CN103375654A - 用于软管夹的扭矩控制螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于软管夹的扭矩控制螺栓，该扭矩控制螺栓包括：具有螺栓主体的破裂螺栓，该破裂螺栓用于将扭矩从工具传递到紧固螺栓的头部；联接单元，其形成在头部和破裂螺栓上，并构造成保持头部和破裂螺栓之间的联接力；和破裂部，其形成在破裂螺栓上并构造成当扭矩超过设定值时防止扭矩从工具传递到紧固螺栓。联接单元包括：凸联接器，其从破裂螺栓的螺栓主体的内端的中央朝向紧固螺栓突出；和凹联接器，其在紧固螺栓的头部的中央处凹入地形成以容纳凸联接器。破裂部包括：槽口，其形成在位于螺栓主体和凸联接器之间的边界位置处；和破裂引导凹部，其形成为从螺栓主体的外端的中央朝向内端延伸以减小待被破裂的位置处的厚度。

Description

用于软管夹的扭矩控制螺栓
技术领域
本发明涉及用于软管夹的扭矩控制螺栓，且更具体地涉及构造成与紧固螺栓联接的扭矩控制螺栓，所述紧固螺栓收紧或释放软管夹，以便防止所述软管夹或软管由于用过大扭矩夹持而变形或受损。
背景技术
通常，软管夹被用于收紧软管，以防止软管松弛。例如，软管可包括在用于车辆的制动器、空调系统、动力转向系统或发动机室中使用的以允许流体或气体流过的软管，或者在工业领域中被装配在管件或连接管道上以允许流体或气体流过的软管。
为了防止软管或如上所述的软管夹在利用软管夹收紧软管时受损或变形，在组装领域中组装扭矩可被设定或可视地指示，以便使得软管夹能够参照设定扭矩来组装。
然而，当技术人员执行组装作业以遵循在设计时设定的组装扭矩时，需要确认利用分离的特定扭矩扳手等收紧而施加的扭矩，并且需要单独地确认组装作业是否被正常地执行。因此，难以执行有效的作业。
鉴于此，使用电气、液压或气动操作的冲击式扳手来快速地收紧软管夹，由此最大化作业效率。
当以这种方式执行组装作业时，软管夹持的收紧可以被快速地完成。然而，在利用电力、液力或气动力来收紧时，软管夹可能由超过极限扭矩以及在设计软管夹时设定的最优组装扭矩的扭矩频繁地夹持。
当软管夹由超过极限扭矩的扭矩夹持时，软管夹和由该软管夹收紧的软管可能受损。因此，在完成夹持或收紧之后，难以将软管夹和软管保持在正常状况。此外，还难以视觉确认在组装过程期间受损或破裂的状况。结果，可能造成如下问题，即，在利用处于实际组装状态下的软管夹或软管的过程中流体或气体可能泄漏。
为了解决该问题，已经开发并使用了扭矩控制帽，所述扭矩控制帽使得能够借助在设计软管夹时设定的组装扭矩来组装该软管夹，即使利用特定组装工具（例如，组装领域中的冲击式扳手）来组装软管夹也如此。在本申请的受让人名下提交的韩国专利申请No.2011-0100136公开了如图11所示的用于软管夹的扭矩控制帽。
参考图11，用于软管夹的扭矩控制帽1包括：紧固末端4，所述紧固末端构造成与紧固螺栓2的头部3接合以将组装工具的夹持力传递到紧固螺栓2，所述紧固螺栓2构造成减少或增加软管夹的直径；以及破裂部5，所述破裂部形成在所述头部3和所述紧固末端4上，并且构造成当超过用于在最优状况收紧软管的设定（组装）扭矩的力被传递到紧固螺栓2时破裂，由此使得收紧力不再被传递到紧固螺栓2。
在如上所述的现有技术中，在紧固螺栓的头部和紧固末端上形成破裂凸起部和破裂凹部，使得在由紧固螺栓收紧软管夹之前这些破裂凸起部和破裂凹部保持彼此接合。然而，由于破裂凸起部和破裂凹部仅仅彼此接合，因此在不严格地控制破裂凸起部和破裂凹部的尺寸的情况下难以保持接合状态。
换句话说，由于破裂凸起部和破裂凹部构造成仅彼此接合，因此破裂凸起部和破裂凹部以该方式的组装仅当他们在尺寸方面被精确地控制时才能实现。这种精确尺寸的控制可能产生许多缺陷性产品，并且在组装所生产的螺栓头部和紧固末端的过程中，破裂凸起部和破裂凹部并不彼此平滑地接合。因此，通过借助橡胶锤来敲击螺栓头部和紧固末端中的任何一者来组装所述螺栓头部和紧固末端。这样的橡胶锤被用于降低冲击和损坏。然而在该过程中，当破裂凸起部和破裂凹部并未分别彼此沿直线对齐时，这些破裂部可能容易破裂或受损。结果，该组装是困难的，并且生产率显著变差。
也就是说，当在破裂部彼此接合的状态下存放或运输紧固螺栓和紧固末端时，紧固螺栓和紧固末端由于在移动它们的过程中产生的振动或冲击而可能彼此容易且频繁地分离。此外，破裂部可能由冲击而断裂。在组装领域中在破裂部实际执行组装过程之前已经断裂的情况下，则不可能借助设定的组装扭矩来紧固该紧固螺栓。
在收紧软管夹之后，紧固末端可以分离，但是形成在紧固末端上并且接合在形成于紧固螺栓的头部中的破裂凹部中的破裂凸起部在组装之后并不直接分离。然而，破裂凸起部由于在实际使用过程中的振动等而可能与破裂凹部分离并脱出，并且可能穿入工业设备或发动机的各个部件中，由此导致损坏或麻烦。
