-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel, das eine einzigartige Form aufweist, welche Bewegung in eine einzige Richtung erlaubt, und ein Befestigungswerkzeug zum Befestigen, welches derart ausgebildet ist, dass es formschlüssig zum Befestigungsmittel passt, um die Montage des Befestigungsmittels zu ermöglichen.
-
STAND DER TECHNIK
-
Heute kann man sehr oft erleben, dass die Verbindungsmittel, welche zum Zweck der Verbindung verschiedener Komponenten in öffentlichen Plätzen eingesetzt sind, durch unbefugte Personen herausgezogen werden. Daraus ergibt sich, dass die Komponente, mitwelchem das entfernte Befestigungsmittel verbunden war, seine Funktion nicht entsprechend erfüllen kann. In einigen Fällen jedoch wird mit Hilfe des Befestigungsmittels, das zusammengebaut ist und in der Zukunft nicht getrennt werden muss, eine dauerhafte Verbindung in der Automobilindustrie geschaffen. Aus diesen Gründen wird der Einsatz von Befestigungsmitteln zusammen mit speziellen Befestigungs- und Lösevorrichtungen häufiger. Es wird angestrebt, die Montage und/oder Demontage des Befestigungsmittels nur über eine Befestigungs-Lösevorrichtung auszuführen, welche eine anpassbare Form mit dem Befestigungsmittel aufweist, indem die Befestigungsmittel und die Befestigungs-Lösevorrichtung so hergestellt werden, dass jedes eine Form hat, die zum anderen Mittel passt. Der wichtigste Vorteil dieser Formen ist, Verbindungen zu erzeugen, die nicht mit einer beliebigen Befestigungs-Lösevorrichtung entfernt werden können und die risikolos stabil sind.
-
Die Anmeldung Nr. US6367358B1 ist eines der Patente, die sich als in der Literatur verwandt mit dem aktuellen Gegenstand erweisen. Aufgabe der Erfindung ist ein Befestigungsmittel und ein Befestigungswerkzeug, welches das Befestigungsmittel sowohl in der Richtung Befestigung als auch Lösen dreht. Hier wird versucht, die Oberfläche des Befestigungsmittels, welches in Kontakt mit dem Werkzeug tritt, in einer Weise auszubilden, um eine Drehmomentübertragung zu maximieren und das Risiko der Entwicklung von Bereichen mit hoher Beanspruchung zu verringern.
-
Ein anderes Patent, das im Zusammenhang mit dem aktuellen Thema in der Literatur aufgefunden wurde, ist die Anmeldung Nr. US5598753. Die Erfindung namens "eagle wings" umfasst ein Befestigungsmittel und eine Befestigungs-Lösevorrichtung, welche mit dem Befestigungsmittel zusammenpasst. Das Befestigungsmittel umfasst einen Gewindeschaft und einen Kopf, der im Anschluss konfiguriert ist. Das Befestigungsmittel weist drei ausgesparte Kanäle auf, die jeweils miteinander im Kopfverbunden sind. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Befestigungsmittel eine Kopfform, die ausgebildet ist, um vom entsprechenden Befestigungswerkzeug zum Anziehen und Lösen zusammengebaut und gelöst zu werden. In dieser Kopfform ist das Zentrum der Kanäle, die sich nach außen erstrecken, in der Mitte des Kopfes des Befestigungsmittels und rechte und linke vertikale Wänden der Kanäle sind ausgebildet, um das Anlegen von Drehmoment in beide Richtungen zu ermöglichen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird das Befestigungsmittel ausgebildet, um eine Kopfform aufzuweisen, die gegen Entfernen geschützt ist, und um das Drehen des Befestigungsmittels nur in der Richtung der Befestigung zu erlauben. In dieser Ausführungsform ist eine Wand vertikal ausgeführt, während die andere Wand horizontal ausgeführt ist, um zu ermöglichen, dass die rechten und linken Wände der Kanäle zum Anlegen von Drehmoment in die Richtung der Befestigung ausgenutzt werden können.
