專利名稱：摩擦機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及摩擦機構。
特別是，本發(fā)明涉及在固定器機構的基礎上進行改變的摩擦機構。
背景技術：
本發(fā)明特別涉及固定器機構，比如螺栓和螺釘。
作為簡單的普通參考，螺栓和螺釘理解為包括頭部和螺紋軸。螺栓與螺釘 的不同之處在于，螺栓傾向于具有貫穿軸的均一的橫截面(排除螺紋的影響)， 而螺釘傾向于從軸末端上的點至頭部形成為錐形?？梢岳斫?，螺栓和螺釘可以 有千萬種變化，本發(fā)明的原理可以應用于這些變化之上。
.應當理解，固定器工業(yè)全球每年的估計價值為400億美元。
現(xiàn)有使用的螺栓的一個缺點在于，由于螺母和螺栓搖晃松動會產(chǎn)生估計大 約50%的機械故障。
這種故障的一個極端例子是，巴黎戴高樂機場上的協(xié)和式飛機的墜毀。這 是由于一個小的金屬帶從DC10飛機落到飛機跑道上而發(fā)生的。
全球已經(jīng)進行了許多的嘗試并申請了許多來討論當事人所作努力的專利，
發(fā)明了一種螺栓形式的固定機構，其將元件牢固地緊固在一起而不會由振動產(chǎn)
生搖晃松動。
其中一些這樣的機構包括
在最基本的形式中，使用簡單的螺紋螺栓和螺母對，非常小心地控制擰緊過程。如果施加正確的旋轉力，這將是可靠的，但是正確的力是很難施加、測 量或檢測的。固定器工業(yè)中公知常識是，在最好的張力(通常由螺母提供)之 下，螺栓的正確軸向延伸為線性延伸的0. 5至1.0%。這個方法的問題是，需要 額外的時間、設備、技術和費用來獲得所需的力。
標準的彈簧或開口擋圈試圖提供軸向操作力，使得一個螺紋對其它螺紋產(chǎn) 生偏移。不幸的是，開口擋圈在使用中被完全壓縮，因此主要充當標準平擋 圈，僅僅在開口區(qū)域的前緣為尖銳的時候才具有小的反旋轉益處。
LoctH,為一種厭氧膠水，其可以有效的粘合螺紋，但是對于清潔度和溫 度敏感，使用時稍微有點污穢就需要在配合元件之間具有緊公差。
使用一對螺紋螺母有時候是使用的一種策略。這改善了振動抵抗性，但是 卻緩慢笨重并且增加了成本。另外，其僅僅改善了一點振動抵抗性，而固定器 的軸向延伸仍舊決定了螺紋摩擦接合(現(xiàn)在在兩個螺母上)的效率。
槽形螺栓用在螺栓的軸刺入的地方，銷能夠穿過螺母上的一對蝶形槽 (castellation)和螺栓軸上的孔，從而避免轉動槽形螺栓。這改善了振動抵抗 性，但是卻緩慢笨重并且增加了成本。
專利號為DE 10204721的專利公開了一種彈簧螺栓，其能夠改變固定器的長 度。其具有螺旋彈簧，從螺栓的頭部延伸并連接到實心螺旋區(qū)域。其僅僅在其 端部具有小的螺紋部分，連接到非螺紋彈性彈簧上。這個裝置不具有平滑的傳 統(tǒng)螺栓的強度。
專利號為JP 2005/325， 999的專利公開了一種固定機構，第一固定部件具有 對第二固定部件的振動源。這是一種阻尼振動裝置，不能提供強勁的緊固固 定。再者，其僅僅具有連接到彈簧的小的螺紋部分。
專利號為PCT/IL2001/00924的專利公開了一種令人感興趣的固定機構，其 具有螺距可變的螺紋結構。其由開口螺紋圓柱體組成，在其閑置狀態(tài)下具有相互基本平行的螺紋。以合適的方向扭轉圓柱體，形成右手或左手螺旋。該圓柱 體同樣沒有固定到頭部，作為沿其長度的開口的結果，而提供了靈活性，但是不
是一種高強度的固定裝置。
專利號為US 4， 917， 554的專利公開了一種用來將半剛度底板連接在一起的 螺旋狀的固定器。其由頭部和從圓形線圈中纏繞形成的螺旋形式的軸組成。雖 然這對于不定型的產(chǎn)品比如底板來說是有利的，但是這不能在需要結構強度的 地方使用。"螺旋狀"的纏繞線圈不易與實心物體配合，或者不易提供簡單螺 紋螺栓可以提供的強度、抓持或精公差。
