CN111919039B - 垫圈 - Google Patents

Abstract

提供如下垫圈：作为简单的构造，在维持平垫圈和弹簧垫圈的优点的同时，提高与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力而高维地实现螺钉的松动对策。本发明的垫圈(1)的特征在于，由外观呈圆顶状的主体部(1a)构成，在所述主体部(1a)贯穿设置螺钉贯穿孔(2)，所述主体部(1a)由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时向一侧倾斜。

Description

垫圈

技术领域

本发明涉及一种防止紧固的螺钉由于使用环境、使用状态等而产生松动的垫圈。

背景技术

以往，垫圈作为在螺钉的紧固中防止松动的部件而使用，例如，若为平垫圈，则当在仅利用螺钉紧固于被紧固物时由螺钉的接触面的面积引起的表面压力集中于被紧固物的表面，螺钉的接触面容易咬入而塌陷，容易引发螺钉的松动的情况下，通过使用具有比螺钉的接触面大的面积的平垫圈，能够分散被紧固物所承受的表面压力，一定程度防止由被紧固物的塌陷引起的螺钉的松动。

此外，若为弹簧垫圈，则谋求在紧固的螺钉松动而旋转之前利用弹簧垫圈的铅垂方向的弹性力防止旋转，换言之，增加被紧固物与螺钉之间的摩擦力而防止螺钉的松动。

但是，在上述的两种通常的垫圈中，在温度、湿度的变化急剧的严酷的环境下，或者始终承受振动那样的使用状态等的情况下，无论如何都会产生螺钉的松动，因此必须进行定期的检测。

在这样的状况下，例如，在专利文献1中公开了一种在厚度方向上具有倾斜的平垫圈的技术，该技术通过紧固螺钉而利用垫圈的倾斜使螺钉的轴向力方向倾斜，谋求提高外螺纹与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力。

此外，例如，在专利文献2中公开了一种形成为圆顶状且在下底面的局部形成有锯状突起的垫圈的技术，该技术通过设为圆顶状而具有铅垂方向的弹性力，利用锯状突起起到用于固着于被紧固部的固着部的作用，并且通过垫圈倾斜而使该铅垂方向的弹性力倾斜，谋求提高外螺纹与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-055637号公报

专利文献2：日本实全昭48-051960号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1的平垫圈在作为简单的构造能够提高紧固的外螺纹与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力这一点上优异，但不具有弹性力，从而不能产生铅垂方向的摩擦力，因此从防止螺钉的松动的观点来看仍然不充分。

此外，专利文献2的垫圈在通过将形状设为圆顶状来发挥弹性力，利用锯状突起改变弹性力的方向这一点上比专利文献1的平垫圈优异，但在该技术中在螺钉紧固时维持圆顶状的外观，因此虽然由于些许的变形而产生弹性力，但是能够跟随螺钉的松动的容许范围极为有限。

此外，由于在螺钉紧固时也维持圆顶形状，因此仅仅是形成垫圈的下底面的圆形的周缘部与被紧固物的表面接触，表面压力不分散，由于被紧固物所承受的较高的表面压力而导致在被紧固物上容易产生塌陷、损伤，这会成为螺钉的松动的主要原因。

并且，由于锯状突起对被紧固物的表面给予损伤，而且，在锯状突起与形成垫圈的下底面的周缘部的其他部分之间产生台阶，因此与被紧固物的表面接触的面积变得更小，不能充分地发挥通过使垫圈倾斜而得到的朝向倾斜方向的弹性力的效果。

本发明是鉴于以上那样的情况而完成的，提供如下垫圈：作为简单的构造，在维持平垫圈和弹簧垫圈的优点的同时，提高外螺纹与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力而高维地实现螺钉的松动对策。

用于解决问题的方案

为了达成以上那样的目的，本发明提供以下这样的方案。

在技术方案1的技术方案中，提供一种垫圈，其特征在于，该垫圈由外观呈圆顶状的主体部构成，在所述主体部贯穿设置螺钉贯穿孔，所述主体部由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时整体成为向一侧倾斜的一张板。

在技术方案2的技术方案中，提供技术方案1所述的垫圈，其特征在于，所述螺钉贯穿孔设为在板厚方向上从上方到下方缩径的内径，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方为大致相同的内径。

在技术方案3的技术方案中，提供技术方案1或2所述的垫圈，其特征在于，所述主体部的周侧面在板厚方向上从上方到下方形成为大致铅垂，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方向外侧扩开。

