專利名稱：螺紋緊固結(jié)構(gòu)以及螺栓和螺紋緊固工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺紋緊固結(jié)構(gòu)，特別是涉及即使對于螺紋部直徑在約3mm以下的小直徑螺栓也可以利用大的扭矩進行緊固的螺栓和螺紋緊固工具。
背景技術(shù)：
螺紋連接的根本是將加在扭矩傳遞部的緊固扭矩轉(zhuǎn)換成螺栓的緊固軸力，以將兩個或兩個以上的零件、構(gòu)件固定在一起。因此設(shè)置在螺栓上的扭矩傳遞部的形狀和直接傳遞緊固扭矩的螺紋緊固工具(鉗子等)的嵌合狀態(tài)通常必須一起考慮。特別是近些年，各種商品追求輕薄短小化，其使用的零件也更加趨于小型化，即使是螺栓零件要求更加小型化和相對地施加更高緊固扭矩的情況也越來越多。
針對與此，日本專利第3026965號公報公開了一種螺紋緊固結(jié)構(gòu)，該裝置由相互嵌合的嵌合孔和嵌合凸部構(gòu)成，上述嵌合孔和嵌合凸部分別設(shè)置在螺栓以及緊固螺栓的螺紋緊固工具的一方以及另一方，同時分別繞中心線以120度的間隔形成具有向外周一側(cè)伸出的3個扭矩傳遞部的三叉形狀，通過轉(zhuǎn)動上述螺紋緊固工具，借助該扭矩傳遞部將緊固扭矩傳遞給上述螺栓，其中，(a)上述嵌合凸部以及上述嵌合孔的上述扭矩傳遞部具有與從上述中心線的伸出方向相平行的一對側(cè)部，同時相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部分別借助以一定的曲率半徑R朝向上述中心線一側(cè)形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，另一方面，(b)當(dāng)將上述3個扭矩傳遞部的前端外接圓的直徑定為g，將上述3個圓弧部的內(nèi)結(jié)圓的直徑定為b時，共同滿足下式(1)以及(2)。對于這樣的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，扭矩傳遞部內(nèi)側(cè)的區(qū)域(相當(dāng)于嵌合凸部一側(cè)的構(gòu)件，參照圖3(b)的EB)和在中心線的周圍位于扭矩傳遞部之間的區(qū)域(相當(dāng)于嵌合孔一側(cè)的構(gòu)件，參照圖3(b)的ER)的面積差較小，為了獲得嵌合凸部以及嵌合孔的強度的匹配，就要抑制嵌合凸部的破損和嵌合孔的變形，即使在螺紋部直徑為例如約3mm以下的小直徑螺栓的情況下，也可以以較高的緊固扭矩將螺栓緊固。
0.5g≤b≤0.6g ... (1)0.5b≤R≤0.6b ... (2)但是上述嵌合孔以隨著接近開口部直徑逐漸變大的方式傾斜成圓錐形狀，另一方面，嵌合凸部以隨著朝向軸向的前端一側(cè)直徑逐漸變小的方式傾斜成圓錐形狀，同時嵌合孔一側(cè)比嵌合凸部一側(cè)傾斜大，在嵌合孔的中間與嵌合凸部軸向的前端相結(jié)合。因此其結(jié)合部位的徑向尺寸較小，以相同的扭矩進行緊固時加在結(jié)合部位的力變大，可能會局部引起嵌合凸部破損和嵌合孔變形等。另外，與加在結(jié)合部位的力成正比，由于在軸向離開的方向上的分力變大，所以容易產(chǎn)生螺紋緊固工具浮起的脫扣現(xiàn)象，螺栓的連接狀態(tài)可能會變得不穩(wěn)定。特別地，因為結(jié)合部位變形等，如果使比結(jié)合部位傾斜角傾斜大的部分(例如圖3中的扭矩傳遞部22的外周側(cè)的前端面28和扭矩傳遞部30的外周側(cè)的前端面36等)進行結(jié)合，那么傾斜大的部分更容易產(chǎn)生脫扣的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以上述情況為背景而得出的，其目的在于抑制設(shè)置于螺栓以及螺紋緊固工具的一方以及另一方上的嵌合孔以及嵌合凸部的結(jié)合部位的局部變形和破損，可以以更高的緊固扭矩將螺栓緊固。
