CN112105825B

CN112105825B - 螺栓以及紧固构造

Info

Publication number: CN112105825B
Application number: CN201980027794.1A
Authority: CN
Inventors: 铃木雄一郎; 吉田光希; 古川朗洋; 藤本孝典
Original assignee: Aoyama Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Aoyama Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: EP3794240A1; JP2019199937A; US20210003163A1; EP3794240B1; US11988238B2; CN112105825A; JP7086470B2; WO2019220989A1

Abstract

通过使螺栓与内螺纹螺合，能够将内螺纹的内侧面的附着物削除，并且能够使得作业者容易地感知到各部件已就位。一种螺栓，具备轴部2及头部，其中，该螺栓形成为如下结构，在轴部的头部侧具备第一螺纹牙11，在轴部的前端侧具备设置为直径大于第一螺纹牙的直径的螺纹牙、以及设置为宽度大于第一螺纹牙的宽度的螺纹牙中的至少一方。

Description

螺栓以及紧固构造

技术领域

本发明涉及一种螺栓以及紧固构造。

背景技术

如专利文献1记载的那样，公知有在将螺栓拧入时能够使得螺母内的涂膜剥落的技术。专利文献1记载的螺栓形成为前端尖细、且针对前端侧的一部分沿着轴向而切割形成有槽。关于专利文献1记载的技术，其意图在于利用前端尖细的前端侧的螺纹牙而使得涂膜剥落，但是，若是这样的方式，则前端侧的螺纹牙有可能未与附着于内螺纹的涂膜充分接触而导致涂膜未充分剥落。为了消除该问题，如专利文献2记载的自攻螺钉那样，还考虑了利用形成为较粗的头部侧的部分对配套部件进行刮削的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－340415号公报

专利文献2：日本特开2014－37893号公报

此外，若相对于普通螺栓而将螺母拧入，则在各部件就位之后而紧固扭矩急剧升高，因此，作业者能够容易地感知到各部件已就位。然而，在利用头部侧的螺纹牙将涂膜等除去并进行紧固的情况下，存在与涂膜等的除去相关的负荷，因此，并未达到理想状态。因此，作业者有可能无法容易地感知到各部件已就位。

发明内容

本申请的发明人认真研究了这一问题并尝试解决该问题。本发明的课题在于，通过使螺栓与内螺纹螺合而能够将内螺纹的内侧面的附着物削除，并且能够使得作业者容易地感知到各部件已就位。

为了解决上述课题，本发明所涉及的螺栓具备轴部和头部，其中，在轴部的头部侧具备第一螺纹牙，在轴部的前端侧具备设置为直径大于第一螺纹牙的直径的螺纹牙、以及设置为宽度大于第一螺纹牙的宽度的螺纹牙中的至少一方。

另外，优先地，形成为如下结构，在轴部的前端侧具备：设置为直径大于第一螺纹牙的直径的螺纹牙；以及设置为宽度大于第一螺纹牙的宽度的螺纹牙。

另外，优先地，形成为如下结构，在轴部的前端侧具备：设置有缺口的螺纹牙。

另外，优先地，形成为如下结构，在轴部的前端侧具备：涂覆有摩擦系数稳定剂的螺纹牙。

另外，优先地，形成为使得上述螺栓与内螺纹螺合而进行紧固的紧固构造。

关于本发明，通过使螺栓与内螺纹螺合，能够将内螺纹的内侧面的附着物削除，并且能够使得作业者容易地感知到各部件已就位。

附图说明

图1是实施方式的螺栓的侧视图。

图2是表示从螺栓的中心轴沿着径向以规定长度而离开的位置处的第一螺纹牙的宽度与第三螺纹牙的宽度的图。其中，还示出了第一螺纹牙的直径与第二螺纹牙的直径。

图3是表示第一螺纹牙与内螺纹之间产生的间隙、第二螺纹牙与内螺纹之间产生的间隙、以及第三螺纹牙与内螺纹之间产生的间隙的示意图。其中，从头部朝向轴部的前端侧按顺序依次设置有第一螺纹牙、第二螺纹牙以及第三螺纹牙。

