CN101099047A - 轴向力管理螺母组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轴向力管理螺母组件,具备:座部件;相对于座部件可相对旋转的紧固螺母;和被安装在座部件和紧固螺母之间的环组件。其中,环组件13包括1个以上的环,其中至少一个环是在螺栓轴向力成为适当轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在适当轴向力以上时旋转被限制的第一轴向力管理环20;环组件13包括弹性变形环21,在螺栓轴向力成为适当轴向力前,在所述弹性变形环21的外周部和所述座部件11之间存在间隙,当螺栓轴向力在适当轴向力以上时,所述弹性变形环21的外周部和所述座部件11之间的间隙成为零。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够以轴向力而不是转矩来管理螺栓轴向力的螺母组件(以下称为轴向力管理螺母组件)。
背景技术
在包括卡车、公共汽车等的车辆中,如特开平11-351225号公报所公开的那样,或者如图19的球面座安装的情况、或者如图20的平面座安装的情况所示那样,车轮(例如,圆盘车轮)1,由轮毂螺栓3、轮毂螺母9固定于车辆的轮毂2上。
关于现有的螺母存在下述的问题。
(1)因为紧固螺母球面部与所挤压的制品(例如,圆盘车轮)直接接触,所以当施加转矩以紧固螺母时,则因为螺母一边与制品接触一边旋转,就会在接触面产生摩擦。
由于该接触面的摩擦,转矩向轴向力的正确的转换变得混乱,也就不清楚在螺栓上是否产生有与转矩相对应的螺栓轴向力,因此,有可能出现紧固不足的情况。当紧固不足时,有可能导致制品(圆盘车轮)的龟裂、螺栓折损等。因为有这种可能,所以经常有人无视来自生产者一方的指定紧固转矩,以过剩紧固转矩进行螺母紧固。但是,如果当进行以过剩紧固转矩进行螺母紧固时,则有螺栓折损的可能。
另外,由于接触面的摩擦,也会产生在制品车轮的螺母座面上产生表面粗糙、磨损而成为车轮龟裂的原因这样的问题。
(2)为了消除接触面的摩擦,根据上述特开平11-351225号公报有这样的提案:将轮毂螺母在轴向方向上分割为紧固螺母部分和座部分多个部分,仅使紧固螺母部分旋转而不使座部分相对于制品旋转的构造。在该分割构造中,为了判断紧固转矩是适当紧固转矩还是过剩紧固转矩,在紧固螺母部分和座部分之间插入橡胶弹性体,将紧固时的转矩变换为弹性体的轴向方向压缩变形和与之相伴的半径方向膨胀变形,目测弹性体的膨胀变形量,来判断螺栓轴向力是适当还是过剩。但是,因为弹性体的变形量是连续且少量的,所以当使紧固转矩增加时,要发现增加的螺栓轴向力正好达到适当的螺栓轴向力的时间点,必须熟练而且很困难。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种(1)使被挤压的制品与螺母的接触面相对于制品不旋转,从而能够以轴向力而不是转矩来管理螺栓轴向力,而且能够抑制螺母座面的表面粗糙、磨损,进而(2)能够容易地提高认定是否达到适当轴向力(以及是否还没有达到过剩轴向力,但是并非一定要认定是否还没有达到过剩轴向力)的精度的轴向力管理螺母组件。
实现上述目的的本发明,如下。
(1)一种轴向力管理螺母组件,具备:座部件;相对于座部件可相对旋转的紧固螺母;和被安装在座部件和紧固螺母之间的环组件。
(2)根据(1)记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件包括多个环,其中至少一个环,是在螺栓轴向力成为适当轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在适当轴向力以上时旋转被限制的第一轴向力管理环。
(3)根据(2)记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件具有检测螺栓轴向力变成为比适当轴向力大的过剩轴向力的情况的过剩轴向力检测构造。
(4)根据(2)记载的轴向力管理螺母组件,具有将所述环组件的所述多个环和所述座部件和所述紧固螺母之中的至少两个部件以相互不分离的方式组合的连结构造。
(5)根据(2)记载的轴向力管理螺母组件,所述紧固螺母一体地具有向所述环组件侧突出的突起。
(6)根据(3)记载的轴向力管理螺母组件,所述过剩轴向力检测构造包括在所述第一轴向力管理环上形成的槽,当螺栓轴向力成为过剩轴向力时,所述第一轴向力管理环在所述槽部位被切断,槽外侧的部分相对于槽内侧的部分变为可动,从而能够检测到螺栓轴向力过剩。
(7)根据(3)记载的轴向力管理螺母组件,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺检轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环远离所述第一轴向力管理环而设置。
(8)根据(3)记载的轴向力管理螺母组件,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环与所述第一轴向力管理环相邻接。
(9)根据权利要求3记载的轴向力管理螺母组件,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环与所述第一轴向力管理环相邻接,
所述环组件,包括弹性变形环、所述第一轴向力管理环和所述第二轴向力管理环,在弹性变形环和所述第一轴向力管理环之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在适当轴向力以上时成为零的第一间隙,在所述第一轴向力管理环和第二轴向力管理环之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时成为零的第二间隙。
(10)根据权利要求9记载的轴向力管理螺母组件,在所述第二轴向力管理环上,在与所述第一轴向力管理环相对向的面上形成有遍及整个周方向地延伸的防水环槽,在该防水环槽中嵌有弹性材料的防水环。
(11)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述连结构造包括:形成在所述环组件的所述多个环和所述座部件及所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的内周部位上,向邻接的部件的另一方的部件的内周在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部,使该轴向方向伸长部向半径方向外方变形并使之与所述邻接的部件的另一方的部件的内周在轴向方向上相配合。
(12)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述连结构造包括:形成在所述环组件的所述多个环和所述座部件和所述紧固螺母之中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、入口缩窄的凹部;和形成在相互邻接的部件的另一方的部件的面上、前端比所述凹部的入口宽度大且在与所述凹部的内部的面之间具有间隙的凸部;所述凸部通过施加轴向方向载荷而被压入所述凹部。
(13)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述连结构造具备:形成在所述环组件的所述多个环和所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的内周突起以及外周突起;和
形成在相互邻接的部件的另一方的部件的面上的、具有内周锥面的内周凹部以及具有外周锥面的外周凹部,以及形成在所述内周锥面和外周锥面之间的、向相互邻接的部件的所述一方的部件侧延伸的中央突起,
当所述内周突起在轴向方向上被挤压时,所述内周锥面使所述内周突起向外周侧变形,当所述外周突起在轴向方向上被挤压时,所述外周锥面使所述外周突起向内周侧变形,变形后的所述内周突起和所述外周突起的前端部的间隔比所述中央突起的前端的宽度小。
(14)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述紧固螺母具有向所述环组件侧突出的突起,所述连结构造,将所述环组件和所述座部件以相互不分离的方式组合,并且将所述环组件和所述紧固螺母以相互不分离的方式组合。
