專利名稱：具有增大的摩擦系數(shù)的墊圈、螺栓或螺母的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有端面的墊圈、螺栓或螺母，該端面面向工件并且在其上設(shè)置有增 加摩擦系數(shù)的輪廓。
背景技術(shù)：
在自動化工業(yè)中，由于更高的運載性能和更高的要求，可用于連接構(gòu)件的構(gòu)造空 間變得越來越小并且要被傳輸?shù)牧Σ粩嘣龃?，問題變得越來越常見。在這種環(huán)境下，一些 連接件(諸如支桿、推桿、橫向振動吸收器等)主要通過橫向力而工作。按照公式Fc = Ft/ μτ，為了能夠吸收更大的橫向力(FT)，需要更大的夾緊力(Fc)或更高的摩擦系數(shù)(μτ)。更高的夾緊力僅能夠通過更大的螺栓預(yù)應(yīng)力來實現(xiàn)。因此，這只能通過更大的螺 栓尺寸或通過將螺栓擰入至達到螺栓材料的屈服點為止來實現(xiàn)。如果沒有用于更大螺栓的 空間并且將螺栓擰入至達到屈服點為止是不安全的話，唯一剩下的選擇是增加摩擦系數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，在某些類型的應(yīng)用(諸如滑輪等)中通過額外的構(gòu)件(諸如金剛 石盤)進行了這種嘗試。然而，因為相對昂貴的構(gòu)件以及額外的組件，這種解決辦法是昂貴 并復(fù)雜的。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是在不需要那種必須在組裝過程中插入的額外構(gòu)件 的情況下增加摩擦系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過按照本發(fā)明將面向各個工件的墊圈、螺栓和螺母的端 面設(shè)置為具有特定輪廓來實現(xiàn)的。在這種情況下，作為輪廓的突點或肋部不能實現(xiàn)期望的 結(jié)果。為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明因此首先選擇了具有同心環(huán)形的環(huán)繞緣部的端面作為輪廓。通過與現(xiàn)有技術(shù)中已知的全部形狀相比較，根據(jù)本發(fā)明的這種特殊的形狀迄今為 止可以吸收最大的橫向力。本發(fā)明的另一個額外的優(yōu)點是其提供百分之一百防水的連接。 這是經(jīng)常需要的，因為舉例來說，在冬天與融雪劑結(jié)合的水可能在墊圈、螺母或螺栓的材料 (鋼)與工件的材料(現(xiàn)在通常是鋁)之間因為電化序而引起嚴(yán)重的腐蝕。因此，在使用一 對具有不同電化學(xué)特性的材料時，本發(fā)明特別有利。根據(jù)本發(fā)明的用于墊圈、螺栓或螺母的輪廓由于正配合而將理論摩擦系數(shù)增加到 使得可以傳遞極高的橫向力。事實上可以實現(xiàn)1的理論摩擦系數(shù)。取決于表面，在現(xiàn)有技 術(shù)中通常實現(xiàn)0. 1到0. 3的摩擦系數(shù)。在這種情況下，絕對的防水連接是本發(fā)明的另外的 優(yōu)點。因為其環(huán)形對稱性，根據(jù)本發(fā)明的輪廓可以直接應(yīng)用到或者模壓到螺栓、螺母或 沉頭鉚釘螺母的端面上。此外，也可以根據(jù)本發(fā)明將根據(jù)本發(fā)明的輪廓應(yīng)用到墊圈上，并且 隨后將該墊圈與普通螺栓、螺母或沉頭鉚釘螺母一同使用，或者直接通過滾壓、焊接或粘接 將相應(yīng)的墊圈連接到各個連接構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的在端面上的同心環(huán)形環(huán)繞緣部刺入工件的基礎(chǔ)材料，并在此處通過 正配合來傳遞大的橫向力。在這種情況下，特別優(yōu)選地使得端面的位于環(huán)繞緣部內(nèi)側(cè)的區(qū)域被設(shè)置為比外側(cè) 區(qū)域進一步相對于工件凹入，并且比端面與工件之間的接觸表面的理論零點進一步相對于 工件凹入。以此方式，可以確保緣部總是首先刺入并且完全進入工件的基礎(chǔ)材料(通常是 鋁或其他輕金屬)。這確保了正配合、防水性以及高的橫向力傳遞能力。此外，特別優(yōu)選地以使得環(huán)狀面的表面距離工件的距離從外側(cè)向內(nèi)側(cè)增大的方 式，使得位于緣部外側(cè)的端面區(qū)域從外側(cè)朝向緣部錐形地漸變，即，隨著從外側(cè)向內(nèi)側(cè)而遠 離工件地傾斜。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于錐形漸變表面相對于工件的平面的傾斜來說，1. 5到2. 5°的角度 是特別合適的，這是因為其提供了最優(yōu)方式的堅固性。


