EA041598B1

EA041598B1 - LOCKING DEVICE

Info

Publication number: EA041598B1
Application number: EA202291632
Authority: EA
Inventors: Кацухико Вакабаяши
Original assignee: Хардлок Индастри Ко., Лтд.
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-11-10

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к стопорному устройству, которое может быть реализовано в виде специальной стопорной сдвоенной гайки или установочного винта.The invention relates to a locking device, which can be implemented in the form of a special locking double nut or set screw.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Податель настоящей заявки разработал гайки Hardlock (HARDLOCK - торговая марка подателя настоящей заявки) и установочные винты Hardlock (торговая марка HLS), представляющие собой гайки с высокими стопорными свойствами, примеры которых раскрыты в перечисленных ниже патентных документах 1-4.The present applicant has developed Hardlock nuts (HARDLOCK is a trade name of the present applicant) and Hardlock set screws (trademark of HLS) which are nuts with high locking properties, examples of which are disclosed in Patent Documents 1-4 listed below.

Как показано на фиг. 9, такая гайка Hardlock содержит первую гайку 110 (т.е. первый резьбовой элемент) с резьбовым отверстием 111, в которое вкручен резьбовой стержень S, и вторую гайку 120 (т.е. второй резьбовой элемент) с резьбовым отверстием 121, в которое вкручен резьбовой стержень S.As shown in FIG. 9, such a Hardlock nut comprises a first nut 110 (i.e., the first threaded member) with a threaded hole 111 into which the threaded rod S is threaded, and a second nut 120 (ie, the second threaded member) with a threaded hole 121 into which threaded rod S is screwed in.

Гайка 110 содержит выступ 112 в форме усеченного конуса, выступающий в осевом направлении в сторону гайки 120. Выступ 112 имеет коническую внешнюю периферийную поверхность 112а с заданным углом конусности с диаметром, постепенно уменьшающимся к дистальному концу.Nut 110 includes a frustoconical protrusion 112 axially protruding toward nut 120. Protrusion 112 has a conical outer circumferential surface 112a with a predetermined taper angle with a diameter progressively decreasing toward the distal end.

Резьбовое отверстие 111 в гайке 110 проходит через выступ 112 в осевом направлении.The threaded hole 111 in the nut 110 passes through the protrusion 112 in the axial direction.

Гайка 120 имеет углубление 122, в которое входит выступ 112.The nut 120 has a recess 122 which includes a shoulder 112.

Углубление 122 имеет коническую внутреннюю периферийную поверхность 122а с углом конусности, соответствующим конусу и предпочтительно равным углу конусности внешней периферийной поверхности выступа 112. Резьбовое отверстие 121 в гайке 120 имеет выход в донную поверхность углубления 122. В гайке Hardlock выступ 112 гайки 110 и углубление 122 в гайке 120 доведены до эксцентричного сопряжения, то есть резьбовой стержень S и гайки 110, 120 находятся в таком напряженном состоянии, как будто между стержнем и гайками вбит клин, и этот эоффект клина обеспечивает мощный стопорный эффект гайки Hardlock.The recess 122 has a conical inner peripheral surface 122a with a taper angle corresponding to the taper and preferably equal to the taper angle of the outer peripheral surface of the projection 112. The threaded hole 121 in the nut 120 extends into the bottom surface of the recess 122. Nut 120 is brought to eccentric mating, i.e. the threaded rod S and nuts 110, 120 are in such a stressed state as if a wedge was driven between the rod and the nuts, and this effect of the wedge provides a powerful locking effect of the Hardlock nut.

Эксцентричное сопряжение между выступом 112 и углублением 122 достигнуто путем формирования гайки 110, содержащей выступ 112 с внешней периферийной поверхностью, эксцентрично расположенной относительно резьбового отверстия 111, или путем формирования гайки 120, содержащей углубление 122 с внутренней периферийной поверхностью, эксцентрично расположенной относительно резьбового отверстия 121. Если внешняя периферийная поверхность выступа 112 расположена эксцентрично относительно резьбового отверстия 111, как показано на фиг. 7, внутренняя периферийная поверхность углубления 122 и резьбовое отверстие 121 должны быть концентричны друг другу. В других случаях, когда внутренняя периферийная поверхность углубления 122 расположена эксцентрично относительно резьбового отверстия 121 (не показанного на фигуре), внешняя периферийная поверхность выступа 112 и резьбовое отверстие 111 должны быть концентричными.Eccentric mating between protrusion 112 and recess 122 is achieved by forming a nut 110 containing a protrusion 112 with an outer peripheral surface located eccentrically relative to the threaded hole 111, or by forming a nut 120 containing a recess 122 with an inner peripheral surface located eccentrically relative to the threaded hole 121. If the outer peripheral surface of the protrusion 112 is located eccentrically with respect to the threaded hole 111, as shown in FIG. 7, the inner circumferential surface of the recess 122 and the threaded hole 121 should be concentric with each other. In other cases, when the inner peripheral surface of the recess 122 is eccentric with respect to the threaded hole 121 (not shown in the figure), the outer peripheral surface of the protrusion 112 and the threaded hole 111 should be concentric.

В гайке Hardlock, когда гайки навинчены на резьбовой стержень S, и между выступом 112 гайки 110 и углублением 122 в гайке 120 имеет место эксцентричное сопряжение, внешняя периферийная поверхность выступа 112 и внутренняя периферийная поверхность углубления 122 взаимодействуют друг с другом вдоль части длины своей окружности таким образом, чтобы создавать силы прижима, ориентированные в целом в направлении эксцентриситета в гайках 110 и 120. Кроме того, чем больше глубина сопряжения выступа 112 и углубления 122, тем больше сила прижима в целом в направлении эксцентриситета.In a Hardlock nut, when the nuts are screwed onto the threaded rod S, and an eccentric engagement occurs between the lip 112 of the nut 110 and the recess 122 in the nut 120, the outer peripheral surface of the lip 112 and the inner peripheral surface of the recess 122 interact with each other along part of their circumference such so as to generate pressing forces oriented generally in the direction of eccentricity in the nuts 110 and 120. In addition, the greater the depth of mating of the projection 112 and the recess 122, the greater the pressing force in the general direction of the eccentricity.

Патентный документ 5 раскрывает шарнирную опору, в которой применяется принцип стопорения, используемый в гайках Hardlock. В этой шарнирной опоре внешняя периферийная поверхность выступа и внутренняя периферийная поверхность углубления для зацепления имеют форму прямого цилиндра, вследствие чего силы прижима первой и второй гаек в направлениях, перпендикулярных их оси, остаются постоянными даже при изменении глубины сопряжения выступа и углубления для зацепления. Патентные документы 6 и 7 раскрывают установочный винт с функцией стопорения (под торговым названием Hardlock Set Screw, сокращенно HLS). В таких HLS к установочным винтам применяется эксцентричное сопряжение на основе углубления/выступа в гайке Hardlock.Patent Document 5 discloses a pivot bearing that applies the locking principle used in Hardlock nuts. In this pivot bearing, the outer peripheral surface of the protrusion and the inner peripheral surface of the engagement recess are in the form of a straight cylinder, whereby the pressing forces of the first and second nuts in directions perpendicular to their axis remain constant even when the mating depth of the protrusion and the engagement recess is changed. Patent Documents 6 and 7 disclose a locking set screw (under the trade name Hardlock Set Screw, abbreviated as HLS). These HLSs apply an eccentric mate to the set screws based on the recess/protrusion in the Hardlock nut.

Документы уровня техникиDocuments of the prior art

Патентные документы.Patent Documents.

Патентный документ 1: JP 2016-125622 А.Patent Document 1: JP 2016-125622 A.

Патентный документ 2: JP 2016-133136 A.Patent Document 2: JP 2016-133136A.

Патентный документ 3: JP 2002-195236 А.Patent Document 3: JP 2002-195236 A.

Патентный документ 4: JP Sho61(1986)-244912 A.Patent Document 4: JP Sho61(1986)-244912A.

Патентный документ 5: JP 2017-219117.Patent Document 5: JP 2017-219117.

Патентный документ 6: JP 2001-50292 А.Patent Document 6: JP 2001-50292 A.

Патентный документ 7: JP 2006-281493 А.Patent Document 7: JP 2006-281493 A.

Сущность изобретения Проблемы, решаемые изобретениемSummary of the Invention Problems to be Solved by the Invention

Обычные гайки Hardlock и HLS сконструированы таким образом, чтобы при сопряжении выступа 112 и углубления 122 коническая внешняя периферийная поверхность выступа 112 и коническая внутренняя периферийная поверхность углубления 122 слегка заходили друг за друга на часть длины своейConventional Hardlock nuts and HLS nuts are designed so that when the lip 112 and the recess 122 are mated, the conical outer peripheral surface of the lip 112 and the conical inner peripheral surface of the recess 122 overlap each other slightly for part of their length.

- 1 041598 окружности, как показано на фиг. 7, то есть эксцентричное сопряжение выступа 112 и углубления 122 создает значительный клиновой эффект.- 1 041598 circles as shown in FIG. 7, that is, the eccentric mating of the protrusion 112 and the recess 122 creates a significant wedge effect.

