CN102171464B - 防烧结螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不需要利用导向部的姿势矫正效果、就能够防止发生烧结的防烧结螺栓。所述防烧结螺栓是一种与公称直径为D、内径为D1的内螺纹螺合的螺栓，在形成于螺栓轴部的标准螺纹部(11)的前端，形成有外径尺寸d比内螺纹的内径D1大且比(D+D1)/2小的小径螺纹部(12)，所述小径螺纹部(12)为1个螺距以上。在螺栓相对内螺纹倾斜旋入的情况下，由于该小径螺纹部(12)在一点上与内螺纹接触，并能够以该点为中心进行旋转，因此不会发生烧结。

Description

防烧结螺栓
技术领域
本发明涉及一种防烧结螺栓，该防烧结螺栓在对于内螺纹向倾斜方向旋入的情况下，也不易发生烧结。
背景技术
在使螺栓与螺母或其他内螺纹螺合时，优选使螺栓的轴心与内螺纹的轴心准确一致地插入螺栓。然而，在实际的组装流水线等上，有时在轴心略微倾斜的状态下通过动力驱动器等工具使螺栓插入。这种情况下，在螺栓螺纹部的螺纹牙嵌入到内螺纹的从原本应当嵌合的根部偏离了1个螺距的根部的状态下仍然勉强旋入，就可能会发生烧结，接着导致难以分离螺栓的重大故障。
因此，迄今已提出各种致力于避免在略微倾斜地插入内螺纹时发生烧结的螺栓方案。其中较具代表性的如本申请人的专利文献1所述，通过在标准螺纹部的前端形成导向部（也称为棒端部、引导部），当螺栓向倾斜方向插入时，使该导向部的顶端部外周面与内螺纹接触，由此矫正螺栓的姿势。此外，如专利文献2以及专利文献3所述，还提出了在导向部也形成各种螺纹牙、提高姿势矫正效果的防烧结螺栓方案。
然而，由于导向部必须比螺栓的标准螺纹部直径细，所以不可避免地会在标准螺纹部与导向部之间形成小径螺纹部，而该小径螺纹部可能会发生烧结。另外，即使导向部变长，也只能减轻螺栓的倾斜，不会在防烧结上取得特别效果。因此，导向部过长在成本方面、资源方面都没有起到积极效果。
专利文献1：日本特开平10-141343号公报
专利文献2；日本特许第3336257号公报
专利文献3：国际公开公报WO2006/134626
发明内容
发明要解决的问题
本发明目的在于解决如上所述的目前存在的问题，其提供一种新的防烧结螺栓，该防烧结螺栓不需要利用导向部的姿势矫正效果，就能够防止发生烧结。
解决问题的手段
本发明的发明人为了解决上述问题而反复进行研究，其结果发现：如果特意形成小径螺纹部，适当地设定该小径螺纹部的外径尺寸，反而与已公知的常识相反，可以得到防烧结的效果。
本发明是根据上述情况而做出的，其是一种与公称直径为D、内径为D1的内螺纹螺合的螺栓，在形成于螺栓轴部的标准螺纹部的前端，形成有外径尺寸d比内螺纹的内径D1大、且比（D＋D1）/2小的小径螺纹部，所述小径螺纹部为1个螺距以上，并且所述小径螺纹部的螺纹牙的形状为标准的三角螺纹牙或梯形螺纹牙。
而且，如技术方案2所述，优选使小径螺纹部的外径尺寸d比螺栓的有效直径（中径）大。另外，如技术方案3所述，优选小径螺纹部形成为1~3个螺距。另外，如技术方案4所述，在小径螺纹部的前端还可以形成有直径比内螺纹的内径D1小的导向部，其也不会造成妨碍。
本发明的螺栓是一种在标准螺纹部的前端形成1个螺距以上的小径螺纹部的螺栓，所述小径螺纹部的外径尺寸d设定为比内螺纹的内径D1大且比（D＋D1）/2小。因此，本发明的螺栓在对于内螺纹向略微倾斜的方向插入的情况下，所述小径螺纹部的螺纹牙不会勉强与内螺纹的螺纹牙啮合，因而不会发生烧结。关于这一点，后面会详细进行说明。另外，因为小径螺纹部形成为1个螺距以上，所以对于内螺纹的螺纹牙，无论螺栓向哪个方向倾斜都不会发生烧结。此外，本发明的螺栓不需要设置原来的导向部，但是，即使如技术方案4所述，在小径螺纹部的前端还形成有导向部，也不会造成妨碍。
附图说明
图1是本发明主要部分的说明图。
图2是表示本发明的螺栓插入内螺纹的状态的图。
图3是表示本发明的螺栓倾斜插入内螺纹的状态的图。
图4是尺寸关系说明图。
符号说明：
10…螺栓；11…标准螺纹部；12…小径螺纹部；13…导向（pilot）部；20…螺母。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行详细地说明。
图1是本发明的主要部分的说明图，10为螺栓，20为形成有内螺纹的螺母。本发明的螺栓10是一种用来与内螺纹20螺合的螺栓，内螺纹20并不限定为螺母，还可以是形成于部件上的螺孔等。图1中未示出，但是本发明的螺栓10与现有的一样具有头部和轴部，轴部上连续形成有标准螺纹部11和小径螺纹部12。而且，在本实施方式中，小径螺纹部12的前端还设有导向部13，在本发明中导向部13不是必须的，可以将其省略。
