Самонарезающий винт

, сесо 1 юная ойаз но тб нлчесная о.:ь,иОптЕ:.а М Б А(31) 50-8953.4, 508951550 8953.6, 50-150991(3Опубликовано 05.03,79. Б 5 осударстеенный комитет СССР по делам нзобретеннй и открытей(72) Авторизобрет Иностранец умио Хирабаясиэлементам,Известен самонарезающий винт длясоединения листовых материалов,. содержа- бщий головку и резьбовой стержень с конусообразным хвосговиком, который примыкает к уезьбовому стержню и имеет основную и острую. части, причем хвостовик выпопнен о пропопьной режущей репкой Щ ОЭтот винт работаег с образованиемстружки и с возможным образованием трещин, Пист, в который вворачивается винт,деформируется,Известен также самонарезающий винт 15для соединения листовых материалов, содержащий головку и резьбовой стерженьс пирамидальным хвостовиком, которыйпримыкает к резьбовому стержню и имеет основную и острую концевую части,при чем на хвостовике выполнена продольнаяострая кромка 21,Однако этот винт имеег те же недостатЦель язобретения повышение надеж-. ности соединения;Для достижения этой цели предложен самонарезаюший винт, содержащий головку, резьбовой стержень и заостренный конец пирамидальной формы, расположенный под резьбовым стержнем винта н состоящий из нижнего участка, который образчет заходную часть конца винта и основания, расположенного между нижним заходным участком конца винта и концом резьбового стержня винта, причем на нижнем захоном участке конца винта расположено несколько расходящихся от вершины острых боковых сторон пирамиды, а на основании расположено несколько округленных боковых сторон пирамиды, Округленные наружные края этих боковых сторон по мере приближения к нижнему концу резьбового стержня постепенно расширяются.На фиг, 1 показан предлагаемый самонарезающий винт, вворачиваемый в тонкий лист; на фиг. 2 - нижний конец стержня этого винта; на фиг, 3-5 - сечения А А,Б Б и ВВ фиг. 2 на фиг, 6 конец вин. та с несколькими витками резьбы; на фцг.7- конец винта, ввернутого в лист; на фиг.8- то же, в листе винтом отогнут выступ; на фиг. 9 - винт с пирамидальным концом;на фиг. 10 - сечение Г-Г фиг. 9; на фиг, 11-конец винта (вариант); на фиг. 12- сечение Д-Д фиг, 11; на фиг. 13 конец винта(вариант); на фиг. 14 - сечение ЕЕ фиг 13; на фиг. 15 - концы винта(вариант); на фиг.,16 - сечение И-И фиг. 15; на фиг. 17 конец винта (вариант); на фиг. 18 - сечение К-К фиг, 17; на фиг. 18 конец винта (вариант)на фиг, 20сечение Ц-Л фиг, 18; ца фиг. 21 - элемен- " ты конца винта, изображенного ца фнг, 19; на фиг, 22 - конец винта (вариант). :на фиг. 23 - то же, после нарезки на конце винта резьбы; на фиг. 24 - конец винта(вариант).28Самонареэающий винт для заворачивания в лист состоит иэ головки 1, резьбофвого стержня 2 цилиндрической формы, нереэьбового конца 3 пирамидальной формыс вершиной 4. Конец винта разделен на25две части: нижнюю часть 5 с острыми боковыми сторонами 6, расходящимися от вершины, и основание 7 со скругленными боковыми сторонами 8, фричей высота нижней части винта равна )(см,фиг,6),30 а ее поперечное сечение (см. фиг. 3) имеет форму квадрата.,Высота основания 7 винта равна Н -. (см, фиг. 6), и его сечение постепенно увеличивается по ме 35 ре приближения к концу резьбового стержня. При этом увеличиваются и скругленные участки боковых сторон 8, Нижняя часть конца винта служит для рассверливания отверстия в листе и начального за-с4 О хода в него винта, а основание 7 обеспе чивает увеличение диаметра отверстия и образование на листе выступа.Угол скоса 9 пирамидального конца 3 лежит в пределах 25-45 (см,фиг. 6)45 и выполняется в зависимости от твердости листа, в который вворачивается винт. Если лист изготовлен из стали или другого твердого материала, то угол 6 должен составлять приблизительно 45 с, а для50 дистов из алюминия иди другого сравнительно мягкого материала применяются винты с углом скоса около 25 С. Кроме того, количество граней у пирамидально. го конца винта может быть различным, причем для листов иэ более твердых ма 55 териалов желательно использовать винты с большим количеством граней. Однако их . не должно быть больше семи, так как ина.