Таким образом, когда нижняя гайка 110, содержащая выступ 112, будет затянута на резьбовом стержне S, а затем будет затянута верхняя гайка 120, содержащая углубление 122, верхняя гайка 120 будет наклонена относительно резьбового стержня S и нижней гайки 110 в фактически затянутом состоянии, как показано на фиг. 9, как обсуждено в указанных выше патентных документах 1 и 5.Thus, when the lower nut 110 containing the shoulder 112 is tightened on the threaded rod S and then the upper nut 120 containing the recess 122 is tightened, the upper nut 120 will be tilted relative to the threaded rod S and the lower nut 110 in the actually tightened state, as shown in FIG. 9 as discussed in Patent Documents 1 and 5 above.

Если выступ 112 установлен в углублении 122 с наклоном верхней гайки 120, то контактное давление между внешней периферийной поверхностью выступа 112 и внутренней периферийной поверхностью углубления 122 сосредоточено вблизи дистального конца выступа 112, что затрудняет распределение в широком осевом диапазоне нижней гайки 110 сил, действующих перпендикулярно осевому направлению для создания вышеописанного клинового эффекта.If the protrusion 112 is installed in the recess 122 with the upper nut 120 inclined, then the contact pressure between the outer peripheral surface of the protrusion 112 and the inner peripheral surface of the recess 122 is concentrated near the distal end of the protrusion 112, which makes it difficult to distribute in a wide axial range of the lower nut 110 forces acting perpendicular to the axial direction to create the wedge effect described above.

Более того, в верхней гайке 120, затянутой в наклонном состоянии, условия контакта между внутренней резьбой резьбового отверстия 121 и наружной резьбой резьбового стержня S неоднородны в зависимости от осевого расположения, вследствие чего силы, действующие перпендикулярно осевому направлению, для создания клинового эффекта не будут равномерно распределяться в широком осевом диапазоне верхней гайки 120.Moreover, in the upper nut 120 tightened in an oblique state, the contact conditions between the female thread of the threaded hole 121 and the male thread of the threaded rod S are not uniform depending on the axial position, so that the forces acting perpendicular to the axial direction to create a wedge effect will not be uniform. be distributed over a wide axial range of the top nut 120.

Несмотря на то, что обычные гайки Hardlock проявляют достаточный стопорный эффект, между нижней и верхней гайками 110 и 120 образуется большой зазор, так как верхняя гайка 120 наклоняется при завершении затяжки. Такой большой зазор нельзя считать предпочтительным с точки зрения организации строительства.Although conventional Hardlock nuts exhibit a sufficient locking effect, a large gap is created between the lower and upper nuts 110 and 120 as the upper nut 120 tilts when the tightening is completed. Such a large gap cannot be considered preferable from the point of view of construction organization.

Задачей настоящего изобретения является сведение к минимуму наклона первого и второго резьбовых элементов друг относительно друга после их затяжки.The object of the present invention is to minimize the inclination of the first and second threaded elements relative to each other after they have been tightened.

Способы решения этих проблемWays to solve these problems

Стопорное устройство согласно настоящему изобретению содержит: первый резьбовой элемент с резьбой, выполненной с возможностью навинчивания на элемент, к которому должен быть прикреплен объект (далее установленный элемент), и второй резьбовой элемент с резьбой, выполненной с возможностью навинчивания на установленный элемент. Первый резьбовой элемент содержит выступ, выступающий в осевом направлении в сторону второго резьбового элемента. Выступ имеет внешнюю периферийную поверхность, содержащую коническую часть внешней периферийной поверхности с заданным углом конусности. Если первый резьбовой элемент представляет собой гайку, то резьбовое отверстие может проходить через выступ в осевом направлении.The locking device according to the present invention contains: the first threaded element with a thread, made with the possibility of screwing onto the element to which the object (hereinafter installed element) is to be attached, and the second threaded element with a thread, made with the possibility of screwing onto the installed element. The first threaded element contains a protrusion protruding in the axial direction towards the second threaded element. The protrusion has an outer peripheral surface containing a conical part of the outer peripheral surface with a given taper angle. If the first threaded element is a nut, then the threaded hole can pass through the protrusion in the axial direction.

Второй резьбовой элемент содержит углубление, выполненное с возможностью введения в него выступа. Углубление имеет внутреннюю периферийную поверхность, содержащую коническую часть внутренней периферийной поверхности с заранее заданным углом конусности. Если второй резьбовой элемент представляет собой гайку, то резьбовое отверстие выходит в донную поверхность углубления.The second threaded element contains a recess, made with the possibility of introducing a protrusion into it. The recess has an inner peripheral surface containing a conical part of the inner peripheral surface with a predetermined taper angle. If the second threaded element is a nut, then the threaded hole extends into the bottom surface of the recess.

В стопорном устройстве согласно настоящему изобретению:In the locking device according to the present invention:

(1) коническая часть внешней периферийной поверхности выступа эксцентрична по отношению к резьбе первого резьбового элемента, а коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления концентрична по отношению к резьбе второго резьбового элемента, или (2) коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления эксцентрична по отношению к резьбе второго резьбового элемента, а коническая часть внешней периферийной поверхности выступа концентрична по отношению к резьбе первого резьбового элемента.(1) the conical part of the outer peripheral surface of the projection is eccentric with respect to the threads of the first threaded element, and the conical part of the inner peripheral surface of the recess is concentric with respect to the threads of the second threaded element, or (2) the conical part of the inner peripheral surface of the recess is eccentric with respect to the threads of the second threaded element, and the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion is concentric with respect to the thread of the first threaded element.

Стопорное устройство согласно настоящему изобретению выполнено таким образом, чтобы в состоянии, когда первый и второй резьбовые элементы привинчены к установленному элементу и между выступом первого резьбового элемента и углублением во втором резьбовом элементе имеет место эксцентричное сопряжение, коническая внешняя периферийная поверхность и коническая внутренняя периферийная поверхность взаимодействовали друг с другом вдоль части длины окружности, создавая силу прижима в направлении эксцентриситета эксцентричного сопряжения в первом и втором резьбовых элементах, увеличивающуюся с увеличением глубины сопряжения выступа и углубления.The locking device according to the present invention is configured such that, in a state where the first and second threaded members are screwed to the mounted member, and an eccentric engagement occurs between the protrusion of the first threaded member and the recess in the second threaded member, the conical outer peripheral surface and the conical inner peripheral surface cooperate. with each other along part of the circumference, creating a pressing force in the direction of the eccentricity of the eccentric mating in the first and second threaded elements, increasing with increasing depth of mating of the protrusion and recess.

Внешняя периферийная поверхность выступа первого резьбового элемента дополнительно содержит дистальную часть внешней периферийной поверхности, расположенную ближе к дистальному концу выступа, чем коническая часть внешней периферийной поверхности.The outer peripheral surface of the protrusion of the first threaded element further comprises a distal part of the outer peripheral surface located closer to the distal end of the protrusion than the conical part of the outer peripheral surface.

Внутренняя периферийная поверхность углубления во втором резьбовом элементе дополнительно содержит приближенную ко дну часть внутренней периферийной поверхности, расположенную ближе ко дну углубления, чем коническая часть внутренней периферийной поверхности. В настоящем документе выражение ближе ко дну углубления означает расположение ближе к внутренней части углубления, как определено, вдоль оси глубины.The inner peripheral surface of the recess in the second threaded element further comprises a bottom-closed portion of the inner peripheral surface located closer to the bottom of the recess than the conical portion of the inner peripheral surface. As used herein, closer to the bottom of a recess means closer to the interior of the recess, as defined along the depth axis.

В стопорном устройстве согласно настоящему изобретению внешняя периферийная поверхность выступа и внутренняя периферийная поверхность углубления выполнены таким образом, чтобы в состоянии, когда первый и второй резьбовые элементы привинчены к установленному элементу и между выступом первого резьбового элемента и углублением во втором резьбовом элементе имеет место эксцентричное сопряжение, коническая часть внешней периферийной поверхности выступа взаимодейство- 2 041598 вала с конической частью внутренней периферийной поверхности углубления вдоль части длины окружности, а между дистальной частью внешней периферийной поверхности выступа и приближенной ко дну частью внутренней периферийной поверхности углубления образовывался зазор по всей длине окружности. То есть, когда первый и второй резьбовые элементы привинчены к установленному элементу, и между выступом первого резьбового элемента и углублением во втором резьбовом элементе имеет место эксцентричное сопряжение, коническая часть внешней периферийной поверхности выступа входит в приближенную ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления. Внешняя периферийная поверхность выступа представляет собой коническую поверхность с заранее заданным углом конусности во всем осевом диапазоне, включая коническую часть внешней периферийной поверхности и дистальную часть внешней периферийной поверхности. Коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления имеет такой же угол конусности, как и внешняя периферийная поверхность выступа, а приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления имеет угол конусности, величина которого меньше угла конусности внешней периферийной поверхности выступа. Коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления и приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления выполнены таким образом, чтобы при эксцентричной м сопряжении выступа и углубления коническая часть внутренней периферийной поверхности взаимодействовала с конической частью внешней периферийной поверхности выступа вдоль части длины окружности, а приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности постепенно радиально отдалялась от дистальной части внешней периферийной поверхности выступа по направлению ко дну углубления. Приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может представлять собой поверхность прямого цилиндра с углом конусности 0°.In the locking device according to the present invention, the outer peripheral surface of the protrusion and the inner peripheral surface of the recess are configured such that, in the state where the first and second threaded members are screwed to the mounted member, and an eccentric mating takes place between the projection of the first threaded member and the recess in the second threaded member, the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion interacted with the conical part of the inner peripheral surface of the recess along a part of the circumference, and a gap was formed between the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom along the entire circumference. That is, when the first and second threaded elements are screwed to the installed element, and an eccentric mating takes place between the protrusion of the first threaded element and the recess in the second threaded element, the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion enters the bottom-closed part of the inner peripheral surface of the recess. The outer peripheral surface of the protrusion is a conical surface with a predetermined taper angle over the entire axial range, including the conical portion of the outer peripheral surface and the distal portion of the outer peripheral surface. The conical part of the inner peripheral surface of the recess has the same taper angle as the outer peripheral surface of the protrusion, and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom has a taper angle, the value of which is less than the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion. The conical part of the inner peripheral surface of the recess and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom are made in such a way that, with an eccentric mating of the protrusion and the recess, the conical part of the inner peripheral surface interacts with the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion along a part of the circumference, and the part close to the bottom the inner peripheral surface gradually radially moved away from the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion towards the bottom of the recess. The part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom may be the surface of a straight cylinder with a taper angle of 0°.

