CN105090208A - 防松动防拆卸螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防松动防拆卸螺栓，包括螺杆和套在螺杆上的垫片和螺母，其中，在螺杆上开设有沿其轴线方向延伸的沟槽，该沟槽与垫片上设置的凸台相匹配，进而使得垫片只能沿着螺杆的轴线方向移动而不能绕着螺杆轴线旋转，垫片与螺母相接触，在二者互相接触的面上分别设置有斜齿，且垫片与螺母上的斜齿相互啮合，从而当螺母旋紧至与垫片啮合的位置时，螺母锁紧，不会因为振动等原因而松动，也难以拆卸。

Description

防松动防拆卸螺栓
技术领域
本发明涉及紧固件技术领域，具体涉及一种防松动防拆卸螺栓。
背景技术
螺栓是一种常用的机械零件，其为配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件，具体来说是由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，一般用于紧固连接两个带有通孔的零件，该零件对紧固性能及紧固强度要求较高。
现有的螺栓，在使用过程中容易发生松动，尤其在振动工况下，经过长时间的振动，原本锁紧的螺栓及其容易松动，这主要是由于螺栓本身的特性及使用条件决定的，另外，在有些场合，螺栓旋紧固定后就不再需要放松该螺栓，所以更需要保证该螺栓的防松性能，为了解决这个问题，现有技术中，很多专家学者分别提出了种种不同的解决方案，其中，最为有名的当属日本哈德洛克工业株式会社所生产的放松螺母组件，利用榫卯原理，设置一上一下螺母来防止松动，例如参见CN1349056A、CN1205402A。国内也有相关发明，例如CN1281954A、CN2240632Y。但是，上述专利文献中公开的技术方案在实际使用中，为了实现紧固，防止松动，都使用了两个螺帽，进而需要两次旋拧，甚至需要正反两次旋拧，才能达到紧固效果，操作比较繁琐，结构相对复杂，制作成本高，加工精度要求高。
由于上述原因，本发明人对现有的锁紧螺栓进行了深入研究，设计出一种能够解决上述问题的新的防松动防拆卸螺栓。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种防松动防拆卸螺栓，该螺栓包括螺杆和套在螺杆上的垫片和螺母，其中，在螺杆上开设有沿其轴线方向延伸的沟槽，该沟槽与垫片上设置的凸台相匹配进而使得垫片只能沿着螺杆的轴线方向移动而不能绕着螺杆轴线旋转，垫片与螺母相接触，在二者互相接触的面上分别设置有斜齿，且垫片与螺母上的斜齿相互啮合，从而当螺母旋紧至与垫片啮合的位置时，螺母锁紧，不会因为振动等原因而松动，也难以拆卸。
具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：
一种防松动防拆卸螺栓，其特征在于，该螺栓包括螺杆1和与之相配合的螺母3，在所述螺杆上1还设置有防止螺母松动的垫片2。
其中，所述垫片2呈圆环状，且套设在螺杆1上。
其中，所述垫片2能够沿着螺杆1的轴线方向移动而不能绕着螺杆的轴线旋转。
其中，在所述螺杆1上沿着其轴线方向开设有沟槽11。
其中，在所述垫片2上设置有向外凸出的凸台21，所述凸台21嵌入在所述沟槽11内，且所述凸台21的截面形状与沟槽11的截面形状相匹配。
其中，所述沟槽11和凸台21的数量一致，优选地分别设置有两个或三个或四个；和/或
优选地，所述沟槽的截面形状呈燕尾型或矩形或梯形；和/或
优选地，所述沟槽11的深度大于螺杆上螺纹的高度，所述凸台21的端部顶在所述沟槽11的底部。