為了達成所需目的，第1技術(shù)方案的螺紋緊固結(jié)構(gòu)由相互嵌合的嵌合孔以及嵌合凸部構(gòu)成，上述嵌合孔以及嵌合凸部設(shè)置在螺栓以及螺紋緊固工具的一方以及另一方上，同時分別圍繞中心線以120度的間隔形成具有向外周一側(cè)伸出的3個扭矩傳遞部的三叉形狀，通過轉(zhuǎn)動上述螺紋緊固工具，借助其扭矩傳遞部將緊固扭矩傳遞給上述螺栓，其中，上述嵌合凸部具有朝向軸向的前端一側(cè)直徑逐漸變小的結(jié)合用傾斜部，在該結(jié)合部的傾斜部的中間與上述嵌合孔的開口邊緣部相結(jié)合。
第2技術(shù)方案在第1技術(shù)方案所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，(a)在上述嵌合凸部以及上述嵌合孔的三叉形狀中相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助分別朝向上述中心線一側(cè)形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，同時，(b)上述結(jié)合用傾斜部設(shè)在上述嵌合凸部的圓弧部上，該圓弧部與上述嵌合孔的開口邊緣部的圓弧部相結(jié)合。
第3技術(shù)方案在第1技術(shù)方案或者第2技術(shù)方案所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，(a)上述嵌合凸部以及上述嵌合孔的上述扭矩傳遞部具有與從上述中心線的伸出方向平行的一對側(cè)部，并且相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助分別以具有一定的曲率半徑R朝向上述中心線一側(cè)形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，另一方面，(b)當(dāng)將上述3個扭矩傳遞部前端外接圓的直徑定為g，將上述3個圓弧部內(nèi)接圓的直徑定為b時，共同滿足下列公式(1)以及(2)0.5g≤b≤0.6g ... (1)0.5b≤R≤0.6b ... (2)。
第4技術(shù)方案在第1技術(shù)方案-第3技術(shù)方案的任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，將對于上述結(jié)合用傾斜部相對于上述中心線的傾斜角定為α，將與上述結(jié)合用傾斜部結(jié)合的上述嵌合孔的結(jié)合部位對于上述中心線的傾斜角定為β時，全都滿足下列公式(3)、(4)以及(5)。
0°＜α≤8°... (3)0°＜β≤8°... (4)β＜α ... (5)第5技術(shù)方案在第1技術(shù)方案-第4技術(shù)方案的任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于上述螺栓的螺紋部直徑小于等于3mm。
第6技術(shù)方案在第1技術(shù)方案-第5技術(shù)方案任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，在上述螺栓上設(shè)置上述嵌合孔，在上述螺紋緊固工具上設(shè)置上述嵌合凸部。
第7技術(shù)方案是一種螺栓，其特征在于，具有在上述第1技術(shù)方案-第5技術(shù)方案的任何一項的螺紋緊固結(jié)構(gòu)中所述的上述嵌合孔或者上述嵌合凸部。
第8技術(shù)方案是一種螺紋緊固工具，其特征在于，具有在上述第1技術(shù)方案-第5技術(shù)方案的任何一項螺紋緊固結(jié)構(gòu)中所述的上述嵌合孔或者上述嵌合凸部。