В одном аспекте установленный элемент может представлять собой резьбовой стержень с наружной резьбой на внешней периферийной поверхности, как первый, так и второй резьбовой элемент может представлять собой гайку, в которую вкручивают резьбовой стержень, и каждая из резьб на первом и втором резьбовых элементах может представлять собой внутреннюю резьбу. В другом аспекте установленный элемент может представлять собой резьбовое отверстие с внутренней резьбой на его внутренней периферийной поверхности, как первый, так и второй резьбовой элемент может представлять собой винт, вкрученный в резьбовое отверстие, и каждая из резьб на первом и втором резьбовых элементах может представлять собой наружную резьбу.In one aspect, the mounted element may be a threaded stud with an external thread on the outer peripheral surface, both the first and second threaded elements may be a nut into which the threaded stud is screwed, and each of the threads on the first and second threaded elements may be internal thread. In another aspect, the mounted member may be a threaded hole with an internal thread on its inner peripheral surface, both the first and second threaded members may be a screw threaded into the threaded hole, and each of the threads on the first and second threaded members may be external thread.

Технический эффект изобретенияThe technical effect of the invention

Настоящее изобретение позволяет свести к минимуму наклон первого резьбового элемента относительно винтового резьбового элемента. Это позволит уменьшить концентрацию напряжений при эксцентричном сопряжении выступа и углубления для эффективного создания сил прижима в радиальных направлениях, ориентированных в целом вдоль направления эксцентриситета в первом и втором резьбовых элементах, тем самым дополнительно усиливая стопорный эффект.The present invention makes it possible to minimize the inclination of the first threaded element relative to the screw threaded element. This will reduce the concentration of stresses in the eccentric mating of the protrusion and recess to effectively create pressure forces in the radial directions, oriented as a whole along the direction of eccentricity in the first and second threaded elements, thereby further enhancing the locking effect.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 в поперечном сечении изображено стопорное устройство в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.In FIG. 1 is a cross-sectional view of a locking device according to a first embodiment of the invention.

На фиг. 2 изображены виды верхней гайки стопорного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения в четырех различных ракурсах.In FIG. 2 shows views of the top nut of the locking device according to the first embodiment of the invention from four different angles.

На фиг. 3 изображено увеличенное поперечное сечение верхней гайки, выполненное вдоль линии А-А на фиг. 2.In FIG. 3 is an enlarged cross section of the top nut taken along line A-A in FIG. 2.

На фиг. 4 в аксонометрии изображена верхняя гайка стопорного устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения.In FIG. 4 is a perspective view of the top nut of a locking device according to the present embodiment.

На фиг. 5 изображено поперечное сечение стопорного устройства в соответствии с другим примером осуществления изобретения.In FIG. 5 shows a cross section of a locking device according to another embodiment of the invention.

На фиг. 6 в аксонометрии изображена нижняя гайка стопорного устройства в соответствии с этим примером осуществления изобретения.In FIG. 6 is a perspective view of the lower locking nut according to this embodiment.

На фиг. 7 в поперечном сечении изображено стопорное устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.In FIG. 7 is a cross-sectional view of a locking device according to a second embodiment of the invention.

На фиг. 8 изображено увеличенное поперечное сечение устройства согласно фиг. 7.In FIG. 8 shows an enlarged cross-section of the device according to FIG. 7.

Фиг. 9 представляет собой чертеж, на котором изображено поперечное сечение обычной стопорной гайки.Fig. 9 is a drawing showing a cross section of a conventional lock nut.

На фиг. 10 изображено поперечное сечение обычной стопорной гайки в фактически затянутом состоянии.In FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional lock nut in an actually tightened state.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Стопорное устройство согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения содержит первую гайку с резьбовым отверстием, в которое вкручивают резьбовой стержень, и вторую гайку с резьбовым отверстием, в которое вкручивают резьбовой стержень, причем первая гайка содержит выступ, выступающий в осевом направлении в сторону второй гайки, выступ имеет внешнюю периферийную поверхность, содержащую коническую часть внешней периферийной поверхности с заданным углом конусности, резьбовое отверстие первой гайки проходит через выступ в осевом направлении, вто- 3 041598 рая гайка содержит углубление, выполненное с возможностью введения в него выступа, углубление имеет внутреннюю периферийную поверхность, содержащую коническую часть внутренней периферийной поверхности с заданным углом конусности, и резьбовое отверстие второй гайки выходит на донную поверхность углубления.A locking device according to one embodiment of the present invention comprises a first nut with a threaded hole into which a threaded rod is screwed, and a second nut with a threaded hole into which a threaded rod is screwed, the first nut having a protrusion protruding axially towards the second nut, the protrusion has an outer peripheral surface containing a conical part of the outer peripheral surface with a given taper angle, the threaded hole of the first nut passes through the protrusion in the axial direction, the second nut contains a recess, made with the possibility of inserting the protrusion into it, the recess has an inner peripheral surface , containing the conical part of the inner peripheral surface with a given taper angle, and the threaded hole of the second nut goes to the bottom surface of the recess.

Первая или вторая гайка может выполнять функции нижней гайки, которую затягивают на резьбовом стержне в первую очередь, а другая может служить верхней гайкой, которую затягивают на резьбовом стержне во вторую очередь.The first or second nut may function as a lower nut, which is first tightened on the threaded rod, and the other may serve as an upper nut, which is secondly tightened on the threaded rod.

В одном аспекте настоящего изобретения коническая часть внешней периферийной поверхности выступа расположена эксцентрично относительно резьбового отверстия первой гайки, а коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления концентрична с резьбовым отверстием второй гайки.In one aspect of the present invention, the conical portion of the outer peripheral surface of the protrusion is eccentric to the threaded hole of the first nut, and the conical portion of the inner peripheral surface of the recess is concentric with the threaded hole of the second nut.

В другом аспекте настоящего изобретения коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления расположена эксцентрично относительно резьбового отверстия второй гайки, а коническая часть внешней периферийной поверхности выступа концентрична с резьбовым отверстием первой гайки.In another aspect of the present invention, the conical part of the inner peripheral surface of the recess is located eccentric relative to the threaded hole of the second nut, and the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion is concentric with the threaded hole of the first nut.

