CN100410552C - 螺钉 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种螺钉，其特征在于，具备：螺钉主体，具有为了旋合紧固到对应的螺纹孔中而形成的阳螺纹部、和与该阳螺纹部的一端相连地一体形成且形成有顶端面的顶冠部；转矩传递机构，用于向所述顶冠部传递将所述阳螺纹部旋合紧固到所述螺纹孔中所需的旋转转矩，并具有与所述顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；粘接固化层，将所述顶冠部的所述顶端面和所述转矩传递机构的所述基端面粘接，从而以机械方式将顶冠部和转矩传递机构连结。
Description
技术领域
本发明涉及一种在主体头部上不具备紧固用刻印等紧固机构的螺钉。
本申请基于2004年6月10日申请的日本第2004-173020号专利申请要求优先权，其内容在此引入。
背景技术
以往，螺钉作为接合任意设备的构造部件的机构而被广泛使用。作为用于紧固螺钉的方法，通常为：在螺钉头的顶部上形成加号(+)形状的“十字孔”或减号(-)形状的“一字槽”等刻印，并通过使具有相应尖端形状的螺丝刀(螺丝起子)与该刻印抵接嵌合而向螺钉施加旋转转矩。
然而，对于紧固在构造部件上的螺钉，如果有尖端形状与刻印对应的螺丝刀，则可容易地将其松开。这样的特性在下述情况下则极不适当，即，在正规的工序中紧固的螺钉一旦被第三者松开则会产生问题的情况，例如，以没有进行过螺钉的松开操作为设备的产品保证条件的情况。
因此，以往还使用了下述螺钉，其不使用十字孔或一字槽等普通形状构成的刻印，而是在螺钉头的顶部设有特殊形状的刻印。但是，如果有人持有尖端形状与该特殊刻印形状对应的螺丝刀，则依然存在该螺钉被松开的可能性，因此，可以说仅靠在刻印形状上下功夫，不可能完全防止出于人为破坏等目的而进行的螺钉松开操作。
为应对此类问题，提出了例如专利文献1中公开的“防盗用螺钉”。该防盗用螺钉在螺钉头的顶部通过一体成型、熔接和粘接等方法而预先形成有用手不可分离的螺钉紧固操作用的捏手，在将螺钉紧固到构造部件上的操作完成后，可用螺丝刀、扳手、钳子等简单的工具将该捏手分离。即，在该防盗用螺钉中，通过在螺钉紧固操作后将捏手除去，可主动去除会成为人为破坏等的主要原因的、用于进行螺钉松开操作的机构(捏手)。
专利文献1：特开2003-074531号公报
然而，在上述防盗用螺钉中，除去捏手后会在螺钉头的顶部上留下痕迹，所以存在严重影响该螺钉自身或安装有该螺钉的设备的美观的问题。当然，即使在如现有的普通螺钉那样、在螺钉头的顶部存在各种刻印的情况下，也同样存在美观上的问题。
此外，在此类防盗用螺钉中，必须用工具来进行捏手的除去操作，由于该操作需要通过人手来逐一进行，因而其操作并不容易。
发明内容
这里，本发明要达到的主要目的如下。
即，本发明的第一目的是提供一种可防止第三者进行松开操作的螺钉。
此外，本发明的第二目的是提供一种美观及操作性优良的螺钉。
本发明的其它目的将从说明书、附图特别是权利要求书的各权利要求的记载中自然变得明了。
在本发明中，采取了下述特征方案，即，具备：螺钉主体，具有为了旋合紧固到对应的螺纹孔中而形成的阳螺纹部、和形成有顶端面的顶冠部；转矩传递机构，具有与顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；作为粘接剂的粘接固化层，硬化时将顶冠部的顶端面和转矩传递机构的基端面粘接，从而以机械方式将两者连结，并且通过实施规定的加热处理，从顶端面以及基端面上剥离，将转矩传递机构与螺钉主体分离。
