CN107504045A - 防止螺纹紧固件变松的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防止螺纹紧固件变松的方法和设备。单独使用采取头部带凸缘的有头螺钉形式的螺纹保持件或者与较大直径垫圈相组合地使用该螺纹保持件，以轴向地摩擦接合螺纹紧固件的头部或组件，从而防止紧固件退转而变松。螺纹紧固件在变松方向上的转动的所有趋势都被螺纹保持件阻止，其中在第一实施方式中凸缘头部和/或大直径垫圈之间的摩擦接合使所述螺纹保持件趋于变紧，而其中在第二实施方式中凸缘头部和/或大直径垫圈与紧固件中的凹部装置相配合而阻止所述紧固件变松。

Description

防止螺纹紧固件变松的方法和设备

技术领域

本发明属于用于防止可释放螺纹紧固件意外变松或从通过该紧固件而保持就位的结构断开的装置的领域，更具体地说涉及这种螺纹紧固件的保持。

背景技术

已知包括螺纹紧固件的紧固系统，这些螺纹紧固件通过防止螺纹紧固件变松的保持件而防止变松。这些保持件采取许多形式，诸如卡合环、楔形件等，但是缺乏简单性和/或可靠性。

发明内容

在权利要求中阐述该公开的示例的各种方面。

在第一方面：公开了一种第一部件、第二部件、螺纹紧固件装置和保持件装置的组合，所述第二部件安装在所述第一部件上以相对于所述第一部件沿着第一轴线轴向移位并且相对于所述第一部件占据期望的轴向位置，所述螺纹紧固件装置轴向拧入所述第一部件内并且轴向接合所述第二部件以防止所述第二部件从所述期望的轴向位置运动，所述保持件装置与所述螺纹紧固件装置轴向接合并起作用而防止所述螺纹紧固件装置轴向运动离开所述第二部件，其中：所述保持件装置包括至少一个螺纹保持件组件，所述至少一个螺纹保持件组件与所述螺纹紧固件装置摩擦接合并且在一方向上阻止所述螺纹紧固件装置变松。

在第二方面：所述至少一个螺纹保持件组件包括与其相关联的环状摩擦施加元件，该环状摩擦施加元件紧紧地接合所述螺纹紧固件装置以抵抗所述螺纹紧固件装置轴向运动离开所述第一部件；并且所述至少一个螺纹保持件组件的所述环状摩擦施加元件响应于所述螺纹紧固件装置在变松方向上的旋转而起作用，以将摩擦力从所述螺纹紧固件装置传递至所述至少一个螺纹保持件组件，所述摩擦力倾向于致使所述至少一个螺纹保持件组件在紧固方向上旋转，由此抵抗所述螺纹紧固件装置变松的任何趋势。

在第三方面：所述螺纹紧固件装置包括径向延伸的环状凸缘，并且所述环状摩擦施加元件与所述环状凸缘重叠。

在第四方面：所述环状凸缘包括形成在所述环状凸缘的周边中的至少一个弧形凹部，并且所述环状摩擦施加元件具有与所述至少一个弧形凹部形状互补并被收纳在所述至少一个弧形凹部中的周边。

在第五方面：所述至少一个螺纹保持件组件包括头部带凸缘的有头螺钉，其中头部的凸缘部分接合形成所述环状摩擦施加元件的垫圈。

在第六方面：所述保持件装置包括与所述至少一个螺纹保持件组件相同的至少第二螺纹保持件组件，其中所述至少第二螺纹保持件组件位于所述螺纹紧固件装置的与所述至少一个螺纹保持件组件相反的一侧上。

在第七方面，所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件均包括与其相关联的环状摩擦施加元件，该环状摩擦施加元件紧紧地接合所述螺纹保持件组件的凸缘，以抵抗所述凸缘轴向运动离开所述第二部件；并且所述至少一个螺纹保持件组件和至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件均响应于倾向于变松的所述螺纹紧固件装置而起作用以传递倾向于使所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件被紧固的摩擦力，由此抵抗所述螺纹紧固件装置的变松。

在第八方面，所述螺纹紧固件装置的所述凸缘采取具有暴露的面向轴向的环状平坦表面的环状凸缘的形式，并且所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件与所述圆形盘重叠并且接合所述环状平坦表面。

