TWI564486B

TWI564486B - Screw and its method

Info

Publication number: TWI564486B
Application number: TW104137324A
Authority: TW
Inventors: qi-xiang Zhang
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-01-01
Also published as: TW201716698A

Description

螺絲及其製法

本發明是有關於一種鎖固件及其製法，特別是指一種螺絲及其製法。

參閱圖1，一種現有的螺絲，包含一個螺絲本體3，及一個套管4。該螺絲本體3包括一個沿著一個中心軸線軸向延伸的螺頭31，及一個由該螺頭31沿著該中心軸線軸向延伸的螺身32，該螺身32包括一個螺紋段321、一個介於該螺頭31與該螺紋段321之間且環狀徑向突出的環卡段322，及一個連接在該螺頭31與該環卡段322之間的連接段323。該套管4限位套設於該螺身32，並包括一個環抱該螺身32的圍繞壁41，及四個由該圍繞壁41徑向往內延伸並環繞於該連接段323外圍的限位壁42，該等限位壁42圍繞界定出一個孔徑小於該螺頭31與該環卡段322的限位孔43。

配合參閱圖2，在製造時，會先對一個坯料進行鍛造並形成該螺絲本體3。接著，自一塊金屬板材沖切出一個金屬片4’，並於該金屬片4’一側形成彼此間隔的該等限位壁42。然後，利用沖壓模具將該金屬片4’沖壓捲包於該螺身32外圍而形成該套管4，此時，該等限位壁42會對應圍繞於該連接段323的周圍，並圍繞出的孔徑小於該螺頭31與該環卡段322的該限位孔43，使該等限位壁42被限位於該螺頭31與該環卡段322之間，藉此能將該套管4限位套設於該螺身32。

然而，現有的螺絲在製造加工時，並無適合的自動化設備，能自動完成將該金屬片4’沖壓捲包於該螺身32外圍的過程，因此製造時，唯獨此過程必須利用人力來操控該沖壓模具，不僅會減緩整體生產效率，也會耗費人力成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種能利用自動化設備快速生產的螺絲。

因此，本發明之另一目的，即在提供一種能利用自動化設備快速生產的螺絲的製法。

於是，本發明螺絲，包含：一個螺絲本體，及一個套管。該螺絲本體包括一個沿著一個中心軸線軸向延伸的螺頭，及一個由該螺頭沿著該中心軸線軸向延伸的螺身，該螺身具有一個螺紋段、一個介於該螺頭與該螺紋段之間的齒軸段，及一個連接在該螺頭與該齒軸段之間的連接段，該齒軸段形成有數個繞著該中心軸線間隔排列的輪齒。該套管限位套設於該螺絲本體，並包括一個環抱該螺身的圍繞壁，及至少一個由該圍繞壁徑向往內延伸並環繞於該連接段外圍的限位壁，該限位壁圍繞界定出一個孔徑小於該螺頭與該齒軸段的限位孔。

於是，本發明螺絲的製法，適用於透過一自動化設備將一個第一坯料與一個第二坯料加工成一個螺絲，該螺絲包含一個螺絲本體，及一個套管，該螺絲的製法包含下列步驟：（A）對該第一坯料鍛造形成該螺絲本體，使該螺絲本體形成一個沿著一個中心軸線軸向延伸的螺頭，及一個由該螺頭沿著該中心軸線軸向延伸的螺身。（B）對該第二坯料鍛造形成該套管，使該套管形成一個孔徑小於該螺身的限位孔。（C）對該螺絲本體與該套管進行沖壓對接，使該螺身擠迫穿過該限位孔，而將該螺絲本體與該套管組裝成該螺絲。

本發明之功效在於：藉由該齒軸段與該套管的結構設計，在製造加工時，能利用沖壓對接來組裝該螺絲本體與該套管，以利於使用常見的自動化沖壓設備來進行快速自動化生產。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3與圖4，本發明螺絲之第一實施例，包含一個螺絲本體1，及一個限位套設於該螺絲本體1的套管2。

該螺絲本體1包括一個沿著一個中心軸線L軸向延伸的螺頭11，及一個由該螺頭11沿著該中心軸線L軸向延伸的螺身12。該螺身12包括一個螺紋段13、一個介於該螺頭11與該螺紋段13之間的齒軸段14，及一個連接在該螺頭11與該齒軸段14之間的連接段15。該螺紋段13的表面具有環繞該中心軸線L螺旋延伸的螺紋，且該螺紋段13與該連接段15的柱徑小於該齒軸段14的柱徑。

參閱圖4與圖5，該齒軸段14形成有數個繞著該中心軸線L間隔排列的輪齒141。該等輪齒141分別徑向突出於表面並沿著該中心軸線L長向延伸。每一個輪齒141具有一個位於徑向突出頂點的齒峰142，及一個背向該螺頭11的外倒角143。每兩相鄰輪齒141間界定出一個齒槽144，每一個齒槽144具有一個徑向凹入頂點的齒谷145，定義一個相切該等齒峰142的齒頂圓C1，及一個相切該等齒谷145的齒根圓C2。在本實施例中，每一個輪齒141還具有另一個面向該螺頭11的外倒角143，以利於日後拆卸該套管2，但實施時可省略面向該螺頭11的外倒角143，不以本實施例為限。