че форма конца приближается к конической, в результате чего концентрация напряже. ний у каждой боковой стороны уменьшается и отверстие 9 (см. фиг, 7) не удается развернуть до требуемого диаметра с образованием на листе выступа 10 необходимой высоты беэ появления в располо жецном вокруг отверстия 9 металле листанежелательных трещин, Высота 1эаходной части конца 5 винта выбирается с учетом толщины листа, Кроме того, размеры и кривизну скругленных боковых сторон 8 пирамиды также следует выбирать а зависимости от толщины диста и свойств материала листа.Винт устанавливается в обычное приспособление для вворачивация и концом в требуемом месте листа делает небольшое эаходное отверстие, Диаметр этого отверстия затем нижней частью 5 конца винта увеличивается до с 1(см. фиг, 7) за счет того, что острые боковые стороны 6 пирамиды срезают металл листа. Диаметр Д 1 равен наибольшему наружному диаметру нижней части 5 конца 3 винта. После этого в отверстие начинает входить основание 7 конца. винта, в результате чего в листе образуются отверстие и кольцевой выступ 10 на, обратной стороне виста (см, фиг. 8). Затем через отверстие входит резьбовой стержень винта, который нарезает в листе внутреннюю резьбу эа счет эффекта самонареэания, создаваемого витками 11 резьбы, имеющейся на резьбовом стержне винта.Во время вворачивания в лист винта благодаря тому, что скругленные боковые стороны 8 пирамидального конца винта имеют гладкую, постепенно увеличивающуюся снизу вверх наружную поверхность, начальное эаходное отверстие, образованное в листе его нарезающим концом, постепенно увеличивается в диаметре, За счет развальцовки отверстия на обратной стороне листа получается кольцевой выступ беэ трещин с требуемой для прочного крепдения винта высотой. Кроме тогЬ;, на внутренней стенке отверстия и выступа отсутствуют какие-либо надрезы, обусловленные воздействием на металл листа различных режущих поверхностей вворачиваемого в лист винта./Винты, показанные на фиг. 9-18, обеспечивают удаление стружки, образующейся при рассвердивании листа острыми боковыми сторонами пирамидального конца винта. Отверстие должно иметь более гладкую внутреннюю поверхность, что способствует снижению вероятности образования трещин в металле листа при формировании выступа.Иа пирамидальном конце 3 винта, показанного на фиг. 9 и 10, на противопо ложных гранях нижней части 5 сделаны две канавки 12. Каждая из них постепенно расширяется кверху, начиная от вершины, и расположена, вдоль острой боковой стороны 6 пирамиды, образуя острую ре О жушую кромку 13 и плоскую вертикальную заднюю грань 14, идущую по диагонали в направлении к вертикальной оси пирамидального конца винта, Во время вворачивания винта в лист режущие кромки 13 легко срезают стружку, которая удаляется из отверстия в листе через канавки.Нижняя часть пирамидального конца винта, изображенного на фиг, 11 и 12, срезана наполовину по диагонали, в резуль-о тате чего образуются задняя грань 14 и две острые режушие кромки 13, под воздействием которых во время вворачивания винта в лист нарезается стружка, удаляющаяся из отверстия через зону, примыкающую 5 к задней граниНа пирамидальном конце винта, показан ного на фиг. 13 и 14, сделаны 7 -образные канавки 15, расположенные на наклонных гранях. нижней части 5 конца и начинающиеся в вершине 4. Такие канавки можно сделать на всех или только на двух боковых гранях нижней части заходного конца винта. Канавки могут иметь какую-либо другую форму, Образующаяся при вворачивании такого винта в лист стружка легко удаляется из отверстия в листе через упомянутые канавки. При вворачивании винтов с заходными концами можно обеспечить необходимую высоту выступа 10, так как для этих винтов диаметр начального отверстия 9 меньше диаметра отверстия, полученного с помощью винта, показанного на фиг. 1-8. Обьясняется это тем, что каждый из заходных участков винтов,изображенных на фиг. 914, частично срезан, а образующаяся стружка легка удаляется из отверстия. Конкретный выбор конструкции винта (этих трех ва 5 О риантов) зависит от твердости, толщины и других характеристик листа, в который предполагается ввернуть тот или иной винт.На фиг. 15 и 16 показан винт, на наружной поверхности заходной части кото 55 рого выполнена спиральная канавка 16, которая начинается у вершины пирамиды и кончаетсяу основания 7 конца винта, причем направление спирали у этой канавки совпадает с направлением резьбы 11резьбового стержня 2 винта. Наличие такой канавки облегчает удаление стружкииз отверстия, начальное сверление листа,поскольку спиральная канавка 16 способствует.