TWI518254B - Avoid loose bolts - Google Patents

Description

避免鬆脫之螺栓

本發明係與螺接元件有關，詳而言之，係指一種可防止鬆脫之螺栓。

螺栓通常與螺帽相螺接，形成一螺接組件，以便將待固定物固定。使用螺接組件之場合或設備相當多，當螺接組件之使用場合承受變動負荷或經常處於震動情況時，常會使螺栓及螺帽在不可預知的情況下鬆脫，造成損失及危害。尤其是對於高度安全性要求之設備，例如交通工具或橋樑、電廠等，更是不容許螺接組件鬆脫。

為防止螺栓與螺帽發生鬆脫，發明人係提出第102121375號專利申請案，如第一圖所示，其係將一個以上之彈性物件10設於一螺栓12與一螺帽14之間，使螺栓與螺帽間具有一彈性接觸力，以防止螺栓12及螺帽14鬆動。然而，該彈性物件10的彈性能係為定值，上揭結構中，螺栓12僅是被彈性物件10的定額彈性能頂住以避免鬆動，換言之，其防鬆脫方式僅係單純依靠該彈性物件彈性頂持螺栓，此種被動的防鬆效果仍不十分理想。

再者，不同的設備所要求的螺栓的防鬆程度不同，第一圖所示之習知構造並無法因應不同場合的螺固條件而改變螺栓與螺帽間之防鬆效果。發明人秉於精益求精之精神，持續對 其研發技術加以改進，進而研發出本發明。

本發明之主要目的在於提供一種避免鬆脫之螺栓，其係以主動式的防鬆手段防止螺栓鬆脫。

本發明之另一目的在於提供一種避免鬆脫之螺栓，可調整該螺栓之防鬆效果，以適應各種待固定物及不同的螺接條件。

本發明所提供之螺栓，包含有：一螺栓，具有一頭部及一螺桿；一通道，設於該螺桿中；至少一容置空間，設於該螺栓之螺桿之外周面，並與該通道連通；至少一抵掣件，設於該容置空間中，可於該螺桿之徑向位移；該抵掣件具有一抵接部，伸入該通道；以及一頂持件，設於該通道中；該頂持件於該通道中位移時可推動該抵掣件之抵接部，使該抵掣件往該螺桿之外周面移動。

藉此，該螺栓係具有一主動式的防鬆結構，當該螺栓與相對螺接件螺接後，以該頂持件推動該抵掣件，促使該抵掣件迫緊該相對螺接件，令螺栓與相對螺接件產生定位效果，防止鬆脫。且本發明可調整該抵掣件對於相對螺接件的迫緊力量，以因應各種不同的螺接條件。

20、20’、20”、20’”‧‧‧螺栓

21‧‧‧頭部

22‧‧‧螺桿

24‧‧‧通道

241‧‧‧螺紋

25‧‧‧開口端

26‧‧‧容置空間

28‧‧‧連通孔

30‧‧‧抵掣件

32‧‧‧身部

321‧‧‧凸出部位

34‧‧‧抵接部

36‧‧‧抵掣部

40‧‧‧頂持件

42‧‧‧觸動部

50、55‧‧‧螺帽

52、56‧‧‧螺孔

58‧‧‧頂柱

60‧‧‧連動件

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特 徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明八較佳實施例，並配合圖示詳細說明於后：第一圖係習用一種螺栓與螺帽螺接之剖面圖。

第二圖係本發明第一較佳實施例之螺栓之立體局部剖視圖，並顯示該螺栓螺接一螺帽。

第三圖係本發明第一較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第四圖係本發明第一較佳實施例之螺栓之螺接後之剖面圖。

第五圖係本發明第一較佳實施例之螺栓之螺接後並抵掣之剖面圖。

第六圖係本發明第二較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第七圖係本發明第二較佳實施例之螺栓之螺接後之剖面圖。

第八圖係本發明第二較佳實施例之螺栓之螺接後並抵掣之剖面圖。

第九圖係本發明第三較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十圖係本發明第四較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十一圖係本發明第五較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十二圖顯示第十一圖之使用狀態。第十三圖係本發明第六較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十四圖係本發明第七較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十五圖係第十四圖之15-15剖線之剖面圖。

