EA020006B1 - Гайка, а также способ и инструмент для ее изготовления - Google Patents

Abstract

Предложена гайка из металлического материала с резьбовым отверстием (62) и радиально огибающим его продольную ось (Е) внутренним пазом (78), причем на одной из торцевых поверхностей (54) гайки (70) выполнен кольцевой буртик (64), который загнут в сечении к оси так, что он окружающим резьбовое отверстие (62) в качестве опорной поверхности (55) участком этой торцевой поверхности ограничивает непосредственно приданную ей приемную прорезь (78), а фасонный буртик (74) имеет по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке смещенный относительно остальной поверхности поверхностный контур.

Description

Изобретение относится к гайке из металлического материала, имеющей резьбовое отверстие и радиально огибающий его продольную ось внутренний паз, согласно ограничительной части п. 1 формулы. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления гайки и к разработанному для этого инструменту.

Стопорная гайка иного рода известна из ИЕ 305761, причем для ее выполнения она снабжается кольцеобразной выемкой, что осуществляется с помощью сверлильного устройства на металлорежущем станке с вращающимся шпинделем, причем шпиндель оборудован патроном для удержания гаек в единственном или множественном числе во время выполнения выемки. Выемка выполняется до нарезания резьбы. Выемка находится на одинаковом расстоянии от обеих торцевых поверхностей гайки. Резьба нарезается с обеих сторон выемки с одинаковым шагом. Затем гайка подвергается прессованию для смещения частей резьбы по отношению друг к другу с обеих сторон выемки.

В СН 249469 раскрыта стопорная гайка, которая на своем разгруженном конце снабжена желобком за счет отделения части резьбы, в результате чего возникает бортик в форме кругового кольца, который после основной части резьбы осаживается. Также за счет этого образуется стопорная гайка.

В ИЕ 490889 описано стопорящее действие гайки, которое достигается за счет того, что в резьбовом отверстии или в сердцевине гайки выполняется кольцевая канавка клинообразного сечения. Также в этом случае в верхней части гайки сплошная резьба прерывается выемкой, выполненной так, что в результате этого возникает тонкая стенка, так что верхняя часть оказывает пружинящее действие. Затем верхняя часть за счет спрессовывания уменьшается в диаметре и одновременно сжимается по высоте для достижения сцепляющего действия гайки. Оставшаяся за счет выемки тонкая стенка оказывает при этом пружинящее действие на суженный и смещенный по шагу средний диаметр верхней части резьбы.

В ЕК 2557652 А раскрыта гайка из металлического материала, имеющая резьбовое отверстие и радиально огибающий его продольную ось внутренний паз, причем на одной из торцевых поверхностей гайки выполнен кольцевой буртик, который в сечении загнут к оси так, что он окружающим резьбовое отверстие в качестве опорной поверхности участком этой торцевой поверхности ограничивает непосредственно приданную ей приемную прорезь. В упомянутой публикации раскрыт также способ изготовления гайки, причем на одной торцевой поверхности соответствующей форме гайки заготовки выполняется кольцевой буртик с кругообразной свободной верхней кромкой и посредством аксиально подведенного к ней нажимного инструмента искривляется в сечении к продольной оси заготовки.

В υδ 2363680 описана гайка иного рода, у которой кольцевой буртик заворачивается, и на его направленной внутрь боковой поверхности нарезается резьба. Завернутая часть кольцевого буртика имеет толщину стенки, которая больше толщины стенки загнутой соединяющей и соседней незавернутой частей.

В отношении стопорных гаек, раскрытых в ЕК 2557652 А и ϋδ 2363680, оказалось, что их стопорящего действия недостаточно, поскольку, прежде всего, недостает расширенной торцевой зоны, поэтому в ней выполняется недостаточное число витков стопорной резьбы, в результате чего для обеспечения стопорящего действия достигается лишь недостаточное резьбовое зацепление. В предложенном в ϋδ 2363680 решении также отсутствует расширенная торцевая зона, и решению недостает достаточного пружинящего действия завернутой части в осевом направлении.

В υδ 2952289 раскрыта гайка, у которой кольцевой буртик заворачивается, а затем аксиально сжимается до тех пор, пока он не окажется как можно ближе на свободном конце гайки.

В υδ 2385390 раскрыта гайка с кольцевым буртиком, имеющим вырезы.

Также предложенным в υδ 2952289 и υδ 2385390 решениям недостает достаточного стопорящего действия. Образованные вырезами участки фасонного буртика в υδ 2385390 склонны к заеданию на винте.

Эти и другие известные гайки имеют в отношении своего функционирования значительные недостатки, в том числе, что касается сложного изготовления, которое должно осуществляться резанием путем удаления части резьбы или стенок гайки для достижения пружинящего стопорящего действия части резьбы.

Гайка описанного выше рода, раскрытая в νθ 2007/076968 А1, позволяет устранить названные недостатки, однако требует усовершенствования. На основе этих обстоятельств изобретение ставит своей задачей создание эффективно используемой и, прежде всего, просто и быстро изготавливаемой гайки усовершенствованного вида.

Решение этой задачи охарактеризовано в отличительной части независимого пункта формулы; в зависимых пунктах приведены оптимальные варианты осуществления изобретения. Кроме того, в рамках изобретения оказываются все комбинации по меньшей мере двух признаков, раскрытых в описании, на чертежах и/или в формуле изобретения. Лежащие в указанных диапазонах значения должны быть раскрыты в качестве предельных значений и произвольно использованы.

Согласно концепции изобретения, на одной из торцевых поверхностей гайки выполнен кольцевой буртик, который загнут в сечении к оси так, что он окружающим резьбовое отверстие в качестве опорной поверхности участком этой торцевой поверхности ограничивает непосредственно приданную ей приемную прорезь.

