專利名稱：用于擰緊螺紋緊固件的裝置的制作方法
用于擰緊螺紋緊固件的裝置相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/370015的繼續(xù)申請(qǐng)，該美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/370015 的申請(qǐng)日為 2010 年 8 月 2 日，標(biāo)題為 “Conical Geometry for TorsionCoupling During Bolting”，且本申請(qǐng)是共同待審的 PCT 國(guó)際申請(qǐng) N0.PCT/IB2011/002658的繼續(xù)申請(qǐng)，該P(yáng)CT國(guó)際申請(qǐng)N0.PCT/IB2011/002658的申請(qǐng)日為2011年8月2日，標(biāo)題為“Apparatus For Tightening Threaded Fasteners”,這兩篇文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合到本申請(qǐng)中，作為參考。在本申請(qǐng)中公開(kāi)的新技術(shù)改進(jìn)了在以下共同擁有的已頒發(fā)的專利和專利申請(qǐng)中公開(kāi)的技術(shù):美國(guó)專利N0.5137408，申請(qǐng)日為1991年12月3日，標(biāo)題為“FasteningDevice” ；美國(guó)專利N0.5318397，申請(qǐng)日為1992年5月7日，標(biāo)題為“MechanicalTensioner” ；美國(guó)專利N0.5622465，申請(qǐng)日為1996年4月26日，標(biāo)題為“Lock Nut”；美國(guó)專利 N0.5640749，申請(qǐng)日為 1995 年 6 月 13 日，標(biāo)題為“Method Of And Device ForElongating And Relaxing A Stud”;美國(guó)專利 N0.5888041,申請(qǐng)日為 1997 年 10 月 17 日，標(biāo)題為“Lock Nut”;美國(guó)專利N0.6254322，申請(qǐng)日為1998年3月3日，標(biāo)題為“Bolt WithA Bolt Member, A Washer And A Sleeve For Applying Forces To The Bolt Member AndThe Sleeve”等，這些文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合到本申請(qǐng)中，作為參考。
背景技術(shù)：
普通的螺紋緊固件為已知。具有螺旋螺紋部件的機(jī)械緊固通常通過(guò)螺栓、螺柱、螺釘、螺帽和墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)。墊片為薄部件，它能夠布置在緊固件和被緊固的部件之間。墊片通常用于防止對(duì)裝配部件的摩擦損害。墊片還通常用于均勻分布應(yīng)力和控制摩擦損失。螺母是內(nèi)螺紋緊固部件，通常用于保持或者將負(fù)載傳遞給外螺紋緊固件。螺母的外部幾何形狀通常將允許與力矩輸入裝置或機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)連接。自反作用螺母通常包括內(nèi)部套筒、外部套筒和墊片。自反作用緊固件(例如HYTORC螺母)使用墊片作為用于向外部套筒施加輸入力矩的反作用點(diǎn)。在自反作用緊固件中，外部套筒用作螺母，而內(nèi)部套筒成為螺柱的延伸部分，并與墊片旋轉(zhuǎn)連接。這種旋轉(zhuǎn)連接將在向外部套筒施加力矩的過(guò)程中防止在內(nèi)部套筒和螺柱螺紋之間滑動(dòng)。具有與普通螺母相同外部幾何形狀的自反作用螺母將承受更高的支承表面應(yīng)力。支承表面應(yīng)力由于外部套筒的內(nèi)徑增加(以便能夠有用于內(nèi)部套筒的空間，從而使得壁厚比標(biāo)準(zhǔn)螺母更薄)而更高。與普通螺紋緊固件相比，自反作用三件式機(jī)械拉伸器緊固件(例如HYTORC螺母)包括外部套筒、內(nèi)部套筒和墊片。自反作用緊固件(例如HYTORC螺母)使用墊片作為用于向外部套筒施加輸入力矩的反作用點(diǎn)。在自反作用緊固件中，外部套筒用作螺母，而內(nèi)部套筒成為螺柱的延伸部分，并與墊片旋轉(zhuǎn)連接。這種旋轉(zhuǎn)連接將在向外部套筒施加力矩的過(guò)程中防止在內(nèi)部套筒和螺柱螺紋之間滑動(dòng)。具有與普通螺母相同外部幾何形狀的自反作用螺母將承受更高的支承表面應(yīng)力。支承表面應(yīng)力由于外部套筒的內(nèi)徑增加(以便能夠有用于內(nèi)部套筒的空間，從而使得壁厚比標(biāo)準(zhǔn)螺母更薄)而更高。
