專利名稱：墊圈、配備墊圈的緊固件、緊固物件的方法和動力工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及墊圈，配備墊圈的緊固件，以及緊固物件的方法和動力工具。
一種解決的方案公開于本申請人的美國專利申請NO.10/010,377。在此專利申請中，設(shè)置一個墊圈，它具有第一支承面，位于一個軸向側(cè)面上，以及與一個螺帽配合，一個第二支承面，位于一個相對的軸向側(cè)面上，以及與一個物件配合，以及至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，與螺栓的一個螺紋配合，這樣使當螺帽被給定的力在一個方向上轉(zhuǎn)動，以及一個墊圈體接收在相對方向上一個給定的力時，僅螺帽轉(zhuǎn)動，以緊固或放松螺栓，以及墊圈體保持相對轉(zhuǎn)動靜止，而螺栓在軸向方向上拉伸或松弛。然而，它可以設(shè)計為更便于制造，以降低其制造費用。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的以及后面將要說明的其它目的時，本發(fā)明的一個方面，簡單地說是提供了一種墊圈，它包括有軸線的主體，以及設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面，以及用于與一個螺帽配合，一個第二支承面，位于一個相對的軸向側(cè)面，以及用于與一個物件配合，至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，用于與螺栓的螺紋配合，上述的主體具有至少一個破碎點，設(shè)成使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓的轉(zhuǎn)動，以及因此螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸螺栓以及施加一個軸向力至上述的主體，該力使上述的主體的一部分破碎，以及當螺栓拉伸時，允許上述的主體的上述的部分被軸向地拉伸。
本發(fā)明的另一方面是提供了一種緊固件，用于連接組成一個物件的兩個部件，它具有帶螺紋的一個螺栓；一個可擰在上述的螺栓上的螺帽；以及一個墊圈，要放置在螺帽和物件之間，以及包括帶一軸線的一個主體，以及設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面上，用于與一個螺帽配合，一個第二支承面，位于相對的一個軸向側(cè)面上，用于與一個物件配合，以及至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，用于與上述的螺栓的一個螺紋配合，上述的墊圈的上述的墊圈體具有至少一個破碎點，設(shè)成使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓的轉(zhuǎn)動，以及因此螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，它在軸向方向上拉伸螺栓，以及施加一個軸向力至上述的主體，它使上述主體的一部分破碎，和當螺栓拉伸時，允許上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
本發(fā)明的另一方面是提供了一種把一個物件的至少兩個部件相互裝配起來的方法，包括下列步驟引入帶有螺紋的一個螺栓至部件內(nèi)，這樣使螺栓的一個自由端延伸至少至部件的一個側(cè)面之外；放置一個墊圈至螺栓的一個自由端上；把一個螺帽螺紋連接至螺栓的自由端，使其鄰接頂住墊圈；放置一個動力工具，這樣使螺帽隨著與螺帽連接的動力工具的轉(zhuǎn)動元件一起轉(zhuǎn)動，以緊固或放松螺栓，以及把動力工具的非轉(zhuǎn)動元件加至墊圈上，以吸收反作用力；以及對主體提供破碎點，使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓轉(zhuǎn)動，從而螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸螺栓，和施加一個軸向力至上述的墊圈體，使上述的墊圈體的一部分破碎，和當螺栓拉伸時，允許上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