第十六圖係本發明之抵掣件之另一較佳實施例。

第十七圖係本發明第八較佳實施例之螺栓之剖面圖。

第十八圖係本發明第九較佳實施例之螺栓之剖面圖，本實施例之螺栓係配合一螺帽使用。

第十九圖係本發明第十較佳實施例之螺栓之剖面圖，並顯示與該螺栓配合之螺帽。

請參閱第二、三圖，係本發明第一較佳實施例之避免鬆脫之螺栓，其包含有：一螺栓20，具有一頭部21及一螺桿22，該螺桿22之頂端連接於該頭部21之底面，且其外周面設有螺紋。

一通道24，呈直線構形，設於該螺栓內部，並位於該螺栓二端之間，該通道24至少具有一開口端，位於該螺桿22底面或該頭部21之頂面，如第十七圖。本實施例係將該通道24沿著該螺桿22之軸向設於該螺桿中，其開口端25位於該螺桿的底面，該通道24於本實施例係一孔，其內周面設有螺紋241。

至少一容置空間26，設於該螺栓20之螺桿22之外周面。本實施例係於該螺桿上設一容置空間26，該容置空間26係呈槽狀，並具有一適當長度，例如但不以此為限，其長度不小於螺桿22之一半長度為佳。至少一連通孔28，設於該容置空間26之內壁，連通該容置空間26與該通道24。

至少一抵掣件30，本實施例具有一抵掣件30，由金屬條體或金屬片體所製成，具有一身部32及一抵接部34，該身部32係彎折呈U形之構形，具有彈性，且具有一定的長度為佳；該抵接部34設於該身部32一端。該抵掣件30係裝設於該螺栓20，其身部32係容置於該容置空間26中，該抵接部34係穿過該連通孔28而伸入該通道24。該抵掣件30可於該容置空間26內沿該螺栓20之徑向滑移。本發明所述之徑向係指螺栓內部 與螺桿外周面之間的方向，此徑向並不以垂直螺栓之軸向的方向為限。該身部32的長度方向係位於該螺栓20之縱向，且該身部在螺桿22之徑向上具有可被壓縮的彈性。

一頂持件40，設有一呈錐狀之觸動部42。該頂持件40係設於螺栓20之通道24中，並可於該通道內位移。本實施例之頂持件40係一螺接元件(小螺絲)，其外周面設有螺紋；該觸動部42係呈圓錐狀，位於該頂持件40一端(內端)，該頂持件係螺接於該螺栓之通道24，其被轉動時，可於該通道24內位移。該觸動部42係對應於該抵掣件30之抵接部34。該觸動部42與該抵接部34之間除了以錐面接觸之外，亦可以弧面、球面或斜面的形態接觸。

使用時，該螺栓20係螺接於一待螺接位置(未示)所設之螺孔，或與一螺帽50螺接，如第二、四圖所示，藉以將物件55固定。以圖式之螺栓與螺帽為例，該螺栓20未使用前，該頂持件40並未抵緊該抵掣件30，因此該抵掣件30之身部32係位於容置空間26中，螺栓及螺帽能順利螺接，不會受到該抵掣件30的阻礙。使用者將螺栓與螺帽螺接，並將螺栓20旋緊至所要求的緊度後便完成螺栓與螺帽的螺接作業。接著，轉動該頂持件40，使其於該通道24內往一頂掣方向移動，亦即，該頂持件係往螺栓內部移入，使該觸動部42朝該抵掣件30之抵接部34移動，並觸動該抵接部。由於該觸動部42係呈錐狀、具有斜面，隨著該頂持件40持續往該頂掣方向移動，該觸動部42係將該抵接部34推離該通道24，使該抵掣件30沿該螺桿22之徑向向外滑移。該身部32係於該容置空間26內往螺桿22的外周面移動，並迫緊螺帽50之螺孔52的孔壁，抵掣件30之彈性壓迫力係存在於螺栓與螺帽之間，令螺栓與螺帽保持螺鎖效果不會鬆動。該 身部32之彈性效果係提高螺栓與螺帽間之防鬆作用。本實施例之頂持件係直接推動抵掣件位移。

