[发明专利]凸形防错误旋拧紧固部件

说明书

一种具有特征的凸形防错误旋拧紧固部件(10)，所述特征包含：柄，其具有引导端及工具啮合端；头部，其形成于所述柄的所述工具啮合端处；至少一个凸形紧固螺纹(15)，其形成于所述柄的外部上作为适于与形成于凹形紧固部件的内部中的对应凹形紧固螺纹配对的多个螺纹绕圈；至少一个凸形引导螺纹(17)，其在所述引导端处形成于所述柄的所述外部上，所述至少一个凸形引导螺纹(17)是围绕所述柄的至少半个绕圈且包括由弧界定的弯曲牙型，所述弧具有和与所述至少一个凸形紧固螺纹(15)的螺纹牙型的两个牙侧相切且位于所述至少一个凸形紧固件螺纹(15)的中径线下方的弧的半径大约相等的半径(R)。

技术领域

本发明一般来说涉及例如螺丝及螺栓等带螺纹紧固件的领域，且更特定来说，涉及防错误旋拧紧固件。

背景技术

带螺纹紧固件技术对于例如机器、汽车、火车、飞机、引擎等等大多数制造物品的构造或制作为基本的。带螺纹紧固件可为螺栓、螺丝、螺柱、杆或者具有以可拧紧方式啮合于配对带螺纹紧固件(例如具有大体上匹配内部螺旋螺纹的螺母或孔)中的均匀、非均匀或锥形外部螺旋螺纹的其它大体上圆形部件。为进行外部带螺纹紧固件与内部带螺纹紧固件的恰当啮合，外部带螺纹部件的纵向轴通常必须与内部带螺纹部件的纵向轴大体上共线。此外，外部带螺纹紧固件与内部带螺纹紧固件的恰当啮合通常需要凸形螺旋线(helix)的外部螺纹的峰端与配对凹形螺旋线的内部螺纹的牙底对准。尽管本发明涉及任何螺纹形式，但国际标准化组织(ISO)公制螺纹将图解说明为标准螺纹的实例，如图1中所展示。如此申请案中所使用，名称“螺纹”可应用于整个紧固件螺纹螺旋线，或螺旋线的任何部分区段，其中在凸形紧固部件的情形中，螺纹可包括围绕紧固件的柄的部分绕圈或数个绕圈，或在凹形紧固部件的情形中，螺纹可包括围绕内部孔的部分绕圈或数个绕圈。

在组装期间无法实现外部带螺纹紧固件与内部带螺纹紧固件之间的恰当螺纹啮合通常是由在相对的螺旋线进行啮合且部分相对于彼此进行旋转时发生的两个旋拧情况中的一者造成的。第一旋拧情况(通常称作“错扣旋拧(cross threading)”)是在外部带螺纹部件(通常为螺栓或螺丝)与内部带螺纹部件(通常为螺母或带螺纹孔)之间存在角度及线性两者轴向未对准时发生。具体来说，错扣旋拧是两个部件在相应螺旋线轴角度上也未对准时尝试偏离线性对准而啮合至少一半螺距的结果。

图2图解说明经错扣旋拧凸形及凹形紧固部件。当紧固部件被错扣旋拧时，凸形紧固部件10不与凹形紧固部件30共线，且在带螺纹螺旋线抵靠彼此旋转时，螺纹楔入。如果在螺纹处于此经楔入情况中时旋转继续，那么部件中的一者或两者的螺纹将通常在结构上被损坏。

导致无法实现恰当螺纹啮合的第二旋拧情况通常称作“错误旋拧”，此在两个螺旋线偏离对准达一半螺距使得螺纹牙顶到牙顶地而非牙顶到牙底地啮合时发生。

图3A及3B图解说明错误旋拧情况，其中螺旋线轴并非未对准，而是所述螺旋线轴为基本上共线的。内部螺纹通常在所述内部螺纹的牙顶处制造有轻微凹陷、凹槽或裂隙32。错误旋拧在外部引导螺纹17的牙顶啮合内部螺纹的牙顶处的凹槽32使得两个螺旋线偏离对准达一半螺距时发生。图3B是图3A的错误旋拧情况的近视图且图解说明内部螺纹的牙顶处的此类凹槽32(尽管其在内部螺纹螺旋线的主体中通常较小)可如何在螺旋线的进入端—内部螺纹的引导螺纹区段中稍微较深及较宽。在此情形中，使外部螺纹螺旋线的引导螺纹17(及/或螺旋线的第一全螺纹)的峰端尝试进入相对内部螺旋线中的正常螺旋牙底是可能的，但替代地在内部螺纹螺旋线的牙顶中的凹槽32处啮合所述内部螺纹螺旋线。

当前被广泛制造的内部螺旋线的引导螺纹的数个特性大大增加错误旋拧故障的可能性。