RU2774791C1 - Shortened fastener with locally adjustable thread height - Google Patents

Shortened fastener with locally adjustable thread height Download PDF

Info

Publication number
RU2774791C1
RU2774791C1 RU2021120252A RU2021120252A RU2774791C1 RU 2774791 C1 RU2774791 C1 RU 2774791C1 RU 2021120252 A RU2021120252 A RU 2021120252A RU 2021120252 A RU2021120252 A RU 2021120252A RU 2774791 C1 RU2774791 C1 RU 2774791C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thread
contour
standard
fastener
outer diameter
Prior art date
Application number
RU2021120252A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Майкл Э. ГАРВЕР
Original Assignee
Матред Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Матред Инк. filed Critical Матред Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2774791C1 publication Critical patent/RU2774791C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mounting hardware.
SUBSTANCE: invention relates to threaded fasteners. An external threaded fastener with protection against screwing with a deflection comprises an essentially round rod having a front end, an end to which torque is applied, and a set of external threads running around the circumference of the rod. In this case, the set of threads contains: a standard thread passing around at least part of the circumference of the rod and having a contour of the standard thread, in which the width and angle of elevation of the standard thread provide the possibility of engagement with the corresponding internal threads, in which the outer diameter of the standard thread is between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; a transition thread passing around at least part of the circumference of the rod and having a transition thread contour with a width and angle of elevation similar to the width and angle of elevation of a standard thread, which makes it possible to engage with the corresponding internal threads; a thread protecting against screwing with a deflection, passing around at least part of the circumference of the rod and having a thread contour protecting against screwing with a deflection and an outer diameter configured to align a fastener with an external thread with protection against screwing with a deflection relative to a fastener with an internal thread; and an initial engagement thread passing around at least the measure of the part of the circumference of the rod and having the contour of the thread of the initial engagement. The contour of the transition thread has a height that goes from the lower limit of the outer diameter of the standard thread to the outer diameter of the thread that protects against screwing with a deflection.
EFFECT: as a result, a short fastening element has been created that has protection against screwing with a deflection.
20 cl, 35 dwg

Description

Область изобретенияField of invention

Настоящее изобретение относится, по существу, к резьбовым крепежным элементам, таким как винты и болты и, более конкретно, к переходной резьбе на переднем конце спиральной линии резьбы.The present invention relates per se to threaded fasteners such as screws and bolts, and more particularly to thread transitions at the leading end of a helical thread line.

ПредпосылкиPrerequisites

В патенте US 5,836,731 раскрывается крепежный элемент, защищенный от завинчивания с перекосом, и этот документ полностью включен в настоящее описание. На фиг. 1 показан вид сбоку известного крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом, в котором спиральная линия резьбы отличается от большинства резьб крепежных элементов тем, что спиральная линия имеет четыре последовательных контура, вместо стандартного контура резьбы на всей длине винтовой линии. Эти четыре контура включают (в перечислении от головки крепежного элемента к его переднему концу): (i) контур 10 стандартной, соответствующий ISO резьбы, которая проходит вокруг стержня крепежного элемента на большинстве витков спирали, и количество витков определяется необходимостью достижения требуемой функциональной длины резьбы; (ii) контур 20 переходной резьбы, прилегающий к стандартному контуру; (iii) контур 30, защищающий от завинчивания с перекосом, имеющий радиусный профиль, как описано в патенте US 5,836,731 и длиной приблизительно один полный виток спирали, и (iv) контур 40 витков начального зацепления, длина которого составляет от одной восьмой витка до нескольких витков спирали и задачей которого является направление спирали резьбы в сопряжение с ответной внутренней резьбой. В патенте US 9,644,664, полностью включенном в настоящее описание, описан контур витков 40 начального зацепления который улучшает защиту крепежного элемента от завинчивания с перекосом. В патенте США 6,561,741, полностью включенном в настоящее описание, описан контур 40 витков начального зацепления, улучшающий начальное зацепление для выравнивания крепежного элемента. Контур 40 витков начального зацепления также может иметь другие, менее идеальные профили. Крепежные элементы с защитой от завинчивания с перекосом и от фальшивой резьбы имеются на рынке под торговыми наименованиями MAThread® и MATpoint®.US Pat. No. 5,836,731 discloses an anti-twist fastener and this document is incorporated herein in its entirety. In FIG. 1 is a side view of a prior art anti-twist fastener in which the helical thread line differs from most fastener threads in that the helical line has four successive contours instead of the standard thread contour over the entire length of the helix. The four loops are (listed from the head of the fastener to its front end): (i) a loop of 10 standard ISO threads that runs around the fastener shank on most of the turns of the helix, and the number of turns is determined by the need to achieve the required functional thread length; (ii) a transition thread contour 20 adjacent to the standard contour; (iii) an anti-tightening loop 30 having a radius profile as described in US Pat. spiral and whose task is to direct the spiral of the thread into conjugation with the mating internal thread. US Pat. No. 9,644,664, which is incorporated herein in its entirety, describes the contour of the initial engagement coils 40 which improves the protection of the fastener against skewed screwing. US Pat. No. 6,561,741, incorporated herein in its entirety, describes an initial engagement loop 40 that improves initial engagement to align a fastener. The contour 40 turns of the initial engagement may also have other, less ideal profiles. Fasteners with skew and counterfeit protection are available on the market under the trade names MAThread® and MATpoint®.

Контур 20 переходной резьбы выполняет две главные функции: (i) формировать плавный переход между контуром 10 стандартной резьбы ISO и контуром 30, защищающим от завинчивания с перекосом, и (ii) не создавать помехи и не создавать неправильного контакта с внутренней резьбой во время свинчивания. Обе эти функции являются не структурными и не требуют стандартной резьбы с полной высотой.The transition thread contour 20 has two main functions: (i) to form a smooth transition between the ISO standard thread contour 10 and the anti-skew contour 30, and (ii) not to interfere with or make improper contact with the female thread during make-up. Both of these features are non-structural and do not require standard full height threads.

Для выполнения первой функции контур 20 переходной резьбы имеет один конец, плавно переходящий в контур 10 стандартной резьбы ISO, и другой конец, плавно переходящий в радиальный профиль контура 30, защищающего от завинчивания с перекосом. Высота контура 30, защищающего от завинчивания с перекосом равна приблизительно половине высоты стандартного контура 10 резьбы ISO. Контур 20 переходной резьбы должен обеспечивать плавный переход между этими высотами резьб.To perform the first function, the transition thread contour 20 has one end that blends into the contour 10 of the ISO standard thread and the other end that blends smoothly into the radial profile of the anti-tightening contour 30. The height of the anti-twist contour 30 is approximately half the height of a standard ISO thread contour 10. The transition thread contour 20 should provide a smooth transition between these thread heights.

Для выполнения второй функции контур 20 переходной резьбы имеет уменьшающуюся на его длине высоту. На фиг. 2 показано сечение двух соседних резьб крепежного элемента по продольной оси стержня 14 крепежного элемента. Эти резьбы имеют стандартные части. Например, контур 10 стандартной резьбы ISO имеет впадины 11, боковые поверхности 12 и вершину 13, при этом угол боковых поверхностей 12 резьбы составляет приблизительно шестьдесят градусов. Боковые поверхности 12 являются плоскими и проходят от впадин 11 до вершины 13. Контур 10 стандартной резьбы ISO является самым высоким контуром резьбы с наружным диаметром 16 стандартной резьбы. Контур 30, защищающий от завинчивания с перекосом, имеет высоту, равную приблизительно половине высоты, имея наружный диаметр 36, поэтому между высотами резьб имеется разница 62. Контур 20 переходной резьбы должен определять переход не задевая внутреннюю резьбу охватывающего крепежного элемента, когда она входит в зацепление с контуром 40 витков начального зацепления и с контуром 30, защищающим от завинчивания с перекосом.To perform the second function, the transitional thread contour 20 has a height decreasing along its length. In FIG. 2 shows a cross-section of two adjacent fastener threads along the longitudinal axis of the fastener shaft 14. These threads have standard parts. For example, an ISO standard thread contour 10 has cavities 11, flanks 12, and a crest 13, wherein the angle of the flanks 12 is approximately sixty degrees. The flanks 12 are flat and extend from the troughs 11 to the apex 13. The ISO standard thread contour 10 is the highest thread contour with an outside diameter of 16 standard threads. The anti-twist contour 30 has a height of approximately half the height, having an outer diameter of 36, so there is a difference of 62 between the heights of the threads. with a contour of 40 turns of initial engagement and with a contour of 30, which protects against screwing with a misalignment.

На фиг. 3A-3H приведена последовательность сечений контура 20 переходной резьбы, когда эта резьба огибает стержень 14 крепежного элемента. На этих чертежах прямая линия 61 проходит через вершины контура 20 переходной резьбы для иллюстрации постоянного уменьшения высоты по мере того, как спираль резьбы огибает стержень 14. Контур 20 переходной резьбы смешивается или сливается с контуром 10 стандартной резьбы ISO (см. фиг. 3A) и профилем 30, защищающим от завинчивания с перекосом (см. фиг. 3H). По мере того как уменьшается высота стандартного участка 21 контура 20 переходной резьбы, все большая и большая часть участка 22, защищающего от завинчивания с перекосом выступает для формирования боковых поверхностей 12 во впадинах 11. Контур 20 переходной резьбы сначала появляется как чуть более короткий профиль стандартной резьбы (см. фиг. 3B), где боковые поверхности 12 расположены под такими же углами, а ширина вершины 13 такая же, что и в контуре 10 стандартной резьбы ISO. Разница заключается в том, что этот профиль сдвинут вниз, поэтому резьба становится короче, а ширина между впадинами 11 уже. На фиг. 3D участок 21 стандартной резьбы еще больше сдвинут вниз так, что контур 20 переходной резьбы становится еще короче. Кроме того, при сдвинутом вниз стандартном участке 21 участок 22, защищающий от завинчивания с перекосом, вздувается для формирования боковых поверхностей рядом с впадинами 11. На фиг. 3E стандартный участок 21 сдвинут вниз еще дальше так, что контур 20 переходной резьбы становится еще более коротким и участок 22, защищающий от завинчивания с перекосом, образует еще большую часть боковых поверхностей 12 рядом с впадинами 11. На фиг. 3F участок 22, защищающий от завинчивания с перекосом доминирует, а стандартный участок 21 образует вершину в верхней части контура 20 переходной резьбы. На фиг. 3F контур 20 переходной резьбы аналогичен показанному на фиг. 3G за исключением того, что вершина стандартного участка 21, выступающая из верхней части участка 22, защищающего от завинчивания с перекосом, становится еще более коротким и узким. Важно, как показано на фиг. 3B-3G, что вершина 13 на верхней части стандартного участка 21 сохраняет одну и ту же ширину, а боковые поверхности 12 стандартного участка 21 сохраняют углы наклона.In FIG. 3A-3H show a sequence of sections of the contour 20 of the transition thread, when this thread wraps around the shaft 14 of the fastener. In these drawings, a straight line 61 passes through the vertices of the contour thread 20 to illustrate the constant decrease in height as the helix of the thread wraps around the shaft 14. The contour 20 of the thread transition blends or merges with the contour 10 of the standard ISO thread (see Fig. 3A) and anti-twisting profile 30 (see FIG. 3H). As the height of the standard section 21 of the transition thread contour 20 decreases, more and more of the anti-torsion section 22 protrudes to form the flanks 12 in the cavities 11. The transition thread contour 20 first appears as a slightly shorter standard thread profile. (See Fig. 3B), where the flanks 12 are at the same angles, and the width of the top 13 is the same as in the contour 10 of the ISO standard thread. The difference is that this profile is shifted down, so the thread becomes shorter and the width between the valleys 11 is narrower. In FIG. The 3D section 21 of the standard thread is shifted further downwards so that the contour 20 of the transition thread becomes even shorter. In addition, with the standard section 21 pushed down, the anti-tightening section 22 is inflated to form side surfaces adjacent to the recesses 11. In FIG. 3E, the standard section 21 is moved further downwards so that the transition thread contour 20 becomes even shorter and the anti-skew section 22 forms an even greater part of the flanks 12 adjacent to the cavities 11. In FIG. 3F, the anti-torque portion 22 dominates, while the standard portion 21 forms a apex at the top of the transition thread contour 20. In FIG. 3F, the transition thread contour 20 is similar to that shown in FIG. 3G, except that the top of the standard portion 21 protruding from the top of the anti-torque portion 22 becomes even shorter and narrower. Importantly, as shown in FIG. 3B-3G that the top 13 on the top of the standard section 21 maintains the same width and the side surfaces 12 of the standard section 21 maintain their angles of inclination.