发明内容
因此，形成本发明以解决在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的在于提供一种用于软管夹的扭矩控制螺栓，所述扭矩控制螺栓构造成将扭矩从工具传递到软管夹的紧固螺栓以促使所述软管夹的正常紧固，并接着破裂以防止传递超过设定值的扭矩，从而防止损坏所述软管夹和软管。
为了实现上述目的，提供了一种控制螺栓，其包括：具有螺栓主体的破裂螺栓，所述破裂螺栓用于将扭矩从工具传递到所述紧固螺栓的头部；联接单元，所述联接单元形成在所述头部和所述破裂螺栓上，并且构造成保持所述头部和所述破裂螺栓之间的联接力；以及破裂部，所述破裂部形成在所述破裂螺栓上并且构造成当扭矩超过所述设定值时防止所述扭矩从工具传递到所述紧固螺栓。所述联接单元包括凸联接器和凹联接器，所述凸联接器从所述破裂螺栓的所述螺栓主体的内端的中央朝向所述紧固螺栓突出，所述凹联接器在所述紧固螺栓的所述头部的中央处凹入地形成，以容纳所述凸联接器。所述破裂部包括槽口和破裂引导凹部，所述槽口形成在位于所述螺栓主体和所述凸联接器之间的边界位置处，所述破裂引导凹部形成为从所述螺栓主体的外端的中央朝向所述内端延伸，以减小在待被破裂的位置处的厚度。
根据本发明，可以防止在紧固软管夹时传递过大力，使得能够防止软管夹和软管受损，并且能够十分有效地完成紧固操作。
此外，根据本发明，能够实现如本文所述的以下各个效果：
通过使得软管夹容易地借助紧固螺栓组装，可以提高软管夹的总体生产率。此外，由于软管夹在组装状态或在设定（组装）扭矩下被紧固，从而防止扭矩控制螺栓在破裂状态容易地分离或脱出，因此当使用软管夹时可以避免二次事故。此外，由于在设计时确定的设定（组装）扭矩下被正确地形成破裂，因此可能防止软管夹和软管受损。
附图说明
结合附图从下述详细说明本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更清楚，在附图中：
图1是示出了软管夹的立体图，根据本发明的示例性实施方式的扭矩控制螺栓被施加到所述软管夹；
图2是示出了用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一实施方式的分解立体图；
图3是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一示例性实施方式的纵向剖视图；
图4示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一示例性实施方式中如何形成破裂；
图5是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第二示例性实施方式的一部分的纵向剖视图；
图6示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第二示例性实施方式中如何形成破裂；
图7是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第三示例性实施方式的一部分的纵向剖视图；
图8示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第三示例性实施方式中如何形成破裂；
图9是示出用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第四示例性实施方式的分解立体图；
图10示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第四示例性实施方式中如何形成破裂；以及
图11示出了应用现有技术的扭矩控制帽。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述用于实现上述目的的本发明的优选构造和功能。
图1是示出了软管夹的立体图，根据本发明的示例性实施方式的扭矩控制螺栓被施加到所述软管夹，图2是示出了用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一实施方式的分解立体图，图3是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一示例性实施方式的纵向剖视图，以及图4示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第一示例性实施方式中如何形成破裂。