因此所有參考文獻，包括任何本說明書中引用的專利或專利申請，都在此 做參考引用。沒有承認任何參考構成現(xiàn)有技術。這些參考的討論陳述了其作者 所宣稱的，申請人保留質疑所述文件的精確性和相關性的權利。可以清楚的理 解，盡管這里參考了多個現(xiàn)有技術的公開，但是這些參考并不構成允許這些文 獻形成在新西蘭或任何其它國家中現(xiàn)有技術中的公知常識。
已知的是，術語"包括"在變動的權限下可歸于或者排它的或者包含的意 思。為了說明的目的和除非另外的注釋，術語"包括"將表示包含的意思—— 也就是其將要表明的意思在于，不僅包含其直接參考的所列組件，還包括其它 沒有說明的組件和元件。當在相關于方法或過程中一個或多個步驟中使用術語 "包括"和"包含"的時候，將同樣適用這個基本原理。
本發(fā)明的目的是克服前述問題或者至少向公眾提供有用的選擇。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點從通過僅僅是例子給出的確切說明中將會變得明顯。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種固定機構，包括頭部
固定到頭部一端的軸，其中 至少部分軸有效地形成有螺紋，以及 至少部分軸不具備用于螺紋的錨固基座， 該固定機構的特征在于
從至少一個完整的纏繞螺旋中形成軸和螺紋。
可以想象的是，本發(fā)明的固定機構之后的原理可用在各種情況下。然而為 了方便參考，固定機構就是指螺栓或螺釘。但是應當理解的是，這并不是用于 限制的目的。
同樣應當理解，本發(fā)明可與互補的螺紋(比如螺母上的螺紋)配合，或者可 直接擰入材料中。
本發(fā)明的頭部可為"裝上"或"拆卸"螺栓所需的任何形狀或結構。例 如，頭部可為六角形，其側面的形狀和尺寸設計成與標準扳手等相配合。
在其它實施例中，頭部可設計成與各種螺絲刀配合，比如鑿子或平頭或十 字形頭部。
在其它實施例中，頭部可具有設計成與L型內六角扳手配合的凹口。 頭部的主要目的是提供用于軸配合到其上，并且用戶視情況用合適的工具 旋轉該頭部。
同樣，軸可以具有任何長度或厚度，適合于試圖用到的特殊應用。 然而在大部分實施例中呈現(xiàn)的是，軸將會是基本直的，并且基本垂直于頭
部而鄰接到頭部。然而這不應當看作是一種限制，應當理解這是用于大部分螺
栓和螺釘?shù)臉藴式Y構，是實際中用的最多的。
在以下對軸結構的說明中術語"有效的形成有螺紋"將會變得更加明顯。
然而，本發(fā)明的目的是能夠提供一種螺栓和螺釘，其具有外螺紋，能夠以現(xiàn)有螺栓和螺釘相類似的方式與互補螺紋或材料配合使用。通常，本發(fā)明中的螺紋 為沿著軸延伸的螺旋形脊。其中，螺紋本身的橫截面為非圓形。
在優(yōu)選實施例中，螺紋為相當傳統(tǒng)的形式，具有尖銳的或錐形的邊緣，能 夠以與傳統(tǒng)螺栓和螺母類似的方式容易地與互補螺紋配合。就是這種相互作用 提供了所需的強度、抓持、精公差和兩個物體之間所需的相互作用。
對于傳統(tǒng)螺栓或螺釘，軸是實心塊材料，螺旋形脊或螺紋切入到該材料 中。這種結構意味著軸的長度和直徑在使用時基本保持不變，在這種設計中沒 有提供彎曲、壓縮或延伸。
這意味著對于螺栓和螺母配合，互補螺紋之間的固定必須足夠松散，以允許 螺母和螺栓相互容易地裝配上，而擰緊到足以確保螺栓的振動不會使得螺母搖 晃松動。如前所述，這正是現(xiàn)有技術中明顯存在的問題。