图4是示出在从头部朝向轴部的前端侧按顺序依次设置有第一螺纹牙、第三螺纹牙以及第二螺纹牙的螺栓安装有内螺纹件的例子的图。

图5是示出在从头部朝向轴部的前端侧按顺序依次设置有第一螺纹牙及第二螺纹牙的螺栓安装有内螺纹件的例子的图。

图6是示出在从头部朝向轴部的前端侧按顺序依次设置有第一螺纹牙及第三螺纹牙的螺栓安装有内螺纹件的例子的图。

图7是示出利用图1所示的螺栓与螺母对部件进行紧固之后的状态的图。

图8是示出螺栓的旋转角与扭矩之间的关系的图。其中，实线涉及的是本发明的螺栓，虚线涉及的是前端侧为小径且头部侧为大径的螺栓。

具体实施方式

以下示出用于实施发明的方式。此外，以下，以紧固用的铁制的螺栓1为例进行说明。根据图1及图2可知，实施方式的螺栓1具备轴部2和头部3，在轴部2的头部3侧具备第一螺纹牙11。另外，在轴部2的前端侧具备设置为直径大于第一螺纹牙11的直径的螺纹牙、以及设置为宽度大于第一螺纹牙11的宽度的螺纹牙的至少一方。因此，通过使螺栓1与内螺纹5螺合而能够将内螺纹5的内侧面的附着物削除，并且能够使得作业者容易地感知到各部件已就位。

图1及图2所示的螺栓1在轴部2的头部3侧具备第一螺纹牙11。另外，还具备：设置为直径大于第一螺纹牙11的直径的第二螺纹牙12；以及设置为宽度大于第一螺纹牙11的宽度的第三螺纹牙13。此外，第二螺纹牙12设置为直径大于第三螺纹牙13的直径，第三螺纹牙13设置为宽度大于第二螺纹牙12的宽度。第一螺纹牙11在通常进行的相对于内螺纹5的螺合中使用，与此相对，第二螺纹牙12及第三螺纹牙13主要用于使内螺纹5的附着物剥落。

在此，对第一螺纹牙11、第二螺纹牙12以及第三螺纹牙13进行比较说明。如图2所示，第二螺纹牙12的半径Lb形成为大于第一螺纹牙11的半径La。更具体而言，第一螺纹牙11的直径通常形成为与由公称直径规定的值相等，第二螺纹牙12的直径形成为大于该第一螺纹牙11的直径。通过使第二螺纹牙12的半径Lb大于第一螺纹牙11的半径La而能够使得内螺纹5的凹部(valley)底部的附着物容易剥离，由此能够抑制第一螺纹牙11的径向前端与附着物接触。因此，根据图3可知，关于第二螺纹牙12，与第一螺纹牙11相比，与内螺纹5接触的位置不同，由此能够减小外螺纹与内螺纹5之间的间隙。另外，第二螺纹牙12的半径Lb形成为小于内螺纹5的凹部半径。关于设置于螺栓1的所有螺纹牙的半径，由于小于内螺纹5的凹部半径，从而能够抑制螺栓1的紧固时的负荷变得过大。

另外，在相对于中心轴C以规定的距离Lc离开的位置处，第三螺纹牙13的宽度Wb大于第一螺纹牙11的宽度Wa。在图1及图2所示的例子中，关于整个侧面(flank)，第三螺纹牙13的宽度Wb大于第一螺纹牙11的宽度Wa。因此，根据图3可知，关于第三螺纹牙13，与第一螺纹牙11相比，能够减小与内螺纹5之间的间隙。此外，从以轴部2的中心轴C到凹部底部的距离而离开的位置至以第一螺纹牙11的半径Lc的长度而离开位置，若第三螺纹牙13的宽度Wb大于第一螺纹牙11的宽度Wa，则能够更有效地将内螺纹5的内侧面的附着物削除。

