TWI286590B - Threaded member and connecting device that uses the threaded member - Google Patents

Description

1286590 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 首先主張於2〇〇3年11月28日提出的第2003-400402號日 本專利申請案的優先權利，其内容在此納為參考。 本發明關於一種螺紋構件以及關於一種使用該螺紋構件 的連接裝置。更特別地，本發明關於一種能避免變得鬆弛 且能獲得螺緊所需轉矩的螺紋構件，以及關於一種使用此 螺紋構件的連接裝置。 【先前技術】 一般而論，為避免外螺紋螺入内螺紋而變得鬆弛所廣泛 使用的構造包括例如一種使用彈簧墊圈的構造（一般構造 1); 一種利用黏著劑將外螺紋及内螺紋固定在一起的構造 (般範例2)，α及種具有尼龍樹脂材料（即自動鎖定材 料）塗佈纟外螺紋外園表面的構造（―般範例％參閱日本特 開平 11-51032號）。 然而，在一般構造1中’其不可避免鬆他，除非各螺紋被 螺緊直到彈簧_由外職㈣桿頭及内螺紋的端表面夫 緊。再者’當外螺紋不具備螺桿頭時不可使用彈夢塾圈。 在一般構造2卜在黏著劑硬化後，大量的轉矩施加至二 螺紋，這樣黏著劑被剥離，炊 再者，在-般構造3，除;;:二劑不再作用_ 程以外，樹脂材料將由外蟬咬：樹脂材料上的分離製 鬆脫。 由卜累、、又剥離，結果，螺紋因此變得 於是，在一般構造1至3中 當一般構造用作鎖定裝置時 95453-960413.doc 1286590 各種問題會發生，並且在充分螺緊轉矩被產生以及外螺紋 軸向方向運動被限制的狀態，不適合用於調整所使用的螺 桿。 在此，下面所揭示的一般構造4至6係稱作能用於調整螺 桿的構造。 在一般構造4中，溝槽狀的容納部分形成於外螺紋外園表 面側中，且高度高於螺紋脊的一樹脂段插入該容納部分。 當二螺紋螺合在一起時，該樹脂段由内螺紋的螺紋脊彈型 變形’以便使其壓縮並且切入相關的螺紋脊。 在一般構造5中，超過整個外螺紋的小徑做得比標準尺寸 大’這樣内螺紋螺紋脊的頂侧切入内螺紋螺紋溝槽的螺紋 底部以避免鬆弛。 在一般構造6中，超過整個外螺紋而由金屬製成的外徑做 得比標準尺寸大，外螺紋螺紋脊的頂侧能削去内螺紋螺紋 溝槽的螺紋底部以避免切入。 然而，在一般構造4中，除了為插入樹脂段所需的分離製 程以及導致更為複雜的製程以外，樹脂段不慎掉入容納部 分的問題將會發生。 再者，在一般範例5中，由於内螺紋及類似構造的螺紋脊 的高度不均勻情形，此螺紋脊切入其他螺紋的量產生變 化，以及如果内螺紋加工精度變差，則螺緊轉矩不能一致 產生的問題將發生。 再者，因為外螺紋的小徑由不固定層產生，當二螺紋螺 合在一起時，將會有強烈顯現形成這些螺紋脊的傾斜面不 95453-960413.doc 1286590 會彼此接觸以及螺紋脊不會彼此充分交錯的趨勢。結果， 外螺紋的螺紋脊裝在内螺紋的螺紋脊上，這樣外螺紋輕易 地在軸向方向移動，也因此由二螺紋所得連結力降低的問 題將會發生。 再者，在一般範例6中，如果内螺紋加工精度變差，則外 螺紋螺紋頂侧與内螺紋螺紋底部緊密接觸的表面積增大的 十月形將發生。結果，二螺紋之間的磨擦阻力增加，使得螺 緊轉矩太大的問題發生。 一般調整螺桿的另一範例現在將參考圖1〇入及1〇3，iia 及11B加以說明，其調整螺桿係用於例如像長笛這類的木管 樂器。 例如長笛、雙簧管及單簧管這類的木管樂器具有管體， 而其骨孔由演奏者按鍵系統的開啟及關閉所控制。