其中，在所述垫片2和所述螺母3互相接触的两个侧面上都分别设置有斜齿22，31，且垫片2上的内斜齿22和螺母上外斜齿31互相咬合；
优选地，所述斜齿上靠近侧面中心的部分较窄，靠近侧面边缘的部分较宽，多个斜齿依次排布构成环状齿盘；
其中，所述斜齿22，31的横截面呈三角形，所述内斜齿22与外斜齿31完全咬合后，其横截面上，两个三角形的最长边相贴，另外两边互相平行；
优选地，所述三角形为钝角三角形；
进一步优选地，所述斜齿的导程大于所述螺杆上螺纹的导程。
其中，在所述垫片2的内斜齿22上设置有垫圈，
和/或
所述垫片2由软质材料制成，所述软质材料选自橡胶、塑料等容易变形的材料。
其中，所述螺栓上还任选地设置有防止螺母反向旋转的挡圈，所述挡圈与垫片2分别位于螺母的两侧，所述挡圈的侧部设置有与螺杆1上沟槽11相匹配的凸起，所述挡圈具有磁性。
本发明所具有的有益效果包括：
(1)根据本发明提供的防松动防拆卸螺栓，其上设置有垫片和任选的挡圈，以保证螺母在锁紧后不会松动，也能保证无法拆卸，形成牢固的固结；
(2)根据本发明提供的防松动防拆卸螺栓，在其螺杆上设置有沟槽使之与垫圈上的凸台相配合，以方便于螺栓的装配和安装；
(3)根据本发明提供的防松动防拆卸螺栓，在其垫片与螺母上都设置有斜齿，以便于垫片与螺母之间的固定，达到锁死的效果；
(4)根据本发明提供的防松动防拆卸螺栓，在其垫片上设置有垫圈，以便于充分地将螺母与垫片固结为一体。
附图说明
图1示出根据本发明一种优选实施方式的螺栓整体结构示意图；
图2示出根据本发明一种优选实施方式的螺栓分解示意图；
图3示出根据本发明一种优选实施方式的螺栓上螺杆结构示意图；
图4示出根据本发明一种优选实施方式的螺栓上垫片结构示意图；
图5示出根据本发明一种优选实施方式的螺栓上螺母结构示意图；
附图标号说明：
1-螺杆
11-沟槽
2-垫片
21-凸台
22-内斜齿(斜齿)
3-螺母
31-外斜齿(斜齿)
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
根据本发明提供的防松动防拆卸螺栓，该螺栓包括螺杆1和与之相配合的螺母3，在所述螺杆上1还设置有防止螺母松动的垫片2，可参见图1及图2。
在一个优选的实施方式中，所述垫片2呈圆环状，且套设在螺杆1上，垫片的轴线与螺杆的轴线共线，垫片的内径略大于或等于螺杆的直径，所述螺杆的直径为螺杆上的最大直径，其包括螺杆上开设螺纹。
在一个优选的实施方式中，所述垫片2能够沿着螺杆1的轴线方向移动而不能绕着螺杆的轴线旋转，即垫片在套在螺杆上以后，只能执行靠近螺母或远离螺母的直线运动，为了使得垫片只能执行上述运动，本领域中可以选用多种实现手段，但是为了达到最优的效果，最优的性价比，本发明中给出优选的实施方式，具体来说，在所述螺杆1上沿着其轴线方向开设有沟槽11，与之相匹配地，在所述垫片2上设置有向外凸出的凸台21，所述凸台21嵌入在所述沟槽11内，通过沟槽与凸台的配合着螺杆1的轴线方向移动而不能旋转。
在进一步优选的实施方式中，所述凸台21的截面形状与沟槽11的截面形状相匹配，本发明中优选地其截面形状一致，以提高其移动的稳定性。在另外一个实施方式中，还可以将凸台的宽度设置的略小于沟槽的宽度，使得垫片可以小幅度地旋转，以便于调整内斜齿与外斜齿之间的配合关系，保证螺栓能够充分拧紧。
在一个优选的实施方式中，所述沟槽11和凸台21的数量一致，优选地分别设置有两个或三个或四个；可参见附图1、2、3，其上的沟槽都是两个。
