CN100404890C

CN100404890C - 垫圈和包括该垫圈的螺纹紧固组件

Info

Publication number: CN100404890C
Application number: CNB018092284A
Authority: CN
Inventors: 汉娜·玛利亚·斯莫拉雷克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: JP2003526057A; WO2001066964A1; US20030077143A1; US7261506B2; CN1427927A; CA2439416A1; EP1292777A1; KR20030007455A; AUPQ611800A0; EP1292777A4

Abstract

一种用于螺纹紧固组件的垫圈(390)和一种包括这种垫圈的螺纹紧固组件(100)。垫圈(390)包括一个具有中心轴线的主体，该主体包括两个相对的侧面(391，392)，一个外周边(393)和一个限定中央孔(394)的内周边，该中央孔(394)在两个相对的侧面之间延伸。主体包括一个接合面(396)，用于摩擦接合螺纹紧固组件的一个部件或一个工件。斜面结构(340)在内周边和一个侧面(392)之间成角度延伸，用于与螺纹紧固组件的另一个部件相互作用，以便在它们之间提供一种机械连接，用于阻止螺纹紧固组件松脱。接合面(396)与另一个侧面(391)相关连并环绕中心轴线周向延伸。接合面(396)和斜面结构(340)相对于中心轴线的相对位置是这样的，以便在使用时通过接合面(396)传递的扭矩大于通过斜面结构(340)起作用的扭矩。利用这种配置，不会发生开螺纹紧固组件(100)的意外松脱。

Description

垫圈和包括该垫圈的螺纹紧固组件

发明领域

本发明涉及一种用于螺纹紧固组件的垫圈，该螺纹紧固组件用于将一个工件固定就位。本发明还涉及一种螺纹紧固组件，和尤其是涉及一种抵抗意外的松动扭矩的螺纹紧固组件。如此处所用的术语“松动扭矩”用来指加到螺纹紧固组件上的用以松动或松脱组件的扭矩。本发明还关注适当的紧固件预载荷和保持那种载荷的能力。

发明背景

四种主要因素对已知螺纹紧固件的失效显著地产生影响；亦即：不合适的预载荷；在由螺纹紧固件所形成的接头的所有部件中的蠕变；环境产生的松动扭矩；及升高的和不同的温度。

已经提出了各种设计来解决这些不足，然而螺纹接合的失效在几乎每种工业中都连续持久地发生，这导致寿命缩短，设备和其它财产损失，其中包括产品损失、耽误生产时间、和环境灾害。

已经提出了各种形式的楔形紧固件，以便抵消振动或冲击所产生的松动扭矩。典型的是，这类楔形紧固件利用一个垫圈以增加的摩擦来接合工件的一个表面。然而，垫圈的构造可能具有损坏与垫圈接合的工件表面、及以一个增大的幅度引起加速蠕变和妨碍精确预加载的效果。在US4,793,752中提出了一种在没有摩擦表面情况下操作的设计。然而，该楔形结构使垫圈随螺母的转动而转动，这导致一个扩大的凸缘摩擦抵抗而锁紧连接件，从而反过来可能导致损坏工件和不适当的预加载。在US 4,034,788中公开了一种应用棘齿来方便预加载的设计。然而，它要求利用锁紧齿，这些锁紧齿嵌入工件中。

在US 3,241,589，US 3,926,237和US 4,283,091的公开中提出了一种用于紧固件的自定心装置。由于埋进工件的齿和垫圈与螺纹紧固件之间的线性接触，因此所提出的紧固件的加载可能十分不确定。

在某些应用中，对紧固件来说，重要的是加载到一规定的扭矩，以便保证在接合处内形成所希望的保持力。将一个紧固件精确加载到一规定的扭矩可能难以实现。目前在实际上最常用的方法具有精度为25％，该方法包括使用一种扭矩扳手。控制角度的拧紧操作具有15％的精度，该拧紧操作要求熟练的劳力来适当地完成。这种例子在US 5,165,831中公开了。该方法具有扭矩扳手的某些缺点，因为它要求在它的第一步中施加一个密合的扭矩。“螺纹转动”法已在US 3,851,386中公开，该方法包括在第一步中的用于拧紧，并与“看起来和感觉合适”的预定位置对准，但该方法较少延长失效时间。尽管作为一种十分满意的解决方案，提供了一种包括一个标尺的紧固件，如在US 5,411,008中所公开的紧固件，但它仅限于应用到它被利用的场合中。

在各紧固件于一圆形阵列中协同工作的地方，精确加载尤其重要。对固定轮子，普遍使用一种“四分之一转”法，这里按十字形顺序一次拧四分之一转。对凸缘(法兰)，常常应用“四点星”的几个通道(槽口)。更精确的加载可以用US 5,278,775中所公开的方法达到。

关于电动机辅助的应用，安装在电动工具心轴(转轴)上的凸缘螺母当经受高扭矩时，遭受螺纹外形的永久变形。在大直径的工具类，如切削盘或磨削盘中，影响尤其严重。改正这个问题的手动螺母最近在市场上已经出现。已经提出了各种设计(例如象在US 5,899,648中那样)，但组成零件的数量通常超过20个，而且制造的复杂性使这类手动螺母分开销售变得不划算，因而它们通常是作为电动工具的一部分来销售。

最近已认识到，加一锥形弹簧垫圈到紧固组件上可有效地抵抗蠕变。已经提出了各种不同的设计，其中一些例子可在US 5,547,326和5,597,279中见到。然而，没有一种建议考虑到在一定量的蠕变使中央部分升离工件之后，这种垫圈如何应对松动扭矩。

依据这种背景及与其有关的问题和缺点，研发出了本发明。

发明的公开

本发明提供一种用于螺纹紧固连接件的垫圈，该垫圈包括：一个具有外周边、两个相对的侧面、中心轴线和限定中央孔的内周边的主体，其中所述相对的侧面中的第一个侧面具有用于接合第一相邻连接元件的第一表面，并且所述相对的侧面中的第二个侧面具有用于接合第二相邻连接元件的第二相对表面，所述第一表面具有绕中央孔设置的斜面结构，该斜面结构为棘齿形式，用于与所述第一相邻连接元件机械的相互作用，以便在拧紧连接件的方向上该斜面结构允许第一相邻连接元件相对于垫圈转动并且在松脱该连接件的方向上该斜面结构抵抗第一相邻连接元件的相对转动，以及在向第一及第二表面施加相对的力的情况下所述主体可弹性偏转。

