SE527767C2 - Fästelement - Google Patents

Description

25 30 527 767 2 Fig. 5 visar fästelementet under dess montering vid förbindning av två delar, medan Fig. 6 visar fästelementet i slutmonterat skick.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Av fig. 1 framgår fästelementets uppbyggnad. Fästelementet är i det visade exemplet utfört såsom en skruv eller bult med en tappformig genomföringsdel 1. avsedd att föras genom ett eller flera hål i delar som skall förbindas med varandra, och ett huvud 2 som är inrättat att i det färdiga förbandet huvudsakligen upptaga krafter i fästelementets längdriktning, d.v.s. i längdaxelns 3 riktning. För detta ändamål uppvisar huvudet 2 en anliggningsyta 4 som är ringforrnig och lämpligen plan och sträcker sig i ett radialplan till längdaxeln. Vidare uppvisar huvudet en anslagsyta 5 som är vänd från anliggningsytan 4 och är inrättad att mottaga slag för indrivning av fästelementet i hålet eller hålen, altemativt fasthållning i rotationsled av fästelementet medelst ett lämpligt verktyg, exempelvis en insticksnyckel som kan bringas i vridmässigt ingrepp med ett ingreppsparti 6 för fasthållning av fästelementet kring längdaxeln 3.

Genomföringsdelen 1 uppvisar en passningsdel 7 som är inrättad att sträcka sig genom och passa i det hål som fästelementet skall sitta i. För detta ändamål uppvisar passningsdelen en huvudsakligen cylinderfonnig mantelyta 8 med en i förhållande till hålets storlek noggrant avpassad Enligt bearbetningsspår 9 - 20, som är fördelade över mantelytan och mynnar i sin diameter. uppfinningen uppvisar passningsdelen skärande ena ände vid ett kantparti 21 av passningsdelen och sträcker sig skruvspiralformigt med en vinkel 51 relativt fästelementets längdaxel 3, d.v.s. uppvisar en lutning relativt denna. I det visade exemplet uppvisar bearbetningsspåren en första typ av spår som sträcker sig över huvuddelen av passningsdelens 7 längd och uppvisar sådan sträckning att denna första typ av bearbetningsspår tillsammans täcker hela omkretsen av mantelytan 8, d.v.s. att spåren åtminstone har sådan omkretstäckning att de överlappar 10 15 20 25 30 527 767 _l2.. J ¿ varandra. Förutom denna första typ av bearbetninsspår 9 - 14 är e mgt det visade exemplet anordnat en andra typ av bearbetningsspår 15 - 20, i fortsättningen kallad tilläggsspàr, som uppvisar en motriktad lutning och har en kortare sträckning än huvudspåren. Tilläggsspåren ansluter i sin ena ände 22 ett stycke in på varje huvudspår och mynnar i sin andra ände 23 vid kantpartiet 21 och i det visade exemplet tillsammans med intilliggande huvudspår så att de bildar en gemensam spånnynning 24. Tilläggsspårens syfte är dels att förhindra att fästelementet roterar vid indragning i monteringshålet, d.v.s. att kompensera den vridkraft som uppstår från huvudspåren, och dels att samverka med huvudspåren vid bearbetningen av monteringshålets väggyta.

Förutom att kantpartiet uppvisar en kort, vinklad avfasning 25 uppvisar passningsdelen 7 ett nedanför den cylindriska mantelytan 8 beläget koniskt avsmalnande parti 26 med en svag lutningsvinkel 27 relativt längdaxeln 3.

Det koniska partiet 26 övergår i det cylindriska partiet vid en gränslinje 28 som antydes med punktstreckad linje. I det visade exemplet ligger gränslinjen 28 i huvudsak vid förgreningsstället 29 mellan varje huvudspår 9- 14 och tilläggsspår 15 - 20.

Nedanför passningsdelen 7 uppvisar genomföringsdelen 1 en fästdel 30 som är avsedd för infästning i ett motgående fästelementet, såsom en mutter, varvid fästdelen 30 är gängad och har en diameter som understiger passningsdelens diameter, så att fästdelen kan föras genom det hål som passningsdelen skall passa i. I det visade exemplet uppvisar fästdelen 30 vidare ett avfasat parti 31 mot passningsdelen 7 så att kantpartiet 21 blir tydligt markerat.

Fig. 2 visar en ändvy av fästelementet, betraktat från fästdelen 30 varvid dess ändyta 32 och dess fasning 33 respresenteras av de båda innersta cirkellinjerna. Utanför dessa framträder bearbetningsspårens ändar, d.v.s. 10 15 20 25 30 527 767 4 mynningar, som är jämt fördelade över kantpartiets 21 periferi. Det som ligger bortom spårändarna har utelämnats för åskådlighet skull.

