CZ300033B6

CZ300033B6 - Šroubový spoj

Info

Publication number: CZ300033B6
Application number: CZ20023219A
Authority: CZ
Inventors: Dembowsky@Hans-Joachim; Wenniges@Theodor; Süßenbach@Rainer
Original assignee: Böllhof Gmbh
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2009-01-14
Also published as: DE50206203D1; DE10147141A1; EP1296069A3; CZ20023219A3; EP1296069A2; BR0203819B1; US20030059274A1; BR0203819A; US6817817B2; EP1296069B1

Abstract

Šroubový spoj je opatren maticí (10; 110), která je zastrkovatelná do otvoru (3) první soucásti (2)a je v nem upevnitelná a která má otvor (18; 118)se závitovým úsekem (18a; 118a) a hladkým úsekem (18b; 118b), a šroubem (12) se závitovým úsekem (20), který je zašroubovatelný do závitového úseku (18a; 118a) otvoru (18; 118) matice (10; 110), s hlavovou cástí a s meziúsekem (24), který je usporádán mezi závitovým úsekem (20) a hlavovou cástí. Meziúsek (24) šroubu (12) je opatren minimálne jedním prubežným tesnicím žebrem (30), které je vzhledem k hladkému úseku (18b; 118b) otvoru (18; 118) matice (10; 110) dimenzováno tak, že tesnicí žebro (30) pri prestavovacím pohybu šroubu (12) relativnek matici (10; 110) doléhá utesnene a samosvorne na hladký úsek (18b; 118b) otvoru (18; 118) matice (10; 110). Hlavová cást šroubu je vytvorena jako spojovací clen (22), který je spojitelný se spojovacím clenem (5) druhé soucásti (4). Spojovací clen (22) šroubu (12) je vytvoren jako kulová hlava a spojovací clen (5) druhé soucásti (4) jako kulová podložka. Tesnicí žebro (30) je upraveno pro samosvorné dosednutí na hladkém úseku (18b; 118b) otvoru(18; 118) matice (10; 110) pri prestavovacím pohybu šroubu (12) vzhledem k matici (10; 110).

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká šroubového spoje s maticí, která je zastrkovatelná do otvoru první součásti aje v nem upevnitelná a která má otvor se závitovým úsekem a hladkým úsekem, a se šroubem se závitovým úsekem, který je zašroubovatelný do závitového úseku otvoru matice, s hlavovou častí, s meziúsekem, který je uspořádán mezi závitovým úsekem a hlavovou částí, při10 čemž meziúsek šroubuje opatřen minimálně jedním průběžným těsnicím žebrem, které je vzhledem k hladkému úseku otvoru matice dimenzováno tak, že tésnicí žebro při přestavovacím pohybu šroubu relativně k matici doléhá utěsněné a samosvomé na hladký úsek otvoru matice.

Dosavadní stav techniky

Šroubová spojení jsou známa v mnoha provedeních. Cílem předloženého vynálezu je, vytvořit šroubový spoj, u kterého se nechá šroub přestavovat relativně k matici a šroubový spoj je potom v příslušně nastaveně poloze samosvorné. Šroubový spoj má dále být fluidně těsné a také má

?.o zůstat fluidně těsné i při přestavování šroubového spoje.

Možností použití takového šroubového spoje je například upevnění zpětného světla vozidla na plechu karosérie. Mezi světlem vozidla a jinými částmi karosérie obvykle existuje štěrbina, která se zejména z estetických důvodů má udržovat co možná nejmenší. Toto se má umožňovat pomo25 cí přestavitelnosti šroubového spoje. Aby zpětné světlo zůstalo přes kmitání a otřesy vozidla ve své nastavené poloze, musí být šroubový spoj samosvomý. Konečně se má zaručovat, že do vnitřního prostoru zpětného světla se přes šroubový spoj nedostanou žádné kapaliny nebo jiná fluida.

