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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befestigen
von zwei Komponenten und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Befestigen der Komponenten durch einen gegenseitigen reibschlüssigen Eingriff
von im Querschnitt vorstehenden Abschnitten, etwa von Gewinden,
die an den Komponenten vorgesehen sind.
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Bisher
ist es in dem technischen Gebiet, in dem zwei Komponenten, etwa
ein Deckel und ein Behälter,
aneinander befestigt werden, für
verschiedene Arten von Behältern üblich, für diese
Befestigung Gewinde zu verwenden. Kürzlich ist jedoch ein Bedarf an
einem Verfahren entstanden, das eine stabilere Befestigung ermöglicht und
viele Funktionen hat.
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Im
Allgemeinen hat in einem Verfahren zur Befestigung mittels Gewinde
ein Verfahren, bei dem für
alle Gewinde ein fester Steigungswinkel verwendet wird, um die Befestigung
auszuführen,
Priorität. Wenn
dieses Verfahren für
einen Deckel oder dergleichen eines Behälters übernommen wird, erfolgt die
Befestigung durch Gewinde, wovon jedes einen festen Steigungswinkel
hat, um eine innere obere Oberfläche
des Deckels und eine die obere Öffnung umgebende
Oberfläche
des Behälters
in festen gegenseitigen Kontakt zu bringen. Bei der Herstellung eines
solchen Behälters,
eines solchen Deckels oder dergleichen wird beispielsweise dann,
wenn das Produkt von dem Kern einer Druckgussform freigegeben wird,
dieser Kern gedreht, um das Produkt auszuwerfen, weshalb ein Gewinde
mit festgelegtem Steigungswinkel verwendet wird, um den Auswurf
aus der Form zu erleichtern.
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Aus
JP 2002 34 650 A ist
hingegen ein Verfahren zum Befestigen von zwei Elementen unter Verwendung
von zwei Arten von Gewinden mit unterschiedlichen Steigungswinkeln
bekannt, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit jedes Elements je
nach Steigungswinkel unterschiedlich ist.
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Aus
JP 05 001010 U ist
eine Befestigungsvorrichtung mit Schraube und Mutter bekannt, bei
der an einer Schraube eine Linksgewinde-Nut und eine Rechtsgewinde-Nut
mit unterschiedlichen Steigungswinkeln ausgebildet sind und verschiedene
Mutter mit Gewindestegen mit Steigungswinkeln, die jenen der Gewindenuten
entsprechen, auf die Schraube geschraubt werden.
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Wenn
bei einer solchen herkömmlichen
Befestigungsvorrichtung als Befestigungsmittel Gewinde verwendet
werden, ist es üblich,
dass alle Steigungswinkel der Gewinde fest liegen. Folglich wird aus
der elastischen Verformung und aus einer Reibkraft eines Außengewindes
und eines Innengewindes unabhängig
von der Art des Materials eine Befestigungskraft erhalten, weshalb
ein großes
Drehmoment erforderlich ist, um die hohe Befestigungskraft zu erzielen.
Daher wird die Befestigungskraft durch eine Änderung des Befestigungsdrehmoments eines
Deckels eines Behälters
oder dergleichen beeinflusst, weshalb das Problem besteht, dass
sich der Deckel leicht löst.
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Insbesondere
trägt die
Drehkraft für
die Befestigung des Deckels, die ausgeübt wird, nachdem die innere
obere Oberfläche
des Deckels und die die Öffnung
umgebende Oberfläche
des Behälters
in Kontakt gebracht worden sind, zu einer Befestigungskraft bei,
weshalb dann, wenn die Reibungskraft zwischen der inneren oberen
Oberfläche
des Deckels und der eine Öffnung
umgebenden Oberfläche
groß wird,
bei einer Verringerung der Deckeldrehkraft die Änderung der Befestigungskraft
zunimmt. Bei der Befestigung mittels Gewinden, die nur einen Steigungswinkel
besitzen, ist an einem Endabschnitt stets ein Anschlag erforderlich,
wie dies zwischen Schraube und Mutter und zwischen Behälter und
Deckel der Fall ist, so dass eine Befestigung nicht an einem wahlfreien
Ort erhalten werden kann, wodurch die Verwendung eingeschränkt ist.