在第1技術(shù)方案的螺紋緊固結(jié)構(gòu)的情況下，在嵌合凸部上設(shè)置朝向軸向的前端一側(cè)直徑逐漸減小的結(jié)合用傾斜部，并在該結(jié)合用傾斜部的中間與嵌合孔開口邊緣部相結(jié)合，以傳遞緊固扭矩，因此與現(xiàn)有裝置那樣嵌合凸部的軸向前端結(jié)合在嵌合孔中間的情況相比較，結(jié)合部位的徑向尺寸變大，在以相同的緊固扭矩緊固的情況下，與其徑向尺寸成反比，加在結(jié)合部位上的力變小。因此，結(jié)合部位的嵌合凸部以及嵌合孔的局部破損和變形受到抑制，或者可以以更高的緊固扭矩很好地緊固螺栓。另一方面如果加在結(jié)合部位的力變小，基于結(jié)合用傾斜部所產(chǎn)生的在軸向方向上離開的分力變小，所以可以抑制螺紋緊固工具浮起的脫扣現(xiàn)象，螺栓的連接狀態(tài)穩(wěn)定。
在第3技術(shù)方案中，嵌合凸部以及嵌合孔的扭矩傳遞部具有與從中心線的伸出方向平行的一對側(cè)部，同時相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助分別以一定的曲率半徑R朝向中心線一側(cè)形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，并且3個扭矩傳遞部的前端的外接圓直徑g，3個圓弧部的內(nèi)接圓直徑b，以及圓弧部的曲率半徑R以滿足上述公式(1)以及(2)的方式被設(shè)定，所以嵌合凸部的破損以及嵌合孔的變形都受到抑制，可以以高的緊固扭矩將螺栓緊固。
即如果以滿足公式(1)以及(2)的方式構(gòu)成三叉形狀，扭矩傳遞部內(nèi)側(cè)的區(qū)域(相當(dāng)于嵌合凸部一側(cè)的構(gòu)件，參照圖3(b)的EB)和在中心線周圍位于扭矩傳遞部之間的區(qū)域(相當(dāng)于嵌合孔一側(cè)的構(gòu)件，參照圖3(b)的ER)的面積差較小，可以獲得嵌合凸部和嵌合孔的強度匹配。
如果根據(jù)各部分的數(shù)值進行具體的說明，三叉形狀相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助具有一定的曲率半徑R的圓弧部圓滑地連接，同時該曲率半徑R大于等于內(nèi)接圓直徑b的50％，換言之，大于等于外接圓直徑的25％，因此更能防止嵌合凸部一側(cè)的扭矩傳遞部根部的應(yīng)力集中。又因為曲率半徑R小于等于內(nèi)接圓直徑b的60％，即小于等于外接圓直徑g的36％，所以可以確保在各扭矩傳遞部上與伸出方向平行的直線狀的側(cè)部，可以高效率地傳遞緊固扭矩。另一方面，因為內(nèi)接圓直徑b大于等于外接圓直徑g的50％，所以可以充分確保嵌合凸部的厚度，獲得高的機械強度，同時又因為小于等于60％，所以可以充分確保扭矩傳遞部的伸出尺寸，可以高效率地傳遞緊固扭矩，同時嵌合孔的變形受到抑制。
在第4技術(shù)方案中，嵌合凸部的結(jié)合用傾斜部的傾斜角α小于等于8°，嵌合孔的傾斜角β小于8°并且小于α，所以兩者之間產(chǎn)生較大的靜摩擦。據(jù)此螺栓容易被保持(附著)在螺紋緊固工具上，可以利用機器手自動緊固螺栓。另外，鋼與鋼的靜摩擦系數(shù)一般可以認為在0.14以上，tan8°0.1405，所以如果螺栓以及螺紋緊固工具都是由鋼制造，通過將傾斜角α定為小于等于8°，就可以獲得適當(dāng)?shù)撵o摩擦系數(shù)。
第5技術(shù)方案涉及螺紋部直徑小于3mm的小直徑螺栓，通過使用本發(fā)明，減小加在嵌合凸部以及嵌合孔的結(jié)合部位上的力，而避免嵌合凸部以及嵌合孔的破損和變形，同時可以以高的緊固扭矩很好地緊固螺栓。
第7技術(shù)方案的螺栓以及第8技術(shù)方案的螺紋緊固工具實際上可以得到與第1技術(shù)方案-第5技術(shù)方案同樣的作用效果。
在這里，螺紋緊固結(jié)構(gòu)象第6技術(shù)方案一樣在螺栓一側(cè)設(shè)置嵌合孔(凹槽)，在螺紋緊固工具一側(cè)設(shè)置嵌合凸部(葉片部)的情況比較多，但也可以在螺栓一側(cè)設(shè)置嵌合凸部，而在螺紋緊固工具一側(cè)設(shè)置嵌合孔。另一方面，在螺栓上設(shè)置的螺紋部可以是陰螺紋也可以是陽螺紋。
