CN1451889A - 规定扭矩螺母 - Google Patents

Abstract

一种规定扭矩螺母，该螺母适用于卷紧配件等，只能紧固到规定的紧固扭矩为止，并且可以一眼确认紧固的完毕或未完。将外侧具有工具卡止面的扭矩操作部与具有阴螺纹孔的螺母主体一体形成，扭矩操作部从端面到螺母主体具有与阴螺纹孔同心且比阴螺纹孔的直径大的非正圆形孔，在上述螺母主体和扭矩操作部的交界部位，具有包围非正圆形孔的、至少含有2个脆弱部的限制扭矩部分。

Description

规定扭矩螺母

技术领域

本发明涉及螺母，特别是可以规定紧固扭矩的螺母。

背景技术

往往很多场合，在螺栓或螺纹轴不转动的状态下进行螺母的拧入和紧固。

作为其例子，例如卷紧配件。这是为了将软管与其它软管或设备类连接，用于将制成轴环和凸缘等形式的接头零件固定在软管端部上。

这种卷紧配件，参照现有技术(图28)可以理解，由可缩圈、挡板和螺母构成组件，其中可缩圈是将在两自由端部的所需范围内形成有阳螺纹的线材卷绕1.5圈、使两端向同一方向延伸而形成的；挡板具有与线材的曲率相对应的弯曲面，在两端部形成有游插上述各阳螺纹的导向筒。

使用时，预先将接头零件的凸起部从软管的端部开口插入，将上述卷紧配件嵌合在该软管的外周上，再将螺母拧在从半筒导向件突出的阳螺纹上，使可缩圈缩径而进行紧固。

作为该螺母，现在是采用外周制成多边形的、内径形成有阴螺纹的普通螺母。但是，用这样的螺母，紧固扭矩的调整完全依赖于作业人员的经验和感觉，故会因紧固扭矩不足而产生卷紧配件与接头零件的固定不够紧，容易使接头零件脱开、或高压流体漏出来。或者，反之，紧固扭矩过大，使软管产生裂纹、断裂或破损，这样，有可能喷出高压流体而造成大事故。另外，由于施加过大的扭矩，有可能损伤阴螺纹和阳螺纹。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而研制成的，其目的在于提供一种规定扭矩螺母，该螺母能够以规定的紧固扭矩正确而确实地进行紧固，并且可以一眼判别出紧固的完毕或未完。

为了达到上述目的，本发明的规定扭矩螺母，是将具有阴螺纹孔的螺母主体和外侧具有工具卡止面的扭矩操作部一体形成，在上述扭矩操作部上从上端面到螺母主体的深度形成有非正圆形孔，该非正圆形孔与上述阴螺纹孔同心且直径比阴螺纹孔大，在上述螺母主体与扭矩操作部的交界部位，作为规定扭矩部，在非正圆形孔的周围，在周向上隔开间隔配置有数个脆弱部。

上述脆弱部优选地这样构成，即在上述螺母主体和扭矩操作部的交界部位形成缩颈，根据该缩颈和非正圆形孔的关系，使包围非正圆形孔的壁的厚度在周向上变化。

上述脆弱部是在圆周上至少两处等间隔地设置的，但包括成为非正圆形孔和外部连通的窗孔的场合。

根据以上构成，由于强度较低的脆弱部在圆周上至少有两处，故通过扭矩操作部给予紧固扭矩，该紧固扭矩达到一定限度时，螺母主体和扭矩操作部的交界部位被拧断，扭矩操作部从螺母主体上破断、分离下来，其后，不能施加扭矩，故可以用规定的紧固扭矩正确而确实地进行紧固。另外，因扭矩操作部从螺母主体上破断、分离下来，形状发生变化，故可以一眼判别出紧固作业的完成和未完。而且，结构简单，可以廉价地制造。

非正圆形孔既可以设成平面多边形或类似该多边形的形状，也可以是具有大直径孔和向其内径侧突出的纵向突起的异形形状。

也可以在螺母主体的一部分上具有工具卡止面。这样，在具有工具卡止面的情况下，可以在以后将螺母拧松卸下，可以再作为普通螺母使用。

本发明的螺母不限定于卷紧配件，可以用于在不转动螺栓或螺纹轴的条件下需要以一定扭矩紧固的各种用途和领域。

本发明的其它特征和优点通过以下详细说明便可明白，只要具有本发明的基本特征，不限定于实施例所示的构成，从事该职业的人在不脱离发明的范围的情况下可以进行各种变更和修改。

