Система законтривания

Дата публикации и выдачи патента Номер заявки Изобретение касается системы законтривания, включающей в себя резьбовой элемент с однозаходным наружным резьбовым профилем (9), выполненный с возможностью ввинчивания своим наружным резьбовым профилем (9) в однозаходный первый внутренний резьбовой профиль(10) приемной части (11), а также контргайку (12) с однозаходным вторым внутренним резьбовым профилем (15) для навинчивания на наружный резьбовой профиль (9) резьбового элемента к приемной части (11) или к расположенной при необходимости между контргайкой (12) и приемной частью (11) закладной шайбе или гайке с буртиком. В соответствии с изобретением предусмотрено,что как наружный резьбовой профиль (9), так и первый и второй внутренний резьбовой профиль(10, 15) имеют соответственно пару (1 и 2) углов наклона боковой поверхности, имеющих различную величину и в сумме образующих соответствующий уголрезьбового профиля. 015691 Изобретение касается системы законтривания согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, а также коромысла согласно ограничительной части п.9 формулы изобретения. Для многих случаев технического применения необходимо защитить резьбовое соединение, включающее в себя резьбовой болт и приемную часть, вмещающую резьбовой болт, от вращения за счет повышения силы трения на боковых поверхностях резьбового профиля с помощью контргайки. В последний момент при затягивании контрвинта в известных системах законтривания происходит также (незначительный) поворот резьбового болта относительно приемной части, что для большинства случаев применения не представляет собой проблемы. Однако описанный выше одновременный поворот резьбового болта при затягивании контргайки представляет собой проблему в случаях технического применения, в которых важно точное позиционирование резьбового болта. Таким случаем применения является так называемое коромысло у двигателей внутреннего сгорания. Коромысла служат для того, чтобы передавать усилие от кулачкового вала для открытия впускных и, соответственно, выпускных клапанов. Известные коромысла на своем свободном конце снабжены системой законтривания, при этом одно плечо коромысла служит приемной частью с внутренним резьбовым профилем для размещения резьбового болта (регулировочного болта). С помощью таких систем законтривания можно регулировать ход клапана, при этом резьбовой болт поворачивается в направлении регулировочной пластины определенной толщины и затем контрится с помощью контргайки. Из-за одновременного поворота резьбового болта при затягивании контргайки на практике нежелательным образом изменяется осевое положение резьбового болта относительно приемной части, а вместе с тем и ход клапана. Поэтому в основу изобретения положена задача предложить систему законтривания, с помощью которой предотвращается поворот резьбового элемента с наружным резьбовым профилем (в частности,резьбового болта) в системе законтривания при затягивании контргайки. Предпочтительно система законтривания должна быть пригодна для применения в коромысле для двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, задача заключается в том, чтобы предложить коромысло с соответственно оптимизированной системой законтривания. Эта задача решается в отношении системы законтривания с помощью признаков отличительной части п.1 формулы изобретения, а в отношении коромысла с помощью признаков отличительной части п.9 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах. В рамки изобретения входят все комбинации, состоящие по меньшей мере из двух описанных в описании, формуле изобретения и/или на фигурах признаков. В изобретении было обнаружено, что нежелательный одновременный поворот (вращение) резьбового элемента с наружным резьбовым профилем при затягивании контргайки объясняется формой профиля применяемой резьбы. Обычные системы законтривания включают в себя резьбовой профиль, у которого углы наклона обеих боковых поверхностей резьбового профиля составляют одинаковый угол с осью, проходящей поперек продольной протяженности резьбового элемента, то есть с осью, проходящей радиально. Иначе выражаясь, образующие в сумме угол между боковыми поверхностями резьбового профиля углы наклона боковой поверхности резьбовых профилей в известных системах законтривания симметричны относительно вышеназванной оси. Это приводит к тому, что трение в последний момент при затягивании контргайки между боковой поверхностью внутреннего резьбового профиля контргайки и соответствующей боковой поверхностью наружного резьбового профиля резьбового элемента становится настолько велико, что контргайка увлекает за собой резьбовой элемент в окружном направлении. Чтобы избежать этого эффекта, в изобретении предложено, во-первых, применять профили резьбы с асимметричными углами наклона боковой поверхности. Иначе