(15)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述连结构造具备:形成在所述环组件的所述多个环和所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的外周突起以及形成在该外周突起的内周侧的具有内周锥面的内周凹部;和形成在相互邻接的部件的另一方部件的面上的、向相互邻接的部件的一方的部件侧延伸的内周突起以及形成在该内周突起的外周侧的具有外周锥面的外周凹部,
当所述内周突起在轴向方向上被挤压时,所述内周锥面使所述内周突起向外周侧变形,当所述外周突起在轴向方向上被挤压时,所述外周锥面使所述外周突起向内周侧变形,变形后的所述内周突起和所述外周突起的前端部在轴向方向上干涉使得所述相互邻接的部件在轴向方向上不能脱离。
(16)根据(4)记载的轴向力管理螺母组件,所述连结构造包括在夹着所述环组件而相对向的所述紧固螺母和所述座部件之间地延伸并连结所述紧固螺母和所述座部件的连结杆,
所述紧固螺母具有螺母周方向槽,所述座部件具有座部件周方向槽,
所述连结杆,具有连结杆轴部和在该连结杆的各端比该连结杆轴部的外径向半径方向外侧延伸的连结杆端部,所述连结杆的一端的连结杆端部与螺母周方向槽的边缘部相配合,所述连结杆的另一端的连结杆端部与座部件周方向槽的边缘部相配合。
(17)根据(16)记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间具有贯通环轴向方向的孔,
所述连结杆贯通该弹性变形环的孔,
所述连结杆端部,通过对所述紧固螺母和所述连结杆施加轴向力而被扩粗。
(18)根据(16)记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间不具有贯通环轴向方向的孔,
所述连结杆被分割为第一连结杆部分和第二连结杆部分,所述第一连结杆部分被接合在所述弹性变形环的一面上,所述第二连结杆部分被接合在所述弹性变形环的另一面相上,
所述连结杆端部,通过对所述紧固螺母和所述连结杆施加轴向力而被扩粗。
(19)根据(16)记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间不具有贯通环轴向方向的孔,
所述连结杆支持所述弹性变形环而且被固定于所述弹性变形环,所述连结杆具有:位于所述弹性变形环的一面侧的第一连结杆部分;位于所述弹性变形环的另一面侧的第二连结杆部分;和连结第一连结杆部分和第二连结杆部分的连结部分;所述连结杆端部通过将所述第一、第二连结杆部分弯曲而形成。
(20)根据权利要求1记载的轴向力管理螺母组件,所述环组件包括弹性变形环,在螺栓轴向力成为适当轴向力之前,在所述弹性变形环的外周部和所述座部件之间存在间隙,当螺栓轴向力在适当轴向力以上时,所述弹性变形环的外周部和所述座部件之间的间隙成为零。
根据上述(1)的轴向力管理螺母组件,因为轮毂螺母具有座部件和紧固螺母,紧固螺母可以相对于座部件相对旋转,所以座部件能够相对于制品(例如车轮,但是并不限于车轮)不旋转地在轮毂螺栓上产生轴向力。其结果是,能够将转矩管理转变轴向力管理,能够进行不受座部件和制品之间的摩擦影响的精度高的紧固管理。另外,因为座部件相对于制品不旋转,则座部件和制品之间的摩擦不存在,所以也没有制品的螺母座面的表面粗糙、磨损,也能够抑制来自螺母座的龟裂发生。
根据上述(2)的轴向力管理螺母组件,另外,因为将第一轴向力管理环变为不旋转时的螺栓轴向力设定为适当螺栓轴向力,所以当对紧固螺母施加转矩对螺栓施加轴向力时,确认第一轴向力管理环能否旋转(用手触摸等),在发现其不能旋转时,停止紧固螺母的紧固即可。第一轴向力管理环能否旋转的确认,与通过目测橡胶部件的膨胀量的测定相比容易而且精度高。
根据上述(3)的轴向力管理螺母组件,因为环组件具有检测螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力的过剩轴向力检测构造,当检测到螺栓轴向力成为过剩紧固轴向力时,通过使紧固螺母在与紧固旋转方向相反的方向多少回拧一点,能够防止对螺栓施加过剩轴向力。
根据上述(4)的轴向力管理螺母组件,因为具有将环组件的所述多个环和所述座部件和所述紧固螺母中的至少两个部件以不分离的方式组合的连结构造,所以能够防止在螺母紧固时的部件组装遗漏、误组装。
根据上述(5)的轴向力管理螺母组件,因为紧固螺母具有向环组件侧突出的突起,所以虽然紧固螺母挤压环组件,但是与相对紧固螺母另外设置环的情况相比,能够减少部件数量。
根据上述(6)的轴向力管理螺母组件,因为过剩轴向力检测构造由形成于轴向力管理环的槽构成,所以当螺栓轴向力成为过剩轴向力时,轴向力管理环在槽部位被切断、槽外侧的部分成为可动,由此检测螺栓轴向力变得过剩。
根据上述(7)或(8)或(9)的轴向力管理螺母组件,过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,通过检测第二轴向力管理环的旋转是否被限制来检测螺栓轴向力变得过剩。
根据上述(9)的轴向力管理螺母组件,因为在弹性变形环和第一轴向力管理环之间具有在螺栓紧固前当螺栓轴向力在适当轴向力以上时成为零的第一间隙,在第一轴向力管理环和第二轴向力管理环之间具有在螺栓紧固前当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时成为零的第二间隙,所以第一轴向力管理环的旋转被限制而第二轴向力旋转环的旋转没有被限制的状态成为螺栓的适当轴向力范围,通过检测第一轴向力管理环和第二轴向力管理环是否旋转,能够容易地确认螺栓是否处于适当轴向力范围。
根据上述(10)的轴向力管理螺母组件,在第二轴向力管理环,在与所述第一轴向力管理环相对向的面形成有遍及整个周方向延伸的防水环槽,在该防水环槽嵌有弹性材料的防水环,因此,能够防止水通过第二间隙进入螺栓螺纹部。
根据上述(11)的轴向力管理螺母组件,因为连结构造包括形成于环组件的多个环和座部件和紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的内周部位并向邻接的部件的另一方的部件的内周部位在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部,所以通过使该轴向方向伸长部向半径方向外方变形并使之与另一方的部件的内周在轴向方向上配合,能够以不相互分散的方式对部件之间进行连结。
根据上述(12)的轴向力管理螺母组件,因为连结构造包括:形成于相互邻接的部件的一方的部件的面上的、入口窄的凹部;和形成于另一方的部件的面上、前端比所述凹部的入口宽度大并在与所述凹部的内部的面之间具有间隙的凸部,所以通过施加轴向方向载荷将凸部压入凹部,能够以不相互分散的方式对部件之间进行连结。
根据上述(13)的轴向力管理螺母组件,因为连结构造具备:形成于相互邻接的部件的一方的部件的面上的内周突起以及外周突起;和形成于另一方的部件的面、具有内周锥面的内周凹部以及具有外周锥面的外周凹部以及中央突起,所以当内周突起在轴向方向上被挤压时,内周锥面使内周突起向外周侧变形,当外周突起在轴向方向上挤压时,外周锥面使外周突起向内周侧变形,通过使内周突起和外周突起的前端部的间隔比中央突起的前端的宽度小,能够以不相互分散的方式对部件之间进行连结。
根据上述(14)的轴向力管理螺母组件,因为紧固螺母具有向环组件侧突出的突起,所以虽然紧固螺母挤压环组件,但是与相对紧固螺母另外设置环的情况相比,能够减少部件数量。另外,连结构造,将环组件和座部件以不相互分离的方式组合,并且将环组件和紧固螺母以不相互分离的方式组合,因此,能够使包括环组件和座部件和紧固螺母的轴向力组件整体在轴向方向上组件化。