Согласно другому признаку изобретения деформированный в сечении кольцевой буртик гайки,

- 1 020006 имеющей определяемую гранями многоугольную форму, образует фасонный буртик, наружная поверхность которого проходит на радиальном расстоянии от параллельных оси кромок граней гайки; при этом приемная прорезь расположена близко к наружной поверхности фасонного буртика, который предпочтительно снабжен изогнутой в сечении к оси наружной поверхностью.

Следовательно, деформированный в сечении кольцевой буртик образует фасонный буртик с соседней с приемной прорезью торцевой зоной и наружной поверхностью.

Согласно изобретению, далее предусмотрено, что фасонный буртик имеет на своей поверхности, преимущественно, по меньшей мере, на своей наружной и/или внутренней поверхности, по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке смещенный относительно остальной поверхности или наружной и/или внутренней поверхности поверхностный контур. При этом под наружной поверхностью фасонного буртика понимается его обращенная от приемной прорези поверхность, тогда как под внутренней поверхностью - обращенная к приемной прорези поверхность. Смещенный к остальной наружной поверхности и/или смещенный к остальной внутренней поверхности поверхностный контур фасонного буртика приводит согласно концепции изобретения к тому, что при загибании кольцевого буртика к оси для образования фасонного буртика, несмотря на уменьшающееся, имеющееся в распоряжении пространство, предотвращается неконтролируемое складывание материала кольцевого буртика, и, напротив, в процессе загибания к оси достигается сравнительно равномерное складывание материала в зоне по меньшей мере одного проходящего по периметру участка.

Согласно изобретению обнаружено, что для достижения поясняемого выше сильного стопорящего действия предпочтителен как можно более равномерный контур резьбы в зоне смещенной резьбы, причем с получением хорошего пружинного энергоаккумулятора фасонного буртика и обеспечением прилегания смещенного витка резьбы на максимально возможной большой площади к винту достигается максимальное фрикционное замыкание между гайкой и винтом. На такие предпочтительно предусмотренные концепцией изобретения действия оказывало бы негативное влияние неконтролируемое складывание материала кольцевого буртика для образования фасонного буртика при его загибании по оси в уменьшающееся внутреннее пространство гайки. Во избежание этого согласно изобретению в зоне по меньшей мере одного проходящего по периметру участка предусмотрено пространство для заполнения материалом за счет того, что на поверхности, в частности, по меньшей мере, на наружной и/или внутренней поверхности, фасонного буртика предусмотрен смещенный поверхностный контур. Как обнаружено согласно изобретению, за счет этого можно, прежде всего, контролируемым образом задавать также направление складывания материала и его количество.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах и указывают по отдельности предпочтительные возможности реализации поясненной выше концепции в рамках постановки задачи и в отношении других преимуществ.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения торцевая зона шире примыкающего сечения фасонного буртика и имеет резьбу, смещенную относительно остальной внутренней резьбы. Это приводит к сравнительно большой и хорошо зацепляющейся смещенной резьбовой поверхности с особенно предпочтительно выполненным пружинным энергоаккумулятором фасонного буртика, так что гайка обладает по сравнению с уровнем техники стопорящим действием.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения поверхностный контур смещен в направлении приемной прорези. В принципе, можно также, в частности на внутренней поверхности фасонного буртика, сместить поверхностный контур от приемной прорези. Предпочтительно на наружной поверхности особенно эффективным оказалось смещение поверхностного контура в направлении приемной прорези. Во-первых, это приводит к тому, что при загибании кольцевого буртика к оси для образования фасонного буртика задается складывание материала внутрь. Во-вторых, этот вид смещенного поверхностного контура достигается особенно легко, в частности с помощью поясняемого ниже инструмента, который для загибания кольцевого буртика к оси имеет со стороны него по меньшей мере один, соответствующий смещенному поверхностному контуру выступ.

Чтобы обеспечить складывание материала максимально без напряжений, оказалось предпочтительным, что смещенный поверхностный контур выполнен выпуклым, т.е., в частности, непрерывно переходит в остальную наружную и/или внутреннюю поверхность.

Такие и другие смещенные, в частности выпуклые, поверхностные контуры особенно предпочтительно вдавливаются инструментом для загибания кольцевого буртика к оси в процессе загибания. Для этого инструмент предпочтительно снабжен выступами подходящей формы на поверхности прилегания со стороны кольцевого буртика.

Особенно предпочтительным образом толщина стенки фасонного буртика может оставаться в значительной степени постоянной, т.е. в значительной степени постоянная толщина стенки может иметь место в смещенном поверхностном контуре и в зоне остальной наружной и/или внутренней поверхности.

Согласно одному видоизмененному варианту концепции может быть также предпочтительным, что толщина стенки фасонного буртика по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке изменена, в частности уменьшена. Предпочтительно это может быть достигнуто за счет того, что фасонный буртик только по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке своей наружной поверхно- 2 020006 сти имеет смещенный в направлении приемной прорези, в частности выпуклый, поверхностный контур или только по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке своей внутренней поверхности имеет смещенный от приемной прорези, в частности выпуклый, поверхностный контур. В рамках видоизменения предпочтительно может использоваться также комбинация обоих названных вариантов за счет того, что фасонный буртик только по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке своей наружной поверхности имеет смещенный в направлении приемной прорези, в частности выпуклый, поверхностный контур и только по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке своей внутренней поверхности имеет смещенный от приемной прорези, в частности выпуклый, поверхностный контур. Предпочтительно смещенные контуры наружной и внутренней поверхностей выполнены на периферийно-одинаково расположенном участке.

Такие и другие варианты касаются выполнения и расположения одного или нескольких смещенных или выпуклых поверхностных контуров в зоне поверхности, в частности наружной и/или внутренней поверхности, фасонного буртика и могут быть предусмотрены в зависимости от целесообразности, чтобы при загибании кольцевого буртика к оси предпочтительным образом улавливать загиб материала и контролируемым образом выполнить его.

