螺纹紧固件专利检索-螺纹扣件专利检索查询-专利查询网

螺纹 紧 固件

阅读：511发布：2020-05-16

专利汇可以提供螺纹紧固件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了新的螺纹轮廓，其提供多点接触以改进螺纹紧固件的抗振性，且从而大大地减少了对紧固件涂覆层（诸如尼龙补片）的需求。在各种实施例中，螺纹紧固件可具有构造成接合配合螺纹的两点或三点的螺纹部分，并且螺纹部分具有由牙顶部分、前引侧面、至少一个牙底部分和后部侧面限定的螺纹，所有这些都可以相对于法向轴线成角度地定向。，下面是螺纹紧固件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种螺纹紧固件，其包括：
第一端部、第二端部、和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的螺纹部分，其中，所述紧固件具有从所述第一端部到所述第二端部延伸穿过所述紧固件的纵向轴线，和垂直于所述纵向轴线延伸的法向轴线，以及
其中，所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：
相对于所述纵向轴线以-5°至+20°的角度定向的牙顶部分，
相对于所述法向轴线以20°至40°的角度定向的前引侧面，
相对于所述纵向轴线以22°至35°的角度定向的牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以15°至27°的角度定向的后部侧面。
2.一种螺纹紧固件，其包括：
第一端部、第二端部、和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的螺纹部分，其中，所述紧固件具有从所述第一端部到所述第二端部延伸穿过所述紧固件的纵向轴线，和垂直于所述纵向轴线延伸的法向轴线，以及
其中，所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：
相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的牙顶部分，
相对于所述法向轴线以30°至40°的角度定向的前引侧面，
相对于所述纵向轴线以22°至32°的角度定向的牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以17°至27°的角度定向的后部侧面。
3.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以-2.5°至2.5°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以32.5°至37.5°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以24.5°至29.5°的角度定向的所述牙底部分，以及相对于所述法向轴线以19.5°至24.5°的角度定向的所述后部侧面。
4.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以-1°至1°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以34°至36°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以26°至28°的角度定向的所述牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以21°至23°的角度定向的所述后部侧面。
5.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以大约35°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以大约27°的角度定向的所述牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以大约22°的角度定向的所述后部侧面。
6.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分的所述牙顶部分的大直径在所述螺纹部分的邻近所述第二端部的至少最后两圈上以大约30°逐渐变细。
7.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在外部有螺纹。
8.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在内部有螺纹。
9.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括外部驱动表面。
10.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括内部驱动表面。
11.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括凹入所述螺纹紧固件的柄部中的凹部，所述凹部限定内部驱动表面。
12.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括径向延伸的表面，所述径向延伸的表面包括多个锯齿。
13.一种螺纹紧固件，其包括：
第一端部、第二端部、和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的螺纹部分，其中，所述紧固件具有从所述第一端部到所述第二端部延伸穿过所述紧固件的纵向轴线，和垂直于所述纵向轴线延伸的法向轴线，以及
其中，所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：
相对于所述纵向轴线以10°至20°的角度定向的牙顶部分，
相对于所述法向轴线以20°至30°的角度定向的前引侧面，
相对于所述纵向轴线以25°至35°的角度定向的牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以15°至25°的角度定向的后部侧面。
14.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以12.5°至17.5°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以22.5°至27.5°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以27.5°至32.5°的角度定向的所述牙底部分，以及相对于所述法向轴线以17.5°至22.5°的角度定向的所述后部侧面。
15.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以14°至16°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以24°至26°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以29°至31°的角度定向的所述牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以19°至21°的角度定向的所述后部侧面。
16.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以大约15°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以大约25°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以大约30°的角度定向的所述牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以大约20°的角度定向的所述后部侧面。
17.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分的所述牙顶部分的大直径在所述螺纹部分的邻近所述第二端部的至少最后两圈上以大约30°逐渐变细。
18.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在外部有螺纹。
19.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在内部有螺纹。
20.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括外部驱动表面。
21.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括内部驱动表面。
22.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括凹入所述螺纹紧固件的柄部中的凹部，所述凹部限定内部驱动表面。
23.根据权利要求13所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括径向延伸的表面，所述径向延伸的表面包括多个锯齿。
24.一种螺纹紧固件，其包括：
第一端部、第二端部、和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的柄部，其中，所述紧固件具有从所述第一端部到所述第二端部延伸穿过所述紧固件的纵向轴线，和垂直于所述纵向轴线延伸的法向轴线，以及
其中，所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：
相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的牙顶部分，
相对于所述法向轴线以25°至35°的角度定向的前引侧面，
相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的第一牙底部分，
相对于所述纵向轴线以35°至45°的角度定向的第二牙底部分，以及
相对于所述法向轴线以19°至29°的角度定向的后部侧面。
25.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以-2.5°至2.5°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以27.5°至32.5°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以-2.5°至2.5°的角度定向的所述第一牙底部分，相对于所述纵向轴线以47.5°至42.5°的角度定向的所述第二牙底部分，以及相对于所述法向轴线以21.5°至26.5°的角度定向的所述后部侧面。
26.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以-1°至1°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以29°至31°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以-1°至1°的角度定向的所述第一牙底部分，
相对于所述纵向轴线以39°至41°的角度定向的所述第二牙底部分，以及相对于所述法向轴线以23°至25°的角度定向的所述后部侧面。
27.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹由以下系列限定：
相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的所述牙顶部分，
相对于所述法向轴线以大约30°的角度定向的所述前引侧面，
相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的所述第一牙底部分，
相对于所述纵向轴线以大约40°的角度定向的所述第二牙底部分，以及相对于所述法向轴线以大约24°的角度定向的所述后部侧面。
28.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分的所述牙顶部分的大直径在所述螺纹部分的邻近所述第二端部的至少最后两圈上以大约30°逐渐变细。
29.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在外部有螺纹。
30.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述螺纹部分在内部有螺纹。
31.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括外部驱动表面。
32.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括内部驱动表面。
33.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括凹入所述螺纹紧固件的柄部中的凹部，所述凹部限定内部驱动表面。
34.根据权利要求24所述的螺纹紧固件，其中，所述第一端部包括径向延伸的表面，所述径向延伸的表面包括多个锯齿。

