CN102900741A - 连接螺钉、连接螺钉的制造方法及其螺纹搓板 - Google Patents

Abstract

本发明提供连接螺钉、连接螺钉的制造方法及螺纹搓板，使外螺纹和内螺纹相对旋转来进行拧入时不会产生施加阻力的摩擦，在螺钉拧入时由充分大的力进行防松。在外螺纹的螺纹牙的连接状态中，于作为压接侧的外螺纹压接侧齿侧面形成有位于螺纹牙的顶端一侧的第一齿侧面部和与该第一齿侧面部连续的第二齿侧面部；第一齿侧面部呈大致平坦状且第二齿侧面部的倾斜形成为比与该第二齿侧面部相对的内螺纹压接侧齿侧面的倾斜大。从而在拧入时不因外螺纹压接侧齿侧面和内螺纹压接侧齿侧面的接触而产生摩擦阻力，该螺钉在连接时，外螺纹的螺纹牙顶端角部嵌入内螺纹压接侧齿侧面，内螺纹压接侧齿侧面的基端角部嵌入外螺纹压接侧齿侧面部，起到稳固的防松作用。

Description

连接螺钉、连接螺钉的制造方法及其螺纹搓板

技术领域

本发明涉及一种在拧紧螺钉时，通过将一方的螺纹牙的一部分嵌入到与该部分相对的螺纹牙的齿侧面，从而使连接后的螺钉不发生松动的连接螺钉、连接螺钉的制造方法及其搓螺纹板。

背景技术

一直以来，人们提出了各种在将外螺纹与内螺纹相对地拧紧时，用于防止在拧紧后螺钉逐渐松动的技术，例如有如日本特开昭63-176810号公报所示的技术。即，在杆部的外周上所形成的外螺纹的螺纹牙的顶部，在作为螺纹牙两侧的齿侧面的外螺纹拧入侧齿侧面和外螺纹压接侧齿侧面中的靠螺纹牙顶部侧分别向外边鼓出，从而以规定厚度地设置拧入侧鼓出部和压接侧鼓出部，由此构成为在该顶部侧部分形成有截面形状大体呈矩形的防松部的结构。

采用此结构，当将该外螺纹构件拧入螺母或非连接构件上形成的内螺纹时，使上述防松部的拧入侧鼓出部和压接侧鼓出部嵌入到上述内螺纹的螺纹牙的谷部中并与该谷部发生干涉，借助该嵌入部分的摩擦阻力来防止外螺纹构件的松动。

在配备有上述防松部件的螺钉中，在作为稳固地拧紧两者状态的连接状态下，来自螺母等的被连接构件的螺纹牙的用于与上述外螺纹压接侧齿侧面相压接的内螺纹压接侧齿侧面的较大的紧固负载，局部地集中于外螺纹的螺纹牙的成为连接时的压接侧的外螺纹压接侧齿侧面上所设有的压接侧鼓出部。结果，存在如下问题：该压接侧鼓出部从外螺纹压接侧齿侧的齿侧面略微地突出且其表面成为平坦部分地发生塑性变形，从而，该螺钉在使用过程中，在首次使用时能够获得较大的防松转矩，相反地，当使用该外螺纹构件一次后，在此后反复使用的情况下，也就是将外螺纹构件再次拧入螺母或被连接构件中所形成的内螺纹的情况下，无法将上述防松部的压接侧鼓出部嵌入到上述内螺纹的螺纹牙谷部内，防松部的防松作用基本丧失，从而无法反复使用。

专利文献1：日本特开昭63-176810号公报。

上述日本专利文献1所公开的具有防松功能的外螺纹构件，是在螺纹牙的外螺纹拧入侧齿侧面的靠螺纹牙顶部侧设有拧入侧鼓出部和螺纹牙的外螺纹压接侧齿侧面的靠螺纹牙顶部侧设有压接侧鼓出部的结构，所以当将该外螺纹拧入螺母或非连接构件时，拧入侧鼓出部与内螺纹拧入侧齿侧面较强地接触而发生变形，从而逐渐平坦化，与此同时，压接侧鼓出部也和内螺纹压接侧齿侧面较强地接触而变形，从而逐渐平坦化。在其后进行连接时，压接侧鼓出部与内螺纹压接侧齿侧面压接从而起到防松作用，然而，此时由于压接侧鼓出部发生如上所述的变形，所以实质上无法起到防松作用。