Z US-A-5540528 je známý v úvodu uvedený šroubový spoj podle předvýznakové části nároku 1. U tam ukázaného šroubového spoje sestává hlavová část šroubu ze zaoblené přírubovité šroubové hlavy s otvorem pro šestihranný klíč.

Předložený vynález má za základ úkol, vytvořit šroubový spoj, které je fluidně těsné, polohově přestavitelné a samosvorné.

Podstata vynálezu io Tento úkol se řeší šroubovým spojem s maticí, která je zastrkovatelná do otvoru první součásti a je v něm upevnitelná a která má otvor se závitovým úsekem a hladkým úsekem, a se šroubem se závitovým úsekem, který je zašroubovatelný do závitového úseku otvoru matice, s hlavovou částí, s meziúsekem, který je uspořádán mezí závitovým úsekem a hlavovou částí, přičemž rneziúsek šroubuje opatřen minimálně jedním průběžným těsnicím žebrem, které je vzhledem k hlad(5 kému úseku otvoru matice dimenzováno tak, že těsnicí žebro pri přestavovacím pohybu šroubu relativně k matici doléhá utěsněné a samosvorné na hladký úsek otvoru matice. Podle vynálezu je hlavová část šroubu vytvořena jako spojovací člen, který je spojitelný se spojovacím členem druhé součásti. Spojovací člen šroubu je vytvořen jako kulová hlava a spojovací člen druhé součásti jako kulová podložka. Těsnící žebro je upraveno pro samosvorné dosednutí na hladkém úseku otvoru matice při přestavovacím pohybu Šroubu vzhledem k matici.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že meziúsek šroubu má tři průběžná tésnicí žebra k dosednutí na hladký úsek otvoru matice.

CZ jiJÍHMJ Bó

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že spojovací člen šroubu je opatřen hnacím útvarem k přestavování šroubu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že otvor matice je na obou koncích otev? řený.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na závitovém úseku šroubu je vytvarován hnací útvar k přestavování šroubu.

io Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že otvor matice je najednom konci otevřený a na druhém konci uzavřený.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že matice je vytvořena jako slepý nýt.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že matice je vytvořena jako příchytka, kteráje upravena k zapadnutí do otvoru první součásti.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na konci matice je vytvarována talířová pružina, která v sestaveném stavu šroubového spoje doléhá pružně na jedné straně první součásti.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom,že matice je opatřena zarážkami, které v sestaveném stavu šroubového spoje leží na druhé straně první součásti.

2? Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že zarážky se skládají z vyčnívajícího a elasticky otočného pružného jazyku a z masivního zajišťovacího výstupku s diametrálně protilehlým zajišťovacím ramenem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že hladký úsek otvoru matice k nasta;-o vení šroubu je uspořádán v příčně axiálním směru excentricky k závitovému úseku otvoru matice.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že šroub je z rázově houževnatého plastu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že rázově houževnatým plastem je polyamid.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že rázově houževnatý plast obsahuje vyztužující vláknitý materiál.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že matice je z kovu nebo plastu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že první součást je vytvořena ve formě desky a otvor k zajištění matice proti otáčení je nekulatý.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že druhou součástí je držák pro zpětné světlo vozidla, přičemž mezi světlem vozidla a dalšími díly vozidla je mezera, kteráje minimalizovatelná přestavitelností šroubového spoje.

50'

Jinými slovy podle vynálezu je šroub na mezíúseku opatřen jedním nebo několika průběžnými těsnicími žebry, která jsou vzhledem ke hladkému, přednostně válcovému úseku otvoru matice dimenzovaná tak, že se přitlačují elasticky proti hladkému úseku otvoru, aby šroubový spoj bylo v pravé nastavené poloze samosvorne a fluidne těsné.

Šroub se účelně skládá z rázové houževnatého plastu jako např, polyamidu s vyztužením vlákny, zejména vyztužením skleněnými vlákny, aby se umožnila příslušná elastická deformace těsnicích ? žeber šroubu. Matice muže být z kovu nebo plastu.

