CN101960158A - 带防旋松结构的螺栓与螺母 - Google Patents

Abstract

本发明的带防旋松结构的螺栓与螺母的组合体的结构如下：在螺栓(20)的头端，形成有能够以垂直于螺栓轴线方向的轴为中心翻折的翻折部分(30)。该翻折部分能够从其长度方向与螺栓轴线一致的状态向两个侧面方向翻折。在螺母(12)的头端侧表面(螺栓与螺母相旋紧时螺栓头端伸出侧的侧表面)形成有收装螺栓的转动部分的多个槽(18a～18g)。该槽为奇数个，且以螺母的螺纹孔为中心呈放射状按等角度间隔配置。以呈放射状按等角度间隔形成有7个槽为例进行说明。此时，槽与槽之间所成的角度大致为51.4°，按照这样来说，其防止旋松的旋转角度的最小单位应该为51.4°。然而，本发明可获得该数值的一半(即25.7°)的最小单位。

Description

带防旋松结构的螺栓与螺母

技术领域

本发明涉及一种螺栓与螺母的组合体，特别是指一种带有防旋松结构的螺栓与螺母的组合体。

背景技术

在螺栓与螺母相旋紧的状态下，有时需要防止二者产生旋松。

发明内容

【发明所要解决的技术问题】

在螺栓的头端设有能够以垂直于螺栓轴线方向的轴为中心摆动(转动)的部件，并且，在螺母的头端面上设有收装上述可摆动部件的槽，从而通过这样的结构能够防止螺栓与螺母产生相对转动。

例如，如图5所示，在螺栓40的头端设置有锁止部件46，该锁止部件46能够以垂直于螺栓轴线40x方向的销42为中心进行摆动。另外，在螺母44的头端面(安装在螺栓40的头端的锁止部件46伸出方向一侧的表面)上，设置有能够收装锁止部件46的槽44a。在使锁止部件46的长度方向与螺栓轴40x一致的状态下，可将螺栓40拧进螺母44中。在拧进规定的深度后，使锁止部件46以销42为中心摆动从而嵌入槽44a中。于是，通过锁止部件46与槽44a的嵌合作用，禁止螺栓40与螺母44产生相对转动，防止螺栓40与螺母44产生松动。

采用上述的技术，虽然能够防止产生旋松，但是，例如图5所示，在360°的旋转角度中，只在一处位置可防止产生旋松，即，用于防止松动的螺母44的旋转的角度受到了限制。

若在螺母44的头端面上呈放射状地设置多个槽44a，则可增加能够防止旋松的位置的数量。例如，图6中(a)所例示，沿直径方向设置两个槽，则可每隔180°获得一个能够防止旋松的位置。如图6中(b)所例示，沿放射方向设置8个槽，则可每隔45°获得一个能够防止旋松的位置。

在对螺栓40与螺母44之间的扭矩的精度要求比较高的时候，增加槽的数目是有利的。例如，如图5中所例示的，在360°中只有一处位置可防止产生旋松，这种情况下，螺母44只能以360°为最小单位停止旋转，从而很容易产生扭矩过小或过大的情况。有可能会发生在能够得到适当的扭矩的旋转角度位置处没有设置槽，不能在可获得适当扭矩的旋转角度位置处防止旋松的情况。如图6中(b)所例示，若沿放射方向设置多个槽，则在获得所需扭矩的旋转角度位置处防止旋松的可能性得到提高。

如图6中(b)所例示的，若沿放射方向设置8个槽，则可使螺栓与螺母每相对地旋转45°即可具有一个能够防止产生旋松的位置。即，防止旋松的旋转角度的最小单位为45°。

在对扭矩的精度要求更高的情况下，45°的最小旋转角度有时也不能满足要求。此时，在防止旋松的旋转角度位置处，扭矩或者大或者小，所以也不能得到所需的扭矩值。对扭矩的精度要求越高，就必需增加槽的数目以使防止旋松的旋转角度的最小单位的数值更小。