在嵌合凸部上設(shè)置朝向軸向的前端直徑逐漸變小的結(jié)合用傾斜部，但這種結(jié)合用傾斜部以外的部分不一定非要傾斜，同時嵌合孔也可以沿軸向大致平行地進行設(shè)置。但是，通過鍛造加工形成嵌合孔的情況下，最好設(shè)置向開口一側(cè)直徑逐漸變大的起模斜度，對應(yīng)該嵌合孔，在嵌合凸部上最好設(shè)置朝向軸向的前端直徑逐漸變小的傾斜。
有關(guān)嵌合凸部的結(jié)合用傾斜部的傾斜角α以及與該結(jié)合用傾斜部結(jié)合的嵌合孔的結(jié)合部位、即開口邊緣部位的傾斜角β，考慮到附著性，最好例如象第4技術(shù)方案一樣設(shè)定為小于等于8°，這些結(jié)合部以外的非結(jié)合部分、例如在扭矩傳遞部的圓弧部上設(shè)置結(jié)合用傾斜部的情況下，對于扭矩傳遞部的外周側(cè)的前端面等，考慮到鍛造成形性等最好以10°-20°左右的傾斜角進行傾斜。傾斜角α不局限于尺寸公差等，只要可靠地與嵌合孔的開口邊緣部結(jié)合就行，例如可以設(shè)定為大于等于3°。有關(guān)傾斜角β，為了獲得良好的附著性，最好設(shè)定在與傾斜角α的差(α-β)為小于等于2°，最好是小于等于1°。
第3技術(shù)方案在至少傳遞緊固扭局的結(jié)合部位、即對于嵌合孔來說是開口邊緣部位，對于嵌合凸部來說，是與該嵌合孔的開口邊緣部相結(jié)合的部位，只要滿足公式(1)以及公式(2)就可以了，沒必要嵌合凸部和嵌合孔的軸向全部區(qū)域都滿足公式(1)以及公式(2)。
另一方面，本發(fā)明尤其適用于直徑尺寸較小，難以獲得緊固扭矩的螺紋部直徑在小于等于3mm程度的小直徑螺栓的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，也可以適用于螺紋部直徑大于3mm的通常的螺栓的螺紋緊固結(jié)構(gòu)。


圖1所示為本發(fā)明的一個實施例的小直徑螺栓的視圖，(a)是從頭部看的平面圖，(b)是省略一部分的正面圖。
圖2所示為設(shè)置在圖1的小直徑螺栓上的凹槽的視圖，(a)是平面圖，(b)是(a)的B-B線剖視圖。
圖3所示為圖2的凹槽與扳手的嵌合凸部處于結(jié)合狀態(tài)的視圖，(a)是包含中心線O的剖視圖，(b)是說明結(jié)合部位處的與中心線O垂直的兩者截面的形狀的視圖。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的實施例。
圖1所示為本發(fā)明的一個實施例的小直徑螺栓10的視圖，(a)是從頭部12一側(cè)看的平面圖，(b)是從與軸心成直角方向看的省略一部分的正面圖。該小直徑螺栓10，作為螺紋部設(shè)有M0.8×0.2的陽螺紋14，同時在其頭部12上，作為緊固用的嵌合孔設(shè)有凹槽16。頭部12的直徑大約是1.4mm，厚度大約是0.2mm。
圖2的(a)是上述凹槽16的放大平面圖，(b)是(a)上B-B線剖視圖。圖3的(a)所示為設(shè)置在作為螺紋緊固工具的扳手18的前端一側(cè)的嵌合凸部20被插入凹槽16內(nèi)、其前端部20a與凹槽16相接合的狀態(tài)的包含中心線O的剖視圖。(相當(dāng)于圖2(b))，(b)是說明兩者結(jié)合部的與中心線O成直角的截面形狀的視圖。中心線O是凹槽16和嵌合凸部20的中心，與小直徑螺栓10的軸心一致。在這些圖中，凹槽16繞中心線形成具有以120度的間隔向外周一側(cè)伸出的3個扭矩傳遞部22的三叉形狀，扭矩傳遞部22具有與從中心線O伸出的方向相平行的一對直線狀的側(cè)部24，同時相鄰接的扭矩傳遞部22的側(cè)部24分別借助具有一定曲率半徑R的圓弧部26圓滑地連接。另一方面，嵌合凸部20相對于中心線O成直角的截面與凹槽16同樣形成三叉形狀，繞中心線O形成具有以120度的間隔向外側(cè)伸出的3個扭矩傳遞部30的三叉形狀(省略其詳細圖示)，扭矩傳遞部30具有與從中心線的伸出方向相平行的一對直線狀的側(cè)部34，同時相鄰接的扭矩傳遞部30的側(cè)部34分別借助具有與上述圓弧部26相同的曲率半徑R的圓弧部32圓滑地連接。
