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經濟部中央棣準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係有關於1993年1月12日所公布之美國專利第 5,178,502號的「高強度埋頭螺栓j與1993年5月25日公布 之美國專利第5,213,460號的「在擴大抓握範圍上具有均 勻高夾力之高強度埋頭螺拴」，且為10/3/94建檔之美國 專利申請编號第No. 08/318,282號的「在擴大抓握範圍上 具有均勻高夾力之高強度改良埋頭螺栓」案之接纊部分， 且其掲示在併入此處做為參考。 本發明偽有關於多工作件之扣件且更明確地說偽有關 於螺紋扭矩形式之高強度埋頭螺栓以提供被固定在一起之 工作件的最終高夾力負載。就如上述有關專利與專利申請 案所指出者，這種埋頭扣件雖為通用之工具，但在應用於 箱涵樑柱或橋樑之類的結構時持別有用，尤其是在應用於 該工作件之一側的可搆及性被咀斷或受到限制時更是特別 有用。 本發明之扣件亦大致有關於多工作件埋頭螺栓扣件， 其包括一主要套筒、可膨脹套筒與一銷，其中該可膨脹套 筒被徑向地擴大*以在反應於經由該銷被施加之相對軸向 力下形成一埋頭頭部。就此而言，本發明之埋頭螺栓除了 上述專利所指者外，本發明大致有關於1972年2月22日公 布，屬於Joseph H. Massa之美國專利第3,643,544號所示 之螺紋埋頭扣件形式，此種形式之扭矩已被美國Monogram Aerospace Fastener公司與 Voi-Shan Manufacturing 公司以註册名稱^31^1〇1<與（或）《1〇-8〇11:加以販售。同樣 地，見1966年7月26日公市，屬於R. Waeltz等之美國專利 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I-I I n 裝 I I I 訂— I I I I 線 • m · · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S02422 A7 B7 五、發明説明（2 ) 第3,262,353號、1956年10月9日公布，屬於J. LaTorre之 美國專利第2,765,699號、1959年5月19日公布，屬於Bri-lmeyer之美國專利第2,887,003號與1963年10月22日公布 ，羼於Orloff之美國專利第3,107,572號。如相鼸的美國 專利第5,213,460號所述者，先前的套筒扣件具有某些問 題，其原因在於該主要套筒會吸收産生夾力負載可用之力 的顯著部分，且除了夾力負載外，張力強度與埋頭側突出 可在扣件之抓握範圍内變化。就此而言，該扣件之抓握範 圍係以會被一餾單一扣件固定在一起之工作件的最大總厚 度與最小總厚度間的差所界定。然而在本發明中* 一獨待 的套筒構造被提供，具有寬的抓握範圍能力，且其中一均 勻結構之高強度埋頭頭部被形成於此寛抓握範圍内。因此 ，該均勻結構之埋頭頭部將在該抓握範圍上具有相同的埋 頭側突出物。此外，本發明提供了一種結搆•其中高強度 材料可被使甩迨成高強度扭矩之結果而同時又達成高又均 勻的夾力。 在本發明中，一螺紋螺帽與心螺栓或銷構造被使用， 且如此使一螺帽構件以螺紋耦合於該銷之柄部位。一花鍵 部位被置於該銷柄之截止端部。一安装工具具有一中央承 窩構件以锅合該花鍵部位與一外層板鉗構件被採用以握住 該螺帽，此處杻矩可被施加於該心螺栓或銷與該螺帽之間 以提供轉動，銷以此用螺紋被鎖入在銷上以達成所需之夾 緊。一對套筒，即可膨脹及主要套茼，位於銷上以合作在 反應於該施加扭矩之下形成一埋頭頭部。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） I ,0 Μ ί 装~1 訂 .線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夫標準局属工消費合作社印製 ^^2422 A7 B7 五、發明説明（3 ) 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 在本發明中•在施加扭矩於該螺帽與該銷之結果下， 該螺帽起先會經由一抓握諏整器傳送一力至該主要套筒。 同時，該銷具有一放大的頭部，其對著該可膨脹套筒傳送 一相反的軸向力。在扭矩與結果的相對軸向力增加時，對 著該主要套筒反作用的可膨脹套筒被徑向地擴大以形成一 埋頭頭部。就如會被看到地，統一形狀的埋頭頭部被提供 於該扣件之擴大的抓握範圍上。 在很多情形中，一般用於TC高張力螺拴之常用安裝工 具在該銷與螺帽間施加相對扭矩，此處其一可相對另一而 轉動。在該銷相對於螺帽被轉動之情形中，銷頭部與可膨 脹套筒間的摩擦耩合可能造成這些成份元件之磨損及不必 要的損傷與變形。此可能有害地影饗該埋頭頭部之形成與 強度。這種相對轉動在該銷與可膨脹套筒塗覆有抗腐蝕塗 層時可能發生。這種塗層經常會於锅合表面添加潤滑物以 降低摩擦而加強銷轉動之可能性。在本發明中，一抗轉動 I I 結構被形成於該銷頭部與該可膨脹套筒間之耦合表面，此 處這種相對轉動可被禁止。 在該等工作件之此安裝階段未曾受到該螺帽與抓握調 整器及經由該銷之埋頭頭部間的任何夾力負載。為了導致 使套筒頭部成為與埋頭側表面耦合，該抓握調整器被提供 有一易碎構件，其與一凹處成阻擋相通。該易碎構件被採 用以一預先選擇大小的相對軸向力而破碎，此處該凹處不 再被阻擋而在現在為可搆及的，允許該主要套筒之軸向動 作，不再與該可膨脹套筒有負載承受關傜；此允許該完全 I---^---Γ---裝 I.--:---訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 成形的埋頭頭部被導致以未受該主要套筒而來之限制地與 該等工作件的埋頭側表面接觸，該主要套筒已實質地被移 動至不與該可膨脹套筒有負載承受之鑼合。現在該等工作 件被進一步的扭矩施加*以實質唯一作用於經由該銷到該 埋頭頭部與該螺帽間之相對軸向力結果被拉在一起。將該 等工作件夾在一起之力持缠增加至扭矩幅度達到在該心螺 拴或銷之花鍵銷尾部位由該銷破碎為止。此破碎負載決定 在該等工作件上之最終夾力負載。在本發明之一形式中· 該埋頭螺栓應用具有花鍵端部之心螺栓或銷，其中該等花 鍵頂與相鄰螺栓之螺紋頂大致有相同直徑；一連缠螺紋形 延伸撗過該花鍵部位與該螺紋部位。在一銷提供這種花鍵 結構之下，一般於TC螺栓常用的雙窩驅動工具亦可被用於 安裝所論及之埋頭扭矩形式螺栓，以用於有相同直徑之工 作件孔。 就如將可見到者，該抓握調整器可為較簡單的構造且 可用高強度材料造成，此處該易碎抗力或剪力部位之強度 設定為高水準。就此而言，比較簡單之構造偽備於允許剪 斷該易碎抗力部位之負載被設定足夠高到可保證該埋頭頭 部之形成與足夠低到在達成最终夾力所須之最終扭矩負載 前之破碎與斷頸破碎的負載。 在本發明之一形式中，該主要與可膨脹套茼二者可為 大致統一横斷面的大致筆直管狀構造，即沿著其長度沒有 顯著的樓斷面變化，且該埋頭頭部在嵌入該等工作件開口 後，藉由使位於該等工作件埋頭側後面的可膨脹套筒圓頭 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — I I I I I I I I I 訂 I I I I I I 線 • -** (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（5 ) *經由柱負載而形成。