КРЕПЕЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
FASTENING ELEMENT

Изобретение относится к крепежному элементу с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Из Европейской заявки ЕР 2275694 А1 известен крепежный элемент, с помощью которого на монтажной шине можно закрепить предмет. Монтажные шины используются обычно для монтажа линий в зданиях, например, для прокладки подвесных труб питающих линий, посредством хомутов. Типичные монтажные шины имеют прямоугольное сечение с проходящим в продольном направлении шины шлицеобразным продольным отверстием, ограниченным краями отверстия. Крепежный элемент содержит крепежную гайку, которая вводится в продольное отверстие и за счет поворота на 90° вокруг продольной оси крепежного элемента может быть позиционирована так, что она охватывает сзади края отверстия, в результате чего крепежная гайка крепится на монтажной шине. При этом крепежная гайка поверхностью прилегания опирается на наружную сторону монтажной шины. Крепежная гайка удерживается в посадочном отверстии втулкообразной распорки, на которой выполнена поверхность прилегания. Крепежная гайка имеет резьбовое отверстие, в которое может быть ввинчен болт или резьбовой стержень, и предмет может быть закреплен. Чтобы можно было стянуть крепежную гайку с краями отверстия, она установлена в посадочном отверстии на скобообразных пружинящих лапках, которые соединяют между собой две боковые части посадочного отверстия. Недостатком этого крепежного элемента является относительно небольшой по сравнению с необходимой осевой конструктивной высотой пружинящий ход крепежной гайки.
Из публикации US 4460299 известен родовой крепежный элемент, имеющий вместо двух скобообразных пружинящих лапок две пружинящие лапки, которые консольно охватывают крепежную гайку и давят снизу на нее. Правда, пружинящие лапки входят в крепежную гайку, что ограничивает ее возможный пружинящий ход.
Задачей изобретения является создание альтернативного крепежного элемента, который при небольшой конструктивной высоте обеспечивал бы большой пружинящий ход.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством крепежного элемента с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предложенный крепежный элемент содержит крепежную гайку и монтажную втулку для закрепления предмета на монтажной шине. Предмет может представлять собой, например, хомут или уголок или соединитель, с помощью которого две монтажные шины могут быть соединены между собой. Крепежная гайка изготовлена, в частности, из металла и имеет длину, которая больше ее ширины и высоты. Крепежная гайка выполнена для ввода в соответствующее отверстие монтажной шины и закрепления в ней за счет поворота вокруг продольной оси крепежного элемента, охватывая сзади края отверстия. Крепежная гайка имеет, в частности, резьбовое отверстие, в которое может быть ввинчен болт или резьбовой стержень, и предмет может быть закреплен на монтажной шине. Продольная ось крепежного элемента проходит, в частности, параллельно направлению его вставки в отверстие и, в частности, перпендикулярно продольной оси шины. Монтажная втулка имеет поверхность прилегания в виде буртика для прилегания к монтажной шине, посадочный элемент для размещения крепежной гайки и распорку с проходящим вдоль продольной оси посадочным отверстием для болта. Распорка изготовлена, в частности, из пластика и имеет, в частности, форму полого цилиндра. Посадочное отверстие для болта служит для размещения болта или резьбового стержня для закрепления предмета на монтажной шине, причем посадочное отверстие для болта проходит, в частности, через распорку, так что болт сквозь посадочное отверстие для него можно ввинтить в резьбовое отверстие крепежной гайки. Поверхность прилегания в виде буртика по отношению к продольной оси выдается в радиальном направлении за распорку, причем выражение «в виде буртика» необязательно означает, что поверхность прилегания выдается за распорку во всех направлениях и/или выполнена в виде кругового кольца. Посадочный элемент для гайки расположен на противоположном поверхности прилегания конце распорки и имеет посадочное отверстие, ограниченное по бокам двумя противоположными боковыми частями. Боковые части образованы, в частности, в виде столбиков и проходят, в частности, параллельно продольной оси от распорки. Между боковыми частями крепежная гайка удерживается по отношению к продольной оси с распоркой без возможности вращения, однако аксиально подвижно. Это значит, что крепежная гайка может аксиально двигаться в посадочном элементе относительно распорки, однако может вращаться вокруг продольной оси только вместе с распоркой. Чтобы можно было стянуть крепежный элемент с краями отверстия монтажной шины, на первой боковой части посадочного элемента для гайки расположена пружинящая лапка, которая пружиняще-упруго нагружает крепежную гайку в направлении распорки таким образом, что крепежная гайка против пружинящего усилия пружинящей лапки может двигаться аксиально от распорки.