Daher wird eine Befestigungsvorrichtung mit Schraube und Mutter,
die aus
JP 05 001 010
U bekannt ist, in Betracht gezogen; da diese jedoch eine
sehr spezielle Handhabung erfordert und für das Material eine hohe Festigkeit
gefordert ist, ist diese Vorrichtung in der Praxis nur schwer einsetzbar.
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Was
die Befestigungsvorrichtung mit Gewinden mit unterschiedlichen Steigungswinkeln
betrifft, kommt die aus
JP
2002 34 650 A bekannte Befestigungsvorrichtung in Betracht,
bei dieser Vorrichtung sind jedoch zwei Arten von Gewinden mit unterschiedlichen
Steigungswinkeln parallel angeordnet, wodurch die Handhabung auf
Grund unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeiten erschwert wird; außerdem ist
die Vorrichtung nicht für
die Befestigung selbst vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zu schaffen, mit denen zwei Komponenten durch einen
einzigen Vorgang und ohne speziellen Mechanismus befestigt werden
können.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren
für zwei
Komponenten zu schaffen, die die Befestigungskraft stabilisieren
können
und eine Befestigung an jedem wahlfreien Ort ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren nach Anspruch
3. Eine Weiterbildung der Erfindung ist in dem abhängigen Anspruch
angegeben.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren
für zwei
Komponenten bzw. für
2-komponentige Bauteile geschaffen, die die Befestigungskraft stabilisieren
können und
eine Befestigung an jedem wahlfreien Ort ermöglichen, weil die Befestigungskraft
lediglich durch die Reibungskraft zwischen ihnen und vorzugsweise
ferner durch die elastische Verformung beispielsweise eines Elements
mit Außengewinde
und eines Elements mit Innengewinde erhalten wird, indem in dem Fall,
in dem als Befestigungsmittel Gewinde verwendet werden, Gewinde
mit wenigstens zwei unterschiedlichen Steigungswinkeln verwendet
werden.
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Erfindungsgemäß ist eine
Vorrichtung für zwei
Komponenten bzw. für
2-komponentige Bauteile oder Gegenstände gekennzeichnet durch eine
Komponente, die wenigstens zwei im Querschnitt vorstehende Abschnitte
umfasst, die einen vorgegebenen Steigungswinkel besitzen, und eine
weitere Komponente, die eine vorgegebene räumliche Beziehung bzw. Position
zu der einen Komponente einhält
bzw. besitzt und wenigstens einen im Querschnitt vorstehenden Abschnitt
aufweist, der sich gegenüber
den im Querschnitt vorstehenden Abschnitten der einen Komponente
befindet, mit diesem in Eingriff ist bzw. in Eingriff verbringbar
ist und einen von dem Steigungswinkel des im Querschnitt vorstehenden
Abschnitts der einen Komponente verschiedenen Steigungswinkel besitzt.
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Die
Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass beide Komponenten
aufeinander zu bewegt werden können
und die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte in gegenseitigen
Eingriff gelangen, nachdem sie um eine bestimmte Strecke aufeinander
zu bewegt worden sind, und dann in einen reibschlüssigen Eingriff
gelangen, so dass die zwei Komponenten endgültig aneinander befestigt sind.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung der Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Komponenten aus einem elastischen Werkstoff gebildet
sind, wobei die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte dann, wenn
sie miteinander in Eingriff gebracht worden sind, um eine bestimmte
Strecke elastisch verformt werden und die Eingriffbeziehung durch
den reibschlüssigen
Eingriff aufrecht erhalten wird.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung der Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Komponenten jeweils mit einer geraden Anzahl von
Gewinden versehen sind und die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte,
die jeweils einen anderen Steigungswinkel besitzen, abwechselnd
an einer der Komponenten vorgesehen sind.