可以理解，滿足這些需要和所需的非常精密的公差是相當困難的。
對于本發(fā)明，螺栓的螺紋不是像現(xiàn)有技術中那樣切入到實心軸中。本發(fā)明 人己經(jīng)推論出，現(xiàn)有技術中的實心軸作為用于螺紋的錨固基座，這就提供了移 動剛性。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，螺紋本身實際上形成固定機構的軸。
從而，本發(fā)明的優(yōu)選實施例作為從固定機構的頭部纏繞成螺旋的結果而形
成螺紋和軸。該螺紋可以根據(jù)施加在軸上的力而彎曲、壓縮或延伸，因為沒有
錨固基座來抵抗這些。
應當注意到，軸和螺紋從至少一個完整的纏繞螺旋中形成為一體。這意味
著，至少要轉動360°來形成軸和螺紋。在優(yōu)選實施例中自然具有許多這樣的轉動。
這與申請?zhí)枮镻CT/IL2001/00924的PCT專利申請形成對照，該專利具有沿 其長度切開的狹槽，使得現(xiàn)有技術中的塊的強度不足以用于本發(fā)明所需的應用
8中。
應當理解其呈現(xiàn)的是，可制造軸的材料(其可以與頭部的材料不同)優(yōu)選的 為具有材料"記憶性"的類型和結構。這意味著如果軸通過施加于其上的力而 變形的話，那么對于材料"記憶性"其軸具有偏向于回復到其初始形狀的自然 趨勢。
從而在應用中，根據(jù)本發(fā)明的螺栓可具有軸，該軸在正常位置上具有螺 紋，該螺紋的外徑等于或稍大于螺栓將要被擰入螺母的直徑。將螺栓擰入螺母 的動作可以使得螺栓的軸在該動作的壓力下壓縮。這是可能的，因為沒有中心 芯體來抵抗壓縮。然而， 一旦擰入動作停止，制造軸的材料的固有記憶性(與螺 旋形狀結合)使得軸向外側延伸，試圖回復到其初始形狀。正是這個動作使得螺 栓的螺紋與螺母的螺紋形成相當緊密的摩擦配合，從而提供對振動的抵抗---一 與現(xiàn)有技術不同。
同樣，為了從螺母中移除螺栓，需要相反的旋轉動作，將使得軸壓縮，使 其容易移除。
應當理解，在可選實施例中，軸可以是局部實心的，或包括有實心部分， 就像傳統(tǒng)螺釘。
然而應當注意的是，在優(yōu)選實施例中，軸和螺紋是提供與說明書背景技術 部分中討論的彈簧螺栓相比所需的結構強度的部件。
實心部分可以是中心芯體，螺旋軸圍繞該中心芯體設置。另-一 種選擇是， 其可以是螺釘長度的一部分，例如，靠近頭部的長度部分可以是實心的。
本發(fā)明公開了一種混合固定器，具有自鎖細節(jié)構造，其可以是比如局部為 具有實心芯體的常用固定器，而局部沒有實心芯體的固定器，或者是任何其它 本說明書中說明的細節(jié)構造。
來自擰入動作的扭轉力使得軸的螺距和螺紋間距發(fā)生改變，并與其用到的互補螺紋相一致。
來自擰入動作的扭轉力使得軸的螺距和螺紋間距發(fā)生改變，并與其用到的互補螺紋相一致。如果螺距和/或螺紋細節(jié)構造是不同的，那么相對旋轉將會產(chǎn)生摩擦，將導致一個或兩個部分產(chǎn)生彈性變形。這將特別施加在外螺紋部分上，因為其軸向長度上至少部分沒有實心芯體，并且這樣能夠更好的產(chǎn)生彈性變形(根據(jù)兩個部分的細節(jié)構造延長或縮短)。
通常在這里說明的實施例中，至少部分固定器軸向長度上的螺距細節(jié)構造不同于配合部分的螺距細節(jié)構造，這形成受控制的部分配合不當。當兩個部分接合的時候，需要一個或兩個部分壓縮或延伸來對齊螺紋并允許連續(xù)的旋轉。
