CN109139663A - 一种具有可靠锁紧性能的螺母组件 - Google Patents

一种具有可靠锁紧性能的螺母组件 Download PDF

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张亚晓
刘方圆
张晓斌
唐伟
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    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
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    • F16B39/282—Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts

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Abstract

本发明提供一种螺母组件，包括锁紧螺母、驱动螺母和弹性垫圈；所述锁紧螺母包含同轴但旋向不同的外螺纹和内螺纹，锁紧螺母设有外部的变径部分，所述变径部分的外径自外螺纹所在一侧向另一侧递增，所述锁紧螺母尾部自端面向内开设有至少一个槽；所述驱动螺母具有能够与所述锁紧螺母的外螺纹啮合的驱动螺纹，所述驱动螺母内壁上还设有一段变径结构，变径结构的斜率或斜率递增率不大于变径部分的斜率或斜率递增率，锁紧螺母的槽能够向内延伸至越过所述变径结构与变径部分的可接触位置；所述弹性垫圈能够套装于所述锁紧螺母外螺纹所在的等径部分之上，并能够被所述驱动螺母限位。本发明的螺母组件具有良好的防松效果。

Description

一种具有可靠锁紧性能的螺母组件
技术领域
本发明属于紧固件领域，具体涉及一种新型的锁紧组合螺母。
背景技术
紧固件是做紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件，在各类机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表等上可以看到各式各样的紧固件。紧固件的目的是紧固，一旦因为振动、冲击等因素致使紧固件松动、脱落，则可能导致设备、机械等失去其功能性、解体，甚至危及人身安全。目前当前机械设备的事故有80％以上是由于紧固件的松动而造成的。
为避免因紧固件松脱导致的各类问题，各国技术人员不断研发，后来出现了很多进一步提高产品紧固的方法，如加入弹簧垫圈、销钉、使用双螺母等，形成了自锁螺母、高锁螺母等具有防松、抗振功效的产品，但依然存在松脱风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、便于制造与安装且具有可靠锁紧性能的组合螺母，以及一个扳拧辅助工具。
本发明的螺母组件，包括锁紧螺母、驱动螺母和弹性垫圈；所述锁紧螺母包含同轴但旋向不同的外螺纹和内螺纹，锁紧螺母设有外部的变径部分，所述变径部分的外径自外螺纹所在一侧向另一侧递增，所述锁紧螺母尾部自端面向内开设有至少一个槽；所述驱动螺母具有能够与所述锁紧螺母的外螺纹啮合的驱动螺纹，所述驱动螺母内壁上还设有一段变径结构，变径结构的斜率或斜率递增率不大于变径部分的斜率或斜率递增率，锁紧螺母的槽能够向内延伸至越过所述变径结构与变径部分的可接触位置；所述弹性垫圈能够套装于所述锁紧螺母外螺纹所在的等径部分之上，并能够被所述驱动螺母限位。
其中，所述外螺纹和内螺纹在其所在的锁紧螺母的等径部分为全螺纹。
其中，变径部分的外形为锥形或伞形。
其中，所述槽延伸至变径部分的外径最小位置，槽绕轴均布设置。
其中，所述锁紧螺母的尾部具有扳拧结构，所述扳拧结构的外形呈具有定向性质的截面形状，优选的截面形状具有至少两条对称的直边。
其中，所述变径结构与变径部分的斜率或斜率递增率相等，变径结构的长度小于变径部分。
其中，所述驱动螺母的外部的至少一部分具有驱动扳拧结构，所述驱动扳拧结构的外形呈具有定向性质的截面形状，优选的截面形状具有至少两条对称的直边。
