Торцевой гаечный ключ (или торцевой гаечный ключ ) — это тип гаечного ключа (или гаечного ключа [1] в североамериканском английском), который использует закрытый формат гнезда , а не типичный открытый гаечный ключ/гаечный ключ для поворота крепежа, как правило, в форме гайки или болта. [2]
Наиболее распространенной формой является торцевой ключ с храповым механизмом, часто неформально называемый храповиком . Храповик включает в себя реверсивный храповой механизм , который позволяет пользователю поворачивать инструмент вперед и назад, чтобы повернуть его гнездо, вместо того, чтобы снимать и переставлять гаечный ключ для этого.
Другие распространенные методы забивания гнезд включают пневматические ударные гайковерты, гидравлические динамометрические ключи, усилители крутящего момента и отбойные бруски. Некоторые менее известные гибридные отбойные ключи включают ударные гайковерты с квадратным приводом и гидравлические ударные гайковерты (обычно работающие от местной гидравлической мощности, например, на военных танках и многих железнодорожных вагонах).
Основная современная форма гнезда — шестиугольная, называемая «шестигранной» из-за заостренных пересечений, в которых сходятся ее шесть сплошных граней.
Отвертки с наружной головкой также производятся для использования с винтами с головкой под торцевой ключ и часто называются отвертками с шестигранным шлицем (торговая марка) или общим термином отвертки с наружной головкой .
Главное преимущество сменных головок заключается в том, что вместо отдельного ключа для каждого из множества различных размеров и типов крепежа, для каждого размера и типа требуются только отдельные головки. Благодаря своей универсальности, почти все типы винтов и болтов теперь имеют головки разных типов, изготовленные для их болтов или гаек. Головки часто поставляются в виде «набора головок» со многими различными размерами или типами головок, чтобы соответствовать головкам крепежей разного размера. Трещотка «размера набора» часто входит в комплект головок. Головки обычно доступны в дробных дюймовых и метрических размерах, а также в коротких (неглубоких) и длинных (глубоких) вариантах.
Сменные головки крепятся к приводному инструменту с помощью квадратного соединения «папа/мама» (называемого квадратным приводом ). Стандартные размеры квадратных приводов по всему миру включают 1 ⁄ 4 , 3 ⁄ 8 , 1 ⁄ 2 , 5 ⁄ 8 , 3 ⁄ 4 , 1, 1+1 ⁄ 2 , 2+1 ⁄ 2 и 3+Размеры квадратного привода 1 ⁄ 2 дюйма (6,4, 9,5, 12,7, 15,9, 19,1, 25,4, 38,1, 63,5 и 88,9 мм) (размеры до 1 1 ⁄ 2 дюймов стандартизированы в ANSI B5.38-1958, де-факто международном стандарте без метрических эквивалентов [ требуется ссылка ] ). Квадратный привод 5 ⁄ 8 дюйма менее популярен, как и шлицевые приводы № 4 и № 5 , указанные в ANSI B107. Этот широкий диапазон размеров квадратного привода обеспечивает широкий спектр типов и размеров гнезд для соответствия маленьким и очень большим гайкам и болтам. Некоторые квадратные приводы имеют сквозное отверстие для крепления гнезда к драйверу (с помощью стопорного кольца с уплотнительным кольцом и штифтом или цельных литых стопорных колец), стопорного штифта или фрикционного шарика. Некоторые обычные ручные трещотки оснащены кнопкой быстрого освобождения на верхней части для быстрого освобождения гнезда меньшего размера. Инструмент, выбранный для привода торцевого ключа, в конечном итоге обеспечивает механическое преимущество, необходимое пользователю для обеспечения крутящего момента, необходимого для ослабления или затягивания крепежа по мере необходимости. Более крупные отвертки обычно используются с более высоким крутящим моментом, в то время как более мелкие отвертки используются для удобства в небольших приложениях с низким крутящим моментом. Учитывая пределы человеческой силы и усталости, крутящий момент свыше 800 Н·м (600 фунт-сила·фут) обычно будет включать в себя какую-то силовую помощь, вместо того чтобы пользователь просто нажимал на ручку гаечного ключа. Очень большие отвертки и отвертки обычно приводятся в действие гидравликой для достижения крутящего момента.
