САМОСВЕРЛЯЩИЙ БОЛТ С ОТРЫВНОЙ СВЕРЛЯЩЕЙ ЧАСТЬЮ Российский патент 2024 года по МПК F16B25/00 F16B25/10 

Изобретение относится к крепежным принадлежностям, в частности к болтам, и может использоваться в случаях, когда необходимо сверление отверстий с последующим закреплением деталей в строительстве, машиностроении, станкостроении.

В дальнейшем по тексту вместо словосочетания «самосверлящий болт с отрывной сверлящей частью» возможно применение словосочетания «болт с отр.св.частью» или «болт» при описании изобретения.

Из уровня техники известен патент US5382195, описывающий самосверлящий винт с возможностью самонарезания резьбы, при этом наконечник остается на винте после установки в отверстии, что может быть причиной травматизма, а также повреждения других деталей относящихся к устройству в котором установлен винт.

Отличия от заявленного решения состоят в том, что:

- Болт с отр.св.частью не предполагает нарезания резьбы в отверстии;

- Болт с отр.св.частью позволяет исключить сверлящую часть после размещения болта в отверстии.

Известен патент USD898557, описывающий сверлящий саморез конец стержня которого выполнен в виде сверла. Отличия от заявленного решения состоят в том, что:

- Болт с отр.св.частью позволяет исключить сверлящую часть после размещения болта в отверстии;

- Болт с отр.св.частью предназначен для окончательного закрепления в отверстии с помощью гайки.

Также известны другие решения, например патенты CN218522914, CN213541011, CN112460111, CN211370943, СА928543, которые описывают самосверлящие саморезы или винты, в том числе с формированием резьбы, примерно аналогичные вышеописанным. Отличия от заявленного решения состоят в том, что:

- Болт с отр.св.частью не предполагает нарезания резьбы в отверстии;

- Болт с отр.св.частью позволяет исключить сверлящую часть после размещения болта в отверстии;

- Болт с отр.св.частью предназначен для окончательного закрепления в отверстии с помощью гайки.

Наиболее близким решением является патент GB2365939, описывающий самосверлящий болт в котором сверлящая часть изготовлена из другого материала и является съемной и многоразовой, хвостовик которой входит в зацепление внутри стержня болта. При этом сверлящая часть имеет элементы для нарезания резьбы в отверстии, а удаление сверлящей части снизит прочность стержня болта, что снизит уровень нагрузок удерживаемых крепежным соединением в случаях, когда гайка будет расположена на конце стержня болта.

Отличия от заявленного решения состоят в том, что:

- Болт с отр.св.частью не предполагает нарезания резьбы в отверстии, что особенно актуально при закреплении досок, например в строительстве;

- Болт с отр.св.частью изготавливается с учетом того, что наконечник может быть оторван, при этом жесткость и целостность оставшегося стержня болта сохранится, потерь прочности не произойдет;

- Болт с отр.св.частью изготавливается целиком из одного материала (исключение - обработка материала, например закалка), так как сверлящая часть является одноразовой и предназначена для сверления одного отверстия.

Технический результат заявленного изобретения состоит в разработке болта с возможностью сверления отверстия без нарезания резьбы и дальнейшего удаления сверлящего элемента в декоративных целях и для обеспечения безопасности и надежности.

Технический результат достигается за счет разделения сверлящей части и болта, которые соединяются между собой осевым соединением, позволяющим оторвать сверлящую часть после сверления отверстия с применением инструмента (молотка, пассатиж, плоскогубцев и другого подходящего инструмента), при этом внешний диаметр сверлящей части соответствует внешнему рабочему диаметру стержня болта, а внешний диаметр его резьбы равен или меньше внешнего диаметра сверлящей части.

Частными случаями изготовления конструкции являются:

- Применение другой формы сверлящей части;

- Изменение размеров конструкции;

- Применение болтов имеющих полную или неполную резьбу;

- Изменение формы головки болта;

- Изменение формы осевого соединения.