Предпочтительно имеющая две параллельные краевые кромки приемная прорезь наклонена в сечении под углом к ним; однако в рамках изобретения возможно, чтобы приемная прорезь проходила в диаметральной плоскости гайки.

В предпочтительном первом варианте осуществления изобретения, который подробно поясняется, в частности, со ссылкой на фиг. 7-10, кольцевой буртик загнут в сечении к оси так, что приемная прорезь открыта в направлении резьбового отверстия. Это значит, что краевые кромки приемной прорези отстоят от резьбового отверстия.

Во втором варианте, который подробно поясняется, в частности, со ссылкой на фиг. 11-14, кольцевой буртик загнут в сечении к оси так, что приемная прорезь закрыта в направлении резьбового отверстия. Это значит, что краевые кромки приемной прорези практически прилегают друг к другу в направлении резьбового отверстия.

В обоих вариантах выполненная в торцевой зоне согнутого фасонного буртика резьба смещена к остальной резьбе гайки так, что предложенное стопорящее действие создается при навинчивании на болт или винт за счет упругого усилия, воздействующего на боковые стороны профиля резьбы болта или винта. Смещение выполненной на согнутом в торцевой зоне фасонного буртика резьбы относительно остальной резьбы гайки сравнительно мало и составляет лишь несколько десятых миллиметра, например 0,1-0,2 мм, что достаточно для создания предложенного действия. В остальном такое смещение достигается практически только за счет загнутого к оси, согласно изобретению, кольцевого буртика.

Чтобы варьировать пружинящее действие фасонного буртика, в частности выполнить его более гибким, может быть предпочтительным, что кольцевой буртик и соответственно фасонный буртик проходят по периметру гайки отдельными участками. Для этого предпочтительно, что соседние участки кольцевого/фасонного буртика полностью или частично отделены друг от друга разрывом, например пропилом или прочим зазором. Отдельный участок обладает, при необходимости, согласованным с определенным применением предпочтительным пружинящим действием по сравнению с фасонным буртиком, проходящим по всей периферии гайки.

Особенно значение имеет тот признак, что в приемной прорези фиксирован выступающий за ее краевые кромки к оси удерживающий и/или уплотнительный орган, который, например, с внутренней стороны прилегает к стержню винта, фиксированному в резьбе гайки.

Предложенный способ изготовления гайки предусматривает, что на одной торцевой поверхности соответствующей контуру гайки заготовки, выполняется кольцевой буртик с кругообразной свободной верхней кромкой и посредством аксиально подведенного к ней нажимного инструмента загибается в сечении к продольной оси заготовки. Кроме того, свободная верхняя кромка кольцевого буртика должна подводиться огибающе-параллельно к соседней торцевой поверхности заготовки и располагаться на расстоянии от нее.

В первом варианте кольцевой буртик при деформации высаживается в торцевой зоне на своей верхней кромке так, что эта торцевая зона имеет большее сечение, чем примыкающая зона фасонного буртика. Во втором варианте торцевая зона уже расширена на заготовке относительно примыкающего сечения и дополнительно может быть, однако необязательно, подвергнута высадке.

Согласно другому признаку способа в осевом канале заготовки нарезается или иным образом выполняется внутренняя резьба, в частности также в торцевой зоне загнутого фасонного буртика. Для дополнения гайки последний после выполнения внутренней резьбы должен быть смещен к ней. Это может осуществляться таким образом, что краевые кромки приемной прорези отстоят от резьбового отверстия или прилегают друг к другу. Смещение вызывает упруго-зажимное усилие на боковые стороны профиля резьбы болта или винта при свинчивании с гайкой.

В особенно предпочтительной первой альтернативе способа, согласно изобретению, предусмотрено, что при загибании кольцевого буртика к оси на его наружной и внутренней поверхностях поверхностный контур вдавливается на периферийно-одинаково расположенном участке. Благодаря этой альтер

- 3 020006 нативе фасонный буртик на периферийно-одинаково расположенном участке имеет смещенный в направлении приемной прорези, в частности выпуклый, поверхностный контур. При этом толщина стенки фасонного буртика остается постоянной. Эта альтернатива имеет то существенное преимущество, что не требуется отдельной операции, а, кроме того, при загибании кольцевого буртика к оси для образования фасонного буртика практически за одну операцию образуются смещенные поверхностные контуры внутренней и наружной поверхностей с приемом материала кольцевого буртика, который (материал) больше не размещается в становящемся тесным пространстве.

Во второй альтернативе способа смещенный поверхностный контур уже имеет место на кольцевом буртике еще перед его загибанием к оси. Это предполагает модифицированное изготовление кольцевого буртика. Такой кольцевой буртик легко загибается к оси с помощью особенно просто выполненного инструмента. В то время как инструмент для реализации первого варианта способа имеет со стороны кольцевого буртика по меньшей мере один выступ, инструмент для реализации второго варианта способа может быть предпочтительно лишен выступа со стороны кольцевого буртика.

Подходящий для осуществления способа инструмент имеет в корпусе направляющий канал для нажимного пуансона, который заканчивается на образованном кольцевым краем торцевой поверхности инструмента участке для размещения детали; нажимной пуансон установлен в направляющем канале с возможностью перемещения. Кроме того, упомянутый кольцевой край должен иметь криволинейную в сечении, направленную внутрь к торцевой поверхности внутреннюю поверхность, которая влияет на искривление кольцевого буртика в процессе прессования.

Оказалось оптимальным, если свободный нажимной торец нажимного пуансона надевается на деталь в пределах ее кольцевого буртика, причем на нем корпус расположен с возможностью подачи к кольцевому буртику детали.

Согласно другому признаку изобретения удаленный от свободного нажимного торца конец нажимного пуансона снабжен по меньшей мере одним радиально отстоящим упорным органом; на траектории его движения расположен внутренний уступ корпуса в качестве контрупора.