выражаясь, у системы законтривания,выполненной в соответствии с концепцией изобретения, соответственно два угла наклона боковой поверхности, образующих пару углов наклона боковой поверхности, соответствующего резьбового профиля имеют неодинаковую величину, предпочтительно таким образом, что трение, возникающее между внутренним резьбовым профилем контргайки и наружным резьбовым профилем резьбового элемента, и возникающий в результате этого крутящий момент при затягивании контргайки имеет лишь такое значение, что резьбовой элемент при затягивании контргайки не поворачивается вместе с ней или, соответственно, не увлекается контргайкой в окружном направлении. Благодаря этому обеспечивается, что предпочтительно выполненный в виде резьбового болта или резьбового винта резьбовой элемент сохраняет свое уже заданное точное положение относительно принимающей резьбовой элемент приемной части при затягивании контргайки, что, в частности, интересно для применения системы законтривания в коромысле в двигателях внутреннего сгорания. Однако выполненная в соответствии с концепцией изобретения система законтривания не ограничена таким применением. В рамках изобретения может быть реализована система законтривания, у которой контргайка в затянутом состоянии непосредственно опирается на приемную часть. Альтернативно между контргайкой и приемной частью может быть предусмотрена, в частности, не имеющая внутренней резьбы закладная шайба. В усовершенствованном варианте изобретения предпочтительно предусмотрено, что меньший угол наклона боковой поверхности пары углов наклона боковой поверхности (первого) внутреннего резьбово-1 015691 го профиля приемной части является углом наклона боковой поверхности, под которым обращенная к контргайке боковая поверхность (первого) внутреннего резьбового профиля приемной части наклонена к радиальной линии. Соответственно меньший угол наклона боковой поверхности пары углов наклона боковой поверхности наружного резьбового профиля резьбового элемента является углом наклона боковой поверхности, который обращен к меньшему углу наклона боковой поверхности (первого) внутреннего резьбового профиля приемной части. В то же время, также меньший угол наклона боковой поверхности пары углов наклона боковой поверхности (второго) внутреннего резьбового профиля контргайки является углом наклона боковой поверхности, который соответствует боковой поверхности наружного резьбового профиля, которая обращена к наклоненной наиболее круто к радиальной линии боковой поверхности наружного резьбового профиля резьбового элемента. При описанном выше расположении соответствующего меньшего угла наклона боковой поверхности обеспечивается то, что заклинивающее действие при затягивании контргайки между наружным резьбовым профилем резьбового элемента и (первым) внутренним резьбовым профилем приемной части больше, чем между наружным резьбовым профилем резьбового элемента и (вторым) внутренним резьбовым профилем контргайки, что, в свою очередь, объясняется тем, что в последний момент при затягивании контргайки контргайка, или, соответственно,(второй) внутренний резьбовой профиль контргайки, с более круто наклоненной к радиальной линии боковой поверхностью резьбового профиля, то есть имеющей меньший угол наклона боковой поверхности, опирается на наклоненную так же круто к радиальной линии боковую поверхность резьбового профиля наружного резьбового профиля резьбового элемента, в отличие от чего более полого наклоненная к радиальной линии боковая поверхность наружного резьбового профиля резьбового элемента опирается на соответствующую более полого наклоненную боковую поверхность внутреннего резьбового профиля(первого) внутреннего резьбового профиля приемной части. Более предпочтительно разница между углами наклона боковой поверхности каждой пары углов наклона боковой поверхности каждого резьбового профиля системы законтривания составляет примерно от 1 до 25, предпочтительно примерно от 5 до 10, примерно до 15. Особенно хорошие результаты были получены при разнице углов, равной примерно 10. Теоретически возможно применение в качестве резьбовых профилей профилей с зубьями пилообразной формы, так как они имеют углы наклона боковой поверхности различной величины. Однако особенно предпочтительно, чтобы ни одна из боковых поверхностей применяющихся резьбовых профилей не перекрывалась радиальной линией, а предпочтительно, чтобы каждый угол наклона боковой поверхности (угол между боковой поверхностью резьбового профиля и радиальной линией) был больше 0, предпочтительно больше 5, более предпочтительно больше 10. В отношении обеспечения оптимизированной прочности затянутой системы законтривания предпочтительно, если образуемый соответственно одной парой углов наклона боковой поверхности угол резьбового профиля (угол между боковыми поверхностями