就此而言，此種形式之结構大致為 顯示於下列專利之種類：1936年11月24日公布，屬於Huck 之美國專利第2,061,628與2,026,629號、1938年4月19日 公布，屬於Huck之美國專利第2,114,493號及1950年10月 24日公布，屬於Huck之美國專利第2,527,307號。在預定 選擇位置之埋頭頭部的成形可藉由在該可膨脹套筒上於所 須位置退火做出環狀帶加以助力。就此點而言，參見1966 年5月31日公布，靥於Orloff之美國專利第3,253,495號專 利。就如將可見到者，該圓頭埋頭頭部可提供一放大的承 受表面，並因而在該等工作件之開口實質大於該扣件之有 效直徑的應用中持別有用。 常用於埋頭扣件之另一種形式之埋頭頭部被參考做為 鬱金香式的埋頭頭部。該鬱金香形之埋頭頭部例被顯示於 1964年6月9日公布，屬於P. J. Reynolds之美國專利第 3,136,204號，‘同時也可參見1977年3月22日公布，屬於 讨31：113(^61«之美國專利第4,012,984號、1984年5月29日公 布，靥於Pratt之美國專利第4,451,189號與1986年12用9 日公布，靥於Dixon之美國專利第4,627,775號。在本發明 之一種以埋頭鬱金香式頭部的形式中，此偽利用做成一 10 具有圓頭及鬱金香式二種埋頭頭部構造之最終形式的埋頭 頭部而完成，此處之埋頭頭部強度被加強。 就如本發明之扣件所述者，一種濁特的構造被提供， 其中對該等工作件之最终夾力負載達到最大，且其不會被 套茼结構吸收；同時該扣件被提供可決定之寬握範圍且該 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） , 裝 訂 線 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 最大的最終夾力負載在此寬抓握範圍上大致可均勻地利用 。就如將要見到者，本發明之一形式將利用提供一結構在 該圓頭頭部形成之後但在易碎抗力或剪力構件破碎之前， 控制施加於可膨脹套筒之軸向力的幅度而禁止其扭曲。這 種扭曲可能形成在該等工作件上所逹成之最终夾力負載的 降低。 本發明之持點可被應用於，利用在一主要套筒構件之 斜形#部部位•以可膨脹套筒之徑向膨脹，形成的具有埋 頭頭部之扭矩•參見前文之美國專利第5,178，502號與第 5,213,460號。 因此，本發明之高強度埋頭螺拴已備於使用於應用高 強度螺栓之用途，諸如符合ASTM A325或日本之JISB1186 /F8T規格者。其亦欲於用於埋頭熔合、螺帽片與其他複合 的結構扣件条統，其被用於諸如箱樑無法搆及連接處背面 的結構元件。就此而言，本發明之埋頭扣件持別適用於建

I 物與橋樑之類的結構，其高強度與耐久性是與提供高夾力 負載之能力一齊有顯著的重要性。 因此，本發明之一目標為要提供一種扭矩式螺紋埋頭 螺拴搆造•以一艏具有寬抓握範圍之高強度扣件的結果， 有肋於高強度材料之使用。 本發明之另一目標為要提供一種獨持的埋頭螺栓構造 ，以提供一値具有圓頭與鬱金香式組合形狀之埋頭頭部。 本發明之另一總目標為要提供一種具有高強度構造之 獨恃的扭矩式螺紋埋頭螺栓，且其形成一傾具有在寬抓握 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I I I I I I I 裝 I I I —訂— I I 線 • ·*· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 範圍上有一致、所須結構的高強度埋頭頭部。 本發明之另一總目標為要提供一種獨持的高強度埋頭 螺栓，其應用一扭矩式螺紋構造並提供在寬抓握範圍上有 大致均勻的高最終夾力負載。 本發明還有之另一目標為要提供一種獨持的扭矩式螺 紋扣件，具有一銷有放大的頭部與一可膨脹套筒耦合，並 包括一構造用以禁止該銷與該可膨脹套筒間之相對轉動。 本發明之其他目標、待點與益處將由後續之說明與申 請專利範圍配合附圖而成為明白的，其中： 第1圖之一埋頭扣件以某些部位用斷面顯示的縱向圖 ，包括一心螺拴或銷、一螺帽、一可膨脹套筒、一主要套 筒與一抓握調整器成總成關像，以工作件被固定在一起； 第1A圖為第1圖之扣件大致依第1圖中箭頭1A所示方向 所取的縮小比例端部圖； 第2圖為類似於第1圖，頴示該埋頭扣件在該可膨脹套 筒已被一個部分顯示出來之安裝工具在遠離工作件表面徑 向膨脹，以形成一圓頭埋頭頭部之縮小比例圖； 第3圖為類似於第2圖，顯示在該圓頭埋頭頭部已被形 成且該抓握調整器結構之一易碎抗力部位已破碎，允許該 主要套筒軸向移動進入一凹處，而以該圓頭埋頭頭部與工 作件後方表面耩合； 第4圖為類似於第2與3圖，顯示一鬱金香式埋頭頭部 成形與該圓頭埋頭頭部相配合及該扣件已被最终裝設之後 的該埋頭扣件； -10 - 本紙浪^度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210父297公釐） 1.1 I I I I 裝— I I I I I 訂 I I I I 線 • * · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（8 ) 第5圖為一放大比例的分解斷面圖，顯示該銷之頭部 大致在第1圖之圓圈5内區域所取之部位，並具有一構造用 以莆助該埋頭頭部之鬱金香形部位的成形*及顯示數値突 出物之一，用以禁止該銷與該可膨脹套筒間之相對轉動； 第6圖為第4圖之扣件一部分的分解部分放大比例圖， 圖示該組合的鬱金香式與圓頭埋頭頭部及大致於第4圖中 圓圏6區域所取者； 第7圖為該銷頭部下側之分解放大比例示意圖，顯示 出抗轉動之突出物；以及 第8圖為類似於第5圖之放大比例斷面圖，顯示該抗轉 動突出物被埋入該可膨脹套筒的面對端部。 現在看第1圖，一螺紋或扭矩形埋頭扣件10包括一心 螺栓或銷12、環狀螺帽14、一可膨脹套筒16、一主要套筒 18與一抓握調整器檐造或總成19被一負載承受或釋抑墊片 20所界定、以岌一易碎抗力或剪力墊片24。承受墊片20具 有相反的環狀負載承受表面22與23與一中央穿透孔26於其 内層端部有一放大的埋頭孔27。剪力墊片24之直徑為可被 合稱地被承装在承受墊片20之埋頭孔27内。就此點而言， 該埋頭孔27之軸向深度大致與剪力墊片24之厚度相同或比 之稍大。剪力墊片24部分地徑向伸展向内進入孔26内，以 將要描述地部分地阻塞孔26。螺帽14具有一螺紋孔29，此 處螺帽14可用螺紋被鎖入在銷12的長形柄32—端部上相配 螺紋28之螺紋部位30。銷12在銷柄32另一端部具有放大頭 部34。銷柄32具有均勻直徑的第一光滑柄部位36由該頭部 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------裝------訂------線 ·*· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（9 ) 34延伸至相對的第二柄部位，具有伸至該螺紋部位30之一 較小的統一直徑。該螺紋部位30包括一銷末梢部位40 ·具 有一花鍵段41。該花鍵段41設有數個軸向延伸之花鍵44且 為本發明之包含一般常用十二點花鍵構造的形式。銷末梢 部位40經由一斷頸槽溝46被連接於該螺紋部位30之其餘部 分。該斷頸槽溝46為縮小的橫斷面區域，其被設計成在安 裝週期完成時以一預設的扭矩負載加以破碎。