CN117529621A - 螺纹形成和螺纹锁定紧固件 - Google Patents

螺纹形成和螺纹锁定紧固件 Download PDF

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Abstract

公开了一种组合的螺纹形成和螺纹锁定紧固件。紧固件包括三个螺纹区。第一螺纹区利用具有增大的外径的第一螺纹形成螺纹牙形。第二螺纹区利用第一螺纹形成螺纹牙形来从第一区的端部延伸，并且以恒定直径延续。第三螺纹区利用基本上沿着紧固件的轴的剩余部分延续的螺纹锁定螺纹牙形。

Description

螺纹形成和螺纹锁定紧固件
技术领域
本发明涉及带螺纹的紧固件。
背景技术
常规的带螺纹的紧固件(例如螺钉或螺栓)可以设计成具有自攻螺纹形成作用。这样的自攻紧固件的一个示例在美国专利No.9404524(标题为用于在无螺纹的螺母锚固件中使用的高性能螺纹滚动螺钉/螺栓，由Alan Pritchard作出)中描述，该专利的内容特此通过引用而并入。
其它常规紧固件可以包括可以例如通过紧固件与螺母部件之间的机械干涉来实现的螺纹锁定机构。示例性螺纹锁定紧固件在美国专利No.7722304(标题为紧固件和紧固件组件，由Alan Pritchard作出)中描述，该专利的内容特此通过引用而并入。
现有技术的紧固件的显著缺点是，它们针对螺纹形成或螺纹锁定而优化，而非针对两者而优化。这引起使用者关于哪个特征对于特定应用更重要而作出决定，这可能导致这样的紧固件的次优应用。
发明内容
现有技术的缺点克服提供一种针对螺纹形成和螺纹锁定两者而优化的示例性紧固件。紧固件包括说明性地沿着紧固件的轴分布到三个区中的两个单独的螺纹牙形(或称为螺纹轮廓，thread profile)。利用螺纹形成螺纹牙形的第一区紧邻紧固件的进入点。沿着第一区，螺纹牙形的外径沿着第一节距(例如1-5个节距)增大。第二区从第一区过渡并且利用与第一区相同的螺纹形成螺纹牙形，但维持恒定的外螺纹直径。第二区延伸超过第一区达例如1-3个节距。利用螺纹锁定螺纹牙形的第三区也维持恒定的外径。应当注意到，在备选实施例中，紧固件可以仅具有两个区，例如第二区和第三区。因此，应当注意到，三个区的描述应当被视为仅示例性的。
根据本发明的说明性实施例，第一螺纹牙形和第二螺纹牙形可以被选择成彼此补充以实现期望水平的机械干涉，即螺纹锁定。而且，通过利用本发明，第二螺纹牙形(螺纹锁定)可以被优化成与由第一螺纹牙形产生的螺纹(螺纹形成)一起起作用。这可以导致优化的螺纹锁定机构。当紧固件在螺母部件中形成或重新形成其自身的螺纹时，螺纹锁定螺纹牙形与螺母部件的螺纹牙形之间的公差上的可变性的量减少。这实现比在预形成的螺母部件上使用常规螺纹锁定螺纹牙形更好的配合和更精确的锁定作用。
根据本发明的说明性实施例，螺纹锁定螺纹牙形可以设计成通过在螺纹牙形的末端处产生机械干涉来实现锁定作用。在本发明的备选实施例中，螺纹锁定螺纹牙形可以设计成通过沿着螺纹牙形的螺纹面(或称为侧面，flank)产生机械干涉(即螺纹面锁定)来实现锁定作用。当紧固件形成或重新形成螺母部件的螺纹时，在螺纹锁定螺纹牙形与螺母部件的螺纹之间非常紧密的匹配是可能的。通过使螺纹牙形高度和宽度变化，有可能形成如针对特定应用所期望的那样具有更大或更小的锁定作用的紧固件。
附图说明
本发明的实施例的上文的优点和另外的优点可以关于附图来理解，在附图中同样的参考标号指示完全相同或在功能上完全相同的元件，其中：
图1A是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的侧视图；
图1B是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的头部沿着长轴线观察的视图；
图1C是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的示例性进入点的沿着长轴线观察的视图；
图2是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的进入点端的放大视图；
图3是根据本发明的说明性实施例的用于在形成紧固件中使用的示例性坯件的说明性视图；
图4A是根据本发明的说明性实施例的示例性螺纹牙形的横截面视图；
图4B是根据本发明的说明性实施例的示例性螺纹牙形的横截面视图；
图4C是根据本发明的说明性实施例的示例性螺纹牙形的横截面视图；
图5A是根据本发明的说明性实施例的图示螺母部件的螺纹与紧固件之间的干涉的横截面视图；
图5B是根据本发明的说明性实施例的图示螺母部件的螺纹与紧固件之间的干涉的横截面视图；
图5C是根据本发明的说明性实施例的图示螺母部件的螺纹与紧固件之间的干涉的横截面视图；