參閱圖4、圖5與圖6，該套管2包括一個環抱該螺身12的圍繞壁21，及一個由該圍繞壁21鄰近該螺頭11之一端徑向往內延伸並環繞於該連接段15外圍的限位壁22。該圍繞壁21圍繞界定出一個與該限位孔24同軸延伸且孔徑大於該齒頂圓C1的通孔23。該限位壁22封閉環繞界定出一個孔徑介於該齒根圓C2與該齒頂圓C1之間的限位孔24，且該限位壁22具有一個朝向該螺頭11且圍繞該限位孔24的內倒角221。

參閱圖7與圖8，以下就對本發明螺絲的製法加以說明：該螺絲的製法適用於透過一自動化設備（圖未示）來實施，並將一個第一坯料（圖未示）與一個第二坯料（圖未示）加工成一個螺絲，該螺絲的製法包含下列步驟：

步驟91：鍛造形成螺絲本體1。對該第一坯料鍛造形成該螺絲本體1，使該螺絲本體1形成該螺頭11與該螺身12，並使該螺身12形成具有該等輪齒141的該齒軸段14，以及具有螺紋的該螺紋段13，並於每一個輪齒141背向該螺頭11之一側與面向該螺頭11之一側分別形成該外倒角143。

該齒軸段14的該等輪齒141可利用齒狀的模具來鍛造形成，透過齒狀模具擠壓而形成凹入的該等齒槽144與突出的該等輪齒141，相當簡單且快速，需要注意的是，鍛造用模具的設計，必須讓該等輪齒141能徑向突出於該螺紋段13及該連接段15，亦即使該齒頂圓C1的直徑能大於該螺紋段13與該連接段15的柱徑，但實施上不以上述為限。該螺紋段13的螺紋加工方式為已知技術，且非為本發明之重點，故在此不再詳述。

步驟92：鍛造形成套管2。對該第二坯料鍛造形成該套管2，使該套管2形成該限位孔24，及一個與該限位孔24同軸連通的通孔23。該限位孔24的孔徑小於該齒頂圓C1的直徑，並大於該齒根圓C2的直徑。並於該限位壁22朝向該螺頭11之一側形成圍繞該限位孔24的該內倒角221。

步驟93：沖壓對接。先使該螺絲本體1遠離該螺頭11之一端對準該限位孔24，再將該螺絲本體1與該套管2沖壓對接在一起，由於每兩相鄰輪齒141之間皆形成有一個齒槽144，讓該等輪齒141受到徑向擠壓時，能透過該等齒槽144而得到較大的彈性變形空間，因此在沖壓過程中，當該齒軸段14經過孔徑較小的該限位孔24時，能利用較佳的徑向擠壓彈性而順利擠迫穿過，同時該限位孔24的該內倒角221與該等輪齒141的外倒角143，也能幫助該齒軸段14更加順利穿過，接著，當該齒軸段14穿過該限位孔24後會移動進入該通孔23內，由於該齒頂圓C1大於該限位孔24，使得該等輪齒141會卡抵到該限位壁22，而無法透過一般拔脫力從該限位孔24脫出，以達到將該套管2限位於該螺絲本體1的作用。

由於上述沖壓對接的工序簡單且用於對接的自動化衝壓設備相當常見，因此，透過該齒軸段14與該套管2的結構設計，使本發明能直接使用用於對接的自動化沖壓設備來進行製造生產，以提高生產效率。

綜上所述，本發明螺絲，藉由該齒軸段14與該套管2的結構設計，在製造加工時，能利用沖壓對接來組裝該螺絲本體1與該套管2，以利於使用常見的自動化沖壓設備來進行快速自動化生產，以提高整體製造加工的效率，並降低人力成本，故確實能達成本發明之目的。

參閱圖9與圖10，本發明螺絲之第二實施例，與該第一實施例之結構不同之處在於：該套管2包括四個等角度地間隔環繞於該連接段15外圍的限位壁22，每一個限位壁22由該圍繞壁21鄰近該螺頭11之一端徑向往內延伸。每一個限位壁22具有一個形成於內緣並朝向該螺頭11之一側的內倒角221。該等限位壁22圍繞界定出該限位孔24。透過該等限位壁22亦能到擋止限位的功能，以將該套管2限位套設於該螺絲本體1。實施上，該等限位壁22的數量可為二、三或五以上，只要能達到擋止限位的功能即可，不以本實施例為限。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧螺絲本體
11‧‧‧螺頭
12‧‧‧螺身
13‧‧‧螺紋段
14‧‧‧齒軸段
141‧‧‧輪齒
142‧‧‧齒峰
143‧‧‧外倒角
144‧‧‧齒槽
145‧‧‧齒谷
15‧‧‧連接段
2‧‧‧套管
21‧‧‧圍繞壁
22‧‧‧限位壁
221‧‧‧內倒角
23‧‧‧通孔
24‧‧‧限位孔
91~93‧‧‧步驟
L‧‧‧中心軸線
C1‧‧‧齒頂圓
C2‧‧‧齒根圓

