螺母、内螺纹加工装置和内螺纹加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种螺母、内螺纹加工装置和内螺纹加工方法。所述螺母设置有具有内螺纹的螺纹部分、具有基部的金属板部分和设置在螺纹部分和金属板部分之间的硬度梯度部分。螺纹部分、金属板部分和硬度梯度部分形成为一体件，金属板部分的金相组织不同于螺纹部分的金相组织，硬度梯度部分的硬度低于螺纹部分的硬度并从螺纹部分朝向金属板部分降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺母，所述螺母具有用于通过螺栓将另一个部件紧固 到金属板的内螺纹，还涉及用于形成内螺纹的内螺纹加工装置和内螺纹加 工方法。
技术介绍
日本专利待审出版物JP-A-8-200343公开一种紧固到螺母的螺栓，螺 母和垫圈是一体的，以固定作为被紧固的部件的两个金属板。在这种情况 下，螺母与金属板不是一体的，并且因此为了紧固螺母到金属板，需要在 金属板上进行钻孔过程和将螺母临时固定到所述孔。在JP-A-8-200343公开的螺母中，基座表面是凸起形状，从而，紧固 部件的侧面朝向其中心更高。这样，工件在螺母的基座表面上难以被损伤。 此外，这个螺母的形状朝向非紧固部件侧径向厚度变得更薄，然而，在 JP-A-8-200343中没有具体地说明属于这个结构的操作和效果。另一方面，在制造车辆时，当在诸如框架的门铰链的螺栓点上焊接 螺母时，焊接过程中的精确定位困难，并且焊接过程麻烦。曰本专利待审出版物JP-A-1-306124提出一种装置，所述装置能够在 工件上形成多种内螺纹。然而，这种装置不适于在诸如机动车框架的薄板 上形成内螺纹。日本专利待审出版物JP-A-2005-329528提出 一种内螺纹加工装置，所述装置不需要螺母的焊接过程。在这种加工装置中，加工工具被插入金 属板，同时旋转加工工具，并且孔通过加工工具的小直径部分而形成在金 属板上。然后，当插入加工工具时，加工工具旋转并且进一步插入，并且 内螺纹通过加工工具的攻丝部分形成在孔中。此外，通过将额外材料作为 填料增加到孔上，这种加工装置也可以应用到诸如机动车框架的薄板上。 结果，具有内螺纹的衬套可以通过单一过程而形成。说明书第2/20页同时，螺母被焊接在金属板上，螺母基本具有足够强度并且具有用于 螺栓的足够紧固强度。然而，通过增加额外材料在薄板上而形成在衬套上 的内螺纹不总是具有足够强度。因而需要仔细的试验和检查。此外，与金属板一体地形成的螺母被应用到机动车，振动将长期施加 到螺母。因而具有对螺栓紧固松动的担心，并且紧固扭矩必须特别高，否 则必须设置一些锁定装置。另外，日本专利待审出版物JP-A-2006-118582公开一种凹形螺母， 其中在部件紧固侧的基座表面朝向中心凹入，并且公开了施加扭矩直到凹 入部变形以与工件平面接触。根据这个螺母，需要大的紧固扭矩以使凹入 部变形，因而松动不可能发生。NEJI TEIKETU, 'SIN' JOUSIKI NO USO, NEJI NO OUGI WO ZENKOUKAI(由Nikkei Mechanical编辑，第一版，第二次印刷Nikkei BP Co. Ltd. 1997年5月9日,第77页到79页)指出，紧固螺栓和螺母时，在部件紧 固侧的第一牙顶和第一牙底集中地产生紧固力，然而，通过第二牙顶和第 二牙底及其后来的部分所承受的紧固力相当地小。在上述JP-A-2006-118582中描述的螺母具有非常厚的径向厚度，并且因而需要相当大的扭矩以使部件紧固侧的凹入部变形。此外，在这个螺母 中，部件紧固侧的凹入部用作弹簧；这与插入弹簧垫圈没有不同。顺便，如上非专利文献所指出，施加到螺栓/螺母的扭矩主要地被第 一牙顶和第一牙底承受。因而，简单地增大扭矩，不能导致由第二和后面 的牙顶和牙底承受的扭矩变大。即，即使增大紧固扭矩，第二牙顶和第二 牙底以及后面的螺纹对紧固力没有足够贡献。因而，需要更有效的锁定结 构。