也就是 說，演奏者操作按鍵系統，藉由移動填塞物的位置，選擇 性地開啟及關閉音孔，藉此產生具有所需音階的聲音。 通常，提供二種按鍵系統，即一種關鍵系統及一種開鍵 系統。關鍵系統通常以非演奏模式關閉音孔，如此當演奏 者手動操作時其選擇性地打開音孔。開鍵系統通常在非演 奏模式打開音孔，如此當演奏者手動操作時其選擇性關閉 音孔。 如圖10A及10B所示的按鍵系統係一開鍵系統，其通常以 非演奏模式開啟音孔，以及圖11A及11B所示的按鍵系統係 一關鍵系統，其通常以非演奏模式關閉音孔。 在圖10A及10B中，參考編號31指示一管體，32指示一音 95453-960413.doc j 1286590 孔，此音孔形成在管體31外圍上所選擇的位置，33指示一 軸心，此軸心配置於管體3 1外圍的外侧且同時大致上平行 管體3 1的軸線配置，34指示一鍵管，此鍵管内孔以自由方 式與軸心3 3接合，以及3 5指示一鍵杯臂，其利用銅焊固定 至鍵管34的一個選擇位置，其中鍵杯37安裝在該鍵杯臂35 尖端部分。此外，參考編號36指示一填塞物儲存於鍵杯37 中以及其移動可開啟及關閉音孔32，以及38指示一連通 板其固定至與鍵杯臂35相連的軸心33的一個選擇位置， 其中該連通板38具有一錐形孔38a，由此一調整螺桿39將與 其接合。鍵杯臂35具有一連通支承40，其向下突出朝向該 調整螺桿39的尖端。當鍵杯臂35旋轉並藉由填塞物36閉合 音孔32時，調整螺桿39與連通支承4〇接觸以限制鍵杯臂35 的進一步旋轉。 在此按鍵系統中，操作人員旋轉調整螺桿39稍微改變該 連通支承40與調整螺桿39接觸時的接觸計時。如此，木管 樂器被調整這樣填塞物36在閉合最佳狀況關閉該音孔32。 換句話說，圖11A及11B顯示一關鍵系統，其通常以非演 模式關閉音孔，一止動器41固定至與連通板38相連的鍵管 34的一個選擇位置。在此，止動器41具有一錐形孔41&，由 此一調整螺桿39將與其接合。當一填塞物關閉一音孔時， 调整螺桿39的尖端利用彈簧（未顯示）所產生的彈力壓於連 通板38 °另外在此情形，操作人員旋轉該調整螺桿39以改 變止動器41抵於連通板38的角度。如此，安裝關鍵系統的 木管樂器經調整能使得填塞物藉由調整止動器41壓抵連通 95453-960413.doc 1286590 «* 板38的角度所形成閉合的最佳狀況，關閉該音孔。 一般木管樂器的調節螺桿如上述具有調節螺桿在木管樂 器音樂演奏期間鬆弛或鬆脫的缺點。如此，工程師或操作 人員能便於採取各種方法避免調節螺桿的鬆弛，例如下述 的情形。 回到圖10A及10B，連通板38的尾端部分有切口，以形成 開叉部分，此切口與調節螺桿39接合的錐形孔38a連通。在 調節螺桿39完全螺入錐形孔38a之後，連通板38的開又部分 被堵塞，以便錐形孔38a的内部周圍強烈地壓住調節螺桿 39。如此，摩擦力（或旋轉阻力）在該錐形孔38a及調節螺桿 39ι間增加。前述圖ΠΑ及11B中的止動器41也類似連通板 3 8經過修正。 然而，對於這種方法有一個缺點，如果操作人員用力堵 塞連通板38的開叉邵分，這將變得無法進一步旋轉錐形孔 38a内的調節螺桿39。相反地，如果操作人員輕微地堵塞開 叉邵分，其無法在該錐形孔38a及調節螺桿39之間施加充分 的旋轉阻力，以便調節螺桿39能輕易被鬆弛。也就是說， *亥方法難以在其之間設定最佳旋轉阻力。 本發明鑒於上述問題加以假設，且其目的係提供一螺紋 構件使其易於製造以及能避免螺紋鬆弛，而不致施加強大 的外力，並且也能致使一螺緊轉矩適當地連績產生，以及 也提供一使用此螺紋構件的連接裝置。 