用以连接至少两个构件的装置制造方法及图纸

一种连接至少两个构件的装置，一个构件带销栓，另一构件带包容销栓的包容部；销栓在至少一部分沿周向有至少一径向突出一想象圆柱面的凸台，包容部沿周向有数目与凸台相应的从一想象圆柱面内凹的凹槽，凸台与凹槽呈花键结构，其楔形面是对数螺线曲线，协同作用楔形面斜度相同并且平缓，使销栓与包容部在相对运动实现协同作用楔形面接触与建立接合压力以后，沿径向以及轴向达到与转向和加载方向无关的自制动摩擦连接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用以连接至少两个构件的装置。这种类型的公知的装置例如是按扣、螺钉、卡合或咬合连接装置。公知的装置有各种各样的缺点，例如，其中部分装置只能承受很小的径向和/或轴向力，或者其结构复杂，因此造价高。本专利技术的目的在于，提供一种用以连接至少两个构件的装置，这种装置的制作简单，并且造价低廉，操作简单，并能承受大的轴向和径向力。实现本专利技术目的技术方案在于该装置具有两个元素一个是销栓，设在一个构件上;另一个是包容销栓的包容部，设在另一个构件上;该销栓的至少一个区域沿其圆周方向具有至少一个径向突出于一个想象圆柱面的凸台，该包容部沿其圆周方向具有数目与凸台相应的、从一个想象圆柱面径向凹陷的凹槽，所述凸台与凹槽设计成花键结构形式，其楔形面基本上遵循其极点处在销栓与包容部的轴线上的对数螺线曲线，协同作用的楔形面的斜度是相同的，并设计成平缓的斜度，使之在销栓与包容部间的可确定的相对运动的基础上、在协同作用的楔形面实现接触以后，通过接合压力的建立、消除了间隙，在销栓与包容部间径向以及轴向达致与转向和加载方向无关的自制动摩擦连接。因此，所建议的装置是不带螺纹的，可是，只要施加的扭矩克服了摩擦连接/形状配合连接，在任何时候都可以拆开。可在轴向和两侧沿径向传递的力除与楔形面的材料和表面特性有关外，特别是与在协同作用的楔形面相互接触之后销栓与包容部之间的相对转动量有关。为了把两个物体连接起来，必须把销栓插入包容部中，使协同作用的花键相互对置并相互接触。只要在销栓插入包容体之后在对置的花键之间存在间隙，则须在销栓和包容部之间先进行首次相对转动，以便消除此间隙，使协同作用的楔形面相互接触。然后，须根据须传递的力继续进行销栓和包容部之间的确定的相对转动，以便达致所要求的自制动摩擦连接。这样，就能够与转向无关地、在径向和轴向无间隙地传递很大的力，而又不会使构件相互松开。限定楔形面的曲线形状的对数螺线的极点或者说座标原点处于销栓的轴线上或者说包容部的轴线上。联系互斜度和/或间隙，该装置可设计成使销栓在销栓与包容部之间出现的力达到一定数值时在包容部内滑转，这可作为防止材料损伤的保险措施。如果把装置设计成不能滑转，则当导入的扭矩不再能克服销栓与包容部之间的摩擦连接时，结束相对转动。楔形面的对数螺线形状的曲线的效果在于，当对置的楔形面相互接触时，楔形面上的所有的点均同时接触并开始承受负荷。从断面着，实现的是线接触，绝不仅是点接触。在销栓和包容部的圆周方向上最好是分别设有三个相互衔接地布置的花键。在销栓与包容部两者间进行相对转动时，这可导致上述构件的定心。其中，从圆周看，每个构件上的花键可没有空隙地或相互有距离地配置。还可有其它的物体加入由至少两个元素构成的所建议的装置上，就是说，在这些构件之间的所建议的装置将那些物体连接起来。此外，两个元素中的一个、特别是包容部、也可以与这些物体之一做成一体，使所建议的装置由销栓和一个带包容部的物体组成。相应的情况也表现在销栓上。销栓和/或包容部可以是与这些物体相连，特别是也可以与这些物体做成一体。此外，至少在销栓和/或包容部的轴向区域局部设置花键可能是合适的。为了便于将销栓插入包容部内，对置的花键之间在插入后可存在间隙。为了闭合该间隙，并使相互对置的楔形面相互贴合，需要销栓和包容部之间有相对运动或者说转动。此时，相互对置的一部分接触面就失去作用，这部分接触面不再能为自制动摩擦连接出力，但所占面积很小。对数螺线虽是数学上精确的曲线形状-这一曲线形状决定了相互对置的楔形面达到所要求的在所有点上接触，但在实践中，也可由与对数螺线多少近似的曲线达到沿整个楔形面的接触。少许的偏差可以通过楔形面的弹性和/或塑性变形予以补偿。在此意义上，对数螺线的曲线形状也可通过多个曲率圆形成，这些曲率圆具有相对于销栓和包容部的轴线偏置的圆心。由此可见，也可找到具有半径、圆心和圆心角的圆弧，按这些圆弧构形的楔形面与对数螺线曲线相比只有不明显的偏差。