CN112303097B - 一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法 - Google Patents

一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法，该连接组件包括螺栓、螺母、垫片和螺钉；螺栓的杆部的外周面上设有螺栓外螺纹，螺栓杆的端部设有沉孔，沉孔的内壁上设有螺栓内螺纹；螺母的内部设有螺母内螺纹、螺纹退刀槽、与螺纹退刀槽相连的柱孔、沉孔，在柱孔和沉孔之间设有小孔，在小孔上设有槽一；垫片包括外圆柱和设于外圆柱中心且贯穿外圆柱的内孔，在内孔上设有槽二；螺钉的杆部的外周面上设有与螺栓内螺纹相匹配的螺钉外螺纹，螺钉外螺纹与螺钉的头部之间设有凸台。本发明结构简单，只有在螺钉的凸起与螺母上的槽一以及垫片上的槽二完全同向时方能松脱，在自然条件下这种几率几乎为0，因此，能够有效防松脱。

Description

一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法
技术领域
本发明属于紧固件领域，具体涉及一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法。
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
有鉴于此，本发明旨在提出一种末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法，以解决现有的紧固件防松效果不好、依然存在松脱风险的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种末端防松脱螺纹连接组件，包括螺栓、螺母、垫片和螺钉；
螺栓的杆部的外周面上设有螺栓外螺纹，螺栓杆的端部设有沉孔，沉孔的内壁上设有螺栓内螺纹；
螺母与螺栓的尾部螺纹连接，螺母的内部设有螺母内螺纹、螺纹退刀槽、与螺纹退刀槽相连的柱孔、沉孔，在柱孔和沉孔之间设有小孔，在小孔上设有槽一；
垫片套设于螺钉上并位于柱孔内，包括外圆柱和设于外圆柱中心且贯穿外圆柱的内孔，在内孔上设有槽二；
螺钉螺纹连接于沉孔内，螺钉的杆部的外周面上设有与螺栓内螺纹相匹配的螺钉外螺纹，螺钉外螺纹与螺钉的头部之间设有凸台，凸台与螺钉的头部之间有间隔柱。
进一步的，螺栓的头部设有扳拧结构。
进一步的，螺栓内螺纹的长度大于螺钉外螺纹，螺栓内螺纹的旋向和螺距与螺栓外螺纹的旋向和螺距至少有一项不同。
进一步的，沉孔的深度h11>(间隙柱的宽度h41+凸台的高度h42)-(柱孔的深度h21+小孔的深度h22)，螺钉与沉孔同轴时，螺钉的凸起能够在沉孔内自由旋转。
进一步的，螺母上设有外部扳拧结构。
进一步的，槽一和槽二均呈矩形或U型，槽一和槽二的数量和相对位置与凸台一致，凸台能够通过槽一和槽二。
进一步的，柱孔的直径略大于垫片的外圆的直径，柱孔的深度略深于垫片的厚度，小孔的直径略大于螺钉外螺纹的大径以及间隔柱的直径。
进一步的，螺钉的头部设有内部扳拧结构。
进一步的，间隙柱的直径略小于垫片的内孔的直径以及螺母的小孔的直径，凸起的个数为1-4个，间隔柱的宽度h41>小孔的深度h22+垫片的厚度h31，螺钉的头部的直径略小于螺母的沉孔的直径。
本发明的另一目的在于提供一种末端防松脱螺纹连接组件的安装方法，包括如下步骤：
第1步：将螺钉穿入到螺母中，并旋转螺钉使其凸台与螺母的槽一方向有角度偏差；
第2步：将垫片穿过螺钉的凸起放入到螺母的柱孔里，旋转下螺钉使垫片的槽二与螺钉的凸起有角度偏差；
第3步：将螺母旋入螺栓外螺纹，直至旋拧不动；
第4步：旋拧螺钉进入螺栓内螺纹，直至旋拧不动；
第5步：若螺母还能旋拧动就进行第3步；反之，安装结束。
相对于现有技术，本发明所述的末端防松脱螺纹连接组件及其安装方法具有以下优势：
本发明结构简单，防松效果优异，在使用过程中垫片放置在螺母中的柱孔内，螺钉通过螺母的槽一和垫片的柱孔和槽二进入螺母中，螺母内螺纹与螺栓外螺纹旋拧配合，螺钉外螺纹与螺栓内螺纹相配合，两者均旋拧紧后，螺母因为螺钉的头部将其压紧无法松脱，而螺钉因为其凸台位于螺母的带槽小孔以及螺母内部的垫片与螺栓之间，螺母和垫片均起到阻止螺钉脱离的作用。要想该螺母组件松脱，只有在螺钉的凸起与螺母上的槽一以及垫片上的槽二完全同向时方能松脱，在自然条件下这种几率几乎为0，因此，该螺栓螺母组件能够有效防松脱。
