CN215058789U - 组合式防松动紧固件 - Google Patents

Abstract

组合式防松动紧固件，涉及紧固件技术领域，其包括螺栓、螺母和防松垫圈，所述防松垫圈的上端面同轴固定连接有棘轮且棘轮的外径小于防松垫圈的外径，所述防松垫圈的下端面沿环形排列有放射状的楔形齿，所述楔形齿侧端面的朝向方向与螺母旋松的方向一致，所述螺母的底端固定连接有母盖，所述母盖可罩住棘轮且母盖的底端可压在防松垫圈的上端面上，所述母盖的侧壁上设有多个用于配合棘轮的棘爪，所述螺栓杆部的一端可依次穿过工件、防松垫圈、棘轮、母盖和螺母以紧固连接工件。本实用新型用于固定物件时可有效防止松动，并且便于装配，加工难度也相对较低。

Description

组合式防松动紧固件

技术领域

本实用新型涉及紧固件技术领域，尤其指一种组合式防松动紧固件。

背景技术

现有的紧固件使用的都是传统的螺栓、螺母及垫圈等结构，其紧固原理是由螺栓穿插在连接件中，配以螺母拧紧固定而构成，或加以弹簧、垫圈等配件以防止螺栓与螺母松脱，具有结构简单，成本低廉，一般情况下紧固效果良好等优点，但长期使用容易发生松脱现象，从而存在安全隐患。在一些特殊的使用环境中，例如震动环境中、强力运动环境中、高装配要求的设备以及其他特殊环境中的使用，螺栓螺纹连接后的自锁能力不足以维持紧固件的稳定。

中国专利CN101173693提供了一种防松垫圈和防松紧固组件，其通过用螺栓将防松垫圈压紧在物体上，使防松垫圈的两面分别与物体、螺栓头底部的楔形齿形成配合以增大摩擦阻力，但该防松垫圈的结构较复杂，批量生产的难度较大，而且直接在螺栓头的底面加工楔形齿的难度也较大，由于紧固件对精度要求较高，因此对相应生产设备的要求也相应较高，这不得不耗费较大的成本；除此之外，在安装过程中，螺栓头底部的楔形齿在抵靠到防松垫圈上的防松件后实际上会在一定程度上导致螺栓旋动困难，从而增大了装配难度；更甚至，该结构没有考虑对紧固组件的拆卸，在一些需要拆卸连接的场合，由于其防松件与止退件已形成配合，最终导致难以拆卸，带来较大的麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合式防松动紧固件，用于固定物件时可有效防止松动，并且便于装配，加工难度也相对较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种组合式防松动紧固件，包括螺栓、螺母和棘轮，所述棘轮的下端面沿环形排列有放射状的楔形齿，所述楔形齿侧端面的朝向方向与螺母旋松的方向一致，所述螺母的底端固定连接有母盖，所述母盖可罩住棘轮且母盖的内顶端可压在棘轮的上端面上，所述母盖的侧壁上设有多个用于配合棘轮的棘爪，所述螺栓杆部的一端可依次穿过工件、棘轮、母盖和螺母以紧固连接工件。

其中，所述棘爪的一端为勾状结构。

优选地，所述母盖侧壁的底端开设有缺口，所述缺口一侧壁面的下部往缺口中部延伸并弯折，从而形成具有一定弹性的棘爪。

更优选地，所述棘爪的数量为至少6个，所述螺母为六角螺母，6个棘爪分别对应六角螺母的各个侧面均匀间隔设置在母盖的侧壁面上。

更优选地，所述棘轮的上端面和/或所述母盖的内顶端面为粗糙面。

更优选地，所述母盖的上端面还开设有插槽。所述插槽的数量为至少6个。

更优选地，所述母盖与螺母焊接连接。

本实用新型的工作原理是：将螺栓杆部依次穿过工件、棘轮、母盖和螺母后，通过旋紧螺母，可使母盖将棘轮压紧在工件上并贴着工件表面滑动一定角度，进而使得工件表面形成与楔形齿相匹配的压纹，楔形齿与压纹之间的配合则可限制棘轮回旋，而旋紧后的螺母上的棘爪又能与棘轮侧面的轮齿形成配合，以限制螺母回转松动，从而起到双重锁紧的效果，有效实现了防松动的目的。

由于该组合式防松动紧固件中的各零件均可单独加工生产，然后再将螺母与母盖固定，并在棘轮的端面直接加工楔形齿，因此加工难度相对不大，可适用于批量生产；其次，装配过程中，零件相互之间并不会造成妨碍或干涉现象，因此装配过程更加方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的整体结构分解示意图；

