FI105056B - Koloruuvi - Google Patents

Description

KOLORUUVI 105056

Kyseisen keksinnön kohteena on koloruuvi, jonka päähän on ' 5 muodostettu kolo, johon sijoitetaan ruuvimeisselin kärki, tarkemmin sanottuna kohteena on kolon parannettu muoto, ja lisäksi keksintö sisältää ruuvimeisselin kärjen, jota käytetään ja joka on liitettävissä koloruuviin, jossa on parannettu kolo.

10

Yksi tunnetun tekniikan koloruuveista, jota nimitetään "tor-xiksi" (rekisteröity tavaramerkki, katso japanilainen hyödyllisyysmalli julkaisu No. Sho. 48-39959), sisältää ruuvin pään 1, johon on muodostettu kolo 2, joka on liitettävissä ruuvi-15 meisselin kärkeen, kuten kuvioissa 6 ja 7 on esitetty. Tämän kolon määrittävät puolilieriömäiset koverat pinnat 3 ja puo-lilieriömäiset kuperat pinnat 4, jotka vuorottelevat keskenään, ja jokainen kupera pinta jatkuu tasaisesti vierekkäisiin koveriin pintoihin. Koveria pintoja 3 on vedetty sisään 20 radiaalisesti ja ulospäin kuperien pintojen 4 ulottuessa ra-diaalisesti ja sisäänpäin niin, että ne muodostavat kuusi uraa 5 ja kuusi paksua käytettävää väliseinää 6. Kunkin väliseinän sivukäyttöiset seinät ulottuvat suoraan yhdensuuntaisesti ruuvin akselin kanssa. Tästä piirteestä johtuen 25 torx-ruuvit ovat edullisia, koska ruuvimeisselin kärkeä käytettäessä ei esiinny mitään "ulosnousu"-ongelmaa, mikä siten sallii suuren vääntömomentin kohdistamisen koloruuviin.

Toisin kuin tavalliset ruuvit, joissa on poikittainen ura, 30 torx-ruuvit, joista puuttuu ruuvimeisselin kärjen "pureutu- misvaikutus", ovat epäedullisia ruuvien automaattisessa kiinnittämisessä. Torx-ruuvin kolon ja ruuvimeisselin kärjen vä-- linen välys on niin suuri, että kärki todennäköisesti luis kahtaa pois kolosta. Tämä on vakava ongelma erityisesti, kun .35 itseporautuvaa ruuvia tai pitkänomaista itsekierteittävää ruuvia kiinnitetään suurilla pyörimisnopeuksilla tärisevällä kärjellä.

2 105056

Yleensä itseporautuvat ja itsekierteittävät ruuvit on karkaistu ennen käyttäjille toimittamista. Siten käyttövälisei-nät niiden koloissa on tehty kovemmiksi ja niiden mekaaninen lujuus on merkittävästi suurempi verrattuna karkaisemattomiin 5 ruuveihin. Toisaalta ruuvimeisselin kärjissä on käyttöväli-seinät, jotka on suunniteltu liittymään uriin 5 torx-ruuvien kolossa 2. Käyttöväliseinän poikkileikkausala on sen vuoksi suunniteltu sopimaan yhteen uran 5 sellaisen alan "a" kanssa, joka kuitenkin on paljon pienempi kuin kunkin käyttövälisei-10 nän 6 ala "b". Siten ruuvimeisselin kärki kuluu nopeasti, jos sitä käytetään toistuvasti itseporautuvien tai itsekierteit-tävien karkaistujen ruuvien kanssa.

Kuten edellä on mainittu, kunkin käyttöväliseinän 6 sivuseinä 15 torx-ruuvin kolossa 2 koostuu puolilieriömäisestä koverasta pinnasta 3 ja kuperasta pinnasta 4, jotka jatkuvat toisiinsa. Sen vuoksi tavanomaisilla laitteilla on vaikeaa mitata tarkasti tällaisten kaarevien seinien mittatarkkuus. Koska ainoastaan vähäinen välys sallitaan pienemmän ruuvin kolon 2 ja 20 tähän sopivan ruuvimeisselin kärjen välillä, ei ole helppoa varmistaa tyydyttävää tarkkuutta tuolle kololle 2 ja kärjel-le.

