CN114245766B - 定位面板 - Google Patents
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Abstract
定位面板包含面数为n的多面体孔,而面的倾斜角‑垂直于面板上下表面的平面与多面体通孔面的平面之间的角度‑制成在(0.1‑4)°以内,多面体通孔的内表面向基部逐渐变细。面板具有小于多面通孔的锥形通孔。多面通孔由较小的锥形通孔交替制成,符合条件2≤S≤14mm,其中S是多面通孔之间的最小距离,沿面板上前表面测量。技术结果是提高使用效率和扩展功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于固定和储放手工工具、可互换头、可互换尖头的装置,也称为工具头、载体和其他类似装置以及如文具等的家居用品。
日常生活中可能使用到该面板(车库、浴室、走廊、桌子、工作台、箱子中的夹持件、盒子、靠近或接近桌子的墙板,用于固定工具、文具和任何家居用品)。
背景技术
有多种公知的装置用于固定手工工具来简化它们的储放并提高它们的可用性。例如,根据专利文献RU 2414342(公布于2011年3月11日)、RU 2302361(公布于2007年7月10日)、RU 108334(公布于2011年9月20日)、RU 50522(公布于2006年1月20日)、 KR1998024247(公布于1998年7月25日)、FR 2555090(公布于1985年5月24日)、 TWM 473909(公布于2017年3月11日)、CN 202241233(公布于2012年5月30日)。但是,它们的通用性不够,使用起来不方便。通常,这些装置是针对特定工具设计的。因此,需要一种能够容纳各种不同的工具和附件的更通用的工具储放装置。
还有根据专利文献US 8505720 B2(公布于2013年8月13日)的用于手工工具、工具头和可互换头的公知(定位)面板(平台),以及根据专利文献US 9193063 B2(发布于2015年11月24日)和US 8371444 B1(发布于2013年2月12日)的用于手工工具的定位面板,二者具有US 8505720 B2中描述的定位面板的共同特征。用于手工工具的定位面板包括面板和至少一个工具夹持件,构成工具储放套件。面板具有多个通孔用于安装夹持件,这些通孔通常具有矩形形状。夹持件具有工具夹持元件,并且与其一体制成的圆柱形柄部。该柄部在顶端具有套环以及在下端具有含凹槽的板状平台,当夹持件安装在其孔中时,该柄部抵接面板的底表面。面板中的每个通孔在两个相对的侧壁上有两个沟槽,在柄部上的套环与之配接。每个通孔在两个相对侧上具有垂直于含槽一侧的凸起,该凸起与夹持件柄部的板状平台上的凹槽配合。在面板的下侧,在每个通孔之间,存在夹持件定位元件,该夹持件定位元件具有中央凸起和两个横向凸起。横向凸起沿着彼此对角相对的两个对应通孔的方向从中央凸起伸出。当夹持件被安装在通孔中时,板状平台随着其凹槽沿着通孔中的凸起滑动,与面板的下侧接合,而柄部套环抵靠通孔中的沟槽。通过在通孔中转动夹持件来固定夹持件,而该面板下侧上的夹持件定位元件使夹持件在其安装过程中只能沿一个方向旋转90°以及在拆装过程中只能沿相反方向旋转90°,以及如有必要情况下以此方式重新安装。夹持件的工具夹持元件可以有多种不同实施例,例如,它可以制成细长板或长方体(立方体,通常更接近于矩形平行六面体)。具有板状工具夹持元件的夹持件成对使用,例如,以夹持工具手柄。具有长方体工具夹持元件的夹持件用于夹持安装在长方体元件上的可互换头。工具头可以直接插入面板通孔中。这种刀具储放套件,包括具有不同形状的工具夹持元件的定位垫和工具夹持件,是便利的,因为它不仅能够夹持工具头,而且能够夹持其他工具或工具配件。面板可以放置在工具箱或工具车中,或者可以壁挂式。众所周知的,工作场所组织和流水线化在任何公司都是最重要的难题之一。包括对必要工具储放进行组织,使得这些工具能够被快速且容易地找到和使用。在这种情况中,工具应位于显眼位置,因此可以方便地拿取、使用并容易返还就位。上述装置的缺点是效果不佳和不够方便。工具夹持件安装在一个位置,这限制了工具定位面板的使用,工具只能按某种顺序布置,无法将大型不规则形状的工作台工具紧固于其上,例如钳子、模具、扳手和类似工具。另一方面,无法使用所提出的夹持件将小直径或小尺寸工具,以及没有手柄的工具或小型工具附件,例如,六角螺丝起子,紧固在这种工具定位上。因此,该装置对于多种类型的工具和附件所能装配和应用的选择有限。此类面板使用不方便,因为每次以某种方式安装夹持件时,必须将夹持件柄部插入通孔中并转动固定,这需要技能。卸除夹持件同样需要一定技能。面板也不方便,因为不是所有工具和附加都能够被紧固在其上。因此,需要将其储放在某个位置以及到处找寻。由于板状工具夹持元件的光滑表面,因此工具可能从夹持件中滑出,例如,当定位面板承载于工具箱中时。另外,面板和夹持件具有复杂的形状,使它们难以制造。
还有一种公知的根据专利文献US 2017/0027411(公布于2017年2月2日)的载体布置,用于输送和/或清洁餐具或其他物品,其也可用于储放工具。该布置具有载体板,该载体板具有多个矩形,具体为正方形孔以及备有工具夹持元件的工具载体,和至少一个八角柄部,以便安装在承载板的通孔中,这是与工具夹持元件作为一体制成的。在这种情况中,载体板的通孔在上表面上具有圆形加厚,并且八角柄部在四个侧边上具有锁扣舌片,这些锁扣舌片与所述圆形加厚接合。为了紧固工具夹持件,将其八角柄部插入通孔直到限位部并将其转动来固定(正如在专利文献US 8505720 B2中描述的上述定位面板中那样)。其缺点与上文在专利文献US 8505720В2中描述的手工工具、工具头和可互换头的定位面板一样。
曾有多种尝试通过构造作为现有技术选择的装置来解决此问题。
与可专利解决方案最接近的类似方案是(公布于2018年8月1日的专利N2663024、B25H 3/00)一种工具储放装置,其具有含多个通孔的定位面板和含至少一个八角柄部的工具夹持件,该至少一个八角柄部具有相等切面以便被安装在定位面板的通孔中,该定位面板与工具夹持元件作为一体地制成。定位面板的通孔是八角形的,其切面具有相等的长度和宽度;柄部本体中有中央沟槽和在柄部本体底部有套环(肩部);在至少一个夹持件本体中有至少一个沟槽。定位面板中的通孔在定位面板的上表面和下表面上形成倒角。
该技术方案被选为所要求保护的本发明的最接近相似方案。
该技术具有定位面板和工具夹持件,该定位面板具有多个八角形通孔,该工具夹持件具有至少一个八角柄部,以便安装在定位面板的通孔中,是与工具夹持元件作为一体制成的。
由于通孔和柄部是八角形形状,工具可以成直线地,垂直地或成45°(对角线)的角度定位,因为这种形状能够按45°间距将单柄夹持件安装在通孔中以及将按90°的间距将双柄夹持件安装在通孔中。单柄夹持件可以板载于八个位置中,双柄夹持件可以板载于四个位置中。面板可以利用紧固器彼此连接,其形式为若干八角形元件从面板侧边伸出且具有沿着其轴线的沟槽,以及在面板的相对侧具有对应的末端通孔,有沿着面板侧边具有垂直狭缝。突出八角形元件的形状和尺寸对应于面板中的通孔。
其缺点是现有技术板中的夹持件只能按对角线,即成45°和90°被安装。使用具有八个多切面通孔的面板,难以将一些不规则弯曲的工具,例如夹钳和钳子夹持并固定在面板上。开发多切面通孔的新形状变得必要,这将确保夹持件柄部的旋转小于45°和90°的角度。
发明内容
本发明的目的是消除上述缺点并构造一种定位面板-一种能够在单一技术设计中与多种类型的紧固件(夹持件柄部)和不同工具配合使用的装置。
其技术效果包括改善了定位面板的可用性和功能性。上述技术效果是通过能够相对快速且高效地切换面板(工具紧固件)来提供不同工具而得以实现的。这可以通过增设如下角度扩大定位范围来实现:5.625°、11.25°和22.5°,这样确保了定位面板区域的合理使用率高达 100%。
其技术效果得以实现是因为定位面板包含顶表面(前)和底表面(基部),在面板本体中具有多个多切面通孔;多切面通孔的对置切面相等,多切面通孔在面板本体中按行排列;面板的顶表面和底部表面上的多切面通孔位置处有倒角;根据本发明,切面的数量是四的倍数,但多于八个,并且相邻的切面具有不同的宽度;倒角倾斜角度,即垂直于面板的顶表面和基部的平面与倒角平面之间的夹角在(20-50)°以内;以及切面倾斜角,即与面板的顶表面和基部垂直的平面与多切面通孔切面平面之间的夹角在(0.1-4)°以内;以及多切面通孔的内表面向基部渐窄;以及该面板包含比多切面通孔小的锥形通孔;以及多切面通孔与较小的锥形通孔交替出现,条件是2≤S≤14mm,其中S是沿着面板前顶表面测量的多切面通孔之间的最小距离。此外,相邻切面之一a的宽度不超过4.91mm,另一个切面b的宽度不超过0.3 mm。此外,多切面通孔的间距L在(8-20)mm以内,其中间距L是多切面通孔的中心之间的距离。此外,面板的前顶表面上的多切面通孔的直径D在(6-10)mm以内,其中D是在面板前顶表面上的倒角与多切面通孔的切面衔接点处,沿着由多切面通孔的切面形成的多边形的顶点的外接圆的直径。
