CN101994742A - 防松螺钉 - Google Patents
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Abstract
防松螺钉，其拧入作业容易而且也能够作为小螺钉使用的调整螺钉，并且也能够与温度变化和紧固作业灵活地应对，同时能够由机械工序廉价地批量生产。所述防松螺钉是在将呈弧状三角形截面的外螺纹拧入内螺纹内时进行防松的螺钉，其中，与上述外螺纹的前进侧的侧面相比将相反侧的侧面的倾斜角度做得小，在与该侧面相向的内螺纹的侧面之间形成材料空缺空间，在此材料空缺空间侧的外螺纹侧面的内径侧附近位置设置了突起状的偏角部，同时，在将外螺纹拧入上述内螺纹之际，向上述材料空缺空间移动形成由上述偏角部压接的上述内螺纹的螺纹牙内径侧附近位置的材料部，由该移动形成的内螺纹的材料部的侧面和内螺纹的另一方的侧面的两面压接保持上述外螺纹来防止螺钉的松弛。
Description
技术领域
本发明涉及将外螺纹拧入内螺纹用作调整螺钉或者紧固螺钉的防松螺钉，特别是涉及例如适合于M2mm以下的小的外螺纹的防松螺钉。
背景技术
通常在将作为小螺钉的外螺纹拧入与其对应的内螺纹来发挥充分的防松功能的情况下，多使用对外螺纹的外周实施了化学性的处理的小螺钉。此小螺钉，一般是在制造螺纹后由实施防松的专业人员在另外的工序中进行对应处理。此外，小螺钉的使用者也在实施对拧入的头部外周涂布粘接剂等防松剂的对外螺纹的拧入转矩得到返回转矩的方法。
近来，汽车音响、个人电脑、相机或者手机等制品，轻而薄的成为主流，在此种制品上，因为对方侧的紧固件使用薄板件，所以在M2mm以下等的小的外螺纹中，相对于对方侧的紧固件而言，多由单牙的螺纹牙部分挂住进行固定。
可是，基于日本工业标准JIS规格的内螺纹和外螺纹，因其制造的结果不同，配合差大，而且因使用用途不同，螺钉的紧固后的松弛问题也多，因此，仅由对外螺纹的外周实施防松剂的制品进行应对变得困难，同时，对于各种开发制品必须用小螺钉来与各种制品相对应。
另外，为了可靠地不完全紧固外螺纹，有时利用外螺纹的螺纹牙部分通过反复多次进行调整，由小螺钉对对方件进行固定连接，但此时，即使进入了调整值，也会因由于其后的粘接剂的硬化促进时间等原因产生的配合间隙而产生偏差，不得已地被要求进行再调整等，因此，虽然能够求出微妙的值，但是实际情况是作业不稳定。另外，在外螺纹紧固结束后，在高温下使用，且加上振动的情况等，因为因过分紧固会产生螺钉和对方零件的损坏，所以在紧固管理方面难度要求高。另一方面，在开发各种制品的一侧，则要求开发在作业中方便且廉价的外螺纹，并是具有耐振动性，在微妙的温度变化和紧固作业中也能够灵活地应对，而且由机械的工序能够充分地发挥防松功能的外螺纹。
在此种防松螺钉的具体例子中，专利文献1及专利文献2已被众所周知。专利文献1是一种螺纹构件，其在外螺纹的螺纹牙的两侧的侧面之中，在紧固状态下在成为间隙侧的侧面的螺纹牙顶部侧设置了防松鼓出部。专利文献2是一种紧固螺钉，其将成为压接侧的外螺纹压接侧侧面部的倾斜形成得比与此倾斜相向的内螺纹压接侧侧面部的倾斜大，在拧入时，外螺纹压接侧侧面和内螺纹侧面不会因接触而产生摩擦阻力，在螺纹紧固连结时，通过外螺纹的螺纹牙前端角部切入内螺纹压接侧侧面，内螺纹压接侧侧面的基端角部切入外螺纹压接侧侧部进行防松。