還已知使得力矩輸出裝置的輸出軸或反作用部分與在螺栓連接中使用的緊固件連接或匹配的另外裝置。自反作用三件式機(jī)械拉伸器緊固件通常具有花鍵、六邊形或正方形結(jié)構(gòu)，以便能夠與力矩輸入裝置的反作用部件扭轉(zhuǎn)連接。這通過(guò)在兩個(gè)部件之間的機(jī)械旋轉(zhuǎn)干涉而實(shí)現(xiàn)。干涉通常通過(guò)在任意兩種匹配結(jié)構(gòu)(這兩種匹配結(jié)構(gòu)防止在兩個(gè)部件之間旋轉(zhuǎn))之間的凸凹接合而產(chǎn)生。還已知三件式機(jī)械拉伸螺柱裝置。它們包括螺柱、螺母和墊片。螺柱具有在兩端上的外螺紋。在上部螺紋的下面，螺柱還將有花鍵或其它幾何形狀，以便與墊片內(nèi)徑產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)連接。螺柱的頂側(cè)還有花鍵或其它幾何形狀，以便能夠與力矩輸入裝置的反作用軸旋轉(zhuǎn)連接。螺母有內(nèi)螺紋，以便與螺柱頂側(cè)上的螺紋匹配。螺母有花鍵或其它幾何形狀，以便能夠從力矩輸入裝置引入力矩。墊片的內(nèi)部幾何形狀將與在螺柱的頂部螺紋下面的花鍵或其它幾何形狀旋轉(zhuǎn)匹配。在螺栓連接用途中，應(yīng)力通常在材料的彈性界限附近。使得三件式機(jī)械拉伸螺柱與力矩輸入裝置的力矩進(jìn)行連接的反作用結(jié)構(gòu)通常必須有過(guò)大尺寸，以便防止彈性材料失效。因此，通過(guò)已知連接結(jié)構(gòu)不能由在螺柱頂表面中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(例如正方形、六邊形或內(nèi)部花鍵孔)承載較高力矩值。因此，受到高螺栓連接應(yīng)力的現(xiàn)有技術(shù)用途必須具有在螺柱頂側(cè)上的外部結(jié)構(gòu)，該外部結(jié)構(gòu)將能夠與來(lái)自力矩輸入裝置的足夠尺寸反作用軸連接。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)成解決這些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，我們提供了一種用于螺紋緊固件的裝置，它包括:內(nèi)部套筒部件，該內(nèi)部套筒部件具有可與緊固件螺紋接合的內(nèi)表面以及錐形外表面；以及外部套筒部件，該外部套筒部件具有倒錐形內(nèi)表面，該倒錐形內(nèi)表面可與內(nèi)部套筒部件的錐形外表面旋轉(zhuǎn)接合。有利的是，本發(fā)明能夠增加被夾持的內(nèi)部套筒部件和外部套筒部件之間的承載表面面積，而并不增加裝置的總體直徑；能夠有三維承載表面面積，而不是普通的兩維平面；能夠更有效和均勻地將負(fù)載應(yīng)力分布在承載表面面積上；能夠有更高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度；且裝置能夠有更小的質(zhì)量、尺寸和容積。本發(fā)明的進(jìn)一步特征在從屬的權(quán)利要求2至24中提出。


下面可以參考附圖通過(guò)實(shí)例來(lái)介紹本發(fā)明，附圖中:圖1是本發(fā)明實(shí)施例的螺紋緊固件的透視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)部套筒的側(cè)剖圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的外部套筒的側(cè)剖圖；圖4是用于本發(fā)明實(shí)施例的螺紋緊固件的側(cè)視圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖8是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)剖圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例的透視圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例的剖視圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例的透視圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施例的透視圖；圖16是本發(fā)明實(shí)施例的透視圖；以及圖17是本發(fā)明實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施例方式例如參考圖1-4，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置1-臺(tái)階式圓錐形緊固件組件。