此外,多切面通孔的内表面的较小切面可以是凹面的,或者多切面通孔中的角部可以是圆角的。
此外,多切面通孔的内表面的较小切面是凹面的且圆角半径不小于0.1mm。
此外,较小的锥形通孔朝向基部变宽。
此外,锥形通孔的直径不大于3.5mm。
此外,定位面板由ABS塑料制成。
所提出本发明的创造-一种具有多切面通孔的定位面板(下文称为面板)的新设计,以及多切面通孔的切面的数量应同时满足两个条件:它应该是四个的倍数,但是大于八个,组合以其他设计特征,与现有技术相比,提供更宽的定位角度,因为在该面板的切面通孔中能够更精确地定位多种夹持件柄部。
本发明提出的装置与上述最接近的现有技术不同之处在于:多切面通孔的切面的数量应同时满足两个条件:它应该是四个的倍数,但超过八个。
本发明提出的定位面板实施例,即多切面通孔的形状,且切面的数量是四个的倍数但超过八个,从而能够按如下不同的角度安装(定位)夹持件柄部:5.625°、11.25°、22.5°、45°和90°。
在现有技术面板中,单柄夹持件只能按45°和90°的角度定位。
相较于现有技术面板的功能,单柄夹持件可以安装在面板上的64个位置(22.5°-16个位置,11.25°-32个位置,5.625°-64个位置)中。在现有技术中,单柄支架只能安装面板上的八个位置中。在现有技术面板中牢固地固定多种工具、零件和非标准弯曲物品是不可能的。为了使夹持件更好地抓住此类复杂形状的工具,有必要将表面和多切面通孔构造成能够无需额外的器械而更多转动夹持件柄部,以最大限度地提供用户便利性。
为此,本发明提出的技术方案中的定位面板具有棱柱形多切面通孔。
为方便起见,面板中的多切面通孔(具有侧壁)可以按常规分为三个部分:
第一顶部是从孔面向基部渐窄的锥形圆柱体;
孔的第二或中部是向基部渐窄的棱柱体;
第三底部是向基座渐宽的锥形圆柱体。
上述定位面板和面板中的多切面通孔改善了面板的可用性和功能性,从而能够牢固地固定多种工具和物品。
定位面板和多切面通孔的此类实施例能够允许使用具有柄部的多种形状的夹持件。该柄部与夹持件的工具夹持元件成一体地制成。多种形状的柄部用于定位面板的此类多切面通孔:柄部中有一个沟槽且在柄部本体中没有中央沟槽,柄部本体基部处有套环(肩部),具有多个沟槽,具有十字形沟槽,在柄部的侧表面上具有肋条等。无论柄部上有几个切面,均可使用。如果夹持件有两个以上的柄部,则圆柱形柄部适用于本发明提出的面板。
将带有用于固定工具的板元件、带有肋条、带有波浪形表面等的各种夹持器的柄插入到所建议的面板中。夹持件和夹持元件的外表面可以是粗糙的或具有不同的图案。为方便起见,具有板状元件、罗纹、波浪表面的夹持件通常成对使用。具有多切面通孔的本发明面板提供的柄部转动角度对于单柄夹持件是重要的。夹持件柄部定位于两个相互垂直的轴中。
如果夹持件具有一个柄部,建议将其制造具有多个切面,因为柄部需要定位被在面板中并旋转到某个角度。一个柄部的切面数为四个的倍数,但超过八个,并且相邻的切面具有不同的宽度,主要是16或32个切面。夹持件可能有2个柄部,这些柄部可以制造成具有多个切面或柱体。夹持件可能有3个柄部,这些柄部可以制造成具有多个切面或柱体。建议采用双柄或三柄夹持件柱体,以简化夹持件模具的制造。
由于该面板的设计能够以更多的角度选择来定位夹持件,因此这保证了与现有技术相比,更稳固地固定多种物品和工具。因此,该新型储放系统面板能够在工具箱中使用以及在特殊车辆中使用。在这种情况中,工作条件由于振动而更加难操作,较之静止工作台,需要更稳固固定工具。在这种情况中,本发明提出的面板设计能够以与现有技术中相同数量的夹持件更稳固地固定相同的工具。这样能够在专业应用中使用该定位面板,从而改善了面板的功能性。
在提出的本发明技术方案中,多切面通孔的倒角倾斜角为20至50°,多切面通孔的切面倾斜角在(0.1-4)°以内,保证了夹持件柄部被可靠地紧固和通过最优作用力使夹持件柄部进/ 出面板的多切面通孔。
换言之,面板的最优性能和能够容易地切换源于20°倒角倾斜角。这样使之能够配合工具和物品的多种类型紧固器(夹持件柄部),从而确保定位面板与不同的工具和物品一起应用于一个技术设计。
定位面板中的多切面通孔具有间距L、壁厚S和直径D。间距L是多切面通孔中心之间的距离。壁厚S是多切面通孔之间的最小距离。此外,面板的前顶表面上的多切面通孔的直径D是在面板前顶表面上的倒角与多切面通孔的切面衔接点处,沿着由多切面通孔的切面形成的多边形的顶点的外接圆的直径。间距L在(8-20)mm以内,直径D在(6-10)mm以内的多切面通孔实施例,以及多切面通孔之间的壁厚S在(2-14)mm范围内的定位板实施例已通过实验确定。由孔中心之间的距离确定的间距L与多切面通孔的直径D之差等于多切面通孔之间的壁厚S:S=L-D。多切面通孔之间的壁厚S由以下比率确定:2≤S≤14。
建议制作更大的多切面通孔,直径D在6-10mm以内,间距在(8-20)mm以内。
对于任何面板尺寸的间距L小于8mm,直径为6至10mm的较大多切面通孔的数量增加到某个程度,使得这种面板几乎不可能制造,因为多切面通孔之间的最小距离-壁厚S-将变薄,并且在面板制造中,较薄的壁体将因为材料可塑性而使得生产工艺复杂化。用于制造面板的材料的可塑性将不允许铸造(模制)壁体如此薄的面板,因为这会导致面板的废品率更高。此外,增加孔数会降低面板本身的刚性,夹持件能承受的载荷会更小。如果多切面通孔减小,即,多切面通孔的直径D变得小于6mm,则夹持件柄部(杆)将相应地减小。减小柄部的尺寸-夹持件杆导致夹持件上的负荷更小。这显著地降低了强度(紧固的可靠性)。
如果多切面通孔的直径D大于10mm,则夹持件柄部(杆)的弹性将被降低到零,即杆将非常刚性。
如果切面通孔的直径D大于10mm,则夹持件柄部(杆)材料的变形能力降低至零,即杆将非常刚性。因此,使柄杆长度超过10mm是不现实的。柄杆由聚酰胺制成。从材料特征可知,剪切模量为
G=1.9-2GPa=1900-2000MPa=1900-2000N/mm2。
该柄部的位移可以根据选择过盈配合的计算和原则进行计算得出(M.N.Ruditsyn《材料强度手册》/M.N.Ruditsyn,P.Ya.Artemov,M.I.Lyuboshits—第3版,修订并添加。—明斯克:高等学校,1970年—630,第27页),依据GOST 9550-81“Plastics”的第3部分(GOST95 50-81《塑料:伸长、压缩和弯曲弹性模量的测定方法》,生效日期1982-07-01)和(https://studfiles.net/miit/MSIS2/folder:25128/#4552228)。剪切模量G是物理值,其表征材料的弹性属性及其抵抗剪切变形的能力。理论上是由剪切应力τ与剪切角θ只比来决定的。用拉丁字母G表示,测量单位为帕斯卡[Pa](吉帕斯卡[GPa])。
在强度材料研究中,该模量用于剪切、截面和扭转计算。
由于剪切模量G与柄体的横截面积成正比-施加作用力F的作用面积:
其中
τ=F/A为剪应力;
θ是剪切角;
F是剪切力;
A是力F的作用面积;
Δх是抗剪值;
l是元件尺寸(在本例中为柄长),
Δх可以定义为
剪切模量、杨氏模量和泊松比之间存在关系,通过这种关系可以计算剪切模量G。剪切模量G用弹性模量E和泊松比μ表示。此后,确定柄杆的位移。
其中E是杨氏模量,
μ是泊松比。
对于浇铸聚合物,杨氏模量E和泊松比μ在以下范围内:
Е=1500-3000MPa,
μ=0.37-0.41。
剪切模量G通过平均参数计算:
确定作用在柄部与倒角的连接上的载荷。当柄部在多切面通孔位置处穿过面板的顶表面和基部的倒角时,产生周向力Fcir,该力与将柄部穿过倒角倾斜角插入到多切面通孔的力Fcir (轴向力)成正比。(https://studfiles.net/miit/MSIS2/folder:25128/#4552228)。
将夹持件插入到面板的多切面通孔所需的力Fcir通过实验确定为157N。例如,选择20°的倒角倾斜角,tgα=0.364。
该柄部由两半组成,每一半都被移位且变形。计算夹持件柄半部的位移,取8mm的直径。柄部长度受限于10mm的面板高度(深度),因此在本公式中使用10mm的柄部长度。力作用面积A使用自动化CAD系统来确定:
