NO802382L

NO802382L - BOLT / NUT DEVICE.

Info

Publication number: NO802382L
Application number: NO802382A
Authority: NO
Inventors: Masao Kanazawa
Original assignee: Masao Kanazawa
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1981-06-29
Also published as: SE8005971L; ES261768U; GB2066402B; AU543099B1; ES258154U; BE885331A; CH636415A5; NL8004674A; JPS5694018A; AU6072580A; FR2472689A1; IT1128194B; ZA804867B; FR2472689B1; ES258154Y; GB2066402A; FI802611A7; DE3032167C2; DD153175A5; JPS5918564B2

Description

Oppfinnelsen angår en bolt/mutter-enhet, og mer bestemt en bolt/mutter-enhet som er istand til å holde en dobbeltmutter i låst tilstand for å unngå slakk. The invention relates to a bolt/nut assembly, and more particularly a bolt/nut assembly capable of holding a double nut in a locked state to avoid slack.

Konvensjonelt benyttes en dobbeltmutter for en bolt i den hensikt å utelukke at bolten løsner ettersom den lett løsner, særlig når det gjelder en enkeltmutter, når den utsettes for sterke vibrasjoner uansett hvor fast den er tiltrukket. Conventionally, a double nut is used for a bolt in order to prevent the bolt from loosening as it loosens easily, especially in the case of a single nut, when subjected to strong vibrations no matter how tightly it is tightened.

Dobbeltmutteren løsner imidlertid ofte lett, avhengig av hvor den brukes. Ettersom ingen mottiltak treffes for å hindre at den ytterste mutteren løsner, gir dobbeltmutteren ingen sik-ring mot at mutteren løsner. However, the double nut often loosens easily, depending on where it is used. As no countermeasures are taken to prevent the outermost nut from loosening, the double nut provides no protection against the nut loosening.

Konvensjonelt søker man å hindre at mutteren løsner, f.eks. ved å bringe et uavhengig fjærelement i inngrep med et hull som er utboret i mutteren. Denne metode har imidlertid en ulempe ved at fjærens holdekraft, selv om den er tilstrekke-lig når mutteren innledningsvis tiltrekkes, ikke er tilstrekke-lig til å hindre at mutteren løsner på grunn av vibrasjoner. Conventionally, one seeks to prevent the nut from loosening, e.g. by engaging an independent spring element with a hole drilled in the nut. However, this method has a disadvantage in that the holding force of the spring, even if it is sufficient when the nut is initially attracted, is not sufficient to prevent the nut from loosening due to vibrations.

Når en bolt tilstrammes med en mutter vil der vanligvis i bolten oppstå en strekkspenning som bevirker en spennkraft mot gjenstanden som skal fastspennes. Denne spennkraft vil kunne reduseres som følge av såkalt "gjengeslakk". Dette oppstår på grunn av at mutteren løsner på bolten, og forskjellige innret-ninger har siden lang tid tilbake vært foreslått for å hindre at mutteren skal løsne. When a bolt is tightened with a nut, there will usually be a tensile stress in the bolt which causes a tension force against the object to be clamped. This clamping force can be reduced as a result of so-called "thread slack". This occurs because the nut loosens on the bolt, and various devices have long ago been proposed to prevent the nut from loosening.

Når det gjelder metriske gjenger foreligger der som kjent et forhold T>T<1>mellom det dreiemoment T som kreves for tiltrek-king av en mutter på en bolt og det dreiemoment T' som kreves for å løsne mutteren. In the case of metric threads, as is known, there is a relationship T>T<1> between the torque T required to tighten a nut on a bolt and the torque T' required to loosen the nut.

Teoretisk vil derfor en mutter når den først er tiltrukket, ikke kunne løsne uten at den påvirkes i løsneretningen av en ytre kraft. Imidlertid hender det i praksis ikke sjelden at mutteren dreier av seg selv inntil den har arbeidet seg helt løs fra bolten. Theoretically, therefore, a nut, once tightened, will not be able to loosen without being influenced in the loosening direction by an external force. However, in practice it is not uncommon for the nut to turn by itself until it has worked its way completely free from the bolt.

Dette skjer vanligvis i sammenheng med vibrasjoner og/eller støt, i større eller mindre grad, hvorved den statiske friksjonskoeffisient reduseres til en meget mindre dynamisk friksjonskoeffisient, idet gjengeflatens friksjonskoeffisient også reduseres. This usually occurs in connection with vibrations and/or shocks, to a greater or lesser extent, whereby the static coefficient of friction is reduced to a much smaller dynamic coefficient of friction, as the friction coefficient of the threaded surface is also reduced.