заходу участка 5 винта отверстие9, Б результате этого снижается момент,который нужно приложить к вворачиваемому в лист винту, и уменьшается отжима.ьюшее дист усилие. Такую спиральную канавку можно также сделать и на винтах,изображенных на фиг. 9-14,На фиг, 17 и 18 показан винт, на пирамидальном койце которого, на противоположных гранях пирамиды, сделаны канавки 17, и образующаяся при сверлениистружка собирается в канавках и не повреждает внутренних стенок выступа 10.Поверхность трения пирамидального концавинта такВе уменьшается, что позволяетдля образования выступа прикладывать квинту меньшую силу и тем самым уменьшить деформацию листа.На фиг. 19-21 показан еше один вариант самонарезаюшего винта. Его конецвыполнен в виде пирамиды с по крайнеймере пятью гранями, так что угол В между гранями превышает 108 О (см.фиг. 20).Основание 7 пирамидального конца винтаимеет квадратное сечение, однако оно может быть и треугольным, пятиугольнымили многоугольным сразличным шагом вершин. В любом случае количество боковыхграней 18 в основании пирамидальногоконца винта всегда меньше количества боковых граней 19 заходной части концавинта. С технологической гочки зрения .лучше сделать четное "количество боковыхграней в обеих частях пирамидальногоконца винта, Так, например, если основание имеет четыре боковые грани 18, тов нижней части конца винта лучше сделать либо шесть, либо восемь боковыхграней. При такой конструкции угол 8при вершине пирамиды (см. фиг. 19) может составлять любую величину в пределах от 25 до 45, а угол 8 долженобыть либо равен либо больше, угла 8,Оптимальные значения углов 6 и 84определяются твердостью и толщиной листа, а также размерами самого винта.Длялистов из стали или другого твердого материала средней толщины углы 8 и 6должны быть около 45 О, а для тонкихдистов из алюминия или другого мягкогоматериала эти углы должны быть около25 о. Количество граней 18, 19 в обеихчастях пирамидального конца винта так651721 1675648 ертикаль- з 2, Патенкл, 47 а.1,ч ки, прорези и г.пкоторые могли бы повредить внутреннюю стенку кольцевого выступа. Основание пирамидального концавинта имеет, кроме гого, симметричнуюформу, что препятствует возникновениювибовций при заворачивании винта в лист,Ф ормула из обретения161, Самонарезающий винт для соединения листовых материалов, содержащий го-. ловку и резьбовой стержень с пирамидаль.ным хвостовиком, который примыкаетк15 резьбовому стержню и имеет основнуюи острую концевую части, причем" на" хвосто- вике выполнена продольйая острая кромка, о т л и ч а ю щи"Й с я тем, что; с"це- лью повышения надежности соединения, на койцевой части хвостовика выполнейы несколько продольных острых кромок, а на , основной части - несколько скругленных кромок, ширина которых постепенно увеличивается в направлении отконцевой части хвосговика к реэьбовому стержню.2. Винт по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на концевой части хвостовика выполнена по крайней мере одна канавка, простирающаяся вдоль одной из упомя-Зй нугых острых кромок, причем ета канавка образует своим краем режущую кромку; просгирающуюся .вдоль. фгрой кромки, и плоскую заднюю грань, найрав упомянутой режущей кромки и в ной центральной оси винта,3, Винт пои,1, о г л и ч а ю щ и йс я тем, что на наружной поверхностиконцевой части хвосговика выполнена спиральная канавка, причем направление спирали такое же, как у резьбовой нарезкистержня,4, Винт по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на одной из граней хвостэвика между соседними кромками выпоЛПФна по крайней мере одна вертикальная канавка.5; Винт по Й, 1; о т л и ч а ю щ ий"С я тем, что концевая часть хвосговикаимеетв йоперечйом"сечений эрму правильного многоугольника с по крайней мере "пятью верщинайи" ,а основная частьхвостовикаЪмеег в"поперечном сеченииформу правильного многогранника с покрайней мере тремя скругленными вершинами, причем количество боковых сторонпирамиды в концевой части хвостовикабольше количества боковых сторон пирамиды в основной части.л фиг.8 Я иг,Л и Составитель А. ПроконичевТехред Л. Алферова корректор П. тор Н. Вирко вич Ъказ 847/5 лиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул, Проект Тираж 1 ИИПИ Госуда цо делам 035, Москва, 1138ственного коизобретений Подписноеитета СССРоткрытийая наб., д, 4/