在技术方案4的技术方案中，提供技术方案3所述的垫圈，其特征在于，将所述周侧面的下底角部在整周的范围设为倒角。

在技术方案5的技术方案中，提供技术方案4所述的垫圈，其特征在于，在所述周侧面施加有装饰。

发明的效果

根据技术方案1所记载的技术方案，由外观呈圆顶状的主体部构成，在主体部贯穿设置螺钉贯穿孔，主体部由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时整体成为向一侧倾斜的一张板，从而作为简单的构造，通过作为平垫圈的优点的分散被紧固物所承受的表面压力而防止被紧固物的塌陷、作为弹簧垫圈的优点的紧固螺钉而增加螺钉的铅垂方向的摩擦力，能够发挥防止螺钉的松动这样的效果，同时，进而使螺钉的轴向力方向倾斜，因此能够高维地实现螺钉的松动对策。

此外，由于构造简单，因此能够廉价地制造，并且，由于弹簧材料的使用，能够从板状容易地恢复为原本的圆顶状，因此能够反复使用。

根据技术方案2所记载的技术方案，螺钉贯穿孔设为在板厚方向上从上方到下方缩径的内径，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方为大致相同的内径，从而在从主体部的上方朝向螺钉贯穿孔贯穿外螺纹时缩径的内径引导外螺纹，因此贯穿作业轻松，特别是在紧固大量的螺钉时作业性大幅提高。

根据技术方案3所记载的技术方案，主体部的周侧面在板厚方向上从上方到下方形成为大致铅垂，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方向外侧扩开，从而垫圈的背面与被紧固物接触的面积增加，能够进一步分散由于螺钉的紧固而使被紧固物所承受的表面压力而谋求防止被紧固物的塌陷。

此外，在仅能够从螺钉的上方确认紧固的螺钉的松动的状况下，若螺钉牢固地紧固，则能够从螺钉的上方视觉识别周侧面，若螺钉松动，则不能视觉识别周侧面，因此无论紧固的螺钉的部位如何，都能够容易且可靠地进行螺钉的松动检测。

根据技术方案4所记载的技术方案，将周侧面的下底角部在整周的范围设为倒角，从而当在螺钉紧固时从圆顶状变化为板状时，能够防止被紧固物表面上的损伤的产生。

根据技术方案5所记载的技术方案，在周侧面施加有装饰，从而例如当在整面、整周的范围施加着色的情况下，若螺钉牢固地紧固，则能够从螺钉的上方视觉识别周侧面的着色，若螺钉松动，则不能视觉识别周侧面的着色，因此无论紧固的螺钉的部位如何，都能够更容易且可靠地进行螺钉的松动检测。

此外，若对周侧面的局部施加能够视觉识别的着色、槽、点等，则不仅能够进行上述的螺钉的松动检测，还能够作为用于判断由螺钉的松动引起的垫圈的旋转的标记发挥功能。

附图说明

图1是本实施方式的垫圈的立体图。

图2A是本实施方式的垫圈的俯视图，图2B是仰视图。

图3A是本实施方式的垫圈的主视透视图，图3B是沿着图2A的A-A线的剖视图，图3C是左侧视透视图，图3D是沿着图2A的B-B线的剖视图，图3E是右侧视透视图，图3F是沿着图2A的C-C线的剖视图。

图4A是表示将本实施方式的垫圈配置于螺栓与被紧固部之间的紧固前的状态的局部剖视图，图4B是表示紧固后的状态的局部剖视图。

图5A是表示将本实施方式的垫圈配置于螺母与被紧固部之间的紧固前的状态的局部剖视图，图5B是表示紧固后的状态的局部剖视图。

具体实施方式

本发明的垫圈的主旨的特征在于，由外观呈圆顶状的主体部构成，在主体部贯穿设置螺钉贯穿孔，主体部由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时向一侧倾斜。即，谋求提供如下垫圈：作为简单的构造，在维持平垫圈和弹簧垫圈的优点的同时，提高外螺纹与内螺纹孔、螺母之间的摩擦力而高维地实现螺钉的松动对策。

在此，在本发明中作为对象的螺钉是指在圆柱状、圆锥状等的外表面形成有螺旋状的突起(外螺纹)的物体的统称，在本实施方式中，作为螺钉，设为具有螺钉头的六角螺栓(以下称为螺栓。)来说明，此外，螺母是指在圆柱状、圆锥状等的内表面形成有螺旋状的突起(内螺纹)的物体的统称，在本实施方式中，作为螺母，设为在贯通孔的内表面具有内螺纹的六角螺母(以下称为螺母。)来说明。