凹槽16的圓弧部26以隨著朝向軸向的開口側(cè)(圖2(b)以及圖3(a)的上方)直徑逐漸變大的方式，相對于中心線O以傾斜角β向外周一側(cè)傾斜，另一方面，嵌合凸部20的圓弧部32以隨著朝向軸向的前端(圖3(a)中的下方)直徑逐漸變小的方式，相對于中心線O以傾斜角α向內(nèi)周一側(cè)傾斜。傾斜角α比傾斜角β大，在本實施例中傾斜角α大約是6°30′，傾斜角β大約是5°45′，嵌合凸部20的圓弧部32如圖3(a)所示以其軸向的中間部位，在凹槽16的開口邊緣處與圓弧部26相接合，借助這些圓弧部32以及26和側(cè)部34以及24來傳遞緊固扭矩，嵌合凸部20的圓弧部32相當(dāng)于結(jié)合用傾斜部。
扭矩傳遞部22的外周側(cè)的前端面28以隨著朝向軸向的開口一側(cè)直徑逐漸變大的方式，相對于中心線O以傾斜角ε向外周側(cè)傾斜，另一方面，扭矩傳遞部30的外周側(cè)的前端面36以隨著朝向前端部20a一側(cè)直徑逐漸變小的方式，相對于中心線O以傾斜角θ向內(nèi)周一側(cè)傾斜。這些傾斜角ε、θ都是大約15°。
在圖3的(b)中，用實線表示的三叉形狀的內(nèi)側(cè)代表凹槽16和嵌合凸部20相結(jié)合的部位38，即圖3(a)中的凹槽16的開口邊緣的位置上的嵌合凸部20的截面形狀，該三叉形狀的外側(cè)實際上代表凹槽16所設(shè)置的頭部12的截面形狀。在相關(guān)的圖3(b)中，尺寸g是3個扭矩傳遞部22、30的前端的外接圓40的直徑，尺寸b是3個圓弧部26、32的內(nèi)接圓42的直徑，P是曲率半徑為R的圓弧部26、32的曲率中心，在本實施例中，直徑g1.24mm，直徑b＝0.5×g0.62mm，曲率半徑R＝0.5×b＝0.25×g0.31mm。另外，f是扭矩傳遞部22的寬度尺寸，從下式(6)得出本實施例中的寬度尺寸f0.45mm。圓弧部32和26以相接合的方式，嚴密地定位在靠近圖3(b)所示的外接圓40的外周側(cè)，其中凹槽16的扭矩傳遞部22的向外周側(cè)伸出的尺寸，如圖3(a)中所表明的那樣，比起嵌合凸部20的扭矩傳遞部30的向外周側(cè)伸出的尺寸被稍微加大。
f＝g·sin60°-2R...(6)對于這樣的螺紋緊固結(jié)構(gòu)、或者小直徑螺栓10、扳手18，相互嵌合的嵌合凸部20以及凹槽16形成為三叉形狀，同時與該三叉形狀相鄰接的扭矩傳遞部22、30的側(cè)部24、34分別借助具有一定的曲率半徑R的圓弧部26、32圓滑地連接，并且直徑b＝0.5×g，而曲率半徑定為R＝0.5×b，所以可以同時抑制嵌合凸部20的破損以及凹槽16的變形，可以以較高的緊固扭矩緊固小直徑螺栓10。
即如果設(shè)定b＝0.5×g、R＝0.5×b，如圖3(b)所示，扭矩傳遞部22、30的內(nèi)側(cè)、即嵌合凸部20的扭矩傳遞部30的區(qū)域EB和位于扭矩傳遞部22、30之間的區(qū)域(相當(dāng)于凹槽16一側(cè)的構(gòu)件)ER的面積差較小，可獲得嵌合凸部20以及凹槽16的強度匹配。
三叉形狀的相鄰接的扭矩傳遞部22、30的側(cè)部24、34借助具有一定的曲率半徑R的圓弧部26、32圓滑地連接，同時因為該曲率半徑R是內(nèi)接圓42直徑b的50％、是外接圓40的直徑g的25％，所以更能防止嵌合凸部20一側(cè)的扭矩傳遞部30的根部的應(yīng)力集中，并且因為在各個扭矩傳遞部22、30上，確保與伸出方向平行的直線狀的側(cè)部24、34，所以可以高效率地傳遞緊固扭矩。另一方面，因為內(nèi)接圓42的直徑b是外接圓40的直徑g的50％，所以可以充分確保嵌合凸部20的厚度，獲得高的機械強度，并且可以充分確保扭矩傳遞部22、30的伸出尺寸，可以高效率地傳遞緊固扭矩，同時可以抑制凹槽16的變形。