【發明内容】 為得到上述目的，如本發明内容，其提供一種模造合成 95453-960413.doc 1286590 树月曰所製成的螺紋構件，其包含-個與該螺紋構件螺紋底 划正口形成的哭出部分，其中該突出部分位於以該螺紋構 件圓周方向行進之區域的一部分。 如本發明另一内容，其提供一種連接裝置，該連接裝置 包含一第一螺紋構件及一第二螺紋構件，該第二螺紋構件 經模造的合成樹脂製成，以容許與該第一螺紋構件螺合在 起’其中孩第二螺紋構件包含一與其螺紋底侧整合形成 的突出部，其突出部與第一螺紋構件的螺紋脊連接，以及 孩哭出部位於以該第二螺紋構件圓周方向行進之區域的一 部分。 較佳地，在上述連接裝置中，如果突出部的最大高度記 作hi ’以及該第一螺紋構件螺紋脊的高度記作h2，則hl/h2 將不能少於0·3以及不能多於ι·〇。 較佳地，在上述連接裝置中，該突出部的外表面具有一 曲面結構’其最大高度係其圓周方向的中心部分。 如本發明’如果例如第一螺紋構件係内螺紋，以及第二 螺紋構件係外螺紋，則形成在該外螺紋表面上吣突出部與 該内螺紋的螺紋脊的一部分連接，以及沿該螺紋脊結構削 平，或彈性變形。因此，外螺紋區域中螺紋脊的傾斜表面， 當在壓力下突出部未隨著該内螺紋螺紋脊的傾斜表面形成 交錯’這樣即使尺寸精確度，例如，内螺紋螺紋脊的高度 及類似性質變差’但仍能產生一致性的螺緊轉矩。結果， 由此可有效地避免各別螺紋的鬆弛，以及螺紋構件能當作 調整螺样使用而不會產生任何問題。再者，改變突出部圓 95453-960413.doc -10- 1286590 周方向的寬度及其高度’所產生螺緊轉矩的大小能受到調 整，因此一致❸累緊轉矩也能達成。因為螺紋脊的交錯維 持在極佳的狀怨，由此能魅法彳丨 、 田此此解决例如像一般構造5這類的問 題’並且維持螺紋間卓越的逵拉六 、、 干，日7逑接力。再者，因為突出部與 螺紋底侧整合形成，不僅突出邱由k 1犬4由外螺紋脫落的問題能獲 得解決，冑出部利用模造或類似方法能輕易及精確製造。 、再者，因為突出部的外表面形成一曲面，在初始狀態該 哭出邵與第二螺紋構件螺紋脊達成連接，以及各螺紋構件 能平滑地相對其他構件旋轉，而二構件因此螺合在一起。 【實施方式】 本發明現在將參考圖式加以說明。 圖1係如本發明連接裝置的概略正視圖，而圖2係從圖i 的箭號X方向所見之圖。在這些圖中，連接裝置1〇由位於圖 1左侧當作第一螺紋構件的内螺紋i i，以及由位於圖i右侧 且遠内螺紋11螺合在一起當作第二螺紋的外螺紋21所建 構0 内螺紋11以習知JIS標準或類似規定的螺紋相同方式所 形成，以及在本發明其係藉由實行在一種例如鎳銀或銅這 類金屬所形成板形構件上所處理螺紋孔所形成。當内螺紋 11由截面看到，如圖3所示，複數個螺紋脊14提供於其中心 軸向方向，以及各螺纹脊14經形成能突出朝向内螺紋η的 中心軸。螺紋脊14的結構具備一頂部15、與如圖3所示頂部 15左右侧二者相連且以逐漸加寬形狀形成的傾斜面部分 16，以及連接緊鄰螺紋脊14各傾斜面邵分16底座在一起的 95453-960413.doc 1286590 一螺紋底部17。螺紋溝槽19分別在各螺紋脊14之間形成。 在本實施例中，外螺紋21由一六角螺栓所形成，該螺栓 使用例如像射出成型或類似模造製程，使用一種硬度低於 内螺紋11之例如像尼龍類樹脂合成樹脂的合成樹脂模造而 成’其中玻璃纖維已混合在内作為一種強化材料。外螺紋 21由一螺桿頭22及一螺桿軸23製成，螺桿軸23結合至螺桿 頭22且其形狀係形成為使其遠端侧逐漸傾斜。