專利名稱：規(guī)定扭矩螺母的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺母，特別是可以規(guī)定緊固扭矩的螺母。
背景技術(shù)：
往往很多場合，在螺栓或螺紋軸不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行螺母的擰入和緊固。
作為其例子，例如卷緊配件。這是為了將軟管與其它軟管或設(shè)備類連接，用于將制成軸環(huán)和凸緣等形式的接頭零件固定在軟管端部上。
這種卷緊配件，參照現(xiàn)有技術(shù)(圖28)可以理解，由可縮圈、擋板和螺母構(gòu)成組件，其中可縮圈是將在兩自由端部的所需范圍內(nèi)形成有陽螺紋的線材卷繞1.5圈、使兩端向同一方向延伸而形成的；擋板具有與線材的曲率相對應(yīng)的彎曲面，在兩端部形成有游插上述各陽螺紋的導(dǎo)向筒。
使用時(shí)，預(yù)先將接頭零件的凸起部從軟管的端部開口插入，將上述卷緊配件嵌合在該軟管的外周上，再將螺母擰在從半筒導(dǎo)向件突出的陽螺紋上，使可縮圈縮徑而進(jìn)行緊固。
作為該螺母，現(xiàn)在是采用外周制成多邊形的、內(nèi)徑形成有陰螺紋的普通螺母。但是，用這樣的螺母，緊固扭矩的調(diào)整完全依賴于作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)和感覺，故會(huì)因緊固扭矩不足而產(chǎn)生卷緊配件與接頭零件的固定不夠緊，容易使接頭零件脫開、或高壓流體漏出來。或者，反之，緊固扭矩過大，使軟管產(chǎn)生裂紋、斷裂或破損，這樣，有可能噴出高壓流體而造成大事故。另外，由于施加過大的扭矩，有可能損傷陰螺紋和陽螺紋。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而研制成的，其目的在于提供一種規(guī)定扭矩螺母，該螺母能夠以規(guī)定的緊固扭矩正確而確實(shí)地進(jìn)行緊固，并且可以一眼判別出緊固的完畢或未完。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的規(guī)定扭矩螺母，是將具有陰螺紋孔的螺母主體和外側(cè)具有工具卡止面的扭矩操作部一體形成，在上述扭矩操作部上從上端面到螺母主體的深度形成有非正圓形孔，該非正圓形孔與上述陰螺紋孔同心且直徑比陰螺紋孔大，在上述螺母主體與扭矩操作部的交界部位，作為規(guī)定扭矩部，在非正圓形孔的周圍，在周向上隔開間隔配置有數(shù)個(gè)脆弱部。
上述脆弱部優(yōu)選地這樣構(gòu)成，即在上述螺母主體和扭矩操作部的交界部位形成縮頸，根據(jù)該縮頸和非正圓形孔的關(guān)系，使包圍非正圓形孔的壁的厚度在周向上變化。
上述脆弱部是在圓周上至少兩處等間隔地設(shè)置的，但包括成為非正圓形孔和外部連通的窗孔的場合。
根據(jù)以上構(gòu)成，由于強(qiáng)度較低的脆弱部在圓周上至少有兩處，故通過扭矩操作部給予緊固扭矩，該緊固扭矩達(dá)到一定限度時(shí)，螺母主體和扭矩操作部的交界部位被擰斷，扭矩操作部從螺母主體上破斷、分離下來，其后，不能施加扭矩，故可以用規(guī)定的緊固扭矩正確而確實(shí)地進(jìn)行緊固。另外，因扭矩操作部從螺母主體上破斷、分離下來，形狀發(fā)生變化，故可以一眼判別出緊固作業(yè)的完成和未完。而且，結(jié)構(gòu)簡單，可以廉價(jià)地制造。
非正圓形孔既可以設(shè)成平面多邊形或類似該多邊形的形狀，也可以是具有大直徑孔和向其內(nèi)徑側(cè)突出的縱向突起的異形形狀。
也可以在螺母主體的一部分上具有工具卡止面。這樣，在具有工具卡止面的情況下，可以在以后將螺母擰松卸下，可以再作為普通螺母使用。