图2为实施例1中螺母与棘轮配合时的结构示意图；

图3为实施例1中棘轮的底面结构示意图；

图4为实施例1中的组合式紧固件应用于连接工件时的结构示意图；

图5为实施例2中螺母与母盖的结构示意图。

附图标记为：

1——螺栓 2——螺母 3——棘轮

4——楔形齿 5——母盖 6——棘爪

7——插槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1

如图1-3所示，组合式防松动紧固件，包括螺栓1、螺母2和棘轮3，棘轮3的下端面沿环形排列有放射状的楔形齿4，楔形齿4侧端面的朝向方向与螺母2旋松的方向一致，螺母2的底端固定连接有母盖5，母盖5可罩住棘轮3且母盖5的内顶端可压在棘轮3的上端面上，母盖5的侧壁上设有多个用于配合棘轮3的棘爪6，螺栓1杆部的一端可依次穿过工件、棘轮3、母盖5和螺母2以紧固连接工件。

上述实施方式提供的组合式防松动紧固件在使用时，如图4所示，首先可使螺栓1依次穿过工件B、工件A、棘轮3、母盖5以及螺母2，然后使棘轮3放在工件A的表面，棘轮3的内壁面不需要设置螺纹，接着可逐渐旋紧螺母2，使得母盖5压到棘轮3上，此时进一步旋紧螺母2，可使母盖5将棘轮3压紧在工件A上并贴着工件A表面滑动一定角度，进而使得工件A表面形成与楔形齿4相匹配的压纹，换句话说，棘轮3底面的楔形齿4在预紧力作用下可压入工件面，成为一体，从而增大结合面的反转摩擦力，这使得楔形齿4与压纹之间的配合可限制棘轮3回旋，而螺母2在锁紧后，由于棘爪6又能与棘轮3侧面的轮齿形成配合，以限制螺母2回转松动，从而起到了双重锁紧的效果，有效实现了防松动的目的，使得该紧固件在特种环境下能够起到良好的自锁能力，保证连接件之间的紧固效果，能广泛应用于航空航天、大型船舶、高铁列车等结构中。

需要说明的是，本实施例的组合式防松动紧固件在使用时会使工件表面形成压纹，本领域的技术人员应该知道，这对于一些大型的金属类工件而言是不会产生任何结构性影响的，因为压纹的深度比较浅，因此该组合式紧固件仍然具备较大的应用范围。而为了顺利实现棘轮3在工件A表面压出压纹的效果，本领域的技术人员应该知道，棘轮3应选用较高硬度的材质制成，这样会比较容易制造出压纹，从而快速形成棘轮3与工件之间的防松动效果，通常情况下，本实施例中棘轮3的硬度要比待连接的工件高出很多，同时，在该紧固件中，螺栓1、螺母2和母盖5的结构硬度都要低于棘轮3的硬度，这也使得该组合式防松动紧固件形成了“刚柔并存”的结构形式。

作为优选地，棘爪6的一端为勾状结构，在螺母2受到松动方向的力时，即便回旋微量的角度，其棘爪6的一端也会勾住棘轮3侧面的轮齿，以限制螺母2发生松动。

具体地，母盖5侧壁的底端开设有缺口，缺口一侧壁面的下部往缺口中部延伸并弯折，从而形成具有一定弹性的棘爪6，该结构的棘爪6实际上是母盖5的一部分形成的，因此在生产过程中不需要格外加工棘爪6再进行连接，而是直接在母盖5上切割缺口即可。其中，棘爪6的数量为至少6个，螺母2为六角螺母，6个棘爪6分别对应六角螺母的各个侧面均匀间隔设置在母盖5的侧壁面上，以提高棘轮棘爪的配合锁紧强度。

这里需要进一步说明的是，在需要拆卸该组合式紧固件时，由于母盖5的侧壁可设计得较薄，即棘爪6的厚度也较薄，棘爪6自身不会具有太大的应力强度，而且再将棘轮3的轮齿都设置成一侧为径向的平面、另一侧为弧形面的结构，这使得棘爪6的一端勾住的面为径向的平面，那么实际上可直接对螺母2施加较强的松卸力来回旋螺母2，螺母2在持续的强回旋力作用下会克服棘爪6的应力并使棘爪6抵靠着轮齿径向的平面逐渐发生弯曲变形，最终失掉锁紧配合的能力并从轮齿间脱出，本领域的技术人员应该知道，由于棘爪6的厚度不会太厚，因此受到较大的力时可产生一定形变量，故该拆卸方式是完全可行的，并且棘爪6在受到形变后还可再次调整以使其弯折并回到接近初始的状态，其修复性好，以便于多次使用。由于在紧固连接状态的实际使用过程当中，一般都不会有如此的强回旋力刚好集中施加到螺母2上，因此不用担心紧固件发生松动。