一釋抑槽溝 43被提供於螺紋銷末梢部位40之花鍵段41與無花鍵部位的 連接處*以有肋於花鍵之成形而不致於損傷其後之螺紋。 釋抑槽溝43之直徑雖不比螺紋28之根直徑大，伹比斷頸槽 溝46之直徑大|以確保安装完成所須之破碎會在斷頸槽溝 46發生。第一柄部位36之直徑為D1，其比第二柄部位38之 直徑大，此處一環狀肩部48被界定。該肩部48位於距銷頭 部34—段預先選定的距離L1。可膨脹套筒16為大致統一的 管狀，具.有大嶔統一的内側與外側直徑，而内側直徑D3大 致等於第一柄部位36之放大直徑D1，並具有一稍微之間隙 以有助於装配。因此該第一柄部位36作用成一導件以適當 地將可膨脹套筒16相對於銷頭部34對齊。可膨脹套筒16具 有大致統一的外側直徑D4。可膨脹套筒16之長度為L2，比 肩部48由銷頭部34之預先選定距離L1大，此處其以一距離 Lx部分地延伸超過第二柄部位38。就如將要看到者，距離 Lx如將要描述地被選擇成形成埋頭頭部與完成最終安装所 須之長度，而不致使肩部48與主要套筒18之面對端部49耦 合。 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I II I I 裝— — I I I I 訂— n ^ *-* * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（IQ ) 主要套筒18具有大致統一的管狀，而以具有大致固定 最大外側直徑D5大致等於可膨脹套筒16之外側直徑D4。主 要套筒18具有大致統一直徑D6之穿透孔，其大致等於螺紋 部位30頂部之主要直徑，而有稍撤的間隙以有助於裝配。 第二柄部位38之直徑D2大致如將要述及地等於該螺紋部位 30之滾動或螺距直徑，然而由於螺纹28為較淺之根構造， 第二柄部位38之直徑D2會僅稍小於螺紋28之主要直徑及因 而小於孔直徑D6。同時，主要套筒18之孔直徑D6則會比可 膨脹套筒16之孔直徑D3小。因此，主要套筒18之厚度tl將 以肩部48之徑向深度dl大於可膨脹套筒16之厚度t2。 在使用扣件10時，主要套筒18與心柄32被採用分別置 於及延伸穿過在一對工作件54與56之對齊的開口或孔50與 52，而以工作件56之外層表面被承受墊片20之負載承受表 面22鑼合。就此而言*負載承受表面22具有足夠大的有效 承受區域•以在安裝後提供在安装負載之外層工作件表面

I 上的所須的分佈以及在工作件54與56上之操作負載。此外 ，相反的負載承受表面23完全地耦合螺帽14之負載承受表 面65，並提供堅硬的抗磨損表面，以抵抗當螺帽14相對於 承受墊片20轉動時被其施加的扭矩負載。可膨脹套筒16與 主要套筒13之外側直徑D4與D5分別被選擇成以一間隙配適 穿過對齊的開口 50與52而裝配。就此點而言，銷頭部34之 直徑D7與外刨套筒直徑D4與D5大致為柑同，使得該總成可 經由開口 50與52以間隙闊偽被承裝。 現在參見抓握調整器總成19,其抗力或剪力墊片24為 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 ΒΊ_ 五、發明説明（11 ) 大致扁平之構造，並具有一縮小直徑之中央孔60被採用以 稍撤間隙之配適來承装銷12之螺紋柄部位30。該承受墊片 20之孔26為統一的直徑並在剪力塾片成份元件24之外側界 定一放大的抓握凹處64。抓握凹處64在其外層端部被螺帽 14之面對負載承受表面65封住。孔26之直徑為大致等於主 要套筒18之外側直徑D5，而具有稍徹間隙以避免對其間相 對軸向蓮動之摩擦阻力。該易碎剪力墊片成份元件24被提 供以一預先選定的厚度界定出一選定寬度之剪力段66,其 被採用以在銷12與主要套筒18間相對軸向力造成之相對於 孔26週邊的預先選定之剪力負載下破碎。在剪力墊片24之 孔60與銷12之螺紋部位30間相當緊密的容差配適使這些成 份元件維持大致之共軸對齊，並同時使主要套筒18與剪力 墊片24之環狀剪力段66成共軸對齊。抓握凹處64之軸向深 度d3被選擇成來界定扣件10之有效抓握範圍，並因此允許 埋頭頭部之完整成形及其與工作件54之埋頭側在整個抓握 範圍的實質上未受限制之耦合。 扣件10被採用以便被經由螺帽14在螺紋柄部位30之蝶 紋耦合，而以施加於銷12與螺帽14間的扭矩加以設立。現 在參見第2-4圖，其安装可用在該技藝中大致習知構造之 工具68完成，因此工具僅有一部分被顯示，且其待殊細節 為了簡潔之目的已被省略。螺帽14具有一般常用的六角形 外層表面（見第1A圖），其被採用以便用一管狀套節式外層 扳鉗構件72加以驅動式地耦合（其外層端部被構建成六角 形徑向内層表面74,以禺配地承裝該外層表面70,見第2 -14 - 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 ^ ^ 裝 . 1 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 圖）。工具68具有一中央套節構件76，其外層端部具有徑 向内層表面78 *其被做出槽溝以偶配式地承裝銷12界定十 二個點狀花鍵段41之花鍵44。在該工具68之一形式中，中 央套節構件76以彈性被軸向地向前偏置，以提供與花鍵段 41之足夠锅合。外層扳鉗構件72與中央套節構件76被採用 以彼此相對地被轉動。因此*為了要安裝該扣件10，工具 68被施用於扣件10之外層端部，而以外層扳鉗構件與六角 形螺帽表面70鑼合*且以中央套節構件76與花鍵段41繙合 。當工具68被致動時，外層板鉗構件相對於中央套節構件 76被轉動•此處螺帽14進一步以螺紋被鎖入該螺紋柄部位 30上。在安裝週期之開始，中央套節構件76經常會被轉動 而外層扳鉗構件72將被禁止轉動，因此會將該銷12與套筒 16及18當做一値單元，相對於靜止的螺帽14與該承受墊片 20轉動；而當扣件10與工作件54及56之成份元件被形成提 高負載關傜時‘•螺帽14將被轉動而銷12、套節16與18及承 受墊片將被保持靜止。同時，對中央套節構件76之彈性軸 向偏置允許其被軸向地向後移動，以因而容納被該銷12相 對於工具63之額外軸向蓮動。在此方式下，銷12與主要套 筒18及可膨脹套筒16間之相對軸向力可被工具68在銷12與 螺帽14間施加之扭矩被生成。 同時，當銷12開始經由與螺帽14相對轉動軸向地移動 時，所施加的相對軸向力因而增加對可膨脹套筒16之柱負 載*造成其形成圓頭或徑向地向外擴大，以在與内層工作 件54之埋頭側表面32相隔之點完全地定義出第一圓頭式構 -15 - 本紙乐尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 ----------&------1T------# • - (婧先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^02422 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（13 ) 造之埋頭頭80(見第2圖）。當相對軸向力增加時，易碎剪 力墊片24樓過剪力段66而破碎，允許主要套筒18與可膨脹 套筒16以完全成形之圓頭頭部80來相對於承受墊片20之承 受表面及彼此相對地大致自由地軸向移動。在此狀況下， 埋頭圓頭頭部80將被移動以與内層工作件54之埋頭側表面 82耦合（見第3圖）。 易碎墊片24之剪力段66被選擇為有足夠的剪力強度以 接受相對軸向力所須之幅度，以使可膨脹套筒16變成圖頭 而形成圓頭頭部80並於此後切斷，允許主要套筒18之前面 端部在承受墊片20之抓握凹處64内移動。