在第九方面，所述环状凸缘包括形成在其周边中的第一弧形凹部和第二弧形凹部，并且所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件均具有与所述第一弧形凹部和所述第二弧形凹部形状互补并分别被收纳在所述第一弧形凹部和所述第二弧形凹部中的周边。

在第十方面，所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个均是头部带凸缘的有头螺钉，其中头部的凸缘部分接合形成所述摩擦接合元件的垫圈。

在第十一方面，公开了一种防止螺纹紧固件从本体变松的方法，所述螺纹紧固件被拧入在该本体内以将元件保持就位，该方法包括如下步骤：a)提供螺纹保持件，该螺纹保持件在与拧入所述螺纹紧固件的方向相反的方向上被拧入；以及b)使所述螺纹紧固件与至少一个螺纹保持件摩擦接合，以抵抗所述螺纹紧固件在倾向于使所述螺纹紧固件变松的第一方向上旋转，使得所述螺纹紧固件在所述第一方向上的旋转将倾向于使所述螺纹保持件在与所述第一方向相反的第二方向上旋转，从而倾向于紧固所述螺纹保持件并增加抵抗所述螺纹紧固件变松的摩擦力。

通过与附图一起阅读如下描述将更清楚这些和其它方面。

附图说明

对附图的详细描述将参照以下附图进行，其中：

图1是实施本发明的车轮驱动变速器的立体图；

图2是穿过图1的车轮驱动变速器的中心驱动轴线截取的局部竖直剖视图；

图3是类似于图1的立体图，但是示出了在环状轮辋安装凸缘的向外间隔开的位置处分割的变速器，并且揭示了本发明；

图4是图3的车轮驱动变速器的局部分解视图，示出了包括本发明的部件；以及

图5是类似于图3的视图，但是示出了本发明的第二实施方式，其中螺纹保持件的圆形凸缘设置有一对直径相对的圆形凹部，该对直径相对的圆形凹部在形状上与由一对头部带凸缘的螺钉承载的垫圈的周边互补并分别收纳该周边。

具体实施方式

通过参照附图的图1至图4来理解该公开的主题内容的至少一个示例实施方式。

图1示出了包括壳体12的车辆驱动变速器10，该壳体12包括固定区段14和可旋转区段16。固定区段14的外端由为了从车辆结构(未示出)支撑变速器10而设置的扇形安装凸缘18限定。可旋转变速器壳体区段16的内端由圆形车轮安装凸缘20限定，该圆形车轮安装凸缘20联接至可旋转区段16的圆柱形部分22的内端，该内端适合于收纳车辆(未示出)，其中车轮的轮辋螺栓连接至凸缘20。

现在还参照图2，可以看到，固定壳体区段14包含动力装置，该动力装置的一部分在这里被示出为静液压马达24，该动力装置包括沿着旋转轴线X—X轴向延伸到可旋转壳体区段16内的中央驱动轴26。驱动轴26的外端与行星输入轴28的内端花键连接，该输入轴28具有由行星太阳齿轮30限定的外端。

扇形安装凸缘18形成了壳体14的径向延伸内壁32的一体部分，该径向延伸内壁32可旋转地支撑马达驱动轴26。壁32包括轴向向外延伸的圆柱形支撑部分或心轴34。行星托架36包括圆柱形安装部分或心轴38，该圆柱形安装部分或心轴38收纳在壁32的圆柱形支撑部分34上并且具有设置有内部花键40的外端区域，该内部花键与设置在壁32的支撑部分34的外端区域上的外部花键42接合。

现在还参照图3和图4，可以看到，行星托架36包括从圆柱形安装部分38的外端径向向外延伸的大体圆形凸缘44，其中四个行星齿轮安装心轴46(参见图2)围绕旋转轴线X—X以相等角度间隔开，并且从凸缘44轴向向外突出。行星齿轮48被安装成在每个心轴46上旋转。

行星托架36的圆柱形安装部分38用作用于双列圆锥棍子轴承组件52的内圈50的支撑件，其中该轴承组件的外圈54固定在设置于环状壁58中的环状孔装置56中，该环状壁58一体地连接至车轮安装凸缘20并从该车轮安装凸缘20轴向向内延伸。行星托架36的凸缘44具有与轴承组件52的轴向外部内圈50的轴向面向外的表面62接合的轴向面向内的表面60。紧接地定位在托架36的内部花键40的轴向外侧的是环状凹部64。