На фиг. 4A-4H представлена последовательность сечений другого известного контура 20 переходной резьбы по мере того как он огибает стержень 14 крепежного элемента. Вместо сдвига стандартного участка 21 вниз, контур 20 переходной резьбы увеличивает углы боковых поверхностей 12 стандартного участка 21. Контур 20 переходной резьбы сначала появляется как немного более короткий профиль стандартной резьбы (фиг. 4B), где ширина вершины 13 равна ширине в контуре 11 стандартной резьбы ISO, но боковые поверхности 12 расположены под углом немного шире так, чтобы проходить до впадин 11. На фиг. 4C-4E контур 20 переходной резьбы укорачивается за счет сохранения ширины вершины 13 одинаковой, и более широкого наклона боковых поверхностей 12 на протяжении до впадин 11. На фиг. 4F высота контура 20 переходной резьбы продолжает укорачиваться так, что выпучивается участок 22 защиты от завинчивания с перекосом, образуя боковые поверхности на впадинах 11 и боковые поверхности 12 стандартного участка 21 расширяются для перехода в контур участка 22 защиты от завинчивания с перекосом. На фиг. 4G участок 22 защиты от завинчивания с перекосом доминирует, при этом имеется лишь небольшой выступ с вершиной 13 в верхней части, очень широкие боковые поверхности 12 переходят в контур 22 защиты от завинчивания с перекосом.In FIG. 4A-4H show a sequence of sections of another known transitional thread contour 20 as it wraps around the fastener shaft 14. Instead of shifting the standard section 21 down, the transition thread contour 20 increases the angles of the flanks 12 of the standard section 21. The transition thread contour 20 first appears as a slightly shorter standard thread profile (FIG. 4B), where the width of the tip 13 is equal to the width in the standard thread contour 11 ISO, but the side surfaces 12 are angled slightly wider so as to extend up to the depressions 11. In FIG. 4C-4E, the thread transition contour 20 is shortened by keeping the width of the crest 13 the same, and the wider slope of the flanks 12 extending up to the troughs 11. In FIG. 4F, the height of the transition thread contour 20 continues to shorten so that the anti-tightening section 22 bulges out to form flanks at the cavities 11 and the flanks 12 of the standard section 21 expand to merge into the contour of the anti-tightening section 22. In FIG. 4G, the anti-twist portion 22 dominates, with only a small protrusion with a apex 13 at the top, the very wide side surfaces 12 merge into the anti-twist contour 22.

Известные контуры 20 переходной резьбы для осуществления такого перехода изменяются между наложенными контурами, показанными на фиг. 3B-3G и более плавно переходящими контурами, показанными на фиг. 4B-4G. Любая форма между этими контурами адекватна для выполнения функции перехода.Known transition thread contours 20 to effect such a transition vary between the superimposed contours shown in FIG. 3B-3G and the more smoothly transitioning contours shown in FIG. 4B-4G. Any shape between these contours is adequate to perform the transition function.

Вторая функция контура переходной резьбы, т.е. не допускать столкновения с внутренней резьбой при использовании, может выполняться с помощью высоты резьбы, которая никогда не бывает столь большой на протяжении всей длины резьбы, чтобы она могла сталкиваться с внутренней резьбой охватывающего крепежного элемента и/или заедать на ней во время торцевого биения охватываемого крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом. Уменьшение высоты по существу с линейной скоростью, по мере продвижения витка по спирали от полной высоты резьбы до резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, дает удовлетворительные результаты. Например, использовалась метрическая переходная резьба M8×1,5g с постоянной скоростью уменьшения высоты, равной прибл. 0,0015 мм на градус вращения спирали. На фиг. 3A-3H и 4A-4H прямая 61 проходит через вершины контура 20 переходной резьбы для иллюстрации постоянства уменьшения высоты по мере того, как спираль огибает стержень 14. Применялся контур 20 переходной резьбы с длиной от четверти витка (90 градусов) до одного с четвертью витка (450 градусов).The second function of the transition thread contour, i.e. prevent collision with female threads in use, can be done with a thread height that is never so high over the length of the thread that it can collide with and/or seize the female threads of the female fastener during runout of the male fastener anti-twist element. Decreasing the height at a substantially linear rate as the helix progresses from the full height of the thread to the anti-torsion thread gives satisfactory results. For example, a M8×1.5g metric adapter thread was used with a constant height reduction rate of approx. 0.0015 mm per degree of helix rotation. In FIG. 3A-3H and 4A-4H, a straight 61 passes through the crests of the via thread contour 20 to illustrate the constant decrease in height as the helix wraps around the shank 14. The via thread contour 20 was used from a quarter turn (90 degrees) to one and a quarter turn. (450 degrees).

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Таким образом, существует потребность в улученном крепежном элементе с защитой от завинчивания с перекосом.Thus, there is a need for an improved anti-twist fastener.

Согласно аспектам настоящего изобретения, предлагается крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий: по существу круглый стержень, имеющий передний конец и конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, проходящих вокруг окружности стержня, при этом множество наружных резьб содержит: стандартную резьбу вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур стандартной резьбы, причем ширина и угол подъема стандартной резьбы обеспечивают возможность зацепления с соответствующей внутренней резьбой, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра; переходную резьбу вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур переходной резьбы с шириной и углом подъема, аналогичным ширине и углу подъема стандартной резьбы, что позволяет обеспечивать зацепление с соответствующей внутренней резьбой; резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом и наружный диаметр, выполненный с возможностью способствования выравниванию крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом относительно крепежным элементом с внутренней резьбой; и резьбу начального зацепления вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы начального зацепления, причем контур переходной резьбы имеет высоту, которая переходит от нижнего предела наружного диаметра стандартной резьбы к наружному диаметру резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом.According to aspects of the present invention, there is provided an anti-twist male threaded fastener, comprising: a substantially circular shank having a front end and a torque end, and a plurality of external threads extending around the circumference of the shank, wherein a plurality external threads contains: a standard thread around at least part of the circumference of the rod and having the contour of a standard thread, and the width and angle of the standard thread provide the possibility of engagement with the corresponding internal thread, and the outer diameter of the standard thread is between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter ; a transition thread around at least a portion of the circumference of the shaft and having a transition thread contour with a width and lead angle similar to the width and lead angle of a standard thread, which allows engagement with the corresponding internal thread; an anti-torque thread extending around at least a portion of the circumference of the stem and having an anti-torque thread contour and an outer diameter configured to help align the male anti-torque fastener relative to the fastener with internal thread; and an initial engagement thread around at least a portion of the circumference of the shank and having an initial engagement thread contour, wherein the adapter thread contour has a height that transitions from the lower limit of the outside diameter of the standard thread to the outside diameter of the anti-skew thread.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий: по существу круглый стержень, имеющий передний конец, конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, проходящих вокруг окружности стержня, при этом множество наружных резьб содержит: стандартную резьбу вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур стандартной резьбы, определенный впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями проходящими от впадин до вершины, и углом подъема резьбы, равным прибл. шестидесяти градусам, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра; переходную резьбу, образующую непрерывную спираль со стандартной резьбой вокруг по меньшей мере части окружности стержня и содержащую контур переходной резьбы, определенный впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины и с углом подъема резьбы, равным прибл. шестидесяти градусам; резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, образующую непрерывную спираль с переходной резьбой вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, и наружный диаметр, выполненный с возможностью способствовать выравниванию крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом относительно крепежного элемента с внутренней резьбой; и резьбу начального зацепления, образующую непрерывную спираль с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы начального зацепления, причем вершина конура переходной резьбы расширяется, а высота переходной резьбы уменьшается по мере того, как контур переходной резьбы переходит от контура стандартной резьбы к конуру резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом.According to another aspect of the present invention, there is provided an anti-skew male threaded fastener, comprising: a substantially circular shank having a front end, an end to which a torque is applied, and a plurality of external threads extending around the circumference of the shank, wherein a plurality external threads contains: a standard thread around at least part of the circumference of the rod and having a standard thread contour defined by troughs, a flat top and flat flanks extending from the troughs to the top, and a thread helix equal to approx. sixty degrees, and the outer diameter of the standard thread is between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; a transition thread that forms a continuous helix with a standard thread around at least a portion of the circumference of the shank and contains a contour of the transition thread defined by troughs, a flat top, and flat side surfaces extending from the troughs to the top and with a helix angle of approx. sixty degrees; an anti-torque thread that forms a continuous helix with a transition thread around at least a portion of the circumference of the shank and has an anti-torque thread contour and an outside diameter configured to assist in alignment of a male anti-torque fastener skewed relative to the fastener with internal thread; and an initial engagement thread forming a continuous helix with anti-twist threads around at least a portion of the circumference of the shaft and having an initial engagement thread contour, wherein the apex of the contour of the transition thread expands and the height of the transition thread decreases as the contour of the transition thread The thread contour changes from the contour of a standard thread to the contour of a thread protecting against misalignment.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий: по существу круглый стержень, имеющий передний конец, конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, содержащих: стандартную резьбу вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющая контур стандартной резьбы, определенный впадинами на минимальном диаметре, плоской вершиной на наружном диаметре, и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до плоской вершины, имеющий ширину на среднем диаметре резьбы, и угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра; переходную резьбу, образующую непрерывную спираль со стандартной резьбой вокруг по меньшей мере части окружности стержня и содержащую контур переходной резьбы, определенный впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины, и угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам, и высоту, не превышающую нижний предел наружного диаметра контура стандартной резьбы, причем переходная резьба проходит на менее приблизительно пять восьмых витка (255 градусов) вокруг стержня; и резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, образующую непрерывную спираль с переходной резьбой вокруг по меньше мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, имеющей наружный диаметр, приблизительно равный среднему диаметру стандартной резьбы, причем контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, имеет форму, определяемую кривой, проходящей от кривой во впадине приблизительно до наружного диаметра.According to still another aspect of the present invention, there is provided an anti-skew male threaded fastener comprising: a substantially circular shank having a front end, an end to which a torque is applied, and a plurality of external threads comprising: a standard thread around a at least part of the shank circumference and having a standard thread contour defined by the troughs at the minimum diameter, the flat top at the outside diameter, and the flat flanks extending from the troughs to the flat top, having a width at the mean thread diameter, and a lead angle of approximately sixty degrees , and the outer diameter of the standard thread is between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; a transition thread forming a continuous spiral with a standard thread around at least a portion of the circumference of the rod and containing the contour of the transition thread, defined by troughs, a flat top and flat side surfaces extending from the troughs to the top, and a lead angle of approximately sixty degrees, and a height, not exceeding the lower limit of the outer diameter of the standard thread contour, and the adapter thread extends less than about five-eighths of a turn (255 degrees) around the shaft; and an anti-torque thread forming a continuous helix with a transition thread around at least a portion of the circumference of the shank and having an anti-torque thread contour having an outer diameter approximately equal to the mean diameter of a standard thread, wherein the contour of the anti-torque thread screwing with a misalignment, has a shape defined by a curve extending from the curve in the cavity to approximately the outer diameter.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Более полное понимание настоящего изобретения дает нижеследующее описание в сочетании с приложенным чертежами, где:A more complete understanding of the present invention gives the following description in conjunction with the attached drawings, where:

