DE1189325B

DE1189325B - Screw or nut locking

Info

Publication number: DE1189325B
Application number: DEL33514A
Authority: DE
Inventors: Thomas Loren Mckay; Harold Leroy Oliver; Robert Joel Starriett
Original assignee: Long-Lok Corp
Current assignee: Long-Lok Corp
Priority date: 1959-06-22
Filing date: 1959-06-22
Publication date: 1965-03-18

Description

Schrauben- oder Mutternsicherung Die Erfindung betrifft eine Schrauben- oder Mutternsicherung, bestehend aus einer im Gewindebereich der Schraube oder Mutter vorgesehenen, parallel zur Gewindeachse verlaufenden Nut, in die ein diese bis zum Grund ausfüllendes elastisch verformbares Sicherungselement eingesetzt ist, das in radialer Richtung über den Kerndurchmesser des Gewindes vorsteht und das sich mit wenigstens einem Vorsprung an einer Ausnehmung der Schraube oder der Mutter gegen axiale Verschiebung abstützt.Screw or nut lock The invention relates to a screw or nut lock, consisting of one in the thread area of the screw or nut provided, parallel to the thread axis running groove, in which this up to Reason-filling elastically deformable securing element is used, the protrudes in the radial direction over the core diameter of the thread and that with at least one projection on a recess of the screw or the nut supported against axial displacement.

Bei einer derartigen bekannten Schraubensicherung besitzt der Nutengrund eine schwingenartig gewölbte Kontur mit einer Ausnehmung in der Schwingenmitte. Ein an der Unterseite des Sicherungselementes angeordneter Vorsprung greift in die Ausnehmung ein. Diese bekannte Schraubensicherung hat den Nachteil, daß sie schwierig in der Herstellung ist. Eine wirtschaftliche Anfertigung von Schraubensicherungen, die Nuten mit gewölbtem Grund aufweisen, sowie von in der gleichen Weise gewölbten Sicherungselementen ist praktisch kaum möglich.In the case of such a known screw locking device, the groove bottom has a swing-like curved contour with a recess in the middle of the swing arm. A projection arranged on the underside of the fuse element engages in the Recess a. This known thread lock has the disadvantage that it is difficult is in the making. An economical production of screw locks, which have grooves with a curved base, as well as those curved in the same way Securing elements is practically hardly possible.

Bei weiterhin bekannten Schraubensicherungen ist das Sicherungselement ohne Vorsprung in eine parallel zur Gewindeachse verlaufende Nut eingelassen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß sich beim Aufschrauben der Mutter oder beim Einschrauben der Schraube in ein entsprechendes Gewinde das Sicherungselement verschieben kann, so daß es nicht mehr seine Sicherungsfunktion erfüllt.In the case of screw locks that are still known, the securing element is let in without a protrusion in a groove running parallel to the thread axis. this however, has the disadvantage that when screwing the nut or when screwing the screw can move the securing element into a corresponding thread, so that it no longer fulfills its security function.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schrauben- oder Mutternsicherung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß das Sicherungselement auf einfache Weise wirksam in der es aufnehmenden Längsnut verankert wird.The object of the invention is therefore to provide a screw or nut lock of the type mentioned in such a way that the securing element is simple Way is effectively anchored in the longitudinal groove receiving it.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Sicherungselement vor dem Einsetzen in die Nut eine größere Breite aufweist als diese, so daß es nach seinem Einpressen in die Nut mit seitlichen Vorsprüngen in die Enden der in die Nut einmündenden Gewinderillen eingreift.This is achieved according to the invention in that the securing element before insertion into the groove has a greater width than this, so that it after its pressing into the groove with lateral projections in the ends of the in the Engaging groove opening thread grooves.

