CN113550968A - 螺母锁定系统和包括这种螺母锁定系统的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及螺母锁定系统和包括这种螺母锁定系统的电子设备。本申请的螺母锁定系统(10)包括螺母(100)、轴(200)和保持环(300)，其中螺母(100)通过螺纹接头(12)连接到轴(200)，轴包括中空部分(202)，保持环的主体(302)被布置在中空部分(202)中，其中保持环(300)包括舌状物(304)，该舌状物被配置成响应于螺母(100)相对于轴(200)在轴的轴向方向上的运动而接合螺母(100)，使得螺母(100)的运动被限制，其中舌状物(304)包括在螺母(100)的上部(102)上方延伸的第一舌状物部分(306)，第一舌状物部分被配置用于接合螺母(100)的上部(102)。
Description
技术领域
本发明涉及机械连接的安全性的改进，更具体地涉及一种用于保持附接到轴的螺母的螺母锁定系统。本发明进一步涉及一种包括螺母锁定系统的电子设备。
背景技术
在可能有人的区域使用的设备(诸如例如监控摄像机)受到许多安全要求的约束。这种要求可能例如涉及该装置被构造和附接到诸如墙壁或天花板之类的支撑物的方式。某些要求是由法律和/或标准规定的，其他要求实际上是非正式的。设备(诸如例如监控摄像机)的制造商不断努力，以便不仅提高他们的产品的安全性，而且能够减小尺寸和/或能够在产品中装配更多的电子器件。
这导致某些问题，例如电子部件需要部件之间的一定隔离间隔，以确保保持所需的功能。这不仅影响设备的电子部件，也影响机械部件，这些部件必须制造得尽可能坚固，同时还尽可能紧凑。
许多类型的摄像机(诸如云台变焦摄像机(pan-tilt-zoom camera)和圆顶摄像机)具有的摄像机的大部分(通常是摄像机外壳)相对于摄像机的固定部分是可移动的。在这种应用中，尤其是当摄像机设备的可移动部分被布置成悬挂于固定部分时，将可移动部分牢固地附接到固定部分是非常重要的。
现有技术的解决方案已被证明是过于占据空间，尤其是在以上描述的背景下。
相关的背景技术能够例如在DE721397C、DE808308C、DE473894C、US2131812A1和DE3040267A1中找到。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种螺母锁定系统和包括所述螺母锁定系统的电子设备，其减轻了现有技术方案中的一些问题。
为了实现上述目的中的至少一个以及从以下描述中将显而易见的其他目的，根据本公开提供具有以下特征的螺母锁定系统和电子设备。优选实施例从从属权利要求中将显而易见。
更具体地，根据第一方面，提供一种螺母锁定系统，其包括螺母、轴和保持环。螺母通过螺纹接头连接到轴，轴包括中空部分，保持环的主体被布置在中空部分中。保持环包括舌状物，舌状物被配置为响应于螺母相对于轴在轴的轴向方向上的运动而接合螺母，使得螺母的运动被限制。安装在轴的中空部分内部的保持环允许以紧凑的方式提高螺母和轴之间连接的安全性。
舌状物可以进一步包括在螺母的上部上方延伸的第一舌状物部分，第一舌状物部分被配置用于接合螺母的上部。
在一个实施例中，保持环的主体是开口环，以便于将保持环插入轴的中空部分中。
更进一步地，保持环的主体可以由弹性材料制成。一旦安装在轴的中空部分中，保持环的弹性允许保持环以类似弹簧的方式恢复到其原始形式。更进一步地，保持环的弹性可用于在轴和保持环之间提供预张紧力。
在一个实施例中，中空部分可以被提供有接收保持环的主体的一部分的凹部。凹部有助于保持环安装在轴的中空部分中的正确位置并且增加保持环的保持力。
凹部可以进一步形成为环形凹槽。
舌状物可以进一步包括第二舌状物部分，该第二舌状物部分在轴的纵向方向上延伸，将主体和第一舌状物部分互连。
在一个实施例中，舌状物包括构成舌状物的远端部分的第三舌状物部分，第三舌状物部分在轴的纵向方向上延伸，并被配置用于接合螺母的外侧表面。第三舌状物部分减少了在保持环阻止螺母进一步旋转之前允许螺母旋转的量。因此，第三舌状物部分进一步提高了螺母锁定系统的安全性。
螺母的外侧表面还可以被提供有用于接收第三舌状物部分的凹槽。在第三舌状物部分被布置在螺母的外侧表面中的凹槽中的情况下，保持环将能够承受来自螺母旋转的更大的力。更进一步地，保持环，更具体地其舌状物，不必延伸超过螺母的直径，这提供更紧凑的螺母锁定系统。
在一个实施例中，保持环的主体和舌状物可以一体形成。
螺纹接头可以包括轴的外螺纹和螺母的内螺纹。螺母因此被布置在轴的外部，而保持环被布置在轴的中空部分中，并且保持环的舌状物延伸使得其限制螺母的轴向运动。因此，螺母锁定系统提供一种借助安装在所述轴内部的保持环固定安装在所述轴的外部的螺母的方式，这节省宝贵的空间并提高螺纹接头的安全性。
