专利名称：塑料自锁螺纹紧固件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种自锁螺纹紧固件。更具体说，本发明涉及由可利用的塑料制成的自锁螺纹紧固件。
现时，在市场上可获得许多类型的自锁紧固件。这些自锁紧固件通常用在承受震动等的装置上。过去，自锁紧固件的杆部设有一弹簧，以在紧固件的螺纹和接纳紧固件的螺孔之间施加一轴向延伸的力。亦公知利用一塑料件，后者以不可转动的方式连接在带螺孔的零件上，使得螺栓或螺纹紧固件拧入比螺纹外径小的塑料件的孔内。这样，螺纹紧固件在塑料件上切出螺纹，使得螺纹紧固件不能脱离带螺孔的零件。采用这种塑料件的一例装置是自行车的前拨链器，它有一旋入塑料盖的调节螺钉，以控制拨链器的运动。
在现有技术中亦公知在金属紧固件上附加锁定材料。这种紧固件的例子公开于授予Burdick的美国专利No.2,633,344；授予Villo的3,093,177；授予Podell的3,474,845；和授予Faroni的3,568,746中。
尽管各种现有技术可能有效，但它们具有不同的缺陷。例如，它们制造和/或组装时一般较贵。而且，某些这类紧固件不易制造。此外，某些现有技术紧固件在重复地拧紧和拧松紧固件后不能正常地工作。
有鉴于此，目前需要一种能克服现有技术中上述问题的自锁螺纹紧固件。本发明满足了现有技术中的这一需要及其他需要，业内人士从本说明书中可明显看出这一点。
本发明的目的是提供一种由塑料构成的自锁螺纹紧固件。
本发明的另一目的是提供一种制造成本低的自锁螺纹紧固件。
通过提供一种自锁螺纹紧固件可基本上达到上述目的，包括一头部；和一从头部延伸到一自由端的塑料杆部，塑料杆部上制有螺纹，螺纹具有带外径的牙顶和带内径的根部，并且锁定材料与塑料杆部整体地形成为一单件的整体零件，锁定材料从其中至少一个所述根部向外延伸。
业内人士从下面的详细描述中可明显看出本发明的这些和其他目的，方面和优点，下面的描述结合附图公开了本发明的优选实施例。
现在参照构成说明书原始公开的一部分的附图
图1是一侧视图，示出了根据本发明第一实施例的自锁螺纹紧固件；图2是一左端视图，示出了根据本发明第一实施例的
图1所示的自锁螺纹紧固件；图3是一侧视图，示出了根据本发明第一实施例的
图1和2所示的自锁螺纹紧固件，但从
图1的位置转动了90度；图4是一右端视图，示出了根据本发明第一实施例的
图1-3所示的自锁螺纹紧固件；图5是一侧视图，示出了根据本发明第二实施例的自锁螺纹紧固件；图6是一左端视图，示出了根据本发明第二实施例的图5所示的自锁螺纹紧固件；图7是一侧视图，示出了根据本发明第二实施例的图5和6所示的自锁螺纹紧固件，但从图5的位置转动了90度；图8是一右端视图，示出了根据本发明第二实施例的图5-7所示的自锁螺纹紧固件；图9是一侧视图，示出了根据本发明第三实施例的自锁螺纹紧固件；
图10是一左端视图，示出了根据本发明第三实施例的图9所示的自锁螺纹紧固件；
图11是一侧视图，示出了根据本发明第三实施例的图9和10所示的自锁螺纹紧固件，但从图9的位置转动了90度；
图12是一右端视图，示出了根据本发明第三实施例的图9-11所示的自锁螺纹紧固件；
图13是一端视图，示出了根据本发明第四实施例的自锁螺纹紧固件的头部；
图14是一端视图，示出了根据本发明第五实施例的自锁螺纹紧固件的螺纹杆部；
图15是一端视图，示出了根据本发明第六实施例的自锁螺纹紧固件的螺纹杆部；
图16是一端视图，示出了根据本发明第七实施例的自锁螺纹紧固件的螺纹杆部；首先参照
图1-4，示出了根据本发明第一实施例的自锁螺纹紧固件10。自锁螺纹紧固件10特别用于自行车部件中。例如，该自锁螺纹紧固件可用于美国专利No.4,425,819中所公开的制动装置中。具体说，自锁螺纹紧固件10可用来代替美国专利No.4,425,819中的制动装置的调节螺钉(7)。当然，业内人士可明显看出自锁螺纹紧固件10可用来作为其他自行车部件中的调节螺钉。例如，在Shimano公司的带有整体变速装置的新型制动杆中，自锁螺纹紧固件10可用作调节螺钉，以及用作拨链器的调节螺钉。
自锁螺纹紧固件10主要包括一头部12和一从头部12轴向延伸到自由端的螺纹杆部14。螺纹杆部14包括与之一体形成的锁定材料16。该锁定材料16被设计成在旋入一配合件(未示出)上的螺孔内时将变形。锁定材料16的此变形在自锁螺纹紧固件和带螺孔的配合件之间产生一紧配合。如下面将讨论的，在该优选实施例中，沿螺纹紧固件10的螺纹杆部14的纵向长度形成有多条锁定材料16。