说明书全文

螺纹 紧 固件

[0001] 本国际申请要求于2015年7月31日提交的美国临时申请62/199,416的优先权。

[0002] 背景技术和发明内容本发明大体上涉及任何大小的螺纹紧固件，并且更具体地涉及抗振的螺纹紧固件。

[0003] 诸如螺钉的螺纹紧固件被用于许多应用中以将一个部件或部分连接到另一个。许多螺钉通过一个部件的一部分安装，并旋拧到第二部件中以将该两个部件夹持在一起。已经考虑了许多部件形状和构造以用于保持螺纹紧固件，诸如形成在部件中的用于接合紧固件的螺纹的盲孔或通孔。盲孔或通孔可以设置在凸起中或者可以设置在部件材料厚度中。通常盲孔或通孔具有螺纹以与螺纹紧固件配合。

[0004] 包括汽车产品、电子产品和消费品在内的许多应用需要螺纹紧固件，其维持期望的夹持力通过振动和其他使用中的负载。先前的紧固件的常见问题包括在振动作用下松动。其他先前的紧固件在安装期间太容易螺纹磨损，从而提供减少的夹持和过早的组装失效。某些先前的紧固件在安装期间在孔周围产生过多的径向应力，特别是在凸起处，这削弱了部件并可能导致过早的组装失效。

[0005] 已经开发了紧固件涂覆层以补偿先前的紧固件的失效中的一些，诸如螺纹密封的粘合剂、螺纹润滑剂、防振涂覆层以及尼龙或类似材料的补片。然而，螺纹涂覆层需要额外的材料成本和应用成本，并且因为紧固件大小变得更小而越来越难以应用。仍然需要克服现有技术的这些和其他缺点的螺纹紧固件。