所述主体通过当第一和第二相邻连接元件在连接件的预载荷状态下与所述垫圈紧密接合时开始施加的一定范围的相对的力可弹性偏转。

当在连接件的预载荷状态下产生相对的力时所述主体保持可弹性偏转。

所述第一表面比所述第二表面更靠近所述中央孔。

所述第二表面基本为环形。

所述第二表面通过一个第三表面与所述中央孔隔开，该第三表面限定一个从第二表面向所述主体内延伸的凹槽。

所述第三表面基本为环形。

垫圈被构成为一种具有中央切槽的平面垫圈。

所述第二表面相对于第一表面设置成通过第一表面传递的第一扭矩小于通过第二表面传递的第二扭矩。

所述第二表面设置成与第二相邻连接元件提供充分地摩擦转矩，以便在拧紧所述连接件时所述主体相对于第二相邻连接元件不作移动。

所述第二表面设置成接合第二相邻连接元件的基本平坦的表面。

所述第二表面设置成接合第二相邻连接元件，以便在拧紧所述连接件时第一相邻连接元件相对于所述垫圈的主体移动。

所述第一表面径向增高，以便所述第一相邻连接元件趋于相对于所述中央孔的中心轴线自定心。

在施加充足的扭矩的情况下，所述斜面结构允许第一相邻连接元件沿松脱连接件的方向移动。

所述斜面结构基本为环形并且有角度地向所述中央孔的中心轴线延伸。

所述斜面结构是截头圆锥体、弧形或球形。

所述斜面结构包括多个斜面部分，每个斜面部分都具有一个斜坡面和一个对接面。

每个斜坡面都相对于一个垂直于所述中心轴线的平面倾斜。

斜坡面的倾角设置成在安装过程中与连接件的配合元件的接合面积在增加相对的力的情况下垫圈弹性偏转时增加。

所述垫圈被构造成一种弹簧垫圈。

所述垫圈被构成为可由一个工具接合。

所述垫圈还包括一个抓紧装置，以便于人工操作。

所述垫圈包括用于提供在螺纹紧固连接件上的加载荷程度的目视指示的装置。

所述目视指示包括一个标尺或一个指针。

所述目视指示装置与第一相邻连接元件的相应目视指示装置配合以指示在螺纹紧固连接件上的加载荷程度。

在所述第一相邻连接元件上的指针或标尺自动与垫圈上的指针或标尺对准。

所述对准与棘齿的间距一致。

在一种典型应用中，垫圈主体上的斜面结构，在使用时，与螺纹坚固组件内另一个部件上的另一斜面结构相互作用。垫圈主体上的斜面结构以后将称之为“基础斜面结构”，而另一个斜面结构以后称之为“配合斜面结构”。

基础斜面结构和配合斜面结构每个都可以具有一个适合于与另一个相互作用的坡面外形，以便阻止螺纹紧固组件的松脱。相互作用的坡面外形可以具有相同或相似的配合构形。任一个斜面结构可在紧固件装设之前或装设过程中成形，但至少其中之一需要在制造过程中成形。

螺纹紧固组件的另一个部件，在使用时，基础斜面结构与它相互作用，该另一个部件可以包括一个螺纹紧固件，如螺栓头、螺钉，或螺母，上述螺纹紧固件具有一个配合斜面结构，或者一个按照本发明构成的另外的垫圈。

垫圈可以包括在两个相对的侧面其中一个侧面上的一个接合面，或者那个侧面的一个外边缘，构造成用于在紧固组件的接合区内工作。在一种典型情况下，垫圈可以贴着工件设置，在这种情况下，该接合面摩擦接合工件。

垫圈可以是一种平面垫圈或一种截头圆锥形弹簧垫圈。在垫圈是一种平面垫圈的情况下，相对的两个侧面其中之一可以具有一个围绕中央孔的中央槽(凹口)，因而以便形成一个环形接合面。在垫圈是一种弹簧垫圈的情况下，接合面优选的是包括弹簧垫圈的外边缘。

在一种典型应用中，指示器设置在螺纹紧固件上。标尺可以例如设置在工件上，或设置在位于工件和螺纹紧固件之间的一个部件(如一个垫圈)上。标尺可以永久设置，或在可能需要时设置在一个临时基座上。

垫圈可以是在螺纹紧固组件中使用的唯一垫圈，或者可以在组件中使用两个或两个以上垫圈。当在组件中有一个以上垫圈时，该一个或多个垫圈可以具有两个斜面结构，每个斜面结构都与相对的两个侧面相关连，设置成用于与组件其他零件的另外的斜面结构相互作用。在紧固组件内任何这种斜面结构都设置成，在使用时，通过接合区传递的加载扭矩大于通过斜面结构起作用的加载扭矩。

在这种配置情况下，一个垫圈的斜面结构与另一个垫圈的另一个斜面结构相互作用，用于楔入、用齿咬住或阻止两个垫圈之间在相应于拧松螺纹紧固组件的方向上相对旋转，在该螺纹紧固组件中安装有两个垫圈。组件的中间垫圈可以包括接合面，不过不总是这种情况。

在螺纹紧固组件中使用两个或两个以上垫圈的情况下，它们可以安排成串联关系、并联并系，或者其中各垫圈安排成各种串联和并联组合的关系。

本发明还提供一种包括如上所述按照本发明的垫圈的螺纹紧固组件。

发明提要

本发明还提供一种包括上述垫圈的螺纹紧固组件。

本发明还提供一种螺纹紧固连接件，它包括：上述的垫圈；第一连接元件；以及第二连接元件。

所述第二连接元件是一个工件。

所述第一连接元件是另一个垫圈。

所述另一个垫圈设有用于与所述垫圈的第一表面的斜面结构接合的相应斜面结构。

所述相应的斜面结构用作一套棘齿。

所述第一连接元件是一种螺纹紧固件。

所述螺纹紧固件是一种内螺纹紧固件。

所述螺纹紧固件是一种外螺纹紧固件。

所述螺纹紧固件设有用于与所述垫圈的第一表面的斜面结构接合的相应斜面结构。

所述相应斜面结构用作一套棘齿。

所述另一个垫圈包括与相应的斜面结构相对的表面，在该表面上设置有一系列楔形结构。

所述楔形结构设置成在拧紧连接件的方向上转动第三连接元件时从第三连接元件向另一个垫圈传递扭矩。

所述楔形结构设置成在松脱连接件的方向上使第三连接元件相对于另一个垫圈转动时将第三连接元件移开另一个垫圈。

所述楔形结构比第三连接元件的相应螺纹的节距高并且沿这样的方向设置，即当第三连接元件沿松开螺纹的方向相对于垫圈转动时该楔形结构楔紧所述螺纹。

所述第三连接元件是一种螺纹紧固件。

所述螺纹紧固件设有用于与另一个垫圈的楔形结构接合的一套相应的楔形结构。

所述楔形结构径向增高，以便所述螺纹紧固件趋于相对于所述中央孔的中心轴线自定心。

按照本发明所述的垫圈，可以是在螺纹紧固组件中唯一使用的垫圈，或者在组件中可以使用两个或两个以上垫圈。当组件中有一个以上垫圈时，该一个或多个垫圈可以具有两个斜面结构，每个斜面结构都与相对的侧面相关连，设置成用于与组件其它零件的另外的斜面结构相互作用。在紧固组件内任何这种斜面结构的设置都是这样的，以便在使用时通过接合区传递的加载扭矩大于通过斜面结构起作用的加载扭矩。

