CN110067804A - 一体化紧固件及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种一体化紧固件，包含螺栓、螺母、轴心锁，所述螺栓包含螺杆，还包含防止所述轴心锁与所述螺杆相互旋转的周向运动限制机构和防止所述轴心锁与所述螺母相互脱落的轴向运动限制机构，所述轴心锁通过所述周向运动限制机构和轴向运动限制机构同时与所述螺母和螺杆相互锁死成为一体，其特点是，通过改变所述轴心锁以往的结构与形状实现与所述螺母和所述螺杆相互卡合的目的，在保证紧固件牢固不松脱的同时，更易于工厂加工、安装和拆卸，可重复利用，且用料更省、体积更小，应用范围广泛。

Description

一体化紧固件及其使用方法

技术领域

本发明属于连接紧固件技术领域，具体涉及一种一体化紧固件。

背景技术

螺栓、螺母是机械领域最常用的连接紧固件，一般使用的螺栓、螺母大多是普通标准紧固件，在冲击、震动或者重载荷的作用下，螺纹副间的摩擦力逐渐减小或瞬间消失，从而出现螺纹连接松动，甚至紧固件脱落、丢失，由此会使机械设备出现故障。

在日本的偏心螺母技术中，采用双螺母构造通过增加螺母和螺杆的径向力量来加大摩擦力，防松效果是目前世界公认最好的。在德国的防松垫片技术中，采用双垫片结构间接增加了预紧力，该技术要求垫片硬度大于螺母与物体接触面的硬度，否则垫片与物体、螺母之间不能产生足够大的摩擦力，双垫片结构就不能产生增加预紧力的作用。

申请人研究现有螺母防松方法及其设计思路，发现主要是沿着增加螺母与螺栓间摩擦力和附着力的方向进行的改良和改进，实施工序多，拆卸不便，有的甚至只能采用破坏式拆除，无法再重复使用，而且紧固效果也不完全理想。申请人在前申请的专利号为201720983196.X的超级紧固套件通过增加轴心锁这一连接件，实现螺栓、螺母之间结构性防松脱，效果较现有技术有了根本性和实质性的提升，申请人前述专利技术方案因轴心锁结构中有弹性材料部件，这给加工带来极大不便，而且限于弹性材料的结构特点，轴心锁与螺母之间的锁止能力受到较大影响，而且对产品安装使用的要求也较高，因此，推广使用在很大程度上受到限制。

发明内容

为了解决现有技术缺陷，本发明目的之一是提出一种结构设计合理、防松脱效果更优、制造成本更低、占用空间更小、装卸更便捷的一体化紧固件，本发明目的之二是提出一种一体化紧固件的使用方法，其具体技术方案如下：

一种一体化紧固件，包含螺栓、螺母、轴心锁，所述螺栓包含螺杆，还包含防止所述轴心锁与所述螺杆相互旋转的周向运动限制机构和防止所述轴心锁与所述螺母相互脱落的轴向运动限制机构，所述轴心锁通过所述周向运动限制机构和轴向运动限制机构同时与所述螺母和螺杆相互锁死成为一体，其中，所述周向运动限制机构为设于所述螺杆外部的条状限位凹槽或设于所述螺杆尾端的限位槽孔和设于所述轴心锁上与所述条状限位凹槽或限位槽孔相互卡合的凸起，凸起形状可根据需要为三角形状、半圆形状、多边形状、圆柱体形状等等，当周向运动限制机构为设于所述螺杆外部的条状限位凹槽时，所述轴心锁可以是没有上顶面的圆环状或一段圆弧状，设于所述轴心锁上与所述条状限位凹槽相互卡合的凸起位于所述轴心锁圆环或圆弧的内侧壁，所述条状限位凹槽至少为一个，所述凸起数量不超过所述条状限位凹槽数量；当周向运动限制机构为设于所述螺杆尾端的限位槽孔时，所述轴心锁为带有封闭上顶面的圆柱体或带有半封闭上顶面的圆柱体的一部分，所述轴心锁上与所述限位槽孔相互卡合的凸起位于所述轴心锁上顶面，所述限位槽孔和与其相互卡合的所述凸起数量均为一个，且所述凸起长度不长于所述限位槽孔的长度，所述轴向运动限制机构为设于所述螺母和所述轴心锁上位于所述螺母和所述轴心锁相互扣合的接触面上的锁紧结构,所述螺母和所述轴心锁相互扣合的接触面为在本专利申请中指的是所述螺母常态放置时的一个顶面，鉴于本申请中轴心锁的形状结构，此处不存在所述螺母侧壁的接触面，这也正是本申请区别于申请人此前专利技术的不同点之一。

进一步地，所述接触面为水平面或竖直面或圆锥面。

进一步地，所述锁紧结构为同时设于所述螺母和所述轴心锁上所述接触面上的凹凸结构，所述凹凸结构为棘轮状或齿状，且所述凹凸结构突出所述螺母主体水平面部分的中心线与所述螺母水平面的夹角小于所述条状限位凹槽中心线与所述螺栓头部水平面的夹角，具体角度及方向以附图标注为准。

