CN1116529C

CN1116529C - 螺纹件

Info

Publication number: CN1116529C
Application number: CN01121313A
Authority: CN
Inventors: 渡边哲哉
Original assignee: ISHIMORI YUKISO
Current assignee: ISHIMORI YUKISO
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: US20020044850A1; JP2002106539A; KR20020026796A; HK1044582A1; JP4276775B2; US6860690B2; EP1193408B1; US6514025B2; KR100816216B1; CN1346029A; CA2346591A1; HK1044582B; CA2346591C; US20030031529A1; EP1193408A1

Abstract

一种具有防松功能的螺纹件，用于在螺纹连接中提高紧固力和相对强度。所采用的方案是在螺纹顶端的两端设置第一突出部分和第二突出部分，第一螺纹件所产生的防松效果是由于其整个螺纹面从基底部分到顶端在其两个螺纹侧面与第二螺纹件接合时第一突出部分和第二突出部分的弹性变形产生的。在这一方案中，可以得到很强的紧固力，并且施加到螺纹上的夹紧力可以分散到整个螺纹上，从而提高螺纹连接中的相对强度。

Description

螺纹件

本发明涉及一种用于将多个需要固紧的元件紧固的螺纹件，更确切地讲，是涉及一种防止元件的紧固状态变松的技术。

为了将多个需要固紧的元件紧固，通常使用例如螺栓和螺母之类的螺纹件，并且，为了防止紧固的螺纹件变松，通常使用例如弹簧垫圈之类的锁紧元件。

为了防止彼此紧固的螺纹件变松而不采用附加元件，在No.56-19492和No.3-46686号日本专利公开文本中采用了一种自锁螺纹件。

在56-19492号日本专利公开文本中描述的自锁螺纹件的结构是：将第一螺纹件的螺纹的啮合角(flank angle)设定成比与其啮合的第二螺纹件的螺纹的啮合角小，并且在第一螺纹件的螺纹内形成有从其顶端沿径向延伸的狭长切口。这样，所形成的螺纹件在第一螺纹件和第二螺纹件螺纹连接时，第一螺纹件的螺纹沿着切口变窄的方向弹性变形，并且，由于其回复力矩，就呈现出自锁功能。

但是，在该自锁螺纹件中，由第一螺纹件的螺纹面和螺纹的顶端部分形成的交角比较小。因此，在第一和第二螺纹件螺纹连接的情况下，第一螺纹件的螺纹顶端会陷入第二螺纹件的齿侧面内，或者在第一螺纹件的螺纹弹性变形之前，螺纹顶端就可能弹性变形。

在这一连接机构中使用3-46686号日本专利公开文本中的自锁螺纹件时，第一螺纹件的螺纹面由一对从螺纹的底部到螺纹的中间部分形成的第一斜面和一对从螺纹的中间部分到顶端形成的第二斜面构成，其中，第二斜面与第一斜面的交角是钝角。而且，将由一对第一斜面形成的啮合角设定成比与之啮合的第二螺纹件的螺纹的啮合角小，并且由一对第二斜面形成的啮合角设定成比由一对第一斜面形成的啮合角大。

因此，当第一螺纹件和第二螺纹件螺纹连接时，第一螺纹件的螺纹与第二螺纹件的螺纹在第一斜面和第二斜面的相交部分即钝角部分开始接触。因此，第一螺纹件的螺纹的一部分就不可能陷入第二螺纹件的齿侧面内，接触部分更不会弹性变形。

但是，在使用JP3-46686号日本专利公开文本中的自锁螺纹件时，由于第一螺纹件的螺纹由两个表面构成，第一螺纹件的螺纹和第二螺纹件的螺纹在螺纹连接时的接触面积与使用JP56-19492号日本专利公开文本中的自锁螺纹件的情况相比减小了。因此，存在的一个问题就是：第一螺纹件和第二螺纹件的紧固力和相对强度减小了。

