РЕЗЬБОВОЕ КРЕПЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО С БЛОКИРОВКОЙ В ЗАВИНЧЕННОМ СОСТОЯНИИ Российский патент 2023 года по МПК F16B39/12 F16B39/284 

Настоящее изобретение относится к резьбовому крепежному устройству, включающему в себя фрикционное блокирующее средство, препятствующее случайному отвинчиванию под воздействием, в частности, механических возбуждений, таких как вибрации, инерциальные эффекты и т.д.

Во многих прикладных задачах является полезным закреплять винтовое соединение против случайного отвинчивания, которое часто сопровождается значительными рисками. Это особенно характерно в аэронавтике, и, в частности, относительно болтов, которые собирают две половины каждого колеса посадочного шасси, между которыми заключена шина.

Известны резьбовые крепежные устройства, оборудованные блокирующими системами защелкивающегося типа, предоставляющие возможность блокировки лишь в дискретных угловых позициях, в частности, согласно DE 39 35 753 A1, US 2019/00 48 918 A1, US 6,036,236 и WO 2009/001 421 A1. В некоторых прикладных задачах, когда конкретный момент затяжки должен быть соблюден, эти блокирующие системы не подходят вследствие того, что относительная угловая позиция, соответствующая рекомендованному крутящему моменту, необязательно соответствует одной из дискретных угловых позиций, предоставляющих возможность блокировки.

Резьбовые крепежные устройства, оборудованные фрикционным блокирующим средством, предотвращают эту проблему. Известны контрящие гайку шайбы, которые действуют автоматически, когда гайка достигает затянутого состояния. Также известны гайки, включающие в себя блокирующее средство в резьбовом отверстии, или гайки, которые являются частично деформированными, в частности, овальной формы, чтобы создавать трение во время завинчивающего вращения. Эти известные системы быстро теряют эффективность после небольшого числа циклов блокировки и разблокировки.

CN 105 485 129 A описывает гайку, продленную в осевом направлении воротничком с внутренней резьбой. Осевые выемки подразделяют воротничок на несколько блокирующих зажимов, приспособленных для отклонения относительно практически касательной оси. Кольцо с эффектом запоминания формы окружает воротничок и сжимает последний вокруг болта при некоторых температурных условиях. Кольцо должно оказывать очень значительные усилия для того, чтобы обеспечивать эту функцию.

DE 33 20 679 A1 описывает, со ссылкой на фиг. 94, устройство, которое является аналогичным, но в котором блокирующее усилие предоставляется посредством внутренне конической втулки, завинчиваемой внутрь разделительной гильзы. Многочисленные дополнительные части являются необходимыми, блокирующее действие является кропотливым, и кажется, что риск того, что втулка ослабевает, и потери втулки и гильзы не были устранен.

DE 10 2017 213 047 A1 предоставляет внутреннюю резьбу, которая не находится в основной части гайки, а в отдельной, деформируемой, втулке. Для блокировки поперечный болт радиально поджимает деформируемую втулку. Это блокирующее средство требует полной реконструкции завинчивающего устройства и не исключает ослабления поперечного болта.

US 2019/012 0279 A1 описывает другие устройства, имеющие деформируемую втулку.

US 2016/02 29 226 A1 иллюстрирует колесо опоры шасси, сформированное из двух колесных половин, собранных посредством болтов. Соединение обеспечивается посредством нитей -или витков- резьбы, проходящих через поперечные проколы болта.

GB 332 463 A описывает резьбовое крепежное устройство с блокировкой, в котором блокирующий зажим, сконфигурированный и размещенный, чтобы приходить в прилегание к комплементарной резьбе, проходит в направлении, которое является практически круговым относительно оси блокировки, между присоединенным концом, соединенным с основной частью, и концом, который является незакрепленным в радиальном направлении.

Изобретение относится к резьбовому крепежному устройству с фрикционной блокировкой в завинченном состоянии, содержащему:

- основную часть, имеющую резьбовую цилиндрическую поверхность, предназначенную, чтобы резьбонарезным образом зацеплять комплементарную резьбу;

- по меньшей мере, один зажим, соединенный, по меньшей мере, опосредованно с основной частью и имеющий блокирующую поверхность на своей стороне, повернутой, при использовании, по направлению к комплементарной резьбе, сконфигурированный и размещенный, чтобы приходить в блокирующее прилегание к комплементарной резьбе, по меньшей мере, один зажим проходит в направлении, которое является практически круговым относительно оси цилиндрической поверхности, между прикрепленным концом, соединенным с основной частью, и концом, который является незакрепленным практически в радиальном направлении; и

- воздействующий элемент, который может перемещаться между блокирующей и освобожденной позицией, чтобы выборочно помещать зажим в блокирующее состояние, в котором блокирующая поверхность оказывает блокирующее давление на комплементарную резьбу, и соответственно в освобожденное состояние соответственного завинчивающего и отвинчивающего движения.

