CN109538612A - 一种防松动螺母组件和专用扳手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防松动螺母组件和专用扳手，螺母组件包括螺栓、紧固螺母和锁定螺母，锁定螺母上设有内锥面，该内锥面大端朝向紧固螺母；螺栓上形成有开槽，开槽内设有长条形锁销，锁销被限制在紧固螺母的内锥面内，且锁销下边缘露出，锁销与紧固螺母对应端面之间形成有凸凹配合结构，且紧固螺母上设有多个形成凸凹配合结构的对应结构；螺栓还具有露出锁定螺母外端的外露段，并在锁定螺母和紧固螺母相互锁紧固定后，外露段还形成外张塑性变形。专用扳手用于板动外露段形成塑性变形。本发明的有益效果是，螺母组件和专用扳手结构简单、加工方便，制造成本低；防松动螺母组件能够打破技术垄断，具有良好的社会效益；专用扳手操作简单，使用成本低。

Description

一种防松动螺母组件和专用扳手

技术领域

本发明涉及一种螺母防松动结构，具体涉及一种防松动螺母组件和专用扳手。

背景技术

目前防止螺母松动的主要手段包括加装弹簧垫圈，或者采用“Hard lock”螺母等，但这两种都存在一些不足。其中，弹簧垫圈利用弹簧的弹性来增加螺母与螺栓的摩擦力，使螺母不易松动，但是长期被压平的弹簧失去弹力后，螺母就会松动。而“Hard lock”螺母是利用凹型螺母压紧凸型偏心螺母形成的楔子原理，消除螺母与螺栓间的单侧间隙实现锁紧目的。尽管“Hard lock”螺母结构简单，锁紧原理一目了然，但由于其锁紧效果与螺纹精度、凸型偏心螺母的偏心量密切相关，就目前为止，其他制造商的该结构螺母仍难以达到理想效果。仅能由发明该结构的日本公司能够真正做到永不松动，并大量被日本、澳大利亚、英国、波兰、中国、韩国的铁路所采用。为此，为打破垄断局面，需要一种新型结构的永不松动螺母。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术中的永不松动螺母结构单一、市场垄断的不足，提供一种防松动螺母组件，以丰富永不松动螺母结构形式，从而形成全面推广态势，打破垄断局面。本发明的第二目的是提供一种专用扳手，以通过板动防松动螺母组件中的螺栓外露段，使其塑性变形而增强防松动效果。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种防松动螺母组件，包括螺栓，以及同时螺合在螺栓上的紧固螺母和锁定螺母，锁定螺母位于紧固螺母外端，所述锁定螺母上设有内锥面，该内锥面大端朝向所述紧固螺母；所述螺栓上形成有沿螺栓轴向延伸，并横向贯穿螺栓断面的长条形贯穿开槽，该开槽内设有长条形锁销，锁销被限制在所述紧固螺母的内锥面内，且锁销下边缘露出所述内锥面的大端端面，锁销与所述紧固螺母对应端面之间形成有凸凹配合结构，且所述紧固螺母对应端面上设有多个形成所述凸凹配合结构的对应结构；所述螺栓还具有露出所述锁定螺母外端的外露段，并在锁定螺母和紧固螺母相互锁紧固定后，所述外露段还形成外张塑性变形。

采用本方案的防松动螺母组件，用于需要通过螺栓、螺母固定锁紧的构件。使用时，紧固螺母由内端面压紧被锁紧固定构件，其与锁销形成凸凹配合结构的端面朝外，然后在长条形贯穿开槽内设置锁销，再螺合锁定螺母，锁定螺母通过内锥面将锁销推向紧固螺母，锁销与紧固螺母之间通过凸凹配合结构配合连接后，可有效防止紧固螺母旋转松动，并在锁定螺母继续旋合的过程中形成紧固螺母、锁销和锁定螺母三者在螺栓上的轴向压紧固定，紧固螺母和锁定螺母与螺栓之间的螺纹牙形一侧的间隙被消除，进而形成紧固螺母和螺栓之间、锁定螺母和螺栓之间的锁紧固定；之后，通过专用工具或楔子类工具使露在锁定螺母外端的外露段形成外张的塑性变形，进一步增强防止锁定螺母松动的效果。本发明通过紧固螺母、锁销和锁定螺母，以及外露段的塑性变形形成永不松动结构，可广泛用于铁路、地铁、高速公路、桥梁、船舶、摩天大厦、铁塔、工业机械、汽车及机器人、核电站等免松动维护的高性能要求场所。另外，由于外露段是通过外力手段形成的塑性变形，因此，遇该螺母组件需要拆除的情况下，可以通过强力基本恢复，或者通过强力拧动锁定螺母进行拆除，还可实现重复使用目的。本方案的永不松动结构，不需通过高要求的制造精度来保证，也不存在结构参数与螺纹精度的相关性构成防止松动效果的影响。其结构简单、制造方便，利于普及推广，可有效打破现有永不松动螺栓的技术垄断，社会效益显著。

