|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Согласно первому аспекту изобретения предлагается устройство для применения с резьбовым соединением, включающее внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с крепежной деталью и конической внешней поверхностью; и внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты. Преимуществом является следующее: изобретение позволяет увеличивать площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней муфтой, которая зажимается, и внешними муфтами без увеличения общего диаметра устройства; трехмерная несущая нагрузку поверхность вместо традиционной двухмерной плоскости; более эффективное и равномерное распределение напряжения от нагрузки по площади несущей нагрузку поверхности; большая торсионная прочность; устройство меньшей массы, размеров и объема. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Согласно первому аспекту изобретения предлагается устройство для применения с резьбовым соединением, включающее внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с крепежной деталью и конической внешней поверхностью; и внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты. Преимуществом является следующее: изобретение позволяет увеличивать площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней муфтой, которая зажимается, и внешними муфтами без увеличения общего диаметра устройства; трехмерная несущая нагрузку поверхность вместо традиционной двухмерной плоскости; более эффективное и равномерное распределение напряжения от нагрузки по площади несущей нагрузку поверхности; большая торсионная прочность; устройство меньшей массы, размеров и объема.
Евразийское (21) 201300082 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. F16B 31/02 (2006.01)
2013.09.30 F16B 39/36 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки
2012.02.02
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
(31) PCT/IB2011/002658
(32) 2011.08.02
(33) IB
(86) PCT/US2012/023693
(87) WO 2013/019278 2013.02.07
(71) Заявитель:
ДЖЕТИД КОРПОРЕЙШН (US)
(72) Изобретатель:
Долан Майкл Ф. (US)
(74) Представитель:
Тагбергенова М.М., Тагбергенова А.Т. (KZ) (57) Согласно первому аспекту изобретения предлагается устройство для применения с резьбовым соединением, включающее внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с крепежной деталью и конической внешней поверхностью; и внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты. Преимуществом является следующее: изобретение позволяет увеличивать площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней муфтой, которая зажимается, и внешними муфтами без увеличения общего диаметра устройства; трехмерная несущая нагрузку поверхность вместо традиционной двухмерной плоскости; более эффективное и равномерное распределение напряжения от нагрузки по площади несущей нагрузку поверхности; большая торсионная прочность; устройство меньшей массы, размеров и объема.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Перекрестная ссылка на родственные заявки
Эта заявка является продолжающей заявкой находящейся одновременно на рассмотрении заявки США № 61/370,015, с датой подачи от 2 августа 2010 г., под названием "Коническая геометрия крутящего момента во время болтового соединения", и является продолжающей заявкой находящейся одновременно на рассмотрении международной заявки РСТ № PCT/IB2011/002658, с датой подачи от 2 августа 2011 г., под названием "Устройство для затягивания резьбовых соединений", полное содержание которых включается в данный документ путем ссылки.
Нововведения, раскрываемые в этой заявке, вносят новизну в технологии, описанные в следующих находящихся в общей собственности выданных патентах и поданных патентных заявках, полное содержание которых включается в данный документ путем ссылки: в патенте США № 5,137,408, с датой подачи от 3 декабря 1991 г., под названием "Зажимное приспособление"; патенте США № 5,318,397, с датой подачи от 7 мая 1992 г., под названием "Механическое натяжное устройство"; патенте США № 5,622,465, с датой подачи от 26 апреля 1996 г., под названием "Стопорная гайка"; патенте США № 5,640,749, с датой подачи от 13 июня 1995 г., под названием "Способ и устройство для удлинения и ослабления шпильки"; патенте США № 5,888,041, с датой подачи от 17 октября 1997 г., под названием "Стопорная гайка"; патенте США № 6,254,322, с датой подачи от 3 марта 1998 г., под названием "Болт с болтовым элементом, шайбой и муфтой для приложения сил к болтовому элементу и муфте"; и прочих.