另外，内螺纹5针对金属制的内螺纹主体而实施了涂装，螺栓1的第三螺纹牙13的宽度Wb形成为如下长度：当使得内螺纹5螺合时，在相对于轴部2的中心轴C沿着径向以规定的长度Lc而离开的位置处，比内螺纹主体中的相邻的螺纹牙彼此的侧面的距离还短。因此，能够在抑制内螺纹主体对第三螺纹牙13造成损伤的同时使得涂膜剥落。

若为图1及图2所示的螺栓1，则首先能够利用设置为宽度较大的螺纹牙而使得内螺纹5的附着物剥落，然后，能够利用大径的螺纹牙而使得附着物剥落。因此，容易有效地将附着于内螺纹5的附着物去除。

实施方式的螺栓1的螺纹牙中占据大部分的第一螺纹牙11形成为：直径及宽度与普通螺纹牙相等。另外，在图1及图2所示的螺栓1的轴部2的前端侧，作为第二螺纹牙12的大径的螺纹牙设置有2个螺距，作为第三螺纹牙13的宽度较大的螺纹牙设置有2个螺距。第二螺纹牙12、第三螺纹牙13的螺距数并未限定，但是，优选小于第一螺纹牙11的螺距数。关于图1所示的螺栓1，第一螺纹牙的螺距占所有螺纹牙的螺距的一半以上。

此外，无需将设置为宽度较大的第三螺纹牙13设置于比设置为大径的第二螺纹牙12更靠轴部2的前端侧的位置，可以如图4所示那样将设置为大径的第二螺纹牙12设置于比设置为宽度较大的第三螺纹牙13更靠轴部2的前端侧的位置。另外，可以如图5所示那样形成为如下形式：设置有大径的第二螺纹牙12，但是，未设置宽度较大的第三螺纹牙13，还可以如图6所示那样形成为如下形式：设置有宽度较大的第三螺纹牙13，但是，未设置大径的第二螺纹牙12。

此外，实施方式的螺栓1在轴部2的前端侧具备缺口19。该缺口19以如下方式发挥功能：积极地将附着于内螺纹5的附着物除去，并将除去的附着物从螺栓1的前端侧排出。该缺口19可以形成为沿着与轴部2的长度方向相同的方向延伸，但是，优选地，在侧视观察时，缺口19的长度方向与中心轴C所成的角度θ为20°～45°的角度(参照图1)。另外，缺口19优选设置有多个，在实施方式中，以沿着周向隔开间隔的方式设置有3个缺口19。此外，优选地，缺口19形成为：在沿着轴部2的周向错开180度的位置处未配置其他缺口19。

若缺口19的宽度Wc过小，则除去的附着物无法充分完全地收纳于缺口19，因无法完全收纳的附着物从缺口19露出而有可能变为对内螺纹5进行紧固时的阻力。另外，若缺口19的宽度Wc过大，则作为用于将附着物排出的引导件的功能有可能下降。因此，优选将缺口19的宽度Wc设为1mm～3mm左右。此外，缺口19在长度方向上的长度优选小于螺栓1的公称直径的50％。

另外，在实施方式中，对螺栓1的轴部2的前端侧涂覆有摩擦系数稳定剂。该摩擦系数稳定剂是为了使得相对于螺母等的内螺纹5的螺合顺利地进行，能够举例示出蜡等。通过涂覆摩擦系数稳定剂，能够抑制因与内螺纹5之间的间隙减小等而导致的紧固负荷的升高。此外，针对第一螺纹牙11可以涂覆摩擦系数稳定剂，也可以不涂覆摩擦系数稳定剂。另外，摩擦系数稳定剂可以具备耐腐蚀功能等其他功能。

如图7所示，若使得带有附着物的螺母与本发明的螺栓1螺合而对多个部件91进行紧固，则作业者容易感知到紧固的结束，所以能够适当地进行作业。

若形成为使得内螺纹5与本发明的螺栓1螺合而进行紧固的紧固构造7，则因形成为与第一螺纹牙11相比而直径或宽度更大的螺纹牙的存在而能够抑制内螺纹5的移动，从而能够抑制内螺纹5脱落、松弛等。另外，通过利用本发明的螺栓1对带有涂膜等附着物的内螺纹5进行紧固并使得附着物剥落，能够实现螺栓1与内螺纹5之间的金属接触，由此能够确保导通。