根据上述(15)的轴向力管理螺母组件,因为连结构造具备:形成于相互邻接的部件的一方的部件的面上、在相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的外周突起以及形成于该外周突起的内周侧的、具有内周锥面的内周凹部;和形成于相互邻接的部件的另一方部件的面、在相互邻接的部件的一方的部件侧延伸的内周突起以及形成于该内周突起的外周侧的、具有外周锥面的外周凹部,当内周突起在轴向方向上被挤压时,内周锥面使内周突起向外周侧变形,当外周突起在轴向方向上被挤压时,外周锥面使外周突起向内周侧变形,变形后的内周突起和外周突起的前端部在轴向方向上干涉使相互邻接的部件在轴向方向上不能脱离,从而能够以不相互分散的方式对部件之间进行连结。
根据上述(16)的轴向力管理螺母组件,因为连结构造包括在夹着环组件而相对向的紧固螺母和座部件之间延伸并连结紧固螺母和座部件的连结杆,所以通过连结杆能够将紧固螺母和座部件和环组件以部件之间不相互分散的方式,对部件之间进行连结。
根据上述(17)的轴向力管理螺母组件,因为通过对紧固螺母和座部件施加轴向方向载荷对连结杆施加轴向力,而将连结杆端部扩粗,所以安装容易。
根据上述(18)、(19)的轴向力管理螺母组件,因为环组件包括弹性变形环,该弹性变形环不具有在环内径和环外径之间贯通环轴向方向的孔,所以即便对弹性变形环施加载荷、变形并产生应力,也不会像有孔的情况那样在孔周边产生应力集中,则没有由于应力集中所导致的弹性变形环割裂的情况,在强度方面有益。
根据上述(20)的轴向力管理螺母组件,因为环组件包括弹性变形环,以下述方式设定弹性变形环的形状、弹性、和座部件之间的间隙,即:在螺栓轴向力为适当轴向力前,在弹性变形环的外周部和座部件之间存在间隙,当螺栓轴向力在适当轴向力以上时,弹性变形环的外周部和座部件之间的间隙变为零,所以能够去除第一轴向力管理环、第二轴向力管理环从而能够使环组件简化,并且能够通过确认弹性变形环和座部件之间的间隙是否变为零,来确认螺栓紧固力是否适当。
附图说明
通过参照以下附图所进行的说明,能够更加深入地理解本发明的目的、特征。
图1是本发明的实施例1的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图2是本发明的实施例2的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图3是本发明的实施例3的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图4是本发明的实施例4的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图5是图4的连结构造B的剖面图。
图6是本发明的实施例5的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图7是图6的连结构造B的扩大剖面图。
图8是本发明的实施例6的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图9是本发明的实施例7的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图10是图9的连结构造B的扩大剖面图。
图11是本发明的实施例8的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图12是本发明的实施例8的轴向力管理螺母组件的弹性变形环的平面图。
图13是以剖面表示本发明的实施例8的轴向力管理螺母组件的连结杆的一部分的侧面图。
图14是以剖面表示本发明的实施例8(实施例8的变形例1)的轴向力管理螺母组件的连结杆的变形例的一部分的侧面图。
图15是本发明的实施例8(实施例8的变形例2)的轴向力管理螺母组件的连结杆的又一变形例的侧面图。
图16是本发明的实施例9的轴向力管理螺母组件和其附近的构造的剖面图。
图17是在本发明的实施例1~9中在紧固螺母形成突起而使环组件的部件数量减少的情况下的轴向力管理螺母组件的剖面图。
图18是本发明的实施例1~9的轴向力管理螺母组件的平面图。
图19是现有的单轮用轮毂螺母(球面座)的剖面图。
图20是现有的单轮用轮毂螺母(平面座)的剖面图。
具体实施方式
参照图1~图18,说明本发明的轴向力管理螺母组件。图1表示本发明的实施例1,图2表示本发明的实施例2,图3表示本发明的实施例3,图4、图5表示本发明的实施例4,图6、图7表示本发明的实施例5,图8表示本发明的实施例6,图9、图10表示本发明的实施例7,图11~图15表示本发明的实施例8,图16表示本发明的实施例9。图17、图18可以适用于本发明的任何一个实施例。
对于本发明的所有实施例通用的构成部分在本发明的所有实施例中都标注相同的标号。
首先,参照图1、图1 7、图18,对于本发明的所有实施例(实施例1~实施例9)共同的构成部分及其作用效果,进行说明。图示的例子表示,代替包括卡车、公共汽车的车辆的、用于将车轮1安装到轮毂2上的、被拧合到轮毂螺栓3上的现有的轮毂螺母9(图19、图20)而适用轴向力管理螺母组件10的情况。但是,适用对象并不局限于用于将车辆的车轮安装到轮毂上的轮毂螺母。车轮1可以以圆盘车轮的形式与制动鼓5一起安装到轮毂2上。
本发明的轴向力管理螺母组件10,具备:座部件11;相对于座部件11相对旋转的紧固螺母12;和安装在座部件11和紧固螺母12之间的环组件13。
对于在本发明的所有实施例(实施例1~实施例9)中通用的作用效果,因为轴向力管理螺母组件10具有座部件11和紧固螺母12,紧固螺母12能够相对于座部件11相对旋转,所以能够使座部件11相对于制品1(例如车轮,但是不限于车轮)不旋转而在轮毂螺栓3上产生轴向力。其结果是,能够将转矩管理转变为轮毂螺栓3的螺栓轴向力管理,能够进行不受座部件11和制品1之间的摩擦影响的高精度的紧固管理。另外,因为座部件11和制品1之间的摩擦不存在,所以没有制品1的螺母座面4的表面粗糙、磨损的情况,还能够抑制来自螺母座的龟裂发生。
接着,说明本发明的实施例1~实施例8通用的构成部分及其作用、效果。
环组件13包括多个环,其中的至少一个环是在螺栓轴向力成为适当轴向力之前旋转自如、当螺栓轴向力在适当轴向力以上时停止旋转(旋转被约束)的第一轴向力管理环20。
座部件11是座置于制品1(图示例子中的圆盘车轮1)的螺栓孔的螺母座面4上、相对于螺母座面4不能旋转的部件。因此,座部件11不与制品1的螺母座面4旋转滑动,不会使制品1的螺母座面4的表面变粗糙。座部件11可以是球面座,或者还可以是平座(平面座)。座部件11为环状,在内周没有刻阴螺纹,不与轮毂螺栓3拧合。
紧固螺母12,在内周具有阴螺纹,与轮毂螺栓3拧合。紧固螺母12外形为六边形,用扳手等旋转紧固,使其在轮毂螺栓3上产生螺栓轴向力。
环组件13包括多个环(图1的例子中的20、21、22)。环20、21、22优选为金属制。
环组件13的多个环,除了当螺栓轴向力在适当轴向力以上时停止旋转(旋转被限制)的第一轴向力管理环20之外,还包括弹性变形环21(可以变形的环,变形至少伴随有弹性变形(也可以是弹塑性变形)),该弹性变形环21与第一轴向力管理环20相邻接,承受来自紧固螺母12的轴向力,并以与轴向力管理环20之间的间隙(第一间隙)的量在轴向方向上向第一轴向力管理环20侧弹性变形,与第一轴向力管理环20接触而在旋转方向上限制第一轴向力管理环20。弹性变形环21是在紧固螺母12的旋转紧固时几乎不旋转的非旋转部件。
环组件13的多个环,除了第一轴向力管理环20以及弹性变形环21之外,还可以包括当紧固螺母12旋转紧固时将来自紧固螺母12的轴向力向弹性变形环21传递的轴向力传递环22。轴向力传递环22是在紧固螺母12旋转紧固时不能自由旋转(但是,也可以旋转)的部件,当紧固螺母12旋转紧固时,在紧固螺母12和轴向力传递环22的接触面上只有紧固螺母12旋转。但是,也可以如图17所示那样,不设置轴向力传递环22,而在紧固螺母12上形成向环组件侧突出的突起12a,通过该突起12a将来自紧固螺母12的轴向力传递至弹性变形环21。这种情况下,当紧固螺母12旋转紧固时,在突起12a和与该突起12a接触的部件的接触面上带有突起12a的紧固螺母12旋转。
环组件13,在螺栓径为24mm的情况下还可以具有检测螺栓轴向力变为比适当轴向力(例如12吨)大的过剩轴向力(例如16吨。但是螺栓破损载荷为例如25吨)的情况的过剩轴向力检测构造A。但是,环组件13也可以不具有过剩轴向力检测构造A。