Отличительной особенностью предложенного крепежного элемента является то, что на второй боковой части отсутствует пружинящая лапка, которая пружиняще-упруго нагружает крепежную гайку в направлении распорки. Это означает, в частности, что на той стороне посадочного элемента для гайки, на которой расположена вторая боковая часть, в посадочное отверстие не входит никакая пружинящая лапка. Расположенная на первой боковой части пружинящая лапка соединена только с первой боковой частью и консольно входит в посадочное отверстие. Если на посадочном элементе для гайки выполнены несколько пружинящих лапок, то они входят в посадочное отверстие на одной и той же стороне посадочного элемента для гайки, причем не все пружинящие лапки должны быть соединены со второй боковой частью. Дополнительные боковые части могут быть расположены на той стороне посадочного элемента для гайки, на которой расположена первая боковая часть, с которыми соединены пружинящие лапки. Это значит, что пружинящая лапка или пружинящие лапки своим свободным концом входят в посадочное отверстие, а другим концом соединены с первой боковой частью или дополнительной боковой частью, находящей на той сторонке посадочного элемента для гайки, на которой расположена первая боковая часть. Для каждой пружинящей лапки может быть выполнена отдельная боковая часть. Если выполнены несколько пружинящих лапок, то они могут быть расположены параллельно друг другу. На первой боковой части могут быть расположены также все пружинящие лапки. Вторая боковая часть действует в качестве направляющей для крепежной гайки при осевом движении. Поскольку на второй боковой части нет никакой пружинящей лапки, осевое движение крепежной гайки не оказывает влияния на действующую в качестве направляющей боковую часть, тогда как первая боковая часть, на которой расположена пружинящая лапка, может деформироваться при осевом движении крепежной гайки, что, в частности, происходит при относительно большом осевом движении. Таким образом, крепежная гайка направляется второй боковой частью даже при относительно большом осевом движении и удерживается при вращательном движении. Тем не менее, требуемая конструктивная высота предложенного крепежного элемента небольшая.
Крепежная гайка удерживается в посадочном отверстии преимущественно посредством пружинящей лапки. Это значит, что крепежная гайка и монтажная втулка соединены между собой без спадания только за счет зажима, что обеспечивает простой монтаж крепежного элемента.
В одном предпочтительном варианте выполнения предложенного крепежного элемента первая боковая часть и пружинящая лапка соединены между собой изгибно-жестко. В частности, первая боковая часть и пружинящая лапка образуют изгибно-жесткий рамный угол. При осевом движении пружинящей лапки с крепежной гайкой в осевом направлении от распорки первая боковая часть вследствие изгибно-жесткого соединения движется радиально наружу, а пружинящая лапка и первая боковая часть сообща упруго деформируются. За счет совместной упругой деформации возможно осевое движение крепежной гайки от распорки, которое больше, чем если бы деформировалась исключительно пружинящая лапка. Тем не менее, крепежная гайка при движении надежно направляется второй боковой частью, которая не деформируется из-за отсутствующей пружинящей лапки.
Преимущественно первая боковая часть образует первую поверхность прилегания для первой боковой стенки крепежной гайки и/или вторая боковая часть – вторую поверхность прилегания для второй боковой стенки крепежной гайки. В частности, поверхность прилегания или поверхности прилегания и боковая стенка или боковые стенки выполнены в виде соответствующей/соответствующих, в частности плоской/плоских поверхности/поверхностей, чем обеспечивается хорошее прилегание крепежной гайки к первой и/или второй боковой части.
В другом предпочтительном варианте выполнения предложенного крепежного элемента, в частности в ненатяженном состоянии, в котором крепежная гайка прилегает, в частности, к распорке, вторая боковая часть выдается за обращенную от распорки переднюю поверхность крепежной гайки. Вторая боковая часть имеет, тем самым, длину, которая даже при большом осевом движении крепежной гайки обеспечивает хорошее ведение.
Далее предпочтительно, что на первой боковой части расположены две пружинящие лапки, которые пружиняще-упруго нагружают крепежную гайку в направлении распорки. Выполнение двух пружинящих лапок на первой боковой части способствует равномерному ими нагружению крепежной гайки, что обеспечивает равномерное движение крепежной гайки в ее посадочном элементе.
В одном предпочтительном варианте выполнения предложенного крепежного элемента первая боковая часть и/или вторая боковая часть имеет, по меньшей мере, на отдельных участках сечение в форме кругового сегмента с криволинейной периферийной поверхностью. В частности, посадочный элемент для гайки имеет в зоне боковых частей диаметр, в основном, соответствующий диаметру окружности, вписанной в отверстие монтажной шины, в которое помещается крепежный элемент. В частности, диаметр посадочного элемента для гайки в зоне боковых частей соответствует диаметру распорки, имеющей, в частности, по меньшей мере, на отдельных участках цилиндрическую боковую поверхность, так что боковые стенки и/или распорка направляют крепежный элемент при повороте вокруг продольной оси, когда он вставлен в отверстие монтажной шины.
