专利名称：固结件总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固结件总成，特别是涉及一种具有垫圈用扣环的楔紧锁合式固结件总成。
背景技术：
使具有螺锁固结件，如一螺帽及一或两个锁合垫圈被扣持在一预组合状态，以便在该螺帽被当作一固结件使用时防止以一反向位置安装该等垫圈是必要的，以往技术中揭露了使用一载置在螺帽上的圆柱形导筒或与套筒的技术，且该垫圈是安装于该套筒上，该套筒的下端向外展开至一大于在该垫圈中的中央孔的直径，以将该垫圈扣持在该螺帽上。
这种以往技术的例子包括Frank L.Sawyer在1996年3月8日领证的美国专利第3,238,581号“肘环式闩锁结构”，见图4。Harold R Sparks在1972年8月1日领证的第3,680,619号“锁合垫圈”，见图8。Jack C.Volkers等人在1979年2月20日领证的第4,140,870号“电缆接地系统”，见图5。Emil J.Hlinsky在1982年12月7日领证的第4,362,449号“固结件总成”，见图4。Paul E.Ewing在1993年3月2日领证的第5,190,423号“锁合固结件”，见图5。Allstair N.McKinlay在1993年4月20日领证的第5,203,565号自动居中、自动锁紧固结件”，见图5。及Paul E.Ewing在1994年5月24日领证的第5,314,279号“锁合固结件”，见图5。
O.J.Poupitch在1954年6月1日领证的美国专利第2,679,880号“联结螺帽与锁合垫圈”揭露了一种类似的内容，但是其中该圆柱形导筒的下端具有一用以扣持该垫圈的环状凸缘。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可将其凸缘垫圈扣持在螺帽的导筒上一预组合位置的固结件总成。
本实用新型的固结件总成，包含有相组合的一螺帽、一凸缘垫圈及一扣环，其特征在于该螺帽具有内部具有中央孔且底面具有下凸轮表面的头部，及一由该下凸轮表面轴向延伸出来的圆柱形导筒，该导筒具有一与该中央孔对准的中央孔，该等中央孔具有连续内螺纹表面，该导筒外部具有一环状扣持沟槽。该凸缘垫圈具有一可与该螺帽的下凸轮表面结合用来楔紧锁合的顶凸轮表面，及一安装在该导筒外表的中央孔，以便以该螺帽的中央孔的轴为中心旋转，且在导筒上轴向地移动，该凸缘垫圈是设置在该螺帽的下凸轮表面与该环状扣持沟槽间。该扣环是安装在该环状扣持沟槽以防止该凸缘垫圈由该导筒中脱出。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的固结件总成进行详细说明，附图中图1是通过显示本实用新型的固结件总成所截取的横截面图，而图中所示该固结件总成将两工作件连结在一起；图2是图1中一用以将螺帽与垫圈固持在一起成为一单元的开口扣环的图；图3是一可被用来作为图2的环的替代物的弹性O扣环的图；图4是该实施例中螺帽的平面图；图5是该实施例中螺帽的侧视图，显示一导筒；图6是由图5的底部看该螺帽的图；图7是该实施例中六角凸缘垫圈的顶视图；图8是该实施例中六角凸缘垫圈的侧视图；图9是该实施例中六角凸缘垫圈的底视图；图10是该实施例中杯型垫圈的侧视图；及图11是该实施例中杯型垫圈的顶视图，显示多数个迷你凸轮。
具体实施方式如各图所示，图1显示一本实用新型的固结件总成，并说明该固结件总成可安装在一钢制钮扣头形螺栓10，所述螺栓10具有一延伸穿过两工作件14与16的螺杆12。该固结件总成可被用来作为一车轮螺帽，如揭露在美国专利第6,039,524号的“具有锁合扳手的自动锁合安全车轮螺帽”。
该固结件总成包含一安装在所述螺杆12上的钢制螺帽18、安装在该螺帽18的头部与工作件14间的一凸缘垫圈20与一杯型垫圈22，及一将该等垫圈20与22固持在该螺帽18上的开口扣环24，而扣环24是防止该等垫圈20、22以一反向安装在该螺帽18上，该开口扣环24的形状如图2所示。