圆柱形紧固件66具有带外螺纹的内端区段68，该内端区段68在支撑部分34的与外部花键42径向相反一侧处拧入壁32的圆柱形支撑部分34的带内螺纹的外端区域70内。紧固件64的轴向外端包括轴向延伸的环状凸缘72，该环状凸缘72具有轴向向内布置的表面74并具有径向外端区域，该径向外端区域被收纳在环状凹部64中，从而使得表面42轴向抵接行星托架36，其中将紧固件66拧紧致使托架的表面60压靠轴承组件52的轴向面向外的内圈表面62，从而在轴承组件52施加适当的夹紧力。

与圆柱形紧固件66一起，本发明包括保持装置，该保持装置包括具有螺纹柄部的一对头部带凸缘的有头螺钉78，所述螺纹柄部拧入到设置在行星托架36的径向延伸凸缘44中的直径相对位置处的相应螺纹孔80内。夹持在每个有头螺钉78的凸缘头部和行星托架36的凸缘44之间的是垫圈82，该垫圈82具有轴向抵靠在圆柱形紧固件66的环状凸缘72的轴向外表面上的径向外部区域。

本发明的操作描述如下。圆柱形紧固件66的任何变松趋势都被由两个头部带凸缘的有头螺钉限定的保持装置阻止。具体地说，如图3所示，圆柱形紧固件66的逆时针旋转将该紧固件从壁32的支撑部分34松开。然而，垫圈82和紧固件凸缘72的界面处的摩擦力将被传递至有头螺钉78的每个凸缘头部的底侧，通过该摩擦力来驱动有头螺钉而致使该有头螺钉顺时针旋转。该旋转方向往往将有头螺钉78拧入行星托架36内，由此倾向于将它们紧固在圆柱形紧固件66上并且抵抗后者变松。

这里需要指出，螺纹孔80轴向延伸穿过行星托架36的凸缘44，并且与圆锥辊子轴承组件52的外列的内圈的面向轴向的外表面轴向对准。在变速器10的拆卸过程中，一旦将行星托架36轴向外侧部件移除从而将行星托架暴露出，如图3所示，则可以将长度基本等于行星托架36的轴向尺寸的螺钉替换成有头螺钉78并抵靠圆锥辊子轴承的轴向外列的内圈50拧入螺纹孔80中，然后进一步拧入以使行星托架36向外轴向移位而使其与壁32的支撑部分34和圆锥辊子轴承装置52分离。

参照图5，示出了本发明的第二实施方式，该实施方式的大部分与图1至图4的实施方式完全一样，其中使用相同的附图标记表示相同零部件。这两个实施方式之间的唯一不同是，在图5中示出了紧固件66’，该紧固件66’与紧固件66类似，不过除了设置了径向延伸凸缘72’之外，该径向延伸凸缘72’与第一实施方式的凸缘76的不同仅在于其包括位于其周边的直径相对的凹部84，其中凹部84分别收纳垫圈82并且与垫圈82形状互补。因而，代替在凸缘72’上施加轴向力，垫圈82用来通过给紧固件66’的变松旋转提供障碍并因而阻止这种旋转来防止紧固件66’发生变松旋转。

尽管以上描述了本公开的示例实施方式，但是不应该以限制含义来看待这些描述。相反，如在权利要求中限定的由本发明举例说明的保持原理可以以各种实施方式来实践，这些实施方式不仅可以处理变速器，而且可以处理其它领域的合适结构的实施方式。换言之，被认为清楚的是，可以在各种各样的结构布置中采用如下基本原理：通过将保持件布置成与紧固件摩擦接合而使得由倾向于在变松方向上旋转的紧固件产生的摩擦力倾向于使该保持件在紧固方向上旋转，使用螺纹保持件来防止螺纹紧固件旋松。同样可以说成是如下原理：通过将螺纹紧固件和保持件构造并定位成使得保持件阻止螺纹紧固件在变松方向上旋转来防止螺纹紧固件旋松。

Claims (21)

1.一种第一部件、第二部件、螺纹紧固件装置和保持件装置的组合，所述第二部件安装在所述第一部件上以相对于所述第一部件沿着第一轴线轴向移位并且相对于所述第一部件占据期望的轴向位置，所述螺纹紧固件装置轴向拧入所述第一部件内并且轴向接合所述第二部件以防止所述第二部件从所述期望的轴向位置运动，所述保持件装置与所述螺纹紧固件装置轴向接合并防止所述螺纹紧固件装置轴向运动离开所述第二部件，其中：

