CN101109406A - 快速装卸的防松紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速装卸的防松紧固件，它克服了目前螺母拧入旋出螺栓速度慢、效率低以及防松脱制造工艺复杂等缺点。其包括一个带翻沿的六角螺母，一个无外螺纹但末端有半球头的螺栓和一个预先拧入螺母的双壁螺纹卡圈。螺栓被顶入螺母后仅再需右旋一两圈便可完成安装；拆卸时只要撑开螺纹卡圈内壁，螺栓即可被拔出，实现快速装卸。螺纹卡圈可起防松脱作用。如螺栓末端半球头不加工开槽，螺母插入螺栓后就无法再被卸下，可起防盗作用。用本发明的紧固件替代高速公路护栏组装和铁路钢轨紧固中所用的数以百万计的螺栓螺母时，会获得巨大的效益。

Description

快速装卸的防松紧固件

所属技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种紧固件，特别是一种既能快速装卸又防松的紧固件。

背景技术

螺栓螺母作为一种连接和紧固装置应用十分广泛，如汽车四轮的安装、火车铁轨与枕木间的紧固、高速公路护栏组装等。

在连接和紧固时，螺母要从螺栓的螺纹顶端一直拧到紧固为止，拆卸时螺母要全部退出螺栓的螺纹，因此速度慢，效率低，尤其在以毫秒为单位计算的汽车联赛轮胎更换中、在铁轨和枕木间紧固和高速公路护栏组装时用的数以百万计的螺栓螺母安装时，上述缺点就显得非常突出；为防止螺母从螺栓上松脱，目前的方法都是在螺栓或螺母上进行特殊加工或装置上相应的配件，这样螺栓或螺母制造工艺复杂，成本也会相应提高。

发明内容

为克服目前螺母拧入和旋出螺栓速度慢和防松脱制造工艺复杂等缺点，本发明提供了一种结构新颖的紧固件，既能快速装卸，又可防止松动。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：一种速装速卸的防松紧固件，包括一个六角螺母，一个螺栓和一个双壁圆筒形螺纹卡圈。

所述的双壁圆筒形螺纹卡圈，内壁的底部和外壁相连、内侧倒角以便螺栓末端的半球头穿过，上部沿轴向割开三个均布的切口，在切口的顶端内侧作斜面，其宽度大于切口；外壁底部低于内壁部分做径向内收、内侧均布三个凸筋，其横截面为梯形并在下端倒出尖角，外壁套出贯通外螺纹。

所述的螺栓在螺杆上无外螺纹，但末端要车出球径小于螺杆直径的半球头、周围均布三个轴向开槽，槽的宽度与螺纹卡圈内壁切口上的斜面宽度相同，在半球头下方对螺杆作缩径处理，缩径长度大于螺纹卡圈底端到其内壁顶端的距离，缩径后的螺杆直径与螺纹卡圈内壁内径相同但小于螺栓半球头的球径，缩径底部设一轴向凸筋，其外径和高度与螺纹卡圈外壁底部内收后的内径和高度相同并在顶端倒圆角，未做缩径的螺杆长度和被紧固物的厚度相同。

所述的六角螺母一端有径向内收的翻沿，其高度和内径与螺纹卡圈外壁底部内收后的高度和外径相同，六角螺母的内螺纹与螺纹卡圈的外螺纹相配套。

使用前先将螺纹卡圈完全拧入六角螺母，由于螺杆上的凸筋和螺纹卡圈内的凸筋顶端分别作了倒圆和倒尖角处理，在使用时只需将安装好被紧固物的螺栓从六角螺母有翻沿一侧任意地顶入，半球头撑开螺纹卡圈的内壁，待螺栓半球头完全穿过后，内壁因自身的弹性向内收缩而后卡住半球头，右旋六角螺母并带动螺纹卡圈旋转直至螺杆上的凸筋与螺纹卡圈内凸筋相遇而停止，此时螺纹卡圈内壁上的三个切口和螺栓半球头上的开槽正好相对，继续右旋六角螺母压紧被紧固物，螺纹卡圈上移使其内壁顶紧半球头，完成紧固和连接。

在拆卸时，只要将工具沿螺栓半球头上的开槽插入，工具会阻止螺纹卡圈转动，左旋六角螺母使半球头脱离螺纹卡圈内壁，继续插入工具使之沿切口斜面进入并撑开内壁，此时只要抽出工具就能带出螺母，完成拆卸。

如果连接和紧固是一次性的，即安装后无需再次拆卸，可不加工螺栓半球头上的开槽，这样在非破坏的情况下便无法拆卸，起到防盗作用。

由于螺纹卡圈的自身弹性具有在螺母和螺栓间的减震功能，可有效地起到防松脱作用。

本发明的有益效果是，由于螺栓被顶入螺母后其与被紧固物的间隙很小，依螺母的螺距不同只需旋转1-2圈，即可拧紧或旋松螺母。可见在连接时螺母不是被拧入螺栓的，而是被顶入的；拆卸时螺母不是被旋出的，而是被拔出来的。以此来实现安装和拆卸的高效和快速。防松动不是通过对螺栓或螺母上进行特殊加工或装置相应的配件，而是通过一独立的螺纹卡圈来实现，从而达到简化工艺，降低成本的目的。每条高速公路护栏和铁路枕木与钢轨紧固都需数以百万计的螺栓螺母，如将本发明的紧固件用于此处，会获得巨大的效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明装配示意图。