优选的，所述凸凹配合结构由凸棱和凹槽组成，所述凹槽形成在所述紧固螺母上，所述凸棱形成在所述锁销上。以通过在紧固螺母端面形成凹槽的方式降低螺母加工难度，从而降低整体制造成本。其中，锁销可采用楔块销、圆柱销或圆锥销结构，在采用圆柱销或圆锥销结构可方便的通过采供商品圆锥销或圆锥销的方式，进一步降低制造成本。

优选的，所述锁销通过所述长条形贯穿开槽与所述螺栓形成斜楔配合结构；锁销大端与所述内锥面抵接。以通过斜楔配合结构由锁销将螺栓开槽两侧的实体段向外挤压扩张，从而减小或消除螺栓与锁定螺母之间的螺纹牙顶之间的间隙，从而形成更加牢固的锁紧结构，进一步增强防松动效果。其中，锁销可采用楔块结构，也可采用圆锥销结构。

进一步优选的，所述锁销呈楔块结构。相对于圆锥销而言，其楔紧配合部分由线状变成了面状，楔紧更加牢固可靠；同时，凸凹配合结构形成在下平面的同一平面内，增大了凸凹配合的配合段长度，更利于增强紧固螺母的防松效果。

为实现第二目的，本发明如下技术方案。

一种专用扳手，包括手柄和扳手头，所述扳手头呈U形叉结构，U形叉具有接纳前述防松动螺母组件中螺栓的外露段中任一半实体段的空间，U形叉的第一侧叉臂能够深入所述长条形贯穿开槽内，U形叉的第二侧臂通过内螺纹内壁与所述任一半实体段的螺纹外壁配合连接。

采用前述方案的专用扳手，用于板动前述技术方案中的螺栓外露段开槽任意一侧的实体部分，使其产生塑性变形形成对锁定螺母的阻挡，防止其松动。其中，扳手可制作成通用扳手的呆扳手结构，也可制作成活动扳手结构，采用活动扳手结构时，第一侧臂作为活动部分，第二侧臂作为固定部分，采用活动结构的另一个好处是提供通用性，以适应不同规格的前述防松动螺母组件。使用时，第一侧臂插入长条形开槽内，螺栓外露段开槽任意一侧的实体部分伸入U形叉的叉槽内，第一侧臂通过螺纹配合抵靠在对应实体部分的螺纹外壁上，向外板动扳手，使该实体段产生塑性变形并能够防止锁定螺母松动即可。其结构简单，操作方便，加工成本低。

优选的，所述内螺纹内壁形成在垫块上，垫块与所述第二侧臂形成可拆卸的固定连接。以便在对垫块进行单独加工，并采用强度和韧性高于扳手本体的材料制造，进一步降低材料成本和制造成本；同时，还可在垫块损坏后单独更换，降低使用成本。

进一步优选的，所述垫块和/或所述第二侧臂上形成有限位面，该相位面由于与所述锁定螺母外端面抵靠，以限定外露段对应实体段的塑性变形量。以通过抵靠限位限制外露段的变形量，从而获得可靠和稳定的塑性变形量，确保变形效果和防松动效果。

本发明具有以下有益效果：防松动螺母组件和专用扳手结构简单、加工制造方便，制造成本低，技术难度小；防松动螺母组件能够打破技术垄断，适宜普及推广，具有良好的社会效益；专用扳手操作简单，使用成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意剖视图。

图2是本发明图1中的A-A剖视图。

图3是本发明中的紧固螺母的平面结构示意图。

图4是本发明中的锁销结构示意图。

图5是本发明图4的左视图。

图6是本发明图4的俯视图。

图7是本发明中专用扳手的使用状态结构示意主视图。

图8是本发明中专用扳手的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，实施例是示例性的，仅用于揭示和解释本发明，以便充分理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之内。

实施例1，参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种防松动螺母组件，包括螺栓1，以及同时螺合在螺栓1上，并用于将第三构件8和第四构件9固定连接的紧固螺母2和锁定螺母3，锁定螺母3位于紧固螺母2外端，所述锁定螺母3上设有内锥面3a，该内锥面3a大端朝向所述紧固螺母2；所述螺栓1上形成有沿螺栓1轴向延伸，并横向贯穿螺栓1断面的长条形贯穿开槽，该开槽内设有长条形锁销4，锁销4被限制在所述紧固螺母2的内锥面3a内，且锁销4下边缘露出所述内锥面3a的大端端面，锁销4与所述紧固螺母2对应端面之间形成有凸凹配合结构，且所述紧固螺母2对应端面上设有多个形成所述凸凹配合结构的对应结构；所述螺栓1还具有露出所述锁定螺母3外端的外露段1a，并在锁定螺母3和紧固螺母2相互锁紧固定后，所述外露段1a还形成外张塑性变形。