[0006] 我们已经发现，提供多点接触的新的螺纹轮廓改进了螺纹紧固件的抗振性，并且由此大大地减少并且可以消除对于诸如尼龙补片的紧固件涂覆层的需要。

[0007] 因此，所公开的是具有改进的抗振性的螺纹紧固件。螺纹紧固件包括第一端部、第二端部、及在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的螺纹部分。螺纹紧固件还具有从所述第一端部到所述第二端部延伸穿过所述紧固件的纵向轴线，以及垂直于所述纵向轴线延伸的法向轴线。

[0008] 在各种实施例中，螺纹紧固件具有构造成接合配合螺纹的两点或三点的螺纹部分，并且所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：相对于所述纵向轴线以10°至20°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以20°至30°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以25°至35°的角度定向的牙底部分，以及相对于所述法向轴线以15°至25°的角度定向的后部侧面。

[0009] 在一个实施例中，螺纹紧固件具有构造成接合配合螺纹的三点的螺纹部分，并且所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以30°至40°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以22°至32°的角度定向的牙底部分，以及相对于所述法向轴线以17°至27°的角度定向的后部侧面。在其他实施例中，螺纹由以下系列限定：相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以大约35°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以大约27°的角度定向的牙底部分，以及相对于所述法向轴线以大约22°的角度定向的后部侧面。在又其他实施例中，牙顶部分、前引侧面、牙底部分和后部侧面可以与先前提到的角度成+/-1°或+/-2.5°定向。

[0010] 在另一个实施例中，螺纹紧固件具有构造成接合配合螺纹的两点的螺纹部分，并且所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：相对于所述纵向轴线以10°至20°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以20°至30°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以25°至35°的角度定向的牙底部分，以及相对于所述法向轴线以15°至25°的角度定向的后部侧面。在其他实施例中，螺纹由以下系列限定：相对于所述纵向轴线以大约15°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以大约25°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以大约30°的角度定向的牙底部分，以及相对于所述法向轴线以大约20°的角度定向的后部侧面。在又其他实施例中，牙顶部分、前引侧面、牙底部分和后部侧面可以与先前提到的角度成+/-1°或+/-2.5°定向。

[0011] 在另一个实施例中，螺纹紧固件具有构造成接合配合螺纹的两点的螺纹部分，并且所述螺纹部分具有由以下系列限定的螺纹：相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以25°至35°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以-5°至5°的角度定向的第一牙底部分，相对于所述纵向轴线以35°至45°的角度定向的第二牙底部分，以及相对于所述法向轴线以21°至29°的角度定向的后部侧面。在其他实施例中，螺纹由以下系列限定：相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的牙顶部分，相对于所述法向轴线以大约30°的角度定向的前引侧面，相对于所述纵向轴线以大约0°的角度定向的第一牙底部分，相对于所述纵向轴线以大约40°的角度定向的第二牙底部分，以及相对于所述法向轴线以大约24°的角度定向的后部侧面。在又其他实施例中，牙顶部分、前引侧面、牙底部分和后部侧面可以与先前提到的角度成+/-1°或+/-2.5°定向。

[0012] 在一些实施例中，螺纹紧固件的第二端部是逐渐变细的。在实施例中，螺纹部分的牙顶部分的大直径在螺纹部分的与第二端部相邻的至少最后两圈上以大约30°逐渐变细。

[0013] 目前公开的螺纹紧固件可以具有内螺纹或外螺纹。另外，螺纹紧固件可以包括内部的或外部的驱动器表面。在一个实施例中，螺纹紧固件具有凹入到限定内部驱动表面的柄部中的凹部。在又其他实施例中，螺纹紧固件包括具有多个锯齿的径向延伸的表面。附图说明

