is a three-layer flat spring with a support on one side in the form of a ball Single disposed in the central hole of the leash and the other - with a support in the form of projections on the periphery of the cap body adapted to its rigid fixation with respect to the handle and supported on the surface thereof a scale matching nut tightening torque.