技术实现思路
本专利技术考虑这种问题而完成。本专利技术目的在于提供一种螺母，所述螺 母能够防止螺栓松动，还提供能够形成具有足够强度的内螺纹的内螺纹加 工装置和内螺纹加工方法。根据专利技术的一个方面，提供一种螺母，所述螺母包括具有内螺纹的螺纹部分；具有基部的金属板部分；和硬度梯度部分，所述硬度梯度部分设置在螺纹部分和金属板部分之间，其中，螺纹部分、金属板部分和硬度梯度部分形成为一体件， 金属板部分的金相组织不同于螺纹部分的金相组织，并且 硬度梯度部分的硬度低于螺纹部分的硬度，并且从螺纹部分朝向金属 板部分降低。通过设置这种硬度梯度部分，螺纹部分具有足够强度以确保与螺栓的 螺纹接合。另外，即使振动施加到基部或螺纹部分，硬度梯度部分都可以 通过其弹性吸收振动，因而可防止螺栓的锁定。根据本专利技术的另一个方面，适于螺纹部分包含贝氏体作为主要成分，基部包含渗碳体和铁素体作为主 要成分；硬度梯度部分包含渗碳体和铁素体作为主要成分；和 在硬度梯度部分中铁素体的金相组织从螺纹部分到金属板部分变得 更微小。这里，主要成分意味着包含成分几乎95%或更多。 根据本专利技术的另一个方面，适合于硬度梯度部分的至少内径部分凸起 而朝向螺纹部分突出。因而，硬度梯度部分也可以起到弹簧的作用。根据本专利技术的另一个方面，适合于硬度梯度部分平滑地连接到金属 板，并且螺纹部分从硬度梯度部分突出。根据本专利技术的另一个方面，提供一种螺母，所述螺母包括内螺纹，所述内螺纹设置在螺母的穿透孔上；基端部分，所述基端部分设置在螺母的一个轴向端部处并具有基座表 面，基座表面适于与将紧固的部件接触；末端部分，所述末端部分设置在螺母的另一个轴向端部上；直径减小侧部，所述直径减小侧部设置在基端部分和末端部分之间， 并且直径减小侧部的直径从基端部分朝向末端部分减小；和凹入部，所述凹入部设置在基端部分的基座表面上，以包括使穿透孔开口的区域。由于凹入部设置在基端侧基座上，在紧固螺栓时，凹入部由于轴向力 而变形和移动。该移动影响螺母的几乎整个区域；直径减小侧部(其壁朝 向末端侧较薄)可能在更靠近末端的位置处变形，从而，其移动以向内地 直径减小，因而咬入螺栓。这样，螺母可以通过其简单的结构而有效地防 止螺栓松动。根据本专利技术的另一个方面，适合于在包括在螺母的轴向上延伸的平面 的横截面中，直径减小侧部的轴向长度是螺母的整个轴向长度的至少一 半，并且直径减小侧部为曲线形状。直径减小侧部的这种弯曲对应于紧固扭矩的共享分配。因而，螺母的 直径可以合理地减小。当然，根据设计条件和加工条件，整个长度可以不形成曲线形状。然 而，虽然在那种情况下，如果侧面的整个长度的至少一半或更多形成曲线 形状，可以获得上述效果。根据本专利技术的另一个方面，适合于凹入部的面积等于或大于半径为内螺纹的半径的1.2倍的圆的面积；和直径减小侧部的轴向长度是螺母的整个轴向长度的至少一半。 根据本专利技术的另一个方面，适合于在末端部分的径向厚度是基端部分的径向厚度的1/10倍或更小。这样，如果在某段侧上的壁厚度足够薄，则螺母的直径容易弹性地减 小，因而，改善咬入螺栓的效果。根据本专利技术的另一个方面，适合于末端部分的至少一部分是环形形状。这样，如果末端部分的一部分形成没有平坦区域的环线形状，则这部 分尤其可能会咬入螺栓，因而有效地防止螺栓从螺母脱落。 