[现有技术文献][专利文献]
[专利文献1]日本实用新案登录第3019615号公报
[专利文献2]日本特开2006-57801号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
但是，专利文献1中的防松鼓出部，在内螺纹的侧面的谷部强力接触，产生大的摩擦力，同时防松鼓出体自身压坏，需要大的拧入转矩。而且，因为防松鼓出部自身因拧入时的大的摩擦被挤压，所以在这样的防松中，在拧入时的最终的紧固连结时因大的摩擦而变形，因此防松鼓出部成为间隙侧而离开内螺纹拧入侧侧面，结果，不能得到防松的防止效果，不能起到作为紧固螺钉的功能。
专利文献2是，在由外螺纹和内螺纹的相对的移动进行的拧入时，使该拧入不会产生给与抵抗的摩擦力，最终在因拧入而紧固的螺纹的紧固连结时，能够由充分的摩擦或者切入作用进行防松。
因此，专利文献2，因为在拧入时外螺纹拧入侧侧面和内螺纹侧侧面是压接状态，而在螺钉的紧固连结结束时，在外螺纹压接侧侧面和内螺纹压接侧侧面之间产生间隙，所以即使在螺纹的紧固连结结束时具有螺纹的松弛防止功能，在拧入时，例如，也不能够作为调整螺钉发挥螺钉的防松功能，特别是，根据专利文献2，完全不能够以单牙程度将小螺钉固定在薄板构件上进行防松。另外，本发明者已经提出了日本特愿2008-311786的专利申请，但还希望开发无论是作为此种防松螺钉还是作为调整螺钉都能够有效地使用M2mm以下的小螺钉的防松螺钉。
本发明是为了解决现有的课题而精心研究的，其结果，达到了开发的目的，即其目的在于提供一种拧入作业容易，而且作为小螺钉的调整螺钉也能够利用，并且在温度变化和紧固作业中也能够灵活地应对，同时能够由机械工序廉价地批量生产的防松螺钉，进而提供一种在将小螺钉拧入内螺纹时能够移动地形成内螺纹的钢的一部分的在此钢和外螺纹的侧面充分地产生两侧的摩擦系数来压接保持外螺纹的防松螺钉。
[为了解决课题的手段]
为了达到上述的目的，权利要求1的发明J，一种防松螺钉，所述防松螺钉是在将呈弧状三角形截面的外螺纹拧入内螺纹内时进行防松的螺钉，其特征在于，与上述外螺纹的前进侧的侧面相比将相反侧的侧面的倾斜角度做得小，在与该侧面相向的内螺纹的侧面之间形成材料空缺空间，在此材料空缺空间侧的外螺纹侧面的内径侧附近位置设置了突起状的偏角部，同时，在将外螺纹拧入上述内螺纹之际，向上述材料空缺空间移动形成由上述偏角部压接的上述内螺纹的螺纹牙内径侧附近位置的材料部，由该移动形成的内螺纹的材料部的侧面和内螺纹的另一方的侧面的两面压接保持上述外螺纹来防止螺钉的松弛。
权利要求2的发明是，上述偏角部伴随外螺纹的弧状三角截面而呈弧状三角截面，由该弧状三角截面的上述偏角部沿外螺纹的导程角移动形成内螺纹的材料部。
权利要求3的发明是，上述内螺纹的材料部是钢，由该钢的移动形成，在钢的侧面和外螺纹的侧面上产生摩擦系数。
权利要求4的发明是，将上述外螺纹的前进侧的侧面的侧角作为30°，将相反侧的侧角作为25°，而且将上述偏角部的角度作为38°。
权利要求5的发明是，由滚轧加工形成上述外螺纹。
[发明的效果]