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Ein
Verfahren zum Befestigen von zwei Komponenten gemäß der Erfindung
ist ein Verfahren zum Befestigen einer zweiten Komponente, die aus
einem elastischen Element bzw. Material gebildet ist, das wenigstens
einen im Querschnitt vorstehenden Abschnitt enthält, der sich gegenüber einem
im Querschnitt vorstehenden Abschnitt einer ersten Komponente befindet,
mit diesem in Eingriff ist bzw. in Eingriff verbringbar ist und
einen Steigungswinkel besitzt, der von jenem der ersten Komponente
verschieden ist, an der ersten Komponente, die wenigstens den im
Querschnitt vorstehenden Abschnitt besitzt, der den vorgegebenen
Steigungswinkel aufweist, wobei eine vorgegebene räumliche
Beziehung beibehalten wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bewegen der Komponenten entgegengesetzt zueinander, bis die im Querschnitt
vorstehenden Abschnitte um eine gewisse Strecke in gegenseitigem
Eingriff sind; Weiterbewegen der Komponenten, so dass die im Querschnitt
vorstehenden Abschnitte elastisch verformt werden, nachdem sie in gegenseitigen
Eingriff gelangt sind; und Herstellen eines reibschlüssigen Eingriffs
der im Querschnitt vorstehenden Abschnitte durch elastische Verformung und
damit Befestigen der beiden Komponenten aneinander.
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In
der Vorrichtung zur Befestigung von zwei Komponenten mit der obigen
Konstruktion umfasst eine Komponente wenigstens zwei im Querschnitt vorstehende
Abschnitte, wovon jeder einen vorgegebenen Steigungswinkel besitzt,
während
die andere Komponente eine vorgegebene räumliche Beziehung zu der einen
Komponente aufrechterhält
und wenigstens einen im Querschnitt vorstehenden Abschnitt besitzt,
der mit dem im Querschnitt vorstehenden Abschnitt der einen Komponente
gegenüber
diesem im Querschnitt vorstehenden Abschnitt in Eingriff ist bzw.
gelangt und einen Steigungswinkel besitzt, der von jenen der im
Querschnitt vorstehenden Abschnitte der einen Komponente verschieden
ist. Wenn daher die beiden Komponenten einander angenähert werden,
gelangen die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte in gegenseitigen
Eingriff, nachdem sie um eine bestimmte Strecke aufeinander zu bewegt
worden sind, wobei die vorstehenden Abschnitte weiterbewegt werden,
nachdem sie in Eingriff gelangt sind, wodurch die im Querschnitt
vorstehenden Abschnitte fester und reibschlüssig in Eingriff gelangen,
um diesen Zustand aufrechtzuerhalten, so dass die beiden Komponenten
integral befestigt sind. Falls hierbei für die Eingriffsteilen wahlfrei
optimale Stellen festgelegt werden, kann ein Eingriffzustand der
beiden Komponenten entsprechend dem Verwendungszweck erhalten werden.
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Ferner
sind in der Vorrichtung gemäss
der Erfindung die beiden Komponenten vorzugsweise aus einem elastischen
Werkstoff gebildet, weshalb der Eingriffzustand durch die elastische
Verformung um eine bestimmte Strecke aufrechterhalten wird, nachdem
die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte in gegenseitigen Eingriff
gelangt sind, während
die beiden Komponenten durch gegenseitige Bewegung in gegenseitigen
Eingriff gebracht werden, wobei die Eingriffbeziehung durch den
Reibeingriff beibehalten wird, so dass es möglich ist, einen Zustand mit
stärkerer
Befestigung der beiden Komponenten zu erzielen.
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Da
die Komponenten bei dieser Ausführungsform
der Vorrichtung ein offener Endabschnitt an einem zylindrischen
Behälter
wie etwa an einer Flasche sowie ein Deckel zum Verschließen dieses offenen
Endabschnitts sind und die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte
Außengewinde
an einer äußeren Umfangswand
des offenen Endabschnitts bzw. Innengewinde, die an einer inneren
Umfangswand des Deckels ausgebildet sind, sind, kann der Deckel
auf dem offenen Endabschnitt des Behälters durch Aufschrauben aufgesetzt
werden, weshalb auf Grund der Tatsache, dass sich die Gewinde des
offenen Endabschnitts des Behälters
und die Gewinde an der inneren Umfangswand des Deckels hinsichtlich
ihres Steigungswinkels unterscheiden, die Gewinde in gegenseitigen
Eingriff gelangen, nachdem sie einander angenähert worden sind, wobei der Schraubvorgang
weiter fortgesetzt wird, so dass die Gewinde durch die elastische
Verformung in einen gegenseitigen reibschlüssigen Eingriff gelangen und in
diesem Zustand aneinander befestigt sind, so dass der Deckel an
dem offenen Endabschnitt des Behälters
stabil befestigt werden kann.