В обоих аспектах стопорное устройство выполнено таким образом, чтобы когда первая и вторая гайки навинчены на резьбовой стержень и между выступом первой гайки и углублением во второй гайке имеет место эксцентричное сопряжение, коническая внешняя периферийная поверхность и коническая внутренняя периферийная поверхность взаимодействовали друг с другом вдоль части длины окружности, создавая силу прижима в направлении эксцентриситета эксцентричного спряжения первой и второй гаек, увеличивающееся с увеличением глубины сопряжения выступа и углубления. Внешняя периферийная поверхность выступа первой гайки дополнительно содержит дистальную часть внешней периферийной поверхности, расположенную ближе к дистальному концу выступа, чем коническая часть внешней периферийной поверхности. Внутренняя периферийная поверхность углубления во второй гайке дополнительно содержит приближенную ко дну часть внутренней периферийной поверхности, расположенную ближе ко дну углубления, чем коническая часть внутренней периферийной поверхности. Внешняя периферийная поверхность выступа и внутренняя периферийная поверхность углубления могут быть выполнены таким образом, чтобы, когда первая и вторая гайки навинчены на резьбовой стержень и между выступом первой гайки и углублением во второй гайке имеет место эксцентричной сопряжение, коническая часть внешней периферийной поверхности выступа взаимодействовала с конической частью внутренней периферийной поверхности углубления вдоль части длины окружности, а между дистальной частью внешней периферийной поверхности выступа и приближенной ко дну частью внутренней периферийной поверхности углубления образовывался зазор по всей длине окружности. В одном аспекте настоящего изобретения внешняя периферийная поверхность выступа может представлять собой коническую поверхность с заданным углом конусности во всем осевом диапазоне, включая коническую часть внешней периферийной поверхности и дистальную часть внешней периферийной поверхности. Коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления может иметь угол конусности, соответствующий углу конусности внешней периферийной поверхности выступа. Приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может иметь угол конусности, величина которого меньше угла конусности внешней периферийной поверхности выступа. Таким образом, при эксцентричном сопряжении выступа и углубления коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления взаимодействует с конической частью внешней периферийной поверхности выступа вдоль части длины окружности, а приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления постепенно радиально отдаляется от дистальной части внешней периферийной поверхности выступа по направлению ко дну углубления. Приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может представлять собой поверхность прямого цилиндра с углом конусности 0°. В альтернативном варианте приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может иметь обратную конусность с диаметром, постепенно увеличивающимся по направлению к дну.In both aspects, the locking device is configured such that when the first and second nuts are screwed onto the threaded rod and there is an eccentric engagement between the projection of the first nut and the recess in the second nut, the conical outer peripheral surface and the conical inner peripheral surface co-operate with each other along part of the length. circle, creating a clamping force in the direction of the eccentricity of the eccentric conjugation of the first and second nuts, which increases with increasing depth of conjugation of the protrusion and recess. The outer peripheral surface of the protrusion of the first nut further comprises a distal part of the outer peripheral surface located closer to the distal end of the protrusion than the conical part of the outer peripheral surface. The inner peripheral surface of the recess in the second nut additionally contains a part of the inner peripheral surface close to the bottom, located closer to the bottom of the recess than the conical part of the inner peripheral surface. The outer peripheral surface of the protrusion and the inner peripheral surface of the recess can be configured so that when the first and second nuts are screwed onto the threaded rod and an eccentric mating takes place between the protrusion of the first nut and the recess in the second nut, the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion interacts with the conical a part of the inner peripheral surface of the recess along a part of the circumference, and between the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom, a gap was formed along the entire circumference. In one aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the protrusion may be a conical surface with a given taper angle over the entire axial range, including the conical portion of the outer peripheral surface and the distal portion of the outer peripheral surface. The conical portion of the inner peripheral surface of the recess may have a taper angle corresponding to the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion. The part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom may have a taper angle, the value of which is less than the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion. Thus, when the protrusion and recess are eccentrically mated, the conical part of the inner peripheral surface of the recess interacts with the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion along a part of the circumference, and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom gradually radially moves away from the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion towards bottom of the recess. The part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom may be the surface of a straight cylinder with a taper angle of 0°. Alternatively, the bottomward portion of the inner peripheral surface of the recess may have a reverse taper with a diameter gradually increasing towards the bottom.

В такой конструкции первая гайка с выступом может представлять собой гайку той же конструкции, что и гайка с выступом известной гаечной сборки Hardlock. Вторую гайку с углублением можно легко изготовить, просто добавив дополнительный этап обработки приближенной ко дну части внутренней периферийной поверхности.In such an arrangement, the first lug nut may be a nut of the same design as the lug nut of the known Hardlock nut assembly. The second socket nut can be easily produced by simply adding an additional processing step towards the bottom of the inner circumferential surface.

В другой конструкции, отличающейся от этого примера изобретения, внутренняя периферийная поверхность углубления может представлять собой коническую поверхность с заданным углом конусности во всем осевом диапазоне, включая коническую часть внутренней периферийной поверхности и приближенную ко дну часть внутренней периферийной поверхности. Коническая часть внешней периферийной поверхности выступа может иметь угол конусности, соответствующий углу конусности внутренней периферийной поверхности углубления. Дистальная часть внешней периферийной поверхности выступа может иметь угол конусности, величина которого превышает угол конусности внутренней периферийной поверхности углубления. Таким образом, при эксцентричном сопряжении выступа и углубления коническая часть внешней периферийной поверхности выступа взаимодействует с конической частью внутренней периферийной поверхности углубления вдоль части длины окружности, а дистальная часть внешнейIn another design, different from this example of the invention, the inner peripheral surface of the recess may be a conical surface with a given taper angle over the entire axial range, including the conical portion of the inner peripheral surface and the bottoming portion of the inner peripheral surface. The conical portion of the outer peripheral surface of the protrusion may have a taper angle corresponding to the taper angle of the inner peripheral surface of the recess. The distal portion of the outer peripheral surface of the protrusion may have a taper angle greater than the taper angle of the inner peripheral surface of the recess. Thus, when the protrusion and recess are eccentrically mated, the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion interacts with the conical part of the inner peripheral surface of the recess along a part of the circumference, and the distal part of the outer

- 4 041598 периферийной поверхности выступа постепенно радиально отдаляется от приближенной ко дну части внутренней периферийной поверхности углубления по направлению к дистальному концу выступа. Дистальная часть внешней периферийной поверхности выступа может быть эксцентричной по отношению к конической части внешней периферийной поверхности. В такой конструкции вторая гайка с углублением может представлять собой гайку той же конструкции, что и гайка с углублением известной гаечной сборки Hardlock. Первую гайку с выступом можно легко изготовить, просто добавив дополнительный этап обработки дистальной части внешней периферийной поверхности.- 4 041598 peripheral surface of the protrusion gradually radially moves away from the part close to the bottom of the inner peripheral surface of the recess towards the distal end of the protrusion. The distal portion of the outer peripheral surface of the projection may be eccentric with respect to the conical portion of the outer peripheral surface. In such an arrangement, the second socket nut may be a nut of the same design as the socket nut of the known Hardlock nut assembly. The first lug nut can be easily made by simply adding an extra step of machining the distal portion of the outer circumferential surface.

В одном аспекте настоящего изобретения коническая часть внешней периферийной поверхности выступа и коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления могут иметь одинаковый угол конусности, а дистальная часть внешней периферийной поверхности выступа может иметь угол конусности, величина которого превышает угол конусности приближенной ко дну части внешней периферийной поверхности углубления. Таким образом, при эксцентричном сопряжении выступа и углубления коническая часть внутренней периферийной поверхности углубления взаимодействует с конической частью внешней периферийной поверхности выступа вдоль части длины окружности, а приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления постепенно радиально отдаляется от дистальной части внешней периферийной поверхности выступа по направлению ко дну углубления. В такой конструкции приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может представлять собой поверхность прямого цилиндра с углом конусности 0°. В альтернативном варианте приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности углубления может иметь обратную конусность с диаметром, постепенно увеличивающимся по направлению ко дну. Кроме того, дистальная часть внешней периферийной поверхности выступа может быть эксцентричной по отношению к конической части внешней периферийной поверхности.In one aspect of the present invention, the conical portion of the outer peripheral surface of the protrusion and the conical portion of the inner peripheral surface of the recess may have the same taper angle, and the distal portion of the outer peripheral surface of the protrusion may have a taper angle that is greater than the taper angle of the bottommost portion of the outer peripheral surface of the recess. Thus, when the protrusion and recess are eccentrically mated, the conical part of the inner peripheral surface of the recess interacts with the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion along a part of the circumference, and the part of the inner peripheral surface of the recess close to the bottom gradually radially moves away from the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion towards bottom of the recess. In such a construction, the bottomward portion of the inner peripheral surface of the recess may be the surface of a straight cylinder with a taper angle of 0°. Alternatively, the bottomward portion of the inner peripheral surface of the recess may have a reverse taper with a diameter gradually increasing towards the bottom. In addition, the distal portion of the outer peripheral surface of the protrusion may be eccentric with respect to the conical portion of the outer peripheral surface.

Коническая часть внешней периферийной поверхности выступа может иметь осевую длину, по существу, соответствующую осевой длине конической части внутренней периферийной поверхности углубления.The conical portion of the outer peripheral surface of the protrusion may have an axial length substantially corresponding to the axial length of the conical portion of the inner peripheral surface of the recess.

Ниже по тексту будут раскрыты варианты осуществления стопорного устройства согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые фигуры.Below, embodiments of the locking device according to the present invention will be disclosed with reference to the accompanying figures.

Первый вариант осуществления изобретенияFirst embodiment of the invention

На фиг. 1 изображено стопорное устройство 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Это стопорное устройство 1 содержит нижнюю гайку 10 с резьбовым отверстием 11, в которое вкручен резьбовой стержень S, и верхнюю гайку 20 с резьбовым отверстием 21, в которое вкручен резьбовой стержень S.In FIG. 1 shows a locking device 1 according to the first embodiment of the present invention. This locking device 1 comprises a lower nut 10 with a threaded hole 11 into which a threaded rod S is screwed, and an upper nut 20 with a threaded hole 21 into which a threaded rod S is screwed.

Нижняя гайка 10 содержит выступ 12 в форме усеченного конуса, выступающий в осевом направлении в сторону верхней гайки 20. Выступ 12 выступает из верхней поверхности корпуса 13 гайки. Хотя корпус 13 гайки обычно имеет форму шестигранной гайки, он может иметь внешнюю периферийную поверхность любой подходящей формы.The lower nut 10 includes a frusto-conical protrusion 12 protruding axially towards the upper nut 20. The protrusion 12 protrudes from the upper surface of the nut body 13. While the nut body 13 is typically in the shape of a hex nut, it may have an outer peripheral surface of any suitable shape.