进一步地，所述锁紧结构为设于所述螺母和/或所述轴心锁上所述接触面上的摩擦面结构，即所述螺母与所述轴心锁相互扣合的接触面至少有一面为摩擦面结构即可达到防滑目的。

优选地，所述摩擦面结构为尼龙或工程塑料。

进一步地，所述条状限位凹槽以所述螺杆作参照为竖直型条状限位凹槽或螺旋型条状限位凹槽。

优选地，所述螺旋型条状限位凹槽的螺旋方向与所述螺杆上的螺纹方向相反。

一种上述所述一体化紧固件的使用方法，包含以下步骤：

S1，将所述螺母带有锁紧结构的一面背离所述螺栓，套在所述螺杆上，拧紧所述螺母；

S2，将所述轴心锁带有锁紧结构的一面朝向所述螺母带有锁紧结构的一面，同时将所述轴心锁上的凸起对准所述条状限位凹槽或限位槽孔放置于所述螺母上方；

S3，将所述螺母沿着松动方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互扣合并形成一体；

S4，将所述螺母沿着拧紧方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互分离，取下所述轴心锁，旋下螺母。

将所述螺母沿着松动方向或拧紧方向稍微转动的角度很小，根据所述锁紧结构具体结构不同而有所不同，本领域技术人员根据经验即可操作成功，普通使用者使用时按照所述方法也能轻易成功安装和拆卸。

与现有技术相比，本发明一体化紧固件具有以下优点及效果：

1、本发明产品结构设计合理，通过对螺栓、螺母组合件周向运动和轴向运动的限制，实现了螺栓、螺母之间结构性防松脱效果；

2、通过对轴心锁凸起结构的改进，简化加工工艺、降低加工成本的同时，提升了轴心锁与螺栓之间的紧固作用，从而使一体化紧固件在较大震动环境中的防松脱效果得以大幅度提升；

3、通过对螺母和轴心锁之间扣合位置和结构的改进，减小了轴心锁的用料成本，缩小了轴心锁的体积从而缩小了一体化紧固件整体体积；不但安装和拆卸更方便、准确、快捷，也减少了工人的工作量和危险可能性；

4、鉴于螺母和轴心锁之间的锁紧结构使得安装使用更为便捷，大大提升了本产品的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例中所提到的表征参数用附图来展现，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例。其中，权利要求书及说明书中提到的零部件的水平面是相对概念，具体以说明书附图9中角度及方向说明所展示的为准。

图1是本发明实施例1立体结构拆分示意图；

图2是本发明实施例2立体结构组合示意图；

图3是本发明实施例2立体结构组合示意图；

图4是本发明实施例3部分结构拆分示意图；

图5是本发明实施例4立体结构半组合示意图；

图6是本发明实施例5立体结构组合示意图；

图7是本发明实施例6立体结构拆分示意图；

图8是本发明实施例6立体结构拆分示意图；

图9是本发明实施例7立体结构拆分示意图及本专利申请中涉及到的角度及方向说明示意图；

图10是本发明实施例8立体结构半组合示意图。

标号说明：

1-螺栓；11-螺杆；111-条状限位凹槽；111'-限位槽孔；2-螺母；3-轴心锁；31-凸起； 4、4'-锁紧结构；A-所述凹凸结构突出所述螺母主体水平面部分的中心线与所述螺母水平面的夹角；B-所述条状限位凹槽中心线与所述螺栓头部水平面的夹角。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。各实施例中所涉及的材料或设备如无特别说明，均为市售常规材料或设备，所涉及的检测方法如无特别说明，则均为常规方法。

实施例1：如图1、9所示，一种一体化紧固件，包含螺栓、螺母、轴心锁，所述轴心锁为圆环形状，所述螺栓包含螺杆，还包含防止所述轴心锁与所述螺杆相互旋转的周向运动限制机构和防止所述轴心锁与所述螺母相互脱落的轴向运动限制机构，所述轴心锁通过所述周向运动限制机构和轴向运动限制机构同时与所述螺母和螺杆相互锁死成为一体，所述周向运动限制机构为设于所述螺杆外部的螺旋型条状限位凹槽和设于所述轴心锁上与所述螺旋型条状限位凹槽相互卡合的凸起，凸起设于所述轴心锁圆环内侧，凸起形状为半圆形状，所述螺旋型条状限位凹槽的螺旋方向与所述螺杆上的螺纹方向相反，所述螺旋型条状限位凹槽和半圆形状凸起数量均为二，所述轴向运动限制机构为同时设于所述螺母和所述轴心锁上位于所述螺母和所述轴心锁相互扣合的接触面上的凹凸结构，所述接触面为水平面，所述凹凸结构为棘轮状，所述棘轮状凹凸结构突出所述螺母主体水平面部分的中心线与所述螺母水平面的夹角小于所述条状限位凹槽中心线与所述螺栓头部水平面的夹角。