對比之下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果傳統(tǒng)的彈簧的螺紋與母螺紋進行摩擦抵抗，那么該彈簧將不會作為自鎖彈簧螺紋固定器工作，因為翻轉固定器螺紋的簡單動作使得彈簧螺旋松動，直徑變大，從而停止了進一步的過程。
本發(fā)明具有結構螺紋，并且該螺紋能夠抵抗直徑上的膨脹，但是調節(jié)軸向延伸產(chǎn)生的螺距裝配不當。
相比之下，簡單的彈簧細節(jié)構造將會約束起來而不能再轉動。該結構螺紋為非實心螺旋芯體。
從而可以理解，擰入和抒出螺栓的扭轉動作壓縮軸，提供易于裝上和拆卸的產(chǎn)品。然而，由于軸的材料的記憶性而向外推動螺紋抵靠螺母的內螺紋，其結果是使得螺栓和螺母的聯(lián)合來容易的抵抗接下來導致的任何振動力。
應當理解，術語螺栓僅僅是用作一個例子。本發(fā)明的動作可以用來擰入到其它材料中，無論是有螺紋的還是沒有螺紋的。然而，基本原理是相同的，原因在于扭轉擰入動作使得軸被壓縮，作為軸的材料的記憶性使其抵靠在不管其擰入的什么部件上而產(chǎn)生摩擦配合的結果，能夠抵抗振動力。
現(xiàn)在參考本發(fā)明，由于其為彈簧螺栓，從以下的說明中你可以看到，這個術語可以覆蓋較多變化的實施例。
現(xiàn)在，本發(fā)明的一個變化將被稱為螺旋螺栓。請注意這些原理也可以適用于螺釘和鉚釘。
在本發(fā)明的一個實施例中，螺旋螺栓形成有傳統(tǒng)的頭部，比如其它螺栓中用到的頭部。然而，如果一個人可以想象螺紋切入到標準軸中的深度使得相對于標準軸沒有有效的中心錨固芯體，那么軸就是有效的標準軸的演化。
考慮根據(jù)本發(fā)明的螺旋螺栓結構的另一個方式是想象一個扁平彈簧螺旋，由此螺旋的外邊緣相對于彼此具有大約相等的間距，就像傳統(tǒng)螺栓上的螺紋那樣。螺旋的一端連接到傳統(tǒng)的頭部上。
可以形成這樣的螺旋螺栓的方式是多樣的。
在一個實施例中，軸可以是螺旋的擠壓成型的。其它的實施例可以包括注塑成型、熔模鑄造、機械制造和材料去除。根據(jù)制造方法，軸可以是單獨制造或與頭部一起制造。優(yōu)選的，這兩個部件形成為一體，因為這將提供比其它形式牢固得多的固定器。
現(xiàn)在，本發(fā)明的不同實施例被稱為中空形式的可膨脹螺栓。這個實施例仍舊具有通用原理，不具備用于螺栓的螺紋的錨固基座。其所呈現(xiàn)的是，中空形式的可膨脹螺栓將用在需要最大強度和抵抗振動的地方。
這與螺旋螺栓的不同之處在于，中空形式的螺栓具有穿過頭部并沿著螺栓的軸的孔。實心內部銷釘可以配合到該孔中。
在使用時，中空形式的螺栓擰入到正確位置上，螺紋在擰入動作過程中如前所述的產(chǎn)生合適的變形。 一旦螺栓到達正確的位置上，然后可以將內銷釘推入或擰入到中心孔中，從而抵抗由外螺母或其它材料導致的螺紋的壓縮。
應當理解，在這個特殊實施例中，銷釘加強甚至可以代替軸材料記憶性的
11需要。
為了移除螺栓，可以將銷釘從位置上擰出，盡管呈現(xiàn)的是提供有這樣--種裝置，通過該裝置可以容易的拉動或擰出銷釘，允許從那里將螺栓擰出。
在優(yōu)選實施例中呈現(xiàn)的是，可膨脹的螺栓將形成精細的螺紋，用于其用到的特殊應用中。
在某些實施例中，這些螺紋可以以群組的方式位于軸上。例如，可以有五個螺紋螺旋，在五個螺旋的每組之間具有間隙。這種形式將被稱為多點螺旋
(multiple point helix)或多頭螺旋(multiple start helix)。這禾中變化可以用在本發(fā)明所有類型的實施例中，而并不是意欲限定為僅僅是可膨脹螺栓這種形式。
螺栓的內孔可以有多種形式。在一個實施例中，內孔可以具有平行于螺栓外側的側面，形成基本筆直貫穿螺栓的圓柱形孔。