當參閱截 面，如圖3所示時，螺桿軸23具備突出向外的複數個螺紋脊 24 °螺紋脊24的結構使内螺紋11螺紋脊14突出方向反轉， 以及同樣地就内螺紋11螺紋脊14而言，螺紋脊24具備一頂 邵25、傾斜表面部分26及一螺紋底部27。螺紋溝槽29分別 形成於各螺紋脊24之間。 在此’為提升螺紋底邵2 7所形成的複數個突出部3 1與以螺 寺干軸23圓周方向行進的螺紋底部27侧上區域的一部分整合。 各A出部3 1提供於螺桿軸23由圖1可看到的頂端侧，且其 形成以便能以軸向方向由螺样軸23遠端以複數個截距所分 離的位置朝向螺桿頭22側行進。如圖4所示，突出部3 1外表 面圓周方向的中心部分以具有hi最大高度的大致上筒形曲 面結構提供。當内螺紋11螺紋脊14高度取作h2(參閱圖3) 時，設定最大高度hi，以便符合下面公式的範圍。 0.3^ (hl/h2)^ 1.0 由此，如圖5所示，當内螺紋11與外螺紋21螺合在一起 時’突出部31與内螺紋11螺紋脊14的頂部15侧連接，且因 為此干涉，即使沒有任何力施加，突出部31沿螺紋脊14結 95453-960413.doc -12- 1286590 構削平，或彈性變形，以便避免螺紋^及以不慎地鬆弛。 如hi/h2少於0·3，則由於内螺紋u及類似部位的尺寸誤差， 内螺紋11的螺紋脊將可能不再干涉。相反地，如h 1 /1^2大於 1 ·〇，則外螺紋21的螺桿軸23將難以插在内螺紋11内侧，且 螺緊轉矩僅利用突出部3 1削平部分增加的量來增加。然 而’避免突出部3 1削平之後鬆弛的效應係固定的。要注意 的是，hi及h2較佳設定在下面範圍。 0.8^ (hl/h2)^ 1.0 再者，設定突出部3 1圓周方向中的寬度w，以便外螺紋 21底部27側上的直徑D(即小徑）符合下面公式的範圍。 0.3^ (W/D)^ (π/2) 藉由改變此範圍内的寬度W，頂部15及突出部3 1之間的 磨擦阻力能增加或減少，且因此能調整外螺紋2 1的螺緊轉 矩。 在上述構造中，當内螺紋11與外螺紋21螺合在一起時， 在螺桿軸23遠端側已插入螺紋11時，螺緊轉矩將充分透過 螺桿頭22施至外螺紋21。這時候，内螺紋11螺紋脊14的頂 部15與突出部31連接，如圖5所示，突出部31由内螺紋11螺 紋脊14的頂部15彈性變形或削平。螺紋脊14的頂部15接著 嚆合突出部31。在此狀況，在外螺紋21的突出部31未形成 的區域，特別是該突出部3 1形成位置在徑向方向的相反側 上，該外螺纹21的傾斜面26由内螺紋11的傾斜面16壓縮。 結果，二者間的黏著增加，且由此可產生適當的螺緊轉矩。 因此，如本實施例，因為突出部3 1在外螺紋21軸向整體 95453-960413.doc -13- 1286590 提供，接著處於該突出部31與内螺紋11的螺紋脊14干涉的 狀態，即使外螺紋21螺緊或相反地放鬆，但仍具有一充分 的螺緊轉矩，且其能用作一個在外螺紋21軸向方向運動能 一致限制的調整螺桿。 此外，因為螺桿軸23的遠端具有一錐形結構，該螺桿軸 23能插置但不施力於内螺紋11内侧。再者，因為突出部3 1 未形成於距離螺桿軸23遠端數個截距的區域，此區域將當 作一導件用於旋轉外螺紋，這時外螺紋21螺緊轉矩相當 小，直到突出部31與内螺紋11的螺紋脊14干涉。 再者，因為突出部31形成於外部螺紋21圓周方向行進的 一部分面積中，當突出部3 1變形或類似情形時，突出部3 1 圓周方向中二侧上的螺紋溝槽29(即圖4的左右側上）當作變 形接頭，由此可降低突出部3 1圓周的内部應力，以便不致 使用過多的力產生變形。 為實施本發明的最佳構造及方法及類似方式已經揭示於 上述說明，然而，本發明不限於此。 