在本發明之一形 式中，剪力段66被提供具有之剪力強度為可在大約高於軸 向力15¾至25%間之相對軸向力幅度剪斷，此為該圖頭頭部 80如第2圖所示之完全成形者。 抓握凹處64之軸向深度d3被選擇成大於由可膨脹套筒 16之埋頭頭部&0自由端部表面84至工作件54之埋頭側表面 82在埋頭圓頭頭部80如第2圖所示完全成形後的距離L。距 離L可隨著被固定在一起的工作件之總厚度而變化。在最 小抓握狀況下，邸工作件54與56為最小總厚度時，距離L 將為其最大值，且抓握凹處深度因此應會為至少稍大於 此最大距離L，以確保主要套茼18在圓頭頭部80之自由端 部表面84於扣件10之抓握範圍内所有抓握狀況下，在耦合 埋頭側表面32前，由與可膨脹套筒16之絹合被鬆開。此確 保圓頭頭部80之端部表面84將被自由地移動成如第3圖所 示地與工作件54之埋頭側表面82耦合。就如所述者，在主 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 要套筒18不為負載承受耦合下，由該螺帽14與心螺栓或銷 12間之杻矩所形成的相對軸向負載的整個幅度被施加於工 作件54,56，實質上係經由銷頭部34與圓頭頭部80唯一地 施加於螺帽14與銷12間。 為了使埋頭頭部結構之強度最適化，一傾雙埋頭頭部 構造被形成，包括一鬱金香形埋頭頭部與圃頭式埋頭頭部 80之組合。因此，在埋頭圓頭頭部80與埋頭側表面82耩合 及主要套筒18不與止塊肩部48成負載承受耦合下，全部的 杻矩負載再次被銷頭部34施加至可膨脹套茼16。當此發生 且相對軸向負載增加時，銷頭部34下之表面85將開始由可 膨脹套茼16之端部92材料割出一環94，此時銷頭部34移動 進入可膨脹套筒16之開放端部並將套筒16之端部徑向地向 外擴大，以形成一放大的鬱金香式頭部96,見第4與6圖。 在此構造下，該鬱金香式頭部96強化該圓頭式頭部80,此 處一値強度提昇之組合式埋頭頭部98被形成。 在此狀況中，於斷頸槽溝46破碎而此處如第4圖所示 之銷末楢部位40被切斷及安裝被完成後，所施加之扭矩與 結果之軸向負載被增加到所須之預先選定幅度。因此被第 4圖之設定扣件10所施加及達成之最終所須夾力負載將不 致被主要套筒18影響。 為了促進鬱金香式埋頭頭部96之成形，銷頭部34上之 下側表面被徑向地向外及軸向地向前做成傾斜。在本發明 之一形式中，相對於與中心軸X成垂直的一平面之傾斜角 度A被選擇成1 2.5度左右（見第5圖）。此構結能加強銷頭部 -17 - 本紙张尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I — I I I n 裝 I I I I 訂— I I I I 線 - · , . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明（15 ) 34之張力強度並有助於剪斷環94及鬱金香式頭部96之成形 (見第6圖）。同時，可膨脹套筒16之耦合端部92被形成， 以徑向地落在一平面上大致與該銷軸X成直角。由第6圖中 可見到，組合式的埋頭頭部98在相對於内層表面82圍繞孔 50與銷頭部34之承受表面具有提高有效性的剪斷區域。就 此點而言，其須注意到該鬱金香式頭部96包括該環94，主 要是與圓頭式頭部80成負載承受關傷，此處其作用成對施 加於工作件54,56之負載的單一結構。 該些目標之一倦要提供具有最小埋頭侧間隙B (見第1 圖）之高強度埋頭扣件。在所安装之扣件被構建成僅具有 如圓頭式頭部80之單一埋頭頭部的應用中，該可膨脹套筒 16之整體長度L2可能比形成組合式圓頭及鬱金香埋頭頭部 98的提供之可膨脹範圍有些稍短，所起始較短者為預先安 装好之埋頭側間隙B。然而，長度之增加相當輕徹，且若 在安裝後有任何後果也可加以忽略，因為銷頭部34在形成 埋頭鬱金香頭部96時會部份地移動進入可膨脹套筒16之端 部内。無論如何，對可膨脹套筒16之增加長度會被維持於 最小，以減少由柱負載來之應力及因而禁止由柱負載之形 成圓頭並確保鬱金香式埋頭頭部之成形。 就如所述者，本發明之主要目標為要提供一種具有非 常高強度持性之埋頭扣件，其中使用到一般常用之高強度 螺栓與（或.)融熔接頭。除了提供具有高強度之該埋頭頭部 80外，扣件1 0之材料被選用為高強度及因而為高硬度者。 因此，心螺拴或銷12可由具有預先選定硬度之高強度鋼做 -18 - 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） i I I I I I I 装— II I —訂 I II II I 線 -* · · · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明（16 ) 成。在本發明之一形式中，該銷為由A IS I 4140合金鋼做 成並具有介於大約35RC至40RC間之Rockwell硬度。該螺帽 14可由相同材料做成，而在一形式中係被做成具有介於大 約25RC至35RC間之Rockwell硬度。 同時，剪力墊片24以類似材料構建，具有可横斷剪力 段66提供脆的破碎。在本發明之一形式中，剪力墊片24為 由AISI 4140合金銅做成並具有介於大約40RC至46RC間之 Rockwell 硬度。 承受墊片20亦可由如碳綱之含二價鐵的或其他材料構 建。在本發明之一形式中，承受墊片20為由AISI 4130合 金鋼做成並具有介於大约35RC至44RC間之Rockwel 1硬度。 在此構造下，抓握調整器結構或總成19之成形可被簡化’ 且同時承受墊片成份元件20與易碎剪力墊片24之材料可分 別選擇*以使毎一之績效逹到最適化。 就此點而言，主要套筒18可用中磺硬化鋼構建，而可 膨脹套筒16可用低碩鋼構建，其可在以冷鍛頭或冷拉成形 時被逐漸硬化。為了有助於圓頭頭部80在所須位置之成形 ，可膨脹套筒16在大致以數字88(見第1圖）所示的段落帶 上局部地被退火。退火段88以位在沿著可膨脹套筒16長度 之中間為較佳*以在此中間位置之柱減弱點或潰倒模式來 提供圓頭埋頭頭部80之成形，且同時有助於在銷12上的非 方向性裝配。在本發明之一形式中*主要套筒18為由中磺 綱做成，具有介於大约43RC至47RC間之Rockwell硬度。可 膨脹套筒16偽以AISI 1018鋼做成，具有介於大約85Rb至 -19 - 本紙乐尺度逋用中國國家榇準（CNS ) A4规格（2!〇X297公釐） — ————— n 裝— 11 I I I 訂—— 線 - * · · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 302422 A7 B7 五、發明説明（17 ) 95Rb間之Rockwell硬度·而具有退火段88被退火至升降率 逹到大約60Rb之最小Rockwell硬度。因之，在銷頭部34強 度實質比可膨脹套筒16大之倩形下，該傾斜表面85之角度 A (見第5圖）可被選擇成相對於可膨脹套筒16在耦合端部之 成形有闋*以有肋於環94之割開與誓金香式頭部96之成形 〇 在本發明之一形式中，就上述材料及搆造，以合於計 耋之直徑為24m (0.94英时）大小的扣件10而言，可膨脹套 筒16係被做成具有合於計畫之外側直徑D4為24.5οπη (0.96 英吋）與外侧直徑D3為18. δ咖（.742英吋）。套筒16之整髏 長度L2為43m (1.70英时），而退火或軟化帶88被提供於沿 長度L2之中間處。