更加详细地说，在解决该课题时，本发明通过采用下面例举的上位概念到下位概念范围内的所有新颖特征方案来实现上述目的。
即，本发明的螺钉特征在于，具备：螺钉主体，具有为了旋合紧固到对应的螺纹孔中而形成的阳螺纹部、和与该阳螺纹部的一端相连地一体形成且形成有顶端面的顶冠部；转矩传递机构，用于向所述顶冠部传递将所述阳螺纹部旋合紧固到所述螺纹孔中所需的旋转转矩，并具有与所述顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；粘接固化层，将所述顶冠部的所述顶端面和所述转矩传递机构的所述基端面粘接，从而以机械方式将顶冠部和转矩传递机构连结。
另外，本发明的螺钉特征在于，所述顶端面为与所述阳螺纹部的长度方向正交地形成的平坦面。
进而，本发明的螺钉特征在于，所述粘接固化层具有在稳定状态下足以将来自所述转矩传递机构侧的旋转转矩传递到所述螺钉主体侧的破坏强度。
进而，本发明的螺钉特征在于，所述粘接剂具有下述特性：通过实施温水加热处理而从被粘接件的表面剥离。
进而，本发明的螺钉特征在于，所述转矩传递机构为具有工具结合区域的螺钉头部件，所述工具结合区域形成为能够与规定的转矩产生工具对应地结合。
进而，本发明的螺钉特征在于，所述转矩传递机构为具有下述机械形态的螺钉头部件，即，对应于手动操作而向该转矩传递机构施加规定的旋转转矩。
进而，本发明的螺钉特征在于，在所述螺钉头部件上具备：中间接合部件，具有与所述顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；万向节部件，设于所述螺钉头部件和所述中间接合部件之间，将该螺钉头部件和中间接合部件彼此连结成能够弯曲且能够联动旋转的形式。
进而，本发明的螺钉特征在于，在所述顶冠部上具备该顶冠部的外周部上半区域的上半区域扩张锥形部，所述上半区域扩张锥形部的直径设定成从所述阳螺纹部的最大直径起逐渐增大，呈圆锥台状。
进而，本发明的螺钉特征在于，在所述顶冠部上具备形成于所述螺钉主体和所述上半区域扩张锥形部之间的、呈圆柱状的下半区域颈部。
进而，本发明的螺钉特征在于，在所述顶冠部的上半区域扩张锥形部和下半区域颈部之间的连接区域中安装有防水密封件。
进而，本发明的螺钉特征在于，所述下半区域颈部具有与所述阳螺纹部的最大直径相等的直径。
如上所述，根据本发明的螺钉，用粘接固化层以机械方式将与阳螺纹部的一端相连的顶冠部上形成的顶端面、和具有与该顶冠部的顶端面形态对应形成的基端面的螺钉头部件等转矩传递机构连结，所述粘接固化层会通过利用温水等实施规定的加热处理而从被粘接件表面剥离。因此，在将阳螺纹部旋合紧固到螺纹孔中后，通过在螺钉的粘接固化层上涂敷或散布温水，或者将该粘接固化层浸入温水中，粘接固化层便能容易且干净地从顶冠部的顶端面除去，使顶端面露出到外部。此时，如果使用防水密封件来防止水浸入螺纹孔内部则更理想。其结果，能得到美观且操作性优良、还能可靠防止第三者进行松开操作的螺钉。
此外，根据本发明，通过将上述转矩传递机构的形态设计成包括工具结合部件、中间接合部件及自如弯曲旋转部件的机械部件，或者将上述螺钉头部件或工具结合部件置换为手动转矩产生部件，而可随意地构成多种形态的螺钉。
附图说明
图1A是表示本发明第一实施方式的螺钉的概略结构的局部剖面侧视图。
图1B是表示将图1A中所示螺钉分解后的状态的局部剖面侧视图。
图1C是表示图1A及图1B所示螺钉的顶冠部的主视图。
图1D是表示图1A及图1B所示螺钉的螺钉头部件的主视图。
图2A是表示将图1所示螺钉旋合紧固到构造部件上的状态的局部剖面侧视图。
图2B是表示将图2A所示螺钉分解后的状态的局部剖面侧视图。
图2C是表示露出图2B所示螺钉的顶冠部的状态的局部剖面侧视图。