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为本发明实施例的剖视图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为本发明实施例中的螺栓的俯视图；
图4为图3中A-A向的剖视图；
图5为本发明实施例中的螺母的俯视图；
图6为图5中B-B向的剖视图；
图7为本发明实施例中的垫片的俯视图；
图8为图7中C-C向的剖视图；
图9为本发明实施例中的螺钉的左视图；
图10为图9中E-E向的剖视图；
图11为本发明实施例中的螺钉的俯视图。
附图标记说明：
1、螺栓；11、扳拧结构；12、螺栓内螺纹；13、沉孔；14、螺栓外螺纹；2、螺母；21、外扳拧结构；22、槽一；23、螺母内螺纹；24、螺纹退刀槽；25、柱孔；26、沉孔；27、小孔；3、垫片；31、外圆柱；32、内孔；33、槽二；4、螺钉；41、螺钉外螺纹；42、凸台；43、间隔柱；44、头部；45、内扳拧结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种末端防松脱螺纹连接组件，如图1-11所示，包括螺栓1、螺母2、垫片3和螺钉4。
其中，螺栓1的头部设有扳拧结构11，螺栓1的杆部的外周面上设有螺栓外螺纹14，螺栓1杆的端部设有沉孔13，沉孔13的内壁上设有螺栓内螺纹12。
螺母2上设有外部扳拧结构11，螺母2与螺栓1的尾部螺纹连接，螺母2的内部设有螺母内螺纹23、螺纹退刀槽24、与螺纹退刀槽24相连的柱孔25、沉孔26，在柱孔25和沉孔26之间设有小孔27，在小孔27上设有槽一22。
垫片3套设于螺钉4上并位于柱孔25内，包括外圆柱31和设于外圆柱31中心且贯穿外圆柱31的内孔32，在内孔32上设有槽二33。
螺钉4的头部44设有内部扳拧结构11，螺钉4螺纹连接于沉孔13内，螺钉4的杆部的外周面上设有与螺栓内螺纹12相匹配的螺钉外螺纹41，螺钉外螺纹41与螺钉4的头部44之间设有凸台42，凸台42与螺钉4的头部44之间有间隔柱43。
在本发明中，螺栓1的扳拧结构11不限于六方形式，也不限于外部扳拧，也可以是内六方、十字槽等，只要能够实现扳拧功能即可；螺栓内螺纹12的长度大于螺钉外螺纹41，螺栓内螺纹12的旋向和螺距与螺栓外螺纹14至少有一项不同为佳；沉孔26的深度h11>(h41+h42)-(h21+h22)；沉孔26的的直径须保证螺钉4与其同轴时，螺钉4的凸起能够在沉孔26的内自由旋转；螺栓外螺纹14长度只需要保证满足锁紧需要的螺纹长度即可。
螺母2的外部扳拧结构11不限于六方形式，只要能够实现扳拧功能即可；槽一22是矩形的，也可以是U型的，主要是保证螺钉4的凸台42能够通过即可，槽一22的数量和相对位置与螺钉4上的凸起一致；螺母内螺纹23与螺栓外螺纹14相匹配；螺纹退刀槽24只要保证螺纹能够通到其右端面即可；柱孔25直径要比垫片3的外圆直径稍大，深度比垫片3厚度稍深即可；沉孔26直径比螺钉4的头部44直径略大，深度比螺钉4的头部44的间隔柱43略深；小孔27的直径比螺钉外螺纹41大径及间隔柱43的直径略大。
垫片3的外形以圆形为佳，但不限于圆形；内孔32的形状以圆形为佳；槽二33的形状与螺钉4的凸起相适应，尺寸只要保证螺钉4的凸起能够通过即可，以顺通为宜，但尺寸不宜太大，槽二33的数量和相对位置与螺钉4上的凸起一致。
螺钉4上的螺钉外螺纹41与螺栓内螺纹12相匹配，其长度比螺栓内螺纹12要短；凸起的宽度和长度比垫片3的槽二33以及螺母2的槽一22略小，以能通过为宜，凸起的数量可以为多个，以不多于4个为佳；间隔柱43的尺寸比垫片3的内孔32以及螺母2的小孔27略小，间隔柱43的宽度h41>h22+h31，配合间隙不宜太大；螺钉4的头部44的直径比螺母2的沉孔26略小，其形状不限定；螺钉4的头部44上的内扳拧结构4511，不限于内六方，也可以为十字槽、五花槽、一字槽等，只要具备扳拧功能即可。
本发明的安装过程如下：
第1步：将螺钉4穿入到螺母2中，并旋转螺钉4使其凸台42与螺母2的槽一22方向有角度偏差；