V nej jednodušším případě je matice vytvořena jako jednostranné uzavřená matice. Jiná možnost spočívá v tom, vytvořit matici jako příchytku, který může zaskočit do otvoru příslušné součásti.

io Další přednostní provedení vynálezu vycházejí z podružných nároků.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 první provedení šroubového spoje v sestaveném stavu; obr. 2 pohled ze strany na šroub šroubového spoje na obr. 1; obr. 3 pohled zdola na šroub na obr. 2;

obr. 4 pohled shora na šroub na obr. 2;

obr. 5 zvětšený detailní pohled na oblast uvnitř kruhu V na obr. 1;

obr. 6 druhé příkladné provedení šroubového spoje v sestaveném stavu;

obr. 7 otvor jedné z obou součástí, které jsou spolu spojené pomocí šroubového spoje na obr. 6;

obr. 8 podélný řez maticí šroubového spoje na obr. 6;

obr. 9 pohled v řezu ve směru pohledu šipky IX-íX na obr. 8; obr. 10 pohled ze strany na matici na obr. 8 při montáží.

Příklady provedení vynálezu

Šroubový spoj, znázorněný na obr. 1, slouží ke spojování součásti 2 a součásti 4. Součástí 2, která je opatřena otvorem 3, je například plech karosérie vozidla, zatímco součástí 4 je například držák zpětného světla (neznázorněno). Jak již bylo uvedeno úvodem, mezi zpětným světlem a ostatními částmi vozidla existuje obvykle mezera (neznázorněno), která se má minimalizovat pomocí prestavitelnosti šroubového spoje. Aby šroubový spoj zůstal přes kmitání a otřesy vozidla v nastavené poloze, má být samozajišťovaeí resp. samosvomé. Dále má být těsné proti médiím, aby se z okolí 8 do vnitřního prostoru 6 nemohly dostat žádná média jako voda, olejové a benzínové páry, atd.

Šroubový spoj se skládá z matice 10 a šroubu 12. U příkladného provedení, znázorněného na obr. 1, je maticí JO jednostranné uzavřená, resp. ve formě slepého nýtu, která může v podstatě být běžné konstrukce. Jak je ukázáno, skládá se matice JO z tělesa J_4 a z na nem vytvarované příruby J6, která je opatřena průběžným otvorem J8. Otvor J_8 (viz, obr. 5) se skládá ze závitového úseku J_8 a z, na ného napojeného, válcového hladkého úseku J_8 zvětšeného průměru. Válcový hladký úsek J8 otvoru J_8 má z důvodů, které je třeba ještě vysvětlit, poměrné velkou axiální délku.

Jak vyplývá z obr. 1 a zejména z obr. 2, skládá se šroub 12 ze závitového úseku 20, tedy dříku, spojovacího clenu 22 a meziúseku 24. Meziúsek 24 je spojen se spojovacím členem 22 přes válcový úsek 32. Spojovací člen 22 je vytvořen jako kulová hlava, která se v sestaveném stavu

- _> ί'Ζ 300033 B6 šroubového spoje (obr. I) přijímá spojovacím členem 5 součásti 4, vytvořeným jako kulová podložka. Tím vzniká rozebíratelné spojení mezi šroubem £2 a součástí 4, které umožňuje ometenou. všesměrovou otáčí vost mezi těmito členy. Je třeba ale poukázat na to. že rozebíratelné spojení mezí šroubem £2 a součástí 4 muže být konstruováno také jiným způsobem.

Spojovací člen 22 šroubu 12 je opatřen hnacím útvarem 26, který je ve znázorněném příkladném provedení vytvořen jako vnitřní šestihran (obr. 4), Závitový úsek 20 je na svém konci, odvráceném od spojovacího členu 22, opatřen hnacím útvarem 28, který je vytvořen jako vnější šestihran (obr. 3). Hnací útvary 26, 28 umožňují hrubé a jemné nastavování šroubu, jak se ještě přesněji id vysvětluje.