保持环的主体可以被布置在距所述轴的端部的一定距离处。
在本公开的第二方面，提供一种电子设备。该电子设备包括第一部分和第二部分。第一部分能附接到支撑件，第二部分通过根据第一方面的螺母锁定系统附接到第一部分。螺母锁定系统的轴与电子设备的第二部分相关联。因此，可以提供一种具有改进的安全性的电子设备，并且由于螺母锁定系统在电子设备中不需要任何额外的空间，所以可以使该电子设备紧凑。
电子设备进一步可以是摄像机设备，第二部分是可旋转地附接到第一部分的摄像机部分。摄像设备，尤其是用于监控的摄像设备，很可能被布置在有很多人在场的地方。摄像机部分不能非预期地从第一部分脱离是很关键的，因为这可能导致摄像机部分掉落，并且在最坏的情况下，对位于摄像机设备下方的人造成伤害。本文的教导降低了螺母从轴上松开并由此从第一部分释放摄像机部分的可能性。更进一步地，即使螺母由于某种原因从轴上松开，螺母锁定系统仍将通过提供保持环而仍保持附接到第一部分。因此，提供了一种具有改进的安全性而不必牺牲摄像机设备的尺寸的摄像机设备。
通常，权利要求中使用的所有术语都应根据它们在技术领域中的普通含义来解释，除非本文另有明确定义。所有提及的“一/该[元件、设备、部件、装置、步骤等]”应被开放地解释为指所述元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。本文公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行，除非明确说明。
附图说明
通过参考附图对本发明优选实施例的以下例示性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，其中相同的附图标记将用于相似的元件，其中：
图1公开螺母锁定系统的透视图。
图2公开用于螺母锁定系统的保持环的透视图。
图3公开螺母锁定系统的透视图。
图4公开用于螺母锁定系统的保持环的透视图。
图5a公开根据一个实施例的用于螺母锁定系统的六角螺母的透视图。
图5b公开根据一个实施例的用于螺母锁定系统的六角螺母的透视图。
图6a公开根据一个实施例的用于螺母锁定系统的12角螺母的透视图。
图6b公开根据一个实施例的用于螺母锁定系统的12角螺母的透视图。
图7公开用于螺母锁定系统的轴的剖视图。
图8公开螺母锁定系统的剖视图。
图9公开电子设备的剖视图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，附图中示出本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应该被理解为局限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且向技术人员充分传达本发明的范围。
图1示出螺母锁定系统10的透视图。该螺母锁定系统10被配置成提高螺母100和轴200之间的连接的安全性。下面将结合图5和图6进一步解释螺母100。螺母100通过螺纹接头12连接到轴200，螺纹接头12优选由轴200的外周表面上的外螺纹208和螺母100上的内螺纹形成。螺母100可以附接在轴200的端部204附近。这种布置防止任何外部保持环能够附接在螺母100和轴200的端部204之间。
轴200包括在轴200内部形成的中空部分202。在一个实施例中，中空部分202在轴200的整个长度上延伸，因此形成具有环形截面形状的轴。然而，中空部分202不必在轴200的整个长度上延伸。
本公开的螺母锁定系统10进一步包括保持环300，保持环300具有主体302，主体302被配置成布置在轴200的中空部分202中。螺母200因此能够被附接为尽可能靠近轴200的端部204，或者甚至突出超过轴200的端部204，因为根据本文教导的保持环300仅附接在轴200的中空部分202的内部，并且因此不会与螺母100争夺轴200外部的空间。
在图2中详细示出的保持环300包括舌状物304。舌状物304被配置成如果螺母100由于某种原因变松动并且开始自行松开并在轴200的轴向方向上运动，则接合螺母100。
优选地，如图1和图2中的实施例所示出的，舌状物304被提供有在螺母100的上部102上方延伸的第一舌状物部分306。上部102是螺母100的与轴200的端部204面向相同方向的表面。
如果螺母100开始在轴200上自行松开，则第一舌状物部分306将接合螺母100的上部102。螺母100在轴200的轴向方向上的运动将因此被保持环300和螺母100之间的相互作用限制/约束。第一舌状物部分306应该优选地基本垂直于轴200的轴向方向延伸，但是应认识到，它也可以相对于轴200的轴向方向以其他角度布置。在一优选实施例中，第一舌状物部分306具有平行于但从布置有保持环300的主体302的平面垂直地(即，沿轴200的轴向方向)偏移的平坦形状。因此，保持环300的主体302可以在与轴200的端部204相距一定距离处被布置在轴200的中空部分202中。
