CN1005497B - 三重保险螺栓 - Google Patents

Abstract

一个带径向弹簧弹顶卡子的螺栓，和一个与螺栓配合，且内径上带掣子的螺帽，掣子和卡子相互配合使螺帽不松脱失落。螺帽上亦设置有沟槽以便螺栓、螺帽用开口销连接，因此，螺帽松脱现象得到进一步抑制。万一螺帽失落，卡子亦可以阻止螺栓从精密公差的孔中脱落出来，如管端装置。

Description

三重保险螺栓

本发明涉及到紧固件，特别是那些锁紧特性可靠的紧固件。

在航空控制系统应用中，失落一个螺帽、接着又丢失了螺栓的现象是不能容许的。因此，一般都在螺栓上靠近螺纹端部处钻孔，螺帽上开槽，孔、槽对正后插入开口销，以便防止螺帽脱落。

维修工作中忘了上开口销能造成危及安全的事故，因此，使用有自持力的螺栓是众所周知的。这些螺栓都有一轴向安装的弹簧弹顶靠模塞，靠模塞作用到一个球上，使球凸出螺栓体面〔和享有盛名的希而思（scars）的套筒板手非常相似〕。当靠模塞压下时，球沿径向缩入体面内，因此，螺栓能进入并穿过具有精密公差的孔眼，如控制杆端部装置中的孔;当靠模塞放松时，球在该组装中与螺栓头相对的一侧凸出螺栓体表面，这样，当螺帽脱落后，球还能阻止螺栓从螺栓孔中滑出来。可是，容纳靠模塞所要求的空心螺栓体使螺栓不便于检查，也容易被腐蚀，在盐雾环境下尤其是这样的。

本发明的一个目的是提供一个有自持力而不是空心的螺栓。

按照本发明，一个装有径向，弹簧弹顶卡子的螺栓，和一个内径上设有掣子的螺帽，掣子和卡子配合，因此，螺帽不可能从螺栓上脱下来。螺帽上亦作有槽沟，以便通过螺栓上的孔用开口销固定螺帽，这样，螺帽的脱落进一步受到抑制。前一螺帽松脱丢失，螺栓上的卡子还能阻挡螺栓从一个具有精密公差（如杆端配合）的孔中脱落出来。

本发明的其它目的，特点和优点从下面描述中可以明确。

图1是本发明的螺栓的侧视图。

图2是从图1中2-2线截取的螺栓断面，并包括螺帽。

图3是本发明螺栓卡子的三个正射投影图。

图1所示为本发明的螺栓10，它包括头部12和栓体14。远离头部12的栓体的一部分16上车有与螺帽配合的螺纹。在靠近栓体14顶端18处，有一个垂直于螺栓轴线的孔20，它用于安装开口销21。在离螺栓头以外接近螺纹部分16处的栓体14上开有另一孔22，孔22垂直于螺栓轴心线，但最好是与开口销孔20平行。

孔22已在图2中清楚地示出，它显示图1中沿2-2线截取的螺栓10及与之相配合的螺帽24的断面。孔22呈阶梯形以便安放并支持卡子26。卡子26包含顶27、头28和底29。头28具有相当于孔22的30部分的第一横断面尺寸，而底29则具有销大于第一尺寸并相当于孔22的34部分的第二横断面尺寸。卡子26的详细形状见图3。孔的30和34部分的交界处表示上文已提及到的“阶梯”，以便卡子可以顶部在前地插入孔22的34部分中，一直插到底29和台阶相接触为止，这时，卡子的顶部凸出在螺栓表面以外。

弹簧36装在孔的30部分卡子底29的后面，以便它向底29加压使卡子顶27径向地凸出在螺栓体表面以外，弹簧36用塞柱使之留在螺栓体34部分中，塞柱38以压配合并固定在孔22中，对向于卡子头28的方向处。

图3所示的卡子的26的三个视图，在端视图（A）中，很明显的可看出卡子26的头部28基本上是方形横断面，所以，孔22的部分30亦为方形以便于容纳卡子头部28并防止它的转动。在第一侧视图（B）中，卡子顶27的两相对侧面明显地呈完全弧形，它与图2相对应。在第二侧视图（c）中，该图是垂直于螺栓轴线和孔22的轴线方向的投影，图中表明卡子顶27的上部和下部表面均为简单平面、并和方形卡子头的表面一致。