当然，作为一种优选的方案，还可以在母盖5的上端面开设插槽7，插槽7的数量为至少6个，分别对应各棘爪6的方向，这样当该组合式紧固件的整体体积较大时，拆卸过程不便于使用机器设备对螺母施加强回旋力，此时便可利用插销等工装插入插槽7中，再通过敲击插销或利用设备对插销施加拉力来对螺母2形成上述强回旋力，以克服棘爪6的自身应力并实现对该组合式紧固件的拆卸。

在本实施例中，棘轮3的上端面和/或母盖5的内顶端面为粗糙面，可加强棘轮3与母盖5内顶端面之间的摩擦阻力，从而进一步优化防松动的效果。本领域的技术人员应该知道，附图中由于为了简化结构以及方便观察，母盖5的底端接触到了工件A表面，但实际上，母盖5的侧面高度无需设计得较高，这样主要是为了让母盖5的底端在接触到工件面之前就能让其内顶端面顺利抵靠到棘轮3的上端面以对棘轮3施加预紧力。

另外，母盖5与螺母2焊接连接，可使结构强度处于良好的水平。

本申请提供的防松垫圈及螺丝组合紧固件所具备的强力自锁能力，可使其在震动环境中、强力运动环境中、高装配要求的设备以及其他特殊环境中实现良好的应用，其中棘轮3的结构不仅可起到锁紧过渡平台的作用，为螺母2的锁紧提供一个可靠的平台，还在一定程度上间接拓展了螺母2的作用力与工件之间的接触面积，使螺母2受到的摩擦作用力也变得更加大，相比于现有的大多数从螺栓杆部上设置防松动结构的方式而言，本结构形成的较大摩擦力作用面积能够起到更有效的防止连接件之间发生松动的作用，而且实际上本申请的防松动紧固件相当于在现有技术的基础上仅多出了两个零部件（母盖5和棘轮3），因此不会导致紧固件的整体结构较为复杂。除此之外，本领域的技术人员都应该知道，由于棘轮3的直径相对螺栓1杆部的直径更大，因此棘轮3底面楔形齿4的外沿与接触面的位置能够提供更大的锁紧力。

棘轮3的直径大，

在实际应用中，例如可对大型船舶的螺旋桨结构产生重要的应用价值，具体来说，将该组合式防松动紧固件连接在螺旋桨的主轴上，可使螺母2将棘轮3压紧在螺旋桨的端面上并与螺旋桨形成良好的配合，以防止螺旋桨与主轴之间发生回旋松动，甚至还可以在棘轮3的内壁面上开设键槽来配合螺旋桨主轴侧面的键，以起到更加牢固可靠的效果。

实施例2

除上述实施例提供的方式之外，还可以提供一种实施方式，其与实施例1的区别仅在于母盖5侧面的棘爪6的形式不同，具体而言，如图5所示，棘爪6一端的朝向与实施例1中棘爪6的朝向相反，且无需设置勾状端头结构，仅需弯折一定角度即可，该结构同样能够起到锁紧棘轮5的效果，使得实际使用过程中可根据所需选择不同的母盖5结构，这样在拆卸后修复的难度也会不同。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (7)

1.组合式防松动紧固件，包括螺栓（1）、螺母（2）和棘轮（3），其特征在于：所述棘轮（3）的下端面沿环形排列有放射状的楔形齿（4），所述楔形齿（4）侧端面的朝向方向与螺母（2）旋松的方向一致，所述螺母（2）的底端固定连接有母盖（5），所述母盖（5）可罩住棘轮（3）且母盖（5）的内顶端可压在棘轮（3）的上端面上，所述母盖（5）的侧壁上设有多个用于配合棘轮（3）的棘爪（6），所述螺栓（1）杆部的一端可依次穿过工件、棘轮（3）、母盖（5）和螺母（2）以紧固连接工件，所述棘轮（3）的上端面和/或所述母盖（5）的内顶端面为粗糙面。

2.根据权利要求1所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述棘爪（6）的一端为勾状结构。

3.根据权利要求2所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述母盖（5）侧壁的底端开设有缺口，所述缺口一侧壁面的下部往缺口中部延伸并弯折，从而形成具有一定弹性的棘爪（6）。

4.根据权利要求3所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述棘爪（6）的数量为至少6个，所述螺母（2）为六角螺母，6个棘爪（6）分别对应六角螺母的各个侧面均匀间隔设置在母盖（5）的侧壁面上。

5.根据权利要求1所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述母盖（5）的上端面还开设有插槽（7）。

6.根据权利要求5所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述插槽（7）的数量为至少6个。

7.根据权利要求1所述的组合式防松动紧固件，其特征在于：所述母盖（5）与螺母（2）焊接连接。

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