резьбового профиля) был выбран из диапазона значений от примерно 40 до примерно 70, предпочтительно из диапазона значений от примерно 50 до 60. В усовершенствованном варианте изобретения предпочтительно предусмотрено, что однозаходные резьбовые профили имеют небольшой шаг, выбранный из диапазона значений от 0,1 до 1,5, предпочтительно из диапазона значений от 0,5 до 1. Сравнительно небольшие шаги предпочтительны для обеспечения точного задания положения резьбового элемента относительно приемной части. По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления расположенные под углом друг к другу боковые поверхности применяемых резьбовых профилей выполнены в виде наклонных плоских поверхностей. Угол наклона боковой поверхности может быть, однако, получен и при выпуклой форме боковых поверхностей. В частности, для случая, когда контргайка выполнена в виде гайки с буртиком (так называемой фланцевой гайки), то есть как бы гайки с интегрированной закладной шайбой, можно обойтись без отдельной закладной шайбы между контргайкой и приемной частью. Наличие гайки с буртиком имеет то преимущество, что буртик или, соответственно, фланец гайки задает направление навинчивания, так что можно надежно избежать неправильной ориентации контргайки при навинчивании на резьбовой элемент. Изобретение направлено также на коромысло для передачи усилия кулачкового вала на клапан двигателя внутреннего сгорания. В соответствии с изобретением предусмотрено, что система законтривания коромысла предназначена для регулирования хода клапана, как описано выше, то есть, что применяемые профили резьбы имеют асимметричные углы наклона боковой поверхности. Другие преимущества, признаки и детали изобретения следуют из последующего описания предпочтительных примеров осуществления, а также из чертежей, на которых показано: фиг. 1 - вид в перспективе коромысла для двигателя внутреннего сгорания, снабженного системой законтривания,фиг. 2 - вид продольного сечения коромысла, показанного на фиг. 1,фиг. 3 - увеличенная деталь Z вида сечения, показанного на фиг. 2,фиг. 4 - увеличенная деталь Y, показанная на фиг. 3,-2 015691 фиг. 5 - увеличенная деталь X, показанная на фиг. 3,фиг.6 - изображение в перспективе коромысла, снабженного альтернативной системой законтривания,фиг. 7 - вид продольного сечения коромысла, показанного на фиг. 6,фиг. 8 - увеличенная деталь Z вида сечения, показанного на фиг. 7,фиг. 9 - увеличенная деталь Y, показанная на фиг. 8,фиг. 10 - увеличенная деталь X, показанная на фиг. 8. На фиг. 1 показано коромысло 1 для передачи усилия непоказанного кулачкового вала на так же непоказанный клапан двигателя внутреннего сгорания. Коромысло 1 включает в себя поворотную опору 2, которая позволяет осуществлять поворот коромысла 1 вокруг ориентированной поперек продольной протяженности коромысла 1 поворотной оси 3. Во встроенном состоянии на правое в плоскости чертежа плечо 4 коромысла 1 действует пружина, которая стремится повернуть коромысло 1 в направлении против часовой стрелки вокруг поворотной оси 3. На левом в плоскости чертежа плече 5 коромысла 1 находится система 6 законтривания, которая служит для регулирования хода клапана. Система 6 законтривания детально видна на виде с частичным разрезом, показанном на фиг. 5. Система 6 законтривания включает в себя резьбовой элемент 7, который служит регулировочным винтом. При этом нижняя в плоскости чертежа головка 8 винта резьбового элемента 7 оказывает усилие на непоказанный клапан. Как видно из фиг. 2, резьбовой элемент 7 включает в себя однозаходную наружную резьбу с профилем 9. С помощью наружного резьбового профиля 9 резьбовой элемент 7 помещен в однозаходную внутреннюю резьбу с первым внутренним резьбовым профилем 10 приемной части 11, точнее,во внутреннее резьбовое отверстие приемной части 11, при этом приемная часть 11 образована левым в плоскости чертежа плечом 5 коромысла 1. Кроме того, система 6 законтривания включает в себя контргайку 12, которая своей нижней в плоскости чертежа торцевой стороной 13 привернута к верхней в плоскости чертежа торцевой стороне 14 приемной части 11, точнее, левого в плоскости чертежа плеча 5. Для этого контргайка 12 внутренней резьбой, снабженной вторым внутренним резьбовым профилем 15, расположена на наружном резьбовом профиле 9 резьбового элемента 7. Благодаря конфигурации наружного резьбового профиля 9, которая будет еще поясняться ниже, и внутренних резьбовых профилей 10, 15, надежно предотвращается одновременный поворот резьбового элемента 7 при затягивании контргайки 12 в окружном направлении и, таким образом, перемещение его в направлении продольной центральной оси L системы 6 законтривания или, соответственно, резьбового элемента 7. Ниже более подробно поясняется конструкция системы 6 законтривания с помощью детальных фрагментов, показанных