然而，因螺母的尺寸有限，所以，具有一定尺寸的槽的形成数目也是有限的。因此，有时也不能形成必要数目的槽以获得必要的旋转角度的最小单位。

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种能够获得的旋转角度的最小单位比单纯由槽的数目来计算得到的要小的技术。

【解决问题的技术方案】

在本发明的螺栓的头端，形成有能够以垂直于螺栓轴线方向的轴为中心翻折的翻折部分。该翻折部分能够从其长度方向与螺栓轴线一致的状态向两个侧面方向转动。在本发明的螺母的头端侧表面(螺栓与螺母相旋紧时螺栓头端伸出侧的侧表面)形成有收装螺栓的转动部分的多个槽。该槽为奇数个，且以螺母的螺纹孔为中心呈放射状按等角度间隔配置。

以呈放射状按等角度间隔形成有7个槽为例进行说明。此时，槽与槽之间所成的角度大致为51.4°，按照这样来说，其防止旋松的旋转角度的最小单位应该为51.4°。然而，本发明能够获得该数值的一半(即25.7°)的最小单位。

这是因为，从使用其中一个槽来防止旋松的状态旋转25.7°，此时，并不能将螺栓的头端的转动部分嵌入与其之前所嵌入的槽相邻的槽中，但能够将该螺栓头端的转动部分向与之前所转动的方向相反的方向转动，从而嵌入存在于该相反侧的槽中。在槽的数目为偶数的情况下不能达到上述目的，而在数目为奇数的情况下，就能够使防止旋松的旋转角度的最小单位降低到一半程度。形成3个槽，则可获得60°的防止旋松的旋转角度的最小单位，形成5个槽，则可则可获得36°的防止旋松的旋转角度的最小单位，形成7个槽，则可则可获得25.7°的防止旋松的旋转角度的最小单位。

上述螺栓与螺母的组合体非常适用于不使用工具而是直接用手旋紧螺栓与螺母的情况。在不使用工具而直接用手旋紧螺栓与螺母时，旋紧扭矩较低，螺栓与螺母容易产生松动。在此种情况下，防止旋松机构就显得特别有用。

另外，上述螺栓与螺母的组合体还非常适用于将设备固定在飞机的机身上。飞机上很容易产生振动，螺栓与螺母容易松动。此外，还经常需要维修，从而经常人为松动螺栓与螺母。将本发明的螺栓与螺母的组合体应用于设备相对于飞机机身的固定，即使在产生振动时螺栓与螺母也不会产生松动，并且不会损害到维修作业性。

在本发明中，也可以在螺栓与螺母之间设置离合器机构，以使二者之间不会被施加达到规定值以上的扭矩。即，可以设置用于防止产生过度旋紧的离合器机构。此时，设置有与螺母分开的旋钮。在螺母与旋钮之间设置一旦被施加规定值以上的扭矩就产生空转的离合器机构，从而能够防止产生过度旋紧。这种情况下，旋紧到螺母与旋钮之间产生空转的程度后就利用防止旋松机构来防止产生旋松，从而能够维持住规定值的扭矩。

本发明的螺栓可以相对于供其安装的部件翻转。若采用螺栓自己翻转的方式，则可使被螺栓与螺母固定的设备的拆卸变得较容易。

【发明的效果】

采用本发明的螺栓与螺母的组合体，能够获得比单纯由防旋松用槽的数目来计算的情况更低的防止旋松的旋转角度的最小单位。并且，在实现防止旋松的功能的基础上还能够同时满足对扭矩的要求。

