ITTO20090004U1

ITTO20090004U1 - SELF-BLOCKING DICE

Info

Publication number: ITTO20090004U1
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Serena
Original assignee: Giuseppe Serena
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-15

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del modello di utilità dal titolo: of the utility model entitled:

“DADO AUTOBLOCCANTE” "SELF-BLOCKING DICE"

La presente innovazione è relativa ad un dado autobloccante. The present innovation relates to a self-locking nut.

Per impedire lo svitamento accidentale di dadi dalle filettature in presenza di vibrazioni, è noto di utilizzare dadi di tipo autobloccante, provvisti di inserti deformabili che sono disposti all’interno del corpo filettato del dado stesso. To prevent accidental unscrewing of nuts from threads in the presence of vibrations, it is known to use self-locking nuts, equipped with deformable inserts that are arranged inside the threaded body of the nut itself.

Nella soluzione illustrata nel brevetto US2222460, tale inserto è definito da una rosetta metallica, la quale ha proprietà elastiche, viene bloccata in una sede all’estremità assiale del corpo del dado, viene filettata sul suo bordo interno insieme al corpo del dado, e viene successivamente deformata plasticamente per spostare assialmente il suo bordo interno verso il foro filettato del corpo del dado, in modo da sfalsare assialmente le due filettature. In the solution illustrated in US patent 2222460, this insert is defined by a metal washer, which has elastic properties, is locked in a seat at the axial end of the nut body, is threaded on its inner edge together with the nut body, and is subsequently plastically deformed to axially displace its inner edge towards the threaded hole of the nut body, so as to axially offset the two threads.

E’ sentita l’esigenza di fornire un perfezionamento alla soluzione illustrata in tale brevetto, in modo da avere una soluzione più semplice dal punto di vista realizzativo. The need is felt to provide an improvement to the solution illustrated in this patent, in order to have a simpler solution from the manufacturing point of view.

Scopo della presente innovazione è quello di realizzare un dado autobloccante, il quale consenta di assolvere in maniera semplice ed economica all’esigenza sopra esposta. The purpose of this innovation is to make a self-locking nut, which allows to fulfill the above requirement in a simple and economical way.

Secondo la presente innovazione viene realizzato un dado autobloccante comprendente: According to the present invention, a self-locking nut is made comprising:

- un corpo metallico avente un foro filettato ed una scanalatura anulare coassiale con il detto foro filettato; - a metal body having a threaded hole and an annular groove coaxial with said threaded hole;

- una rosetta flessibile e comprendente: - a flexible rosette and comprising:

a) un bordo esterno bloccato in detta scanalatura anulare, ed a) an outer edge locked in said annular groove, and

b) un bordo interno avente il medesimo diametro del detto foro filettato ed avente una filettatura uguale a quella del detto foro filettato; la filettatura del detto bordo interno essendo sfalsata rispetto a quella del detto foro filettato; b) an inner edge having the same diameter as said threaded hole and having a thread equal to that of said threaded hole; the thread of said inner edge being offset with respect to that of said threaded hole;

caratterizzato dal fatto che la detta rosetta è definita da una molla a tazza; detta molla a tazza essendo convergente dal detto bordo esterno verso il detto bordo interno in senso assiale opposto al detto foro filettato. characterized in that said washer is defined by a cup spring; said cup spring being convergent from said external edge towards said internal edge in an axial direction opposite to said threaded hole.

L'innovazione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The innovation will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

- la figura 1 è una sezione trasversale di una preferita forma di attuazione del dado autobloccante secondo la presente innovazione; Figure 1 is a cross section of a preferred embodiment of the self-locking nut according to the present invention;

- la figura 2 è analoga alla figura 1 ed illustra il dado autobloccante quando è accoppiato ad una vite; e - la figura 3 è una vista in pianta di un particolare del dado autobloccante della figura 1. Figure 2 is similar to Figure 1 and illustrates the self-locking nut when coupled to a screw; and - figure 3 is a plan view of a detail of the self-locking nut of figure 1.

In figura 1, con 1 è indicato un dado autobloccante comprendente un corpo 2 metallico, una cui porzione 3 di serraggio è provvista di una superficie 4 laterale esterna esagonale e di un foro 5 filettato che si estende lungo un asse 6. In Figure 1, 1 indicates a self-locking nut comprising a metal body 2, a clamping portion 3 of which is provided with an external hexagonal lateral surface 4 and a threaded hole 5 which extends along an axis 6.