第2步：将垫片3穿过螺钉4的凸起放入到螺母2的柱孔25里，旋转下螺钉4使垫片3的槽二33与螺钉4的凸起有角度偏差；
第3步：将螺母2旋入螺栓外螺纹14，直至旋拧不动；
第4步：旋拧螺钉4进入螺栓内螺纹12，直至旋拧不动；
第5步：若螺母2还能旋拧动就进行第3步；反之，安装结束。
本发明结构简单，防松效果好，在使用过程中垫片3放置在螺母2中的柱孔25内，螺钉4通过螺母2的槽一22和垫片3的柱孔25和槽二33进入螺母2中，螺母内螺纹23与螺栓外螺纹14旋拧配合，螺钉外螺纹41与螺栓内螺纹12相配合，两者均旋拧紧后，螺母2因为螺钉4的头部44将其压紧无法松脱，而螺钉4因为其凸台42位于螺母2的带槽小孔27以及螺母2内部的垫片3与螺栓1之间，螺母2和垫片3均起到阻止螺钉4脱离的作用。要想该螺母2组件松脱，只有在螺钉4的凸起与螺母2上的槽一22以及垫片3上的槽二33完全同向时方能松脱，在自然条件下这种几率几乎为0，因此，该螺栓1螺母2组件能够有效防松脱。
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)

1.一种末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：包括螺栓、螺母、垫片和螺钉；
螺栓的杆部的外周面上设有螺栓外螺纹，螺栓的端部设有第一沉孔，第一沉孔的底部上设有螺栓内螺纹；
螺母与螺栓的尾部螺纹连接，螺母的内部设有螺母内螺纹、螺纹退刀槽、与螺纹退刀槽相连的柱孔、第二沉孔，在柱孔和第二沉孔之间设有小孔，在小孔上设有槽一；
垫片套设于螺钉上并位于柱孔内，包括外圆柱和设于外圆柱中心且贯穿外圆柱的内孔，在内孔上设有槽二，槽一和槽二的数量和相对位置与凸台一致，凸台能够通过槽一和槽二；
螺钉连接于第一沉孔内，螺钉的杆部的外周面上设有与螺栓内螺纹相匹配的螺钉外螺纹，螺钉外螺纹与螺钉的头部之间设有凸台，凸台与螺钉的头部之间有间隔柱。
2.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：螺栓的头部设有扳拧结构。
3.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：螺栓内螺纹的长度大于螺钉外螺纹，螺栓内螺纹的旋向和螺距与螺栓外螺纹的旋向和螺距至少有一项不同。
4.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：第一沉孔的深度>（间隔柱的长度+凸台的高度）-（柱孔的深度+小孔的深度），螺钉与第一沉孔同轴时，螺钉的凸台能够在第一沉孔内自由旋转。
5.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：螺母上设有外部扳拧结构。
6.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：槽一和槽二均呈矩形或U型。
7.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：柱孔的直径略大于垫片的外圆的直径，柱孔的深度略深于垫片的厚度，小孔的直径略大于螺钉外螺纹的大径以及间隔柱的直径。
8.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：螺钉的头部设有内部扳拧结构。
9.根据权利要求1所述的末端防松脱螺纹连接组件，其特征在于：间隔柱的直径略小于垫片的内孔的直径以及螺母的小孔的直径，凸台的个数为1-4个，间隔柱的长度>小孔的深度+垫片的厚度，螺钉的头部的直径略小于螺母的第二沉孔的直径。
10.权利要求1-9任意一项所述的末端防松脱螺纹连接组件的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：
第1步：将螺钉穿入到螺母中，并旋转螺钉使其凸台与螺母的槽一方向有角度偏差；
第2步：将垫片穿过螺钉的凸台放入到螺母的柱孔里，旋转螺钉使垫片的槽二与螺钉的凸台有角度偏差；
第3步：将螺母旋入螺栓外螺纹，直至旋拧不动；
第4步：旋拧螺钉进入螺栓内螺纹，直至旋拧不动；
第5步：若螺母还能旋拧动就进行第3步；反之，安装结束。
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