Mez i li sek 24 je opatřen třemi průběžnými těsnicími žebry 30. Podle účelu použití se ale také může navrhovat více nebo méně těsnicích žeber. Těsnicí žebra 30 slouží jednak jako těsnění a jednak jako zajištění šroubu £2,jak se ještě přesněji vysvětluje.

K sestavení šroubového spoje, ukázaného na obr,. I, se nejprve zasouvá matice £0 shora do otvoru 3 součásti 2, který k zajištění matice jO proti otáčení není kulatý. Matice 10, vytvořená jako slepý nýt, se potom běžným usazovacím nástrojem (neznázoměno) pomocí zašroubování montážního vřetene z oceli do závitového úseku £8 otvoru £8 matice £0 a záhybem vyvýšen iny J_5 svírá mezi přírubou 16 a součástí 2. Šroub 12 se potom může zašroubovávat do otvoru 18 matice 10.

U příkladného provedení obr. I je otvor J_8 matice £0 vytvořen průběžný, takže je na obou koncích otevřený. Šroub 12 vyčnívá svým hnacím útvarem 28 přes spodní konec matice £0. Tím se může šroub £2 s pomocí hnacího útvaru 26 nejdříve hrubě nastavovat ve spojovacím členu 22. Když je potom součást 4 spojena přes spojovací členy 5, 22 se šroubem 12, může se s pomocí hnacího útvaru 28 na spodním konci Šroubu 12 provádět jemně nastavování šroubového spoje.

Při zašroubování šroubu £2 do matice £0 vstupují těsnicí žebra 30 do válcového hladkého úseku jo 18b otvoru £8 matice £0, lak vyplývá zejména z obr. 5, jsou těsnicí žebra 30 vzhledem k průměru válcového hladkého úseku £8 tak předimenzovaná, že se tisknou určitou přítlačnou silou proti stěně válcového hladkého úseku 18b a těsné se ohýbají, přičemž tato elastická deformace těsnicích žeber 30 je na obr. 5 kvůli zřetelnosti znázorněna přehnaně. Přesah těsnicích žeber 30 se volí tak, že se kvůli relativně velkým výrobním tolerancím vytváří dostatečná přítlačná síla, aby se jednak starala o bezchybné utěsnění šroubového spoje a jednak o zajištění, resp. samosvomost šroubového spoje.

Aby mohla těsnicí žebra 30 vykonávat tuto dvojitou funkci, musí být podobně jako talířové pružiny ohebná a elastická. Za tímto účelem je šroub £2 z rázově houževnatého plastu jako např.

polyamidu. Plast obsahuje vyztužení vlákny jako např. vyztužení skleněnými vlákny. Matice 10, vytvořená jako uzavřený nýt, je přitom z kovu, zejména oceli, a vyrábí se obvykle kováním za studená.

Obr. 6 až 10 ukazují druhé příkladné provedení šroubového spoje ke spojování součástí 2, 4.

Části, které jsou identické s částmi předcházejícího příkladného provedení, se označovaly stejnými vztahovými značkami. Příslušné, ale trochu jinak konstruované části se označovaly vztahovými značkami předcházejícího příkladného provedení, ale zvýšenými o 100.

Příkladné provedení obr. 6 až 10 se odlišuje od předcházejícího příkladného provedení v pod50 statě provedením matice 110. Matice 110 je vytvořena jako klip, resp. příchytka, která se může zatlačovat do otvoru 3 součásti 2. Za tímto účelem je matice 110 opatřena na svém horním konci talířovou pružinou 116, která je vytvarována z jednoho kusu na tělese 114. Na tělese 114 jsou dále vytvarované zarážky 115. Zarážky 115 se skládají z pružného jazyku £J_5_a který probíhá ze strany tělesa 114 šikmo směrem nahoru, jakož i z masivního zajišťovacího výstupku 115, který je

-4CZ 300033 86 navržen na straně tělesa 114, ležící proti pružnému jazyku 1,15, a je opatřen zajišťovacítn ramenem. Volny konec pružného jazyku ί 15 a zajišťovací ramena zájišťovacího výstupku 115 leží ve společné radiální rovině, která má vzhledem ke spodní straně talířové pružiny 116 takový odstup, že součást 2 na způsob desky je ve smontovaném stavu šroubového spoje upnuta mezi talířovou pružinou 116 a horní stranou zarážky 115.

