CN1621701A - 螺纹件和使用该螺纹件的连接装置 - Google Patents

Abstract

一种连接装置，由内螺纹和拧入内螺纹并由合成树脂一体模制的外螺纹形成。与内螺纹的螺纹脊干涉的凸起部分与外螺纹的螺纹底部部分一体形成。凸起部分设置为凸起升起外螺纹的沿周向的区域的一部分中的螺纹底部部分，并且当两个螺纹拧在一起时，凸起部分由于内螺纹的螺纹脊而刮去或弹性变性。在不有意施加外力的情况下能够避免松动，并且能够一致地产生适当的紧固转矩。

Description

螺纹件和使用该螺纹件的连接装置

技术领域

本发明涉及一种螺纹件和使用该螺纹件的连接装置。本发明尤其涉及能够被防止变得松动并且能够确保紧固所需转矩的螺纹件，以及使用这种螺纹件的连接装置。

背景技术

传统上，为了防止螺纹连接到内螺纹中的外螺纹变松，广泛使用的结构包括：例如，采用弹簧垫圈的结构(传统结构1)；利用粘合剂将外螺纹和内螺纹固定在一起的结构(传统例子2)；以及将尼龙基树脂材料(即自锁材料)涂覆在外螺纹的外周表面上的结构(传统例子3-见日本专利申请未审查公开No.11-51032)。

然而，在传统结构1中，不可能避免任何的松动，除非紧固螺纹中的每一个，直到弹簧垫圈被外螺纹的螺丝头部和内螺纹的端面夹紧。而且，当外螺纹不设置螺丝头部时不可能使用弹簧垫圈。

在传统结构2中，如果在粘合剂已经硬化之后较大的力矩施加到两个螺纹上使粘合剂脱去，则粘合剂不再起防止松动的作用。

此外，在传统结构3中，除了涂覆所需树脂材料的单独的工艺过程外，树脂材料往往从外螺纹脱去，从而不可能避免螺纹松动。

由此，在传统结构1-3中，当传统结构用作锁定装置时出现各种问题，并且它们不适合用于调整螺钉，所述调整螺钉用于产生充分的紧固转矩并且限制沿外螺纹沿轴向的运动的状态中。

下面所述的传统结构4至6被认为是能够用于调整螺钉的结构。

在传统结构4中，槽形容纳部分形成在外螺纹的外周侧面中。并且比螺纹脊的高度高的树脂件插入该容纳部分中。当两个螺纹以螺纹联接方式连接在一起时，树脂件由于内螺纹的螺纹脊而弹性变性，从而变得受压并且被切入有关的螺纹脊中。

在传统结构5中，使整个外螺纹的小径大于标准尺寸，并且通过使内螺纹的螺纹脊的顶侧面切入内螺纹的螺纹槽的螺纹底部中防止松动。

在传统结构6中，使整个金属制的外螺纹的外径大于标准尺寸，并且使外螺纹的螺纹脊的顶侧面刮去内螺纹的螺纹槽的螺纹底部，以切入其中。

然而，在传统结构4中，除了需要单独的工艺过程以插入树脂件并由此导致制造工艺更复杂之外，还出现树脂件从容纳部分脱落的不利问题。

此外，在传统例子5中，由于内螺纹的螺纹脊高度的不均匀度等，该螺纹脊切入其它螺纹中的量不同，并且如果内螺纹的加工精度降低，则出现不能一致产生紧固转矩的问题。

此外，由于外螺纹的小径一致地形成得较大，因此，当两个螺纹以螺纹连接方式连接在一起时，形成这些螺纹脊的斜面极其趋于不彼此接触，并且螺纹脊彼此不充分啮合。结果，外螺纹的螺纹脊在内螺纹的螺纹脊的顶上，从而外螺纹容易沿轴向移动，并且出现通过两个螺纹获得的连接力降低的问题。

此外，在传统例子6中，如果内螺纹的加工精度降低，则会出现下述情况，即外螺纹的螺纹脊的顶侧与内螺纹的螺纹底部紧密接触的表面面积增大。结果，两个螺纹之间的摩擦阻力增加，从而出现紧固转矩太大的问题。

下面将参照图10A和10B以及11A和11B描述传统调整螺钉的另外的例子，该调整螺钉与诸如长笛的木管乐器一起使用。

诸如长笛、双簧管和竖笛的木管乐器具有管状主体，该管状主体的声调孔由演奏者操作的键系统控制，以开启或关闭。即，演奏者操作键系统以通过切换塞子的位置选择性地开启或关闭声调孔，由此产生具有期望音调的声音。