на фиг. 3-5. На фиг. 3 видна приемная часть 11 со своим выполненным по внутреннему периметру резьбового отверстия первым внутренним резьбовым профилем 10, который находится во взаимодействии, будучи соединенным резьбой, с соответствующим наружным резьбовым профилем 9 резьбового элемента 7. На наружный резьбовой профиль 9 резьбового элемента 7, в свою очередь, навернута контргайка 12, которая своей нижней в плоскости чертежа плоской торцевой стороной 13 опирается на верхнюю в плоскости чертежа, также плоскую торцевую сторону 14 приемной части 11. Как уже следует из фиг. 3, резьбовые профили (наружный резьбовой профиль 9, первый и второй внутренний резьбовой профиль 10, 15) системы 6 законтривания соответственно имеют асимметричную форму и соответственно имеют два угла наклона боковой поверхности, образующих пару углов наклона боковой поверхности, имеющих различную величину, которые ниже будут поясняться с помощью фиг. 4 и 5. На фиг. 4 показана резьбовая пара, включающая в себя наружный резьбовой профиль 9 резьбового элемента 7 и второй внутренний резьбовой профиль 15 контргайки 12. Изображено затянутое состояние контргайки 12. Видно, что как наружный резьбовой профиль 9, так и второй внутренний резьбовой профиль 15 имеют углы 1 и 2 наклона боковой поверхности различной величины, при этом два угла 1, 2 наклона боковой поверхности каждого резьбового профиля образуют пару углов наклона боковой поверхности с угломрезьбового профиля (углом между боковыми поверхностями резьбового профиля). Уголрезьбового профиля каждой пары 1, 2 углов наклона боковой поверхности получается из суммы соответствующих двух углов 1 и 2 наклона боковой поверхности. Видно, что углы 1 и 2 наклона боковой поверхности соответственно образованы между боковой поверхностью 15, 17, 18, 19 соответствующего резьбового профиля и соответствующей радиальной линией R (осью), которая проходит через точку вершины соответствующего (в сечении) резьбового профиля. Как видно также из фиг. 4, нижний в плоскости чертежа угол 1 наклона боковой поверхности наружного резьбового профиля 9 меньше, чем соответствующий угол 2 наклона боковой поверхности, в плоскости чертежа верхний. В то же самое время, верхний в плоскости чертежа угол 1 наклона боковой поверхности второго внутреннего резьбового профиля 15 меньше, чем нижний в плоскости чертежа соответствующий угол 2 наклона боковой поверхности. То есть, иначе выражаясь, соответственно более круто наклоненные к радиальной линии R-3 015691 боковые поверхности 16, 19 наружного резьбового профиля 9 и второго внутреннего резьбового профиля 15, а также соответственно более полого наклоненные к радиальной линии R боковые поверхности 17, 18 наружного резьбового профиля 9 и второго внутреннего резьбового профиля 15 лежат друг напротив друга, при этом из фиг. 4 следует также, что (относительно радиальной линии) более полого наклоненные боковые поверхности 17, 18 находятся на некотором расстоянии друг от друга, в отличие от чего(относительно радиальной линии) более крутые боковые поверхности 16, 19 опираются непосредственно друг на друга. Как следует из фиг. 5, на которой также показаны углы 1 и 2 наклона боковой поверхности наружного резьбового профиля 9, угол 1 наклона боковой поверхности составляет 20, а угол 2 наклона боковой поверхности 40, следовательно, получающийся в результате угол резьбового профиля пары углов наклона боковой поверхности равен 60. Углы 1 и 2 наклона боковой поверхности показанного на фиг. 4 второго внутреннего резьбового профиля 15, а также первого внутреннего резьбового профиля 10 (сравн. фиг. 5) имеют аналогичные величины. Как следует из фиг. 5, здесь также имеющие большую величину углы 2 наклона боковой поверхности соответствующих друг другу резьбовых профилей (наружный резьбовой профиль 9 и первый внутренний резьбовой профиль 10) обращены друг к другу, так же, как и соответствующие углы 1 наклона боковой поверхности наружного резьбового профиля 9 и первого внутреннего резьбового профиля 10. Иначе выражаясь, соответственно более полого поднимающиеся относительно радиальной линии боковые поверхности 17, 18, а также более крутые боковые поверхности 16, 19 лежат друг напротив друга. Иначе, чем в паре наружного резьбового профиля 9 и второго внутреннего резьбового профиля 15(сравн. фиг. 4), у пары резьбовых профилей, показанной на фиг. 5, включающей в себя наружный резьбовой профиль 9 и первый внутренний резьбовой профиль 10, на расстоянии друг от друга находятся не более пологие боковые поверхности 17, 18, а более крутые боковые поверхности 17, 19. То есть прилегают друг к другу боковые поверхности 17, 18, образующие с радиальной линией больший угол 2 наклона боковой поверхности, благодаря чему заклинивающее действие между наружным резьбовым профилем 9 и первым внутренним резьбовым профилем 10 