Фиг. 1 - вид сбоку известного охватываемого крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом.Fig. 1 is a side view of a known male fastener with skew protection.

Фиг. 2 - сечение стандартной резьбы и резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом охватываемого крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом, показанного на фиг. 1.Fig. 2 is a cross-sectional view of the standard and anti-torque threads of the male anti-torque fastener shown in FIG. one.

Фиг. 3A-3H - серия последовательных сечений контура переходной резьбы по мере ее продвижения вокруг стержня крепежного элемента от стандартной резьбы к резьбе, защищающей от завинчивания с перекосом.Fig. 3A-3H are a series of successive sections of the contour of the transition thread as it progresses around the fastener shank from the standard thread to the anti-skew thread.

Фиг. 4A-4H - серия последовательных сечений контура переходной резьбы по мере ее продвижения вокруг стержня крепежного элемента от стандартной резьбы к резьбе, защищающей от завинчивания с перекосом.Fig. 4A-4H are a series of successive sections of the contour of the transition thread as it progresses around the fastener shank from the standard thread to the anti-skew thread.

Фиг. 5 - продольное сечение резьбонакатной плашки и крепежного элемента с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, обрабатываемого в резьбонакатной плашке.Fig. 5 is a longitudinal section of a thread rolling die and a fastener with anti-twisting threads machined in the thread rolling die.

Фиг. 6 - сечение резца для нарезания канавки для накатки резьбы в резьбонакатной плашке.Fig. 6 - section of a cutter for cutting grooves for thread rolling in a thread rolling die.

Фиг. 7A - сечение контура стандартной резьбы ISO накатываемой в канавке резьбонакатной плашки.Fig. 7A is a sectional view of an ISO standard thread outline of a grooved thread rolling die.

Фиг. 7B - сечение контура переходной резьбы, накатываемой в канавке резьбонакатной плашки.Fig. 7B is a sectional view of the contour of a transition thread being rolled into a groove of a thread rolling die.

Фиг. 8A и 8B - вид с торца и вид сбоку, соответственно, известного крепежного элемента с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, имеющего длинную переходную резьбу.Fig. 8A and 8B are an end view and a side view, respectively, of a prior art anti-skew threaded fastener having a long transition thread.

Фиг. 9 - сечение контура переходной резьбы по настоящему изобретению.Fig. 9 is a cross-sectional view of the transition thread contour according to the present invention.

Фиг. 10 - сечение трех витков резьбы крепежного элемента, накатываемых в трех соседних канавках резьбонакатной плашки для формирования стандартной резьбы, наружный диаметр которой находится на верхнем пределе наружного диаметра.Fig. 10 is a cross-sectional view of three fastener threads rolled in three adjacent grooves of a thread rolling die to form a standard thread whose outside diameter is at the upper limit of the outside diameter.

Фиг. 11A и 11B - виды с торца и сбоку охватываемого крепежного элемента с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, по настоящему изобретению.Fig. 11A and 11B are end and side views of a male anti-torsion threaded fastener of the present invention.

Фиг. 12A и 12B - виды с торца и сбоку охватываемого крепежного элемента с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, по настоящему изобретению.Fig. 12A and 12B are end and side views of a male anti-torsion threaded fastener of the present invention.

Фиг. 13A-13D - сечения переходной резьбы, взятые в положениях, показанных на фиг. 13E.Fig. 13A-13D are sectional views of the transitional threads taken at the positions shown in FIG. 13E.

Фиг. 13E - вид с торца среза охватываемого крепежного элемента на контуре переходной резьбы.Fig. 13E is an end cut view of a male fastener on a transition thread contour.

Хотя в настоящее изобретение могут быть внесены различные изменения, и оно может принимать различные альтернативные формы, на чертежах показаны и подробно описаны конкретные иллюстративные варианты. Следует понимать, однако, что приведенное описание этих конкретных иллюстративных вариантов не ограничивает настоящее изобретение конкретными описанными формами, но изобретение охватывает все модификации и эквиваленты, определенные в приложенной формуле.While the present invention may be subject to various changes and may take various alternative forms, the drawings show and describe in detail specific illustrative embodiments. It should be understood, however, that the foregoing description of these specific illustrative embodiments does not limit the present invention to the specific forms described, but the invention embraces all modifications and equivalents as defined in the appended claims.

Подробное описаниеDetailed description

Согласно идее настоящего изобретения можно создавать более короткие крепежные элементы, в которых сохраняется зацепление резьб и функциональность защиты от завинчивания с перекосом.According to the idea of the present invention, it is possible to create shorter fasteners that retain thread engagement and anti-twist functionality.

Аспекты настоящего изобретения относятся к проблеме "фиксированной" длины контура переходной резьбы на винтовой линии резьбы на крепежном элементе с защитой от завинчивания с перекосом. К аспектам настоящего изобретения относится и способ уменьшения длины контура переходной резьбы на винтовой линии резьбы на крепежном элементе с защитой от завинчивания с перекосом, сохраняя полную функциональность защиты от завинчивания с перекосом. Aspects of the present invention address the issue of a "fixed" length contour of a transition thread on a thread helix on an anti-twist fastener. Also related to aspects of the present invention is a method of reducing the length of the contour of a transition thread on a thread helix on an anti-torque fastener while maintaining the full functionality of the anti-torque.

Длина контура переходной резьбы ранее считалась "фиксированной", поскольку переход высоты идеально может быть достигнут на расчетной длине хода по винтовой линии резьбы. На практике длина контура переходной резьбы больше, чем расчетная идеальная длина, поскольку невозможно получить эту идеальную длину, используя современные способы производства и изготовления. Эта аномальность вызвана двумя обстоятельствами; 1) применение самой резьбонакатной плашки должно иметь собственные допуски, и 2) использование процесса, который должен учитывать допуски на высоту резьбы.The contour length of the thread transition was previously considered "fixed", since the height transition can ideally be achieved at the calculated length of the thread helix. In practice, the length of the transition thread contour is greater than the calculated ideal length, since it is impossible to obtain this ideal length using modern production and manufacturing methods. This anomaly is caused by two circumstances; 1) the application of the thread rolling die itself must have its own tolerances, and 2) the use of a process that must take into account thread height tolerances.

Из-за этих ограничений канавка в резьбонакатной плашке, которая используется для формирования контура переходной резьбы на винтовой линии резьбы должна быть длиннее и глубже чем необходимо для формирования на крепежном элементе винтообразного уклона требуемой длины. Такая дополнительная длина канавки в плашке требует дополнительного "пространства" в плашке, которое теряется, поскольку не используется для достижения необходимого изменения высоты контура переходной резьбы, которую накатывает плашка во время накатки резьбы. По существу, более длинный чем нужно линейный переход в плашке приводит к более длинному спиральному переходу, сформированному на винтовой линии крепежного элемента.Because of these limitations, the groove in the thread rolling die that is used to form the contour of the transition thread on the thread helix must be longer and deeper than necessary to form the required length of helical taper on the fastener. This extra groove length in the die requires additional "space" in the die, which is wasted because it is not used to achieve the desired change in the contour height of the adapter thread that the die rolls during thread rolling. As such, a longer than necessary linear transition in the die results in a longer helical transition formed on the helix of the fastener.

Резьбонакатную плашку для крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом можно сформировать, используя стандартную резьбовую фрезу и прорезая последовательность линейных канавок в поверхности резьбонакатной плашки. Когда каждая индивидуальная фреза достигает определенной точки, ее режущая поверхность отводится от детали (плашки) с постоянной скоростью по мере того как фреза продолжает перемещаться по прямой поперек поверхности плашки. Прорезанная таким образом канавка в поверхности плашки является линейной на постоянной глубине на конечной длине, затем наклоняется вверх и выходит из плашки. Таким образом сформированный угол на дне канавки за счет отвода фрезы согласуется со скоростью роста, желаемого для контура переходной резьбы, формируемого в винтовой линии крепежного элемента, которую будет накатывать эта плашка. Скорость роста контура переходной резьбы показан на фиг. 3A-3H и 4A-4H линией 61, проходящей через вершины секций резьбы. Идеальный линейный угол на дне канавки плашки дает контур переходной резьбы, равный приблизительно три четверти витка (270 градусов) винтовой линии на длине, при накатке на крепежном элементе.A thread rolling die for an anti-skew fastener can be formed using a standard thread mill and cutting a series of linear grooves into the surface of the thread rolling die. When each individual cutter reaches a certain point, its cutting surface retracts from the workpiece (die) at a constant speed as the cutter continues to move in a straight line across the surface of the die. The groove cut in this way in the surface of the die is linear at a constant depth over a finite length, then slopes upwards and exits the die. The angle thus formed at the bottom of the groove, due to the retraction of the cutter, is consistent with the growth rate desired for the contour of the transition thread formed in the helix of the fastener that this die will roll. The growth rate of the transition thread contour is shown in Fig. 3A-3H and 4A-4H by line 61 passing through the tops of the thread sections. The ideal linear angle at the bottom of the die groove results in a transition thread contour that is approximately three-quarters of a turn (270 degrees) of a helix in length when knurled on the fastener.