自锁螺纹紧固件10由一适当的塑料材料形成为一单件的整体零件，实现本发明的自锁功能。自锁螺纹紧固件10的塑料材料应当允许自锁螺纹紧固件10被多次重复使用。自锁螺纹紧固件10的塑料材料允许是其内嵌有玻璃纤维的尼龙材料。尼龙材料最好具有材料总体积约55％的玻璃纤维。一种适当材料的一个例子是由日本的Kanebo销售的尼龙/玻璃纤维制品(产品号MC112LG55C10)。
头部12最好设有一工具接纳槽(连接部分)18，适于用一螺丝刀(未示出)之类的工具转动。工具接纳槽18是一穿过头部12的中点横向延伸的槽。业内人士从本说明书中可明显看出工具接纳槽18可具有多种形状。更具体说，工具接纳槽18可以是
图13所示的六角形孔，代替单一的长槽。而且，在一并非最优选的实施例中，槽18可呈一对交叉槽(Phillip头型槽)的形式。在优选实施例的情况下，其中螺纹杆部14具有M4X0.7螺纹结构，工具接纳槽18的宽度优选约为0.6mm±0.1mm。当然，工具接纳槽18的宽度将取决于头部12和螺纹杆部14的构形。最好如此设计工具接纳槽18的宽度，即不能使用一大的工具，后者会对之施加过大的扭矩。换句话说，由于紧固件10是有塑料构成，不将过大的扭矩施加于头部12是很重要的。
如上所述，当自锁紧固件10用在一变速装置上时，头部12最好是一较为平坦的盘形件。具体说，头部12最好具有一轴向高度和一最大宽度或直径，后者约为其轴向高度的不到3倍。而且，头部12最好具有一最大宽度，该最大宽度不大于螺纹杆部14外径的约1.5mm。在该优选实施例中，头部12的最大直径或宽度约为5.0mm±0.1mm。轴向高度约为1.6mm±0.1mm。这些尺寸所基于的前提是螺纹杆部14有M4X.07的螺纹结构。当然，头部12的这些尺寸可根据螺纹杆部14的构形而改变。
螺纹杆部14上形成有一组螺纹，螺纹牙顶具有外径D1，螺纹根部具有内径D2。螺纹杆部14的自由端上形成有一导向件20。在该第一实施例中，导向件20是一呈截锥形的锥状部分。当然，导向件20可采用许多不同的形状。
在此优选实施例中，螺纹杆部14具有一M4X0.7-6g型的螺纹结构。换句话说，螺纹杆部14的牙顶的外径D1约为3.8mm，而螺纹杆部14的根部的内径D2约为3.2mm。当然，业内人士从说明书中可明显看出可采用其他类型的螺纹结构。在该优选实施例中，螺纹杆部约为9.6mm±0.1mm。
在螺纹杆部14的螺纹根部一组位置处形成锁定材料16。具体说，如图3所示，锁定材料16形成一对锁定材料16的纵向延伸线。当螺纹杆部14具有两条锁定材料时，锁定材料16的线最好成形为隔开180°。当然，业内人士从本说明书中可明显看出可以采用仅单独一条锁定材料18，或者可以采用多于两条的锁定材料16。锁定材料16的线最好绕螺纹杆部14的周边等距隔开。在螺纹杆部14具有一3.8mm的外径D1和一3.2mm的内径D2的情况下，锁定材料16从螺纹的根部径向延伸约0.75mm。换句话说，在所示实施例中，螺纹杆部14在此对锁定材料16的线处之直径约为3.5mm。锁定材料16的线在圆周方向上最好具有约3.5mm的宽度。
如上所述当自锁螺纹紧固件10在一变速单元中用作一调节螺钉时，锁定材料应当产生约0.6Nm或更小的初始螺旋扭矩。在自锁紧固件被旋紧和旋松5次后，其后的螺旋或转动力应当约为0.05Nm。在优选实施例中，锁定材料16的线大致沿螺纹杆部14的整个纵向长度延伸。当然，业内人士从本说明书中可明显看出多条锁定材料16的线不需延伸螺纹杆部14的整个长度。螺纹杆部14的纵向长度的至少50％最好具有至少一条锁定材料线16。锁定材料16的位置将取决于自锁螺纹紧固件10的具体应用。
第二实施例现在参照图5-8，其中示出了根据本发明第二实施例的一自锁螺纹紧固件110。类似于第一实施例，自锁螺纹紧固件110主要包括一头部112和一带有一对锁定材料116的线的螺纹杆部114。此实施例类似于上面所讨论的前一实施例，只是改动了螺纹杆部114的自由端。具体说，螺纹杆部114的自由端设有一导向件120，具有一锥状或截锥形部分121和一圆柱状部分122。
鉴于此实施例和前一实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件110在此将不作详细讨论。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前一实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