Følgelig vil en ytre kraft som virker i slakkretningen, Consequently, an external force acting in the direction of the slack,

uansett hvor liten den er, endre ovennevnte momentforhold påno matter how small it is, change the above torque ratio on

en slik måte at T'=0, slik at mutteren vil kunne rotere i slakkretningen. such a way that T'=0, so that the nut will be able to rotate in the slack direction.

Følgende mottiltak vil således kunne motvirke gjenge- eller mutterslakk. The following countermeasures will thus be able to counteract thread or nut loosening.

(1) Bruk av finere skruegjenger(1) Use of finer screw threads

(2) Øking av friksjonskraften mot mutterens endeflate(2) Increasing the frictional force against the end face of the nut

(3) Øking av gjengeflatens friksjonskoeffisient. Oppfinnelsen hører inn under punkt 3 ovenfor. (3) Increasing the friction coefficient of the threaded surface. The invention falls under point 3 above.

Formålet med oppfinnelse er å tilveiebringe en bolt/ mutter-enhet med dobbelt låsesystem, omfattende en bolt av en dobbeltkonstruksjon som gjør det mulig å øke gjengeflatens friksjonskoeffisient for låsing av en første mutter, idet en annen mutter også fastlåses ved at dens gjenger er slik utformet at den danner inngrep med den første mutter. The purpose of the invention is to provide a bolt/nut unit with a double locking system, comprising a bolt of a double construction which makes it possible to increase the friction coefficient of the thread surface for locking a first nut, as a second nut is also locked by its threads being so designed that it engages with the first nut.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen som viser utføringsformer av oppfinnelsen. Fig. 1 er et snitt gjennom en hoveddel av en bolt/mutter-enhet i en utførings form av oppfinnelsen. Fig. 2 er et snitt gjennom hoveddelen til en bolt/mutter-enhet i henhold til en annen utføringsform av oppfinnelsen. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing showing embodiments of the invention. Fig. 1 is a section through a main part of a bolt/nut unit in an embodiment of the invention. Fig. 2 is a section through the main part of a bolt/nut unit according to another embodiment of the invention.

Fig. 3 er et utsnitt av delen vist på fig. 2.Fig. 3 is a section of the part shown in fig. 2.

Fig. 4 er et snitt av hoveddelen til en bolt/mutter-enhetFig. 4 is a section of the main part of a bolt/nut unit

i henhold til en ytterligere utføringsform av oppfinnelsen.according to a further embodiment of the invention.

Fig. 5 er et snitt i større målestokk av den på fig. 1 om-sirklede del A. Fig. 5 is a section on a larger scale of the one in fig. 1 over-circled part A.

Bolten 1 vist på fig 1 er slik konstruert at den kan deles i en hoveddel 2 og en fraskillbar del 3. Et hull 4 med innvendige gjenger er utformet i senter av hoveddelen 2, idet en med liten diameter utformet gjenge 5 som rager utenfor den fraskillbare delen 3 er innskrudd i gjengehullet 4 slik at der dannes en enhetlig bolt 1. The bolt 1 shown in Fig. 1 is constructed in such a way that it can be divided into a main part 2 and a separable part 3. A hole 4 with internal threads is formed in the center of the main part 2, with a small-diameter designed thread 5 projecting outside the separable part 3 is screwed into the threaded hole 4 so that a uniform bolt 1 is formed.

Gjengene 5 med liten diameter har fortrinnsvis en stigning som er forskjellig fra stigningen til gjengene på boltens 1 ytre omkrets. The small diameter threads 5 preferably have a pitch which is different from the pitch of the threads on the bolt 1 outer circumference.

Tallet 6 betegner en første mutter som er en kapselmutter utstyrt med innvendige gjenger 7 på sin indre omkrets. De innvendige gjenger 7 er skåret i samme retning og med samme stig ning som gjengene til bolten 1. Tallet 8 betegner en annen mutter som ved sin ene ende har et utspring forsynt med utvendige gjenger 9 på sin ytre omkrets. De innvendige gjenger på den første mutter 6 danner inngrep med de utvendige gjenger 9 på den annen mutter. The number 6 denotes a first nut which is a capsule nut equipped with internal threads 7 on its inner circumference. The internal threads 7 are cut in the same direction and with the same pitch as the threads of the bolt 1. The number 8 denotes another nut which at one end has a protrusion provided with external threads 9 on its outer circumference. The internal threads on the first nut 6 engage with the external threads 9 on the second nut.