在這種構造下，包括有圓頭頭部80與鬱 金香式頭部96之所須組合式埋頭頭部98被形成。就此點言 ，退火或軟化帶88之位置咸信不致變動超過該可膨脹套筒 16長度1^2之大約中點（0.5¥1^2)，即6.4咖（0.25英时）。就 算軟化段88位於套筒16之中點（0.5xL2) *就上述之構造而 言，套筒16之整髏長度以不短於36丽（1.425英吋）為較佳 。同時，該長度L2以不應超過上述所構建之套筒16的長度 為宜。具有不同名義上直徑與（或）不同材料之扣件10的可 膨脹套筒16持殊尺寸可依之決定。 吾人須注意到，在某些應用中，套茼16與18可被組合 成單件構造，見前文之美國專利第5,213,460號。 在本發明之一形式中*花鍵44可在與相鄰坏料相同直 徑之端部部位以切割花踺槽溝來形成。釋抑槽溝43與斷頸 -20 - 本紙》尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 I I ^ ^ I 裝 . | 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印製 —^- 五 '發明説明（is ) 槽溝46可在花鍵44被切割前被滾成。接著螺紋可在花鍵段 41上方於坏料之相鄰部位上以滾製加以形成。其結果將為 在該花鍵段41與包括釋抑槽溝43及斷頸槽溝46之螺紋部位 30螺紋段形成連績的螺紋。或者，斷頸槽溝46可在滾製步 驟後於螺紋部位30在所須位置以所須深度加以切割。而在 還有之另一形式中，花鍵44可在螺紋形狀己在被滾製於螺 紋部位30後被切割。 在上述所界定之獨持構造下，螺帽14可首先用螺紋鎖 入螺紋花鍵段41而以螺紋被鎖入到螺紋端部30之非花鍵段 上。在此方式下，花鍵44之徑向深度可被設定成以提供所 須之強度而又能使花鍵根部之較小的直徑Dr維持於最大值 (見第1與U画）。同時，花鍵44之頂點可在一較大直徑上 ，其為等於或稍小於螺紋28之較大或頂點直徑。在此構造 下，斷頸槽溝46之強度可利用使其直徑被搆成稍小於花鍵 44之較小的或·根直徑Dr而逹到最大。同時，此最大化之花 鍵直徑持點允許使用一般的工具，其具有相同的内部中央 扳鉗套節構件76與相同的外部六角形套節構件72，就如在 目前現有一般相同孔直徑之張力控制、非埋頭花鍵螺栓所 使用者。 就此點而言，其須注意到一般常用的非埋頭TC螺栓扣 件大致僅包括一螺栓與一螺帽及可能之承受墊片。因此為 了固定具有大致相同孔直徑之工作件，TC螺栓（非埋頭式 )扣件之螺栓構件將具有之直徑大致等於本主題討論之埋 頭扣件10套筒16與18的外側直徑D4, D5。因此一般常用之 -21 - 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 線 * . . · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明（l9 ) 一般非埋頭扣件與本獨特的埋頭扣件10交換使用之一般常 用工具為日本Maeda金屬實業公司製造以TONE註册商標I 單一尺寸型號S-90EZ所販售者。 其須注意到，可膨脹套筒16可被提供成具有最小長度 L2,足以確保埋頭画頭頭部80被構成大致與所須最終直徑 一致而又允許埋頭鬱金香式頭部96之成形。因此最小長度 之可膨脹套筒16可容納整個抓握範圍，其如所述地可被選 擇成大的。同時•埋頭圓頭頭部80可為較大的固定直徑， 而不論被抓握因而對埋頭側表面82所提供的是大的承受表 面。大直徑的埋頭圓頭頭部80亦允許使用在該等工作件開 口 50與52及可膨脹套筒16間有較大間隙時的扣件10。 注意在第1-4圖所示之構造下，可依如扣件10之數種 不同長度（即較長或較短銷12與主要套筒18)的扣件被使用 。此外，由後方工作件表面82相空隔來形成埋頭圓頭頭部 80的持點亦造成在整個抓握範圍有統一的背側突出（見第 3與4圖）。 與螺紋銷柄部位30成完全最終耦合的螺帽14數目被選 擇成足以提供工作件54與56所須之最夾力程度及抵抗工作 件54與56形成聯結之最大設計張力。因此，螺帽14之高度 或寬度Η被選擇成足以提供所須之螺紋數目，以承受完全 螺紋繙合之此些負載（見第1圖）。同時，螺紋銷柄部位30 之長度被選擇成在扣件10整値抓握範圍上提供與螺帽14之 螺紋有完全螺纹耩合，並在安装後提供最小突出長度Β”（ 見第4圖）。在此方式下，扣件10之整體長度在被安装與未 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ 297公釐） _ ----------^------ΐτ------i -·*. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 A7 _B7____ 五、發明説明（20 ) 安装二種狀況下均能被達到最小。 注意，主要套筒18之壁厚度可就銷12螺紋部位30與工 作件孔50,52之直徑而具有最大值。因此•主要套筒18可 就已知尺寸之扣件10與工作件孔50,52使其柱強度達到最 大。就此點而言，主要套筒18相對於可膨脹套筒16如銷柄 部位36與38之步階形構造所允許的額外壁厚度，將提供其 柱強度之進一步提升。同時，易碎墊片成份元件24之剪力 負載可僅以選擇剪力段66之厚度與選擇易碎墊片24之強度 及因之的材料剪力強度而容易地諏整。在此方式下，可膨 脹套筒16可被選擇成建立埋頭圓頭頭部80所須較高負載的 具有較高強度之構造與材料。其結果將為大致具有較高整 髏強度之扣件。 此外，其可看出，可膨脹套筒16與主要套筒18在扣件 10安裝後将界定大致連绩的軸向延伸表面·以與工作件孔 50與52之面對表面耦合。在此方式下*接頭的整體性可被 改進，因此工作件孔50及52與該可膨脹套筒16及主要套筒 18間有實質的最小間隙。 為了使安裝扭矩負載達到最小與有助於扣件成份元件 之適當作用及扣件之一致適當的安裝，如molydisulphide 之高品質培烤或乾燥的潤滑劑薄膜*己發現在銷12與承受 墊片成份元件20之所有表面是有必要的，以降低扣件1〇之 活動部分間的摩檫。如Kalgard公司所製造的Kalgard FA molydisulphide潤滑劑便為令人滿意的。 在螺帽14亦希望有如paraffin之抗腐蝕電子鍍鋅塗層 -23 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4洗格（210X297公釐〉 I , 裝 訂一1 I 線 - * · · (婧先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明（21 ) 或上腦形式的潤滑劑。可膨脹套筒16、主要套筒18與剪力 » 墊片24未加以潤滑或塗層；然而在某些情況中，可膨脹套 筒16可類似螺帽14地加以塗層。因此，在可膨脹套筒16形 成圓頭與在剪力墊片24内剪斷的步驟中，在該心螺栓或銷 12與可膨脹套筒16間或在可膨脹套筒16與主要套茼18間實 質不會有相對轉動。在這些銷與套筒成份元件間的額外相 對轉對，可能在套筒端部49,92産生摩檫熱，足以産生套 筒端部49,92之膨脹，此可能禁止該扣件之安裝。因此在 上述的構造中，這種相對轉動係被禁止的，且銷與套筒成 份元件須能與銷12成一單元地轉動，而承受墊片成份元件 20與螺帽14則是靜止的。