CN104302932A - 防烧结螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不仅能够防止由倾斜进入引起的烧结，还能防止由飞溅物等异物进入引起的烧结的防烧结螺栓。在形成于螺栓轴部的标准螺纹部（11）的顶端形成有1个螺距以上的不完全螺纹部（12），所述不完全螺纹部（12）的外径尺寸（d）比内螺纹（20）的内径（D1）大，并且比（D+D1）/2小，同时在该不完全螺纹部（12）形成有用于切割飞溅物等异物的纵槽（14）。上述式中的D为螺栓的公称直径。

Description

防烧结螺栓
技术领域
本发明涉及一种适合使用于汽车的组装线等的防烧结螺栓。
背景技术
将螺栓旋合于螺母或者其他内螺纹时，希望使螺栓的轴心与内螺纹的轴心准确一致地插入。但是在汽车的组装线等中，有时螺栓在其轴心稍微倾斜的状态下就被动力螺丝刀强制地拧入内螺纹中。在这样的情况下，螺栓的螺纹牙嵌入与内螺纹的本该啮合的螺纹根部偏离1个螺距的螺纹根部，就那样勉强地拧入的话会产生烧结，容易导致之后无法取出螺栓的故障。
另外，由于在汽车的组装线等中采用很多的焊接机器人，所以有时在焊接时不可避免地产生的飞溅物进入内螺纹的内部，被啮入内螺纹与螺栓的螺纹牙之间并损坏螺纹牙。将螺栓勉强地拧入侵入有这样的飞溅物的内螺纹的话，有时会产生由螺纹牙的损坏引起的烧结。如此，作为螺栓的烧结的产生原因，除了以往所知道的倾斜进入之外，还可以列举飞溅物等异物的侵入。
以往一直设法防止由倾斜进入引起的烧结。其代表方案为本申请人在专利文献1中所展示：在螺栓的标准螺纹部的顶端形成导向部，在螺栓沿倾斜的方向插入内螺纹的情况下，通过使导向部的顶端与内螺纹接触从而矫正螺栓的姿势。另外如专利文献2、3所示，提出下述防烧结螺栓：在该导向部也形成螺纹牙，提高姿势矫正效果。然而，因为导向部比标准螺纹部的直径小，所以不可避免在标准螺纹部与导向部的连接部上形成比标准螺纹部直径小的螺纹部，该小径的螺纹部有时会产生由倾斜进入引起的烧结。
另外，专利文献1、2、3所记载的以往的防烧结螺栓都没有防止由飞溅物等异物进入引起的烧结的效果。因此，不能满足在汽车的组装线等飞溅物飞溅的操作环境中进行紧固。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10－141343号公报
专利文献2：日本专利第3336257号公报
专利文献3：WO2006/134626号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此本发明的目的是提供一种解决上述以往的问题的防烧结螺栓，不仅能够防止由倾斜进入引起的烧结，还能防止由飞溅物等异物进入引起的烧结，适合在汽车的组装线等那样的焊接飞溅物飞溅的操作环境中使用。
用于解决课题的手段
用于解决上述以往课题的本发明而做的防烧结螺栓是一种旋合于公称直径为D、内径为D1的内螺纹20的螺栓，其特征在于，在形成于螺栓轴部的标准螺纹部的顶端形成有1个螺距以上的不完全螺纹部，所述不完全螺纹部的外径尺寸d比内螺纹的内径D1大，并且比（D+D1）/2小，同时在该不完全螺纹部形成用于切割异物的纵槽。
另外所述纵槽的深度F优选为，在异物的直径为S1时，F≥（2S1+D-D1）/2。另外，优选在不完全螺纹部的顶端形成导向部，在该情况下所述纵槽优选形成至导向部的顶端。
发明效果
本发明的防烧结螺栓在标准螺纹部的顶端形成有1个螺距以上的不完全螺纹部，所述不完全螺纹部的外径尺寸d比内螺纹的内径D1大，并且比（D+D1）/2小，所以在沿稍微倾斜的方向插入内螺纹的情况下，该不完全螺纹部的螺纹牙也不会勉强地与内螺纹的螺纹牙啮合，能够防止烧结。另外，其理由后述。