该位移Δx等于0.35mm,足以将夹持件插入在面板的多切面通孔中。变形分量和应力之间的关系称为广义胡克定律。在Δx=0.35mm的情况下,弹性变形保持不变。由胡克定律得出:根据胡克定律Fel=-kΔx,弹性力与位移成正比。系数k表征样本的刚度,取决于样本的大小和材料。剪切模量G以弹性模量E和泊松比μ来表示。在柄部的直径大于10mm,例如12mm,其他条件相同的情况下,柄的半部位移按与上面公式相同的方式计算:
要安装此柄部,位移Δх=0.092mm较小。
由于根据胡克定律Fel=-kΔх,弹力与位移成正比,并且由于位移Δх非常小,因此柄部的弹力太小,从而能够得出结论这种尺寸的柄部不能在面板中使用,因为它变得非常刚性。
因此,(8-20)mm的间距L是直径D为(6-10)mm以内的切面通孔的最优间距。
此外,(8-20)mm的间距L也是用于夹持件柄部的直径D为(6-10)mm以内的多切面通孔的最优间距,因为具有夹持元件的每个夹持件都有弹性变形区,其允许覆盖(补偿)8 至20mm的每个间距。
如果间距L小于8mm(例如7mm),则每隔7mm将定位更大的多切面通孔,这在用于多种物品的储放系统的面板上是不可使用的,因为壁体变薄,并且壁厚S小于2mm。
在间距L大于20mm的情况下,多切面通孔之间的壁厚S增加,壁体变厚。例如,间距L=20mm且直径D=6mm,壁厚S=14mm。当S>14mm时,尽管面板强度增加,但其功能性也随着该尺寸的增大而减小-挂钩式夹持件之间的距离会增大。这导致无法将螺丝起子或更小零件(先前紧固的同样工具)紧固在具有此类间距的夹持件之间。当间距L超过20 mm时,该面板在大多数常规的支架(系统)中对于大多数标准工具:螺丝起子、锤子、凿子、削片机等无法使用。在S>14mm的情况下,使用该面板是不切实际的,也是因为制造该面板需要大量的材料。
在间距L=8mm的情况下,例如当面板尺寸为200*300mm时,该面板有某个数量(某种密度)的直径为D=6mm的更大多切面通孔。在面板厚度为10mm且间距L在8-20mm 范围内的情况下,为固定夹持件柄部提供了所需的面板刚度,这是已经通过实验确定的。上述柄部位移Δx的计算也确认了这一点,由此得到的弹性力由公式确定:Fel=-kΔx。
在间距L大于8mm且D=6mm的情况下,多切面通孔数量减少。该面板可用于更大的工具和零件。
例如,面板间距L=20且D=10mm。它可用来将不同形状的家居用品和工业用途、卡车和大型工具。例如,可以用来将瓶子、管子和罐子夹持在展示摊位处,将洗发水夹持在浴室里,即,用于更大的物品。
根据实验确定,当多切面通孔之间的壁厚S小于2mm时,面板会失去机械强度。与最接近的类似方案相比,将其与现有技术区分开的所有上述特征能够增加用于储放工具的装置的通用性、功能性和可使用性。附加优点是更简单形状的面板和夹持件柄部,这使它们更容易制造。
面板中较小的锥形通孔有以下几个目的:
-面板本身结构更轻;
-节省材料;
-避免产品收缩的可能性-在例如,通过浇铸的面板制造过程中定位面板收缩。如果没有更小的孔,材料(用于制作面板的塑料)的收缩会以不同深度和不规则的形状的形式呈现;
-能够使用自攻螺钉和铆钉经过孔穿过表面本身,隐藏地固定在面板背面任何表面。例如,面板需要紧固到架子-格子。如果表面没有穿孔,则在表面中预钻这些孔,然后可以将自攻螺钉拧进预钻的孔来安装面板,这促成了基部的多功能用途。为此,面板中的锥形通孔向基部渐宽。在这种情况中,自攻螺钉或其他紧固件均不可见。该基部是单一地作为一个矩阵形式;
-能够将面板用作半透明装饰面板(为了突显展示柜,自粘胶带通过面板的背面粘上,其上面有LED灯)。
这改善了面板的功能。大多数螺栓螺钉、自攻螺钉和其他紧固件长达3mm。基于此尺寸,得以界定面板中较小的锥形通孔的尺寸。如果面板没有更小的锥形通孔,面板的通用性会降低。
在具体情况中,本发明可以在多切面通孔中设有含半径至少为0.1mm圆形的更小切面。
在现有技术中,该面板是由常规塑料-聚丙烯制成。在本发明提出的中,该面板由ABS 塑料制成。当现有技术面板在35℃以上的温度下使用时,会产生材料塑性效应,影响夹持件的固定。支架的固定因此被弱化。此外,当温度上升到35℃以上时,通孔之间的隔板会显著地软化。
ABS塑料的全称是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(塑料的名称是由单体名称的首字母组成)(Chem 21.info Chemist’s Handbook/Ed.by B.P.Nikolsky,L.:Chemistry,1971)。塑料是由苯乙烯和丙烯腈在丁二烯橡胶存在下共聚而成。材料可以是任何颜色和高度透明的。ABS塑料是具有许多重要特性的工程塑料,如高抗冲击性、机械强度、刚度和正常情况下无毒。基于这些特性,ABS塑料远优于高冲击力的聚苯乙烯,更不用说其他类型的塑料:聚丙烯、聚乙烯或PVC。即使在高机械应力下(当用大锤击打时),ABS产品会变形,但也不会开裂或解体。变形区域易于快速恢复。同样的操作不能用在任何其他塑料上,因为会直接解体。该物质的分子量可达18万,超过其他高分子化合物的4-9倍。与此同时,ABS塑料制成的产品的重量小于其他材料制成的大多数模型。ABS塑料可承受90-100℃的短期加热。长期工作的最高温度为75-80℃,在-40℃的负温度下也能保持其性能。ABS塑料适用于电镀、真空金属化、触点焊接;它也高度可焊,推荐用于精密铸造。此外,ABS塑料具有较高的尺寸稳定性,耐碱性、润滑油、无机盐和酸溶液、碳氢化合物、脂肪和汽油。它还具有低可燃性。ABS塑料无毒、安全、环境友好、可回收。纯ABS不含卤素,焚烧时一般不会产生持久性有机污染物。
比较一下ABS塑料和聚丙烯。抗冲击性的一个重要指标是夏比V型缺口冲击能(23℃)。对于聚丙烯,为12kJ/m2,这表明具有高冲击吸收属性。然而,ABS塑料的这一指标超过聚丙烯的2倍以上(高达30kJ/m2)。这意味着它能承受的冲击强度是聚丙烯所能承受的两倍。
聚丙烯的抗冻性也受限于-25-30°С。当冷却到这个值以下时,塑料会变脆。ABS塑料在 -40℃时始终抵抗应力。然而,聚丙烯在耐高温方面明显优于ABS塑料。它能够承受高达138℃的温度,而ABS塑料在118℃时失去强度。但这些温度水平在家居环境中几乎没有用处。
ABS塑料较硬,其洛氏硬度为R116。聚丙烯硬度为R82。其更容易切割、划伤和穿孔。例如,如果面板用螺丝刀拧上,与现有技术相比,面板不会开裂,因为ABS塑料更硬,不会因机械损坏而变形。聚丙烯的拉伸强度为27MPa,对于ABS塑料这一指标达到50MPa,即几乎是其两倍。
除此之外,ABS塑料的弯曲弹性模量可达3000MPa,聚丙烯的弯曲弹性模量可达930MPa。聚丙烯产品易发生明显变形,以及在重负荷下,这种材料制成的产品可能轻易地被压碎,而ABS塑料制成的产品则会保持完整。因此,使用ABS塑料使得面板改善了定位面板的可使用性和功能性。
本发明提出的技术方案具有新颖性、创造性和工业适用性,即发明的全部标准。所进行的专利检索证实了本技术方案新颖性和创造性。工业适用性是基于面板的可用性,以及非稀缺材料,如ABS塑料和众所周知的技术被用于制造面板。工具储放装置的要求保护的技术方案可在工业生产环境中使用标准的设备和技术实现。使用标准材料来进行该制造。
附图标记
下文借助附图来解释本发明的内容。
图1以轴测投影示出定位面板的简略视图;
图2示出定位面板俯视图;
图3示出定位面板,视图A-间距为L、D、S的面板分段的细节;
图4示出多切面通孔的俯视图;
图5示出定位面板的截面B-B视图;
图6示出定位面板的截面B-B视图,其中多切面通孔向基部渐窄,锥形通孔向基部渐宽;
图7示出定位面板的截面D-D视图;
图13-15示出具有不同倾斜角度的上倒角和下倒角的多种示例;
图13示出倾斜角度α1=β1=24°的上倒角和下倒角的示例;
图14为倾斜角度为α2=20°且β2=24°的上倒角和下倒角的示例;
图15示出倾斜角度α3=β3=50°的上倒角和下倒角的示例;
图16-18示出具有不同切面倾斜角度的多切面通孔内表面的多种示例;
图16示出的多切面通孔的2°切面倾斜角度的示例;
图17示出的多切面通孔的0°6'或0.1°切面倾斜角度的示例;
图18示出的多切面通孔的3°30切面倾斜角度的示例;
图19示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=6mm,b= 0.1mm,а=2.91mm;