Наклонный участок канавок в плашке, который формирует контур переходной резьбы должен, фактически, быть длиннее и глубже, чем расчетная идеальная длина контура переходной резьбы из-за допусков самой резьбонакатной плашки и допусков на высоту резьбы. При наличии более длинных и боле глубоких канавок в плашке, эти канавки не полностью заполняются металлом при формировании вершины резьбы в их самых глубоких точках, и канавки являются более узкими чем стандартная полная резьба на всей длине подъема в плашке. Эти факторы участвуют в формировании контура переходной резьбы, который не имеет боковых поверхностей резьбы на той же ширине и полноте, что и у стандартной резьбы. В частности, на всей длине подъема в канавке плашки винтовая линия контура переходной резьбы, накатанная на крепежном элементе контуром плашки технически не способна зацепляться с боковыми поверхностями стандартной внутренней резьбы. Даже если требуемое изменение высоты может быть получено на требуемых трех четвертях витка (270 градусов) винтовой линии, контур переходной резьбы продолжается на некотором расстоянии за этой длиной как резьбы полной высоты, но с более узкими боковыми поверхностями по сравнению с полной стандартной резьбой. Поскольку основной задачей переходной резьбы является создание перехода от высоты стандартной резьбы ISO к высоте резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, контур переходной резьбы имеет некоторый участок на совей длине, на котором не требуется изменение высоты.The slant portion of the grooves in the die that forms the contour of the threaded adapter must, in fact, be longer and deeper than the calculated ideal length of the contour of the threaded thread due to the tolerances of the thread rolling die itself and the thread height tolerances. With longer and deeper grooves in the die, these grooves are not completely filled with metal when forming the thread tip at their deepest points, and the grooves are narrower than standard full threads over the entire lead length in the die. These factors contribute to the formation of a transition thread contour that does not have thread flanks at the same width and fullness as a standard thread. In particular, over the entire length of the rise in the groove of the die, the helical line of the contour of the transitional thread, knurled on the fastener by the contour of the die, is technically not capable of engaging with the side surfaces of the standard internal thread. Even though the required change in height can be obtained on the required three-quarter turn (270 degrees) of the helix, the contour of the transition thread continues for some distance beyond this length as full height threads, but with narrower flanks than full standard threads. Because the main purpose of a transition thread is to create a transition from the height of a standard ISO thread to the height of the anti-skew thread, the contour of the transition thread has some area along its length where a change in height is not required.

На чертежах показаны детали иллюстративных вариантов. Одинаковые элементы на чертежах представлены одними и теми же позициями.The drawings show details of exemplary embodiments. The same elements in the drawings are represented by the same reference numbers.

На фиг. 5 показан вид сбоку в сечении резьбонакатной плашки 60 и крепежного элемента 50 с защитой от завинчивания с перекосом. Сечение проведено по центру резьбонакатной канавки 63 в резьбонакатной плашке 60. Для иллюстрации согласования между плашкой 60 и винтовой линией крепежного элемента, которою она накатывает, крепежный элемент 50 с защитой от завинчивания с перекосом показан с "выпрямленной" винтовой линией резьбы так, что и линейная канавка плашки, и нормально изогнутая вершина винтовой линии резьбы показаны как линейный подъем, а не изогнутая винтовая линия, которую в реальности видно крепежном элементе, прошедшем обработку такой плашкой. Канавка 63 накатки резьбы имеет участок 64 постоянной глубины и наклонный участок 65. Резьбонакатная канавка 63 переходит от участка 64 постоянной глубины в наклонный участок 65 в точке 66 перехода, а наклонный участок 65 заканчивается в конечной точке (не показана) на пересечении с прорезью профиля резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом. Участок 64 постоянной глубины резьбонакатной канавки 63 образует контур стандартной резьбы ISO на крепежном элементе 50 с защитой от завинчивания с перекосом. Наклонный участок 65 резьбонакатной канавки 63 образует контур 20 переходной резьбы на крепежном элементе 50 с защитой от завинчивания с перекосом. Длина наклонного участка 65 заходит за точку, где вершина достигает максимальной высоты 16 стандартной резьбы. Эта потерянная длина 68 резьбонакатной канавки "теряется", поскольку она не заполняется металлом при накатке, оставляя зазор 69. Следовательно, потерянная длина 68 не выполняет никакой иной роли, кроме создания пространства допуска для формирования сверхполной резьбы.In FIG. 5 shows a cross-sectional side view of a thread rolling die 60 and a fastener 50 with anti-twist protection. The cross section is drawn through the center of the thread rolling groove 63 in the thread rolling die 60. To illustrate the alignment between the die 60 and the helix of the fastener that it rolls, the anti-skew fastener 50 is shown with the thread helix "straightened" so that the linear the groove of the die, and the normally curved thread helix are shown as a linear rise rather than the curved helix that is actually seen in a fastener that has been machined with such a die. The thread rolling groove 63 has a constant depth portion 64 and a ramp 65. The thread rolling groove 63 transitions from the constant depth portion 64 to the ramp 65 at transition point 66, and the ramp 65 ends at an end point (not shown) at an intersection with the slot of the thread profile. , protecting against screwing with a warp. The constant depth portion 64 of the thread rolling groove 63 forms the outline of a standard ISO thread on the anti-twist fastener 50 . The inclined section 65 of the thread-rolling groove 63 defines the contour 20 of the transition thread on the fastener 50 with anti-skew protection. The length of the ramp 65 extends past the point where the apex reaches the maximum height 16 of the standard thread. This lost groove length 68 is "lost" because it is not filled with metal during knurling, leaving a gap 69. Therefore, the lost groove length 68 serves no other role than providing a tolerance space for forming over-thread threads.

На фиг. 6 показан вид сбоку в сечении резца 70 для нарезания резьбонакатной канавки 63 в плашке 60. Чтобы резец 70 можно было использовать для нарезания участка 64 постоянной глубины в резьбонакатной канавке 63 плашки 60, как показано на фиг. 5, он должен иметь более длинную вершину по сравнению с резцом, предназначенным для нарезания резьбы номинальной формы, который будет иметь более короткую вершину 72. Далее, когда резец 70 постепенно подается для нарезания наклонного участка 65, резец 70 является слишком тонким для прорезания канавки 63 в плашке 60, достаточно широкой, чтобы формировать контур 10 стандартной резьбы ISO с полной шириной, до тех пор, пока его режущая кромка не достигнет максимальной глубины в плашке, где она режет участок 64 постоянной глубины. Таким образом весь наклонный участок 65 канавки 63 прорезается резцом 71, который слишком узок, чтобы сформировать контур 10 стандартной резьбы ISO полной ширины.In FIG. 6 shows a side sectional view of a cutter 70 for cutting a thread rolling groove 63 in a die 60. In order for the cutter 70 to be used to cut a portion 64 of constant depth in the thread rolling groove 63 of a die 60 as shown in FIG. 5, it should have a longer tip compared to a cutter designed for cutting nominal threads, which would have a shorter tip 72. Further, when the cutter 70 is gradually fed to cut the slant portion 65, the cutter 70 is too thin to cut the groove 63 in a die 60 wide enough to form a full width ISO standard thread contour 10 until its cutting edge reaches its maximum depth in the die where it cuts a constant depth section 64. Thus, the entire slant portion 65 of the groove 63 is cut by the cutter 71, which is too narrow to form a full width ISO standard thread outline 10.

На фиг. 7A приведен вид сбоку в сечении контура 10 стандартной резьбы ISO, накатываемой плашкой 60. На фиг. 7B приведен вид сбоку в сечении контура 20 переходной резьбы, накатываемой плашкой 60. Для иллюстрации, профиль 17 стандартной резьбы на фиг. 7B наложен на плашку. Для сравнения, стандартный участок 21 контура 20 переходной резьбы, сформированный в переходной области плашки 60 является более узким на боковых поверхностях, че профиль 17 стандартной резьбы. Фактически, это значит, что длина полезной площади плашки, зарезервированной для роста переходной резьбы до ее пиковой высоты утеряна при накатке дискретной части переходной резьбы, пиковая высота 16 которой фактически находится в допустимом диапазоне высот вершины стандартной резьбы, но поскольку профиль слишком узок, этот участок на функционирует как полная резьба. Таким образом имеется длина винтовой линии резьбы, накатанная переходным участком плашки 60, между наклонным участком контура переходной резьбы и точкой, в котором резьбы достигает полной высоты и ширины, которая присутствует только благодаря применению известных средств производства. Эта длина переходной канавки плашки не нужна для подъема переходной резьбы, поскольку вершина резьбы достигает необходимой высоты, чтобы выполнить требование к минимальной высоте стандартной резьбы в первой части канавки, и последний участок переходной канавки формирует только контур переходной резьбы, который находится выше минимальной необходимо высоты и слишком узок, чтобы считаться полной резьбой.In FIG. 7A is a side sectional view of the contour 10 of an ISO standard thread being rolled by a die 60. FIG. 7B is a side sectional view of the contour 20 of the transition thread being rolled by the die 60. To illustrate, the profile 17 of the standard thread in FIG. 7B superimposed on the plate. In comparison, the standard section 21 of the transition thread contour 20 formed in the transition region of the die 60 is narrower on the flanks than the standard thread profile 17. In fact, this means that the length of the effective area of the die, reserved for the growth of the adapter thread to its peak height, is lost when the discrete part of the adapter thread is rolled, the peak height 16 of which is actually in the allowable range of standard thread tip heights, but since the profile is too narrow, this area does not function as a full thread. There is thus a length of thread helix rolled by the die 60 between the slant of the thread transition contour and the point where the thread reaches its full height and width, which is only present through the use of known means of manufacture. This length of the die via is not needed to lift the via because the thread crest reaches the required height to meet the minimum height requirement for a standard thread in the first part of the flute, and the last region of the via only forms the contour of the via that is above the minimum required height and too narrow to be considered a full thread.