Такое устройство известно из DE 20 2013 006 947 U1. Зажим или зажимы, которые являются практически круговыми, могут иметь очень небольшой общий размер в осевом направлении, в то же время являясь подвижными с разумным усилием и прикладывая эффективное блокирующее усилие к резьбе.

Целью настоящего изобретения является предоставление резьбового крепежного устройства, обеспечивающего фрикционную блокировку в завинченном состоянии, которое, по меньшей мере, частично удовлетворяет следующие поставленные задачи: обеспечение надежной блокировки даже после нескольких циклов завинчивания/отвинчивания, простота при использовании, осуществление умеренных усилий для приведения в действие, отсутствие требования особой конструкции самого винтового соединения или элементов, которые должны быть скреплены с помощью этого крепления, отсутствие требования компонентов или вспомогательных средств, которые есть риск потерять, отсутствие повреждения нитей резьбы, отсутствие требования модификации элемента, несущего комплементарную резьбу, и лишь наличие минимального влияния на вес и размеры крепежного устройства.

Согласно изобретению, крепежное устройство характеризуется тем, что воздействующий элемент является воздействующим кольцом, установленным во вращении относительно основной части вокруг оси резьбовой цилиндрической поверхности. Таким образом, простое вращение воздействующего кольца делает возможным помещение крепежного устройства в блокирующее состояние или наоборот в освобожденное состояние.

В варианте, воздействующий элемент конфигурируется, чтобы оказывать на сторону зажима, обращенную от блокирующей поверхности, усилие, направленное, при использовании, к комплементарной резьбе, возврат зажима в освобожденное состояние выполняется посредством упругости.

Согласно варианту осуществления, воздействующий элемент поджимает зажим, изгибаясь, чтобы переходить из освобожденного состояния в блокирующее состояние. Круговой зажим согласно изобретению оказывает, в частности, гораздо меньшее сопротивление изгибу по сравнению с осевыми язычками из некоторых предшествующих документов, обсужденных выше.

В полезном варианте осуществления, по меньшей мере, в блокирующем состоянии, блокирующая поверхность зажима находится ближе к прикрепленному концу зажима по сравнению с областью взаимодействия между зажимом и воздействующим элементом, с тем, чтобы вынуждать зажим испытывать напряжение при изгибе между блокирующей поверхностью и областью взаимодействия, когда зажим находится в блокирующем состоянии. Таким образом, существует полезный эффект рычага на зажим, который уменьшает усилие приведения в действие, требуемое относительно поджимающего усилия, желательного для блокировки. Кроме того, область напряжения при изгибе - или сгибании - между воздействующим элементом и блокирующей поверхностью служит для ограничения давления между блокирующей поверхностью и комплементарной резьбой. Это защищает крепежное устройство.

Предпочтительно, но не ограничивающим образом, прикрепленный конец зажима жестко соединяется с основной частью. В варианте зажим и основная часть происходят из единого куска материала, соединяясь вместе на прикрепленном конце зажима. Таким образом, производство упрощается, в то же время делая вариант осуществления особенно надежным.

В варианте осуществления блокирующая поверхность зажима относится к резьбовой цилиндрической поверхности. Таким образом, в блокирующем состоянии, блокирующая поверхность идеально совпадает с комплементарной резьбой.

Предпочтительно, для того, чтобы облегчать операции технического обслуживания и делать их более надежными, воздействующий элемент присоединяется к основной части постоянно или способом, препятствующим разборке кроме как с помощью инструмента. Таким образом, воздействующий элемент не может быть потерян при использовании, относительно основной части.

Кольцо предпочтительно конфигурируется как защитная крышка, защищающая, по меньшей мере, один зажим.

В варианте осуществления кольцо удерживается в осевом направлении относительно основной части посредством стопорного кольца. Эта компоновка является преимущественной с точки зрения общего размера. Кроме того, доступ к стопорному кольцу, который сделает возможным разборку кольца, является скрытым или невозможным, что устраняет какое-либо вмешательство, в частности, какую-либо разборку, причинение вреда безопасности, ожидаемой от крепежного устройства согласно изобретению.

Для этого осевого позиционирования относительно основной части может быть выполнено приготовление для стопорного кольца, которое должно быть частично размещено в свободном пространстве, размещенном между зажимом и оставшейся основной частью. Это решение является преимущественным с точки зрения требования к механической обработке и пространству.

В варианте, стопорное кольцо обездвиживается против вращений относительно одного из основной части и кольца и включает в себя, по меньшей мере, один выступ, который взаимодействует, по меньшей мере, с одним углублением, предусмотренным в другом из основной части и кольца, с тем, чтобы ограничивать угловое движение кольца относительно основной части. Это решение предоставляет возможность стопорному кольцу обеспечивать осевое обездвиживание воздействующего кольца и ограничение его движения во вращении. Согласно преимущественному развитию этого варианта, углубление включает в себя, по меньшей мере, одну выпуклость, которую выступ может проходить посредством упругости, как в случае с усиленной точкой. Эта усиленная точка стабилизирует угловое положение воздействующего кольца относительно основной части в случае случайных перемещений, вызванных вибрациями или другими возмущающими воздействиями.

