[发明专利]螺栓

说明书

技术领域

本发明涉及螺栓，主要是涉及扭剪型强力螺栓(摩擦接合螺栓)。

背景技术

以往，这种扭剪型强力螺栓具有头部71、轴部72和经裂断槽73连接设置在轴部72的前端的销尾部74，在轴部72外周上形成有阳螺纹72a，且在销尾部74外周上形成有锯齿状突起74a，如图8～10所示。

如图10所示，在使用时，把螺栓7贯通插入到被紧固体2A和被紧固体3A的两通孔2a、3a中，再经垫圈4A把螺母5A拧在螺栓7的阳螺纹72a侧。然后，用专用电动扳手6A，将其内套筒61嵌套在销尾部74上，按压电动扳手6A将外套筒62嵌套在螺母5A上；然后开启电动扳手6A的开关，外套筒62转动，使螺母5A旋转而进行紧固；此后，一旦达到规定的扭矩，销尾部74承受紧固扭矩的反作用而从断裂槽73断裂下来，从而完成螺栓7的紧固。

可是，在土木建筑领域内大量使用上述的扭剪型强力螺栓7。而在这种土木建筑领域等内特别重视安全性，所以考虑到轴向紧固力的离散，把轴向紧固力范围的上限/下限设定为超过设计轴向力而不产生拧断的值。此时，通过控制与轴向紧固力存在比例关系的扭矩系数来确保轴向紧固力。这里，扭矩系数的50％定在螺栓7与螺母5A的接触部，50％定在螺母5A与垫圈4A之间。

但是，如图9所示，通常，由于螺栓7与螺母5A的各螺纹角斜面都是平面，所以如图9的假想线所示，紧固时的螺栓7的阳螺纹72a与螺母5A的阴螺纹的接触位置很难总是统一的，扭矩系数容易产生离散。就是说，从螺栓7的中心到接触位置的距离难以做得统一，同时接触面积也很难统一，因此，扭矩系数会产生离散，导致轴向紧固力也会产生离散。

因此，考虑到扭矩系数的离散，把轴向紧固力范围的下限规定得满足设计轴向力。用5根螺栓的平均值和变动系数(σ/x×100(％)σ：标准偏差x：平均值)来规定试验组。

针对上述的问题，原来是通过对螺母5A实施润滑处理来将扭矩系数控制在一定的范围内，仅仅依靠螺母5A的润滑处理虽然多少能够控制扭矩系数的离散，而对于在建筑物上轴向紧固力的变动系数的规定却达到了7％这样宽的范围。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够改进螺栓对螺母的螺纹接触部而有效地抑制扭矩系数的离散并能够有效稳定轴向紧固力的螺栓。

为解决上述问题，本申请的权利要求1记载的发明是一种具有头部和轴部并在轴部外周形成有阳螺纹的螺栓，其特征在于在处于轴部的阳螺纹上的螺纹角斜面的至少向螺母传递荷重的一侧设置有向外鼓出的扭矩系数稳定部。

这里，所谓螺纹不仅是指标准螺纹，也包含细牙螺纹。

本申请的权利要求2记载的发明的特征在于在权利要求1记载的构成中，在扭矩系数稳定部上的有效直径部分形成有成为鼓出顶部且平行于阴螺纹侧的螺纹角斜面的啮合突面。

另外，本申请的权利要求3记载的发明的特征在于在权利要求2记载的构成中，各啮合突面的长度为1mm以内，同时邻接的啮合突面呈V字形相面对，其开放角度被设定在60°±20′的范围内；从邻接的啮合突面到底径的下侧螺纹角斜面呈V字形相面对，其开放角度被设定在45°～58°的范围内；从邻接的啮合突面到外径侧的上侧螺纹角斜面呈V字形相面对，其开放角度被设定在62°～75°的范围内。

按照本发明，由于在处于螺栓轴部的阳螺纹上的螺纹角斜面的例如两侧处设置有向外鼓出的扭矩系数稳定部，所以在螺栓向螺母拧入时，扭矩系数稳定部就与螺母中的阴螺纹的螺纹角斜面相接触。由此，能够有效地特定螺栓上的阳螺纹与螺母中的阴螺纹的接触位置，并能够使扭矩系数稳定。就是说，通过有效地使从螺栓中心到接触位置的距离统一化，同时使接触面积统一化，就能够把扭矩系数的离散抑制在窄小的范围内。结果，使扭矩系数稳定就能够确保稳定的轴向紧固力，也提高了安全性。此外，轴向紧固力的变动系数降低就能够以更高的轴向力且窄的范围操控紧固作业，因此可削减使用的螺栓数量和节省资源。

如果在扭矩系数稳定部中的有效直径部分形成有成为其鼓出顶部且平行于阴螺纹侧的螺纹角斜面的啮合突面，就能够有效地接触在有效直径部分即最佳位置处，同时，这种接触也能够以沿阴螺纹侧的螺纹角斜面的统一面积很稳定地接触。这样，就能够将扭矩系数的离散抑制在更窄的范围内。