图20示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=6mm,b= 0.1mm,а=2.2mm;
图21示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=6mm,b= 0.1mm,а=1.46mm;
图22示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=6mm,b= 0.1mm,а=1.07mm;
图23示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=6mm,b= 0.1mm,а=0.49mm;
图24示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=128,D=6mm,b=0.1mm,а=0.4mm;
图25示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=8mm,b= 0.1mm,а=3.91mm;
图26示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=8mm,b= 0.1mm,а=2.97mm;
图27示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=8mm,b= 0.1mm,а=1.97mm;
图28示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=8mm,b= 0.1mm,а=1.46mm;
图29示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=8mm,b= 0.1mm,а=0.68mm;
图30示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=128,D=6mm,b=0.1mm,а=0.29mm;
图31示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=10mm,b=0.1mm,а=4.91mm;
图32示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=10mm,b=0.1mm,а=3.73mm;
图33示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=10mm,b=0.1mm,а=2.49mm;
图34示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=10mm,b=0.1mm,а=1.85mm;
图35示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=10mm,b=0.1mm,а=0.88mm;
图36示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=128,D=10mm,b=0.1mm,а=0.39mm;
图37示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=6mm,b= 0.3mm,а=2.74mm;
图38示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=6mm,b= 0.3mm,а=2.02mm;
图39示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=6mm,b= 0.3mm,а=1.26mm;
图40示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=6mm,b= 0.3mm,а=0.88mm;
图41示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=6mm,b= 0.3mm,а=0.31mm;
图42示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=8mm,b= 0.3mm,а=3.74mm;
图43示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=8mm,b= 0.3mm,а=2.78mm;
图44示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=8mm,b= 0.3mm,а=1.78mm;
图45示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=8mm,b= 0.3mm,а=1.27mm;
图46示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=8mm,b= 0.3mm,а=0.49mm;
图47示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=128,D=8mm,b=0.3mm,а=0.09mm;
图48示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=10mm,b=0.3mm,а=4.74mm;
图49示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=10mm,b=0.3mm,а=3.55mm;
图50示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=10mm,b=0.3mm,а=2.3mm;
图51示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=10mm,b=0.3mm,а=1.66mm;
图52示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=10mm,b=0.3mm,а=0.68mm;
图53示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=128,D=10mm,b=0.3mm,а=0.19mm;
图54示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=6mm,b= 0.5mm,а=2.57mm;
图55示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=6mm,b= 0.5mm,а=1.83mm;
图56示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=6mm,b= 0.5mm,а=1.07mm;
图57示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=6mm,b= 0.5mm,а=0.68mm;
图58示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=6mm,b= 0.5mm,а=0.09mm;
图59示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=8mm,b= 0.5mm,а=3.57mm;
图60示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=8mm,b= 0.5mm,а=2.6mm;
图61示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=8mm,b= 0.5mm,а=1.59mm;
图62示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=8mm,b= 0.5mm,а=1.07mm;
图63示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=8mm,b=0.5mm,а=0.29mm;
图64示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=12,D=10mm,b=0.5mm,а=4.57mm;