Il corpo 2 comprende una porzione 7 anulare di estremità, la quale sporge assialmente dalla porzione 3 e definisce una scanalatura 14 anulare, coassiale con il foro 5. In particolare, la scanalatura 14 è definita radialmente da una superficie 11 laterale ed assialmente da un bordo 12 di ritenzione e da una superficie 13 di fondo. The body 2 comprises an end annular portion 7, which protrudes axially from the portion 3 and defines an annular groove 14, coaxial with the hole 5. In particular, the groove 14 is defined radially by a lateral surface 11 and axially by an edge 12 of retention and a bottom surface 13.

Il bordo 12 sporge radialmente verso l’interno dalla superficie 11 e definisce una apertura 8 di uscita per uno stelo 9 filettato, facente parte della vite di un bullone oppure di una vite 10 prigioniera (figura 2). La superficie 13, invece, è convergente dalla superficie 11 verso il foro 5, con una inclinazione che inizia dalla superficie 11 ed arriva fino all’estremità del foro 5, e preferibilmente è conica con un angolo di inclinazione è di circa 9° rispetto ad un piano ortogonale all’asse 6 del dado 1. The edge 12 protrudes radially inwards from the surface 11 and defines an outlet opening 8 for a threaded stem 9, which is part of the screw of a bolt or of a captive screw 10 (Figure 2). The surface 13, on the other hand, is convergent from the surface 11 towards the hole 5, with an inclination starting from the surface 11 and reaching the end of the hole 5, and is preferably conical with an inclination angle of approximately 9 ° with respect to a plane orthogonal to axis 6 of nut 1.

La porzione 7 alloggia una rosetta flessibile e definita da una molla a tazza 15, la quale è realizzata in acciaio per molle e ha due facce 16,17 opposte parallele tra loro, le quali sono coniche oppure sono sferiche. Preferibilmente, le facce 16,17 hanno raggio di curvatura compreso tra 32 e 36 millimetri. The portion 7 houses a flexible washer defined by a cup spring 15, which is made of spring steel and has two parallel opposite faces 16, 17, which are conical or spherical. Preferably, the faces 16, 17 have a radius of curvature of between 32 and 36 millimeters.

La molla a tazza 15, quando non è deformata, è convergente in senso opposto al foro 5, ossia ha la generatrice inclinata dalla superficie 13 verso l’apertura 8: pertanto, la molla a tazza 15 definisce una concavità o bombatura sulla faccia 16 che è affacciata alla superficie 13. Il bordo interno della molla a tazza 15 è indicato dal numero di riferimento 18, è circolare, è coassiale con il foro 5, ha il medesimo diametro del foro 5, e ha una filettatura con il medesimo passo e dello stesso tipo di quella del foro 5. Il bordo esterno della molla a tazza 1 è indicato dal numero di riferimento 19 ed è bloccato nella scanalatura 14 dal bordo 12. The cup spring 15, when it is not deformed, converges in the opposite direction to the hole 5, i.e. its generatrix is inclined from the surface 13 towards the opening 8: therefore, the cup spring 15 defines a concavity or camber on the face 16 which faces the surface 13. The inner edge of the cup spring 15 is indicated by the reference number 18, is circular, is coaxial with the hole 5, has the same diameter as the hole 5, and has a thread with the same pitch and the same type as that of hole 5. The outer edge of the Belleville spring 1 is indicated by the reference number 19 and is locked in the groove 14 by the edge 12.

Nel particolare esempio illustrato in figura 3, il bordo esterno 19 è definito da una pluralità di settori circolari separati da spianature 22, le quali sono equamente distribuite attorno all’asse 6 del dado 1 ed incrementano la flessibilità della molla a tazza 15. In the particular example shown in Figure 3, the outer edge 19 is defined by a plurality of circular sectors separated by flattenings 22, which are equally distributed around the axis 6 of the nut 1 and increase the flexibility of the cup spring 15.