I fig. 3 visas ett förstorat parti av ett snitt med bearbetningsspåret 9 längs gränslinjen 28. Här framgår att bearbetningsspåret 9 uppvisar skarpa kanter 34, 35 mot övergången till mantelytan. Detta gäller för bearbetningsspåret 9 i både den cylindriska delen 8 och den koniska delen 26. Då fästelementet dras in i monteringshålet så kommer en av kanterna 34, 35 att fungera som en skärande egg, i detta exempel kant 34. Bearbetningsspåret 9 är här utfonnat med en avrundad tvärsnittsform och är med fördel asymmetriskt så att åtminstone den ena skarpa kanten 34 är något spetsad så att kanten bildar en skärande egg som kan bearbeta kanterna i det hål som fästelementet skall införas i. l det visade exemplet så sammanfaller den skärande eggen vid kant 34 med mantelytans normal N. Beroende på bl.a. tillverkningsmetod för spåren så kan den skärande eggen även ges andra vinklar i förhållande till mantelytans normal N. I fig. 4 visas ett exempel där eggen är spetsig med en vinkel a. Fördelaktigt är vinkeln a positiv, d.v.s. större än 0°. Exempelvis så är vinkeln a mellan 0° och 30° för att erhålla en bra awerkning. Beroende på tillverkningsmetod så kan även vinkeln a vara något negativ, d.v.s. något mindre än 0°. Fördelaktigt så är vinkeln or i detta fall mellan 0° och -20°. Även kantens 34 utseende påverkar awerkningens kvalitet. Fördelaktigt är kanten så skarp som möjligt, d.v.s. utan någon radie.

Spårens djup och bredd anpassas så att det awerkade materialet från monteringshålets mantelytor kan upptas i spåren. Det här beskrivna utförandet av bearbetningsspår 9 gäller för både huvudspåren 9 - 14 och tilläggsspåren 15 - 20.

För att kunna bearbeta monteringshålets mantelytor så måste fästelementet, eller åtminstone de skärande eggarna vid bearbetningsspåren, vara betydligt hårdare än materialet där fästelementet monteras. Det är därför fördelaktigt att tillverka fästelementet i ett material som är hårdare än de material där 10 15 20 25 30 527 767 fästelementet skall monteras. Det är också möjligt att hårda heta fästelementet eller endast de skärande eggarna för att möjliggöra en tillförlitlig awerkning. Dimensioneringen av fästelementets hållfasthet beror även av de laster som det monterade fästelementet skall upptaga.

Fig. 5 och 6 visar med ett tvärsnitt genom ett förband mellan två mekaniska delar 36, 37 fästelementets funktion. De båda mekaniska delarna kan vara två delar i en balkkonstruktion till ett motorfordon, som skall förbindas med varandra. De båda delama är försedda med var sitt genomgående hål 38, 39 som är orienterade mitt för varandra, d.v.s. är koaxiella och uppvisar en konkav, cylinderrnantelfonnig mantelyta 40, 41 som är förtillverkad med en diameter 42 som understiger passningsdelens diameter 43 men överstiger det koniska partiets minsta diameter 44, d.v.s. diametem i området vid kantpartiet 21.

Med de ovan angivna förutsättningarna sker följande vid montering av fästelementet för att skapa ett förband mellan de två delama 36, 37.

Fästelementet indrives med sin genomföringsdel 1 genom de koaxiellt anordnade hålen 38, 39. Detta åstadkommes genom att fästelementet först införes med sin fästdei 30 i hålen till dess att passningsdelen 7 med sitt koniska parti 26 når kontakt med det första hålets 38 omkretskant 46.

Därefter indrives fästelementet i längdaxelns riktning, närmare bestämt i pilens 47 riktning. lndrivningskraften åstadkommes exempelvis genom att muttem 45 påskruvas pà fästdelens 30 gängparti 48 och skapar den axiella kraften genom mutterns anliggning mot delens 37 anliggningsyta 49. Den axiella kraften kan också skapas genom slag eller pressning mot huvudet 2, närmare bestämt dess anslagsyta 5. Under indrivningsrörelsen kommer en skärande bearbetning att utföras genom bearbetningsspårens 9 - 20 skärande bearbetning i hàlens 38, 39 mantelyta 40, 41. Härvid kommer spårens skärande kantpartier 34, 35 att tjänstgöra som skärverktyg samtidigt som materialspånor kan uppfångas i spåren och/eller i mellanrummet 50. En grövre bearbetning sker med hjälp av spåren i deras sträckning i det koniskt 10 15 20 527 767 6 avsmalnande partiet 26 av passningsdelen 7 medan spåren i det cylindriska partiet närmast skapar en fin awerkning eller utjämning. Storleken på mellanrummet 50 skapas av det avfasade partiet 31 och den ogängade delen av muttern 45. Detta utrymme kan utnyttjas för upptagande av bearbetat material. Längden på den ogängade delen av muttern 45 avpassas även så att den förspänning som fästelementet skall erhålla kan uppnås.