然而在優(yōu)選實施中，中心孔為穿過軸長度的錐形。
在某些實施例中，使用螺旋形銷釘，中心孔可以填充有緩沖或潤滑材料。
可推入到孔中的銷釘或插入件還可以是各種形式的。例如，在某些實施例中插入件本身可以具有螺紋。在其它實施例中，插入件可以是另一個螺栓。在某些實施例中其可以是楔形的或錐形的或多個物體。
當插入件保持在中空形式的或可膨脹的螺栓孔中的時候，插入件膨脹螺栓，與螺紋形成更加完整的接合。然而，還可以從膨脹中空形式中產(chǎn)生反作用力，通過加強的摩擦保持插入件。
所述的實施例可以是對Rawr'螺栓的可選改進方案，在建筑工業(yè)中用到通用磚石錨固固定器，螺紋螺栓元件接合到兩個或更多的可膨脹元件中，通過螺紋元件的旋轉，這些元件發(fā)生徑向分離，并約束在基座中，通常是約束在混凝土或巖石中。本發(fā)明中所述的實施例可以是可膨脹的，但是僅僅需要單個的可膨脹元件，因此相對于現(xiàn)有技術節(jié)省了成本，提供了方便。
在某些實施例中，孔可以用作物質穿過的通道，或者成為與螺栓進一步連接的裝置。
特別的，這將適合于在混凝土中固定孔或者插入到塑料、金屬或其它材料中，而不是必須插入到螺紋元件比如螺母中。
本發(fā)明的另 一個實施例將被稱為螺旋可膨脹銷釘。
這個實施例特別用作混凝土可膨脹銷釘或用于將孔固定到其它材料中，比如木材、塑料和金屬中。
在這個實施例中，具有就像中空形式可膨脹螺栓那樣穿過軸的中心孔。然而，這種形式的螺紋是非常粗糙的，并且在優(yōu)選實施中是通過偏軸扭轉形成軸的帶材料而形成。
在這個實施例中，螺紋的目的在多數(shù)情況下不是與互補螺紋配合，而是為軸提供足夠的靈活性，使得內銷釘(也許與可膨脹螺栓中使用的相同)可以位于可膨脹銷釘?shù)目字?，促使銷釘向外側膨脹并緊固在正確位置上。
這在航空領域中會存在有問題，固定器會剛好在頭部之下產(chǎn)生剪切效應。這是由于飛行器的振動而導致的，但是特別的原因是在緊固工作面板(通常是鋁、不銹鋼或鈦或其合金)上所鉆的孔的尖銳邊緣的振動磨損作用。振動導致固定器的磨損和削弱，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，如果固定器外徑等于或稍大于工作面板上所鉆的孔，那么將大大降低剪切問題。
目前，在使用鉚釘?shù)牡胤?，固定器膨脹形成緊固配合到所鉆的孔中，但是這里還有許多應用不希望使用鉚釘固定器，例如在面板需要移除來檢查腐蝕破
壞的地方。
所需要的是可移除的固定器，而且其還能夠提供鉚釘?shù)目膳蛎浱卣?，以更好的對付振動和剪切問題。本發(fā)明描述了一種滿足這些要求的固定器，其具有中空的芯體，并且在使用時外軸徑是可膨脹的。
可膨脹銷釘可緊固到位置上所使用的一種方式是有效的將銷釘壓縮到材料中，壓縮的動作使得銷釘?shù)耐鈴皆龃蟛⒈３衷诤线m位置上。這是與使用流行鉚釘類似的動作，但是對于本發(fā)明來說是更易獲得的，因為其能夠使用螺紋進行
提高(up-scaled)，通過具有螺紋而獲得更大的壓縮/膨脹。
參考前述中空形式，插入件可以穿過最接近的(頭部)端部，然后穿過中空形式的整個長度并延伸超出該端部，而在這個末梢端部處連接到螺紋螺母上，使得轉動插入件和/或螺母將會壓縮和縮短中空形式的外部，并膨脹其外徑。
另一種選擇是，前述中空形式的插入件可以穿過最接近的(頭部)端部，進入到中空形式的末梢端部的螺紋部分中。在這種情況下，轉動螺紋插入件插入到螺紋末梢部分將壓縮和縮短中空形式的外部，并膨脹其外徑。
有效的是，內銷釘與末梢元件接合，以改變機構外部的外徑。