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個剖視側視圖，說明現有螺絲的結構；圖2是一個流程示意圖，說明現有螺絲的製造過程；圖3是一個側視圖，說明本發明螺絲的第一實施例的結構；圖4是一個剖視側視圖，說明該第一實施例的內部結構；圖5是圖3沿Ⅰ-Ⅰ線的斷面圖；圖6是圖3沿Ⅱ-Ⅱ線的斷面圖；圖7是一個步驟流程圖，說明該第一實施例的製法；圖8是一個示意圖，說明該第一實施例的製法中對一個螺絲本體與一個套管進行沖壓對接；圖9是一個側視圖，說明本發明螺絲的第二實施例的結構；及圖10是圖9沿Ⅲ-Ⅲ線的斷面圖。

1‧‧‧螺絲本體

11‧‧‧螺頭

12‧‧‧螺身

13‧‧‧螺紋段

14‧‧‧齒軸段

141‧‧‧輪齒

15‧‧‧連接段

2‧‧‧套管

21‧‧‧圍繞壁

22‧‧‧限位壁

221‧‧‧內倒角

23‧‧‧通孔

24‧‧‧限位孔

L‧‧‧中心軸線

Claims

一種螺絲，包含：一個螺絲本體，包括一個沿著一個中心軸線軸向延伸的螺頭，及一個由該螺頭沿著該中心軸線軸向延伸的螺身，該螺身具有一個螺紋段、一個介於該螺頭與該螺紋段之間的齒軸段，及一個連接在該螺頭與該齒軸段之間的連接段，該齒軸段形成有數個繞著該中心軸線間隔排列的輪齒；及一個套管，限位套設於該螺絲本體，並包括一個環抱該螺身的圍繞壁，及至少一個由該圍繞壁徑向往內延伸並環繞於該連接段外圍的限位壁，該限位壁圍繞界定出一個孔徑小於該螺頭與該齒軸段的限位孔。
如請求項1所述的螺絲，其中，每一個輪齒具有一個位於徑向突出頂點的齒峰，每兩相鄰輪齒間界定出一個齒槽，每一個齒槽具有一個徑向凹入頂點的齒谷，定義一個相切該等齒峰的齒頂圓，及一個相切該等齒谷的齒根圓，該限位孔的孔徑介於該齒根圓與該齒頂圓之間。
如請求項1或2所述的螺絲，其中，該限位壁具有一個形成於朝向該螺頭之一側且圍繞該限位孔的內倒角，每一個輪齒還具有一個形成於背向該螺頭之一側的外倒角。
如請求項3所述的螺絲，其中，該限位壁封閉圍繞該限位孔。
如請求項3所述的螺絲，其中，該套管具有數個間隔圍繞該限位孔的所述限位壁。
如請求項2所述的螺絲，其中，該圍繞壁圍繞界定出一個與該限位孔同軸延伸且孔徑大於該齒頂圓的通孔。
一種螺絲的製法，適用於透過一自動化設備將一個第一坯料與一個第二坯料加工成一個螺絲，該螺絲包含一個螺絲本體，及一個套管，該螺絲的製法包含下列步驟：（A）對該第一坯料鍛造形成該螺絲本體，使該螺絲本體形成一個沿著一個中心軸線軸向延伸的螺頭，及一個由該螺頭沿著該中心軸線軸向延伸的螺身；（B）對該第二坯料鍛造形成該套管，使該套管形成一個孔徑小於該螺身的限位孔；及（C）對該螺絲本體與該套管進行沖壓對接，使該螺身擠迫穿過該限位孔，而將該螺絲本體與該套管組裝成該螺絲。
如請求項7所述的螺絲的製法，其中，該螺身具有一個螺紋段、一個介於該螺頭與該螺紋段之間的齒軸段，及一個連接在該螺頭與該齒軸段之間的連接段，該限位孔的孔徑大於該螺紋段與該連接段，且小於該齒軸段，在步驟（C）的沖壓過程中，使該螺絲本體遠離該螺頭之一端穿入該限位孔，並使該齒軸段擠迫穿過該限位孔，以將該套管限位組裝於該螺絲本體。
如請求項8所述的螺絲的製法，其中，在步驟（A）中，會於該齒軸段表面形成數個繞著該中心軸線間隔排列的輪齒，每一個輪齒具有一個位於徑向突出頂點的齒峰，每兩相鄰輪齒間界定出一個齒槽，每一個齒槽具有一個徑向凹入頂點的齒谷，定義一個相切該等齒峰的齒頂圓，及一個相切該等齒谷的齒根圓，該限位孔的孔徑介於該齒根圓與該齒頂圓之間，在步驟（B）中，會於該套管形成一個與該限位孔同軸延伸且孔徑大於該齒頂圓的通孔，在步驟（C）中，使該螺絲本體遠離該螺頭之一端從該限位孔穿入，再進入該通孔。
如請求項9所述的螺絲的製法，其中，在步驟（A）中，會於每一個輪齒背向該螺頭之一側形成一個外倒角，在步驟（B）中，會於該套管朝向該螺頭之一側形成一個圍繞該限位孔的內倒角。