2021-09-No1-扣件專利新訊
國立高雄科技大學 鍛造輥軋工程研究中心 余征諴 博士
各位【台灣扣件產業服務雲】會員們大家好：
利用全球專利資料庫(台灣/美國/中國/歐洲/世界)搜尋近期公告之扣件相關專利，共有37件新專利，公告日介於2021/08/24至2021/09/03間，申請年自2019年起(1件)，經2020年(2件)至2021年間(34件)，以中國專利局所公告之專利爲主，尤以『螺釘，螺栓，或螺帽之鎖定』作爲主要分類號之專利件數最多，專利主題聚焦在扣件防鬆脫功能設計。本專利新訊透過國際專利分類號 (international patent classification，IPC)進行專利分類及摘要説明，本期之前五大主要國際專利分類號為F16B039(15件)、F16B037(4件)、F16B005(2件)、B21D045(1件)及B21H009(1件)等分類號。以下為摘要説明，完整專利資訊請參閲專利清單。
#直接下載：(1) 專利清單 EXCEL
一、以『螺釘，螺栓，或螺帽之鎖定』(F16B039) 為主要IPC分類號之扣件相關專利：
扣件包括螺絲、螺帽、螺栓及墊片等元件，其主要用途為提供鎖固功能，令不同的零件得以結合成一個系統或組件，可進行組裝或拆卸，以發揮各別產品功效。以下為本期扣件專利説明。
- 【一種組合螺釘及製備方法】專利，組合螺釘由螺釘和“曲面墊圈”所組成，當螺釘鎖緊時，曲面墊圈發生彈性變形，會對螺釘施加作用力，可提高螺釘與被連接件之間的摩擦力，而實現防鬆的目的；另外，此結構因減少使用彈簧墊圈，可縮短螺釘凸緣部與被連接件之間的間距，在相同螺釘旋進量下，可採用更短的螺釘，減少使用彈簧墊圈，將能降低螺釘的使用成本[CN113294425]。
- 爲避免扣件因爲旋轉以及振動等因素而導致鬆脫，可額外加裝墊片(圈)、銷、鋼珠等止動元件，或透過塑性變形以拘束螺帽與螺栓，避免旋轉造成扣件鬆脫，相關專利如下説明：
(1) 【一種V型銷固定式防鬆螺栓結構】專利，將V型銷的中段穿過螺栓螺桿上的通孔，銷兩端則固定於螺帽上相互對稱的孔，以限制螺帽與螺栓旋轉 [CN113339383]。
(2)【一種持珠式防鬆螺母】專利，利用夾持環片和斜槽部，控制鋼珠的收納空間；當螺帽鎖緊時，螺桿外螺紋將鋼珠向旋鬆方向帶動，使鋼珠具有足夠的容納空間，螺帽螺母能夠順利旋緊螺栓；而當螺帽旋鬆時，螺桿外螺紋會將鋼珠向旋緊方向帶動，使鋼珠的收納空間變小，進而被槽底壁頂住，鋼珠的一部分被頂出而頂住螺桿上的外螺紋，使螺母無法旋鬆，而達到防鬆脫的效果 [CN113294426]。
(3) 【一種帶有防鬆結構的鎖緊螺母】專利，利用螺帽凸緣與墊圈間的放射狀鋸齒特徵，提高鎖緊螺帽的自鎖防鬆效果 [CN113339388]。
(4) 【一種開口墊片限位式防鬆螺栓結構】專利，利用開口墊片上的伸出支架，在完成安裝螺帽與螺栓後，將所述伸出支架彎折成L形，固定於螺帽卡接槽内，建立限位式防鬆螺栓結構提高螺栓防鬆性能 [CN113339384]。
(5) 【一種雙螺母約束式防鬆螺栓結構】專利，在主副兩個螺帽的凸緣上開孔，當螺帽與螺栓鎖緊後，利用“限位銷”拘束主副螺帽，使主螺帽不能發生轉動，而實現防鬆目的 [CN113339382]。
(6) 【一種螺母預應力防鬆與機械防鬆相結合的防鬆裝置】專利，在螺帽圓周方向上安裝預應力螺釘，及防鬆墊圈的防滑斜面設計(斜面夾角大於螺栓螺旋角)，可分別達到預應力防鬆與機械防鬆，可在惡劣環境下有效防鬆 [CN113309778]。
(7) 【組合式防鬆動緊固件】專利，防鬆墊圈的下端面具有放射狀的楔形齒，墊圈圓周面具有棘輪輪齒特徵，當旋緊螺帽時，可使螺帽凸緣將防鬆墊圈下端面的楔形齒壓緊在工件上並貼著工件表面滑動一定角度，進而在被鎖固工件表面形成與楔形齒相匹配的壓紋，以限制棘輪旋轉，而旋緊後的螺帽凸緣處的棘爪又能與墊圈棘輪側面的輪齒形成配合，以限制螺帽迴轉鬆動，而達到雙重鎖緊效果，有效實現防鬆目的 [CN113294423]。