Инструмент для реализации первой альтернативы поясненного выше способа имеет согласно изобретению со стороны кольцевого буртика по меньшей мере один выступ. Инструмент для реализации второй альтернативы поясненного выше способа не имеет согласно изобретению со стороны кольцевого буртика преимущественно никакого выступа.

В целом, возникает оптимальное решение поставленной изобретением задачи.

Другие преимущества, признаки и подробности изобретения приведены в нижеследующем описании предпочтительных примеров его осуществления и на чертежах, на которых изображено фиг. 1 - вид сбоку и частично в разрезе создающего нажим инструмента с приданной ему по его продольной оси и на расстоянии, показанной также частично в разрезе деталью в соответствии с уровнем техники;

фиг. 2 - вид сверху на заготовку из фиг. 1 в соответствии с уровнем техники;

фиг. 3 - в перспективе показанная в увеличенном виде по сравнению с фиг. 1 и 2 деталь в соответствии с уровнем техники;

фиг. 4 - вид сбоку и частично в разрезе инструмента с частично размещенной деталью в соответствии с уровнем техники;

фиг. 5 - увеличенный фрагмент инструмента в продольном разрезе с деформированной деталью в соответствии с уровнем техники;

фиг. 6 - увеличенный фрагмент фиг. 5 по стрелке VI в соответствии с уровнем техники;

фиг. 7 - соответствующий фиг. 3 вид деформированной детали - гайки в соответствии с уровнем техники;

фиг. 8 - заготовка - гайка после ее обработки в частичном разрезе в соответствии с уровнем техники; фиг. 9 - вид сверху на обработанную деталь - гайку из фиг. 8 в соответствии с уровнем техники;

фиг. 10 - частичный, увеличенный по сравнению с фиг. 8 вид обработанной детали - гайки в соответствии с уровнем техники;

фиг. 11 - соответствующий фиг. 3 вид деформированной детали - гайки в соответствии с видоизмененным вариантом выполнения в соответствии с уровнем техники;

фиг. 12 - деталь - гайка после ее обработки в соответствии с видоизмененным вариантом выполнения из фиг. 11 в частичном разрезе в соответствии с уровнем техники;

фиг. 13 - вид сверху на обработанную деталь - гайку в соответствии с видоизмененным вариантом выполнения из фиг. 11 в соответствии с уровнем техники;

фиг. 14 - частичный, увеличенный по сравнению с фиг. 12 вид детали - гайки в соответствии с видоизмененным вариантом выполнения из фиг. 11 в соответствии с уровнем техники;

фиг. 15 - в перспективе показанный в увеличенном по сравнению с фиг. 1 и 2 виде вариант выполнения детали в соответствии с уровнем техники;

фиг. 16А, 16В - разрез детали аналогично фиг. 3, причем торцевая зона кольцевого буртика на детали не расширена по сравнению с примыкающим сечением (фиг. 16А) и уже на детали шире примыкающего сечения кольцевого буртика (фиг. 16В);

- 4 020006 фиг. 17А-17С - особенно предпочтительный вариант выполнения гайки согласно изобретению в перспективе (фиг. 17А), при виде сбоку (фиг. 17В) и при виде сверху (фиг. 17С);

фиг. 18А-18С - инструмент при виде сбоку в сечении (фиг. 18А) во время нажима на деталь, например в варианте из фиг. 16А, 16В для получения гайки, например в варианте из фиг. 17, в перспективе (фиг. 17В) и в разрезе (фиг. 17С) на расстоянии от готовой гайки;

фиг. 19А-19С - особенно предпочтительный вариант выполнения инструмента согласно изобретению в разрезе (фиг. 19А), в перспективе при виде снизу на посадочную поверхность детали со стороны кольцевого буртика (фиг. 19В) и с частичным видом подробности В выступа на посадочной поверхности детали со стороны кольцевого буртика (фиг. 19С);

фиг. 20 - в перспективе пятый вариант выполнения гайки в соответствии с концепцией изобретения;

фиг. 21 - видоизмененный вариант выполнения детали для получения второго варианта выполнения гайки в соответствии с концепцией изобретения;

фиг. 22 - видоизмененный вариант выполнения детали для получения третьего варианта выполнения гайки в соответствии с концепцией изобретения;

фиг. 23 - видоизмененный вариант выполнения детали для получения четвертого варианта выполнения гайки в соответствии с концепцией изобретения;

фиг. 24А, 24В - вариант выполнения из фиг. 20-23 при виде сбоку с соответствующим инструментом в соответствии с видоизмененным вариантом осуществления изобретения, причем инструмент имеет практически гладкую посадочную поверхность, в частности посадочную поверхность без выступов со стороны кольцевого буртика (фиг. 24А), и инструмент в перспективе при виде на посадочную поверхность со стороны кольцевого буртика (фиг. 24В).

Металлический инструмент 10 для обработки кольцеобразной детали 50 содержит нажимной пуансон 12 длиной а, здесь 76 мм, и диаметром б около 10 мм, на верхнем на фиг. 1 конце которого выполнена центральная упорная тарелка 14 диаметром б₁, здесь 12 мм, и осевой толщиной Ь 3 мм. Длина диаметра б нажимного пуансона 12 и, тем самым, его нажимного торца 15 зависит от диаметра описанного ниже канала заготовки 52 гайки.

Нажимной пуансон 12 установлен с возможностью перемещения в направляющем канале 16 гильзообразного корпуса 20, осевая длина 11 которого составляет здесь 78 мм при наружном диаметре с около 22 мм. Диаметр е проходящего по продольной оси корпуса направляющего канала 16 чуть больше диаметра б нажимного пуансона 12.