其中，所述凸凹配合结构由凸棱和凹槽组成，所述凹槽2a形成在所述紧固螺母2上，且螺母2上的多条所述凹槽2a呈圆周均匀分布，所述凸棱4a形成在所述锁销4上；锁销4在宽度方向上通过所述长条形贯穿开槽1b与所述螺栓1形成斜楔配合结构；锁销4的大端4b呈外锥面结构，并与所述内锥面3a配合抵接，且锁销4呈具有楔紧斜面4c的楔块结构。

本实施例中的凸凹配合结构的凹槽也可形成在锁销4上，凸棱形成在紧固螺母2上；本发明的锁销4也可采用圆锥销或圆柱销替代，相应紧固螺母2上的凹槽呈弧形。

实施例2，参见图7、图8，一种专用扳手，呈呆扳手结构，包括手柄5和扳手头6，其特征在于，所述扳手头6呈U形叉结构，U形叉具有接纳实施例1所述防松动螺母组件中的螺栓1外露段1a中任一半实体段的空间，U形叉的第一侧叉臂6a能够深入所述长条形贯穿开槽1b内，U形叉的第二侧臂6b通过内螺纹内壁与所述任一半实体段的螺纹外壁配合连接。

其中，所述内螺纹内壁形成在垫块7上，垫块7与所述第二侧臂6b形成可拆卸的固定连接；所述垫块7和所述第二侧臂6b上形成有限位面6c，该相位面由于与所述锁定螺母3外端面抵靠，以限定外露段1a对应实体段的塑性变形量。

本实施例中，限位面6c也可仅形成在垫块7上或者第二侧臂6b上。

本实施例的扳手也可呈活动扳手结构，在此种结构中，第一侧叉臂6a构成活动扳手的活动部分。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种防松动螺母组件，包括螺栓(1)，以及同时螺合在螺栓(1)上的紧固螺母(2)和锁定螺母(3)，锁定螺母(3)位于紧固螺母(2)外端，其特征在于，所述锁定螺母(3)上设有内锥面(3a)，该内锥面(3a)大端朝向所述紧固螺母(2)；所述螺栓(1)上形成有沿螺栓(1)轴向延伸，并横向贯穿螺栓(1)断面的长条形贯穿开槽，该开槽内设有长条形锁销(4)，锁销(4)被限制在所述紧固螺母(2)的内锥面(3a)内，且锁销(4)下边缘露出所述内锥面(3a)的大端端面，锁销(4)与所述紧固螺母(2)对应端面之间形成有凸凹配合结构，且所述紧固螺母(2)对应端面上设有多个形成所述凸凹配合结构的对应结构；所述螺栓(1)还具有露出所述锁定螺母(3)外端的外露段(1a)，并在锁定螺母(3)和紧固螺母(2)相互锁紧固定后，所述外露段(1a)还形成外张塑性变形。

2.根据权利要求1所述的防松动螺母组件，其特征在于，所述凸凹配合结构由凸棱和凹槽组成，所述凹槽形成在所述紧固螺母(2)上，所述凸棱形成在所述锁销(4)上。

3.根据权利要求1所述的防松动螺母组件，其特征在于，所述锁销(4)通过所述长条形贯穿开槽与所述螺栓(1)形成斜楔配合结构；锁销(4)大端与所述内锥面(3a)抵接。

4.根据权利要求2或3所述的防松动螺母组件，其特征在于，所述锁销(4)呈楔块结构。

5.一种专用扳手，包括手柄(5)和扳手头(6)，其特征在于，所述扳手头(6)呈U形叉结构，U形叉具有接纳权利要求1-4中任意一项所述螺栓(1)的外露段(1a)中任一半实体段的空间，U形叉的第一侧叉臂(6a)能够深入所述长条形贯穿开槽内，U形叉的第二侧臂(6b)通过内螺纹内壁与所述任一半实体段的螺纹外壁配合连接。

6.根据权利要求5所述的专用扳手，其特征在于，所述内螺纹内壁形成在垫块(7)上，垫块(7)与所述第二侧臂(6b)形成可拆卸的固定连接。

7.根据权利要求6所述的专用扳手，其特征在于，所述垫块(7)和/或所述第二侧臂(6b)上形成有限位面(6c)，该相位面由于与所述锁定螺母(3)外端面抵靠，以限定外露段(1a)对应实体段的塑性变形量。