Durch diese Ausbildung wird eine feste Verankerung des Sicherungselements in der Nut erreicht, wobei durch diese Verankerung zusätzlich ein starker axialer Rückdruck erzielt wird. Beim Einschrauben einer Schraube mit dem erfindungsgemäßen Sicherungselement in einen mit entsprechendem Innengewinde versehenen Teil wird auf das Sicherungselement eine Verdrängungswirkung in axialer Richtung ausgeübt. Es wird aber in jedem Falle, in welchem ein Gewindegang des komplementären Gewindes eine Verdrängungswirkung in Längsrichtung ausübt, dieser ein örtlicher Widerstand durch die örtliche Verankerung des Sicherungselements in den benachbarten Enden der Gewindegänge entgegengesetzt. Daher wird in jedem Falle das Sicherungselement örtlich elastisch verformt, wobei ein Teil des elastischen Materials zwischen einem Gewindegang des komplementären Gewindes des zusammenwirkenden Elements und Teilen eines benachbarten Gewindeganges eines Schraubengewindes des Befestigungselements auf entgegengesetzten Seiten der Nut unter Spannung steht. Daher wirkt der elastische Einsatz praktisch wie eine Reihe von verhältnismäßig kurzen Federelementen und nicht wie ein einziges verhältnismäßig langes Federelement. Das elastische Sicherungselement kann als massiver oder hohler Stab oder als Stab mit einem härteren Kern ausgebildet sein, der vor dem Einsetzen in die Nut in bekannter Weise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.This design ensures that the securing element is firmly anchored achieved in the groove, with this anchoring additionally a strong axial Back pressure is achieved. When screwing in a screw with the inventive Securing element in a part provided with a corresponding internal thread exerted a displacement effect in the axial direction on the securing element. In any case, however, there will be a thread turn of the complementary thread exerts a displacement effect in the longitudinal direction, this a local resistance by the local anchoring of the securing element in the adjacent ends the threads opposite. Therefore, in each case, the fuse element locally elastically deformed, with a part of the elastic material between a Thread of the complementary thread of the cooperating element and parts of an adjacent thread turn of a screw thread of the fastening element is under tension on opposite sides of the groove. Hence the elastic one works Use practically like a series of relatively short spring elements and not like a single, relatively long spring element. The elastic securing element can be designed as a solid or hollow rod or as a rod with a harder core be, which has a circular cross-section in a known manner before being inserted into the groove having.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen nachstehend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht einer Schraube mit einer Längsnut, F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Schraube mit in die Nut eingesetztem Sicherungselement, F i g. 3 eine Ansicht der selbstsichernden Schraube in vergrößertem Maßstab, teilweise im Schnitt, welcher nach der Linie 3-3 in der F i g. 2 geführt ist, F i g. 4 einen Schnitt durch die Nut und das Sicherungselement vor seinem Einpressen in die Nut, F i g. 5 einen Schnitt durch die Schraube nach der Linie 5-5 in der F i g. 3, F i g. 6 einen Schnitt durch einen Teil einer Schraube mit eingesetztem Sicherungselement in vergrößertem Maßstab, F i g. 7 in stark vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf das eingesetzte Sicherungselement, gesehen nach der Linie 7-7 in der F i g. 6, F i g. 8 einen Schnitt, welcher das Sicherungselement in Form eines hohlen Körpers aus elastisch verformbarem Material zeigt, F i g. 9 einen Schnitt, welcher ein Sicherungselement zeigt, das aus einer einen Metallkern umgebenden Hülse aus elastisch verformbarem Material besteht, F i g. 10 einen ähnlichen Schnitt, welcher ein rohrförmiges Sicherungselement aus einem elastisch verformbaren Material zeigt, das einen Kern aus einem härteren elastisch verformbaren Material umgibt, F i g. 11 einen Schnitt, welcher ein Sicherungselement zeigt, das aus einem rohrförmigen elastisch verformbaren Körper mit einem Kern in Form eines Metallrohres besteht.Embodiments of the invention are given below with reference to the drawings described. It shows F i g. 1 a view of a screw with a longitudinal groove, F i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 with the screw inserted into the groove Securing element, F i g. 3 is an enlarged view of the self-locking screw Scale, partly in section, which follows the line 3-3 in FIG. 2 led is, F i g. 4 shows a section through the groove and the securing element before it is pressed in into the groove, F i g. 5 shows a section through the screw along line 5-5 in FIG F i g. 3, F i g. 6 shows a section through part of a screw with inserted securing element on an enlarged scale, F i g. 7 in greatly enlarged Scale is a plan view of the fuse element used, seen after Line 7-7 in FIG. 6, fig. 8 is a section showing the securing element in the form of a hollow body made of elastically deformable material, FIG. 9 a section showing a fuse element consisting of a metal core surrounding sleeve made of elastically deformable material, F i g. 10 a similar one Section showing a tubular securing element from an elastically deformable Material shows that a core made of a harder, elastically deformable material surrounds, F i g. 11 is a section showing a fuse element, which consists of a tubular, elastically deformable body with a core in the form of a metal tube consists.

