WO2011150537A1 - 新型快速螺母 - Google Patents
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- F16B37/0807—Nuts engaged from the end of the bolt, e.g. axially slidable nuts
- F16B37/0864—Nuts engaged from the end of the bolt, e.g. axially slidable nuts with the threaded portions of the nut engaging the thread of the bolt by pressing or rotating an external retaining member such as a cap, a nut, a ring or a sleeve
Definitions
- the inclination angle of the second inclined surface and the second inner inclined surface is 30° - 60°.
- the elastic member is a metal elastic member.
- a novel quick nut structure of the present invention employs a split design of an inner segmented thread and a nut body. Due to the design of the top cover, the limit groove, the cylindrical pin, the elastic member, the nut body and the segmented thread, the quick nut can be directly pressed into the fastening position from the upper end of the bolt during assembly, and the fastening operation can be completed by tightening.
- the design has greatly improved assembly efficiency due to the operation of no nut screwing into the bolt, and is convenient and quick to use, and even exceeds the fastening performance of the ordinary nut.
- 2a is a schematic view showing the assembly structure of the segmented thread structure in a plan view according to the present invention
- a new type of quick nut includes a top cover 1, a limit groove 2, a cylindrical pin 3, an elastic member 4, a nut body 5, and a segmented thread structure 6.
- the quick nut adopts a split design of the inner segmented thread structure 6 and the nut body 5.
- the segmented thread structure 6 is divided into three-stage structure, that is, the segmented thread structure 6 is divided into three-stage screw caps 61, 62, 63 in the circumferential direction, and the three-section screw caps 61, 62, 63 have the same structure.
- the adjacent screw caps 61, 62, 63 have an axial opening gap 64, and the axial opening gap 64 is open and closed, and a clearance fit can be achieved between the assembled screw caps 61, 62, 63.
- the lower end edge of the segmented thread structure 6 is provided with an upwardly inclined first inclined surface 65.
- the inner surface of the nut body 5 is provided with a first inner inclined surface 55 corresponding to the first inclined surface 65 for facilitating the sliding movement of the segmented screw structure (refer to the figure here) 5).
- the first inclined surface 65 and the first inner inclined surface 55 have an inclination angle of 30° - 60°. In general, 45 ° is appropriate, which is convenient for die cutting.
- the elastic member 4 is a metal elastic member, and a spring can be generally used instead.
- the limiting hole 51 is processed on the side of the nut body, and the limiting groove 2 is machined between the upper portions of the segmented thread structure 6.
- the design of the cylindrical pin 3 is used to fix the circumferential rotation of the segmented thread, thoroughly It solves the risk that the protruding card foot may break and the fastening action fails.
- the top cover 1 has a through hole in the middle for the threaded rod to pass. .
- the top cover of the new quick nut structure is threadedly connected to the nut body and bonded by a thread fastening agent.
- the material used for the top cover 1 is one of carbon steel, stainless steel, copper, and alloy.
- the new quick nut structure adopts the inner segmented thread structure 6 and the nut body 5 Split design.
- the main point is that the segmented thread structure 6 is composed of two or more segments of the complete internal thread structure, which creates basic conditions for the quick nut to be directly pressed into the bolt.
- the lower end of the top cover 1, the lower end of the nut main body 5, the upper end inner portion and the lower end outer portion of the segmented thread structure 6 are respectively processed into conical bevels, as can be seen from Fig.
- the upper end of the segmented threaded structure 6 will be along the lower end of the top cover 1 under the action of the elastic member 4, since the operator will not continue to apply downward pressure thereto. Inclined downward, creating an inward radial displacement that reduces the inner diameter of the segmented threaded structure 6 and holds it against the bolt.
- the locking nut is locked, and the segmented thread structure will be subjected to an upward force, so that the lower end inclined surface is in contact with the inclined surface of the lower portion of the nut body 5, and moves downward along the inclined surface to continue to generate an inward radial displacement.
- the segmented thread structure 6 is completely integrated into one body, and the fastening effect on the bolt achieves the same effect as the ordinary nut.
- the segmented thread structure 6 When the quick nut is to be unscrewed from the bolt, the segmented thread structure 6 is subjected to an upward force, so that the lower end inclined surface is in contact with the inclined surface of the lower portion of the nut body 5, and moves downward along the inclined surface to continue to generate an inward radial direction.
- the displacement coupled with the action of the resilient member 4, causes the segmented threaded structure 6 to be held tightly against the bolt, so the operation of unscrewing the quick nut is the same as for a normal nut.
- This design avoids the problem that some of the quick nuts are easily removed from the bolts, allowing the new quick nut to meet or exceed the tightening performance of the common nut.