图3A是表示本发明第二实施方式的螺钉的第一例的概略结构的侧视图。
图3B是表示本发明第二实施方式的螺钉的第二例的概略结构的侧视图。
图4是表示本发明第三实施方式的螺钉的概略结构的侧视图。
图5是表示本发明第四实施方式的螺钉的概略结构的局部剖面侧视图。
附图标记说明：
α、β、γ、δ、ε-螺钉
1-螺钉主体
11-阳螺纹部
12-顶端面
13-顶冠部
13a-上半区域扩张锥形部
13b-下半区域颈部
2、2a-螺钉头部件(转矩传递机构)
2b-(多个)摩擦槽
21-十字孔
22、22a-基端面
23-中间接合部件
24-万向接头
3-粘接固化层
4-防水密封件
5-构造部件
6-螺纹孔
7-螺丝刀形状螺钉头部件(转矩传递机构)
71-主体把手部
72-旋转轴
73-尖端部
74-基端面
8-捏手形状螺钉头部件(转矩传递机构)
81-突片把手部
82-基座部
83-基端面
9-超声波螺丝起子
91-摩擦件
具体实施方式
下面使用附图来对作为本发明螺钉的实施方式的第一～第四实施方式进行详细说明。
(第一实施方式)
首先，用图1A～图1D来对第一实施方式进行说明。
图1A～图1D是表示本发明第一实施方式的螺钉的概略结构的图。图1A是螺钉的局部剖面侧视图，图1B是表示将图1A中所示螺钉分解后的状态的局部剖面侧视图，图1C是表示图1A及图1B所示螺钉的顶冠部的主视图，图1D是表示图1A及图1B所示螺钉的螺钉头部件的主视图。
如图1A所示，本实施方式的螺钉α基本上具有：螺钉主体1、螺钉头部件2、粘接固化层3和防水密封件4。
其中，螺钉主体1具备：形成有用于旋合紧固到对应螺纹孔(后述)中的阳螺纹的阳螺纹部11、和与该阳螺纹部11的一端相连地一体形成并且形成有顶端面12的顶冠部13。顶端面12沿该阳螺纹部11的长度方向正交面形成为圆形平面状。另外，本例的顶冠部13具备：其外周部上半区域的上半区域扩张锥形部13a，其直径被设定成从阳螺纹部11的最大直径起逐渐增大，呈圆锥台形状；下半区域颈部13b，夹设于阳螺纹部11和上半区域扩张锥形部13a之间，其直径设定为与阳螺纹部11的最大直径相等，呈大致圆柱形。此外，在该顶冠部13的上半区域扩张锥形部13a和下半区域颈部13b的连接区域中，安装有由合成橡胶等各种合成树脂材料制成的O形环状的防水密封件4。
此外，螺钉头部件2是用于将相对于螺纹孔旋合紧固阳螺纹部11所需的旋转转矩传递到顶冠部13的转矩传递机构。在该螺钉头部件2上形成有可与例如螺丝刀(未图示)等产生规定旋转转矩的转矩产生工具对应结合的工具结合区域。这里，作为工具结合区域的一例，具备有十字孔(加号刻印)21。此外，该螺钉头部件2的基端面22与顶冠部13的顶端面12的形态对应地形成为平面状。
粘接固化层3的功能为，将顶冠部13的顶端面12和螺钉头部件2的基端面22互相粘接而将这两者以机械方式连接起来。该粘接固化层3通过使具有规定特性的粘接剂固化而形成。具体地说，在其稳定状态下具有足以将螺钉头部件2侧产生的旋转转矩传递到螺钉主体1侧的破坏强度，而在实施了规定的加热处理时，可从顶冠部13的顶端面12除去而使顶端面12露出到外部。
特别地，希望用于形成该粘接固化层3的粘接剂具有下述特性：通过用温水等实施规定的加热处理，可从被粘接件的表面剥离并且可容易且干净地除去。作为满足该要求的粘接剂，例如化研テツク株式会社(Kaken Tech Co.，Ltd.)制造的环氧树脂类树脂粘接剂“エコセパラ(ECOSEPARA)(商品名)”较为理想。
再有，作为螺钉头部件2上形成的工具结合区域，除了例示的十字孔21以外，还可以是一字槽(减号刻印)、四方孔、六边孔等其它刻印。或者，可以取代这些刻印，将螺钉头部件2自身的正面外形形成为四边形或六边形，而构成为能够与扳手或钳子(皆未图示)等转矩产生工具对应结合的形式。