Внешняя периферийная поверхность выступа 12 содержит коническую часть 12а внешней периферийной поверхности с заданным углом конусности и диаметром, постепенно уменьшающимся к дистальному концу, и дистальную часть 12b внешней периферийной поверхности, примыкающую к части 12а внешней периферийной поверхности и расположенную ближе к дистальному концу выступа 12. В настоящем варианте осуществления изобретения части 12а и 12b внешней периферийной поверхности имеют одинаковый угол конусности. То есть вся внешняя периферийная поверхность выступа 12, включая части 12а и 12b внешней периферийной поверхности, образована одной конической поверхностью. В результате получена конструкция, в которой коническая часть 12а внешней периферийной поверхности выступа 12 и коническая часть 22а внутренней периферийной поверхности углубления 22 имеют одинаковый угол конусности, а дистальная часть 12b внешней периферийной поверхности выступа 12 имеет угол конусности, величина которого превышает угол конусности приближенной ко дну части 22b внешней периферийной поверхности углубления 22. Угол конусности конической части 12а внешней периферийной поверхности выступа 12, предпочтительно, составляет не менее 10° и не более 30°, более предпочтительно не менее 15° и не более 25°, еще более предпочтительно не менее 18° и не более 22°.The outer peripheral surface of the protrusion 12 comprises a conical outer peripheral surface portion 12a with a predetermined taper angle and a diameter gradually decreasing towards the distal end, and a distal outer peripheral surface portion 12b adjoining the outer peripheral surface portion 12a and located closer to the distal end of the protrusion 12. B of the present embodiment, the outer circumferential surface portions 12a and 12b have the same taper angle. That is, the entire outer peripheral surface of the protrusion 12, including the outer peripheral surface portions 12a and 12b, is formed by one conical surface. As a result, a structure is obtained in which the conical part 12a of the outer peripheral surface of the protrusion 12 and the conical part 22a of the inner peripheral surface of the recess 22 have the same taper angle, and the distal part 12b of the outer peripheral surface of the protrusion 12 has a taper angle, the value of which exceeds the taper angle close to the bottom part 22b of the outer peripheral surface of the recess 22. The taper angle of the conical portion 12a of the outer peripheral surface of the protrusion 12 is preferably not less than 10° and not more than 30°, more preferably not less than 15° and not more than 25°, even more preferably not less than 18 ° and not more than 22 °.

Резьбовое отверстие 11 в нижней гайке 10 проходит через общее направление корпуса 13 гайки и выступа 12. То есть резьбовое отверстие 11 проходит через выступ 12 и корпус 13 гайки в осевом направлении. Кроме того, резьбовое отверстие 11 расположено в направлении радиально внутрь от дистальной части 12b внешней периферийной поверхности выступа 12. Между внутренней резьбой резьбового отверстия 11 и наружной резьбой резьбового стержня S может быть предусмотрен зазор заданной величины. Таким образом, когда гайку 10 затягивают на резьбовом стержне S, опорные стороны наружной и внутренней резьбы вступают в прижимной контакт, а расстояние между сторонами зазора становится очень малым. В альтернативном варианте зазор между наружной и внутренней резьбой может отсутствовать, что также обеспечит затяжку винта без возможности легкого ослабления, хотя в этом случае потребуется принять некоторые меры по предотвращению заедания.The threaded hole 11 in the lower nut 10 extends through the common direction of the nut body 13 and the shoulder 12. That is, the threaded hole 11 extends through the shoulder 12 and the nut body 13 in the axial direction. In addition, the threaded hole 11 is disposed radially inward from the distal portion 12b of the outer peripheral surface of the protrusion 12. A predetermined clearance can be provided between the female thread of the threaded hole 11 and the male thread of the threaded rod S. Thus, when the nut 10 is tightened on the threaded rod S, the bearing sides of the male and female threads come into pressing contact, and the distance between the sides of the gap becomes very small. Alternatively, there may be no clearance between the male and female threads, which will also ensure that the screw is tightened without the possibility of loosening easily, although in this case some measures will need to be taken to prevent seizing.

В представленном варианте осуществления коническая часть 12а внешней периферийной поверхности нижней гайки 10 эксцентрична по отношению к резьбовому отверстию 11 в нижней гайке 10 наIn the embodiment shown, the conical portion 12a of the outer peripheral surface of the lower nut 10 is eccentric with respect to the threaded hole 11 in the lower nut 10 by

- 5 041598 очень небольшую величину а. То есть ось O1 конической части 12а внешней периферийной поверхности параллельна оси O2 резьбового отверстия 11, причем оси O1 и O2 разнесены на расстояние а.- 5 041598 a very small value a. That is, the axis O1 of the conical portion 12a of the outer peripheral surface is parallel to the axis O2 of the threaded hole 11, and the axes O1 and O2 are separated by a distance a.

Верхняя гайка 20 содержит углубление 22, позволяющее ввести в него выступ 12. Глубина углубления 22, по существу, равна высоте выступа 12 или превышает высоту выступа 12 на заданную величину. Хотя верхняя гайка 20 обычно имеет форму шестигранной гайки, она может иметь внешнюю периферийную поверхность любой подходящей формы. Кроме того, предпочтительно, на внешней периферийной поверхности нижнего конца верхней гайки 20 может быть предусмотрена фланцевая часть, раскрытая в вышеупомянутом патентном документе 3.The top nut 20 includes a recess 22 to allow insertion of the protrusion 12. The depth of the recess 22 is substantially equal to the height of the protrusion 12 or exceeds the height of the protrusion 12 by a predetermined amount. While the top nut 20 is typically in the form of a hex nut, it may have an outer peripheral surface of any suitable shape. Further, it is preferable that a flange portion disclosed in the aforementioned Patent Document 3 may be provided on the outer circumferential surface of the lower end of the upper nut 20.

Внутренняя периферийная поверхность углубления 22 содержит коническую часть 22а внутренней периферийной поверхности, угол конусности которой соответствует конусности и, предпочтительно, равен углу конусности внешней периферийной поверхности выступа 12, и приближенную ко дну часть 22b внутренней периферийной поверхности, расположенную ближе ко дну углубления 22, чем часть 22а внутренней периферийной поверхности. В представленном варианте осуществления приближенная ко дну часть 22b внутренней периферийной поверхности представляет собой поверхность прямого цилиндра; в альтернативном варианте эта часть может представлять собой коническую поверхность, угол конусности которой меньше угла конусности внешней периферийной поверхности выступа 12, или поверхность с обратной конусностью, диаметр которой постепенно увеличивается к дну углубления 22, или, иными словами, поверхность с отрицательным углом конусности.The inner peripheral surface of the recess 22 comprises a conical inner peripheral surface portion 22a, the taper angle of which corresponds to the taper and is preferably equal to the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion 12, and a bottom portion 22b of the inner peripheral surface located closer to the bottom of the recess 22 than the 22a of the inner peripheral surface. In the embodiment shown, the bottom portion 22b of the inner peripheral surface is the surface of a straight cylinder; alternatively, this part may be a conical surface, the taper angle of which is less than the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion 12, or a reverse taper surface, the diameter of which gradually increases towards the bottom of the recess 22, or, in other words, a surface with a negative taper angle.

Резьбовое отверстие 21 в гайке 20 имеет выход в донную поверхность углубления 22. То есть резьбовое отверстие 21 расположено в направлении радиально внутрь от части внешней стороны верхней гайки 20, имеющей минимальный диаметр.The threaded hole 21 in the nut 20 extends into the bottom surface of the recess 22. That is, the threaded hole 21 is disposed radially inward from the outer side portion of the upper nut 20 having a minimum diameter.