На осевом расстоянии η 23 мм от верхнего устья 32 цилиндрического корпуса 20 на его наружной поверхности 22 выполнен кольцевой буртик 24. На определяемой его верхней на фиг. 1 кольцевой кромкой 26 диаметральной плоскости Ό заканчивается, во-первых, содержащий направляющий канал 16 цокольный участок 28 корпуса 20, который переходит на плоскости Ό в имеющий устье 32 головной участок 30 корпуса 20. Во-вторых, направляющий канал 16 с образованием кольцеобразного внутреннего уступа 17 в качестве контрупора для упорной тарелки 14 заканчивается в продолжающем его осевом канале 18, длина которого определяется осевым расстоянием п кольцевого буртика 24 от устья 32 и который проходит на головном участке 30 корпуса 20. Толщина ζ стенки 3 мм головного участка 30 меньше толщины ζ₁ стенки около 5 мм цокольного участка 28. В остальном кольцевой буртик 24 имеет в своей близкой к цокольному участку 28 зоне наклоненную к нему кольцевую поверхность 25.

Свободный конец цокольного участка 28 корпуса 20 определяется кольцевым краем 34 высотой ί около 4 мм, от кольцевой кромки 36 которого отходит внутренняя поверхность 38, наклоненная к продольной оси А под углом \ν около 25°. Эта внутренняя поверхность 38 заканчивается на наклоненной в сечении к продольной оси А торцевой поверхности 40 цокольного участка 28.

Корпусу 20 или его кольцевому краю 34 на фиг. 1 аксиально придана деталь 50 из металлического материала. При этом речь идет о заготовке 52 гайки шестиугольного контура осевой высотой с.| около 10 мм, определяемой двумя торцевыми поверхностями 54, 54₁. Между шестью прямыми гранями 56 заготовки 52 по продольной оси А проходит канал 58. На показанной на фиг. 3 верхней торцевой поверхности 54, ограничивая внутреннюю кольцеобразную опорную поверхность 55, коаксиально выполнен кольцевой буртик 64 высотой ц₁, например 5 мм, и с небольшой толщиной ΐ стенки, свободная верхняя кромка 66 которого имеет кругообразный контур.

К опирающейся на основание О детали 50 нажимной пуансон 12 инструмента 10 коаксиально подается так, что его нажимной торец 15 проходит опорную поверхность 55, т.е. ее внутренний диаметр ΐ₁ чуть больше диаметра б нажимного торца 15. При опускании корпуса 20 в направлении Р нажима наклонные внутренние поверхности 38 его кольцевой кромки 36 и примыкающая торцевая поверхность 40 деформируют кольцевой буртик 64 детали 50 на фиг. 5 и 6 путем холодной высадки в изогнутый в сечении к оси фасонный буртик 74, после образования которого в канале 58 выполняется, например нарезается, внутренняя резьба 60; таким образом, возникает крепежная гайка 70 (фиг. 7-10) с образующим параллельные оси грани 56 резьбовым цоколем 72 высотой у; в результате выполнения внутренней резьбы 60 канал 58 превращается в резьбовое отверстие 62. Аксиально напротив него находится фасонный буртик 74 с изогнутой в сечении к оси верхней или наружной поверхностью 76. Фасонный буртик 74 образовался при прессовании кольцевого буртика 64 за счет его деформации в сечении и имеет огибающий

- 5 020006 внутренний паз в качестве приемной прорези 78 для вставного кольца (не показано). После формования внутренней резьбы 60 корпусом 20 или соответствующим инструментом давят на кольцевой буртик 64, еще немного деформируя его в направлении внутренней резьбы 60.

Сечение проходящей близко от наружной поверхности 76 фасонного буртика 74 приемной прорези 78 на фиг. 10 наклонено к ее краевым кромкам 80 под плоским углом к, однако в другом варианте может проходить также в диаметральной плоскости фасонного буртика 74, т.е. без наклона сечения. На фиг. 6 показана торцевая зона 81 наклонного фасонного буртика 74, который при формовании подвергается высадке, в результате чего на свободном конце образуется утолщение 84 от высадки, которое в сечении шире фасонного буртика 74; эти отличия сечения на фиг. 10 для наглядности не показаны.

На фиг. 10 между параллельными оси гранями 56 и наружной поверхностью 76 фасонного буртика 74 виден наружный уступ 83 радиальной шириной г, являющийся участком верхней торцевой поверхности 54; эта радиальная ширина г имеется только на параллельных оси кромках 57 граней 56.

Не показано упомянутое выше вставное кольцо, которое в виде кольцевого элемента удерживается с зажимом в приемной прорези 78, выдается к оси за краевые кромки 80 и в качестве удерживающего и/или уплотнительного органа прилегает к расположенному в резьбовом отверстии 62 винту и т.п. В зависимости от функции этот орган изготовлен из жесткого или ограниченно эластичного материала.

В показанном на фиг. 3 варианте заготовки 52 гайки кольцевой буртик 64 лишен резьбы на своей обращенной к каналу 58 внутренней стороне. В отличающихся от него вариантах выполнения окончательно обработанной гайки на фиг. 7-10 и 11-14 кольцевой буртик имеет на своей обращенной к резьбовому отверстию 62 внутренней стороне, т.е. в торцевой зоне 81, резьбу.

Резьба в торцевой зоне 81 слегка смещена относительно остальной внутренней резьбы 60, в данном случае на 0,1-0,2 мм. При навинчивании гайки, например гайки на фиг. 10 или 14, фасонный буртик 74 загибается по стрелке 8 и по достижении нужного размера шага резьбы защелкивается за боковые стороны профиля резьбы болта или винта с сохранением определенного натяжения, которое достигается за счет смещения резьбы, выполненной в торцевой зоне 81 загнутого к оси кольцевого буртика 64, и которое вызывает соответствующее, действующее по стрелке 8 упругое усилие. Это предохраняет от размыкания резьбовое соединение, замкнутое между гайкой и болтом или винтом.