(8) 【一種具有防鬆功能的螺母組合】專利，利用碟形螺帽與碟形墊片，碟形墊片彈性變形後能對碟形螺帽產生作用力，能有效防止衝擊、振動、變載荷作用下所造成的螺帽鬆動問題，提高扣件安全性 [CN113309779]。
(9) 【具有閉合環狀吸振鎖圈的緊固件】專利，將可變性的閉合環狀吸振鎖圈安裝於螺帽内，螺帽與螺栓鎖緊後，該吸振鎖圈變形後，包覆螺栓與螺帽螺牙結合處緊密配合，可吸收90％以上振波，確保螺帽與螺桿的螺紋受力段避免振動破壞，並且可調可拆可重複使用，解決螺栓芯軸疲勞鬆弛問題，全螺紋受力可達成防鬆減振效果[CN1133097777]。
(10) 【一種螺母、螺栓及螺紋連接結構】專利，在螺帽外表面生成凸耳結構，對鎖的螺栓外螺牙上則設有凹槽，當螺帽與螺栓鎖固時，螺帽外表面的凸耳結構，因爲鎖固手工具擠壓凸耳產生塑性變形，材料嵌入螺栓上的凹槽中，而形成防鬆效果 [CN113309780]。
(11) 【一種新型緊固件】專利，由六角形柱、螺紋軸、防鬆單元和卡緊單元建立一新型扣件；當扣件與螺帽鎖固後，螺釘從側向將螺帽與扣件鎖緊，螺釘的前端可以頂住扣件螺紋軸，使螺母與螺紋軸之間更加穩固，不易產生鬆動；當扣件鎖固後，將卡緊單元中的磁性滑塊固定在卡槽內，可防止螺帽與螺紋軸之間發生鬆動；該新型扣件設計有腐塗層與塑膠管，可分別保護六角形柱、螺帽及螺紋軸下端裸露部分，避免長時間使用時造成腐蝕老化問題 [CN113309776]。
⬛ 專利代表圖：
二、以『螺帽或類似之螺紋接合元件』(F16B037) 為主要IPC分類號之扣件相關專利：
在螺栓與螺帽緊固的使用場景，存在很多高頻振動的環境，普通的螺栓、螺帽裝置在高頻振動的工況下，特別是在高速鐵路的高鐵車體上或者發動機上的應用，容易發生鬆脫問題。為了解決此技術問題，常將螺栓、螺帽緊固裝置進行自鎖，如縮短螺栓螺紋螺距、雙螺帽配合自鎖、彈簧墊片頂緊等方法雖具有鎖緊功效，但當遇到振動頻率高和工期長的工況時，螺栓螺帽可能發生鬆脫；採用將螺帽焊死、破壞螺帽旋出螺紋等方法，在遇到要拆卸機械裝置時，需將螺栓一同更換，造成不必要的浪費。以下為本期扣件專利摘要説明。
- 【緊嵌式緊固件】專利，利用設置在緊固件凸緣下方的多個肋條設計，允許主體材料以排放的方式逸出到肋條外徑之外，並且提供在徑向上產生材料變形，從而釋放所述主體材料內的應力並且減少緊嵌期間的翹曲，而具有較佳的鎖固力[CN113302406]。
- 【一種新型防鬆螺母及其生產方法】專利，利用螺帽與抵壓件設計，當螺帽鬆動時，會將抵壓件抬升，使抵壓件突出於螺帽表面而抵壓工件，從而讓工件反向推動抵壓件，使得工件與螺帽之間的摩擦力進一步提升，讓螺帽更難被轉動而達到防鬆效果[CN113339381] 。
- 【齒紋榫卯防鬆螺帽】專利，以榫卯方式結合凹凸兩螺帽，將凸螺帽凸起部位的螺紋加工成鋸齒形狀，並切割成六個單片置於凹螺帽内的楔形榫卯圓弧面結構，當轉動凹螺帽時，在一定外力作用下，楔形榫卯能夠在單片與單片的間隙之間滑動；在凹凸螺帽緊固時，凸螺帽緊固在下面，凹螺帽緊固在上面，當凹凸螺帽緊固在一起時，凹螺帽對稱的兩個楔形榫卯就卡在凸螺帽的相鄰兩個單片之間的間隙裡，這樣，在緊固件震動時，凹凸螺帽的相對位置就保持不變；凹螺帽的另兩個對稱楔形榫卯就擠壓在凸螺帽的另外兩個對稱單片的中間位置，在擠壓應力的作用下，凸螺帽兩個單片上的鋸齒狀螺紋就咬合在螺栓上，這樣，在緊固件震動時，凹凸螺帽和螺栓的相對位置就會保持不變；拆卸螺帽時，使用兩個扳手，一個扳手將凸螺帽固定住，另一個扳手將凹螺帽反方向轉動，這樣就將凹螺帽拆卸下來，之後再轉動凸螺帽，這樣拆卸，凸螺帽的鋸齒狀螺紋就不會損傷到螺栓 [CN113339380]。