Краткое описание чертежей:

Фиг. 1 - Обзорный вид на болт с отр.св.частью сверху и сбоку;

Фиг. 2 - Вид на болт с отр.св.частью сбоку;

Фиг. 3 - Обзорный вид на болт с отр.св.частью снизу и сбоку, вариант головки болта;

Фиг. 4 - Обзорный вид на болт с отр.св.частью с выемками для вывода стружки сверху и сбоку;

Фиг. 5 - вид на болт с отр.св.частью с выемками для вывода стружки сбоку.

Самосверлящий болт с отрывной сверлящей частью состоит из:

1. Стержень болта

2. Головка болта

3. Резьба (резьбовая часть)

4. Сверлящая часть (сверлящий наконечник болта)

5. Осевое соединение

6. Отрывная фаска

7. Выемка для вывода стружки

8. Плоскость стержня болта

Самосверлящий болт с отр.сверлящей частью работает следующим образом:

Головка болта 2 закрепляется в инструменте с помощью зажима (например, лапками в патроне дрели) или при помощи сил магнетизма. После этого с использованием вращения с помощью сверлящей части 4 проделывается отверстие в материале который необходимо просверлить. При этом внешний диаметр сверлящей части 4 соответствует внешнему диаметру стержня болта 1, поэтому болт помещается внутрь отверстия во время сверления автоматически. В этом случае, при сверлении двух и более деталей одновременно помещаемый в отверстие болт автоматически их удерживает от перемещения относительно друг друга.

При необходимости в процессе сверления болт с отр.св.частью может вытаскиваться из отверстия для очистки от стружки. Но, чтобы исключить необходимость вытаскивания болта из отверстия он может быть дополнен выемками 7, предназначенными для отвода стружки из места сверления далее по оси стержня болта 1. Данные выемки начинаются от плоскости 8, которой заканчивается стержень болта 1 и их размер (длина по стержню болта) зависит от типа болта и сферы применения (например, в строительстве выемки 7 на стержне болта 1 могут доходить до его головки 2 в целях лучшего отвода стружки, что вариативно продемонстрировано на изображении фиг.5).

В дальнейшем, когда отверстие просверлено болт с отр.св.частью не вытаскивается, обеспечивая закрепление деталей. Но поскольку диаметр резьбовой части 3 не может быть больше сверлящей части 4, то установка гайки на болт невозможна до отрыва сверлящей части (наконечника). Отрыв производится с помощью молотка или пассатиж при помощи которых оказывается воздействие в перпендикулярном направлении на осевое соединение 5 (например, при помощи легких ударов молотка по сверлящей части 4 или путем оказания давления на зажатую сверлящую часть 4 пассатижами в перпендикулярном направлении), благодаря чему осевое соединение 5 теряет свою прочность и переламывается отрывая сверлящую часть 4 от резьбовой части 3 стержня болта 1. Причем, в случае, если осевое соединение 5 имеет фаску 6, которую предполагается располагать на осевом соединении 5 в месте соприкосновения с плоскостью 8 стержня болта 1, отлом и дальнейший отрыв сверлящей части 4 будет происходить преимущественно по месту плоскости 8.

Далее на болт можно накрутить гайку. Причем, отсутствие сверлящей части 4 в этом случае позволяет накрутить декоративные виды гаек, например колпачкового типа.

Особенности изобретения:

1. Размер осевого соединения 5 подбирается таким образом, чтобы выдерживать возникающие при сверлении нагрузки, которые зависят, например, от типа просверливаемого материала. То есть при сверлении дерева требуется меньший крутящий момент и меньшая нагрузка для выполнения работы в отличии от сверления металла. Соответственно болт с отр.св.частью предназначенный для дерева может иметь меньшее по размеру осевое соединение в отличии от предназначенного для сверления металла. При этом размер осевого соединения 5 должен обеспечивать отрыв сверлящей части 4 после сверления.

2. Сверлящая часть 4 имеет ограничение по размеру. Ее внешний диаметр соответствует внешнему диаметру стержня сверла 1. Кроме того, желательно, чтобы внешний диаметр сверлящей части 4 был равен внешнему диаметру резьбовой части 3.

3. Фаска 6 предназначена для обеспечения отрыва сверлящей части 4 и осевого соединения 5 по плоскости 8. При этом фаска 6 уменьшает диаметр осевого соединения 5 в месте своего расположения.