本發(fā)明的另一個實施例將被稱為纏繞形式的螺旋固定器。
這個實施例為自鎖螺釘或螺栓的形式。
和前述的本發(fā)明實施例一樣，這個實施例同樣不具有用于螺紋的錨固基座。然而，這個實施例與其它實施例不同之處在于，螺紋是由重疊形成軸的材料而形成的。例如，軸可以呈現(xiàn)為從長帶材料中制造，帶材料纏繞成螺旋形
式，帶的邊緣形成螺紋或毛刺(barbs)。
其呈現(xiàn)的是，本發(fā)明的這個實施例可以為螺釘或螺栓形式，根據(jù)過程中準
備的螺釘自然錐形端部是否保留而定。
在這個實施例中，由螺釘?shù)妮S內包含有螺旋纏繞而提供抵抗螺紋的張力。其呈現(xiàn)的是，這個特殊實施例的應用與螺旋螺栓的應用類似。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種制造如前所述的固定機構的方法，其特征在于，包括以下步驟
a) 由預成型的可膨脹螺旋形成至少部分軸，以及
b) 壓縮通過縮短其線性長度而產(chǎn)生的螺旋，以形成軸的最終形式。 在某些實施例中，固定機構的頭部在壓縮螺旋之前或者甚至在從軸材料中
形成初始螺旋產(chǎn)品之前就連接到軸的一端。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，螺旋軸頂部 與頭部的接觸表面要小于本發(fā)明優(yōu)選實施例中由軸在壓縮之后連接到頭部而獲 得的表面。
本發(fā)明的其它實施例可以通過擠壓、纏繞、旋轉鑄造、鍛造和其它方法形 成，特別是如果本發(fā)明依賴于相對壓縮形成螺旋來產(chǎn)生的話。
可以看到，本發(fā)明和其所有實施例提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術的明顯優(yōu)點。
提供了一種裝置，通過該裝置可以容易的使用固定機構，這是由于缺少用 于螺紋的錨固基座而具有靈活特性所產(chǎn)生的結果。
這允許固定機構容易的插入或擰入到位置上，或者從該位置上取出。
然而，固定機構的構成要使得任何非扭轉力遭遇螺紋抵抗固定機構擰入的 材料或螺母的相當?shù)哪Σ磷枇Α?br> 還應當明顯看出的是，本發(fā)明的簡單設計意味著固定機構可以采用已知的 技術相對簡單的進行制造。
還可以看出，本發(fā)明可以設置成套件形式，除了固定機構之外還包括螺紋 孔(作為另一個物體比如螺母的一部分)，該螺紋孔可以與固定機構上的螺紋配 合。在某些實施例中，在孔和機構之間可能存在螺距配合不當。在其它實施例 中，該套件還可包括如前所述的內銷釘。


本發(fā)明的其它方面從接下來的只借助實施例并參考附圖的確切描述中，將
15變得明顯，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的螺旋形螺栓的側視圖，以及
圖2A&B為根據(jù)本發(fā)明的中空形式的可膨脹的螺栓的橫截面圖，以及
圖3A&B示出了根據(jù)本發(fā)明的中空形式的可膨脹的螺栓的另一個實施例，以
及
圖4A&B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的螺旋形銷釘，以及 圖5A&B示出了根據(jù)本發(fā)明的纏繞形式的螺旋形螺釘，以及 圖6A、 B&C示出了根據(jù)本發(fā)明的普通彈簧螺栓，與螺母中的螺紋孔結合，
以及
圖7示出了中空形式的包括有延伸插入件的可膨脹螺栓。
具體實施例方式
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的螺旋形螺栓，其通常由箭頭(l)表示。 該螺旋形螺栓(1)具有頭部(2),該頭部(2)的橫截面為六角形，其尺 寸和形狀類似于現(xiàn)有已知的的螺栓。