轴向力管理组件10,或者环组件13,也可以具有将环组件13的多个环20、21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的至少两个部件以相互不分离的方式(不分散的方式)组合的连结构造B。但是,也可以不设置连结构造B。
接着,说明在本发明的实施例1~实施例8中共同的作用效果。
首先,因为将第一轴向力管理环20开始被限制旋转的螺栓轴向力设定为适当螺栓轴向力(处于适当螺栓轴向力范围内的值),所以当对紧固螺母12施加转矩对螺栓3施加轴向力时,确认第一轴向力管理环20是否能够旋转(用手触摸等),当第一轴向力管理环20不能旋转时(旋转被限制时),只要停止紧固螺母12的拧紧即可。第一轴向力管理环20是否能够旋转的确认,与通过目测橡胶部件的膨胀量的测定相比容易而且精度高。
另外,在环组件13具有对螺栓轴向力变为比适当轴向力大的过剩轴向力的情况进行检测的过剩轴向力检测构造A的情况下,当检测到螺栓轴向力变为过剩轴向力时,通过将紧固螺母在与紧固旋转方向相反的方向上稍微拧回一些,就能够防止施加过剩轴向力。由此,能够将螺栓轴向力维持在比适当螺栓轴向力(第一轴向力管理环20的旋转被限制时的轴向力)大而比过剩轴向力小的值(但是,处于适当螺栓轴向力范围内的值)。
在具有将环组件13的多个环20、21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的至少两个部件以相互不分离的方式组合的连结构造B的情况下,能够防止在螺母紧固时的部件组装遗漏、误组装。
在紧固螺母12具有向环组件13侧突出的突起12a的情况下,虽然紧固螺母12挤压环组件13,但是与设置与紧固螺母12分体的环(轴向力传递环)的情况相比,能够减少部件数量。
接着,说明本发明的各实施例特有的构成及其作用·效果。
(实施例1)-图1、图18
在本发明的实施例1中,如图1、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第一轴向力管理环20、弹性变形环21和轴向力传递环22。第一轴向力管理环20,在座部件11的外周部的阶梯部(阶梯状后退的部分)11a和弹性变形环21的外周部的锥状部21c之间,在对螺栓3施加适当螺栓轴向力之前的阶段被旋转自由地安装着。轴向力传递环22和弹性变形环21,在两环的外周部接触,在两环的内周部具有间隙。
环组件13不具有过剩轴向力检测构造A。
环组件13具有连结构造B。
在本发明的实施例1中,连结构造B由形成在环组件13的多个环21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的部件11、21、22的一方的部件21的内周部位上,向邻接的部件的另一方的部件11、22的内周在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、21b构成。在实施例1中,在弹性变形环21的内周部具有向座部件11侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、和向轴向力传递环22侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21b。
使该轴向方向伸长部21a、21b向半径方向外方变形而与邻接的部件(另一方的部件)11、22的内周(形成于该内周的、向外周侧凹陷的凹部的边缘部)在轴向方向上配合。
关于本发明的实施例1的作用·效果,来自紧固螺母12的轴向力通过轴向力传递环22传递至弹性变形环21的外周部,使弹性变形环21的外周部向第一轴向力管理环20侧弹性变形,当弹性变形环21压接在第一轴向力管理环20上时,第一轴向力管理环20的旋转被限制。另外,因为通过第一轴向力管理环20的旋转的限制可知螺栓轴向力成为适当螺栓轴向力,所以其认定容易。
另外,因为连结构造B包括形成于环组件13的多个环21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的部件的一方的部件21的内周部位上,并向邻接的部件的另一方的部件11、22的内周部位在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、21b,所以通过使轴向方向伸长部21a、21b向半径方向外方变形而与另一方的部件11、22的内周(形成于该内周的、向外周侧凹陷的凹部的边缘部)在轴向方向上相配合,能够将环组件13的多个环20、21、22和座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)连结以免多个环20、21、22、座部件11和紧固螺母12散乱。
(实施例2)-图2、图18
本发明的实施例2是在本发明的实施例1上追加了作为过剩轴向力检测构造A的槽20a的实施例。
本发明的实施例2,如图2、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第一轴向力管理环20、弹性变形环21和轴向力传递环22。第一轴向力管理环20,在座部件11的外周部的阶梯部(阶梯状后退的部分)11a和弹性变形环21的外周部的锥状部21c之间的空间,在施加适当螺栓轴向力之前的阶段被旋转自由地安装着。轴向力传递环22和弹性变形环21,在两环的外周部接触,在两环的内周部有间隙。
环组件13具有过剩轴向力检测构造A。
环组件13的过剩轴向力检测构造A由形成在轴向力管理环20上的槽20a构成。当施加于轴向力管理环20的螺栓轴向力达到过剩螺栓轴向力时,轴向力管理环20在槽20a处破损,位于槽20a外周侧的外周部相对于位于槽20a内周侧的内周部变得可以旋转。
环组件13具有连结构造B。
本发明的实施例2中的连结构造B,由形成于环组件13的多个环21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的部件11、21、22的一方的部件21的内周部位上,并向相邻接的部件的另一方的部件11、22的内周在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、21b构成。在实施例1中,在弹性变形环21的内周部具有向座部件11侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、和向轴向力传递环22侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21b。
使该轴向方向伸长部21a、21b向半径方向外方变形而与相邻接的部件(另一方的部件)11、22的内周(形成于该内周的向外周侧凹陷的凹部的边缘部)在轴向方向上配合。
关于本发明的实施例2的作用·效果,来自紧固螺母12的轴向力通过轴向力传递环22传递至弹性变形环21的外周部,使弹性变形环21的外周部向第一轴向力管理环20侧弹性变形,当弹性变形环21压接在第一轴向力管理环20上时,第一轴向力管理环20的旋转被限制。另外,因为通过第一轴向力管理环20的旋转的限制可知螺栓轴向力成为适当螺栓轴向力,所以其认定容易。
另外,因为过剩轴向力检测构造A是由形成于轴向力管理环20上的槽20a构成的,所以当螺栓轴向力成为过剩轴向力时第一轴向力管理环20在槽20a部位被切断,槽20a外侧的部分变为可动,由此能够检测到螺栓轴向力变得过剩。在使紧固螺母12旋转紧固时,在第一轴向力管理环20的旋转受到限制而施加了适当螺栓轴向力之后,继续增紧,在第一轴向力管理环20在槽20a处破损、外周部再次变得可以旋转之前的阶段停止增紧。如果在增紧时第一轴向力管理环20在槽20a处破损,则将螺母放松,使螺栓轴向力在过剩螺栓轴向力以下且适当轴向力范围内的螺栓轴向力。
另外,因为连结构造B包括形成于环组件13的多个环21、22和座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的部件的一方的部件21的内周部位上,并向相邻接的部件的另一方的部件11、22的内周部位在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、21b,所以通过使轴向方向伸长部21a、21b向半径方向外方变形并与另一方的部件11、22的内周(形成于该内周的、向外周侧凹陷的凹部的边缘部)在轴向方向上配合,能够将环组件13的多个环20、21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)连结,以免多个环20、21、22、座部件11和紧固螺母12分散。