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An
den beiden Komponenten dieser Vorrichtung, nämlich an dem Behälter bzw.
an dem Deckel, ist eine gerade Anzahl von Gewinden vorgesehen, wobei
die Gewinde mit unterschiedlichem Steigungswinkel abwechselnd vorgesehen
sind, so dass mehrere Eingriffstellen für die Gewinde und daher mehrere
Stellen, an denen ein Reibeingriff erfolgt, vorhanden sind, weshalb
die Befestigung durch Aufschrauben des Deckels auf den offenen Endabschnitt
des Behälters
verstärkt
werden kann.
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Wenn
in der oben beschriebenen Vorrichtung die Gewinde an der Innenwand
des Deckels mit den Gewinden, die auf dem offenen Endabschnitt des
zylindrischen Behälters
ausgebildet sind, in Eingriff gelangen und daran befestigt werden,
werden die Gewinde weiter elastisch verformt, wenn der Schraubvorgang
des Deckels fortgesetzt wird, so dass sie in einen gegenseitigen
reibschlüssigen
Eingriff gelangen und aneinander befestigt werden, wobei die innere
Oberfläche
des Deckels mit der die Öffnung
umgebenden Oberfläche
in Kontakt gebracht wird, so dass der Deckel in einem abgedichteten
Zustand auf den Behälter
gehalten werden kann.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen,
die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
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1A–1C eine
Vorrichtung für
zwei Komponenten gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, wobei 1A eine Draufsicht eines gelösten Zustands
ist, 1B eine Draufsicht eines Zustandes mit teilweisem
Eingriff der beiden Komponenten ist und 1C eine
Draufsicht ist, in der die beiden Komponenten aneinander befestigt
sind;
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2 eine
Seitenansicht längs
der Linie II-II in 1C;
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3 eine
Schnittansicht eines Schraubdeckels für einen Behälter oder dergleichen, der
ein Druckgussprodukt darstellt, gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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4 eine
Abwicklung des Gewindeabschnitts des Druckgussprodukts von 3;
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5 eine
Schnittansicht des Gewindeabschnitts von 4;
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6 eine
Frontabwicklung einer Öffnung eines
Druckguss-Behälters
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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7 eine
Teildraufsicht der Öffnung
des Behälters
von 6;
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8 eine
Teilschnittansicht längs
einer Mittellinie der Öffnung
des Behälters
von 6;
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9 eine
Schnittansicht senkrecht zu der Längsrichtung eines Außengewindes
an der Öffnung des
Behälters
von 6;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer Öffnung
eines Druckguss-Behälters
und seines Deckels gemäß einer
nochmals weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Deckels, der auf die Öffnung des
Behälters
von 10 gesetzt werden soll;
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12 eine
perspektivische Ansicht eines Zustandes des Deckels, in dem er auf
die Öffnung des
Behälters
von 10 aufgesetzt und daran befestigt ist;
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13 eine
Schnittansicht längs
der Linie XIII-XIII auf einer Stufe, auf der der Deckel auf die Öffnung des
Behälters
von 10 aufgesetzt werden soll; und
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14 eine
Schnittansicht längs
der Linie XIV-XIV in dem Zustand von 12, in
dem der Deckel auf der Öffnung
des Behälters
befestigt wird.
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
erläutert.