Tallet 10 betegner en skjøt mellom boltens hoveddel 2 og fraskillbare del 3, idet bolten tiltrekkes på slik måte at skjøten 10 blir beliggende midt i den annen mutter 8. Tallet 11 betegner et inngrepsorgan i form av et utspring utformet ved enden av den fraskillbare delen 3. for omdreining av denne. Tal-lene 12 og 13 betegner fastspente elementer, 14 betegner et gjennomgående hull i de fastspente elementer. The number 10 denotes a joint between the bolt's main part 2 and separable part 3, the bolt being attracted in such a way that the joint 10 is situated in the middle of the second nut 8. The number 11 denotes an engagement device in the form of a protrusion formed at the end of the separable part 3 .for rotation of this. The numbers 12 and 13 denote clamped elements, 14 denotes a through hole in the clamped elements.

Bolt/mutter-enheten ifølge oppfinnelsen er konstruert som ovenfor beskrevet. Bolten 1 innføres først i det gjennomgående hull 14 i de fastspente elementer 12, 13, idet mutterene 6, 8 som utgjør en enhet på grunn av inngrepet mellom de innvendige gjenger 7 og de utvendige gjenger 9, tiltrekkes fra motsatt side, hvoretter den fraskillbare del 3 dreies i retning mot venstre ved hjelp av utspringet på inngrepsorganet 11 inntil der er en liten klaring i skjøten 10 mellom hoveddelen 2 og den fraskillbare del 3. Ettersom stigningen til den annen mutter 8 avviker ved boltens 1 skjøt 10, vil gjengeflatens friksjonskoeffisient økes vesentlig hvilket medfører at den annen mutter 8 fastholdes i låst tilstand. The bolt/nut unit according to the invention is constructed as described above. The bolt 1 is first introduced into the through hole 14 in the clamped elements 12, 13, the nuts 6, 8 which form a unit due to the engagement between the internal threads 7 and the external threads 9, are attracted from the opposite side, after which the separable part 3 is turned in the direction to the left by means of the protrusion on the engagement member 11 until there is a small clearance in the joint 10 between the main part 2 and the separable part 3. As the pitch of the second nut 8 deviates at the joint 10 of the bolt 1, the friction coefficient of the threaded surface will be increased significantly which means that the second nut 8 is maintained in a locked state.

Med andre ord holdes de innvendige gjenger til den annen mutter 8 i fastlåst tilstand på grunn av spennkraften (a) som utøves av hoveddelens 2 utvendige gjenger og spennkraften (b) som utøves av den fraskillbare dels 3 utvendige gjenger i motsatt retning av spennkraften (a). Dessuten, selv om én av mutterene 6, 8 dreier i løsneretningen vil dens gjenger som står i inngrep med et flertall gjenger, stoppe mutterens omdreining i løsneretningen. Mutterene er følgelig fullstendig forhindret fra å løsne. In other words, the internal threads of the second nut 8 are held in a locked state due to the clamping force (a) exerted by the main part's 2 external threads and the clamping force (b) exerted by the separable part's 3 external threads in the opposite direction to the clamping force (a ). Also, even if one of the nuts 6, 8 rotates in the loosening direction, its threads engaging with a plurality of threads will stop the nut's rotation in the loosening direction. The nuts are therefore completely prevented from loosening.

Utføringsformen vist i fig. 2 skiller seg fra utførings-formen på fig. 1 ved at den første mutter 6 ved sin ene ende har et utspring med utvendige gjenger 9 skåret på dens ytre omkrets, idet den annen mutter 8 er en kapselmutter med innvendige gjenger 7 på sin innvendige omkrets. Skjøten 10 mellom boltens hoveddel 2 og fraskillbare del 3 er beliggende midt i The embodiment shown in fig. 2 differs from the embodiment in fig. 1 in that the first nut 6 at one end has a projection with external threads 9 cut on its outer circumference, the second nut 8 being a capsule nut with internal threads 7 on its inner circumference. The joint 10 between the bolt's main part 2 and separable part 3 is located in the middle

den første mutter 6.the first nut 6.