嵌合凸部20的圓弧部32以傾斜角α6°30′進行傾斜，在其軸向的中間部分，與以傾斜角β5°45′進行傾斜的凹槽16的圓弧部26在凹槽16的開口邊緣部分進行結(jié)合，因此兩者之間產(chǎn)生較大的靜摩擦。從而，小直徑螺栓10被很好地保持(附著)在扳手18上，可以利用機器手自動緊固小直徑螺栓10。另外小直徑螺栓10以及扳手18都是由鋼鐵材料(小直徑螺栓10用碳素鋼等，扳手18用鉻鉬鋼和高速鋼等)制成的，它們的靜摩擦系數(shù)一般可以認為小于等于0.14，因為tan8°0.1405，所以如果利用傾斜角α6°30′、傾斜角β5°45′的本實施例，從這點上可以獲得適當(dāng)?shù)撵o摩擦。
如上所述，在凹槽16的圓弧部26上設(shè)置傾斜角β5°45′的傾斜，另一方面在扭矩傳遞部22的前端面28上設(shè)置傾斜角ε15°的傾斜，因此利用鍛造加工就可以容易且高精度地形成這樣的凹槽16。即，由于這些傾斜成為起模斜度，所以從鍛造加工后的凹槽16拔出凸模變得容易，就可以以較高的精度鍛造加工規(guī)定形狀的凹槽16。
如果在圓弧部26上以傾斜角β設(shè)置傾斜，如圖2(a)的平面圖所表明的那樣，扭矩傳遞部22的兩側(cè)部(側(cè)面)24以逐漸向兩側(cè)、即向繞中心線O的圓周方向擴展的方式朝向開口一側(cè)進行傾斜，因此嵌合凸部20的側(cè)部34結(jié)合在其側(cè)部24上，當(dāng)施加緊固扭矩時，就產(chǎn)生將該嵌合凸部20從凹槽16中擠出的脫扣分力，但是由于傾斜角β大約是5°45′，側(cè)部24的圓周方向的傾斜角度比它更小，所以幾乎不成問題，緊固扭矩可以高效率被傳遞。另外，凹槽16的底部的圓弧部26的曲率半徑R和上端開口部的曲率半徑R尺寸相同，都是大約0.31mm。
如果使用具有這樣三叉形狀的凹槽16的小直徑螺栓10，為了松開螺栓就必須使用象扳手18那樣具有三叉形狀的特殊的工具，從而一般人不能簡單地松開螺栓，也獲得了防止任意改動的效果。
另一方面，在本實施例中，嵌合凸部20的圓弧部32的傾斜角α比凹槽16的圓弧部26的傾斜角β大，嵌合凸部20的軸向的中間部分與凹槽16的開口邊緣部分結(jié)合，來傳遞緊固扭矩。而現(xiàn)有技術(shù)中，因為α＜β，嵌合凸部20的前端部20a結(jié)合在凹槽16的中間，與這種情況相比，本實施例中結(jié)合部位38的徑向尺寸變大，當(dāng)以相同的緊固扭矩進行緊固時，與其徑向尺寸成反比，加在結(jié)合部位38上的力變小。因此，結(jié)合部位38的嵌合凸部20以及凹槽16的局部破損以及變形受到抑制，或者可以利用較高的緊固扭矩很好地緊固小直徑螺栓10。如果加在結(jié)合部位38上的力變小，基于圓弧部32的傾斜所產(chǎn)生的在軸向方向上離開的分力也變小，所以扳手18從凹槽16上浮起的脫扣現(xiàn)象受到抑制，小直徑螺栓10的連接狀態(tài)穩(wěn)定。
以上根據(jù)附圖詳細說明了本發(fā)明的實施例，這只是一種是實施形態(tài)，本發(fā)明也可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識進行各種變更和改良而加以實施。
如上所述，本發(fā)明在螺紋緊固結(jié)構(gòu)、以及螺栓和螺紋緊固工具上得到很好地利用，上述螺紋緊固結(jié)構(gòu)、以及螺栓和螺紋緊固工具抑制設(shè)置在螺栓以及螺紋緊固工具的一方以及另一方上的嵌合孔以及嵌合凸部的結(jié)合部位的局部變形以及破損，可以以較高的緊固扭矩緊固螺栓。
權(quán)利要求
1.一種由相互嵌合的嵌合孔以及嵌合凸部構(gòu)成的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，上述嵌合孔以及嵌合凸部分別設(shè)置在螺栓以及緊固螺栓的螺紋緊固工具的一方以及另一方，同時分別形成具有繞中心線以120度的間隔向外周側(cè)伸出的3個扭矩傳遞部的三叉形狀，通過轉(zhuǎn)動上述螺紋緊固工具、借助該扭矩傳遞部將緊固扭矩傳遞到上述螺栓上，其特征在于，上述嵌合凸部具有隨著朝向軸向的前端部直徑逐漸變小的結(jié)合用傾斜部，在該結(jié)合用傾斜部的中間與上述嵌合孔的開口邊緣部相結(jié)合。
