日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

有句話是最刺激國人神經的:給你原理和圖紙都造不出“日本永不鬆動的螺母”!

不過,我可以拍著胸脯告訴大家,如果真有圖紙,中國人一定是可以做出這種螺母的。

網上大部分自媒體為了獲取眼球關注,不惜採用“語不驚人死不休”的標題來打擊國人信心。但是,這種螺母除了中國人做不來,即使是日本人自己,或者同樣與日本具有深厚製造功底的德國人也無法生產出來。

哈德洛克螺母,到底有什麼秘訣可以讓人無法複製呢?

日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

若林克彥

日本人若林克彥作為一個公司職員參加了一個展會,他在展會上帶回一些樣品,其中一種防迴旋螺母吸引了他的注意力。這種用不鏽鋼鋼絲做卡子來防止鬆動的螺母,結構複雜,價格又貴。

若林克彥充分發揮了日本人的工匠精神,苦思“不能做得又簡單又便宜嗎?”這個問題。

之後,他在1961年設計出一種防迴旋螺母,他稱之為“U螺母”。

U螺母的防松原理是通過與螺母一體化的摩擦片與螺栓螺紋之面之間的彈性強壓,阻止螺母與螺栓的相對轉動而起到防松的作用。

日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

若林克彥自己創辦了一家公司——富士精密製作所——來生產和銷售他的新型螺母,這種螺母很快在市場站穩腳跟。若林克彥對他的設計也非常有信心,於是打出了“絕不鬆動的螺母”廣告。

但是,一些客戶投訴說U螺母在挖掘機和打樁機上出現了鬆動的現象。

若林克彥為了堅持自己“絕不鬆動”的信念,而離開了自己創辦的公司,苦思改進之策。

1973年,若林克彥在路經自家附近的住吉大社(大阪市住吉區)時,仰望入口處高大的牌坊,腦中突然閃過“揳進那種楔子就不會鬆動”的念頭。

於是他根據打楔子的原理,設計出了一種錘子、楔子與螺母一體的結構。

日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

他設計出用兩個螺母配合一起達到楔錘一體的效果。

日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

其防松原理是:上圖中標記為1的螺母是一個凸螺母,它的凸出部分是偏心加工的(請注意它的壁厚一邊較大,一邊較小);而標記為2的凹螺母是一個正常的中心圓加工件。當它們裝配在一起時,請看上圖左部,在橙色部分的偏心凸螺母右側會產生一個間隙;而綠色的正常凹螺母側會在相反的位置產生間隙。因為這種不對稱的結稱,使得這對螺母在擰緊之後會產生一個向螺栓的壓力(上圖藍色螺栓上的白色箭頭)。因為這個壓力的存在,使得螺栓在受到震動時,因為楔子的楔入會越來越緊。

若林克彥於1974年成立了另一家公司——哈德洛克(Hard Lock)工業株式會社來生產和銷售這種增加了榫頭的螺母。這種價格比普通螺母高出4到5倍的防松螺母,若林克彥花了很長時間才成功推向市場。

日本“永不鬆動”的螺母,到底是什麼原理?

日本最大的鐵路公司JR也採用了Hard Lock螺母,並且全面用於日本新幹線。經過時間的驗證,Hard Lock螺母成了全世界唯一的絕不鬆動的螺母,數據表明,這款螺母經過3萬次的震動依舊可以不鬆動。

Hard Lock螺母不僅在日本應用廣泛,還在世界種的橋樑和建築當中被廣泛使用,其模仿者也變得越來越多。

若林克彥將“U螺母”事業幾乎無償地出讓給了公司的有關人員,還將“Hard Lock螺母”設計圖紙公佈在網上。

但是,Hard Lock螺母保持優良性能的秘訣卻和可口可樂的神秘配方一樣,始終不得為外人所知。

哈德洛克公司在網頁上說:本公司常年積累的獨特的技術和訣竅,對不同的尺寸和材質有不同的對應偏心量,這是HardLock螺母無法被模仿的關鍵所在。

大家可以猜測,如果材質不過關,在受到側向壓力的螺紋一旦失穩,Hard Lock螺母怎能不松?而材質和偏心量的千千萬萬種組合,哪一個才是適當的?

但是,如果在圖紙上註明了話,我想一個普通車工也能加工出來吧!只是,這一點點訣竅,就如在發動機上畫的那條線一樣,值99%的錢!


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