其中，所述弹性垫圈内孔的尺寸大于锁紧螺母外螺纹的外径尺寸，弹性垫圈外径的尺寸小于驱动螺母的外径尺寸。
其中，所述弹性垫圈为C型开口弹簧、鞍型弹簧或波型弹簧。
进一步，螺母组件还包括辅助扳拧工具，所述辅助扳拧工具具有能够嵌入所述锁紧螺母的槽内的凸起部分，以及对凸起部分起固定作用的连接体部分。
本发明所提供的螺母组件结构简单、生产和安装都十分方便，能够长期反复进行拆装并持续维持锁紧的可靠性，具有优异的防松性能，特别适用于高振动环境下的安装紧固。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图。
图2-3是锁紧螺母的结构示意图。
图4-5是驱动螺母的结构示意图。
图6-7是辅助扳拧工具的结构示意图。
图8是弹性垫圈的结构示意图。
图9是本发明安装锁紧后的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体附图对本发明进行详细描述。
本发明提供的螺母组件，如图1所示，包括一个锁紧螺母1、一个驱动螺母2和一个弹性垫圈3。
所述锁紧螺母1(图2-3)包含同轴但旋向不同的外螺纹11和内螺纹12，所述外螺纹11和内螺纹12在其所在的锁紧螺母1的等径部分为全螺纹，但不限于全螺纹，只要满足锁紧需要的螺纹长度即可。锁紧螺母1设有外部的变径部分13，所述变径部分13的外径自外螺纹11所在一侧向另一侧递增，变径部分13的外形可以为锥形，也可以为其他形式，如伞形。所述锁紧螺母1尾部自端面向内开设有至少一个槽14，所述槽14延伸至变径部分13，优选地延伸至变径部分13的外径最小位置，槽14优选为绕轴均布设置。所述锁紧螺母1的尾部具有扳拧结构15，所述扳拧结构15的外形呈具有定向性质的截面形状，包括但不限于六角形、八角形等，通常具有至少两条对称的直边，便于使用工具等夹持。
所述驱动螺母2(图4-5)具有能够与所述锁紧螺母1的外螺纹11啮合的驱动螺纹21，所述驱动螺母2内壁上还设有一段变径结构22，变径结构22的斜率或斜率递增率不大于变径部分13的斜率或斜率递增率，优选的变径结构22与变径部分13相互匹配，即二者斜率或斜率递增率相等。通常变径结构22的长度小于变径部分13，但不限于此。锁紧螺母1的槽14能够向内延伸至越过所述变径结构22与变径部分13的接触位置。驱动螺母2的外部的至少一部分具有驱动扳拧结构23，所述驱动扳拧结构23的外形呈具有定向性质的截面形状，包括但不限于六角形、八角形等，通常具有至少两条对称的直边，便于使用工具等夹持。所述驱动螺母2的各结构部分名称中添加“驱动”，如“驱动螺纹21”“驱动扳拧结构23”等，是为了与锁紧螺母1等其他结构中的名称相区分，并不意味着对相应结构的功能作用做出功能上的限定。
所述弹性垫圈3(图8)能够套装于所述锁紧螺母1外螺纹11所在的等径部分之上，并能够被所述驱动螺母2限位。优选的，弹性垫圈3内孔31的尺寸大于锁紧螺母1外螺纹11的外径尺寸，弹性垫圈3外径32的尺寸小于驱动螺母2的外径尺寸。弹性垫圈3可以为C型开口弹簧、鞍型弹簧或波型弹簧，也可以是其他具有弹性性能的部件，用于在螺母组件锁紧时使驱动螺母2与锁紧螺母1保持抵接，防止二者松动。
本发明还提供了辅助扳拧工具4(图6-7)，所述辅助扳拧工具4具有能够嵌入所述锁紧螺母1的槽14内的凸起部分41，以及对凸起部分起固定作用的连接体部分42。图中为辅助扳拧工具4的一个示例结构，也可以根据需要设计其他的结构形式，例如改变凸起部分41的嵌入位置和/或方向、改变连接体部分42的外形、在连接体部分42上增设其他结构(如手柄)等。
本发明的一个简要实施过程为：
1、安装过程
(1)将合适尺寸的弹性垫圈3套入须紧固的螺纹连接件5中。
(2)将驱动螺母2旋入锁紧螺母1的外螺纹11上，使变径结构22与变径部分13相接触。
(3)将第(2)步形成的组合件旋入螺纹连接件5中。
(4)使用辅助扳拧工具4，通过凸起部分41嵌入槽14内，采用其他扳拧工具将锁紧螺母1旋至一定深度位置，弹簧垫圈3具有一定的变形量。然后撤掉辅助扳拧工具4。