按照本發(fā)明的另一方面是提供了一種用于緊固一個物件的動力工具，包括帶非轉(zhuǎn)動元件的殼體；位于上述的殼體內(nèi)的一個動力驅(qū)動器，它驅(qū)動一個可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動元件；一個緊固部件，包括一個有螺紋和軸線的螺栓，螺栓可以插入組成一個物件的部件內(nèi)，一個可擰在上述的螺栓上和與上述的驅(qū)動元件配合的螺帽，以及一個墊圈，放置在上述的螺帽和物件之間，以及與上述的殼體的上述的元件配合，上述的墊圈具有一個軸線和設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面上，以及用于與上述的螺帽配合，一個第二支承面，位于一個相對的軸向側(cè)面上，以及用于與上述的物件配合，以及至少一個轉(zhuǎn)動阻止面，用于與上述的螺栓的上述的螺紋配合，使得當上述的螺帽被上述的驅(qū)動元件轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的墊圈的上述的主體被上述的非轉(zhuǎn)動元件保持，以及停止上述的螺栓轉(zhuǎn)動，以及因此上述的螺帽在上述的螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸上述的螺栓，以及施加一個軸向力至上述的墊圈的上述的墊圈體，使上述的墊圈的上述的墊圈體的一部分破碎，以及當上述的螺栓拉伸時，允許上述的墊圈的上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
按照本發(fā)明的一個實施例，墊圈體可以被加壓，以防止與螺栓接合的其它部件開始的一個軸向位移，以及在此之后，上述的部件之一在響應螺栓的拉伸施加的軸向力的作用下被破碎。
按照本發(fā)明的另一特點，墊圈體可以制造成單件的整體元件它隨后由拉伸的螺栓對墊圈施加軸向力時在破碎點被破碎。
這些新穎的特點可以考慮作為本發(fā)明的特征，特別地列于所附權(quán)利要求中。然而，本發(fā)明的自身，包括其結(jié)構(gòu)和操作方法兩者，與它們的補充的目的和優(yōu)點，將通過下列的特定的實施例的說明結(jié)合附圖的閱讀而最好地理解。
第一和第二支承面3和4在軸向方向上，或換句話說，在軸A1方向上隔開。至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面5位于墊圈1的墊圈體的徑向里面。第三轉(zhuǎn)動阻止面5設(shè)成用以接合或進入螺栓的一個螺紋，例如，在轉(zhuǎn)動阻止面上設(shè)置相應的螺紋6。
如

圖1所見，墊圈1是由兩個部件7和8組成，位于實質(zhì)上相互徑向鄰接，這樣部件7位于部件8的徑向里面。帶螺紋6的轉(zhuǎn)動阻止面5設(shè)置在部件7的徑向里面。部件8具有凸塊9，它位于部件7的上面，以及防止部件7的軸向向上位移。然而，凸塊9設(shè)計成這樣的，使它可以在軸向向上方向上一定的作用力的作用下而破碎。部件7可以是自由配合的、壓花的、花鍵的或其它與部件8連接的抗轉(zhuǎn)動的部件。
圖2示出配備墊圈的一個緊固件，以及帶一個使用于緊固件的工具。緊固件具有一個帶內(nèi)螺紋11的螺帽10。緊固件還具有一個帶外螺紋13的螺栓12和具有一個軸A2。螺帽10具有一個下支承面14，它用于放置在墊圈1的墊圈體2的上支承面3上。螺栓12的外螺紋13與螺帽10的內(nèi)螺紋11接合，以及還與墊圈1的墊圈體2的內(nèi)螺紋6接合。
按照本發(fā)明的一個動力工具示于圖2，其標號為15。動力工具具有一個殼體20以及一個動力驅(qū)動器21。動力驅(qū)動器例如可以由一個液壓缸-活塞組件組成，它包括一個液壓缸24和一個活塞25，活塞可以在液壓缸內(nèi)移動和配備一個活塞桿26?；钊麠U26和活塞25的往復運動通過至少一個驅(qū)動板27轉(zhuǎn)變?yōu)榧?8的轉(zhuǎn)動運動，驅(qū)動板設(shè)有可與棘輪28的齒嚙合的棘爪(圖中未示出)。一個驅(qū)動元件16一方面與可轉(zhuǎn)動的棘輪28嚙合，另一方面與螺帽10嚙合。為了保證這種嚙合，驅(qū)動元件16的內(nèi)表面可以設(shè)有連接裝置，例如，成形為多邊形的內(nèi)表面等。一個非轉(zhuǎn)動元件17連接至固定的殼體20，以接收當驅(qū)動元件轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反作用。非轉(zhuǎn)動元件17與墊圈1的墊圈體2接合，以防止它沿軸A1和A2轉(zhuǎn)動，當緊固件裝配后，此兩個軸A1和A2相互重合。為了接合墊圈，非轉(zhuǎn)動元件17可以配備連接裝置，例如，成形為多邊形的內(nèi)表面等。