此外，在本例中，例示了呈皿形突缘状(皿头螺钉的螺钉头形状)的顶冠部13，但顶冠部13也可以呈平突缘形状(平头螺钉的螺钉头形状)，根据情况，其直径还可以设定为与由阳螺纹部11的螺纹牙最外周构成的最大直径相等。此外，本侧中将顶端面12作成为沿阳螺纹部11的长度方向正交面形成的圆形平面状，但并不限于此，也可以是例如凸曲面或凹曲面的形状。根据具有螺钉孔的构造部件(后述)的形状和规格等，可适当改变顶端面12的形状等(形态)。在这样的情况下，当然也要将螺钉头部件2的基端面22作成为与顶端面12对应的形状等。总而言之，用于得到本发明方案的条件是，在与阳螺纹部11的一端相连的任意区域中，存在有为获得粘接固化层3而形成的顶端面12。
接着，对如上构成的螺钉α的使用形态进行说明。
图2A～图2C是依次表示图1所示螺钉α的使用形态的说明图。图2A是表示将图1所示螺钉旋合紧固到构造部件中的状态的局部剖面侧视图，图2B是表示将图2A所示螺钉分解的状态的局部剖面侧视图，图2C是表示露出图2B所示螺钉的顶冠部的状态的局部剖面侧视图。
首先，如图2A所示，在使用本实施方式的螺钉α时，与以往螺钉的情况同样，在将螺丝刀(未图示)等转矩产生工具的尖端抵接并嵌入螺钉头部件2的十字孔21中的状态下，对阳螺纹部11相对于构造部件5的螺纹孔6进行旋合紧固。这时，由于粘接固化层3在其稳定状态下具有足以将螺钉头部件2侧产生的旋转转矩传递到螺钉主体1侧的破坏强度，所以可与以往螺钉一样适当进行规定的旋合紧固。此外，在螺钉主体1的阳螺纹部11和突缘状的顶冠部13之间的连接区域中安装的防水密封件4，因自身弹力而体积减少，同时紧贴在该连接区域和螺纹孔6的对置内周面之间。
接着，如图2B所示，在获得螺钉主体1的阳螺纹部11与构造部件5的螺纹孔6间的旋合紧固的状态下，在包括螺钉头部件2在内的粘接固化层3的整个区域中涂敷或散布温水(在例示的エコセパラ的情况下，为90℃左右)，或者将该区域浸渍在温水中，则粘接固化层3因形成该固化层的粘接剂的特性而易于从螺钉主体1的顶冠部13的顶端面12及螺钉头部件2的基端面22剥离。这时，温水有通过由螺钉主体1的顶冠部13和构造部件5的螺钉孔6构成的微小间隙而浸入到螺纹孔6内部的趋势，但是该温水向内部的浸入，由安装于螺钉主体1的阳螺纹部11和顶冠部13的连接区域(上半区域扩张锥形部13a和下半区域颈部13b的连接区域)中的防水密封件4有效地阻止。
然后，如图2C所示，从螺钉主体1的顶冠部13的顶端面12干净地除去上述粘接固化层3，使顶端面12露出到外部。结果，紧固到构造部件5的螺纹孔6中的状态下的螺钉α，成为不仅美观而且热处理时的操作性优良、还能可靠防止第三者进行松开操作的形态。
如上述那样从螺钉主体1暂时分离的螺钉头部件2，可以使用其它螺钉主体1并再次硬化形成粘接固化层3而构成螺钉α，从而可以多次反复而半永久性地利用，本方案从再利用的观点来看也非常好。
(第二实施方式)
接着，在图3A及图3B中分别表示本发明第二实施方式的螺钉的第一例及第二例的概略结构。再有，对于这些图中所示的各构成要素，对与已经在图1中示出的构成要素相同和等同的要素标以相同的标记，并省略其详细说明(以下，对其它附图也同样)。
首先，如图3A所示，该第二实施方式的第一例的螺钉β表示下述结构例：采用螺丝刀形状螺钉头部件7，来作为具备能够对应手动操作而产生规定旋转转矩的机械形态的转矩传递机构。即，该螺丝刀形状螺钉头部件7与普通的螺丝刀(未图示)一样，包括主体把手部71、与该主体把手部71连接的旋转轴72、及位于其末端的尖端部73，通过主体把手部71的手动操作产生的旋转转矩被从主体把手部71传递到旋转轴72末端的尖端部73。