附图说明

图1为所示为本实施方式的螺栓与螺母的组合体的分解结构图；

图2为所示为本实施方式的螺栓与螺母的组合体的斜视图；

图3中，从(a)到(c)示意性地示出了形成在本实施方式的螺栓与螺母之间的离合器机构的结构；

图4中，从(a)到(c)示出了防止旋松用槽的主视图；

图5示意性地示出了现有技术的螺栓与螺母；

图6中(a)与(b)示意性地示出了现有技术的螺母。

具体实施方式

各实施例的特征记载如下：

(第1特征)螺栓安装在机身上。

(第2特征)螺栓可相对于机身摆动。

(第3特征)用人手握住螺母使其旋转。

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1所示为螺栓与螺母的组合体的分解结构图。附图标记2表示支承件，其基座2a固定在飞机的机身上。更准确地说，支承件2的基座2a被固定在支架上，该支架被固定在机身上。在支承件2上沿轴向形成有开口朝上的槽2f。附图标记2c表示凸缘部，在其与螺母18之间固定着飞机用电子设备的被夹持件36。在槽2f的两侧壁上形成有通孔2b。

螺栓20收装在槽2f中。在螺栓20的根部形成有通孔20b。在螺栓20的大致中间部的外周上形成有外螺纹20a。在螺栓20的头端形成有通孔20c。螺栓20的通孔20b中插有销34。该销34插入支承件2的通孔2b中从而被固定。螺栓20能够以销34为中心翻转(参照图中箭头S)，从而处于位于槽2f中且其长度方向与轴线2x一致的状态，或者，向上方转动90°从而处于其长度方向与铅直线2y一致的状态。在支承件2的头端形成中心位于通孔2b附近的球冠部2e。在球冠部2e的后方形成有圆柱部2d。槽2f沿着支承件2的轴线2x方向贯穿凸缘部2c、圆柱部2d、球冠部2e。

在螺栓20的头端，通过垂直于螺栓轴线20x的销32安装着锁止部件30。锁止部件30能够以销32为中心转动(作为螺栓20的一部分而言，此转动动作为“翻折”)，从而处于其长度方向30c与螺栓轴线20x一致的状态、其长度方向30c铅直向上的状态、其长度方向30c铅直向下的状态。即，锁止部件30可以从其长度方向30c与螺栓轴线20x一致的状态向上(箭头U所示的方向)或向下(箭头D所示的方向)转动。

在锁止部件30上形成有可嵌入下述的槽18a～18g中的凸部30a、30b。凸部30a形成在锁止部件30的前侧表面，凸部30b形成在锁止部件30的后侧表面。锁止部件30向上方转动，则凸部30b嵌入下述的槽18a～18g中的一个。锁止部件30向下方转动，则凸部30a嵌入下述的槽18a～18g中的一个。即，无论锁止部件30是向上方转动还是向下方转动都能够嵌入槽18a～18g中的一个。

在锁止部件30后方的螺栓20上的位置处套设有垫圈22、24、26、28。锁止部件30相当于螺栓30头端的能够以垂直于螺栓轴线20x的轴32为中心翻折的翻折部分。

螺栓20穿过如附图标记4～18所示的部件。通过垫圈28，旋钮18被以不可从螺栓20上脱离的方式安装。

附图标记4表示保持件，如图2所示，该保持件4的基端侧形成抵接面4a，用于将被夹持件36夹持在其与凸缘部2c之间。在抵接面4a的中心部形成有图中未示出的凹部。该凹部形成为中心位于通孔2b附近的局部球面形状。该局部球面形状的凹部能够相对于球冠部2e滑动。即，保持件4能够以通孔2b为中心沿着球冠部2e在上下方向上移动。保持件4的头端面是平坦的。

附图标记6、8表示垫圈类部件。

附图标记10表示滚针与滚针保持圈的组合体，其用于使螺母12的转动顺畅地进行。在螺母12的通孔中开设有与螺栓的外螺纹20a相配合的内螺纹。

使螺母12向顺时针方向旋转，则螺母12与保持件4一起向螺栓20的基端部一侧前进。于是，支承件2较大程度地插入保持件4之中，螺栓20不能以销34为中心产生翻转。该螺栓20被固定在其螺栓轴线20x与支承件2的轴线2x一致的状态。在此状态下使螺母12进一步向顺时针方向旋转、使保持件4进一步向螺栓20的基端部一侧前进，则如图2所示，使得飞机用电子设备的被夹持件36被固定在保持件4与凸缘部2c之间。