Описание изобретения
Известны традиционные резьбовые соединения. Механическое закрепление с применением компонентов со спиральной резьбой обычно достигается при помощи болтов, шпилек, винтов, гаек и шайб. Шайбы представляют собой тонкие детали, которые могут размещаться между крепежной деталью и закрепляемым компонентом. Шайбы обычно используются для предотвращения износа собираемых компонентов вследствие трения. Шайбы также обычно используются для равномерного распределения напряжений и контролирования потерь на трение. Гайки являются крепежными элементами с внутренней резьбой, обычно используемыми для удерживания и передачи нагрузки на внешнее резьбовое соединение. Гайки, как правило, имеют внешнюю геометрическую форму, которая обеспечивает возможность вращения для закрепления при помощи устройства или машины для входного крутящего момента.
Саморегулирующие гайки, как правило, состоят из внутренней муфты, внешней
муфты и шайбы. В саморегулирующих крепежных деталях, таких, как гайка HYTORC, используется шайба в качестве реакционной точки для приложения входного крутящего момента к внешней муфте. В саморегулирующей крепежной детали внешняя муфта функционирует в качестве гайки, а внутренняя муфта становится удлинением шпильки и в поворотном режиме соединяется с шайбой. Это поворотное соединение препятствует скользящему движению между резьбой внутренней муфты и шпильки во время приложения крутящего момента к внешней муфте. Саморегулирующие гайки с такой же внешней геометрической формой, как у традиционных гаек, подвергаются большим нагрузкам на опорную поверхность. Нагрузки на опорную поверхность увеличиваются из-за увеличения внутреннего диаметра внешней муфты, что обеспечивает пространство для внутренней муфты, из-за чего стенки становятся более тонкими, чем у стандартных гаек.
В отличие от традиционных резьбовых соединений, саморегулирующие крепежные детали трехкомпонентного механического натяжного устройства, такие, как гайка HYTORC, включают внешнюю муфту, внутреннюю муфту и шайбу. Для саморегулирующих крепежных деталей, таких, как гайка HYTORC, используется шайба в качестве реакционной точки для приложения входного крутящего момента к внешней муфте. В саморегулирующей крепежной детали внешняя муфта функционирует в качестве гайки, а внутренняя муфта становится удлинением шпильки и в поворотном режиме соединяется с шайбой. Это поворотное соединение препятствует скользящему движению между резьбой внутренней муфты и шпильки во время приложения крутящего момента к внешней муфте. Саморегулирующие гайки с такой же внешней геометрической формой, как у традиционных гаек, подвергаются большим нагрузкам на опорную поверхность. Нагрузки на опорную поверхность увеличиваются из-за увеличения внутреннего диаметра внешней муфты, что обеспечивает пространство для внутренней муфты, из-за чего стенки становятся более тонкими, чем у стандартных гаек.
Кроме того, известны также устройства для соединения или сочленения реакционного или выходного вала устройства для выходного крутящего момента с крепежными деталями, используемыми в болтовых соединениях. Саморегулирующие крепежные детали трехкомпонентного механического натяжного устройства обычно имеют паз, шестигранные или круглые детали для обеспечения возможности торсионного соединения с реактивным элементом устройства для входного крутящего момента. Это достигается при помощи выполненного на станке вращательного сопряжения между двумя деталями. Сопряжение обычно создается при помощи штепсельно-гнездового зацепления между любыми двумя сопрягающимися деталями, препятствующими вращению между двумя деталями.
Также известны трехкомпонентные механические натяжные шпилечные устройства. Они состоят из шпильки, гайки и шайбы. Шпилька имеет внешнюю резьбу на обоих концах. Под верхней резьбой шпилька также имеет паз или другое фигурное образование для создания поворотного соединения с внутренним диаметром шайбы. Верхняя поверхность шпильки также имеет паз или другое фигурное образование для обеспечения возможности поворотного соединения с реактивным валом устройства для входного крутящего момента. Гайка имеет внутреннюю резьбу для зацепления с резьбой на верхней поверхности шпильки. Гайка имеет паз или другое фигурное образование для обеспечения возможности сообщения крутящего момента от устройства для входного крутящего момента. Шайба имеет внутреннее фигурное образование, которое в поворотном режиме зацепляется с пазом или другим фигурным образованием под верхней резьбой шпильки.