附图说明

图1是表示本发明规定扭矩螺母的第1种形式的俯视图。

图2是第1种形式的螺母的仰视图。

图3是沿着图1的III-III线的剖面图。

图4是沿着图1的IV-IV线的剖面图。

图5是沿着图4的V-V线的剖面图。

图6-A是表示施加扭矩途中的状态的剖面图。

图6-B是表示达到规定扭矩后的状态的剖面图。

图7是表示本发明螺母的第2种形式的局部分剖开正视图。

图8是表示第2种形式的螺母的侧视图。

图9是表示第2种形式的螺母的俯视图。

图10是表示沿着图7的X-X线的剖面图。

图11-A是表示使用时的状态的纵剖面图。

图11-B是表示达到规定扭矩时的状态的纵剖面图。

图12-A～图12-D是分别表示本发明螺母的规定扭矩部分的其它形式的横剖面图。

图13-A～图13-C是例示本发明螺母的非正圆形孔的形状和规定扭矩部分的其它形式的横剖面图。

图14是本发明螺母的第3种形式的俯视图。

图15是沿着图14的XV-XV线的局部剖开正视图。

图16是本发明螺母的第4种形式的俯视图。

图17是沿着图16的XVII-XVII线的局部分剖开的正视图。

图18是本发明螺母的第5种形式俯视图。

图19是第5种形式的局部剖开正视图。

图20是沿着图18的IIX-IIX线的局部剖开正视图。

图21是第5种形式的达到规定扭矩时的状态的横剖面图。

图22是表示将本发明螺母用于卷紧配件的例子的局部剖开侧视图。

图23-A是沿着图22的IIXIII-IIXIII线的剖面图。

图23-B是紧固完毕状态的剖面图。

图24是表示本发明螺母的其它使用例在紧固前和达到规定扭矩时的状态的剖面图。

图25是表示本发明螺母的其它使用例的轴测图。

图26是图25的部分剖面图。

图27是表示本发明螺母的其它使用例的局部剖开正视图。

图28-A是现有的卷紧配件装配的轴测图，图28-B是其局部剖开侧视图。

具体实施方式

根据附图对本发明的实施例进行说明，图1～图6表示第1种形式，本发明的规定扭矩螺母的全体用符号D表示。规定扭矩螺母D的螺母主体3和扭矩操作部4通过规定扭矩部分(破断部分)5连接成一体。

螺母主体3在离下端所需长度的区域具有阴螺纹孔30，在外表面设有圆筒部31和多边形的工具卡止部32。由于工具卡止部32是用于以后需要卸下螺母时或作为通常的螺母再使用的部分，故根据情况，也可以不设置。

扭矩操作部4在该例子中是其外径比螺母主体3的大，在外周上具有为了给予扭矩用的多边形的工具卡止部40。

扭矩操作部4具有从顶面达到螺母主体3区域的深度的非正圆形孔41。上述非正圆形孔41通到阴螺纹孔30，并且中心与阴螺纹孔30的中心一致。

非正圆形孔41如图1所示，其直径比阴螺纹孔30的直径大。这是为了允许螺纹轴突出而必须的。在该实施例中，从俯视方向看非正圆形孔41，呈大致长方形或类似于长方形的形状。

规定扭矩部分5是包围非正圆形孔41周围的壁，在周向上隔开间隔具有两处以上的脆弱部分5b。这样的规定扭矩部分5是通过在扭矩操作部4和螺母主体3的交界部位形成缩颈7而制成的。缩颈7是用车刀等切削工具加工成前端70达到或接近非正圆形孔41，或通过用深冲加工方法变细而得到的。

缩颈7的深度在全周上是一样的，但由于在内侧有非正圆形孔41，故因与该孔的关系，规定扭矩部分5的壁的厚度沿着全周是不同的，有变化，如图5所示那样交替地形成规定壁厚的强度部分5a和脆弱部分5b。

在该例中，脆弱部分5b的壁厚为零，即以180度间隔设两处的窗孔构成的，因此，仅制成分割圆形状的两处的强度部分5a作为将扭矩操作部4和螺母主体3连接起来构成的扭矩传递部。

通过调整非正圆形孔41的大小和缩颈7的直径的一方或双方，可以任意地设定该强度部分5a和脆弱部分5b。

图6表示这样构成的第1种形式的使用状态，图6-A表示达到规定扭矩前的状态，图6-B表示达到规定扭矩后的状态，其说明将在后面进行。

图7～图11表示本发明规定扭矩螺母的第2种形式。

在这种形式中，俯视非正圆形孔41时呈四方形或类似于四方形的形状，由于这样的关系，规定扭矩部分5的强度部分5a和脆弱部分5b在圆周上交替地配置在4处。其它构成与第1种形式相同，故相同的部分用同样的符号表示，延用其说明。