由此，由于拧入侧鼓出部在拧入时会产生较大的摩擦力，此外，还存在压接侧鼓出部的摩擦力，因而需要很大的拧入转矩。不过，对于最必要功能的连接时的防松作用而言，压接侧鼓出部在发生如上所述的变形时对该防松作用贡献不大，拧入侧鼓出部也几乎不再对该防松作用作出贡献。此外，由于仅在螺纹牙的顶部上设置防松部分，所以是局部地防松，因而从此点来看，担心无法获得充分的防松效果。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种连接螺钉，该连接螺钉在由外螺纹和内螺纹的相对移动而进行拧入时，在该拧入过程中不会产生施加阻力的摩擦，最终拧入并紧固的螺钉在连接时因充分大的摩擦力或者嵌入作用而进行防松。

为了解决上述问题、达到上述目的，本发明通过如下方式构成。

技术方案1所记载的技术方案为：一种连接螺钉，其特征在于：在外螺纹的螺纹牙的齿侧面中，在连接状态下成为压接侧的压接侧齿侧面上，形成有位于上述螺纹牙的顶端一侧的第一齿侧面部和与该第一齿侧面部连续的第二齿侧面部；

上述第一齿侧面部呈大致平坦状，且上述第二齿侧面部形成为比与该第二齿侧面部相对的内螺纹压接侧齿侧面倾斜大；

将自上述第一齿侧面部到上述第二齿侧面部的连接点设定在上述螺纹牙高度的大致中央位置。

技术方案2所记载的技术方案为连接螺钉的制造方法：包括将坯料供给到多个螺纹搓板之间的步骤，在该多个螺纹搓板中，螺纹牙形成槽各自包括压接侧槽齿侧面和拧入侧槽齿侧面；使上述多个螺纹搓板相对移动，从而在上述多个搓板之间滚动上述坯料；当利用上述螺纹牙形成槽滚轧成形螺纹牙时，利用上述螺纹牙形成槽的上述拧入侧槽齿侧面的倾斜面沿轴向较强地推压上述螺纹牙；从而，制造如下的螺钉，该螺钉在上述外螺纹压接侧齿侧面上形成位于螺纹牙的顶端一侧的大致平坦的第一齿侧面部、和与该第一齿侧面部连续的第二齿侧面部。

权利要求3所记载的技术方案为：一种螺纹搓板，其用于制造利用螺纹辊轧而在坯料上形成外螺纹的螺纹牙的连接螺钉，其中，该螺纹搓板具有螺纹牙形成槽，该螺纹牙形成槽用于形成上述外螺纹的螺纹牙的由大致平坦的第一齿侧面部和与该第一齿侧面部相连的第二齿侧面部构成的外螺纹压接侧齿侧面。

根据上述结构，本发明具有以下所述效果。

当通过外螺纹和内螺纹的相对移动而进行拧入时，在该拧入的过程中，能够不产生施加阻力的摩擦而较容易地进行拧入。而且最终拧入且紧固的螺钉在连接后，在螺纹牙的顶端和基端角部的两个部位，能够使相对的齿侧面互相嵌入，或者发生弹性变形或塑性变形，从而产生较大的摩擦力。因此，通过该充分大的摩擦力，能够进行可靠的防松。

一种用于制造如下所述的连接螺钉的连接螺钉的制造方法：在该连接螺钉中，在滚轧成形加工时，通过模具从螺纹牙形成槽的拧入侧槽齿侧面沿轴向较强的推压坯料上所形成的螺纹牙，另一方面几乎不从压接侧槽齿侧面推压螺纹牙，所以，利用被塑性加工的坯料的厚度的流动，从而螺纹牙的外螺纹压接侧齿侧面的第二齿侧面部沿轴向隆起，另一方面，由于第一齿侧面部不发生隆起，所以，第一齿侧面部能够形成为平坦面。