而且本发明的防烧结螺栓在该不完全螺纹部形成有用于切割飞溅物等异物的纵槽，所以进入内螺纹内的飞溅物通过纵槽被排出，或者通过该纵槽被切割击碎。因此，不仅能够防止由倾斜进入引起的烧结，还能够防止由飞溅物进入引起的烧结。
附图说明
图1是本发明的关键部分的说明图。
图2是本发明的螺栓倾斜进入的状态的说明图。
图3是内螺纹的内径尺寸的说明图。
图4是以往螺栓的问题的说明图。
图5是以往螺栓的问题的说明图。
图6是表示本发明的螺栓与飞溅物的关系的说明图。
图7是尺寸关系的说明图。
图8是表示本发明的变形例的说明图。
图9是表示本发明的其他变形例的说明图。
图10是表示本发明的其他变形例的说明图。
符号说明
10螺栓
11标准螺纹部
12不完全螺纹部
13导向部
14纵槽
20内螺纹
30以往产品的螺栓
31切口槽
S飞溅物
具体实施方式
下面表示本发明的最佳实施方式。
图1是本发明的关键部分的说明图，10为本发明的螺栓，20为与该螺栓10旋合的内螺纹。在该实施方式中，内螺纹20为螺母但不限定于此，也可以是形成于部件的螺纹孔。虽然在图1中省略，但本发明的螺栓具有与以往相同的头部he轴部。在该轴部上具有标准螺纹部11与形成于其顶端的不完全螺纹部12。另外，在该实施方式中，在不完全螺纹部12的顶端形成有细径的导向部13。
内螺纹20的公称直径为D、内径为D1。螺栓10与内螺纹20的公称直径相同，如JIS-B-0205规定，公称直径D与螺栓10的外螺纹外径（这里指标准螺纹部11的外径）以及内螺纹20的螺纹内径相等。另外，内螺纹20的内径D1相当于螺栓10的标准螺纹部11的螺纹内径。以上的关系为一般性地成立，不为本发明所特有。
本发明所特有的点在于，形成于上述标准螺纹部11的顶端的不完全螺纹部12的外径尺寸d比内螺纹20的内径D1大，并且比（D+D1）/2小，在该不完全螺纹部12上形成有用于切割飞溅物等异物的纵槽14。
首先，对使不完全螺纹部12的外径尺寸d比内螺纹20的内径D1大，并且比（D+D1）/2小的意义进行说明。
图2是表示本发明的螺栓10倾斜地插入内螺纹20的状态的图，表示不完全螺纹部12的螺纹牙在A点与内螺纹20的螺纹牙啮合的状态。这里从A点到180度相对侧的螺栓10的螺纹牙顶部的B点的AB距离为不完全螺纹部12的外径尺寸d，所以根据本发明的设定，比（D+D1）/2小。另一方面，关于内螺纹20侧，如图3所示，从A点到180度相对侧的C点的距离AC为D-X，根据图3，X=（D-D1）/2，所以AB=D-（D-D1）/2=（D+D1）/2。即，由于螺栓10侧的距离AB一定比内螺纹20侧的距离AC小，所以螺栓上的B点能够不与内螺纹20侧的C点干涉地以A点为中心旋转。
这样，能够将最早啮合的A点作为中心自由地旋转螺栓10的轴心，所以由于从螺丝刀向螺栓10施力而产生的图2上的顺时针方向的力矩能使螺栓10返回正确的姿势，从而能够正确地进行连结。另外，由于使不完全螺纹部12的外径尺寸d比内螺纹20的内径D1大，所以螺栓10的不完全螺纹部12不会不与内螺纹20卡合地穿过。另外，在本发明中形成一个螺距以上的不完全螺纹部12，其理由是为了无论螺栓10向那个方向倾斜，不完全螺纹部12都一定与内螺纹20接触。为了可靠地获得该效果，最好形成2～3个螺距的不完全螺纹部12。但是因为连结完成后不完全螺纹部12是不发挥作用的无用的部分，所以不宜过长。
接下来，对切割形成于不完全螺纹部12的飞溅物等异物的纵槽14进行说明，但是在其之前对由飞溅物S引起的烧结进行说明。图4表示以往产品的螺栓30，在标准螺纹部11的下端部形成有用于除去涂料膜的切口槽31，还在顶端形成有导向部13。在如图4所示多个飞溅物S进入内螺纹20的情况下，能够通过切口槽31切割第1个飞溅物S。但是由于被切割的飞溅物S保持进入切口槽31的状态地进行旋转，同时进行拧紧，所以会与第2个飞溅物S碰撞。即，由于被切割的飞溅物S的碎片使切口槽31内的空间减少，所以没有充裕的空间收纳或者放走第二个飞溅物，挤碎第2个飞溅物S的勉强的力进行作用，损坏内螺纹20，从而成为烧结的原因。