In dieser Ausführungsform
der Erfindung werden ein offener Endabschnitt eines als Druckgussprodukt
erhaltenen Behälters (bzw.
durch Spritzgießen
oder Spritzpressen hergestellten Behälters) und ein Deckel, der
an dem offenen Endabschnitt durch Aufschrauben befestigt wird, beschrieben;
die Vorrichtung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, stattdessen
beruht die Erfindung lediglich auf dem Eingriff von im Querschnitt
vorstehenden Abschnitten mit unterschiedlichen Steigungswinkeln.
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Die 1A, 1B, 1C und 2 zeigen
eine Vorrichtung in einem Fall, in dem eine Komponente 10 mit
im Querschnitt vorstehenden Abschnitten 12, 14, 16 und 18 versehen
ist und die andere Komponente 20 mit im Querschnitt vorstehenden
Abschnitten 22, 24, 26 und 28 versehen
ist, wobei der Zweck des Gegenstandes nicht spezifiziert zu werden
braucht. Diese beiden Komponenten 10 und 20 sind
aus einem elastischen Werkstoff wie etwa aus einem Harz hergestellt. 1A zeigt
einen Zustand, in dem die beiden Komponenten 10 und 20 nicht
in Eingriff sind, während 1B einen
Zustand zeigt, in dem die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte
der beiden Komponenten 10 und 20 in einen Zustand
bewegt sind, in dem sie in gegenseitigem Eingriff sind, und 1C einen
Zustand zeigt, in dem die beiden Komponenten 10 und 20 soweit
aufeinander zu bewegt sind, dass die im Querschnitt vorstehenden
Abschnitte in einen Zustand mit gegenseitiger Befestigung gebracht
sind. Auf diese Weise werden die Komponenten 10 und 20 an
Positionen gehalten, an denen sie sich um vorgegebene Strecken relativ
zueinander bewegen können
und außer
Eingriff gebracht werden können.
Was die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 12, 14 sowie 22 und 24 der
beiden Komponenten 10 und 20 betrifft, haben die
Steigungswinkel der im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 24 und 28 an
der anderen Komponente 20, die mit den im Querschnitt vorstehenden Abschnitten 14 und 18 mit
einem Steigungswinkel von 18,5° der
einen Komponente 10 in Eingriff sind, einen Wert von 20°, während die
anderen im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 12 und 16 als
Abschnitte ausgebildet sind, die wie die im Querschnitt vorstehenden
Abschnitte 22, 24, 26 und 28 der
anderen Komponente 20 ebenfalls einen Steigungswinkel von
20° besitzen.
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Die
beiden Komponenten 10 und 20 sind so konstruiert,
dass sie aus dem in 1A gezeigten Zustand ohne gegenseitigen
Eingriff in den in 1B gezeigten Zustand mit gegenseitigem
Eingriff bewegt werden können,
wenn die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 12, 14, 16 und 18 und
die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 22, 24, 26 und 28 in ihren
Steigungswinkelrichtungen relativ zueinander gleiten, um ihre vorgegebene
räumliche
Position aufrechtzuerhalten und in den in 1C gezeigten
befestigten Zustand gebracht werden zu können. Dann gleiten die im Querschnitt
vorstehenden Abschnitte 12 und 22 sowie 16 und 26,
die die gleichen Steigungswinkel besitzen, bis die beiden Komponenten 10 und 20 miteinander
kombiniert sind und die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 14 und 24 mit unterschiedlichen
Steigungswinkeln in gegenseitigen Eingriff gelangen. Da die beiden
Komponenten 10 und 20 so gehalten werden, dass
sie durch die Gleitbeziehung der im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 12 und 22 mit
den gleichen Steigungswinkeln ihre vorgegebene räumliche Position beibehalten,
werden die vorstehenden Abschnitte 14 und 24 mit
unterschiedlichen Steigungswinkeln gebogen, wenn sie sich gegenseitig
elastisch verformen, und gelangen in einen gegenseitigen reibschlüssigen Eingriff,
derart, dass der eine in den anderen einsinkt, wodurch die beiden
Komponenten 10 und 20 in der dem befestigten Zustand
entsprechenden Stellung befestigt werden können, die in der Schnittansicht von 2 gezeigt
ist.