所述保持件装置包括至少一个螺纹保持件组件，所述至少一个螺纹保持件组件与所述螺纹紧固件装置摩擦接合并且起作用而阻止所述螺纹紧固件装置变松。

2.如权利要求1所述的组合，其中所述至少一个螺纹保持件组件包括与其相关联的环状摩擦施加元件，该环状摩擦施加元件紧紧地接合所述螺纹紧固件装置以抵抗所述螺纹紧固件装置轴向运动离开所述第一部件；并且

所述至少一个螺纹保持件组件的所述环状摩擦施加元件响应于所述螺纹紧固件装置在变松方向上的旋转而起作用，以将摩擦力从所述螺纹紧固件装置传递至所述至少一个螺纹保持件组件，所述摩擦力倾向于致使所述至少一个螺纹保持件组件在紧固方向上旋转，由此抵抗所述螺纹紧固件装置变松的任何趋势。

3.如权利要求2所述的组合，其中所述螺纹紧固件装置包括径向延伸的环状凸缘，并且所述环状摩擦施加元件与所述环状凸缘重叠。

4.如权利要求2所述的组合，其中所述环状凸缘包括形成在所述环状凸缘的周边中的至少一个弧形凹部，并且所述环状摩擦施加元件具有与所述至少一个弧形凹部形状互补并被收纳在所述至少一个弧形凹部中的周边。

5.如权利要求2所述的组合，其中所述至少一个螺纹保持件组件是头部带凸缘的有头螺钉，其中头部的凸缘部分接合形成所述环状摩擦施加元件的垫圈。

6.如权利要求1所述的组合，其中所述保持件装置包括与所述至少一个螺纹保持件组件相同的至少第二螺纹保持件组件，其中所述至少第二螺纹保持件组件位于所述螺纹紧固件装置的与所述至少一个螺纹保持件组件相反的一侧上。

7.如权利要求6所述的组合，其中所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件均包括与其相关联的环状摩擦施加元件，该环状摩擦施加元件紧紧地接合所述螺纹保持件组件的凸缘，以抵抗所述凸缘轴向运动离开所述第二部件；并且

所述至少一个螺纹保持件组件和至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件均响应于倾向于变松的所述螺纹紧固件装置而起作用以传递倾向于使所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件被紧固的摩擦力，由此抵抗所述螺纹紧固件装置的变松。

8.如权利要求7所述的组合，其中所述螺纹紧固件装置的所述凸缘采取具有暴露的面向轴向的环状平坦表面的环状凸缘的形式，并且所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件与所述圆形盘重叠并且接合所述环状平坦表面。

9.如权利要求7所述的组合，其中所述环状凸缘包括形成在其周边中的第一弧形凹部和第二弧形凹部，并且所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个的所述环状摩擦施加元件均具有与所述第一弧形凹部和所述第二弧形凹部形状互补并分别被收纳在所述第一弧形凹部和所述第二弧形凹部中的周边。

10.如权利要求9所述的组合，其中所述至少一个螺纹保持件组件和所述至少第二螺纹保持件组件中的每个均是头部带凸缘的有头螺钉，其中头部的凸缘部分接合形成所述摩擦接合元件的垫圈。

11.一种变速器组件，该变速器组件包括：

限定第一心轴的壁和限定第二心轴的行星托架，所述第二心轴被安装成沿着所述第一心轴轴向滑动到期望的轴向位置；

螺纹紧固件，该螺纹紧固件拧入所述第一心轴内并且具有径向延伸的凸缘，该凸缘与所述行星托架接合以将所述第二心轴固定在所述期望的轴向位置；以及

螺纹保持件装置，该螺纹保持件装置包括至少一个螺纹保持件，该螺纹保持件包括被收纳在轴向地延伸到所述行星托架内的螺纹孔中的柄部，且所述至少一个螺纹保持件包括头部装置，该头部装置连接至所述柄部并且接合所述螺纹紧固件以阻挡所述螺纹紧固件变松。