當該剪力墊片24剪斷且画頭頭部 80在套筒16上移向工作件54之後方表面82時，所産生之夾 力負載造成銷12、可膨脹套筒16與主要套筒18停止《動， 且以螺帽14獨自相對於銷12及抵箸靜止的承受墊片20之轉 動在工作件54,，56間産生進一步之夾力負載。就如所述者 ，此處之耩合表面與耦合螺紋均被加以潤滑，其摩擦達到 最小。 在某些應用中，除了施用於銷12、螺帽14與承受墊片 20之塗層與（或）鍍膜外，其可欲於施用抗腐蝕油至該可膨 脹套筒16、主要套筒18與剪力墊片24。一種抗腐蝕油可為 Amrep公司以LANAC0TE之註册名稱販售之油。然而在此情 形中，因為添加抗腐蝕油之潤滑性與為了禁止上面所討論 的不願有之相對轉動•耦合表面可用棍紋或鋸齒加以弄粗 。因此在這種例子中，主要套茼18之相反端部表面49與可 -2 4 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I 訂— I I I 線 ··· (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ^422 A7 _ _ B7___ 五、發明説明（22 ) 膨脹套筒16之相反端部表面可被弄粗。此外，銷12之下方 表面可類似地被弄粗。此可在做成這些成份元件的頭部之 際完成。在此方式下*成份元件間不想有的相對轉動可被 排除。 然而，吾人咸信，防止銷12與可膨脹套筒16間相對轉 動之較簡單而更欲有之方法為在銷頭部34下側表面85提供 數痼在週邊相隔的突出物。現在參見第5,7與8圖，數個軸 向延伸的突出物100被顯示構成於銷頭部34之下側表面85 。突出物100被做成大致弧形，且就銷12為大約0.870英吋 (2.2cm)之直徑D3的形式中，突出物100被做成一値具有半 徑大約0.030英吋（0.76公分）的一段半球形。突出物1〇〇由 銷頭部34之外層端部102徑向地向内配置並與半徑71相鄰 。在具有外側直徑大約1.122英吋（2.85cra)之銷頭部34下 ，每一突出物100之中心被置於由銷頭部34之徑向外層端 部102徑向地向内大約0.084英吋（.213 cm)之處。此確保突 « 出物100在可膨脹套筒16端部表面上大致於其徑向内層與 外層端部間中點之處的耦合。此結構避免了在銷頭部34與 可膨脹套筒16端部表面92二者之這些徑向端部創立了應力 之提高。此構造亦避免對組合式埋頭頭部98成形之干擾。 突出物100以内圓角半徑71及以下侧表面85被圖滑成弧形 地被彎曲。同時，突出物100軸向延伸超過銷頭部34外層 端部102到足以提供與可膨脹套筒16之未禁止的耦合並有 適當的穿透。在所顯示之突出物100的軸向外層末梢被構 建成延伸軸向超過該銷頭部34之外層端部大約0.015英吋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} 11111 111 1111 n 訂 n 1111 n 線 .*.· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（23 ) (.04ccm)及超過半徑表面71大約0.01英吋（.025cm)。就如 所述者，可膨脹套筒16偽以比銷12軟的材料做成，此處突 出物100可用相當低的軸向負載變成易於埋入表面92内， 並因此在銷12與可膨脹套筒16間産生扭矩。同時，突出物 100為相當小，且其形狀亦有助於以相當小的軸向負載埋 入及因而産生扭矩。很重要的是，在安裝週期之際主要套 筒18之軸被維持與銷12之軸X共軸地對齊。在提供螺紋部 位30之較大直徑為經由剪力墊片24與孔60之直徑相近之下 ，這種對齊將可被必要地確保。類似地，在剪力墊片24之 中央孔60與螺紋柄部位30間之大致緊密配適以及剪力墊片 24在承受墊片20之相對孔27内的鬆配適有助於在主要套筒 16、剪力段66與承受墊片孔26間所欲的對齊。 在使用高強度、高硬度之材料下，其欲於降低應力之 集中性，此乃如在該銷頭部34之内靥表面85與光滑柄部位 36間的連結者,（見第5圖）。此偽對位於此連結之弧形内圓 角71提供大致流線型形狀而達成。其亦應注意到可膨脹套 筒16之相反端部表面92為大致扁平的並以與銷軸X實質成 直角地延伸。同時，斜面59被提供於可膨脹套筒16相反端 部92之内側直徑上。斜面59加上銷頭部34之下方表面85及 套筒端部表面92確保可膨脹套筒16之面對端部92不會與内 圓角71耦合。就此點而言，亦有肋於裝配之斜面59被類似 地置於可膨脹套筒16之二端部，以提供對稱的結構而排除 當套筒16被裝配到銷12上時須有任何待殊的方位。同時， 主要套筒18之相反端部表面49為大致扁平的且以實質直角 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） I n 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 〇02422 A7 _B7_ 五、發明説明（24 ) 延伸至銷軸X。此外，套筒16與18的扁平端部表面92與49 將分別對彼此提供良好的承受表面。就此點而言，主要套 筒18之扁平表面49亦對箸剪力墊片24提供良好的承受表面 。除了如所述地降低應力集中性外，其亦欲於降低相偶配 螺紋間之應力集中性。因此，螺紋柄部位30之螺紋28的深 度被做成淺的，並具有大致流線型輪廓之根部。因而在一 實施例中，螺紋28可能應用前述Dixon的’852號專利之槽 溝形狀與觀念。在此根部之構造下，於螺紋28處之應力集 中性亦被降低。 就如在Dixon之’852號專利所述者，螺紋28可以為具 有大致流線型之淺螺旋構造，此處具有所須高夾力負載之 高強度連結構造可被達成。在所述之淺螺紋結構下，與螺 帽14之螺紋的緊密配適是所欲的。在本發明之一形式中， 第三類螺紋配適被應用。因此，在銷柄部位30之螺紋28上 的.612英时較大直徑下，.618英吋之較大直徑被用於螺帽 14之偶配螺紋。 就如所述者，其欲本發明之高強度扣件對被固定的連 結提供最終高夾力負載。為逹成此結果，包括在斷頸槽溝 46最终銷折斷負載的高安裝負載須由安裝工具68加以要求 。然而這些負載被扭矩加以施用並因此大致被工具68吸收 ，且本質上不會被傳送至操縱安裝工具68之操作者。因此 發生在斷頸槽溝46處銷斷裂之高負載實質上因施加於扣件 10之扭矩性質而被工具68吸收。安装工具68所須之安裝扭 矩幅度可利用前面討論之選擇性潤滑的使用，使得該工具 -27 - 本紙張尺度適用中國·國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------1------ΐτ------i - · · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（25 ) 68最終輸出之轉動速率可被提高，此處安裝所須之時間可 顯著地降低。 使用最小長度L2之該可膨脹套筒16的益處之一為在埋 頭側間隙B有顯著的減小（見第1圖）。最終安裝埋頭側間隙 B ’亦可被最小化（見第4圖）。同時，最终埋頭側間隙B '在 扣件10之擴大抓握範圍上為一致•因該埋頭圓頭頭部80為 如所述地於遠離工作件54之背表面82被均勻地做成。 其須注意到，所述起源應用的不同實施例之持點可互 相交換，且可與上述及顯示之抗轉動突出物結構被使用。 除了毎一顯示之實施例外，其可看出對於事實上於不同抓 握範圍所使用的相同直徑扣件而言，僅須銷與主要套筒被 改變以容納所須的扣件長度變化。此持點簡化了扣件成份 元件之製造與存貨要求。 