САМОКОНТРЯЩАЯСЯ ГАЙКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1996 года по МПК F16B39/284 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для закрепления или соединения конструктивных элементов или деталей машин, в частности в автомобильной промышленности.

Известна самоконтрящаяся гайка, содержащая корпус с цилиндрической коронкой, внутри которой установлен стопорный элемент [1]
Это техническое решение является наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению и принято в качестве наиболее близкого аналога.

Однако данная конструкция имеет недостатки, а именно: при многократном ввинчивании-отвинчивании болта эффект торможения падает в результате этого надежность стопорения снижается.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности стопорения.

Технический результат достигается тем, что в самоконтрящейся гайке, содержащей корпус с цилиндрической коронкой, в которой размещен стопорный элемент, последний выполнен в виде разрезной втулки с эксцентричным отверстием относительно ее наружного диаметра. Втулка установлена в коронке гайки с соосным расположением отверстий гайки и втулки с радиальным зазором между внутренним диаметром коронки и наружным диаметром втулки в области разреза. Свободный торец коронки выполнен с внутренним буртиком, а втулка установлена в коронке с упором во внутренний буртик.

Во втором варианте исполнения самоконтрящейся гайки стопорный элемент в виде разрезной втулки армирован упругим разрезным кольцом, установленным концентрично диаметру отверстия стопорного элемента, при этом разрезы втулки и кольца совпадают.

В третьем варианте исполнения коронка имеет коническую форму с сужением в сторону буртика, стопорный элемент выполнен в виде втулки с конической наружной поверхностью и сквозным пазом, установленной в коронке гайки с зазором относительно буртика. Кроме того, коронка может быть выполнена разрезной с толщиной стенки, уменьшающейся в сторону буртика коронки гайки.

Выполненные таким образом стопорные элементы обеспечивают более надежное стопорение резьбового соединения и сохранение эффекта торможения более длительное время.

На фиг. 1 изображена самоконтрящаяся гайка по 2-му варианту исполнения, разрез А А на фиг. 2; на фиг. 2 разрез Б Б на фиг. 1; на фиг. 3 - самоконтрящаяся гайка по 3-му варианту исполнения, разрез Г Г на фиг. 4; на фиг. 4 разрез В В на фиг. 3.

Самоконтрящаяся гайка по варианту исполнения I содержит корпус 1 с цилиндрической коронкой 2, внутри которой установлен стопорный элемент, выполненный в виде втулки 3 с разрезом 4. В торцевой части цилиндрической коронки 2 в результате ее завальцовки образован буртик 5, в который упирается втулка 3. Буртик удерживает втулку от выпадения таким образом, чтобы обеспечить сквозной проход охватываемой гайкой детали. Втулка 3 выполнена с эксцентричным отверстием относительно ее наружного диаметра и установлена в коронке с соосным расположением отверстий гайки и втулки и с радиальным зазором 6е между внутренним диаметром коронки гайки и наружным диаметром в области разреза.

Самоконтрящаяся гайка по варианту выполнения II содержит корпус 1 с цилиндрической коронкой 2, внутри которой установлен стопорный элемент, выполненный в виде втулки 3 с разрезом 4. Коронка выполнена с внутренним буртиком 5. Втулка выполнена с эксцентричным отверстием относительно ее наружного диаметра и установлена в коронке с упором в буртик 5. Втулка армирована упругим разрезным кольцом 7, установленным концентрично отверстию втулки с совпадением его разреза с разрезом 4 втулки. Втулка размещена в коронке с образованием зазора 6 в области разреза и без зазора с противоположной стороны, при этом оси отверстий гайки и втулки совпадают, а втулка закреплена без возможности взаимного перемещения этих осей.

Самоконтрящаяся гайка по варианту исполнения III содержит корпус 1 с конической коронкой 8, сужающейся в сторону буртика 9 и имеющей разрезы 10. В коронке с зазором относительно буртика 9 установлен стопорный элемент в виде втулки 11 с конической наружной поверхностью и сквозным пазом 12 определенной ширины. Коронка выполнена с толщиной стенки, уменьшающейся в сторону буртика.