图6是根据本发明的说明性实施例的图示将示例性紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图7是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图8是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图9是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图10是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图11是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图12是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图13是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图14是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的进入点端的放大视图；
图15是根据本发明的说明性实施例的图示将示例性紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图16是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图17是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图18是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到带螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图19是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图20是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图21是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；以及
图22是根据本发明的说明性实施例的图示将紧固件插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图；
图23A是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最大条件(maximumcondition)的横截面视图；
图23B是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最小条件的横截面视图；
图24A是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最大条件的横截面视图；
图24B是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最小条件的横截面视图；
图25是根据本发明的说明性实施例的图示锁定量的可变性的说明性螺纹锁定紧固件的横截面视图；以及
图26是根据本发明的说明性实施例的图示锁定量的可变性的说明性螺纹面锁定紧固件的横截面视图。
具体实施方式
图1A是根据本发明的说明性实施例的示例性螺纹形成和螺纹锁定紧固件100的横截面视图。紧固件100包括进入点105和头部110，其中轴115在其间延伸。说明性地，进入点105被图示为具有基本上平坦的端部。然而，应当注意到，在本发明的备选实施例中，紧固件100可以具有为圆形、尖形等的进入点105。照此，进入点105为基本上平坦的描述应当被视为仅示例性的。头部110被说明性地示出为具有六边形形状，以便与用于插入的驱动设备一起使用。头部110在轴115的相同轴线上延伸达一定长度120，以使驱动器(例如扳手等)能够接合头部110，以在紧固件上施加转矩，以便将紧固件插入到螺母部件(未示出)中。头部110包括基本上平坦的底部125，底部125设计成在紧固件被完全插入时与螺母部件(未示出)齐平地靠置。如本领域技术人员将意识到的，头部110可以基于期望的驱动设备而具有多种不同形状。因此，头部110具有六边形形状的描述应当被视为仅示例性的。
紧固件100的主体或轴115包括多个螺纹区，其包括例如第一区130、第二区135以及第三区140。说明性地，一旦已将紧固件插入到螺母部件中，就利用三个区来执行螺纹形成功能以及螺纹锁定功能两者。第一区130说明性地为示例性第一螺纹牙形的大约1-5个节距长，该第一螺纹牙形随着该区移动远离紧固件的进入点105而直径增大地从芯向外成角度。即第一区130的外径在进入点105处最小，并且随着螺纹沿着轴115朝向头部110移动而扩大。第二区135说明性地包括第一(螺纹形成)螺纹牙形的额外的1-3个节距，但具有基本上恒定的外径。如图1A中所图示的，第一螺纹牙形说明性地包括基本上60°角的螺纹牙形横截面。在示例性实施例中，第一螺纹牙形可以包括在上文中所并入的美国专利No.9404524中描述的螺纹牙形。应当注意到，虽然示出并描述特定螺纹形成螺纹牙形，但本发明的原理可以利用在本发明的备选实施例中的任何螺纹形成螺纹牙形。因此，在本文中示出并描述的特定螺纹形成螺纹牙形应当被视为仅示例性的。