裝置I具有內(nèi)部套筒部件100和外部套筒部件200，并例如用于螺柱300。內(nèi)部套筒部件100可以與螺柱300可旋轉(zhuǎn)地螺紋接合；與外部套筒部件200可旋轉(zhuǎn)地錐形接合；以及與力矩輸入裝置的作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合。外部套筒部件200可以與力矩輸入裝置的反作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合；以及與內(nèi)部套筒部件100可旋轉(zhuǎn)地錐形接合。當(dāng)通過(guò)力矩輸入裝置的作用部分而旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部套筒部件100向螺柱300施加負(fù)載，以便關(guān)閉連接部(未示出)。內(nèi)部套筒部件100是環(huán)形體，如圖1和2中所示，并形成為套筒。它有具有內(nèi)部螺旋螺紋裝置120的內(nèi)表面110，該內(nèi)表面110可與螺柱300的外部螺旋螺紋裝置320的外表面310接合。它有具有圓柱形形狀121的外表面111，該外表面111可以與外部套筒部件200的內(nèi)表面210 (該內(nèi)表面210具有圓柱形形狀220)可旋轉(zhuǎn)地接合。它還有下表面113，該下表面113可以與內(nèi)表面210可旋轉(zhuǎn)地接合。圓柱形形狀121成形為臺(tái)階式圓錐體的倒截頭體，它具有從底部向上的漸縮或圓錐形外觀。在外表面111上的各臺(tái)階從頂部向底部逐漸變小。外部空心圓柱形結(jié)構(gòu)以較淺深度從內(nèi)部套筒部件100的外側(cè)除去。連續(xù)的外部空心圓柱形結(jié)構(gòu)以規(guī)則長(zhǎng)度和寬度間隔而除去。各連續(xù)結(jié)構(gòu)開(kāi)始于前一個(gè)結(jié)構(gòu)中止的位置處。除去的外部圓柱形結(jié)構(gòu)的幾何圖形連續(xù)，直到空間限制添加另外的內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)。內(nèi)部套筒部件100還包括上表面112，該上表面112具有連接裝置130，該連接裝置130可以由多個(gè)孔形成，這些孔沿軸向方向延伸以及沿周向方向相互間隔開(kāi)。連接裝置130與力矩輸入裝置的作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合。外部套筒部件200是環(huán)形體，且如圖3中所示形成為套筒。它有具有圓柱形形狀220的內(nèi)表面210，該內(nèi)表面210可以與內(nèi)部套筒部件100的外表面111 (該外表面111具有圓柱形形狀121)可旋轉(zhuǎn)地接合。外部套筒部件200有具有連接裝置230的外表面211。連接裝置230由多個(gè)外部花鍵形成，這些外部花鍵沿軸向方向延伸和沿周向方向彼此間隔開(kāi)。連接裝置230與力矩輸入裝置的反作用部分的內(nèi)部花鍵不可旋轉(zhuǎn)地接合。圓柱形形狀220成形為臺(tái)階形圓錐體的截頭體，它具有從頂部向下的漸縮或圓錐形外觀。在內(nèi)表面210上的各臺(tái)階從頂部向底部逐漸變小。內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)以較淺深度從外部套筒部件200的內(nèi)部除去。連續(xù)內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)以規(guī)則長(zhǎng)度和寬度間隔而除去。各連續(xù)結(jié)構(gòu)開(kāi)始于前一個(gè)結(jié)構(gòu)中止的位置處。