第三实施例现在参照图9-12，其中示出了根据本发明第三实施例的一自锁螺纹紧固件210。类似于第一实施例，自锁螺纹紧固件210主要包括一头部212和一带有一对锁定材料216的线的螺纹杆部214。此实施例类似于上面所讨论的前一实施例，只是改动了螺纹杆部214的自由端。具体说，螺纹杆部214的自由端设有一导向件220，具有一无螺纹的圆柱状构形。该导向件220的直径不大于螺纹杆部214的根部直径。
鉴于此实施例和前实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件210在此将不作详细讨论。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
第四实施例现在参照
图13，其中示出了根据本发明第四实施例的一自锁螺纹紧固件310。自锁螺纹紧固件310主要包括一头部312和一螺纹杆部(未示出)。自锁螺纹紧固件310的螺纹杆部可具有任一前述实施例的螺纹杆部的构形。此实施例类似于上面所讨论的前实施例，只是改动了头部312以具有一六角形的孔318。
鉴于此实施例和前实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件310在此将不作详细讨论和说明。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
第五实施例现在参照
图14，其中示出了根据本发明第五实施例的一自锁螺纹紧固件410。自锁螺纹紧固件410主要包括一头部412和一带有锁定材料416的线的螺纹杆部414。自锁螺纹紧固件410的头部412没有一工具接纳槽或孔。另一方面，自锁螺纹紧固件410的螺纹杆部414具有一轴向延伸的六角形孔418，用以在其中接纳一工具。自锁螺纹紧固件410的螺纹杆部414具有上述第一实施例的螺纹杆部的同一构形。
鉴于此实施例和前实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件410在此将不作详细讨论。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
第六实施例现在参照
图15，其中示出了根据本发明第六实施例的一自锁螺纹紧固件510。自锁螺纹紧固件510主要包括一头部512和一带有锁定材料516的线的螺纹杆部514。自锁螺纹紧固件510的头部512没有一工具接纳槽或孔。另一方面，自锁螺纹紧固件510的螺纹杆部514具有一轴向延伸的六角形孔516，用以在其中接纳一工具。自锁螺纹紧固件510的螺纹杆部514具有上述第二实施例的螺纹杆部的同一构形。
鉴于此实施例和前实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件510在此将不作详细讨论。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
第七实施例现在参照
图16，其中示出了根据本发明第七实施例的一自锁螺纹紧固件610。自锁螺纹紧固件610主要包括一头部612和一带有锁定材料616的线的螺纹杆部614。自锁螺纹紧固件610的头部612没有一工具接纳槽或孔。另一方面，自锁螺纹紧固件610的螺纹杆部614具有一轴向延伸的六角形孔616，用以在其中接纳一工具。自锁螺纹紧固件610的螺纹杆部614具有上述第三实施例的螺纹杆部的同一构形。
鉴于此实施例和前实施例之间的类似性，本实施例的自锁螺纹紧固件610在此将不作详细讨论。相反，业内人士从本说明书中将明显看出前实施例的各种零件和描述适用于本实施例的类似或相同的零件。
尽管选择了几个实施例来说明本发明，但业内人士从说明书中可明显看出可以作出多种改变和改动而不超出由后附权利要求书所限定的发明范围。而且，对本发明实施例的上述描述只是出于说明目的，并非是为了限制由后附权利要求书及其等同物所限定的本发明。
权利要求1．一种塑料自锁螺纹紧固件，包括一头部，和一从所述头部延伸到一自由端的塑料杆部，所述塑料杆部上制有螺纹，所述螺纹具有带外径的牙顶和带内径的根部，并且锁定材料与所述塑料杆部整体地形成为一单件的整体零件，所述锁定材料从其中至少一个所述根部向外延伸。
2．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部与所述塑料杆部整体地形成为一单件的整体零件。
