CN104141671B - 螺母及螺栓同螺母的紧固连结结构 - Google Patents

Abstract

本发明为螺母及螺栓同螺母的紧固连结结构，该螺母当然能发挥防松作用，其还能发挥合理且可靠防松用的卡止爪的作用。在螺母本体（21）上的卡止构件（31）上设置卡止爪（34）。卡止爪（34）具有从固定部（32）向轴向延伸的立起部（35）和从立起部（35）向周向延伸的延伸设置部（36）。在螺母拧合到了螺栓上时，延伸设置部（36）在发生了弹性变形的状态下与螺栓的外螺纹卡合。如果螺纹向松动方向旋转，在延伸设置部（36）位于螺栓的卡合凹部中的状态下，延伸设置部（36）为了恢复到弹性变形前的状态而向轴向运动，延伸设置部（36）被螺栓的卡合凹部的卡合面卡止。延伸设置部（36）以随着在轴向上远离螺母本体（21）而接近轴心方向的方式向内侧倾斜。

Description

螺母及螺栓同螺母的紧固连结结构

技术领域

本发明涉及螺母及使用了该螺母的螺栓同螺母的紧固连结结构。

背景技术

如专利文献1所示，一直以来，已知有这样的螺栓和螺母的紧固连结结构：螺栓具有轴部和卡合凹部，其中，上述轴部设有外螺纹，上述卡合凹部形成在包括上述外螺纹的上述轴部上；螺母具有螺母本体和卡止构件，其中，上述螺母本体在中央具有螺纹孔，上述卡止构件安装在上述螺母本体上。说得更详细一点，是在上述卡止构件上设有向螺纹孔的径向内方延伸的卡止爪，使上述卡止爪与上述卡合凹部卡合的结构，上述卡合凹部具有导向面和卡合面，上述导向面位于上述外螺纹的、螺栓同螺母的紧固方向前方，上述卡合面位于上述外螺纹的、螺栓同螺母的紧固方向后方。上述导向面是在上述螺栓同螺母向上述紧固方向旋转时允许上述卡止构件越过的面，上述卡合面是在上述螺栓同螺母向松动方向旋转时与上述卡止构件卡合而不允许上述卡止构件越过，从而使上述螺母不能松动的面。

说得更详细一点，上述螺母的上述卡止构件具有固定在上述螺母本体上的固定部和卡止爪，上述卡止爪是具有垂直立起部和延伸设置部的构件，上述垂直立起部从上述固定部向上述螺纹孔的大致轴向延伸，上述延伸设置部从上述垂直立起部的侧部向上述螺纹孔的大致周向延伸同时向径向内方弯曲着延伸。在上述螺母拧合到了上述螺栓上时，上述延伸设置部在上述卡止爪发生了弹性变形的状态下与上述外螺纹卡合，在上述延伸设置部位于上述卡合凹部的状态下，上述卡止爪为了恢复到上述弹性变形前的状态而向上述螺纹孔的径向内方运动，从而上述延伸设置部位于上述卡合凹部内，当上述螺栓同螺母向松动方向旋转时，通过上述延伸设置部和上述卡合面卡合，使得其不能越过上述卡合面而前进。

可是，在将上述螺母拧合到螺栓上时，有时不能顺利地拧合。在对该拧合不良的原因进行了研究之后，发现有的时候存在卡止爪勾住螺栓的螺纹牙的情况。更详细地说，是明确了在由螺栓拧向螺母中时存在如下情况：如果拧过了螺母的螺纹孔后的螺栓前端在露出头之后靠近上述卡止构件，则可能会导致上述延伸设置部的下端（延伸设置部的最接近螺母本体的端面）勾住螺栓的螺纹牙，不能进行进一步的紧固。

专利文献1：日本实开平3-29717号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种螺母及使用了该螺母的螺栓同螺母的紧固连结结构，其中，上述螺母当然能发挥防松作用，而且还能发挥合理且可靠防松用的卡止爪的作用。