除去的內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)的幾何圖形連續(xù)，直到空間限制添加另外的內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)。螺柱300有具有外部螺旋螺紋裝置320的圓柱形形狀，該外部螺旋螺紋裝置320用于與內(nèi)部套筒100的內(nèi)部螺旋螺紋裝置120匹配。螺柱300的端部312具有連接裝置314，該連接裝置314可以由多邊形結(jié)構(gòu)330形成，在本例中該多邊形結(jié)構(gòu)為六邊形形狀。多邊形結(jié)構(gòu)330允許與力矩輸入裝置旋轉(zhuǎn)連接。第二連接部件150還有下表面163，該下表面163擱置在連接部的上表面上。下表面163可以基本為粗糙的，并可以以多種不同方式來(lái)制造，例如通過(guò)多個(gè)脊、波紋或齒。裝置I的臺(tái)階式圓錐形緊固件幾何形狀通過(guò)機(jī)械滑動(dòng)作用(通過(guò)在螺柱螺紋320和內(nèi)部套筒部件螺紋120之間的螺旋傾斜面)而在螺柱300中產(chǎn)生拉伸負(fù)載。通過(guò)使用力矩輸入裝置來(lái)向內(nèi)部套筒部件的連接裝置130施加在力矩作用下的旋轉(zhuǎn)以及同時(shí)在外部套筒部件的外部花鍵230上產(chǎn)生反作用力矩而產(chǎn)生滑動(dòng)螺旋螺紋作用。當(dāng)外表面111和內(nèi)表面210基本平滑時(shí)，外部套筒部件200保持靜止，同時(shí)內(nèi)部套筒部件200旋轉(zhuǎn)。力矩輸入裝置的反作用元件通過(guò)連接裝置314而與螺柱300的端部312旋轉(zhuǎn)連接。這防止螺柱300旋轉(zhuǎn)，并允許在內(nèi)部套筒部件螺紋120和螺柱螺紋320之間進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)力矩輸入裝置連續(xù)向內(nèi)部套筒部件100施加力矩、同時(shí)在外部套筒部件的外部花鍵230上產(chǎn)生反作用并通過(guò)連接裝置314而與螺柱300旋轉(zhuǎn)連接時(shí)，與相對(duì)于螺柱平移的阻力成比例地產(chǎn)生。內(nèi)部套筒部件連接裝置130可以由任意合適的幾何形狀形成，或者用于其它與力矩輸入裝置旋轉(zhuǎn)連接的裝置或結(jié)構(gòu)，力矩輸入裝置例如齒輪齒、六邊形、雙六邊形、城堡形或者任意其它能夠旋轉(zhuǎn)連接的普通幾何形狀。一種可能的可選方式是在圖5中表示為530的六邊形幾何形狀。外部套筒部件連接裝置221可以由任意合適的幾何形狀形成，或者用于其它與力矩輸入裝置旋轉(zhuǎn)連接的裝置或結(jié)構(gòu)，力矩輸入裝置例如齒輪齒、六邊形、雙六邊形、城堡形或者任意其它能夠旋轉(zhuǎn)連接的普通幾何形狀。一種可能的可選方式是在圖6中表示為621的六邊形幾何形狀。應(yīng)當(dāng)知道，除去的外部(內(nèi)部套筒部件100)和內(nèi)部(外部套筒部件200)圓柱形結(jié)構(gòu)的數(shù)量、尺寸、幾何形狀和間隔可以變化，以便根據(jù)用途來(lái)優(yōu)化裝置I的特征，例如偏壓應(yīng)力。圖2表示了 4個(gè)外部圓柱形結(jié)構(gòu)以規(guī)則長(zhǎng)度和寬度間隔而除去的內(nèi)部套筒部件100。圖3表示了 4個(gè)內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)以規(guī)則長(zhǎng)度和寬度間隔而除去的外部套筒部件200。如圖7中所示，使得一個(gè)除去的外部和內(nèi)部圓柱形結(jié)構(gòu)與另一個(gè)在數(shù)量、尺寸、幾何形狀和間隔上變化將改變具有圓柱形形狀721的外表面711和具有圓柱形形狀720的內(nèi)表面710的標(biāo)稱角度、臺(tái)階高度和臺(tái)階寬度。也可選擇，臺(tái)階長(zhǎng)度的尺寸可以設(shè)置成無(wú)限小，以便產(chǎn)生近似平滑的錐形。內(nèi)部套筒部件100的外部部分和外部套筒部件200的內(nèi)部部分可以分別在一個(gè)臺(tái)階(step)中除去，以便形成平滑的圓錐形表面。圖8表示了具有圓柱形形狀821的外表面811和具有圓柱形形狀820的內(nèi)表面810，它們有變化的豎直間隔或臺(tái)階高度的匹配表面。這使得只有在其它臺(tái)階負(fù)載時(shí)才能在選擇的臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)。