[0014] 参考附图，其中示出特定的实施例，如下面在具体实施方式中被更详细地描述的，其中：图1是螺纹紧固件的透视图；
图2是图1的螺纹紧固件的横截面视图；
图3是螺纹紧固件的第一实施例的螺纹部分的细节图；
图4是与部件接合的螺纹紧固件的第一实施例的细节图；
图5是螺纹紧固件的螺纹部分的第二实施例的细节图；
图6是与部件接合的螺纹紧固件的第二实施例的细节图；
图7是螺纹紧固件的螺纹部分的第三实施例的细节图；
图8是与部件接合的螺纹紧固件的第三实施例的细节图；
图9是螺纹紧固件的第一实施例的第二端部部分的细节图；
图10是螺纹紧固件的第二实施例的第二端部部分的细节图；
图11是螺纹紧固件的第三实施例的第二端部部分的细节图；
图12是螺纹紧固件的实施例和对比紧固件样品的振动测试结果的曲线图；
图13是螺纹紧固件的实施例和对比紧固件样品的锁紧扭矩测试结果的图表；
图14是螺纹紧固件的实施例和对比紧固件样品的扭矩关闭测试结果的图表。

具体实施方式

[0015] 现在参照图1-11，示出了当前公开的螺纹紧固件的实施例。如图1所示，螺纹紧固件100包括从第一端部102延伸到第二端部104的螺纹部分108。基于紧固件的驱动方向D，第二端部104可以替代地被称为紧固件的前引端部。在一个实施例中，螺纹紧固件是具有头部106的螺钉。螺纹部分108由螺旋形螺纹限定，该螺旋形螺纹围绕从头部106延伸到第二端部
104的细长柄部延伸。如下面进一步描述的，螺纹由至少牙顶部分、前引侧面、牙底部分和后部侧面限定。螺纹的构造可以参考螺纹紧固件的纵向轴线和/或法向轴线来限定。纵向轴线从第一端部到第二端部延伸穿过紧固件，而法向轴线垂直于纵向轴线延伸。

[0016] 现在参考图2，示出了螺纹紧固件100的横截面。如图所示，螺纹部分108沿细长柄部延伸，其中螺旋形螺纹在横截面中重复，相邻的螺纹轴向分开螺距的距离。在实施例中，紧固件的头部106包括内部驱动表面110，内部驱动表面110被构造成接收用于将扭矩传递到紧固件的驱动器。在其他实施例中，头部可以包括外部驱动表面。在又其他实施例中，螺纹紧固件可以是无头螺钉，其中第一端部包括凹入柄部中的凹部，并且柄部中的该凹部包括驱动表面。

[0017] 与先前可用的紧固件相比，该螺纹的构造可以提供改进的抗振性，同时还减少或消除了对于补片或其他防振措施的需求。图3-8示出了由图2中的细节A标识的螺纹的实施例，其提供改进的抗振性。图9-11示出了由细节B标识的第二端部的实施例。下面描述的螺纹构造在外螺纹螺钉（诸如图1-2所示）的情况下进行描述。然而，当前公开的螺纹紧固件包括外螺纹紧固件（例如，螺钉、螺栓等）以及内螺纹紧固件（例如螺母）以及配合内螺纹紧固件和外螺纹紧固件的紧固系统，其中紧固件中的一个或两个根据本公开被构造。在一个实施例中，一个紧固部件具有根据本公开构造的螺纹，以及配合紧固部件具有60°对称的螺纹轮廓，诸如由相关标准（包括ISO 68、ISO 261、ISO 262和ASME/ANSI B1，这些相关标准通过引用并入本文中）限定的螺纹轮廓。