(实施例3)-图3、图18
本发明的实施例3是在本发明的实施例1上追加了作为过剩轴向力检测构造A的第二轴向力管理环23的实施例。
本发明的实施例3,如图3、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第一轴向力管理环20、弹性变形环21和轴向力传递环22。轴向力传递环22和弹性变形环21,在两环的外周部接触,在两环的内周部有间隙。
轴向力管理螺母组件10的环组件13,还包括:在螺栓轴向力变成比适当轴向力大的过剩轴向力之前旋转自如、在螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环23(第二轴向力管理环23与轴向力管理环20不接触);和将来自紧固螺母12的轴向力传递至轴向力传递环22,并同时承受来自紧固螺母12的轴向力、在外周部弹性变形而成为过剩轴向力时压接在第二轴向力管理环23上限制第二轴向力管理环23的旋转的第二轴向力传递环24。通过检测第二轴向力管理环23的旋转是否被限制,能够检测螺栓轴向力变得过剩的情况。
第二轴向力管理环23,在轴向力传递环22的外周部的凹状阶梯部22b和第二轴向力传递环24的外周部的锥状部24a之间的空间中,在对螺栓3施加过剩螺栓轴向力之前的阶段被旋转自如地安装着。
环组件13的过剩轴向力检测构造A由第二轴向力管理环23构成。当螺栓轴向力达到过剩螺栓轴向力时,第二轴向力管理环23的旋转被限制。
环组件13具有防止环组件13的环20、21、22、23、24和座部件11以及紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)变得分散的连结构造B。
本发明实施例3的连结构造B,包括:形成在弹性变形环21的内周部上的、向座部件11侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a和向轴向力传递环22侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21b;以及形成在轴向力传递环22的内周部上的、向第二轴向力传递环24侧在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部22a。
使该轴向方向伸长部21a、21b、22a向半径方向外方变形而与相邻接的另一方的部件11、22、24的内周(形成于该内周的、向外周侧凹陷的凹部的边缘部)在轴向方向上相配合。
关于本发明的实施例3的作用·效果,来自紧固螺母12的轴向力通过轴向力传递环24、22传递至弹性变形环21的外周部,使弹性变形环21的外周部向第一轴向力管理环20侧弹性变形,当弹性变形环21压接在第一轴向力管理环20上时,第一轴向力管理环20的旋转被限制。另外,因为通过第一轴向力管理环20的旋转的限制可知螺栓轴向力成为适当螺栓轴向力,所以其认定容易。
另外,因为过剩轴向力检测构造A是由第二轴向力管理环23构成的,所以当螺栓轴向力成为过剩轴向力时,第二轴向力传递环24的外周部受紧固螺母12挤压向第二轴向力管理环23侧弹性变形而压接在第二轴向力管理环23上,限制第二轴向力管理环23的旋转,由此能够检测到螺栓轴向力变得过剩。在使紧固螺母12旋转紧固时,在第一轴向力管理环20的旋转被限制而施加了适当螺栓轴向力之后,稍微继续增紧,在第二轴向力管理环23的旋转被限制之前的阶段停止增紧。如果在紧固螺母12的增紧中第二轴向力管理环23的旋转被限制,则将紧固螺母12放松,螺栓轴向力成为过剩螺栓轴向力以下的适当轴向力范围内的螺栓轴向力。
另外,因为连结构造B包括形成于弹性变形环21的内周部位上,向相邻接的部件11、22的内周部位在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部21a、21b;和形成于轴向力传递环22的内周部位上,向相邻接的部件24的内周部位在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部22a,所以通过使轴向方向伸长部21a、21b、22a向半径方向外方变形并与另一方的部件11、22、24的内周的凹部的边缘部在轴向方向上相配合,能够将环组件13的多个环20、21、22、24和座部件11连结,以免多个环20、21、22、24和座部件11分散。
(实施例4)-图4、图5、图18
本发明的实施例4是对本发明的实施例1~实施例3的连结构造B进行改良的实施例。
本发明的实施例4,如图4、图5、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第一轴向力管理环20、弹性变形环21和轴向力传递环22。
第一轴向力管理环20,在座部件11的外周部的凹状阶梯部11a和弹性变形环21的外周部的锥状部21c之间的空间中,在施加适当螺栓轴向力之前的阶段被旋转自由地安装着。轴向力传递环22和弹性变形环21,在两环的外周部接触,在两环的内周部有间隙。
环组件13,可以具有过剩轴向力检测构造A,或者也可以不具有。
环组件13具有连结构造B。
本发明的实施例4中的连结构造B包括:形成于环组件13的多个环21、22和座部件11以及紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的一方的部件11、22的面(在与螺栓轴芯垂直的方向上延伸的面)上的、入口缩窄了的凹部30;和形成于相互邻接的部件的另一方的部件21的面(在与螺栓轴芯垂直的方向上延伸的面)上的凸部31。凸部31的前端比凹部30的入口宽度大(但是,凸部31的根部比凹部30的入口宽度狭),且在与凹部30的内部的面之间在凸部31的宽度方向上具有间隙。凸部31,通过挤压被施加轴向方向载荷,越过凹部30的缩窄的入口而被压入凹部30。凸部31和凹部30以螺栓轴芯为中心在周方向上延伸,凸部31突入到凹部30内。
关于本发明的实施例4的作用·效果,因为连结构造B包括形成在相互邻接的部件的一方的部件11、22的面上的、入口缩窄的凹部30,和形成在另一方的部件21的面上、前端比凹部30的入口宽度大且在与凹部30的内部的面之间具有间隙的凸部31,所以通过借助挤压等施加轴向方向载荷将凸部31插入凹部30,从而因为一旦插入之后就不容易脱落,所以在将环组件13和座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)组件化之后,部件不会分散。
(实施例5)-图6、图7、图18
本发明的实施例5是对本发明的实施例3的过剩轴向力检测构造A进一步进行改良,并且对实施例4的连结构造B进一步进行改良的实施例。
本发明的实施例5,如图6、图7、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第二轴向力管理环(过剩轴向力检测环)23、第一轴向力管理环(适当轴向力检测环)20、弹性变形环21和轴向力传递环22。与实施例3相比,在实施例5中没有第二轴向力传递环,部件数量减少了一个。
环组件13包括过剩轴向力检测构造A。过剩轴向力检测构造A由第二轴向力管理环23构成,第二轴向力管理环23与第一轴向力管理环20相邻接。
第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23,在座部件11的外周部的凹状阶梯部11a和弹性变形环21的外周部之间的空间中,在对螺栓3施加适当螺栓轴向力之前的阶段被旋转自由地安装着。如果施加螺栓轴向力弹性变形环21向第一轴向力管理环20侧弹性变形,则当螺栓轴向力达到适当螺栓轴向力时,弹性变形环21压接在第一轴向力管理环20上,第一轴向力管理环20的旋转被限制,如果进一步增大螺栓轴向力则第一轴向力管理环20向第二轴向力管理环23侧弹性变形,当达到预定的过剩螺栓轴向力时,第一轴向力管理环20被压接在第二轴向力管理环23上,从而第二轴向力管理环23的旋转被限制。通过检测第一轴向力管理环20的旋转是否被限制,能够检测螺栓轴向力变得适当,通过检测第二轴向力管理环23的旋转是否被限制,能够检测螺栓轴向力变得过剩。