图65示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=16,D=10mm,b=0.5mm,а=3.36mm;
图66示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=24,D=10mm,b=0.5mm,а=2.11mm;
图67示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=32,D=10mm,b=0.5mm,а=1.46mm;
图68示出多切面通孔的尺寸和作为4的倍数的数量的示例,其中n=64,D=10mm,b=0.5mm,а=0.48mm;
图69示出切面数不为4的倍数的多切面通孔的示例,n=10,其中不可能定位切面数n1= 16的柄部;
图70以轴测投影示出两个面板的简略视图;
图71示出两个互连的面板的俯视图(其中一个面板示出部分);
图72以轴测投影示出根据现有技术的具有8个切面的八角形夹持件柄部;
图73以轴测投影示出根据现有技术的具有8个切面的八角形夹持件柄部;
图74示出截面D-D和具有多个切面的八角形夹持件柄部的侧视图(现有技术);
图75-76以轴测和正交投影示出具有多个切面的16切面夹持件柄部的侧视图和E-E剖视图;
图77以正交投影和F-F截面示出“小钩”夹持件柄部;
图78以轴测投影示出三个“大钩”夹持件柄部;
图79以正交投影示出三个“大钩”夹持件柄部;
图80示出安装有夹持件的工具储放装置的整体图;
图81示出通过具有波浪形工具夹持元件的夹持件在其上安装有工具的定位面板的一个分段;
图82示出通过磁性且叶式夹持件在其上安装有工具的定位面板的一个分段;
图83-96以轴测投影示出不同形状的夹持件:
图83示出了具有波浪形“小钩”元件的保持器的示例,该元件具有多面体单柄;
图84示出了具有波浪形元件“中间钩”的保持器的示例,该“中间钩”具有两个圆柱形柄部;
图85示出具有波浪形元件的“大钩”夹持件的示例;
图86-88示出用于钻头和工具头的叶式夹持件:
图86以轴测投影示出用于1/4工具头的叶式夹持件;
图87以轴测投影示出用于1/2工具头和5/16钻头的叶式夹持件;
图88以轴测投影示出用于1/4钻头的叶式夹持件;
图89以正交投影示出托盘夹持件;
图90以俯视图示出角度为90°的“大钩”夹持件柄部安装示例细节;
图91以轴测投影示出磁性夹持件;
图92以轴测投影示出用于贴附件-徽标的夹持件;
图93以正交投影示出具有间隔部的非沟槽夹持件;
图94以正交投影示出具有三个圆柱形柄部的“大钩”夹持件;
图95示出小型双柄夹持件的弹性区的示例;
图96示出小型三柄夹持件的弹性区的示例;
图97-100示出孔中具有切面数为24、32、64的柄部的安装示例,其中n=16,D=8mm,是沿切面形成的多边形顶点(所有顶点都在圆周内)的外接圆的直径;
图101示出凹面半径R=0.1mm的较小切面的示例。
具体实施方式
由塑料制造的定位面板1有前表面(顶部)2和基部(底部)3(图1)。面板1具有多切面通孔4(图1-4)。多切面通孔4与较小锥形通孔5交替排列(图2)。多个多切面通孔 4排列成行(图2)。较小锥形通孔5向基部3渐窄(图6),以便利用自攻螺钉从下侧将面板紧固到支架上。在铸造过程中,也不可能将面板从模具中取出。
此外,较小锥形通孔的直径不大于3.5mm。
面板在多切面通孔4的位置处具有倒角:面板1的顶部2中的上方倒角6(从面板1的前表面2的一侧)和该面板的底部中沿着多切面通孔4的周边的下方倒角7(图5-6)。倒角 6和倒角7的斜角α和β(倾斜角α和β是垂直于面板的顶表面和基部的平面与倒角平面之间的夹角)在(20-50)°范围内(图5-6);倾斜角α和β也可定义为倒角相对于多切面通孔轴线的倾斜角。该倒角制作为至少为2mm的深度。
多切面通孔4在面板1中被制造成具有斜边切面。多切面通孔4的相邻切面a和b中,每个切面的倾斜角度γ(伽马)(多切面通孔切面的平面与垂直于面板1的顶表面2和基部3的平面之间的夹角)的斜率在(0.1-4)°以内(图6)。倾斜角度γ可以定义为相对于多切面通孔4的轴线的切面倾斜角度。
多切面通孔4向基部3渐窄(图6)。多切面通孔4之间有壁体8(图5)。
多切面通孔的节距L在(8-20)mm以内,直径D在(6-10)mm以内,多切面通孔之间的壁厚S在(2-14)mm以内(图3)。
多切面通孔4的相邻切面9同时满足两个条件:切面9的数量大于8,但是4的倍数。多切面通孔4的相邻切面a和b的宽度不同,切面a的最大宽度不超过4.91mm,以及切面b 的最大宽度不超过0.3mm(图5和图7)。
切面b可以是半径至少为0.3mm的凹面(图6)。
常规情况下,面板中的多切面通孔4便利地分成三个部分:多切面通孔4的第一顶部10 是从面板1的前侧2向基部3渐窄的锥形柱体11;
多切面通孔4的第二或中部12是按一定角度向基部3渐窄的棱柱体;
多切面通孔4的第三底部13是向基部3渐宽的锥形圆柱体14(图5和图6)。
定位面板1由ABS塑料制成。
通过定位面板和多切面通孔4的这种设计,能够使用具有柄部16的多种形状的夹持件 15。
柄部16与夹持件15的工具夹持元件17成一体地制成。多种形状的柄部用于定位面板的此类多切面通孔:柄部16本体中具有沟槽18以及柄部16本体中没有中央沟槽,柄部16的本体基部处主要具有套环(肩部)19。套环19的直径(如果柄部制造为具有沟槽18)(从现有技术)选为大于多切面通孔4的直径。柄部16可以制造成具有切面20(如果夹持件具有一个柄部16)或没有切面,即圆柱形(如果夹持件具有多于一个柄部16)。柄部15的上部可以具有其形状和尺寸对应于面板顶表面上的套环19和倒角6以使柄部16与面板1紧密配合的环形凸台。要从面板1上取下夹持件15,只需将柄部16按压在套环19的位置处,将其脱离基部3-面板1的基部和多切面通孔4中的倒角7并移除。
通过弹性变形力和将套环19与面板1的基部3或与倒角7的接合,柄部16被夹持在多切面通孔4中。
不同于现有技术,可以将具有一个柄部16的夹持件15安装在面板1上64个位置中(22.5°- 16个位置、11.25°-32个位置、5.625°-64个位置)。在现有技术中,具有一个柄部16的夹持件15只能安装在面板1的8个位置中(图8-12)。
夹持件15的外表面可以是粗糙的或具有不同的图案。当将夹持件15安装在面板1的多切面通孔4中时,由于中央沟槽18(或者如果柄部没有沟槽,则由于柄部16本体材料的弹性),多切面通孔4的侧壁施压柄部16,其容易地嵌合到多切面通孔4中;柄部16沿多切面通孔4的内表面滑动,首先穿过多切面通孔4的第一顶部10-从面板1的前侧2向基部3 渐窄的锥形圆柱体11-倒角6,然后穿过多切面通孔4的向基部3渐窄的棱柱形的第二个或中部12,然后穿过多切面通孔4的向基部3渐宽的第三底部13-锥形圆柱体14。多切面通孔4的中部12与多切面通孔4的顶部2和底部3相比是最长的。一般来说,多切面通孔4向基部3渐窄。
如果柄部16与大多数柄部16一样具有套环19,则具有套环19的柄部16沿着多切面通孔4的内表面滑动,直到套环19到达面板1的基部3,并从多切面通孔4中释放,在这种情况中,柄部16膨胀,轴环19接合基部-面板1的底面,更准确地说,与下倒角7接合。
根据具体负载,可以在本发明提出的面板上使用不同的夹持件。例如,夹持件具有波浪形杆21形式的工具夹持元件,以稳固不同的元件:
-“小钩”夹持件15(图83)是智能和独特的锁扣,能够稳固大多数类型的工具和其他物品。锁扣的波浪形剖面帮助更好地夹持工具而无需转动。最大夹持直径为35mm。建议的作用于锁扣上的负载是400克。
-“中钩”夹持件(图84)是通用锁扣的中间变体,设计成稳固中等尺寸工具:螺丝起子、钻头、木槌等。最大夹持直径为65mm。建议的作用于锁扣上的负载是700克。
“大钩”夹持件15(图85)是最大通用夹持件。它被设计成夹持大型工具。最大夹持直径为95mm。建议的作用于锁扣上的负载是900克。“大钩”夹持件配有附加的限位器22,满足如下条件:该限位器22的厚度应比夹持件23本体厚度至少小2倍。“大钩”夹持件与“小钩”、“中钩”夹持件的不同之处在于,“大钩”夹持件增设限位器24和第三柄部16,限位器基部被扩大。在具有三个柄部的情况中,工具施加于夹持件的负载均匀地分布在所有的三个柄杆上。限位器22能够夹持更重的物品和工具。
如果夹持件本体厚4mm,则此限位器厚2mm。
通过实验已确定,如果此限位器的厚度超过2mm,例如3mm厚度,则该限位器将更加坚硬,即,将更难插入更大直径的工具,因为柄部可能脱落。
