CN104179779A - 紧固组合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧固组合件，包含一螺帽与一垫圈，螺帽具有一螺纹孔及一帽头，帽头下缘向外扩展形成一裙部，裙部的底面设置多个连续斜面，相邻的连续斜面之间形成挡墙；螺纹孔的底端向下延伸出一阻挡环，阻挡环外缘朝向连续斜面的表面形成一阻挡面；垫圈为一环状体，其中心设有一通孔，通孔的一部分扩大形成一扩径孔，通孔和扩径孔的交界处形成一个肩部；垫圈顶面设置与螺帽的连续斜面数量相同的连续斜面，各相邻的连续斜面之间形成挡墙；垫圈的外周面设有至少一缺口。本发明所提供的紧固组合件，其螺帽的阻挡面限制垫圈的肩部使垫圈不能脱离螺帽，阻挡面与肩部的最大垂直距离大于挡墙的垂直高度，确保使用上可以达到防止非法窃盗与破坏的目的。

Description

紧固组合件

技术领域

 本发明关于一种紧固组合件，特别是指一种锁紧之后具有防盗、防松功能的紧固组合件。

背景技术

为了防止螺帽在与螺栓锁紧后因震动、拉扯等因素造成松脱，或是为了防止在非使用者允许的情况下被盗取、破坏，目前已经有多种已知的解决方案，例如美国公开第2007/0243040A1号发明、美国专利第5626449号、第4168731号、第4034788号、第4055208号，以及中国台湾实用新型第M298660号、第298661号、第298662号、第293986号、第285634号专利，大致揭示一种在螺帽与垫圈上开设对应的放射状连续斜面以防止螺帽锁紧后产生松脱的手段，但该些已知的手段仍有尚待解决的问题；例如，螺帽与垫圈是彼此分离的，施工人员常因训练不足或疏忽而将垫圈的方向装反，使得原先设计的防盗防松功能丧失，为此，中国台湾发明第I277701号专利揭示了一种组合了螺帽与垫圈的防盗防松紧固件，其螺帽与垫圈为不可分离，以避免施工人员将垫圈安装错误方向的事件发生，但该构造仍有结构上的问题，造成安装后无法达到防松防盗的目的。为详细了解该已知构造为何无法达到上述目的，说明如下：

请参阅图1、图2，为已知防盗防松紧固件的不同角度分解立体图，该已知的防盗防松紧固件包括一螺帽40，具有一螺孔401，其底缘形成一向外扩张的碟盘41，碟盘41底面设置有多个楔形斜面44，各楔形斜面44连续相接，且各楔形斜面44衔接处形成具有高低落差的挡面441，碟盘41设有三个缺口42，底面邻近螺孔401处形成向下延伸的凸缘边43；一垫圈50，具有一穿孔52，垫圈50顶面设置有多个连续斜面53，各连续斜面53连续相接，且各连续斜面53衔接处形成具有高低落差的承面531，穿孔52上部设有一缩小径孔形成的凸肩 55，垫圈50周围设有三个缺口54，螺帽40与垫圈50结合一起后，缺口54、42可相对一致，使特殊工具的长杆可伸入缺口54、缺口42中进行拆卸。

请参阅图3、图4，图3为已知防盗防松紧固件的组合俯视图，图4为图3沿A-A方向的剖视图，螺帽40底缘的碟盘41置放在垫圈50的顶面，且螺帽40底面的凸缘边43插入垫圈50的穿孔52向下穿出后，凸缘边43以冲压等技术向外弯折形成一环墙431，环墙431可扣持在垫圈50底面的凸肩55，使垫圈50无法从螺帽40底部脱离。

上述已知防盗防松紧固件通过楔形斜面44与连续斜面53的斜面推挤原理，确实可防止一般盗贼以普通扳手工具拧松螺帽40，但其为了在施工过程出现错误时，或是日后需要拆除时可以再度卸除螺帽，设置了缺口42、缺口54，并使用一种一般人无法取得的具有三个长杆的特殊扳手工具，将三个长杆伸入缺口42、缺口54以同时转动螺帽40与垫圈50，如此可以避开楔形斜面44与连续斜面53的相互推挤而顺利地将紧固件松脱。为了达到可以再度拆卸螺帽的目的，缺口42、缺口54必须保持对齐以供必要时让特殊工具的长杆可以伸入。