La filettatura del bordo interno 18 è sfalsata in direzione assiale rispetto a quella del foro 5: in altre parole, in direzione circonferenziale la fine della filettatura del foro 5 corrisponde sostanzialmente al principio della filettatura del bordo interno 18, ma la distanza assiale tra tale fine e tale principio non è un multiplo del passo della filettatura. The thread of the inner edge 18 is offset in the axial direction with respect to that of the hole 5: in other words, in the circumferential direction the end of the thread of the hole 5 basically corresponds to the principle of the thread of the inner edge 18, but the axial distance between this end and this principle is not a multiple of the thread pitch.

In questo modo, quando il dado 1 viene serrato sullo stelo 9, la molla a tazza 15 svolge una funzione di forzamento e di anti-svitamento. Infatti, avvitando la porzione 3 del corpo 2 sullo stelo 9, la punta dello stelo 9 impegna il foro 5 e poi arriva a contatto assialmente contro il bordo interno 18, ma la filettatura dello stelo 9 non trova il principio della filettatura della molla a tazza 15. Continuando ad avvitare la porzione 3 del corpo 2, la punta dello stelo 9 forza assialmente il bordo interno 18 verso l’apertura 8, facendo deformare elasticamente la molla a tazza 15 (figura 2), mentre il bordo esterno 19 rimane in posizione fissa. In this way, when the nut 1 is tightened on the stem 9, the cup spring 15 performs a forcing and anti-unscrewing function. In fact, by screwing the portion 3 of the body 2 onto the stem 9, the tip of the stem 9 engages the hole 5 and then comes into axial contact against the inner edge 18, but the thread of the stem 9 does not find the principle of the thread of the Belleville washer 15. Continuing to screw the portion 3 of the body 2, the tip of the stem 9 axially forces the inner edge 18 towards the opening 8, causing the Belleville washer 15 to deform elastically (figure 2), while the outer edge 19 remains in position fixed.

La deformazione cessa di aumentare quando la filettatura dello stelo 9, durante la rotazione relativa tra vite 10 e dado 1, trova il principio della filettatura della molla a tazza 15 e, quindi, può iniziare ad avvitarsi in tale filettatura. The deformation ceases to increase when the thread of the stem 9, during the relative rotation between the screw 10 and the nut 1, finds the principle of the thread of the cup spring 15 and, therefore, can start to screw into this thread.

Grazie alla deformazione elastica del bordo interno 18 verso l’apertura 8, la molla a tazza 15 esercita un forzamento sui filetti dello stelo 9 in direzione assiale verso il foro 5, impedendo svitamenti accidentali. In particolare, la molla a tazza 15 tende a tornare elasticamente nella sua condizione indeformata verso il foro 5 e, quindi, durante lo svitamento del dado 1 tende sostanzialmente ad impuntarsi sui filetti dello stelo 9, con un conseguente attrito che provoca l’effetto di antisvitamento. Thanks to the elastic deformation of the inner edge 18 towards the opening 8, the cup spring 15 exerts a force on the threads of the stem 9 in the axial direction towards the hole 5, preventing accidental unscrewing. In particular, the cup spring 15 tends to return elastically to its undeformed condition towards the hole 5 and, therefore, during the unscrewing of the nut 1 it substantially tends to get stuck on the threads of the stem 9, with a consequent friction which causes the effect of anti-unscrewing.

Quando il dado 1 viene assemblato, preferibilmente la molla a tazza 15 viene bloccata nella scanalatura 14 formando il bordo 12 tramite deformazione plastica dopo aver avvitato il corpo 2 e la molla a tazza 15 su un medesimo punzone filettato (non illustrato). Durante l’avvitamento sul punzone, la molla a tazza 15 viene deformata elasticamente in modo da portare la faccia 16 sostanzialmente a contatto contro la superficie 13. In questo modo, la fine della filettatura del foro 5 ed il principio della filettatura del bordo interno 18 rimangono senza soluzione di continuità in direzione circonferenziale. Svitando il dado 1 dal punzone dopo aver formato il bordo 12, la molla a tazza 15 ritorna automaticamente nella sua condizione indeformata, ottenendo lo sfalsamento in direzione assiale tra la fine della filettatura del foro 5 ed il principio della filettatura del bordo interno 18. When the nut 1 is assembled, preferably the cup spring 15 is blocked in the groove 14 forming the edge 12 by plastic deformation after having screwed the body 2 and the cup spring 15 on the same threaded punch (not shown). During the screwing on the punch, the Belleville spring 15 is elastically deformed so as to bring the face 16 substantially in contact against the surface 13. In this way, the thread end of the hole 5 and the principle of the thread of the inner edge 18 remain seamless in the circumferential direction. By unscrewing the nut 1 from the punch after forming the edge 12, the Belleville washer 15 automatically returns to its undeformed condition, obtaining the offset in the axial direction between the end of the thread of the hole 5 and the principle of the thread of the inner edge 18.