以波浪形杠杆21形式的工具夹持元件具有波半径R(相对于中间夹持件的波半径)。“大钩”夹持件本体的曲率半径大于“小钩”和“中钩”夹持件本体的曲率半径,且“大钩”夹持件本体的波浪形杠杆21形式的工具夹持元件的高度较大,因此,需要限位器22,因为作用于“大钩”的负载高于作用于“小钩”和“中钩”的负载。此类夹持件能够承受重负载。
具有波浪形杠杆21形式的工具夹持件元件的夹持件15通常成对地使用。波浪形杠杆21 防止工具和附件在成对夹持件15中转动并脱离。物品或工具被稳固地夹持,即使在移动面板 1(例如工具箱中移动的面板)时发生任何震动和冲击时也被稳固地夹持。
“小钩”、“中钩”和“大钩”夹持件上的26孔(图85)制造成用于附加地固定两个夹持件(当一对夹持件夹持住工具或物品时)。在两个夹持件的孔中插入弹性带,将波浪形杠杆21或耦合器形式的线束稳固在一起。即使面板1被翻转,附加固定的物品或工具也不会从面板中掉出来。
柄部16的长度不小于多切面通孔4的深度,以确保柄部16与面板1的接合。
柄部16被制造成一体式体积弹塑性元件,在被多切面通孔4的侧壁按压后,恢复到其原来的形状。
用于将工具固定在定位板中的“大钩”夹持件具有用于安装在定位面板1的多切面通孔4 中的工具夹持元件和三个柄部16;以及每个柄部16的本体具有用于夹持工具的至少一个沟槽18;以及在一根或每根柄部16的本体基部处,具有套环19,该套环具有肋状表面。
“大钩”夹持件的三个柄部16是圆柱形的,以减少基质成本(基质在2年后分解)。
具有工具夹持元件17-叶式元件27(图86)的用于1/4工具头的“叶式”夹持件15-是专门设计为稳固任何1/4"方形套筒的独特性锁扣。它还能够稳固微型工具:0.5-4mm的钻头;锯条;达3mm的六边形工具;达5mm的开口扳手、镊子。
“叶式”夹持件15具有多切面柄部16,主要有16或32个切面。
具有工具夹持元件17(叶式元件27)的夹持件15有助于将小直径或小尺寸工具夹持在面板1上,以及将没有手柄的工具或小工具附件(例如,六角螺丝起子,长细钻头)、工具头和可互换头夹持在面板上。叶式单元27的形状一般接近于矩形长方体(图86-88)。工具,包括直径小或体积小的工具,以及没有手柄的工具或小工具附件被安装在夹持件本体中的沟槽28中,并且由沟槽28产生的弹性变形力夹持,在本例中,沟槽中的齿状体29阻止工具移位(图82)。沟槽28和沟槽28中的齿状体29可以具有不同的尺寸,以适配不同的工具,例如,图86-88所示的叶式元件27,由于沟槽24窄和沟槽24中的齿状体小,能够夹持直径达1mm的钻头或螺丝起子。沟槽28可以有不同的形状以适配不同的工具,例如,沟槽28 可以具有圆柱形(或几乎圆柱形)孔8形式的加宽部,这样能够夹持大直径的工具(图82)。本领域技术人员认识到,具有叶式工具夹持元件27的夹持件15本体中的沟槽28可以是垂直的、水平的或斜向的,并且可以在夹持件15本体中形成多个沟槽。具有叶式工具夹持元件 17的夹持件15还夹持如螺丝起子的工具的尖端,而带有波浪形工具夹持元件21的夹持件15 还夹持此类工具的手柄(图82)。工具头和可互换头被安装在叶式工具夹持元件27的垂直圆柱形凹槽30中,而且可互换头还能够被安装在叶式工具夹持元件27的上方。因此,能够被搁置并储放在本发明提出的装置上的工具的类型在数量上显著地增多。具有叶式工具夹持元件17的夹持件外表面上的水平犁沟31使得夹持件15能够用手指方便地握持,从面板1的多切面通孔4中取出或插入其中(图86-88)。取代犁沟,夹持件的外表面可以是粗糙的或具有不同的图案。
“1/2套筒夹持件”(图87)是1/2"正方形套筒或5/16"钻头的多功能夹持件。还可以紧固以下工具:7-12mm的开口扳手;3-6mm的钻头;3-10mm的六边形工具;镊子和夹子。它与其他夹持件组合用作限位器。“1/2套筒夹持件”具有切面柄部16,主要有16或32个切面。
“1/4工具头夹持件”(图88)专门用于固定套筒工具头(1/4"尺寸)。它可以与其他锁扣组合用作限位器。
工具头和可互换头被安装在叶式工具夹持元件27中的垂直圆柱形凹槽30中。“1/4工具头夹持件”具有一个切面柄部16,主要有16或32个切面。
“托盘夹持件”15(图89)用于稳固能够安装在DIN导轨上的多种系列的塑料盒。需要安装的夹持件数量具体取决于尺寸和负载。它还用作挂架。托盘夹持件由两个矩形板(前面有较长的底板32)通过杆33或带底板34的柱连接而成。顶板34较短,当从正面看时,它具有45°的斜面指向杆33或支撑件,从所有边缘移除半径倒角,即将其圆角化-倒角由注射模具制成。
杆33是从顶板32的斜向边向内圆角化形成-平台以及从夹持件一侧,即在半径为3.1 mm的杆体内(杆33相对于顶板和底板垂直且稍微凹进(上文中,该线是由模具的2个部分的模塑联合而成))。两个托盘夹持件通过其背面连接以形成DIN导轨。托盘夹持件具有两个圆柱形柄部。
“磁性”夹持件35(图91)(具有磁铁)具有至少8个切面。它被设计成安装套筒,包括细长套筒。3/4套筒既能够被安装在磁性夹持件上,也能够安装在一个或两个磁性夹持件的顶部上。
磁性夹持件的顶部采用下方多边形36和上方多边形37通过杆38连接的形式制成。磁铁 39从上方以圆形片剂的形式插入多边形中。具有某个强度的磁铁被用来夹持工具和物品。磁铁是针对用于某种类型和重量的物品、部件或工具而选择。磁体结合力不小于1kg(10N)。“磁性”夹持件35具有多切面柄部16,主要有16或32个切面。
“徽标”夹持件40(图92)。徽标夹持件是针对便利的目的而设计的。面板中使用徽标夹持件40,由此无需记忆面板上储放哪个工具以及位置。当将面板与一组工具及多种物品的夹持件组装,并且用户决定布置工具时,能够安全地将其附接到面板1中放置工具的位置。徽标具有中心部分41(最大的部分)和两个末端部分(横向部分比中心部分小)42。
切面柄部16(一个柄部的切面数量是4的倍数,但不超过8个,且相邻切面具有不同的宽度,主要是16个或32个切面)可以制造成没有沟槽(图93),但是去除平坦表面,而具有间隔部分43(例如,制造成长须的形式),在安装过程中在进入多切面通孔4时首先膨胀。当通过多切面通孔4时,具有间隔件43的切面柄部16也会由于材料的弹性特性而变形。在通过孔后,柄部16恢复其原来形状。柄部可以具有突出部,例如,尖刺类型。
面板1的侧边可以有突出的多切面元件。多切面元件的切面数是4的倍数,但不超过8 个。例如,可以在面板的两个相邻侧边上形成具有多个切面n(主要是16或32)的突出元件。这些突出多切面元件在底部可以具有套环(肩部)。
使用这些突出元件,还能够将面板彼此连接,扩大了工具布置的面积;在本例中,将主要具有16或32个切面的一个柄部16插入到一个面板中,并且将主要具有16或32个切面的另一个柄部插入到相邻的面板中。面板可以利用紧固器彼此连接,其形式为若干多切面元件从面板侧边伸出且具有沿着其轴线的沟槽,以及在面板的相对侧具有对应的末端通孔,有沿着面板侧边具有垂直狭缝。突出多切面元件的形状和尺寸对应于面板中的多切面通孔。使用面板侧边上的垂直缝隙,将一个面板上主要具有16或32个切面的突出多切面元件插入到另一个面板上的对应末端通孔中,并通过沿着突出多切面元件的轴线由沟槽产生的弹性变形力将其夹持在其中。通过这种紧固方式,容易且稳固地将这些面板彼此连接,并也能够容易地将其断开。突出多切面元件位于面板1的前表面2以下至少2毫米处。要使螺钉或紧固件的头部不突出面板1的前表面2上方,这是必要的。在本例中,由若干面板1组装而成的结构看起来就像大的单一面板。在此类结构中看不到任何紧固件。
面板两个相邻侧边上主要具有16或32个切面的突出多切面元件,使得面板能够在两侧彼此连接,从而提高面板的功能性和便利性。用户能够构造其所需大小和形状的面板。
这样还提高了面板的可使用性。
面板的操作如下。
夹持件15的柄部16定位于两个相互垂直的轴中。
与多切面通孔4的切面数量n相比,柄部16的切面数量n1越大,如果n1>n,则定位夹持件的选择越多。
图8-12示出将具有不同切面数量n1和不同形状的柄部16安装到多切面通孔4中并以如下不同角度转动的不同示例(以不同角度定位夹持件柄部的示例):5.625°、11.25°、22.5°、 45°、90°,仰视图;
图8和图9示出多切面通孔中的柄部转动90°和45°的示例:
多切面通孔4的切面数量n=16,前提是a>b且b=0.1mm,以及D=8毫米(即在6-10mm以内)(沿着由切面形成的多边形顶点(所有顶点都在圆周内)的外接圆的直径),夹持件具有柄部和切面数量n1=16。
图10示出多切面通孔中柄部转动22.5°的示例:
其中多切面通孔4的切面数量n=32,前提是a>b且b=0.1mm,以及D=8mm,夹持件具有柄部且切面数量n1=16。