換言之，本發明說明且特別圖示於一特定實施例，然而， 習於此技者可得到上述實施例之結構、位置、方向或其他 詳細構造的變換方式，而不偏離本發明的技術觀念及目的。 例如，如圖3所示實施例中，突出部3丨提供於螺桿軸部分 23圓周方向的位置，然而，如圖6及7所示，其也可使用於 突出部題在此圓周方向中約18〇度或12〇度區間的構造。此 時’各別突出邵3 1寬度的和（即圖6所示構造中wi+W2=W， 而圖7所示構造中W1+W2+W3=W)被設定在下面所得的範 95453-960413.doc -14 - 1286590 圍内。 0.3$ (W/D)$ (7Γ /2) 其也可提供一種構造’如圖8所示’其中複數個突出部31 能使在螺旋形溝槽29延伸的方向不產生連續。 再者，當突出部31提供於外螺紋21上時，本發明所給予 的說明及圖示，然而，不限予此，並且突出部31提供於内 螺紋11螺紋底部17的使用構造的設計修正也將可能。此 時，突出部3 1的最大高度係使用上述與外螺紋21螺紋脊24 高度關係，取代内螺紋11螺紋脊14的高度h2設定。此外， 雖然内螺紋11由合成樹脂製成，但外螺紋21由金屬製成。 再者，在上述實施例中，第一螺紋構件係内螺紋U，其 可藉由加工板形構件中的孔形成，然而其也可由例如六角 螺帽的螺帽構件形成。此外，第二螺紋構件不限定六角螺 帽’其也可由具有螺桿頭22的螺紋構件形成，其中所形成 的孔或裂縫用於螺絲起子插置之用，或者也可由不具螺桿 頭22的調整螺桿式的螺桿形成。 如本發明碉整螺桿應用至例如像長笛這類木管樂器音孔 關閉調節的範例，現在將參考圖9加以說明。在此實施例 中，*周整螺桿應用至一關鍵系統，以此常閉一目管樂器管 體的音孔。在圖9中，相同於圖u a及11B所示那些零件係 由相同參考編號指示，因此，其說明將省略以避免重複解 釋。 連通板38固定至一軸心33，此軸心利用銅焊或焊接劑連 接至目管樂器（即長笛）管體的外周。此外，鍵管34的内孔以 95453-960413.doc -15· 1286590 自由旋轉方式接合軸心33。再者，止動器41(即螺桿固定構 件）固定至鍵管34以及相對於連通板38配置。一未顯示的填 塞物附接至開關音孔的止動器41未顯示端。標記45係一調 整螺桿且42係與該調整螺桿45螺合在一起的螺桿孔。在此 關鍵系統中，就圖l〇A至11B所示按鍵系統而論，操作人員 旋轉该绸整螺桿45以改變止動器41抵住連通板38的角度。 如此’安裝關鍵系統的的木管樂器經調整，藉此調整止動 器41抵住連通板38的角度，使得填塞物以關閉最佳條件關 閉音孔。 在此’碉整螺桿45包含先前實施例中的外螺紋2丨，以及 螺桿孔42包含先前實施例中的内螺紋丨丨。如此，調整螺桿 45(外螺紋21)包括一螺桿軸23、複數個螺紋脊24及複數個突 出邵31 ’以便提升外螺紋21的螺紋底部27以及與以螺桿軸 23(圖1至5)圓周方向行進的螺紋底部27側上面積的一部分 整合。内螺紋11的螺紋脊14相反突出至外螺紋21的螺紋脊 24 〇 由此，如圖5所說明，當螺桿孔42與調整螺桿45螺合在一 起時，突出部31與内螺紋11螺紋脊14的頂部15侧干涉，且 因為此干涉，突出部31沿著螺紋脊14的結構削平，或隨其 彈性變形，以便防止螺紋丨丨及以的不慎鬆脫。 再者，雖然先前實施例中的說明及圖示已經在本發明調 整螺桿45應用至關鍵系統時獲得，但本發明調整螺桿也可 應用至如圖10A及10B所示的開鍵系統。 再者，突出部31提供於内螺紋11螺紋底部17上的調整螺 95453-960413.doc -16 - 1286590 桿也可使用於木管樂器的調整螺桿。 