本发明的目的在于提高具有防松功能的螺纹件在螺纹连接时的紧固力和相对强度。

本发明所述的螺纹件是一个螺纹元件，包含：一第一螺纹件，其具有一螺纹主体和从所述螺纹主体螺旋伸出而形成的螺纹，所述螺纹具有两个螺纹面，并且在所述螺纹的顶端部分形成一凹槽；一第二螺纹件，其通过围绕轴的中心相对旋转而与所述第一螺纹件螺纹连接；一第一突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分形成，该第一突出部分具有延伸到所述螺纹的所述凹槽内的第一内表面和与所述螺纹面之一相连续的第一侧面；一第二突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分形成，该第二突出部分具有延伸到所述凹槽内并通过所述凹槽面向所述第一内表面的第二内表面，以及与所述螺纹面中的另一个相连续的第二侧面；所述第一和第二突出部分的所述第一侧面和所述第二侧面形成的交角设定成比由所述两个螺纹面形成的啮合角小；以及当所述第一螺纹件与所述第二螺纹件螺纹连接时，所设置的所述各个突出部分都弹性变形而彼此接近，因而对所述第二螺纹件施加一个紧固力。

根据本发明所述，当整个螺纹面从底部到顶端在螺纹的两个侧面都与另一个螺纹件接合时，由于第一突出部分和第二突出部分弹性变形，因此，两个螺纹件的螺纹连接呈现出防松效果。因此，可以得到一个很强的紧固力，同时施加到螺纹上的夹紧力就会分散到整个螺纹上，因而，使螺纹连接的相对强度提高。

本发明所述的螺纹件是一个螺纹元件，包含：一第一螺纹件，其具有一螺纹主体和从所述螺纹主体螺旋伸出而形成的螺纹，所述螺纹具有两个螺纹面，并且在所述螺纹的顶端部分形成一凹槽；一第二螺纹件，其通过围绕轴的中心相对旋转而与所述第一螺纹件螺纹连接；一第一突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分形成，该第一突出部分具有延伸到所述螺纹的所述凹槽内的第一内表面和与所述螺纹面之一相连续的第一侧面；一第二突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分形成，该第二突出部分具有延伸到所述凹槽内并通过所述凹槽面向所述第一内表面的第二内表面，以及与所述螺纹面中的另一个相连续的第二侧面；所述第一和第二突出部分的所述第一侧面和所述第二侧面形成的交角设定成比由所述两个螺纹面形成的啮合角小；以及当所述第一螺纹件与所述第二螺纹件螺纹连接时，所设置的所述各个突出部分咬入所述第二螺纹件。

根据本发明所述，因为在第一螺纹件上形成的两个突出部分咬入第二螺纹件同时切入第二螺纹件，所以两个螺纹件之间的接触面积增大，第一螺纹件就象一个自攻螺钉，因此，能够可靠地防止松动。

本发明中的螺纹件可以是这样的：即第一螺纹件是一个螺栓，而第二螺纹件是一个螺母，或者第一螺纹件是一个螺母，而第二螺纹件是一个螺栓。

附图说明

图1表示本发明一个实施例的螺纹件的剖视图；

图2表示图1所示的螺纹件与另一个螺纹件螺纹连接状态时的剖视图；

图3表示作为自攻螺钉使用的图1所示的螺纹件与另一个螺纹件螺纹连接的状态的剖视图；

图4A表示包含第一螺纹件和第二螺纹件的整个螺纹件的剖视图；图4B表示螺纹件的一个修改示例的剖视图；以及图4C表示螺纹件的另一个修改示例的剖视图。

现在，参照附图，说明本发明的实施例。

图1表示本发明一个实施例中一个螺纹件的一部分的剖视图。图2表示该螺纹件与另一个螺纹件螺纹连接状态的剖视图。图3表示图1和图2所示的螺纹件螺纹连接到第二螺纹件内的状态，其中，所形成的螺纹具有一内径d₁的螺纹槽。图4A到4C表示整个螺纹件剖视图。