本发明提供一种螺母及使用了该螺母的螺栓同螺母的紧固连结结构，其中，上述螺母是相对于螺栓被紧固的螺母，上述螺栓具有轴部和卡合凹部，上述轴部设有外螺纹，上述卡合凹部形成在包括上述外螺纹的上述轴部上，上述螺母具有螺母本体和卡止构件，上述螺母本体具有螺纹孔，上述卡止构件安装在上述螺母本体上，上述卡合凹部具有导向面和卡合面，上述导向面位于上述外螺纹上的紧固方向的前方，上述卡合面位于上述外螺纹上的紧固方向的后方，上述导向面是在向紧固方向旋转时允许上述卡止构件越过而前进的面，上述卡合面通过在向松动方向旋转时与上述卡止构件卡合，不允许上述卡止构件越过而前进，从而使上述螺母不能松动，在这样的螺栓同螺母的紧固连结中所使用的螺母中，本发明的特征是：上述螺母的上述卡止构件具有固定在上述螺母本体上的固定部和卡止爪，上述卡止爪是具有从上述固定部向上述螺纹孔的大致轴向延伸的立起部和从上述立起部延伸出来的延伸设置部的构件，上述立起部是从比上述螺纹孔更靠外侧的部位立起的部分，上述延伸设置部的至少一部分从上述螺纹孔的轴向看时位于上述螺纹孔的内侧，并且，上述延伸设置部是以随着在轴向上远离上述螺母本体而接近上述螺纹孔的中心的方式向径向内方倾斜的部分，在上述螺母拧到了上述螺栓上时，上述延伸设置部在上述卡止爪发生了弹性变形的状态下成为沿着上述外螺纹的状态，在上述延伸设置部位于上述卡合凹部中的状态下，上述卡止爪为了恢复到上述弹性变形前的状态而向上述螺纹孔的径向内方运动，上述延伸设置部位于上述卡合凹部内，在向上述松动方向旋转时，上述延伸设置部与上述卡合面卡合，从而不能越过上述卡合面前进。

发明的效果

在本发明中，由于上述延伸设置部以随着在轴向上远离上述螺母本体而接近上述螺纹孔的中心的方式向径向内方倾斜的缘故，所以能够提供这样一种螺母及使用了该螺母的螺栓同螺母的紧固连结结构，该螺母在将螺栓和螺母拧合时，能够防止螺栓的螺纹牙勾住延伸设置部而变得不能转动，能够合理且可靠地发挥防松用的卡止爪的作用。

并且，通过使立起部以随着在轴向上远离上述螺母本体而接近上述螺纹孔的中心的方式向径向内方倾斜，能使从立起部的侧部延伸设置的延伸设置部也向径向内方倾斜。由此，与使立起部在轴向上笔直地立起，使延伸设置部的全部或者仅一部分向径向内方倾斜的场合相比，能够使其合理地顺着螺栓的外螺纹。

此外，通过从上述固定部向上述螺纹孔的径向内方突出形成防松部，即使是使用在没有防松凹部的螺栓上的场合，也能发挥防松作用。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的螺栓同螺母的紧固连结结构的立体图。

图2是该紧固连结结构的螺母的卡止构件的立体图。

图3（A）是该卡止构件的俯视图，图3（B）是该卡止构件的正面图。

图4（A）是该螺母的俯视图，图4（B）是该螺母的纵截面图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

该实施方式涉及的紧固连结结构是由螺栓11和螺母20组合而构成的。

螺栓11具有轴部12和卡合凹部14，轴部12设有外螺纹13，卡合凹部14形成于包括外螺纹13的轴部12。虽然卡合凹部14可以在轴向跨轴部12的全长而设置，但是起码设在紧固时与螺母20拧合的位置上就够了。此外，虽然在周向设置1处就够了，但是设置多处也可以。在该实施例中，以180度的间隔设置有2处。