以上是本发明的数个例子，但不局限于此。

1)规定扭矩部分5的强度部分5a和脆弱部分5b可以根据想要规定的扭矩大小采用各种形式。例如，在将非正圆形孔41设为一定大小的场合，用缩颈7的加工深度来调整规定扭矩。

图12-A～图12-D表示这种情况，缩颈7加工得深，则如图12-A所示那样脆弱部分5b的尺寸增大，故可以设成比较小的规定扭矩。相反，缩颈7加工得浅，则如图12-B所示那样脆弱部分5b的尺寸相对减小，故可以相对提高规定扭矩。若进一步将缩颈加工得更浅，则如图12-C所示，强度部分5a在断面上所占的比例增加，故可以将规定扭矩设定得更高。在图12-C中作为脆弱部分5b的窗孔很小，接近于点的程度，在图12-D中脆弱部分5b以薄壁的形式存在。

2)规定扭矩部分5的强度部分5a和脆弱部分5b的数量不限定为2个或4个的情况。另外，非正圆形孔41的形状也不限定。

图13-A～图13-C表示其例子，图13-A是将非正圆形孔41设成菱形或类似于椭圆形的形状，在2个180度对称位置上形成有脆弱部分5b。图13-B是将非正圆形孔41设成三角形，按120度的间隔形成3个脆弱部分5b。图13-C将非正圆形孔41设成正五边形，形成5个脆弱部分5b。

3)扭矩操作部4的尺寸不一定局限于比螺母主体3大的情况。

图14和15所示为其例子(第3种形式)，扭矩操作部4的外径与螺母主体3的大致相同。其它构成与第1种形式相同，故省略说明。

图16和图17所示为另外一个例子(第4种形式)。

在该实施例中，扭矩操作部4的外径与螺母主体3的大致相同，而且螺母主体3的工具卡止部32不在下半部，而是设在与缩颈7连接的上半部上。其它构成与第1种形式相同，故省略说明。

4)非正圆形孔41也可以不是多边形的形状。

图18～图21所示为其例子(第5种形式)，从扭矩操作部4达到螺母主体3的非正圆形孔41由与阴螺纹孔30同心且比阴螺纹孔30大的正圆形的大直径孔410和向大直径孔410的内径侧突出的数个(该例中是4个)纵向突起411构成。俯视纵向突起411，将前端连接起来的直径比阴螺纹孔30大。

缩颈7的前端超过大直径孔410，到达比纵向突起411的突出端更适度地靠前的位置，这样，在各纵向突起411之间以窗孔的形式形成规定扭矩部分5的脆弱部分5b。

另外，在该例中，扭矩操作部4也比螺母主体3大，但也可以像实施例2，实施例3那样，与螺母主体3的大小相同。

[使用例]

下面，对本发明规定扭矩螺母D的使用例加以说明。

图22和图23所示为将规定扭矩螺母D用于紧固卷紧配件的例子。

A为耐压软管，将合成树脂制的线材A2螺母状地卷绕并接合在加入了加强纤维的软管主体A1外周上构成的。B为接头配件，凸起部B1从上述耐压软管A的端部开口插入内部。C为卷紧配件，用于嵌在插入了上述凸起部B1的耐压软管A的外周上进行紧固。E为垫片。

卷紧配件C具有可缩圈1和挡板2，其中可缩圈是将在两端部所需范围内形成有阳螺纹10、10的线材卷绕约1.5圈以使其两端向同一方向突出而形成的，挡板具有与线材的曲率相对应的弯曲度，在两端部形成有筒状导槽20、20，用于游插上述各阳螺纹10、10。

在该例子中，本发明的规定扭矩螺母D用来作为使可缩圈1的直径缩小、将耐压软管A紧固在凸起部B1上的手段。即，如图23-A所示，将规定扭矩螺母D拧在上述可缩圈1的阳螺纹10上，通过扭矩操作部4给予扭矩，该螺母在阳螺纹上进出，上述扭矩达到一定值时，如图23-B所示，扭矩操作部4破断，不能继续进行紧固。符号D系指达到规定的紧固扭矩的状态的本发明螺母。