螺母12被收装在旋钮18之中，操作者不能直接对螺母12操作以使其旋转。在螺母12与旋钮18之间形成有离合器机构15。离合器机构15由形成于螺母12的头端侧表面的6个凹部12a、3个滚珠14、以及3个弹簧16构成。通过旋钮18的作用，3个弹簧抵接、按压在滚珠14上，并使滚珠14被按压在凹部12a中。

使旋钮18向顺时针方向旋转，则离合器机构15使螺母12向顺时针方向旋转。若作用在螺母12上的阻力达到了规定的扭矩值，则即使给旋钮18施加规定扭矩值以上的作用力，此时，滚珠14从凹部12a中脱离(滚出)、即使旋钮18产生旋转，螺母12也不会旋转。因此，离合器机构15用于防止螺母12的旋紧扭矩超过规定值。另外，若使旋钮18向逆时针方向旋转，则离合器机构15使螺母12也向逆时针方向旋转。在旋松螺母12时，离合器机构15不具有上述功能。

在旋钮18的头端侧表面(螺栓20与螺母12相旋紧时锁止部件30伸出侧的侧表面)上形成有收装锁止部件30的7个槽18a～18g。槽的数目为奇数，且以旋钮18的中心孔为中心按等角度间隔形成并呈放射状。图2所示为锁止部件30的凸部30b嵌入槽18a内的状态。

图4中(a)所示为锁止部件30向上方转动而使其凸部30b嵌入槽18a中的状态。如图4中(c)所示，为了使凸部30b嵌入槽18g中以在此位置防止旋松，从图4中(a)所示的状态下最小必需旋转51.4°。即，单纯地由槽的数目来获得的能够防止旋松的旋转角度的最小单位为51.4°。

然而，在本实施方式中，奇数个槽呈放射状以等角度间隔设置，锁止部件30向上方摆动或向下方摆动都可嵌合到槽中，因此，能够防止旋松的旋转角度最小单位不是360°除以槽的数目，而是360°除以2倍的槽的数目，其数值更小、精度更高了。

图3示意性地示出了离合器机构15的工作方式。其中，(a)所示为用较小的扭矩使旋钮18向顺时针方向旋转以使螺母12旋紧的状态。与此相对，(b)所示的状态为作用在螺母12上的阻力达到规定的扭矩值，对旋钮18施加在规定扭矩值以上的扭矩。此时，滚珠14从较浅的凹部12c中脱离，即使旋钮18被转动螺母12也不会转动。因此，离合器机构15用于防止螺母12的旋紧扭矩超过规定值。在实际操作时，操作者对螺母12的旋紧进行到旋钮18发生空转为止。即，在滚珠14从较浅的凹部12c中脱离后嵌入下一个凹部12a中时，操作者停止旋紧操作。这是因为，操作者可能够根据手的感觉来比较准确地感知滚珠14从较浅的凹部12c中脱离后嵌入下一个凹部12a中这一情况的发生。若发生这一情况，则表示螺母12与螺栓20已被旋紧到规定的旋紧扭矩程度。操作者可根据手的感觉准确地确认已经旋紧到规定扭矩程度。

(c)所示为使旋钮18向逆时针方向旋转以使螺母12旋松的状态。在使旋钮18向逆时针方向旋转时，因滚珠14嵌合在较深的槽12b中，所以即使对旋钮18施加较大的扭矩，滚珠14也不会从凹部12b中脱离。即，在使螺母12向旋松方向旋转时，离合器机构15不能起到上述的作用。

在本实施方式的螺栓上，飞机用电子设备的被夹持件36与槽2f朝同一方向开口，所以，在由支承件2对飞机用电子设备进行支承的状态下，先旋松旋钮18与螺母12，之后可将螺栓20置于铅直朝上的状态。在此状态下，能够很容易地将飞机用电子设备的被夹持件36从支承件2上取下。