为了达到所要求的自制动摩擦连接，楔形面的优选斜度在1∶5与1∶500之间，最好是在1∶20至1∶100之间。如果高于或低于以上斜度，就不再能达到所要求的自制动摩擦连接，因为，不是出现销栓在包容部中过早滑脱，就是根本不再能进行相对运动。这个销栓可带有一个径向的突出部、如一个头部、一个套筒、一个凸肩或类似的突出部，根据情况，这些径向的突出部可在外缘上设有螺纹，或者，具有固定在其上的构件、如夹紧环、夹紧盘或类似的构件。另外，该销栓也可设在板上、结构件上或类似的物体上，或者与它们做成一体。在销栓的径向突出部的面向包容部的底边上以及在包容部的与上述底边对置的区域上可具有一个或多个其斜度恒定不变的键，这种实施例用于向销栓导入预应力，即在包容部与销栓之间的沿销栓的纵向的预应力。如果径向突出部例如设计成一个圆形头，则该径向突出部的面向包容部的底边是一个圆圈。上面谈到的、具有恒定斜度的键则在该圆圈的圆周方向与径向伸展。包容部的、销栓的径向突出部的底边贴靠在其上的那一区域同样具有斜度是恒定的键，这些键的数目和斜度与径向突出部底边上的键的数目和斜度一致。在销栓插入包容部时，底边上的和包容部上的对置的键的楔形面相互全面贴合。当销栓在包容部中进行相对转动时，这些键的楔形面在相对滑动，并为销栓和包容部之间的轴向相对移动、亦即销栓从包容部抽出、提供了条件。同时，以前面述及的方式达致自制动摩擦连接，效果是承受作用在销栓和包容部之间的轴向力。销栓和包容部上的花键以及径向突出部的底边和包容部的与该底边对置的部分上的键相互协调，其结果是，在销栓和包容部之间有一定的相对转动时，一方面达致所要求的自制动摩擦连接，另一方面达致销栓和包容部之间的所要求的预应力。因此，设置为些具有恒定斜度的键的建议，使在所建议的装置内的销栓与包容部之间导入预应力成为可能，即使它们都不带有螺纹。在一般的螺纹连接装置中建立预应力是公知的，只要把螺钉拧入相应的螺孔内，直至螺钉顶住止挡并在那里以一个确定的扭矩固定住为止。为了达到相互对置的楔形面全面贴合，一个或多个键的恒定斜度对这种附加的实施例的必需的。但销栓也可设计成螺栓形式，包容部设计成螺母形式。这种情况可以说成是不带螺纹的螺栓和不带螺纹的螺母，即没有螺纹的传统的螺纹连接或螺钉/螺母连接。所有的螺纹连接或螺钉/螺母连接的公知的特性这种优选实施例都具备。预应力的导入通过特别的头形成为可能。所建议的装置也可用作一般的、具有螺纹的螺纹连接装置的保险装置，即作为螺丝的防松装置。当这些公知的连接装置受振动力作用时，存在螺母松离螺钉的危险。为了防松，所建议的销栓可作为一个附加部与普通的螺母相连-最好与螺母做成一体，并具有一个通孔，该通孔带有与螺母螺纹相应的螺纹。为了使通孔的螺纹线夹紧在螺钉的螺纹上，可以用一个预先确定了的扭矩将特别形成螺母形式的包容体套装到销栓上。防松措施也可以以其它方式来实现，即在一个普通螺钉或螺栓的自由端沿轴向设置一个根据所建议装置的包容部，把具有相应花键的销栓插入该包容部内。通过销栓的转动，使螺钉的自由端扩张，从而把该部件上的螺纹向外压入螺母的位于该处的螺纹，以防止该螺母松脱。这种防松装置跟前述防松装置是在原理上倒过来。包容体也可以设计成可弹性扩张的或可弹性-塑性扩张的和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以连接至少两个构件的装置，其特征在于该装置具有两个元素：一个是销栓（１），设在一个构件上；另一个是包容销栓（１）的包容部（２），设在另一个构件上；该销栓（１）的至少一个区域沿其圆周方向具有至少一个径向突出一个想象圆柱面（４）的凸台（５），该包容部（２）沿其圆周方向具有其数目与凸台（５）相应的、从一个想象圆柱面（７）径向向内凹陷的凹槽（８），所述凸台（５）与凹槽（８）设计成花键结构形式，其楔形面（６、９）基本上遵循其极点处在销栓（１）与包容部（２）的轴线上的对数螺线曲线，协同作用的楔形面（６、９）的斜度是相同的并设计成平缓的斜度，使之在销栓（１）与包容部（２）间的可确定的相对运动的基础上、在协同作用的楔形面（６、９）实现接触以后，通过接合压力的建立、消除了间隙，在销栓（１）与包容部（２）间沿径向以及轴向达致与转向和加载方向无关的自制动摩擦连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯屈尔，
申请(专利权)人：汉斯屈尔，
类型：发明
国别省市：DE[德国]