Предпочтительно, воздействующее кольцо и зажим взаимодействуют посредством соответствующих сопрягающихся кулачковых профилей. Этот режим действия обеспечивает формирование усилия, требуемого для блокировки, с точек зрения направления и интенсивности.

В варианте, кулачковый профиль, по меньшей мере, одного из воздействующего кольца и зажима относится к соответствующему эллипсу с центром на оси цилиндрической поверхности.

В другом варианте или том же варианте, сопрягающиеся профили определяют усиленную точку для перемещения воздействующего кольца между его блокирующей и освобожденной позициями.

Польза такой усиленной точки в перемещении воздействующего элемента была описана выше в общих чертах. Усиленная точка может быть выполнена различными способами в дополнение к уже описанным.

Совсем обобщенно и неограничивающим образом, является полезным предоставлять стопорное средство, которое ограничивает перемещение воздействующего элемента в его смещениях, предоставляя возможность ему занимать, соответственно, его блокирующую и освобожденную позиции. Преимущественно, это стопорное средство может содержать чрезмерную толщину воздействующего элемента, выступающую между двумя концами зажима. Целью здесь является фундаментальное предотвращение какой-либо ошибки обращения, при которой чрезмерное воздействующее усилие будет приводить воздействующий элемент за пределы его нормального перемещения.

Кроме того, обобщенно и неограничивающим образом, устройство полезно содержит средство, указывающее позицию воздействующего элемента.

В варианте, устройство содержит систему взаимоблокировки, которая обездвиживает воздействующий элемент в каждой из его позиций, блокировки и, соответственно, освобождения, относительно основной части. Здесь, это случай стабилизации воздействующего элемента против нежелательных механических возбуждений, чтобы избегать спонтанного изменения его позиции и/или избегать его колебания связанным образом, приспособленным для подсказывания о неисправности. В варианте осуществления система взимоблокировки содержит зубец, который смещается между двумя упорами и, между двумя упорами, выпуклость, которую зубец может проходить посредством упругой деформации. Это составляет другой способ создания усиленной точки, функция которой уже обсуждалась выше. В каждой позиции, блокировки и, соответственно, освобождения, воздействующего элемента, зубец обездвиживается между упором, упомянутым выше, и выпуклостью.

Типично, крепежное устройство является гайкой.

В варианте осуществления основная часть включает в себя трубчатую стенку, снабженную внутри резьбовой цилиндрической поверхностью, и, по меньшей мере, один зажим, по меньшей мере, частично определяется посредством удаления материала из упомянутой трубчатой стенки.

Предпочтительно, но не ограничивающим образом, крепежное устройство объединяет, в едином независимом узле, основную часть с ее резьбовой цилиндрической поверхностью, по меньшей мере, один блокирующий элемент и управляющий элемент. Созданное таким образом устройство согласно изобретению используется аналогично традиционному крепежному устройству, исключая необходимость помещать воздействующий элемент в блокирующую позицию после завинчивания, или в освобожденную позицию перед отвинчиванием. Сложная манипуляция не нужна, дополнительная сборка не должна выполняться.

В варианте, по меньшей мере, один зажим содержит несколько зажимов, распределенных вокруг оси резьбовой цилиндрической поверхности. Воздействующий элемент является общим для всех зажимов.

Другие признаки и преимущества изобретения станут более понятными из описания далее в данном документе относительно неограничивающих примеров.

На приложенных чертежах:

Фиг. 1 является частичным осевым разрезом болтового соединения, использующего крепежное устройство согласно изобретению;

Фиг. 2 является видом в перспективе первого варианта осуществления гайки согласно изобретению;

Фиг. 3 является видом в перспективе основной части гайки на фиг. 2, с ее двумя зажимами;

Фиг. 4 является частичным видом в перспективе гайки на фиг. 2, с частичным сечением воздействующего кольца;

Фиг. 5 является половинным видом гайки в поперечном сечении, перпендикулярном оси, в освобожденном состоянии;

Фиг. 6 является видом, аналогичным фиг. 5, но в заблокированном состоянии;

Фиг. 7 является частичным видом в перспективе второго варианта осуществления изобретения;

Фиг. 8 является частичным видом третьего варианта осуществления, в поперечном сечении по двум различным осевым плоскостям;

Фиг. 9 является частичным видом в перспективе четвертого варианта осуществления гайки согласно изобретению;

Фиг. 10 является покомпонентным видом в перспективе гайки на фиг. 9;

Фиг. 11 является осевым схематичным видом, иллюстрирующим гайку на фиг. 9 в освобожденном состоянии; и

Фиг. 12 является видом, аналогичным фиг. 11, но иллюстрирующим заблокированное состояние.

Предшествующее и последующее описания должны пониматься как содержащие не только конкретные признаки и конкретные описанные сочетания, а любой более или менее обобщенный признак или сочетание признаков, даже добытые из одной или более части(ей) фразы или параграфа независимо от остальной части фразы или параграфа, предоставление такого признака или сочетания признаков может наделять самобытностью изобретение и может делать возможным для него решение проблемы, сформулированной относительно уровня техники.