第三区140利用第二螺纹牙形，第二螺纹牙形说明性地为螺纹锁定螺纹牙形。如图1A中所图示的，示例性第二螺纹牙形包括螺纹的基部处的60°角螺纹，该60°角螺纹过渡到末端处的30°角螺纹。在上文中所并入的美国专利No.7722304中描述示例性螺纹锁定螺纹牙形。应当注意到，虽然示出并描述特定螺纹锁定牙形，但本发明的原理可以利用在本发明的备选实施例中的任何螺纹锁定螺纹牙形。因此，在本文中示出并描述的特定螺纹锁定螺纹牙形应当被视为仅示例性的。
因而，在操作中，在根据本发明的说明性实施例的紧固件100插入到螺母部件中时，第一区的螺纹随着紧固件开始被插入而接合螺母部件。第一区螺纹和第二区螺纹使螺母部件变形以产生螺纹。在继续将紧固件插入到螺母部件中时，第三区的螺纹接合新产生的螺纹，以诱发引起产生锁定机构的机械干涉。说明性地，选取第二螺纹牙形以补充第一螺纹牙形。根据本发明的备选实施例，可以选择两个螺纹牙形，使得利用在螺母部件中由螺纹形成牙形(第一螺纹牙形)产生的螺纹的尺寸的先验知识来设计螺纹锁定牙形(第二螺纹牙形)。当紧固件正在无螺纹的螺母部件中产生内螺纹时，螺纹锁定牙形螺纹可以构造成用于与内螺纹一起优化性能。在下文中关于图4A、B、C和5A、B、C而描述变型的示例。
而且，根据本发明的说明性实施例，螺纹形成和螺纹锁定螺纹牙形可以设计成产生指定量的螺纹锁定。出于许多原因，这可能是希望的。例如，紧固件的特定使用者可能期望紧固件可能能够被移除并重新插入到螺母部件中指定次数，例如至少10次，同时至少维持最小主导转矩。在这样的场景下，可能希望具有减小的锁定作用的紧固件。相反地，用于在其中需要高主导转矩的设备中使用的紧固件可以设计成具有较高的锁定作用。在下文中关于图25-26而示出并描述用于使螺纹锁定量变化的示例性技术。
图1B是根据本发明的说明性实施例的紧固件100的头部110的沿着紧固件的长轴线观察的示例性视图。如上文中所注意到的，具有六边形形状的示例性头部的图示和描述应当被视为仅示例性的。图1C是根据本发明的说明性实施例的紧固件100的沿着紧固件的长轴线从进入点105观察的视图。如能够从图1C意识到的，紧固件的轴115说明性地成形为在横截面中具有多个(例如三个)凸角。应当注意到，多凸角轴的使用仅仅是示例性的，并且本发明的原理可以在具有基本上圆形的轴的紧固件的情况下利用。如本领域技术人员将意识到的，可以利用各种类型的紧固件轴横截面来实现紧固件的期望性质。更特别地，明确地设想的是，根据本发明的备选实施例，可以利用具有多于三个凸角的轴。而且，在备选实施例中，轴可以具有变化的横截面。例如，轴可以具有接近进入点的基本上圆形的横截面区域，但沿着轴的长度过渡到非圆形横截面区域。示例性非圆形横截面区域将是例如三凸角横截面区域。然而，明确地设想的是，根据本发明的备选实施例，可以利用基本上非圆形的横截面区域的其它形式。本发明的原理可以在大范围的紧固件轴115横截面形状的情况下利用，以便实现期望的功能性。
图2是根据本发明的说明性实施例的紧固件100的进入点端的放大视图。如能够从图2看到的，第一区130在外径上随着其从进入点105移动而增大。第一区利用第一螺纹牙形，第一螺纹牙形说明性地为螺纹形成螺纹牙形。第二区135继续使用螺纹形成螺纹，但以基本上恒定的总直径，不同于具有增大的总螺纹直径的第一区130。然后，对于紧固件100的剩余部分，第三区140利用第二螺纹牙形，例如螺纹锁定螺纹牙形。
图3是根据本发明的说明性实施例的用于在形成紧固件100中使用的带头部的坯件300的示例性视图。说明性地，坯件300包括单直径坯件，这减轻制造困难。然而，明确地设想的是，本发明的原理可以在更复杂的坯件的情况下利用。
图4A、B、C图示可以在本发明的备选实施例中利用的说明性螺纹牙形。应当注意到，每个螺纹牙形具有相同的横截面面积。图4A表示诸如图1中所示出的说明性60°螺纹牙形。图4B表示示例性半径螺纹牙形。图4C表示具有60°/30°螺纹牙形的示例性角形螺纹形式。应当注意到，在本发明的备选实施例中，可以利用不同的螺纹牙形。因此，明确地设想的是，图4A、B、C中所示出的螺纹牙形仅仅是示例性的。
图5A、B、C图示根据本发明的说明性实施例的根据示例性设计选择的可以通过利用螺母部件和紧固件的不同的螺纹牙形来获得的潜在的机械干涉的示例性范围。各种附图示出在上文中关于图4A、B、C而描述的螺纹牙形的组合。如能够从图5A、B和C看到的，通过使内螺纹牙形和外螺纹牙形变化，能够实现不同程度的机械干涉。在备选实施例中，通过选择螺纹牙形的各种组合，可以实现期望量的机械干涉。
图6是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件605中的横截面视图600。带螺纹的螺母部件605说明性地包括成组的预形成的螺纹610。视图600关于即将将紧固件100的端部105插入到带螺纹的螺母部件605中之前的紧固件100和螺母605。沿着截面A-A的视图图示带螺纹的螺母部件和紧固件100的示例性横截面615。