图4A表示的一个螺纹件包含由螺栓构成的第一螺纹件1和由螺母构成的第二螺纹件5。第一螺纹件1上形成有螺纹2，该螺纹从圆柱形螺纹主体的周边螺旋伸出，在螺纹之间形成有螺纹槽。另一方面，第二螺纹件5上形成有螺纹6，该螺纹从圆形螺纹主体的内周面螺旋伸出，使各个螺纹6都与第一螺纹件1的螺纹槽啮合。

如图1所示，构成本发明的螺纹件的第一螺纹件1具有从螺纹主体螺旋伸出形成的第一螺纹2，该螺纹具有螺纹面2a、2b并形成一个啮合角α和一个螺纹顶端，并且，通过围绕轴的中心相对旋转，第一螺纹件1与第二螺纹件5螺纹连接，该第二螺纹件具有用点划线表示的形成一个啮合角α的第二螺纹6。

在第一螺纹件1的螺纹2的顶端处，形成凹槽2c，其具有彼此面对的内表面3b、4b，也就是说，所形成的凹槽2c是螺旋连续的。

在螺纹顶端的两端，形成有第一突出部分3和第二突出部分4；其中，第一突出部分的第一突出部分侧面3a与螺纹面2a和凹槽2c的第一内表面3b相连续，第二突出部分的第二突出部分侧面4a与螺纹面2b和凹槽2c的第二内表面4b相连续，所形成的第一突出部分3和第二突出部分4沿着第一螺纹2的径向向外形成。由第一突出部分侧面3a和第二突出部分侧面4a形成的交角β设定成比由螺纹面2a、2b形成的啮合角α小。另一方面，第二螺纹件5的螺纹6的啮合角设定为与第一螺纹2相等。

因此，在两个螺纹件1、5处于没有螺纹连接的状态时，第一突出部分3和第二突出部分4都沿轴向向外延伸，靠在用双点划线表示的第二螺纹件5上。此后，如图2所示当要将第一螺纹件1和第二螺纹件5螺纹连接时，第一突出部分3和第二突出部分4弹性变形而彼此靠近，利用由于其回复力矩而产生的压力使它们与第二螺纹6的螺纹面6a、6b接合。通过利用压力使第一突出部分3和第二突出部分4与螺纹面6a、6b接合，第一螺纹件1和第二螺纹件5之间的紧固力增大，因此，呈现出防松效果。

此时，因为第一螺纹2和第二螺纹6的啮合角相等，第一螺纹2和第二螺纹6处于这样的状态，即从螺纹的顶端部分到基底部分的整个螺纹面在螺纹面2a、2b的两个表面上都彼此接合。在这一状态下，由于第一突出部分3和第二突出部分4的弹性变形而呈现出防松效果。结果，就可以得到一个很强的紧固力，并且施加到螺纹上的夹紧力被分散到整个螺纹上，因而，能够改善螺纹连接的相对强度。

图3表示与图1和图2所示相同的第一螺纹件1与第二螺纹件7螺纹连接的状态。第二螺纹件7包含在其上形成的第二螺纹8和内径为d₁的螺纹槽。如图3所示，当使两个螺纹件1、7螺纹连接时，各个突出部分3、4都咬入第二螺纹件7内，同时切入第二螺纹件7的螺纹槽的底表面内。也就是说，第一螺纹件1具有自攻螺钉的功能，因此，各个突出部分3、4就都咬入第二螺纹件7内。

这种设计方案所设置的第一突出部分3和第二突出部分4使得第二螺纹件7的一部分进入到这些突出部分3、4之间形成的凹槽2c内，因而使接触面积增大，因此，可以获得较大的防松效果。而且，当将第一螺纹件1拧入设置有用图3所示点划线表示凹处直径的第二螺纹8的第二螺纹件7内时，第一螺纹件1和第二螺纹件7能够呈现出大的防松效果，这是因为通过第一突出部分3和第二突出部分4咬入第二螺纹件7的螺纹基底部分而产生的紧固力，再加上正常的螺纹连接产生的紧固力共同作用的结果。