Гаечные ключи в форме гнезд — то есть женского отвертки, охватывающей мужскую головку крепежа — существуют уже много веков. Ранними примерами являются ключи, используемые для завода часов со времен Средневековья. Головки и гнезда обычно были квадратными; шестигранные головки в конечном итоге стали более распространенными, начиная с 20-го века. Торцевой ключ с храповым механизмом со сменными ( индексируемыми ) гнездами был изобретен американцем Дж. Дж. Ричардсоном из Вудстока , штат Вермонт. Инструмент был запатентован ( патент США 38,914 ) через патентное агентство Scientific American 16 июня 1863 года. [3] [4] Первая иллюстрация инструмента появилась на стр. 248 выпуска Scientific American от 16 апреля 1864 года . [5] В современном американском английском термин «socket wrench» описывает гаечный ключ, а не гнездо. Однако термин «socket wrench» не используется в британском английском. [1] [2]
Квадратные головки и гнезда было проще всего изготавливать в эпоху, когда ручная обработка была типичным методом производства. С распространением современных методов производства стало так же легко изготавливать шестигранные головки и гнезда, как и квадратные. Шестигранная форма позволяет легче завинчивать в ограниченном пространстве (где близлежащие препятствия мешают повороту ключа), поскольку требуется меньше градусов дуги при каждом повороте, прежде чем можно будет переместить ключ на следующий набор граней. Ключи с храповым механизмом еще больше уменьшают эту проблему, поскольку ключу нужно повернуть только на столько градусов, сколько нужно, чтобы собачка храповика зацепила следующий зубец.
Функция быстрого освобождения, характерная для храповых механизмов, была изобретена и запатентована в 1964 году ( патент США 3,208,318 ) Питером М. Робертсом. [6]
Различные производители выпускают ряд других специализированных трещоток — с молотковыми головками, приводами разных размеров и другими необычными особенностями.
Существуют также версии «воздушных» ( пневматических ) трещоток с электроприводом , которые используют энергию сжатого воздуха для приведения в действие пневматических торцевых ключей, которые затягивают или ослабляют гайки или болты. Второй основной разновидностью пневматических инструментов являются ударные гайковерты, которые используются для обычных задач, таких как гайки на колесах. Электрические ударные гайковерты для тех же задач не редкость. Небольшие беспроводные 12-вольтовые и 18-вольтовые ударные гайковерты часто используются сегодня в качестве приводных трещоток для снятия и установки гаек и болтов. Гидравлические моторные трещотки с их характерным более высоким крутящим моментом редко встречаются за пределами тяжелой промышленности. Розетки, используемые для ударных нагрузок (называемые «ударными розетками»), изготавливаются с более толстыми стенками и закаляются до более низкой твердости, чтобы не разбиваться под ударами ударного инструмента. Обычно они покрыты черным оксидом, а не обычным хромированием, как у ручных инструментов. Стандартные розетки (т. е. неударные розетки) могут разбиться при использовании с ударными гайковертами, что представляет угрозу безопасности.
Существует два основных типа гнезд: ударные и ручные. [ требуется ссылка ] Гнезда называются по количеству «точек» для заостренных пересечений их многогранных внутренних сторон. Распространенные конструкции включают:
Менее часто используемые формы включают квадратную 4-точечную, тройную квадратную 12-точечную (не путать с 12-точечным двойным шестиугольником), восьмиугольную 8-точечную (не путать с более распространенной формой 8-точечного двойного квадрата). Эти менее распространенные формы обычно встречаются в специальных приложениях или определенных отраслях, таких как авиация, сантехническая арматура из ПВХ или автомобили немецкого и британского производства. С железнодорожными вагонами, винтами регулировки клапанов и заглушками труб 4-точечная квадратная отвертка все еще может широко использоваться как в наружной, так и в внутренней конфигурации. Гайки и головки болтов также производятся в форме 12-точечного двойного шестиугольника и различных типов шлицев, более распространенных в авиационной и аэрокосмической промышленности.
При работе с обычными шестигранными крепежами с 6 гранями гнездо с 12 гранями обеспечивает вдвое больше начальных точек или возможных положений, с помощью которых гнездо можно надеть на гайку, и, таким образом, позволяет производить выравнивание каждые 30 градусов, а не каждые 60 градусов угла. Большинство производителей гнезд для больших шестигранных болтов выпускают их в конфигурации с 6 гранями (шестигранные) и ограниченных размеров с 12 гранями (двойные шестигранные).
Некоторые специализированные гнезда сделаны со специальным гнездом "6 канавки" и т. д., которое крепится к поврежденным болтам как метрических, так и дробных дюймовых размеров для извлечения. Некоторые специализированные гнезда сделаны для соответствия определенным специализированным приложениям и спроектированы и рассчитаны на это конкретное приложение. В эту категорию попадают гнезда свечей зажигания, гнезда кислородных датчиков, гнезда шаровых шарниров, гнезда гаек осей и т. д.
Гораздо более редкая форма гнезда — это гнездо Penta, или гнездо с 5 точками, используемое в таких вещах, как телефонные линии, водопроводные сооружения и некоторые транспортные средства. Наиболее распространенное применение для них — счетчики воды, которые имеют болты или гайки с 5 гранями.