Kyseinen keksintö tehtiin nykyisiin torx-ruuveihin liittyvien 25 ongelmien kannalta, ja kyseisen keksinnön päämääränä on sen vuoksi saada aikaan koloruuvi, jossa on kolo, joka varmasti pureutuu siihen sijoitettuun ruuvimeisselin kärkeen, tarjoaa * ' mahdollisuuden nostaa huomattavasti kärjen käyttöväliseinien lujuutta ja myös toisen mahdollisuuden käyttää yhdessä torx-30 ruuvien ruuvimeisselin kärjen kanssa. Keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan uudentyyppinen ruuvimeisselin kärki, joka on suunniteltu käytettäväksi tässä esitetyn koloruuvin kanssa.

Näiden päämäärien saavuttamiseksi kyseisen keksinnön mukainen 35 koloruuvi käsittää pään ja siihen muodostetun kolon, joka kolo on muodostettu asettamalla päällekkäin sama-akselisesti kaksi' tasasivuista, kolmikulmaista koloa, joilla kummallakin on kaarevat kärjet ja jotka on järjestetty 60°:n suhteellisella kulmaerolla ruuvin pituusakselin ympäri siten, että näin 3 105056 saadaan muodostettua koloon kuusi tartuttavaa uraa ja kuusi käyttöväliseinää, jotka vuorottelevat keskenään, ja käyttövä-liseinän sisäharjat on viistetty jokainen kartiomaisesti kaareutuvan tartuntaseinän muodostamiseksi, joka on sisäänpäin 5 vinossa kohti kolon pohjaa siten, että jokaisen käyttöväli-seinän sivuseinät konvergoivat pisteen muodostamiseksi tartuntaseinän alapäässä, koska se leikkaa kolon pohjan kanssa, jolle koloruuville on luonteenomaista se, että jokaisen käyt-töväliseinän sivuseinät ulottuvat yhdensuuntaisesti ruuvin 10 akselin kanssa siten, että saadaan tasaisia tasoja, jotka jokainen jatkuvat vastaavan kaarevan kärjen osittain lieriömäiseksi pinnaksi, ja että tarttuvien urien poikkileikkausala on suurempi kuin käyttöväliseinien poikkileikkausala, jotka kukin poikkileikkausala on määritetty käyttöväliseinien pis-15 teiden piirtämän ympyrän ja tarttuvien urien kaarevia kärkiä ympäröivän ympyrän väliin.

Tässä koloruuvissa kunkin tarttuvan uran poikkileikkausala on suurempi kuin kunkin käyttöväliseinän poikkileikkausala.

20 Tässä koloruuvissa voi olla kolo, joka luotettavasti tarttuu siihen sijoitetun ruuvimeisselin kärkeen, joka tarjoaa mahdollisuuden huomattavasti kasvattaa kärjen ja Torx-ruuveille tarkoitetun ruuvimeisselin kärjen käyttöväliseinien voimaa.

25

Ruuvimeisselin kärki, jota käytetään kiinnittämään keksinnön mukainen koloruuvi, voi käsittää kuusi käyttöväliseinää, jot-• ka tarttuvat ruuviin muodostettun kolon tarttuviin uriin si ten, että muodostetaan kuusi laaksoa, jotka kukin on sijoi-30 tettu vierekkäisten käyttöväliseinien väliin vastaaviin kolon käyttöväliseiniin sopivaksi.

Kun ruuvi kiinnitetään ruuvin koloon sijoitetun ruuvimeisse-Iin kärjen avulla, mainittuun kärkeen muodostettujen laakso-35 jen pohjat liittyvät tiukasti kartiomaisesti kaareviin tar-’ tuntaseiniin kolossa, minkä ansiosta saadaan aikaan ruuvi meisselin kärjen pureutumisvaikutus. Kohdistettaessa kiinni-tysvääntömomentti mainittuun kärkeen tässä tilanteessa kunkin käyttöväliseinän sivupinta tulee läheiseen kosketukseen kolo-.·· 40 ruuvin kunkin käyttöväliseinän sivupinnan kanssa niin, että 4 105056 vääntömomentti siirtyy edellä mainitusta viimemainittuun.