参照图6-A和图6-B、图11-A和图11-B对使用时的状态进行说明，图6-A(图11-A)表示将可缩圈1的阳螺纹10拧在螺母主体3的阴螺纹孔30内，将扳手或活扳手等工具T卡合在扭矩操作部4上并开始给予扭矩的状态。

在该状态下，所给予的扭矩通过规定扭矩部分5的强度部分5a而传递给螺母主体3，螺母主体3与扭矩操作部4一体地回转，故阳螺纹向阴螺纹孔30的轴向进入。这样，随着可缩圈1的缩径，其阻力从螺母主体3传递给扭矩操作部4。

规定扭矩部分5不是全周上的厚度相同的壁，局部性地具有脆弱部分5b，有意识地使该部分的断面强度降低。因此，达到所设定的扭矩时，强度部分5a不能耐受扭转而破断，如图6-B(图11-B)那样阳螺纹10从螺母主体3中突出来，同时扭矩操作部4脱离螺母主体3。

当这样失去扭矩操作部4时，便已不能继续给予螺母主体3扭矩，可缩圈1的紧固被强制性地终止。因此，不会产生螺纹破损、或耐压软管A过于勒紧而断裂或变薄，可以得到可靠而稳定的紧固状态。

另外，因扭矩操作部4脱离开，螺母的外观产生了变化，故可以从外部立即判断紧固的完毕或未完毕。脆弱部分5b为窗孔的情况下，通过它可以看清阳螺纹10的进入情况，故可以感悟到接近达到规定扭矩的时刻的到来，故可以预先对扭矩操作部4脱离开时产生的冲击有所准备。

将扭矩操作部4的平面尺寸设得比螺母主体3大时具有不会将工具T误卡到螺母主体3上的优点。

另外，将非正圆形孔41设成像第1种形式和第2种形式等那样即使插入扳手类工具也不能转动的状态时，可以防止误操作。

图24所示为将本发明的规定扭矩螺母D用于用加压板H对层叠的部件进行加压时的装置，左图所示为本发明螺母D的给予扭矩前的状态，右图所示为给予扭矩后的状态(D′)。

图25所示为将本发明的规定扭矩螺母D用于电气设备安装工程的例子。即，用吊具从固定在房顶上的横梁J上悬挂电缆槽类K时，将横梁J紧固在吊挂槽钢L上。螺栓G不可回转地配置在吊挂槽钢L上，将上述螺栓G插通到与横梁J的突缘j、j卡合的夹紧零件M内，将本发明螺母D装在该螺栓G的阳螺纹g上使用，以规定扭矩对夹紧零件M进行推压。在图上，左侧表示本发明螺母D的给予扭矩前的状态，右侧表示给予扭矩后的状态D′。

图27表示适用于秋千部件的链条P和踏台Q的连接的例子。将末端的链条P挂在螺栓(U形螺栓或吊环螺栓)G上，螺纹轴g、g穿通设在踏台Q上的孔而向下方延伸。通过垫圈E将本发明螺母D安装在该螺纹轴上，用规定扭矩进行紧固。在图上，右侧表示本发明螺母D的给予扭矩前的状态，左侧表示给予扭矩后的状态D′。

Claims (6)

1.一种规定扭矩螺母，其特征在于，将具有阴螺纹孔(30)的螺母主体(3)和外侧具有工具卡止面(40)的扭矩操作部(4)一体形成，在上述扭矩操作部(4)上从上端面到螺母主体(3)的深度形成有非正圆形孔(41)，该非正圆形孔与上述阴螺纹孔(30)同心且直径比阴螺纹孔大，在上述螺母主体(3)与扭矩操作部(4)的交界部位，作为规定扭矩部分(5)，在非正圆形孔(41)的周围，在周向上隔开间隔配置有数个脆弱部(5b)。

2.根据权利要求1所述的规定扭矩螺母，上述脆弱部(5b)是这样构成的，即根据在上述螺母主体(3)与扭矩操作部(4)的交界部位所形成的缩颈(7)和非正圆形孔(41)的关系，使包围非正圆形孔(41)的壁的厚度在周向上变化。

3.根据权利要求1所述的规定扭矩螺母，上述脆弱部(5b)从2～5个范围内选择，分别成为连通非正圆形孔(41)和外部的窗孔。

4.根据权利要求1所述的规定扭矩螺母，扭矩操作部(4)的外径比螺母主体(3)的大。

5.根据权利要求1所述的规定扭矩螺母，在螺母主体(3)的一部分上具有工具卡止面(32)。

6.根据权利要求1所述的规定扭矩螺母，非正圆形孔(41)为平面多边形或类似于多边形的形状。

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