专利名称：螺纹紧固件的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺纹紧固件，例如螺栓、螺母等。
已知的螺纹紧固件包括螺钉和螺母，该螺钉和螺母有至少一个衬套和垫片。这样的紧固件例如在本申请人的序列号为09/033790的美国专利申请和本申请人的美国专利No.5341560和5640749中进行了说明。其中有三种类型的螺纹紧固件。在第一类型的螺纹紧固件中，垫片通过花键与两衬套螺母的内衬套相连。在另一类型中，垫片与螺栓花键连接。在第三类型中，垫片不与内衬套相连，而工具的作用力同时施加在垫片和内衬套上，或者同时施加在垫片和螺栓头上。
垫片通过花键与内衬套或与螺栓连接的制造成本高，因为它需要外花键和内花键。当垫片不与内衬套或螺栓相连时的制造很便宜，但缺点是垫片需要有在外侧的连接装置，以便于工具向它施加作用力。此外，后一种情况还需要两个反作用驱动器(reaction drive)，一个用于内衬套或螺栓头，另一个用于垫片，这也增加了它相对于其它类型的仅需要一个作用和反作用驱动器的螺纹紧固件的成本。
因此，本发明的一个目的是提供一种上述普通类型的螺纹连接件，该螺纹连接件避免了现有技术的缺点。
为了实现这些目的和其它将由下文理解的目的，简而言之，本发明的一个特征在于一种螺纹紧固件，包括螺栓；包括至少一个衬套的螺母，所述螺栓螺纹拧入该衬套内；以及垫片，该垫片有底部支承表面，用于抵靠在将用该螺纹紧固件彼此连接的至少两个元件中的一个的表面上，所述垫片压配合装在该螺纹紧固件的一部件上，这样，当作用力和反向的反作用力施加在螺纹紧固件的部件上时，所述垫片不转动，而所述螺栓也不转动，而是仅轴向运动。
当该螺纹紧固件根据本发明设计时，该垫片有圆形内孔，这样，该垫片可以压配合到该螺纹连接件的其它部件的圆形部分上，例如在内衬套的圆形部分上或在螺栓的圆形部分上。根据本发明的螺纹连接件的螺母的制造成本比有花键连接的螺纹连接件的制造成本低25％，比需要两个反作用轴的螺母的制造成本低大约15％，因为垫片的外径可以为圆形。
在有包括外衬套和内衬套的螺母的螺纹连接件中，作用力作用在外衬套上，而反向的反作用力既可以作用在内衬套上，也可以作用在垫片的外侧，因此，当作用在垫片的外侧时，不需要在内衬套上的用于反作用驱动器的连接装置。
认为是本发明的特征的新颖性特征将在附加的权利要求中特别提出。不过，通过结合附图并阅读后面对特殊实施例的说明，可以更好地理解本发明自身的结构、操作方法以及其它的目的和优点。
图1是表示本发明第一实施例的螺纹紧固件的视图；图2是表示本发明第二实施例的螺纹紧固件的视图；图3是表示本发明第三实施例的螺纹紧固件的视图；图4是表示本发明第四实施例的螺纹紧固件的视图。
本发明的螺纹紧固件有螺栓或双头螺栓，该螺栓或双头螺栓以参考标号1表示，并布置于外侧物体内，该外侧物体由参考标号2表示，可以是将用该螺纹紧固件彼此连接的两元件组件中的一个元件。该螺纹紧固件还有包括内衬套3和外衬套4的螺母。该内衬套3有内螺纹，螺栓1拧入该内螺纹中并仅能轴向运动。该外衬套4有内螺纹，该内螺纹与内衬套的外螺纹啮合并可绕一个轴线转动。该螺母还有一个由参考标号5表示的垫片。该外衬套4有一底部支承表面，该底部支承表面抵靠垫片5的上表面，而垫片5的下表面抵靠元件2。
在图1所示的实施例中，内衬套3有啮合结构6，该啮合结构6例如形成为在内衬套3的内孔中的内花键。外衬套4也有啮合结构7，该啮合结构7例如形成为在外衬套4的内孔中的内花键。
根据本发明，垫片5压配合装在内衬套3上。尤其是，垫片5的内圆表面压配合装在该内衬套3的外圆表面上，这样，垫片不会相对于内衬套3旋转，不过，该内衬套3可以相对于垫片5轴向运动。
在操作过程中，由动力工具通过外衬套4的啮合结构7施加作用力，反作用力则通过啮合结构6作用在内衬套3上，这样，外衬套4绕轴线旋转，而以不可旋转的方式与垫片5相连的内衬套3不旋转，而是轴向移动，因此，螺栓1也由该内衬套3轴向拉动，从而将两部件组件的部件彼此紧固。
在图2所示实施例中，螺母也有内衬套3、外衬套4和垫片5。不过，没有在内衬套3上的啮合装置，而是在垫片5上有啮合装置。例如，该啮合装置形成在垫片5的外表面上的花键8。