在这种配置情况下，一个垫圈的斜面结构与另一个垫圈的另一个斜面结构相互作用，用于楔入、用齿咬住或者阻止两个垫圈之间朝相应于松脱螺纹紧固组件的方向相对旋转，在该螺纹紧固组件中安装有两个垫圈。组件的中间垫圈可以包括接合面，不过不总是这种情况。

在螺纹紧固组件中使用两个或两个以上弹簧垫圈的情况下，它们可以安排成串联关系，并联关系，或者一种其中将各垫圈安排成各种串联和并联组合的关系。

垫圈可以具有与相对的两个侧面其中另一个侧面结合的另一个斜面结构，该另一个斜面结构如此设置，用于与按照本发明所述的第二垫圈的斜面结构相互作用。在这种配置情况下，两个垫圈可以组装成并联形状，使一个垫圈的斜面结构与另一个垫圈的另一个斜面结构相互作用，用于阻止两个垫圈之间朝相应于松脱螺纹紧固组件的方向上的相对旋转，在该螺纹紧固组件中安装有这两个垫圈。实际上，在各垫圈安排成并联关系的情况下，另一个斜面结构是必需的，因为否则在配合的垫圈之间会有不希望有的运动。

本发明还包括一种用于可卸下地将一个工件固定就位的螺纹紧固组件，该螺纹紧固组件包括：一个具有旋转轴线的螺纹紧固件；一个垫圈，该垫圈具有与上述旋转轴线同心的环形接合面，用于摩擦接合工件；和在螺纹紧固件与垫圈之间提供一种机械连接的装置，用于阻止螺纹紧固件松脱，上述装置包括螺纹紧固件上的一个斜面结构，此斜面结构设置成比垫圈的环形接合面更靠近螺纹紧固件的旋转轴线。

在这种配置情况下，垫圈的接合面设置成比螺纹紧固件和垫圈之间的机械连接在径向上更远离上述螺纹紧固件的旋转轴线。这样，在螺纹紧固件和垫圈之间形成比垫圈和工件之间存在的更低的摩擦扭矩，该工件在没有突起物的情况下由垫圈摩擦接合。

尽管并不限制于此，但螺纹紧固件通常包括一个螺母、螺栓或螺钉。

在一个配置中，螺纹紧固件和垫圈之间的机械连接可以在螺纹紧固件和垫圈之间形成。

在另一个配置中，提供螺纹紧固件和垫圈之间机械连接的装置，可以包括一个适合于设置在螺纹紧固件和垫圈之间的中间构件，该中间构件机械连接到螺纹紧固件和垫圈二者上。

本发明还提供一种用于可卸下地将一个工件固定就位的螺纹紧固组件，螺纹紧固组件包括：一个具有旋转轴线的螺纹紧固件；一个垫圈，该垫圈具有一个与上述旋转轴线同心的环形接合面，用于摩擦接合工件；和在螺纹紧固件和垫圈之间提供一种机械连接的装置，用于阻止松脱螺纹紧固件，上述装置具有协同作用的表面，该协同作用的表面相对于一个相对于上述旋转轴线在径向上延伸的平面倾斜。

按照本发明所述的螺纹紧固组件，还可以包括一种用于提供在组件上的加载荷程度的目视指示的装置。这种装置可以包括一个指示器，例如一个与一标尺相结合操作的指针。在一个典型的应用中，指示器设置在螺纹紧固件上。标尺可以例如设置在工件上或设置在一个位于工件和螺纹紧固件之间的部件(如一个垫圈)上。标尺可以永久地设置，或分开设置，用于在可能需要时在接头安设期间加设。同样，标尺可以设在螺纹紧固件上，而指针可以设在垫圈或工件上。

一旦垫圈接触工件，指示器就与标尺的起点对齐。然后可以用施加扭矩的工具按照标尺给组件加载荷。

附图简介

用本发明相当大量任选的特征，可以构成许多实施例。参照下面对一些这类实施例的说明，将能更好的理解本发明。说明将参照附图进行，其中：

图1是按照第一个实施例的垫圈的透视图；

图2是垫圈的底侧透视图；

图3是垫圈的剖视图；

图4是包括第一实施例垫圈的螺纹紧固组件透视图；

图5是图4中螺纹紧固组件的螺母形成部分下侧透视图；

图6是螺纹紧固组件与一个工件结合的剖视图；

图7是可代替螺纹紧固件中螺母的一个螺栓透视图；

图8是按照第一实施例的垫圈一种变型的透视图；

图9是按照第一实施例的垫圈另一种变型的透视图；

图10是供与图9的垫圈一起使用的一个螺母下面透视图；

图11是具有按照第二实施例的垫圈的螺纹紧固组件局部剖视图；

图12是第二实施例的垫圈剖视图；

图13是垫圈的平面图；

图14是图11中的螺纹紧固组件的螺母形成部分剖视图；

图15是图14上所示螺母的平面图；

图16是包括第二实施例垫圈的一种可供选择的螺纹紧固组件局部剖视图；

图17是装有按照第三实施例所述一个垫圈的螺纹紧固组件局部剖视图；

图18是图17的螺纹紧固组件螺栓形成部分头部的底视图；

图19是图17组件的细部剖视图；

图20是类似于图19的剖视图，只是螺纹紧固组件以完全加载的状态示出。

图21是包括第三实施例垫圈的一种可供选择的螺纹紧固组件局部剖视图；

图22是具有按照第四实施例所述垫圈的螺纹紧固组件细部剖视图；

图23是类似于图22的剖视图，只是螺纹紧固组件以完全加载的状态示出；

图24是穿过具有两个按照第五实施例的垫圈的组件剖视图；

图25是图24中组件的螺母形成部分透视图；

图26是图24中组件的中间垫圈形成部分透视图；

图27是图24中组件的锁紧垫圈形成部分透视图；

图28是穿过包括两个第六实施例的垫圈的螺纹紧固组件局部剖视图；

图29是图28中所示的螺纹紧固组件螺母形成部分透视图；

图30是图28中所示组件的中间垫圈形成部分透视图；

图31是图28中所示组件的锁紧垫圈形成部分透视图；

图32是具有两个垫圈的螺纹紧固组件透视图；

图33是图32的螺纹紧固组件螺母形成部分透视图；

图34是用在图32的螺纹紧固组件中的垫圈透视图；

图35是用在图32的螺纹紧固组件中的另一个垫圈透视图；

图36是穿过图32组件的剖视图；

图37是可用作图32的组件中螺母替代物的螺栓透视图；

图38是一个尺寸适配器透视图；

图39是应用中间垫圈和锁紧垫圈的螺纹紧固组件透视图，螺纹紧固组件示出处于第一工作位置；

图40、41和42是类似于图39的视图，只是螺纹紧固组件分别示出处于第二、第三和第四工作位置；

图43是一种包括按照另一个实施例的垫圈的螺纹紧固组件平面图，该组件示出处于第一位置；

图44是沿着图43中的线段44-44的剖视图；

图45是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第一位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图46是与图43相似的视图，只是螺纹紧固组件示出处于第二位置；