而且，能够通过简单的控制而在坯料上所形成的螺纹牙的顶端侧形成大致平坦的第一齿侧面部，形成与该第一齿侧面部连接的第二齿侧面部，成为由第一齿侧面部和第二齿侧面部构成的压接侧齿侧面，所以是能够较容易地制造连接螺钉的搓螺纹板。

附图说明

图1是第一实施方式的连接螺钉的侧视图；

图2是表示连接螺钉的作用的图，其中，(a)是外螺纹拧入时的主要部分的放大截面图；(b)是螺钉连接时的主要部的放大截面图；

图3是表示滚轧成形加工操作的平面图；

图4是表示螺纹搓板的放大截面图。

具体实施方式

基于图1和图2对本发明的实施方式进行说明。即表示了如下所述的例子，通过使连接螺钉1的外螺纹12贯穿被固定构件10上所形成的贯通孔11，并将连接螺钉1拧入且紧固于支持构件14上所形成的内螺纹15内，从而将被固定构件10以夹在支持构件14和外螺纹12的头部16的背面17之间的方式来进行固定并对被固定构件10进行支承。

此处所采用的外螺纹12除了使用通常的截面为圆形的螺钉之外，尤其当被固定构件10为树脂等比较柔软的材质时，有时也使用截面为圆三角形状(triangular rice ball shape)的自攻螺钉(tap screw)。本发明除了也能够在该截面为圆三角形状的自攻螺钉中被有效地利用之外，在其他多种形式的螺钉中也能够应用。

在图1所示的实施方式中，通过在外螺纹压接侧齿侧面28的靠外螺纹12的螺纹牙13的顶端25的部分上形成大致平坦的第一齿侧面部26，从该第一齿侧面部26立设第二齿侧面部23，从而构成外螺纹压接侧齿侧面28，从上述第一齿侧面部26至上述第二齿侧面部23的连接点27被设定为位于上述螺纹牙的高度h的大致中央位置，且上述第二齿侧面部23的倾斜形成为比内螺纹15的内螺纹压接侧齿侧面24的倾斜大的倾斜。尤其优选将由上述第一齿侧面部26和上述第二齿侧面部23形成的螺纹牙角度设定为35度以下。

在进行如图2的(a)所示的拧入时，优选将由该上述第二齿侧面部23和上述第一齿侧面部26构成的外螺纹压接侧齿侧面28设定为不与内螺纹压接侧齿侧面24接触。然而，在截面为非圆形的自攻螺钉中，将其设定为能够以比对外螺纹拧入侧齿侧面施加的力充分小的力接触。另外，图示的实施方式中表示了将第一齿侧面部26形成为与外螺纹轴线方向成大致直角的面，从而形成平坦部分的例子，然而，该面不一定必须是直角的面，只要是比内螺纹压接侧齿侧面24平缓的倾斜，则可以形成为适当的平缓倾斜。

如图2的(a)所示，当呈上述那样的结构的外螺纹12的螺纹牙13拧入内螺纹15时，由于上述外螺纹压接侧齿侧面28形成为不与内螺纹压接侧齿侧面24接触，或者在自攻螺钉中，上述外螺纹压接侧齿侧面28被设定为以比对外螺纹拧入侧齿侧面施加的力充分小的力与内螺纹压接侧齿侧面24接触，所以能够在两压接侧齿侧面之间不产生较大摩擦地进行拧入。

如图2的(b)所示，随后通过拧入，使外螺纹12的头部16的背面17抵接于被固定构件10的表面时，其后通过旋转外螺纹12，从而外螺纹压接侧齿侧面28抵接于内螺纹压接侧齿侧面24。此时，作为外螺纹12的螺纹牙13的顶端25和第一齿侧面部26间交点的第一齿侧面部26的顶端角部30与内螺纹压接侧齿侧面24接触，与该接触大体同时地，内螺纹压接侧齿侧面24的基端角部31与第二齿侧面部23接触。其中，可以任意的设定上述顶端角部30和基端角部31与相对的内螺纹压接侧齿侧面24和外螺纹压接侧齿侧面28接触的时机。