抵掣件30迫緊螺帽50之迫緊力(相對地，該迫緊力亦作用於螺栓)可藉由該頂持件40調整，該頂持件40越是抵緊該抵掣件30之抵接部34，該身部32便更向外凸出，加強迫緊螺帽之力度，反之，該頂持件40推抵該抵接部34的力度較弱時，該抵掣件30便以較小的作用力迫緊螺帽。如此，可因應各種不同種類的待固定物，而改變該抵掣件30之迫緊力，增加該螺栓20的實用性。

欲旋鬆該螺栓20及螺帽50時，以另一方向轉動該頂持件40，使其於通道24內往一釋放方向移動，亦即頂持件40係往該開口端25之方向移動，使解動部42釋放對該抵接部34之施壓；該頂持件40之該身部32便不再迫緊螺帽50，以利將螺栓與螺帽旋鬆。

本發明係以該頂持件40迫抵該抵掣件30之主動式的迫抵結構，以增加螺栓與螺帽相互間的抵緊作用，降低其鬆脫機會，確保其保持螺接狀態。並且運用該頂持件40可調整對該抵掣件30的迫緊程度，改變螺栓與螺帽間之迫緊程度，而可適應各式不同的待固定物，例如使用在精密儀器、機械設備、橋樑或交通工具等安全係數較高、振動頻率高的物品，可使該頂持件40緊實地推壓該抵掣件30，加強該抵掣件30之身部32迫緊螺帽之力度，令螺栓與螺帽更不會鬆脫，達到螺接要求；反之，使用在安全係數需求較低、振動頻率較低的結構時，可使頂持件40以較低的強度推壓抵掣件30，即可使螺栓與螺帽間不會鬆動。下述的其他較佳實施例均可達成相同功效。

請參閱第六至八圖，係本發明第二較佳實施例所提 供之螺栓20，相同元件沿用相同符號。本實施例之結構大部分與第一較佳實施例相同，相同之處容不贅述。其中：該抵掣件30之身部32係為長條形之金屬體；抵接部34設於該身部32一端。該抵接部34受到該頂持件40之觸動部42推壓時，該抵掣件30沿該螺栓20之徑向於容置空間26內向外位移。該身部32可相對於該抵接部34撓動，因此，於螺桿22之徑向上，該身部提供有彈性。當該螺栓20與螺接部位之螺孔或與一螺帽50螺接後，使頂持件40往頂掣方向移動，令該觸動部42推抵該抵掣件30之抵接部34，促使抵掣件30之身部32向外滑動，並彈性迫壓該螺帽50之螺孔52之孔壁。該抵掣件係使螺栓與螺帽之間具有彈性接觸力，令螺栓20與螺帽50之間保有緊密的螺接效果，不虞鬆脫。該頂持件40被旋鬆而往釋放方向位移時，可解除該頂持件40對該抵掣件30之推抵。

請參閱第九圖，係本發明第三較佳實施例所提供之螺栓20，其結構與前述之實施例相同之處容不贅述。其中：至少一容置空間26，設於該螺桿22；二連通孔28，係相隔預定距離，並連通該容置空間26及該通道24。

至少一抵掣件30，容置於該容置空間26內，該抵掣件30之身部32係呈長條形，且為平直狀；二抵接部34，設於該身部32，較佳地，係設於該身部二端。該身部於該二抵接部之間係具有撓性/彈性。

該頂持件40具有二觸動部42，沿該頂持件40之軸向設置，例如但不以此為限，一觸動部42設於該頂持件之內端，而另一觸動部42設於該頂持件之身部。該二觸動部42分別對應該抵掣件30之該二抵接部34。