根据权利要求1的发明，不会对加在外螺纹上的轴向力产生影响，即使相对于对方紧固件而言也能够进行灵活的紧固作业，另外，在将螺钉作为不紧固完结的调整螺钉使用的情况下，也能够使螺纹牙部分发挥防松功能，而且，能够得到可以由机械的加工手段廉价地批量生产的防松螺钉，另外，在将外螺纹向对方内螺纹拧入时，通过移动形成对方内螺纹的钢，能够消除通常的与内螺纹的配合差而产生摩擦系数，不会被外螺纹和内螺纹的配合差左右地使紧固结束后的瞬间返回转矩增大，因此，具有有效地发挥螺钉的防松功能等效果。
根据权利要求2的发明，因为由弧状三角截面的偏角部沿外螺纹的导程角移动形成内螺纹的材料部，所以能够提供一种如下的以往没有的防松螺钉：其能够圆滑地进行将外螺纹拧入内螺纹的操作，同时，能够压接保持外螺纹和内螺纹的两侧侧面，不仅作为紧固螺钉，即使作为调整螺钉也能够可靠地适用。
根据权利要求3的发明，在内螺纹由钢形成的情况下，能够由外螺纹的偏角部使内螺纹的螺纹牙的内径侧附近位置的钢向由内螺纹的侧面和外螺纹的侧面形成的材料空缺空间移动，使内螺纹的被移动的钢与外螺纹的侧面接触而将外螺纹保持在内螺纹上。
根据权利要求4的发明，能够使作为外螺纹的有效直径的螺纹牙线部分利用螺纹具有的导程角，通过移动地形成内螺纹的螺纹牙倾斜部的钢来消除配合差，由钢具有的摩擦力发挥螺纹牙部分的防松功能，特别是在将外螺纹拧入内螺纹时，在内螺纹的内径公差偏向最大限时发挥效果。
根据权利要求5的发明，由于不采用特殊的制造用装置和特殊的制造方法，能够由通常的滚轧机容易地进行制造，所以能够在其制造工序中廉价地批量生产。
附图说明
图1是表示将本发明的防松螺钉插入内螺纹的初期时的状态的放大正视图。
图2是图1的a部放大详细图。
图3是表示图1的螺钉的横截面形态的说明图。
图4是表示将图1所示的螺钉拧入来使内螺纹移动，向材料空缺空间移动下去的状态的放大正视图。
图5是图4的b部放大详细图。
图6是表示图4的螺钉的横截面形态的说明图。
图7是表示在内螺纹的移动形成后的压接下，外螺纹的内径侧和内螺纹的钢的材料空缺侧的状态的放大正视图。
图8是图7的c部放大详细图。
图9是表示图7的螺钉的横截面形态的说明图。
图10是表示本发明的防松螺钉的横截面的模式图。
图11是用于说明本发明的防松螺钉的拧入前的模式图。
图12是表示图11的拧入状态的模式图。
图13是将通常的市售的日本工业标准JIS2级螺母的一种作为试验用工件来表示将本发明品和比较品进行了对比的试验结果的坐标图。
图14是将在铁板上开孔、将由丝锥进行了攻丝的制品作为试验用工件来表示将本发明品和比较品进行了对比的试验结果的坐标图。
具体实施方式
根据附图详述本发明的防松螺钉的良好的实施方式。
图1是表示将本发明的防松螺钉插入内螺纹的初期时的状态的放大正视图，图4是表示将图1所示的螺钉拧入来使内螺纹移动，向材料空缺空间移动下去的状态的放大正视图，图7是表示在内螺纹的移动形成后的压接下，外螺纹的内径侧和内螺纹的钢的材料空缺侧的状态的放大正视图。另外，图11是用于说明本发明的防松螺钉的拧入前的模式图，图12是表示图1的拧入状态的模式图。
本例中的外螺纹1，例如是适合于M2mm以下的小螺钉，而作为对方紧固构件的内螺纹2，是JIS及ISO规格的内螺纹，在本例中，内螺纹的材料部2a由钢形成。外螺纹1，如图12所示，呈弧状三角形截面，此外螺纹1的三角形状的三点的顶点切入到对应的内螺纹2的螺纹内径内，能够不会影响与内螺纹2的配合差地与之相对应，在将外螺纹1拧入内螺纹2时，能够得到重视温度特性的松驰转矩和在作为使用螺纹牙部的中途的调整螺钉来使用的情况下也稳定的防松效果，另外，其也是能够得到灵活的紧固作业的结构。