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Description
新型快速螺母 技术领域
本发明涉及一种螺母结构， 尤其是一种新型的快速螺母结构， 针对普遍 使用的螺母结构加以改良， 旨在提供一种可快速起紧固作用的螺母结构。 背景技术
普通螺母由于其结构限制， 在使用过程中， 装配效率比较低， 特别在机 械、 汽车、 航空航天、 工程行业领域大量使用螺栓装配时， 即使使用气动起 子， 工人操作仍然繁琐， 效率仍然比较低， 不能满足大规模、 大批量生产装 配的使用需求。 发明内容
本发明所要解决的技术问题在于， 克服现有技术中存在的问题， 提供机 械、 汽车、 航空航天、 工程行业中所需要的可以快速执行紧固作用的一种新 型快速螺母。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
新型快速螺母， 包括一个螺母主体， 其特征在于， 螺母主体内设置有分 段螺纹结构， 所述分段螺紋结构设置有轴向开口， 分段螺纹结构的内部设置 有内螺紋， 分段螺紋结构为两段及两段以上； 分段螺紋结构下端外侧设置有 凹槽， 凹槽内设置有弹性构件； 分段螺紋结构的侧壁上设置有一限位槽， 螺 母主体上设置有限位装置。
所述限位槽设置在两段相邻的分段螺紋结构上端， 限位槽为开口的 "U" 型。
所述限位装置， 包括一个限位销， 螺母主体上设置有限位孔， 限位销插 入限位孔内并进一步插入限位槽中进行限位。
所述限位销为圆柱形限位销。
限位槽的深度大于限位销的直径。
所述分段螺紋结构均分为三段。
分段螺紋结构的下端边沿设置有向上倾斜的第一斜面， 螺母主体内表面 设置有与第一斜面对应的方便分段螺紋结构上下滑动的第一内斜面。
所述第一斜面、 第一内斜面的倾角为 30° — 60° 。
所述分段螺紋结构的中部设置有向上倾斜的第二斜面， 螺母主体内表面 设置有与第二斜面对应的方便分段螺紋结构上下滑动的第二内斜面。
所述第二斜面、 第二内斜面的倾角为 30° — 60° 。
所述凹槽设置在第一斜面和第二斜面中间的位置处。
所述螺母主体上端设置有一带有锁紧作用的顶盖， 顶盖中间具有通孔。 顶盖底部具有一锥形面， 相应的分段螺紋结构上部具有一与顶盖底部锥 形面相配合的内锥形面。
所述顶盖外侧圆周上设置有外螺纹， 所述螺母主体上端内侧设置有内螺 紋， 顶盖旋入螺母主体上端， 顶盖与螺母主体之间还加入螺紋紧固剂。
所述弹性构件为金属弹性构件。
所述螺母主体采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。 所述分段螺紋结构采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。 所述限位销采用的材料为淬硬钢或马氏体不锈钢， 该材质比不淬硬钢和 奥氏体不锈钢， 表面硬度更高， 更加耐磨， 而且具有良好的耐腐蚀性能。
有益效果， 本发明的一种新型快速螺母结构， 采用的是内分段螺紋与螺 母主体的分体设计。 由于顶盖、 限位槽、 圆柱销、 弹性构件、 螺母主体、 分 段螺纹的设计， 允许在装配时快速螺母从螺栓上端直接压入到紧固位置， 旋 紧即可完成紧固操作。 该设计由于没有螺母拧入螺栓的操作过程， 使装配效 率大大提高， 使用方便、 快捷， 达到甚至超过了普通螺母的紧固性能。 附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图 1 为本发明所述的新型快速螺母轴测装配结构示意图；
图 2为本发明所述的分段螺纹结构轴测方向装配结构示意图；
图 2a为本发明所述的分段螺纹结构俯视方向装配结构示意图；
图 3为本发明所述的螺母主体结构示意图；
图 4本发明所述的顶盖轴测方向结构示意图；
图 4a本发明所述的顶盖另一轴测方向结构示意图；
图 5为本发明所述的新型快速螺母装配后的剖面结构示意图 具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了 解， 下面结合具体图示， 进一步阐述本发明。
参看图 1
一种新型快速螺母， 包括顶盖 1、 限位槽 2、 圆柱销 3、 弹性构件 4、 螺 母主体 5、 分段螺紋结构 6。 所述快速螺母采用的是内分段螺紋结构 6与螺母 主体 5的分体设计。