各卡合凹部14具有导向面16和卡合面15。说得更详细一点，是具有位于外螺纹13的螺栓同螺母的紧固方向前方的导向面16和位于外螺纹13的螺栓11同螺母20的紧固方向后方的卡合面15。导向面16是在螺栓11同螺母20向上述紧固方向旋转时允许下文将描述的螺母20的卡止爪34越过后前进的面，卡合面15是在螺栓11螺母20向松动方向旋转时与卡止爪34卡合从而不允许卡止爪34越过后前进的面。

因此，就相对于半径的角度而言，卡合面15这一方比导向面16更大。具体而言，卡合面15的该角度大于等于45度较为合适，导向面16小于45度（理想的是0±～螺母20度）较为合适。另外，在本发明中，螺栓11同螺母20的旋转，是两者相对旋转的意思，例如，即使螺母20不转，螺栓11转向紧固方向、松动方向的场合，也表达为螺母20向紧固方向、松动方向转动。此外，卡合面15与导向面16不必一定是平面，也可以是曲面，其形状只要不背离上述宗旨，可以进行适宜的变更。

螺母20具有螺母本体21和卡止构件31，螺母本体21在中央具有螺纹孔22，卡止构件31安装在该座面的相反侧的端面（图的上表面）上。在该实施例中，由于是通过铆接将卡止构件31固定的，所以在螺母本体21的上表面上形成有铆接部24，将卡止构件31配置在铆接部24的内侧，对铆接部24进行弯曲加工而将卡止构件31固定。该铆接部24可以不是环状的，只要满足能够固定的条件，局部形成就够了。此外，也可以采用预先在卡止构件31上形成通孔等定位部，将卡止构件31以不能转动的方式牢固地固定的方式。除了这种铆接之外，也可以采用以焊接等其他固定手段将卡止构件31固定在螺母本体21上的方式。

卡止构件31是整体形成为薄板状的金属制环状体的构件，其具有外周侧的固定部32和内周侧的卡止爪34。在该实施例中，卡止爪34是从环状的固定部32的内圈朝着外侧切开并翻起而形成的，其通过外侧的支承部分33与固定部32的其他部分相连。该卡止构件31仅卡止爪34具有弹性即可，考虑到加工成本，将其整体由薄板状的弹簧钢等金属形成较为有利。卡止爪34设置1个以上即可，在该实施例中，等间隔地设置有2个。虽然使该卡止爪34起码在1处相对于螺栓11的卡合凹部14进行卡合就可以了，但是设置与螺栓11的卡合凹部14的个数或成倍个数的卡止爪34等，使得能够同时在多处卡合较为理想。如上上述，固定部32是固定在螺母本体21的上表面的，其具有比螺母本体21的螺纹孔22更大的直径。

卡止爪34具有倾斜立起部35和延伸设置部36。在本实施例中，该卡止爪34是通过将固定部32的一部分切开翻起而形成的。

如图3（B）所示，倾斜立起部35是从固定部32向内螺纹23的大致轴向延伸的部分，作为本实施例的特征，其为向径向内方倾斜的部分。说得更详细一点，倾斜立起部35以随着在轴向上远离上述螺母本体而逐渐接近上述螺纹孔的中心的方式向径向内方倾斜着。该倾斜角度a（轴向和倾斜立起部35所成的角度a）为5～35度较为合适，优选为15～25度，但并不限定于此，在满足能够实现下文将描述的作用的条件下可以进行适宜的变更后实施。

如图3（A）所示，从顶面观察时，该倾斜立起部35可以使在与半径方向垂直相交的切线方向上延伸的部分，但是在该实施例中，该倾斜立起部35相对于切线方向向内侧倾斜。虽然在该实施例中将该倾斜角度b选取为10度，但是可以示例-45～+45度，而且即使不在该范围内，在满足卡止爪32能够与卡合面卡合的条件下，可以进行适宜的变更。

接下来，从该立起部35的侧部37延伸设置有延伸设置部36。说得更详细一点，从螺母20向松动方向旋转的方向（箭头y方向）的侧部37延伸设置有延伸设置部36。在该实施方式中，是从立起部35的侧部37的大致整个高度延伸出延伸设置部36的，但是例如，从立起部35的侧部37的二分之一的范围延伸设置延伸设置部36的方式也可以，该范围（上下高度的范围）可以在能够实现防松功能的条件下进行适宜的变更。该延伸设置部36是随着朝向前端而逐渐向径向内方前进的部分。

