DE60115300T2

DE60115300T2 - Befestigungsvorrichtung und spezialwerkzeug dafür

Info

Publication number: DE60115300T2
Application number: DE60115300T
Authority: DE
Inventors: Yao Jilin City Zhao; Cheng Jilin City Wang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: WO2003029668A1; US20060083600A1; EP1443226A1; WO2003029668A8; DE60115300D1; JP3121244U; EP1443226B1; EP1443226A4; ATE310910T1

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Gewindebefestigungsmittel und einem Werkstück gemäß dem ersten Teil von Anspruch 1. ( US 3275055 A ).
Stand der Technik
Gegenwärtig existieren die folgenden Verfahren des Sicherns von Gewindebefestigungsmitteln gegen Lockern: Federscheibe, gegeneinander festgezogene Gewindemuttern, adhäsives Verfahren, Verfahren mit Verriegelungslaschen, Verfahren mit Verriegelungsstift, Verfahren des effektiven Drehmoments, Gewindeverformungsverfahren und so weiter, wobei die Nachteile der vorstehend angeführten verschiedenen Sicherungsverfahren gegen Lockern in einer nicht idealen Sicherungswirkung bzw. in einer unbequemen Handhabung bestehen; es gibt einige Nachteile von Strukturen ohne Sicherung Losdrehen oder von Strukturen, die durch Verwendung eines anderen herkömmlichen Werkzeugs gelöst werden können, obwohl es so viele Arten von gegen Losdrehen gesicherten Befestigungsmitteln gibt.
Darstellung der Erfindung
Angesichts der vorstehenden Ausführungen besteht die Aufgabe der Forschung und Schaffung der Erfindung darin, eine Art von Struktur verfügbar zu machen, die das Sichern einer Gewindebefestigungsstruktur gegen Lockern oder Losdrehen ermöglicht, die auch bequem gelöst werden kann, wenn es eine gegen Lockern gesicherte Struktur ist, während für eine gegen Losdrehen gesicherte Struktur überhaupt kein wirksames Verfahren existiert, die Struktur loszudrehen, ohne sie zu beschädigen.
Auf der Grundlage praktischer Experimente, die während der Arbeit für Forschung, Produktion, Fertigung und so weiter über viele Jahre durchgeführt wurden, hat der Anmelder der Erfindung auf der Basis von Forschung und Auswertung eine vollkommen neue Struktur geschaffen und schließlich die Erfindung fertig gestellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue Art eines gegen Lockern und Losdrehen gesicherten Gewindebefestigungsmittels verfügbar zu machen, das bequem in der Anwendung ist, zuverlässig gegen Lockern sichert und an allen Stellen, an denen eine Befestigung gegen Losdrehen gesichert werden soll, verwendet werden kann.
Zur Erfüllung dieser Aufgabe umfasst die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1.
An den beiden einander zugewandten Endflächen des Gewindebefestigungselements und der Unterlegescheibe gemäß der Erfindung befinden sich jeweils Rückhaltezähne, die ineinander eingreifen können; das Befestigungselement ist ein Bolzen, eine Gewindestrebe, eine Schraube oder eine Mutter; auf dem äußeren Kreis der Rückhaltezähne der Auflagefläche der Schraube, des Bolzens oder auf der Endfläche der Mutter ist eine radiale kreisförmige konkave Stufe zum bequemen Lösen vorhanden; auf dem Gewindeteil des Bolzens ist die Schraube mit einer in Längsrichtung verlaufender Positionierrille versehen; auf der Endfläche der Unterlegscheibe sind die Rückhaltezähne so angeordnet, dass sie in der Richtung des Schraubens ansteigen, der Durchmesser der mit Rückhaltezähnen versehenen Endfläche der Unterlegscheibe ist größer als der Außendurchmesser des Befestigungselements, des Bolzens, der Gewindestrebe und der Unterlegscheibe, die eine Positionierrille und einen Positionierzahn aufweisen, die miteinander in Eingriff sind; auf der Unterlegscheibe sind Positionierzähne vorhanden, die mit einer vorgeschnittenen Positionierrille des befestigten Werkstücks in Eingriff sind.
Das gegen Lockern gesicherte Befestigungselement wird mit einem passenden Sechskant-Innenschlüssel geliefert, der an jedem Winkel eine abgeschrägte Fläche aufweist, die allmählich von einem tieferen Teil des Winkelscheitels nach links oder rechts ansteigt, wobei die abgeschrägte Fläche mit einer bequemen Lösestufe zusammenpasst, die sich über der Auflagefläche des Bolzens, der Gewindestreb bzw. der Endfläche der Mutter befindet; der maximale Abstand zwischen der abgeschrägten Fläche und der gegenüberliegenden abgeschrägten Fläche ist gleich wie oder größer als die Länge der Diagonale des inneren Sechsecks des Schlüssels.