Ожидается, что гнезда для использования с ударным гайковертом или ударным гайковертом будут выдерживать более высокие крутящие моменты, что также является ударным , и поэтому должны быть изготовлены из более прочных материалов. Они изготавливаются из более толстой, более прочной и более пластичной легированной стали, часто с использованием стали CrMo для замены стали CrV, используемой в неударных гнездах. Большинство ударных гнезд, предназначенных для «стандартных» шестигранных креплений, имеют шестигранную конструкцию.
Хромированные головки не подходят, так как ударный гайковерт может повредить хромовое покрытие, что может привести к образованию острых как бритва чешуек. Поэтому ударные головки используют другие покрытия, часто это черное фосфатное конверсионное покрытие или черный оксид .
Гнезда доступны в различной глубине или длине, часто делятся большинством производителей на две категории: «стандартные» и «глубокие» в соответствии со стандартом ANSI или DIN, по которому они изготовлены, и допусками, допускаемыми этими спецификациями для каждой длины гнезда. Поскольку стандарты допускают некоторую гибкость в допусках, часто можно увидеть, как два производителя изготавливают глубокие гнезда одинакового размера, но с немного разной глубиной, хотя оба соответствуют одной и той же спецификации. Стандартная длина, также известная как «неглубокие» гнезда, имеет более низкий профиль и позволяет пользователю получить доступ к гайкам в узких пространствах. Глубокие гнезда полезны для поворота гаек на болтах, когда болт выступает вверх в гнездо (как в случае многих болтовых соединений ), очень типичным примером являются болты хомута выхлопной системы на автомобиле. Низкопрофильные гнезда, даже короче стандартных гнезд, доступны для некоторых применений, как правило, для снятия масляного фильтра на двигателях с ограниченным доступом.
Хотя большинство производителей предлагают только те размеры и глубины, которые описаны в общих спецификациях ANSI или DIN, существуют некоторые исключения. Специализированные производители, такие как IMPERIAL-Newton Corp, предлагают расширенный ассортимент «сверхглубоких» гнезд для специальных промышленных применений; а популярные бренды, такие как Snap-on или Mac Tools, предлагают так называемые «полуглубокие» или «средней длины» гнезда, которые обеспечивают большую часть глубины глубокого гнезда, при этом подходят для более узких мест.
Некоторые гнезда разработаны так, чтобы иметь одинаковый внешний диаметр и форму в пределах заданного размера набора. Каждое сквозное гнездо в пределах заданного набора гнезд предназначено для использования со «специальным» храповым механизмом, который устанавливается снаружи гнезда, а не в середине гнезда. Устанавливаясь снаружи гнезда, они позволяют болту или шпильке проходить через гнездо, устраняя необходимость в глубоком гнезде в некоторых случаях. Прикрепляясь к внешней части гнезда, они также позволяют сделать гнездо на 50% короче и на 20% меньше в ширину, что является преимуществом в некоторых ситуациях. Сквозные гнезда и храповые механизмы созданы для наборов 1 ⁄ 4 дюйма, 3 ⁄ 8 дюйма и 1 ⁄ 2 дюйма как в размерах SAE, так и в метрических размерах. Используя систему мелкозубчатого храповика и гнезда, которая позволяет использовать храповик с проходным креплением в качестве обычной рукоятки храповика со сменными приводами 1 ⁄ 4 дюйма и 3 ⁄ 8 дюйма, некоторые храповики можно использовать со стандартными гнездами. Они производятся рядом производителей с различными торговыми наименованиями. Craftsman Tools называет свой Max Axess , а также продает бренды GearWrench Pass-Thru . Lowes называет свою систему гнезд Xtreme Access и т. д. Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом часто можно использовать в тех же целях, но они почти всегда будут значительно шире.
Иногда отвертки с наружной головкой неправильно называют «гнездами», но на самом деле это противоположность гнезда — гнездо — это гнездовое углубление или отверстие, в которое вставляется другой предмет. Обычные отвертки с наружной головкой этого типа включают шестигранные ключи Allen (как метрические, так и дробные дюймовые размеры), шлицевые ключи Torx (T-3 — T-50), 4-точечные (квадратные) и 12-точечные (тройной квадрат) отвертки с наружной головкой. Другие специализированные головки винтов, которые часто устанавливаются или удаляются с помощью рукояток типа отвертки и соответствующего наконечника, имеют разновидности гнезд, которые подходят для различных типов головок винтов , и могут быть прикреплены к торцевому ключу. И наоборот, для ситуаций с низким крутящим моментом рукоятка отвертки «socket spinner» с фитингом типа торцевого ключа на одном конце может быть прикреплена ко многим различным типам гнезд, отверток и удлинителей.
Вот некоторые из распространенных принадлежностей, которые используются с торцевыми ключами размером 1 ⁄ 4 дюйма, 3 ⁄ 8 дюйма, 1 ⁄ 2 дюйма (и т. д.):