其很明顯地雖然在所掲示之本發明較佳實施例被妥以 算計以滿足上^述之目標下，其可瞭解本發明傜容許修正、 變動與改變，而不致偏離本發明之適當範圍或合宜的意義 -----；---；----^11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（26 ) A7 B7 元件標號對照表 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印裝 05 圓圈 50 開口 /孔 06 圓圏 52 開口 /孔 10 螺紋或杻矩式埋頭扣件 54 工作件 12 心螺栓/銷 56 工作件 14 螺帽 58 外層工作件表面 16 可膨脹套茼 59 斜面 18 主要套茼 60 中央孔 19 扣件調整器構造或總成 64 凹處 20 負載承受/釋抑墊片 65 負載承受表面 22 承受表面 66 剪力段 23 承受表面 68 工具 24 易碎抗力/剪力墊片 70 外層表面 26 中央穿透孔 71 半徑/内圓角 27 埋頭孔 72 外層板手構件 28 相配螺紋 74 内層表面 29 螺紋孔 76 中央套節構件 30 螺紋部位 78 内層表面 32 銷長形柄. 80 埋頭圓頭頭部 34 放大頭部 82 埋頭側表面 36 第一柄部位 84 自由端部表面 38 第二柄部位 85 銷頭部下之表面 40 銷末梢部位 88 退火段 41 花鍵段 92 可膨脹套筒之端部 43 釋抑槽溝 94 環 44 花鍵 96 鬱金香式頭部 46 斷頸槽溝 98 組合式埋頭頭部 48 扃部 100突出物 49 主要套茼18之面對端部 102 !突出物之外層端部 I —裝 訂 線 * · · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（27 ) 麵式簡菫説明 第1圖之一埋頭扣件以某些部位用斷面顯示的縱向圖 ，包括一心螺栓或銷、一螺帽、一可膨脹套筒、一主要套 筒與一抓握調整器成總成關係，以工作件被固定在一起； 第1A圖為第1圖之扣件大致依第1圖中箭頭1A所示方向 所取的縮小比例端部圖； 第2圖為類似於第1圖，顯示該埋頭扣件在該可膨脹套 筒已被一値部分顯示出來之安裝工具在遠離工作件表面徑 向膨脹，以形成一圓頭埋頭頭部之縮小比例圖； 第3圖為類似於第2圖，顯示在該圓頭埋頭頭部已被形 成且該抓握調整器結構之一易碎抗力部位已破碎，允許該 主要套筒軸向移動進入一凹處，而以該圓頭埋頭頭部與工 作件後方表面耦合； 第4圖為類似於第2與3圖，顯示一鬱金香式埋頭頭部 成形與該圓頭‘埋頭頭部相配合及該扣件已被最終裝設之後 的該埋頭扣件； 第5圖為一放大比例的分解斷面圖，顯示該銷之頭部 大致在第1圖之圓圈5内區域所取之部位，並具有一構造用 以幫助該埋頭頭部之鬱金香形部位的成形，及顯示數値突 出物之一，用以禁止該銷與該可膨脹套筒間之相對轉動； 第6圖為第4圖之扣件一部分的分解部分放大比例圖， 圖示該組合的鬱金香式與圓頭埋頭頭部及大致於第4圖中 圓圈6區域所取者； 第7圖為該銷頭部下側之分解放大比例示意圖，顯示 -30 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — — — — — 裝 I I I 訂— I I I I I 線 * · . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（28 ) 出抗轉動之突出物；以及 第8圖為類似於第5圖之放大比例斷面圖，顯示該抗轉 動突出物被埋入該可膨脹套筒的面對端部。 — I 裝 訂 線 ** · . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 本紙浪尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央棣準局負工消费合作社印装 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1. 一種埋頭螺栓•用於以所欲夾力負載固定數個工作件 ，而以該等工作件於其中具有對齊的開口•並具有一 可搆及的側表面及埋頭側表面，且被採用以利用由該 等工作件可搆及的側表面施加扭矩所形成之相對軸向 力被安裝*該埋頭螺栓包含： 一銷構件，具有長形的銷柄於其放大銷頭部鵜部 截斷； 該銷柄具有鏍旋螺紋於其相反於該鎊頭部之端部 的螺紋部位上延伸形成； 一螺帽構件，具有内部偶配螺紋形被採用以鏍紋 被鎖於該銷柄之螺紋部位，並包括一耩合部位被採用 K被該安裝工具耦合， 套茼裝置*包含大致長形的管狀套筒结構被採用 以承裝該銷柄，該管狀套筒结構包括一個第一套简柄 部位被採用K被置於該等工作件內之對齊的開口中· 與包括一個第二套简柄部位被置於該銷頭部與該第一 套筒柄部位間之該銷柄上*並被操作式地與該第一套 筒柄部位連接* 該第二套筒柄部位係可在該銷頭部與該等工作件 之埋頭側表面間的位置·在反應於小於該第一幅度之 第二幅度的相對柚向力被變形·以形成一放大的埋頭 頭部而對該埋頭側表面起作用* 該套筒裝置包括可潰倒裝置被採用·K在一儸小 於該第一幅度且大於該第二幅度之第三幅度的相對軸 -31 - 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ----—J--^--裝----.--訂------^ Ί._ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局工消费合作社印裝 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 向力潰倒*而Μ該第一套筒柄部位移動成與該銷頭部 不具承受之藺係，此處該埋頭頭部將耩合該埋頭側表 面，使得相對軸向力之該第一幅度與施加於該等工作 件之最終夾力負載將實際落於該銷、該埋頭頭部與該 耦合裝置之間， 該銷柄具有一扭矩驅動皤部被採用Μ被該安裝工 具耦合， 該螺帽上之該耦合部位與該銷柄上之驅動端部部 位被採用，Μ同時被該安裝工具耦合，此處扭矩可被 施加於該銷構件與該嫘帽構件間，形成在該銷構件與 該螺帽構件間之相對軸向力•以利用相對_!向力之第 一幅度將該等工作件夾在一起* 該第二套筒部位具有一個第二耦合表面與該銷頭 部之該第一網合表面相合、袖向延伸的突出物装置以 操作式與該第一與第二耦合表面連接·以在反應於該 安裝扭矩工具所施加之扭矩下禁止在該銷構件與該嫌 帽構件間之相對轉動。 2. 如申請專利範圃第1項所述之埋頭嫌栓，Κ該可膨脹 套筒結構具有一減弱部位被採用以在反應於該相對粬 向力之該第二幅度下*徑向地向外折而形成圓頭形之 該埋頭頭部。 3. 如申請專利範圍第1項所述之埋頭嫘栓·Κ該突出物 裝置包含數個轤向延伸的突出物被配置於該銷頭部之 該第一耦合表面通邊，該銷頭部實質上比該第二耦合 本紙张尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公嫠) (請先閲讀背面之注意事灰再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 A8 B8 C8 ----^ 中請專利範圍 表面有較高的硬度，此處該等突出物可被徑向地埋入 該第二耦合表面，以禁止這種相對轉動， 該等突出物由該第一耦合表面之徑向外層嫌部被 徑向地向内配置，並被採用以與該第二耦合表面在該 第二耦合表面之徑向内層與外層端部的相隔位置耦合 ，該等突出物被做成為大致弧形。 4. 