На фиг. 8A и 8B показаны виды с торца и сбоку, соответственно, известного крепежного элемента 50 с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, имеющего длинный контур 20 переходной резьбы. Контур 10 стандартной резьбы ISO винтовой линии имеет полную ширину и высоту до первой точки 23 изменения, где начинается контур 02 переходной резьбы. Контур 20 переходной резьбы винтовой линии имеет первый участок 24, расположенный между точкой 23 изменения и второй точкой 25 изменения, где профиль резьбы имеет высоту выше минимально требуемой для полной стандартной резьбы, но ширину слишком малую, чтобы работать как полная стандартная резьба. На второй точке 25 изменения высота контура 20 переходной резьбы уменьшается до средней высоты стандартной резьбы. На втором участке 26 профиль винтовой линии уменьшается по высоте, достигая минимальной высоты стандартной резьбы в точке 27 изменения, но все еще остается слишком узким, чтобы работать как полная стандартная резьбы. Начиная от третьей точки 27 изменения контур 20 переходной резьбы начинает укорачиваться по высоте. На третьем участке 28 высота и ширина контура 20 переходной резьбы постоянно уменьшаются до четвертой точки 29 изменения. Четвертая точка 29 изменения обозначает коней контура 20 переходной резьбы и начало контура 30 резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом. Следует отметить, что участок 22 защиты от завинчивания с перекосом контура 30 резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, демонстрирует, что конур 20 переходной резьбы слишком тонок, чтобы выполнять функцию полной стандартной резьбы на всей его длине, включая первый участок 24. До настоящего изобретения крепежные элементы с защитой от завинчивания с перекосом имели контур 20 переходной резьбы такой длины и содержали "слишком узкую" первую секцию 24 винтовой линии.In FIG. 8A and 8B show end and side views, respectively, of a prior art anti-skew male threaded fastener 50 having a long transition thread contour 20 . The helix ISO standard thread contour 10 has its full width and height up to the first change point 23 where the transition thread contour 02 begins. The helix thread transition contour 20 has a first portion 24 located between the change point 23 and the second change point 25, where the thread profile has a height above the minimum required for a full standard thread, but a width too small to work as a full standard thread. At the second change point 25, the height of the transition thread contour 20 is reduced to the average height of the standard thread. In the second section 26, the helix profile decreases in height, reaching the minimum height of the standard thread at change point 27, but still too narrow to work as a full standard thread. Starting from the third change point 27, the transition thread contour 20 begins to shorten in height. In the third section 28, the height and width of the transition thread contour 20 are constantly reduced to the fourth change point 29. The fourth change point 29 designates the end of the transition thread contour 20 and the start of the thread contour 30 protecting against skewed screwing. It should be noted that the anti-torque portion 22 of the anti-traverse thread contour 30 demonstrates that the adapter thread contour 20 is too thin to function as a full standard thread over its entire length, including the first portion 24. Prior to the present invention anti-skew fasteners had a transition thread contour 20 of this length and contained a "too narrow" first helix section 24.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения эту "слишком узкую" длину контура 20 переходной резьбы можно устранить для получения более короткого крепежного элемента с защитой от завинчивания с перекосом. Для получения как можно более короткого полнофункционального крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, т.е. наименее дорогого, наиболее короткого, наиболее легкого и наиболее пакуемого крепежного элемента, эта "слишком узкая" длина контура 20 переходной резьбы может быть устранена. Конструкция крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом может быть основана на способе ограничения длины переходной резьбы, действительно необходимой для постепенного повышения до минимально приемлемой высоты вершины без бесполезного "слишком узкого" участка. Некоторые варианты настоящего изобретения содержат новый контур для использования на части винтовой линии крепежных элементов с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, что позволяет сократить длину переходной резьбы без отрицательного влияния на функции резьбы.In some embodiments of the present invention, this "too narrow" length of transition thread loop 20 can be eliminated to provide a shorter anti-skew fastener. In order to obtain the shortest possible full-function male fastener with protection against misaligned screwing, i.e. of the least expensive, shortest, lightest and most packable fastener, this "too narrow" length of the transition thread contour 20 can be eliminated. The design of an anti-skew male threaded fastener can be based on a method of limiting the length of the adapter thread actually needed to gradually rise to the minimum acceptable crest height without a useless "too narrow" section. Some embodiments of the present invention include a new contour for use on part of the helix of male threaded fasteners with anti-skew protection, which allows the length of the adapter thread to be shortened without adversely affecting the function of the thread.

В некоторых вариантах настоящего изобретения предлагается новый контур переходной резьбы для крепежных элементов с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, что позволяет устранить лишнюю не функциональную длину винтовой линии из этого участка винтовой линии резьбы. Такие улучшения могут быть достигнуты путем переконфигурирования первого и второго участков 24 и 26 контура 20 переходной резьбы винтовой линии, показанной на фиг. 8A и 8B.In some embodiments, the present invention provides a new transition thread contour for male threaded fasteners with anti-skew protection that eliminates excess non-functional helix length from that portion of the thread helix. Such improvements can be achieved by reconfiguring the first and second portions 24 and 26 of the helix thread transition contour 20 shown in FIG. 8A and 8B.

Эти две секции переходной винтовой линии изменяются путем переформирования каждой длины винтовой линии в полный контру резьбы стандартной ширины. Секции винтовой линии полной ширины должны иметь новую, переменную, и в то же время более строго контролируемую пиковую высоту. В частности, пиковая высота полностью находится в диапазоне величин приемлемой пиковой высоты стандартной резьбы. Согласно аспектам настоящего изобретения величины пиковой высоты намеренно уменьшены управляемым способом на комбинированной длине винтовой линии резьбы двух участков, первого и второго участков 24 и 26, до минимально приемлемой высоты профиля стандартной резьбы, на второй точке 25 изменения где второй участок 26 переходит в начало новой, более короткой переходной резьбы. These two sections of the transition helix are modified by reshaping each helix length into a full standard width contra thread. Full width helix sections should have a new, variable, yet more tightly controlled peak height. In particular, the peak height is entirely within the acceptable peak height range of a standard thread. In accordance with aspects of the present invention, peak height values are deliberately reduced in a controlled manner over the combined length of the thread helix of the two sections, the first and second sections 24 and 26, to the minimum acceptable standard thread profile height, at the second change point 25 where the second section 26 transitions into the start of a new one, shorter transition thread.

Путем изменения конфигурации этих участков винтовой линии, резьбы эффективно становится "стандартной резьбой" так, что комбинированная длина первого и второго участков 24, 26 может быть добавлена к винтовой линии имеющейся стандартной резьбы, что позволяет получить более длинную структурную винтовую линию резьбы со стандартным контуром, и более короткий участок винтовой линии, выполняющий только функцию перехода. Это позволяет получить более короткие крепежные элементы, выполняющие те же функции.By reconfiguring these portions of the helix, the thread effectively becomes a "standard thread" so that the combined length of the first and second portions 24, 26 can be added to the helix of the existing standard thread, allowing for a longer structural helix with a standard contour, and a shorter section of the helix, performing only the function of the transition. This allows you to get shorter fasteners that perform the same functions.

Согласно аспектам настоящего изобретения, применяемого на описываемом здесь крепежном элементе с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, длина переходной резьбы может быть приблизительно на четверть витка (90 градусов) меньше, чем на известной идеальной резьбе, в то же время сохраняя функциональность скорости снижения известной переходной резьбы. Даже небольшое уменьшение длины неструктурной винтовой линии крепежного элемента может дать большие преимущества в функционировании крепежного элемента. Поэтому, различные аспекты настоящего изобретения могут дать более короткий, более легкий, менее дорогой, лучше упаковываемый крепежный элемент с улучшенной защитой от завинчивания с перекосом.In accordance with aspects of the present invention, applied to a male anti-twist fastener described here, the length of the adapter thread can be approximately a quarter of a turn (90 degrees) less than a known perfect thread, while still maintaining sink rate functionality. known transitional thread. Even a small reduction in the length of the non-structural helix of the fastener can provide great benefits in the functioning of the fastener. Therefore, various aspects of the present invention can provide a shorter, lighter, less expensive, better packable fastener with improved anti-skew protection.

На фиг. 9, показан вид сбоку в сечении контура 120 переходной резьбы по настоящему изобретению. Контур 120 переходной резьбы имеет высоту 118 резьбы, значительно более короткую, чем возможная высота наружного диаметра 116 стандартной резьбы. Наружный диаметр 116 стандартной резьбы может быть сформирован путем полного заполнения плашки в среднем положении, адекватном для выполнения требований к стандартной резьбе. Контур 120 переходной резьбы, имеющий относительно меньшую высоту 118 резьбы сохраняет все характеристики стандартной резьбы, кроме высоты. Поскольку высота 118 контура 120 переходной резьбы контролируется боле жестко, эта резьба не требует сохранения в том же существенном диапазоне допусков и может быть короче, чтобы снизить локализованную пиковую высоту до более ценной высоты, сохраняя полную ширину и углы боковых поверхностей для обеспечения характеристик крепления. Эта относительно пониженная высота 118 резьбы может позволить начать контур 120 переходной резьбы винтовой линии на более низкой высоте.In FIG. 9 shows a cross-sectional side view of a thread transition contour 120 of the present invention. The adapter thread contour 120 has a thread height 118 that is significantly shorter than the possible height of the outer diameter 116 of a standard thread. The outer diameter 116 of a standard thread can be formed by completely filling the die in a middle position adequate to fulfill the requirements of the standard thread. Contour thread contour 120 having a relatively lower thread height 118 retains all of the characteristics of a standard thread except for the height. Because the height 118 of the thread contour 120 is more tightly controlled, these threads do not need to be maintained within the same significant tolerance range and can be shorter to reduce the localized peak height to a more valuable height while maintaining the full width and flank angles to ensure fastening performance. This relatively reduced thread height 118 may allow the helix thread transition contour 120 to start at a lower height.

Эта весьма локализованное намеренное снижение пиковой высоты резьбы, предполагая, что она только локализована, а остальная винтовая линия стандартной резьбы остается на полной высоте и с полными допусками, все же дает производителю свободу изменять пиковую высоту стандартной резьбы везде, кроме этого перепрофилированного участка переходной резьбы, что может потребоваться процессами производителя и/или требованиями заказчика.This highly localized intentional reduction in the peak height of the thread, assuming it is only localized and the rest of the standard thread helix remains at full height and to full tolerances, still gives the manufacturer the freedom to change the peak height of the standard thread everywhere except for this reprofiled section of the transition thread, as may be required by the manufacturer's processes and/or customer requirements.