这里，尖端部73与上述第一实施方式的螺钉头部件2一样，具备与顶冠部13的顶端面12的形态对应地形成为平面状的基端面74，通过在螺钉主体1的顶冠部13和基端面74之间夹设粘接固化层3，而得到功能及形态与第一实施方式中的螺钉相同的、螺丝刀直接连结型螺钉β。
另一方面，如图3B所示，第二例的螺钉γ表示下述结构例：采用捏手形状螺钉头部件8作为具备上述机械形态的转矩传递机构。即，该捏手形状螺钉头部件8包括突片把手部81、及位于该突片把手部81基端的基座部82，通过突片把手部81的手动操作产生的旋转转矩被直接传递到该突片把手部81基端的基座部82。
这里，基座部82与上述第一实施方式的螺钉头部件2一样，具备与顶冠部13的顶端面12的形态对应地形成为平面状的基端面83，通过在螺钉主体1的顶冠部13和基端面83之间夹设粘接固化层3，而得到功能及形态与第一实施方式中的螺钉相同的、捏手直接连结型螺钉γ。
根据螺丝刀直接连结型螺钉β以及捏手直接连结型螺钉γ，不必如使用第一实施方式的螺钉α时那样，另外准备螺丝刀等转矩产生工具，所以可得到简便的使用形态。当然，这些螺钉β及γ的螺丝刀形状螺钉头部件7及捏手形状螺钉头部件8与第一实施方式的螺钉头部件2同样，可以多次反复而半永久性地利用。
(第三实施方式)
接着，图4中表示本发明第三实施方式的螺钉的概略结构。
如该图所示，第三实施方式的螺钉δ的与上述第一实施方式中所使用的螺钉头部件同样的螺钉头部件2(具备十字孔21)是复合构成的，具备中间接合部件23和万向接头(万向节)24，所述中间接合部件23构成与顶冠部13的顶端面12形态相对应的规定基端面22a，所述万向接头(万向节)24夹设于自身(螺钉头部件2)与中间接合部件23之间、并作为以机械方式将两者连结成弯曲联动旋转自如的形式的自如弯曲旋转部件。粘接固化层3设于顶冠部13的顶端面12和中间接合部件23的基端面22a之间。
根据该自如弯曲旋转型螺钉δ，即使在不能使螺丝刀(未图示)等转矩产生工具沿螺钉主体1的轴向处于适当位置的情况下，也可从其它方向进行规定的螺钉紧固操作。当然，该螺钉δ的螺钉头部件2的复合结构体可以多次反复而半永久性地利用。
再有，作为上述自如弯曲旋转部件，也可以取代例示的万向接头24，例如，螺旋线圈型卷板弹簧(未图示)等同样可以应用。此外，螺钉头部件2也可更换成上述第二实施方式中例示的螺丝刀形状螺钉头部件7或捏手形状螺钉头部件8等那样的、具备可对应手动操作而产生规定旋转转矩的机械形态的螺钉头部件。
(第四实施方式)
图5中表示本发明第四实施方式的螺钉的概略结构。
如该图所示，本第四实施方式的螺钉ε表示将超声波螺丝起子(螺丝刀)9用作转矩产生工具的情况下的结构例。即，作为用于该螺钉ε的转矩传递机构的螺钉头部件2a，在与超声波螺丝起子9的端面上设置的摩擦件91面对的区域中，具备切削形成为环绕状的多个摩擦槽2b。该螺钉头部件2a可由各种材料构成，对于其它功能构成，与上述第一实施方式完全相同。当然，该螺钉ε的螺钉头部件2a也与第一实施方式的螺钉头部件2一样，可以多次反复而半永久性地利用。
这里，超声波螺丝起子9具有与旋转作用区域的摩擦力成比例地产生极强旋转转矩的特性，所以如果利用该超声波螺丝起子9进行螺钉ε的紧固操作，则借助具备多个摩擦槽2b的螺钉头部件2a的摩擦力提高作用，可在螺钉主体1的阳螺纹部11与构造部件5的螺纹孔6之间获得极为牢固的旋合紧固。
