本申請要求于2015年5月1日提交的美國臨時申請第61/987,138號的權(quán)益，其內(nèi)容在此通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

總體地并參考圖1，將認識到，需要將標準比例的螺栓螺紋1插入到標準比例的預刻有螺紋的螺母2中的組件，可能經(jīng)常導致螺栓螺紋10，10a的牙頂與螺母螺紋的牙底最初接觸的狀況。螺母和螺栓螺紋的反向旋轉(zhuǎn)隨后可使螺紋3，3a卡入到彼此中，并且將進一步限制配合螺紋的動作實現(xiàn)螺母錨固件和螺栓的相對軸向運動。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，該動作被稱為“螺紋錯扣”。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，在螺栓螺紋4和螺母螺紋5的軸線在組裝的初始點處沒有角向?qū)实那闆r下，螺紋錯扣變得更加普遍。僅只需要軸線4和5的小的未對準就會產(chǎn)生這種不利的組裝條件。

已經(jīng)進行了將螺栓引導進入螺紋和/或螺母進入螺紋的許多嘗試，以克服這種不利的組裝條件。在Jungman等人的題目為FASTENER ASSEMBLY的美國專利第7,334,975號中、在Jakuszeski等人的題目為U-BOLTASSEMBLY的美國專利第7,438,512號中和在Goodwin等人的題目為ANTI-CROSS THREADED FASTENER的美國專利申請第5,836,731號中描述了示例性的抗螺紋錯扣裝置，上述每篇專利的內(nèi)容通過引用并入本文。

可參考圖2來查看當前使用的系統(tǒng)的示例。傳統(tǒng)系統(tǒng)依賴于螺栓引導進入點的幾何構(gòu)造14的改變，該幾何構(gòu)造14旨在促使螺栓的引導螺紋在螺母螺紋牙底直徑上滑動并且有利于配合螺紋產(chǎn)生螺紋螺距嚙合并使螺紋錯扣最小化。上述現(xiàn)有技術(shù)認識到，引導進入螺紋14的圓形(或半徑)橫截面可能不能實現(xiàn)這個目的，并且預期可能需要具有圓形橫截面或特殊形狀的額外普通軸頸止端以抵抗螺母和螺栓螺紋的螺紋錯扣，該圓形橫截面或特殊形狀的大小在截面接近螺栓進入端時會減小。

在這些情況中的每種情況下，螺栓引導進入螺紋的軸向螺距12被保持為與螺栓和螺母螺紋的標準螺距相同的數(shù)值。在螺母和螺栓軸線之間沒有延伸點特征并且具有小量的不對準的情況下，仍然存在如參考圖1所概述和討論的初始組裝條件的可能性，并且由于恒定螺紋螺距12的影響，仍然會發(fā)生螺紋錯扣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種緊固件系統(tǒng)，所述系統(tǒng)旨在避免在組裝點處的螺紋螺栓和預攻絲螺母的螺紋錯扣，并且具特別地涉及創(chuàng)新的螺栓引導進入點，以實現(xiàn)對組裝點處的螺紋錯扣進行抵抗。更特別地，本發(fā)明涉及螺絲或螺栓引導螺紋的開發(fā)，其目的在于在組件時使得螺母和螺栓螺紋的軸向?qū)?，同時消除螺栓螺紋10和10a的牙頂在螺母螺紋11的牙底直徑處具有干涉接觸的可能性。進一步，在初始組裝時，引導進入點的新穎設(shè)計允許螺栓螺紋1和螺母螺紋2之間加速的相對軸向移動，并且避免螺母和螺栓螺紋的螺紋錯扣(卡住)。

附圖說明

參考以下描述和附圖，可最佳地理解本發(fā)明的組織和方法及其進一步的目的和優(yōu)點，其中相同的參考標記表示相同或功能相同的元件，并且其中：

圖1是示出發(fā)生并且可能導致螺紋錯扣的不利組裝條件的條件的示意圖，如先前描述的；

圖2是示出旨在克服螺紋錯扣的現(xiàn)有技術(shù)方法的示意圖，如先前描述的；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的螺栓的示意圖；以及

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的可變螺距引導螺紋對螺母和螺栓螺紋的軸向?qū)实拈_發(fā)效果的示意圖。

具體實施方式

本公開應當被認為是本發(fā)明的示例性實施例的原理的示例，并且不旨在將本發(fā)明限制于在此示出和描述的那些實施例。該系統(tǒng)和原理可能易受不同于那些詳細描述實施例的形式的實施例的影響。

再次參考圖1，其示出了包括根據(jù)本發(fā)明的螺栓和將該螺栓組裝到其中的預刻有螺紋的螺母的緊固件系統(tǒng)的示意圖。應當注意的是，盡管描述根據(jù)螺栓書寫，但是根據(jù)本發(fā)明的替代性實施例，可使用任何外螺紋緊固件。還應當注意的是，描述術(shù)語“螺母”可涉及可根據(jù)本發(fā)明的替代性實施例使用的任何內(nèi)螺紋緊固件。因此，對使用的螺栓和螺母的描述應當僅被視為示例性的。