令該頂持件40往螺栓20內部移入時，該二觸動部 42分別推頂該二抵接部34，促使該抵掣件30往螺桿22之外周面位移，令該身部32彈性壓迫相對螺接件(待螺接部位之螺孔或與螺栓螺接之螺帽)，使螺栓與相對螺接件之間具有該抵掣件之彈性壓迫力，保持螺接狀態不會鬆動。令頂持件往螺栓20外移動時，可釋放該抵掣件30施加於螺栓與相對螺接件之間之彈性壓迫力。

第十圖係本發明之螺栓之第四較佳實施例，本實施例之螺栓20概與第三較佳實施例相同，並沿用相同元件符號。其差異處在於：該抵掣件30之身部32係製成彎弧狀具有若干凸出部位321，抵掣件30係以該等凸出部位321接觸相對螺接件(螺帽或螺接部位的螺孔)，可增加抵掣件與相對螺接件的接觸效果。本實施例之使用方式及效果與前述諸實施例同。。

請參閱第十一圖，係本發明第五較佳實施例之螺栓，該螺栓20’同樣具有一頭部21與一螺桿22，以及設於該螺桿中之一通道24、至少一容置空間26；一抵掣件30，裝設於該容置空間26中；一頂持件40，裝設於該通道24，該通道設有螺紋241，並具有一開口端25。

該容置空間26係一穿孔，其一端連通該通道24，而另一端連通該螺桿22之外周面；該抵掣件30係一金屬銷體，其內端為一抵接部34，而外端為一抵掣部36。該抵掣件30係裝設於該容置空間26中，並可滑動。該抵接部34可伸入該通道24內。

使用時，如第十二圖所示，以螺栓與螺帽50螺接為例，使該頂持件40於該通道24內往頂掣方向移動(即往螺栓內移動)，其觸動部42係施壓於抵掣件30之抵持部34，促使該 抵掣件沿該容置空間26往外位移，該抵掣部36便迫緊該螺帽50之螺孔52之孔壁，使螺栓與螺帽不會鬆動。欲鬆開螺栓與螺帽時，則先解除頂持件40對該抵掣件30之施壓，以便旋鬆螺栓。

請參閱第十三圖，係本發明第六較佳實施例所提供之螺栓20，本實施例與第五實施例之差異為：多數個容置空間26，例如三容置空間，係保持間隔地由螺桿22的一端往另一端設置。於該螺栓之縱向上，該三容置空間26係位於不同高度。該三容置空間26可處於同一個平面上，亦即，該三容置空間在螺桿的圓周上係位於相同的角位置。

多數個抵掣件30，例如三抵掣件，分別容置於該等容置空間26。

該頂持件40係一長形體；三觸動部42，保持間隔地設於該頂持件40，並分別對應該三抵掣件30之抵持部34。較佳地，一觸動部42設於頂持件40內端，而其餘的觸動部則設於頂持件的身部。

令該頂持件40往頂掣方向移動時，該三觸動部42係分別觸動該三抵掣件30之抵持部34，使抵掣件外往滑動，藉以迫緊相對螺接件，使螺栓與相對螺接件不會鬆動。

第十四、十五圖係本發明第七較佳實施例之螺栓20’，本實施例與第六實施例同，具有多數個容置空間26及抵掣件30，其中：該等容置空間26並非處於同一平面上，在螺桿22之圓周上呈間隔地設置，以等間隔設置為佳，故該等容置空間在螺桿上係位於不同的角位置。此外，於螺栓之縱向上，該等容置空間26係分別位於不同高度。

可理解的是，該三容置空間亦可設置於相同高度，而於螺桿上排列在同一個圓周上。於此情況時，該三抵掣件30係位於相同高度，只須一個觸動部42即可同時推動該三抵掣件之抵持部34。

前述第十一至十五圖所示之實施例可使用第十六圖所示之抵掣件30’，將該抵掣部36製成尖端狀，使抵掣件對相對螺接件之壓迫力能夠更為集中，增加螺栓與相對螺接件之間的摩擦阻力，提高螺栓與相對螺接件之防鬆效果。