(5)旋拧驱动螺母2，使锁紧螺母1的槽14具有向内收紧的作用力，保持弹簧垫圈3仍然具有适合的变形量，完成锁紧安装(图9)。
2、拆卸过程
(1)用其他扳拧工具将驱动螺母2拧松，去除对锁紧螺母1的向内收紧的压迫力。
(2)将使用辅助扳拧工具4，通过凸起部分41嵌入槽14内，采用其他扳拧工具将锁紧螺母1旋至松动，然后自螺纹连接件5上卸下即可。
本发明中，驱动螺母2通过变径结构22与变径部分13之间的接触作用使锁紧螺母1的变径部分13及其后端产生径向变形，产生向内收紧的作用力，改变收紧段所在的内螺纹12部分的小径等尺寸，螺纹啮合咬紧增加摩擦力，能够避免松脱，在振动环境中驱动螺母2也不会轻易松脱，同时弹簧垫圈3也阻碍了驱动螺母2可能的松脱，驱动螺母2能够持续对锁紧螺母1产生收紧作用。因此本发明的结构具有放松的优异效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺母组件，包括锁紧螺母(1)、驱动螺母(2)和弹性垫圈(3)；所述锁紧螺母(1)包含同轴但旋向不同的外螺纹(11)和内螺纹(12)，锁紧螺母(1)设有外部的变径部分(13)，所述变径部分(13)的外径自外螺纹(11)所在一侧向另一侧递增，所述锁紧螺母(1)尾部自端面向内开设有至少一个槽(14)；所述驱动螺母(2)具有能够与所述锁紧螺母(1)的外螺纹(11)啮合的驱动螺纹(21)，所述驱动螺母(2)内壁上还设有一段变径结构(22)，变径结构(22)的斜率或斜率递增率不大于变径部分(13)的斜率或斜率递增率，锁紧螺母(1)的槽(14)能够向内延伸至越过所述变径结构(22)与变径部分(13)的可接触位置；所述弹性垫圈(3)能够套装于所述锁紧螺母(1)外螺纹(11)所在的等径部分之上，并能够被所述驱动螺母(2)限位。
2.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述外螺纹(11)和内螺纹(12)在其所在的锁紧螺母(1)的等径部分为全螺纹。
3.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，变径部分(13)的外形为锥形或伞形。
4.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述槽(14)延伸至变径部分(13)的外径最小位置，槽(14)绕轴均布设置。
5.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述锁紧螺母(1)的尾部具有扳拧结构(15)，所述扳拧结构(15)的外形呈具有定向性质的截面形状，优选的截面形状具有至少两条对称的直边。
6.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述变径结构(22)与变径部分(13)的斜率或斜率递增率相等，变径结构(22)的长度小于变径部分(13)。
7.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述驱动螺母(2)的外部的至少一部分具有驱动扳拧结构(23)，所述驱动扳拧结构(23)的外形呈具有定向性质的截面形状，优选的截面形状具有至少两条对称的直边。
8.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述弹性垫圈(3)内孔(31)的尺寸大于锁紧螺母(1)外螺纹(11)的外径尺寸，弹性垫圈(3)外径(32)的尺寸小于驱动螺母(2)的外径尺寸。
9.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，所述弹性垫圈(3)为C型开口弹簧、鞍型弹簧或波型弹簧。
10.根据权利要求1所述的螺母组件，其特征在于，螺母组件还包括辅助扳拧工具(4)，所述辅助扳拧工具(4)具有能够嵌入所述锁紧螺母(1)的槽(14)内的凸起部分(41)，以及对凸起部分起固定作用的连接体部分(42)。
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