САМОРЕЗ

Полезная модель относится к крепежным конструктивным элементам и может использоваться в строительстве, быту, машиностроении и т.п. для крепления материалов различной плотности к несущим конструкциям. Такие крепежные конструктивные элементы называют также винтами с частичной резьбой. Они могут быть ввинчены в металлические и подобные изделия, прямо, без предварительного их просверливания.
Известно множество саморезов, в том числе, стандартизованных [1], которые являются винтами с резьбовым метчиком для нарезания резьбы в отверстии, в которое саморез ввинчивается.
Однако из-за необходимости выполнения отверстий под резьбу, в несущих конструкциях под такие саморезы, они имеют некоторое неудобство и сложность своего применения.
Более удобны и просты в применении саморезы, согласно устройству [2], принятому за прототип полезной модели. Оно состоит из головки 1 и стержня 5, на заостренной части которого выполнена режущая кромка 4, причем возле головки и режущей кромки расположены два резьбовых участка 2 и 3.
Однако, недостатком такого самореза является невозможность его применения для крепления материалов различной плотности к несущим конструкциям, когда необходимо завернуть саморез через точки крепления на материале и на несущей конструкции, которые имеет значительную между собой несоосность.
Даже в случае соединений с незначительной несоосностью таких точек крепления форма головки самореза не способствует его плотному прилеганию к поверхности прикрепляемого материала или к шайбе между ними, и не препятствует проникновению влаги в собранную конструкцию изделия.
Кроме того, форма низа головки самореза, выполненная в виде плоскости, вызывает повышенную реакцию сопротивления его закручивания в соединяемые детали, а также - недостаточную надежность такого закручивания.
Все это снижает как универсальность, так и эффективность применения данного самореза.
Поэтому задачей полезной модели является получение технического результата по повышению универсальности и эффективности применения самореза, а также по облегчению и повышению надежности его закручивания в соединяемые детали сборных конструкций изделий.
Поставленная задача решается тем, что саморез, состоящий (фиг. 1 и 2) из головки 1 и стержня 5, на заостренной части которого выполнена режущая кромка 4, причем возле головки и режущей кромки расположены два резьбовых участка 2 и 3, имеет отличительный признак: головка соединена со стержнем через участок 7 сферической поверхности.
Сферическое выполнение головки самореза позволит обеспечить ее плотное прилегание под различными углами расположения самореза, как к поверхности прикрепляемого материала, так и к цилиндрическому отверстию шайбы между ними. Это будет способствовать повышению универсальности и эффективности применения самореза. Кроме того, так как площадь контакта участка сферической поверхности головки будет меньше, чем площадь контакта плоского торца головки самореза по прототипу [2], то и реакция сопротивления этому закручиванию будет меньше, а надежность такого закручивания повысится, так как чем меньше опорный контакт участка возле головки самореза, тем сильнее она прижимается к поверхности прикрепляемой детали непосредственно или через контур цилиндрического отверстия шайбы.
Дополнительным отличительным признаком, направленным на обеспечение гарантии качества самореза по полезной модели, является расположение на торце его головки 1 гравировки или/и выштамповки сложной конфигурации 8. Причем такая конфигурация может быть  - образной.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 и 2 показаны варианты общего вида самореза; на фиг. 3 - вид А по фиг. 1; на фиг. 4 - вид сверху на головку самореза по фиг. 2; на фиг. 5 - местный разрез на участок вкрученного самореза по фиг. 1 под углом к опорной плоскости изделия.
Саморез (фиг. 1 и 2), выполнен из металла и имеет головку 1 для его закручивания. Два резьбовых участка 2 и 3, и режущая кромка 4 расположены на стержне 5 самореза. Причем режущая кромка 4 выполнена на заостренной части 6 стержня 5 самореза, а резьбовые участки 2 и 3 расположены, соответственно возле головки 1 и режущей кромки 4.
Резьбовые участки 2 и 3 могут быть выполнены с разным (фиг. 1) или с одинаковым (фиг. 2) шагом и диаметром резьбы. Например, как показано на фиг. 1, шаг и диаметр резьбы резьбового участка 2 больше, чем аналогичные параметры у резьбового участка 3. На фиг. 3 - такие параметры у них одинаковы.
Головка 1 соединена со стержнем 5 через участок 7 сферической поверхности. На торце головки 1 (фиг. 3, 4) стержня расположен символ 8 в виде гравировки или/и выштамповки сложной конфигурации, например, как показано,  - образной формы.
