本发明是关于一种防松脱〔anti-loosen〕螺栓制造方法及其制成螺栓元件；特别是关于一种利用一侧挤压螺牙部〔laterally-extruded thread portion〕形成防松脱螺栓制造方法及其制成螺栓元件。
背景技术：
已知螺栓构造，如美国发明专利第US-6454506号的「Anchor bolt with an outer thread having thread turns with different cross-sectional shape」，其揭示一种固定螺栓或锚栓〔anchor bolt〕。该固定螺栓具有一圆柱螺杆〔cylindrical stem〕及至少一螺纹〔thread〕形成于该圆柱螺杆上。该螺纹自一自由前端〔free front end〕延伸一纵向距离〔longitudinal extent〕。
承上，该螺纹具有数个螺牙环〔thread turn〕，且沿着自该自由前端与该螺牙环之间的距离增加，而该圆柱螺杆的至少三分之一以上的该螺牙环的牙宽〔width〕减少，如此任两个该螺牙环的一后接侧面〔trailing flank〕及一前迎侧面〔leading flank〕之间的凹槽宽度的距离〔distance〕反向增加。
虽然该螺纹的螺牙环在构造上设置为不等牙宽或不等凹槽宽度，但其仅用以提升其整体螺合或锚合强度，且其仅适用于相关建筑物件上。事实上，在构造上该螺纹的螺牙环的不等牙宽或不等凹槽宽度无法有效防止其在锁合后发生松脱或脱落的问题。
另一已知螺丝构造，如中国台湾专利公告第TW-475670号的「螺丝之螺牙改良结构」的新型专利，其揭示一种螺丝结构。该螺丝包含一螺丝头、一螺丝本体及数个斜纹螺牙。该斜纹螺牙延伸分布设置于该螺丝本体上。另外，在距离该螺丝头的一定间距上将该斜纹螺牙的一段设置为一弧形的波浪状螺牙。
承上，在该斜纹螺牙上该波浪状螺牙延伸形成偏向于邻近的该斜纹螺牙。在锁合时，将该螺丝利用该波浪状螺牙的紧密锁合卡扣于一螺孔内。如此，使该螺丝获得较佳的牢固锁合，以防止在锁合后该螺丝不易发生不当松动，或甚至不易发生意外脱落。
事实上，虽然该波浪状螺牙延伸形成偏向于邻近的该斜纹螺牙可提供紧密螺合的功能，但其具有构造复杂的缺点。即该波浪状螺牙必须为单一螺牙，方能将该单一波浪状螺牙形成偏向于邻近的规则该斜纹螺牙。另外，在该斜纹螺牙上额外形成该波浪状螺牙，但其在螺牙滚轧〔thread-rolling〕制程上具有实际加工困难的缺点。
换言之，已知螺栓构造及其制造方法必然存在需要提供在锁合后防止发生机械性松脱的潜在需求。前述美国发明专利第US-6454506号及中国台湾专利公告第TW-475670号仅为本发明技术背景的参考及说明目前技术发展状态而已，其并非用以限制本发明的范围。
有鉴于此，本发明为了满足上述技术问题及需求，其提供一种防松脱螺栓制造方法及其制成螺栓元件，其利用一螺牙滚轧制程在一螺杆上形成一外螺纹部及至少一侧挤压螺牙部，如此挤压形成二侧凸出部〔一对侧凸出部〕于该侧挤压螺牙部的两侧对应邻接的二凹槽上，以便利用该二侧凸出部进行螺合卡扣一内螺纹，以改善已知螺栓〔螺丝〕元件无法提升其机械性松脱的问题。
技术实现要素：
本发明的目的，在于提供一种防松脱螺栓制造方法及其制成螺栓元件，其利用一螺牙滚轧制程在一螺杆上形成一外螺纹部及至少一侧挤压螺牙部，如此挤压形成二侧凸出部〔一对侧凸出部〕于该侧挤压螺牙部的两侧对应邻接的二凹槽上，以便利用该二侧凸出部进行螺合卡扣一内螺纹，以达成提升螺栓〔螺丝〕元件之防止机械性松脱的目的。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防松脱螺栓制造方法，其包含：
将一主牙板及一凸块板组合形成一复合式牙板；
在一螺牙滚轧制程上利用该主牙板将一螺杆滚轧形成一外螺纹部，且该外螺纹部包含数个凹槽；及
在该螺牙滚轧制程上利用该凸块板将该外螺纹部的一个该凹槽进行侧向挤压扩张，以形成至少一个或数个侧挤压螺牙部。
在一较佳实施例中，所述侧挤压螺牙部为挤压形成的二侧凸出部，二该侧凸出部于该侧挤压螺牙部的两侧对应邻接的二个该凹槽上。
在一较佳实施例中，数个所述侧挤压螺牙部之间相对于该螺杆的纵向轴形成一夹角。
在一较佳实施例中，所述夹角为180°、120°、90°、72°或60°。
在一较佳实施例中，所述螺杆选自一螺栓胚件，将该螺栓胚件进行热处理，以形成一表面热处理层。
一种防松脱螺栓元件，其包含：