由图1可见螺栓10具有一钮扣形头部26，而该头部26具有一圆缘外表面28，螺杆12由头部26轴向延伸出来。在该头部26上的圆缘外表面28轮廓将不会被一扳手或夹钳抓住。
该固结件总成可以安装在不具有一钮扣头部且延伸穿过在该螺帽欲安装的工作件中的一孔的其他螺杆上。
如图1及图4～6所示，螺帽18具有一内螺纹表面30，该内螺纹表面30是借由将一扳手结合在螺帽18的头部上的平坦多边内表面32上，而与一在螺杆12上的连续螺纹面结合。较佳地，该螺帽18具有一六角形头。
该螺帽18具有一由其底面向下延伸的大致圆柱形套筒或导筒34，该导筒34具有一长度，该长度大到足以安装垫圈20与22而可让各垫圈可以360。相对该头部旋转且导筒34某种程度的轴向移动。
该导筒34的中心孔也具有内螺纹以产生一接续该螺帽18头部的螺纹30的螺纹，该导筒34的下端具有一用以在两垫圈20、22已与该螺帽18组合时容纳扣环24的环状扣持沟槽36。
该螺帽18的下表面具有一下凸轮表面38，该下凸轮表面38包含多数个沿圆周方向分开的斜面40与具有对应数目的连接肩部42，以产生一波状凸轮表面。
螺帽18是由1045钢热成型，在加热处理前，扣持沟槽36是设在该导筒34的下方外侧上，且接着经热处理而成为HRC38-40。
如图7～图9所示，凸缘垫圈20具有一六角头部44，该头部44具有一与该螺帽18的六角头部相同的构型，因此该螺帽18与凸缘垫圈可以被相同的扳手(图未示)如同一单元般地旋转。凸缘垫圈具有一顶凸轮表面35，而该顶凸轮表面35包含六个由多数短肩部48所连接的斜面46。在顶凸轮表面35上的该等斜面46和肩部48，是与在该螺帽18的底侧下凸轮表面38的斜面40与肩部42互相锁合，各凸轮表面35、38具有一连续不中断的波形轮廓。当该等顶凸轮表面35、38结合时，没有可防止在该螺帽18与该凸缘垫圈20的凸轮表面35、38间相对旋转的障碍物或凸脊。
该凸缘垫圈20具有一环状凸缘50，其直径大于该六角头部44，该凸缘50的下表面具有一包含18个等距相隔迷你凸轮的底凸轮表面52，而该等迷你凸轮各包含一斜面54与一肩部56。
该凸缘垫圈20具有一中央孔58，该中央孔58具有一稍大于该导筒34的外径的直径，凸缘垫圈20具有一内环状凹槽60，如图1所示，扣环24是安装在扣持沟槽36中且紧临并且位在内环状凹槽60内。
该杯型垫圈22是由一10-10钢材所制成，且表面硬化至HRC45-60且至一大约为0.005英寸的深度。
如图10与图11所示，杯型垫圈22具有一中央孔64的碟形构型以在该导筒34上松弛地滑动。在杯型垫圈22的顶面66与底平面68间的距离大到足以包围该扣环24，杯型垫圈22具有一直径对应于凸缘50的直径的凸缘70，该凸缘70的上表面72具有18个与在该凸缘垫圈20的底部上的迷你凸轮形状相同且与该凸缘垫圈20的底凸轮表面52对接的迷你凸轮。
该杯型垫圈22的碟形区域的外凸侧嵌入在该凸缘垫圈20的底侧上的内环状凹槽60，且在最后组合时为欲被插入导筒34扣持沟槽36中的扣环24留下足够的空间。
两对接的凸轮表面互相结合，使得当该螺帽18于锁紧操作被旋转时，在该杯型垫圈22上的底平面68与工作件14的顶面摩擦地固定。此外，该螺帽18在该锁紧方向上的旋转使在两对对接凸轮表面上的肩部推动在该等对接凸轮表面上的肩部直到该螺帽18完全锁紧为止。
当该螺帽18以一松开或在图4中的逆时针方向旋转时，借由振动或故意地，在该螺帽18上的斜面40上滑于在该凸缘垫圈20上的斜面46，而在该凸缘垫圈20的底凸轮表面52上的斜面54上滑于在该杯型垫圈22的凸缘70的凸轮状上表面72上的斜面上。这凸轮作用是揭露在，例如，1997年5月6日领证的美国专利第5,626,449号的“具有凸轮表面的楔紧锁合固结件总成”第4与5栏中的这种楔紧锁合固结件总成中，而其说明在此加入作为参考以说明两凸轮表面的凸轮作用。