[0018] 现在参照图3-8，针对螺纹紧固件的实施例示出了螺纹的构造。该螺纹包括牙顶部分、前引侧面、牙底部分和后部侧面。牙顶部分限定了螺纹部分的大直径，并且轮廓由牙顶部分和紧固件的纵向轴线之间的角度（也被称为牙顶角δ）限定。前引侧面朝向前引端部成角度，并且轮廓由前引侧面和法向轴线（即垂直于紧固件的纵向轴线的平面）之间的角度（也被称为螺纹升角α）限定。牙底部分限定了螺纹部分的小直径并且轮廓由牙底部分和紧固件的纵向轴线之间的角度（也被称为牙底角ρ）限定。后部侧面朝向紧固件的第一端部（例如头部）成角度，并且轮廓由在后部侧面与法向轴线（即，垂直于紧固件的纵向轴线的平面）之间的角度（也被称为作为后部角β）限定。

[0019] 现在参考图3-4，示出了螺纹紧固件的第一实施例的螺纹200。牙顶部分202相对于紧固件的纵向轴线以大约-5°至5°的牙顶角δ定向。牙顶角δ也可以是大约0°。前引侧面204相对于紧固件的法向轴线以大约25°至45°的螺纹升角α定向。螺纹升角α也可以在从30°到40°、32°到38°、34°到36°的范围内或者为大约35°。牙底部分206相对于紧固件的纵向轴线以大约17°至37°的牙底角ρ定向。牙底角ρ也可以在从20°至34°、22°至32°、24°至30°、26°至
28°的范围内或者为大约27°。后部侧面208相对于法向轴线以大约12°至32°的后部角β定向。后部角β也可以在从14°至30°、16°至28°、18°至26°、20°至24°的范围内或者为大约22°。

[0020] 参考图4，螺纹200提供与配合螺纹210的三点接触，这改进了螺纹紧固件的抗振性。为了说明的目的，配合螺纹210由具有牙顶部分212、第一侧面214、牙底部分216和第二侧面218的对称螺纹示出。第一侧面214和第二侧面218相对于法向轴线以大约60°定向，而牙顶部分212和牙底部分216相对于纵向轴线以大约0°定向。这种构造在市售的螺钉和螺母中很常见。

[0021] 当螺纹200与配合螺纹210配合时，螺纹200的构造导致三个接触点，如图4所示。螺纹200的前引侧面204在第一接触点220处接触配合螺纹210的牙顶部分212。螺纹200的牙底部分206在第二接触点222处接触配合螺纹210的牙顶部分212。螺纹200的牙顶部分202在第三接触点224处接触配合螺纹210的第一侧面214。如将显而易见的，螺纹和配合螺纹之间的每个接触点均沿着螺纹紧固件的长度螺旋地延伸以进一步改进稳定性和抗振性。

[0022] 螺纹200与配合螺纹210之间的多点接触通过限制振动引起的运动来改进螺纹紧固件的抗振性。通过用配合螺纹锁定螺纹的牙顶部分，并且用配合螺纹锁定螺纹的牙底部分，显著减小了由于振动而导致的运动的可能性。相反，具有对称的60°前引侧面和后部侧面的常规螺纹只沿着侧面与配合螺纹接触，从而在牙顶和牙底二者处都留下显著的径向间隙。如下面的测试结果所示，该径向间隙允许振动引起的运动，其导致紧固件的松动。

[0023] 现在参照图5-6，示出了螺纹紧固件的第二实施例的螺纹300。牙顶部分302相对于紧固件的纵向轴线以大约5°至25°的牙顶角δ定向。牙顶角δ也可以在从7°至23°、9°至21°、11°至19°、13°至17°的范围内或为大约15°。前引侧面304相对于紧固件的法向轴线以大约
15°至35°的螺纹升角α定向。螺纹升角α也可以在从17°至32°、19°至30°、21°至28°、23°至
26°的范围内，或者可以是大约25°。牙底部分306相对于紧固件的纵向轴线以大约20°至40°的牙底角ρ定向。牙底角ρ也可以在从22°到38°、24°到36°、26°到34°、28°到32°的范围内，或者可以是大约30°。后部侧面308相对于法向轴线以大约10°至30°的后部角β定向。后部角β也可以在从12°到28°、14°到26°、16°到24°、18°到22°的范围内，或者可以是大约20°。