Bei der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich im Gewindeschaft einer Schraube eine Nut 42 bis zum vorderen Ende, an welchem sie offen ist. Die Nut 42 wird in den Schraubenschaft mit Hilfe eines Scheibenfräsers eingeschnitten, der in F i g. 3 bei 44 angedeutet ist. Der Scheibenfräser 44 dreht sich in einer Ebene, die zur Achse des Schraubenschaftes im wesentlichen parallel ist, und wird vom vorderen Ende der Schraube zur Bildung einer Nut von der gewünschten Länge nach innen bewegt. Die Verwendung eines Scheibenfräsers in der beschriebenen Weise ergibt eine Nut 42 mit einem sich verjüngenden Ende 42a, das entsprechend der Form des Scheibenfräsers 44 gekrümmt ist. Die Nut 42 ist verhältnismäßig schmal und flach, so daß durch sie die Schraube nicht wesentlich geschwächt wird. In die Nut 42 ist ein Sicherungselement 45 aus elastisch verformbarem Werkstoff eingesetzt.In the case of the FIGS. 1 to 3, a groove 42 extends in the threaded shaft of a screw to the front end at which it is open. The groove 42 is cut into the screw shank with the aid of a side milling cutter, which is shown in FIG. 3 is indicated at 44. The side milling cutter 44 rotates in a plane substantially parallel to the axis of the screw shank and is moved inwardly from the front end of the screw to form a groove of the desired length. The use of a side milling cutter in the manner described results in a groove 42 with a tapered end 42 a which is curved to correspond to the shape of the side milling cutter 44. The groove 42 is relatively narrow and shallow, so that it does not significantly weaken the screw. A securing element 45 made of an elastically deformable material is inserted into the groove 42.

Wie in der F i g. 3 gezeigt ist, wird das innere Ende des Sicherungselements 45 mit einer flachen Verjüngung 46 zur Anpassung an das verjüngte innere Ende 42a der Nut 42 geschnitten, so daß die flache Einsatzverjüngung 46 im wesentlichen der Form des Bogens der Nutfläche 42a entspricht. Eine Verjüngung 48 am entgegengesetzten Ende des Sicherungselements erleichtert den anfänglichen Eingriff der Schraube in ein Innengewinde.As in FIG. 3 is shown, is cut, the inner end of the fuse element 45 having a shallow taper 46 to fit the tapered inner end 42a of the groove 42 so that the flat insert 46 tapering substantially to the shape corresponding to the arc of the groove surface 42a. A taper 48 at the opposite end of the locking element facilitates the initial engagement of the screw with an internal thread.