在该实施方式中，延伸设置部36具有与立起部35的侧部37相连的中间部分42和与中间部分42的大致周向的前端相连的前端部分39。中间部分42是从轴向看（即从顶面观察）时，从立起部35的侧部37向螺纹孔22的大致周向延伸，并且随着朝向前端二逐渐向径向内方前进的部分。具体而言，中间部分42相对于半径而言具有大约25度的角度，前端部分39相对于半径而言具有大于45度的角度，中间部分42和前端部分39相对于半径而言的角度差为大约20度。该角度差可以进行适宜的变更，0～50度左右较为理想，15～23度左右更加理想。另外，在角度差为0度的场合，没有前端部分39和中间部分42的小分区，可以说整体是一个延伸设置部36。相反，也可以设置3个以上的小分区，是整体画着曲线弯曲的形状。

从螺纹孔22的轴向看时，延伸设置部36的至少一部分位于上述螺纹孔22内。这里，所谓螺纹孔22内，是位于比螺纹孔22的内螺纹23的牙底23a更靠内侧（中心侧）的意思，由此，延伸设置部36的一部分将接触与螺纹孔22拧合的螺栓11的外螺纹13。另外，在图3（A）中，23b表示内螺纹23的牙顶。在该实施方式中，前端部分39与外螺纹13接触。该前端部分39以随着在轴向上远离上述螺母本体21（随着朝向图3（B）的上方）而接近螺纹孔22的中心的方式向径向内方倾斜。虽然该倾斜是通过刚才的立起部35倾斜而实现的，但是立起部35和延伸设置部36（特别是前端部分39）的倾斜角度并不需要一定一致，即使立起部35与轴向并行，仅使延伸设置部36（特别是前端部分39）倾斜也可以。不过，使其与立起部35一同倾斜的方法可以进行合理的弹性变形，而且加工方面也容易。

当螺纹孔22拧在了螺栓11上时，延伸设置部36（在该实施例中前端部分39）在卡止爪34发生了弹性变形的状态下卡合在外螺纹13上。

说得更详细一点，首先，拧合到螺母20中并穿过了螺纹孔22的螺栓11的前端17的不完全螺纹部，与位于比螺纹孔22的内螺纹的牙底更靠内侧（中心侧）的前端部分39抵接，螺栓11一边使该前端部分39向径向外方弹性变形一边使螺纹继续向紧固方向前进。而且，在前端部分39位于卡合凹部14的状态下，卡止爪34为了恢复到弹性变形前的状态而向径向内方运动，从而前端部分39位于卡合凹部14内。如果螺栓11在该状态下进一步向紧固方向旋转，前端部分39就会越过导向面16而从卡合凹部14出来，恢复到沿着螺纹牙的状态。

另一方面，如果上述螺栓同螺母向松动方向旋转后，前端部分39进入到卡合凹部14中，通过与卡合面15卡合而不能越过卡合面15前进，在卡合凹部14的位置上，转动停止，螺纹的可靠防松得以实现。

这里，在与专利文献1的防松相同的结构中，立起部35从固定部32成直角状立起，成为与轴向并行的状态。因此，延伸设置部36也与轴向并行。结果，拧合到螺母20中、穿过了螺纹孔22的螺栓11的前端17的不完全螺纹部抵靠在延伸设置部36上时，延伸设置部36的下端边（在轴向上接近螺母20的边）被外螺纹13给勾住，不能很好地向径向外方进行弹性变形，存在有被迫停在被勾住之处的场合。针对这一点，在本发明中，由于延伸设置部36（特别是前端部分39）以随着在轴向上远离螺母本体21而接近螺纹孔22的中心的方式向径向内方倾斜的缘故，延伸设置部36（特别是前端部分39）的下端边40（在轴向上接近螺母20的边）能够减少被外螺纹13给勾住的危险。