图47是沿着图46中线段47-47的剖视图；

图48是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第二位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图49是应用一个中间垫圈和一个锁紧垫圈的螺纹紧固组件平面图，该组件示出处于第一位置；

图50是沿着图49中线段50-50的剖视图；

图51是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第一位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图52是与图49相似的视图，只是螺纹紧固组件示出处于第二位置；

图53是沿着图52中线段53-53的剖视图；

图54是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第二位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图55是与图49相似的视图，只是螺纹紧固组件示出处于第三位置；

图56是沿着图55中线段56-56的剖视图；

图57是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第三工作位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图58是与图49相似的视图，只是螺纹紧固组件示出处于第四工作位置；

图59是沿着图58中线段59-59的剖视图；

图60是示出各斜面当螺纹紧固组件处于第四工作位置时在螺纹紧固组件内相对位置的示意图；

图61是供在操纵螺纹紧固组件圆形阵列时使用的加载结构的视图；和

图62是供在操纵螺纹紧固组件圆形阵列时可供选择的加载结构的视图。

实施本发明的最佳方式

现在参见附图的图1-6，图1-6示出了一种包括按照第一实施例的垫圈390的螺纹紧固组件100。设置垫圈390以便使工件900保持就位，因此将把它叫做锁紧垫圈。

螺纹紧固组件100包括一个具有螺杆(螺柱)220的螺栓，一个呈螺母形式的螺纹紧固件210，和锁紧垫圈390。螺母210具有螺纹230，内端面211，外端面212和六角形状的外周边213。螺纹230显示为带有常用的右旋螺纹，但应该理解，左旋螺纹可以可供选择地使用。螺母210的内端面211具有一种环形斜面结构240。

锁紧垫圈390呈平面垫圈形式，该平面垫圈具有一个外周边393，外周边393在外端面392和内端面391之间延伸。外周边393具有与螺母210的六角形状和尺寸相对应的六角形状。

锁紧垫圈390由硬度优选的是稍大于螺母210的材料制成。锁紧垫圈390具有一个限定中央孔394的内周边，螺杆220可以贯穿该中央孔394。

环形斜面结构340在领紧垫圈390中成角度形成，并在中央孔394和外端面392之间延伸，正如图3中所最佳看到的。在这种配置情况下，斜面结构340是截头圆锥形，因此有点是盘形。螺母210突起的斜面结构240具有与垫圈390上的斜面结构340互补的形状，正如在图5中最佳看到的。

盘形斜面结构340和突起的斜面结构240每个都包括多个楔形斜面部分，每个楔形斜面部分都具有一个斜坡面345和一个对接面346，正如在附图的图1中所最佳看到的。斜坡面345以这样一个合适的角度，优选的是稍小于螺纹导角，朝与螺母210上的螺纹230相同的总方向上倾斜，以便在螺母松脱期间产生净有效载荷。

除了在相邻的对接面346之间成斜坡之外，在斜面结构240和斜面结构340二者上的斜面部分相对于螺栓的旋转轴线在径向方向上倾斜。在这种配置情况下，在锁紧垫圈390中所形成的斜面结构340的坡面345沿着半径向内远离外端面392成坡形并与轴线形成一个锐角α，正如在图3中最佳看到的。换句话说，斜坡面相对于一个平面倾斜，该平面沿着半径相对于紧固组件的中心轴线延伸。坡面245，345的角度形状在螺母210和紧固垫圈390之间分别提供锥形接触面242，342，在螺母210和锁紧垫圈390之间形成一个锥形的力传递面。这种倾斜使螺纹紧固件具有自动定心作用并消除了环形伸展，对某些先有技术的紧固件来说，该环形伸展是一个特别的问题。斜面结构240，340的盘形和突起的形状使所传递的力的合力比位于外表面上的斜面结构更靠近中心，并因此使得能以比采用差值扭矩的其它已知紧固件更紧凑的设计来阻止不希望有的松动。

锁紧垫圈390的内端面391具有一个切口部分，该切口部分提供一个中央槽397，该中央槽397被接合面396围绕，后者用于贴着工件900接合。选择槽397两端和接合面396开始之处的半径，同时考虑垫圈390和工件相接面的摩擦系数，以及垫圈390与螺母210之间在它们配合的斜面部分、斜面以及各斜面部分沿着它们行程的导角上的摩擦作用。实际上，在螺母210和锁紧垫圈390之间的相互接合处所形成的摩擦扭矩比与工件的接合面396处存在的摩擦扭矩低。在锁紧垫圈390设置在螺栓的螺杆220上，以便形成如图4和6所示的螺纹紧固组件100的情况下，螺母210上的斜面结构240与锁紧垫圈390上的斜面结构340相互作用，使各自斜面结构240，340的斜坡面成配合关系。螺母210和锁紧垫圈390之间的接合只通过斜面结构240，340之间的相互作用达到。

在这种配置情况下，一旦螺母210拧在螺杆220上并拧紧，使得各斜面处于配合状态，则螺母210在松脱(松动)方向上的任何旋转，都将会在配合的斜面之间产生相对运动，这将引发楔紧作用，该楔紧作用把螺母210的螺纹卡紧在螺杆220的螺纹上。这种作用不仅用作锁紧螺母210防止松动，而且它还起一种自拧紧作用。

存在接合面(啮合面)396是有利的，这是因为在工件上没有在先有技术紧固件中常用的突起物情况下，它能通过一个平表面与工件形成楔紧作用。

在图4和6中介绍和显示出的螺纹紧固组件100利用一种螺母形式的螺纹紧固件210。螺纹紧固件210可以同等地取螺栓290的形式，该螺栓290具有设置在螺栓头上的斜面结构240，如图7中所示。

图8示出第一实施例中垫圈390的一种变型。该变型具有与垫圈390相似的形状，不过它包括一个凸缘部分376，该凸缘部分790提供一个用于贴着工件接合的延伸接合面。

图9示出第一实施例中垫圈390的另一种变型，而图10示出一种与螺母290相对应的变型。在第一实施例中，在垫圈390斜面结构340上的斜面部分和在螺母210上互补的斜面结构240都有锥形接触表面。在图9所示的变型中，由斜面结构340所提供的接触面是弧形或球形，在这种意义上说，它相应于球面的一部分。由相应螺母210所提供的接触表面242也是弧形或球形的。