软管夹100包括夹主体101，所述夹主体通过将窄而长的板状构件结合成圆形形状而形成，其中收紧/释放模块102被设置在夹主体101的左端和右端中的一者处。收紧/释放模块102构造成减小或增加夹主体101的直径，以收紧或释放软管。
收紧/释放模块102将紧固壳体103锚固到夹主体101的一端，并且紧固螺栓105被可旋转地装配到紧固壳体103中。紧固螺栓105形成有螺纹，该螺纹与形成于夹主体101中的紧固槽104接合，使得当紧固螺栓105正向或反向旋转时，夹主体101的直径减小或增加以能够收紧或释放该软管。
根据本发明的特征，提供了一种扭矩控制螺栓110，所述扭矩控制螺栓构造成将在设计时被设定成适合于软管的尺寸、类型或材料的最优（组装）扭矩传递到紧固螺栓105以紧固该软管夹100，然后破裂以使得扭矩不再被传递到紧固螺栓105。
扭矩控制螺栓110构造成与破裂螺栓112结合，其中破裂螺栓112构造成将扭矩从工具传递到紧固螺栓105的头部111并且构造成由设定扭矩破裂以便阻碍工具的紧固力被传递到紧固螺栓105。
联接单元113被设置在头部111和破裂螺栓112上，其中联接单元113构造成在夹持力不超过设定扭矩之前传递夹持力，使得头部111和破裂螺栓112之间的接合能被保持。此外，破裂部114被形成在破裂螺栓112上，其中，当从工具传递的扭矩超过设定（组装）扭矩时，所述破裂部114破裂以使得该扭矩不再被传递到紧固螺栓105。
破裂螺栓112设置有六角形螺栓主体115，所述六角形螺栓主体可在其外周形成有工具应用表面。每个工具应用表面均可凹入地形成，以减少螺栓主体115的材料并且同时减轻螺栓主体115的重量。
在联接单元113中，凸联接器116在螺栓主体115的内部中央处沿紧固螺栓105的纵向方向延伸，并且与在紧固螺栓105的头部111的中央处凹入地形成的凹联接器117接合。
螺栓主体115的尺寸可形成为比紧固螺栓105的头部111的尺寸大或小，使得当利用工具组装螺栓主体115时，防止紧固螺栓105的头部111借助工具与螺栓主体115联接并且随该螺栓主体115一起旋转。
凸联接器116和凹联接器117形成为筒形形状以便彼此接合，并且凸联接器116的外周和凹联接器117的内周分别形成有螺纹118，使得头部111和破裂螺栓112可被容易地组装。
螺纹118可形成为各种形状。例如，每个螺纹118均可形成为单螺纹，或者可形成为双螺纹以便确保快速组装。另选地，螺纹118可仅形成在凸联接器116和凹联接器117的每个的外周面或内周面的一部分处，而不是形成在凸联接器116和凹联接器117的每个的整个外周面或内周面处。
破裂部114可由槽口119和破裂引导凹部120来形成，所述槽口形成在位于破裂螺栓112的螺栓主体115和凸联接器116之间的边界位置处，并且破裂引导凹部形成为从螺栓主体115的外部中央向螺栓主体115的内侧延伸，由此减小待被破裂的位置处的厚度。
槽口119的形状在附图中以剖视图示出为大致三角形形状。然而，槽口119可形成为各种形状，例如半圆形、矩形等。因此，当然本发明并不局限于附图中所示的示例性实施方式。
破裂引导凹部120的深度D优选地比槽口119距螺栓主体115的外表面的位置深，使得能够更容易地发生破裂。槽口119和破裂引导凹部120之间的厚度T可被合适地确定，以适合于在设计紧固螺栓105时通过计算得到的组装扭矩。因此，在本文将不具体地描述厚度T。
现在，将描述用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓110的使用。
当软管夹100的直径增加得大于软管的外径以被装配到软管上并且因此完成软管与物体的连接时，软管夹100被移动到其中软管和物体彼此连接的位置处，并且然后减小软管夹100的直径以压缩软管的外径，由此收紧软管。
当期望以该方式收紧软管时，需要使得工具的动力借助如上所述提供的扭矩控制螺栓110被传递到软管夹100中的紧固螺栓105。然后，扭矩控制螺栓110接收工具的动力并且减小软管夹100的直径以收紧软管，并且在优化扭矩（设定扭矩）的情况下完成紧固。因此，可以防止软管夹100过度地收紧软管到可能损坏软管夹100和软管的程度。
也就是说，在通过将紧固螺栓105联接到紧固壳体103来完成软管夹100之前，破裂螺栓112被预先联接到紧固螺栓105的头部111，由此完成扭矩控制螺栓110。在该状态下，如果紧固工具与联接到紧固螺栓105的头部111的破裂螺栓112接合被并且然后操作，那么工具的扭矩通过破裂螺栓112被传递到紧固螺栓105，使得夹主体101的直径可减小以收紧该软管。