Согласно аспектам настоящего изобретения резьбонакатные предлагаются плашки для стандартной резьбы с защитой от завинчивания с перекосом с участком уменьшенной глубины в канавке плашки, который предпочтительно всегда заполняется полностью. На фиг 10 приведен вид сбоку в сечении трех витков резьбы крепежного элемента 150, накатываемых в трех соседних канавках плашки 160 для формирования стандартной резьбы, наружный диаметр которой находится на верхнем пределе 115 наружного диаметра. В первой канавке материал резьбы крепежного элемента запрессован в более короткую, более ограничивающую канавку для полного заполнения канавки до более ограниченного профиля резьбы, высота которого находится на нижнем пределе 116 наружного диаметра. Во второй канавке материал резьбы крепежного элемента запрессован в канавку полной глубины для частичного заполнения канавки до среднего предела 114 наружного диаметра. В третьей канавке материал резьбы крепежного элемента запрессован в канавку полной глубины для заполнения канавки до верхнего предела 115 наружного диаметра, имеющего максимально допустимую высоту. В процессе накатки резьбы, поток металла ограничивается на дискретном участке винтовой линии, позволяя остальной винтовой линии полной резьбы в разной степени не полностью заполнять канавку в пределах допустимого диапазона высот, т.е., между нижним пределом 116 наружного диаметра и верхним пределом 115 наружного диаметра, чтобы соответствовать требованиям индивидуального производителя к полной высоте стандартной резьбы, имеющей наружный диаметр, не влияя никоим образом на процесс накатки или функцию структурной резьбы. Такое предпочтительное заполнение перепрофилированного участка нижнего профиля может возникать даже когда примыкающая винтовая линия полной стандартной резьбы изготавливается с пиком на нижнем пределе 116 наружного диаметра.According to aspects of the present invention, thread rolling dies are provided for standard threads with anti-skew protection with a reduced depth area in the dies groove, which preferably always fills completely. FIG. 10 is a cross-sectional side view of three threads of a fastener 150 being rolled in three adjacent grooves of a die 160 to form a standard thread whose outer diameter is at the upper limit 115 of the outer diameter. In the first groove, the fastener thread material is pressed into a shorter, more restrictive groove to completely fill the groove to a more restricted thread profile whose height is at the lower limit 116 of the outside diameter. In the second groove, the thread material of the fastener is pressed into a full depth groove to partially fill the groove up to an average OD limit of 114. In the third groove, the fastener thread material is pressed into a full depth groove to fill the groove up to the upper limit of 115 outer diameter having the maximum allowable height. During the thread rolling process, the metal flow is restricted to a discrete portion of the helix, allowing the rest of the full thread helix to varying degrees not to completely fill the groove within the allowable height range, i.e., between the lower limit 116 of the outer diameter and the upper limit 115 of the outer diameter to meet individual manufacturer's requirements for the overall height of a standard thread having an outside diameter, without in any way affecting the rolling process or the function of the structural thread. This preferential filling of the reshaped bottom profile portion can occur even when an adjacent full standard thread helix is produced with a peak at the lower limit 116 of the outside diameter.

Согласно аспектам настоящего изобретения предлагается намеренное локализованное уменьшение высоты резьбы в области, примыкающей к переходной резьбе, что может укоротить "подъем", необходимый для достижения пика крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом для создания эффективно более короткой переходной резьбы и сокращения длины крепежных элементом с защитой от завинчивания с перекосом. Участок винтовой линии резьбы на крепежном элементе с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом описанного выше типа, может иметь контур для укорочения эффективной длины винтовой линии резьбы такого крепежного элемента. Переходный участок винтовой линии резьбы может не превышать одного витка (360 градусов) по длине, может начинаться на конце стандартных витков винтовой линии крепежного элемента в точке, где стандартные витки наиболее удалены от головки крепежного элемента, и могут заканчиваться на резьбе, защищающей от завинчивания с перекосом.Aspects of the present invention provide an intentional, localized reduction in thread height in the region adjacent to the adapter thread, which can shorten the "lift" required to reach the peak of an anti-skew male fastener to create an effectively shorter adapter thread and reduce length. fasteners with anti-twisting protection. A portion of the thread helix on an anti-skew male fastener of the type described above may be contoured to shorten the effective thread helix length of such a fastener. The transitional thread helix may not exceed one turn (360 degrees) in length, may begin at the end of the standard helix of the fastener at the point where the standard turns are furthest from the head of the fastener, and may terminate on the anti-screw thread with skewed.

Контур переходной резьбы согласно аспектам настоящего изобретения может быть таким, чтобы его самая высокая точка сливалась с стандартной резьбой полной высоты винтовой линии. Отсюда контур переходной резьбы винтовой линии может уменьшаться по высоте с заданной скоростью по мере ее огибания стержня крепежного элемента до ее самой короткой точки. Контур переходной резьбы начинается в точке, где наружный диаметр номинальной полной высоты винтовой линии стандартной резьбы впервые уменьшается по высоте и сливается приблизительно на четверти оборота (90 градусов) винтовой линии, продолжая уменьшать высоту резьбы, но сохраняя боковые поверхности такими же, что и у стандартной резьбы. Во время уменьшения пиковой высоты контур переходной резьбы сохраняет ширину боковых поверхностей и угол резьбы в соответствии с профилем стандартной резьбы, в то же время имея высоту, приблизительно равную минимально допустимой для полной стандартной резьбы, определенную как нижний предел 116 наружного диаметра.The contour of the transition thread according to aspects of the present invention may be such that its highest point merges with a standard full-height thread of the helix. From here, the contour of the helix thread transition can decrease in height at a given rate as it wraps around the fastener shaft to its shortest point. The contour of the adapter thread begins at the point where the outside diameter of the nominal full helix height of the standard thread first decreases in height and merges by approximately a quarter turn (90 degrees) of the helix, continuing to reduce the height of the thread but keeping the flanks the same as the standard thread. threads. During peak height reduction, the thread transition contour retains the flank width and thread angle in accordance with the standard thread profile while having a height approximately equal to the minimum allowable for a full standard thread, defined as the outer diameter lower limit 116 .

Участок полной стандартной резьбы винтовой линии тем самым может приобрести длину, подобную функционально эквивалентной резьбы, а переходный участок винтовой линии тем самым может уменьшится по длине на эквивалентную величину. Крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом может иметь соответствующую резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, примыкающую к переднему концу переходной резьбы, а также соответствующую резьбу начального зацепления, а также соответствующие направляющие элементы на вершине крепежного элемента. Ожидается, что такая конструкция также может применяться на крепежных элементах другого типа, а также на крепежных элементах с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, которые имеют более короткую, т.е., менее идеальную длину переходной резьбы, для улучшения их функционирования.The section of the full standard thread of the helix can thus acquire a length similar to a functionally equivalent thread, and the transition section of the helix can thus be reduced in length by an equivalent amount. An anti-torque male fastener may have a corresponding anti-torque thread adjacent to the front end of the adapter thread, as well as a corresponding initial engagement thread, as well as appropriate guides on the top of the fastener. It is expected that this design can also be applied to other types of fasteners, as well as anti-skew male threaded fasteners that have a shorter, i.e., less than ideal lead thread length, to improve their performance.

На фиг. 11A и 11B приведены виды с торца и сбоку крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом по настоящему изобретению. Контур 110 стандартной резьбы ISO винтовой линии имеет полную ширину и высоту стандартной резьбы до первой точки 123 изменения. На первой точке 123 изменения винтовая линия резьбы имеет среднюю высоту стандартной резьбы, полную ширину боковых поверхностей стандартной резьбы и угол подъема резьбы шестьдесят градусов (см. 115 на фиг. 10). Эта ширина боковых поверхностей и высота вершины поддерживается на всем первом участке 124 до второй точки 125 изменения. На втором участке 126 от второй точки 125 изменения до третьей точки 127 изменения, профиль спиральной линии постоянно уменьшается по высоте 118 с заранее определенной скоростью, до среднего предела 114 наружного диаметра для высоты стандартной резьбы (минимально допустимой) (см. 114 на фиг. 10) на третьей точке 127 изменения. На всем протяжении второго участка 126 ширина боковых поверхностей сохраняется как у профиля стандартного крепежного элемента. Как показано на фиг. 11B, вершина резьбы на всем протяжении второго участка 126 становится шире от второй точки 125 изменения до третьей точки 127 изменения. Также, как показано на фиг. 11B, плоские боковые поверхности резьбы на протяжении всего второго участка 126 сохраняются во впадинах от второй точки 125 изменения до третьей точки 127 изменения. In FIG. 11A and 11B are end and side views of an anti-tight screw male fastener of the present invention. The helix ISO standard thread outline 110 has the full width and height of the standard thread up to the first change point 123 . At the first change point 123, the thread helix has the average height of the standard thread, the full width of the flanks of the standard thread, and a helix angle of sixty degrees (see 115 in FIG. 10). This width of the side surfaces and the height of the top is maintained throughout the first section 124 to the second change point 125. In the second section 126 from the second change point 125 to the third change point 127, the profile of the spiral line is constantly decreasing in height 118 at a predetermined rate, to the average limit 114 of the outer diameter for the height of the standard thread (minimum allowable) (see 114 in Fig. 10 ) at the third change point 127. Throughout the second section 126, the width of the side surfaces is maintained as the profile of a standard fastener. As shown in FIG. 11B, the top of the thread throughout the second section 126 becomes wider from the second change point 125 to the third change point 127. Also, as shown in FIG. 11B, the flat thread flanks throughout the second portion 126 remain in the valleys from the second change point 125 to the third change point 127.

Далее, как показано на фиг. 11A и 11B, третий участок 128 проходит от третьей точки 127 изменения до четвертой точки 129 изменения. На третьей точке 127 изменения контур резьбы является контуром стандартной резьбы 110, уменьшающимся до его минимальной высоты и сохраняющим стандартную ширину боковых поверхностей. Контур 120 переходной резьбы начинается с этим профилем на третьей точке 127 изменения и продолжает переход, пока не станет профилем резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом на четвертой точке 129 изменения. Контур 120 переходной резьбы может начинаться в третьей точке 127 изменения и заканчиваться в четвертой точке 129 изменения так, что он проходит вокруг стержня 14 приблизительно на пять восьмых витка (255 градусов).Further, as shown in FIG. 11A and 11B, the third section 128 extends from the third change point 127 to the fourth change point 129. At the third change point 127, the thread contour is the contour of the standard thread 110 reduced to its minimum height and maintaining the standard width of the flanks. The transition thread contour 120 starts with this profile at the third change point 127 and continues with the transition until it becomes the anti-skew thread profile at the fourth change point 129. The thread transition path 120 may begin at a third change point 127 and end at a fourth change point 129 such that it extends about five-eighths of a turn (255 degrees) around the shank 14.

На фиг. 12A и 12B показаны визы с торца и сбоку, соответственно, крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом. В этом варианте резьба крепежного элемента имеет максимальное состояние материала, что означает, что вершины резьбы расположены наиболее высоко относительно делительной линии и канавка в плашке, которая формирует такую вершину будет полностью заполнена материалом. Заметная разница между эти вариантом и вариантом, показанным на фиг. 11A и 11B, заключается в том, что высота полной резьбы находится на ограниченной нижней максимально допустимой высоте (см. 116 на фиг. 10) на первой точке 123 изменения на винтовой линии резьбы, а не на большей высоте стандартной резьбы (см. 115 на фиг. 10). В ограниченном, максимальном состоянии материала, вершина, как можно было бы ожидать, будет стекать до максимально допустимой высоты в канавке резьбонакатной плашки. Но вершина резьбы вместо этого умышленно контролируется так, чтобы она была более короткой, чем ожидаемая высота при течении, и такая регулируемая высота уменьшается с постоянной предпочтительной скоростью до средней высоты вершины, в то же время сохраняя полную ширину боковых поверхностей. Эта разница в допусках на резьбу и в изготовлении дает постоянный рост участка переходной винтовой линии на третьем участке 128, а не постоянное снижение высоты на первом участке 124 (см. фиг. 11A). Такое изменение высоты демонстрирует "свободное течение" металла до этой высоты в крепежном элементе, в котором используется экстремальный наружный диаметр.In FIG. 12A and 12B show end and side views, respectively, of an anti-skew male threaded fastener. In this embodiment, the thread of the fastener has the maximum state of the material, which means that the thread vertices are located the highest relative to the pitch line and the groove in the die that forms such a vertex will be completely filled with material. A notable difference between this variant and the variant shown in FIG. 11A and 11B is that the full thread height is at the limited lower maximum allowable height (see 116 in FIG. 10) at the first change point 123 on the thread helix, and not at the greater height of the standard thread (see 115 in FIG. Fig. 10). In the limited, maximum state of the material, the tip would, as one would expect, flow down to the maximum allowable height in the groove of the thread rolling die. But the thread tip is instead deliberately controlled to be shorter than the expected flow height, and this controlled height is reduced at a constant preferred rate to the average tip height while maintaining the full width of the flanks. This difference in thread tolerances and manufacturing results in a constant rise in the helix section in the third section 128 rather than a constant decrease in height in the first section 124 (see FIG. 11A). This change in height demonstrates the "free flow" of metal up to this height in a fastener using an extreme outside diameter.