Die F i g. 5 zeigt ein elastisch verformbares Sicherungselement 45 von flachem Querschnitt, das vor dem Einsetzen in die Nut eine größere Breite als die Nut 42 aufweist. Nach dem Einpressen des Sicherungselements in die Nut 42 nimmt es die aus der F i g. 5 ersichtliche Form an. Es füllt die Nut 42 aus und erstreckt sich radial nach außen etwa bis zum Außendurchmesser des Schraubengewindes. Durch das Einpressen des gegenüber der Nut breiten Sicherungselements in diese entstehen Randteile 50, die seitlich in die Enden der Gewinderillen eingreifen. Diese Randteile 50 bilden daher mehrfache Verankerungspaare, um den Einsatz 45 gegen Längsverschiebung in der Nut 42 zu sichern. Da der Einsatz 45 in der Nut 42 gegen radiales Austreten durch den seitlichen Druck gegen die Seitenwände der Nut verankert ist und da er gegen eine Längsverschiebung in der Nut durch die Randverankerungsteile 50 gehalten wird, kann der Einsatz wesentlich kürzer als die Nut sein. Das innere Ende des Einsatzes 45 braucht daher nicht gegen das Ende 42 a der Nut anzuliegen. Bei dem in den F i g. 4 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Sicherungselement 45a vor dem Einsetzen in die Nut 42 einen Durchmesser auf, der größer ist als die Breite der Nut. Nach dem Einpressen des Sicherungselements 45a nimmt dieses die aus der F i g. 6 ersichtliche Form an, wobei es durch die Randteile 65 in den Gewinderillen verankert ist.The F i g. 5 shows an elastically deformable securing element 45 of flat cross-section which, before being inserted into the groove, has a greater width than the groove 42 . After the press-fitting of the securing element in the groove 42 it takes the g i from the F. 5 visible form. It fills the groove 42 and extends radially outward approximately to the outer diameter of the screw thread. By pressing the securing element, which is wide in relation to the groove, into the latter, edge parts 50 arise which laterally engage in the ends of the thread grooves. These edge parts 50 therefore form multiple anchoring pairs in order to secure the insert 45 against longitudinal displacement in the groove 42. Since the insert 45 is anchored in the groove 42 against radial leakage by the lateral pressure against the side walls of the groove and since it is held against longitudinal displacement in the groove by the edge anchoring parts 50, the insert can be considerably shorter than the groove. The inner end of the insert 45 therefore does not need to rest against the end 42 a of the groove. In the case of the FIG. 4 and 6, the securing element 45a, before being inserted into the groove 42, has a diameter which is greater than the width of the groove. After the securing element 45a has been pressed in, it takes the from FIG. 6 visible shape, wherein it is anchored by the edge parts 65 in the thread grooves.

Der Durchmesser des Sicherungselements 45 a ist etwa um 20 % größer als die Breite der Nut 42, so daß eine beträchtliche seitliche Zusammendrückung des Sicherungselements durch die Nut gewährleistet ist. Ferner ist infolge der genannten Abmessungen die Querschnittsfläche des Sicherungselements 45a um etwa 10 % größer als die Querschnittsfläche der Nut 42, so daß, wenn das Sicherungselement in die Nut eingepreßt wird, ausreichend überschüssiges Material vorhanden ist, um die gewünschten mehrfachen Randvorsprünge 65 zu bilden.The diameter of the securing element 45 a is approximately 20% larger than the width of the groove 42, so that a considerable lateral compression of the securing element is ensured by the groove. Furthermore, as a result of the aforementioned dimensions, the cross-sectional area of the securing element 45a is approximately 10% larger than the cross-sectional area of the groove 42, so that when the securing element is pressed into the groove there is sufficient excess material to form the desired multiple edge projections 65.

Aus der das Sicherungselement in vergrößertem Maßstab in der Draufsicht darstellenden F i g. 7 sind deutlich die ausgebauchten Seitenteile 65 erkennbar, die sich in die der Nut benachbarten Enden der Gewinderillen erstrecken.From the the securing element on an enlarged scale in plan view illustrative F i g. 7 the bulged side parts 65 are clearly recognizable, which extend into the ends of the thread grooves adjacent to the groove.