Genom den utförda awerkningen kommer således håldiametern att ökas och anpassas till passningsdelens håldiameter 43 över den cylindriska mantelytan 8 och slutresultatet blir ett förband, se fig. 6, utan spel mellan passningsdelen och hälen vilket således resulterar i ett förband med en förmåga att uppta såväl skjuvkrafter i pilens 51 riktning som axialkrafter i pilens 47 riktning. l det visade exemplet blir hålet 39 i den nedre delen dock delvis koniskt och anpassat till fästelementets koniska parti.

Uppfinningen är inte begränsad till ovan beskrivna och på ritningama visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Exempelvis är det inte helt nödvändigt att de visade tilläggsspåren finns med.

Vidare kan spårens utsträckning och lutning variera liksom spårens tvärsnittsfonn.

Claims (14)

10 15 20 25 30 527 767 \I PATENTKRAV

1. Fästelement för att förbinda mekaniska delar (36, 37) med var- andra och bestående av en tappfonnig genomföringsdel (1), inrättad att sträcka sig genom hål (39, 40), som är genomgående åtminstone en av de delar som skall förbindas med varandra, och ett huvud (2) med en anligg- ningsyta (4) för anliggning mot en anliggningsyta på hàlets ena sida. varvid genomföringsdelen uppvisar en passningsdel (7) inrättad att sträcka sig ge- nom hålet, och en fästdel (30) med en diameter som understiger hålets dia- meter och är inrättad att fästa i en fästkomponent (45), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att passningsdelen (7) uppvisar en diameter som något överstiger diametem hos hålet (42) i sitt skick före fästelementets fastsättnlng och uppvisar skärande bearbetningsspår (9 - 20) som är inrätta- de att under fästelementets fastsättning bearbeta hålets kanter (40, 41) ge- nom awerkning av material så att hålet bringas till passning mot passnings- delens mantelyta, varigenom fästelementet är inrättat att upptaga såväl upp- trädande skjuvlaster som tryckldraglaster mellan de förbundna delama .

2. Fästelement enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att bearbetningsspåren (9 - 20) uppvisar en sträckning axiellt med en lut- ningsvinkel relativt ett axialplan (3) till passningsdelen (7).

3. Fästelement enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att bearbetningsspåren (9 - 20) sträcker sig så att de tillsammans täcker passningsdelens hela omkrets.

4. Fästelement enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att passningsdelen (7) har en cylinderformlg mantelyta (8) och övergår i rikt- ning mot fästdelen i ett svagt koniskt avsmalnande parti (26) som på sitt sma- 10 15 20 25 30 527 767 laste ställe har en diameter som överstiger fästdelens diameter och avslutas med en runtlöpande kant (21 ).

5. Fästelement enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att bearbetningsspåren (9 - 20) sträcker sig kontinuerligt över huvuddelen av passningsdelens (7) längd och det koniskt avsmalnande partiets längd och mynnar i den runtlöpande kanten (21 ).

6. Fästelement enligt patentkrav 5, k ä n n et e c k n at d ä r a v, att det koniska partiet (26) uppvisar tilläggsspàr (15 - 20) som har en motrik- tad lutning mot de övriga bearbetningsspåren (9 - 14) och ansluter till dessa.

7. Fästelement enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att vaüe tilläggsspår (15 - 20) mynnar med sin ena ände (23) i anslutning till ett av de längre bearbetningsspârens (9 - 15) mynning vid kanten (21) och ansluter mot intilliggande bearbetningsspår vid övergången mellan det konis- ka partiet (26) och det cylindriska partiet (8).

8. Fästelement enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att bearbetningsspåren (9 - 20) sträcker sig spiralformigt med en lutningsvin- kel (51) mot längdaxeln som ligger mellan 25 och 75 grader.

9. Fästelement enligt något av patentkraven 4 - 8, k ä n n e t e c k - n at d ä r a v, att den runtlöpande kanten (21 ) är fasad .

10. Fästelement enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att fästdelen (30) är gängad för påskruvning av en mutter (45) och uppvisar ett mot passningsdelen (7) avsmalnande parti (31).

11. Fästelement enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n at d ä r a v, att huvudet (2) innefattar ett ingreppsparti (6). 10 527 767 (i)

12. Fästelement enligt något av patentkraven 1 -11, k ä n n e - te c k n at d ä r a v, att vinkeln a på bearbetningsspårens (9 - 20) kantparti 34 relativt mantelytans normal N är större än 0°.

13. Fästelement enligt något av patentkraven 1 -11, k ä n n e - te c k n at d ä r a v, att vinkeln o: på bearbetningsspårens (9 - 20) kantparti 34 relativt mantelytans normal N är mindre än 0°.

14. Fästelement enligt något av patentkraven 1 -11, k ä n n e - te c k n at d ä r a v, att vinkeln a på bearbetningsspårens (9 - 20) kantparti 34 sammanfaller med mantelytans normal N.