图7是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件605中的横截面视图700。在视图700中，紧固件100的第一区130和第二区135已插入到带螺纹的螺母部件605中。如能够在放大视图中看到的，在第一区130螺纹和第二区135螺纹与带螺纹的螺母部件605的内螺纹610之间留有空间。
图8是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图800。在视图800中，第一区螺纹130几乎已穿过带螺纹的螺母部件605，而第二区螺纹135完全包含在螺母部件605内。如能够看到的，第三区螺纹140已在螺母部件内的点805处生成末端穿透。
图9是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件605中的横截面视图900。在视图900中，第一区螺纹130和第二区螺纹135已完全穿过螺母部件605，并且对于每个内螺纹605，存在第三区螺纹140的末端穿透点905。在如图9中所示出的那样将紧固件100插入的情况下，末端穿透点905生成机械锁定机构，由此起作用以将紧固件固定于带螺纹的螺母部件中。
在本发明的说明性实施例中，第一区螺纹和第二区螺纹的螺纹形成螺纹牙形设计成以便略微扩大带螺纹的螺母部件的螺纹的直径。该尺寸重设使紧固件能够构建成使得在尺寸重设的螺纹与第三区螺纹的螺纹锁定螺纹之间存在优化的干涉。通过针对第一区螺纹和第二区螺纹而选择螺纹牙形和尺寸，可以实现与第三区螺纹的期望量的机械干涉。然而，应当注意到，在本发明的备选实施例中，预形成的内螺纹不会被第一区螺纹和第二区螺纹扩大。因此，内螺纹被扩大的描述应当被视为仅示例性的。而且，螺纹形成螺纹牙形的作用减少或消除来自螺纹形成的碎屑。这减少废弃物，并且在某些操作环境中是关键的。
图10是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件1005中的横截面视图1000。在视图1000中，紧固件100将要插入到螺母部件1005中，螺母部件1005具有无螺纹的孔隙或孔1010。
图11是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件1005中的横截面视图1100。视图1100示出第一区螺纹和第二区螺纹何时已完全插入到无螺纹的螺母部件中。
图12是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件1005中的横截面视图1200。第三区螺纹140现在已进入先前形成的螺纹，并且已在点1205处生成末端穿透。
图13是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图1300。在视图1300中，第一区螺纹和第三区螺纹已穿过螺母部件1005，多个第三区螺纹正在多个末端穿透点1305处接合螺母部件1005。
如上文中所注意到的，关于图6-9，在本发明的说明性实施例中，第一区螺纹和第二区螺纹可以被设定尺寸成产生最佳尺寸的螺纹，以实现与第三区螺纹的期望的机械干涉。
上文中所描述的螺纹锁定作用利用第三区螺纹牙形的末端处的机械干涉来产生锁定作用。这些实施例在由钢或其它硬金属制成的螺母部件中良好地起作用。然而，在较软的材料(诸如，铝或软铸造合金)中，可能未实现期望的结果。在本发明的另一实施例中，新型紧固件设计成通过沿着螺纹的螺纹面使用机械干涉来产生锁定作用。已发现该螺纹面锁定作用在其中先前描述的末端锁定作用未良好地起作用的材料的情况下良好地起作用。
图14是根据本发明的说明性实施例的示例性紧固件的进入点端的放大视图。类似于上文中所描述的图2，图14图示第一区130、第二区135以及第三区140。第一区说明性地利用设计成在螺母部件(未示出)中形成螺纹面锁定螺纹的螺纹形成螺纹牙形。第二区和第三区说明性地利用设计成诱发与由螺纹形成螺纹牙形形成的螺纹的螺纹面锁定机械干涉的螺纹锁定螺纹牙形。
在本发明的备选实施例中，可以不利用第一区130。在这样的备选实施例中，紧固件包括第二区135(螺纹形成螺纹牙形)和第三区140(螺纹锁定螺纹牙形)。
图15-22类似于图6-13，但图示利用螺纹形成螺纹牙形和引起螺纹面锁定机械干涉的螺纹锁定螺纹牙形的紧固件的插入。
图15是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件1505中的横截面视图1500。带螺纹的螺母部件1505说明性地包括成组的预形成的螺纹1510。视图1500关于即将将紧固件100的端部105插入到带螺纹的螺母部件1505中之前的紧固件100和螺母部件1505。沿着截面A-A的视图图示带螺纹的螺母部件和紧固件100的示例性横截面1515。
图16是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件1505中的横截面视图1600。在视图1600中，紧固件100的第一区130和第二区135已插入到带螺纹的螺母部件1505中。如能够在放大视图中看到的，在第一区130螺纹和第二区135螺纹与带螺纹的螺母部件1505的内螺纹1510之间留有空间。