塑性變形允許豎直運(yùn)動(dòng)，因此策略性地使得偏壓應(yīng)力橫過(guò)各臺(tái)階形表面分布。換句話說(shuō)，在內(nèi)部和外部套筒部件100和200的匹配表面之間的增大間隙或間隔允許在負(fù)載過(guò)程中徑向膨脹。圖9表示了具有圓柱形形狀921的外表面911和具有圓柱形形狀920的內(nèi)表面910，它們有變化臺(tái)階面角度的匹配表面。這促使偏壓應(yīng)力更均勻和更可控地橫過(guò)臺(tái)階分布。換句話說(shuō)，內(nèi)部和外部套筒部件100和200中的任意一個(gè)或兩個(gè)可以有臺(tái)階形豎直表面，該臺(tái)階形豎直表面具有變化的螺旋角，以便將應(yīng)力偏壓至選定的水平臺(tái)階形表面。圖10表示了在底部具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部套筒部件200，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)與添加在螺柱300上的類似匹配外部結(jié)構(gòu)連接。它們可以包括花鍵、滾花、六邊形、狹槽、雙六邊形或其它幾何形狀。它們?cè)试S螺柱300軸向平移，但是連接外部套筒部件200和螺柱300的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此不再需要由多邊形形狀330形成連接裝置314以及不再需要使得該六邊形與力矩輸入裝置的反作用部件連接。內(nèi)部花鍵1040和匹配的外部花鍵1041分別形成在外部套筒部件200和螺柱300之間的花鍵界面。在標(biāo)準(zhǔn)螺栓連接工業(yè)術(shù)語(yǔ)中，裝置I包括螺母(內(nèi)部套筒部件100)和墊片(外部套筒部件200)。標(biāo)準(zhǔn)螺栓連接的平表面螺母和墊片界面被改變。與普通的三件式緊固件相t匕，力矩反作用點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的裝置利用普通三件式緊固件的概念，它能夠使得外部套筒的表面修整成防止粘扣(galling)，通過(guò)普通螺母和墊片配置進(jìn)行杠桿作用，它保持徑向應(yīng)變，以使得內(nèi)部套筒可以被表面修整為具有最小斷裂危險(xiǎn)。有利的是，本發(fā)明能夠增加在被夾持的內(nèi)部套筒部件和外部套筒部件之間的承載表面面積，而并不增加裝置的總體直徑；能夠有三維承載表面面積，而不是普通的兩維平面；能夠更有效和均勻地將負(fù)載應(yīng)力分布在承載表面面積上；能夠有更高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度；且裝置能夠有更小質(zhì)量、尺寸和體積。例如參考圖11-14，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、用于扭轉(zhuǎn)連接螺紋緊固件1110和力矩輸入裝置1102的裝置1101。裝置1101具有:第一連接部件1103，該第一連接部件1103具有錐形外表面1104和多邊形形狀1105 ;以及第二連接部件1113，該第二連接部件1113具有倒錐形內(nèi)表面1114和多邊形形狀1115，它與第一連接部件1103的錐形外表面1104不可旋轉(zhuǎn)地接合。換句話說(shuō)，裝置1101使得力矩輸入裝置1102和螺紋緊固件1110扭轉(zhuǎn)連接，該螺紋緊固件1110的類型為具有桿1111，該桿1111有在一端處的錐形軸向孔1112。裝置1101包括連接部件1103，該連接部件1103具有倒錐形外表面1104，該倒錐形外表面1104與錐形軸向孔1112不可旋轉(zhuǎn)地接合。關(guān)于圖1-10的除去外部(內(nèi)部套筒部件100)和內(nèi)部(外部套筒部件200)圓柱形結(jié)構(gòu)的數(shù)量、尺寸、幾何形狀和間隔的說(shuō)明大致也用于圖11-14的除去外部(第一連接部件1103)和內(nèi)部(第二套筒部件1113)多邊形結(jié)構(gòu)的數(shù)量、尺寸、幾何形狀和間隔。應(yīng)該注意，在內(nèi)部和外部套筒部件100、200之間的界面為圓柱形且平滑，因此允許相對(duì)旋轉(zhuǎn)。不過(guò)應(yīng)當(dāng)知道，在第一和第二連接部件之間的界面為多邊形和成角度，因此不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。用于螺紋緊固件和力矩輸出裝置的扭轉(zhuǎn)連接的圓錐形幾何形狀產(chǎn)生了較好的負(fù)載應(yīng)力分布。圖11-14的實(shí)施例引入了低輪廓連接幾何形狀，該低輪廓連接幾何形狀將允許在螺柱頂部的扭轉(zhuǎn)連接結(jié)構(gòu)形成于內(nèi)部。這就使應(yīng)力更均勻地分布，因此允許更有效地包裝連接結(jié)構(gòu)。