[0024] 参考图6，螺纹300提供与配合螺纹310的两点接触，这改进了螺纹紧固件的抗振性。为了说明的目的，配合螺纹310被图示为具有牙顶部分312、第一侧面314、牙底部分316和第二侧面318的对称螺纹。第一侧面314和第二侧面318相对于法向轴线以大约60°定向，而牙顶部分312和牙底部分316相对于纵轴向线以大约0°定向。这种构造在市售的螺钉和螺母中很常见。

[0025] 当螺纹300与配合螺纹310配合时，螺纹300的构造导致如图6所示的两个接触点。螺纹300的牙底部分306在第一接触点320处接触配合螺纹310的牙顶部分312。螺纹300的牙顶部分302在第二接触点322处接触配合螺纹310的第一侧面314。

[0026] 如上所述，螺纹300和配合螺纹310之间的多点接触通过限制振动引起的运动来改进螺纹紧固件的抗振性。通过用配合螺纹锁定螺纹的牙顶部分和牙底部分，如下面的测试结果所示，由于振动导致的运动的可能性显著降低。

[0027] 现在参考图7-8，示出了螺纹紧固件的第三实施例的螺纹400。牙顶部分402相对于紧固件的纵向轴线以大约-5°至5°的牙顶角δ定向。牙顶角δ也可以是大约0°。前引侧面404相对于紧固件的法向轴线以大约20°至40°的螺纹升角α定向。螺纹升角α也可以在从22°到38°、24°到36°、26°到34°、28°到32°的范围内或者为大约30°。螺纹400的牙底部分包括第一牙底部分406和第二牙底部分407。第一牙底部分406相对于紧固件的纵向轴线以大约0°的第一牙底角ρ1定向。第二牙底部分407相对于紧固件的纵向轴线以大约30°至50°的第二牙底角ρ2定向。第二牙底角ρ2也可以在从32°至48°、34°至46°、36°至44°、38°至42°的范围内或者为大约40°。后部侧面408相对于法向轴线以大约14°至34°的后部角β定向。后部角β也可以在从16°至32°、18°至30°、20°至28°、22°至26°的范围内或者为大约24°。

[0028] 参考图8，与前面讨论的第二实施例类似，螺纹400提供与配合螺纹410的两点接触，这改进了螺纹紧固件的抗振性。为了说明的目的，配合螺纹410被图示为具有牙顶部分412、第一侧面414、牙底部分416和第二侧面418的对称螺纹。第一侧面414和第二侧面418相对于法向轴线以大约60°定向，而牙顶部分412和牙底部分416相对于纵向轴线以大约0°定向。这种构造在市售的螺钉和螺母中很常见。

[0029] 当螺纹400与配合螺纹410配合时，螺纹400的构造导致如图8所示的两个接触点。螺纹400的第二牙底部分407在第一接触点420处接触配合螺纹410的牙顶部分412。螺纹400的牙顶部分402在第二接触点422处接触配合螺纹410的第一侧面414。

[0030] 如上所述，螺纹400与配合螺纹410之间的多点接触通过限制振动引起的运动来改进螺纹紧固件的抗振性。通过用配合螺纹锁定螺纹的牙顶部分和牙底部分，如下面的测试结果所示，由于振动导致的运动的可能性显著降低。

[0031] 大体参照图3-8，用于当前公开的螺纹紧固件的螺纹的实施例已经通过相对于螺纹紧固件的纵向轴线或法向轴线的角度进行了描述。短语“大约X°”旨在表示X的设计或规定值，同时允许标准制造公差和变化。在一个示例中，制造公差和变化可以达到并包括+/-0.5°。在各种实施例中，限定螺纹构造的每个部分的角度可以改变+/-1°、+/-2.5°、+/-5°，同时仍然实现改进的抗振性。而且，角度的变化在螺纹构造的所有部分上不需要是一致的。
例如，在一个实施例中，牙顶部分和牙底部分可以从上述角度改变+/-5°，而前引侧面和后部侧面保持在上述角度的+/-1°内。所有这些变化都被认为是在本公开的范围内。另外，由“+/-”特定值限定的范围旨在包括该范围的端点。例如，“0°+/-5°”表示-5°至+5°，包括-5°和+5°。