图17是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件中的横截面视图1700。在视图800中，第一区螺纹130几乎已穿过带螺纹的螺母部件1505，而第二区螺纹135完全包含在螺母部件1505内。如能够看到的，第三区螺纹140已在螺母部件内的点1705处沿着螺纹的螺纹面生成机械干涉。
图18是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到带螺纹的螺母部件1505中的横截面视图1800。在视图1800中，第一区螺纹130和第二区螺纹135已完全穿过螺母部件1505，并且对于每个内螺纹1510，存在与第三区螺纹140中的每个的螺纹面机械干涉点1705。在如图18中所示出的那样将紧固件100插入的情况下，螺纹面锁定机械干涉点1705生成机械锁定机构，由此起作用以将紧固件固定于带螺纹的螺母部件中。
在本发明的说明性实施例中，第一区螺纹和第二区螺纹的螺纹形成螺纹牙形设计成以便略微扩大带螺纹的螺母部件的螺纹的直径。该尺寸重设使紧固件能够构建成使得在尺寸重设的螺纹与第三区螺纹的螺纹锁定螺纹之间存在优化的干涉。通过针对第一区螺纹和第二区螺纹而选择螺纹牙形和尺寸，可以实现与第三区螺纹的期望量的机械干涉。然而，应当注意到，在本发明的备选实施例中，预形成的内螺纹不会被第一区螺纹和第二区螺纹扩大。因此，内螺纹被扩大的描述应当被视为仅示例性的。
图19是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件100中的横截面视图1900。在视图1900中，紧固件100将要插入到螺母部件1005中，螺母部件1005具有无螺纹的孔隙或孔1010。
图20是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件2005中的横截面视图1100。视图1100示出第一区130螺纹和第二区135螺纹何时已完全插入到无螺纹的螺母部件中。第二区135的螺纹形成螺纹牙形已开始形成无螺纹的螺母部件1005以在孔隙1010的内部内产生内螺纹。
图21是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件2005中的横截面视图1200。第三区螺纹140现在已进入先前形成的螺纹，并且已在点2105处生成螺纹面锁定机械干涉。
图22是根据本发明的说明性实施例的将紧固件100插入到无螺纹的螺母部件2005中的横截面视图2200。在视图2200中，第一区130螺纹和第二区135螺纹已穿过螺母部件1005，多个第三区螺纹正在多个螺纹面锁定机械干涉点2105处接合螺母部件1005。
图23A是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最大条件的横截面视图2300A。
图23B是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最小条件的横截面视图2300B。
图24A是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最大条件的横截面视图2400A。
图24B是根据本发明的说明性实施例的图示对于螺母部件的最小条件的横截面视图2400B。
图25是根据本发明的说明性实施例的图示锁定量的可变性的说明性螺纹锁定紧固件的横截面视图2500。示例性视图2500关于诸如在上文中关于图6-13而示出并描述的利用设计成在末端处产生机械干涉的螺纹形成螺纹牙形的紧固件100。在视图2500中，X表示螺纹锁定螺纹牙形的单独螺纹的长度，并且Y表示螺纹锁定螺纹牙形的螺纹的高度。为了生成具有更大的锁定作用的紧固件，X增大，并且Y减小。相反地，为了减小由特定紧固件生成的锁定作用量，X减小，并且Y增大。
图26是根据本发明的说明性实施例的图示锁定量的可变性的说明性螺纹面锁定紧固件的横截面视图。示例性视图2600关于诸如在上文中关于图14-22而示出并描述的利用设计成在螺纹的螺纹面处产生机械干涉的螺纹形成螺纹牙形的紧固件100。在视图2600中，X表示螺纹锁定螺纹牙形的个别螺纹的长度，并且Y表示螺纹锁定螺纹牙形的螺纹的高度。为了生成具有更大的锁定作用的紧固件，X减小，并且Y增大。相反地，为了减小由特定紧固件生成的锁定作用量，X增大，并且Y减小。
以此方式，紧固件可以设计成生成针对特定应用所期望的锁定作用量。锁定作用量(主导转矩)也可以通过多次插入和移除来维持。由于本发明的紧固件产生很少的来自螺纹形成作用的碎屑或不产生该碎屑，因而螺母部件可以依然适合于紧固件的额外插入。
应当注意到，虽然已关于特定螺纹牙形而描述本发明，但本发明的原理可以在各种各样的螺纹形成螺纹牙形和/或螺纹锁定螺纹牙形的情况下利用。照此，本文中所包含的特定螺纹牙形的具体描述应当被视为仅示例性的。此外，虽然已给出各种区中的节距螺纹的数量的各种描述，但如本领域技术人员将意识到的，各种区中的节距的数量可以取决于预期用途而变化。照此，各种区中的节距的特定数量的描述应当被视为示例性的。