外螺纹1，在通过滚轧加工进行的制造过程中，通过将滚轧模具做成本发明中的外螺纹形态，能够由通常的制造机械进行制品化，在成本方面也是有效的，与使用化学药品等的通常的工艺方法不同，能够得到有利于地球环境保护的具有防松功能的外螺纹1。另外，外螺纹1是钢等金属制的，通过对此外螺纹1实施热处理，能够由螺纹牙部分带来高强度的防松效果。
在图11及图12中，外螺纹1，相对于前进侧的侧面3的侧角θ2而言将相反侧的侧面4的侧角θ1形成得小，在和与该相反侧的侧面4相向的内螺纹2的侧面5之间形成了材料空缺空间7，在此材料空缺空间7侧的外螺纹1的侧面4的内径侧附近位置8上设置了突起状的偏角部9。在本例中，侧角θ2是30°，相反侧的侧角θ1是25°，偏角部9的角度θ3是38°。内螺纹2的侧面5、6的侧角θ4、θ5分别为30°、30°，即内螺纹2是具有60°的螺纹牙角度的通常的内螺纹。图中，6是内螺纹2的侧面5的相反侧的侧面，图中，i是假想圆，在图12中，S是外螺纹1的牙顶侧1a的密封点。
另外，本例中的外螺纹1的侧面4的内径侧附近位置8，设置在侧面4的内径部位10上。进而，外螺纹1在用作紧固用的螺钉的情况下，设置头部11，在此头部11上设置了螺丝刀卡合用的卡合孔12。
通过将外螺纹1拧入，如图4所示，对外螺纹1加上了向X方向的轴向力，由外螺纹1侧的附带了偏角部9的螺纹的导程角使内螺纹2的钢2a移动到材料空缺空间7，其结果，外螺纹1和内螺纹2的两侧侧面5、6被保持(压接保持)。
在此情况下，在作为对方侧的内螺纹2的底孔直径变小的情况下，因为内螺纹2的钢2a在向外螺纹1的材料空缺空间7移动形成的同时，也向外螺纹1的弧状三角形截面的底边移动，所以能够圆滑地拧入，另外，在内螺纹2的底孔直径变大的情况下，内螺纹2的钢2a向外螺纹1的材料空缺空间7移动。在外螺纹1完全紧固在内螺纹2上的情况下，在图4中，外螺纹1和内螺纹2的螺纹的在纵向和横向的摩擦系数两者相加，能够得到强力的松驰转矩。
在将外螺纹1插入图1中的内螺纹2时的拧入初期，外螺纹1的偏角部9开始对内螺纹2的侧面5压接，外螺纹1的侧面3压接内螺纹2的侧面6。
接着，在图4中，如果将外螺纹1继续拧入内螺纹2，则外螺纹1的偏角部9移动地形成内螺纹2的螺纹牙的内径侧附近位置的钢2a，钢2a向材料空缺空间7移动，此移动形成的钢2a的侧面和外螺纹1的侧面4压接，结果由内螺纹2的两方的侧面5、6压接保持外螺纹1，在该图中，由内螺纹2的上下的侧面5、6压接外螺纹1，表示了外螺纹1的牙顶侧1a。接着，如图7所示，在内螺纹2的钢2a移动形成了之后，内螺纹2的移动了的钢2a压接在材料空缺空间7侧的外螺纹1的侧面上而产生摩擦系数。接着，在将外螺纹1继续拧入内螺纹2之际，移动形成的钢2a的侧面和外螺纹1的侧面4在压接状态下被拧入。在该图中，即使未将外螺纹1完全拧入内螺纹2，由于外螺纹1可靠地压接内螺纹2的侧面5、6而产生摩擦系数，所以能够有效地发挥外螺纹1的防松功能而保持防松状态。图7和图8所示的外螺纹1，表示了三角形截面的底边侧1c。
[实施例]
