ГВОЗДЬ Российский патент 2001 года по МПК F16B15/00 F16B15/02 

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к производству крепежных элементов, предназначенных для сборки преимущественно деревянных изделий, и в частности может найти широкое применение для потайного крепления облицовочных фрагментов деревянных конструкций.

Известен крепежный элемент, в частности винт с потайной головкой, содержащий стержень, выполненный с винтовой нарезкой, а его головка содержит четное число заостренных ребер, расположенных на нижней поверхности головки. Каждое второе ребро имеет на конце уступ, который выполнен за счет укорочения этого ребра по сравнению с соседними ребрами (см. международную заявку N 9638676 и заявку EP/PCT 96/02203, F 16 B 35/06, опубл. 05.12.96 г.).

Данная конструкция головки крепежного элемента способствует более надежному креплению. Кроме того, выполнение потайной головки винта с ребрами уменьшают материалоемкость крепежного элемента.

Однако, как любая конструкция крепежного элемента - винта, стержень которого снабжен винтовой нарезкой, известная конструкция крепежного элемента также предполагает использование специального инструмента для его завинчивания в закрепляемый материал и дополнительно предусматривает предварительное выполнение в закрепляемых деталях отверстия для последующего ввинчивания крепежного элемента.

Известна конструкция гвоздя, выбранная в качестве ближайшего аналога, представляющая собой стержень, заостренный с одного конца и содержащий поверхность для нанесения ударов при его забивании с другого конца, наружная поверхность которого снабжена по меньшей мере тремя ребрами (см. заявку PCT N 89/09885, МКИ: F 16 B 15/00; 15/06; 15/08, опубл. 19.10.89 г.).

Стержень известной конструкции образован по меньшей мере тремя лучами ребер, идущих от центральной части стержня. В поперечной проекции стержень имеет звездообразную конфигурацию. Головка гвоздя - поверхность для нанесения ударов при забивании - плоский диск.

Известная конструкция гвоздя позволяет на 50% снизить расход материала на изготовление крепежного элемента, увеличить на 15-85% площадь поверхности по сравнению с обычно используемым гвоздем круглого сечения.

Однако при использовании данной конструкции гвоздя за счет наличия клиновых ребер происходит растрескивание соединяемых материалов, в частности деревянных.

Кроме того, наличие головки не позволяет достичь потайного крепления, например облицовочных фрагментов деревянных конструкций, что значительно ухудшает эстетические показатели готового изделия, а появление подтеков ржавчины при попадании на головку влаги делает применение такой конструкции гвоздя недопустимым.

И, наконец, известная конструкция также сложна в изготовлении.

Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание гвоздя, простого по конструкции, не допускающего растрескивания соединяемых материалов и который можно использовать для потайного крепления, что позволит улучшить эстетические показатели готового изделия.

Указанная задача достигается тем, что в известной конструкции гвоздя, представляющего собой стержень, заостренный с одного конца и содержащий поверхность для нанесения ударов при его забивании с другого конца, наружная поверхность которого снабжена по меньшей мере тремя ребрами, согласно изобретению ребра выполнены длиной, не превышающей 1/2 длины стержня, при этом толщина стержня на участке расположения ребер и толщина каждого из них выполнены увеличивающимися к противоположному от поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя концу.

Выполнение ребер длиной, не превышающей 1/2 длины стержня, значительно упрощает конструкцию гвоздя за счет того, что формирование ребер осуществляется на меньшей отрезке стержня.

Именно выполнение ребер такой длины способствует решению задачи уменьшения растрескивания материалов, в которые забивается гвоздь данной конструкции. Это обеспечивается за счет того, что участок стержня с круглым сечением, на котором в основном и происходит растрескивание материала, значительно уменьшен и, кроме того, наличие стержня, снабженного ребрами, способствует фиксации появляющихся трещин, т.е. уменьшает растрескиваемость материала.

При этом экспериментально установлено, что именно выполнение ребер такой длины обеспечивает потайное крепление, что в свою очередь позволяет улучшить эстетические показатели изделия.