В болтовых соединениях нагрузки обычно приближаются к пределу упругости материалов. Реактивная деталь, соединяющая трехкомпонентную механическую натяжную шпильку с крутящим моментом устройства для входного крутящего момента, как правило, должна иметь запас по размеру для предотвращения повреждения упругого материала. Таким образом, при известных соединительных деталях невозможно передавать крутящий момент большой величины через внутреннюю деталь, такую, как квадрат, шестигранник или внутреннее отверстие с пазом в верхней поверхности шпильки. Таким образом, варианты существующего уровня техники, подвергающиеся большим нагрузкам болтового соединения, должны иметь внешнюю деталь на верхней поверхности шпильки, которая позволяла бы соединять реактивный вал достаточного размера из устройства для входного крутящего момента.
Таким образом, настоящее изобретение предназначается для решения этих задач.
Согласно первому аспекту изобретения, предлагается устройство для применения с резьбовым соединением, включающее:
внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с крепежной деталью и конической внешней поверхностью; и
внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты.
Преимуществом является то, что изобретение позволяет увеличивать площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней муфтой, которая зажимается, и внешними муфтами без увеличения общего диаметра устройства; трехмерная несущая нагрузку поверхность вместо традиционной двухмерной плоскости; более эффективное и
равномерное распределение напряжения от нагрузки по площади несущей нагрузку поверхности; большая торсионная прочность; и устройство меньшей массы, размеров и объема.
Другие особенности изобретения изложены в пунктах 2-24 прилагаемой формулы изобретения.
Изобретение описывается исключительно для примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, среди которых:
Фигура 1 является перспективным изображением резьбового соединения с представлением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 2 является боковым поперечным сечением внутренней муфты варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 3 является боковым поперечным сечением внешней муфты варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 4 является боковой проекцией резьбового соединения для применения с представлением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 5 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 6 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 7 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 8 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 9 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 10 является боковым поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 11 является боковой проекцией варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 12 является перспективным изображением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 13 является поперечным сечением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 14 является перспективным изображением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 15 является перспективным изображением варианта осуществления настоящего изобретения;
Фигура 16 является перспективным изображением варианта осуществления настоящего изобретения; и
Фигура 17 является перспективным изображением варианта осуществления настоящего изобретения.
Для примера на фигурах 1 - 4 показано устройство 1 - ступенчатый конический крепежный узел - в соответствии с представлением варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 1 имеет внутреннюю муфту 100 и внешнюю муфту 200 и используется, например, с резьбовой шпилькой 300. Внутренняя муфта 100 находится в поворотном и резьбовом зацеплении со шпилькой 300; в поворотном и коническом зацеплении с внешней муфтой 200; и в радиально неподвижном зацеплении с активной частью устройства для входного крутящего момента. Внешняя муфта 200 находится в радиально неподвижном зацеплении с реактивной частью устройства для входного крутящего момента; и в поворотном и коническом зацеплении с внутренней муфтой 100. Внутренняя муфта 100, когда вращается активной частью устройства для входного крутящего момента, создает нагрузку на шпильку 300 для замыкания соединения (не показано).
Внутренняя муфта 100 представляет собой кольцевую деталь и, как показано на фигурах 1 и 2, выполнена в форме муфты. Она имеет внутреннюю поверхность ПО с внутренним спиральным резьбовым приспособлением 120, зацепляющимся внешней поверхностью 310 с внешним спиральным резьбовым приспособлением 320 шпильки 300. Она имеет внешнюю поверхность 111 с цилиндрическим образованием 121, которое в поворотном режиме зацепляется внутренней поверхностью 210 с цилиндрическим образованием 220 внешней муфты 200. Она также имеет нижнюю поверхность 113, зацепляющуюся в поворотном режиме с внутренней поверхностью 210.
Цилиндрическое образование 121 имеет форму перевернутого усеченного ступенчатого конуса, имеющего пирамидальный или конический вид, если смотреть снизу вверх. Каждая ступень на внешней поверхности 111 постепенно уменьшается сверху вниз. Внешняя полая цилиндрическая деталь снимается с внешней стороны внутренней муфты 100 с небольшой глубиной. Внешние полые цилиндрические детали последовательно снимаются с равномерными интервалами по длине и ширине. Каждая последующая деталь начинается там, где заканчивается предыдущая деталь. Геометрическая конфигурация снятых внешних цилиндрических деталей продолжается, пока есть пространство для добавления еще одной внешней цилиндрической детали.