环组件13具有连结构造B。
连结构造B,具备:
(1)形成在环组件13的多个环21、22、座部件11和紧固螺母12(可以包括紧固螺母12也可以不包括)中的相互邻接的部件的一方的部件11、22的面(在与螺栓轴芯垂直的方向上延伸的面)上的、向相互邻接的部件的另一方的部件21侧延伸的内周突起40及外周突起41,以及形成在内周突起40和外周突起41之间的突起插入凹部42(突起43插入的凹部);和
(2)形成在相互邻接的部件的另一方的部件21的面(在与螺栓轴芯垂直的方向上延伸的面)上的、具有内周锥面44的内周凹部45以及具有外周锥面46的外周凹部47,以及形成在内周锥面44和外周锥面46之间的、向相互邻接的部件的一方的部件11、22侧延伸的、前端比根部宽度大(被称作粗头,可以通过机械加工形成为粗头,或者也可以在轴向方向施加载荷使前端部成形为粗头)的中央突起43。
当内周突起40在轴向方向(与螺栓轴向方向平行的方向)上被挤压时,内周锥面44使内周突起40向外周侧塑性变形,当外周突起41在轴向方向(与螺栓轴向方向平行的方向)上被挤压时,外周锥面46使外周突起41向内周侧塑性变形,变形的内周突起40和外周突起41的前端部的间隔,设为比中央突起43的前端的宽度小。因此,当将中央突起43插入突起插入凹部42时不用压入而较容易地插入,在将内周突起40、外周突起41向内周锥面44和外周锥面46挤压而使内周突起40、外周突起41变形之后,能够防止中央突起43从突起插入凹部42脱离,从而能够防止环组件13、座部件11和紧固螺母12(也可以不包括紧固螺母12)的部件变得分散。
关于本发明的实施例5的作用·效果,因为连结构造B具有:形成于相互邻接的部件的一方的部件11、22的面上的内周突起40以及外周突起41;和形成在另一方的部件的面上的、具有内周锥面44的内周凹部45以及具有外周锥面46的外周凹部47以及中央突起43,所以当内周突起40在轴向方向上被挤压时内周锥面44使内周突起40向外周侧变形,当外周突起46在轴向方向上被挤压时外周锥面46使外周突起41向内周侧变形,内周突起40和外周突起41的前端部的间隔变为比中央突起43的前端的宽度小,由此能够将部件之间连结以免分散。
(实施例6)-图8、图18
本发明的实施例6,是在本发明的实施例5的轴向力管理组件中,在紧固螺母12上附加图17的紧固螺母突起构造12a,并且除了在环组件13和座部件11之间之外,在环组件13和紧固螺母12之间也设置连结构造B的实施例。
即,在本发明的实施例6中,如图8、图18所示那样,紧固螺母12具有向环组件13侧突出的突起12a。在紧固螺母12和弹性变形环21之间没有设置轴向力传递环22,与本发明的实施例5相比,没有轴向力传递环22,环组件13的部件数量减少了相应的数量。
另外,连结构造B,被设置在环组件13和座部件11的接触面部位,将环组件13和座部件11以在轴向方向上相互不分离的方式组合,同时另外一个连结构造B,被设置在环组件13和紧固螺母12的接触面部位,将环组件13和紧固螺母12以在轴向方向上相互不分离的方式组合。
其它的构成与本发明的实施例5相同。
关于本发明的实施例6的作用·效果,因为紧固螺母12具有向环组件13侧突出的突起12a,所以虽然紧固螺母12挤压环组件,但是与在紧固螺母之外另外设置轴向力传递环22的情况相比,能够减少部件数量。
另外,因为连结构造B,将环组件13和座部件11以相互不分离的方式连结,并且另一个连结构造B将环组件13和紧固螺母12以相互不分离的方式连结,所以能够将包括环组件13、座部件11和紧固螺母12的轴向力管理螺母组件10整体,以部件之间不分散的方式,在轴向方向上组件化。
本发明的实施例6的其它的作用·效果与本发明的实施例5的作用·效果相同。
(实施例7)-图9、图10、图18
本发明的实施例7是在本发明的实施例5的轴向力管理组件中将连结构造B进一步简化的实施例。
进一步详细来说,在本发明的实施例7中,如图9、图10、图18所示那样,连结构造B具备:
(1)形成在环组件13的多个环20、21、22、23、座部件11和紧固螺母12中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的外周突起51以及形成在该外周突起51的内周侧的、具有内周锥面52的内周凹部53;和
(2)形成在相互邻接的部件的另一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的一方的部件侧延伸的内周突起50以及形成在该内周突起50的外周侧的、具有外周锥面54的外周凹部55。
当将内周突起50在轴向方向上挤压时内周锥面52使内周突起50向外周侧变形,当将外周突起51在轴向方向上挤压时外周锥面54使外周突起51向内周侧变形。其结果是,变形后的内周突起50和外周突起51的前端部在轴向方向上干涉使得相互邻接的部件在轴向方向上不能脱离。
关于本发明的实施例7的作用·效果,因为变形后的内周突起50和外周突起51的前端部在轴向方向上干涉使相互邻接的部件在轴向方向上不能脱离,所以能够将部件11、12、20、21、22、23彼此之间在轴向方向上组件化,以免部件11、12、20、21、22、23彼此之间分散。
与本发明的实施例5相比,前端没有设置粗头的中央突起43的必要,能够相应地简化连结构造B。
(实施例8)-图11~图15、图18
本发明的实施例8,是在本发明的实施例5~实施例7的轴向力管理组件中,将环组件13的构造和过剩轴向力检测构造A和连结构造B进一步改良的实施例。
在本发明的实施例8中,如图11~图15、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13,按从座部件11向紧固螺母12的顺序,具有第二轴向力管理环(过剩轴向力检测环)23、第一轴向力管理环(适当轴向力检测环)20和弹性变形环21。紧固螺母12在外周部具有向弹性变形环21突出的凸部12a。紧固螺母12的凸部12a直接挤压弹性变形环21,使弹性变形环21变形为弹性变形环21的外周部相对于弹性变形环21内周部位于斜下方。因为具有凸部12a,所以不必设置轴向力传递环,没有轴向力传递环22,部件数量减少相应的数量。
环组件1 3包括过剩轴向力检测构造A。过剩轴向力检测构造A包括,在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力之前旋转自如、而当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环23。第二轴向力管理环23与第一轴向力管理环20相邻接。
第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23,在座部件11的外周部的凹状阶梯部11a和弹性变形环21的外周部之间的空间中,在对螺栓3施加适当螺栓轴向力之前的阶段被旋转自由地安装着。
在弹性变形环21和第一轴向力管理环20之间有第一间隙62,该第一间隙62在螺栓紧固前当螺栓轴向力在适当轴向力以上时变为零。在第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23之间有第二间隙63,该第二间隙63在螺栓紧固前当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时变为零。
当施加螺栓轴向力弹性变形环21向第一轴向力管理环20侧弹性变形时,在螺栓轴向力达到适当螺栓轴向力时,第一间隙62变为零,弹性变形环21被压接在第一轴向力管理环20上,第一轴向力管理环20的旋转被限制,当进一步增大螺栓轴向力时,则第一轴向力管理环20向第二轴向力管理环23侧弹性变形,在达到预定的过剩螺栓轴向力时,第二间隙63变为零,第一轴向力管理环20被压接在第二轴向力管理环23上,第二轴向力管理环23的旋转被限制。通过检测第一轴向力管理环20的旋转是否被限制,能够检测螺栓轴向力变为适当,通过检测第二轴向力管理环23的旋转是否被限制,能够检测螺栓轴向力变为过剩。
第一轴向力管理环20,在外周具有一处以上的、朝向半径方向外侧突出的凸部20b,当使第一轴向力管理环20围绕轴芯旋转时,用手指夹着凸部20b能够容易地进行旋转。
