CN113944681B - 一种棘轮锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种棘轮锁紧机构，包括：螺母以及基座，所述基座内安装有螺杆，所述螺母螺接在所述螺杆上且至少一部分伸入所述基座；所述螺母在所述基座的伸入端上设置有齿牙，所述基座内部安装有能够配合锁定所述齿牙的棘轮，用以防止所述螺母反向转动。通过螺母末端的齿牙以及基座内部的棘轮，能够使棘轮对齿牙配合锁定，从而限止螺母在锁紧状态下进行转动，从而有效避免在振动条件下螺母发生松动、解锁，提高棘轮锁紧机构的可靠性。

Description

一种棘轮锁紧机构

技术领域

本申请涉及机械连接技术，具体而言，涉及一种棘轮锁紧机构。

背景技术

在螺栓以及螺母的连接过程，尤其是在将螺栓或者螺杆焊接固定在某一组件上，将其他组件螺接紧固在螺杆与螺母之间的工况中，如果连接整体结构在运行时发生振动，螺母经常会由于受到振动干涉而发生松动，从而导致连接失稳，影响紧固效果。

另外，在对螺栓螺母连接预紧力要求不高且需经常拆装的情况下，常规的螺栓螺母连接难以保证螺母的紧固效果以及拆装的便捷性。

发明内容

本申请的目的是提供一种棘轮锁紧机构，该棘轮锁紧机构能够实现结构件的快速拆装，兼具锁紧以及误解锁的功能，有效防止锁紧失效的同时保证了连接件之间的快速拆装。

为了实现上述目的，本发明提供了一种棘轮锁紧机构，包括：螺母以及基座，所述基座内安装有螺杆，所述螺母螺接在所述螺杆上且至少一部分伸入所述基座；

所述螺母在所述基座的伸入端上设置有齿牙，所述基座内部安装有能够配合锁定所述齿牙的棘轮，用以防止所述螺母反向转动。

在可选的实施方式中，所述螺母上连接有可相对其轴向移动的推杆，所述推杆插设在所述螺母中，且所述推杆位于所述螺母内的部位套设有第一压簧，所述第一压簧安装在所述螺母与所述推杆之间。

在可选的实施方式中，所述螺母内设置有用于容置所述第一压簧的柱状槽，所述第一压簧的一端抵接在所述柱状槽的里侧槽面上，另一端抵接在所述推杆侧壁上的限位凸台上。

在可选的实施方式中，所述限位凸台远离所述第一压簧的侧部设置有所述推杆的卡装凸台，所述卡装凸台与所述限位凸台一体成型，且所述卡装凸台的外径小于所述限位凸台的外径。

在可选的实施方式中，所述推杆与所述螺母之间设置有第一止挡圈，所述第一止挡圈安装在所述卡装凸台与所述限位凸台之间的工程台阶上，用以使所述推杆卡装在所述螺母上。

在可选的实施方式中，所述基座内部设置有横截面为六边形的中空腔，所述棘轮包括外侧壁为六棱形的基台以及连接在所述基台上的齿轮盘，所述棘轮通过所述基台卡接安装在所述基座中。

在可选的实施方式中，所述基座远离所述螺母的端部设置有沉槽，所述螺杆的螺杆头嵌入安装在所述沉槽中，所述沉槽包括止动平面，所述螺杆头包括与所述止动平面相匹配的平切面，用以限止所述螺杆发生转动。

在可选的实施方式中，所述棘轮上连接有第二压簧，所述基台上设置有用于安装所述第二压簧的环状凹槽，所述第二压簧的一端抵接在所述环状凹槽的槽面上，另一端抵接在所述中空腔与所述沉槽之间的止挡凸台上。

在可选的实施方式中，所述基座靠近所述螺母的端面上安装有第二止挡圈，所述第二止挡圈过盈配合连接在所述基座上，所述螺母与所述第二止挡圈间隙配合。

在可选的实施方式中，所述齿牙设置在所述螺母伸入所述基座的端面上，所述齿牙与所述齿轮盘在所述第一压簧及所述第二压簧之间啮合；

所述推杆上连接有多个沿其轴向延伸的解锁销，所述螺母中设置有多个与所述解锁销对应的销孔，所述推杆能够带动所述解锁销相对所述螺母进行移动，以使所述解锁销的延伸末端能够抵接在所述齿轮盘上，并解除所述齿牙与所述齿轮盘的啮合锁定。