在该过程中，由紧固工具施加的夹持力并不是无限地传递到紧固螺栓105。当夹持力达到在设计时确定的设定（组装）扭矩时，破裂部114破裂，且因此破裂螺栓112的螺栓主体115被分离。由此，仅剩下凸联接器116，所述凸联接器116被联接到形成于紧固螺栓105的头部111上的凹联接器117。
由于槽口119形成在位于螺栓主体115和凸联接器116之间的边界位置处，并且破裂引导凹部120在螺栓主体115的外表面的中央处向内凹入地形成，因此凸联接器116在破裂位置处的实际厚度从槽口119延伸到破裂引导凹部120，并且被使得容易破裂。因此，破裂螺栓112的螺栓主体115在破裂部114处破裂而被分离。
具体地，从破裂部114的槽口119到破裂引导凹部120的厚度基于待被应用的软管类型和在设计时软管夹100的标准而被数值上确定，并且槽口119和破裂引导凹部120由此被形成。因此，即使当利用工具来紧固软管夹100时过大扭矩从工具被传递，该破裂部也在设定（组装）扭矩下破裂，且因此工具的扭矩不被传递到紧固螺栓105，由此防止软管夹100或软管被损坏。
当在使用软管夹100的过程中由于破裂螺栓112的破裂而需要分离软管夹100以维护和修理软管时，容易使用工具来分离软管夹100，这是因为紧固螺栓105的头部111仍保持原样。
图5是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第二示例性实施方式的一部分的纵向剖视图，图6示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第二示例性实施方式中如何形成破裂。
参考图5和6，形成有收紧孔125，所述收紧孔从形成于破裂螺栓112的螺栓主体115中的破裂引导凹部120延伸通过螺栓主体115。收紧孔125可构造成使得当该收紧孔125被冲压机126挤压时，凸联接器116变形以被刚性地联接到凹联接器117。
当然，收紧孔125的直径优选地小于破裂引导凹部120的直径，使得当收紧孔125被组装工具126（例如，冲压机）变形时，可以防止破裂引导凹部120损坏以将设定扭矩正确地传递到紧固螺栓105，并且接着该破裂引导凹部120可以破裂。
图7是用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第三示例性实施方式的一部分的纵向剖视图，图8示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第三示例性实施方式中如何形成破裂。
参考图7和8，铆钉130可以联接到收紧孔125，所述收紧孔125形成为从破裂螺栓112的破裂引导凹部120延伸。铆钉130可借助使用组装工具（例如，常规的铆钉枪）被牵拉以使凸联接器116变形，使得能够保持凸联接器116和凹联接器117之间的刚性联接状态。
图9是示出了用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第四示例性实施方式的分解立体图，图10示意性地示出了在用于软管夹的所发明的扭矩控制螺栓的第四示例性实施方式中如何形成破裂。
参考图9和10，在形成于破裂螺栓112上的凸联接器116的内侧形成有膨胀沉块135，使得膨胀沉块135与凸联接器116一体地延伸，其中膨胀沉块135通过具有薄厚度（大约0.2mm）的保持边框137被连接到凸联接器116的内端，使得当保持边框137被组装工具“T”的组装力破坏时，膨胀沉块135有助于将凸联接器116保持与凹联接器117的刚性联接状态。
膨胀沉块135形成有引导凸起部136，所述引导凸起部136突出到收紧孔125中以引导膨胀沉块135以使其被引入到收紧孔125中，从而引导凸起部136形成在凸联接器116中，并且所述膨胀沉块135在与引导凸起部136相反的一侧（邻近于凹联接器117）形成有沉块主体138。沉块主体138形成为锥形形状，其直径比收紧孔125的直径大。
在该情况下，当组装工具紧抓破裂螺栓112并将破裂螺栓112联接到紧固螺栓105时，破裂螺栓112的凸联接器116被容纳在紧固螺栓105的凹联接器117中，并且当凸联接器116被更深入地插入时，作为一体地形成在凸联接器116的联接单元113的一部分的膨胀沉块135接触凹联接器117。
然后，薄保持边框137被破坏，所述保持边框137将凸联接器116和膨胀沉块135互连。由此，作为膨胀沉块135的一部分的引导凸起部136能够被引导到形成于凸联接器116中的收紧孔125中，并且其直径比收紧孔125的直径大的沉块主体137也能够被引入到收紧孔125中，由此使得凸联接器116变形，以保持凸联接器116和凹联接器117之间的刚性联接状态。