連接到頭部(2)的是具有螺紋(4)的軸，其通常由箭頭(3)表示。 不像傳統(tǒng)的螺栓，該螺栓(1)沒有用作用于螺紋的錨固基礎的實心軸。相 反，螺栓(1)具有形成軸本身的螺紋(4)。通過具有基本扁平的螺旋線來獲得 上述結構，其外邊緣形成螺紋(4)。
從圖中可以清楚的看到，如果在軸(3)上施加合適的力，那么對于軸(3) 的長度來說，能夠進行延伸和壓縮。延伸軸(3)將使得螺紋(4)的外徑減小， 且螺紋(4)之間的間距增大。在螺栓(1)擰入另一個螺紋元件比如螺母(圖中 未示)中時在螺栓(1)上施加扭轉力的時候最有可能出現(xiàn)上述情況。然而，軸 (3)由具有記憶性的材料制成，該材料固有的記憶性與材料的強度結合，螺旋形成意味著一旦螺栓(1)已經(jīng)擰入到正確位置上之后，螺紋(4)將會試圖偏向 于其初始直徑和間距。這可使得與螺母的螺紋形成摩擦配合，從而結合起來抵 抗由振動產(chǎn)生的松動。
圖2A和2B中示出了本發(fā)明的另一個實施例。圖2A為圖2B中示出的中空形 式的可膨脹的螺栓(5)的橫截面圖。
螺栓(5)具有六角形頭部(6)，通常由箭頭(7)表示的軸連接到該頭部 (6)上。
再者，軸是由螺栓(5)的螺紋(8)形成的。在這個實施例中，螺紋是很細 的，且以扭絞的方式聚在一起形成群組，進行螺旋形的纏繞以形成軸。
在這個實施例中，螺栓(5)具有穿過頭部(6)和軸(7)的中空孔(9)。 本實施例中所示的這個中空孔(9)為錐形，并且銷釘、楔子或流體形式的物體 能夠插入到這個中空孔(9)中。
圖3A和3B示出了為中空形式的可膨脹螺栓的另一種變化，此時該螺栓通常 由箭頭(10)表示。
在這個實施例中，頭部(11)的橫截面為圓形。通常由箭頭(12)表示的軸 具有比圖2A和2B中所示的更細的螺紋。在這個實施例中，螺紋仍然聚在一起形 成群組，但是在群組之間具有明顯的孔隙(14)。
螺栓(10)還具有穿過頭部(11)和軸(12)的中心孔(15)。然而，在這 個實施例中，孔具有不變的橫截面，而不是錐形的。
圖4A和4B表示通常由箭頭(16)表示的螺旋形銷釘，其適合于插入到比如 混凝土這樣的材料中。
銷釘(16)具有橫截面為圓形的頭部(17)。
通常由箭頭(18)表示的軸是從螺紋(19)中形成的，該螺紋(19)由扭轉 厚帶材料而產(chǎn)生，不僅以螺旋形進行纏繞，而且該材料相對于銷釘(16)的中心軸傾斜。銷釘(16)還具有穿過軸(18)和頭部(17)的中心孔(20)。
圖5A示出了纏繞形成通常由箭頭(21)表示的螺旋形螺釘。圖5B為螺釘(21) 的由箭頭(22)表示的軸的橫截面。
螺釘(21)具有頭部(23)，該頭部(23)具有中心孔(24)，中心孔的形 狀和尺寸設計成能夠容設L型內六角扳手。
通過將材料纏繞成緊密的由箭頭(25)表示的螺旋形來形成螺釘(21)的軸 (22)。通過重疊所述纏繞的材料的邊緣來形成軸(22)上的螺紋(26)。
可以看到，所有上述的實施例都不具備這樣用于螺紋的錨固基座，因此， 根據(jù)施加在螺紋上的力，螺紋能夠相對于彼此進行移動。然而，根據(jù)本實施例 的固定機構的構成要使得材料固有的記憶性促使螺紋偏向于一旦到達正確位置 就回到其自然狀態(tài)，從而抵抗振動力。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明通常由箭頭(30)表示的普通彈簧螺栓。其顯示了彈 簧螺栓的軸(31)通常是如何與螺紋孔(圖中未清晰的顯示)比如包含在螺母(32)