图11示出多切面通孔中柄部转动11.25°的示例:
其中多切面通孔4的切面数量n=64,前提是a>b且b=0.1mm,以及D=8mm,夹持件具有柄部且切面数量n1=16。
图12示出多切面通孔中柄部转动5.625°的示例:
其中多切面通孔4的切面数量n=128,前提是a>b且b=0.1mm,以及D=8mm,夹持件具有柄部且切面数量n1=16。
要求多切面通孔4的切面确保夹持件柄部16在多切面通孔4中正确配合。夹持件不会落在多切面通孔外,因为固定是沿着面板1的底部3的下方倒角7进行的。
如果多切面通孔4的切面数量n与柄部上的切面数量n1不同(即不一致),则“接触模式”发生改变。
“接触模式”是多切面通孔4的切面n与柄部本体16上的切面n1之间的最优保证接触面积。
图10、图11和图12示出n>n1的示例:32>16 64>16以及128>16。
如果安装在面板1中的柄部16本体上的切面数量大于多切面通孔的切面数量,即n1>n,或相反是小于,n1<n,则柄部与面板接合的力是足够的。柄部16的切面与多切面通孔4的切面的接触面积(“接触模式”)减小。但是柄部16在多切面通孔4中的接合力足以阻止柄部的自发转动,因为负载沿多切面通孔4的所有切面对称地分布。
实验显示柄部16在多切面通孔4中与面板的接合联接是有效的。
夹持件15的柄部16定位于两个相互垂直的轴中。
例如,如果切面通孔4被制造成具有10个切面(图69),即切面数量大于8,而不是4的倍数。在这种情况中,切面通孔4将仅有一个对称轴。这样的孔不适用于定位柄部,因为柄部无法占据如图69所示的面板1的多切面通孔4中所需的位置。在此情况中,没有“接触模式”,“接触模式”是多切面通孔4的切面n与柄部本体16上的切面n1之间的最优保证接触面积。与现有技术不同,本发明提出的面板中面板1中的多切面通孔4具有不同的切面,但是多切面通孔4的相切面(例如,a)应该是彼此相同尺寸的,即,彼此等宽、成对对称,成对相等。
在面板上的多切面通孔中,要求切面n使夹持件不转动。对于可被4整除且大于8的不同切面数n,相邻切面a和b具有不同的宽度,这已通过多切面通孔的多种示例得到证实(图19至图 68):
a>b且n=12;
示例,D=6mm,b=0.1mm,a=2.91mm
示例,D=8mm,b=0.1mm,a=3.91mm
示例,D=10mm,b=0.1mm,a=4.91mm
a>b且n=16,示例,D在6-10mm以内,b=0.1mm;
示例,D=8mm,b=0.1mm,a=2.98mm
a>b且n=24,以及D在6-10mm内,b=0.1mm;
示例,D=8mm,b=0.1mm,a=1.97mm
a>b且n=32,以及D在6-10mm内,b=0.1mm;
示例,D=8mm,b=0.1mm,a=1.46mm
a>b且n=64,以及D在6-10mm内,b=0.1mm;
=8mm,且b=0.1mm,а=0.68mm
a>b且n=128,以及D在6-10mm内,b=0.1mm;
=6mm,且b=0.1mm,а=0.19mm
示例,D=8mm,b=0.1mm,a=0.29mm
示例,D=10mm,b=0.1mm,a=0.39mm
a>b且n=12,以及D在6-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=3.74mm
a>b且n=16,以及D在6-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=2.78mm
a>b且n=24,以及D在6-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=1.78mm
a>b且n=32,以及D在6-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=1.27mm
a>b且n=64,以及D在6-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=6mm,b=0.3mm,a=0.31mm
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=0.49mm
示例,D=10mm,b=0.3mm,a=0.68mm
a>b且n=128,以及D在8-10mm内,b=0.3mm;
示例,D=6mm,b=0.3mm,a=0.009mm
示例,D=8mm,b=0.3mm,a=0.09mm
示例,D=10mm,b=0.3mm,a=0.19mm
а>b且n=12,以及在6-10mm内,b=0.5mm;
示例,D=8mm,b=0.5mm,a=3.57mm
a>b且n=16,以及D在6-10mm内,b=0.5mm;
示例,D=8mm,b=0.5mm,a=2.6mm
a>b且n=24,以及D在6-10mm内,b=0.5mm;
示例,D=8mm,a=1.59mm
a>b且n=32,以及D在6-10mm内,b=0.5mm;
示例,D=6mm,b=0.5mm,a=0.68mm
示例,D=8mm,b=0.5mm,a=1.07mm
示例,D=10mm,b=0.5mm,a=1.46mm
a>b且n=64,以及D在6-10mm内,b=0.5mm;
示例,D=6mm,b=0.5mm,a=0.09mm
示例,D=8mm,b=0.5mm,a=0.29mm
示例,D=10mm,b=0.5mm,a=0.48mm
面板可采用上述多种尺寸来实现。在定位面板中:
-多切面通孔的相邻切面a和b满足条件a>b且b=0.1mm,而且切面数量n在12-128个以内,多切面通孔的直径D在6-10mm以内;
-多切面通孔的相邻切面a和b满足条件a>b且b=0.5mm,而且n在2-32个以内内, D在6-10mm以内;
-多切面通孔的相邻切面a和b满足条件a<b且b=0.3mm,切面数量n=128以及D=6-10mm;
-多切面通孔的相邻切面a和b满足条件a>b且b=0.5mm,而且切面数量n=64且D=6-10mm。
在本发明提出的技术方案中,与现有技术相比,自由度更大,因此面板的功能更强。
上方倒角和下方倒角的倾斜角α和β是垂直于面板的顶表面和基部的平面与倒角平面之间的夹角,其范围在(20-50)°以内(图5-6)。
根据人因工程的基本原理,将电动机技能的发展纳入考虑,已经研究了人手控制运动的特征(ru.wikipedia.org>wiki/Инженерная_психология)。(B.A.Dushkov所著《人因工程的基本原理》,第63页)((词典,第三版,出版社:学术项目,商业书籍,系列:Gaudeamus.2005 年,页码:848。ISBN:5-8291-0297-8,5-82910506-3,5-902357-25-Х。)该词典包含超过1200 个条目,对人因工程、职业心理学等术语和概念进行了定义和揭示。
根据上面的词典,力的特性是由运动过程中产生的力F决定的。其中最重要的是手的力量,由运动的性质和肩膀与身体矢状轴之间的角度决定(表1)。表1所示的最大值Fmax应该用于一次性施力。其允许值应该用于偶然施力。对于长时间频繁施力的情况,其值不应超过表1中给出的最大值的10-15%。所考察的力特征随人年龄的变化而变化,在28-30岁时达到最大值。
表1人手产生的力,N
该实验显示将夹持件柄部插入/移出多切面通孔所需的力,如表2所示。
表2插入和取出夹持件柄部时人手所产生的力,N
当倒角倾斜角度(或斜角度)α和β为19°时,以2.8kg*9.8N/kg=27.44N的力将夹持件柄部插入。按此倒角倾斜角度,以3kg*9.8N/kg=29.4N的力取出。但是按此角度,夹持件柄部也容易取出。换言之,夹持件柄部是松散固定在面板中的,从而产生间隙。对于将工具紧固在面板上,这是不可接受的。随着倒角倾斜角度α和β的增大,多切面通孔的锥度增加过度,夹持件柄部产生间隙,即夹持件柄部开始松动,几乎开始在大门口通孔内摆动。
在倒角倾斜角度为20°的情况中,使用3.2kg*9.8N/kg=31.36N的力插入夹持件柄部。这是参照表1标准中“推送远离身体”一行和第3列的规范。此行指示142N为最优作用力。实验测得取出夹持件柄部的力31.36N未超过表中142N的最优作用力。
按此倒角倾斜角度,使用4kg*9.8N/kg=39.2N的力将其取出。这是参照标准表1中“抽拉远离身体”一行和第3列的规范。此行指示168N为最优作用力。实验测得取出夹持件柄部的力39.2N未超过表格中168N的最优作用力。
在双柄夹持件的情况中,力均匀地分布在两个柄部上。
夹持件柄部通过卡扣固定在面板1的多切面通孔4中。