4. Выемки 7 для отвода стружки предпочтительны, чтобы исключить необходимость очистки отверстия и элементов болта от стружки, но не обязательны.

5. Отрыв сверлящей части 4 позволяет обеспечить безопасность, так как с болта удаляется острый кончик который может привести к травматизму или повреждение сопутствующих устройств. А при наличии колпачковой гайки обеспечиваются декоративные возможности.

Примеры работы изобретения

Если необходимо просверлить и вставить болт в тонкий лист металла для крепления на нем некоторого механизма, то можно использовать болт без выемок 7. В этом случае человек берет болт и закрепляет его в инструменте (например, в шуруповерте или дрели с помощью намагниченной гаечной головки, в которой примагничивается головка болта 2). Подносит болт острым концом сверлящей части 4 к точке сверления и включает инструмент, вызывая вращение болта. При этом сверлящая часть 4 проделывает в металле отверстие, в которое входит стержень болта 1. Когда отверстие проделано, то человек постукивая молотком по сверлящей части 4 заставляет осевое соединение 5 переломиться (при наличии фаски 6, переломиться по плоскости 8 стержня болта 1) или, вариативно, раскачивает сверлящую часть 4 пассатижами или другим инструментом из стороны в сторону заставляя осевое соединение переломиться. После чего на болт устанавливается механизм и прикручивается гайкой.

Если же болт применяется для крепления досок, например, в стропильной системе при строительстве дома, то поскольку доски имеют, как правило, более значительную толщину и при сверлении образуют более толстую стружку. Поэтому, чтобы исключить необходимость вытаскивания болта из отверстия при сверлении, рекомендуется взять болт, оборудованный выемками 7. В этом случае человек берет болт и закрепляет его в инструменте (например, в шуруповерте или дрели с помощью намагниченной гаечной головки, в которой примагничивается головка болта 2). Подносит болт острым концом сверлящей части 4 к точке сверления и включает инструмент, вызывая вращение болта. При этом сверлящая часть 4 проделывает в дереве отверстие, а образующаяся при сверлении стружка отводится сначала к осевому соединению 5, а затем при помощи выемок 7 отводится по ним за пределы соединения вдоль стержня болта 1. Когда отверстие проделано, то человек, постукивая молотком по сверлящей части 4, заставляет осевое соединение 5 переломиться (при наличии фаски 6, переломиться по плоскости 8 стержня болта 1) или, вариативно, раскачивает сверлящую часть 4 пассатижами или другим инструментом из стороны в сторону, заставляя осевое соединение переломиться. После чего на болт устанавливается механизм и прикручивается гайкой.

Изобретение относится к крепежным принадлежностям, в частности к болтам. Технический результат - разработка болта с возможностью сверления отверстия без нарезания резьбы и дальнейшего удаления сверлящего элемента в декоративных целях и для обеспечения безопасности и надежности. Предложен самосверлящий болт с отрывной сверлящей частью, включающий в себя головку болта 2, стержень болта 1, резьбовую часть 3, сверлящую часть 4. Соединение сверлящей части 4 и стержня болта 1 осуществляется с помощью осевого соединения 5. Внешний диаметр сверлящей части 4 соответствует внешнему диаметру стержня болта 1. Стержень болта 1 имеет выемки 7 для отвода стружки. Осевое соединение 5 сверлящей части 4 и стержня болта 1 имеет фаску 6, расположенную на осевом соединении 5 в месте соприкосновения с плоскостью 8, которой заканчивается стержень болта 1. Выемки для отвода стружки 7 начинаются от указанной плоскости 8 стержня болта. 5 ил.

Самосверлящий болт с отрывной сверлящей частью, включающий в себя головку болта, стержень болта, резьбовую часть, сверлящую часть, отличающийся тем, что соединение сверлящей части и стержня болта осуществляется с помощью осевого соединения, внешний диаметр сверлящей части соответствует внешнему диаметру стержня болта, а стержень болта имеет выемки для отвода стружки, при этом указанное осевое соединение сверлящей части и стержня болта имеет фаску, расположенную на осевом соединении в месте соприкосновения с плоскостью, которой заканчивается стержень болта, а выемки для отвода стружки начинаются от указанной плоскости стержня болта.