Как показывает сравнение чертежей (фиг. 11A-11B и 12A-12B), длина эффективной полной стандартной резьбы увеличивается за счет изменения конфигурации первого участка 124 и второго участка 126 так, чтобы они были резьбой полной ширины, при этом общая длины винтовой линии крепежного элемента сохраняется.As a comparison of the drawings (FIGS. 11A-11B and 12A-12B) shows, the length of the effective full standard thread is increased by reconfiguring the first section 124 and the second section 126 to be full width threads, with the overall length of the helix of the fastener is saved.

На фиг. 13E приведен вид с торца среза охватываемого крепежного элемента на контуре переходной резьбы, а на фиг. 13A-13D приведены виды сбоку переходной резьбы в сечениях, показанных на фиг. 13E. Контур 120 переходной резьбы имеет ширину такую же, что и профиль стандартной резьбы, но постепенно понижающуюся высоту вершины от максимально допустимой до минимально допустимой для стандартной резьбы. Как показано на фиг. 13A-13D, ширина контура 120 переходной резьбы остается постоянной и равна ширине профиля стандартной резьбы. Как показано на фиг. 13D, контур 120 переходной резьбы находится на своей высоте 118, совпадающей с верхним пределом 115 наружного диаметра. См. 115 на фиг. 10. Как показано на фиг. 13C, контур 120 переходной резьбы является более коротким, имея высоту 118, не достигающую максимально допустимой для стандартной резьбы 115. Как показано на фиг. 13B, контур 120 переходной резьбы является более коротким, все еще имея высоту 118, не столь короткую, как средний предел 114 наружного диаметра для стандартной длины. См. 114 на фиг. 10. Как показано на фиг. 13A, контур 120 переходной резьбы имеет высоту 118, приблизительно равную минимально допустимой для полной стандартной резьбы, определенной как нижний предел 116 наружной резьбы. См. 116 на фиг. 10.In FIG. 13E is a sectional end view of a male fastener on a transition thread contour, and FIG. 13A-13D are side views of the cross-sectional threads shown in FIG. 13E. Contour 120 thread has the same width as the profile of the standard thread, but gradually decreasing top height from the maximum allowable to the minimum allowable for the standard thread. As shown in FIG. 13A-13D, the width of the transition thread contour 120 remains constant and equal to the width of the standard thread profile. As shown in FIG. 13D, the transition thread contour 120 is at its height 118 coinciding with the outer diameter upper limit 115. See 115 in FIG. 10. As shown in FIG. 13C, the transition thread contour 120 is shorter, having a height 118 that does not reach the maximum allowable for the standard thread 115. As shown in FIG. 13B, the transition thread contour 120 is shorter while still having a height 118 not as short as the average outside diameter limit 114 for the standard length. See 114 in FIG. 10. As shown in FIG. 13A, the transition thread contour 120 has a height 118 approximately equal to the minimum allowable for a full standard thread, defined as the lower limit 116 of the male thread. See 116 in FIG. ten.

Поскольку контур 120 переходной резьбы имеет боковые поверхности такой же ширины, что и у стандартной резьбы, длина участка стандартной резьбы ISO винтовой линии может быть сокращена. В частности, ее можно сократить на длину контура 120 переходной резьбы от первой точки 123 изменения до третьей точки 127 изменения. Этот участок контура 120 переходной резьбы заменяет ранее функционально ненужный участок, позволяя его теперь считать стандартной резьбой, добавляя полезную длину к винтовой линии стандартной резьбы. Поэтому в конструкции соединения теперь можно дополнительную полную резьбу или, альтернативно, можно уменьшить общую длину крепежного элемента на сокращенную стандартную резьбу на величину добавленной стандартной резьбы низкого профиля, что уменьшает вес и стоимость.Because the transition thread contour 120 has flanks of the same width as the standard thread, the length of the ISO standard thread portion of the helix can be shortened. In particular, it can be shortened by the length of the transition thread contour 120 from the first change point 123 to the third change point 127. This section of thread transition contour 120 replaces a previously functionally unnecessary section, allowing it to now be considered a standard thread, adding useful length to the standard thread helix. Therefore, an additional full thread can now be added to the joint design, or alternatively, the overall length of the reduced standard thread fastener can be reduced by the amount of added low profile standard thread, which reduces weight and cost.

Контур 120 переходной резьбы по настоящему изобретению можно изготавливать как часть винтовой линии резьбы крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом путем намеренного создания участка уменьшенного диаметра заготовки крепежного элемента на резьбонакатной плашке, создавая особый локализованный участок резьбонакатной плашки, не полностью заполняемый металлом во время накатки, чтобы допустить свободное течение металла для получения требуемой формы. Альтернативно, контур 120 переходной резьбы можно изготавливать с пониженной высотой в некоторой локализованной области винтовой линии. Любой из этих способов позволяет создавать участок винтовой линии с полной шириной и пониженной высотой.The thread transition contour 120 of the present invention can be produced as part of the thread helix of an anti-skew male fastener by intentionally creating a reduced diameter region of the fastener blank on the thread rolling die, creating a specific localized thread rolling die region that is not completely filled with metal during knurling time to allow the metal to flow freely to obtain the desired shape. Alternatively, the transition thread loop 120 can be made with a reduced height in some localized region of the helix. Any of these methods allows you to create a section of a helix with a full width and reduced height.

Хотя варианты настоящего изобретения были показаны, описаны и определены отсылками к иллюстративным вариантам изобретения, такие отсылки не предполагают ограничений изобретения и такие ограничения на должны налагаться. Раскрытый предмет изобретения допускает существенные изменения, модификации и замены по форме и функциональности, очевидные специалистам и использующие преимущества настоящего изобретения. Показанные и описанные варианты настоящего изобретения являются лишь примерами и не исчерпывают объем настоящего изобретения.Although embodiments of the present invention have been shown, described and defined by reference to illustrative embodiments of the invention, such references are not intended to limit the invention and such limitations should not be imposed. The disclosed subject matter is capable of significant changes, modifications and substitutions in form and function that are obvious to those skilled in the art and take advantage of the present invention. The embodiments of the present invention shown and described are merely examples and do not exhaust the scope of the present invention.

Claims (36)

1. Крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий:1. A fastener with an external thread with protection against screwing with misalignment, containing: по существу круглый стержень, имеющий передний конец, конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, проходящих вокруг окружности стержня, при этом множество резьб содержит:a substantially round rod having a front end, an end to which a torque is applied, and a plurality of external threads extending around the circumference of the rod, the plurality of threads comprising: стандартную резьбу, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур стандартной резьбы, причем ширина и угол подъема стандартной резьбы обеспечивают возможность зацепления с соответствующими внутренними резьбами, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра;a standard thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having a standard thread contour, wherein the width and pitch of the standard thread enable engagement with the corresponding internal threads, the outside diameter of the standard thread being between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; переходную резьбу, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур переходной резьбы с шириной и углом подъема, аналогичными ширине и углу подъема стандартной резьбы, что обеспечивает возможность зацепления с соответствующими внутренними резьбами;a transition thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having a transition thread contour with a width and lead angle similar to the width and lead angle of a standard thread, which enables engagement with corresponding internal threads; резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, и внешний диаметр, выполненные с возможностью способствования выравниванию крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом относительно крепежного элемента с внутренней резьбой; иan anti-torque thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having an anti-torque thread contour and an outer diameter configured to help align the male anti-torque fastener with respect to the fastener with internal thread; and резьбу начального зацепления, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы начального зацепления,an initial engagement thread extending around at least a portion of the shank circumference and having an initial engagement thread contour, причем контур переходной резьбы имеет высоту, которая переходит от нижнего предела наружного диаметра стандартной резьбы к наружному диаметру резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом.moreover, the contour of the transition thread has a height that goes from the lower limit of the outer diameter of the standard thread to the outer diameter of the anti-skew thread. 2. Крепежный элемент по п. 1, в котором стандартная резьба имеет по меньшей мере два витка (720 градусов) вокруг стержня.2. Fastener according to claim 1, wherein the standard thread has at least two turns (720 degrees) around the shaft. 3. Крепежный элемент по п. 1, в котором переходная резьба имеет меньше чем пять восьмых витка (255 градусов) вокруг стержня.3. The fastener of claim 1 wherein the adapter thread has less than five-eighths of a turn (255 degrees) around the shank. 4. Крепежный элемент по п. 1, в котором резьба, защищающая от завинчивания с перекосом, имеет от одного витка (360 градусов) до двух витков (720 градусов) вокруг стержня.4. The fastener of claim 1, wherein the anti-twisting thread has one turn (360 degrees) to two turns (720 degrees) around the shaft. 5. Крепежный элемент по п. 1, в котором резьба начального зацепления имеет от половины витка (180 градусов) до двух витков (720 градусов) вокруг стержня.5. A fastener according to claim 1, wherein the initial engagement thread has from half a turn (180 degrees) to two turns (720 degrees) around the shank. 6. Крепежный элемент по п. 1, в котором стандартная резьба имеет угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам, причем переходная резьба имеет угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам от впадин до вершины.6. The fastener of claim 1, wherein the standard thread has a helix angle of approximately sixty degrees, and the transition thread has a helix angle of approximately sixty degrees from root to tip. 7. Крепежный элемент по п. 1, в котором контур переходной резьбы имеет вершину, расширяющуюся по мере перехода высоты от нижнего предела наружного диаметра стандартной резьбы к наружному диаметру резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом.7. Fastener according to claim. 1, in which the contour of the transition thread has a vertex that expands as the height changes from the lower limit of the outer diameter of the standard thread to the outer diameter of the thread that protects against screwing with misalignment. 8. Крепежный элемент по п. 1, в котором наружный диаметр резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, приблизительно равен среднему диаметру стандартной резьбы, при этом контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, имеет форму, определенную кривой, проходящей от кривой во впадине приблизительно до наружного диаметра.8. The fastener according to claim 1, wherein the outer diameter of the anti-torque thread is approximately equal to the average diameter of the standard thread, while the contour of the anti-torque thread has a shape defined by a curve extending from the curve in the cavity approximately outside diameter. 9. Крепежный элемент по п. 1, в котором стандартная резьба, переходная резьба, резьба, защищающая от завинчивания с перекосом, и резьба начального зацепления содержат непрерывную винтовую линию резьбы, проходящую вокруг стержня.9. The fastener of claim 1, wherein the standard thread, transition thread, anti-skew thread, and initial engagement thread comprise a continuous thread helix extending around the shank. 10. Крепежный элемент по п. 1, дополнительно содержащий направляющую вершину на переднем конце стержня.10. Fastener according to claim. 1, additionally containing a guide top at the front end of the rod. 11. Крепежный элемент по п. 10, в котором направляющая вершина имеет изменяющийся наружный диаметр и длину, причем изменяющийся наружный диаметр является максимальным у переднего конца стержня и уменьшается к концу направляющей вершины, удаленного от переднего конца стержня.11. The fastener according to claim 10, wherein the driver tip has a variable outer diameter and length, with the variable outer diameter being maximum at the front end of the rod and decreasing towards the end of the driver tip remote from the front end of the rod. 12. Крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий:12. A fastener with an external thread with protection against screwing with a misalignment, containing: по существу круглый стержень, имеющий передний конец, конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, проходящих вокруг окружности стержня, при этом множество наружных резьб содержит:a substantially circular rod having a front end, an end to which a torque is applied, and a plurality of external threads extending around the circumference of the rod, wherein the plurality of external threads comprises: стандартную резьбу, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур стандартной резьбы, определяемый впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины, и угол подъема резьбы, равный приблизительно шестидесяти градусам, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра;a standard thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having a standard thread contour defined by the troughs, a flat top, and flat flanks extending from the troughs to the top, and a helix angle of approximately sixty degrees, the outside diameter of the standard thread being between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; переходную резьбу, образующую непрерывную винтовую линию со стандартной резьбой, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур переходной резьбы, определяемый впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины, и угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам;a transition thread forming a continuous helix with standard threads, passing around at least a portion of the circumference of the rod and having a transition thread contour defined by troughs, a flat top and flat side surfaces extending from the troughs to the top, and a lead angle of approximately sixty degrees; резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, образующую непрерывную винтовую линию с переходной резьбой, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, и внешний диаметр, выполненные с возможностью способствования выравниванию крепежного элемента с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом относительно крепежного элемента с внутренней резьбой; иan anti-torsion thread forming a continuous helix with a transitional thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having an anti-torque thread contour and an outer diameter configured to help align the male fastener with protection against screwing with distortion relative to the fastener with an internal thread; and резьбу начального зацепления, образующую непрерывную винтовую линию с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы начального зацепления,an initial engagement thread forming a continuous helix with a thread protecting against misaligned screwing, passing around at least a part of the shank circumference and having an initial engagement thread contour, причем вершина контура переходной резьбы расширяется, а высота контура переходной резьбы уменьшается по мере перехода контура переходной резьбы от контура стандартной резьбы к контуру резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом.moreover, the apex of the contour of the transition thread expands, and the height of the contour of the transition thread decreases as the contour of the transition thread passes from the contour of the standard thread to the contour of the thread that protects against screwing with misalignment. 13. Крепежный элемент по п. 12, в котором переходная резьба имеет менее чем приблизительно пять восьмых витка (255 градусов) вокруг стержня.13. The fastener of claim 12, wherein the adapter thread has less than about five-eighths of a turn (255 degrees) around the shank. 14. Крепежный элемент по п. 12, в котором наружный диаметр резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, приблизительно равен среднему диаметру стандартной резьбы, причем контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, имеет форму, определяемую кривой, проходящей от кривой на впадине приблизительно до наружного диаметра.14. The fastener according to claim 12, wherein the outer diameter of the anti-torque thread is approximately equal to the average diameter of the standard thread, and the contour of the anti-torque thread has a shape defined by a curve extending from the curve to the trough of approximately to outer diameter. 15. Крепежный элемент по п. 12, в котором стандартная резьба, переходная резьба, резьба, защищающая от завинчивания с перекосом, и резьба начального зацепления содержат непрерывную винтовую линию резьбы вокруг стержня.15. The fastener of claim 12, wherein the standard thread, transition thread, anti-skew thread, and initial engagement thread comprise a continuous thread helix around the shank. 16. Крепежный элемент по п. 12, дополнительно содержащий направляющую вершину на переднем конце стержня.16. Fastener according to claim 12, further comprising a guide top at the front end of the rod. 17. Крепежный элемент по п. 16, в котором направляющая вершина содержит изменяющийся наружный диаметр и длину, причем изменяющийся наружный диаметр является максимальным у переднего конца стержня и уменьшается к концу направляющей вершины, удаленному от переднего конца стержня.17. The fastener according to claim 16, wherein the driver apex comprises a variable outer diameter and length, wherein the variable outer diameter is maximum at the front end of the rod and decreases towards the end of the driver vertex distant from the front end of the rod. 18. Крепежный элемент с наружной резьбой с защитой от завинчивания с перекосом, содержащий:18. A fastener with an external thread with protection against screwing with a misalignment, comprising: по существу круглый стержень, имеющий передний конец, конец, к которому прилагается крутящий момент, и множество наружных резьб, проходящих вокруг окружности стержня, при этом множество наружных резьб содержит:a substantially circular rod having a front end, an end to which a torque is applied, and a plurality of external threads extending around the circumference of the rod, wherein the plurality of external threads comprises: стандартную резьбу, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур стандартной резьбы, определяемый впадинами на минимальном диаметре, плоской вершиной на наружном диаметре и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины и имеющими ширину на среднем диаметре, и угол подъема резьбы, равный приблизительно шестидесяти градусам, причем наружный диаметр стандартной резьбы находится между нижним пределом наружного диаметра и верхним пределом наружного диаметра;a standard thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having a standard thread contour defined by troughs on the minimum diameter, a flat top on the outer diameter, and flat lateral surfaces extending from the troughs to the top and having a width on the average diameter, and a thread helix, equal to approximately sixty degrees, and the outer diameter of the standard thread is between the lower limit of the outer diameter and the upper limit of the outer diameter; переходную резьбу, образующую непрерывную винтовую линию со стандартной резьбой, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур переходной резьбы, определяемый впадинами, плоской вершиной и плоскими боковыми поверхностями, проходящими от впадин до вершины, и угол подъема, равный приблизительно шестидесяти градусам, и высоту, не превышающую нижнего предела наружного диаметра контура стандартной резьбы, причем переходная резьба имеет менее чем приблизительно пять восьмых витка (255 градусов) вокруг стержня; иa transition thread forming a continuous helix with a standard thread, passing around at least part of the circumference of the rod and having a transition thread contour defined by troughs, a flat top and flat side surfaces extending from the troughs to the top, and a lead angle of approximately sixty degrees, and a height not exceeding the lower limit of the outside diameter of the standard thread contour, wherein the adapter thread has less than about five-eighths of a turn (255 degrees) around the shank; and резьбу, защищающую от завинчивания с перекосом, образующую непрерывную винтовую линию с переходной резьбой, проходящую вокруг по меньшей мере части окружности стержня и имеющую контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, содержащий наружный диаметр, приблизительно равный среднему диаметру стандартной резьбы, причем контур резьбы, защищающей от завинчивания с перекосом, имеет форму, определенную кривой, проходящей от кривой во впадине до приблизительно наружного диаметра.an anti-torsion thread forming a continuous helix with a transitional thread extending around at least a portion of the circumference of the shank and having an anti-torque thread contour having an outer diameter approximately equal to the mean diameter of a standard thread, wherein the thread contour, anti-twisted, has a shape defined by a curve extending from the curve in the cavity to approximately the outer diameter. 19. Крепежный элемент по п. 18, дополнительно содержащий резьбу начального зацепления, образующую непрерывную винтовую линию с резьбой, защищающей от завинчивания с перекосом, проходящую по меньшей мере по части окружности стержня и имеющую контур резьбы начального зацепления.19. The fastener according to claim 18, further comprising an initial engagement thread forming a continuous helix with threads protecting against misaligned screwing, passing at least part of the circumference of the rod and having an initial engagement thread contour. 20. Крепежный элемент по п. 18, дополнительно содержащий направляющую вершину на переднем конце стержня.20. Fastener according to claim 18, further comprising a guide top at the front end of the rod.
RU2021120252A 2019-01-11 2019-12-13 Shortened fastener with locally adjustable thread height RU2774791C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/245,856 2019-01-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774791C1 true RU2774791C1 (en) 2022-06-22

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5836731A (en) * 1987-05-20 1998-11-17 Mathread, Inc. Anti-cross threading fastener
US6561741B2 (en) * 2000-12-19 2003-05-13 Michael A. Garver Fastener with aligning lead thread
RU2361125C1 (en) * 2005-06-13 2009-07-10 Аояма Сейсакусо Ко., Лтд. Bolt
US9644664B2 (en) * 2015-03-27 2017-05-09 Mathread Inc. Male anti-false thread fastener member

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5836731A (en) * 1987-05-20 1998-11-17 Mathread, Inc. Anti-cross threading fastener
US6561741B2 (en) * 2000-12-19 2003-05-13 Michael A. Garver Fastener with aligning lead thread
RU2361125C1 (en) * 2005-06-13 2009-07-10 Аояма Сейсакусо Ко., Лтд. Bolt
US9644664B2 (en) * 2015-03-27 2017-05-09 Mathread Inc. Male anti-false thread fastener member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3935785A (en) Thread swaging screw
US7156600B2 (en) Die for, method of making, and fastener with lobed primary thread lead and interposed dual auxiliary thread lead with improved substrate entry end portion
US4069730A (en) Thread-forming screw
US3794092A (en) Locking fastener
EP1066473B1 (en) Improved self-tapping thread fastener and a blank therefor
US3942406A (en) Slab-sided self-tapping screw
JPS6210738B2 (en)
JP6759231B2 (en) How to correct translational misalignment between a male fastener member and a female fastener member
JP2009036377A (en) Threaded bolt and manufacturing method of the same
WO2017158853A1 (en) Rolling flat die for screw component and rolling working method
KR20010072715A (en) Fastener having a lobular cross section and ridges along the thread axis
RU2774791C1 (en) Shortened fastener with locally adjustable thread height
JP6768691B2 (en) Unauthorized screw prevention fastener system
US4042342A (en) Blanks for making self-thread forming threaded fasteners
US4716751A (en) Non-slip thread rolling dies
CA3120781C (en) Shortened fastener with locally controlled thread height
JP6912382B2 (en) Male improper screw prevention fastener member
US4546639A (en) Thread rolling dies for forming self tapping screws and the like
US3263473A (en) Method and apparatus for making threaded fasteners
JP2019525100A (en) High performance screw rolling and screw lock fixture
JP7330886B2 (en) Thread former and method of forming threads
TW202413812A (en) Screws for direct screwing into components
TW202413811A (en) Screws for direct threading into components
AU2004202640B9 (en) Fastener having multiple lobed thread
JP2024520267A (en) Thread forming and thread locking fasteners