图2是螺纹卡圈内壁切口和斜面的位置图。

图3是螺纹卡圈的立体剖视图。

图4是螺纹卡圈内凸筋的位置图。

图5是六角螺母的剖视图。

图6是六角螺母的俯视图。

图7是螺栓半球头开槽的位置图。

图8是螺栓立体示意图。

图中：1、螺纹卡圈；2、六角螺母；3、螺栓；4、被紧固物；5、螺纹卡圈切口；6、螺纹卡圈切口斜面；7、螺纹卡圈内凸筋；8、六角螺母内翻沿；9、螺栓半球头；10、螺栓半球头开槽；11、螺栓凸筋。

具体实施方式

由于六角螺母2的内螺纹与螺纹卡圈1的外螺纹相配套，六角螺母内翻沿8的厚度和内径与螺纹卡圈1外壁底部内收后的高度和外径相同，在使用前可预先将螺纹卡圈1完全拧入六角螺母2并使其底部平齐，此时六角螺母内翻沿(8)起到限位的作用。螺栓3穿过被紧固物4后，将六角螺母翻沿8一侧对准螺栓半球头9顶入，由于螺纹卡圈内凸筋7和螺栓凸筋11分别做了倒尖角和倒圆处理，因此顶入没有位置限定。

螺纹卡圈1内壁底部有倒角，上部有切口，螺栓半球头9可以撑开并穿过内壁，又因为缩径后的螺杆直径与螺纹卡圈1内壁内径相同却小于螺栓半球头9的球径，缩径长度大于螺纹卡圈1的底端到其内壁顶端的距离，所以在完全穿过后，内壁因自身弹性复原并能卡住螺栓半球头9，右旋六角螺母2带动螺纹卡圈1旋转直至螺纹卡圈内凸筋7与螺杆凸筋11相遇使螺纹卡圈1停止转动，此时螺纹卡圈切口5正好和螺栓半球头开槽10相对齐，由于螺纹卡圈内凸筋7的横截面为梯形，其与螺杆凸筋11做平面接触，继续右旋六角螺母2压紧被紧固物4，螺纹卡圈1上移使其内壁顶紧半球头9，完成紧固和连接。

在拆卸时，只要将工具沿螺栓半球头开槽10插入，由于螺栓半球头开槽的宽度与螺纹卡圈切口斜面6宽度相同且相对齐，工具会卡住螺纹卡圈切口斜面6的侧壁而阻止螺纹卡圈1转动，左旋六角螺母2，螺纹卡圈1的内壁脱离螺栓半球头9直至被六角螺母内翻沿8顶住，然后插入工具使之沿螺纹卡圈切口斜面6进入并撑开内壁，此时只要抽出工具就能带出六角螺母2和螺纹卡圈1，完成拆卸。

由于未做缩径的螺杆长度和被紧固物4厚度相同，因此只需旋转1-2圈即可拧紧或松开六角螺母2，余下的只需顶入和拔出两个动作来完成安装和拆卸，极大提高了速度和效率。

Claims (3)

1.一种快速装卸的防松紧固件，包括六角螺母和螺栓，其特征是：在六角螺母内装有双壁圆筒形的螺纹卡圈(1)，其内壁的底部与外壁相连、内侧做倒角，上部沿轴向割开三个均布的切口(5)、切口顶端内侧作斜面(6)，其宽度大于切口(5)的宽度；外壁底部在低于内壁底端部分做径向内收、内侧均布三个凸筋(7)，其横截面为梯形并在下端倒尖角，筋的高度为外壁底部内半径与螺栓半球头(9)的球半径之差，外壁套出贯通外螺纹。

2.根据权利要求1所述的快速装卸的防松紧固件，其特征是：六角螺母(2)一端有径向内收翻沿(8)，其高度和内径与螺纹卡圈(1)外壁底部做内收后的高度和外径相同，六角螺母(2)的内螺纹与螺纹卡圈(1)的外螺纹相配套。

3.根据权利要求1所述的快速装卸的防松紧固件，其特征是：螺栓(3)的螺杆上无外螺纹，末端车出球径小于螺杆直径的螺栓半球头(9)，其周围均布三个轴向开槽(10)，槽的宽度与螺纹卡圈切口斜面(6)的宽度相同，在螺栓半球头(9)下方对螺杆做缩径处理，缩径后的螺杆直径与螺纹卡圈(1)内壁内径相同，但小于螺栓半球头(9)的球径，缩径长度大于螺纹卡圈(1)底端到其内壁顶端的距离，缩径底部轴向设一凸筋(11)，其高度和外径与螺纹卡圈(1)外壁底部内收后的高度和内径相同，筋的顶端倒圆角，未做缩径的螺杆长度和被紧固物(4)的厚度相同。

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