此外，在本实施方式中，对于圆顶状的垫圈的方向而言，将凸方向设为上方来说明，此外，只要没有特别记载为板状，在原则上就对于圆顶状态的垫圈进行说明。

以下，参照附图，说明本发明的垫圈的实施方式。此外，在本说明中，对于左右相同或左右对称的构造、部件，在原则上标注相同的附图标记，仅说明左右中的任一者，对于另一者适当省略说明。

如图1、图4A、图4B所示，本发明的实施方式的垫圈1由外观呈圆顶状的主体部1a构成，在主体部1a贯穿设置螺钉贯穿孔2，主体部1a由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时向一侧倾斜。

即，使用本实施方式的垫圈1，如图4A所示，在利用螺栓BL将被紧固物H紧固于刻设有内螺纹n的对象构件W时，使垫圈1以下方成为凹状的方式被螺栓BL的外螺纹b1贯穿，隔着被紧固物H紧固于对象构件W，从而如图4B所示，能够使垫圈1在螺栓头b2与被紧固物H之间被按压而成为大致扁平的倾斜的板状。

而且，倾斜地成为板状的垫圈1作为弹簧材料利用要恢复为圆顶状的弹性力作用要使螺栓头b2向斜上方移动的施力，如图4B所示，作为对外螺纹b1与外螺纹b1所旋入的对象构件W的内螺纹n之间特别是在施力的作用下要向右斜上方移动的外螺纹b1最大程度地施加载荷的部位，内螺纹n的右上的应力集中点F1和左下的应力集中点F2的摩擦力增大，因此只要施力持续，就能够防止螺栓BL的松动。

另外，如图5A、图5B所示，本发明的实施方式的垫圈1还能够使用于螺母N与被紧固物H之间，在该情况下，在螺母N所具有的内螺纹n的内部，在内螺纹n与外螺纹b1之间产生应力集中点F3、F4，摩擦力增大，同样能够防止螺栓BL的松动。

以下，详细说明各部的具体的结构。

构成本实施方式的垫圈1的主体部1a的材质使用作为弹簧钢的SK-85材料。但是，例如，只要是SUS254SMO、SUS303、SUS304L以及SUS316L等弹簧材料，就不特别限定于本实施方式。

如图2A、图2B所示，本实施方式的外观呈圆顶状的垫圈1形成为在中央部沿着铅垂方向贯穿设置有螺钉贯穿孔2的俯视环状，如图3C所示，直径D形成为约19mm。

此外，在主体部1a的表面，从径向的一侧的最外端X到另一侧的最外端Y的凸面形成为平滑的弯曲面，若附加假定为在螺钉贯穿孔2的部位存在主体部1a的情况的轨迹(虚线部)S，则从一侧的最外端X到另一侧的最外端Y的假想弧长成为约20mm，此外，在主体部1a的背面侧的凹面处也是，形成与表面侧近似的曲率的平滑的弯曲面。

另外，上述的主体部1a的直径D、假想弧长不限定于本实施方式。

此外，从图3A所示的主视透视图也明显可以看出，在外观中从左方到右方以仅稍微倾斜那样的角度θ1形成，此外，从图3B所示的沿着图2A的俯视图中的A-A线的剖视图也明显可以看出，主体部1a的板厚形成为从左方到右方缓缓地变薄，在本实施方式中，将左方端部侧的板厚t1形成为约1.5mm，将右方端部侧的板厚t2形成为约1.0mm，但板厚不限定于本实施方式。

该板厚的变化在圆顶状的主体部1a成为大致扁平的板状时(参照图4B)体现为倾斜，在本实施方式中，在成为板状时倾斜角度θ2形成为约1.5°，但倾斜角度θ2不限定于本实施方式。

此外，在图3C所示的左侧视透视图和图3E所示的右侧视透视图的外观中，未形成上述(图3A)那样的从左方到右方倾斜那样的角度θ1而是水平且在左右方向上对称地形成。

另外，在本实施方式的垫圈1中，像上述(图3A)那样形成为从板厚较厚的左方到板厚较薄的右方的外观倾斜，但不限定于本实施方式，还能够形成为不倾斜。

此外，如图3A、图4A等所示，螺钉贯穿孔2设为在板厚方向上从上方到下方缩径的内径，如图4B所示，形成为在该垫圈1从圆顶状变形为板状时在板厚方向上从上方到下方为大致相同的内径。

另外，在本实施方式中，如图3A所示，将圆顶状时的螺钉贯穿孔2的上方的内径φ1形成为约10.9mm，将下方的内径φ2形成为约10.2mm，变形为板状时的内径形成为约10.8mm，但上述尺寸不限定于本实施方式。