Das gegen Losdrehen gesicherte Befestigungselement umfasst einen Bolzen, eine Schraube, eine Mutter, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Außenkante der Endfläche des Befestigungselements eine Auflagefläche befindet, dass auf dem inneren Umfang Rückhaltezähne angeordnet sind, die mit den Rückhaltezähnen des Unterlegscheibe in Eingriff sind, wobei die Höhen der Scheitel der Zähne und der Auflagefläche gleich sind; auf dem Gewindeabschnitt des Bolzens befindet sich in Längsrichtung eine Positionierrille für die Unterlegscheibe; auf einer Seite der mit um den Lochdurchmesser steigend in der Richtung des Schraubens angeordneten Rückhaltezähnen versehenen Unterlegscheibe ist der Durchmesser der mit Rückhaltezähnen versehenen Endfläche der Unterlegscheibe kleiner als der Durchmesser der Auflagefläche bzw. die Innenkantenfläche des Befestigungselements, auf einer Seite der Unterlegscheibe befindet sich ein Positionierzahn oder in der Innenkante befindet sich ein nach innen weisender Positionierzahn.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Sicherungswirkung des Befestigungsmittels dadurch, dass in der Struktur des Gewindebefestigungselements Zähne in Eingriff sind, in verschiedenen vibrierenden Umgebungen zuverlässig ist, wobei die Befestigung und das Lösen einfach und schnell sind und das Befestigungsmittel wiederholt verwendet werden kann; das gegen Losdrehen gesicherte Befestigungselement kann auf keine Weise gelöst werden, wenn es einmal befestigt ist, und es kann an verschiedenen Stellen, an denen es zu sichern ist, verwendet werden; es ist einfach herzustellen, kostengünstig, zuverlässig in der Wirkung und bequem in der Handhabung.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines gegen Lockern gesicherten Befestigungselements vom Bolzentyp im Betriebszustand;
2 ist eine Frontansicht der Unterlegscheibe aus 1;
3 ist eine Draufsicht von 2;
4 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 3;
5 ist eine Frontansicht der Mutter aus 1;
6 ist eine Unteransicht von 5;
7 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen gegen Lockern gesicherten Schraube im Betriebszustand;
8 ist eine Draufsicht des befestigten Werkstücks aus 7;
9 ist eine Frontansicht der Unterlegscheibe aus 7;
10 ist eine Draufsicht von 9;
11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in 10;
12 ist eine Frontansicht der Schraube aus 7;
13 ist eine Unteransicht von 12;
14 ist eine schematische Darstellung eines gegen Losdrehen gesicherten Befestigungselements vom Bolzentyp im Betriebszustand;
15 ist eine Draufsicht der Mutter aus 14;
16 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C in 15;
17 ist eine Frontansicht der Unterlegscheibe aus 14;
18 ist eine Draufsicht von 17;
19 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie D-D in 18;
20 ist eine schematische Darstellung eines gegen Losdrehen gesicherten Befestigungselements vom Schraubentyp im Betriebszustand;
21 ist eine Unteransicht der Schraube aus 20;
22 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie E-E in 21;
23 ist eine Draufsicht der Unterlegscheibe aus 20;
24 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie F-F in 23;
25 ist die Draufsicht eines Spezialwerkzeugs zum bequemen Lösen gesicherter Gewindebefestigungsmittel;
26 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie G-G in 25.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine nähere Beschreibung bestimmter Ausführungsformen gegeben. Das beispielhafte gegen Lockern gesicherte Befestigungselement vom Bolzentyp, das in den 1 bis 6 gezeigt ist, umfasst einen durch das befestigte Werkstück 3 geführten Bolzen 2 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Positionierrille 1 für die Unterlegscheibe, wobei ein an der Positionierrille 1 ausgerichteter nach innen weisender Positionierzahn 5 auf der Innenkante der Unterlegscheibe 4 auf dem aus dem Werkstück herausstehenden Teil des Bolzens 2 sitzt, der Scheitel der auf der Außenkante der Unterlegscheibe 4 angeordneten Rückhaltezähne 6 in die Richtung des Schraubens ansteigt und zum Gewindeende des Bolzens 2 weist, der Durchmesser der auf der Endfläche angeordneten Rückhaltezähne auf der Außenkante der Unterlegscheibe 4 größer ist als der Durchmesser der Mutter des Befestigungsmittel, die Zähne 6 der Unterlegscheibe 4 elastische Rückhaltezähne sind, das heißt, ihre Rückhaltezähne können durch Schwerkraft nach unten gedrückt werden und wieder zurückfedern, wenn die Schwerkraft verschwindet, die Schraubmutter 7 im Gewinde des Bolzens 2 bewirkt, dass die auf der Endfläche der Mutter 7 angeordneten Rückhaltezähne 8 auf das Werkstück 3 und die Unterlegscheibe 4 drücken, wodurch einer der Rückhaltezähne 6 auf der Unterlegscheibe 4 durch die Lücke zwischen den Zähnen der Rückhaltezähne der Mutter nach oben zurückfedert, das heißt, im (in 1 dargestellten) Sicherungszustand bilden die Rückhaltezähne 8 der Mutter 7 und die Rückhaltezähne der Unterlegscheibe 4 eine Klinkenstruktur.