最理想的是，使延伸设置部36（特别是前端部分39）的下端边40的半径比螺纹孔22更大，使延伸设置部36（特别是前端部分39）的上端边41（在轴向上远离螺母20的边）的半径比螺纹孔22更小。由此，外螺纹13的最初与前端部分39接触的部分，成为延伸设置部36的下端边40和上端边41之间的面，因此，就没有了下端边41被外螺纹13勾住的危险，卡止爪34顺利地向径向外方扩开。不过，如前面所说明的那样，由于前端部分39随着在轴向上远离螺母本体21而向径向内方倾斜的缘故，即使在延伸设置部36（特别是前端部分39）的下端边40的半径比螺纹孔22更小的场合，卡止爪34也能因该倾斜而比过去的更好地向径向外方扩开。此外，下端边40可以是在与螺纹孔22的轴向垂直相交的方向上延伸的边，在该实施例中，其以随着朝向前端而在轴向上远离螺母本体21的方式倾斜（在图中是向斜上方倾斜）。由此，能够使勾住上述的外螺纹13的可能性进一步减小，因此是有利的。

接下来，在该实施例中，除了卡止爪34以外，还设置了防松部51。该防松部51是向螺纹孔22的径向内方突出的部分，在该实施例中，是卡止爪34和卡止爪34之间的大致半圆形的弧状部分。

这里，卡止爪34由于是如前上述从环状的固定部32的内周边朝着外侧切开翻起而形成的缘故，所以被切开翻起的部分成为从固定部32的内周边向径向外方凹陷下去的缺口部38。因此，该防松部51成为了夹在缺口部38和缺口部38之间形态的弧状突出片，是基本上独立于卡止爪34而运动的构件。

在径向位置上，该防松部51的内端边比螺纹孔22的内螺纹的牙底更位于直径内侧。由此，螺栓11同螺母本体21在拧合后的状态下与外螺纹13卡合而进行弹性变形，以将螺纹牙的前进侧的侧边的上表面向下方按压的方式在轴向上施力，即使对于没有设置上述卡合凹部14的螺栓，也能利用弹性进行螺纹的防松。

除了上述的实施方式之外，本发明还可以进行各种变更后实施，例如，也可以将延伸设置部36向上、下折弯形成为“く”字状。换言之，可以将延伸设置部36（特别是前端部分39）在轴向上区划成上、下2个小分区，使下方的小分区向径向外方倾斜，相对于轴向而言与上方的小分区形成不同的角度。本发明不论是右旋螺纹还是左旋螺纹都能实施。

附图标记说明

11 螺栓

12 轴部

13 外螺纹

14 卡合凹部

15 卡合面

16 导向面

17 螺栓的前端

20 螺母

21 螺母本体

22 螺纹孔

23 内螺纹

24 铆接部

31 卡止构件

32 固定部

33 支承部分

34 卡止爪

35 立起部

36 延伸设置部

37 侧部

38 缺口部

39 前端部分

40 下端边

41 上端边

42 中间部分

51 防松部

Claims (6)

1.一种螺母，其被相对于螺栓紧固，其特征在于，

上述螺母具有螺母本体和卡止构件，上述螺母本体具有带内螺纹的螺纹孔，上述卡止构件被固定于上述螺母本体，

上述卡止构件具有被固定于上述螺母本体的固定部和卡止爪，

上述卡止爪具有立起部和从上述立起部延伸的延伸设置部，上述立起部从上述固定部向上述螺母的螺纹孔的大致轴向延伸，

上述立起部是从上述螺纹孔外侧立起的，

上述延伸设置部的至少一部分，在从上述螺纹孔的轴向看时位于上述螺纹孔的内侧，而且，上述延伸设置部向径向内方倾斜，从而随着在轴向上远离上述螺母本体而接近上述螺纹孔的中心；