图13和表1是表示将通常市售的JIS2级螺母的一种作为试验用工件来将本发明品和比较品进行了对比的试验结果的坐标图，表1是表示其数据的表。图14和表2是表示将在铁板(SPCC板t＝0.8mm)上开孔并由丝锥进行了攻丝的制品作为试验用工件来将本发明品和比较品进行了对比的试验结果的坐标图，表2是表示其数据的表。
表1的对比表，将JIS2级螺母的一种作为试验用工件，在2.0kgfcm的拧入转矩下实施了试验。在表1中，比较品1，使用了实施0号2种2·3的加工的通常的小螺钉，比较品2，使用了利用螺纹牙前端实施防松的现有的机械性的防松螺钉，比较品3，是对螺钉的外周实施了尼龙类树脂加工的化学性的防松螺钉。实施了此化学性的处理的螺钉的松弛转矩值，表示放置了72小时的情况。表2的比较对比表是，将铁板(SPCC板t＝0.8mm)作为试验用工件，在2.0kgfcm的拧入转矩下实施了试验。表2中的比较品1、比较品2、比较品3，与表1所示的例子是同样的。表1和表2的数据是在完全相同的条件下拧入且测定了松弛的数据。
表1
表2
各数据表示了拧入时的转矩值和从紧固完结后的返回(瞬间返回转矩)开始到螺钉脱落的过程的转矩值，即从中间转矩值到结束转矩值(脱落)的数据数值。
如由图13和表1及图14和表2的试验结果所表明的那样，如果对比本发明品和比较品1、2、3，则即使未完全将外螺纹1拧入内螺纹2，外螺纹1也能够可靠地压接内螺纹2的侧面5、6，产生摩擦系数而发挥拧入(紧固)功能。
另外，在将外螺纹1完全紧固在内螺纹2内的情况下，能够得到强力的松弛转矩。因此，本发明品，与比较品1、2、3进行对比，因为螺钉脱落的过程的转矩值在从中间转矩值到结束转矩值都大，所以能够确认有效地发挥了本发明品的防止脱离的功能。
[符号说明]
1：外螺纹
2：内螺纹
2a：内螺纹的材料部(钢)
3：外螺纹的前进侧侧面
4：相反侧的侧面
5：内螺纹的空间侧的侧面
6：内螺纹的相反侧的侧面
7：材料空缺空间
8：内径侧附近位置
9：偏角部
10：内径部位
Claims (5)
1.一种防松螺钉，所述防松螺钉是在将呈弧状三角形截面的外螺纹拧入内螺纹内时进行防松的螺钉，其特征在于，与上述外螺纹的前进侧的侧面相比将相反侧的侧面的倾斜角度做得小，在与该侧面相向的内螺纹的侧面之间形成材料空缺空间，在此材料空缺空间侧的外螺纹侧面的内径侧附近位置设置了突起状的偏角部，同时，在将外螺纹拧入上述内螺纹之际，向上述材料空缺空间移动形成由上述偏角部压接的上述内螺纹的螺纹牙内径侧附近位置的材料部，由该移动形成的内螺纹的材料部的侧面和内螺纹的另一方的侧面的两面压接保持上述外螺纹来防止螺钉的松弛。
2.如权利要求1所述的防松螺钉，其特征在于，上述偏角部伴随外螺纹的弧状三角截面而呈弧状三角截面，由该弧状三角截面的上述偏角部沿外螺纹的导程角移动形成内螺纹的材料部。
3.如权利要求1或2所述的防松螺钉，其特征在于，上述内螺纹的材料部是钢，由该钢的移动形成，在钢的侧面和外螺纹的侧面上产生摩擦系数。
4.如权利要求1至权利要求3中的任一项所述的防松螺钉，其特征在于，将上述外螺纹的前进侧的侧面的侧角作为30°，将相反侧的侧角作为25°，而且将上述偏角部的角度作为38°。
5.如权利要求1至权利要求3中的任一项所述的防松螺钉，其特征在于，由滚轧加工形成上述外螺纹。
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