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Wenn
in diesem befestigten Zustand die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 22 und 26 der anderen
Komponente 20 längs
der im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 12 und 16 der
einen Komponente 10 gleiten, damit sich die beiden Komponenten 10 und 20 einander
annähern,
und die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 14 und 18 sowie 24 und 28 mit
unterschiedlichen Steigungswinkeln in gegenseitigen Eingriff gelangen
und gleiten, bewegen sich die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte 24 und 28 der
anderen Komponente 20 zu den im Querschnitt vorstehenden
Abschnitten 14 und 18 mit den kleineren Steigungswinkeln
der einen Komponente 10 vor, wobei sie sich gegenseitig
elastisch verformen, so dass sie fest gegeneinander gepresst werden,
um die Schaffung des befestigten Zustands durch einen reibschlüssigen Eingriff
zu ermöglichen. Der
Eingriffzustand durch elastische Verformung der im Querschnitt vorstehenden
Abschnitte 14 und 28 sowie 24 und 28 kann
den befestigten Zustand, der in 2 gezeigt
ist, die eine Schnittansicht längs
der Linie II-II von 1C ist, erreichen, wobei die
verformten Abschnitte 14' und 24' sowie 18' und 28', die durch
die gestrichelten Linien dargestellt sind und die Verformung veranschaulichen,
in 1C gezeigt sind.
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Die
Vorrichtung für
die zwei Komponenten gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wie oben beschrieben umfasst einen Deckel 1 mit
Innengewinde für
einen ein Druckgussprodukt darstellenden Behälter oder dergleichen, wie
in den 3 bis 9 gezeigt ist, sowie den das
Druckgussprodukt darstellenden Behälter, der mit diesem Deckel 1 verschlossen
wird. In dem vorliegenden Beispiel sind Gewinde 3a und 3b mit
einem Steigungswinkel von 20° an
einem inneren Abschnitt des Deckelkörpers 2 wie bei dem
herkömmlichen
Behälterdeckel 1 ausgebildet,
wie in 4 gezeigt ist. Der Deckel 1 wird an dem
Behälter 5 mittels
der Gewinde 3a und 3b befestigt. 4 zeigt
den Gewindeabschnitt 3 des Deckels 1 für den Behälter, der
in 3 gezeigt ist. Der Gewindeabschnitt 3 besitzt
die Gewinde 3a und 3b mit dem Steigungswinkel
der einen Art. In diesem Gewindeabschnitt 3 sind die Innengewinde 3a und 3b, die
Steigungswinkel von 20° aufweisen,
an dem Deckelkörper 2 angeordnet.
Gewöhnlich
sind auf dem Umfang vier bis acht Innengewinde 3a und 3b ausgebildet.
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6 zeigt
einen Gewindeabschnitt 4 am Behälter 5 mit zwei Arten
von Außengewinden 41 und 42 gemäß der Erfindung,
die unterschiedliche Steigungswinkel besitzen. In diesem Gewindeabschnitt 4 sind
das Außengewinde 41 mit
dem Steigungswinkel von 20° und
das Außengewinde 42 mit dem
Steigungswinkel von 18,5°,
der folglich geringfügig
anders als der Steigungswinkel des Außengewindes 41 ist,
an dem Behälterkörper 5 angeordnet,
wie in der Draufsicht der Öffnung
des Behälterkörpers 5 in 7,
in der Schnittansicht in Längsrichtung
des Behälterkörpers 5 von 8 und
in der Schnittansicht senkrecht zu der Steigungsrichtung des Gewindes 41 von 9 gezeigt
ist. Es ist im Allgemeinen günstig,
die Außengewinde 42 mit
unterschiedlichen Steigungswinkeln abwechselnd anzuordnen. Der Winkelunterschied
zwischen den beiden Steigungswinkeln kann 1° bis 2° betragen, der Winkelunterschied
innerhalb dieses Bereichs kann jedoch entsprechend dem Verwendungszweck
ausgewählt werden.