В примере, показанном на фиг. 1, две части 1, 2, частично показаны, собираются в примыкании друг к другу в плоскости 3 сопряжения посредством крепежей 4 (только один показан), проходящих поперечно плоскости 3 сопряжения. Каждый крепеж 4 содержит болт 5, имеющий головку 6 и резьбу 7, и гайку 8, навинчиваемую на резьбу 7, которая будет называться "комплементарной резьбой". Гайка 8 оснащается блокирующим средством 9, которое взаимодействует с комплементарной резьбой 7 поблизости от свободного конца болта 5. Ссылка 10 обозначает ось, общую для болта 5 и гайки 8. Болт 5 является стандартным болтом для этого типа применения; он не включает в себя какое-либо особое средство для блокировки гайки за исключением необязательно небольшой дополнительной осевой длины. Конструкция и производство блокирующего средства 9, таким образом, ограничиваются ограниченной осевой длиной, доступной на болте.

В примере на фиг. 2-6 гайка 8, оснащенная блокирующим средством 9, содержит кольцевую основную часть 11, имеющую резьбовую цилиндрическую внутреннюю поверхность 12, предназначенную, чтобы резьбовым образом зацеплять комплементарную резьбу 7 на фиг. 1. По своему внешнему периметру основная часть 11 имеет зацепляющие приспособления 13 для инструмента для приведения во вращение во время завинчивания и отвинчивания (не показано).

Блокирующее средство 9 содержит два зажима 14, присоединенных к основной части 11 и имеющих на своей стороне 15, обращенной, при использовании, к комплементарной резьбе, блокирующую поверхность 16, сконфигурированную и размещенную, чтобы выборочно приходить в фрикционное блокирующее примыкание на комплементарной резьбе 7. Зажимы 14 распределяются равномерно вокруг оси 10 резьбовой цилиндрической поверхности 12. Зажимы 14 являются приспособленными для блокирующего состояния, в котором их блокирующая поверхность 16 находится в блокирующем прилегании к комплементарной резьбе 7, которая предохраняет болт 5 и гайку 8 от вращения относительно друг друга под воздействием нежелательных возбуждений, таких как вибрации, инерциальные эффекты, перемены нагрузки на колесе, изменяющиеся термические напряжения и т.д. Зажимы 14 также приспособлены для освобожденного состояния, в котором давление блокирующих поверхностей 16 на комплементарную резьбу 7 в значительной степени снимается, что предоставляет возможность свободного вращения относительно болта 5 и гайки 8.

Согласно изобретению, каждый зажим 14 проходит в направлении, которое является практически круговым относительно оси 10 цилиндрической поверхности 12, между прикрепляемым концом 17, присоединенным к основной части 11 и концом 18, который не закреплен, по существу, в радиальном направлении. Зажимы являются идентичными друг другу и все ориентированы в одном и том же круговом направлении, начиная от их прикрепленного конца 17. В примере прикрепленный конец 17 каждого зажима жестко присоединяется к основной части 11 гайки. Более конкретно, в этом примере, зажим и основная часть происходят из единого куска материала, в то же время соединяясь вместе на прикрепленном конце 17 зажима, как показано на фиг. 3. Изменение состояния зажима, между освобожденным и блокирующим состояниями, позволяется посредством упругости при изгибе самого зажима, между его прикрепленным концом 17 и его незакрепленным концом 18.

В предпочтительном показанном примере блокирующие поверхности 16 относятся к резьбовой цилиндрической поверхности 12. В блокирующем состоянии блокирующие поверхности 16 могут, таким образом, идеально совпадать с комплементарной резьбой 7 без ее повреждения. В освобожденном состоянии блокирующая поверхность 16 скользит по комплементарной резьбе в том же кинематическом завинчивающем и отвинчивающем соотношении, что и резьбовая цилиндрическая поверхность 12.

Блокирующее средство 9 также содержит воздействующий элемент 19, который может перемещаться между блокирующей и освобожденной позициями, чтобы выборочно помещать зажимы 14 в блокирующее состояние относительного завинчивающего и отвинчивающего перемещения и, соответственно, в освобожденное состояние относительного завинчивающего и отвинчивающего перемещения.

В показанном варианте воздействующий элемент конфигурируется, чтобы оказывать, на область 21 взаимодействия каждого зажима 14, предусмотренную на стороне 20 зажима, обращенной от блокирующей поверхности 16, усилие, направленное, при использовании, на комплементарную резьбу 7, чтобы создавать блокирующее состояние. Возврат зажимов 14 в освобожденное состояние имеет место посредством упругости. В примере освобожденное состояние является состоянием покоя зажима 14. Упругость, обеспечивающая возврат зажима из блокирующего состояния в освобожденное состояние, является упругостью при изгибе зажима.