通常，具有两类键系统，即关闭键系统和开启键系统。关闭键系统通常在非演奏模式中关闭音调孔，从而它在演奏者进行手动操作时选择性地开启音调孔。开启键系统通常在非演奏模式中开启音调孔，从而它在演奏者进行手动操作时选择性地关闭音调孔。

图10A和10B中所示的键系统是通常在非演奏模式中开启音调孔的开启键系统，而图11A和11B中所示的键系统是通常在非演奏模式中关闭音调孔的关闭键系统。

在图10A和10B中，附图标记31表示管状主体，32表示在管状主体31的外周上选定位置形成的音调孔，33表示布置在管状主体31的外周外侧并且还与管状主体31的轴线大体平行布置的轴，34表示其内孔以自由转动的方式与轴33接合的键管，并且35表示通过铜焊固定到键管34的选定位置的键杯臂，其中键杯37安装在键杯臂35的末端部分上。此外，附图标记36表示存储在键杯37中并被移动以开启或关闭音调孔32的塞子，而38表示固定到与键杯臂35连接的轴33的选定位置的联系板，其中联系板38具有与调节螺钉39接合的螺纹孔38a。键杯臂35具有朝向调节螺钉39的末端向下伸出的联系轴承40。当键杯臂35转动，通过塞子36关闭音调孔32时，调节螺钉39与联系轴承40接触，以限制键杯臂35的进一步转动。

在该键系统中，人操作者转动调节螺钉39，以稍稍改变联系轴承40与调节螺钉39接触的接触时间。由此，木管乐器被调节，从而塞子36以最佳关闭条件关闭音调孔32。

另一方面，图11A和11B示出了在非演奏模式下通常关闭音调孔的关闭键系统，图中，停止器41固定到与联系板38连接的键管34的选定位置。其中停止器41具有调节螺钉39将与其接合的螺纹孔41a。当塞子关闭音调孔时，调节螺钉39的末端由弹簧(图中未示出)产生的弹性力压向联系板38。而且在这种情况下，人操作者转动调节螺钉39，改变停止器41相对联系板38的角度。由此，安装关闭键系统的木管乐器被调整，从而通过调节停止器41相对联系板38的角度塞子以最优关闭条件关闭音调孔。

上述的木管乐器的传统调节螺钉的缺点是在木管乐器的音乐演奏期间调节螺钉松动或被释放。因此，传统上工程师或人操作者采取各种诸如下面所述的措施，防止调节螺钉松动：

如图10A和10B中所示，联系板38的端部部分切开，形成叉形部分，叉形部分的狭缝与螺纹孔38a连通，调节螺钉39与螺纹孔38a接合。在调节螺钉39完全拧入螺纹孔38a中之后，联系板38的叉形部分被压紧，从而螺纹孔38a的内周紧紧压向调节螺钉38。由此，螺纹孔38a和调节螺钉39之间的摩擦力(或转动阻力)增加。上述图11A和11B中的停止器也类似于联系板38进行改进。

然而，对于这种措施，缺点是如果人类操作者过于用力地压紧联系板38的叉形部分，则变得不可能进一步转动螺纹孔38a内的调节螺钉39。相反，如果人类操作者较弱地压紧叉形部分，则不可能在螺纹孔38a和调节螺钉39之间施加足够的转动阻力，从而调节螺钉39容易松动。即，这种措施难于在它们之间设定最佳转动阻力。

发明内容

考虑到上述问题，构想出本发明并且本发明的目的是提供一种螺纹件并且还提供一种使用这种螺纹件的连接装置，该螺纹件容易制造并且在不有意施加外力的情况下能够避免螺纹松动，并且还能够以适当的一致性产生紧固转矩。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种螺纹件，该螺纹件通过模制法由合成树脂制造，所述螺纹件包括：与所述螺纹件的螺纹底部一体形成的凸起部分，其中所述凸起部分位于沿所述螺纹件的周向延伸的区域的一部分中。

根据本发明的另一方面，提供一种连接装置，所述连接装置包括：第一螺纹件；以及通过模制法由合成树脂制造并与所述第一螺纹件螺纹连接在一起的第二螺纹件，其中所述第二螺纹件包括与第二螺纹件的螺纹底部一体形成的凸起部分，所述凸起部分与所述第一螺纹件的螺纹脊干涉，并且所述凸起部分位于沿所述第二螺纹件的周向延伸的区域的一部分中。