В стопорном устройстве согласно настоящему изобретению выступ 12 нижней гайки 10 и углубление 22 в верхней гайке 20 доведены до эксцентричного сопряжения, то есть резьбовой стержень S и гайки 10, 20 напряжены настолько, как будто между стержнем и каждой гайкой вбит клин, и этот эффект клина обеспечивает мощный стопорный эффект устройства. В представленном варианте осуществления для достижения эксцентричного сопряжения выступа 12 и углубления 22 коническая часть 12а внешней периферийной поверхности выступа 12 нижней гайки 10 эксцентрична по отношению к резьбовому отверстию 11, а коническая часть 22а внутренней периферийной поверхности углубления 22 и резьбового отверстия 21 концентричны друг относительно друга. Таким образом, когда выступ 12 нижней гайки 10 и углубление 22 верхней гайки 20 навинчены на резьбовой стержень S, и между выступом и углублением имеет место эксцентричное сопряжение, внешняя периферийная поверхность выступа 12 и внутренняя периферийная поверхность углубления 22 взаимодействуют друг с другом вдоль части длины окружности таким образом, чтобы в верхней и нижней гайках 10 и 20 возникали силы отталкивания, по существу, в направлении эксцентриситета. Часть конической внешней периферийной поверхности 12а выступа 12 с максимальным диаметром имеет, по существу, тот же диаметр, что и часть конической внутренней периферийной поверхности 22а углубления 22 с максимальным диаметром, то есть, чем больше глубина сопряжения выступа 12 и углубления 22, тем выше силы отталкивания, по существу, в направлении эксцентриситета. Для достижения затянутого состояния верхних и нижних гаек 10 и 20, показанных на фиг. 1, сначала затягивают заданным моментом затяжки нижнюю гайку 10 на резьбовом стержне S, а затем затягивают заданным моментом затяжки верхнюю гайку 20 на резьбовом стержне S. В этом варианте осуществления нижнюю гайку 10 затягивают таким образом, чтобы резьбовое отверстие 11 в нижней гайке 10 было концентрично с резьбовым стержнем S, что позволяет создавать осевые силы в резьбовом стержне S и одновременно высокие силы трения на опорной поверхности нижней гайки 10. Таким образом, даже когда эксцентричное сопряжение выступа 12 и углубления 22 при затягивании верхней гайки 20 вызывает силы прижима в нижней гайке 10, действующие в направлении вправо на чертеже, нижняя гайка 10 не будет горизонтально смещаться относительно резьбового стержня S, то есть резьбовое отверстие 11 в нижней гайке 10 останется концентричным относительно резьбового стержня S.In the locking device according to the present invention, the protrusion 12 of the lower nut 10 and the recess 22 in the upper nut 20 are brought to eccentric mating, that is, the threaded rod S and the nuts 10, 20 are so stressed as if a wedge is driven between the rod and each nut, and this wedge effect provides a powerful locking effect of the device. In the present embodiment, to achieve eccentric mating of the protrusion 12 and the recess 22, the conical part 12a of the outer peripheral surface of the protrusion 12 of the lower nut 10 is eccentric with respect to the threaded hole 11, and the conical part 22a of the inner peripheral surface of the recess 22 and the threaded hole 21 are concentric with respect to each other. Thus, when the protrusion 12 of the lower nut 10 and the recess 22 of the upper nut 20 are screwed onto the threaded rod S, and an eccentric mating takes place between the protrusion and the recess, the outer peripheral surface of the protrusion 12 and the inner peripheral surface of the recess 22 cooperate with each other along a part of the circumference such that repulsive forces are generated in the upper and lower nuts 10 and 20 substantially in the direction of the eccentricity. The part of the conical outer peripheral surface 12a of the maximum diameter protrusion 12 has substantially the same diameter as the part of the conical inner peripheral surface 22a of the maximum diameter recess 22, that is, the greater the mating depth of the protrusion 12 and the recess 22, the higher the forces repulsion essentially in the direction of the eccentricity. To achieve the tightened state of the upper and lower nuts 10 and 20 shown in FIG. 1, first tighten the lower nut 10 on the threaded rod S to the specified torque, and then tighten the upper nut 20 on the threaded rod S to the specified torque. In this embodiment, the lower nut 10 is tightened so that the threaded hole 11 in the lower nut 10 is concentric with a threaded rod S, which allows you to create axial forces in the threaded rod S and at the same time high friction forces on the bearing surface of the lower nut 10. Thus, even when the eccentric mating of the protrusion 12 and the recess 22 when tightening the upper nut 20 causes clamping forces in the lower nut 10 acting towards the right in the drawing, the lower nut 10 will not move horizontally with respect to the threaded rod S, i.e. the threaded hole 11 in the lower nut 10 will remain concentric with the threaded rod S.

С другой стороны, верхняя гайка 20 немного подвижна относительно резьбового стержня S на величину зазора между внутренней резьбой резьбового отверстия 21 и наружной резьбой резьбового стержня S. Таким образом, как показано на фиг. 1, благодаря эксцентричному сопряжению выступа 12 и углубления 22, опорные стороны и стороны зазора внутренней резьбы резьбового отверстия 21 и наружной резьбы резьбового стержня S вступают в прижимной контакт вдоль части длины окружности (то есть, свинченные вместе части показаны справа), в то время как вдоль части длины окружности, диаметрально противоположной части настоящего контакта, внутренняя резьба резьбового отверстия 21 отходит от наружной резьбы резьбового стержня S или в слабый контакт вступают только опорные стороны (т.е. свинченные вместе части показаны слева).On the other hand, the upper nut 20 is slightly movable relative to the threaded rod S by the amount of clearance between the female thread of the threaded hole 21 and the male thread of the threaded rod S. Thus, as shown in FIG. 1, due to the eccentric engagement of the protrusion 12 and the recess 22, the bearing sides and the gap sides of the internal thread of the threaded hole 21 and the external thread of the threaded rod S come into pressing contact along part of the circumference (that is, the parts screwed together are shown on the right), while along the part of the circumference diametrically opposite from the present contact, the internal thread of the threaded hole 21 departs from the external thread of the threaded rod S or only the supporting sides come into weak contact (ie, the parts screwed together are shown on the left).

Кроме того, поскольку дистальный конец выступа 12 не вступает в контакт с внутренней периферийной поверхностью углубления 22, величина наклона верхней гайки 20 при затягивании верхней гайки 20 сведена к минимуму; таким образом, даже по завершении затягивания ось O3 верхней гайки 20 останется в целом параллельна оси O2 нижней гайки 10. Таким образом, по завершении затягивания верхней и нижней гаек 10 и 20, зазор между верхней поверхностью корпуса 13 нижней гайки 10 и донной поверхностью верхней гайки 20 уменьшается, и выступ 12 садится в углубление 22, по существу, полно- 6 041598 стью, вследствие чего коническая часть 12а внешней периферийной поверхности выступа 12 и коническая часть 22а внутренней периферийной поверхности углубления 22 находятся в поверхностном или линейном контакте вдоль части длины окружности или области прижимного контакта (т.е., области контакта слева на фиг. 1) таким образом, чтобы силы прижима, создаваемые в выступе 12 в радиальных направлениях в целом вдоль направления эксцентриситета, рассеивались по осевому направлению выступа 12. Кроме того, после затяжки зазор между конической частью 12а внешней периферийной поверхности и конической частью 22а внутренней периферийной поверхности вдоль части длины окружности, диаметрально противоположной части прижимного контакта, может быть сведен к минимуму, или, предпочтительно, эти части поверхности могут вступать в контакт, повышая тем самым стабильность стопорного эффекта.In addition, since the distal end of the protrusion 12 does not come into contact with the inner peripheral surface of the recess 22, the amount of inclination of the upper nut 20 when the upper nut 20 is tightened is minimized; thus, even after the completion of tightening, the axis O3 of the upper nut 20 will remain generally parallel to the axis O2 of the lower nut 10. Thus, after the completion of the tightening of the upper and lower nuts 10 and 20, the gap between the upper surface of the body 13 of the lower nut 10 and the bottom surface of the upper nut 20 is reduced and the protrusion 12 is seated in the recess 22 substantially completely, whereby the conical portion 12a of the outer peripheral surface of the protrusion 12 and the conical portion 22a of the inner peripheral surface of the recess 22 are in surface or linear contact along part of the circumference or pressing contact area (i.e., the contact area on the left in Fig. 1) so that the pressing forces generated in the projection 12 in the radial directions as a whole along the direction of eccentricity are dissipated along the axial direction of the projection 12. In addition, after tightening, the gap between the conical part 12a of the outer peripheral surface and the conical part 22a of the inner peripheral th surface along the part of the circumference diametrically opposite the pressing contact part can be minimized, or preferably, these parts of the surface can come into contact, thereby increasing the stability of the locking effect.

Другой примерAnother example

Стопорное устройство 1, изображенное на фиг. 5 и 6, отличается от стопорного устройства 1 согласно первому варианту осуществления структурой внешней периферийной поверхности выступа 12 и структурой внутренней периферийной поверхности углубления 22. Точнее говоря, дистальная часть 12b внешней периферийной поверхности выступа 12 имеет больший угол конусности, чем коническая часть 12а внешней периферийной поверхности, и расположена эксцентрично по отношению к конической части 12а внешней периферийной поверхности, но концентрично резьбовому отверстию 11.The locking device 1 shown in Fig. 5 and 6 differs from the locking device 1 according to the first embodiment in the structure of the outer peripheral surface of the projection 12 and the structure of the inner peripheral surface of the recess 22. More specifically, the distal portion 12b of the outer peripheral surface of the projection 12 has a larger taper angle than the conical portion 12a of the outer peripheral surface. , and is located eccentrically with respect to the conical part 12a of the outer peripheral surface, but concentric with the threaded hole 11.

Кроме того, коническая часть 22а внутренней периферийной поверхности и приближенная ко дну часть 22b внутренней периферийной поверхности углубления 22 могут иметь одинаковый угол конусности. То есть, вся внутренняя периферийная поверхность углубления 22, включая части 22а и 22b внутренней периферийной поверхности, образована одной конической поверхностью. В результате получена конструкция, в которой коническая часть 12а внешней периферийной поверхности выступа 12 и коническая часть 22а внутренней периферийной поверхности углубления 22 имеют одинаковый угол конусности, а дистальная часть 12b внешней периферийной поверхности выступа 12 имеет угол конусности, величина которого превышает угол конусности приближенную ко дну части 22b внешней периферийной поверхности углубления 22.In addition, the conical inner peripheral surface portion 22a and the bottomward inner peripheral surface portion 22b of the recess 22 may have the same taper angle. That is, the entire inner peripheral surface of the recess 22, including the inner peripheral surface portions 22a and 22b, is formed by one conical surface. As a result, a structure is obtained in which the conical part 12a of the outer peripheral surface of the protrusion 12 and the conical part 22a of the inner peripheral surface of the recess 22 have the same taper angle, and the distal part 12b of the outer peripheral surface of the protrusion 12 has a taper angle, the value of which exceeds the taper angle close to the bottom part 22b of the outer peripheral surface of the recess 22.