在此，对将本发明的螺栓1与实施了涂装的螺母用作紧固部件的情况下的旋转角与扭矩之间的关系进行说明。若使得本发明的螺栓1旋转，则利用形成为直径大于第一螺纹牙11的直径的第二螺纹牙12、或形成为宽度大于第一螺纹牙11的宽度的第三螺纹牙13将附着于螺母的涂膜削除的同时相对于螺母而将其拧入。此时，产生用于相对于螺母而将第二螺纹牙12或第三螺纹牙13拧入的拧入扭矩，但是，若螺母越过这样的螺纹牙，则拧入扭矩消除(参照图8中的实线)。因此，使得螺栓1或螺母转动时的作业者的负荷充分降低。

若进一步使螺栓1或螺母转动，则这些部件就位，从而难以进一步旋转。若使用本发明的螺栓1，则使得螺栓1或螺母旋转时的负荷急剧升高，从而作业者能够感知到各部件已就位。此外，优选地，就位后的状态下的螺母与第一螺纹牙11接触而不与第二螺纹牙12、第三螺纹牙13接触，但是，也可以多少与第二螺纹牙12、第三螺纹牙13有所接触。

另一方面，关于前端侧为小径且头部侧为大径的比较例的螺栓，由于始终几乎不存在螺栓与内螺纹之间的间隙，所以，每当旋转角增加时旋转所需的负荷便增大(参照图8中的虚线)。因此，即便处于就位后的状态，作业者也难以感知到各部件的就位状况。另外，由于直至各部件就位为止的紧固扭矩增大，因此给作业者带来负担。此外，关于紧固作业所花费的时间，与对本发明的螺栓1进行紧固的情况相比，对比较例的螺栓进行紧固的情况下花费的时间较长。

以上虽然利用实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明并不限定于上述实施方式，可以形成为各种方式。例如，螺栓的材质无需为铁，可以为其他材质。其中，优选由金属制成。

另外，借助螺栓而剥落的物质无需限定为涂膜，可以为溅射物、毛刺等。

另外，供螺栓拧入的配套部件无需为螺母，只要是预先设置有内螺纹的部件即可。

第二螺纹牙、第三螺纹牙无需设置于螺栓的最前端侧，例如，可以设置于螺栓的轴部的中腹的前端侧附近。

第二螺纹牙、第三螺纹牙的螺距数可以为1个、2个，也可以为3个以上，若这些螺纹牙的螺距数增多，则在紧固状态下从内螺纹突出的螺栓的前端的长度增大、且重量增大。因此，在用于车辆等交通工具的情况下，优选为3个以下左右。

附图标记说明

1 螺栓

2 轴部

3 头部

5 内螺纹

7 紧固构造

11 第一螺纹牙

12 第二螺纹牙

13 第三螺纹牙

19 缺口

Claims

1.一种螺栓，其具备轴部和头部，其中，

在所述轴部的头部侧具备第一螺纹牙，

在所述轴部的前端侧具备：第二螺纹牙，其设置为直径大于所述第一螺纹牙的直径以便能够使得附着于螺合的内螺纹的内表面侧的附着物剥离；以及第三螺纹牙，其设置为宽度大于所述第一螺纹牙的宽度且大于第二螺纹牙的宽度以便能够使得附着于螺合的内螺纹的内表面侧的附着物剥离。

2.根据权利要求1所述的螺栓，其中，

所述第二螺纹牙的直径大于所述第三螺纹牙的直径。

3.根据权利要求1所述的螺栓，其中，

在所述轴部的所述前端侧具备：设置有缺口的螺纹牙。

4.根据权利要求1所述的螺栓，其中，

在所述轴部的所述前端侧具备：涂覆有摩擦系数稳定剂的螺纹牙。

5.一种紧固构造，其中，

所述紧固构造使得权利要求1～4中任一项所述的螺栓与内螺纹螺合而进行紧固。