安装及拆卸方法：1，将所述螺母带有锁紧结构的一面背离所述螺栓，套在所述螺杆上，拧紧所述螺母；2，将所述轴心锁带有锁紧结构的一面朝向所述螺母带有锁紧结构的一面，同时将所述轴心锁上的二个半圆形状凸起对准所述条状限位凹槽放置于所述螺母上方；3，将所述螺母沿着松动方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互扣合并形成一体；4，将所述螺母沿着拧紧方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互分离，取下所述轴心锁，旋下螺母。

本实施例产品较现有技术更易于加工，有利于推广应用；体积更小，节约材料成本和加工成本；安装后本产品成为一体，更加稳固，防松脱效果更好。

实施例2：如图2-3、9所示，本实施例与实施例1不同的是，所述螺旋型条状限位凹槽和凸起数量均为六，所述凸起形状为三角形状。

实施例3：如图4、9所示，本实施例与实施例1不同的是，所述凹凸结构为齿状。

实施例4：如图5所示，本实施例与实施例1不同的是，所述轴向运动限制机构为分别设于所述螺母和所述轴心锁上位于所述螺母和所述轴心锁相互扣合的接触面上的摩擦面结构，所述摩擦面结构为尼龙。

实施例5：如图6、9所示，本实施例与实施例1不同的是，所述接触面为圆锥面。

实施例6：如图7-8、9所示，本实施例与实施例5不同的是，所述轴心锁为带有封闭上顶面的盖子形状，所述周向运动限制机构为设于所述螺杆尾端的限位槽孔和设于所述轴心锁上顶面与所述限位槽孔相互卡合的圆柱体形状的凸起，所述圆柱体形状的凸起的长度小于所述限位槽孔的长度或者说是深度。

实施例7：如图9所示，本实施例与实施例1不同的是，所述接触面为竖直面。

实施例8：如图9、10所示，本实施例与实施例1不同的是，所述螺旋型条状限位凹槽的螺旋方向与所述螺杆上的螺纹方向一致。

此外，需要说明的是，凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化，均包括在本发明专利的保护范围内，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种一体化紧固件，包含螺栓、螺母、轴心锁，所述螺栓包含螺杆，还包含防止所述轴心锁与所述螺杆相互旋转的周向运动限制机构和防止所述轴心锁与所述螺母相互脱落的轴向运动限制机构，所述轴心锁通过所述周向运动限制机构和轴向运动限制机构同时与所述螺母和螺杆相互锁死成为一体，其特征在于，所述周向运动限制机构为设于所述螺杆外部的条状限位凹槽或设于所述螺杆尾端的限位槽孔和设于所述轴心锁上与所述条状限位凹槽或限位槽孔相互卡合的凸起，所述条状限位凹槽至少为一个，所述凸起数量不超过所述条状限位凹槽数量，所述凸起的长度不长于所述限位槽孔的长度，所述轴向运动限制机构为设于所述螺母和所述轴心锁上位于所述螺母和所述轴心锁相互扣合的接触面上的锁紧结构。

2.根据权利要求1所述的一体化紧固件，其特征在于，所述接触面为水平面或竖直面或圆锥面。

3.根据权利要求2所述的一体化紧固件，其特征在于，所述锁紧结构为同时设于所述螺母和所述轴心锁上所述接触面上的凹凸结构，所述凹凸结构为棘轮状或齿状，且所述凹凸结构突出所述螺母主体水平面部分的中心线与所述螺母水平面的夹角小于所述条状限位凹槽中心线与所述螺栓头部水平面的夹角。

4.根据权利要求2所述的一体化紧固件，其特征在于，所述锁紧结构为设于所述螺母和/或所述轴心锁上所述接触面上的摩擦面结构。

5.根据权利要求4所述的一体化紧固件，其特征在于，所述摩擦面结构为尼龙或工程塑料。

6.根据权利要求1所述的一体化紧固件，其特征在于，所述条状限位凹槽以所述螺杆作参照为竖直型条状限位凹槽或螺旋型条状限位凹槽。

7.根据权利要求6所述的一体化紧固件，其特征在于，所述螺旋型条状限位凹槽的螺旋方向与所述螺杆上的螺纹方向相反。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述一体化紧固件的使用方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1，将所述螺母带有锁紧结构的一面背离所述螺栓，套在所述螺杆上，拧紧所述螺母；

S2，将所述轴心锁带有锁紧结构的一面朝向所述螺母带有锁紧结构的一面，同时将所述轴心锁上的凸起对准所述条状限位凹槽或限位槽孔放置于所述螺母上方；

S3，将所述螺母沿着松动方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互扣合并形成一体；

S4，将所述螺母沿着拧紧方向稍微转动一点，使得所述螺母与所述轴心锁之间的锁紧结构相互分离，取下所述轴心锁，旋下螺母。