上述螺栓具有轴部和卡合凹部，上述轴部设有外螺纹，上述卡合凹部形成在上述外螺纹上；

上述螺母的上述立起部，是以随着在轴向上远离上述螺母本体而接近上述螺纹孔的中心的方式向径向内方倾斜着从上述固定部立起的倾斜立起部；

上述倾斜立起部与轴线所成的倾斜角度a为5～35度；

上述延伸设置部的前端部分的下端边的半径比上述螺纹孔大，上述延伸设置部的上述前端部分的上端边的半径比上述螺纹孔小；

拧合时，最初与上述外螺纹接触的部分成为上述延伸设置部的上述下端边与上述上端边之间的面。

2.如权利要求1记载的螺母，其特征在于，

上述螺栓的上述卡合凹部具有导向面和卡合面，上述导向面位于上述外螺纹的紧固方向的前方，上述卡合面位于上述外螺纹的紧固方向的后方，

上述导向面在向紧固方向旋转时允许上述卡止构件越过并前进，

上述卡合面在向松动方向旋转时与上述卡止构件卡合而不允许上述卡止构件越过并前进，由此使上述螺母不得松动，

在上述螺母拧合在了上述螺栓上时，上述延伸设置部在上述卡止爪发生了弹性变形的状态下成为沿着上述外螺纹的状态，

在上述延伸设置部位于上述卡合凹部的状态下，上述卡止爪为了恢复到上述弹性变形前的状态而向上述螺纹孔的径向内方运动，上述延伸设置部位于上述卡合凹部内，

在向上述松动方向旋转时，上述延伸设置部与上述卡合面卡合，从而不能越过上述卡合面前进。

3.如权利要求1或2记载的螺母，其特征在于，

上述倾斜立起部与轴线所成的倾斜角度a为15～25度，从轴向看时，上述倾斜立起部相对于切线方向向内侧倾斜。

4.如权利要求1或2记载的螺母，其特征在于，

上述延伸设置部具有前端部分和中间部分，

上述中间部分从上述倾斜立起部的侧部向上述螺纹孔的大致周向延伸，并随着朝向前端而逐渐向径向内方前进，

上述前端部分从上述中间部分向上述螺纹孔的大致周向延伸，并随着朝向前端而逐渐向径向内方前进，

上述前端部分向上述径向内方的前进率比上述中间部分向上述径向内方的前进率大。

5.如权利要求1或2记载的螺母，其特征在于，

从上述固定部向上述螺纹孔的径向内方突出形成有防松部，在上述防松部的两侧形成有切痕，

在上述螺母拧合到了上述螺栓上的状态下，上述防松部以在轴向上远离上述螺母本体的方式进行弹性变形，由此实现螺纹的防松。

6.一种螺栓同螺母的紧固连结结构，上述螺栓具有轴部和卡合凹部，上述轴部设有外螺纹，上述卡合凹部形成在包括上述外螺纹的上述轴部上，上述螺母具有螺母本体和卡止构件，上述螺母本体在中央具有螺纹孔，上述卡止构件安装在上述螺母本体上，

上述卡合凹部具有导向面和卡合面，上述导向面位于上述外螺纹上的螺栓同螺母的紧固方向的前方，上述卡合面位于上述外螺纹上的螺栓同螺母的紧固方向的后方，

上述导向面在上述螺栓同螺母向上述紧固方向旋转时允许上述卡止构件越过后前进，

上述卡合面在上述螺栓同螺母向松动方向旋转时与上述卡止构件卡合而不允许上述卡止构件越过后前进，由此使上述螺母不得松动，其特征在于：

上述螺母是权利要求1～5中的任意一项记载的螺母，

在上述螺母拧合到了上述螺栓上时，上述卡止爪在发生了弹性变形的状态下与上述螺栓的上述外螺纹卡合，

在上述延伸设置部位于上述螺栓的上述卡合凹部的状态下，上述延伸设置部为了恢复到上述弹性变形前的状态而向轴向运动，上述延伸设置部位于上述卡合凹部内，不允许上述卡止爪越过上述卡合面后前进，由此使上述螺母不得松动。