-
Anmeldung Nr. US20080145181 ist ein weiteres Patent, das als mit dem aktuellen Thema in Bezug stehend in der Literatur gefunden wurde. Das Befestigungsmittel mit einem Widerstand gegen Entfernung umfasst einen Körper mit kreisförmigem Querschnitt mit einer Mehrzahl von Vertiefungen, welche in der Oberfläche ausgebildet sind. Jede Vertiefung weist eine gekrümmte konkave Fläche an einem Ende und eine gekrümmte konvexe Fläche an einem anderen Ende auf.
-
Die oben beschriebenen Befestigungsmittel offenbaren Formationen, die für dauerhafte Verbindungen im Allgemeinen entwickelt sind, wobei sie bei Verwendung speziell gestalteter Schraubwerkzeuge zum Anziehen und Lösen befestigt und gelöst werden können. Aber die Vertiefungen, welche ausgebildet sind, damit Drehen des Befestigungsmittels in die Richtung entweder zum Befestigen oder zum Lösen möglich ist, definieren eine einzelne Fläche, die im Kopf des Befestigungsmittels zentriert ist und die das Schraubwerkzeug zum Festziehen und Lösen kontaktieren soll. Dies führt zu Situationen, wie hohe lokale Beanspruchung in diesem Bereich beim Anziehen des Befestigungsmittels, Abnahme der Lebensdauer des Befestigungsmittels und des Befestigungswerkzeugs auf Grund dieser Beanspruchungen und wegen der Schwäche, stabile Verbindungen zu schaffen.
-
Um den Druck, den das Befestigungswerkzeug beim Kontakt mit dem Befestigungsmittel auf den schrägen Flächen des Befestigungsmittels bewirkt, am Ansteigen auf zu hohes Niveau zu hindern, ist es notwendig, die schrägen Wände so breit wie möglich zu gestalten und maximalen Abstand zwischen den Punkten bereitzustellen, an denen die Kräfte beim Drehmoment anliegen. Obwohl es alternative Anwendungen gibt, um eine unidirektionale Verbindung in den Verbindungen bereitzustellen, ist die Notwendigkeit, dass schräge Flächen hoch zu sein haben, groß, um höhere Momentwerte zu erreichen.
-
Folglich erfordern die oben erwähnten Probleme eine Verbesserung des verwandten technischen Gebiets.
-
AUFGABE DER ERFINDUNG
-
Diese Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel, das entwickelt ist, um die genannten Nachteile zu beseitigen und Vorteile für das damit verbundene technische Gebiet zu erbringen, und das in der Lage ist, nur in Richtung der Befestigung bewegt zu werden, und ein Befestigungswerkzeug, das die Befestigung des Befestigungsmittels ausführt, indem es in der Richtung der Befestigung gedreht werden kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungsmittel zu offenbaren, das eine dauerhafte Verbindung bietet, die der Entfernung nach dessen Anbringung widersteht, um so zu verhindern, dass die Befestigungsmittel aus dem Einsatzort entfernt werden und dies insbesondere in der Automobilindustrie, wo dauerhafte Verbindung benötigt wird, und um so zu verhindern, dass es an den öffentlichen Orten entfernt wird, wo sie mit dem Ziel verwendet werden, die Komponenten zu stabil zu halten, sie miteinander zu verbinden.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungsmittel zu offenbaren, das eine schräge Fläche mit ausreichender Breiteaufweist, um den Druck auf die Punkte zu reduzieren, wo das Befestigungswerkzeug Kontakte auf dem Verbindungsbereich bei der Anbringung des Befestigungsmittels hat.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungsmittel zu offenbaren, das ausgebildet ist, um vorzusehen, dass die Bereiche, die das Befestigungswerkzeug kontaktiert, ausreichend breit sind, unabhängig voneinander sind und das Befestigungsmittel weit vom Zentrum des Kopfes entfernt mit dem Ziel angeordnet ist, eine Verringerung des Drucks auf die Punkte zu ermöglichen, wo das Befestigungswerkzeug den Anschlussbereich kontaktiert, um so hohe Drehmomente zu erreichen.