По меньшей мере, блокирующее состояние, блокирующая поверхность 16 зажима 14 находится ближе к прикрепленному концу 17 зажима по сравнению с областью 21 взаимодействия, как четко показано посредством наблюдения правого зажима на фиг. 3. В блокирующем состоянии зажим, таким образом, испытывает напряжение при изгибе между блокирующей поверхностью 16 и областью 21 взаимодействия (фиг. 6). Таким образом, существует полезный эффект рычага, который уменьшает усилие, которое должно быть приложено воздействующим элементом 19 на зажим 14 для желаемого подходящего усилия между блокирующей поверхностью 16 и комплементарной резьбой 7. Кроме того, область напряжения при изгибе между воздействующим элементом 19 и блокирующей поверхностью 16 служит для ограничения давления между блокирующей поверхностью 16 и комплементарной резьбой 7. Вышеупомянутое ограничение давления защищает все крепежное устройство от чрезмерных усилий, которые в ином случае будут прикладываться к воздействующемуэлементу 19 вследствие плохого обращения.

В примере воздействующий элемент 19 является воздействующим кольцом, установленным во вращении относительно основной части 11 вокруг оси 10 резьбовой цилиндрической поверхности 12. Воздействующее кольцо 19 конфигурируется как защитная крышка для зажимов 14. Зажимы занимают кольцеобразный корпус 22, основание которого определяется основной частью 11, периметр периферийной стенкой 23 воздействующего кольца 19, а потолок верхним воротничком 24 воздействующего кольца 19.

Воздействующее кольцо 19 и зажимы 14 взаимодействуют посредством соответствующих сопрягающихся кулачковых профилей 25, 26 и 27 (фиг. 5 и 6).

В примере (см. фиг. 5 и 6) кулачковые профили воздействующего кольца включают в себя для каждого зажима 14 выпуклость 25. В освобожденной позиции (фиг. 5), соответствующей освобожденному состоянию зажимов, каждая выпуклость 25 находится напротив паза 26 области 21 взаимодействия соответствующего одного из зажимов 14. Зажимам, таким образом, разрешается принимать, посредством упругого восстановления, их освобожденное состояние, предоставляющее возможность завинчивания и отвинчивания. В блокирующей позиции (фиг. 6), соответствующей блокирующему состоянию зажимов, выпуклости 25 находятся в прилегании к выпуклости 27, предусмотренной рядом с незакрепленным концом 18 каждого зажима. Зажим, таким образом, поджимается по направлению к комплементарной резьбе 7, так что блокирующая поверхность 16 зажима принимает позицию в блокирующем прилегании к комплементарной резьбе 7.

Сопрягающиеся кулачковые профили 25, 26 и 27 определяют усиленную точку для перемещения воздействующего кольца 19 между его блокирующей и освобожденной позициями. Как показано на фиг. 6, воздействующее кольцо достигает своей блокирующей позиции, только когда внутренняя выпуклость 25 кольца слегка превосходит вершину выпуклости 27 зажима 14. Это стабилизирует блокирующее состояние от вибраций и других механических возмущений.

В варианте осуществления устройство содержит стопорное средство, которое ограничивает движение воздействующего элемента 19 между его блокирующей и освобожденной позициями. В примере на фиг. 2-6 воздействующее кольцо 19 включает в себя на своей внутренней боковой стенке чрезмерные толщины 28, внедренные в круговом направлении между зажимами. Чрезмерные толщины 28 прилегают к незакрепленным концам 18 зажимов в освобожденном состоянии и к прикрепленным концам 17 зажимов 14 в блокирующем состоянии. Эти чрезмерные толщины предотвращают операционные ошибки, которые будут состоять из смещения воздействующего элемент 19 сверх одной или другой из его блокирующей и освобожденной позиций, соответственно.

Как может быть понятно посредством наблюдения фиг. 3, основная часть 11 и зажимы 14 могут быть созданы из единого куска, начиная от заготовки, включающей в себя основную часть 11 и сужающееся осевое трубчатое продолжение, затем удаления материала в трубчатом продолжении, чтобы оставлять только зажимы 14, остающиеся прикрепленными к основной части 11 посредством мостика из материала 29. Фрезеровка 30 делает углубление во внутренней поверхности зажимов для того, чтобы ограничивать их блокирующую поверхность 16 областью рядом с прикрепленным концом 17 (фиг. 3 и 4), как описано выше.

В варианте воздействующее кольцо 19 имеет зацепляющее средство 31 (фиг. 2) для вращательного инструмента, который может быть использован, чтобы вращать воздействующее кольцо 19 относительно основной части 11 между двумя угловыми позициями воздействующего кольца, а именно блокирующей и освобожденной позициями. В этом примере средство зацепления содержит два зацепляющих приспособления 31 в форме выемок, сформированных обращенными от основной части 11.

В варианте крепежное устройство объединяет, в едином независимом узле, основную часть 11 с ее резьбовой цилиндрической поверхностью 12, по меньшей мере, один зажим 14 и воздействующий элемент 19. Для этого воздействующее кольцо 19 обездвиживается в осевом направлении относительно основной части 11, способом, не показанным на фиг. 2-5, но примеры которого будут приведены со ссылкой на последующие чертежи.