本发明中的棘轮锁紧机构，通过螺母末端的齿牙以及基座内部的棘轮，能够使棘轮对齿牙配合锁定，从而限止螺母在锁紧状态下进行转动，从而有效避免在振动条件下螺母发生松动、解锁，提高棘轮锁紧机构的可靠性。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的棘轮锁紧机构的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图1的侧视结构示意图；

图4为螺母的结构示意图；

图5为螺母的侧视结构示意图；

图6为螺母的剖视结构示意图；

图7为基座的结构示意图；

图8为基座的剖视结构示意图；

图9为图7的仰视结构示意图；

图10为螺栓的结构示意图；

图11为棘轮的侧视结构示意图；

图12为棘轮的剖视结构示意图；

图13为推杆的结构示意图；

图14为推杆的剖视结构示意图。

图标：

1-螺母；11-齿牙；12-柱状槽；13-第一止挡圈；14-第一压簧；15-销孔；

2-基座；21-中空腔；22-沉槽；23-第二止挡圈；24-第二压簧；25-解锁销；26-止动平面；27-法兰；28-止挡凸台；

3-推杆；31-限位凸台；32-卡装凸台；33-盲孔；

4-螺杆；41-螺杆头；42-平切面；

5-棘轮；51-基台；52-齿轮盘；53-轮齿；54-环状凹槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1-图3，本发明提供的一种棘轮锁紧机构，包括：螺母1以及基座2，基座2内安装有螺杆4，螺母1螺接在螺杆4上且至少一部分伸入基座2；螺母1在基座2的伸入端上设置有齿牙11，基座2内部安装有能够配合锁定齿牙11的棘轮5，用以防止螺母1反向转动。

本发明中的棘轮锁紧机构，主要应用在需要快速锁紧且预紧力要求不高构件之间的连接，棘轮锁紧机构的连接通过螺母1和螺杆4的螺纹副配合实现，由于螺纹副使用过程中，在受到外界振动情况下会出现松动现象，通过在基座2中安装棘轮5，使棘轮5和螺母1伸入端上的齿牙11啮合，从而防止螺母1在振动条件下反向转动，可有效提高棘轮锁紧机构的可靠性。

参见图4-图6，并结合图11-图12，本实施例中棘轮锁紧机构的锁紧力主要依靠人手的力气锁紧，螺母1为主要的拧紧装置，为了便于人手的抓握，螺母1外轮廓表面做直纹滚花处理。

螺母1拧紧后，为了机构不会发生误解锁，螺母1在基座2伸入端的端面设置了四个齿牙11，齿牙11尺寸和棘轮5的轮齿53尺寸相同，使用过程中，螺母1的齿牙11和棘轮5的轮齿53配合，棘轮5仅能沿基座2的轴向移动，并不能发生转动，通过棘轮5上轮齿53和齿牙11的配合，能够起到防止螺母1返松的效果。

棘轮锁紧机构的连接主要通过螺母1和螺杆4的螺纹副配合实现，螺母1内部设置有螺纹，用于和螺杆4螺纹之间进行螺接，螺母1上的螺纹尺寸、螺距和螺纹旋向和螺杆4上的螺纹完全相同。

螺母1上连接有可相对其轴向进行伸缩移动的推杆3，推杆3插设在螺母1中，安装在螺母1中的推杆3上连接有解锁销25，且推杆3位于螺母1内的部位套设有第一压簧14，第一压簧14安装在螺母1与推杆3之间。推杆3在第一压簧14以及外力的作用下能够进行伸缩移动，从而带动解锁销25的末端顶开棘轮5，解除棘轮5对螺母1的锁定。

为了便于螺杆4通过螺母1，螺母1的内腔为中空结构，包括用于容置第一压簧14以及插入螺母1内推杆3部分的柱状槽12，第一压簧14的一端抵接在柱状槽12的里侧槽面上，推杆3位于螺母1内部的侧壁上设置有用于限制第一压簧14的限位凸台31，第一压簧14的另一端抵接在限位凸台31上。