Самоконтрящаяся гайка по I варианту работает следующим образом. При ввинчивании в корпус 1 и втулка 3 охватываемая деталь нарезает в отверстие втулки 3 резьбу и разжимает втулку в зоне разреза 4. Разжим возможен за счет наличия зазора 6. Упругие силы втулки обеспечивают компенсацию зазора в резьбе и стопорение гайки. Усиление сжимающего эффекта происходит за счет повышения упругих свойств самой втулки, выполненной как бы в виде расширяющихся к точке закрепления упругих криволинейных пластин, что придает им дополнительную жесткость и повышает сопротивляемость разжиманию.

Самоконтрящаяся гайка по варианту III обеспечивает повышение стопорящих свойств гайке за счет того, что когда болт или шпилька ввинчивается в гайку, то нарезают в стопорном элементе резьбу и толкают его в направлении буртика коронки гайки. По мере движения за счет конусности коронки и наличия на стопорном элементе компенсационного паза 12 определенной ширины происходит перемещение стопорного элемента в зазор 13, сжатие стопорного элемента и замыкание паза 12, что приводит к усилению стопорящего эффекта по мере затяжки гайки. Выполнение коронки гайки с разpезами 10 и с сужающимися стенками позволит снизить усилие затяжки гайки, но повысить надежность стопорения за счет возможности обеспечить большее количество циклов завинчивания-отвинчивания, так как упругие разрезные стенки коронки действуют как дополнительные пружины и позволяют без глубокого проникновения (врезания) в тело стопорного элемента обеспечить плотный прижим в резьбовом соединении и эффективное стопорение гайки.

Использование настоящих конструктивных решений позволит повысить надежность стопорения, усилить эффект самоконтроля гайки.

Использование: резьбовые соединения конструктивных элементов. Сущность изобретения: гайка содержит корпус с коронкой. В коронке размещена стопорная втулка. Оси отверстий втулки и гайки совпадают. Втулка выполнена разрезной с эксцентричным отверстием относительно своей наружной поверхности. Втулка установлена с упором в буртик коронки и с радиальным зазором между внутренним диаметром коронки и наружным диаметром втулки в области разреза. В одном из вариантов исполнения втулка армирована упругим кольцом, установленным концентрично отверстию втулки. В другом варианте коронка гайки и наружная поверхность втулки выполнены коническими, сужающимися в сторону буртика. Втулка выполнена со сквозным пазом и установлена в коронке с зазором относительно бортика. Коронка выполнена разрезной с толщиной стенки, уменьшающейся в сторону буртика коронки гайки. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Самоконтрящаяся гайка, содержащая корпус с цилиндрической коронкой, в которой размещен стопорный элемент, отличающаяся тем, что стопорный элемент выполнен в виде разрезной втулки с эксцентричным отверстием относительно ее наружного диаметра, установленной в коронке гайки, с соосным расположением отверстий гайки и втулки и с радиальным зазором между внутренним диаметром коронки гайки и наружным диаметром втулки в области разреза, свободный торец коронки выполнен с внутренним буртиком, а втулка установлена в коронке с упором во внутренний буртик. 2. Гайка, содержащая корпус с цилиндрической коронкой, в которой размещен стопорный элемент, аримированный кольцом, установленным концентрично диаметру отверстия стопорного элемента, отличающаяся тем, что стопорный элемент выполнен в виде разрезной втулки, кольцо выполнено упругим, с разрезом в области разреза втулки, свободный торец коронки выполнен с внутренним буртиком, а втулка установлена в коронке с упором во внутренний буртик. 3. Гайка, содержащая корпус с коронкой, в которой размещен стопорный элемент, отличающаяся тем, что свободный торец коронки гайки выполнен с буртиком, коронка имеет коническую форму с сужением в сторону буртика, стопорный элемент выполнен в виде втулки с конической наружной поверхностью и сквозным пазом, установленной в коронке гайки с зазором относительно буртика. 4. Гайка по п. 3, отличающаяся тем, что коронка выполнена разрезной с толщиной стенки, уменьшающейся в сторону буртика коронки гайки.