-
Um alle Vorteile, die vorstehend genannt sind und die anhand der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden sollen, zu realisieren, betrifft die Erfindung ein Befestigungsmittel mit einem Kopf mit einer Verriegelungsform auf seiner oberen Fläche und einem konzentrischen Schaft mit dem genannten Kopf und einem Befestigungswerkzeug, welches anpassbar mit der genannten Verriegelungsform gestaltet ist, um die Befestigung des erwähnten Befestigungsmittels zu ermöglichen, und wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst:
- – mindestens zwei Sitze, welche die Verriegelungsform bilden und angeordnet sind, um einen bestimmten Abstand zwischen der Mitte des Kopfes und ihnen aufzuweisen, und welche sich voneinander unabhängig auf der oberen Fläche des Kopfs befinden,
- – zwei lineare Kanten und ein Profilbogenrand, welcher die genannten linearen Kanten und eine Sitzfläche verbindet, die vorhanden ist, um einen geschlossenen Bereich in jedem der genannten Sitze zu definieren,
- – ein Steigungsprofil, welches auf eine solche Weise vorliegt, um eine Fläche bereitzustellen, die sich von der genannten Sitzfläche zu der oberen Fläche des Befestigungsmittels gekrümmt erstreckt, so dass Drehung des Befestigungsmittels nur in der Richtung des Festziehens möglich ist, um die Befestigung des Befestigungsmittels durchzuführen,
- – eine sphärische Seitenfläche, die durch die obere Fläche des Befestigungsmittels verläuft, indem sie sich in einem bestimmten Winkel um die Mittellinie krümmt und einer konvexen Bahn auf der Schaftachse folgt, um eine Vertiefung, welche auf der oberen Fläche des Befestigungsmittels vorhanden ist, der Sitzfläche und einer inneren seitlichen Fläche auf der gegenüberliegenden Seite der genannten Fläche bereitzustellen,
- – mindestens zwei Vorsprünge, welche angeordnet sind, um anpassungsfähig an die Form des Sitzes zu sein, um das Befestigungsmittel in die Richtung des Anziehens durch Kontaktieren der schrägen Profilfläche des Befestigungswerkzeugs zu drehen.
-
Strukturelle und charakteristische Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden deutlicher durch die folgenden Figuren und die Erklärung, die mit Bezugnahme auf diese Figuren verfasst ist, und aus diesem Grund muss die Prüfung unter Berücksichtigung dieser Figuren und der ausführlichen Erklärung durchgeführt werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1: Sie ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungsmittels gemäß der Erfindung.
-
2: Sie ist eine perspektivische Ansicht der auf dem Kopf vorhandenen Verriegelungsform, welche das einseitige Anziehen auf dem Befestigungsmittel gemäß der Erfindung ermöglicht.
-
3: Sie ist eine Draufsicht auf die Kopfform des Befestigungsmittels gemäß der Erfindung.
-
4: Sie ist eine Ansicht des Befestigungsmittels gemäß der Erfindung, nachdem es in den Teileingeschraubt ist, auf dem es befestigt werden wird.
-
5: Sie ist eine perspektivische Ansicht der Kontaktfläche des Befestigungswerkzeugs für das Befestigungsmittel.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In dieser detaillierten Beschreibung werden die Neuerung der Erfindung, ihre bevorzugten Ausführungsformen in einer Weise erläutert, die zum besseren Verständnis des Gegenstandes der Erfindung und nicht zur Einschränkung der Wirkung derselben bestimmt ist. Dementsprechend werden in der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen ein Befestigungsmittel (1), welches in der Lage ist, hohe Drehmomentwerte aufzunehmen, und ein Befestigungswerkzeug (2) beschrieben, welches anpassbar an das Befestigungsmittel (1) ausgebildet ist, um die Montage des genannten Befestigungsmittels (1) bereitzustellen.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungsmittels (1) gemäß der Erfindung. Demnach umfasst das Befestigungsmittel (1) einen Kopf (1.1) und einen Schaft (1.2) mit Gewindegängen (1.2.1), die konzentrisch zu dem genannten Kopf (1.1) sind. Der Schaft (1.2) kann mit dem zylindrischen Abschnitt in jeder geometrischen Formgelappt sein. Der Endpunkt des Schaftes kann geschärft sein. Der Kopfbodenradius (1.5) ist zwischen der Bodenfläche (1.6) des Kopf(1.1)-Abschnitts und dem Schaft (1.2) angeordnet. Auch die Kopfseitenfläche und die Bodenflächen(1.6)-Verbindungskante sind durch einen Verbindungsradius (1.4) abgerundet.