Obwohl in den 3 bis 9 nicht
gezeigt, sind zusätzlich
zu den auf der Außengewindeseite vorhandenen
Gewinden mit unterschiedlichen Steigungswinkeln die Gewinde mit
gleichen Steigungswinkeln und mit gleicher Anzahl von Gewindewindungen
auf der Außengewindeseite
des Behälters
oder dergleichen und auf der Innengewindeseite des Deckels oder
dergleichen vorgesehen.
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Die
Beziehung zwischen dem oben beschriebenen Behälter und dem oben beschriebenen Deckel
wird nun mit Bezug auf die 10 bis 14 am
Beispiel eines Deckels mit kreisförmigem Querschnitt und einer Öffnung eines
Behälters
erläutert. Hierbei
besitzen die gleichen Abschnitte wie die in den 3 bis 9 gezeigten
Abschnitte die gleichen Bezugszeichen.
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In 10 ist
in der Öffnung
des zylindrischen Behälterkörpers 5,
der aus einem elastischen Werkstoff wie etwa aus einem Harz hergestellt
ist, der Gewindeabschnitt 4, der aus mehreren Außengewinden 41 und 42 gebildet
ist, an einer äußeren Umfangswand
der Öffnung
ausgebildet, wobei die Außengewinde 41,
die einen Steigungswinkel besitzen, der um einen Betrag im Bereich
von 1° bis
2° kleiner
ist, abwechselnd vorgesehen sind. Der kappenförmige Deckel 1 besitzt
mehrere Innengewinde 3a und 3b, die an seiner
inneren Umfangswand ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Innengewinde
und die jeweiligen Steigungswinkel gleich jenen der Außengewinde 42 auf
Seiten des Behälterkörpers 5 sind,
so dass er auf die Öffnung
dieses Behälterkörpers 5 gesetzt
werden kann. Ausgehend von dem Zustand, in dem der Deckel 1 von
dem Behälterkörper 5 gelöst ist und
der in 10 gezeigt ist, wird der Deckel 1 auf den
Behälter
geschraubt, bis die Innengewinde 3a des Deckels 1 mit
den Außengewinden 41 mit
kleineren Steigungswinkeln des Behälterkörpers 5 in Eingriff
gelangen, wie in 11 gezeigt ist. Hierbei gleiten
die Innengewinde 3a des Deckels 1 zu den Außengewinden 42 des
Behälterkörpers 5 längs der Gewindeoberflächen, so
dass es möglich
ist, diesen Eingriffzustand und dabei die räumliche Beziehung des Deckels 1 und
des Behälterkörpers 5 aufrechtzuerhalten.
Ein Zustand direkt vor diesem Eingriffzustand ist in 13 gezeigt,
die eine Schnittansicht längs
der Linie XIII-XIII in 11 ist und in der das Innengewinde 3a nicht
mit geneigten Oberflächenabschnitten
der Außengewinde 41 und 42 in
Eingriff ist, wobei sich ein Endabschnitt des geneigten Oberflächenabschnitts
des Außengewindes 41 in
der Stellung direkt vor dem Eingriff befindet.
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Wenn
der Deckel 1 weiter aufgeschraubt wird, wie in 12 gezeigt
ist, gelangt das Innengewinde 3a des Deckels 1 mit
dem Endabschnitt der geneigten Oberflächenabschnitte des Außengewindes 41 mit
kleinerem Steigungswinkel des Behälterkörpers 5 in Eingriff,
woraufhin, wenn sie gebogen und elastisch verformt werden, wenn
eine durch den Eingriff hervorgerufene Presspassungsverformung erfolgt,
wie durch die schräge
Linie in 12 gezeigt ist, die Schraubbewegung
durch Drehen fortgesetzt wird, bis der Deckel 1 durch Presspassung
an der Öffnung
des Behälterkörpers 5 angebracht
ist, wodurch der reibschlüssige
Eingriff, der einen abgedichteten Zustand zwischen dem Deckel und
dem Behälterkörper 5 schafft,
erhalten wird. In dem Eingriffzustand ist einer der geneigten Oberflächenabschnitte des
Innengewindes 3a des Deckels 1 mittels Presspassung
an dem geneigten Oberflächenabschnitt des
Außengewindes 41 des
Behälterkörpers 5 in
Eingriff, wie in 14 gezeigt ist, die eine Schnittansicht längs der
Linie XIV-XIV von 12 ist. Der andere geneigte
Oberflächenabschnitt
des Innengewindes 3a ist mit dem geneigten Oberflächenabschnitt
des benachbarten Außengewindes 42 in
einem Oberflächenkontaktzustand,
da die Steigungswinkel gleich sind, wie in 14 gezeigt
ist. In einem solchen Presspasszustand der Gewinde wird der starke Druckkontaktzustand
erhalten, so dass die Befestigung des Deckels 1 und des
Behälterkörpers 5 erfolgen
kann. Hierbei kann eine obere innere Wand des Deckels 1 durch
Schrauben in Presskontakt mit der Öffnung des Behälterkörpers 5 gebracht
werden, weshalb eine hohe Dichtungsleistung erzielt wird, falls
eine solche Dichtung erforderlich ist.