优选方式是，在上述的连接装置中，如果设所述凸起部分的最大高度为h1，并且设所述第一螺纹件的所述螺纹脊的高度为h2，则h1/h2设定为不小于0.3且不大于1.0。

优选方式是，在上述的连接装置中，所述凸起部分的外表面具有曲面结构，该曲面结构的最大高度处于其周向的中心部分中。

根据本发明，例如，如果第一螺纹件是内螺纹，而第二螺纹件是外螺纹，则形成在外螺纹上的凸起部分与内螺纹的螺纹脊的一部分干涉并且沿螺纹脊结构被削去，或弹性变形。因此，外螺纹没有形成凸起部分的区域中的螺纹脊的斜面在压力作用下与内螺纹的螺纹脊的斜面啮合，从而即使诸如内螺纹的螺纹脊的高度等的尺寸的精度降低，仍然可以产生一致的紧固转矩。结果，可以有效地防止各个螺纹之间的松动，并且螺纹件能够用作调节螺钉，而不出现任何问题。此外，通过改变凸起部分的沿周向的宽度和凸起部分的高度，能够调节产生的紧固转矩的数值，由此还可以实现一致的紧固转矩。因为在优良的条件下保持螺纹脊的啮合，所以可以解决传统结构5中的问题，并且保持螺纹之间的优良连接力。再者，由于凸起部分与螺纹底部一体形成，因此不仅能够解决凸起部分从外螺纹脱落的问题，而且能够利用模具等容易并精确地制造凸起部分。

此外，由于凸起部分的外表面作为曲面在使凸起部分与第二螺纹件的螺纹脊干涉的初始状态下形成，因此可以降低这种干涉引起的阻力，并且每一个螺纹件能够相对于另一个螺纹件平稳转动并且从而两个螺纹件拧紧在一起。

附图说明

图1是根据本发明实施例的连接装置的示意主视图。

图2是图1中的连接装置的俯视图。

图3是图1中的A部分和B部分的放大剖视主视图。

图4是沿图1中的C-C线的放大端部视图。

图5是外螺纹与内螺纹拧在一起的状态的放大剖视主视图。

图6是根据变化的例子的与外螺纹的图4相同的端部视图。

图7是根据另一个变化的例子的与外螺纹的图4相同的端部视图。

图8是根据又一个变化的例子的外螺纹的主视图。

图9是根据本发明实施例的与木管乐器的选择的部分一起示出的调节螺钉的透视图，其中选择的部分用于通过关闭键系统调节木管乐器的音调孔的关闭。

图10A是包括传统调节螺钉的木管乐器的选择的部分的局部剖视放大图，其中传统调节螺钉用于由开启键系统通过塞子调节音调孔的关闭。

图10B是图10A中所示的木管乐器的一些部分的俯视图。

图11A是包括传统调节螺钉的木管乐器的选择的部分的局部剖视放大图，其中传统调节螺钉用于由关闭键系统通过塞子调节音调孔的关闭。

图11B是图11A中所示的关闭键系统的一些部分的俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

图1是根据本发明的连接装置的示意主视图，而图2是图1中的连接装置的俯视图。在这些图中，连接装置10由内螺纹11和外螺纹21构成，内螺纹11位于图1中的左侧并作为第一螺纹件，而外螺纹21位于图1中的右侧，与内螺纹11拧在一起并作为第二螺纹件。

内螺纹11以与JIS标准等的已知螺纹相同的形式形成，并且在该实施例中，内螺纹11在由诸如镍银或黄铜的金属形成的板状件上进行螺纹孔处理来形成。当内螺纹11在截面中被看见时，如图3中所示，多个螺纹脊14沿其中心轴方向设置，并且每一个螺纹脊14形成为朝向内螺纹11的中心轴凸起。螺纹脊14具有设有顶部15结构，斜面部分16，斜面部分16连接到顶部15的图3中所示的左端侧和右端侧并且以逐渐加宽的扇形形成，以及将相邻的螺纹脊14的每一个斜面部分16的基部侧连接在一起的螺纹底部部分17。螺纹槽19分别形成在每一个螺纹脊14之间。

在该实施例中，外螺纹21通过六角螺栓形成，该六角螺栓利用诸如注模法等的模制工艺利用硬度等级低于内螺纹11的合成树脂模制，诸如其中混合有作为加强材料的玻璃纤维的尼龙基树脂。外螺纹21由螺丝头部22和连接到螺丝头部22并且成形为其末端侧逐渐变细的螺丝杆23形成。当如图3中所示沿截面观看时，螺丝杆23设有多个向外突出的螺纹脊24。螺纹脊24构造为内螺纹11的螺纹脊14的突起方向反转，并且以与形成内螺纹11的螺纹脊14相同的方式，螺纹脊24设有顶部25，斜面部分26，和螺纹底部部分27。螺纹槽29分别形成在每一个螺纹脊24之间。