Внутренняя муфта 100 также имеет верхнюю поверхность 112 с соединительными приспособлениями 130, которые могут быть образованы множеством отверстий, ориентированных в осевом направлении и расположенных с интервалами между ними по окружности. Соединительные приспособления 130 фиксированно зацепляются с активной частью устройства для входного крутящего момента.
Внешняя муфта 200 представляет собой кольцевую деталь и, как показано на фиг. 3, выполнена в форме муфты. Она имеет внутреннюю поверхность 210 с цилиндрическим образованием 220, которое в поворотном режиме зацепляется внешней поверхностью 111 с цилиндрическим образованием 121 внутренней муфты 100. Внешняя муфта 200 имеет внешнюю поверхность 211 с соединительными приспособлениями 230. Соединительные приспособления 230 образуются множеством внешних шипов, ориентированных в осевом направлении и расположенных с интервалами между ними по окружности. Соединительные приспособления 230 фиксированно зацепляются с внутренними шипами реактивной части устройства для входного крутящего момента.
Цилиндрическое образование 220 сформировано как усеченный конус ступенчатого конуса, который имеет пирамидальный или конический вид, если смотреть вверху вниз. Каждая ступень на внутренней поверхности 210 постепенно уменьшается сверху вниз. Внутреннюю цилиндрическую деталь удаляют изнутри внешней муфты 200 с небольшой глубиной. Внутренние цилиндрические детали последовательно снимаются с равномерными интервалами по длине и ширине. Каждая последующая деталь начинается там, где заканчивается предыдущая деталь. Геометрическая конфигурация удаленных внутренних цилиндрических деталей продолжается, пока есть пространство для добавления еще одной внешней цилиндрической детали.
Шпилька 300 имеет цилиндрическую форму с внешним спиральным резьбовым приспособлением 320 для зацепления с внутренним спиральным резьбовым приспособлением 120 внутренней муфты 100. Конец 312 шпильки 300 имеет соединительное приспособление 314, которое может быть выполнено в форме многоугольника 330, который в данном случае является шестиугольником. Многоугольная конструкция 330 обеспечивает возможность поворотного соединения с устройством для входного крутящего момента.
Второй соединительный элемент 150 также имеет нижнюю поверхность 163, которая лежит на верхней поверхности соединения. Нижняя поверхность 163 может иметь значительную шероховатость и может быть выполнена различными способами, например, с множеством гребней, волн или зубьев.
Геометрическая форма устройства 1 в виде ступенчатой конической крепежной
детали создает растягивающую нагрузку на шпильку 300 под действием механического скольжения через спиральную наклонную плоскость между резьбой 320 шпильки и резьбой 120 внутренней муфты. Скользящее действие спиральной резьбы возникает при применении устройства для входного крутящего момента для приложения вращения с крутящим моментом к соединительным приспособлениям 130 внутренней муфты при реагировании на крутящий момент на внешних пазах 230 внешней муфты. Поскольку внешняя поверхность 111 и внутренняя поверхность 210 являются практически гладкими, внешняя муфта 200 остается статичной, а внутренняя муфта 200 вращается. Реактивный элемент устройства для входного крутящего момента в поворотном режиме соединяется с концом 312 шпильки 300 соединительным приспособлением 314. Это препятствует вращению шпильки 300 и обеспечивает возможность относительного скольжения между резьбой 120 внутренней муфты и резьбой 320 шпилек. Продвижение шпильки происходит пропорционально сопротивлению такому продвижению, поскольку устройство для входного крутящего момента постоянно прилагает крутящий момент к внутренней муфте 100 при реагировании на внешних пазах 230 внешней муфты и соединении в поворотном режиме со шпилькой 300 при помощи соединительного приспособления 314.
Соединительные приспособления 130 внутренней муфты могут быть выполнены в любой геометрической форме или могут использоваться с другими средствами или деталями для соединения в поворотном режиме с устройством для входного крутящего момента, такими, как шестерни, шестигранники, двойные шестигранники, корончатые гайки или любые другие обычные геометрические формы, обеспечивающие возможность поворотного соединения. Возможной альтернативой является шестигранная форма, показанная на фиг. 5 под номером 530.