本發明能用以同時接合二個不同構件，且能當作一調整 螺桿使用。 本發明也能當調整螺桿供木管樂器使用。 【圖式簡單說明】 圖1係如本發明實施例的連接裝置之概略前視圖。 圖2係從圖1的箭號X方向所見之圖。 圖3係圖1 A部分及B部分的放大前截面圖。 圖4係沿圖1線C-C所取的放大端視圖； 圖5係外螺紋與内螺紋螺合在一起之狀態的放大前截面 圖。 圖6係與圖4外螺紋變化範例相同的端視圖。 圖7係與圖4外螺紋另一變化範例相同的端視圖。 圖8係外螺紋又一變化範例的前視圖。 圖9係一調整螺桿的立體圖，顯示一木管樂器的選擇部 分，其藉由如本發明實施例的關鍵系統用於該木管樂器音 孔的閉合調整。 圖10A係從一木管樂器之管體的截面方向所見，選擇部分 的截面之部分放大圖，其包括一般調整螺桿，其藉由開鍵 系統的填塞物，調整音孔的閉合。 圖10B係圖10A所示木管樂器之部分俯視圖。 圖11A係從一木管樂器之管體的截面方向所見，選擇部分 的截面之部分放大圖，其包括一般調整螺桿’其藉由關鍵 系統的填塞物，調整音孔的閉合。 95453-960413.doc -17- 1286590 圖11B係圖11A所示木管樂器之部分俯視圖。 【主要元件符號說明】 10 連接裝置 11 内螺紋 14 > 24 螺紋脊 15、25 頂部 16、26 傾斜表面部分 17、27 螺紋底部 19 螺紋溝槽 21 外螺紋 22 螺桿頭 23 螺桿軸 29 螺紋溝槽 31 管體、突出部 32 音孔 33 軸心 34 键管 35 鍵杯臂 36 填塞物 37 鍵杯 38 連通板 38a 錐形孔 39、45 調整螺桿 40 連通支承 95453-960413.doc - 18- 1286590 41 止動器 41a 錐形孔 42 螺桿孔 D 直徑 hi、h2 高度 W、Wl、W2、W3 寬度 95453-960413.doc -19-

Claims (1)

1286590 磉· 十、申請專利範圍： 種口成樹脂藉由模造所製成的螺紋構件，包含： 突出邵’其與該螺紋構件的螺紋底侧整合形成，其中 茨哭出部位於以該螺紋構件圓周方向行進之區域的一 部分。 2·—種連接裝置，包含： 一第一螺紋構件；及 一第二螺紋構件，其以合成樹脂模造製成，且與該第 一螺紋構件螺合在一起，其中 該第一螺紋構件包含一與其螺紋底侧整合形成的突出 # ’该哭出邵與該第一螺紋構件之螺紋脊干涉，及 忒尖出位於以該第二螺紋構件圓周方向行進之區域 的一部分。 3.如請求項2之連接裝置，其中若突出部最大高度為Μ，該 第一螺紋構件螺紋脊的高度為匕時，則hl/h2被設定為不 少於0.3且不超過1.〇。 4·如請求項2或3之連接裝置，其中該突出部的外表面具有 一曲面結構，其最大高度係處於其圓周方向的中心部分。 95453-960413.doc 128 卿 T又圖式替換頁(96年4月） 十一、圖式：

95453.doc 1286590 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（3 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 11 内螺紋 14 ^ 24 螺紋脊 15、25 頂部 16、26 傾斜表面部分 17、27 螺紋底部 19 螺紋溝槽 22 螺桿頭 23 螺桿軸 29 螺紋溝槽 31 突出部 hi、h2 高度 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 95453-960413.doc -4-