-
2 ist eine perspektivische Draufsicht auf das Befestigungsmittel (1) gemäß der Erfindung. Demnach sind geformte Sitze (1.1.2) auf der oberen Kopffläche (1.1.1) vorhanden. Vorzugsweise vier Sitze (1.1.2) sind vorhanden und die Anzahl der Sitze (1.1.2) kann in den alternativen Ausführungsformen der Erfindung variieren. Die Grenzen der genannten Sitze (1.1.2) sind durch zwei Kanten definiert, von denen eine linear (1.1.3) mit einem Radius ist, der auf der oberen Kopffläche (1.1.1) ausgebildet ist, und die andere entweder linear oder krummlinig (1.1.4) als auch eine Umfangskante (1.1.5) in der Form einer Kurve ist, welche die Kanten mit Radius (1.1.3, 1.1.4) verbindet. Es besteht ein schräges Profil (A), welches derart konfiguriert ist, dass der Sitz (1.1.2) einen Vorsprung aus der erwähnten Sitzfläche (1.1.6) in Richtung der oberen Kopffläche (1.1.1) erzeugt. Das erwähnte schräge Profil (A) ergibt eine Vertiefung, deren Grund durch die Sitzfläche (1.1.6) gebildet wird. Die Vertiefung, welche mit einer detaillierteren Beschreibung erläutert wird, wird durch die Verbindung von einer sphärischen Seitenfläche (1.1.9a), die durch die obere Fläche (1.1.1) des Befestigungsmittels durch Krümmen in einem bestimmten Winkel um die Mittellinie und durch Folgen einer konvexen Route auf der Schaftachse (y) und einer inneren seitlichen Oberfläche (1.1.9b), die auf der gegenüberliegenden Seite der genannten Fläche verläuft, ausgebildet.
-
3 ist eine Draufsicht auf das Befestigungsmittel (1) gemäß der Erfindung. Es gibt einen Verbindungsradius (1.3), welcher um die obere Fläche (1.1.1) angeordnet ist. Die als Bogen ausgebildete Umfangskante (1.1.5), welche die Randkante des Sitzes (1.1.2) ist, weist eine geringere Abmessung auf als der Verbindungsradius (1.3) der oberen Kopffläche und ist konzentrisch mit selbiger.er Mittelpunkt dieser Abmessungen geht durch die Schaftachse (y). Wie aus 3 verständlich ist, ist jeder Sitz (1.1.2) unabhängig vom anderen und ist so angeordnet, dass ein bestimmter Abstand vom Kopf(1.1)-Mittelpunkt (M) vorliegt.
-
5 ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungswerkzeugs (2), welches die Befestigung des Befestigungsmittels (1) bereitstellt. Das Befestigungswerkzeug (2) umfasst Vorsprünge (2.4), welche aus der oberen Fläche (2.3) des Werkzeugs vorragen, das anpassungsfähig an die Form des Sitzes (1.1.2), der auf dem Befestigungsmittel(1)-Kopf (1.1) vorgesehen ist, angeordnet ist. Die genannten Vorsprünge (2.4) umfassen eine schräge Fläche (2.4.3), welche auf der Sitzfläche (1.1.6) sitzt, eine konvexe Fläche (2.4.2) in der Bogenbahn, welche eine Kante parallel zur äußeren Abmessung der oberen Werkzeugfläche (2.3) aufweist, und eine ringförmige Fläche (2.4.1), welche in der Nähe der genannten schiefen Fläche (2.4.3) angeordnet ist und welche durch die äußeren Ränder des Werkzeuges (2) spitzer wird. Das Befestigungswerkzeug (2) umfasst auch einen Passabschnitt (2.1), welcher angeordnet ist, um in der Lage zu sein, mit dem Drehmomentsteckschlüssel verbunden zu werden, eine Übergangsfläche (2.2), die in Radiusform nach dem genannten Passabschnitt (2.1) angeordnet ist, und einen Radius (2.3.1) der oberen Fläche, welcher um die obere Fläche (2.3) angeordnet ist.