Соединительные приспособления 221 внешней муфты могут быть выполнены в любой геометрической форме или могут использоваться с другими средствами или деталями для соединения в поворотном режиме с устройством для входного крутящего момента, такими, как шестерни, шестигранники, двойные шестигранники, корончатые гайки или любые другие обычные геометрические формы, обеспечивающие возможность поворотного соединения. Возможной альтернативой является шестигранная форма, показанная на фиг. 6 под номером 621.
Следует заметить, что количество, размеры, геометрическая форма и интервалы удаления внешних (внутренняя муфта 100) и внутренних (внешняя муфта 200) цилиндрических деталей могут изменяться для оптимизации характеристик устройства 1, например, смещения напряжения, в зависимости от конкретного случая применения.
Фиг. 2 показывает внутреннюю муфту 100 с четырьмя внешними
цилиндрическими деталями, удаленными с равномерными интервалами по длине и ширине. Фиг. 3 показывает внешнюю муфту 200 с четырьмя цилиндрическими деталями, удаленными с равномерными интервалами по длине и ширине. Как показано на фиг. 7, изменение количества, размеров, геометрической формы и интервалов от одной удаленной внешней и внутренней цилиндрической детали до следующей меняет номинальные углы, высоту ступени и ширину ступени внешней поверхности 711 с цилиндрическим образованием 721 и внутренней поверхности 710 с цилиндрическим образованием 720. В альтернативном варианте длина ступени может быть до бесконечности малой для образования почти гладкого конуса. Внешние части внутренней муфты 100 и внутренняя часть внешней муфты 200 могут быть удалены на одной ступени для образования гладких конических поверхностей, соответственно.
Фиг. 8 показывает внешнюю поверхность 811 с цилиндрическим образованием 821 и внутреннюю поверхность 810 с цилиндрическим образованием 820 с зацепляющимися поверхностями с разными вертикальными интервалами или высотой ступени. Таким образом, допускается только движение по выбранным ступеням при нагрузке на другие ступени. Пластическая деформация допускает вертикальное перемещение, таким образом, стратегически смещая распределение напряжений через каждую ступенчатую поверхность. Другими словами, увеличенный зазор или промежуток между зацепляющимися поверхностями внутренней и внешней муфт 100 и 200 обеспечивает возможность радиального расширения во время нагрузки.
Фиг. 9 показывает внешнюю поверхность 911 с цилиндрическим образованием 921 и внутреннюю поверхность 910 с цилиндрическим образованием 920 с зацепляющимися поверхностями под разными углами поверхности ступеней. Это способствует более равномерному и контролируемому смещению распределение напряжений по ступеням. Другими словами, внутренняя 100 или внешняя 200 муфта, или обе из них, могут иметь ступенчатые вертикальные поверхности с разными углами начального конуса для смещения напряжения на выбранные горизонтальные ступенчатые поверхности.
Фиг. 10 показывает внешнюю муфту 200, имеющую внизу внутренние детали, которые соединяются с подобными зацепляющимися внешними деталями, дополняющими шпильку 300. Ими могут быть пазы, рифление, шестигранники, прорези, двойные шестигранники или другие геометрические формы. Они обеспечивают возможность осевого продвижения шпильки 300, но соединяют вращательное движение внешней муфты 200 и шпильки 300. Отпадает необходимость в соединительных приспособлениях 314, образованных из многоугольной конструкции 330, и в соединении этого шестигранника с реактивным элементом устройства для входного крутящего
момента. Внутренний паз 1040 и зацепляющийся внешний паз 1041 образуют поверхность раздела между внешней муфтой 200 и шпилькой 300, соответственно.
Согласно стандартам, принятым в области болтовых соединений, устройство 1 включает гайку (внутреннюю муфту 100) и шайбу (внешнюю муфту 200). Меняется стандартная поверхность раздела между гайкой с плоской поверхностью и шайбой. Реакционная точка крутящего момента перемещается вверх по сравнению с традиционными трехкомпонентными крепежными деталями. В устройстве согласно настоящему изобретению используется идея традиционных трехкомпонентных крепежных деталей, что обеспечивает возможность приспосабливания поверхности внешней муфты для предотвращения истирания, которому способствует традиционный комплект гайки и шайбы, который удерживает радиальную деформацию таким образом, чтобы поверхность внутренней муфты могла быть приспособлена с минимальным риском разламывания.