本發(fā)明的螺母不限定于卷緊配件，可以用于在不轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓或螺紋軸的條件下需要以一定扭矩緊固的各種用途和領(lǐng)域。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下詳細(xì)說明便可明白，只要具有本發(fā)明的基本特征，不限定于實(shí)施例所示的構(gòu)成，從事該職業(yè)的人在不脫離發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種變更和修改。
圖1是表示本發(fā)明規(guī)定扭矩螺母的第1種形式的俯視圖。
圖2是第1種形式的螺母的仰視圖。
圖3是沿著圖1的III-III線的剖面圖。
圖4是沿著圖1的IV-IV線的剖面圖。
圖5是沿著圖4的V-V線的剖面圖。
圖6-A是表示施加扭矩途中的狀態(tài)的剖面圖。
圖6-B是表示達(dá)到規(guī)定扭矩后的狀態(tài)的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明螺母的第2種形式的局部分剖開正視圖。
圖8是表示第2種形式的螺母的側(cè)視圖。
圖9是表示第2種形式的螺母的俯視圖。
圖10是表示沿著圖7的X-X線的剖面圖。
圖11-A是表示使用時(shí)的狀態(tài)的縱剖面圖。
圖11-B是表示達(dá)到規(guī)定扭矩時(shí)的狀態(tài)的縱剖面圖。
圖12-A～圖12-D是分別表示本發(fā)明螺母的規(guī)定扭矩部分的其它形式的橫剖面圖。
圖13-A～圖13-C是例示本發(fā)明螺母的非正圓形孔的形狀和規(guī)定扭矩部分的其它形式的橫剖面圖。
圖14是本發(fā)明螺母的第3種形式的俯視圖。
圖15是沿著圖14的XV-XV線的局部剖開正視圖。
圖16是本發(fā)明螺母的第4種形式的俯視圖。
圖17是沿著圖16的XVII-XVII線的局部分剖開的正視圖。
圖18是本發(fā)明螺母的第5種形式俯視圖。
圖19是第5種形式的局部剖開正視圖。
圖20是沿著圖18的IIX-IIX線的局部剖開正視圖。
圖21是第5種形式的達(dá)到規(guī)定扭矩時(shí)的狀態(tài)的橫剖面圖。
圖22是表示將本發(fā)明螺母用于卷緊配件的例子的局部剖開側(cè)視圖。
圖23-A是沿著圖22的IIXIII-IIXIII線的剖面圖。
圖23-B是緊固完畢狀態(tài)的剖面圖。
圖24是表示本發(fā)明螺母的其它使用例在緊固前和達(dá)到規(guī)定扭矩時(shí)的狀態(tài)的剖面圖。
圖25是表示本發(fā)明螺母的其它使用例的軸測圖。
圖26是圖25的部分剖面圖。
圖27是表示本發(fā)明螺母的其它使用例的局部剖開正視圖。
圖28-A是現(xiàn)有的卷緊配件裝配的軸測圖，圖28-B是其局部剖開側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，圖1～圖6表示第1種形式，本發(fā)明的規(guī)定扭矩螺母的全體用符號(hào)D表示。規(guī)定扭矩螺母D的螺母主體3和扭矩操作部4通過規(guī)定扭矩部分(破斷部分)5連接成一體。
螺母主體3在離下端所需長度的區(qū)域具有陰螺紋孔30，在外表面設(shè)有圓筒部31和多邊形的工具卡止部32。由于工具卡止部32是用于以后需要卸下螺母時(shí)或作為通常的螺母再使用的部分，故根據(jù)情況，也可以不設(shè)置。
扭矩操作部4在該例子中是其外徑比螺母主體3的大，在外周上具有為了給予扭矩用的多邊形的工具卡止部40。
扭矩操作部4具有從頂面達(dá)到螺母主體3區(qū)域的深度的非正圓形孔41。上述非正圓形孔41通到陰螺紋孔30，并且中心與陰螺紋孔30的中心一致。
非正圓形孔41如圖1所示，其直徑比陰螺紋孔30的直徑大。這是為了允許螺紋軸突出而必須的。在該實(shí)施例中，從俯視方向看非正圓形孔41，呈大致長方形或類似于長方形的形狀。