本描述依据本发明的各种说明性实施例而撰写。如本领域技术人员将意识到的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本文中所描述的实施例作出各种修改。照此，所描述的实施例应当被视为仅说明性的。

Claims (24)

1.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述横截面轮廓具有三个或更多个凸角；
其中，所述轴已在其上在第一区和第二区中雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成具有预限定尺寸的内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；
其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，其中，所述第一区的直径从所述入口点到所述第二区增大；
其中，所述第二区具有恒定外径，并且延伸达大约第二数量的预限定螺纹节距，
第三区，其具有与所述第一螺纹牙形不同的第二螺纹牙形，所述第三区从自所述第二区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸，其中，所述第二螺纹牙形是螺纹锁定螺纹牙形，并且其中，所述第二螺纹牙形具有基于知晓所述内螺纹的所述预限定尺寸的预限定尺寸，以在所述第二螺纹牙形的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面与在所述螺母部件中由所述第一螺纹牙形形成的所述内螺纹之间产生期望量的机械干涉。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
3.根据权利要求1所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度减小所述主导转矩量。
4.根据权利要求1所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
5.根据权利要求1所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
6.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述轴的所述横截面轮廓从基本上圆形的横截面过渡到基本上非圆形的横截面；
其中，所述轴已在其上在第一区和第二区中雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成具有预限定尺寸的内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；
其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，其中，所述第一区的直径从所述入口点到所述第二区增大；
其中，所述第二区具有恒定外径，并且延伸达大约第二数量的预限定螺纹节距，
第三区，其具有与所述第一螺纹牙形不同的第二螺纹牙形，所述第三区从自所述第二区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸，其中，所述第二螺纹牙形是螺纹锁定螺纹牙形，并且其中，所述第二螺纹牙形具有基于知晓所述内螺纹的所述预限定尺寸的预限定尺寸，以在所述第二螺纹牙形的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面与在所述螺母部件中由所述第一螺纹牙形形成的所述内螺纹之间产生期望量的机械干涉。
7.根据权利要求6所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
8.根据权利要求6所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度减小所述主导转矩量。
9.根据权利要求6所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
10.根据权利要求6所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
11.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述轴的所述横截面轮廓从基本上非圆形的横截面过渡到基本上圆形的横截面；
其中，所述轴已在其上在第一区和第二区中雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成具有预限定尺寸的内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；
其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，其中，所述第一区的直径从所述入口点到所述第二区增大；
其中，所述第二区具有恒定外径，并且延伸达大约第二数量的预限定螺纹节距，