Преимуществом является то, что изобретение позволяет увеличивать площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней муфтой, которая зажимается, и внешними муфтами без увеличения общего диаметра устройства; трехмерная несущая нагрузку поверхность вместо традиционной двухмерной плоскости; более эффективное и равномерное распределение напряжения от нагрузки по площади несущей нагрузку поверхности; большая торсионная прочность; и устройство меньшей массы, размеров и объема.
На фигурах 11 - 14 на примере показано устройство 1101 для торсионного соединения резьбового соединения 1110 и устройства для входного крутящего момента 1102 в соответствии с представлением варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 1101 имеет первый соединительный элемент 1103 с конической внешней поверхностью 1104 и многоугольной конструкцией 1105; и второй соединительный элемент 1113, имеющий обратно-коническую внутреннюю поверхность 1114 и многоугольную конструкцию 1115, фиксированно зацепляемую с конической внешней поверхностью 1104 первого соединительного элемента 1103.
Другими словами, устройство 1101 торсионно соединяет устройство для входного крутящего момента 1102 и резьбовое соединение 1110, относящееся к типу, имеющему ствол 1111 с коническим осевым отверстием 1112 на одном конце. Устройство 1101 включает соединительный элемент 1103, имеющий перевернутую коническую внешнюю поверхность 1104, фиксированно зацепляемую с коническим осевым отверстием 1112.
Обсуждение, касающееся количества, размеров, геометрической формы и интервалов удаления внешних (внутренняя муфта 100) и внутренних (внешняя муфта 200)
цилиндрических деталей с фигур 1 - 10, в целом относится к количеству, размерам, геометрической форме и интервалам удаления внешних (первый соединительный элемент 1103) и внутренних (вторая муфта 1113) многоугольных деталей с фигур 11-14. Следует заметить, что поверхность раздела между внутренней и внешней муфтами 100 и 200 является цилиндрической и гладкой, что обеспечивает возможность относительного вращения. Однако следует заметить, что поверхность раздела между первым и вторым соединительными элементами является многоугольной и наклонной, что исключает относительное вращение.
Коническая конфигурация торсионного соединения резьбового соединения и устройства для выходного крутящего момента обеспечивает лучшее распределение напряжения от нагрузки. Вариант осуществления с фигур 11 - 14 представляет геометрическую форму низкопрофильного соединения, которая обеспечивает возможность внутреннего исполнения торсионной соединительной детали наверху шпильки. Это позволяет более равномерно распределять напряжение и, следовательно, обеспечивает возможность более эффективной компоновки соединительных деталей.
Как правило, используют ступенчатое 12-точечное отверстие в верхней поверхности шпильки для торсионного соединения с трехкомпонентным механическим устройством натяжения шпильки и/или устройством для применения со шпилькой. Внутренняя 12-точечная деталь находится в верхней части шпильки с небольшой глубиной. Последовательно добавляют 12-точечные детали, каждая с меньшим 12-точечным размером на небольшой глубине, и каждая начинается там, где заканчивается предыдущая 12-точечная деталь. Уменьшение 12-точечных размеров продолжается, пока есть пространство для добавления следующих 12 точек. Выгодным является то, что вал устройства для входного крутящего момента с внешними зацепляющимися деталями для каждой из ступеней обеспечивает возможность равномерного распределения напряжений и высокую торсионную прочность при снижении массы и объема шпилек.
Как показано на фигурах 16 и 17, варьирование изменений глубины и размера от одной 12-точечной детали до следующей увеличивает или уменьшает номинальный угол коничности, образуемый этими деталями. 12-точечная конфигурация может быть заменена на любую геометрическую форму, препятствующую вращению между двумя деталями, например, шестигранник с фиг. 15. Кроме того, глубина ступени может иметь бесконечно малый размер для образования гладкого конуса. Для оптимизации такого соединения могут применяться смешанные размеры ступеней.