通常，在螺柱的頂表面中的臺(tái)階形12點(diǎn)孔用于與三件式機(jī)械螺柱拉緊裝置和/或用于螺柱的裝置進(jìn)行扭轉(zhuǎn)連接。內(nèi)部12點(diǎn)結(jié)構(gòu)布置在螺柱的頂部并處于較淺深度。連續(xù)的12點(diǎn)結(jié)構(gòu)以較小的12點(diǎn)尺寸逐漸添加，它們各自在較淺深度，并各自開(kāi)始于前一個(gè)12點(diǎn)中止的位置處。減小的12點(diǎn)幾何形狀的圖形將減小，直到空間限制添加另外的12點(diǎn)。有利的是，具有用于各臺(tái)階的外部匹配結(jié)構(gòu)的力矩輸入裝置的軸將能夠有均勻分布的應(yīng)力分布和較高扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，同時(shí)減小了螺柱的質(zhì)量和體積。如圖16和17中所示，改變一個(gè)12點(diǎn)結(jié)構(gòu)與另一個(gè)的深度和尺寸的變化將增加或減小這些結(jié)構(gòu)形成的圓錐形形狀的標(biāo)稱角度。12點(diǎn)結(jié)構(gòu)能夠由將防止在兩個(gè)部件之間旋轉(zhuǎn)的任意幾何形狀來(lái)代替，例如在圖15中的六邊形。另外，臺(tái)階深度的尺寸能夠設(shè)置成無(wú)限小，以便產(chǎn)生平滑的錐形?；旌系呐_(tái)階尺寸和幾何形狀能夠用于優(yōu)化這種連接件的生產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明裝置的任意類型的合適部件、尺寸和材料都可以使用，包括:緊固件種類，例如木螺釘、機(jī)器螺釘、螺紋切削機(jī)器螺釘、片狀金屬螺釘、自鉆孔SMS、六邊形螺栓、車身螺栓、方頭螺栓、凹頭螺釘、定位螺釘、J形螺栓、凸肩螺栓、六邊螺釘(sex screw),匹配螺釘、吊架螺栓等；頭部類型，例如扁平、橢圓形、盤形、構(gòu)架形、圓形、六邊形、六邊形墊片、有狹槽的六邊形墊片、內(nèi)六角頭、按鈕等；驅(qū)動(dòng)類型，例如十字槽H型(phillips)和十字槽？型(^^3^011),有狹槽、組合的、插座、六邊形、窩頭(311611)、正方形、梅花頭(1:0^)、多種其它幾何形狀等；螺母類型，例如六邊形、鎖緊螺母、蓋型螺母、蓋帽式螺母、凸緣螺母、正方形、扭矩鎖定、有狹槽、槽形螺母等；墊片類型，例如扁平、防護(hù)墊片、精加工、正方形、船塢形(dock)等；以及螺紋類型，例如尖銳V形、美制、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、公制、正方形、ACME、惠氏螺紋標(biāo)準(zhǔn)、圓螺紋、鋸齒螺紋、單個(gè)、雙頭、三頭、雙正方形、三重ACME等。應(yīng)當(dāng)知道，上述各元件或者兩個(gè)或更多元件也可以發(fā)現(xiàn)在與上述類型不同的其它類型結(jié)構(gòu)中的有利用途。在前述說(shuō)明中或者在隨后的權(quán)利要求中或者在附圖中公開(kāi)的特征(這些特征以它們的特殊形式表示或者表示了用于執(zhí)行所述功能的裝置或者用于獲得所述結(jié)果的方法或處理)在合適時(shí)可以單獨(dú)或者以這些特征的任意組合地用于以不同形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。盡管本發(fā)明已經(jīng)表示和介紹為用于流體操作工具中，但是它并不僅限于所示細(xì)節(jié)，因?yàn)樵诮^不脫離本發(fā)明精神的情況下可以進(jìn)行多種改變和結(jié)構(gòu)變化。不用進(jìn)一步分析，前面所述將充分揭示本發(fā)明的要點(diǎn)，以使得其它人能夠通過(guò)應(yīng)用當(dāng)前知識(shí)而很容易的將它用于各種用途，而不會(huì)省略這樣的特征，即從現(xiàn)有技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看，該特征清楚地構(gòu)成本發(fā)明的總體或特定方面的基本特征。當(dāng)在本說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“錐形”、“錐形的”及其變化形式的意思是特定結(jié)構(gòu)、臺(tái)階、數(shù)量、尺寸、幾何形狀和間隔可以從一端至另一端逐漸地、突然地、逐級(jí)地和/或成圓錐形地不一致、變化、變窄、變小、減小、變得更小、變薄等。當(dāng)在本說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“有”及其變化形式的意思是包括特定特征、步驟或整體。該術(shù)語(yǔ)并不解釋為排除其它特征、步驟或部件的存在。