Выполнение толщины стержня на участке расположения ребер и толщины каждого из ребер увеличивающимися к противоположному от поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя концу еще в большей степени способствует упрощению технологии его изготовления. Это обеспечивается за счет того, что такое выполнение стержня и ребер достигается всего лишь одной операцией холодной высадки.

Кроме того, такое выполнение стержня и ребер еще в большей степени способствует уменьшению растрескивания материала, в который забивается данный гвоздь. Это достигается за счет того, что толщина стержня и ребер соответственно уменьшается к поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя и тем самым дополнительно не деформирует материал, в который забивается данный гвоздь.

При этом такое выполнение стержня и ребер обеспечивает в наибольшей степени возможность потайного крепления.

Это достигается за счет того, что в более глубокие слои материала при забивании гвоздя проникают участки стержня и ребер большего размера, а на поверхности остаются малозаметные лучи ребер, сходящиеся в одной течке - верхней части стержня.

Совокупность существенных признаков заявляемого объекта "устройство" имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из изученного уровня техники. Таким образом, по мнению авторов объект отвечает требованиям "новизна" и "изобретательский уровень".

Данная конструкция может изготавливаться на любом машиностроительном предприятии и может найти широкое применение в отраслях промышленности, связанных с применением крепежных элементов, т.е. объект отвечает требованиям "промышленная применимость".

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен гвоздь - общий вид в аксонометрии; на фиг. 2 - общий вид сверху; на фиг. 3 - разрезы А-А; Б-Б; В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 5 - вид по стрелке С - варианты.

Гвоздь содержит стержень 1, один конец 2 которого выполнен заостренным, а другой - вид по стрелке С - содержит поверхность для нанесения ударов при его забивании.

Поверхность для нанесения ударов при забивании состоит из верхней части 3 стержня 1.

Наружная поверхность гвоздя содержит ребра 4.

Количество ребер 4 составляет по меньшей мере три. На фиг. 5 приведены варианты выполнения гвоздя с тремя а), пятью б), и шестью - в) ребрами. На фиг. 1-4 приведен пример выполнения гвоздя с четырьмя ребрами.

Ребра 4 выполнены длиной D, не превышающей 1/2 длины стрежня 1.

Толщина стержня 1 на участке D расположения ребер 4 и толщина каждого из ребер 4 выполнены увеличивающимися к противоположному от поверхности для нанесения ударов при забивании (верхней части 3 стержня 1) концу К.

Профиль ребер 4 (угол наклона α ребер 4, радиус R скругления угла α, размеры "а" и "в" стержня 1, размеры "с" и "d" ребра 4, длина ребра D) формируется инструментом и по просьбе потребителя могут быть изменены.

Наиболее оптимальные величины указанных размеров приведены на фиг. 1-5.

Гвоздь используется следующим образом.

Заостренным концом 2 гвоздь устанавливают на месте его забивания. Удерживая за стержень 1. наносят удары (молотком) по поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя - по верхней части 3 стержня 1 до полного погружения гвоздя в забиваемый материал.

Изобретение относится к крепежным элементам, предназначенным для сборки преимущественно деревянных изделий, и может найти широкое применение для потайного крепления облицовочных фрагментов деревянных конструкций. Гвоздь представляет собой стержень, заостренный с одного конца и содержащий поверхность для нанесения ударов при его забивании с другого конца, наружная поверхность которого снабжена по меньшей мере тремя ребрами. Ребра выполнены длиной, не превышающей 1/2 длины стержня, при этом толщина стержня на участке расположения ребер и толщина каждого из них выполнены увеличивающимися к противоположному от поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя концу. Данная конструкция головки крепежного элемента способствует более надежному креплению, уменьшает его материалоемкость. 5 ил.

Гвоздь, представляющий собой стержень, заостренный с одного конца и содержащий поверхность для нанесения ударов при его забивании с другого конца, наружная поверхность которого снабжена по меньшей мере тремя ребрами, отличающийся тем, что ребра выполнены длиной, не превышающей 1/2 длины стержня, при этом толщина стержня на участке расположения ребер и толщина каждого из них выполнены увеличивающимися к противоположному от поверхности для нанесения ударов при забивании гвоздя концу.