一螺杆，其具有一外环表面；
一外螺纹部，其利用一螺牙滚轧制程形成在该螺杆的外环表面上，且该外螺纹部包含数个凹槽；及
至少一侧挤压螺牙部，其在该螺牙滚轧制程上将该外螺纹部的一个该凹槽进行侧向挤压扩张形成该侧挤压螺牙部；
其中该侧挤压螺牙部为侧向挤压扩张该侧挤压螺牙部的两侧对应的二螺牙。
在一较佳实施例中，所述侧挤压螺牙部为挤压形成的二侧凸出部，二该侧凸出部于该侧挤压螺牙部的两侧对应邻接的二个该凹槽上。
在一较佳实施例中，数个所述侧挤压螺牙部之间相对于该螺杆的纵向轴形成一夹角。
在一较佳实施例中，所述夹角为180°、120°、90°、72°或60°。
在一较佳实施例中，所述螺杆选自一螺栓胚件，将该螺栓胚件进行热处理，以形成一表面热处理层。
本发明有益效果是：依不同的机械性质需求，该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别选择具有不同厚度，且大于螺牙高度。依不同的锻造制程，该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别选择具有不同硬度，以提升其制程弹性及速度。
附图说明
图1：本发明较佳实施例的防松脱螺栓制造方法的流程示意图。
图2：本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件的正视示意图。
图3：本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件螺合内螺纹的侧视示意图。
图3A：本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件螺合内螺纹于局部放大的侧视示意图。
图4：本发明较佳实施例的防松脱螺栓制造方法采用主牙板及凸块板组合的立体示意图。
图5：本发明第二较佳实施例的防松脱螺栓元件的示意图。
图6：本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓制造方法的流程示意图。
图7：本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓元件的侧视示意图。
附图标号：1：螺栓头；10：螺杆；2：外螺纹部；21：螺牙；22：凹槽；22a：凹槽；22b：凹槽；3：侧挤压螺牙部；31a：侧凸出部；31b：侧凸出部；4：内螺牙；5：复合式牙板；50：凸块部；51：主牙板；52：凸块板；100：螺栓胚件；101：表面热处理层。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本发明可能的实施态样，然而并非用以限制本发明所欲保护的范畴，先予叙明。
本发明较佳实施例的螺栓制造方法及其制造螺栓元件适用于生产各种螺栓及螺丝，例如：六角头螺栓〔hexagonal head bolt〕、方头螺栓〔square head bolt〕、圆头螺栓〔round head bolt〕、沉头螺栓〔countersunk head bolt〕、T形头螺栓〔T bolt〕、U形头螺栓〔U bolt〕、双头螺栓〔stud bolt〕、环头螺栓〔eye bolt〕、固定螺栓〔anchor bolt〕、机械螺丝〔machine screw〕、各种自攻螺丝〔self tapping screw〕、六角头及内六角螺丝〔hexagon&hexagon socket screw〕、凸肩螺丝〔shoulder screw〕或带垫圈螺丝〔Sems screw〕，但其并非用以限定本发明的应用范围。本发明较佳实施例的螺栓制造方法及其制造螺栓元件适用于生产各种生产标准，例如：国际标准〔ISO〕、美制〔ANSI〕、日制〔JIS〕、德制〔DIN〕、英制〔BSW〕等，但其并非用以限定本发明的范围。
本发明较佳实施例的防松脱螺栓元件选择由各种复合材料〔complex material〕、各种金属〔metal〕或金属合金〔metal alloy〕材料制成，例如：镁、各种镁合金、铝、各种铝合金、低碳钢、中碳钢、合金钢、铜、各种不锈钢或其它金属及其金属合金等。
图1揭示本发明较佳实施例的防松脱螺栓制造方法的流程示意图。请参照图1所示，本发明较佳实施例的防松脱螺栓制造方法主要包含三个制程步骤S1至S3，在不脱离本发明的操作方法下将选择适当省略或增加操作步骤，或调整操作步骤的前后顺序。