根据本专利技术的另一个方面，适合于 基端部分的整个外部圆周连接到金属板；和 在凹入部中，金属板形成朝向末端侧凸起的锥形形状。 这样，如果凹入部由具有锥形状的金属板制成，则该部分用作弹簧，9以使螺母的直径可以进一步减小。根据本专利技术进一步的另一个方面，提供一种内螺纹加工装置，包括 加热单元，所述加热单元加热在金属板中将形成内螺纹的区域； 加工工具，所述加工工具在金属板中形成内螺纹； 冷却加工工具的冷却单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺母，包括：　　　　具有内螺纹的螺纹部分；　　　　具有基部的金属板部分；和　　　　硬度梯度部分，所述硬度梯度部分设置在所述螺纹部分和所述金属板部分之间，　　　　其中，所述螺纹部分、所述金属板部分和所述硬度梯度部分形成为一体件，　　　　所述金属板部分的金相组织不同于所述螺纹部分的金相组织，并且　　　　所述硬度梯度部分的硬度低于所述螺纹部分的硬度，并且从所述螺纹部分朝向所述金属板部分降低。

【技术特征摘要】
JP 2008-8-27 2008-217937;JP 2008-8-27 2008-217942;1.一种螺母，包括具有内螺纹的螺纹部分；具有基部的金属板部分；和硬度梯度部分，所述硬度梯度部分设置在所述螺纹部分和所述金属板部分之间，其中，所述螺纹部分、所述金属板部分和所述硬度梯度部分形成为一体件，所述金属板部分的金相组织不同于所述螺纹部分的金相组织，并且所述硬度梯度部分的硬度低于所述螺纹部分的硬度，并且从所述螺纹部分朝向所述金属板部分降低。2. 根据权利要求1所述的螺母，其中 所述螺纹部分包含贝氏体作为主要成分； 所述基部包含渗碳体和铁素体作为主要成分； 所述硬度梯度部分包含渗碳体和铁素体作为主要成分；和 所述硬度梯度部分中的铁素体的金相组织从所述螺纹部分向所述金属板部分变得更微小。3. 根据权利要求1所述的螺母，其中所述硬度梯度部分的至少内径部分凸起而朝向所述螺纹部分突出。4. 根据权利要求1所述的螺母，其中 所述硬度梯度部分平滑地连接到所述金属板；和 所述螺纹部分从所述硬度梯度部分突出。5. —种螺母，包括内螺纹，所述内螺纹设置在所述螺母的穿透孔上；基端部分，所述基端部分设置在所述螺母的一个轴向端部处并具有基 座表面，所述基座表面适于与将紧固的部件接触；末端部分，所述末端部分设置在所述螺母的另一个轴向端部上；直径减小侧部，所述直径减小侧部设置在所述基端部分和所述末端部 分之间，并且所述直径减小侧部的直径从所述基端部分朝向所述末端部分减小；和凹入部，所述凹入部设置在所述基端部分的所述基座表面上，以包括 使所述穿透孔开口的区域。6. 根据权利要求5所述的螺母，其中在包括在所述螺母的轴向上延伸的平面的横截面中，所述直径减小侧 部的轴向长度是所述螺母的整个轴向长度的至少一半，并且所述直径减小 侧部为曲线形状。7. 根据权利要求5所述的螺母，其中所述凹入部的面积等于或大于半径为所述内螺纹的半径的1.2倍的圆 的面积；和所述直径减小侧部的轴向长度是所述螺母的整个轴向长度的至少一半。8. 根据权利要求5所述的螺母，其中所述末端部分的径向厚度是所述基端部分的径向厚度的1/10倍或更小。9. 根据权利要求8所述的螺母，其中所述末端部分的至少一部分是环形形状。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：江口洋太，藤内启辉，高桥直树，村川敏浩，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]