Die F i g. 8 zeigt ein hohl ausgebildetes Sicherungselement 96 aus einem geeigneten elastisch verformbaren Material in einer Nut 98, das sich radial nach außen bis etwa zum Außendurchmesser des Schraubengewindes erstreckt. Ein axialer Kanal 1.00 im Sicherungselement ergibt einen Innenraum, in welchem das Material des Einsatzes unter Durchbiegung nach innen verdrängt werden kann. Die durch die Enden der Gewindegänge des Schraubengewindes längs der beiden Seiten der Nut 98 gebildeten Zähne quetschen den Einsatz beim Einpressen in die Nut ebenfalls seitlich an in Längsrichtung in Abstand voneinander befindlichen Stellen, während er an den in den zwischen diesen Zähnen befindlichen Bereichen in die Gewinderillen eingreift.The F i g. 8 shows a hollow securing element 96 made of a suitable elastically deformable material in a groove 98 which extends radially outward to approximately the outer diameter of the screw thread. An axial channel 1.00 in the securing element results in an interior space in which the material of the insert can be displaced inwards by bending. The teeth formed by the ends of the threads of the screw thread along the two sides of the groove 98 also squeeze the insert laterally when it is pressed into the groove at locations spaced apart in the longitudinal direction, while it is pushed into the thread grooves in the areas between these teeth intervenes.

Die F i g. 9 zeigt einen mit 110 bezeichneten Sicherungseinsatz, der eine rohrförmige elastisch verformbare Hülse 112 und einen festen Metallkern 114 aufweist. Der Einsatz 110 ist in die Nut 115 eingesetzt und erstreckt sich radial nach außen bis zum Außendurchmesser des Schraubengewindes. Der Verriegelungseingriff erfolgt in gleicher Weise wie beim Einsatz nach den F i g. 6 und B.The F i g. 9 shows a fuse link designated 110, the a tubular resiliently deformable sleeve 112 and a solid metal core 114 having. The insert 110 is inserted into the groove 115 and extends radially outwards to the outside diameter of the screw thread. The locking engagement takes place in the same way as with the use according to FIGS. 6 and B.

Nach der F i g. 10 besteht der mit 116 bezeichnete Einsatz aus einer rohrförmigen elastisch verformbaren Hülse 118 mit einem Kern 120 aus ebenfalls elastisch verformbarem Material. Das Material des Kerns kann entweder härter oder weicher als das Material der Hülse 118 sein.According to FIG. 10, the insert denoted by 116 consists of a tubular, elastically deformable sleeve 118 with a core 120 of likewise elastically deformable material. The material of the core can either be harder or softer than the material of the sleeve 118.

In der F i g. 11 ist ein mit 124 bezeichneter Einsatz dargestellt, der in eine Nut 125 so eingesetzt ist, daß er sich bis zum Außendurchmesser des Schraubengewindes radial nach außen erstreckt. Der Einsatz 124 besteht aus einer rohrförmigen elastisch verformbaren Hülse 126, die einen Kern 128 in Form eines Metallrohres umgibt.In FIG. 11 shows an insert, designated 124 , which is inserted into a groove 125 so that it extends radially outward to the outer diameter of the screw thread. The insert 124 consists of a tubular, elastically deformable sleeve 126 which surrounds a core 128 in the form of a metal tube.

Claims

Claims: 1. Screw or nut locking, consisting of one provided in the thread area of the screw or nut, parallel to the thread axis running groove into which an elastically deformable one that fills this to the bottom Fuse element is used, which in the radial direction over the core diameter of the thread protrudes and that with at least one lead supported against axial displacement on a recess in the screw or nut, characterized in that the securing element (45, 45a, 96, 110, 118, 128) is in front the insertion into the groove (42, 98, 115) has a greater width than this, so that after it has been pressed into the groove with lateral projections (50, 65) in engages the ends of the thread grooves.

2. Screw locking device according to claim 1, characterized characterized in that the elastically deformable securing element as a solid or hollow rod or as a rod with a harder core, which is before insertion has a circular cross-section in the groove in a known manner. Into consideration drawn pamphlets: U.S. Patent Nos. 2,815,787, 2,663,344, 2,533,894; Fasteners Handbook by J. S o 1 e d, Reinhold Publishing Corp., New York, 1957, P. 100.