- 一般螺紋鎖緊結構大多是採用整體式的螺帽和螺桿旋合結構，要把螺帽從螺桿上卸下，必須沿著螺桿全部旋下，費時費力，對於要求快拆快裝的場合顯得更加不方便，還浪費大量人工和時間。【一種快換水處理膜測試單元螺母】專利，利用表面光滑的傾斜鎖緊孔，以及上下局部螺紋段設計；在固定螺帽時，通過鎖緊孔可以快速放到螺桿底端，再用手去旋轉螺帽時，僅需鎖住上下兩端的螺紋段，再將螺帽正向與反向旋轉，旋轉半圈就能將螺帽快裝與快拆，在進行更換水處理膜片作業時，可以快速拆裝螺帽，節省人工和時間，提高工作效率 [CN113294422]。
⬛ 專利代表圖：
三、以『薄板或板之相互連接或與其平行的帶或桿之連接』(F16B005)為主要IPC分類號之扣件相關專利：
- 當扣件組裝件使用於卡車車體上的牆面板時，由於待接合的面板及擠製件變得更薄，面板扣合後的總厚度小於扣件組裝件的螺牙長度，其中該扣件組裝件具有最小螺牙長度，導致螺牙會超出被接合材料的表面，在將面板層加緊前，螺釘已接觸螺帽中的盲孔的底部處，造成螺釘無法完全旋緊至螺帽內。【薄型的緊固組裝件】專利，利用具有足夠強度且較薄的頭部特徵的螺釘與螺帽組裝件設計，該螺釘(外螺紋)與具有盲孔内螺紋的螺帽組合成一緊固件組裝件，可應用於薄板組裝，螺釘搭配O型環、墊圈或預塗密封劑等密封構件，可避免液體滲透至結合部，並經電鍍處理可以降低環境之影響 [CN113339367]。
- 在工業生產中，若需要將兩個元件連接在固定位置且相距一定距離時，通常是將兩個螺帽焊接在一起以結合兩個螺栓，但此方法有螺母焊接後無法回收利用，且兩個螺母焊接後不再方便與兩個螺栓進行旋合連接。【一種雙螺母整合裝置】專利，利用一整合件搭配凹槽、彈簧與擋板等元件，將兩個螺帽以榫接方式結合，本專利使用之螺帽具有可回收利用，且便於與兩個螺栓旋合等優點 [CN113339368] 。
⬛ 專利代表圖：
四、以『配置於此次類之機械或工具內的推出或脫卸設備』(B21D045)為主要IPC分類號之扣件相關專利：
螺帽經過多道次鍛造成形後，因塑性變形產生高溫，一般透過輸送帶、機械手臂或人工將螺帽轉移至放置籃內，但人工操作效率低，機械手臂成本高，又將螺帽無序放置於存放處，常導致後續包裝耗時耗力。
【一種螺母沖壓用自動轉移完成件自動有序擺放螺母的裝置】專利，利用“落料管”與導向輥擺放螺帽，當螺帽通過傾斜的轉板時，螺帽滑入落料管內，拱架復位帶動齒輪與導向輥轉動，使螺帽螺母落在轉輪表面，轉輪轉動將螺帽轉移到放置盤內，通過轉輪轉動和復位，自動轉移完成件自動有序擺放螺母的裝置，具備螺母沖壓完成後自動將螺母轉移至存放處、自動將螺母有序擺放的優點，解決了螺母沖壓完成後轉移到存放處智能化程度低、螺母存放無序影響後續包裝效率的問題 [CN113305231]。
五、以『製造本次類所列各種物品之軋機或設備之進料裝置』(B21H009)為主要IPC分類號之扣件相關專利：
螺絲搓牙機一般利用振動盤進行上料，經過軌道篩選或姿態變化，使待加工螺栓定向有序排列，以進行螺紋加工，但一次性加入到振動盤內的螺栓數量有限，數量太多容易導致螺栓堵塞振動盤，使作業員需要定時向振動盤內加入螺栓，以確保搓牙機正常運轉，費時費力。
【一種高效螺絲搓牙機】專利，利用儲料斗備料與傳感器偵測振動盤内有無待加工螺栓，當振動盤內的待加工螺栓處理完畢時，振動盤的底盤內部無待加工螺栓，檢料鋼桿受到重力的作用下擺，觸發組件啟動，控制驅動組件啟動並轉動打開擋板，使儲料斗內的待加工螺栓加入到震動盤內，從而繼續加工，省去作業員需要定時向震動盤內加入螺栓的工作，可提高搓牙機的工作效率 [CN113333651]。
⬛ 專利代表圖：
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