帶墊圈的緊固件設(shè)成用于緊固一個物件18，特別是將物件18的部件19和19′相互裝配起來。
當如圖2所示，動力工具15放置在緊固件上，這樣當緊固或放松螺帽時，與螺帽10連接的轉(zhuǎn)動元件16轉(zhuǎn)動此螺帽，以克服與螺栓12的螺紋摩擦以及與墊圈1的面摩擦，從而轉(zhuǎn)動螺帽，而非轉(zhuǎn)動元件17夾持著墊圈1，和吸收由于墊圈1與螺帽10的面摩擦，與部件20的一個側(cè)面的面摩擦，以及與螺栓12的轉(zhuǎn)動摩擦產(chǎn)生的反作用力，這樣墊圈1不是轉(zhuǎn)動，而是吸收動力工具的反作用力。開始時，當螺帽10轉(zhuǎn)動時，螺栓12與螺帽一起轉(zhuǎn)動；然而，靜止的墊圈1推進靜止的部件7進入螺栓的螺紋13，從而使螺栓停止轉(zhuǎn)動，這是由于外螺紋13與墊圈1的螺紋6相互接合。因此，螺栓12被止動和當螺栓12被螺帽10的轉(zhuǎn)動拉伸時，一個軸向力施加至墊圈1，特別施加至軸向向上方向上的部件7上。在軸向向上力的作用下，墊圈1的部件8的凸塊9破碎，以及墊圈1的部件8被向上拉。
圖3示出按照本發(fā)明的墊圈的另一實施例。在其中墊圈1′具有墊圈體2′，它制造為一個整體的元件，并帶有隔墻31和設(shè)置溝槽32以減少隔墻的厚度和使它可以破碎。
按照本發(fā)明的第二實施例的墊圈1′的操作與圖1所示實施的墊圈1相似。當螺帽10被動力工具的驅(qū)動元件16轉(zhuǎn)動時，螺栓12具有傾向與螺帽一起轉(zhuǎn)動。由于墊圈1保持靜止，以及因此內(nèi)部件7和螺栓變?yōu)殪o止，這是因為它的外螺紋13與墊圈1′的墊圈體2′的內(nèi)螺紋6′相互接合，而螺栓在軸向方向上被拉伸。在螺栓12被拉伸時產(chǎn)生的一個軸向力軸向向上施加至墊圈1′的徑向向上的內(nèi)部件7′，試圖移動內(nèi)部件7′，從而最終地使凸塊19破碎和相對于外部件8′軸向向上移動墊圈1′的內(nèi)部件7′。
應該理解，上述的每個元件，或者兩個或多個元件在一起可以使用于不同于上述的其它類型結(jié)構(gòu)。
雖然本發(fā)明是以墊圈，配備墊圈的緊固件，使用墊圈緊固用動力工具的方法為實施例進行說明的，但它不應局限于所示的細節(jié)，因為在不以任何方式脫離本發(fā)明的精神的條件下，可以做出各種改進和結(jié)構(gòu)變化。
不需要進一步分析，上面的說明已充分地揭示出本發(fā)明的要點，其他人員可以使用現(xiàn)代的知識、容易地將其使用于各種用途，而沒有省略從現(xiàn)有的技術(shù)觀點出發(fā)清楚地構(gòu)成本發(fā)明的創(chuàng)始的或特定的方面的重要的特征的這些特點。
本發(fā)明新的和要保護的技術(shù)方案如權(quán)利要求書所示。
權(quán)利要求
1.一種墊圈，它包括有軸線的主體，以及設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面，以及用于與一個螺帽配合，一個第二支承面，位于一個相對的軸向側(cè)面，以及用于與一個物件配合，至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，用于與螺栓的螺紋配合，上述的主體具有至少一個破碎點，設(shè)成使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓的轉(zhuǎn)動，以及因此螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸螺栓以及施加一個軸向力至上述的主體，該力使上述的主體的一部分破碎，以及當螺栓拉伸時，允許上述的主體的上述的部分被軸向地拉伸。
2.如權(quán)利要求1所述的墊圈，其特征在于，上述的主體具有兩個部件，設(shè)成使得一個部件用于防止與螺栓接合的另一個部件的開始的軸向位移，以及隨后上述的部件中上述的一個部件在軸向力的作用下破碎。
3.如權(quán)利要求1所述的墊圈，其特征在于，上述的主體設(shè)成一個整體的元件，隨后在軸向力的作用下可在破碎點破碎。
4.一種緊固件，用于連接組成一個物件的兩個部件，它具有帶螺紋的一個螺栓；一個可擰在上述的螺栓上的螺帽；以及一個墊圈，要放置在螺帽和物件之間，以及包括帶一軸線的一個主體，以及設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面上，用于與一個螺帽配合，一個第二支承面，位于相對的一個軸向側(cè)面上，用于與一個物件配合，以及至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，用于與上述的螺栓的一個螺紋配合，上述的墊圈的上述的墊圈體具有至少一個破碎點，設(shè)成使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓的轉(zhuǎn)動，以及因此螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，它在軸向方向上拉伸螺栓，以及施加一個軸向力至上述的主體，它使上述主體的一部分破碎，和當螺栓拉伸時，允許上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
5.如權(quán)利要求4所述的緊固件，其特征在于，上述的主體具有兩個部件設(shè)成使得一個部件用于防止與螺栓接合的另一個部件的開始的軸向位移，以及隨后上述的部件中上述的一個部件在軸向力的作用下破碎。
6.如權(quán)利要求4所述的緊固件，其特征在于，上述的墊圈體設(shè)成一個整體的元件，它隨后在軸向力的作用下在破碎點破碎。
7.一種把一個物件的至少兩個部件相互裝配起來的方法，包括下列步驟引入帶有螺紋的一個螺栓至部件內(nèi)，這樣使螺栓的一個自由端延伸至少至部件的一個側(cè)面之外；放置一個墊圈至螺栓的一個自由端上；把一個螺帽螺紋連接至螺栓的自由端，使其鄰接頂住墊圈；放置一個動力工具，這樣使螺帽隨著與螺帽連接的動力工具的轉(zhuǎn)動元件一起轉(zhuǎn)動，以緊固或放松螺栓，以及把動力工具的非轉(zhuǎn)動元件加至墊圈上，以吸收反作用力；以及對主體提供破碎點，使得當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的主體停止螺栓轉(zhuǎn)動，從而螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸螺栓，和施加一個軸向力至上述的墊圈體，使上述的墊圈體的一部分破碎，和當螺栓拉伸時，允許上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
8.一種用于緊固一個物件的動力工具，包括帶非轉(zhuǎn)動元件的殼體；位于上述的殼體內(nèi)的一個動力驅(qū)動器，它驅(qū)動一個可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動元件；一個緊固部件，包括一個有螺紋和軸線的螺栓，螺栓可以插入組成一個物件的部件內(nèi)，一個可擰在上述的螺栓上和與上述的驅(qū)動元件配合的螺帽，以及一個墊圈，放置在上述的螺帽和物件之間，以及與上述的殼體的上述的元件配合，上述的墊圈具有一個軸線和設(shè)有一個第一支承面，位于一個軸向側(cè)面上，以及用于與上述的螺帽配合，一個第二支承面，位于一個相對的軸向側(cè)面上，以及用于與上述的物件配合，以及至少一個轉(zhuǎn)動阻止面，用于與上述的螺栓的上述的螺紋配合，使得當上述的螺帽被上述的驅(qū)動元件轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，上述的墊圈的上述的主體被上述的非轉(zhuǎn)動元件保持，以及停止上述的螺栓轉(zhuǎn)動，以及因此上述的螺帽在上述的螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸上述的螺栓，以及施加一個軸向力至上述的墊圈的上述的墊圈體，使上述的墊圈的上述的墊圈體的一部分破碎，以及當上述的螺栓拉伸時，允許上述的墊圈的上述的墊圈體的上述的部分被軸向地拉伸。
全文摘要
墊圈，包括主體，有第一支承面位于一軸向側(cè)面上，與螺帽配合，第二支承面位于相對的軸向側(cè)面上與一個物件配合，至少一個第三轉(zhuǎn)動阻止面，與螺栓的螺紋配合，以及至少一個破碎點，設(shè)成當螺帽被轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動螺栓時，墊圈停止螺栓轉(zhuǎn)動，和螺帽在螺栓上產(chǎn)生一個拉力，在軸向方向上拉伸螺栓，和施加軸向力至墊圈，使主體破碎和允許主體的一部分在螺栓拉伸時被軸向地拉伸。還提供了緊固物件的緊固件和方法，以及使用這種墊圈緊固物件的工具。
文檔編號B25B23/08GK1450277SQ03120210
公開日2003年10月22日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者約翰·K·瓊克斯 申請人:約翰·K·瓊克斯