这里在第一实施例中把接触表面242，341说成为截头圆锥形，而在其变型中说成为弧形成球形，应该理解，它们可以具有任何其它合适的形状，其中包括锥形和球形的变型。

现在参见图11-15，它们示出了一种螺纹紧固组件100，该螺纹紧固组件包括一种按照第二实施例的垫圈390。垫圈390处于与工件900接合的状态。螺纹紧固组件利用一种螺母形式的螺纹紧固件210。螺母210包括一个与其整体形成的接合斜面结构240，该斜面结构240与上述实施例相似。锁紧垫圈390为截头圆锥形弹簧形式，而不是如上述实施例所述的平面垫圈。弹簧垫圈390可以用任何常用的弹簧材料制造。弹簧材料通常具有比螺栓或螺母更大的硬度。锁紧垫圈390包括一个斜面结构340，该斜面结构340以一种针对上述实施例所述的方式与螺母210上所形成的斜面结构240相互作用。正如在图12中最佳看到的，斜面结构340，及尤其是其斜坡面345沿着半径向内远离外端面392倾斜(歪斜)。在这个实施例情况下，重要的是保证截头圆锥形弹簧不加载到它被完全偏转的程度，而是偏转应在所要求的预加载条件下达到完全偏转的约75％。

正如在图13中所最佳看到的，在这个实施例中的锁紧垫圈390具有一个径向周边，该径向周边加工成可与一个工具如扳子接合的形状。

正如在图11中可以看到的，当螺母210拧到螺栓上时，斜面结构240，340安排成在一个部位处开始相互接合(该部位是斜面结构沿着半径的内端)。随着螺母210拧紧和锁紧垫圈390在载荷下弹性偏转，斜面结构240，340之间的接合向外逐渐增加，直至达到完全接合。

图16示出螺纹紧固组件100的一种变型，这里螺纹紧固件210为螺栓形式。

现在参见图17-20，它们示出了一种螺纹紧固组件100，该螺纹紧固组件100包括一种按照第三实施例的锁紧垫圈390。按照这个实施例的锁紧垫圈390与上述实施例中的垫圈390有点相似之处在于：它也用一种截头圆锥形弹簧。然而，在螺栓210和锁紧垫圈390之间所提供的机械连接不是用在上述实施例中那样的相互作用的楔形斜坡，而是利用相互作用的棘齿。更具体地说，在这个实施例中，螺纹紧固件210为一种螺栓形式，该螺栓具有一个斜面结构240，斜面结构240包括在一个凸台部分上的棘齿，凸台部分形成在螺栓头210和螺杆220之间的接合处。斜面结构240适于与设置在锁紧垫圈390上的互补斜面结构340相互作用，斜面结构340也包括棘齿。在锁紧垫圈390的边缘上形成一个圆形接合面，在这里它接触工件900以免损坏工件。

盘形和突起的斜面结构240，340之间的开始接合可以使得它们的表面立即对准。斜面结构240，340的棘齿安排成在沿着两个斜面结构的径向内端的一个部位处开始相互接合，如图19所示。随着螺母210被拧紧并且锁紧垫圈390在载荷下弹性偏转，斜面结构240，340之间的接合逐渐增加，直至达到完全接合，如图20中所示。

在这个实施例的螺纹紧固组件100中，纹紧固件210是一个螺栓。在图21所示的一种变型中，螺纹紧固件210是一个螺母。

图22和23示出一种包括一个锁紧垫圈390的螺纹紧固组件100，该锁紧垫圈390具有一种可供选择的棘齿340构形。在这个实施例中，斜面结构340的棘齿具有弧形或球形形状，而不是锥形形状，螺纹紧固件210上互补的斜面结构240的棘齿也是如此。该棘齿可在制造期间成形，或者互补的构造中之一可在安装中预加载期间在坯料中压刻出。然而，应该理解，棘齿可以具有任何合适的互补形状。

正如从图22可以看到的，两个斜面结构240，340在邻近它们径向内端的一个部位处开始相互接合。随着螺纹紧固件210被拧紧并且锁紧垫圈390在载荷下弹性偏移(偏转)，斜面结构240，340之间的接合逐渐增加，直至达到完全接合，如图23中所示。

按照上述实施例所述的垫圈结合在螺纹紧固组件100中，该螺纹紧固组件100采用两个部件的斜面结构相互作用；亦即，一个螺纹紧固件210(是一个螺栓或一个螺母)和结合在其中的锁紧垫圈390。在某些应用中有一些情况，其中有利的是将一个第三部件(或者甚至还有更多部件)结合到螺纹紧固组件中。

在图24-27中示出一种这样的配置，该配置包括一个螺纹紧固组件100，该螺纹紧固组件100包括两个按照第五实施例所述的楔形斜面垫圈390，490。如图27所示，在平行相邻的内端面和外端面391，392中，形成两组(突起和盘形的)斜面。此处所示的是楔形斜面，但这种设计同等地适用于棘齿。其中一个垫圈起锁紧垫圈390的作用，而另一个垫圈起一个中间垫圈490的作用。这个实施例的两个垫圈，都为弹簧垫圈的形式，这两个垫圈串联设置并与一个常规的螺栓和螺母(没有斜面结构)一起使用。组件的弹簧偏转是两个弹簧垫圈偏转之总和。

操作与上述实施例相同，不过中间垫圈490和一个传统的螺纹紧固件210代替了其上具有斜面结构的螺纹紧固件。尽管垫圈390，490每个都描述成具有双组斜面结构(在垫圈的每一侧上有一组)，但每个垫圈上只有一个斜面结构用于如上所述的串联接合。

参见图28-31，它们示出了一种包括两个相同的弹簧楔形斜面垫圈的螺纹紧固件210，其中一个垫圈390起一个锁紧垫圈作用，而另一个垫圈490起一个中间垫圈作用。该设计同等地适用于棘齿。中间垫圈490和锁紧垫圈390二者分别具有两组斜面结构441，442和341、342。而斜面结构442绕邻近外端面492的中央孔设置。斜面442与螺纹紧固件210的相应楔形斜面相互作用，而锁紧垫圈390的斜面342和外端面392紧贴式装配在中间垫圈490的斜面441和内端面491中，防止中间垫圈和锁紧垫圈之间的相对旋转。中间垫圈和锁紧垫圈有效地起两个并联的弹簧垫圈作用，使偏转力加倍。应该理解，可以应用两个或两个以上的弹簧垫圈，同时各弹簧垫圈安排成任何组合，其中包括串联关系或并联关系。

图32-36涉及一种螺纹紧固组件100，它包括一个螺母形式的螺纹紧固件210、一个中间垫圈490和一个锁紧垫圈390。可供选择地，如图37中所示的螺栓290可以代替螺母210。尽管也可以采用六角形和其它工具接合形状，但是所述紧固组件在它们的外周边213，493示作双-六角构造，而中间垫圈的径向内周边494总是圆形。