然而，第一舌状物部分306在一个实施例中(未示出)可以被布置在保持环300的主体302的平面中。在该实施例中，第一舌状物部分306被配置成从主体302延伸穿过轴200中的布置在螺母100和轴200的端部204之间的孔，从而被布置在螺母100的上部102上方。
优选地，保持环300，或者更具体地，其主体302被形成为允许其被压缩以配合到轴200的中空部分202中的开口环。保持环300进一步优选由弹性材料(诸如钢，优选弹簧钢)制成，但是也考虑其他材料，诸如其他金属材料、复合材料和聚合物材料(诸如塑料)等。保持环300的弹性允许其在被插入时弯曲，然后恢复到其原始形状，优选地使得其向轴200的内部提供一定的预张紧力，这增加保持环300和轴200之间的摩擦。这不仅改善了保持环300的保持功能，而且在避免如果保持环300松驰地配合到轴200上而可能出现的任何非预期的噪音方面也是有益的。
保持环300的舌状物304可以进一步包括第二舌状物部分308，该第二舌状物部分308在轴200的纵向方向上延伸，将主体302和第一舌状物部分306互连。在一优选实施例中，主体302和舌状物304一体形成，例如通过冲压和/或弯折制造操作。
图3和图4示出螺母锁定系统10的又一实施例。图3和图4中所示出的实施例与图1和图2所示出的实施例共有大多数特征，因此下面将仅强调不同的特征。
图3和图4所示出的实施例中的保持环300进一步包括构成舌状物304的远端部分的第三舌状物部分310。第三舌状物部分310在轴200的纵向方向上延伸，并被配置成接合螺母100的外侧表面104。第三舌状物部分310优选从第一舌状物部分306延伸。因此，在图3和图4所示出的实施例中，舌状物304基本上是U形的，具有从在轴200的中空部分202中的主体302围绕轴200的端部204并在轴200的端部204上方到螺母100的径向外侧的延伸部。
当螺母锁定系统10处于其组装状态时，即当螺母100和保持环300都附接到轴200时，第三舌状物部分310优选地被布置成靠近或接触螺母100的外侧表面104。外侧表面104优选为如图5a或图5b所示的六角螺母的侧表面之一，或者如图6a或图6b所示的12角螺母的侧表面之一。当螺母100旋转时，如果其还没有接触第三舌状物部分310，其将与第三舌状物部分310接触。因此，允许螺母100较少的运动，因为在第三舌状物部分310防止进一步旋转之前，螺母100仅被允许旋转一小段距离。例如，当螺母100和轴200之间的螺纹连接具有小的螺距时，即当需要螺母100相对大的旋转来提供其一定的轴向运动时，第三舌状物部分310可以在螺母100实现任何显著的轴向运动之前防止螺母100的旋转。第一舌状物部分306可以作为第三舌状物部分310补充，使得如果第三舌状物部分310由于某种原因不能使螺母100的运动停止，则第一舌状物部分306也将接合螺母100，从而增加保持环300的保持功能。
当第三舌状物部分310被布置成与螺母100的外侧表面104接触时，第三舌状物部分310上的来自螺母100的力将在保持环300和轴200之间产生增大的摩擦力，这以自锁的方式增大来自保持环300的保持力。这也将发生在螺母100接合第一舌状物部分306时。
图5a示出传统的六角螺母100，其具有内螺纹108，用于与提供在轴200(图7中所示出)上的外螺纹208配合，从而形成螺纹接头12。螺母100包括六个外侧表面104和一上部102。图5b示出六角螺母100的另一实施例，其中螺母100被提供有布置在螺母100的一个或若干个外侧表面104上的凹槽106。螺母100上的凹槽106被配置用于接收第三舌状物部分310，为此目的，第三舌状物部分310可以具有比其余的第一舌状物部分306和第二舌状物部分308小的宽度。凹槽106可以由垂直矩形凹口和/或由螺母100的外侧表面104中的凹部形成。如所述的，螺母100可以被提供有若干个凹槽106，例如在其每个外侧表面104上或每隔一个外侧面104上，或者在每个外侧表面104上被提供一个以上的凹槽106。
在图6a中，示出用于螺母锁定系统10的螺母100的另一实施例。图6a的螺母100是12角螺母，这进一步有助于减小螺母100从轴200/围绕轴200的横向突出，即直径。因此，12角螺母100包括外侧表面104和上部102。螺母100进一步包括被布置成与轴200上的外螺纹208配合(如图7中所示出)的内螺纹108，从而形成螺纹接头12。此外，如在图6b的优选实施例中所示出的，12角螺母100可以被提供有布置在螺母100的一个或若干个外侧表面104上的凹槽106。