Чтобы у вставленного в отверстие монтажной шины крепежного элемента при повороте вокруг продольной оси предотвратить его дальнейшее вращение, он имеет, по меньшей мере, два упора, которые расположены, в частности, на распорке и преимущественно радиально выдаются за ее боковую поверхность. Упоры расположены на распорке зеркально-симметрично продольной оси и за счет прилегания к краям отверстия предотвращают прокручивание.
Для лучшего ведения на второй боковой части может быть преимущественно расположен направляющий элемент, прилегающий к крепежной гайке. В частности, направляющий элемент выполнен в виде направляющего ребра. В частности, направляющий элемент проходит по всей высоте второй боковой части.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примере его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображают:
фиг. 1 - предложенный крепежный элемент в перспективе;
фиг. 2 - предложенный крепежный элемент в разобранном виде;
фиг. 3 - предложенный крепежный элемент на виде спереди;
фиг. 4 - часть монтажной втулки предложенного крепежного элемента перспективе.
Изображенный на фиг. 1-3 крепежный элемент 1 проходит вдоль продольной оси L и состоит из крепежной гайки 2, монтажной втулки 3, стяжной пластины 4 и болта 5.
Как видно, в частности, на фиг. 2, крепежная гайка 2 выполнена в форме продолговатого параллелепипеда длиной LM, которая больше ее ширины ВМ и высоты НМ. В центре крепежной гайки 2 выполнено резьбовое отверстие 6, которое проходит через нее в направлении ее высоты НМ и продольной оси и в которое ввинчен болт 5. На задней в направлении Е вставки поверхности 7 крепежной гайки 2 выполнено профилирование 8 для зацепления с соответствующим рифлением, которое выполнено обычно на ограничивающих отверстие монтажной шины (не показана) краях. Направлением Е вставки является направление, в котором крепежный элемент 1 помещается в отверстие монтажной шины. Оно проходит, в основном, параллельно продольной оси L или лежит на ней. Два противоположных по отношению к продольной оси L угла обратной поверхности 7 крепежной гайки 2 клиновидно скошены. Крепежная гайка 2 имеет две боковые стенки 21, 27. На второй боковой стенке 27 посередине выполнен треугольный направляющий паз 23, проходящий в направлении высоты НМ.
Монтажная втулка 3 состоит из распорки 10, которая выполнена в форме полого цилиндра и имеет проходящее вдоль продольной оси L посадочное отверстие 11 для болта, через которое стержень болта 5 проходит для ввинчивания в резьбовое отверстие 6 крепежной гайки 2. Распорка 10 имеет цилиндрическую боковую поверхность, на которой расположены два радиально выдающихся за боковую поверхность упора 12. Упоры 12 выполнены клиновидными и расположены на распорке 10 зеркально-симметрично продольной оси L. На своем заднем в направлении Е вставки конце на распорке 10 выполнена поверхность 13 прилегания в виде буртика, которая радиально выдается за распорку 10 и имеет два язычка 14, с помощью которых натяжная пластина 4 удерживается с зажимом на монтажной втулке 3. На противоположном поверхности 13 прилегания конце распорки 10 расположен посадочный элемент 15 для гайки, имеющий шлицеобразное посадочное отверстие 16, ограниченное двумя противоположными боковыми частями 17, 18. Между боковыми частями 17, 18 крепежная гайка 2 удерживается по отношению к продольной оси L без возможности вращения, однако аксиально подвижно. Боковые части 17, 18 образуют своими обращенными к крепежной гайке 2 поверхностями плоские поверхности 19, 20 прилегания для боковых стенок 21, 27 крепежной гайки 2. На второй поверхности 20 прилегания второй боковой части 18 выполнено направляющее ребро 24 в виде направляющего элемента 26, имеющее треугольное сечение, которое соответствует направляющему пазу 23 крепежной гайки 2 и проходит, в основном, по осевой протяженности второй боковой части 18. Боковые части 17, 18 в направлении Е вставки выдаются за переднюю поверхность 25 крепежной гайки 2. Наружные поверхности боковых частей 17, 18 соответствуют боковой поверхности цилиндрической распорки 10, так что боковые части 17, 18 имеют, в основном, сечение в форме кругового сегмента с криволинейной периферийной поверхностью.