中间垫圈490具有两组斜面442，441，这两组斜面与螺纹紧固件210和锁紧垫圈390上相应组的斜面240，340相互作用。

中间垫圈490上的这组棘齿斜面441伸入锁紧垫圈390上的盘形组棘齿斜面340中。锁紧垫圈390的外侧具有一个切口部分397，该切口部分397用第一实施例中的方式限定一个环形接合面396。棘齿斜面340，441的相对定位是这样的，以使它们与楔形斜面442，240一样在距螺母210旋转轴线相同或大致相同的径向距离处。典型的是，棘齿斜面340，441具有一个锁紧构形，该锁紧构形与中间垫圈490和螺母210上的楔形斜面结构442和240的构形相反。锁紧垫圈390的用途是摩擦接合工件，以便能在拧紧螺纹紧固件时平滑而不费力地操作螺母210和中间垫圈490，并提供对处于接触状态的工件表面的保护。

在制造过程中应考虑的事实是棘齿在预加载期间将经受某种压平。在通过冲孔操作制造垫圈的情况下，应该提供足够的材料，以便在冲孔操作过程中使棘齿按要求变硬。附加的硬化可以在预加载过程中达到。在通过切削操作制造垫圈的情况下，设计应提供这样一种棘齿形状，使该棘齿形状在预加载荷期间压平之后，具有足够的棘齿高度，以防紧固件对着棘齿旋转。通过增加棘齿朝紧固件轴线方向上的高度和通过增加相互作用的结构之一的硬度以在另一个上压刻出图案，可以改进设计，在紧固件的轴线处载荷最大。

必须理解，可以制造相似的具有盘形棘齿组和突起楔形组，以便在用第一实施例的垫圈和第四实施例的螺母组配时，提供相似的工作质量。

应该注意，螺纹紧固件210和中间垫圈490之间的接触，以及中间垫圈490和锁紧垫圈390之间的接触，只是分别通过相互作用的斜面240，442和441，340进行。

图39-42示出一种螺纹紧固组件100，该螺纹紧固组件100包括上述实施例中所用类型的中间垫圈490和锁紧垫圈390。组件100与上述实施例相似，不过中间垫圈490具有较大的直径，并且设置了一个表示螺纹紧固组件加载荷程度的目视指示。螺纹紧固组件100示出处于开始螺纹接合之后开始的四个工作位置，如四个视图顺序所示。第一个位置在图39中示出，在该第一位置，螺纹紧固件210通过楔形斜面与中间垫圈490接合，而中间垫圈490通过棘齿斜面与锁紧垫圈390接合。锁紧垫圈刚好形成与工件的摩擦连接。进一步继续拧紧紧固件210，同时中间垫圈490骑在中间垫圈和锁紧垫圈之间相互作用的棘齿斜面上，直至达到所希望的预加载荷为止，如图40中所描绘的第二位置所示。预加载荷按照后面所述的称尺(刻度)来确定。如果希望进一步调节载荷，此时可以通过一个扳手接合中间垫圈490并进一步朝拧紧方向拧动它，用一个小的作用力来达到。现在载荷作用在楔形斜面上而不是在螺纹上，同时防止由棘齿斜面卸载。在图41中所描绘的第三位置，示出用这种方式所达到的附加加载。图42示出第四位置，在该第四位置处，螺纹紧固件210在如由振动所产生的动力影响下朝拧松方向转动，并且螺纹的松动被螺纹紧固件上的斜面结构和中间垫圈490上相互作用的斜面结构之间的进一步拧紧所抵销。在这种动态环境中，螺母将朝两个方向上旋转，并且当在组件中发生任何松驰时，它将通过在棘齿上的行进而自动地消除。螺母210具有一个指针260，该指针260与中间垫圈490上的标尺相结合操作，由此提供加载的目视指示。同样，中间垫圈490具有一个指针460，该指针460与锁紧垫圈390上的标尺350相结合操作。在任何工作位置处，螺纹紧固组件100的总载荷都可以在标尺上显示出来。螺纹紧固组件100通过朝反时针方向上旋转中间垫圈490可简单地松开，以便主要释放楔紧载荷和然后松脱螺母。

为了除去紧固件，让一个工具接合组件的两个部分，提供了一个尺寸适配器500(如图38上所示)。尺寸适配器500安排成使其径向内周边594装配到螺母210上(如图39中所示)，以使一个工具能通过中间垫圈和尺寸适配器的径向外周边593的接合而一致地转动螺母和中间垫圈。将螺母210制成具有与中间垫圈490外周边不同尺寸的外周边，使工具能与组件的分开部件接合。当另外不同尺寸和形状的工具必须用于拧紧和卸除紧固组件时，它还可以用作安全装置。

现在参见图43-48，图43-48示出了一种螺纹紧固组件100，该螺纹紧固组件100包括一个螺纹紧固件210和一个锁紧垫圈390。锁紧垫圈390包括与上述实施例的平面锁紧垫圈相似的楔形斜面和标尺，以及为手工操作而抓紧垫圈的措施，正如后面将要阐明的。

正如图44-47中最佳见到的，有一个用于螺母210和锁紧垫圈390之间机械连接的措施(构造)。该措施包括一个与螺母210整体形成的楔形斜面结构240和一个与锁紧垫圈390整体形成的相互作用的斜面结构340。正如上述实施例中的情况那样，锁紧垫圈具有一个带切去部分的内端面391，该切去部分391提供一个被环形接合面396围绕的中央槽397。环形接合面396沿着半径距螺母210转动轴线的距离比由相互作用的斜面结构240，340提供的机械连接距该轴线更远。螺母210和楔形垫圈390组装成一个单元，并用一个平面普通垫圈890保持在那种状态。当垫圈890使螺母210和锁紧垫圈390保持处于组装状态时，它能允许有限的轴向运动和自由相对旋转。

设置一个标尺350，以便能目视指示通过相互作用的斜面结构240，340的楔入作用施加在螺纹紧固组件100上的载荷量。

螺纹紧固组件100包括一个塑料把手形式的抓紧装置270，该抓紧装置270连接到螺母210上，以便能用手旋转螺母。同样，设置一个另外的塑料把手形式的抓紧装置370，以便操纵锁紧垫圈390。由于它能使螺纹紧固组件在不需要用工具的情况下用人工拧紧和松开，所以这是特别有用的。