Mitään kärjen "poisnousemista" ei esiinny tässä vaiheessa, koska käyttöväliseinien kaikki sivupinnat ovat yhdensuuntaisia ruuvin akselin kanssa. Koska jokainen ura kolossa on 5 oleellisesti suurempi poikkileikkausalaltaan kuin jokainen käyttöväliseinä, kärjen jokaisen käyttöväliseinän poikkileik-kausalasta voidaan tehdä yhtä suuri kuin mainitun uran poik-kileikkausalasta kolossa. Tämä piirre on edullinen siten, että ruuvimeisselin kärjen mekaaninen lujuus paranee huomat-10 tavassa määrin verrattuna tunnetun tekniikan torx-ruuveihin.

Kuvio 1 on tasokuva kyseisen keksinnön koloruuvista;

Kuvio 2 on osittainen pystyleikkauskuva koloruuvista; 15

Kuvio 3 on perspektiivikuva, joka esittää osaksi ruuvimeisselin kärkeä yhdessä koloruuvin kanssa;

Kuvio 4 on pystyleikkaus ruuvimeisselin kärjestä, joka on 20 kosketuksessa ruuvin koloon;

Kuvio 5 on myös pystyleikkaus tunnetun tekniikan ruuvimeisselin kärjestä, joka on kosketuksessa koloon; 25 Kuvio 6 on tasokuva tunnetun tekniikan koloruuvista; ja

Kuvio 7 on osittainen pystyleikkaus tunnetun tekniikan ruu- ’ ' vista.

30 Kyseisen keksinnön suoritusmuotoja selitetään nyt alla viit taamalla piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät tässä aikaansaatua koloruuvia ja kuvio 3 havainnollistaa ruuvia kosketuksessa ruuvimeisselin kärjen kanssa.

* 35 Koloruuvi käsittää tässä suoritusmuodossa pään 11, johon on muodostettu kolo 12 liitosta varten. Kololla on poikkileikka- * uksessa ääriviiva, joka on muodostettu asettamalla päällekkäin kaksi tasakylkistä, kolmikulmaista reikää 14 ja 14 sama-akselisesti keskenään. Kummallakin reiällä on kärjet, jotka .* 40 kaikki on muotoiltu kaareviksi osittain lieriömäisen pinnan 5 105056 13 muodostamiseksi, ja nuo reiät on järjestetty symmetrisesti 60°:n vaihesiirrolla ruuvin akselin "O - O" ympäri siten, että muodostuu kuusi tartuntauraa 15 ja kuusi käyttövälisei-nää 16. Nämä urat ja väliseinät vuorottelevat keskenään, ja 5 kunkin käyttöväliseinän 16 sivuseinät 16a ovat litteitä tasoja jokaisen jatkuessa kaarevan kärjen 13 osittain lieriömäiseen pintaan 13. Lieriömäinen pinta on kunkin tartuntauran 15 pohja, ja sivuseinät 16a ulottuvat yhdensuuntaisesti akselin "O - O" kanssa ja saavuttavat tämän kolon 12 pohjan 17. Sivu-10 seinät 16a leikkaävat toisensa käyttöväliseinän 16 sisäharjan muodostamiseksi. Jokainen harja on viistottu tartuntaseinän 18 muodostamiseksi, joka on kartiomaisesti kaareva poikkileikkauksessa ja sisäänpäin vinossa pienessä kulmassa (noin 10° tai vähemmän) kohti kolon 12 pohjaa 17. Yksityiskohtai-15 sesti tartuntaseinät 18, joiden tarkoituksena on pureutua sisäänasetetun ruuvimeisselin kärkeen 25, kuten alla selitetään, ovat kartiomaisen pinnan osia, jonka keskipiste on samassa linjassa akselin "O - O" kanssa ja vinossa sisäänpäin kohti mainitun kolon pohjaa 17. Jokaisen tartuntaseinän 18 20 poikittaisleveys pienenee asteittain yläpäästään kohti alapäätään 19, joka sulautuu kahden sivuseinän 16a leikkauspisteeseen suipentuen näin pohjaan 17.