此外，如图3A、图4A等所示，主体部1a的周侧面3在板厚方向上从上方到下方形成为大致铅垂，如图4B所示，形成为在该垫圈1从圆顶状变形为板状时在板厚方向上从上方到下方向外侧扩开。

此外，在本实施方式的垫圈1中，如图3A、图3D、图3F等所示，在整周的范围将周侧面3的下底角部4设为倒角。具体而言，在整周的范围施加R0.3mm的倒角，但倒角尺寸不限定于本实施方式，此外，倒角的有无也不限定于本实施方式，还能够形成为不施加倒角。

此外，还能够对周侧面3施加装饰，例如，能够在图4B所示的周侧面3的整面、整周的范围施加着色，或者在局部形成能够视觉识别的着色、槽、点等。

本实施方式的垫圈如以上说明的那样构成，由外观呈圆顶状的主体部1a构成，在主体部1a贯穿设置螺钉贯穿孔2，主体部1a由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时向一侧倾斜，从而作为简单的构造，通过作为平垫圈的优点的分散被紧固物所承受的表面压力而防止被紧固物的塌陷、作为弹簧垫圈的优点的紧固螺钉BL而增加螺钉BL的铅垂方向的摩擦力，能够发挥防止螺钉BL的松动这样的效果，同时，进而使螺钉BL的轴向力方向倾斜，因此能够高维地实现螺钉BL的松动对策。

此外，由于构造简单，因此能够廉价地制造，并且，由于弹簧材料的使用，能够从板状容易地恢复为原本的圆顶状，因此能够反复使用。

此外，螺钉贯穿孔2设为在板厚方向上从上方到下方缩径的内径，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方为大致相同的内径，从而在从主体部1a的上方朝向螺钉贯穿孔2贯穿外螺纹b1时缩径的内径引导外螺纹b1，因此贯穿作业轻松，特别是在紧固大量的螺钉BL时作业性大幅提高。

此外，主体部1a的周侧面3在板厚方向上从上方到下方形成为大致铅垂，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方向外侧扩开，从而主体部1a的背面与被紧固物接触的面积增加，能够进一步分散由于螺钉BL的紧固而使被紧固物H所承受的表面压力而谋求防止被紧固物H的塌陷。

此外，在仅能够从螺钉BL的上方确认紧固的螺钉BL的松动的状况下，若螺钉BL牢固地紧固，则能够从螺钉BL的上方视觉识别周侧面3，若螺钉BL松动，则不能视觉识别周侧面3，因此无论紧固的螺钉BL的部位如何，都能够容易且可靠地进行螺钉BL的松动检测。

此外，将周侧面3的下底角部4在整周的范围设为倒角，从而当在螺钉BL紧固时从圆顶状变化为板状时，能够防止被紧固物H表面上的损伤的产生。

并且，对周侧面3施加装饰，从而例如当在整面、整周的范围施加着色的情况下，若螺钉BL牢固地紧固，则能够从螺钉BL的上方视觉识别周侧面3的着色，若螺钉BL松动，则不能视觉识别周侧面3的着色，因此无论紧固的螺钉BL的部位如何，都能够更容易且可靠地进行螺钉BL的松动检测。

而且，若对周侧面3的局部施加能够视觉识别的着色、槽、点等，则不仅能够进行上述的螺钉BL的松动检测，还能够作为用于判断由螺钉BL的松动引起的垫圈1的旋转的标记发挥功能。

以上，说明了本发明的本实施方式的垫圈的优选的实施方式，但本发明不限定于特定的实施方式，能够进行各种变形、变更。

附图标记说明

φ1、上方的内径；φ2、下方的内径；1、垫圈；1a、主体部；2、螺钉贯穿孔；3、周侧面；4、下底角部。

Claims (5)

1.一种垫圈，其特征在于，

该垫圈由外观呈圆顶状的主体部构成，

在所述主体部贯穿设置螺钉贯穿孔，

所述主体部由在上下方向的按压力的作用下自如地变形为大致扁平的板状的弹簧材料形成，而且，形成为在变形为板状时整体成为向一侧倾斜的一张板。

2.根据权利要求1所述的垫圈，其特征在于，

所述螺钉贯穿孔设为在板厚方向上从上方到下方缩径的内径，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方为大致相同的内径。

3.根据权利要求1或2所述的垫圈，其特征在于，

所述主体部的周侧面在板厚方向上从上方到下方形成为大致铅垂，形成为在变形为板状时在板厚方向上从上方到下方向外侧扩开。

4.根据权利要求3所述的垫圈，其特征在于，

将所述周侧面的下底角部在整周的范围设为倒角。

5.根据权利要求4所述的垫圈，其特征在于，

在所述周侧面施加有装饰。

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