В варианте, воздействующий элемент 19 постоянно соединен с основной частью 11 или способом, препятствующим разборке кроме как с помощью инструмента, с тем, чтобы не иметь возможности быть потерянным при использовании, относительно основной части.

Направление вращения воздействующего кольца 19 из освобожденной позиции в блокирующую позицию преимущественно является направлением завинчивания гайки, с тем, чтобы избегать тенденции для приведения в действие кольца, чтобы отвинчивать гайку, когда переходит в заблокированное состояние после завинчивания.

Вариант осуществления на фиг. 7, который будет описан только посредством его отличий от варианта осуществления на фиг. 2-6, включает в себя средство взаимоблокировки для стабилизации позиции воздействующего элемента 19, когда он не приводится в действие, и, в частности, чтобы избегать того, что воздействующий элемент имеет люфт, видимый посредством небольших перемещений, когда он не приводится в действие, в одном направлении или другом между его освобожденной и блокирующей позициями, соответственно.

Для этого основная часть 11 несет два стопора 41 и выпуклость 42, размещенную на полпути между двумя упорами 41. Воздействующий элемент 19 несет зубец 43. В каждой из блокирующей и освобожденной позиций, соответственно, воздействующего элемента 19 зубец 43 обездвиживается между выпуклостью 42 и соответствующим одним из упоров 41. Когда воздействующий элемент смещается от одной к другой из своих вышеупомянутых позиций, зубец 43 упруго отклоняется, чтобы проходить выпуклость 42, с эффектом усиленной точки, чтобы затем взаимоблокироваться между выпуклостью 42 и другим упором 41.

Когда средство взаимоблокировки предусматривается, сопрягающиеся кулачковые профили 25, 26 и 27 (фиг. 5 и 6) воздействующего кольца 19 и зажимов 14 больше не нужны, чтобы обеспечивать функцию усиленной точки. Однако, жесткие упоры, такие как чрезмерные толщины 28, которые предотвращают операционные ошибки, склонные возникать при большом усилии или крутящем моменте, предпочтительно сохраняются.

В показанном варианте осуществления зубец 43 является видимым снаружи. Его позиция указывает блокирующее или освобожденное состояние, соответственно, крепежного устройства. Основная часть 11 несет отметки 44, 45 совмещения, которые обозначают две возможные позиции.

Вариант осуществления на фиг. 8, который будет описан только посредством его различий с вариантом осуществления на фиг. 2-6, является примером для осевого обездвиживания воздействующего кольца 19 относительно основной части 11. Открытое упругое стопорное кольцо 46 вставляется в периферийный паз 47 внутренней стенки воздействующего кольца 19. В то же самое время, стопорное кольцо вставляется в свободное пространство 48 между основной частью 11 и зажимами 14 (см. правую часть на фиг. 8). Прикрепленные концы 17 зажимов, которые прерывают свободное пространство 48, включают в себя, напротив паза 47, паз 49 (левая часть на фиг. 8), также принимающий стопорное кольцо.

Стопорное кольцо 46 является разомкнутым и, таким образом, включает в себя два конца 51. Предпочтительно, два конца 51 располагаются в круговом интервале между двумя зажимами и имеют форму, чтобы приходить в примыкание к двум зажимам, имеющим отношение к круговому перемещению, так что стопорное кольцо практически обездвиживается от вращений относительно основной части 11.

В варианте осуществления на фиг. 9-12, который будет описан только посредством его различий с предыдущим вариантом осуществления, стопорное кольцо 46 размещается как прежде в периферийном пазу 47 внутренней поверхности периферийной стенки воздействующего кольца 19. Но этот паз теперь располагается обращенным к периферийному пазу 52, сформированному в зажимах 14. Концы 51 стопорного кольца теперь также выступают радиально наружу в углублении 53 воздействующего кольца 19. Круговой размер углубления 53, таким образом, ограничивает угловое движение воздействующего кольца 19 относительно основной части 11. Углубление 53 включает в себя, по меньшей мере, одну выпуклость 54, которую зацепляющие концы 51 могут проходить посредством упругости стопорного кольца 46, это прохождение создает эффект усиленной точки.

В варианте осуществления на фиг. 9 внешняя периферия воздействующего кольца 19 включает в себя тот же профиль 61 вращения зацепляющего приспособления, что и профили 13 основной части 11. Гарантируется, что в освобожденном состоянии упомянутые зацепляющие приспособления соответствуют в осевом направлении таким образом, чтобы одновременно зацепляться с вращательным инструментом.

В этом варианте осуществления, как показано на фиг. 11 и 12, кулачковые профили воздействующего кольца 19 и зажима 14 относятся к соответствующему эллипсу с центром на оси 10. На основной части 11, таким образом, более конкретно здесь на зажимах 14, большая ось эллипса проходит практически через незакрепленные концы 18 зажимов. Разница между большой осью и малой осью этих эллипсов равна, например, 1 мм. На фиг. 11 большие оси являются наложенными, что делает возможным для зажимов быть в освобожденном состоянии. На фиг. 12 малая ось воздействующего кольца 19 была приведена ближе к незакрепленным концам 18, расположенным на большой оси, которая сжимает зажимы в блокирующее состояние.