Следует заметить, что может применяться любой тип подходящих компонентов, размеров и материалов устройства согласно настоящему изобретению, включая:
категории крепежных деталей, например, деревянные винты, винты для металла со шлицованной головкой, самонарезающиеся винты для металла со шлицованной головкой, винты для листового металла, самонарезающиеся винты для листового металла, болты с шестигранной головкой, болты с квадратным подголовком, шурупы с квадратной головкой, винты с торцевой головкой, нажимные винты, крючковые болты, ступенчатые болты, шестигранные винты, сопрягаемые винты, подвесные болты и т.п.; разновидности головок, например, плоские, овальные, закругленные, сферические, круглые, шестигранные, шестигранная шайба, шестигранная шайба с прорезью, головка с отверстием, кнопка и т.п.; типы привода, например, phillips и frearson, щелевые, комбинированные и гнездовые, шестигранные, торцовые, квадратные, звездообразные, разные другие геометрические формы и т.п.; типы гаек, например, шестигранные, стопорные, колпачковые, глухие, фланцевые, квадратные, torque lock, щелевые, корончатые и т. п.; типы шайб, например, плоские, fender, заделочные, квадратные, dock и т.п.; и типы резьбы, например, остроугольная, American national, унифицированная, метрическая, квадратная, ACME, стандартная дюймовая, круглая, упорная, одинарная, двойная, тройная, двойная квадратная, тройная ACME и т.п.
Следует понимать, что каждый из вышеописанных элементов, или два или более вместе, также могут находить применение в других типах конструкций, отличающихся от вышеописанных типов. Особенности, раскрываемые в представленном выше описании или в представленной ниже формуле изобретения или на прилагаемых фигурах, выраженные в их конкретных формах или средствах выполнения описанной функции, или способе или процессе достижения описанного результата, в зависимости от конкретного случая, могут, отдельно или в любой комбинации таких особенностей, использоваться для реализации изобретения в его различных формах.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано как осуществленное в инструменте с гидроприводом, оно не ограничивается представленными деталями, поскольку существует возможность различных модификаций и структурных изменений без отклонения от сущности настоящего изобретения.
Без дальнейшего анализа вышеизложенное настолько полно раскрывает сущность настоящего изобретения, что другие могут, применяя имеющиеся сведения, легко применить его к различным случаям с учетом особенностей, которые, с точки зрения существующего уровня техники, должным образом составляют существенные характеристики общих и конкретных аспектов данного изобретения.
Применяемые в описании и формуле изобретения термин "конический" и его варианты означают, что указанные особенности, этапы, количества, размеры,
геометрические формы и интервалы могут, от одного конца до другого, постепенно, резко, ступенчато и/или конически: быть непоследовательными, меняющимися, сужающимися, уменьшающимися, сокращающимися, утоньшающимися и т.п.
Применяемые в описании и формуле изобретения термины "включающий", "имеющий" и их варианты означают, что включаются указанные особенности, этапы или целые числа. Эти термины не следует истолковывать как исключающие наличие других особенностей, этапов или компонентов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для применения с резьбовым соединением, включающее:
внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с
крепежной деталью и конической внешней поверхностью;
внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней и внешней муфтами увеличивается без увеличения диаметра устройства.
3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что площадь несущей нагрузку поверхности между зажатой внутренней муфтой и внешней муфтой увеличивается без увеличения диаметра устройства.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что площадь несущей нагрузку поверхности между внутренней и внешней муфтами находится в трехмерном пространстве, а не в двухмерной плоскости.
5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность внутренней муфты и перевернутая коническая внутренняя поверхность внешней муфты являются практически гладкими.
6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность внутренней муфты и перевернутая коническая внутренняя поверхность внешней муфты имеют форму усеченных конусов ступенчатого конуса или усеченных конусов гладкого конуса.
7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность внутренней муфты и перевернутая коническая внутренняя поверхность внешней муфты имеют форму усеченных конусов ступенчатого конуса, имеющего разное количество ступеней, разные размеры, геометрическую форму, углы и/или интервалы.
8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что внешняя муфта по сути окружает внутреннюю муфту.
9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство для выходного крутящего момента имеет пневматический, электрический, гидравлический или ручной привод.
10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что внутренняя муфта находится в радиально неподвижном зацеплении с активной частью
2.
устройства для выходного крутящего момента, и внешняя муфта находится в радиально неподвижном зацеплении с реактивной частью устройства для выходного крутящего момента.
11. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что внутренняя муфта находится в радиально неподвижном зацеплении с активной частью устройства для выходного крутящего момента, и внешняя муфта и резьбовое соединение находятся в радиально неподвижном зацеплении с реактивной частью устройства для выходного крутящего момента.
12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что внутренняя муфта, вращаемая активной частью устройства для выходного крутящего момента, прилагает нагрузку к резьбовому соединению.
13. Геометрическая форма крепежной детали, включающая:
внутреннюю муфту, имеющую внутреннюю поверхность в резьбовом зацеплении с крепежной деталью и конической внешней поверхностью; и
внешнюю муфту, имеющую обратно-коническую внутреннюю поверхность, зацепляющуюся в поворотном режиме с конической внешней поверхностью внутренней муфты.
14. Устройство для соединения резьбового соединения и устройства для входного крутящего момента, включающее:
первый соединительный элемент, имеющий коническую внешнюю поверхность; и второй соединительный элемент, имеющий обратно-коническую внутреннюю
поверхность, радиально неподвижно зацепляемую с конической внешней поверхностью
первого соединительного элемента.
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что площадь несущей нагрузку поверхности между первым и вторым соединительными элементами увеличивается без увеличения диаметра устройства.
16. Устройство по п. 14 или 15, отличающееся тем, что площадь несущей нагрузку поверхности между первым и вторым соединительными элементами находится в трехмерном пространстве, а не в двухмерной плоскости.
17. Устройство по п. 14, 15 или 16, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность первого соединительного элемента и перевернутая коническая внутренняя поверхность второго соединительного элемента являются наклонными.
18. Устройство по п. 14, 15, 16 или 17, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность первого соединительного элемента и перевернутая коническая внутренняя поверхность второго соединительного элемента имеют форму усеченных
15.
конусов наклонного ступенчатого конуса.
19. Устройство по п. 14, 15, 16, 17 или 18, отличающееся тем, что коническая внешняя поверхность первого соединительного элемента и перевернутая коническая внутренняя поверхность второго соединительного элемента имеют форму усеченных конусов наклонного ступенчатого конуса, имеющего разное количество ступеней, разные размеры, геометрическую форму, углы и/или интервалы.
20. Устройство по п. 14, 15, 16, 17, 18 или 19, отличающееся тем, что первый соединительный элемент по сути окружает второй соединительный элемент.
21. Устройство по п. 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, отличающееся тем, что устройство для входного крутящего момента имеет пневматический, электрический, гидравлический или ручной привод.
22. Устройство по п. 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или 21, отличающееся тем, что первый соединительный элемент находится в радиально неподвижном зацеплении с активной частью устройства для входного крутящего момента.
23. Устройство по п. 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 или 22, отличающееся тем, что второй соединительный элемент, вращаемый активной частью устройства для входного крутящего момента, прилагает нагрузку к резьбовому соединению.
24. Устройство для соединения устройства для входного крутящего момента и резьбового соединения, относящееся к типу, имеющему ствол с коническим осевым отверстием, причем устройство включает соединительный элемент, имеющий перевернутую коническую внешнюю поверхность, радиально неподвижно зацепляющуюся с коническим осевым отверстием резьбового соединения.
25. Геометрическая форма соединения резьбового соединения и устройства для входного крутящего момента, включающая:
первый соединительный элемент, имеющий коническую внешнюю поверхность; и второй соединительный элемент, имеющий обратно-коническую внутреннюю
поверхность, радиально неподвижно зацепляемую с конической внешней поверхностью
первого соединительного элемента.
26. Устройство, по сути соответствующее описанному выше со ссылкой на прилагаемые фигуры и/или показанному на них.
27. Любая новая особенность или комбинация особенностей, описанных со ссылкой на прилагаемые фигуры и/или показанных на них.
26.
26.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ
РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ФИГ. 5 ФИГ. 6
ФИГ. 15
ФИГ. 16
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ФИГ. 3
ФИГ. 4
ФИГ. 3
ФИГ. 4
ФИГ. 9
ФИГ. 10
ФИГ. 9
ФИГ. 10
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ФИГ. 14
ФИГ. 14
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯГИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ФИГ. 17
ФИГ. 17
|