为了保证推杆3在使用过程中不会因第一压簧14的弹力而和螺母1脱离，螺母1端面上设置有用于限制推杆3的第一止挡圈13，具体地，推杆3上限位凸台31远离第一压簧14的侧部设置有推杆3的卡装凸台32，卡装凸台32与限位凸台31一体成型，且卡装凸台32的外径小于限位凸台31的外径。第一止挡圈13具体设置在推杆3与螺母1之间，更进一步地第一止挡圈13安装在卡装凸台32与限位凸台31之间的工程台阶上，在正常使用中限位凸台31在第一压簧14的弹力作用下顶抵在第一止挡圈13上，使第一止挡圈13对限位凸台31进行可靠阻挡，有效防止了推杆3与螺母1的分离。

通过第一止挡圈13能够使推杆3卡装在螺母1上，并能够在第一压簧14的弹力作用下抵接在第一止挡圈13上，方便了对推杆3进行推进动作以及自动复位。

参见图7-图9，本实施例中的基座2内部设置有横截面为六边形的中空腔21，主要用于安装螺杆4、棘轮5、第二压簧24以及第二止挡圈23，同时需要和构件连接，基座2外柱面的适当位置设置了法兰27，法兰27上均布有多个通孔，用于和需要连接的构件组装。

螺母1在连接时需要进入基座2内部，用于和基座2六边形中空腔21配合，因此螺母1伸入基座2的柱面直径小于六边形中空腔21的内径。

基座2六边形的中空腔21，主要用于限制棘轮5的转动。棘轮5具体包括外侧壁为六棱形的基台51以及连接在基台51上的齿轮盘52，棘轮5通过基台51卡接安装在基座2中。通过六边形的中空腔21与六棱形基台51的相互配合，对棘轮5在基座2中的转动进行了有效限制，同时在棘轮5上连接有第二压簧24，能够使棘轮5在第二压簧24的反弹力作用下与螺母1伸入端结合。

本实施例中的基台51上设置有环状凹槽54，第二压簧24的一端具体安装在环状凹槽54中且抵接在环状凹槽54的槽面上，在基座2的内侧壁上设置有用于对第二压簧24进行限位的止挡凸台28，第二压簧24的另一端抵接在止挡凸台28上。

棘轮5在第二压簧24的作用下，可在中空腔21内沿基座2的轴向移动；为了防止棘轮5在第二压簧24弹力作用下脱离基座2，在靠近螺母1的端面上安装有第二止挡圈23，同时第二止挡圈23过盈配合连接在基座2上，通过第二止挡圈23能够有效对棘轮5构成限位作用，防止其从基座2端部脱离，通过螺母1与第二止挡圈23间隙配合的关系，能够避免螺母1在拧紧或者返松时与第二止挡圈23发生干涉，保证了螺母1与螺杆4连接的顺畅度。

结合图10，本实施例中的螺杆4为棘轮锁紧机构的主要锁紧部分，螺杆4柱体为全螺纹结构，螺杆4在图中从底部穿过基座2的内腔并穿出基座2，基座2远离螺母1的端部设置有沉槽22，螺杆4的螺杆头41嵌入安装在沉槽22中，同时为了避免螺杆4受到周向力时不会发生转动，沉槽22包括止动平面26，在螺杆头41上设置有与止动平面26相匹配的平切面42，能够防止螺杆4发生转动。

为了更进一步地增强螺杆4在基座2上的固定效果，沉槽22上的止动平面26和螺杆4上的平切面42为过盈配合的关系，保证螺杆4使用过程中不会和基座2脱落。

棘轮5为棘轮锁紧机构提供单向的锁紧，连接在基台51上的齿轮盘52上均布有多个轮齿53，螺母1上的齿牙11具体设置在螺母1伸入基座2的端面上，齿牙11与齿轮盘52上的轮齿53在时刻处于压缩状态下的第一压簧14及第二压簧24之间的弹力作用保持啮合锁定；六棱形外侧壁的基台51与中空腔21之间为间隙配合的关系，能够使棘轮5沿基座2的轴向移动；棘轮5同样为中空结构，用于螺杆4穿过安装。