На первой боковой части 17 посадочного элемента 15 для гайки расположены две пружинящие лапки 22, которые пружиняще-упруго нагружают крепежную гайку 2 в направлении распорки 10, т.е. против направления Е вставки. Обе пружинящие лапки 22 проходят параллельно друг другу и входят с той стороны посадочного элемента 15 для гайки, на которой расположена первая боковая часть 17, в посадочное отверстие 16, прилегая к передней поверхности 25 крепежной гайки 2. Обе пружинящие лапки 22 поддерживают крепежную гайку 2 против движения в направлении Е вставки, в результате чего крепежная гайка 2 удерживается с зажимом в посадочном отверстии 16. Направляющий паз 23 крепежной гайки 2 входит в зацепление с направляющим ребром 24, предотвращая, тем самым, смещение крепежной гайки 2 в посадочном отверстии 16 поперек продольной оси L. Пружинящие лапки 22 изгибно-жестко соединены с первой боковой частью 17 и образуют с ней изгибно-жесткий рамный угол, так что при движении пружинящих лапок 22 в направлении Е вставки передний в направлении Е вставки конец первой боковой части 17 изгибается радиально наружу. Поскольку первая боковая часть 17 при движении крепежной гайки 2 в направлении Е вставки деформируется вместе с пружинящей лапкой 22, можно даже с небольшой конструктивной высотой крепежного элемента 1 достичь большого пружинящего хода. На противоположной первой боковой части 17 стороне посадочного элемента 15 для гайки находится вторая боковая часть 18 с направляющим ребром 24. На этой второй боковой части 18 пружинящая лапка отсутствует. Таким образом, на той стороне посадочного элемента 15 для гайки, на которой расположена вторая боковая часть 18, в посадочное отверстие 16 не направлена никакая пружинящая лапка, которая пружиняще-упруго нагружала бы крепежную гайку 2 против направления Е вставки. Крепежная гайка 2 пружиняще-упруго нагружается против направления Е вставки исключительно соединенной с первой боковой частью 17 пружинящей лапкой 22. Таким образом, вторая боковая часть 18 образует стабильную направляющую для крепежной гайки 2 при осевом движении вдоль продольной оси L. При движении крепежной гайки 2 в направлении Е вставки вторая боковая часть 18 не изгибается наружу и не изменяет своего положения. Таким образом, крепежная гайка 2 удерживается в посадочном элементе 15 для нее посредством направляющего элемента 26 даже тогда, первая направляющая часть 17 вследствие большого движения крепежной гайки 2 в посадочном отверстии 16 в направлении Е вставки изогнута радиально наружу и больше не прилегает полностью к обращенной к крепежной гайке 2 ее первой боковой стенке 21.
Крепежный элемент 1 служит для закрепления предмета (не показан), например уголка, на монтажной шине (не показана). Для закрепления крепежный элемент 1 вставляется в отверстие монтажной шины, пока поверхность 13 прилегания не будет прилегать к ней. Затем крепежный элемент 1 поворачивается на 90° по часовой стрелке вокруг продольной оси L, в результате чего углы 9 крепежной гайки 2 прижимаются к краям отверстия крепежной шины и движутся вдоль них. За счет этого крепежная гайка 2 движется в направлении Е вставки и против пружинящего усилия пружинящих лапок 22, так что последние натягивают крепежную гайку 2 поверхностью 13 прилегания к монтажной шине. При этом вторая боковая часть 18 удерживает крепежную гайку 2 направляющим элементом 26 и направляет ее при ее осевом движении. Если крепежный элемент 1 находится в нужном положении в монтажной шине, то крепежная гайка 2 натягивается болтом 5 к поверхности 13 прилегания и, в частности, к натяжной пластине 4, в результате чего предмет закреплен на монтажной шине.
Перечень ссылочных позиций
1 – крепежный элемент
2 – крепежная гайка
3 – монтажная втулка
4 – натяжная пластина
5 – болт
6 – резьбовое отверстие
7 – задняя поверхность
8 – профилирование
9 – угол
10 – распорка
11 – посадочное отверстие для болта
12 – упор
13 – поверхность прилегания
14 – язычок
15 – посадочный элемент для гайки
16 – посадочное отверстие
17 – первая боковая часть
18 – вторая боковая часть
19 – первая поверхность прилегания
20 – вторая поверхность прилегания
21 – первая боковая стенка
22 – пружинящая лапка
23 – направляющий паз
24 – направляющее ребро
25 – передняя поверхность
26 – вторая боковая поверхность
27 – втора боковая стенка
ВМ – ширина крепежной гайки 2
Е – направление вставки
НМ – высота крепежной гайки 2
L – продольная ось
LM – длина крепежной гайки 2