Die in den 7 bis 13 dargestellte Ausführungsform 2 eines gegen Lockern gesicherten Befestigungsmittels besteht aus einer Schraube 11, auf deren Auflagefläche 17 Rückhaltezähne 10 angeordnet sind, auf der Außenkante einer Seite sind Rückhaltezähne 12 angeordnet, die in der Richtung des Schraubens ansteigen, auf der anderen Seite befindet sich eine Unterlegscheibe 14 mit einem Positionierzahn für das Werkstück 13, wobei das befestigte Werkstück 16 mit einer vorgeformten Positionierrille 15 für die Unterlegscheibe versehen ist. Die Anwendung gestaltet sich folgendermaßen:
Die Unterlegscheibe 14 wird so auf das Werkstück gelegt, dass der Positionierzahn 13 wie in 7 dargestellt mit der Positionierrille 15 für die Unterlegscheibe auf dem Werkstück ausgerichtet ist, wenn der Bolzen geschraubt wird, drücken die Rückhaltezähne 10 die Unterlegscheibe 14 und das befestigte Werkstück 16 fest, wobei einer der Rückhaltezähne 12 der Unterlegscheibe 14 entlang der Lücke zwischen den Rückhaltezähnen 10 der Auflagefläche des Kopfs des Bolzens 11 nach oben zurückfedert und der gesicherte Zustand hergestellt ist (siehe 7).
Ein beispielhaftes gegen Losdrehen gesicherte Befestigungsmittel vom Bolzentyp der Ausführungsform 3 ist in den 14 bis 19 dargestellt, die Hauptunterschiede zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der Ausführungsform 1 sind: die Auflagefläche 19 befindet sich auf der Außenkante der Endfläche der Mutter 18 und die Rückhaltezähne 20 sind um die Innenkante angeordnet, wobei die Spitzen der Zähne niedriger als oder von gleicher Höhe wie die Auflagefläche 19 sind, so dass der im Eingriff befindliche Teil der Rückhaltezähne 23 der Endfläche der Unterlegscheibe die Auflagefläche der Endflächenaußenkante der Mutter 18 umgibt und auf keine Weise zu lösen ist; auf der Innenkante der mit einem nach innen hervorstehenden Positionierzahn 22 versehenen Unterlegscheibe 21 sind entlang des Umfangs des Lochdurchmessers der Unterlegscheibe Rückhaltezähne 23 angeordnet, die in der Richtung des Schraubens ansteigen, wobei der Durchmesser der Endfläche mit dem Rückhaltezähnen der Unterlegscheibe kleiner als der Durchmesser der Innenkante der Auflagefläche der Mutter ist. Die Anwendung gestaltet sich folgendermaßen: Wie in 14 dargestellt wird der Bolzen 25 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Positionierrille für die Unterlegscheibe durch das zu befestigende Werkstück 26 geführt, wobei der nach innen hervorstehende Positionierzahn 22 auf der Innenkante der Unterlegscheibe 21 mit der Positionierrille 24 ausgerichtet ist und in dem aus dem Werkstück 26 herausragenden Teil des Bolzens 25 liegt und wobei der Scheitel der Rückhaltezähne 23 der Unterlegscheibe 21 zum Ende des Gewindes weist, dann wird die Mutter 18 auf dem Bolzen 25 geschraubt und drückt das Werkstück 26 und die Unterlegscheibe 21, so dass alle Rückhaltezähne 23 der Unterlegscheibe 21 entlang der Lücke zwischen den Rückhaltezähnen 20 der Mutter 18 zurückfedern, das heißt, sie befinden sich im gegen Losdrehen gesicherten Zustand (siehe 14).