在一个优选的实施方式中，所述沟槽的截面形状呈燕尾型或矩形或梯形；参见附图1、2、3，其中所述沟槽的截面形状都呈矩形。
在一个优选的实施方式中，所述沟槽11的深度大于螺杆上螺纹的高度，以使得该沟槽不会影响到螺母的旋紧；所述凸台21的端部顶在所述沟槽11的底部，以使得垫片与螺杆之间连接紧密，避免无用的晃动，提高螺栓的稳定性。
在一个优选的实施方式中，通过垫片固定螺母，以使得螺母旋紧后不会松动和拆卸，具体来说，在所述垫片2和所述螺母3互相接触的两个侧面上都分别设置有斜齿22，31，且垫片2上的内斜齿22和螺母上外斜齿31互相咬合；本发明中，所述斜齿包括两种，分别是内斜齿22和外斜齿31，上述两种斜齿形状一致，区别仅在于其所在的位置不同，参见附图4、5。
在一个优选的实施方式中，所述斜齿上靠近侧面中心的部分较窄，靠近侧面边缘的部分较宽，多个斜齿依次排布构成环状齿盘；各个斜齿均匀分布，分别位于螺母和垫片上的两个齿盘形状和大小一致。
在一个优选的实施方式中，所述斜齿的横截面呈三角形，所述内斜齿22与外斜齿31完全咬合后，其横截面上，两个三角形的最长边相贴，另外两边互相平行；优选地，所述三角形为钝角三角形；进一步优选地，所述斜齿的导程大于所述螺杆上螺纹的导程，本发明中所述的导程是指旋转一周沿其轴线方向前移的距离，螺栓的导程是旋转螺栓上的螺母一周，螺母沿着螺栓轴线方向前进的距离，斜齿的导程是旋转斜齿所在的垫片或螺母一周，其能够沿着轴线方向前移的距离，由于所述斜齿及齿盘无法旋转一周，上述斜齿的导程为估算值，根据实际测量出的其旋转的角度和该角度下前移的距离，即可很容易地计算出该斜齿的导程。通过上述设置，斜齿的导程大于所述螺杆上螺纹的导程，使得当螺母与垫片接触后，难以直接旋紧，需要施加比较大的外力，适当破坏螺母或垫片上的斜齿，使得二者充分接触并锁紧，基本固结为一体，由于垫片难以饶着螺杆轴线旋转，从而螺母也难以旋转，从而实现对螺母的防松、防拆处理。
在一个优选的实施方式中，在所述垫片2的内斜齿22上设置有垫圈，所述垫圈由软质材料制成，所述软质材料选自橡胶、塑料等容易变形的材料，当垫片和螺母旋紧时，斜齿能够破坏所述垫圈，使得垫圈的碎片分布于螺母和垫片之间，增大斜齿之间的摩擦力，以提高螺母和垫片之间的固结强度。
在一个优选的实施方式中，所述垫片2可以由金属材料制成，也可以由软质材料制成，如果是由金属材料制成，需要选择比较容易变形的金属或合金，以保证当螺母与之拧合时能够充分拧入，垫片上的斜齿能够充分变形；所述软质材料选自橡胶、塑料等容易变形的材料，垫片采用上述软质材料制成时，螺母仍然采用金属材料；另外，本发明中还可以将垫片设置成金属的，将螺母上的斜齿相应地由软质材料制成，或者仍然由金属制成。
在一个优选的实施方式中，在本发明提供的螺栓的使用过程中，当所述螺母3沿着螺杆1轴线方向旋紧并与垫片2接触而遇阻时，需要施以更大紧固力直至内斜齿22与外斜齿31完全咬合，当内斜齿22与外斜齿31完全咬合后，即完成了螺栓的锁紧作业。
在一个优选的实施方式中，为了提高螺栓锁紧的程度，保证其锁紧后不会被拆卸和松动，还可以在所述螺栓上设置有防止螺母反向旋转的挡圈，所述挡圈与垫片2分别位于螺母两侧，与所述垫片相同，在所述挡圈的侧部同样设置有凸起，凸起与螺杆上的沟槽相匹配，优选地，所述凸起的截面形状及大小与沟槽的截面形状及大小均保持一致，以保证垫圈不能绕着螺杆轴线旋转，所述挡圈是具有磁性的，优选地，所述挡圈由磁铁制成，所述螺母由铁质金属制成，以便能够将所述挡圈吸附在螺母上，从而起到防止螺母反向旋转的作用；