-
4 ist eine Ansicht des Befestigungsmittels (1) gemäß der Erfindung, wenn es in einen Teil (3) eingeschraubt ist. Dementsprechend wird die Kopfbodenfläche (1.6) des Befestigungsmittels (1) auf der Oberfläche des Teils (3), an welchem es angebracht ist, aufsitzendgesehen. Eine Verbindung zwischen dem Teil (3) und dem Befestigungsmittelschaft (1.2) durch die Gewindegänge (1.2.1) ist gegeben.
-
Die Anbringung des Befestigungsmittels (1) auf einem Teil (3) wird unter Verwendung des Befestigungswerkzeugs (2) durchgeführt, wie folgt. Die Vorsprünge (2.4) des Befestigungswerkzeugs (2) greifen in die Sitze (1.1.2) am Befestigungsmittel (1) ein, so dass jede schräge Fläche (2.4.3) auf einer Sitzfläche (1.1.6) ruht. In der Zwischenzeit berühren die konvexen Flächen (2.4.2) und winkeligen Flächen (2.4.1) der Vorsprünge die kugelförmigen Seitenfläche (1.1.9a) und die innere Seitenfläche (1.1.9b), die im Sitz (1.1.2) vorgesehen sind. Durch Aufbringen eines Drehmoments auf das Schraubwerkzeug (2) und Drehen in Richtung des Anziehens (T), was die Befestigung des Befestigungsmittels (1) ermöglicht, wird das Befestigungsmittel (1) festgezogen, während sich die Flächen aneinander legen. Wenn ein alternatives Verbindungswerkzeug mit dem schrägen Profil (A) verwendet wird, welches so angeordnet ist, um sich durch die obere Kopffläche (1.1.1) im Sitz (1.1.2) zu verengen und die winklige Fläche (2.4.1) durch die Kante des Werkzeugs (2) auf den Vorsprüngen (2.4) des Schraubwerkzeugs spitzer wird, kann das Verbindungswerkzeug über dem Befestigungsmittel (1) abgezogen werden.
-
Nachdem die Befestigung des Befestigungsmittels (1) hergestellt ist, ist es nicht möglich, es über das Befestigungswerkzeug (2) gemäß der Erfindung oder über ein anderes Werkzeug durch Herausdrehen abzunehmen. Die Tatsache, dass das schräge Profil (A) von der Sitzfläche (1.1.6) zur oberen Oberfläche (1.1.1) des Befestigungsmittels gekrümmt vorliegt, macht es unmöglich, das Befestigungsmittel (1) in eine entgegengesetzte Richtung zum Anziehen (T) zu schrauben. Für den Fall, dass der Druck in umgekehrter Richtung zur Richtung des Anziehens (T) angelegt wird, bringt diese gekrümmte Fläche das Werkzeug zum Herausdrehen zum Abrutschen und Wegrutschen von der Oberfläche, was das Lösen des Befestigungsmittels (1) verhindert.
-
Die Sitzfläche (1.1.6), mit welcher das Befestigungswerkzeug (2) in Kontakt kommt, ist so gestaltet, um so weit wie möglich zu sein mit dem Ziel der Reduzierung normaler und wirksamer Belastungsintensität. Da das Befestigungsmittel (1) zumindest zwei unabhängige Sitze (1.1.2) aufweist, wird die Kraft, welche das Schraubwerkzeug (2) aufbringt, durch die Anzahl der Sitze (1.1.2) geteilt. Da die Belastung gleichmäßig verteilt wird, wird als Folge das Risiko einer hohen Belastung ausgeräumt.