規(guī)定扭矩部分5是包圍非正圓形孔41周圍的壁，在周向上隔開間隔具有兩處以上的脆弱部分5b。這樣的規(guī)定扭矩部分5是通過在扭矩操作部4和螺母主體3的交界部位形成縮頸7而制成的。縮頸7是用車刀等切削工具加工成前端70達(dá)到或接近非正圓形孔41，或通過用深沖加工方法變細(xì)而得到的。
縮頸7的深度在全周上是一樣的，但由于在內(nèi)側(cè)有非正圓形孔41，故因與該孔的關(guān)系，規(guī)定扭矩部分5的壁的厚度沿著全周是不同的，有變化，如圖5所示那樣交替地形成規(guī)定壁厚的強(qiáng)度部分5a和脆弱部分5b。
在該例中，脆弱部分5b的壁厚為零，即以180度間隔設(shè)兩處的窗孔構(gòu)成的，因此，僅制成分割圓形狀的兩處的強(qiáng)度部分5a作為將扭矩操作部4和螺母主體3連接起來構(gòu)成的扭矩傳遞部。
通過調(diào)整非正圓形孔41的大小和縮頸7的直徑的一方或雙方，可以任意地設(shè)定該強(qiáng)度部分5a和脆弱部分5b。
圖6表示這樣構(gòu)成的第1種形式的使用狀態(tài)，圖6-A表示達(dá)到規(guī)定扭矩前的狀態(tài)，圖6-B表示達(dá)到規(guī)定扭矩后的狀態(tài)，其說明將在后面進(jìn)行。
圖7～圖11表示本發(fā)明規(guī)定扭矩螺母的第2種形式。
在這種形式中，俯視非正圓形孔41時(shí)呈四方形或類似于四方形的形狀，由于這樣的關(guān)系，規(guī)定扭矩部分5的強(qiáng)度部分5a和脆弱部分5b在圓周上交替地配置在4處。其它構(gòu)成與第1種形式相同，故相同的部分用同樣的符號(hào)表示，延用其說明。
以上是本發(fā)明的數(shù)個(gè)例子，但不局限于此。
1)規(guī)定扭矩部分5的強(qiáng)度部分5a和脆弱部分5b可以根據(jù)想要規(guī)定的扭矩大小采用各種形式。例如，在將非正圓形孔41設(shè)為一定大小的場合，用縮頸7的加工深度來調(diào)整規(guī)定扭矩。
圖12-A～圖12-D表示這種情況，縮頸7加工得深，則如圖12-A所示那樣脆弱部分5b的尺寸增大，故可以設(shè)成比較小的規(guī)定扭矩。相反，縮頸7加工得淺，則如圖12-B所示那樣脆弱部分5b的尺寸相對減小，故可以相對提高規(guī)定扭矩。若進(jìn)一步將縮頸加工得更淺，則如圖12-C所示，強(qiáng)度部分5a在斷面上所占的比例增加，故可以將規(guī)定扭矩設(shè)定得更高。在圖12-C中作為脆弱部分5b的窗孔很小，接近于點(diǎn)的程度，在圖12-D中脆弱部分5b以薄壁的形式存在。
2)規(guī)定扭矩部分5的強(qiáng)度部分5a和脆弱部分5b的數(shù)量不限定為2個(gè)或4個(gè)的情況。另外，非正圓形孔41的形狀也不限定。
圖13-A～圖13-C表示其例子，圖13-A是將非正圓形孔41設(shè)成菱形或類似于橢圓形的形狀，在2個(gè)180度對稱位置上形成有脆弱部分5b。圖13-B是將非正圓形孔41設(shè)成三角形，按120度的間隔形成3個(gè)脆弱部分5b。圖13-C將非正圓形孔41設(shè)成正五邊形，形成5個(gè)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體3大的情況。
圖14和15所示為其例子(第3種形式)，扭矩操作部4的外徑與螺母主體3的大致相同。其它構(gòu)成與第1種形式相同，故省略說明。
圖16和圖17所示為另外一個(gè)例子(第4種形式)。
在該實(shí)施例中，扭矩操作部4的外徑與螺母主體3的大致相同，而且螺母主體3的工具卡止部32不在下半部，而是設(shè)在與縮頸7連接的上半部上。其它構(gòu)成與第1種形式相同，故省略說明。
4)非正圓形孔41也可以不是多邊形的形狀。
圖18～圖21所示為其例子(第5種形式)，從扭矩操作部4達(dá)到螺母主體3的非正圓形孔41由與陰螺紋孔30同心且比陰螺紋孔30大的正圓形的大直徑孔410和向大直徑孔410的內(nèi)徑側(cè)突出的數(shù)個(gè)(該例中是4個(gè))縱向突起411構(gòu)成。俯視縱向突起411，將前端連接起來的直徑比陰螺紋孔30大。