第三区，其具有与所述第一螺纹牙形不同的第二螺纹牙形，所述第三区从自所述第二区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸，其中，所述第二螺纹牙形是螺纹锁定螺纹牙形，并且其中，所述第二螺纹牙形具有基于知晓所述内螺纹的所述预限定尺寸的预限定尺寸，以在所述第二螺纹牙形的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面与在所述螺母部件中由所述第一螺纹牙形形成的所述内螺纹之间产生期望量的机械干涉。
12.根据权利要求11所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
13.根据权利要求11所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，增大所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且缩窄所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度减小所述主导转矩量。
14.根据权利要求11所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
15.根据权利要求11所述的紧固件，其中，期望量的机械干涉生成具有预限定量的主导转矩的紧固件和螺母部件组合，并且其中，减小所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的高度并且加宽所述螺纹锁定螺纹牙形中的螺纹的宽度增大所述主导转矩量。
16.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述横截面轮廓具有三个或更多个凸角；
其中，所述轴已在第一区中在其上雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，
其中，第二区具有第二螺纹牙形，所述第二区从自所述第一区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸；
其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；以及
其中，所述第二螺纹牙形是成形为生成与所述螺母部件的所述内螺纹的期望量的机械干涉的螺纹锁定螺纹牙形。
17.根据权利要求16所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面处。
18.根据权利要求16所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个末端处。
19.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述轴的所述横截面轮廓从基本上圆形的横截面过渡到基本上非圆形的横截面；
其中，所述轴已在其上在第一区中雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，
其中，第二区具有第二螺纹牙形，所述第二区从自所述第一区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸；
其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；以及
其中，所述第二螺纹牙形是成形为生成与所述螺母部件的所述内螺纹的期望量的机械干涉的螺纹锁定螺纹牙形。
20.根据权利要求19所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面处。
21.根据权利要求19所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个末端处。
22.一种紧固件，包括：
轴，其具有横截面轮廓，所述横截面轮廓具有第一端处的入口点和第二端处的头部，其中，所述轴的所述横截面轮廓从基本上非圆形的横截面过渡到基本上圆形的横截面；
其中，所述轴已在其上在第一区中雕刻第一螺纹牙形，其中，所述第一区起始于所述入口点处，并且沿着所述轴延伸达大约第一预限定数量的螺纹节距，
其中，第二区具有第二螺纹牙形，所述第二区从自所述第一区起的过渡段沿着所述轴的剩余部分的相当大的部分朝向所述头部的底部延伸；
其中，所述第一螺纹牙形是成形为在螺母部件中生成内螺纹的螺纹形成螺纹牙形；以及
其中，所述第二螺纹牙形是成形为生成与所述螺母部件的所述内螺纹的期望量的机械干涉的螺纹锁定螺纹牙形。
23.根据权利要求22所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个螺纹面处。
24.根据权利要求22所述的紧固件，其中，所述机械干涉发生于所述第二区中的一个或多个螺纹的一个或多个末端处。
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