当该螺帽18被组合时，垫圈20与22被组合在导筒34上且扣环24被扣入扣持沟槽36中以将该等垫圈20、22扣持在该导筒34上于它们的相对位置中。
或，一弹性O型扣环74，如图3所示，可取代该开口状扣环24，该O型扣环可以被扣入扣持沟槽36中。如图1所示，当使用任一扣环时，该环的外部延伸超出扣持沟槽36并且与两垫圈20、22的孔的内径重叠以将两垫圈20、22固持在该导筒34上。
本实用新型的一优点是相对于向外展开的导筒所产生，便展开制程的必要性将硬度热处理值限制至一大约为HRC-28的最大值，因此牺牲了该螺帽元件的整体性与强度。
这新螺帽结构可使该螺帽元件得以被热处理至一具有SAE级8(以10级度量)的高级品，也就是，可升高成HRC38-40，其结果是一螺帽元件具有更大的硬度、强度与整体性，而此可承受安装、拆卸的一般性误用及严苛的使用条件。这螺帽元件的优异硬度也会产生更强的螺纹、可供更高的负载与伸张强度使用。
另一个重要的特征是更高的硬度值可制成一低轮廓螺帽，其可配合使用于目前较高的固结件总成无法适用的应用中，且对于安全负载与伸张强度仍超出目前的工业标准。
这螺帽不只可在与一螺栓结合时使用，也可以在被当作一车轮螺帽时使用，吾人相信由于该六角凸缘垫圈的内凹孔与该杯型垫圈的倒置区域的几何形状所产生的双重弹力作用特征会造成某种回弹作用，使得两元件的弹力作用在有负载的情形下产生效用。
与使用一外接式底部元件的目前结构不同，一于内部安装在该螺帽的导筒上的杯型垫圈避免发生该底部垫圈相对该顶部工作件“离线”或滑动地移动的可能性。
权利要求1.一种固结件总成，包含有相组合的一螺帽、一凸缘垫圈及一扣环，其特征在于该螺帽，具有内部具有中央孔且底面具有下凸轮表面的头部，及一由该下凸轮表面轴向延伸出来的圆柱形导筒，该导筒具有一与该中央孔对准的中央孔，该等中央孔具有连续内螺纹表面，该导筒外部具有一环状扣持沟槽；该凸缘垫圈，具有一可与该螺帽的下凸轮表面结合用来楔紧锁合的顶凸轮表面，及一安装在该导筒外表的中央孔，以便以该螺帽的中央孔的轴为中心旋转，且在导筒上轴向地移动，该凸缘垫圈是设置在该螺帽的下凸轮表面与该环状扣持沟槽间；该扣环，是安装在该环状扣持沟槽以防止该凸缘垫圈由该导筒中脱出。
2.如权利要求1所述的固结件总成，其特征在于该固结件总成更包含有一该杯型垫圈，且该螺帽的头部是为一多边扳手结合头部；该凸缘垫圈具有一头部，该头部的构型是对应于该螺帽的多边头部，借此一扳手可被用来结合该螺帽与该凸缘垫圈两部位的头部而接着如同一单元般地旋转，该凸缘垫圈具有一环状凸缘及一位在该环状凸缘上的底凸轮表面；该杯型垫圈，具有一与该凸缘垫圈的底凸轮表面可滑动地结合的上表面，及一与工作件结合的底表面，在该底表面与该螺帽头部间的距离是大于该导筒的长度，且该杯型垫圈具有一中央孔，该中央孔是可转动地安装在该导筒上且可在该凸缘垫圈与该环状扣持沟槽间滑动；该扣环，是将该凸缘垫圈与该杯型垫圈扣持在该导筒上，且使在该导筒上的该凸缘垫圈与该杯型垫圈可轴向移动。
3.如权利要求2所述的固结件总成，其特征在于该杯型垫圈具有一包围在该导筒上的环状扣持沟槽外部的碟形区域。
4.如权利要求1或2所述的固结件总成，其特征在于该扣环是为一安装在该环状扣持沟槽中的可膨胀开口环。
5.如权利要求1或2所述的固结件总成，其特征在于该扣环是为一安装在该环状扣持沟槽中的弹性O型环。
专利摘要一种固结件总成包含相组合的螺帽、凸缘垫圈及扣环，是借该螺帽的一环状导筒将凸缘垫圈扣持在一预组合位置，该导筒是朝在该凸缘垫圈的中央孔延伸以便让该凸缘垫圈得以相对该螺帽旋转360°，该导筒的下端具有一环状扣持沟槽。该扣环便是安装在该扣持沟槽中，以将该凸缘垫圈安装在其相对该螺帽的预组合位置中。
文档编号F16B39/00GK2594520SQ0228271
公开日2003年12月24日 申请日期2002年10月29日 优先权日2002年10月29日
发明者艾利史泰N·马京利 申请人:香港碟型扣件有限公司