这个实施例的螺纹紧固组件100的一个特别应用，是用于将一个砂轮(磨盘)固定到一个电动工具如磨角器的驱动心轴上。砂轮夹紧在与电动工具心轴整体结合的后凸缘和锁紧垫圈上的内端面391之间。在这类应用中，可使坡面345的升角小于心轴螺纹的导角。选择合适的升角保证电动机通过斜面结构的相互作用而不是在螺母210螺纹上拧紧螺纹紧固组件。在一种典型的安装中，将螺母210拧在心轴的螺纹上并通过人工操作抓紧装置270紧紧固定。在两个斜面结构中各斜面部分的对接面246，346传送拧紧扭矩。在电动机运转时，使螺母上的斜面结构240骑在锁紧垫圈390的斜面340上。在图46-48上示出满载荷位置。倘若螺纹紧固组件100在电动机运转之前适当地拧紧，则在螺纹上很少或没有进一步拧紧发生。在电动机突然停止时，砂轮的惯性将使螺母210上的斜面结构240从锁紧垫图390上的斜面结构340滑下并释放连接中的应力。另一方面，在电动机以缓慢而受控的方式停止时，连接中的应力不会释放，但用心轴自由旋转滑下而转动螺母斜面所需的扭矩量是在手工操作的可能性范围内。结果朝螺纹拧松方向上转动锁紧垫圈390的把手370将能拆卸开组件。

有时偶然会发生由于突然停止而使常规的锁紧螺母从与之接合的轴拆开，并且在这样情况下能使砂轮与同装该砂轮的驱动轴分离。图49-59的螺纹紧固组件100设法防止这种拆分。组件100利用一个中间垫圈490和一个锁紧垫圈390，同时包括一个用于人工操作的抓紧装置270和470。在图49-51中示出组件100处于它的起始位置。螺纹紧固件210为螺母形式，中间垫圈490和锁紧垫圈390用与上述实施例相同的方式装配在一起并保持作为一个单元。用人工固定这种组件比固定两件式组件容易得多，因为只需要一部分扭矩来在较小的半径上沿着棘齿转动螺母。

图52-60示出随后的工作位置，各个工作位置等效于图39-42所述的那些位置。图57示出斜坡面245，345，445和对接面246，346，446的位置。

这种组件的安全装置可能最好的是结合图60所述的装置，图60示意地示出在电动工具稳定的电动机运转期间各斜面的相对位置。在电动机突然停止的条件下，砂轮仍然趋于与锁紧垫圈一起转动，但棘齿连接保证带有螺母的中间构件不朝松开方向扭转。当这个实施例的中间垫圈倒转时，对同样的应用也可以达到极好的工作能力，也就是说，棘齿连接出现在它和螺母之间。

应该理解，标尺可以应用在所有上述实施例上。

任何利用棘齿的螺纹紧固组件都特别适合于使用标尺，以便在预加载期间提供目视指示。

棘齿的使用具有两个优点。它能不费力的拧紧组件，并使螺母上的指针260自动地对准标尺350的起点。因此对于控制角度的拧紧消除了人的误差，以便达到“用手拧紧”的位置。

按照本发明所述的螺纹紧固组件的一个特别优点是，它们可以成一个阵列设置，并应用一个共用工具来一致地操纵紧固件。这种用于一个圆形阵列的配置在附图的图61和62中示出。

尤其是参见图61，图61示出了一系列五个螺纹紧固组件100，这五个螺纹紧固组件100以一个圆形阵列设置，并且它们应用按照本发明所述的垫圈。螺纹紧固件210沿着半径具有一个外周边213，该外周边213装备有一个接合装置280，接合装置280加工成一定形状，以便与位于加载结构内壁上的接合装置680配合。加载结构690围绕该阵列装配。加载结构690具有一个用于接收扳拧工具的槽口687，借助啮合在槽口687中的扳拧工具转动加载结构，能一致地操纵各种螺纹紧固组件100。

现在参见附图中的图62，图62示出了一种类似的配置，只是设置了一个加载结构690，加载结构690上形成有周向间隔开的接合表面280和680，接合表面280和680在具有手柄670的工具旋转时，操纵多个螺纹紧固组件100。

利用加载结构690可以一致地给几个紧固组件加载，并且低拧紧扭矩的紧固组件100通过印在五个紧固组件中每组的结构上所要求的预加载量被进一步增强。与单个紧固件上的标尺相同，印刷可以为粘性标签形式。

算得的预加载荷量可以印刷在用于一个或多个通道的一个加载结构上，并且对带有或没有垫片的应用可以不同。尽管图61和62所示的实施例具有圆形阵列的紧固组件，但本发明不限圆形阵列。

目前使用的包括增量拧紧和Van Campen’s矩阵的阵列加载技术，可以与按照本发明所述的设备结合应用。

因此，已经设想将使用本发明的精确的阵列加载，扩展到那些不太关键的设备上。

与许多先有技术紧固件装置不同，包括按照本发明所述垫圈的螺纹紧固组件利用大部分拧紧扭矩作为组件上的预载荷。

在斜面结构上给紧固组件加载，可以消除紧固组件和工件之间的未知摩擦作用。通过用润滑剂或其它技术来降低各斜面结构之间的摩擦系数是有利的。相信这些配置伴随表征本发明垫圈的特殊几何形状，与先有技术紧固件相比，可以只用所需扭矩的大约20％就能达到相同的预载荷。这种拧紧扭矩的减少，使得能在不用外部工具情况下操纵螺纹紧固组件，或者同时拧紧如上所述的圆形紧固件阵列。

应该理解，本发明的范围不限于上述特定实施例的范围。尽管结合特定实施例的说明和附图已经介绍了本发明的各种特征，但应理解，所必需的那些特征不限于那些特定的实施例。本发明的特征可以为任何组合形式，因为在任何应用按照本发明所述垫圈的螺纹紧固组件上都可适合。

利用按照本发明所述垫圈的螺纹紧固组件，目的在于至少找出现有技术的某些缺点。相信包括按照本发明所述垫圈的螺纹紧固组件显示出在安全性、可靠性和可维修性等方面的优越性，这来源于下列优点的组合：

(1)利用增强的控制角度的拧紧，显著地改善了预加载荷的精度；

(2)减少了高温和温差效应和蠕变，并且重要的是利用改进的锥形弹簧垫圈对它不产生影响；

(3)通过楔紧作用抵抗松动；

(4)紧固件的动态和弹性特点，对它自动地，并且在需要时，按照接合处的环境条件，保持、增加和释放预载荷的能力显著地产生影响；

(5)在结合使用标尺的情况下容易准确地加载荷；

(6)利用减少摩擦的技术，以降低的所需扭矩不费力地加载荷；

(7)减少或消除了大多数对接表面的擦伤、压陷和划削；

(8)自动定心的特点可对于规定的外部载荷使螺栓尺寸减小，并使加载后的残留扭矩可忽略不计；

(9)由于减少的扭矩要求而提供了人工操作的能力；

(10)受益于降低的扭矩的多个紧固组件一致加载的能力；

(11)由于沿着螺纹的均匀载荷分布而防止螺纹剥落；

(12)消除了由于锥形力传递表面而引起的环状扩展；

(13)由于在楔形物而不是在螺纹上加载荷而防止电动工具对砂轮的过度拧紧；

(14)由于棘齿作用，即使在电动工具中电动机突然停止时，也能防止电动工具上的砂轮意外脱离；

(15)能人工固定和拆卸电动工具上的砂轮，因为它利用电动机作用来在楔形物上拧紧或松开；

(16)可以用常用的材料生产平面垫圈和弹簧垫圈；

(17)可以利用所有用来生产已知垫圈的普通方法。

在整个说明书中，除非文中另有要求，词组“包括”或各种变型如名词“包括”或动名词“包括”，都将理解为意思是指含有上述一个整体或整体组，但不排除任何其它整体或整体组。