[0032] 现在参照图9-11，描绘了在图3-8中示出的螺纹紧固件的实施例的第二端部部分。在一些实施例中，大直径（由螺纹的牙顶部分的最大径向长度限定）在螺纹部分的邻近紧固件的第二端部的至少最后两圈上逐渐变细。为了便于螺纹紧固件的接合，诸如螺钉或螺栓到螺纹孔中的接合，螺纹紧固件的第二端部可以是逐渐变细的。

[0033] 参考图9，螺纹紧固件100具有螺纹200。邻近第二端部104，如图所示，牙顶部分202,202'以大约30°的锥角θ逐渐变细。参考图10，螺纹紧固件100具有螺纹300。邻近第二端部104，如图所示，牙顶部分302,302'以大约30°的锥角θ逐渐变细。参考图11，螺纹紧固件
100具有螺纹400。邻近第二端部104，如图所示，牙顶部分402,402'以大约30°的锥角θ逐渐变细。在所有实施例中，该逐渐变细可以延续螺纹的至少最后两圈。在一些实施例中，锥角θ在15°和30°之间，并且该逐渐变细可以根据可能的需要延续螺纹的三圈或更多圈。锥角θ也可以在0°至60°、或5°至55°、或10°至50°、或15°至45°、或20°至40°、或25°至35°的范围内，或为大约30°。在又其他实施例中，螺纹的牙顶部分的最大直径由大于紧固件的大直径的半径（R）限定并且从第二端部到邻近第二端部的第一牙顶部分202',302',402'限定在15°和
30°之间的第一锥角，并且相对于第二端部从第一牙顶部分202',302',402'至第二牙顶部分202,302,402限定第二锥角，其小于第一锥角θ。

[0034] 在又其他实施例中，螺纹紧固件的第一端部包括径向延伸的表面。在实施例中，径向延伸的表面是紧固件的头部的下侧，诸如图2中所示。在其他实施例中，螺纹紧固件是螺母（或类似的内螺纹结构），并且径向延伸的表面是被构造成与部件配合的紧固件的顶表面。在每个实施例中，径向延伸的表面可以包括多个锯齿，所述多个锯齿被构造成进一步改进当前公开的螺纹紧固件的抗振性。

[0035] 当前公开的螺纹紧固件可以根据需要由低碳钢、合金钢、铝、黄铜或其他材料制成。螺纹紧固件可以由用于组装由塑料、黄铜、铝、木材、混凝土、钢或其他部件材料制成的部分的材料制成。

[0036] 与选择的市售的对比紧固件相比，生产和测试了当前公开的紧固件的实验样品。测试结果在图12-14中示出并在下面讨论。样品A-C是当前公开的螺纹紧固件的实施例。样品A是具有如图3-4所示构造的螺纹形式的紧固件。样品B是具有如图5-6所示构造的螺纹形式的紧固件。样品C是具有如图7-8所示的螺纹形式的紧固件。

[0037] 选择的市售的对比紧固件被称为样品D-H。样品D是市售的在头部部分的下侧上具有锯齿的机器螺钉和以商标DTFLock出售的抗振螺母。样品E是市售的机器螺钉，其具有市售的抗振补片，在头部部分的下侧上的锯齿，和标准螺母。样品F是与具有10级锯齿的螺母配合的市售机器螺钉。样品G是与具有锯齿的螺母配合的另一种市售的机器螺钉。样品H是与没有锯齿的螺母配合的市售的机器螺钉。