在倒角倾斜角度为24°的情况中,使用4kg*9.8N/kg=39.2N的力将夹持件柄部插入面板的多切面通孔中。这是参照表1标准中“推送远离身体”一行和第3列的规范。此行指示142 N为最优作用力。实验测得从面板1取出夹持件柄部16的力39.2N未超过表中142N的最优作用力。
按此倒角倾斜角度,使用8kg*9.8N/kg=78.4N的力将柄部从多切面通孔4中取出。这是参照标准表1中“抽拉远离身体”一行和第3列的规范。此行指示168N为最优作用力。实验测得从面板1的多切面通孔4中取出夹持件柄部16的力78.4N未超过表中168N的最优作用力。
在倒角倾斜角度为50°的情况中,使用12kg*9.8N/kg=117.6N的力将柄部16插入面板 1的多切面通孔4中。这是参照表1标准中“推送远离身体”一行和第3列的规范。此行指示 142N为最优作用力。实验测得插入夹持件柄部的力117.6N未超过表中142N的最优作用力。
使用更大的力:16kg*9.8N/kg=156.8N将柄部16从面板1的多切面通孔4中取出。这是参照表1标准中“抽拉远离身体”一行和第3列的规范。此行指示168N为最优作用力。实验测得取出夹持件柄部的力156.8N未超过表中168N的最优作用力。
根据上面的实验,在倒角倾斜角度为51°的情况中,使用15kg*9.8N/kg=147N的力将夹持件柄部16插入面板1的多切面通孔4中。这不是参照表1标准中“推送远离身体”一行和第3列的规范。此行指示142N为最优作用力。实验测得取出夹持件柄部的力147N超过表中142N的最优作用力。
使用更大的力:20kg*9.8N/kg=196N将柄部16从面板1的多切面通孔4中取出。这不是参照表1标准中“抽拉趋近身体”一行和第3列的规范。此行指示168N为最优作用力。实验测得取出夹持件柄部的力196N显著地(超出28N)超出表中168N的最优作用力。
按此倒角倾斜角度使用面板是不舒服的。对于倒角倾斜角度为51°的情况,面板无法如期望的发挥作用。即使是强壮的人,如果没有任何附加工具(锤子),仍很难插入和取出夹持件,因为它可能会引起手指疼痛。
因此,面板的最优性始于倒角倾斜角度20°。采用此倒角倾斜角度的面板适于力气小的人,例如儿童,他们会用面板紧固较轻的物品,如文具、学习用品等(只能夹持最多1kg的小而轻的工具)。
因此,在多切面通孔中的倒角倾斜角度为20°到50°连同其他特性,确保了定位面板的可使用性和功能性。切面通孔的倒角倾斜角度为20°至50°,减少了安装不同类型的夹持件柄部所需的力,从而能够手动安装而无需使用任何额外工具,如钳子或锤子。
这些倒角影响插入和取出所需的力。
切面倾斜角度γ(伽马)是多切面通孔切面的平面与垂直于面板1的顶表面2和基部3 的平面之间的夹角。多切面通孔4的切面a和b具有对应于(锁扣)夹持件更容易插入进入面板的每个切面的倾斜角度γ。确保面板功能性的多切面通孔的切面倾斜角度γ为0.1到4°。当进入多切面通孔中时,柄部首先通过倾斜角度为20-50°的倒角,然后开始通过多切面通孔的切面。切面倾斜角度γ的范围在(0.1-4)°以内。在实验过程中已确定切面倾斜角度γ(0.1~4)°的极限。
相对于较大的多切面通孔,当切面倾斜角度γ小于0.1°时,面板无法如期望地工作,因为需要大于9kg*9.8N=88.2N的力。当切面倾斜角度γ小于0.1°时,夹持件柄部需使用锤子插入夹持件柄部,否则夹持件完全无法进入。
同时,多切面通孔的内表面磨损随着夹持件的反复取出和插入而增加,形成下方腔体的边缘被磨掉和磨损。这种边缘磨损导致参与柄部接合并固定在面板(的基部)中的下方锥形圆柱体的表面积减少。同样,夹持件柄部(杆)的壁架也被磨损,因为柄部与孔壁以较大的摩擦力进行摩擦。
随着切面倾斜角度γ的增大,由于引入锥的出现而导致作用力减小。随着切面倾斜角度γ>4°,即大于4度,例如,γ=5°,γ=6°,多切面通孔的锥度会过度增大。因此,夹持件柄部产生间隙,即夹持件柄部开始松动,实际上开始在切面通孔中摆动。
因此,与现有技术相比,本发明的上述显著特征改善了本发明提出的面板1的功能性。
最佳实施例
为实现上述技术效果,指定实施例中的定位面板在面板中具有与锥形通孔交替的多行多切面通孔。该定位面板由ABS塑料制成。面板上有600个多切面通孔,其之间具有551个锥形通孔。面板的尺寸是300*200mm。较小锥形通孔的直径为3mm(不大于3.5mm)。多切面通孔要求切面使夹持件不转动。
面板中的多切面通孔有16个切面,其中较宽的切面а=2.78mm,较窄的切面b=0.3mm (图43)。多切面通孔的相邻切面a和b满足条件a>b,即相邻切面具有不同的宽度,较宽的切面a的宽度不大于4.91mm以及较小切面b的宽度不大于0.3mm。倒角倾斜角度α=β=24°,且倒角深度为2.2mm。切面倾斜角度为γ=2°(即在(0.1-4°)以内)。
沿该平面由宽切面形成的内圆柱形孔直径为7.51mm,沿该平面由窄切面形成的内圆柱形孔直径为8mm,孔倒角的上边缘直径为9.96mm。
在此情况中,较小的切面可以有半径为至少0.01mm的凹面,具体取决于材料质量和塑性。
多切面通孔之间有直径为2.3mm的锥形通孔,向基部渐宽;锥形通孔在基部处的直径为 2.9mm。
在此情况中,较小的切面可以有半径为例如0.03mm(即,至少0.01mm)的凹面,具体取决于材料质量和塑性。使较小的切面具有半径至少为0.01mm的凹面,能够将柄部更容易地定位在面板中,从而改善定位面板的功能形。
在此情况中,通孔的宽切面小于或等于4.91mm,短切面小于或等于0.3mm。如果较小 (窄)切面增大到大于0.5mm,则宽边会被减小。这对于将大通孔的直径保持在6-10mm以内是必要的。
与最接近的类似方案相比,所有这些特性的组合能够改善定位面板的功能性和可使用性:面板1的设计能够将具有一个柄部16的夹持件15安装在表面1上64个位置中(22.5°-16个位置,11.25°-32个位置,5.625°-64个位置),与现有技术形成显著对比。在现有技术中,具有一个柄部16的夹持件15只能安装在面板1上8个位置中。
Claims (9)
1.一种用于固定物品的定位面板,所述定位面板包括顶表面和基部,在面板本体中具有多个多切面通孔;多切面通孔的对置切面是相等的,多切面通孔在所述面板本体中按行排列;所述定位面板的所述顶表面和所述基部上的多切面通孔位置处有倒角,其特征在于:切面数量是四的倍数,但多于八个,并且相邻切面具有不同的宽度;以及所述倒角倾斜角度,即垂直于所述定位面板的所述顶表面和所述基部的平面与所述倒角平面之间的夹角在20-50°以内;以及切面倾斜角,即与所述定位面板的所述顶表面和所述基部垂直的平面与所述多切面通孔切面平面之间的夹角在0.1-4°以内;以及多切面通孔的内表面向所述基部渐窄;以及所述定位面板包含比多切面通孔小的锥形通孔;以及多切面通孔与较小的锥形通孔交替出现,条件是2≤S≤14mm,其中S是沿着所述定位面板的所述顶表面测量的所述多切面通孔之间的最小距离。
2.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:相邻切面之一a的宽度不大于4.91mm以及另一个切面b的宽度不大于0.3mm。
3.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:所述多切面通孔的间距L在8-20mm以内,其中间距L是所述多切面通孔的中心之间的距离。
4.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:所述定位面板的所述顶表面上的所述多切面通孔的直径D在6-10mm以内;其中D是在所述定位面板的所述顶表面上的倒角与所述多切面通孔的切面衔接点处,沿着由所述多切面通孔的切面形成的多边形的顶点的外接圆的直径。
5.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:所述多切面通孔的内表面的较小切面是凹面的,或者所述多切面通孔中的角部是圆角的。
6.根据权利要求1或5所述的定位面板,其特征在于:所述多切面通孔的内表面的较小切面是凹面的且圆角半径不小于0.1mm。
7.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:所述较小锥形通孔朝向所述基部渐宽。
8.根据权利要求4或7所述的定位面板,其特征在于:所述锥形通孔的直径不大于3.5mm。
9.根据权利要求1所述的定位面板,其特征在于:所述定位面板由ABS塑料制成。
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