为了让缺口42、缺口54保持对齐，首先在组装螺帽40与垫圈50时就必须将缺口42、缺口54对位，然后在铆合螺帽40与垫圈50后又不能让缺口42、缺口54错位；请参阅图4，螺帽40与垫圈50是结合的状态，而且楔形斜面44与连续斜面53完全贴合、而且挡面441与承面531亦完全贴合，此时若让螺帽40相对垫圈50离开超过斜面的顶与底的垂直高度a，则螺帽40与垫圈50就有机会发生相对旋转使缺口42、缺口54错开而无法对齐，为了避免这种情形发生，在冲压凸缘边43弯折形成环墙431时，刻意将环墙431与凸肩55的垂直间隙b限定为小于前述的垂直高度a。

通过将垂直间隙b限定为小于垂直高度a的做法虽然可以确保缺口42、缺口54持续保持对齐，可是在实际使用上却产生了另一个问题。紧固件在运送过程中因为震动、摩擦、彼此推挤，螺帽40与垫圈50会成反方向旋转使楔形斜面44与连续斜面53沿接触面滑动，待环墙431与凸肩55接触抵靠后，楔形斜面44与连续斜面53因震动、摩擦、推挤作用持续抵紧，后续再因为储存时间过长、空气中水分的氧化作用，最终呈现如图5的咬死状态，即螺帽40与垫圈50已经变成无法相对运动的一体结构，当施工人员将此咬死的紧固件螺合到螺栓后，其防止螺帽40退出的破坏变形距离c将只剩下很微小的量，楔形斜面44与连续斜面53的接触面积也较原先设计小很多而容易变形，此时用一般扳手扳动螺帽40就有可能使楔形斜面44压迫连续斜面53变形而旋转，螺帽40因此被非法松脱。

综上所述，此等已知防盗防松紧固件仍存在无法有效地防止盗窃与破坏问题，现有技术对于此一问题并未揭示任何解决手段。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种紧固组合件。

为达到上述目的，本发明提供一种紧固组合件，包含: 

一螺帽，该螺帽具有一帽头及一螺纹孔，该帽头下缘向外扩展形成一裙部，该裙部的底面设置有多个连续斜面，各相邻的连续斜面之间形成挡墙；该螺纹孔的底端向下延伸出一阻挡环，该阻挡环外缘朝向该连续斜面的表面而形成一阻挡面；

一垫圈，该垫圈为一环状体，其外径小于或等于该裙部的外径，且该垫圈中心设有一通孔，该通孔的一部分扩大而形成一扩径孔，该通孔和扩径孔的交界处形成一肩部；而该垫圈的顶面设置有多个连续斜面，该垫圈的连续斜面的数量与该螺帽的连续斜面的数量相同，各相邻的连续斜面之间形成挡墙；且该垫圈的外周面设有至少一缺口；

其中该螺帽的阻挡面限制该垫圈的肩部，且该垫圈不能脱离该螺帽。

优选地，其中该缺口在轴向位置上被该裙部遮盖。

优选地，其中该垫圈设有一底面，该底面具有细纹构造。

优选地，其中该细纹构造为微凸起或微凹陷的点或线。

优选地，其中该细纹构造的尺寸介于0.1~0.3mm之间。

优选地，其中该缺口的数量为三个。

优选地，其中该裙部的周围向下延伸形成一围墙。

优选地，其中该围墙从侧面完全遮盖该螺帽与该垫圈的连续斜面与挡墙。

本发明所提供的紧固组合件，其螺帽的阻挡面与垫圈的肩部的最大垂直距离大于挡墙的垂直高度，因此螺帽的阻挡面限制垫圈的肩部使垫圈不能脱离螺帽，同时使螺帽和垫圈可以相对自由旋转，使两者不会在尚未使用前造成卡死的状态，确保使用上可以达到防止非法窃盗与破坏的目的。