In alternativa o in combinazione allo sfalsamento assiale, le filettature del foro 5 e del bordo interno 18 potrebbero essere sfalsate in direzione circonferenziale di un angolo prefissato. Alternatively or in combination with the axial offset, the threads of the hole 5 and of the inner edge 18 could be offset in the circumferential direction by a predetermined angle.

Da quanto precede appare evidente come la molla a tazza consenta al dado 1 di mantenere le coppie di serraggio ed impedire svitamenti accidentali, indipendentemente da vibrazioni che possono presentarsi durante l’utilizzo dei pezzi bloccati tramite il dado 1. In particolare, la molla a tazza 15 garantisce un forzamento più elevato rispetto ai dadi auto-bloccanti di tipo noto grazie alle proprietà elastiche del materiale con cui è realizzata, alla sua conformazione, ed alla sua posizione di montaggio nella porzione 7. From the foregoing it is evident that the cup spring allows the nut 1 to maintain the tightening torques and prevent accidental unscrewing, regardless of vibrations that may occur during the use of the pieces blocked by the nut 1. In particular, the cup spring 15 guarantees a higher forcing than known self-locking nuts thanks to the elastic properties of the material with which it is made, its conformation, and its mounting position in the portion 7.

Inoltre, la molla a tazza 15 può essere filettata in maniera indipendente dal foro 5 e montata sul corpo 2 dopo avere effettuato tutti i trattamenti necessari (ad esempio un trattamento di bonifica). Inoltre, non sono necessarie deformazioni plastiche della molla a tazza 15 per ottenere lo sfalsamento tra le filettature del foro 5 e del bordo interno 18. Furthermore, the cup spring 15 can be threaded independently of the hole 5 and mounted on the body 2 after having carried out all the necessary treatments (for example a reclamation treatment). Furthermore, no plastic deformations of the disc spring 15 are necessary to obtain the offset between the threads of the hole 5 and of the inner edge 18.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al dado 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente innovazione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Finally, it appears evident from the foregoing that modifications and variations may be made to the nut 1 described which do not go beyond the scope of the present invention, as defined in the attached claims.

In particolare, la molla a tazza 15 potrebbe essere provvista di intagli in aggiunta o in alternativa alle spianature 22. In particular, the cup spring 15 could be provided with notches in addition to or as an alternative to the flattening 22.

Claims

CLAIMS 1.- Self-locking nut (1) comprising: - a metal body (2) having a threaded hole (5) and an annular groove (14) coaxial with the said threaded hole (5); - a flexible washer (15) comprising: a) an outer edge (19) locked in said annular groove (14), and b) an inner edge (18) having the same diameter as said threaded hole (5) and having a thread equal to that of said threaded hole (5); the thread of said inner edge (18) being offset with respect to that of said threaded hole (5); characterized in that said washer (15) is defined by a cup spring; said cup spring being convergent from said external edge (19) towards said internal edge (18) in the axial direction opposite to said threaded hole (5). 2.- Nut according to Claim 1, characterized in that the said cup spring (15) is delimited axially by two parallel and spherical faces (16,17). 3. A nut according to Claim 2, characterized in that the radius of curvature of said faces (16,17) is between 32 and 36 millimeters. 4.- Nut according to Claim 1, characterized in that said cup spring (15) is axially delimited by two parallel and conical faces (16,17). 5.- Nut according to any one of the preceding claims, characterized in that said annular groove (14) is defined radially by a lateral surface (11) and axially by: - a retention edge (12) which protrudes radially inwards with respect to said lateral surface (11), and - a bottom surface (13), which converges from said lateral surface towards one end of said threaded hole (5). 6.- Nut according to claim 4, characterized by the fact that said bottom surface (13) is conical with an inclination angle of about 9 ° with respect to a plane orthogonal to the axis of the nut (1). 7.- Nut according to any one of the preceding claims, characterized in that said outer edge (19) is defined by a plurality of circular sectors interspersed with flats (22).