另外图5表示导向部13啮入飞溅物S的状态。由于导向部13与内螺纹20之间有间隙，在拧紧的初期没有问题，但是随着连结的进行有时导向部13与飞溅物S会如图5那样啮入。导向部13没有切割飞溅物S的功能，强制地拧紧的话会引起螺纹牙的破坏。
为了防止上述由飞溅物S引起的烧结，在本发明中如图6以下所示，在上述的不完全螺纹部12上形成有用于切割飞溅物S等异物的纵槽14。在不完全螺纹部12上形成纵槽14有下面2个意义。第1，不完全螺纹部12在标准螺纹部11之前拧入内螺纹20，所以以该部分切割好飞溅物S的话就能够防止飞溅物S损坏标准螺纹部11的螺纹牙。在图4、图5所示的以往产品中由于切口槽31设于标准螺纹部11，所以不能获得这样的作用效果。第2，因为不完全螺纹部12的外径如上所述比标准螺纹部11的外径D小，故以该部分切割飞溅物S的话，飞溅物S等异物的碎片能够在内螺纹20与螺栓10之间的空间中比较自由地移动，从而不易产生螺纹牙的损坏及由其引起的烧结。
该纵槽14的深度需要设定为能够可靠地切割附着于内螺纹20的内表面的飞溅物S等异物。图7是表示其关系的说明图，飞溅物S等异物的直径为S1，纵槽14的深度为F，则飞溅物径，即到飞溅物S的内端侧的直径为D1－2S1。另一方面，切割径，即到纵槽14的底面的直径为D-2F。因为飞溅物径不在切割径以上的话，则不能啮入飞溅物S并进行切割，所以两者的关系为D-2F≤D1-2S1。因此F≥（2S1+D-D1）/2。
这里在广泛用于汽车的M14×1.5的螺栓的情况下，附着的飞溅物S的直径最大为1mm左右。D=13.8mm，D1=12.6mm，飞溅物直径S1的最大值为1mm，则F≥1.6mm。因此，纵槽14的深度最好为1.6mm以上。
另外，纵槽14也可以如图8那样仅形成于一部分不完全螺纹部12，但在图8的情况下，被切割的飞溅物S的碎片有时会留在纵槽14的下部，不会被排出至外部。因此，优选如图6所示，纵槽14形成至导向部13的顶端，从而使被切割的飞溅物S不会堵塞。
在圆周方向的至少一处形成纵槽14即可，但实际上如果在一处形成纵槽14的话则难以进行滚轧加工，所以最好在2处以上形成纵槽14。虽然也与螺栓直径有关，但如果增加纵槽14则不完全螺纹部12的螺纹牙相对减少，所以最好最多在6处左右形成纵槽14。
如上所述，在本发明的螺栓10中，导向部13不是必需的。图9表示这种形状。另外图10为导向部13的侧面具有圆角的螺栓。做成该图10那样的形状的话，具有下述优点：在螺栓10倾斜进入的情况下能够进一步提高姿势矫正效果。
如以上说明，本发明的螺栓不仅能够防止由倾斜进入引起的烧结，还能防止由飞溅物进入引起的烧结，适合在汽车的组装线那样的焊接飞溅物飞溅的操作环境中使用。

Claims (4)

1.一种旋合于公称直径为D、内径为D1的内螺纹的防烧结螺栓，其特征在于，在形成于螺栓轴部的标准螺纹部的顶端形成有1个螺距以上的不完全螺纹部，所述不完全螺纹部的外径尺寸d比内螺纹的内径D1大，并且比（D+D1）/2小，同时在该不完全螺纹部形成有用于切割异物的纵槽。
2.根据权利要求1所述的防烧结螺栓，其特征在于，在异物的直径为S1时，所述纵槽的深度F为F≥（2S1+D-D1）/2。
3.根据权利要求1所述的防烧结螺栓，其特征在于，在不完全螺纹部的顶端进一步形成有导向部。
4.根据权利要求3所述的防烧结螺栓，其特征在于，所述纵槽形成至导向部的顶端。
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