В варианте на фиг. 11-14, видоизмененном по сравнению с фиг. 7-10, изображена гайка, у которой иначе, нежели у гайки на фиг. 1-10, кольцевой буртик 64 загнут в сечении к оси так, что приемная прорезь 78 закрыта в направлении резьбового отверстия 62. В данном случае краевые кромки 80 приемной прорези 78 прилегают друг к другу. Другими словами, приемная прорезь 78 имеет на фиг. 14 каплевидное в сечении обрамление, так что краевые кромки 80 приемной прорези 78 наклонены друг к другу под углом к' в отличие от угла к на фиг. 10. Полное прилегание друг к другу краевых кромок 80 приемной прорези 78 в направлении резьбового отверстия 62 может быть достигнуто за счет прилегания фасонного буртика 74 в направлении внутренней резьбы 60 после ее выполнения, как уже сказано, в торцевой зоне 81 и в остальной гайке. Завершающее смещение фасонного буртика 74 достигается в данном случае за счет последнего, незначительного в соответствии со смещением загибания или высадки фасонного буртика 74. В принципе, в варианте на фиг. 10 смещение может быть выполнено большим, тогда как в варианте на фиг. 14 стопорящее упругое усилие может быть достигнуто за счет большего загибания фасонного буртика 74. Смещение может составлять 1-2 витка резьбы. В примере на фиг. 14 оно составляет 1 виток. В обоих вариантах оказалось особенно предпочтительным, что соседняя с приемной прорезью торцевая зона 81 фасонного буртика 74 толще, чем его примыкающее сечение, которое, как показано на фиг. 6, сравнительно тонкое и, тем самым, может быть легко загнуто.

На фиг. 15 изображен видоизмененный по сравнению с фиг. 3 вариант детали 50', которая, как и деталь 50 на фиг. 3, может служить основой гайки из фиг. 5-14. У детали 50' кольцевой буртик проходит по ее периферии только отдельными участками. В данном случае предусмотрены три участка 64', которые, будучи полностью отделены друг от друга тремя разрывами в виде зазоров 65, выполнены на торцевой поверхности 54 детали 50'.

Участки 64' могут загибаться к оси, как это описано выше (фиг. 5, 6), для получения гайки в соответствии с концепцией изобретения.

Пружинящее действие образованного участка 64' фасонного буртика сравнительное более легкое и гибкое, чем пружинящее действие фасонного буртика, проходящего по всей периферии на фиг. 7-14.

На фиг. 16А при виде сбоку в сечении изображена заготовка 52 гайки, аналогичная фиг. 3, причем идентичные признаки или признаки идентичного действия обозначены теми же ссылочными позициями. Касательно фиг. 16А следует сослаться на описание, в частности фиг. 1-4.

Образованная на верхней кромке 66 кольцевого буртика 64 торцевая зона 81 имеет, как и его остальное примыкающее сечение, в значительной степени постоянную толщину 1 стенки. В отличие от этого на фиг. 16В изображен видоизмененный вариант детали 50 для образования заготовки 52 гайки, в котором для простоты идентичные признаки или признаки с идентичной или аналогичной функцией обозначены теми же ссылочными позициями. В отличие от варианта на фиг. 16А в варианте на фиг. 16В торцевая зона 81 имеет более широкое сечение 1', чем примыкающее сечение 1'' кольцевого буртика 64. В то время как кольцевой буртик 64 на фиг. 16А для образования особенно хорошо стопорящей резьбы

- 6 020006 предпочтительно высаживается в торцевой зоне 81, как показано на фиг. 7, при его загибании к оси, это на фиг. 16В, правда, также возможно, однако не является необходимым или является необходимым лишь в меньшей степени, поскольку торцевая зона 81 уже имеет более широкое сечение 1', чем сечение 1 примыкающего кольцевого буртика 64.

На фиг. 17 изображен первый вариант гайки 101 согласно изобретению, имеющей в отличие от гаек на фиг. 1-15 фасонный буртик 74, который, во-первых, в соответствии с вариантом заготовки 52 на фиг. 16В имеет на торцевой поверхности 81 еще перед загибанием кольцевого буртика 64 к оси сечение 1', которое шире, чем примыкающее сечение 1'' фасонного буртика 74. Во-вторых, фасонный буртик 74 имеет на наружной 76 и внутренней 77 поверхностях - в данном случае на трех проходящих по периметру участках 90 - поверхностный контур 91, 92, выпуклый относительно остальных наружной 76 и внутренней 77 поверхностей - в данном случае в направлении приемной прорези 78.

Для описания этого и последующих вариантов идентичные или аналогичные признаки или признаки с идентичной или аналогичной функцией обозначены теми же ссылочными позициями.

На фиг. 18 видно, что выпуклый в данном случае в направлении приемной прорези 78 поверхностный контур наружной 76 и внутренней 77 поверхностей образован инструментом 200, из которого для простоты показан только корпус 20 с его видоизмененной по сравнению с фиг. 1, 4, 5, 6 торцевой поверхностью 40 с функцией посадочной поверхности. Инструмент 200 показан вместе с первым вариантом гайки 101. Однако инструмент 200 может использоваться также вместе с ее другими вариантами. В остальном такие же или аналогичные части или части с такой же или аналогичной функцией обозначены такими же, что и на фиг. 1, 4, 5, 6, ссылочными позициями. Что же касается функции и действия корпуса 20 инструмента 200, то следует сослаться на предшествующие фигуры и их описание.

Торцевая поверхность 40 инструмента 200 в отличие от торцевой поверхности инструмента на фиг. 1, 4, 5, 6 имеет выступы 41, которые служат для образования смещенного поверхностного контура 91, 92 на гайке 101. Для этого поверхностный контур 91, 92 при загибании кольцевого буртика 64 к оси для образования фасонного буртика 74 вдавливается в остальную наружную поверхность 76 и выдавливается из остальной внутренней поверхности 77. В качестве образца в этом случае служит деталь 50 в виде заготовки 52 гайки на фиг. 16В. Однако в равной мере, как пояснялось с помощью фиг. 6, может использоваться деталь 50 в виде заготовки 52 гайки в соответствии с вариантом на фиг. 16А, причем в торцевой зоне 81 кольцевого буртика 64 происходит высадка для достижения расширенного сечения за пределы толщины 1 стенки кольцевого буртика 64.