如在图5b中所示出的实施例中，螺母100上的凹槽106被配置用于接收第三舌状物部分310，为此目的，第三舌状物部分310可以具有比其余的舌状物部分306、308小的宽度。凹槽106可以由垂直矩形凹口和/或由螺母100的外侧表面104中的凹部形成。螺母100可以进一步被提供有若干个凹槽106，例如在其每个外侧表面104上或每隔一个外侧面104上，或者在每个外侧表面104上被提供一个以上的凹槽106。
第三舌状物部分310将通过其与螺母100中的凹槽106的相互作用向螺母锁定系统10提供额外的锁定力。更进一步地，通过提供根据本文教导的螺母锁定系统10，保持环300不会在螺母100的横向或外部突出，这在提供更紧凑的螺母锁定系统10方面是有益的。螺母100中的凹槽106进一步有助于将舌状物304的第三舌状物部分310布置在螺母100的外部，同时仍然不超过螺母100的外直径突出。更进一步地，这里提供的螺母锁定系统10允许安装在轴200外部的螺母100可以由安装在所述轴中的中空部分202内部的保持环300保持，如上所述，这意味着轴200上的外周表面不必在螺母100和轴200的端部204之间提供用于附接保持环的空间。
更进一步地，螺母100的侧面的数量不限于6个或12个，这里的教导适用于具有任何数量的侧面或者甚至具有完全圆形或椭圆形周向外侧表面104的任何类型的螺母100。
在图7中，可以在剖视图中看到轴200。如所述的，轴200包括中空部分202，保持环300的主体302被配置成布置在中空部分202中。为了便于将保持环300安装在轴200的中空部分202中，中空部分202可以被提供有凹部206，用于接收保持环300的主体302的一部分。凹部206旨在将保持环300保持在相对于轴200的期望位置，并提高螺母锁定系统10的保持力。凹部206可以以许多不同的方式形成，例如通过台阶，其中轴200的中空部分202的最靠近所述轴的端部204的部分具有比中空部分202的布置在更远离端部204的相邻部分小的内直径。台阶形状的凹部206将防止保持环300的主体302越过台阶206朝轴200的端部204运动，同时舌状物304或更具体地第一舌状物部分306将防止保持环300远离轴200的端部204的运动。
在一优选实施例中，凹部206是环形凹槽206。环形凹槽206将限制保持环300相对于轴200在朝其端部204和远离其端部204的方向上的运动。
环形凹槽206在与轴200的端部204相距预定距离处被形成中空部分202中，优选地使得保持环300在被安装到环形凹槽206时将被布置成第一舌状物部分306被布置在螺母100的上部102上方。第一舌状物部分306应该优选地具有相对于轴200的径向方向的延伸部，使得它不延伸超过螺母100的外部(即最大直径)。
在一优选的实施例中，当主体302被布置在轴200的凹部206中时，保持环300的第一部分306被布置成邻近或邻接轴200的端部204。
图8示出螺母锁定系统10的剖视图。在图8中，螺母100通过保持环300被固定/保持，保持环300的主体302被布置在轴200的中空部分202中的凹部206中。除了保持螺母100，保持环300进一步可以用于将部件400固定在轴200的中空部分202中。在图8中，部件400由布置在轴200的中空部分202中的滑环400例示出，并且由从凹部206突出到中空部分202中的保持环300的主体302保持，从而将滑环400保持就位。然而，部件400可以由适于布置在轴200的中空部分202中的任何部件400形成。
最后转向图9，其示出包括根据本公开的螺母锁定系统10的电子设备1000的剖视图。图9中的电子设备1000例示本发明特别有益的典型应用，但也设想其他应用。
电子设备1000包括第一部分1002和第二部分1004。第一部分1002能附接到支撑件，并因此可形成第二部分1004附接到的基部或外壳。支撑件可以是电子设备1000可以安装到的建筑物的墙壁或天花板或者任何其他类型的结构。
第二部分1004优选地包括根据本文教导的轴200，该轴可旋转地附接到第一部分1002。螺母100被配置成将第二部分1004附接到第一部分1002，使得在不移除螺母100的情况下，第二部分1004不能从第一部分1002释放。螺母锁定系统10防止螺母100的非预期移除。
在一优选实施例中，电子设备1000是摄像机设备1000，诸如云台变焦(PTZ)摄像机或圆顶摄像机等。因此，第二部分1004可以被配置为能相对于第一部分1002旋转。