3．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，还包括一形成在所述头部和杆部之一上的连接部分，以便由一工具转动。
4．如权利要求3所述的自锁螺纹紧固件，其中所述连接部分设置在所述头部上。
5．如权利要求3所述的自锁螺纹紧固件，其中所述连接部分设置在所述杆部的自由端上。
6．如权利要求3所述的自锁螺纹紧固件，其中所述连接部分有一穿过所述连接部分的中点横向延伸的槽。
7．如权利要求3所述的自锁螺纹紧固件，其中所述连接部分有一六角形凹槽，以接纳工具的一六角形部分。
8．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述锁定材料形成在所述螺纹的所述根部的多个位置处。
9．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述锁定材料在所述螺纹的所述根部沿所述杆部纵向设置。
10．如权利要求9所述的自锁螺纹紧固件，其中所述锁定材料的所述线沿所述杆部的纵向长度的至少55％延伸。
11．如权利要求9所述的自锁螺纹紧固件，其中所述锁定材料的所述线大体沿所述杆部的整个纵向长度延伸。
12．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，所述锁定材料在所述螺纹的所述根部沿所述杆部纵向设置，以形成多条所述锁定材料。
13．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述杆部的所述自由端有一形成在其上的导向件。
14．如权利要求13所述的自锁螺纹紧固件，其中所述导向件包括一锥状部分。
15．如权利要求13所述的自锁螺纹紧固件，其中所述导向件包括一无螺纹的圆柱状部分，其直径不大于所述螺纹的所述根部的所述内径。
16．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一轴向高度和一最大宽度，该宽度约为所述轴向高度不到3倍。
17．如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一最大宽度，该宽度不大于所述螺纹的所述牙顶的所述外径的约1.5mm。
18．如权利要求17所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一轴向高度和一最大宽度，该宽度约为所述轴向高度不到3倍。
19．如权利要求12所述的自锁螺纹紧固件，其中所述杆部有一圆周，所述锁定材料的所述线绕所述杆部的所述圆周等距隔开。
20．如权利要求19所述的自锁螺纹紧固件，其中所述杆部的所述自由端有一形成在其上的导向件。
21．如权利要求20所述的自锁螺纹紧固件，其中所述导向件包括一锥状部分。
22．如权利要求20所述的自锁螺纹紧固件，其中所述导向件包括一无螺纹的圆柱状部分，其直径不大于所述螺纹的所述根部的所述内径。
23．如权利要求19所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一轴向高度和一最大宽度，该宽度约为所述轴向高度不到3倍。
24．如权利要求19所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一最大宽度，该宽度不大于所述螺纹的所述牙顶的所述外径的约1.5mm。
25．如权利要求24所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部有一轴向高度和一最大宽度，该宽度约为所述轴向高度不到3倍。
26.如权利要求1所述的自锁螺纹紧固件，其中所述头部和杆部由带玻璃纤维的尼龙材料构成。
27．如权利要求26所述的自锁螺纹紧固件，其中所述玻璃纤维按体积约为所述尼龙材料的55％。
专利摘要作为一单件的整体零件提供了一自锁紧固件,由可变形的塑料制成。自锁螺纹紧固件包括一头部和一从头部轴向延伸到自由端的螺纹杆部。螺纹杆部上在螺纹内一体地形成有锁定材料。在旋入螺孔时该锁定材料变形。锁定材料变形就在自锁螺纹紧固件和带螺孔的零件之间产生紧配合。在优选实施例中,沿螺纹杆部的纵长形成有多条锁定材料。锁定材料线最好相互隔开。头部设有一通过中点延伸的槽。或者,头部或螺纹杆部设有一六角形的孔,以容纳拧紧工具。
文档编号B29D1/00GK2438571SQ0023291
公开日2001年7月11日 申请日期2000年5月18日 优先权日1999年5月19日
发明者谢花聪 申请人:株式会社岛野