图2揭示本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件的正视示意图。图3揭示本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件螺合内螺纹的侧视示意图。图3A揭示本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件螺合内螺纹于局部放大的侧视示意图。再者，图2至图3A仅以适当比例尺寸及形状表示螺栓〔或螺丝〕元件及其采用步骤的技术特征。
请参照图2至图3A所示，本发明第一较佳实施例的防松脱螺栓元件包含一螺栓头〔bolt head〕1、一螺杆〔bolt shank〕10、一外螺纹部〔outer thread portion〕2及至少一侧挤压螺牙部3〔如图2的螺牙扩大部〕。该螺杆10具有一外环表面〔outer circular surface〕，而该外螺纹部2形成在该螺杆10的外环表面上，且该外螺纹部2包含数个螺牙21及数个凹槽〔groove〕22。
举例而言，本发明较佳实施例的该螺栓头1的头型可制成冈山头〔cheese head〕、B头〔binding head〕、P头〔pan head〕、伞头〔truss head〕、F头〔flat head〕、0头〔oval head〕、六角头〔hexagon head〕、六角垫圈头〔hexagon washer head〕、P垫圈头〔pan washer head〕等，但其并非用以限定本发明的范围。另外，本发明较佳实施例的该螺栓头1的槽型可制成一字槽〔slotted type〕、十字槽〔Phillips recess type〕、方型槽〔square socket type〕、内六角槽〔hexagon type〕、凹穴六角槽〔indented hexagon type〕、一字/方型槽〔slotted&square socket type〕、一字/十字槽〔slotted&Phillips combination type〕、切平六角槽〔plane hexagon type〕、工字槽〔H type〕、TX抽心槽〔TX tamper resistant type〕、一字槽〔slotted type〕、TX槽〔TX type〕及米字槽〔PZ drive type〕等，但其并非用以限定本发明的范围。
请再参照图2至图3A所示，举例而言，该侧挤压螺牙部3为挤压形成二侧凸出部31a及31b，而该二侧凸出部31a及31b形成于该侧挤压螺牙部3的两侧对应邻接的二个该凹槽22a及22b上，且该二侧凸出部31a及31b向两侧相反方向凸出〔或变形位移〕至二个该凹槽22a及22b内，如图3A的两个方向相反箭头方向所示。在锁合该螺栓元件时，该侧挤压螺牙部3的二侧凸出部31a及31b紧抵靠于一内螺牙4〔螺孔或螺帽〕的二螺牙上，以便防止产生意外松脱。
图4揭示本发明较佳实施例的防松脱螺栓制造方法采用主牙板及凸块板组合的立体示意图。请参照图1、图2、图3、图3A及图4所示，本发明第一较佳实施例的螺栓制造方法包含第1制程步骤S1：首先，举例而言，适当选择将一主牙板51及一凸块板52串接组合形成一复合式牙板5〔complex threading die plate〕，且该凸块板52具有一凸块部50，如图4的右侧所示，或选择为一圆柱推块，且穿设组合于该凸块板52之一组合孔〔未绘示〕。或，选择将该凸块板52穿设组合于该主牙板51，以形成该复合式牙板5。
请再参照图1、图2、图3、图3A及图4所示，本发明第一较佳实施例的螺栓制造方法包含第2制程步骤S2：接着，在一螺牙滚轧制程上利用该主牙板51将该螺杆10适当机械性滚轧形成该外螺纹部2，且该外螺纹部2包含数个正常的该螺牙21及数个正常的该凹槽22。
举例而言，本发明较佳实施例在该螺杆10上选择形成自攻螺丝的单牙〔single thread〕、双牙〔double thread〕、高低牙〔high-low thread〕或三角牙〔tri-lobular thread〕等，但其并非用以限定本发明之范围。
请再参照图1、图2、图3、图3A及图4所示，本发明第一较佳实施例的螺栓制造方法包含第3制程步骤S3：同时，在该螺牙滚轧制程上利用该凸块板52的凸块部50将该外螺纹部2的一凹槽22的两侧进行侧向机械性挤压扩张，以形成至少一个或数个该侧挤压螺牙部3。