这里，形成为升起螺纹底部部分27的多个凸起部分31与沿螺丝杆23的周向延伸的螺纹底部部分27侧的区域的一部分一体设置。

凸起部分31中的每一个设置在螺丝杆23的图1中所示的顶端侧，并且形成为从与螺丝杆23的末端分离多个螺距的位置沿轴向方向朝向螺丝头部22侧延伸。如图4中所示，凸起部分31的外表面的周向中心部分设置为具有最大高度h1的实质上筒形曲面构造。当内螺纹11的螺纹脊14的高度设为h2(见图3)时，最大高度h1设定为落入下式的范围内。

0.3≤(h1/h2)≤1.0

如图5中所示，由此，当内螺纹11与外螺纹21螺纹连接在一起时，凸起部分31与内螺纹11的螺纹脊14的顶部15侧干涉，并且由于该干涉，即使没有施加任何力，凸起部分31也被沿螺纹脊14的结构刮去或弹性变形，从而防止螺纹11和21的意外松动。如果h1/h2小于0.3，则由于内螺纹11的尺寸误差等，可能内螺纹11的螺纹脊不再发生干涉。相反，如果h1/h2大于1.0，则难于将外螺纹21的螺丝杆23插入内螺纹11内，并且紧固转矩仅仅增加了凸起部分31的刮去部分增加的数量。然而，凸起部分31已经刮去之后的防松效果是恒定的。注意h1和h2优选设定在下面的范围内。

0.8≤(h1/h2)≤1.0

此外，凸起31的周向宽度W设定为落入对于外螺纹21的底部部分27侧上的直径D(即小径)的下式的范围内。

0.3≤(W/D)≤(π/2)

通过在该范围内改变宽度W，顶部15和凸起部分31之间的摩擦阻力能够增加或降低，并且可以调节外螺纹21的紧固转矩。

在上述结构中，在螺纹杆23的末端侧已经插入内螺纹11中之后，当内螺纹11与外螺纹21拧在一起时，紧固转矩通过螺丝头部22施加到外螺纹21就足够了。此时，内螺纹11的螺纹脊14的顶部15与凸起部分31干涉，并且如图5中所示，凸起部分31弹性变形或被内螺纹11的螺纹脊14的顶部15刮去。此时螺纹脊14的顶部15咬入凸起部分31中。在这种条件下，在不形成外螺纹21的凸起部分31的区域中，特别是在沿径向方向与形成凸起部分31的位置相对的侧面上，外螺纹21的斜面26被内螺纹11的斜面16按压。结果，两者之间的粘附力增加，并且变得可能产生适当的紧固转矩。

因此，根据该实施例，由于凸起部分31沿外螺纹21的轴向一体设置，因此在其中凸起部分31与内螺纹11的螺纹脊14干涉的状态下，即使紧固或相反地松开外螺纹21，仍然能够确保足够的紧固转矩，并且外螺纹能够用作调节螺钉，调节螺钉沿外螺纹21轴向的运动一致地被限制。

此外，由于螺丝杆23的末端具有锥形结构，因此螺丝杆23能够在不用力的情况下插入内螺纹11内。此外，由于凸起部分31不是在距离螺丝杆23的末端几个螺距的区域内形成，因此该区域在外螺纹21的紧固转矩极其小的状态下用作转动外螺纹21的引导部分，直到凸起部分31与内螺纹11的螺纹脊14干涉。

此外，由于凸起部分形成在沿外螺纹21周向延伸的区域的一部分，因此当凸起部分31变形等，沿凸起部分31周向的两侧(即图4中的左侧和右侧)的螺纹槽29用作变形调整片，并且可以降低在凸起部分31的圆周处的内应力，从而它们能够在不利用过大作用力的情况下变形。

在上述说明中已经披露了实施本发明的最优结构和方法等，然而，本发明不限于上述此。

即，描述了本发明，特别是针对具体实施例示出了本发明，但是在不偏离本发明的技术构思和目的的情况下本领域所属技术人员可以在上述实施例的构造、位置、方向或其它详细结构上进行各种变更。

例如，如图3中所示，在该实施例中，凸起部分31沿螺丝杆部分23的周向设置在一个位置，然而，如图6和7中所示，可以采用它们沿该周向以大约180度或120度间隔设置的结构。此时，各个凸起部分31的宽度的总和(即，在图6中所示的结构中w1+w2＝w，而在图7中所示的结构中w1+w2+w3＝w)设定为在下面给出的范围内。