Při smontování šroubového spoje se matice 110 nejprve zatlačuje do otvoru 3 součásti 2. Otvor 3, jak je možné vidět na obr. 7, má kvadratický průřez, přičemž průřez matice 110 je příslušné přizpůsoben. K zapadnutí matice IIP v otvoru 3 součásti 2 se matice 110 zavádí nejprve šikmo io do otvoru 3 tak, že zajišťovací rameno zajišťovacího výstupku 115 se zachytává pod součástí 2, jak je možno vidět na obr. 10. Potom se matice 110 na protilehlé straně tlačí směrem dolů.

Pružný jazyk 115 se přitom ohýbá směrem dovnitř. Když je matice 110 úplně vtlačena do otvoru 3, zapadne pružný jazyk 115 opět směrem ven, takže je potom součást 2 elasticky upnutá mezi talířovou pružinou 116 a vrchní stranou zarážek 115. Pružný jazyk 115 umožňuje na základě své is elasticity jednoduché zaskočení matice 110 do otvoru 3 součásti 2, zatímco masivní zajišťovací výstupek 115 na protilehlé straně zaručuje bezpečné držení matice 110 na součásti 2.

Jakje možno vidět na obr. 8 a 9, je střední osa válcového hladkého úseku 118 otvoru 118 matice

110 uspořádaná excentricky vůči středové ose závitového úseku 118 o rozměr a. Toto umožňuje, 20 přestavovat matici 110 otáčením okolo její podélné osy v příčné axiálním směru o rozměr 2xa, aby se vyrovnala chybná vyrovnání součásti 4 relativně k součásti 2.

Další rozdíl příkladného provedení obr. 6 až 10 vzhledem k předcházejícímu příkladnému provedení spočívá v tom, že matice 110 je na svém spodním konci 119 uzavřena. Šroub J2 nemá v tomto případě žádný hnací útvar 28. Rozumí se ale, že také u tohoto příkladného provedení by mohl být otvor 118 matice 110 na obou koncích otevřený, jako by mohl být naopak u příkladného provedení obr. 1 až 5 otvor 18 matice 10 na spodním konci uzavřený.

Matice 110 je u tohoto provedení z plastu jako např. rázově houževnatého modifikovaného polyjo amidu, který má elasticitu a pevnost, postačující pro matici 110, zejména talířovou pružinu 116 a pružný jazyk 115.

Claims

. PATENTOVÉ NÁROKY

1. Šroubový spoj

40 s matici (10; 110), která je zastrkovatelná do otvoru (3) první součásti (2) a je v ném upevnitelná a která má otvor (18; 118) se závitovým úsekem (18a; 118a) a hladkým úsekem (18b; 118b), a se šroubem (12) se závitovým úsekem (20), který je zašroubovatelný do závitového úseku (18a; 118a) otvoru (18; 118) matice (10, 110), s hlavovou částí, s mezíúsekem (24), který je uspořádán mezi závitovým úsekem (20) a hlavovou částí,

45 přičemž meziúsek (24) šroubu (12) je opatřen minimálně jedním průběžným těsnicím žebrem (30), které je vzhledem k hladkému úseku (18b; 118b) otvoru (18; 118) matice (10, i 10) dimenzováno tak, že těsnicí žebro (30) při přestavovacím pohybu šroubu (12) relativně k matici (10; 110) doléhá utěsněné a samosvorné na hladký úsek (18b; 118b) otvoru (18; 118) matice (10, 110),