В этом варианте осуществления блокировка определяется усилием, прикладываемым к зажимам непосредственно за блокирующей поверхностью. Больше не существует кругового расстояния между блокирующей поверхностью и областью взаимодействия воздействующего кольца и зажима. Оптимальное усилие соответствует предписанному крутящему моменту, который должен быть применен к воздействующему кольцу 19. Благодаря выпуклой поверхности (выпуклостям 54 на фиг. 9), вплотную к которой концы 51 стопорного кольца 46 перемещаются, оптимальная угловая позиция воздействующего кольца в блокирующем состоянии стабилизируется вне зависимости от упомянутой позиции.

В этом варианте осуществления зажимы могут быть более тонкими в радиальном направлении, что предоставляет возможность воздействующему кольцу 19 быть радиально более толстым. Эта толщина обеспечивает создание углублений 53, которые должны быть относительно глубокими и, таким образом, более эффективными для управления перемещениями воздействующего элемента 19.

Конечно, изобретение не ограничивается описанными и показанными примерами.

Признаки различных вариантов осуществления могут вести к другим сочетаниям.

Например, возможно использовать стопорное кольцо 46 на фиг. 9 в сочетании с углублением, таким как 53, но включающим в себя только единственную выпуклость 54, отделяющую, с эффектом усиленной точки, четко определенную угловую блокирующую позицию и угловую освобожденную позицию, целиком в сочетании с зажимами типа зажимов на фиг. 2-6, но приводимых в действие через сопрягающиеся кулачковые профили, необязательно создающие эффект усиленной точки.

Воздействующий элемент 19 из вариантов осуществления на фиг. 1-8 может включать в себя зацепляющие приспособления, такие как 61 на фиг. 9-12, и наоборот воздействующий элемент 19 на фиг. 9-12 может включать в себя зацепляющие приспособления, такие как 31 на фиг. 1-8. Другие варианты осуществления зацепляющих приспособлений также являются возможными.

Система 41-43 взаимоблокировки и/или отметки 44, 45 совмещения, ассоциированные как описано или иным образом, или не ассоциированные, могут быть созданы различными способами и являются применимыми ко всем вариантам осуществления.

Блокирующее устройство может быть применено к резьбовой части, отличной от гайки.

Изобретение относится к резьбовому крепежному устройству. Резьбовое крепежное устройство содержит блокирующие зажимы (14), незакрепленный конец которых приводится в действие кулачковыми профилями внутри приводимого во вращение кольца (19). Зажимы создаются посредством удаления материала из основной части (11) гайки и перехода из заблокированного состояния в освобожденное состояние и наоборот посредством упругой изгибающей деформации. Блокирующая поверхность (16) на внутренней стороне зажимов имеет такую же резьбу, что и основная часть гайки. Технический результат: обеспечение надежной блокировки даже после нескольких циклов завинчивания/отвинчивания, простота при использовании. 26 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Резьбовое крепежное устройство, с блокировкой в завинченном состоянии, содержащее:

основную часть, имеющую резьбовую цилиндрическую поверхность, предназначенную, чтобы резьбовым образом зацеплять комплементарную резьбу;

по меньшей мере один зажим, соединенный опосредованно или непосредственно с основной частью и имеющий блокирующую поверхность на своей стороне, повернутой, при использовании, по направлению к комплементарной резьбе, сконфигурированный и размещенный, чтобы приходить в блокирующее прилегание к комплементарной резьбе, по меньшей мере один зажим проходит в направлении, которое является по существу круговым относительно оси цилиндрической поверхности, между прикрепленным концом, соединенным с основной частью, и концом, который является незакрепленным в по существу радиальном направлении; и

воздействующий элемент, который перемещен в блокирующую или освобожденную позицию, чтобы выборочно помещать зажим в блокирующее состояние, в котором блокирующая поверхность оказывает блокирующее давление на комплементарную резьбу, и соответственно в освобожденное состояние соответственного завинчивающего и отвинчивающего движения;

отличающееся тем, что воздействующий элемент является воздействующим кольцом (19), установленным с возможностью вращения относительно основной части (11) вокруг оси (10) резьбовой цилиндрической поверхности (12).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воздействующий элемент (19) выполнен с возможностью оказания на сторону (15) зажима, обращенную от блокирующей поверхности (16), усилие, направленное, при использовании, на комплементарную резьбу (7), возврат зажима в освобожденное состояние выполняется посредством упругости.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что воздействующий элемент (19) поджимает зажим (14) посредством изгиба, чтобы переходить из освобожденного состояния в заблокированное состояние.

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в заблокированном состоянии блокирующая поверхность (16) зажима находится ближе к прикрепленному концу (17) зажима по сравнению с областью (21) взаимодействия между зажимом (14) и воздействующим элементом (19), с тем чтобы вынуждать зажим испытывать напряжение при изгибе между блокирующей поверхностью (16) и областью (21) взаимодействия, когда зажим находится в блокирующем состоянии.

5. Устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что прикрепленный конец (17) зажима жестко присоединен к основной части (11).

6. Устройство по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что зажим (14) и основная часть (11) выполнены из единого куска материала, в то же время являясь соединенными вместе на прикрепленном конце (17) зажима.

7. Устройство по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что блокирующая поверхность (16) зажима относится к резьбовой цилиндрической поверхности (12).

8. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что воздействующий элемент (19) постоянно присоединен к основной части (11) или таким образом, что его можно разобрать только с помощью инструмента.

9. Устройство по одному из пп. 1-8, отличающееся тем, что воздействующее кольцо (19) выполнено как защитная крышка, защищающая зажим (14).

10. Устройство по одному из пп. 1-9, отличающееся тем, что воздействующее кольцо (19) удерживается в осевом направлении относительно основной части (11) посредством стопорного кольца (46).

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что стопорное кольцо включает в себя два торца (51), имеющих форму, чтобы приходить в прилегание к по меньшей мере одному зажиму (14) посредством кругового перемещения, так что стопорное кольцо практически обездвиживается от вращений относительно основной части (11).

12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что для своего осевого позиционирования относительно основной части (11) стопорное кольцо (46) частично размещено в свободном пространстве (48), расположенном между зажимом (14) и основной частью (11).

13. Устройство по одному из пп. 1-10, отличающееся тем, что стопорное кольцо (46) обездвиживается от вращений относительно одного из основной части (11) и воздействующего кольца (19) и включает в себя по меньшей мере один выступ (51), который взаимодействует по меньшей мере с одним углублением (53), предусмотренным в основной части или воздействующем кольце, таким образом, чтобы ограничивать угловое передвижение воздействующего кольца (19) относительно основной части (11).

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что углубление (53) включает в себя по меньшей мере одну выпуклость (54), которую выступ (51) может проходить посредством упругости стопорного кольца с эффектом усиленной точки.

15. Устройство по одному из пп. 1-14, отличающееся тем, что воздействующее кольцо (19) и зажим (14) взаимодействуют посредством соответствующих сопрягающихся кулачковых профилей (25, 26, 27).

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что кулачковый профиль по меньшей мере одного из воздействующего кольца (19) и зажима (14) принадлежит соответствующему эллипсу с центром на оси (10) резьбовой цилиндрической поверхности (12).

17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что сопрягающиеся кулачковые профили (25, 26, 27) определяют усиленную точку для перемещения воздействующего кольца (19) между его блокирующей и освобожденной позициями.

18. Устройство по одному из пп. 14, 15, отличающееся тем, что перемещение воздействующего элемента (19) между блокирующей и освобожденной позициями проходит по меньшей мере одну усиленную точку, с тем чтобы стабилизировать заблокированное состояние зажима (14) относительно механических возбуждений, таких как вибрации и инерциальные эффекты, способные возникать при использовании.

19. Устройство по одному из пп. 1-18, отличающееся тем, что оно содержит систему (41, 42, 43) взаимоблокировки, которая стабилизирует воздействующий элемент (19) в каждой из его позиций, блокирующей и, соответственно, освобожденной, относительно нежелательных механических возбуждений.

20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что система взаимоблокировки содержит зубец (43), который размещается между двумя упорами (41), взаимодействующими с зубцом, чтобы ограничивать движение воздействующего элемента (19) относительно основной части (11), и между двумя упорами выпуклости (42), которую зубец (43) может проходить посредством упругой деформации с эффектом усиленной точки.

21. Устройство по одному из пп. 1-18, отличающееся тем, что оно содержит стопорное средство (28, 43), которое ограничивает движение воздействующего элемента (19) в его смещениях в блокирующую и освобожденную позиции.

22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что стопорное средство содержит по меньшей мере одну чрезмерную толщину (28) воздействующего элемента (19), выступающую между двумя концами зажима.

23. Устройство по одному из пп. 1-22, отличающееся тем, что оно содержит средство (44, 45), указывающее позицию воздействующего элемента (19).

24. Устройство по одному из пп. 1-23, отличающееся тем, что упомянутое крепежное устройство является гайкой.

25. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что основная часть (11) включает в себя трубчатую стенку, снабженную внутри резьбовой цилиндрической поверхностью (12), и тем, что по меньшей мере один зажим (14), по меньшей мере, частично определяется посредством удаления материала из упомянутой трубчатой стенки.

26. Устройство по одному из пп. 1-25, отличающееся тем, что упомянутое крепежное устройство объединяет, в едином независимом узле, основную часть (11) с ее резьбовой цилиндрической поверхностью (12), по меньшей мере один зажим (14) и воздействующий элемент (19).

27. Устройство по одному из пп. 1-26, отличающееся тем, что по меньшей мере один зажим содержит несколько зажимов (14), распределенных вокруг оси (10) резьбовой цилиндрической поверхности (12), воздействующий элемент (19) является общим для всех зажимов.