Das beispielhafte gegen Losdrehen gesicherte Befestigungsmittel vom Schraubentyp der Ausführungsform 4 ist in den 20 bis 24 dargestellt, die Hauptunterschiede zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der Ausführungsform 2 sind: Auf der Außenkante der Auflagefläche der Schraube 27 ist die Auflagefläche 28 erhalten, der Scheitel der um den Bolzen angeordneten Rückhaltezähne 29 und die Auflagefläche sind auf derselben Höhe; auf einer Seite der Unterlegscheibe 30 befindet sich ein Positionierzahn 31 für das Werkstück, auf dem Teil, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Innenkante der Auflagefläche 28 der Schraube, auf der anderen Seite auf dem Teil, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Innenkante der Auflagefläche 28, sind Rückhaltezähne 32 auf dem Umfang entlang des Lochdurchmessers angeordnet, die in der Richtung des Schraubens nach oben ansteigen. Die Anwendung gestaltet sich folgendermaßen: der Positionierzahn 31 der Unterlegscheibe 30 ist mit der vorgeschnittenen Positionierrille 34 des Werkstücks 33 ausgerichtet und die Unterlegscheibe 30 wird auf das Werkstück 33 gelegt und, wenn die Schraube 27 festgezogen wird, werden die Unterlegscheibe 30 und das zu befestigende Werkstück 33 fest gedrückt, so dass alle Rückhaltezähne 32 der Unterlegscheibe 30 zurückfedern und mit den Rückhaltezähnen 29 des Schraubenkopfs in Eingriff kommen, d. h. sie befinden sich im gegen Losdrehen gesicherten Zustand (siehe 20).
Die beispielhafte Ausführungsform 5 eines Werkzeugs zum bequemen Lösen, das an gesicherten Gewindebefestigungsmitteln angesetzt wird, ist in den 25, 26 und 1 gezeigt, der Schlüssel 35 mit nach oben geneigten Flächen 36 auf einer Fläche wird über den unteren Teil der in 1 dargestellten Mutter 7 gelegt, in der Richtung der nach unten weisenden Schräge der geneigten Fläche 36 gedreht, so dass die geneigte Fläche 36 auf die radiale kreisförmige Stufe 9 zum bequemen Lösen wirkt, die ins Innere der Endfläche der Mutter 7 weist, und, da der Durchmesser der auf der Endfläche angeordneten Rückhaltezähne auf der Außenkante der Unterlegscheibe 4 größer ist als der Durchmesser der Mutter der Befestigungsmittel, drückt eine Seitenfläche des Schlüssels 35 die Rückhaltezähne 6 der Unterlegscheibe 4 hinunter, dann kann die Mutter unter Verwendung eines allgemein üblichen Werkzeugs normal gelöst werden.
Die gegen Lockern oder Losdrehen gesicherten Befestigungsmittel, die durch die vorstehenden Ausführungsformen zu Verfügung gestellt werden, können entsprechend den spezifischen Anforderungen des befestigten Werkstücks und seiner Umgebung angepasst und kombiniert werden.
Um es zusammenzufassen, durch einfaches strukturelles Design lassen sich im Sinne der Erfindung gegen Lockern und Losdrehen gesicherte Befestigungsmittel schaffen. Entscheidend ist, dass die Erfindung ein neuartiges, fortschrittliches neues Design mit zahlreichen Anwendungen aufweist. Die vorstehenden Beschreibungen gelten spezifischen Ausführungsformen, bei denen das technische Prinzip der Erfindung angewendet wird.

Claims

Kombination aus einem Gewindebefestigungsmittel und einem Werkstück (16, 33), wobei das Gewindebefestigungsmittel einen vollständigen Satz aus einem Gewindebefestigungselement (11, 27) und einer Unterlegscheibe (14, 30) umfasst, wobei weiter auf einander zugewandten Flächen des Gewindebefestigungselements (11, 27) und der Unterlegscheibe (14, 30) jeweils Rückhaltezähne (10, 12; 29, 32) vorhanden sind, die Rückhaltezähne auf einer der Endflächen elastische Zähne sind, das Befestigungselement ein Bolzen, eine Gewindestrebe, eine Schraube oder eine Mutter ist und auf dem äußeren Kreis der Rückhaltezähne der Auflagefläche der Schraube, des Bolzens oder auf der Endfläche der Mutter eine radiale kreisförmige konkave Stufe zum bequemen Lösen vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlegscheibe (14, 30) auf der Seite, die der Seite mit den Rückhaltezähnen (12, 32) gegenüber liegt, einen Positionierzahn (13, 31) aufweist und das Werkstück (16, 33) eine entsprechende vorgeformte Positionierrille (15, 34) aufweist, an der der Positionierzahn bei der Anwendung ausgerichtet wird, so dass die Unterlegscheibe (14, 30) daran gehindert wird, sich relativ zum Werkstück (16, 33) zu drehen.
Kombination gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltezähne (10, 12; 29, 32), die auf den einander zugewandten Seiten des Gewindebefestigungselements (11, 27) und der Unterlegscheibe (14, 30) vorhanden sind, miteinander in Eingriff gebracht werden können.
Kombination gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Rückhaltezähne (10, 12; 29, 32), die in der Richtung, in der geschraubt wird, ansteigen, auf der Endfläche der Unterlegscheibe (14, 30) angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Endfläche, auf der sich die Rückhaltezähne (10, 12; 29, 32) der Unterlegscheibe (14, 30) befinden größer als der Außendurchmesser des Gewindebefestigungselements (11, 27) ist.