Особое преимущество изображенной на фиг. 18 гайки 101 заключается в сравнительно простом виде изготовления, поскольку поверхностные контуры 91, 92 необязательно должны быть предусмотрены уже на кольцевом буртике 64, а, напротив, создаются модифицированным в соответствии с концепцией изобретения инструментом 200, а именно за счет выступов 41 на торцевой поверхности 40.

На фиг. 21-23 изображены второй, третий и четвертый варианты выполнения деталей 50 в виде заготовок 52 гаек, в которых в отличие от изображенного на фиг. 17, 18 первого варианта выполнения гайки 101 для образования второго, третьего и четвертого вариантов гаек 102, 103, 104 кольцевые буртики 64 выполнены по-другому.

Всем заготовкам 52 второго, третьего и четвертого вариантов и, тем самым, всем гайкам 102, 103, 104 присуще то, что кольцевой буртик 64 и, тем самым, фасонный буртик 74 по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке 90 - в данном случае на трех участках 90 - имеет измененную толщину 1 стенки. В вариантах на фиг. 21, 22 толщина стенки на проходящем по периметру участке 90 уменьшена. В варианте на фиг. 23 толщина стенки в средней части участка 90 увеличена, а к краю участка 90 уменьшена.

В варианте заготовки 52 на фиг. 21 для образования второго варианта гайки 102 кольцевой буртик 64 и, тем самым, ее фасонный буртик 74 только на своей наружной поверхности 76 выполнен выпуклым в направлении приемной прорези 78. Это относится также к заготовке 52 для образования третьего варианта гайки 103, однако здесь дополнительно кольцевой буртик 64 и, тем самым, фасонный буртик 74 снабжены на своей внутренней поверхности 77 на участке 90 смещенным от приемной прорези 78 поверхностным контуром 92.

У изображенной на фиг. 23 заготовки 52 для образования четвертого варианта гайки 104 кольцевой буртик 64 и, тем самым, ее фасонный буртик 74 снабжены на своей наружной поверхности 76 на проходящем по периметру участке 90 смещенным в направлении приемной прорези 78 поверхностным контуром 91, а на внутренней поверхности 77 на проходящем по периметру участке 90 - смещенным в направлении приемной прорези 78 поверхностным контуром 92. Иначе, чем в изображенном на фиг. 18 первом варианте гайки 101, поверхностные контуры 91, 92 выполнены не параллельными, а поверхностный контур 92 искривлен сильнее, чем поверхностный контур 91. Причина этого в том, что поверхностные контуры 91, 92 в первом варианте гайки 101 созданы выступами 41 на торцевой поверхности 40 корпуса 20 инструмента 200, а поверхностные контуры 91, 92 в четвертом варианте гайки 104 образованы соответствующими и выполненными специально для этой цели вмятинами в кольцевом буртике детали 50 или заготовки 52 или заданы в процессе прессования гайки. За счет этого в краевой зоне участков 90 может возникнуть сужение, причем поверхностные контуры 91, 92 подходят друг к другу ближе всего.

- 7 020006

Такие и другие варианты гаек 102, 103, 104 могут обрабатываться с помощью изображенного еще раз для простоты на фиг. 24 инструмента с корпусом 20, уже описанным с помощью фиг. 1, 4, 5, 6. Такой корпус 20 лишен выступов на своей торцевой поверхности 40, которая выполняет функцию посадочной поверхности для фасонного буртика 74. Кроме того, для описания корпуса 20 следует сослаться на описание фиг. 1, 4, 5, 6. Инструмент со своим корпусом 20 и лишенной выступов торцевой поверхностью 40 для простоты еще раз изображен на фиг. 24 А, 24В.

На фиг. 20 в перспективе изображен пятый вариант гайки 105, полученной из заготовки 52, видоизмененной по сравнению с фиг. 21-23. Гайка 105 имеет фасонный буртик 74, который на трех проходящих по периметру участках 90 только на своей наружной поверхности 76 снабжен скорее не выпуклыми, а, напротив, практически прямоугольно смещенными поверхностными контурами 91 аналогично второму варианту гайки 102, где поверхностные контуры 91, однако, выпуклые. Также предусмотренные в пятом варианте гайки 105 поверхностные контуры 91 на наружной поверхности 76 фасонного буртика 74 приводят к уменьшению толщины его стенки в зоне проходящих по периметру участков 90. Это обеспечивает достаточное пространство для приема лишнего материала при загибании кольцевого буртика 64 к оси.

Между пятым и первым вариантами гаек 105 и 101 соответственно отличие состоит в том, что в первом варианте гайки 101 толщина стенки фасонного буртика 74 вдоль периметра, в основном, постоянная, а толщина стенки в пятом варианте гайки 105 аналогично гайкам 102, 103, 104 сужается на проходящих по периметру участках 90. Суженные участки 90 гайки 105 выполняются уже на кольцевом буртике 64 заготовки 52 и, как показано на фиг. 24А, 24В, могут обрабатываться затем посредством корпуса 20 (фиг. 1, 4, 5, 6). Т.е. суженный на участках 90 кольцевой буртик 64 может быть загнут к оси для образования фасонного буртика 74 гайки 105.