12.如权利要求11所述的变速器组件，其中所述至少一个螺纹保持件的所述头部装置定位成与所述螺纹紧固件的所述凸缘的面向轴向的端表面接合。

13.如权利要求12所述的变速器组件，其中所述至少一个螺纹保持件包括柄部，所述头部装置包括被收纳在所述柄部上的垫圈，该垫圈径向向外延伸且与所述螺纹紧固件的所述凸缘的所述面向轴向的端表面重叠，并且所述至少一个螺纹保持件的所述垫圈在所述至少一个螺纹紧固件的所述凸缘的所述面向轴向的端表面上施加所述轴向力。

14.如权利要求11所述的变速器组件，其中所述至少一个螺纹保持件的所述头部装置包括被收纳在所述柄部上并从所述柄部径向向外延伸的垫圈；并且所述螺纹紧固件的所述凸缘设置有与所述垫圈形状互补并收纳所述垫圈的周边部分的凹部，由此所述垫圈接合所述螺纹紧固件的所述凸缘并由此防止所述螺纹紧固件变松。

15.如权利要求11所述的变速器组件，其中所述螺纹保持件装置包括与所述至少一个螺纹保持件相同的至少第二螺纹保持件，所述至少第二螺纹保持件在与所述至少一个螺纹保持件直径相对的位置处轴向地拧入到所述行星托架内，并且所述至少第二螺纹保持件的头部装置接合所述螺纹紧固件以阻止所述螺纹紧固件变松。

16.如权利要求15所述的变速器组件，其中所述至少第二螺纹保持件的所述头部装置被定位成在所述螺纹紧固件的所述凸缘的面向轴向的端表面上施加轴向力。

17.如权利要求16所述的变速器组件，其中所述至少一个螺纹保持件和所述至少第二螺纹保持件中的每个的所述头部装置都包括从相关联的螺纹保持件的螺纹柄部径向向外延伸的垫圈，并且所述至少一个螺纹保持件和至少第二螺纹保持件的相应垫圈在所述螺纹紧固件的所述凸缘的所述面向轴向的端表面上施加所述轴向力。

18.如权利要求16所述的变速器组件，其中所述至少一个螺纹保持件和至少第二螺纹保持件中的每个的所述头部装置都包括从相关联的螺纹保持件的螺纹柄部径向向外延伸的垫圈；并且所述螺纹紧固件的所述凸缘包括分别与所述至少一个螺纹保持件和至少第二螺纹保持件的相应垫圈的外周边部分形状互补并收纳该外周边部分的第一凹部和第二凹部，由此阻止所述螺纹紧固件变松。

19.如权利要求15所述的变速器组件，该变速器组件进一步包括轴承组件，该轴承组件具有安装在所述行星托架的所述心轴上的内圈装置；并且所述行星托架包括抵接所述轴承组件的所述内圈装置的面向轴向的表面的环状凸缘；并且所述至少一个螺纹紧固件和第二螺纹紧固件的螺纹柄部分别定位在与所述内圈装置的所述面向轴向的表面轴向对准地轴向延伸穿过所述行星托架的所述环状凸缘的第一螺纹孔和第二螺纹孔中，由此在将所述行星托架从所述轴承组件拆卸的过程中，能够将所述至少一个螺纹紧固件和第二螺纹紧固件移除以允许第一较长的螺纹紧固件和第二较长的螺纹紧固件分别被拧入所述第一螺纹孔和第二螺纹孔中，以便在所述内圈装置上施加轴向力而使所述行星托架与所述轴承组件轴向分离。

20.一种防止螺纹紧固件从本体变松的方法，所述螺纹紧固件被拧入在该本体内以将元件保持就位，该方法包括如下步骤：

a)提供至少一个螺纹保持件，所述至少一个螺纹保持件包括承载径向向外延伸的头部装置的螺纹柄部；以及

b)将所述至少一个螺纹保持件放置在阻止所述螺纹紧固件变松的位置。

21.如权利要求20所述的方法，其中放置的步骤包括：

使所述螺纹紧固件与所述至少一个螺纹保持件的头部装置摩擦接合，以抵抗所述螺纹紧固件在倾向于使所述螺纹紧固件变松的第一方向上旋转，其中所述第一方向上的旋转将摩擦力经由所述头部装置传递至所述螺纹保持件，从而倾向于拧紧所述螺纹保持件，并由此倾向于增加抵抗所述螺纹紧固件变松的摩擦力。