[发明专利]具有可变间隙的螺纹连接

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳螺纹部件和阴螺纹部件之间的螺纹连接，该螺纹连 接适用于所有类型的螺纹连接，例如牙科植入物和螺钉之间的螺纹连接， 其中所述螺钉用于保持假牙等。

背景技术

阳螺纹部件(具有由一系列锥形体(spire)构成的螺纹牙形)和阴螺 纹部件(也具有由一系列锥形体构成的螺纹牙形，并且与所述阳螺纹部件 完全配合)之间的传统的螺纹连接设计成使得不存在间隙，或者换句话说， 使得两个部件的螺纹牙形彼此完全配合。分析完这些连接之后，得出这样 的结论，即，在螺纹连接的使用寿命期间，锥形体上的应力分布使得一些 锥形体承受比其它锥形体更大的张力。更具体地说，承受更大张力的锥形 体是最初的锥形体，或者换句话说，是最接近螺钉头部的锥形体，或者同 样地，是距离螺钉末端最远的锥形体。

已知一些专利例如US3664540和US2870668，其描述了螺纹连接，其 中在外部(阳螺纹)的螺纹牙形和内部(阴螺纹)的螺纹牙形之间具有间 隙。该间隙线性地增加以使应力均匀分布，或者换句话说，以使所有的锥 形体大体上承受相同的张力。

然而，该线性增加的间隙不允许控制整个螺纹连接上的应力分布，而 控制整个螺纹连接上的应力分布对于特定的应用是有意义的，在这些应用 中希望具有不同的应力分布的螺纹连接。在这些特定的应用中，无论是传 统的螺纹连接(其中最初的锥形体承受最大的应力)，还是如US3664540 或US2870668中所述的螺纹连接(其中所有的锥形体承受相同的应力)， 都不是最适宜的。相反，在这些应用中有意义的是，应力峰值可出现在螺 纹连接的任何一个锥形体中，甚至出现在最后的锥形体中。例如，在航空 中使用的螺纹连接中，最后的锥形体必须是负荷最大，以保证在螺钉断裂 的情况下螺钉的大部分得以保留(并因此继续工作)，从而保证螺纹连接 得以维持。或者，也有意义的是，设计螺纹连接使得在螺钉断裂的情况下 故障发生在螺钉的头部，因此便于拔出螺钉。

本发明的目的是提供一种螺钉连接的设计，该设计适用于这样的应用， 其中既不必使应力分布均匀，也不必使最初的锥形体承受最大应力。

发明内容

本发明的研究对象是阴螺纹部件和阳螺纹部件的螺纹连接，阴、阳螺 纹部件均具有锥形体组成的螺纹牙形，其中阳螺纹部件的螺纹牙形的螺纹 不同于阴螺纹部件的螺纹牙形的螺纹，在两个部件之间具有受控的间隙。 根据本发明，两个部件(阴螺纹部件和阳螺纹部件)中的一个具有可变的 螺距。因此，两个部件之间的螺纹连接具有以非线性的方式变化的间隙(不 同于US3664540和US2870668中的间隙，在这两篇专利中，两个部件的螺 距稍有不同但是总是恒定的，从而产生线性变化的间隙)。通过适当地调 整螺距的特定设计(因此适当地调整非线性间隙的类型)，可以按照各个 特定应用的需要控制整个螺纹连接上的应力分布。因此，本发明允许构造 或选择将会承受较大应力的螺纹连接的区域，并且因此允许控制在连接的 哪个区域将会发生破坏。

可变的螺距可以存在于阳螺纹部件或存在于阴螺纹部件内。必须考虑 的是，如果可变螺距应用于阳螺纹部件，则该可变螺距通常是逐渐增大的 螺距，而如果可变螺距应用于阴螺纹部件，则该可变螺距通常是逐渐减小 的螺距。另一个部件将具有带恒定螺距的螺纹牙形。

应该记住的是，使用的术语″逐渐增大″和″逐渐减小″是指从阳螺纹部 件(所述阳螺纹部件通常是螺钉或类似物)的头部朝末端观察所述螺纹连 接时的情形。

优选地，非线性地变化的间隙以基本上为n次抛物线、椭圆或多项式 的形式变化。一种或另一种间隙类型的选择取决于本发明将使用的应用。

附图说明

在附图中可以认识到本发明的细节，但附图不用于对本发明的范围进 行限制：

-图1示出传统的没有间隙的螺纹连接；

-图2示出根据本发明的螺纹连接的示意图；

-图3示出前一附图中螺纹连接的几个连续锥形体的放大视图；

-图4示出图1中整个螺纹连接上的应力分布；

-图5示出图2中螺纹连接的应力分布；

-图6示出应力关于间隙的图表；

-图7示出传统的不具有间隙的螺纹连接、传统的具有线性逐渐增大的 间隙的螺纹连接、和根据图2中所示的本发明的螺纹连接的整个锥形体上 的力的分布图表；