内螺纹20的公称直径为D、内径为D1。公称直径D对于螺栓10与内螺纹20来说是相同的。如JIS-B0205所规定，公称直径D与螺纹外径相同，这里与标准螺纹部11的外径相等。此外，如JIS-B0205所规定，内螺纹20的内径D1与外螺纹的螺纹内径相等，这里与正规螺纹部11的螺纹内径相等。整理一下，即螺栓10的公称直径D=内螺纹20的公称直径D=标准螺纹部11的外径，内螺纹20的内径D1=正规螺纹部11的螺纹内径。
上述关系通常是成立的，并非本发明所特有。本发明的特征在于，具有小径螺纹部12，尤其是将小径螺纹部12的外径尺寸d设定为比内螺纹的内径D1大、比（D＋D1）/2小。该小径螺纹部12需要至少1个螺距，优选为1~3个螺距。下面，对这样设定小径螺纹部12的外径尺寸d的理由以及由此产生的效果进行说明。
图2是表示本发明的螺栓10插入内螺纹20的状态的图。这时，螺栓10的小径螺纹部12的螺纹牙与内螺纹20的螺纹牙在A点啮合。这种状态下，从A点到180°相反侧的螺栓上的B点（螺纹牙顶部）的距离因为本发明的设定而不足（D＋D1）/2。另一方面，如图4所示，从A点到180°相反侧的内螺纹20上的C点的距离AC为从内螺纹20的公称直径D减去尺寸X的数值，由于X=（D－D1）/2，所以AC=D－X=（D＋D1）/2。即，螺栓10上的AB间的距离必然比内螺纹20上的AC间的距离（D＋D1）/2小，所以螺栓上的B点不会与C点发生干涉而可以以A点为中心进行旋转。
由此，螺栓10能够在图2的状态与图3的状态间自由地改变角度。此外，即便在图3的状态下，因为小径螺纹部12的螺纹牙与内螺纹20的螺纹牙只在A点啮合，在其他位置上螺纹牙不会发生相互干涉，所以不会发生烧结。这样，如果构成为螺栓能够以最初啮合的A点为中心自由旋转，则由驱动器施加到螺栓10的力产生的图3上的顺时针方向的转矩，会使螺栓10恢复到图2所示的正确姿势，接着旋转螺栓10，螺栓10的标准螺纹部11就会与内螺纹20正确螺合，完成连接。
此外，使小径螺纹部12的外径尺寸d比内螺纹20的内径D1大的原因在于，如果小径螺纹部12的外径尺寸d比内螺纹20的内径D1小，则可能出现小径螺纹部12与内螺纹20完全不接触，而变得与现有的导向部相同。根据本发明，如果使小径螺纹部12的外径d比内螺纹20的内径D1大，则小径螺纹部12必然在某一点上与内螺纹20接触，并能够以该点为中心进行旋转。尤其是，优选使螺栓10的小径螺纹部12的外径尺寸d比螺栓的有效直径大。由此，可以使小径螺纹部12与内螺纹20更切实地接触。
此外，使小径螺纹部12设有至少1个螺距的原因在于，无论螺栓10向何方倾斜，小径螺纹部12都必然与内螺纹20接触。不过，实际上，在1个螺距的情况下，因接触位置的不同，其相反侧可能不是小径螺纹部12，因此，优选设置2个螺距以上。此外，由于小径螺纹部12是一个在连接完成后对连接没有帮助的部分，所以数量设置得超过所需也没有意义，优选设置1~3个螺距，尤为优选设置2~3个螺距。而且，小径螺纹部12的螺纹牙的形状不受特殊限制，只要满足上述尺寸关系即可，其为标准的三角螺纹牙、梯形螺纹牙都不会影响效果。下面所示，为本发明的实施例。
实施例
通过公称直径为12mm、螺距为1.25mm的螺栓和螺母，对本发明的效果进行确认。而且，如JIS所规定，此时的公称直径D=12mm，内螺纹内径D1=10.647～10.912mm，螺栓的有效直径=11.188mm。在螺栓上的外径为12mm的标准螺纹部的前端形成2个螺距的小径螺纹部。本发明所限定的小径螺纹部的外径d的范围为10.912mm＜d＜11.32mm，在本实施例中，其为比有效直径大的11.20mm。
将该螺栓相对螺母倾斜4°、8°、12°地旋入，测量烧结的发生率。此外，为了进行比较，使用具有形状如专利文献2所述的导向部的公称直径为12mm的防烧结螺栓，在与上述条件相同的条件下进行测试，测量烧结的发生率。
其结果是，比较用的螺栓相对内螺纹的倾斜角度为8°时发生烧结的比例为1/4，与此相对，本发明的螺栓即使倾斜角度为12°，也完全不会发生烧结，能够正常地进行连接。由本实施例的数据可以确认，本发明的螺栓与现有的相比，当以更大的角度向倾斜方向旋入时也不易发生烧结。

Claims (4)

1.一种防烧结螺栓，该防烧结螺栓与公称直径为D、内径为D1的内螺纹螺合，该防烧结螺栓的特征在于，
在形成于螺栓轴部的标准螺纹部的前端，形成有外径尺寸d比内螺纹的内径D1大且比（D＋D1）/2小的小径螺纹部，所述小径螺纹部为1个螺距以上，并且所述小径螺纹部的螺纹牙的形状为标准的三角螺纹牙或梯形螺纹牙。
2.如权利要求1所述的防烧结螺栓，其特征在于，小径螺纹部的外径尺寸d比螺栓的有效直径大。
3.如权利要求1所述的防烧结螺栓，其特征在于，小径螺纹部形成为1~3个螺距。
4.如权利要求1所述的防烧结螺栓，其特征在于，在小径螺纹部的前端还形成有直径比内螺纹的内径D1小的导向部。
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