0.3≤(W/D)≤(π/2)

也可以采用下面的结构，如图8中所示，多个凸起部分31设置为沿以螺旋形延伸的槽29延伸的方向不连续。

此外，尽管给出了当凸起部分31设置在外螺纹21上的说明和视图，但是本发明不限于此，并且也可以是利用凸起部分31设置在内螺纹11的螺纹底部部分17上的结构的设计修改。此时，凸起31的最大高度利用上述关系由外螺纹21的螺纹脊24的高度代替内螺纹11的螺纹脊14的高度h2设定。此外，当内螺纹11由合成树脂制造时，外螺纹21由金属制造。

此外，在上述实施例中，第一螺纹件是内螺纹11，内螺纹11通过在板状件中加工孔形成，但是第一螺纹件还可以由诸如六角螺母的螺母件形成。此外，第二螺纹件不限于六角螺栓，并且还可以由具有其中形成用于插入螺丝起子的孔或狭缝的螺丝头部22的螺纹件形成，或还可以由不设置螺丝头部22的固定螺钉型螺钉形成。

下面将参照图9描述根据本发明的调节螺纹应用于关闭诸如长笛的木管乐器的音调孔的调节的例子。在该实施例中，调节螺钉应用于通常关闭木管乐器的管状主体的音调孔的关闭键系统。图9中，与图11A和11B中相同的部件由相同的附图标记表示，并且其描述将省去，以避免重复说明。

联系板38固定到轴33，轴33通过铜焊或焊接连接到木管乐器(即长笛)的管状主体的外周。此外，键管34的内孔以自由转动方式与轴33接合。再者，停止器41(即螺钉固定件)固定到键管34并且与联系板38相对设置。塞子(图中未示出)连接到开启或关闭音调孔的停止器41的相对的端部(图中未示出)。45表示调节螺钉并且42是与调节螺钉45拧在一起的螺纹孔。在该关闭键系统中，与图10A至10B中所示的键系统的情形一样，人类操作者转动调节螺钉45，改变停止器41相对于联系板38的角度。从而，安装关闭键系统的木管乐器通过调整停止器41相对联系板38的角度调整为塞子以最优关闭条件关闭音调孔。

这里，调节螺钉45由上述实施例所述的外螺纹21构成，而螺钉孔42由上述实施例中所述的内螺纹11构成。因此，调节螺钉45(外螺纹)包括螺丝杆23，多个螺纹脊24，以及多个凸起部分31，凸起部分设置为升起外螺纹21的螺纹底部部分27并且与沿螺丝杆23(图1至5)的周向延伸的螺纹底部部分27侧上的区域的一部分一体设置。内螺纹11的螺纹脊14与外螺纹21的螺纹脊24相反地凸起。

由此，如参照图5所述，当螺钉孔42与调节螺钉45拧在一起时，凸起部分31与内螺纹11的螺纹脊14的顶部15侧干涉，并且由于该干涉，凸起部分31沿螺纹脊14的结构刮去或弹性变性，从而，防止螺纹11和21的意外松动。

此外，尽管在上述实施例中已经给出了当本发明的调节螺钉45应用于关闭键系统时的说明和图示，但是本发明的调节螺钉还可用于图10A和10B中所示的开启键系统。

此外，凸起部分31设置在内螺纹11的螺纹底部部分17上的调节螺钉也可用作木管乐器的调节螺钉。

本发明能够用于将两个不同的件连接在一起并且可以用作调节螺钉。

本发明还可用作与木管乐器一起使用的调节螺钉。

Claims (5)

1.一种通过模制法由合成树脂制成的螺纹件，包括：

与所述螺纹件的螺纹底部一体形成的凸起部分，其中

所述凸起部分位于沿所述螺纹件的周向延伸的区域的一部分中。

2.一种连接装置，包括：

第一螺纹件；以及

通过模制法由合成树脂制成的并与所述第一螺纹件螺纹连接在一起的第二螺纹件，其中

所述第二螺纹件包括与其螺纹底部一体形成的凸起部分，所述凸起部分与所述第一螺纹件的螺纹脊干涉，并且

所述凸起部分位于沿所述第二螺纹件的周向延伸的区域的一部分中。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其中如果所述凸起部分的最大高度设为h1，并且所述第一螺纹件的所述螺纹脊的高度设为h2，则h1/h2设定为不小于0.3且不大于1.0。

4.根据权利要求2或3所述的连接装置，其中所述凸起部分的外表面具有曲面结构，该曲面结构的最大高度处于其周向的中心部分中。

5.一种木管乐器，包括如权利要求2所述的连接装置。

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