图5揭示本发明第二较佳实施例的防松脱螺栓元件的示意图。请参照图5所示，相对于第一实施例，第二较佳实施例的四个该侧挤压螺牙部3的任两个之间相对于该螺杆10的纵向轴〔中心〕形成一夹角或直角〔即90°〕。本发明另一较佳实施例的该夹角选择形成为180°、120°、72°或60°，即该侧挤压螺牙部3之数量选择为两个、三个、五个或六个。
图6揭示本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓制造方法的流程示意图。图7揭示本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓元件的侧视示意图，其对应于图6。请参照图4、图6及图7所示，本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓制造方法包含前处理步骤：提供一螺栓胚件〔bolt blank〕100。该螺栓胚件100由一镁线材、一镁棒、一镁锭、一铝线材、一铝棒或一铝锭。举例而言，该镁线材、镁棒或镁锭系由镁合金制成，且该镁线材或镁棒具有适当直径，以形成一镁螺丝元件。同样的，该铝线材、铝棒或铝锭系由铝合金制成，且该铝线材或铝棒具有适当直径，以形成一螺栓元件。
请再参照图4、图6及图7所示，本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓制造方法包含另一前处理步骤：接着，将该螺栓胚件100进行热处理，以形成至少一个或数个表面热处理层〔thermal treatment layer〕101，如图7的虚线所示。举例而言，将该镁或铝胚件100适当置入一加热单元〔例如：加热模具〕，或将该螺栓胚件100送入通过一加热器〔heater〕，以便将该螺栓胚件100以一预定温度进行热处理。本发明较佳实施例之该预定温度介于100℃至300℃之间，且在制程上该螺栓胚件100之操作温度维持在该预定温度，但其并非用以限定本发明之范围。
请再参照图4、图6及图7所示，本发明第三较佳实施例的防松脱螺栓制造方法包含：接着，利用制程步骤S1至S3将该螺栓胚件100及表面热处理层101进行加工处理，以形成一螺栓元件成品，且该表面热处理层101提升该螺栓胚件100的机械性质。举例而言，该加工处理选择为冷锻〔cold forging〕处理或温锻〔warm forging〕处理。
请再参照图4、图6及图7所示，举例而言，在加工处理时，将在该螺栓胚件100及表面热处理层101上选择利用一螺丝头成型机〔screw heading machine〕或模具选择以单一或复数成型步骤成型该螺栓头1。本发明较佳实施例的该螺栓胚件100在成型该螺栓头1时，利用头部锻造成型方式〔head-forging manner〕将该螺栓胚件100之一预定端制成该螺栓头1。
请再参照图4、图6及图7所示，在执行制程步骤S3中，举例而言，在加工处理时，或将在该螺栓胚件100上利用一螺牙成型机〔thread rolling machine〕或模具选择以单一或复数成型步骤成型该外螺纹部2。本发明较佳实施例的该螺栓胚件100在成型该外螺纹部2时，利用螺牙滚轧成型方式〔thread-rolling manner〕在该螺栓胚件100上形成该外螺纹部2，以制成该螺栓元件成品。
本发明另一较佳实施例的螺栓制造方法系先将该螺栓胚件100进行热处理及锻造处理，以形成一第一表面热处理层及一初锻螺丝胚件。在后续制程上，该第一表面热处理层可提升该初锻螺丝胚件之机性性质。
接着，将该初锻螺丝胚件及第一表面热处理层进行热处理及锻造处理，以形成一第二表面热处理层于该螺栓元件成品上，且该第一表面热处理层及第二表面热处理层提升该螺栓元件成品之机械性质。依不同制程需求，可重复在该螺栓元件成品上形成复数个表面热处理层。
举例而言，依不同的机械性质需求，该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别选择具有不同厚度，且大于螺牙高度。依不同的锻造制程，该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别选择具有不同硬度，以提升其制程弹性及速度。
前述较佳实施例仅举例说明本发明及其技术特征，该实施例之技术仍可适当进行各种实质等效修饰及/或替换方式予以实施；因此，本发明的权利范围须视后附申请专利范围所界定的范围为准。