2.權(quán)利要求1所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述嵌合凸部以及上述嵌合孔的三叉形狀中相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助分別朝向上述中心線一側(cè)形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，并且，上述結(jié)合用傾斜部設(shè)置在上述嵌合凸部的圓弧部上，該圓弧部與上述嵌合孔的開口邊緣部的圓弧部相結(jié)合。
3.權(quán)利要求1或2所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述嵌合凸部以及上述嵌合孔的上述扭矩傳遞部具有與從上述中心線的伸出方向平行的一對側(cè)部，并且相鄰接的扭矩傳遞部的側(cè)部借助分別以具有一定的曲率半徑R、且朝向上述中心線的方向形成為凸形的圓弧部圓滑地連接，另一方面，將上述3個扭矩傳遞部前端的外接圓的直徑定為g、將上述3個圓弧部的內(nèi)接圓的直徑定為b時，同時滿足下列公式(1)以及(2)0.5g≤b≤0.6g ...(1)0.5b≤R≤0.6b ...(2)。
4.權(quán)利要求1-3任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，將上述結(jié)合用傾斜部相對于上述中心線的傾斜角定為α、與該結(jié)合用傾斜部相結(jié)合的上述嵌合孔的結(jié)合部位相對中心線的傾斜角定為β時，同時滿足下列公式(3)、(4)以及(5)0°＜α≤8° ...(3)0°＜β≤8° ...(4)β＜α...(5)。
5.權(quán)利要求1-4任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述螺栓的螺紋部的直徑小于等于3mm。
6.權(quán)利要求1-5任何一項所述的螺紋緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，在上述螺栓上設(shè)置上述嵌合孔，在上述螺紋緊固工具上設(shè)置上述嵌合凸部。
7.一種螺栓，其特征在于，具有權(quán)利要求1-5任何一項所述的上述嵌合孔或者上述嵌合凸部。
8.一種螺紋緊固工具，其特征在于，具有權(quán)利要求1-5任何一項所述的上述嵌合孔或者上述嵌合凸部。
全文摘要
嵌合凸部(20)的圓弧部(32)的傾斜角(α)比凹槽(16)的圓弧部(26)的傾斜角(β)大，嵌合凸部(20)的軸向中間部分與凹槽(16)的開口邊緣部分相結(jié)合，來傳遞緊固扭矩，因此，與因為α＜β，嵌合凸部(20)的前端部(20a)不得不結(jié)合在凹槽(16)的中間的情況相比，結(jié)合部位(38)的徑向尺寸變大，在以相同的緊固扭矩進行緊固的情況下，與其徑向尺寸成反比，加在結(jié)合部位(38)上的力變小。因此結(jié)合部位(30)上的嵌合凸部(20)、凹槽(16)的局部破損以及變形受到抑制，或者可以以更高的緊固扭矩很好地緊固小直徑螺栓(10)。另一方面，如果加在結(jié)合部位(38)上的力變小，基于圓弧部(32)所產(chǎn)生的離開軸向的方向上的分力也變小。因此扳手(18)從凹槽(16)上浮起的脫扣現(xiàn)象受到抑制，小直徑螺栓(10)的連接狀態(tài)穩(wěn)定。
文檔編號B25B15/00GK1628219SQ0282903
公開日2005年6月15日 申請日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者山本幸三 申請人:Osg株式會社