在下文中通過在附圖中示出的實施例的方式更加詳細地解釋了本發(fā)明，其中圖1是沿著徑向穿過根據(jù)本發(fā)明的墊圈而取得的截面圖；圖2是圖1中的X的細節(jié)圖；并且圖3是圖1的墊圈的視圖，其對在工件側(cè)的端面進行觀察。
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的墊圈10的截面圖，該截面是沿著旋轉(zhuǎn)軸線所取的。該墊圈10 包括在安裝墊圈10時面向工件的端面12。如通過圖2和圖3更清楚地看到的，同心環(huán)形緣 部(web) 14連接到該端面12。如可以從圖2特別清楚地看到的，端面12在環(huán)形緣部14內(nèi)的區(qū)域16被設(shè)置為相 對于工件凹入，優(yōu)選地比緣部凹入0. 2到0. 4mm。如可以通過圖2的細節(jié)圖更清楚地看到，端面12在環(huán)狀緣部14外側(cè)的區(qū)域18以 使得在工件與墊圈10的表面之間的距離從外側(cè)朝向腹梁14增加的方式相對于工件的平面 傾斜1.5到2. 5°。如可以從圖2的細節(jié)圖清楚地看到，緣部14具有形狀為倒圓的V字形截面，其倒 圓點20指向工件。緣部14的側(cè)翼22、24以80°到90°的角度彼此接近。本發(fā)明在這里已經(jīng)通過墊圈的方式進行了說明。按照在這里對于墊圈描述的相同 方式，本發(fā)明當(dāng)然也可以實施在螺母或沉頭鉚釘螺母的相應(yīng)端面或者實施在螺栓的頭部的 下側(cè)上的相應(yīng)端面，其中在每種情況下面向工件的相應(yīng)端面被相應(yīng)地構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的墊圈也可以在未固定的狀態(tài)下使用，或者以滾壓、焊接或粘接的方 式結(jié)合到相應(yīng)的連接構(gòu)件。自然地，如果在制造過程中將相應(yīng)的輪廓直接應(yīng)用到螺母、沉頭鉚釘螺母或螺栓 的端面上，根據(jù)本發(fā)明的端面的輪廓可以特別成本有效地制造。
權(quán)利要求
1.一種墊圈(10)、螺栓或螺母，其包括面向工件的端面(12)，其特征在于所述端面 (12)具有同心、環(huán)狀的環(huán)繞緣部(14)，并且所述端面(12)的位于所述環(huán)繞緣部(14)外側(cè) 的區(qū)域(18)從外側(cè)朝向所述緣部(14)錐形地漸變，并且隨著從外側(cè)向內(nèi)側(cè)而遠離所述工 件地傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊圈(10)、螺栓或螺母，其特征在于，所述端面(12)的位于 所述環(huán)繞緣部(14)內(nèi)側(cè)的區(qū)域(16)被設(shè)置為相對于所述工件凹入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的墊圈(10)、螺栓或螺母，其特征在于，錐形地漸變的所述 區(qū)域(18)相對于所述工件的平面的傾斜度是1. 5到2. 5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的墊圈(10)、螺栓或螺母，其特征在于，所述緣部(14) 具有形狀為倒圓的V字形的截面，其倒圓點(20)朝向所述工件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的墊圈(10)、螺栓或螺母，其特征在于，所述緣部(14)的側(cè)翼 (22、24) —同形成80到90°的角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墊圈(10)、螺栓或螺母，其特征在于，所述端面(12)的位于 所述緣部(14)內(nèi)側(cè)的區(qū)域(16)被設(shè)置為比所述緣部凹入0. 2到0. 4mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種墊圈(10)、螺栓或螺母，其包括面向工件的端面(12)，其中，端面(12)具有同心、環(huán)狀的環(huán)繞緣部(14)，并且端面(12)的位于環(huán)繞緣部(14)外側(cè)的區(qū)域(18)從外側(cè)朝向緣部(14)錐形地漸變，并且隨著從外側(cè)向內(nèi)側(cè)而遠離工件地傾斜。
文檔編號F16B2/00GK102138010SQ200980133995
公開日2011年7月27日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者托爾斯特恩·施瑞爾 申請人:瑞阿全球緊固件股份公司