附图说明

图1为已知防盗防松紧固件的一角度分解立体图；

图2为已知防盗防松紧固件的另一角度分解立体图；

图3为已知防盗防松紧固件的组合俯视图；

图4为图3沿A-A方向的剖视图；

图5为已知防盗防松紧固件组合后的卡死状态示意图；

图6为本发明第一实施例的分解立体图；

图7为图6另一个方向的分解立体图；

图8为本发明第一实施例的组合立体图；

图9为本发明第一实施例的组合剖视图；

图10为本发明第二实施例的分解立体图；

图11为本发明第二实施例的组合俯视图；

图12为图11沿B-B方向剖视的使用状态示意图。

【主要元件符号说明】

10，10’-螺帽；11-帽头；12-裙部；13-螺纹孔；14-连续斜面；15-挡墙；16-阻挡环；17-阻挡面；18-围墙；

20-垫圈；21-通孔；22-扩径孔；23-肩部；24-连续斜面；25-挡墙；26-缺口；27-底面；271-细纹构造；

30-螺栓；31-固定物件；32-拆卸工具；321-长杆；322-爪；

40-螺帽；401-螺孔；41-碟盘；42-缺口；43-凸缘边；431-环墙；44-楔形斜面；441-挡面；

50-垫圈；52-穿孔；53-连续斜面；531-承面；54-缺口；55-凸肩；

a-垂直高度；

b-垂直间隙；

c-破坏变形距离；

d-垂直距离；

e-垂直高度。

具体实施方式

为了对本发明要解决的技术问题、效果及特征能够有更为详尽的了解，以下举较佳实施例并配合附图说明如后。

请同时参考图6与图7，为本发明第一实施例的两个不同方向立体图。本实施例的紧固组合件包含一螺帽10与一垫圈20；螺帽10有一个帽头11，一般螺帽帽头的外形有各种不同的规格形状，图标中以六面柱体表示但不限于此种六角螺帽。帽头11下缘向外扩展成圆盘状的裙部12，裙部12扩大了帽头11的遮盖面积；螺帽10的中心设有螺纹孔13，其螺纹种类可以选择三角螺纹、标准螺纹或是梯形螺纹，于图中未详细绘制螺纹齿形；裙部12的底面设置多个连续斜面14，连续斜面14的数量至少有三个，最佳为十个到十五个，各连续斜面14具有相同的长度与倾斜角度，相邻的连续斜面14之间形成挡墙15；螺纹孔13的底端向下延伸出一阻挡环16，阻挡环16的内径大于螺纹孔13的螺纹外径，这样才不至于在螺合螺栓的时候与螺栓干涉，图7中的阻挡环16表示为组装后变形的形状，变形后的阻挡环16外缘朝向连续斜面14的表面形成一阻挡面17。垫圈20成为一个环状体，外径小于或等于裙部12的最大外径，垫圈20的中心设有一个通孔21，通孔21的一部分扩大直径而形成一个扩径孔22，通孔21和扩径孔22的交界处形成一个环形平面的肩部23；垫圈20的顶面设置有多个连续斜面24，连续斜面24的数量与螺帽10的连续斜面14相同，各连续斜面24具有相同的长度与倾斜角度，相邻的连续斜面24之间形成挡墙25；垫圈20的外周面设有至少一个缺口26，缺口26的数量最佳为3个等距设置；垫圈20具有一个底面27，底面27用来跟被固定的对象接触，其表面设置有细纹构造271，细纹构造271可以是微凸起或微凹陷的点或线，尺寸最佳介于0.1~0.3mm之间，在被锁紧压迫对象时可以产生微小的变形增加摩擦力，同时不会对被锁紧的对象表面造成刮伤。