Kunkin käyttöväliseinän 16 mekaaninen lujuus riippuu, ja 25 oleellisesti suhteessa, poikkileikkausalasta "B", jota ympäröi kolon 12 kehäympyrä 20, sivuseinät 16a ja osittain lie-, riömäinen pinta 13. Tässä aikaansaadussa koloruuvissa poikki- leikkausala "B" on pienempi kuin kunkin tartuntauran 15 poik-kileikkausala "A”. Viimemainittu poikkileikkausala "A” on ti-30 lalle, jonka määrittävät ja jota ympäröivät sisäänpiirretty ympyrä 21, sivuseinät 16a ja osittain lieriömäinen pinta 13. Sisäänpiirretty ympyrä 21 sisältää jokaisen solmuviivan, jol- - , la vierekkäisten sivuseinien 16a ekstrapolaatiot leikkaavat * *'1 toisensa. Tämä tarkoittaa, että ruuvimeisselin kärjellä 25 35 voi olla, uriin 15 liittymiseksi, käyttöväliseinät 27, joiden kunkin poikkileikkausala on suurempi kuin kunkin käyttöväliseinän 16 poikkileikkausala "B" kolossa 12. Tämä piirre mahdollistaa ruuvimeisselin kärjen 25 lujittamisen kestävämmäksi.

6 105056

Kuviot 3 ja 4 esittävät ruuvimeisselin kärkeä 25, joka on kytkettävissä koloon 12 selitetyn ruuvin 10 kiinnittämiseksi. Ruuvimeisselin kärki sisältää kuusi käyttöväliseinää 27, jotka ovat harjan muotoisia ja muodostettu varren 26 päähän ko-5 lon 12 urien 15 mukaisesti. Ruuvimeisselin kärki sisältää lisäksi kuusi laaksoa 28, joista kukin on sijoitettu vierekkäisten käyttöväliseinien 27 väliin, myös mainitussa kolossa 12 olevien käyttöväliseinien 16 mukaisesti. Kunkin laakson 28 pohja on kartiomaisesti kaareva pinta 29, joka voi läheisesti 10 sopia kartiomaisesti kaarevaan tartuntaseinään 18 kolossa 12.

Käytössä kärki 25 asetetaan ensiksi ruuvin 10 koloon 12 niin, että edellä mainitun kartiomaisesti kaarevat pohjapinnat 29 tulevat läheiseen kosketukseen viimemainitun kartiomaisesti 15 kaarevien tartuntaseinien 18 kanssa pureutumisvaikutuksen esiintyessä näin niiden välillä. Kohdistettaessa sen jälkeen kiinnitysvääntömomentti kärkeen 25 kunkin käyttöväliseinän 27 yksi sivuseinistä 27a koskettaa jokaisen käyttöväliseinän 16 vastaavaan sivuseinään 16a kolossa 12 vääntömomentin siirtä-20 miseksi viimemainitun seinän 16a välityksellä ruuviin 10.

Koska vääntömomentin siirtävät seinät 16a ja 27a on muodostettu yhdensuuntaisiksi ruuvin 10 ja vastaavasti kärjen 25 akselin "O - O" kanssa, kärjestä siirretty vääntömomentti ei muodosta mitään aksiaalikomponenttia, vaan antaa ainostaan 25 pyörimismomentin ruuviin. Näin ollen ruuvimeisselin kärki 25 ei nouse pois kolosta ruuvia kiinnitettäessä, vaan siirtää tehokkaasti vääntömomentin tähän. Vaikka ruuvimeisselin kär-!1 r keä 25 pyöritetään huomattavan suurilla nopeuksilla se ei koskaan luiskahda pois kolosta 12.