В остальном это устройство имеет такую же конструкцию и принцип действия, как и стопорное устройство 1 согласно первому варианту осуществления изобретения.In other respects, this device has the same structure and function as the locking device 1 according to the first embodiment of the invention.

Второй вариант осуществленияSecond Embodiment

На фиг. 7 и 8 изображено стопорное устройство 1' согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Стопорное устройство 1' содержит первый винт 10' для вкручивания в резьбовое отверстие Н в установленном элементе А и второй винт 20' для вкручивания в резьбовое отверстие Н. Например, стопорное устройство 1' можно использовать в качестве установочного винта для фиксации на трубчатом установленном элементе А элемента В в форме трубки или стержня, введенного в установленный элемент А. Установленный элемент А содержит резьбовое отверстие Н, проходящее через него в радиальном направлении; когда второй винт 20' затягивают и фиксируют на элементе В, а затем первый винт 10' затягивают на втором винте 20', можно получить мощный стопорный эффект. Первый винт 10' содержит выступ 12' в форме усеченного конуса, выступающий в осевом направлении в сторону второго винта 20. Выступ 12' выступает из дистальной поверхности корпуса 13' винта. Корпус 13' винта имеет форму резьбового стержня с наружной резьбой на внешней периферийной поверхности. Предпочтительно, на внешней торцевой поверхности корпуса 13' винта предусмотрено отверстие 14' для введения инструмента, в которое может быть введен инструмент, в частности, шестигранный ключ.In FIG. 7 and 8 show a locking device 1' according to a second embodiment of the present invention. The locking device 1' includes a first screw 10' for screwing into a threaded hole H in the installed element A and a second screw 20' for screwing into a threaded hole H. For example, the locking device 1' can be used as a set screw for fixing on the tubular installed element A element B in the form of a tube or rod inserted into the installed element A. The installed element A contains a threaded hole H passing through it in the radial direction; when the second screw 20' is tightened and fixed on the member B, and then the first screw 10' is tightened on the second screw 20', a powerful locking effect can be obtained. The first screw 10' includes a frustoconical protrusion 12' projecting axially towards the second screw 20. The protrusion 12' protrudes from the distal surface of the screw body 13'. The screw body 13' is in the form of a threaded rod with external threads on the outer peripheral surface. Preferably, a tool insertion hole 14' is provided on the outer end surface of the screw body 13', into which a tool, in particular a hexagonal key, can be inserted.

Внешняя периферийная поверхность выступа 12' содержит коническую часть 12а' внешней периферийной поверхности с заданным углом конусности и диаметром, постепенно уменьшающимся к дистальному концу и дистальную часть 12b' внешней периферийной поверхности, примыкающую к части 12а' внешней периферийной поверхности и расположенную ближе к дистальному концу выступа 12'. В настоящем варианте осуществления изобретения части 12а' и 12b' внешней периферийной поверхности имеют одинаковый угол конусности. То есть, вся внешняя периферийная поверхность выступа 12', включая части 12а' и 12b' внешней периферийной поверхности, образована одной конической поверхностью. В результате получена конструкция, в которой коническая часть 12а' внешней периферийной поверхности выступа 12' и коническая часть 22а' внутренней периферийной поверхности углубления 22' имеют одинаковый угол конусности, а дистальная часть 12b' внешней периферийной поверхности выступа 12' имеет угол конусности, величина которого превышает угол конусности приближенную ко дну части 22b' внешней периферийной поверхности углубления 22'. Угол конусности конической части 12а' внешней периферийной поверхности выступа 12', предпочтительно, составляет не менее 10° и не более 30°, более предпочтительно не менее 15° и не более 25°, еще более предпочтительно не менее 18° и не более 22°.The outer peripheral surface of the protrusion 12' includes a conical part 12a' of the outer peripheral surface with a given taper angle and a diameter gradually decreasing towards the distal end and a distal part of the outer peripheral surface 12b' adjacent to the part 12a' of the outer peripheral surface and located closer to the distal end of the protrusion 12'. In the present embodiment, the outer peripheral surface portions 12a' and 12b' have the same taper angle. That is, the entire outer peripheral surface of the protrusion 12', including the outer peripheral surface portions 12a' and 12b', is formed by one conical surface. As a result, a structure is obtained in which the conical portion 12a' of the outer peripheral surface of the protrusion 12' and the conical portion 22a' of the inner peripheral surface of the recess 22' have the same taper angle, and the distal portion 12b' of the outer peripheral surface of the protrusion 12' has a taper angle, the value of which exceeds the angle of taper close to the bottom of the part 22b' of the outer peripheral surface of the recess 22'. The taper angle of the conical portion 12a' of the outer peripheral surface of the projection 12' is preferably not less than 10° and not more than 30°, more preferably not less than 15° and not more than 25°, even more preferably not less than 18° and not more than 22° .

Выступ 12' первого винта 10' выступает из корпуса 13' винта на расстояние, превышающее в осевом направлении длину выступа наружной резьбы на внешней периферийной поверхности корпуса 13' винта. Кроме того, диаметр наружной резьбы превышает диаметр части выступа 12', имеющей максимальный диаметр.The protrusion 12' of the first screw 10' protrudes from the screw body 13' by a distance greater in the axial direction than the length of the male thread protrusion on the outer peripheral surface of the screw body 13'. In addition, the diameter of the external thread exceeds the diameter of the part of the protrusion 12' having the maximum diameter.

Между внутренней резьбой резьбового отверстия Н и наружной резьбой первого винта 10' может быть предусмотрен зазор заданной величины. Таким образом, когда винт 10' затягивают в резьбовом от- 7 041598 верстии Н, опорные стороны наружной и внутренней резьбы вступают в прижимной контакт, а расстояние между сторонами зазора становится очень малым. В альтернативном варианте зазор между наружной и внутренней резьбой может отсутствовать, что также обеспечит затяжку винта без возможности легкого ослабления, хотя в этом случае потребуется принять некоторые меры по предотвращению заедания.Between the internal thread of the threaded hole H and the external thread of the first screw 10', a gap of a predetermined amount can be provided. Thus, when the screw 10' is tightened in the threaded hole H, the bearing sides of the male and female threads come into pressing contact, and the distance between the sides of the gap becomes very small. Alternatively, there may be no clearance between the male and female threads, which will also ensure that the screw is tightened without the possibility of loosening easily, although in this case some measures will need to be taken to prevent seizing.

В представленном варианте осуществления коническая часть 12а' внешней периферийной поверхности винта 10' эксцентрична по отношению к наружной резьбе 11' винта 10' на очень небольшую величину. Второй винт 20' содержит углубление 22', позволяющее ввести в него выступ 12'. Глубина углубления 22', по существу, равна высоте выступа 12' или превышает высоту выступа 12' на заданную величину. Винт 20' может иметь форму резьбового стержня с наружной резьбой на внешней периферийной поверхности.In the embodiment shown, the conical portion 12a' of the outer peripheral surface of the screw 10' is eccentric with respect to the external thread 11' of the screw 10' by a very small amount. The second screw 20' has a recess 22' to allow the projection 12' to be inserted into it. The depth of the recess 22' is substantially equal to the height of the protrusion 12' or exceeds the height of the protrusion 12' by a predetermined amount. The screw 20' may be in the form of a threaded rod with external threads on the outer circumferential surface.

Внутренняя периферийная поверхность углубления 22' содержит коническую часть 22а' внутренней периферийной поверхности, угол конусности которой соответствует конусности и, предпочтительно, равен углу конусности внешней периферийной поверхности выступа 12', и приближенную ко дну часть 22b' внутренней периферийной поверхности, расположенную ближе ко дну углубления 22', чем часть 22а' внутренней периферийной поверхности. В представленном варианте осуществления приближенная ко дну часть 22b' внутренней периферийной поверхности представляет собой поверхность прямого цилиндра; в альтернативном варианте эта часть может представлять собой коническую поверхность, угол конусности которой меньше угла конусности внешней периферийной поверхности выступа 12', или поверхность с обратной конусностью, диаметр которой постепенно увеличивается к дну углубления 22', или, иными словами, поверхность с отрицательным углом конусности.The inner circumferential surface of the recess 22' comprises a conical portion 22a' of the inner peripheral surface, the taper angle of which corresponds to the taper and preferably equal to the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion 12', and a bottom portion 22b' of the inner peripheral surface located closer to the bottom of the recess. 22' than the inner peripheral surface part 22a'. In the embodiment shown, the bottom portion 22b' of the inner peripheral surface is the surface of a straight cylinder; alternatively, this part may be a conical surface, the taper angle of which is less than the taper angle of the outer peripheral surface of the protrusion 12', or a reverse taper surface, the diameter of which gradually increases towards the bottom of the recess 22', or, in other words, a surface with a negative taper angle .