больше, чем заклинивающее действие между наружным резьбовым профилем 9 и вторым внутренним резьбовым профилем 15, благодаря чему, в свою очередь, трение между наружным резьбовым профилем 9 резьбового элемента 7 и первым внутренним резьбовым профилем 10 больше, чем трение между наружным резьбовым профилем 9 и вторым внутренним резьбовым профилем 15, благодаря чему в результате непреднамеренный захват первого резьбового элемента 7 при затягивании контргайки 12 предотвращается. Ниже описывается более подробно пример осуществления, показанный на фиг. 6-10, который по своей основной конструкции соответствует показанному на фиг. 1-5 и описанному выше примеру осуществления. Поэтому во избежание повторов ниже подробно описываются только отличия от описанного ранее примера осуществления. В отношении совпадений ссылаемся на предыдущее описание фигур. В показанном на фиг. 6-10 примере осуществления также углы 1 и 2 наклона боковой поверхности пар углов наклона боковой поверхности всех резьбовых профилей (наружный резьбовой профиль 9,первый внутренний резьбовой профиль 10, второй внутренний резьбовой профиль 15) имеют различную величину. Аналогично описанному выше примеру осуществления к контргайке 12 обращен меньший угол 1 наклона боковой поверхности первого резьбового профиля 10. В противоположность описанному выше примеру осуществления, боковые поверхности 16, 17, 18,19 не плоские, а имеют слегка выпуклую или вогнутую искривленную форму. То есть боковые поверхности 16, 17, 18, 19 поперек своей продольной протяженности, т.е. в направлении продольной протяженности системы 6 законтривания, имеют изогнутую форму. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система законтривания, включающая в себя резьбовой элемент с однозаходным наружным резьбовым профилем (9), выполненный с возможностью ввинчивания своим наружным резьбовым профилем(9) в однозаходный первый внутренний резьбовой профиль (10) приемной части (11), а также контргайку(12) с однозаходным вторым внутренним резьбовым профилем (15) для навинчивания на наружный резьбовой профиль (9) резьбового элемента к приемной части (11) или к расположенной при необходимости между контргайкой (12) и приемной частью (11) закладной шайбе, отличающаяся тем, что как наружный резьбовой профиль (9), так и первый и второй внутренний резьбовой профиль (10, 15) имеют соответственно пару углов (1 и 2) наклона боковой поверхности, имеющих различную величину и в сумме образующих соответствующий уголрезьбового профиля. 2. Система законтривания по п.1, отличающаяся тем, что меньший угол (1) наклона боковой поверхности пары углов (1 и 2) наклона боковой поверхности первого внутреннего резьбового профиля(10) приемной части (11) образован между обращенной к контргайке (12) боковой поверхностью (19) первого внутреннего резьбового профиля (10) и радиальной линией (R). 3. Система законтривания по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что разница между углами(1, 2) наклона боковой поверхности каждой пары (1+2) углов наклона боковой поверхности выбрана из диапазона от примерно 1 до примерно 25, предпочтительно от примерно 5 до примерно 15 и/или выбрана примерно 10. 4. Система законтривания по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что оба угла (1, 2) наклона боковой поверхности пары (1+2) углов наклона боковой поверхности больше 0, предпочтительно больше 5, более предпочтительно больше 10. 5. Система законтривания по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что уголкак наружного резьбового профиля (9), так и первого и второго внутреннего резьбового профиля (10, 15) выбран из диапазона от примерно 40 до примерно 70, предпочтительно от примерно 50 до примерно 60. 6. Система законтривания по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что как наружный резьбовой профиль (9), так и первый и второй внутренний резьбовой профиль (15) имеют шаг, выбранный из диапазона от 0,1 до 1,5, предпочтительно от 0,5 до 1. 7. Система законтривания по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна боковая поверхность (16, 17, 18, 19) каждого из резьбовых профилей, предпочтительно обе боковые поверхности (16, 17, 18, 19), выполнена(ы) в виде плоской(их) поверхности(ей) или что по меньшей мере одна из боковых поверхностей (16, 17, 18, 19) по меньшей мере одного из резьбовых профилей, предпочтительно все боковые поверхности (16, 17, 18, 19) всех резьбовых профилей, выпукло или вогнуто изогнута(ы). 8. Система законтривания по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что контргайка (12) выполнена в виде гайки с буртиком. 9. Коромысло для передачи усилия кулачкового вала на клапан двигателя внутреннего сгорания,содержащее систему (6) законтривания для регулирования хода клапана, отличающееся тем, что система(6) законтривания выполнена по любому из пп.1-8.