第一圖至第十圖以及下述之第十七圖的實施例，均可如第十一至十五圖的實施例所示設置多個抵掣件。

第十七圖係本發明所提供之螺栓20”之第八較佳實施例，其中：至少一容置空間26係設於該螺桿22；一連通孔28，連通該通道24與該容置空間26。該頂掣件30及該頂持件40分別裝設於螺桿之容置空間26及通道24。

另包含有：一連動件60，例如為珠體，設於該連通孔28中，並可於該連通孔內滑移，連動件60之內端係伸入該通道24。該頂持件40之觸動部42係對應該連動件60內端。該抵掣件30之身部32之內端322係接觸該連動件60之外端，較佳地，該身部32具有彈性。

將頂持件40往抵掣方向移動，該觸動部42可將該連動件60往外推移，連動件60並將該抵掣件30往螺桿之外周面推動，使抵掣件之身部32迫緊相對螺接件，達成螺栓與相對螺接件之防鬆作用。將頂持件40往釋放方向移動，即可解除抵掣件迫緊相對螺接件之狀態。本實施例之頂持件係透過該連動件間接地推動該抵掣件。

第十八圖係本發明之第九較佳實施例所提供之螺 栓20’”，具有一頭部21與一螺桿22，該螺桿22設有一通道24及至少一容置空間26；二抵掣件30，裝設於該容置空間26中；一頂持件40，裝設於該通道24中並可沿該通道位移，該頂持件具有二觸動部42，分別對應該二抵掣件30之抵持部34。其中：該通道24之壁面及該頂持件40之外周面均無螺紋；一螺帽55，螺接於該螺桿22之自由端，該螺帽55具有一盲孔狀之螺孔56；一頂柱58，設於該螺孔56之封閉端，並抵住該頂持件40外端。

該螺栓20’”與此種螺帽55係使用於特殊場合或設備，例如供汽車用。將螺帽55往螺栓20’”旋進時，透過螺帽之位移，該頂柱58係將該頂持件40往通道24內頂進，使頂持件往頂掣方向移動，將該二抵掣件30往容室26外推動，令抵掣件30之身部32迫緊於螺接部位的螺孔的孔壁，使該螺栓不會鬆脫。

第十九圖係本發明之第十較佳實施例之螺栓20’”之剖面圖，並沿用第九較佳實施例之元件符號。本實施例與第九實施例之差異在於：該頂持件40之外端係位於通道24外，並接觸於螺帽55之螺孔56之封閉端的壁面。藉此，該螺帽55與該螺栓20’”旋緊時，其係將該頂持件40往通道24內推動，進而使該頂持件40將該二抵掣件30向容室26外推動。

第十八及十九圖之較佳實施例之結構可應用於前述任一較佳實施例。

本發明所提供之螺栓，係利用頂持件與抵掣件之主動式的防鬆結構，使螺栓與相對螺接件之間產生迫緊力量，加強螺接結構間之定位效果，有效防止螺接結構鬆脫。再者，本發明使螺栓與相對螺接件之間的迫緊力量可以改變，以因應各種不同的螺接條件，故適用性廣。

上揭諸實施例僅係說明本發明而非限制。本發明所 提供之螺栓，係為同類物品所首創之結構，並改進現有螺栓之諸多缺失，具進步性，爰依法提出申請。

20‧‧‧螺栓

21‧‧‧頭部

22‧‧‧螺桿

24‧‧‧通道

241‧‧‧螺紋

25‧‧‧開口端

26‧‧‧容置空間

28‧‧‧連通孔

30‧‧‧抵掣件

32‧‧‧身部

34‧‧‧抵接部

40‧‧‧頂持件

42‧‧‧觸動部

Claims (10)