50 vyznačující se t í m , že hlavová část šroubu je vytvořena jako spojovací člen (22), který je spojitelný se spojovacím členem (5) druhé součásti (4),

- 5 CL 300033 Bó že spojovací clen (22) šroubu (42) je vytvořen jako kulová hlava a spojovací člen (5) druhé součásti (4) jako kulová podložka a že těsnicí žebro (30) je upraveno pro samosvomé dosednutí na hladkém úseku (18b, 118b) otvoru (i8. 118) matice (10, 110) při přestavovaeím pohybu šroubu (12) vzhledem k matici (10, 110).
2. Šroubový spoj podle nároku 1,vyznačující se t í m , že meziúsek (24) šroubu (12) iná tři průběžná těsnicí žebra (30) k dolehnutí na hladký úsek (18b; 118b) otvoru (18, 118) matice (10. 110).

lít
3. Šroubový spoj podle nároku 1 nebo 2, vy z n aČ u j í c í se t í m , že spojovací člen (22) šroubu (12) je opatřen hnacím útvarem (26) k přestavování šroubu (12).
4. Šroubový spoj podle některého z nároků I až 3, vyznačující se t í m , že otvor (18) matice (10) je na obou koncích otevřený.
5. Šroubový spoj podle nároku 4, vyznačující se tím, že na závitovém úseku (20) šroubu (12) je vytvarován hnací útvar (28) k přestavování šroubu (12).
6. Šroubový spoj podle některého ž nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že otvor

20 (118) matice (110) je na jednom konci otevřený a na druhém konci uzavřený.
7. Šroubový spoj podle některého z nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že matice (10) je vytvořena jako slepý nýt.

25
8. Šroubový spoj podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se t í m , že matice (110) je vytvořena jako příchytka, která je upravena k zapadnutí do otvoru (3) první součásti (2),
9. Šroubový spoj podle nároku 8, vy z n ač u j í c í se t í m , že na konci matice (110) je vytvarována talířová pružina (116), která v sestaveném stavu šroubového spoje doléhá pružně na

30 jedné straně první součásti (2).
10. Šroubový spoj podle nároku 9, v y z n a č u j í c í ' s e t í m , že matice (110) je opatřena zarážkami (115), které v sestaveném stavu šroubového spoje leží na druhé straně první součásti (2)·
11.. Šroubový spoj podle nároku 10, vyznačuj ící,se t i.m , že zarážky (115). se skládají z vyčnívajícího a elasticky otočného pružného jazyku (115a) a z masivního zajišťovacího výstupku (115b) s diametrálně protilehlým zajišťovaeím ramenem.

to
12. Šroubový spoj podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vy z n a č u j í c í se tím, že hladký úsek (118b) otvoru (118) matice (110) k nastavení šroubu (12) je uspořádán v příčné axiálním směru excentricky k závitovému úseku (118a) otvoru (118) matice (110).
13. Šroubový spoj podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím,

4? že šroub (12) je z rázově houževnatého plastu.
14. Šroubový spoj podle nároku 13, vy zn ač u j í c í se t í m , že rázově houževnatým plastem je polyamid.

so 13. Šroubový spoj podle nároku 13 nebo 14, vy z n ač uj íc í se t í m , že rázové houževnatý plast obsahuje vyztužující vláknitý materiál.

-6CZ 300033 B6 ló. Šroubový spoj podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, v y z n a č u j í c í se tím, žc matice (10: I 10) je z kovu nebo plastu.
17. Šroubový spoj podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první součást (2) je vytvořena ve formě desky a otvor (3) k zajištění matice (10: 110) proti otáčení je nekulatý.
18. Šroubový spoj podle kteréhokoliv z předcházejících nároku, vyznačující se tím. že druhou součástí (4) je držák pro zpětně světlo vozidla, přičemž mezi světlem vozidla a dalšími díly vozidla je mezera, která je minimal izovate lná přestav itelností šroubového spoje.