如此接触后，当进一步旋转外螺纹12时，通过外螺纹12进行进一步的紧固，最终大体成为如图2的(b)中示意地表示的相互干涉的状态。该相互干涉部在图中以黑色表示。由同一幅图可知，在该连接时的状态中，例如在支持构件14为树脂制、外螺纹12为金属制的情况下，上述两个部位的接触部之中，第一齿侧面部26的顶端角部30大体如图所示地嵌入支持构件14的母材中，内螺纹压接侧齿侧面24的基端角部31发生弹性变形或塑性变形，此外，在支持构件14由硬度与外螺纹12相同程度的金属制造的情况下，在外螺纹压接侧28中，在向内螺纹压接侧齿侧面24的方向突出的顶端角部30和与其相对的内螺纹压接侧齿侧面24的接触部处，与连接力对应地，彼此产生弹性变形或者塑性变形，同样地，在内螺纹压接侧齿侧面24中，在向外螺纹压接侧齿侧面28的方向突出的基端角部31和与其相对的第二齿侧面部23处，与连接力相对应地，彼此地发生弹性变形或者塑性变形。

上述那样的螺钉在连接时，其顶端角部30和基端角部31的嵌入状态或者弹性变形或塑性变形的状态，会因如下因素的不同而不同：即，内螺纹压接侧齿侧面24和第二齿侧面部23之间的角度差，第一齿侧面部26距顶端的长度、第一齿侧面部26的角度、此外上述两构件的材质的不同等，此外，第二齿侧面部23的角度也会造成影响。所以，根据该螺纹构件的使用环境等将上述值预先设定为适当的值。

在本实施方式中如上述那样构成，在螺钉的最终拧入状态下，由于在外螺纹压接侧齿侧面28侧上所形成的突起和在内螺纹压接侧齿侧面24上所形成的突起互相地嵌入相对的齿侧面一侧，或者产生弹性变形或者塑性变形，从而以稳固的摩擦力相结合，所以，能够可靠地防止螺钉的松动。

利用上述2个部位的结合，能够可靠地进行螺纹防松，尤其在最一般的使用螺钉的情况中，螺钉以金属制造，用于供该螺钉拧入的内螺纹由树脂等非金属制造的情况较多，此时，外螺纹12的螺纹牙13的顶端侧嵌入到内螺纹15而产生较强的结合力，在外螺纹12的螺纹牙13的靠基端角部31一侧处，由于对方侧的内螺纹15变形压接，使内螺纹15产生变形，所以在该部分以包含弹性力的结合力进行结合。由此，在两个部位的结合部分处产生具有各自不同特性的连接状态，无论在怎样的状态下，都能起到稳定的防松作用。

而且，由于只需平坦地形成外螺纹12的螺纹牙13的外螺纹压接侧齿侧面28的顶端侧，且自由此形成的第一齿侧面部26的平坦部的靠内侧方向端部起形成第二齿侧面部23即可，因此能够容易地通过螺纹滚轧加工法等制造各突起。

接下来，使用图3～图4对利用螺纹滚轧来制造螺钉1的方法和该制造过程中所采用的螺纹搓板进行说明。

图3表示实施方式中的连接螺钉1的滚轧加工操作，与通常的螺纹滚轧的情况全部相同地，将坯料50供给到固定搓板40和移动搓板41之间，使移动搓板41沿箭头A所示沿直线方向移动，在固定搓板40和移动搓板41之间滚动坯料50。