[0038] 所选择的紧固件针对振动松弛在以0.25 mm振幅和10 Hz 频率下进行2500次循环的振动试验中进行测试。如图12所示，当前公开的紧固件比市售的对比紧固件中的每一个都表现得更好。图12示出了当循环次数从零增加到2500时的振动测试结果的曲线图。每个紧固件均以3.0 KN的预加载被安装。然后以上述振幅和频率对紧固件进行振动测试，并监测结果。如图所示，随着循环次数增加，所有样品紧固件由于振动而松动。然而，当前公开的紧固件优于所有市售的紧固件，包括抗振紧固件样品D。下面的表1提供了所测试的样品的振动测试性能结果。

[0039] 表1：振动测试结果

[0040] 如上所示，样品B在测试中获得了最佳的性能，其中抗振性与样品D相比提高了10％以上。

[0041] 额外于改进的抗振性，当前公开的紧固件除了其他益处之外还提供了优越的拔出强度、更均匀分布的应力、更低的驱动扭矩、以及至失效扭矩性能的更好驱动扭矩。

[0042] 图13是锁紧扭矩的图表。以所选的紧固件大小的平均尺寸和最大尺寸二者制备所公开的螺纹紧固件的样品。为了比较，在具有和不具有尼龙补片的情况下测试标准机器螺钉。如图所示，当前公开的紧固件的每个样品均比机器螺钉表现得更好。

[0043] 图14是扭矩关闭测试结果的图表。以所选的紧固件大小的平均尺寸和最大尺寸二者制备当前公开的螺纹紧固件的样品。为了比较，在具有和具有尼龙补片的情况下测试标准机器螺钉。如图所示，当前公开的紧固件的每个样品均比机器螺钉表现得更好。

[0044] 在说明书和权利要求书中，将参考具有以下含义的多个术语。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。如贯穿说明书和权利要求书在本文中使用的，近似语言可以被应用以修饰任何定量表示，该定量表示可以允许变化，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由诸如“约”或“大约”之类的术语修饰的值不限于所指定的精确值。在一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。此外，除非另有特别说明，否则术语“第一”、“第二”等的任何使用都不表示任何顺序或重要性，而是术语“第一”、“第二”等被用于区分一个元件与另一个。

[0045] 如本文所使用的，术语“可以”和“可以是”指示在一组情况内发生的可能性；拥有特定的性能、特征或功能；和/或通过表达与限定动词相关联的能力、性能或可能性中的一个或多个来限定另一个动词。因此，“可以”和“可以是”的使用指示修饰的术语显然适于、能够或适合于所指示的能力、功能或使用，同时考虑到在一些情况下修饰的术语有时可能是不适当的、不能的或不适合的。例如，在一些情况下，事件或能力是能够预期的，而在其他情况下，事件或能力不能发生-这种区别被术语“可以”和“可以是”所涵盖。

[0046] 已经参考说明性实施例描述了本发明，并且不意欲在限制意义上来解释本发明。对于本领域技术人员将显而易见的是，来自本文描述的一个或多个实施例的元件或过程步骤可以与来自本文描述的一个或多个其他实施例的元件或过程步骤组合使用，并且本发明不限于本文提供的特定实施例，而是仅如所附权利要求书中所述。说明性实施例的各种修改以及本发明的额外实施例对于本领域技术人员而言在参考该描述时将是显而易见的。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种新型螺纹铣刀	2020-05-11	766
螺纹嵌件	2020-05-12	701
用于设有外螺纹或内螺纹的管端的两件式的保护装置	2020-05-11	836
螺纹衬垫	2020-05-13	675
螺纹铣刀	2020-05-11	722
螺纹接头	2020-05-11	312
螺纹件	2020-05-12	378
带有可动螺纹区段的阳联接件	2020-05-11	854
螺纹套管	2020-05-12	532
螺纹套管	2020-05-11	932

螺纹紧固件

螺纹紧固件

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：