当然，在应用于第二至第四示例性实施方式的联接单元113的另一实施方式中描述的凸联接器116和凹联接器117应当具有这样的形状，该形状致使凸联接器116和凹联接器117在它们彼此联接的状态下不能相对旋转，使得当利用工具来紧固软管夹100时，凸联接器116能够通过凹联接器117将由工具施加的力传递到紧固螺栓105。
虽然通过图5、图7和图9例示了用于凸联接器116和凹联接器117的各种形状，例如三角形、矩形、五边形、八边形和半圆形形状，但是本发明不局限于这些形状。

Claims (9)

1.一种用于软管夹的扭矩控制螺栓，所述扭矩控制螺栓构造成将扭矩从工具传递到软管夹的紧固螺栓以促使所述软管夹的正常紧固，并接着破裂以防止传递超过设定值的扭矩，从而防止损坏所述软管夹和软管，所述扭矩控制螺栓包括：
具有螺栓主体的破裂螺栓，所述破裂螺栓用于将扭矩从工具传递到所述紧固螺栓的头部；
联接单元，所述联接单元形成在所述头部和所述破裂螺栓上，并且构造成保持所述头部和所述破裂螺栓之间的联接力，其中，所述联接单元包括凸联接器和凹联接器，所述凸联接器从所述破裂螺栓的所述螺栓主体的内端的中央朝向所述紧固螺栓突出，所述凹联接器在所述紧固螺栓的所述头部的中央处凹入地形成，以容纳所述凸联接器；以及
破裂部，所述破裂部形成在所述破裂螺栓上并且构造成当扭矩超过所述设定值时防止所述扭矩从工具传递到所述紧固螺栓，其中所述破裂部包括槽口和破裂引导凹部，所述槽口形成在位于所述螺栓主体和所述凸联接器之间的边界位置处，所述破裂引导凹部形成为从所述螺栓主体的外端的中央朝向所述内端延伸，以减小待被破裂的位置处的厚度。
2.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述螺栓主体的尺寸大于或小于所述紧固螺栓的所述头部的尺寸，使得当使用工具时，防止所述紧固螺栓的所述头部与所述螺栓主体联接并随所述螺栓主体一起旋转。
3.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述破裂引导凹部的深度被确定成使得，所述破裂引导凹部从所述螺栓主体的所述外端延伸到在所述螺栓主体中的比所述槽口的位置深的位置。
4.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述联接单元构造成保持所述凸联接器和所述凹联接器的联接状态，并且所述联接单元还包括分别形成在所述凸联接器的外周上和所述凹联接器的内周上的螺纹。
5.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述联接单元构造成保持所述凸联接器和所述凹联接器的联接状态，并且所述联接单元还包括收紧孔，所述收紧孔形成为从所述螺栓主体中的所述破裂引导凹部延伸通过所述螺栓主体，所述收紧孔构造成使得当所述收紧孔被组装工具挤压时，所述凸联接器变形而与所述凹联接器接合。
6.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述联接单元构造成保持所述凸联接器和所述凹联接器的联接状态，并且所述联接单元还包括形成为从所述破裂引导凹部延伸的收紧孔以及被联接到所述收紧孔的铆钉，所述收紧孔和所述铆钉构造成使得，当所述铆钉被组装工具牵拉时，所述凸联接器变形而与所述凹联接器接合。
7.根据权利要求1所述的扭矩控制螺栓，其中，所述联接单元构造成保持所述凸联接器和所述凹联接器的联接状态，并且所述联接单元还包括膨胀沉块，所述膨胀沉块形成在所述凸联接器的内侧而与所述凸联接器一体地延伸，并且所述膨胀沉块借助保持边框与所述凸联接器的所述内端连接，使得当所述保持边框被从组装工具施加的组装力破坏时，所述膨胀沉块使得所述凸联接器能够刚性地接合所述凹联接器，其中所述膨胀沉块包括：引导凸起部，所述引导凸起部突出到所述凸联接器的所述收紧孔中，以将所述膨胀沉块引导到所述收紧孔中；以及沉块主体，所述沉块主体形成在与所述引导凸起部相反的一侧处，并且具有比所述收紧孔的直径大的直径。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的扭矩控制螺栓，其中，所述收紧孔的直径小于所述破裂引导凹部的直径，使得当所述收紧孔变形时，能够防止所述破裂引导凹部的损坏和变形。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的扭矩控制螺栓，其中，所述凸联接器和所述凹联接器形成为如下形状，所述形状致使所述凸联接器和所述凹联接器在它们彼此联接的状态下不能相对旋转。
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