如申請專利範圔第1項所述之埋頭螺栓，以該可潰倒 装置包括一負載承受構件被採用·K與該等工作件之 可搆及表面成負載承受闞係，與包括一個易碎结構操 作式地與該負載承受構件連接·該負載承受構件具有 一大致軸向延伸的承裝孔被採用*以承裝該第一套筒 柄部位，該易碎结構被該負載承受構件在一個部分地 阻斷該承裝孔的位置加Μ支撐·該易碎结構可被該第 一套简柄之外層端部耦合，並具有一預先選定之剪力 區域被採用·Μ在相對袖向力之第三幅度被施用之際 剪斷•此處該第一套筒柄部位可移動軸向地進入該承 裝孔内•該承装孔之部位由該易碎结構延伸至該負載 承受構件之外靥端部*界定出一個抓握凹處》其預先 選定之長度大致等於該扣件之抓握範画，而該抓握範 圍被定義為一個單一扣件可固定在一起之該等工作件 的最小與最大總厚度間之差。 5. 如申請專利範園第4項所述之埋頭螺栓· Μ該負載承 受構件包含一放大承受墊片被置於該嫘帽構件與該第 一套筒柄之該外層端部間•並被採用Μ耦合該等工作 -33 - 本紙張Λ度適用中國國家橾準（CNS ) A4«L格（210Χ297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 件之可搆及表面*該易碎结構包含一大致扁平的剪力 墊片構件*具有大於該承裝孔之外靥直徑•該承受墊 片在其內層端部具有一相對孔*其轤向深度與直徑為 能大致承裝該剪力墊片構件，該剪力墊片構件部分地 阻斷該承裝孔* Μ因而用該承裝孔界定一剪力段，該 剪力段以一預先選定之厚度界定該預先選定的剪力區 域，被並採用Κ被該第一套筒柄部位對其施加之相對 袖向力的該第三幅度加Κ剪斷潰倒。 6. 如申請專利範圍第1項所述之埋頭螺栓•以該第二套 筒柄部位係為與該第一套筒柄部位分離的可膨脹套简 结構•並具有一減弱部位被採用Κ在反應於該第二輻 度之相對軸向力下徑向地向外折，以形成具有圓頭成 形扣件之該埋頭頭部· 該可膨脹套茼结構具有一第一穿透孔被採用以承 裝該銷柄· 經濟部中夬揉準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該銷頭部被採用以移動進入該第一穿透孔•以徑 向地向外延伸該可膨脹套筒结構之此端部•此處該埋 頭頭部包括一鬱金香式形狀之部位鄰接於該圓頭形部 位。 7. 如申請專利範園第1項所述之埋頭螺栓*以該銷柄之 該驅動端部部位具有一花鍵端部部位被採用以被該安 裝工具耦合，該花鍵端部部位具有袖向延伸之花鍵， 其係由花鍵根部徑向延伸的背脊所界定， 該嫘施螺紋形延伸横過該花鍵端部部位*而以其 34 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貞工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 '中請專利範圍 較大與較小直徑能與該螺紋部位之較大與較小直徑相 容·此處該螺帽構件可於其以螺纹横過* 該螺帽上之該耦合部位與該銷柄上之該花鍵嬙部 部位被採用*以被該安裝工具耦合，此處扭矩可在該 銷構件與該螺帽構件間被施用。 8. 如申請專利範圍第7項所述之埋頭螺栓·Κ該銷柄具 有一環形斷頚槽溝位於該銷頭部與該花鍵端部部位間 •該斷頸檐溝具有之直徑不大於在該銷柄上該鏍旋嫌 紋形之根部的直徑•此處該鏍帽構件可用蠼紋被鎖在 該斷頸槽溝上•該斷頸槽溝被採用Μ在該安裝工具所 施用之扭矩的預先選定幅度下破碎。 9. 如申謫專利範圃第7項所述之埋頭嫘栓，Κ該銷柄具 有一釋抑槽溝被置於該花鍵端部部位與該嫌紋部位其 餘部分之連结處，該銷柄具有一環吠斷頸槽溝位於該 嫘紋部位之該其餘部分内•該斷頸槽溝與該釋抑槽溝 之直徑不大於在該銷柄上該嫌旋螺纹形之根部的直徑 •此處該螺帽構件可用嫘紋被鎖在該斷頸槽溝與該釋 抑槽溝上*該斷頸槽溝被採用以在該安裝工具所施用 之扭矩的預先選定幅度下破碎·此預先選定之幅度小 於該釋抑槽溝將會破碎者。 10.如申請專利範圍第7項所述之埋頭螺栓，Κ該埋頭嫌 栓被採用以被安裝在對齊的開口内•其具有一直徑大 致與工作件内之對齊的閭口相同•其被採用以用一般 常甩非埋頭扣件之一般常用鏍栓與嫌帽加以固定在一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） — II II |( 裝 __1-11 訂 ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標牟局貝工消費合作社印裝 Α8 Β8 C8 D8 '申請專利範圍 起，而以該一般常用的嫘栓具有與該相配對齊開口相 容之螺紋部位並以該螺栓柄具有縮小直徑之一般常用 的花鍵端部部位* K承裝該一般常用的螺帽而不致干 擾其中之内部螺纹，該一般常用的螺帽與螺栓被採用 Μ利用施加扭矩之安裝工具加K安裝·該安裝工具具 有一個放大凹處*其直徑與形狀可偶配地承裝該一般 常用之螺帽的外層表面·及一内層凹處具有一花鍵構 造被採用以偁配地承裝該具有縮小直徑之一般常用的 花鍵部位·該埋頭螺栓之該第一套筒柄具有外側直徑 與該非埋頭扣件之一般常用的嫘栓者相同，以該銷柄 之螺紋花鍵端部部位具有花鍵構造，其與該一般常用 花鍵端部部位的直徑及形狀實質上相同•且Μ該埋頭 扣件之螺帽構件具有一外層直徑與形狀大致該一般常 用之蟝帽者相同，此處該埋頭扣件可用與一般常用之 非埋頭扣件的一般常用之鏍栓與鏢帽相同的扭矩施用 安裝工具被安裝。 11.如申請專利範圍第1項所述之埋頭螺栓· Μ該突出物 裝置包含數個輸向延伸之突出物被配置於該銷頭部上 該第一耦合表面之遇邊， 該等突出物由該第一耦合表面之徑向外曆端部徑 向地向内被配置*並被採用Κ與該第二耦合表面在該 第二耦合表面由徑向内層與外層端部徑向相隔的位置 耦合，該等突出物為大致弧形形狀， 該銷頭部與該第二套筒部位至少之一具有抗腐蝕 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A8 B8 C8 D8 ^02422 申請專利範圍 塗層被施加於其處•此處該第一耦合表面與該第二網 合表面間之摩擦被減小* 該銷頭部之硬度實質上比該第二耦合表面者高， 此處該等突出物可易於被埋入該第二耦合表面*以禁 止此種相對轉動。 (請先閱讀背面之注意事唷再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家橾率（匚奶）八4規格（210父297公釐> )2422 申請曰期 案 號 類 別 / L 々 4Μ山 士 灰^· \ L lx: (6>ih A4 C4 302422 菪84110205號 奪利申請案 專利説明 正 本 '修正日期：85年10月 中文 具抗轉動之高強度杻矩之埋頭螺栓 發明 m ，名稱 英文 HIGH STRENGTH TORQUE TYPE BLIND BOLT WITH ANTI-ROTATION 姓名 國籍 1 ·沙里爾Μ .薩德里 2 ·馬克R ·普朗凱特 3 ·馬文R ·西克斯 1.〜3.美國 裝 發明，'mt 住、居所 1. 美國加州聖克里門特市阿芬尼逹亞札705號 2. 美國加州歐文市公園景路3800號 3. 美國加州河岸雅芳4491號 訂 姓 名 (名稱） 美商•哈克國際股份有限公司 線 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 申請人 國 籍 住、居所 (事務所） 代表人 姓 名 美國 美國加州歐文市湯瑪斯6號 愛得溫Μ ·諾斯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）