Предпочтительно, в углублении 22', содержащем коническую часть 22а' внутренней периферийной поверхности и приближенная ко дну часть 22b' внутренней периферийной поверхности, предусмотрено отверстие 24' для введения инструмента, выполненное с возможностью введения вращающегося инструмента, в частности, шестигранного ключа, и расположенной дальше по направлению от дна (т.е. внутренней части) углубления. Следует отметить, что внутренняя периферийная поверхность отверстия 24' для введения инструмента не является конической поверхностью; вместо этого отверстие 24' для введения инструмента представляет собой некруглое отверстие, соответствующее форме инструмента. Отверстие 24' выходит на донную поверхность углубления 22, расположенного радиально внутри от приближенной ко дну части 22а внутренней периферийной поверхности. Наружная резьба 21' винта 20' проходит по всей осевой длине винта 20'. То есть, углубление 22' расположено радиально внутри наружной резьбы 21'.Preferably, in the recess 22' comprising the conical inner peripheral surface portion 22a' and the bottom inner peripheral surface portion 22b', a tool insertion hole 24' is provided, adapted to insert a rotating tool, in particular a hexagonal key, and located further in the direction from the bottom (i.e., the inside) of the recess. It should be noted that the inner peripheral surface of the insertion hole 24' is not a conical surface; instead, the instrument insertion hole 24' is a non-circular hole corresponding to the shape of the instrument. The hole 24' opens onto the bottom surface of the recess 22 located radially inward from the inner circumferential surface portion 22a close to the bottom. The male thread 21' of the screw 20' extends over the entire axial length of the screw 20'. That is, the recess 22' is located radially inside the external thread 21'.

В стопорном устройстве согласно настоящему изобретению выступ 12' винта 10' и углубление 22' в винте 20' доведены до эксцентричного сопряжения, то есть резьбовое отверстие Н и винты 10', 20' напряжены настолько, как будто между отверстием и каждым винтом вбит клин, и этот эффект клина обеспечивает мощный стопорный эффект устройства. В представленном варианте осуществления для достижения эксцентричного сопряжения выступа 12' и углубления 22' коническая часть 12а' внешней периферийной поверхности выступа 12' эксцентрична по отношению к наружной резьбе 11', а коническая часть 22а' внутренней периферийной поверхности углубления 22' и наружная резьба 21' концентричны друг относительно друга. Таким образом, когда выступ 12' винта 10' и углубление 22' в винте 20' вкручены в резьбовое отверстие Н, и между выступом и углублением имеет место эксцентричное сопаряжение, внешняя периферийная поверхность выступа 12' и внутренняя периферийная поверхность углубления 22' взаимодействуют друг с другом вдоль части длины окружности таким образом, чтобы в обоих винтах 10' и 20' возникали силы отталкивания, по существу, в направлении эксцентриситета. Часть конической внешней периферийной поверхности 12а' выступа 12' с максимальным диаметром имеет, по существу, тот же диаметр, что и часть конической внутренней периферийной поверхности 22а' углубления 22' с максимальным диаметром, то есть, чем больше глубина сопряжения выступа 12' и углубления 22', тем выше силы отталкивания, по существу, в направлении эксцентриситета.In the locking device according to the present invention, the protrusion 12' of the screw 10' and the recess 22' in the screw 20' are brought to eccentric mating, that is, the threaded hole H and the screws 10', 20' are stressed as if a wedge was driven between the hole and each screw, and this wedge effect provides a powerful locking effect of the device. In the embodiment shown, in order to achieve an eccentric mating of the projection 12' and the recess 22', the conical portion 12a' of the outer peripheral surface of the projection 12' is eccentric with respect to the external thread 11', and the conical portion 22a' of the inner peripheral surface of the recess 22' and the external thread 21' concentric with respect to each other. Thus, when the protrusion 12' of the screw 10' and the recess 22' in the screw 20' are screwed into the threaded hole H, and eccentric mating occurs between the protrusion and the recess, the outer peripheral surface of the protrusion 12' and the inner peripheral surface of the recess 22' cooperate with each other. the other along a part of the circumference so that both screws 10' and 20' experience repulsive forces substantially in the direction of the eccentricity. The part of the conical outer peripheral surface 12a' of the maximum diameter protrusion 12' has substantially the same diameter as the part of the conical inner peripheral surface 22a' of the maximum diameter recess 22', that is, the greater the mating depth of the protrusion 12' and the recess 22', the higher the repulsive forces are essentially in the direction of the eccentricity.

Напряженное состояние и условия контакта между опорной стороной и стороной зазора резьбы при затягивании винтов 10' и 20' аналогичны первому варианту осуществления, раскрытому выше.The stress state and contact conditions between the bearing side and the thread gap side when the screws 10' and 20' are tightened are similar to the first embodiment disclosed above.

Настоящее изобретение не ограничивается конструкциями согласно вышеописанным вариантам осуществления и может иметь отличающуюся конструкцию в пределах объема изобретения, раскрытого в формуле изобретения. Например, хотя конструкции первого и второго вариантов осуществления имеют углубление с приближенной ко дну частью внутренней периферийной поверхности, проходящей по всей длине окружности, приближенная ко дну часть внутренней периферийной поверхности с углом конусности, меньшим угла конусности конической части внутренней периферийной поверхности, может проходить только вдоль тех частей окружности углубления, которые должны быть введены в прижимной контакт с выступом посредством эксцентрикового сопряжения.The present invention is not limited to the structures according to the above described embodiments, and may have a different structure within the scope of the invention disclosed in the claims. For example, although the designs of the first and second embodiments have a recess with a bottomed part of the inner peripheral surface extending along the entire circumference, the bottomed part of the inner peripheral surface with a taper angle smaller than the taper angle of the conical part of the inner peripheral surface can only extend along those parts of the circumference of the recess, which must be brought into pressing contact with the protrusion by means of an eccentric interface.

Список ссылочных обозначений:Reference designation list:

- стопорное устройство;- locking device;

- первая гайка (первый резьбовой элемент);- the first nut (the first threaded element);

- резьба (внутренняя резьба);- thread (internal thread);

--

Claims

12 - ledge;

12a - the conical part of the outer peripheral surface;

12b - distal part of the outer peripheral surface;

20 - second nut (second threaded element);

21 - thread (internal thread);

22 - deepening;

22a - the conical part of the inner peripheral surface;

22b - close to the bottom part of the inner peripheral surface;

1' - locking device;

10' - the first screw (the first threaded element);

11' - thread (external thread);

12' - ledge;

12a' - the conical part of the outer peripheral surface;

12b' - distal part of the outer peripheral surface;

20' - second screw (second threaded element);

21' - thread (external thread);

22' - deepening;

22a' - the conical part of the inner peripheral surface;

22b' - close to the bottom part of the inner peripheral surface.

CLAIM

1. A locking device containing a first threaded element with a thread made with the possibility of screwing onto the installed element, and a second threaded element with a thread made with the possibility of screwing onto the installed element, while the first threaded element contains a protrusion protruding in the axial direction towards the second a threaded element, and the protrusion has an outer peripheral surface containing a conical portion of the outer peripheral surface with a predetermined taper angle;

the second threaded element contains a recess, made with the possibility of introducing a projection into it, and the recess has an inner peripheral surface containing a conical part of the inner peripheral surface with a predetermined taper angle; and the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion is eccentric with respect to the thread of the first threaded element, and the conical part of the inner peripheral surface of the recess is concentric with respect to the thread of the second threaded element, or the conical part of the inner peripheral surface of the recess is eccentric with respect to the thread of the second threaded element, and the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion is concentric with respect to the thread of the first threaded element;

in a state where the first and second threaded members are screwed to the mounted member, and an eccentric engagement occurs between the protrusion of the first threaded member and the recess in the second threaded member, the conical outer peripheral surface and the conical inner peripheral surface cooperate with each other along a portion of the circumference to generate a force pressing in the direction of the eccentricity of the eccentric mating in the first and second threaded elements, increasing with increasing depth of mating of the protrusion in the recess;

characterized in that the outer peripheral surface of the protrusion of the first threaded element further comprises a distal part of the outer peripheral surface located closer to the distal end of the protrusion than the conical part of the outer peripheral surface, the inner peripheral surface of the recess in the second threaded element further comprises a bottomward part of the inner peripheral surface located closer to the bottom of the recess than the conical part of the inner peripheral surface, the outer peripheral surface of the protrusion and the inner peripheral surface of the recess are made so that in the state when the first and second threaded elements are screwed to the installed element and between the protrusion of the first threaded element and the recess in eccentric mating takes place in the second threaded element, the conical part of the outer peripheral surface of the protrusion interacted with the conical part of the inner peripheral surface these recesses along a part of the circumference, and between the distal part of the outer peripheral surface of the protrusion and the part of the inner peripheral surface of the recess located closer to the bottom there was a gap along the entire circumference, the outer peripheral surface of the protrusion is a conical surface with a predetermined taper angle in the entire axial range , including the conical part of the outer peripheral surface and the distal part of the outer peripheral surface, the conical part of the inner peripheral surface of the recess has the same taper angle as the outer peripheral surface of the protrusion, and the bottom part of the inner periphery