请参阅图8、图9，为本发明第一实施例的组合立体图及组合剖视图，螺帽10与垫圈20组合，其二者的连续斜面14、连续斜面24是紧密的贴合，同时挡墙15、挡墙25也是接触的状态，裙部12对缺口26形成遮盖的作用。螺帽10的阻挡环16在尚未与垫圈20结合之前是一个直筒的形状(未绘示)，图中所示的阻挡环16已经变形为喇叭状的向外扩径，并且形成了一个阻挡面17。将阻挡环16变形的手段通常是冲压，依照目前的工业技术可以利用模具很精确地控制变形量与变形尺寸，变形后的阻挡环16的外径形成的阻挡面17阻挡了垫圈20的肩部23，而在垫圈20与螺帽10最紧贴的状态下(即图9所示的挡墙15、挡墙25接触的状态)，阻挡面17与肩部23的垂直距离d大于挡墙15、挡墙25的垂直高度e，亦即阻挡面17与肩部23的最大距离大于挡墙15、挡墙25的垂直高度，如此一来，垫圈20无法从螺帽10的底部脱离，并且垫圈20与螺帽10可以相对地旋转，在运送过程的震动环境中连续斜面14可轻易地滑过任一连续斜面24，两者不会有斜面卡死的情形发生；如此一来垫圈20不会自螺帽10脱离，施工上不会有将垫圈20方向置反的问题；其次在锁紧的时候因为连续斜面14、连续斜面24不会卡死，所以用扳手带动螺帽10旋转并通过挡墙15推动挡墙25使垫圈20一起旋转锁固到位；再者由于缺口26被裙部12遮盖，非法破坏者在未能取得管制的特殊工具的情况下，仅能以普通扳手意图逆时针旋开螺帽10，而垫圈20因为底面27的细纹构造271增加与固定对象间摩擦力而不会跟随螺帽10旋转，连续斜面14、连续斜面24将产生推挤作用使螺纹孔的螺牙和螺栓的螺牙(未绘示)呈现越转越紧的情形，除非施加的扭力完全破坏螺牙结构，否则无法卸除螺帽10。

请参阅图10，为本发明第二实施例的立体图。本实施例的紧固组合件包含一螺帽10’与一垫圈20；螺帽10’设有一个帽头11，帽头11下缘向外扩展成圆盘状的裙部12，裙部12扩大了帽头11的遮盖面积，并且裙部12的外周围再向下延伸形成一围墙18；螺帽10’的中心设有螺纹孔13；裙部12的底面设置多个连续斜面14，连续斜面14的数量至少有三个，最佳为十个到十五个，各连续斜面14具有相同的长度与倾斜角度，相邻的连续斜面14之间形成挡墙15，围墙18从侧面可以完全遮盖连续斜面14与挡墙15；螺纹孔13的底端向下延伸出一阻挡环16，阻挡环16的内径大于螺纹孔13的螺纹外径，阻挡环16的外缘与连续斜面14之间形成一阻挡面17。垫圈20为一个环状体，垫圈20的外径小于围墙18的内径，垫圈20中心有一个通孔21，通孔21的一部分更扩大直径形成一个扩径孔22，通孔21和扩径孔22的交界处形成一个环形平面的肩部23；垫圈20的顶面设置有多个连续斜面24，连续斜面24的数量与螺帽10’的连续斜面14相同，各连续斜面24具有相同的长度与倾斜角度，相邻的连续斜面24之间形成挡墙25；垫圈20的外周面设有至少一个缺口26，缺口26的数量最佳为3个且等距设置；垫圈20具有一个底面27，底面27用来跟被固定的对象接触，其表面设置有细纹构造271，细纹构造271可以是微凸起或微凹陷的点或线，尺寸最佳介于0.1~0.3mm之间，在被锁紧压迫对象时可以产生微小的变形增加摩擦力，同时不会对被锁紧的对象表面造成刮伤。