图4表示固定搓板40的截面图，(为了便于参考，将滚轧结束状态的连接螺纹1以单点划线表示)，在与坯料50相对的面上设有形状与外螺纹12的螺纹牙13对应的螺纹牙形成槽44。因此，上述螺纹牙形成槽44的压接侧槽齿侧面48的顶端(与滚轧结束后的连接螺钉1的外螺纹压接侧齿侧面28的第一齿侧面部26相对应)形成为与上述外螺纹12的轴线方向大致成直角的面，即形成为大致平坦的面。移动搓板41也设置有与固定搓板40的螺纹牙形成槽44同样的螺纹牙形成槽45。在该移动搓板41中，螺纹牙形成槽45的压接侧槽齿侧面49的顶端也形成为平坦的面。

由此，如前所述，通过使固定搓板40和移动搓板41发生相对移动，在两模具40、41之间对坯料50进行按压并使坯料50滚动，能够制造如图1所示的具有外螺纹12的连接螺钉1。此处，在实施方式中，使得模具40、41的螺纹牙形成槽44、45成为与上述连接螺纹1的上述外螺纹压接侧齿侧面28和上述外螺纹拧入侧齿侧面20对应的形状。

使螺纹牙形成槽44、45的与上述连接螺钉1的外螺纹拧入侧齿侧面20对应的拧入侧槽齿侧面46、47的倾斜面形成为充分大，另一方面，螺纹牙形成槽44、45的与连接螺钉1的外螺纹压接侧齿侧面28对应的压接侧槽齿侧面48、49的顶端形成为平坦面，所以在滚轧成形加工时，形成于坯料50的螺纹牙13的外周侧在搓板40、41的作用下被拧入侧槽齿侧面46、47的倾斜面沿轴向较强地推压；由于压接侧齿侧面一侧几乎不被推压，所以，通过被塑性加工的坯料50的厚度的流动，从而螺纹牙13的外螺纹压接侧齿侧面28的第二齿侧面部23沿轴向隆起，另一方面，由于平坦的第一齿侧面部26不发生隆起，所以，完成后的连接螺钉1的第一齿侧面部26能够形成为平坦面。

工业实用性

如上述实施方式那样，当本发明适用于外螺纹侧时，除了能在一般情况下所使用的螺钉或者特殊用途的超小型的螺钉，自攻螺钉等各种螺钉中适用以外，还能够在各种螺栓等中使用。

Claims (3)

1.一种连接螺钉，其特征在于：在外螺纹的螺纹牙的齿侧面之中，在连接状态下成为压接侧的外螺纹压接侧齿侧面上，形成有位于上述螺纹牙的顶端一侧的第一齿侧面部和与该第一齿侧面部连续的第二齿侧面部；

上述第一齿侧面部呈大致平坦状，且上述第二齿侧面部的倾斜形成为比与该第二齿侧面部相对的内螺纹压接侧齿侧面的倾斜大；

将从上述第一齿侧面部至上述第二齿侧面部的连接点设定在上述螺纹牙高度的大致中央位置。

2.一种连接螺钉的制造方法，包括以下步骤：

将坯料供给到多个螺纹搓板之间的步骤，在该多个螺纹搓板中，固定搓板和移动搓板所具有的螺纹牙形成槽包括压接侧槽齿侧面和拧入侧槽齿侧面；

使上述移动搓板和上述固定搓板相对移动，从而在上述固定搓板和上述移动搓板之间按压并滚动上述坯料；

当利用上述螺纹牙形成槽滚轧成形外螺纹的螺纹牙时，利用上述螺纹牙形成槽的上述拧入侧槽齿侧面的倾斜面沿轴向较强地按压上述外螺纹的上述螺纹牙；

从而，制造使形成于上述坯料的上述外螺纹的压接侧齿侧面的位于上述螺纹牙的顶端一侧的部分形成为大致平坦状的螺钉。

3.一种螺纹搓板，其用于制造在坯料上通过螺纹滚轧而形成外螺纹的螺纹牙的连接螺钉，该螺纹搓板包括螺纹牙形成槽，该螺纹牙形成槽用于形成上述外螺纹的螺纹牙的由大致平坦的第一齿侧面部和与该第一齿侧面部连续的第二齿侧面部构成的外螺纹压接侧齿侧面。

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