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Der
Deckel 1, der Behälter 5 oder
dergleichen wie oben erläutert
können
durch Druckguss erhalten werden. Da in einem Druckgussvorgang zu diesem
Zweck der Gewindeabschnitt 3 des Deckels 1 auf
Seiten des Kerns vorgesehen ist, kann eine schraubenförmig ausgesparte
Nut an der Kernoberfläche
mit einer NC-Bearbeitungsmaschine
oder dergleichen einfach gebildet werden. Da eine Gießform für den Behälter 5 eine
Form für
einen Blasformprozess oder dergleichen ist, wird eine geteilte Gießform verwendet,
weshalb das Produkt ebenfalls einfach gebildet werden kann. Um nach
dem Giessen das Produkt auszuwerfen, kann es einfach entnommen werden,
da die Gießform
geteilt ist, weshalb die Formfreigabe einfach erfolgen kann.
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Wie
oben beschrieben worden ist, beginnt die Befestigung dann, wenn
die Gewinde des Behälters
bzw. des Deckels in Eingriff sind und relativ zueinander gedreht
werden, durch eine kleine Drehung, da Gewinde mit unterschiedlichen
Steigungswinkeln vorhanden sind. Das Befestigungsprinzip ist die
Befestigung in einer Keilform, weshalb die Drehkraft des Deckels
zu einer Befestigungskraft wird, so dass eine stabile Befestigung
ermöglicht
wird.
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Da
die Befestigung durch die elastische Verformung und durch die Reibkraft
der Außengewinde und
der Innengewinde erfolgt, sind die Außengewinde jeweils stabförmig ausgebildet,
während
die Innengewinde, die beispielsweise Ringform haben, an optionalen
Stellen der Außengewinde
befestigt werden können.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform wurde
der Deckel des Behälters
als Beispiel betrachtet, wenn jedoch eine Befestigung wie oben beschrieben
benötigt
wird, kann die Erfindung auch auf Industrieprodukte angewendet werden,
die präzise
bearbeitet werden, etwa verschiedene Arten von elektrischen Haushaltsgeräten, Operationsverstärker(operational
amplifier oder OA)-Vorrichtungen, Kameras und Kraftfahrzeuge, wobei
nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf allgemeine Haushaltsgegenstände einzuschränken.
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Die
Erläuterung
ist für
den Fall gegeben worden, in dem im Querschnitt vorstehende Abschnitte vorgesehen
sind, genauer besitzen die Gewinde zwei unterschiedliche Steigungswinkel;
es ist jedoch möglich,
die Vorrichtung, die die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte
besitzt, mit einer anderen Anzahl unterschiedlicher Steigungswinkel
zu verwenden.
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Wie
aus der bisherigen Erläuterung
hervorgeht, besitzt die Vorrichtung, die Gewinde verwendet, die
die im Querschnitt vorstehenden Abschnitte bilden und unterschiedliche
Steigungswinkel besitzen, die ausgezeichnete Wirkung, die Qualität der Vorrichtung
zu verbessern, indem sie eine Befestigung mit kleiner Drehkraft
ermöglicht
und die Befestigungskraft stabil zu erhalten erlaubt.