縮頸7的前端超過大直徑孔410，到達(dá)比縱向突起411的突出端更適度地靠前的位置，這樣，在各縱向突起411之間以窗孔的形式形成規(guī)定扭矩部分5的脆弱部分5b。
另外，在該例中，扭矩操作部4也比螺母主體3大，但也可以像實(shí)施例2，實(shí)施例3那樣，與螺母主體3的大小相同。
下面，對本發(fā)明規(guī)定扭矩螺母D的使用例加以說明。
圖22和圖23所示為將規(guī)定扭矩螺母D用于緊固卷緊配件的例子。
A為耐壓軟管，將合成樹脂制的線材A2螺母狀地卷繞并接合在加入了加強(qiáng)纖維的軟管主體A1外周上構(gòu)成的。B為接頭配件，凸起部B1從上述耐壓軟管A的端部開口插入內(nèi)部。C為卷緊配件，用于嵌在插入了上述凸起部B1的耐壓軟管A的外周上進(jìn)行緊固。E為墊片。
卷緊配件C具有可縮圈1和擋板2，其中可縮圈是將在兩端部所需范圍內(nèi)形成有陽螺紋10、10的線材卷繞約1.5圈以使其兩端向同一方向突出而形成的，擋板具有與線材的曲率相對應(yīng)的彎曲度，在兩端部形成有筒狀導(dǎo)槽20、20，用于游插上述各陽螺紋10、10。
在該例子中，本發(fā)明的規(guī)定扭矩螺母D用來作為使可縮圈1的直徑縮小、將耐壓軟管A緊固在凸起部B1上的手段。即，如圖23-A所示，將規(guī)定扭矩螺母D擰在上述可縮圈1的陽螺紋10上，通過扭矩操作部4給予扭矩，該螺母在陽螺紋上進(jìn)出，上述扭矩達(dá)到一定值時(shí)，如圖23-B所示，扭矩操作部4破斷，不能繼續(xù)進(jìn)行緊固。符號(hào)D系指達(dá)到規(guī)定的緊固扭矩的狀態(tài)的本發(fā)明螺母。
參照圖6-A和圖6-B、圖11-A和圖11-B對使用時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行說明，圖6-A(圖11-A)表示將可縮圈1的陽螺紋10擰在螺母主體3的陰螺紋孔30內(nèi)，將扳手或活扳手等工具T卡合在扭矩操作部4上并開始給予扭矩的狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，所給予的扭矩通過規(guī)定扭矩部分5的強(qiáng)度部分5a而傳遞給螺母主體3，螺母主體3與扭矩操作部4一體地回轉(zhuǎn)，故陽螺紋向陰螺紋孔30的軸向進(jìn)入。這樣，隨著可縮圈1的縮徑，其阻力從螺母主體3傳遞給扭矩操作部4。
規(guī)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，有意識(shí)地使該部分的斷面強(qiáng)度降低。因此，達(dá)到所設(shè)定的扭矩時(shí)，強(qiáng)度部分5a不能耐受扭轉(zhuǎn)而破斷，如圖6-B(圖11-B)那樣陽螺紋10從螺母主體3中突出來，同時(shí)扭矩操作部4脫離螺母主體3。
當(dāng)這樣失去扭矩操作部4時(shí)，便已不能繼續(xù)給予螺母主體3扭矩，可縮圈1的緊固被強(qiáng)制性地終止。因此，不會(huì)產(chǎn)生螺紋破損、或耐壓軟管A過于勒緊而斷裂或變薄，可以得到可靠而穩(wěn)定的緊固狀態(tài)。
另外，因扭矩操作部4脫離開，螺母的外觀產(chǎn)生了變化，故可以從外部立即判斷緊固的完畢或未完畢。脆弱部分5b為窗孔的情況下，通過它可以看清陽螺紋10的進(jìn)入情況，故可以感悟到接近達(dá)到規(guī)定扭矩的時(shí)刻的到來，故可以預(yù)先對扭矩操作部4脫離開時(shí)產(chǎn)生的沖擊有所準(zhǔn)備。
將扭矩操作部4的平面尺寸設(shè)得比螺母主體3大時(shí)具有不會(huì)將工具T誤卡到螺母主體3上的優(yōu)點(diǎn)。