其结果，用温水将表面上产生高摩擦力的螺钉头部件2a及粘接固化层3剥离后，即使用同一超声波螺丝起子9进行松开操作，也已经不可能在牢固地旋合紧固于螺纹孔6中的螺钉主体1的顶冠部13(顶端面12)上获得超过规定值的摩擦力。即，即使有超声波螺丝起子9，也不可能取下螺钉主体1，从而得到了能可靠防止第三者进行松开操作的螺钉ε。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于这些实施方式，可广泛应用。在不脱离本发明宗旨的范围内可进行结构的添加、省略、置换及其它变更。本发明不由上述说明限定，而仅由附加的权利要求书限定。
工业实用性
本发明的螺钉可在例如接合任意被紧固部件彼此时适当地进行紧固操作，并且美观且操作性优良，还能可靠防止第三者进行松开操作。
Claims (11)
1. 一种螺钉，其特征在于，具备：
螺钉主体，具有为了旋合紧固到对应的螺纹孔中而形成的阳螺纹部、和与该阳螺纹部的一端相连地一体形成且形成有顶端面的顶冠部；
转矩传递机构，用于向所述顶冠部传递将所述阳螺纹部旋合紧固到所述螺纹孔中所需的旋转转矩，并具有与所述顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；
作为粘接剂的粘接固化层，硬化时将所述顶冠部的所述顶端面和所述转矩传递机构的所述基端面粘接，从而以机械方式将顶冠部和转矩传递机构连结，并且通过实施规定的加热处理，从所述顶端面以及所述基端面上剥离，将所述转矩传递机构与所述螺钉主体分离。
2. 根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
所述顶端面为与所述阳螺纹部的长度方向正交地形成的平坦面。
3. 根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
所述粘接固化层具有在稳定状态下足以将来自所述转矩传递机构侧的旋转转矩传递到所述螺钉主体侧的破坏强度。
4. 根据权利要求1或3所述的螺钉，其特征在于，
所述粘接剂具有下述特性：通过实施温水加热处理而从被粘接件的表面剥离。
5. 根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
所述转矩传递机构为具有工具结合区域的螺钉头部件，所述工具结合区域形成为能够与规定的转矩产生工具对应地结合。
6. 根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
所述转矩传递机构为具有下述机械形态的螺钉头部件，即，对应于手动操作而向该转矩传递机构施加规定的旋转转矩。
7. 根据权利要求6所述的螺钉，其特征在于，在所述螺钉头部件上具备：
中间接合部件，具有与所述顶冠部的顶端面形态对应地形成的基端面；
万向节部件，设于所述螺钉头部件和所述中间接合部件之间，将该螺钉头部件和中间接合部件彼此连结成能够弯曲且能够联动旋转的形式。
8. 根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
在所述顶冠部上具备该顶冠部的外周部上半区域的上半区域扩张锥形部，所述上半区域扩张锥形部的直径设定成从所述阳螺纹部的最大直径起逐渐增大，呈圆锥台状。
9. 根据权利要求8所述的螺钉，其特征在于，
在所述顶冠部上具备形成于所述螺钉主体和所述上半区域扩张锥形部之间的、呈圆柱状的下半区域颈部。
10. 根据权利要求9所述的螺钉，其特征在于，
在所述顶冠部的上半区域扩张锥形部和下半区域颈部之间的连接区域中安装有防水密封件。
11. 根据权利要求9所述的螺钉，其特征在于，
所述下半区域颈部具有与所述阳螺纹部的最大直径相等的直径。
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