КРЕПЕЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ)
FASTENING ELEMENT (VERSIONS)

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при конструировании крепежных элементов, в частности шлицов на головках крепежных элементов винтов, болтов или шурупов.
Известны шлицы, выполняемые на головках крепежных элементов, описанные в книге П.И.Орлова "Основы конструирования", т.3, стр.40-41, М.: Машиностроение, 1977. Они представляют собой прорезь в головке крепежного элемента в виде шлица одинаковой глубины, проходящего через всю головку или в виде крестообразно пересекающихся двух шлицов, выполненных на головке аналогично одному шлицу.
В качестве ближайшего аналога принято техническое решение, раскрытое в GB 1332716 A, F16B 23/00, 03.10.73, из которого известен крепежный элемент, содержащий головку и цилиндрическое тело, в головке выполнен шлиц в виде сплошного паза, состоящий из двух прямолинейных боковых участков и средней части, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента, лежащей на одной прямой с боковыми прямолинейными участками.
Существенным недостатком таких шлицов является их ненадежность, они быстро изнашиваются, инструмент выскакивает из шлица, нарушая рабочий процесс крепления.
Задачей данного изобретения является повышение надежности крепления. Поставленная задача решается тем, что крепежный элемент содержит головку и цилиндрическое тело, в головке выполнен шлиц в виде сплошного паза, состоящего из двух прямолинейных боковых участков и средней части, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента, лежащей на одной прямой с боковыми прямолинейными участками, причем глубина боковых участков шлица равна одной трети высоты головки, а глубина средней части шлица составляет 0,8 Нг., где Нг. - высота головки крепежного элемента, при этом к указанному шлицу перпендикулярно по оси симметрии выполнен дополнительный шлиц-паз глубиной вдвое больше, чем глубина боковых участков первого шлица, и длиной на всю головку крепежного элемента или первый шлиц выполнен в виде сплошного паза, состоящего их двух прямолинейных боковых участков и средней части, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента в виде полуокружности, обращенной выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп.=0,5Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой, то Rг. есть радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента или дополнительный шлиц-паз выполнен по форме подобно первому и перпендикулярно к нему или дополнительный паз выполнен только в середине головки перпендикулярно первому и представляет из себя полуокружность, обращенную выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп.=0,8Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой Rг. - радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента, но во всех случаях диаметр полуокружности в середине головки должен быть меньше диаметра тела крепежного элемента.
Новые существенные признаки:
- к указанному первому шлицу перпендикулярно по оси симметрии выполнен дополнительный паз глубиной вдвое больше, чем глубина боковых участков первого шлица, и длиной на всю головку крепежного элемента,
- или первый шлиц выполнен в виде сплошного паза, состоящею из двух прямолинейных участков и средней части, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента в виде полуокружности, обращенной выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп.=0,5R., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой, то Rг. есть радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента,
- или дополнительный шлиц-паз выполнен по форме подобно первому и перпендикулярно к нему,
- или дополнительный паз выполнен только в середине головки перпендикулярно первому и представляет из себя полуокружность, обращенную выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп.=0,8Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования ботов или винтов с многогранной головкой Rг. - радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.
Технический результат достигается за счет того, что
- к выполненному одному шлицу на головке крепежного элемента перпендикулярно к нему по оси симметрии выполнен дополнительный паз глубиной вдвое больше, чем глубина боковых участков первого шлица, и длиной на всю ширину головки крепежного элемента для надежного захвата крепежного элемента,
- еще вариант: первый шлиц выполнен в виде сплошного паза, состоящего из двух прямолинейных боковых участков и средней части, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента в виде полуокружности, обращенной выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп., который связан соотношением Rп.=0,5 Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой, то Rг. есть радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента для увеличения надежности крепления за счет увеличения площади контакта инструмента с пазами крепежного элемента,
- еще вариант: дополнительный паз выполнен по форме подобно первому и перпендикулярно к нему также с целью увеличения надежности крепления инструмента в головке,
- еще вариант: дополнительный паз выполнен только в середине головки перпендикулярно первому и представляет из себя полуокружность, обращенную выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп=0,8Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой Rг. - радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента, что придаст больше надежности в закреплении инструмента в головке крепежного элемента,
- выполнение диаметра окружности в середине головки крепежного элемента во всех случая меньше диаметра тела крепежного элемента позволяет сохранить прочность головки достаточной для выдерживания нагрузок при работе.
На фиг.1 дан осевой разрез крепежного элемента по 1 варианту, на фиг.2 дан вид слева с осевым разрезом на этот же элемент, на фиг.5 дан вид сверху на тот же элемент, все фигуры: 1, 2 и 5 относятся к 1 варианту, на фиг.3 дан осевой разрез головки крепежного элемента по 2 варианту, на фиг.4 дан вид слева и осевой разрез этого же элемента, все фигуры: 3 и 4 относятся ко 2 варианту, на фиг.6 показан осевой разрез головки крепежного элемента по 3 варианту, на фиг.7 дан осевой разрез головки крепежного элемента по 4 варианту, на фиг.8 дан вид слева и осевой разрез этого же элемента, на фиг.9 дан вид сверху на головку по 4 варианту, все фигуры: 7, 8 и 9 относятся к 4 варианту.
Рассмотрим устройство крепежного элемента и его варианты. 1 вариант содержит головку 1 и цилиндрическое тело 2, а в головке выполнен шлиц 3 в виде сплошного паза, состоящего из двух прямолинейных участков 4 и средней части 5, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента, лежащей на одной прямой с боковыми прямолинейными участками, причем глубина боковых участков шлица равна одной трети высоты головки 1, а глубина средней части 5 шлица 3 составляет 0,8Нг., где Нг. - высота головки крепежного элемента, а перпендикулярно к шлицу 3 по оси симметрии выполнен дополнительный шлиц - паз 6 глубиной вдвое больше, чем глубина боковых прямолинейных участков 4, и длиной во всю головку 1, 2-й вариант показан на фиг.3 и 4; первый шлиц выполнен в виде сплошного паза 7, состоящего из двух прямолинейных участков 4 и средней части 5, выполненной симметрично относительно вертикальной оси крепежного элемента в виде полуокружности, обращенной выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп., который связан соотношением Rп.,=0,5Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой, то Rг. есть радиус вписанной окружности в многогранник головки крепежного элемента. 3-й вариант - фиг.6, в котором дополнительный шлиц-паз 6 выполнен по форме подобно первому 3 и перпендикулярно к нему. 4-й вариант - фиг.7, 8 и 9, у которого дополнительный шлиц-паз 6 выполнен только в середине головки 1 перпендикулярно первому 3 и представляет собой полуокружность, обращенную выпуклостью вниз в продольной плоскости радиусом - Rп.=0,8Rг., где Rг. - радиус головки крепежного элемента, а в случае использования болтов или винтов с многогранной головкой Rг. - радиус вписанной окружности в многогранник головки 1 крепежного элемента, но во всех случаях диаметр полуокружности в середине головки крепежного элемента должен быть меньше диаметра тела 2 крепежного элемента.
Рабочий процесс заключается в том, что соответствующий инструмент вкладывают в пазы головки крепежного элемента и осуществляют заворачивание или отворачивание того или иного варианта крепежного элемента. Надежность крепления инструмента в головке гарантируется тем, что пазы выполнены под прямом углом друг к другу и формой этих пазов и его вариантов.