Напротив, с помощью изображенного на фиг. 19 инструмента, как это пояснялось выше со ссылкой на фиг. 18, образование кольцевого буртика 64 заготовки 52 для получения первого варианта гайки 101 возможно особенно просто с постоянной толщиной его стенки. Последующее загибание кольцевого буртика 64 к оси происходит с использованием торцевой поверхности 40 с прямоугольными выступами 41 на корпусе 20 инструмента 200, в результате чего возникает гайка, которая имеет на наружной стороне буртика аналогично гайке 105 прямоугольные участки 90 с поверхностными контурами 91, однако при постоянной толщине стенки вдоль периметра фасонного буртика 74. За счет этого при постоянной толщине его стенки поверхностный контур 91, 92 на наружной стороне 76 или внутренней стороне 77 фасонного буртика 74 смещается к приемной прорези 78 или, как в данном случае, прямоугольно выгибается.

Резюмируя вышесказанное, предложена гайка из металлического материала с резьбовым отверстием 62 и радиально огибающим его продольную ось Е внутренним пазом 78, у которой на одной из торцевых поверхностей 54 гайки 70 выполнен кольцевой буртик 64, загнутый в сечении к оси так, что он окружающим резьбовое отверстие 62 в качестве опорной поверхности 55 участком этой торцевой поверхности ограничивает непосредственно приданную ей приемную прорезь 78, причем согласно изобретению, фасонный буртик 74 по меньшей мере на одной поверхности, по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке имеет смещенный относительно остальной поверхности поверхностный контур.

Понятно, что в отношении формы и подробностей одного варианта выполнения могут быть осуществлены разнообразные модификации и изменения, не выходящие за рамки общей идеи изобретения. Раскрытые в предшествующем описании, на чертежах и в формуле изобретения признаки могут быть существенными для развития изобретения как по отдельности, так и в комбинациях. Общая идея изобретения не ограничена точной формой или подробностью изображенного и описанного варианта его осуществления или не ограничена объектом, который был бы ограничен по сравнению с заявленным в формуле изобретения объектом. Лежащие в указанных диапазонах значения могут быть раскрыты и в качестве предельных значений и произвольно использованы и заявлены.

Claims (16)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Гайка из металлического материала, имеющая резьбовое отверстие (62) и кольцевой буртик (64) на одной из торцевых поверхностей (54) гайки, который загнут в сечении к оси так, что он вместе с участком торцевой поверхности гайки, окружающим резьбовое отверстие (62) и служащим в качестве опорной поверхности (55), ограничивает приемную прорезь (78) в виде паза, радиально огибающего продольную ось (Е) гайки, причем деформированный в сечении кольцевой буртик (64) образует фасонный буртик (74) с соседней с приемной прорезью (78) торцевой зоной (81) и наружной поверхностью (76), причем в торцевой зоне (81) выполнена резьба, смещенная относительно остальной внутренней резьбы (60) резьбового отверстия (62), отличающаяся тем, что фасонный буртик (74) имеет по меньшей мере один проходящий по периметру участок, поверхность которого смещена относительно остальной поверхности.
2. 2. Гайка (101, 102, 103, 104) по п.1, отличающаяся тем, что торцевая зона (81) шире примыкающего сечения фасонного буртика (74).
3. 3. Гайка (101, 102, 103, 104) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что фасонный буртик имеет на своей

   - 8 020006 наружной поверхности (76) по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке поверхность, смещенную относительно остальной наружной поверхности (76).
4. 4. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что фасонный буртик имеет на своей внутренней поверхности (77) по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке поверхность, смещенную относительно остальной внутренней поверхности (77).
5. 5. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что поверхность по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке поверхности смещена к приемной прорези (78) и/или от нее.
6. 6. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что поверхность по меньшей мере на одном проходящем по периметру участке поверхности выполнена выпуклой.
7. 7. Гайка (101, 105) по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что толщина стенки фасонного буртика (74) вдоль периметра остается постоянной.
8. 8. Гайка (102, 103, 105) по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что толщина стенки фасонного буртика (74) вдоль периметра носит изменяющийся характер.
9. 9. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что она имеет определяемый гранями (56) многоугольный вид в плане.
10. 10. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что наружная поверхность (76) фасонного буртика (74) проходит в радиальном направлении на расстоянии (г) от параллельных оси кромок (57) граней (56) гайки (70), причем приемная прорезь (78) расположена близко к наружной поверхности фасонного буртика.
11. 11. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что фасонный буртик (74) в сечении имеет изогнутую к оси наружную поверхность (76).
12. 12. Гайка (101, 102, 103, 104) по одному из пп.1-11, отличающаяся тем, что фасонный буртик (74) в сечении имеет изогнутую к оси внутреннюю поверхность.
13. 13. Способ изготовления гайки по одному из пп.1-12, при котором на одной торцевой поверхности (54) заготовки (52), соответствующей по форме гайке (70), выполняют кольцевой буртик (64) с круговой свободной верхней кромкой (66) и посредством подводимого к ней в осевом направлении нажимного инструмента (10) в поперечном сечении изгибают к продольной оси (Е) заготовки, отличающийся тем, что кольцевой буртик (64) расширяют в торцевой зоне (81) и/или при деформации его высаживают на его верхней кромке (66) и в осевом канале (58) и в торцевой зоне (80) согнутого фасонного буртика (74) заготовки (52) выполняют внутреннюю резьбу (60), а после выполнения внутренней резьбы (60) формируют смещенный в направлении внутренней резьбы (60) край фасонного буртика (74).
14. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что смещенный в направлении внутренней резьбы (60) край фасонного буртика (74) формируют выступами (41) на торцевой поверхности корпуса инструмента.
15. 15. Способ по п.13, отличающийся тем, что смещенный в направлении внутренней резьбы (60) край фасонного буртика (74) образуют соответствующими и выполненными специально для этой цели вмятинами в кольцевом буртике гайки (50) или заготовки (52).
16. 16. Способ по п.13, отличающийся тем, что свободную верхнюю кромку (66) кольцевого буртика (64) подводят параллельно по периметру к соседней внутренней зоне торцевой поверхности (54) заготовки (52) и располагают на расстоянии от нее.