Это может быть символ 8 в виде логотипа производителя изделий, которые крепятся к несущим основаниям с помощью саморезов по полезной модели. Причем, головка 1 может быть, например, шестигранной (фиг. 3) для гаечного ключа с гравировкой символа 8, или круглой (фиг. 4), но с углубленной выштамповкой этого символа 8. В первом случае это сделано для обеспечения гарантии качества саморезов производителя, а во втором - для этого же, а также для того, что бы затруднить несанкционированное их производство и применение за счет уникальности выполнения приемного гнезда головки 1 самореза, так и рабочей поверхности закручивающего инструмента.
Саморез может применяться для прикручивания изделия 9 (фиг 5) к несущей конструкции (не показана), в том числе с расположением не перпендикулярно, со значительным наклоном (как показано) к опорной поверхности 10 этого изделия 9. При этом саморез пропущен своим стержнем 5 через отверстие (не показано) металлической шайбы 11. Такая шайба выполнена в сборе с прокладкой 12, например, из этилен-пропиленового каучука [3] (сокращенно «EPDM» по международному стандарту), имеющего как превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, так и высокую воздухопроницаемость, устойчивость к агрессивным средам и хорошие диэлектрические свойства. Это определяет применение саморезов для крепления таких изделий, например, как металлочерепица для кровли зданий и сооружений, которая испытывает постоянные ультрафиолетовые излучающие и атмосферные воздействия.
Применяют саморез с неодинаковыми резьбовыми участками 2 и 3 (фиг. 1, 3 и 5) его стержня 5, путем закручивания этого стержня под углом (как показано) вместе с шайбой 11 и прокладкой 12 в изделие 9, которое прижимается к несущей конструкции (не показана). Для этого применяют гаечный ключ (не показано), охватывая им грани головки 1 самореза и поворачивая его с предварительным прижимом к опорной поверхности 10 изделия 9. Причем вначале режущая кромка 4 (фиг. 1) стержня 5 самореза внедряется (фиг. 5) в материал изделия 9 через его опорную поверхность 10, сверля отверстие в таком изделии и в соединяемой с ним несущей конструкции. При это, вслед за образованием отверстия происходит нарезание в них резьбы резьбовой частью 3 стержня 5 самореза с более мелкой резьбой. После этого происходит одновременно завинчивание этой резьбовой частью 3 стержня 5 в материал несущей конструкции (не показано) и нарезание другой резьбы вверху материала изделия резьбовой частью 2 более крупного диаметра, с самозавинчиванием там стержня 5 до окончательного плотного прижатия головки 1 самореза через контакт сферической его части 7 с отверстием (не показано) сборного элемента - шайбы 11 с прокладкой 12.
В случае применения металлической шайбы 11 с прокладкой 12 из специального EPDM-материала [3] с установкой самореза на кровле, такая прокладка самовулканизируется, создавая непроницаемое соединение, сохраняя его под воздействием температур от минус пятидесяти до плюс ста двадцати градусов по Цельсию.
Саморез с одинаковыми резьбовыми участками 2 и 3 (фиг. 2) его стержня 5, применяют преимущественно для крепления полого изделия с тонкими стенками к несущей конструкций (не показано), например, для закрепления профильных труб к несущим металлическим конструкциям, имеющим две параллельные стенки (швеллер, двутавр и т.д.). Это происходит аналогичным образом, как и в первом случае (фиг. 5). При этом для воздействия на головку 1 вставляют специальный торцовый ключ (не показано) в углубленную выштамповку 8 (фиг. 4).
В обоих примерах (фиг. 1 и 2) выполнения самореза его участок 7 сферической поверхности обеспечивает плотное прилегание самореза к шайбе 11, препятствует проникновению влаги внутрь сборной конструкции и обеспечивает надежное крепление изделий, вне зависимости от угла, под которым саморез закручивается, при этом с приложением меньшей силы, чем для самореза по прототипу [2].
Источники информации:
1. ГОСТ 27017 - 86 «Изделия крепежные. Термины и определения».
2. Патент RU 128267 U1, МПК F16B 25/00, 25/10, заявлен 2012.04.02, опубликован 2013.05.20 /прототип/.
3. Этилен-пропиленовый каучук (EPDM). Материал из Википедии - свободной энциклопедии / электронный ресурс: http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%F2%E8%EB%E5%ED-%EF%F0%EE%EF%E8%EB%E5%ED%EE%E2%FB%E9_%EA%E0%F3%F7%F3%EA. Дата доступа 30.10.13.