I fig. 2 hvor like deler er angitt med like henvisnings-tall, er der i motsetning til figur 1 ikke vist noen klaring i skjøten mellom boltens hoveddel 2 og fraskillbare del 3. Fig. 2 viser imidlertid tilstanden forut for omdreining av inngrepsorgan-sporet 11. In fig. 2, where like parts are indicated with like reference numbers, in contrast to figure 1, no clearance is shown in the joint between the bolt's main part 2 and separable part 3. However, figure 2 shows the condition prior to rotation of the engaging element track 11.

Fig. 3 viser snitt av de vesentligste partier av de en-kelte deler av bolt/mutter-enheten på fig. 2 hver for seg. Fig. 3 shows sections of the most significant parts of the individual parts of the bolt/nut unit in fig. 2 each separately.

Utføringsformen vist i fig. 4 har en annen konstruksjon enn den på fig. 2 i følgende henseender. (1) Retningen av gjengene 5 med liten diameter er omvendt (venstregjenger) av gjengene til bolten (høyregjenger). (2) Der foreligger en liten klaring 15 i skjøten 10 mellom boltens 1 hoveddel 2 og fraskillbare del 3, idet boltens 1 gjengestigning er ensartet i tilstanden med den lille klaring 15 i skjøten 10. (3) Når mutteren 6 er låst ved omdreining av den fraskillbare del 3 i retning mot venstre ved hjelp av inngrepsorganet 11 inntil den fraskillbare del 3 ligger an mot hoveddelen 2 uten den mellomliggende klaring 15, øker gjengeflatens friksjonskoeffisient vesentlig idet boltens 1 stigning avviker med skjøten 10 som en grenselinje, hvorved spennkreftene (a) og (b) ansettes i motsatte retninger på samme måte som ved eksemplet på fig. 5. The embodiment shown in fig. 4 has a different construction than that in fig. 2 in the following respects. (1) The direction of the small-diameter threads 5 is the opposite (left-hand threads) of the threads of the bolt (right-hand threads). (2) There is a small clearance 15 in the joint 10 between the main part 2 of the bolt 1 and the separable part 3, the thread pitch of the bolt 1 being uniform in the condition with the small clearance 15 in the joint 10. (3) When the nut 6 is locked by turning the separable part 3 in the direction to the left with the help of the engagement member 11 until the separable part 3 rests against the main part 2 without the intermediate clearance 15, the friction coefficient of the threaded surface increases significantly as the pitch of the bolt 1 deviates from the joint 10 as a boundary line, whereby the tension forces (a) and (b) is employed in opposite directions in the same way as in the example in fig. 5.

Som ovenfor beskrevet tilveiebringer oppfinnelsen en ny og fullstendig løsnesikker bolt/mutter-enhet hvor bolten er av en dobbelt konstruksjon med en dobbelt mutter som kan danne inngrep med hverandre for låsing. As described above, the invention provides a new and completely loosen-proof bolt/nut unit where the bolt is of a double construction with a double nut which can engage with each other for locking.

Claims

1. Loose-proof bolt/nut unit, characterized in that it consists of the following construction: (a) the bolt is of a double construction which can be split at the nut fastening position, a small diameter internally threaded hole being formed in one of the bolt's separable parts, while small diameter threads are formed on the other separable part, the small diameter threads being diameter is screwed into the small diameter internally threaded hole so that a uniform bolt is formed, (b) a number of nuts are screwed onto the bolt, one of the nuts having at one end a protrusion with external threads in the same direction and with the same pitch as the bolt's threads arranged on its outer circumference, which external threads are adapted to form engagement with the internal threads of the second nut which is a capsule nut, which nuts are adapted to engage with the bolt's threads, an engagement means for rotation being arranged at the end of the bolt.

2. Bolt/nut unit according to claim 1, characterized in that the threads on the outer circumference of the bolt and the threads with a small diameter are the same right-hand thread.

3. Bolt/nut unit according to claim 1, characterized in that the bolt's outer circumferential thread is right-hand thread, while the threads with a small diameter are left-hand thread.

4. Bolt/nut unit according to claim 1, characterized in that there is a small clearance in the divisible part of the bolt, the thread pitch being uniform in the said condition.

5. Bolt/nut unit according to claim 1, characterized in that the pitch of the bolt's external circumferential threads is different from the pitch of the small diameter threads.