在工作过程中，作用力通过啮合装置7作用在外衬套4上，反作用力则由动力工具通过啮合装置8作用在垫片5上，外衬套4旋转，而以不可旋转的方式与垫片5相连的内衬套3不旋转，而是轴向移动，因此，螺栓1也由轴向移动，从而将两部件组件紧固在一起。
在图3所示的实施例中，螺母仅包括衬套13和垫片15。该螺栓1有一具有外螺纹的螺纹部分11和一无螺纹的圆形部分12，该螺纹部分11与衬套13的内螺纹啮合。在本实施例中，垫片15压配合装在螺栓1的无螺纹部分12上。尤其是，垫片15的内圆表面压配合装在螺栓1的无螺纹部分12的外圆表面上。螺栓1有一啮合结构16，该啮合结构16例如形成多边形头，同时衬套13也有啮合结构，该啮合结构例如形成多边形外表面。
在工作过程中，作用力通过啮合结构17作用在衬套13上，反作用力通过啮合结构16作用在螺栓1上，衬套17旋转，而以不可旋转的方式与垫片15相连的螺栓1不旋转，而是轴向移动，因此，通过与有螺母的相对端配合，元件2和2’紧固在一起。
图4所示的螺纹连接件实施例基本与图3所示实施例类似。不过，本实施例中螺栓1没有啮合装置。而是在垫片15上有第二啮合装置18。该第二啮合装置可以由垫片15外表面的花键构成。
在工作过程中，作用力通过啮合结构17作用在衬套13上，反作用力通过啮合结构18作用在垫片15上，衬套13绕轴线旋转，而垫片15保持静止，且通过压配合以不可旋转的方式与垫片15相连的螺栓1不旋转，而是轴向移动，因此，两元件组件的元件2和2’紧固在一起。
应当知道，前述各元件或者两个或多个的组合在不同于上述类型的其它结构中也有用。
尽管本发明通过螺纹紧固件实施例进行介绍和说明，但本发明并不局限于所示具体情况，因为在不脱离本发明的精神的情况下可以进行多种结构变化。
不用进一步分析，前述部分已经充分揭示了本发明的要点，通过应用现有技术，其它技术人员可以很容易地进行各种应用，从现有技术的观点看，这些应用没有脱离本发明的普通或特殊方面的基本特征。
本专利的新颖性和所希望保护的范围由所附的权利要求提出。
权利要求
1.一种螺纹紧固件，包括螺栓；包括至少一个衬套的螺母，所述螺栓螺纹拧入该衬套内；以及垫片，该垫片有底部支承表面，用于抵靠在将用该螺纹紧固件彼此连接的至少两个元件中的一个的表面上，所述垫片压配合装在该螺纹紧固件的一部件上，这样，当作用力和反向的反作用力施加在螺纹紧固件的部件上时，所述垫片不转动，同时所述螺栓也不转动，而是仅轴向运动。
2.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中所述衬套形成内衬套，所述螺母还包括外衬套，该外衬套与所述内衬套螺纹啮合，并有一个抵靠在所述垫片的上支承表面的表面，所述内衬套和所述外衬套有相应施加所述作用力和所述反作用力的装置，所述垫片压配合装在所述内衬套上。
3.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中所述衬套形成内衬套，所述螺母还包括与所述内衬套螺纹啮合的外衬套，所述外衬套和所述垫片有相应施加所述作用力和所述反作用力的装置，所述垫片压配合装在所述内衬套上。
4.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中所述螺栓有一螺纹部分和无螺纹部分，所述垫片压配合装在所述螺栓的所述无螺纹部分，所述至少一个衬套和所述螺栓有相应施加所述作用力和所述反作用力的装置。
5.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中所述螺栓有一螺纹部分和无螺纹部分，所述垫片压配合装在所述螺栓的所述无螺纹部分，所述衬套和所述垫片有相应施加所述作用力和所述反作用力的装置。
全文摘要
一种螺纹紧固件,包括:螺栓;包括至少一个衬套的螺母,所述螺栓螺纹拧入该衬套内;以及垫片,该垫片有底部支承表面,用于抵靠在将用该螺纹紧固件彼此连接的至少两个元件中的一个的表面上,所述垫片压配合装在该螺纹紧固件的一部件上,这样,当作用力和反向的反作用力施加在螺纹紧固件的部件上时,所述垫片不转动,同时所述螺栓也不转动,而是仅轴向运动。
文档编号F16B39/12GK1341815SQ0112241
公开日2002年3月27日 申请日期2001年7月5日 优先权日2000年9月5日
发明者约翰·K·琼克斯 申请人:约翰·K·琼克斯