在第二轴向力管理环23上,在与第一轴向力管理环20相对向的面上形成有遍及整个周方向延伸的防水环槽61,在防水环槽61嵌有弹性材料的防水环60。防水环60由第一轴向力管理环20挤压,闭塞第二间隙63进行密封。
防水环槽61,通过对第二轴向力管理环23进行压力加工而形成。压力加工时,第二轴向力管理环23的槽61的相反侧部分突出,在第二轴向力管理环23形成凸部23a。凸部23a的前端从制品1离开。
连结构造B,包括跨及夹着环组件13而相对向的紧固螺母12和座部件11之间地延伸,连结紧固螺母12和座部件11的连结杆56。
紧固螺母12在螺母内周具有遍及整个螺母周方向地延伸的螺母周方向槽12b,座部件11在座部件内周具有遍及整个座部件周方向延伸的座部件周方向槽11b。
围绕螺栓在周方向上设置多处例如3处连结杆56。连结杆56具有:连结杆轴部56a和在连结杆56a的各端与连结杆轴部56a的外径相比向半径方向外方侧延伸的连结杆端部56b。连结杆的一端的连结杆端部56b与螺母周方向槽12b的边缘部配合,连结杆56的另一端的连结杆端部56b与座部件周方向槽11b的边缘部配合。
在图11~图13的例子中,环组件13包括弹性变形环21,弹性变形环21在环内径和环外径之间具有在环轴向方向上贯通的孔59。连结杆56贯通弹性变形环21的孔59。
孔59的直径比连结杆56的轴部56a的直径大,但比连结杆56的端部56b的直径小。在将端部56b扩粗之前,将连结杆56插通到孔59中,在插通后将端部56b扩粗。在端部56b被扩粗之后,就不能从孔59将连结杆56拔出,环组件13和紧固螺母12和座部件11不会分散。
连结杆端部56b具有圆锥形的切口57,通过对紧固螺母12和座部件11施加轴向方向载荷、对连结杆56施加轴向力,从而以圆锥形的切口57的轴芯为中心向半径方向外侧被扩粗。为了防锈,连结杆56由铜等构成,因为铜的情况下比较容易变形,所以能够容易地将端部56b扩粗。但是,确认了即便是钢在施加轴向力时端部56b也能被扩粗。在连结杆端部56b被扩粗的状态下,连结杆的一端的连结杆端部56b与螺母周方向槽12b的边缘部配合,连结杆56的另一端的连结杆端部56b与座部件周方向槽11b的边缘部配合。
在弹性变形环21具有孔59的情况下,当弹性变形环21变形时在孔59的周缘应力集中,为了不使该应力集中发生,可以采用图14(实施例8的变形例1)或者图15(实施例8的变形例2)所示的构造。
在图14的构造中,环组件13包括弹性变形环21,弹性变形环21在环内径和环外径之间没有在环轴向方向上贯通的孔。
将连结杆56分割为第一连结杆部分56f和第二连结杆部分56g,用两面胶带56e等将第一连结杆部分接合于弹性变形环21的一面,用两面胶带56e等将第二连结杆部分接合于弹性变形环21的另一面。
如图13所说明的那样,通过对连结杆56的端部56b和轴部56a施加轴向力,将连结杆端部56b扩粗。
在图15的构造中,环组件13包括弹性变形环21,弹性变形环21在环内径和环外径之间没有在环轴向方向上贯通的孔。
连结杆56是通过将板弯曲而制成的,通过支持弹性变形环21而被固定于弹性变形环21。连结杆56具有:位于弹性变形环21的一面侧的第一连结杆部分;位于弹性变形环21的另一面侧的第二连结杆部分;和将第一连结杆部分和第二连结杆部分连结的连结部分56d。为了使第一、第二连结杆部分能够与周方向槽12b、11b配合,通过弯曲而形成连结杆端部56c。
关于本发明的实施例8的作用·效果,因为在弹性变形环21和第一轴向力管理环20之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在适当轴向力以上时成为零的第一间隙62,在第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时成为零的第二间隙63,所以第一轴向力管理环20的旋转被限制而第二轴向力管理环23的旋转没有被限制的状态,成为螺栓的适当轴向力范围,通过检测第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23是否旋转,能够容易地确认螺栓3是否处于适当轴向力范围。
另外,在第二轴向力管理环23上,在与第一轴向力管理环20相对向的面上形成有遍及整个周方向延伸的防水环槽61,在防水环槽61嵌有弹性材料的防水环60,所以能够防止水通过第二间隙63从外部进入螺栓螺纹部。
另外,因为连结构造B包括:跨及夹着环组件13而相对向的紧固螺母12和座部件11之间地延伸而连结紧固螺母12和座部件11的连结杆56,所以对于紧固螺母12、座部件11和环组件13,能够通过连结杆56以部件11、12、13彼此之间不分散的方式对部件11、12、13彼此连结。
如图14、图15的构造那样,因为当在弹性变形环21上没有设置孔59时,当对弹性变形环21施加载荷弹性变形环21弹性变形时,应力不集中在孔59的周缘,所以在强度方面有益。
(实施例9)-图16、图18
本发明的实施例9是,在本发明的实施例5~实施例8的轴向力管理组件中,将环组件13的构造简化并去除过剩轴向力检测构造A的实施例。
在实施例9中,如图16、图18所示那样,轴向力管理螺母组件10的环组件13只具有弹性变形环21。没有第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23,从而简化了环组件13的构造。
环组件13包括弹性变形环21,不具有第一轴向力管理环20和第二轴向力管理环23。弹性变形环21的形状、弹性以及间隙64的大小,被设定为在螺栓轴向力成为适当轴向力之前,在弹性变形环21的外周部和座部件11之间具有间隙64,当螺栓轴向力在适当轴向力以上时弹性变形环21的外周部和座部件11之间的间隙64成为零。
紧固螺母12在外周部具有朝向弹性变形环21突出的凸部12a。紧固螺母12的凸部12a直接挤压弹性变形环21,使弹性变形环21以弹性变形环21的外周部相对于弹性变形环21内周部位于斜下方的方式变形。因为具有凸部12a,则不必设置轴向力传递环,没有轴向力传递环,部件数量减少相应的数量。
另外,连结构造B,可以采用与实施例8的连结构造B相同的构造。即,连结构造B包括:跨及夹着环组件13而相对向的紧固螺母12和座部件11之间延伸而连结紧固螺母12和座部件11的连结杆56。
紧固螺母12在螺母内周具有遍及整个螺母周方向延伸的螺母周方向槽12b,座部件11在座部件内周具有遍及整个座部件周方向延伸的座部件周方向槽11b。
围绕螺栓在周方向上设置多处例如3处连结杆56。连结杆56具有:连结杆轴部56a和在连结杆56a的各端具有比连结杆轴部56a直径大的直径的连结杆端部56b。连结杆端部56b具有圆锥形的切口57,通过对紧固螺母12和座部件11施加轴向方向载荷、对连结杆56施加轴向力,从而以圆锥形的切口57的轴芯为中心向半径方向外侧被扩粗。在连结杆端部56b被扩粗的状态下,连结杆的一端的连结杆端部56b与螺母周方向槽12b的边缘部配合,连结杆56的另一端的连结杆端部56b与座部件周方向槽11b的边缘部配合。
连结杆56贯通设置于弹性变形环21的内周部的孔59。孔59的直径比连结杆56的轴部56a的直径大,但比连结杆56的端部56b的直径小。在将端部56b扩粗之前,将连结杆56插通入孔59,在插通后将端部56b扩粗。在端部56b被扩粗之后,端部56b被周方向槽12b、11b卡住,所以不能将连结杆56从孔59拔出,环组件13和紧固螺母12和座部件11不会分散。
关于本发明的实施例9的作用·效果,因为环组件13只包括弹性变形环21,所以可以去除第一轴向力管理环20、第二轴向力管理环23,能够将环组件13的构造简化。另外,通过确认弹性变形环21的外周部和座部件11之间的间隙64是否为零,能够容易地确认螺栓紧固力是否适当。
Claims (20)
1.一种轴向力管理螺母组件,其特征在于,具备:
座部件;
相对于座部件可相对旋转的紧固螺母;和
被安装在座部件和紧固螺母之间的环组件。
2.根据权利要求1记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件包括多个环,其中的至少一个环,是在螺栓轴向力成为适当轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在适当轴向力以上时旋转被限制的第一轴向力管理环。