在一个优选的实施方式中，在所述挡圈与螺母相接触的两个侧面上也都分别设置有斜齿。挡圈上的斜齿与垫片上斜齿一样，螺母两侧的斜齿也是对称的，这种情况下，挡圈上虽然同样设置有凸台，但是挡圈上的凸台较小，其能够允许挡圈少量地绕着螺杆轴线旋转，以便于将挡圈旋紧固定在螺母上；
另外，在所述挡圈和螺母上还可以设置有互相配合的凸部和凹部，以代替上述设置在挡圈和螺母上的斜齿，其中，设置多个尺寸一致的凹部和一个凸部，以使得凸部能够找到对应的凹部来进行嵌入，通过凸部与凹部的配合，螺母旋转时必然带动垫圈一同旋转，当垫圈上的凸台被螺杆上的沟槽卡住以后，垫圈和螺母无法继续旋转，从而起到防止螺母松动的作用；当设置有挡圈时，需要先将螺母旋紧在垫片上，再将挡圈旋紧在螺母上，并且都需要大力旋紧。
以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种螺栓，其特征在于，该螺栓包括螺杆(1)和与之相配合的螺母(3)，在所述螺杆上(1)还设置有垫片(2)，优选所述垫片(2)能够沿着螺杆(1)的轴线方向移动而不能绕着螺杆的轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的螺栓，其特征在于，
所述垫片(2)呈圆环状，且套设在螺杆(1)上。
3.根据权利要求1或2所述的螺栓，其特征在于，
在所述螺杆(1)上沿着其轴线方向开设有沟槽(11)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的螺栓，其特征在于，
在所述垫片(2)上设置有向外凸出的凸台(21)，所述凸台(21)嵌入在所述沟槽(11)内，优选所述凸台(21)的截面形状与沟槽(11)的截面形状匹配。
5.根据权利要求3或4所述的螺栓，其特征在于，
所述沟槽(11)和凸台(21)的数量对应，优选地分别设置有两个或三个或四个。
6.根据权利要求3-5任一项所述的螺栓，其特征在于，
所述沟槽的截面形状呈燕尾型或矩形或梯形；和/或
优选地，所述沟槽(11)的深度大于螺杆上螺纹的高度，所述凸台(21)的端部顶在所述沟槽(11)的底部。
7.根据权利要求1-6任一项所述的螺栓，其特征在于，
在所述垫片(2)和所述螺母(3)互相接触的两个侧面上都分别设置有斜齿(22，31)，且垫片(2)上的内斜齿(22)和螺母上外斜齿(31)互相咬合；
优选地，所述斜齿上靠近侧面中心的部分较窄，靠近侧面边缘的部分较宽，多个斜齿依次排布构成环状齿盘。
8.根据权利要求1-7任一项所述的螺栓，其特征在于，
所述斜齿(22，31)的横截面呈三角形，所述内斜齿(22)与外斜齿(31)完全咬合后，其横截面上，两个三角形的最长边相贴，另外两边互相平行；
优选地，所述三角形为钝角三角形；
进一步优选地，所述斜齿的导程大于所述螺杆上螺纹的导程。
9.根据权利要求1-8任一项所述的螺栓，其特征在于，
在所述垫片(2)的内斜齿(22)上设置有垫圈，
和/或
所述垫片(2)由软质材料制成，所述软质材料选自橡胶、塑料等容易变形的材料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的螺栓，其特征在于，
所述螺栓上还任选地设置有防止螺母反向旋转的挡圈，所述挡圈与垫片(2)分别位于螺母的两侧，所述挡圈的侧部设置有与螺杆(1)上沟槽(11)相匹配的凸起，所述挡圈具有磁性。
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