图1显示有一连杆端部装置40、夹板41与螺栓10的组装图。该图表明在螺栓10开始插入连杆端部装置40时，可用手装卡子压入螺栓体内;当继续插入时，卡子受到装置内表面42的约束，继续留在螺栓体内;在螺栓10完全进入装置40以后，卡子已不在该装置中，由于弹簧36的推力，使卡子顶凸出在螺栓体表面以外。而卡子顶27的上部平面使螺栓留在该装置之内。重要的是卡子头和适合使用的孔部（这一实例中为方形）应形成能防止卡子在螺栓内转动的形状。对卡子的这一限制要求它的顶部平面接触并紧贴在被卡部分表面（本例中为一装置）上，万一螺帽失落了，延伸出的卡子将成为一个止动器，覆行它的阻挡功用。

从图2中可以看到，螺帽24上螺栓头面对部分43的内径上设有六个等分的圆弧形掣子44，其形状相当于卡子头的外形，其大小便于容纳凸出的伸长了的卡头的顶部。卡子顶部应避免圆形表面，以便上螺帽时，卡子顶能自如地伸入并脱开掣子。不向螺帽施加扭矩（扭转力）时，延伸的卡子将阻止螺帽卸退。在远离螺栓头部的螺帽46部分设有常用的槽沟（缝隙）48，槽沟对正孔20，开口销21穿过孔20和槽沟作为防止螺帽退离螺栓的附加装置。掣子和螺帽槽沟平行对正地布置，一方面使弹簧推动着的卡子能全部伸进掣子内，另一方面使开口销也正好发挥阻挡作用。最好的情况是万一开口销丢失，卡子也正好处在产生阻挡作用的位置。万一卡子咬死时，也最好是卡子在伸长状态下处在掣子中，而不应该在被压缩状态下处于两掣子之间。

所以，本发明螺栓的“三重保险”体现在以开口销防止螺帽松脱;卡子防止螺帽松脱;以及如果螺帽松脱失落，卡子可为螺栓提供自身阻挡的能力。

根据这本发明阐述的原理，设计者可得到许多改进和不同的方案。例如，尽管对一个阶梯形钻孔已作说明和图解，但最好还是螺栓体的等径孔的一端塞进一套筒使形成阶梯来得经济;同样，卡子、弹簧和柱塞等分散部件的安装，可能最好是使用一个带管形插入件的装配组件。此外，方形以外的其它可以用于防止卡子转动的形状也可采用。同样，尽管前面曾提到这一发明适用于精密公差孔应用方面，但应当认识到，因为某些螺栓体和装置间的极精密尺寸的配合，用球形卡子顶和允许转动的圆形卡子头也是可行的。卡子形状的组成是随使用目的不同而改变的，因此不宜作为这发明的一个约束来对待。

和先有技术的纵向孔相比，这发明的和螺栓体正交的孔22有更高的抗腐蚀能力，特别是由于安装好之后，螺帽24已将孔22完全遮盖。

Claims (12)

1、一种用于插入具有紧密公差的孔中的紧固件，包括：

一个螺栓（10）有螺栓头（12），螺栓体（14），在远离螺栓头的螺栓体上有一部分带有螺纹，

一个径向穿过螺栓体（14）并垂直于它的轴线的第一孔（22）包括：一个向螺栓体面延伸且具有第一横断面尺寸的第一孔部分（30），一个具有第二横断面尺寸的第二孔部分（34），第二孔部分的横断面尺寸大于第一孔部分，并沿其直径的相反方向向螺栓体面延伸，第一、第二孔部分的连接处形成一阶梯;

一个卡子（26），有一个头部（28），其端横断面相当于位于孔部分（30）内的第一尺寸，卡子的顶（27）凸出在螺栓体面以外，而卡子底（29）的端横断面相当于位于第二孔部分（34）内的第二尺寸，安装在第二孔部分内;

一个安装在卡子（26）底（29）后面的弹簧（36），向卡子（26）施加卡子推动力;

一个柱塞（38）固定在第二孔部分（34）中与卡子完全相反的螺栓体面内，保持弹簧（36）处于螺栓体（14）内;

一个第二孔（20），穿过螺栓（10）的螺纹部分并与螺栓轴线垂直;

一个螺母（24），它与螺栓体14的螺纹部分啮合，螺母（24）上开槽用于通过第二孔（20）插入开口销（21）;其特征在于：

在螺母（24）的内径上设有掣子（44），该掣子相当于并与凸出卡子顶（27）配合，在卡子（26）和掣子（44）相互配合下，使螺帽不致松脱。

2、按照权利要求1的紧固件，其特征在于：紧固件中卡子头部（28）在端视横断面中为方形，卡子顶（27）的两个相对边完全为圆弧形，方便在卡子（26）上插螺帽（24）。

3、按照权利要求2的紧固件，其特征在于：紧固件中卡子顶（27）的上下两面为平面。

4、按照权利要求2的紧固件，其特征在于：紧固件中第一孔（22）为方形横断面，它能接纳卡子（26）并能阻止卡子（26）。

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