请参阅图11的本发明第二实施例组合俯视图及图12的使用状态示意图。螺帽10’与垫圈20由一螺栓30共同将两片固定对象31予以锁紧，垫圈20的底面27与其中一固定对象31的表面接触，细纹构造271使垫圈20与接触的固定对象31表面增加了摩擦力而可以克服较大的扭矩，垫圈20与螺帽10’的连续斜面14、连续斜面24完全贴合，挡墙15、挡墙25也紧靠在一起，裙部12在轴向位置上遮盖了缺口26使一般工具无法直接插入到缺口26，围墙18则更包围了连续斜面14、连续斜面24的侧面使他人无法从外观得知这是具有防盗防松功能的紧固件，而当非法破坏者欲解除紧固件时，用普通扳手工具从帽头11施以退除螺帽10’的扭矩，或是因震动、拉扯所造成螺帽10’往退除方向转动，连续斜面14、连续斜面24将产生斜面推挤作用使螺帽10’和螺栓30的螺牙产生强大的接触摩擦力而阻止螺帽10’退出，又由于此类紧固件通常用在铁轨的固定或是钢结构建筑的组合，其机械螺牙本身具有较大的钢性可以抵抗断裂破坏，螺帽10’无法被退出而达到防盗与防松的目的。

当正确的使用者在施工过程中因程序等错误而必须解除已经锁上的紧固件的时侯，可以利用一拆卸工具32进行卸除；拆卸工具32具有与缺口26的数量、位置相符的长杆321，长杆321的末端具有爪322，爪322可以相对长杆321横向移动，移动的方式可以用螺纹的旋转(推进旋出)或是弹簧的伸缩达成，卸除工具的细部构造于此不详予描述。拆卸工具32将长杆321放置到对应的缺口26位置后，爪322可以伸入缺口26中，接着转动拆卸工具32由爪322带动垫圈20旋转，垫圈20由挡墙25推动挡墙15迫使螺帽10’同步旋转，此时连续斜面14、连续斜面24不会产生斜面的推挤作用，因而可以顺利解除紧固件。

本发明所有揭示的实施例皆应被认为用以说明而非限制本发明，本发明可以用不同于本文所陈述的其它方式进行。因此，在不脱离本发明专利精神及范围内所作的任何变化与修改，均属于本发明的保护保护范围。

Claims (8)

1.一种紧固组合件，其特征在于，包含: 

一螺帽，该螺帽具有一帽头及一螺纹孔，该帽头下缘向外扩展形成一裙部，该裙部的底面设置有多个连续斜面，各相邻的连续斜面之间形成挡墙；该螺纹孔的底端向下延伸出一阻挡环，该阻挡环外缘朝向该连续斜面的表面而形成一阻挡面；

一垫圈，该垫圈为一环状体，其外径小于或等于该裙部的外径，且该垫圈中心设有一通孔，该通孔的一部分扩大而形成一扩径孔，该通孔和扩径孔的交界处形成一肩部；而该垫圈的顶面设置有多个连续斜面，该垫圈的连续斜面的数量与该螺帽的连续斜面的数量相同，各相邻的连续斜面之间形成挡墙；且该垫圈的外周面设有至少一缺口；

其中该螺帽的阻挡面限制该垫圈的肩部，且该垫圈不能脱离该螺帽。

2.如权利要求1所述的紧固组合件，其特征在于，该缺口在轴向位置上被该裙部遮盖。

3.如权利要求2所述的紧固组合件，其特征在于，该垫圈设有一底面，该底面具有细纹构造。

4.如权利要求3所述的紧固组合件，其特征在于，该细纹构造为微凸起或微凹陷的点或线。

5.如权利要求4所述的紧固组合件，其特征在于，该细纹构造的尺寸介于0.1~0.3mm之间。

6.如权利要求2或5所述的紧固组合件，其特征在于，该缺口的数量为三个。

7.如权利要求6所述的紧固组合件，其特征在于，该裙部的周围向下延伸形成一围墙。

8.如权利要求7所述的紧固组合件，其特征在于，该围墙从侧面完全遮盖该螺帽与该垫圈的连续斜面与挡墙。