權(quán)利要求
1.一種用于螺紋緊固件的裝置，包括: 內(nèi)部套筒部件，所述內(nèi)部套筒部件具有能與緊固件螺紋接合的內(nèi)表面以及錐形外表面；以及 外部套筒部件，所述外部套筒部件具有倒錐形內(nèi)表面，所述倒錐形內(nèi)表面能與內(nèi)部套筒部件的錐形外表面旋轉(zhuǎn)接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中:在不增加所述裝置的直徑的情況下增加內(nèi)部套筒部件和外部套筒部件之間的承載表面面積。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:在不增加所述裝置的直徑的情況下增加被夾持的內(nèi)部套筒部件和外部套筒部件之間的承載表面面積。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件和外部套筒部件之間的承載表面面積處于三維空間中，而不是處于二維平面中。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件的錐形外表面和外部套筒部件的倒錐形內(nèi)表面基本平滑。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件的錐形外表面和外部套筒部件的倒錐形內(nèi)表面成形為臺(tái)階形圓錐體的截頭體或平滑圓錐體的截頭體。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件的錐形外表面和外部套筒部件的倒錐形內(nèi)表面成形為具有可變臺(tái)階數(shù)量、尺寸、幾何形狀、角度和/或間隔的臺(tái)階形圓錐體的截頭體。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:外部套筒部件基本環(huán)繞內(nèi)部套筒部件。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:力矩輸出裝置被氣動(dòng)、電力、液壓或人力驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件能夠與力矩輸出裝置的作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合，外部套筒部件能夠與力矩輸出裝置的反作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合。
11.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件能夠與力矩輸出裝置的作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合，外部套筒部件和螺紋緊固件能夠與力矩輸出裝置的反作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合。
12.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中:內(nèi)部套筒部件當(dāng)由力矩輸出裝置的作用部分旋轉(zhuǎn)時(shí)向螺紋緊固件施加負(fù)載。
13.—種緊固件幾何結(jié)構(gòu),包括: 內(nèi)部套筒部件，所述內(nèi)部套筒部件具有能與緊固件螺紋接合的內(nèi)表面以及錐形外表面；以及 外部套筒部件，所述外部套筒部件具有倒錐形內(nèi)表面，所述倒錐形內(nèi)表面能與內(nèi)部套筒部件的錐形外表面旋轉(zhuǎn)接合。