3.根据权利要求2记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件具有对螺栓轴向力变成为比适当轴向力大的过剩轴向力的情况进行检测的过剩轴向力检测构造。
4.根据权利要求2记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,具有将所述环组件的所述多个环、所述座部件和所述紧固螺母之中的至少两个部件以相互不分离的方式组合的连结构造。
5.根据权利要求2记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述紧固螺母一体地具有向所述环组件侧突出的突起。
6.根据权利要求3记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述过剩轴向力检测构造包括形成于所述第一轴向力管理环上的槽,当螺栓轴向力成为过剩轴向力时,所述第一轴向力管理环在所述槽部位切断,槽外侧的部分相对于槽内侧的部分变为可动,从而能够检测到螺栓轴向力过剩。
7.根据权利要求3记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环从所述第一轴向力管理环离开而设置。
8.根据权利要求3记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环与所述第一轴向力管理环相邻接。
9.根据权利要求3记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述过剩轴向力检测构造包括在螺栓轴向力成为比适当轴向力大的过剩轴向力前旋转自如、当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时旋转被限制的第二轴向力管理环,该第二轴向力管理环与所述第一轴向力管理环相邻接,
所述环组件,包括弹性变形环、所述第一轴向力管理环和所述第二轴向力管理环,在弹性变形环和所述第一轴向力管理环之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在适当轴向力以上时成为零的第一间隙,在所述第一轴向力管理环和第二轴向力管理环之间在螺栓紧固前具有当螺栓轴向力在过剩轴向力以上时成为零的第二间隙。
10.根据权利要求9记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,在所述第二轴向力管理环上,在与所述第一轴向力管理环相对向的面上形成有遍及整个周方向地延伸的防水环槽,在该防水环槽嵌有弹性材料的防水环。
11.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述连结构造包括:形成在所述环组件的所述多个环、所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的内周部位上,向邻接部件的另一方的部件的内周在轴向方向上延伸的轴向方向伸长部,使该轴向方向伸长部向半径方向外方变形而使之与所述邻接部件的另一方的部件的内周在轴向方向上配合。
12.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述连结构造包括:形成在所述环组件的所述多个环、所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、入口缩窄的凹部;和形成在相互邻接的部件的另一方的部件的面上、前端比所述凹部的入口宽度大并在与所述凹部的内部的面之间具有间隙的凸部,所述凸部通过被施加轴向方向载荷而被压入所述凹部。
13.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述连结构造具备:形成在所述环组件的所述多个环、所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的内周突起以及外周突起;和
形成在相互邻接的部件的另一方的部件的面上的、具有内周锥面的内周凹部及具有外周锥面的外周凹部,以及形成在所述内周锥面和外周锥面之间的、向相互邻接的部件的所述一方的部件侧延伸的中央突起,
当所述内周突起在轴向方向上被挤压时,所述内周锥面使所述内周突起向外周侧变形,当所述外周突起在轴向方向上被挤压时,所述外周锥面使所述外周突起向内周侧变形,变形的所述内周突起和所述外周突起的前端部的间隔比所述中央突起的前端的宽度小。
14.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述紧固螺母具有向所述环组件侧突出的突起,所述连结构造,将所述环组件和所述座部件以相互不分离的方式组合,并同时将所述环组件和所述紧固螺母以相互不分离的方式组合。
15.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述连结构造具备:形成在所述环组件的所述多个环、所述座部件和所述紧固螺母中的相互邻接的部件的一方的部件的面上的、向相互邻接的部件的另一方的部件侧延伸的外周突起以及形成在该外周突起的内周侧的具有内周锥面的内周凹部;和形成在相互邻接的部件的另一方部件的面上的、向相互邻接的部件的一方的部件侧延伸的内周突起以及形成在该内周突起的外周侧的具有外周锥面的外周凹部;
当所述内周突起在轴向方向上被挤压时,所述内周锥面使所述内周突起向外周侧变形,当所述外周突起在轴向方向上被挤压时,所述外周锥面使所述外周突起向内周侧变形,变形后的所述内周突起和所述外周突起的前端部在轴向方向上相干涉使得所述相互邻接的部件在轴向方向上不能脱离。
16.根据权利要求4记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述连结构造包括跨及夹着所述环组件而相对向的所述紧固螺母和所述座部件之间地延伸而连结所述紧固螺母和所述座部件的连结杆;
所述紧固螺母具有螺母周方向槽,所述座部件具有座部件周方向槽,
所述连结杆,具有连结杆轴部和在该连结杆的各端比该连结杆轴部的外径向半径方向外侧延伸的连结杆端部,所述连结杆的一端的连结杆端部与螺母周方向槽的边缘部配合,所述连结杆的另一端的连结杆端部与座部件周方向槽的边缘部配合。
17.根据权利要求16记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间具有在环轴向方向上贯通的孔,
所述连结杆贯通该弹性变形环的孔,
所述连结杆端部,通过对所述紧固螺母和所述连结杆施加轴向力而被扩粗。
18.根据权利要求16记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间不具有在环轴向方向上贯通的孔,
所述连结杆被分割为第一连结杆部分和第二连结杆部分,所述第一连结杆部分被接合在所述弹性变形环的一面上,所述第二连结杆部分被接合在所述弹性变形环的另一面上,
所述连结杆端部,通过对所述紧固螺母和所述连结杆施加轴向力而被扩粗。
19.根据权利要求16记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件包括弹性变形环,该弹性变形环在环内径和环外径之间不具有在环轴向方向上贯通的孔,
所述连结杆支持所述弹性变形环而且被固定在所述弹性变形环上,所述连结杆具有:位于所述弹性变形环的一面侧的第一连结杆部分;位于所述弹性变形环的另一面侧的第二连结杆部分;和连结第一连结杆部分和第二连结杆部分的连结部分;所述连结杆端部通过将所述第一、第二连结杆部分弯曲而形成。
20.根据权利要求1记载的轴向力管理螺母组件,其特征在于,所述环组件包括弹性变形环,在螺栓轴向力成为适当轴向力之前,在所述弹性变形环的外周部和所述座部件之间存在间隙,当螺栓轴向力在适当轴向力以上时,所述弹性变形环的外周部和所述座部件之间的间隙变为零。
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