另外，將非正圓形孔41設(shè)成像第1種形式和第2種形式等那樣即使插入扳手類工具也不能轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，可以防止誤操作。
圖24所示為將本發(fā)明的規(guī)定扭矩螺母D用于用加壓板H對層疊的部件進(jìn)行加壓時(shí)的裝置，左圖所示為本發(fā)明螺母D的給予扭矩前的狀態(tài)，右圖所示為給予扭矩后的狀態(tài)(D′)。
圖25所示為將本發(fā)明的規(guī)定扭矩螺母D用于電氣設(shè)備安裝工程的例子。即，用吊具從固定在房頂上的橫梁J上懸掛電纜槽類K時(shí)，將橫梁J緊固在吊掛槽鋼L上。螺栓G不可回轉(zhuǎn)地配置在吊掛槽鋼L上，將上述螺栓G插通到與橫梁J的突緣j、j卡合的夾緊零件M內(nèi)，將本發(fā)明螺母D裝在該螺栓G的陽螺紋g上使用，以規(guī)定扭矩對夾緊零件M進(jìn)行推壓。在圖上，左側(cè)表示本發(fā)明螺母D的給予扭矩前的狀態(tài)，右側(cè)表示給予扭矩后的狀態(tài)D′。
圖27表示適用于秋千部件的鏈條P和踏臺(tái)Q的連接的例子。將末端的鏈條P掛在螺栓(U形螺栓或吊環(huán)螺栓)G上，螺紋軸g、g穿通設(shè)在踏臺(tái)Q上的孔而向下方延伸。通過墊圈E將本發(fā)明螺母D安裝在該螺紋軸上，用規(guī)定扭矩進(jìn)行緊固。在圖上，右側(cè)表示本發(fā)明螺母D的給予扭矩前的狀態(tài)，左側(cè)表示給予扭矩后的狀態(tài)D′。
權(quán)利要求
1.一種規(guī)定扭矩螺母，其特征在于，將具有陰螺紋孔(30)的螺母主體(3)和外側(cè)具有工具卡止面(40)的扭矩操作部(4)一體形成，在上述扭矩操作部(4)上從上端面到螺母主體(3)的深度形成有非正圓形孔(41)，該非正圓形孔與上述陰螺紋孔(30)同心且直徑比陰螺紋孔大，在上述螺母主體(3)與扭矩操作部(4)的交界部位，作為規(guī)定扭矩部分(5)，在非正圓形孔(41)的周圍，在周向上隔開間隔配置有數(shù)個(gè)脆弱部(5b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)定扭矩螺母，上述脆弱部(5b)是這樣構(gòu)成的，即根據(jù)在上述螺母主體(3)與扭矩操作部(4)的交界部位所形成的縮頸(7)和非正圓形孔(41)的關(guān)系，使包圍非正圓形孔(41)的壁的厚度在周向上變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)定扭矩螺母，上述脆弱部(5b)從2～5個(gè)范圍內(nèi)選擇，分別成為連通非正圓形孔(41)和外部的窗孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)定扭矩螺母，扭矩操作部(4)的外徑比螺母主體(3)的大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)定扭矩螺母，在螺母主體(3)的一部分上具有工具卡止面(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)定扭矩螺母，非正圓形孔(41)為平面多邊形或類似于多邊形的形狀。
全文摘要
一種規(guī)定扭矩螺母，該螺母適用于卷緊配件等，只能緊固到規(guī)定的緊固扭矩為止，并且可以一眼確認(rèn)緊固的完畢或未完。將外側(cè)具有工具卡止面的扭矩操作部與具有陰螺紋孔的螺母主體一體形成，扭矩操作部從端面到螺母主體具有與陰螺紋孔同心且比陰螺紋孔的直徑大的非正圓形孔，在上述螺母主體和扭矩操作部的交界部位，具有包圍非正圓形孔的、至少含有2個(gè)脆弱部的限制扭矩部分。
文檔編號(hào)F16B31/00GK1451889SQ0311060
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者太西正勝, 河原和久 申請人:太西正勝, 正峰工業(yè)株式會(huì)社