在这种的应用中，电子设备1000可以被配置为安装例如用于监视在电子设备1000周围和/或下方可能有高密度人群移动的区域，诸如在零售店或办公楼中。在这种情况下有严格的要求，即使将第二部分1004(即摄像机部分1004)保持就位的螺母100由于某些原因失效或从轴200上松开，第二部分1004也一定不会从第一部分1002释放。通过提供被提供有本文描述的螺母锁定系统10的电子设备1000，这种事件发生的风险显著减少，因为保持环300不仅有助于防止螺母100从轴200上松开，而且在螺母100由于某种原因完全失效的情况下可以进一步支撑第二部分1004。
提供到电子设备1000的螺母锁定系统10不仅提高设备1000的整体安全性，而且有助于提供改进的安全性，同时避免干涉电子设备1000的其他部件所需的空间。如上所述，电子设备1000(诸如摄像机设备1000)内的部件需要与相邻部件的电气隔离距离，此外，通常希望提供具有减小的整体尺寸的电子设备1000。在这种情况下，本文的教导有助于通过提供牢固的螺母锁定系统10来提供具有改进的安全性的紧凑的电子设备1000。
将理解，本发明不限于所示出的实施例。因此，在由所附权利要求唯一限定的本发明的范围内，可以设想若干修改和变化。
Claims (13)
1.一种螺母锁定系统(10)，包括螺母(100)、轴(200)和保持环(300)，其中所述螺母(100)通过螺纹接头(12)连接到所述轴(200)，所述轴(200)包括中空部分(202)，所述保持环(300)的主体(302)被布置在所述中空部分(202)中，其中所述保持环(300)包括舌状物(304)，所述舌状物(304)被配置成响应于所述螺母(100)相对于所述轴(200)在所述轴(200)的轴向方向上的运动而接合所述螺母(100)，使得所述螺母(100)的运动被限制，其中所述舌状物(304)包括在所述螺母(100)的上部(102)上方延伸的第一舌状物部分(306)，所述第一舌状物部分(306)被配置用于接合所述螺母(100)的所述上部(102)。
2.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述保持环(300)的所述主体(302)是开口环。
3.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述保持环(300)的所述主体(302)由弹性材料制成。
4.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述中空部分(202)被提供有凹部(206)，该凹部(206)接收所述保持环(300)的所述主体(302)的一部分。
5.根据权利要求4所述的螺母锁定系统(10)，其中所述凹部(206)是环形凹槽。
6.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述舌状物(304)进一步包括第二舌状物部分(308)，该第二舌状物部分(308)在所述轴(200)的纵向方向上延伸，将所述主体(302)和所述第一舌状物部分(306)互连。
7.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述舌状物(304)包括构成所述舌状物(304)的远端部分的第三舌状物部分(310)，其中所述第三舌状物部分(310)在所述轴(200)的纵向方向上延伸，并且被配置用于接合所述螺母(100)的外侧表面(104)。
8.根据权利要求7所述的螺母锁定系统(10)，其中所述螺母(100)的所述外侧表面(104)被提供有用于接收所述第三舌状物部分(310)的凹槽(106)。
9.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述保持环(300)的主体(302)和所述舌状物(304)一体形成。
10.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述螺纹接头(12)包括所述轴(200)的外螺纹(208)和所述螺母(100)的内螺纹(108)。
11.根据权利要求1所述的螺母锁定系统(10)，其中所述保持环(300)的所述主体(302)被布置在距所述轴(200)的端部(204)一定距离处。
12.一种电子设备(1000)，包括第一部分(1002)和第二部分(1004)，所述第一部分(1002)能附接到支撑件，并且所述第二部分(1004)通过根据权利要求1至11中任一项所述的螺母锁定系统(10)附接到所述第一部分(1002)，其中所述螺母锁定系统(10)的所述轴(200)与所述电子设备(1000)的所述第二部分(1004)相关联。
13.根据权利要求12所述的电子设备(1000)，其中所述电子设备(1000)是摄像机设备(1000)，所述第二部分(1004)是可旋转地附接到所述第一部分(1002)的摄像机部分(1004)。
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