如图1与图2所示，在被夹持件36上形成有供支承件2的圆柱部2d通过的孔36a。另外，还形成有供螺栓20通过的缺口部36b。因形成有缺口部36b，所以能够在支承件2插入被夹持件36的状态下，将螺栓20置于铅直朝上的状态。若使螺栓20被置于铅直朝上的状态，则可以使被夹持件36向支承件2的前方移动。缺口部36b的尺寸使得圆柱部2d不能通过，虽然如此，但被夹持件36也能够相对于支承件2安装或卸下。孔36a并不是字母U形，而是缺口部36b较狭窄的字母C形，所以，凸缘2c与被夹持件36b相接触的表面的面积较大，使飞机用电子设备被稳固地固定。另外，只要不将螺栓20置于铅直朝上的状态，被夹持件36就不会从支承件2上脱落。

若将螺栓20置于铅直朝上的状态，则可以很容易地将被夹持件36从支承件2上取下。利用球冠部2e，能够使圆柱部2d容易地转过孔36a。通过缺口部36b的设置，被夹持件36与槽2f朝同一方向开口，所以，能够在此状态下将螺栓20置于其轴线与支承件2的轴线一致的状态。在此状态下使旋钮18与螺母12向旋紧方向旋转，从而能够用螺栓20与螺母12将飞机用电子设备的被夹持件36固定。

在旋钮18的外周，形成有便于人手抓握的凹进部19。从而，不使用工具，而是直接用手就能将旋钮18旋紧到离合器机构15产生空转的程度。

在上面对本发明的具体实施方式进行了详细的说明，然而，这些仅仅是例示而已，本发明不限于权利要求中所要求保护的范围。权利要求中所要求保护的技术方案包括上面所例示的具体实施方式的各种变更。

例如，在上述实施方式中，分别设置螺母12与旋钮18，以便于应用对旋紧扭矩进行控制的离合器机构15。在上述情形中，使螺母12向旋松方向转动的时候，旋钮18与螺母12共同旋转。因此，可以说旋钮是螺母的一部分。权利要求书中所说的在螺母上形成槽的情形以及具有离合器机构的情形是指，在螺母与旋钮的任一方上形成槽。

在上述实施方式中，螺栓20与螺母12等共同相对于支承件2摆动。因此，飞机用电子设备相对于螺栓20的拆卸作业变得很容易。然而，本发明也可适用于不摆动的螺栓，也可以在不摆动的螺栓上设置锁止部件。

可以对说明书或者附图中所记载的技术特征进行单独应用或者进行各种组合皆可，而并不仅仅限于申请时所要求保护的范围。另外，说明书或附图中所例示的技术方案可同时达到多个目的，达到其中一个目的的方案本身也具有技术上的实用性。

Claims (5)

1.一种螺栓与螺母的组合体，其特征在于，

在螺栓的头端，形成有能够以垂直于螺栓轴线方向的轴为中心翻折的翻折部分，该翻折部分能够从其长度方向与螺栓轴线一致的状态向两个侧面方向翻折，

在螺母的头端侧表面形成有收装上述翻折部分的多个槽，

上述槽为奇数个，且以螺母的螺纹孔为中心呈放射状按等角度间隔配置。

2.根据权利要求1所述的螺栓与螺母的组合体，其特征在于，用人手直接操作螺栓与螺母，使其旋紧。

3.根据权利要求1所述的螺栓与螺母的组合体，其特征在于，螺栓被固定在飞机的机身上，在螺栓与螺母之间安装飞机用电子设备。

4.根据权利要求1所述的螺栓与螺母的组合体，其特征在于，还设置有施加转动力的旋钮，在上述旋钮与螺母之间，设置有施加的扭矩达到规定值以上就使旋钮与螺母二者间产生空转的离合器机构。

5.根据权利要求1所述的螺栓与螺母的组合体，其特征在于，整个螺栓与螺母能够相对于支承螺栓的支承件翻转。

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