1. 一種避免鬆脫之螺栓，包含有：一螺栓，具有一頭部及一螺桿，該螺桿之頂端連接於該頭部，且其外周面設有螺紋；一通道，設於該螺桿中，並具有至少一開口端，位於該螺栓一端；至少一容置空間，設於該螺栓之螺桿之外周面，並與該通道相通；一連通孔，連通該容置空間及該通道；至少一抵掣件，其具有一抵接部；該抵掣件係設於該容置空間中，其抵接部係穿伸於連通孔並伸入該通道；該抵掣件可於該螺桿之徑向位移；以及一頂持件，其具有至少一觸動部；該頂持件係設於該通道中，可於該通道中位移；該頂持件位移時可以該觸動部推動該抵掣件之抵接部，該觸動部與該抵接部之間係以錐面、弧面或斜面之形態接觸，使該抵掣件往該螺桿之外周面移動。
2. 如請求項1所述之螺栓，其中：該抵掣件另具有一身部；該抵接部係連接該身部，該身部位於該容置空間中。
3. 如請求項2所述之螺栓，其中：該抵掣件之身部係呈長形的構形，其長度方向係位於該螺栓之縱向。
4. 一種避免鬆脫之螺栓，包含有：一螺栓，具有一頭部及一螺桿，該螺桿之頂端連接於該頭部，且其外周面設有螺紋；一通道，設於該螺桿中，並具有至少一開口端，位於該螺栓一端；二個或二個以上之容置空間，各該容置空間係為一穿孔； 該等容置空間係設於該螺桿，各該容置空間之一端係連通該通道，而另一端連通該螺桿之外周面；該等容置空間係位於不同高度；二個或二個以上之抵掣件，各該抵掣件係呈銷狀，其內端為一抵接部；該抵掣件係設於該容置空間中，其抵接部係穿伸於連通孔並伸入該通道；該抵掣件可於該螺桿之徑向位移；以及一頂持件，其具有二個或二個以上的觸動部，分別對應該等抵掣件之抵持部；該頂持件係設於該通道中，可於該通道中位移；該頂持件位移時可以該觸動部推動該抵掣件之抵接部，該觸動部與該抵接部之間係以錐面、弧面或斜面之形態接觸，使該抵掣件往該螺桿之外周面移動。
5. 一種避免鬆脫之螺栓，包含有：一螺栓，具有一頭部及一螺桿，該螺桿之頂端連接於該頭部，且其外周面設有螺紋；一通道，設於該螺桿中，並具有至少一開口端，位於該螺栓一端；至少一容置空間，設於該螺栓之螺桿之外周面，並與該通道相通；至少一連通孔，設於該螺桿內，連通該容置空間及該通道；至少一抵掣件，係設於該容置空間中，可於該螺桿之徑向位移；以及一頂持件，係設於該通道中，可於該通道中位移；一連動件，設於該連通孔中，可於該連通孔中滑移；該連動件之一端係伸入該通道；該頂持件於該通道中位移時，可觸動該連動件， 該連動件係驅動該抵掣件往該螺桿之外周面移動。
6. 如請求項1或5所述之螺栓，其中：該抵掣件於該螺桿之徑向上具有彈性。
7. 如請求項5所述之螺栓，其中：該頂持件與該連動件之間係以錐面、斜面、弧面或球面之形態接觸。
8. 如請求項1或4或5所述之螺栓，其中：該通道係一具有螺紋的孔；該頂持件係一外周面設有螺紋之螺接元件。
9. 如請求項1或5所述之螺栓，另包含有：一螺帽，具有一盲孔狀之螺孔；該螺帽係螺接於該螺桿之自由端；該頂持件之外端係與該螺帽接觸；該螺帽於該螺栓上轉動時，可推動該頂持件位移。
10. 一種避免鬆脫之螺栓，包含有：一螺栓，具有一頭部及一螺桿，該螺桿之頂端連接於該頭部，且其外周面設有螺紋；一通道，設於該螺桿中，並具有至少一開口端，位於該螺栓一端；至少一容置空間，設於該螺栓之螺桿之外周面，並與該通道相通；至少一抵掣件，設於該容置空間中，可於該螺桿之徑向位移；以及一頂持件，設於該通道中，可於該通道中位移；該頂持件位移時可直接或間接地推動該抵掣件，使該抵掣件往該螺桿之外周面移動；另包含有：一螺帽，具有一盲孔狀之螺孔；該螺帽係螺接於該螺桿之自由端；該頂持件之外端係與該螺帽接觸；該螺帽於該螺栓上轉動時，可推動該頂持件位移。