Крепежный элемент
FASTENER

Изобретение относится к машиностроению и строительству и может быть использовано в различных узлах резьбового крепления строительных конструкций и узлов деталей машин и механизмов.
Известен крепежный элемент (гайка), состоящий из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания (Патент РФ на полезную модель №34980 F16B 41/00, от 20.12.2003).
Недостатком этого крепежного элемента является то, что при его затягивании усилие не регулируется, что приводит к повреждению резьбы и снижению надежности крепежа. Кроме того, при недостаточном усилии завинчивания гайки происходит ее самопроизвольное отвинчивание.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является крепежный элемент (гайка), состоящий из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который выполнен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки крепежного элемента по резьбе, который выполнен в виде металлического разрезного кольца, установленного с возможностью его опрессовки для достижения требуемого усилия затяжки за счет раздачи упругого фрикционного материала по внутренней поверхности буртиков катушки (Патент РФ на изобретение №2528355 F16B 37/00, от 10.09.2014).
Недостатком известного крепежного элемента является то, что оно ненадежно из-за изнашивания упругих фрикционных стенок канавки металлическим разрезным кольцом, которое, кроме того, не имеет опоры (фиксации) в процессе эксплуатации крепежного элемента.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и долговечности крепежного элемента.
Техническая задача совпадает с техническим результатом и достигается тем, что в крепежном элементе, состоящем из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который выполнен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки крепежного элемента по резьбе, который выполнен в виде металлического разрезного кольца, установленного с возможностью его опрессовки для достижения требуемого усилия затяжки за счет раздачи упругого фрикционного материала по внутренней поверхности буртиков катушки, согласно изобретению стенки канавки выполнены клиновидными и облицованы металлическими шайбами, в которые упирается металлическое разрезное кольцо, сечение которого выполнено также клиновидным, полым и копирует стенки канавки.
Выполнение стенок канавки клиновидными и облицованными металлическими шайбами, в которые упирается металлическое разрезное кольцо, сечение которого выполнено также клиновидным и копирует стенки канавки, обеспечивает повышение надежности и долговечности гайки за счет предохранения стенок канавки металлическими шайбами. Кроме того, уменьшается усилие, необходимое на опрессовку металлического разрезного кольца за счет увеличения площади контакта его с упругим фрикционным материалом посредством металлических шайб, охватывающих коническую поверхность канавки и копирования стенок клиновидной поверхностью полого разрезного кольца.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид крепежного элемента.
Крепежный элемент состоит из внутреннего элемента с резьбой 1 и наружного элемента с поверхностью 2 под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания. Внутренний элемент с резьбой 1 выполнен в виде катушки 3 с буртиками 4, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью 2 под ключ из упругого фрикционного материала в виде кольца 5 с возможностью смещения относительно цилиндрической части. Катушка 3 имеет поверхности 6 под ключ, расположенные на буртиках 4 катушки 3. В качестве упругого фрикционного материала используют, например, жесткую резину.
На наружном элементе выполнена канавка 7, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки по резьбе 1. Регулятор усилия затяжки выполнен в виде металлического разрезного кольца 8, установленного с возможностью его опрессовки для достижения требуемого усилия затяжки за счет раздачи упругого фрикционного материала по внутренней поверхности буртиков 4 катушки 3. Стенки канавки 7 выполнены клиновидными и облицованы металлическими шайбами 9, в которые упирается металлическое разрезное кольцо 8. Разрезное кольцо имеет прорезь 10. Сечение металлического разрезного кольца 6 выполнено клиновидным, полым и копирует стенки канавки 7.
Прорезь 10 разрезного кольца 8 и полая конструкций обеспечивают возможность разжатия или сжатия кольца по внутреннему диаметру, за счет чего обеспечивают регулировку усилия затяжки гайки по резьбе 1 при ее завинчивании. При создании необходимого усилия на разрезное кольцо 8 оно принимает определенную форму с изменением своей геометрии (за счет полости), что позволяет воздействовать на тело упругого фрикционного материала изнутри и, которое за счет клиновидного профиля поверхностей канавки 7 увеличивает давление на стенки катушки 3 и наружной поверхностью кольца 5. В результате увеличивается сила трения между этими поверхностями, а следовательно, увеличивается момент затяжки по резьбе. Кроме того, клиновидные стенки канавки 7 с помощью металлических шайб 9, в которые упирается металлическое разрезное кольцо 8, более надежно обеспечивают деформацию наружного элемента, а следовательно, и долговечность изделия в целом.
При завинчивании крепежного элемента при достижении требуемого усилия, которое задают экспериментальным путем при изготовлении крепежного элемента за счет усилия напрессовки кольца 5 на катушку 3 и регулятора усилия затяжки (в процессе эксплуатации и изготовления), происходит проскальзывание кольца 5 относительно катушки 3. Это является предупреждением о прекращении завинчивания. В таком положение крепежный элемент надежно удерживает крепежные поверхности от смещения.
Таким образом, обеспечивается надежность и долговечность гайки за счет применения металлических шайб и клиновидного, полого сечения разрезного кольца, при соблюдении необходимых допустимых усилиях завинчивания, которые можно регулировать как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации.