專利名稱：固結(jié)件總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固結(jié)件總成，特別是涉及一種具有墊圈用扣環(huán)的楔緊鎖合式固結(jié)件總成。
背景技術(shù)：
使具有螺鎖固結(jié)件，如一螺帽及一或兩個(gè)鎖合墊圈被扣持在一預(yù)組合狀態(tài)，以便在該螺帽被當(dāng)作一固結(jié)件使用時(shí)防止以一反向位置安裝該等墊圈是必要的，以往技術(shù)中揭露了使用一載置在螺帽上的圓柱形導(dǎo)筒或與套筒的技術(shù)，且該墊圈是安裝于該套筒上，該套筒的下端向外展開至一大于在該墊圈中的中央孔的直徑，以將該墊圈扣持在該螺帽上。
這種以往技術(shù)的例子包括Frank L.Sawyer在1996年3月8日領(lǐng)證的美國專利第3,238,581號“肘環(huán)式閂鎖結(jié)構(gòu)”，見圖4。Harold R Sparks在1972年8月1日領(lǐng)證的第3,680,619號“鎖合墊圈”，見圖8。Jack C.Volkers等人在1979年2月20日領(lǐng)證的第4,140,870號“電纜接地系統(tǒng)”，見圖5。Emil J.Hlinsky在1982年12月7日領(lǐng)證的第4,362,449號“固結(jié)件總成”，見圖4。Paul E.Ewing在1993年3月2日領(lǐng)證的第5,190,423號“鎖合固結(jié)件”，見圖5。Allstair N.McKinlay在1993年4月20日領(lǐng)證的第5,203,565號自動居中、自動鎖緊固結(jié)件”，見圖5。及Paul E.Ewing在1994年5月24日領(lǐng)證的第5,314,279號“鎖合固結(jié)件”，見圖5。
O.J.Poupitch在1954年6月1日領(lǐng)證的美國專利第2,679,880號“聯(lián)結(jié)螺帽與鎖合墊圈”揭露了一種類似的內(nèi)容，但是其中該圓柱形導(dǎo)筒的下端具有一用以扣持該墊圈的環(huán)狀凸緣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可將其凸緣墊圈扣持在螺帽的導(dǎo)筒上一預(yù)組合位置的固結(jié)件總成。
本實(shí)用新型的固結(jié)件總成，包含有相組合的一螺帽、一凸緣墊圈及一扣環(huán)，其特征在于該螺帽具有內(nèi)部具有中央孔且底面具有下凸輪表面的頭部，及一由該下凸輪表面軸向延伸出來的圓柱形導(dǎo)筒，該導(dǎo)筒具有一與該中央孔對準(zhǔn)的中央孔，該等中央孔具有連續(xù)內(nèi)螺紋表面，該導(dǎo)筒外部具有一環(huán)狀扣持溝槽。該凸緣墊圈具有一可與該螺帽的下凸輪表面結(jié)合用來楔緊鎖合的頂凸輪表面，及一安裝在該導(dǎo)筒外表的中央孔，以便以該螺帽的中央孔的軸為中心旋轉(zhuǎn)，且在導(dǎo)筒上軸向地移動，該凸緣墊圈是設(shè)置在該螺帽的下凸輪表面與該環(huán)狀扣持溝槽間。該扣環(huán)是安裝在該環(huán)狀扣持溝槽以防止該凸緣墊圈由該導(dǎo)筒中脫出。

下面通過最佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的固結(jié)件總成進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中圖1是通過顯示本實(shí)用新型的固結(jié)件總成所截取的橫截面圖，而圖中所示該固結(jié)件總成將兩工作件連結(jié)在一起；圖2是圖1中一用以將螺帽與墊圈固持在一起成為一單元的開口扣環(huán)的圖；圖3是一可被用來作為圖2的環(huán)的替代物的彈性O(shè)扣環(huán)的圖；圖4是該實(shí)施例中螺帽的平面圖；圖5是該實(shí)施例中螺帽的側(cè)視圖，顯示一導(dǎo)筒；圖6是由圖5的底部看該螺帽的圖；圖7是該實(shí)施例中六角凸緣墊圈的頂視圖；圖8是該實(shí)施例中六角凸緣墊圈的側(cè)視圖；圖9是該實(shí)施例中六角凸緣墊圈的底視圖；圖10是該實(shí)施例中杯型墊圈的側(cè)視圖；及圖11是該實(shí)施例中杯型墊圈的頂視圖，顯示多數(shù)個(gè)迷你凸輪。
具體實(shí)施方式如各圖所示，圖1顯示一本實(shí)用新型的固結(jié)件總成，并說明該固結(jié)件總成可安裝在一鋼制鈕扣頭形螺栓10，所述螺栓10具有一延伸穿過兩工作件14與16的螺桿12。該固結(jié)件總成可被用來作為一車輪螺帽，如揭露在美國專利第6,039,524號的“具有鎖合扳手的自動鎖合安全車輪螺帽”。
該固結(jié)件總成包含一安裝在所述螺桿12上的鋼制螺帽18、安裝在該螺帽18的頭部與工作件14間的一凸緣墊圈20與一杯型墊圈22，及一將該等墊圈20與22固持在該螺帽18上的開口扣環(huán)24，而扣環(huán)24是防止該等墊圈20、22以一反向安裝在該螺帽18上，該開口扣環(huán)24的形狀如圖2所示。
由圖1可見螺栓10具有一鈕扣形頭部26，而該頭部26具有一圓緣外表面28，螺桿12由頭部26軸向延伸出來。在該頭部26上的圓緣外表面28輪廓將不會被一扳手或夾鉗抓住。
該固結(jié)件總成可以安裝在不具有一鈕扣頭部且延伸穿過在該螺帽欲安裝的工作件中的一孔的其他螺桿上。
如圖1及圖4～6所示，螺帽18具有一內(nèi)螺紋表面30，該內(nèi)螺紋表面30是借由將一扳手結(jié)合在螺帽18的頭部上的平坦多邊內(nèi)表面32上，而與一在螺桿12上的連續(xù)螺紋面結(jié)合。較佳地，該螺帽18具有一六角形頭。
該螺帽18具有一由其底面向下延伸的大致圓柱形套筒或?qū)?4，該導(dǎo)筒34具有一長度，該長度大到足以安裝墊圈20與22而可讓各墊圈可以360。相對該頭部旋轉(zhuǎn)且導(dǎo)筒34某種程度的軸向移動。
該導(dǎo)筒34的中心孔也具有內(nèi)螺紋以產(chǎn)生一接續(xù)該螺帽18頭部的螺紋30的螺紋，該導(dǎo)筒34的下端具有一用以在兩墊圈20、22已與該螺帽18組合時(shí)容納扣環(huán)24的環(huán)狀扣持溝槽36。
該螺帽18的下表面具有一下凸輪表面38，該下凸輪表面38包含多數(shù)個(gè)沿圓周方向分開的斜面40與具有對應(yīng)數(shù)目的連接肩部42，以產(chǎn)生一波狀凸輪表面。
螺帽18是由1045鋼熱成型，在加熱處理前，扣持溝槽36是設(shè)在該導(dǎo)筒34的下方外側(cè)上，且接著經(jīng)熱處理而成為HRC38-40。
如圖7～圖9所示，凸緣墊圈20具有一六角頭部44，該頭部44具有一與該螺帽18的六角頭部相同的構(gòu)型，因此該螺帽18與凸緣墊圈可以被相同的扳手(圖未示)如同一單元般地旋轉(zhuǎn)。凸緣墊圈具有一頂凸輪表面35，而該頂凸輪表面35包含六個(gè)由多數(shù)短肩部48所連接的斜面46。在頂凸輪表面35上的該等斜面46和肩部48，是與在該螺帽18的底側(cè)下凸輪表面38的斜面40與肩部42互相鎖合，各凸輪表面35、38具有一連續(xù)不中斷的波形輪廓。當(dāng)該等頂凸輪表面35、38結(jié)合時(shí)，沒有可防止在該螺帽18與該凸緣墊圈20的凸輪表面35、38間相對旋轉(zhuǎn)的障礙物或凸脊。
該凸緣墊圈20具有一環(huán)狀凸緣50，其直徑大于該六角頭部44，該凸緣50的下表面具有一包含18個(gè)等距相隔迷你凸輪的底凸輪表面52，而該等迷你凸輪各包含一斜面54與一肩部56。
該凸緣墊圈20具有一中央孔58，該中央孔58具有一稍大于該導(dǎo)筒34的外徑的直徑，凸緣墊圈20具有一內(nèi)環(huán)狀凹槽60，如圖1所示，扣環(huán)24是安裝在扣持溝槽36中且緊臨并且位在內(nèi)環(huán)狀凹槽60內(nèi)。
該杯型墊圈22是由一10-10鋼材所制成，且表面硬化至HRC45-60且至一大約為0.005英寸的深度。
如圖10與圖11所示，杯型墊圈22具有一中央孔64的碟形構(gòu)型以在該導(dǎo)筒34上松弛地滑動。在杯型墊圈22的頂面66與底平面68間的距離大到足以包圍該扣環(huán)24，杯型墊圈22具有一直徑對應(yīng)于凸緣50的直徑的凸緣70，該凸緣70的上表面72具有18個(gè)與在該凸緣墊圈20的底部上的迷你凸輪形狀相同且與該凸緣墊圈20的底凸輪表面52對接的迷你凸輪。
該杯型墊圈22的碟形區(qū)域的外凸側(cè)嵌入在該凸緣墊圈20的底側(cè)上的內(nèi)環(huán)狀凹槽60，且在最后組合時(shí)為欲被插入導(dǎo)筒34扣持溝槽36中的扣環(huán)24留下足夠的空間。
兩對接的凸輪表面互相結(jié)合，使得當(dāng)該螺帽18于鎖緊操作被旋轉(zhuǎn)時(shí)，在該杯型墊圈22上的底平面68與工作件14的頂面摩擦地固定。此外，該螺帽18在該鎖緊方向上的旋轉(zhuǎn)使在兩對對接凸輪表面上的肩部推動在該等對接凸輪表面上的肩部直到該螺帽18完全鎖緊為止。
當(dāng)該螺帽18以一松開或在圖4中的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，借由振動或故意地，在該螺帽18上的斜面40上滑于在該凸緣墊圈20上的斜面46，而在該凸緣墊圈20的底凸輪表面52上的斜面54上滑于在該杯型墊圈22的凸緣70的凸輪狀上表面72上的斜面上。這凸輪作用是揭露在，例如，1997年5月6日領(lǐng)證的美國專利第5,626,449號的“具有凸輪表面的楔緊鎖合固結(jié)件總成”第4與5欄中的這種楔緊鎖合固結(jié)件總成中，而其說明在此加入作為參考以說明兩凸輪表面的凸輪作用。
當(dāng)該螺帽18被組合時(shí)，墊圈20與22被組合在導(dǎo)筒34上且扣環(huán)24被扣入扣持溝槽36中以將該等墊圈20、22扣持在該導(dǎo)筒34上于它們的相對位置中。
或，一彈性O(shè)型扣環(huán)74，如圖3所示，可取代該開口狀扣環(huán)24，該O型扣環(huán)可以被扣入扣持溝槽36中。如圖1所示，當(dāng)使用任一扣環(huán)時(shí)，該環(huán)的外部延伸超出扣持溝槽36并且與兩墊圈20、22的孔的內(nèi)徑重疊以將兩墊圈20、22固持在該導(dǎo)筒34上。
本實(shí)用新型的一優(yōu)點(diǎn)是相對于向外展開的導(dǎo)筒所產(chǎn)生，便展開制程的必要性將硬度熱處理值限制至一大約為HRC-28的最大值，因此犧牲了該螺帽元件的整體性與強(qiáng)度。
這新螺帽結(jié)構(gòu)可使該螺帽元件得以被熱處理至一具有SAE級8(以10級度量)的高級品，也就是，可升高成HRC38-40，其結(jié)果是一螺帽元件具有更大的硬度、強(qiáng)度與整體性，而此可承受安裝、拆卸的一般性誤用及嚴(yán)苛的使用條件。這螺帽元件的優(yōu)異硬度也會產(chǎn)生更強(qiáng)的螺紋、可供更高的負(fù)載與伸張強(qiáng)度使用。
另一個(gè)重要的特征是更高的硬度值可制成一低輪廓螺帽，其可配合使用于目前較高的固結(jié)件總成無法適用的應(yīng)用中，且對于安全負(fù)載與伸張強(qiáng)度仍超出目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
這螺帽不只可在與一螺栓結(jié)合時(shí)使用，也可以在被當(dāng)作一車輪螺帽時(shí)使用，吾人相信由于該六角凸緣墊圈的內(nèi)凹孔與該杯型墊圈的倒置區(qū)域的幾何形狀所產(chǎn)生的雙重彈力作用特征會造成某種回彈作用，使得兩元件的彈力作用在有負(fù)載的情形下產(chǎn)生效用。
與使用一外接式底部元件的目前結(jié)構(gòu)不同，一于內(nèi)部安裝在該螺帽的導(dǎo)筒上的杯型墊圈避免發(fā)生該底部墊圈相對該頂部工作件“離線”或滑動地移動的可能性。
權(quán)利要求1.一種固結(jié)件總成，包含有相組合的一螺帽、一凸緣墊圈及一扣環(huán)，其特征在于該螺帽，具有內(nèi)部具有中央孔且底面具有下凸輪表面的頭部，及一由該下凸輪表面軸向延伸出來的圓柱形導(dǎo)筒，該導(dǎo)筒具有一與該中央孔對準(zhǔn)的中央孔，該等中央孔具有連續(xù)內(nèi)螺紋表面，該導(dǎo)筒外部具有一環(huán)狀扣持溝槽；該凸緣墊圈，具有一可與該螺帽的下凸輪表面結(jié)合用來楔緊鎖合的頂凸輪表面，及一安裝在該導(dǎo)筒外表的中央孔，以便以該螺帽的中央孔的軸為中心旋轉(zhuǎn)，且在導(dǎo)筒上軸向地移動，該凸緣墊圈是設(shè)置在該螺帽的下凸輪表面與該環(huán)狀扣持溝槽間；該扣環(huán)，是安裝在該環(huán)狀扣持溝槽以防止該凸緣墊圈由該導(dǎo)筒中脫出。
2.如權(quán)利要求1所述的固結(jié)件總成，其特征在于該固結(jié)件總成更包含有一該杯型墊圈，且該螺帽的頭部是為一多邊扳手結(jié)合頭部；該凸緣墊圈具有一頭部，該頭部的構(gòu)型是對應(yīng)于該螺帽的多邊頭部，借此一扳手可被用來結(jié)合該螺帽與該凸緣墊圈兩部位的頭部而接著如同一單元般地旋轉(zhuǎn)，該凸緣墊圈具有一環(huán)狀凸緣及一位在該環(huán)狀凸緣上的底凸輪表面；該杯型墊圈，具有一與該凸緣墊圈的底凸輪表面可滑動地結(jié)合的上表面，及一與工作件結(jié)合的底表面，在該底表面與該螺帽頭部間的距離是大于該導(dǎo)筒的長度，且該杯型墊圈具有一中央孔，該中央孔是可轉(zhuǎn)動地安裝在該導(dǎo)筒上且可在該凸緣墊圈與該環(huán)狀扣持溝槽間滑動；該扣環(huán)，是將該凸緣墊圈與該杯型墊圈扣持在該導(dǎo)筒上，且使在該導(dǎo)筒上的該凸緣墊圈與該杯型墊圈可軸向移動。
3.如權(quán)利要求2所述的固結(jié)件總成，其特征在于該杯型墊圈具有一包圍在該導(dǎo)筒上的環(huán)狀扣持溝槽外部的碟形區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1或2所述的固結(jié)件總成，其特征在于該扣環(huán)是為一安裝在該環(huán)狀扣持溝槽中的可膨脹開口環(huán)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的固結(jié)件總成，其特征在于該扣環(huán)是為一安裝在該環(huán)狀扣持溝槽中的彈性O(shè)型環(huán)。
專利摘要一種固結(jié)件總成包含相組合的螺帽、凸緣墊圈及扣環(huán)，是借該螺帽的一環(huán)狀導(dǎo)筒將凸緣墊圈扣持在一預(yù)組合位置，該導(dǎo)筒是朝在該凸緣墊圈的中央孔延伸以便讓該凸緣墊圈得以相對該螺帽旋轉(zhuǎn)360°，該導(dǎo)筒的下端具有一環(huán)狀扣持溝槽。該扣環(huán)便是安裝在該扣持溝槽中，以將該凸緣墊圈安裝在其相對該螺帽的預(yù)組合位置中。
文檔編號F16B39/00GK2594520SQ0228271
公開日2003年12月24日 申請日期2002年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者艾利史泰N·馬京利 申請人:香港碟型扣件有限公司