這樣的物體中的螺紋孔進行結合的。
其還顯示了如何可以通過在連接到頭部(33)之前壓縮軸(31)而將螺栓制 造成具有頭部(33)。
圖7示出了通常由箭頭(40)表示的中空形式的可膨脹螺栓，其包括頭部 (41)、軸(42)和延長插入件(43)。該延長插入件(43)穿過螺栓(40)的 整個長度，并連接到螺母(44)上。
通過僅僅示例性的例子說明了本發(fā)明的各個方面，應當理解的是，在不脫 離所附權利要求所限定的保護范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種變化和附加 修改。
權利要求
1、一種固定機構，包括頭部固定到頭部一端的軸，其中至少部分軸有效地形成有螺紋，以及至少部分軸不具備用于螺紋的錨固基座，該固定機構的特征在于從至少一個完整的纏繞螺旋中一起形成至少部分軸和至少部分螺紋。
2、 根據(jù)權利要求1所述的固定機構，其中，制造軸的材料為擁有材料記憶 性的類型和結構。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的固定機構，其為彈簧螺栓形式。
4、 根據(jù)權利要求1至3中任一個所述的固定機構，其中，軸是由扁平的彈 簧螺旋形成的。
5、 根據(jù)權利要求1至4中任一個所述的固定機構，其包括穿過頭部并沿著 固定機構的軸的孔。
6、 根據(jù)權利要求5所述的固定機構，其包括可移動的內銷釘，該銷釘可配 合在中心孔內。
7、 根據(jù)權利要求5所述的固定機構，其包括內銷釘，該銷釘構造成與末端 元件螺紋接合，以改變機構外部的外向尺寸。
8、 根據(jù)權利要求1至6中任一個所述的固定機構，其中，螺紋以群組方式 形成。
9、 根據(jù)權利要求1至3和權利要求5至6中任一個所述的固定機構，其特 征在于，通過偏軸的扭轉形成軸的帶材料來形成螺紋。
10、 根據(jù)權利要求1至3中任一個所述的固定機構，其特征在于，通過重疊 形成軸的材料來形成螺紋。
11、 根據(jù)權利要求1至10中任一個所述的固定機構，其構造成使用螺紋 孔，該螺紋孔具有細節(jié)構造不同于固定機構的螺距。
12、 一種套件，包括如權利要求1至11中任一個所述的固定機構，以及 可基本與固定機構配合的螺紋孔。
13、 根據(jù)權利要求12所述的套件，其中，該螺紋孔具有細節(jié)構造不同于固 定機構的螺距。
14、 一種制造如權利要求1至11中任一個所述的固定機構的方法，其特征 在于，包括以下歩驟a) 由預成型的可膨脹螺旋形成至少部分軸，以及b) 壓縮通過縮短其線性長度而產(chǎn)生的螺旋，以形成軸的最終形式。
15、 根據(jù)權利要求14所述的制造固定機構的方法，其特征在于，還包括以 下歩驟c) 將頭部固定到歩驟a)和b)中形成的軸上。
16、 一種基本如這里所述的、參考附圖所述的固定機構。
17、 一種基本如這里所述的、參考附圖所述的套件。 一種基本如這里所述的、參考附圖所述的制造固定機構的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定機構，包括頭部、固定到頭部一端的軸，其中軸有效地形成有螺紋，以及至少部分軸不具備用于螺紋的錨固基座，該固定機構的特征在于，由至少一個完整的纏繞螺旋形成至少部分軸和至少部分螺紋。
文檔編號F16B31/04GK101460749SQ200780007865
公開日2009年6月17日 申請日期2007年1月18日 優(yōu)先權日2006年1月24日
發(fā)明者西蒙·加里·摩爾 申請人:普庫有限公司