螺栓和螺母被可操作地組裝，并且由此螺栓螺紋牙頂10接觸螺母螺紋牙底11并且在這些接觸區(qū)域中產(chǎn)生潛在的螺紋干涉，其中當從組件的螺栓頭部端觀察時(由箭頭X指示)螺栓在順時針方向上相對于螺母旋轉(zhuǎn)，并且由于由所選擇的螺紋的軸向螺距12和螺紋外徑30產(chǎn)生的螺栓和螺母螺紋的螺紋螺旋角，螺栓想要相對于螺母軸向向前移動。然而，由于螺母螺紋和螺栓螺紋兩者的螺旋角具有相同的大小，因此螺栓螺紋的牙頂保持其與螺母螺紋的壓底的初始接觸位置，并且在接觸區(qū)域中產(chǎn)生增加的干涉。這種增加的干涉將導致相應的螺栓和螺母螺紋卡住或以其他方式堵塞。

再次參考圖2，其示出了已開發(fā)用于克服這種初始不利組裝條件的專用系統(tǒng)。如圖所示，該系統(tǒng)涉及多個不同的專利，其通過上面引用被描述以及被先前并入。該系統(tǒng)示例性地具有與螺母和螺栓螺距12相同大小的螺栓螺紋進入點螺距12。然而，這種系統(tǒng)的明顯缺點是，如果初始螺紋接觸是允許螺栓螺紋牙頂10接觸螺母螺紋牙底11的接觸，則可能產(chǎn)生與先前概述的類似的不利組裝條件，即，螺栓和螺母可能變?yōu)槁菁y錯扣。

參照附圖中的圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的螺栓的示意圖，其包括頭部20，柄(或主體)部21和引導進入點22。頭部20可以是可用于通過緊固件驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生到螺栓的旋轉(zhuǎn)運動的任何構(gòu)造。柄部21可以是圓形的或者可以有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的小葉片狀橫截面區(qū)域。

柄部21示例性地具有形成在其上的螺紋25。螺紋25示例性地以包含對于特定尺寸的螺栓具有恒定大小的螺紋高度27的方式圍繞芯部26產(chǎn)生為螺旋形狀。所產(chǎn)生的螺旋螺紋示例性地根據(jù)已知的國際/國家標準規(guī)范，或者可根據(jù)可偏離國際和/或國家標準規(guī)范的專有螺紋緊固件系統(tǒng)。柄部21上的螺紋示例性地具有軸向螺距12，其相對于軸向螺距12和螺栓螺紋外徑30形成螺紋螺旋角28。螺栓螺紋25可在螺栓柄部的長度上延伸或可僅在其一部分上延伸。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，螺栓螺紋螺距12與已由組件制造商選擇的預刻有螺紋的螺母的螺距相同。

螺栓引導進入螺紋示例性地具有標稱上等于螺母螺紋牙底直徑36的外徑31。螺紋直徑31在本發(fā)明的示例性實施例中標稱上是平行的。應認識到，出于實際目的，引導螺紋的外部外接圓31將減小到螺母螺紋的內(nèi)徑36以下，使得螺栓引導進入螺紋22能夠進入螺母螺紋2而不存在設(shè)計干涉。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，引導進入點螺紋具有等于螺栓的主體螺紋的螺紋軸向螺距12的約1.562倍的螺紋螺距39。更一般地，引導進入點螺紋螺距39可在主體螺紋軸向螺距12的大約1.40至1.60倍的范圍內(nèi)。

參考圖4將看到，螺栓的引導進入螺紋22不嚙合螺母的螺紋牙形2。其與螺母螺紋36的牙底直徑接觸，并且由于其較高螺距39和隨后的螺旋角38，故當與螺母螺旋角28相關(guān)時，與如果所有螺紋具有相同螺距的情況相比，將加速螺栓相對于螺母螺紋的軸向運動。

當發(fā)生加速的向前運動時，產(chǎn)生螺母和螺栓軸線的軸向?qū)?，使得主體螺紋25以將消除在先前設(shè)計的(現(xiàn)有技術(shù))系統(tǒng)中已經(jīng)遇到的螺紋錯扣的高可能性的方式接近并接觸螺母螺紋腔2。

引導進入螺紋的螺栓角度的幾何構(gòu)造，和與主體螺紋和引導進入螺紋相互關(guān)聯(lián)的方式，起作用以確保引導進入螺紋的螺紋螺旋角38大于主體螺紋的螺紋螺旋角28。如在圖4中可看到的，如果螺栓以不與螺母螺紋的軸線對齊的角度插入，并且如果引導角螺紋的牙頂接觸螺母螺紋的牙底，則螺栓螺紋引導的較高螺旋角將以比螺旋角匹配通常將實現(xiàn)的速度更快的速度向前加速螺栓螺紋。該動作將趨向于將相關(guān)螺紋零件的軸線牽拉成對準。

還可進一步看到，增加引導進入螺紋相對于螺母螺紋的向前運動的動作將以參照圖1中描述的方式消除螺栓螺紋牙頂產(chǎn)生與螺母螺紋牙底的干涉的可能性，并且消除螺紋錯扣的可能性。

在這些條件下，主體螺紋將以可接受和規(guī)定的方式實現(xiàn)初始配合螺紋接觸，并且將消除已被視為引起關(guān)注的螺紋錯扣。