30

Sisäänpiirretyn ympyrän 21 halkaisijan "S" suhde kehäympyrän 20 halkaisijaan "T" S/T kolossa 12 on yksi tärkeistä parametreistä. Halkaisijoiden suhde S/T voidaan suunnitella samaksi kuin sisäänpiirretyn ympyrän 21' halkaisijan S' ja kolon 2 35 kehäympyrän 20' halkaisijan Τ' halkaisijoiden suhde S'/Τ' tunnetun tekniikan torx-ruuvissa, joka on esitetty kuviossa 6. Tällaisessa tapauksessa torx-ruuvien ruuvimeisselin kärki 30 voi myös sopia koloon 12 ruuvin 10 kiertämiseksi kuten kuviossa 5 on esitetty. Tavallisesti halkaisijasuhde S'/Τ' on • 40 torx-ruuveilla alueella 0,70 - 0,75.

7 105056

Kuten kuviosta 1 parhaiten nähdään, vierekkäisten käyttöväli-seinien 16 sivuseinät 16a ja 16a kolossa 12 ovat yhdensuuntaisia keskenään. Seinien 16a välinen etäisyys "E" voidaan mitata helposti millä tahansa tavanomaisella laitteella kolo-5 jen 12 tarkkuuden valvomiseksi paremmin. Sama pätee myös ruuvimeisselin kärjille.

Yhteenvetona tässä tarjottu koloriiuvi on tyydyttävä pureutu-misvaikutuksessaan asetettuun ruuvimeisselin kärkeen, jota 10 voidaan nyt pyörittää suuremmilla nopeuksilla pelkäämättä ruuvin poisluiskahtamista tai ulosajautumisongelmaa. Sen vuoksi ruuvi voidaan kiinnittää tehokkaammin suuremmilla vääntömomenteilla. Mitä tulee ruuvimeisselin kärkeen, sen käyttöväliseinien poikkileikkausala voidaan tehdä niin suu-15 remmaksi kuin ruuvin käyttöväliseinien poikkileikkausala, että kärjen lujuus ja kestävyys paranevat huomattavasti.

Koloruuvin ja ruuvimeisselin kärjen rakenteet ovat edullisia erityisesti itseporautuvissa tai itsekierteittävissä ruuveis-20 sa, joita ruuvataan erittäin suurilla nopeuksilla suuremman vääntömomentin siirtämiseksi.

* ψ 1 «

Claims (2)

1. Koloruuvi (10), joka käsittää pään (11) ja siihen muodostetun kolon (12), joka kolo (12) on muodostettu asettamalla päällekkäin sama-akselisesti kaksi tasasivuista, kolmi- 5 kulmaista koloa (14), joilla kummallakin on kaarevat kärjet (13) ja jotka on järjestetty 60°:n suhteellisella kulmaerolla ruuvin (10) pituusakselin ympäri siten, että näin saadaan muodostettua koloon (12) kuusi tartuttavaa uraa (15) ja kuusi käyttöväliseinää (16), jotka vuorottelevat keskenään, ja 10 käyttöväliseinän (16) sisäharjat on viistetty jokainen kar-tiomaisesti kaareutuvan tartuntaseinän (18) muodostamiseksi, joka on sisäänpäin vinossa kohti kolon (12) pohjaa (17) siten, että jokaisen käyttöväliseinän (16) sivuseinät (16a, 16a) konvergoivat pisteen (19) muodostamiseksi tartuntaseinän 15 (18) alapäässä, koska se leikkaa kolon (12) pohjan (17) kans sa, tunnettu siitä, että jokaisen käyttöväliseinän (16) sivuseinät (16a, 16a) ulottuvat yhdensuuntaisesti ruuvin akselin kanssa siten, että saadaan tasaisia tasoja, jotka jokainen jatkuvat vastaavan kaarevan kärjen (13) osittain 20 lieriömäiseksi pinnaksi, ja että tarttuvien urien (15) poik-kileikkausala (A) on suurempi kuin käyttöväliseinien (16) poikkileikkausala (B), jotka kukin poikkileikkausala (A, B) on määritetty käyttöväliseinien pisteiden (19) piirtämän ympyrän (21) ja tarttuvien urien kaarevia kärkiä (13) ympäröi-25 vän ympyrän (20) väliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koloruuvi, • « tunnettu siitä, että kolon (12) sisäänpiirretyn ympyrän (21) halkaisijan suhde ympäripiirretyn ympyrän (20) hal-30 kaisijaan on alueella 0,70 - 0,75. • * « 9 105056