14.一種用于連接螺紋緊固件和力矩輸入裝置的連接設(shè)備，包括: 第一連接部件，所述第一連接部件具有錐形外表面；以及 第二連接部件，所述第二連接部件具有倒錐形內(nèi)表面，所述倒錐形內(nèi)表面能與第一連接部件的錐形外表面不可旋轉(zhuǎn)地接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的連接設(shè)備，其中:在不增加連接設(shè)備的直徑的情況下增加第一連接部件和第二連接部件之間的承載表面面積。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件和第二連接部件之間的承載表面面積處于三維空間中，而不是處于二維平面中。
17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件的錐形外表面和第二連接部件的倒錐形內(nèi)表面成角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16或17所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件的錐形外表面和第二連接部件的倒錐形內(nèi)表面成形為成角度臺(tái)階形圓錐體的截頭體。
19.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16、17或18所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件的錐形外表面和第二連接部件的倒錐形內(nèi)表面成形為具有可變的臺(tái)階數(shù)量、尺寸、幾何形狀、角度和/或間隔的成角度臺(tái)階形圓錐體的截頭體。
20.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16、17、18或19所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件基本環(huán)繞第二連接部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16、17、18、19或20所述的連接設(shè)備，其中:力矩輸入裝置被氣動(dòng)、電力、液壓或人力驅(qū)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16、17、18、19、20或21所述的連接設(shè)備，其中:第一連接部件能夠與力矩輸入裝置的作用部分不可旋轉(zhuǎn)地接合。
23.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16、17、18、19、20、21或22所述的連接設(shè)備，其中:第二連接部件當(dāng)由力矩輸入裝置的作用部分旋轉(zhuǎn)時(shí)向螺紋緊固件施加負(fù)載。
24.一種用于使得力矩輸入裝置和螺紋緊固件連接的連接設(shè)備，所述螺紋緊固件具有桿，所述桿具有錐形軸向孔 ，所述連接設(shè)備包括連接部件，所述連接部件具有能與螺紋緊固件的錐形軸向孔不可旋轉(zhuǎn)地接合的倒錐形外表面。
25.一種用于連接螺紋緊固件和力矩輸入裝置的幾何結(jié)構(gòu)，包括: 第一連接部件，所述第一連接部件具有錐形外表面；以及 第二連接部件，所述第二連接部件具有倒錐形內(nèi)表面，所述倒錐形內(nèi)表面能與第一連接部件的錐形外表面不可旋轉(zhuǎn)地接合。
26.—種基本如前面參考附圖所述和/或如附圖中所示的設(shè)備。
27.—種如此處參考附圖所述和/或如附圖中所示的新穎部件或部件的新穎組合。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于螺紋緊固件的裝置(1)，它包括內(nèi)部套筒部件(100)，該內(nèi)部套筒部件具有可與緊固件螺紋接合的內(nèi)表面以及錐形外表面；以及外部套筒部件(200)，該外部套筒部件具有倒錐形內(nèi)表面，該倒錐形內(nèi)表面可與內(nèi)部套筒部件的錐形外表面旋轉(zhuǎn)接合。有利的是，本發(fā)明能夠增加在夾持的內(nèi)部套筒部件(100)和外部套筒部件(200)之間的承載表面面積，而并不增加裝置(1)的總體直徑；能夠有三維承載表面面積，而不是普通的兩維平面；能夠更高效和均勻地將負(fù)載應(yīng)力分布在承載表面面積上；能夠有更高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度；且裝置能夠有更小的質(zhì)量、尺寸和容積。
文檔編號(hào)F16B31/02GK103119309SQ201280002925
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者M·F·多蘭 申請(qǐng)人:Jetyd公司