Claims

1.一种用于螺纹紧固连接件的垫圈(390)，该垫圈包括：

一个具有外周边(393)、两个相对的侧面、中心轴线和限定中央孔(394)的内周边的主体，其中所述相对的侧面中的第一个侧面(392)具有用于接合第一相邻连接元件(210、490或290)的第一表面，并且所述相对的侧面中的第二个侧面(391)具有用于接合第二相邻连接元件(900)的第二相对表面(396)，其特征在于，所述第一表面具有绕中央孔设置的斜面结构(340)，该斜面结构为棘齿形式，用于与所述第一相邻连接元件机械的相互作用，以便在拧紧连接件的方向上该斜面结构允许第一相邻连接元件相对于垫圈转动并且在松脱该连接件的方向上该斜面结构抵抗第一相邻连接元件的相对转动，以及在向第一及第二表面施加相对的力的情况下所述主体可弹性偏转。

2.根据权利要求1所述的垫圈，其特征在于，所述主体通过当第一和第二相邻连接元件在连接件的预载荷状态下与所述垫圈紧密接合时开始施加的一定范围的相对的力可弹性偏转。

3.根据权利要求2所述的垫圈，其特征在于，当在连接件的预载荷状态下产生相对的力时所述主体保持可弹性偏转。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第一表面比所述第二表面更靠近所述中央孔。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面基本为环形。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面通过一个第三表面(397)与所述中央孔隔开，该第三表面(397)限定一个从第二表面向所述主体内延伸的凹槽。

7.根据权利要求6所述的垫圈，其特征在于，所述第三表面基本为环形。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，它被构成为一种具有中央切槽的平面垫圈。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面相对于第一表面设置成通过第一表面传递的第一扭矩小于通过第二表面传递的第二扭矩。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面设置成与第二相邻连接元件提供充分地摩擦转矩，以便在拧紧所述连接件时所述主体相对于第二相邻连接元件不作移动。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面设置成接合第二相邻连接元件的基本平坦的表面。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第二表面设置成接合第二相邻连接元件，以便在拧紧所述连接件时第一相邻连接元件相对于所述垫圈的主体移动。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第一表面径向增高，以便所述第一相邻连接元件趋于相对于所述中央孔的中心轴线自定心。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，在施加充足的扭矩的情况下，所述斜面结构允许第一相邻连接元件沿松脱连接件的方向移动。

15.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述斜面结构基本为环形并且有角度地向所述中央孔的中心轴线延伸。

16.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述棘齿是截头圆锥形、弧形或球形。

17.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述斜面结构包括多个斜面部分，每个斜面部分都具有一个斜坡面(345)和一个对接面(346)。

18.根据权利要求17所述的垫圈，其特征在于，每个斜坡面都相对于一个垂直于所述中心轴线的平面倾斜。

19.根据权利要求18所述的垫圈，其特征在于，斜坡面的倾角设置成在安装过程中与连接件的配合元件的接合面积在增加相对的力的情况下垫圈弹性偏转时增加。

20.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，它被构造成一种弹簧垫圈。

21.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，它被构成为可由一个工具接合。

22.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，还包括一个抓紧装置，以便于人工操作。

23.根据权利要求1-3中任一项所述的垫圈，其特征在于，包括用于提供在螺纹紧固连接件上的加载荷程度的目视指示的装置。

24.根据权利要求23所述的垫圈，其特征在于，所述目视指示包括一个标尺(350)或一个指针。

25.根据权利要求23所述的垫圈，其特征在于，所述目视指示装置与第一相邻连接元件的相应目视指示装置(450、460或260)配合以指示在螺纹紧固连接件上的加载荷程度。

26.根据权利要求25所述的垫圈，其特征在于，在所述第一相邻连接元件上的指针或标尺自动与垫圈上的指针或标尺对准。

27.一种包括根据权利要求1-26中任一项所述的垫圈的螺纹紧固组件(100)。

28.一种螺纹紧固连接件，它包括：

根据权利要求1-26中任一项所述的垫圈；

第一连接元件；以及

第二连接元件。

29.根据权利要求28所述的连接件，其特征在于，所述第二连接元件是一个工件。

30.根据权利要求28或29所述的连接件，其特征在于，所述第一连接元件是另一个垫圈(490)。

31.根据权利要求30所述的连接件，其特征在于，所述另一个垫圈设有用于与所述垫圈的第一表面的斜面结构接合的棘齿形式的相应斜面结构(441)。

32.根据权利要求28或29所述的连接件，其特征在于，所述第一连接元件是一种螺纹紧固件。

33.根据权利要求32所述的连接件，其特征在于，所述螺纹紧固件是一种内螺纹紧固件(210)。

34.根据权利要求32所述的连接件，其特征在于，所述螺纹紧固件是一种外螺纹紧固件(290)。

35.根据权利要求32所述的连接件，其特征在于，所述螺纹紧固件设有用于与所述垫圈的第一表面的斜面结构接合的棘齿形式的相应斜面结构(240)。

36.根据权利要求31所述的连接件，其特征在于，所述另一个垫圈包括与相应的斜面结构相对的表面，在该表面上设置有一系列楔形结构(442)。

37.根据权利要求36所述的连接件，其特征在于，所述楔形结构设置成在拧紧连接件的方向上转动第三连接元件时从第三连接元件向另一个垫圈传递扭矩。

38.根据权利要求37所述的连接件，其特征在于，所述楔形结构设置成在松脱连接件的方向上使第三连接元件相对于另一个垫圈转动时将第三连接元件移开另一个垫圈。

39.根据权利要求38所述的连接件，其特征在于，所述楔形结构比第三连接元件的相应螺纹的节距高并且沿这样的方向设置，即当第三连接元件沿松开螺纹的方向相对于垫圈转动时该楔形结构楔紧所述螺纹。

40.根据权利要求39所述的连接件，其特征在于，所述第三连接元件是一种螺纹紧固件。

41.根据权利要求40所述的连接件，其特征在于，所述螺纹紧固件设有用于与另一个垫圈的楔形结构接合的一套相应的楔形结构(240)。

42.根据权利要求41所述的连接件，其特征在于，所述楔形结构径向增高，以便所述螺纹紧固件趋于相对于所述中央孔的中心轴线自定心。