在第二螺纹件7的内圆周作成内径为d₂的直表面的情况下，当第一螺纹件1与第二螺纹件7螺纹连接时，第二螺纹2与两个突出部分3、4一样切入在第二螺纹件7内形成的螺纹槽内，因此，两个螺纹件1、7更牢固地紧固在一起。

在如上所述将第一螺纹件1咬入第二螺纹件7内而作为自攻螺钉时，第一螺纹件1的材料最好是一种钢，第二螺纹件7的材料最好是一种例如铝的轻金属。

图4B和4C分别表示第一螺纹件1和第二螺纹件7的修改示例。各个第一螺纹件1不是上面所述的螺栓，而是木工或者建筑上用的木螺钉，并且，第二螺纹件7在图4B中是一块木料，在图4C中是一种防火材料。图4B所示的第一螺纹件1的顶端是一个锥形点，而图4C所示的第一螺纹件1的顶端是一个切边。在这种方式中，当第一螺纹件1是一个自攻螺钉时，在与第一螺纹件1螺纹连接之前，如果第二螺纹件7是一个仅形成有一个预备孔的元件，则该第二螺纹件7可以是一块板件。

本发明不仅仅局限于上述实施例，无须赘述的是，各种形式的修改都不偏离本发明的范围。

例如，在图中，所表示的第一螺纹件1是一个例如螺栓或者木螺钉的阳螺纹，然而，第一螺纹件1也可以是例如螺母的阴螺纹。

根据本发明所述，两个螺纹件彼此螺纹连接所呈现出的防松的效果是由于使整个螺纹面从基底部分向顶端部分在其两个螺纹侧面上与另一个螺纹件接合时第一突出部分和第二突出部分产生弹性变形而产生的。因此，可以得到很强的紧固力，同时施加到螺纹上的夹紧力可以在整个螺纹上分散开，因而，能够提高螺纹连接的相对强度。

而且，当本发明中的螺纹件作为自攻螺钉使用时可以防松，这是因为第一突出部分和第二突出部分咬入与其连接的元件内，再加上第一螺纹的作用而产生的。

Claims

1.一种螺纹件，包含：

一第一螺纹件，其具有一螺纹主体和从所述螺纹主体螺旋伸出而形成的螺纹，所述螺纹具有两个螺纹面，并且在所述螺纹的顶端部分形成一凹槽；

一第二螺纹件，其通过围绕轴的中心相对旋转而与所述第一螺纹件螺纹连接；

一第一突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分而形成，该第一突出部分具有延伸到所述螺纹的所述凹槽内的第一内表面和与所述螺纹面中的一个相连续的第一侧面；

一第二突出部分，其围绕所述螺纹的所述顶端部分而形成，该第二突出部分具有延伸到所述凹槽内并通过所述凹槽面向所述第一内表面的第二内表面，以及与所述螺纹面中的另一个相连续的第二侧面；

所述第一和第二突出部分的所述第一侧面和所述第二侧面形成的交角设定成比由所述两个螺纹面形成的啮合角小；以及

当所述第一螺纹件与所述第二螺纹件螺纹连接时，所设置的所述各个突出部分都弹性变形而彼此接近，因而，向所述第二螺纹件施加紧固力。

2.一种螺纹件，包含：

当所述第一螺纹件与所述第二螺纹件螺纹连接时，所设置的所述各个突出部分咬入所述第二螺纹件内。

3.根据权利要求1所述的螺纹件，其中，所述第一螺纹件是一个螺栓，第二螺纹件是一个螺母。

4.根据权利要求1所述的螺纹件，其中，所述第一螺纹件是一个螺母，第二螺纹件是一个螺栓。