-
Die Bereiche, auf die die Kraft aufgebracht wird (Sitzfläche (1.1.6)), und hohe Bereiche (schräges Profil (A)), welche so weit wie möglich entfernt von der Mitte des Befestigungsmittels (1) liegen, treten als wichtige Kriterien in der Gestaltungphase in den Vordergrund. Die Drehmomentaufnahmefähigkeit wird erhöht, wenn die Abstände zwischen den Punkten, auf die Kraft aufgebracht wird, wachsen. Die Verbindung, welche nach diesem Verfahren eingebaut ist, ist als eine stabile Verbindungvorgesehen, die eine Bewegung in umgekehrter Richtung dank ihres Sitzes (1.1.2) aus gekrümmter, vertiefter Formverbietet.
-
In der bevorzugten Ausführungsform des Befestigungsmittels (1) gemäß der Erfindung sind vier identische Sitze (1.1.2) auf der Kopf(1.1)-Form angeordnet. Aber in den alternativen Ausführungsformen der Erfindung können Kopf(1.1)-Formen, welche verschiedene Anzahlen von Sitzen (1.1.2) umfassen, ausgebildet werden. Und für unterschiedliche Kopf(1.1)-Formen, um das Abziehen des Befestigungsmittels (1) zu verhindern, ist es möglich, Sitz(1.1.2)-Ausbildungen mit einem Profil (A) zu erstellen, welche durch die obere Kopffläche (1.1.1) hindurchgehen.
-
Das Befestigungsmittel (1) gemäß der Erfindung und das Befestigungswerkzeug (2) werden durch ein Kaltumformungsverfahren hergestellt. Wie bekannt, ist das Kaltumformungsverfahren ein praktisches Verfahren, welches die Massenproduktion ermöglicht. Nach der Herstellung der Matrize ist es ein einfaches, zeit- und kosteneffektives Verfahren, um in die Massenproduktion zu gehen. Die Festigkeitsklasse des erwähnten Befestigungsmittels (1) kann mit einer Wärmebehandlung erzielt werden, so dass das Befestigungsmittel (1) den gewünschten Festigkeitswert aufweisen kann.
-
Der Umfang des Schutzes der Erfindung ist in den im Anhang vorliegenden Ansprüchen definiert und es kann nicht auf die Ausdrücke in dieser detaillierten Beschreibung, deren Zweck das Vorlegen eines Beispiels ist, begrenzt werden. Ebenso ist es offensichtlich, dass eine Fachperson auf diesem Gebiet der Technik ähnliche Ausführungsformen im Lichte der Dinge, die oben dargelegt sind, offenbaren kann, ohne über den Gegenstand der Erfindung hinauszugehen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Befestigungsmittel
- 1.1
- Kopf
- 1.1.1
- obere Kopffläche
- 1.1.2
- Sitz
- 1.1.3
- lineare Radiuskante
- 1.1.4
- Radiuskante
- 1.1.5.
- Umfangskante
- 1.1.6
- Sitzfläche
- 1.1.7
- Sitzflächeninnenkante
- 1.1.8
- Profilbogenkante
- 1.1.9a
- kugelige Seitenfläche
- 1.1.9b
- innere Seitenfläche
- 1.2
- Schaft
- 1.2.1
- Gewindebereich
- 1.3
- Anschlussradius
- 1.4
- Kopfseitenflächenbodenradius
- 1.5
- Kopfbodenradius
- 1.6
- Kopfbodenfläche
- 2
- Befestigungswerkzeug
- 2.1
- Passabschnitt
- 2.2
- seitliche Passfläche
- 2.3
- obere Fläche
- 2.3.1
- Radius der oberen Fläche
- 2.4
- Vorsprung
- 2.4.1
- winkelige Fläche
- 2.4.1
- konvexe Fläche
- 2.4.2
- schräge Fläche
- 3
- Verbundener Teil
- A
- schräges Profil
- M
- Kopfmitte
- T
- Anziehrichtung
- Y
- Schaftachse des Befestigungsmittels