结合图13-图14，推杆3为棘轮锁紧机构的解锁部分，推杆3上连接有多个沿其轴向延伸的解锁销25，螺母1中设置有多个与解锁销25对应的销孔15，解锁销25具体与销孔15为间隙配合的关系，使推杆3能够带动解锁销25相对螺母1进行移动，以使解锁销25的延伸末端能够抵接在齿轮盘52上，并解除齿牙11与齿轮盘52的啮合锁定。

具体地，推杆3在插入螺母1的端面上设置有四个盲孔33，用于安装解锁销25，盲孔33和解锁销25之间的配合为过盈配合；推杆3中部为中空结构，用于螺杆4的穿过；限位凸台31的侧壁用于和螺母1柱状槽12的槽面相配合，通过间隙配合的形式能够保证推杆3可沿螺母1的轴向伸缩移动。

需要重点指出的是，通过螺母1齿牙11与棘轮5轮齿53之间的相互啮合，结合第一压簧14及第二压簧24共同构成的弹力，能够使螺母1在锁紧状态下避免反向转动，通过可伸缩的推杆3以及连接在推杆3上的解锁销25，能够对齿牙11及轮齿53直接的锁定状态进行解除；通过按压推杆3保持螺母1伸入端与棘轮5的脱离即可进行螺母1的锁紧，有效提高了锁紧以及解锁过程的便捷性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种棘轮锁紧机构，其特征在于，包括：螺母以及基座，所述基座内安装有螺杆，所述螺母螺接在所述螺杆上且至少一部分伸入所述基座；

所述螺母在所述基座的伸入端上设置有齿牙，所述基座内部安装有能够配合锁定所述齿牙的棘轮，用以防止所述螺母反向转动;

所述螺母上连接有可相对其轴向伸缩移动的推杆，所述推杆插设在所述螺母中;

所述基座内部设置有横截面为六边形的中空腔，所述棘轮包括外侧壁为六棱形的基台以及连接在所述基台上的齿轮盘，所述棘轮通过所述基台卡接安装在所述基座中;

所述推杆上连接有多个沿其轴向延伸的解锁销，所述螺母中设置有多个与所述解锁销对应的销孔，所述推杆能够带动所述解锁销相对所述螺母进行移动，以使所述解锁销的延伸末端能够抵接在所述齿轮盘上，并解除所述齿牙与所述齿轮盘的啮合锁定。

2.根据权利要求1所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述推杆位于所述螺母内的部位套设有第一压簧，所述第一压簧安装在所述螺母与所述推杆之间。

3.根据权利要求2所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述螺母内设置有用于容置所述第一压簧的柱状槽，所述第一压簧的一端抵接在所述柱状槽的里侧槽面上，另一端抵接在所述推杆侧壁上的限位凸台上。

4.根据权利要求3所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述限位凸台的侧部设置有卡装凸台，所述卡装凸台与所述限位凸台一体成型，且所述卡装凸台的外径小于所述限位凸台的外径。

5.根据权利要求4所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述推杆与所述螺母之间设置有第一止挡圈，所述第一止挡圈安装在所述卡装凸台与所述限位凸台之间的工程台阶上，用以使所述推杆卡装在所述螺母上。

6.根据权利要求2所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述基座的端部设置有沉槽，所述螺杆的螺杆头嵌入安装在所述沉槽中，所述沉槽包括止动平面，所述螺杆头包括与所述止动平面相匹配的平切面。

7.根据权利要求6所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述棘轮上连接有第二压簧，所述基台上设置有用于安装所述第二压簧的环状凹槽，所述第二压簧的一端抵接在所述环状凹槽的槽面上，另一端抵接在所述中空腔与所述沉槽之间的止挡凸台上。

8.根据权利要求7所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述基座靠近所述螺母的端面上安装有第二止挡圈，所述第二止挡圈过盈配合连接在所述基座上，所述螺母与所述第二止挡圈间隙配合。

9.根据权利要求8所述的棘轮锁紧机构，其特征在于，所述齿牙设置在所述螺母伸入所述基座的端面上，所述齿牙与所述齿轮盘在所述第一压簧及所述第二压簧之间啮合。

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