所述分段螺紋结构 6由完整内螺紋均分为两段及两段以上构成。 分段螺 纹结构 6的一侧轴向设置有一开口。 分段螺紋结构 6的侧壁上开有限位槽 2。 所述圆柱销 3安装在限位槽 2内， 对分段螺紋结构 6在圆周方向旋转进行限 定。相应的在螺母主体 5上还设置有限位孔，用于将圆柱销 3插入到限位槽 2 内。 '
进一步参看图 2和图 2a
分段螺紋结构 6分为三段式结构， 即分段螺紋结构 6在圆周方向均分为 三段螺纹盖 61、 62、 63, 三段螺紋盖 61、 62、 63结构相同。 装配时， 相邻的 螺紋盖 61、 62、 63之间具有轴向的开口间隙 64， 轴向的开口间隙 64上下通 透， 装配式螺紋盖 61、 62、 63之间可以达到间隙配合。
限位槽 2也为三个， 均勾分布在分段螺紋结构 6的侧壁上， 具体的限位 槽 2设置在分段螺纹结构 6的上部侧壁上， 而且限位槽 2也设置在两个相邻 的螺纹盖 61、 62、 63之间， 限位槽 2位于轴向的开口间隙 64的正上方。 当 限位槽内插入圆柱销 3限位时， 由于圆柱销 3的限位作用， 使得螺紋盖 61、 62、 63之间不会在圆周方向转动。
限位槽 2的深度大于圆柱销 3的直径， 这样利于圆柱销 3的插入， 当本 产品使用时分段螺纹结构 6不仅产生向外扩张也会上下滑动， 及圆柱销 3与 限位槽 2之间相对滑动。所以当限位销采用圆柱销 3时， 圆柱销 3与限位槽 2
之间为点接触， 利于分段螺紋结构 6的上下位移滑动。 进一步限位槽 2为开 口的 U型， 可以扩大分段螺紋结构 6上下位移滑动的空间， 也¾于工艺加工。
分段螺紋结构 6的下端边缘设置有向上倾斜的第一斜面 65， 螺母主体 5 内表面设置有与第一斜面 65对应的方便分段螺纹结构上下滑动的第一内斜面 55 (此处参看图 5)。所述第一斜面 65、第一内斜面 55的倾角为 30° — 60° 。 一般情况下以 45 ° 为宜， 这样方便幵模加工。
另外， 在分段螺纹结构 6的中部设置有向上倾斜的第二斜面 66， 螺母主 体 5内表面设置有与第二斜面 66对应的方便分段螺紋结构上下滑动的第二内 斜面 56 (此处参看图 5)。 所述第二斜面 66、 第二内斜面 56的倾角为 30° — 60° 。 一般情况下以 45° 为宜， 这样方便开模加工。 而所述用于设置弹性构 件 4的凹槽 67设置在第一斜面 65和第二斜面 66中间的位置处。
本实施例中分段螺紋结构 6中段设置二道斜面的设计， 即使分段螺纹之 间的配合尺寸被加工为较宽松的公差范围， 分段螺紋组件在外壳内较为松动， 当装配压入螺栓， 松动使分段螺紋之间即将发生错位时， 第二道斜面能与分 段螺紋中段的斜面贴合， 可以有效避免错位继续发生， 彻底避免了因分段螺 紋错位而引起装配失效， 螺栓脱出的风险。
分段螺紋结构 6下部外圆加凹槽，安装有弹性构件 4，在使用快速螺母插 入螺栓时， 分段螺纹结构 6下端受到较大的压力作用， 下端的内径增大， 弹 性构件 4使分段螺紋紧密贴合在螺栓上， 可以有效防止发生错位， 彻底避免 了产生螺纹不能正确啮合而引起装配失效的问题。 '
弹性构件 4为金属弹性构件， 一般情况下可以采用弹簧来替代。
进一步分段螺纹结构 6采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中 一种。
参看图 3和图 5
螺母主体 5外部为六角形， 当然也可以为其他形状， 螺母主体 5内部为 圆形， 具有与述第一斜面 65、 第二斜面 66相对应的第一内斜面 55、 第二内 斜面 56。 另外在螺母主体 5的外壁上设置有三个限位孔 51。 限位时， 圆柱销 3插入限位孔 51内并进一步插入限位槽 2中进行限位， 防止分段螺紋结构 6 在圆周方向旋转。
一般的快速螺母结构的顶盖采用突出卡脚的设计来固定防止分段螺纹周 向旋转， 当螺栓使用不当、 操作不当或卡脚采用非金属的塑料等强度较低的 材料时， 突出卡脚可能产生断裂， 螺母紧固作用失效的风险。
而上述非突出卡脚的设计， 在螺母主体侧面加工限位孔 51， 分段螺紋结 构 6上部之间加工限位槽 2，使用圆柱销 3的设计来固定防止分段螺纹周向旋 转， 彻底解决了突出卡脚可能产生断裂而紧固作用失效的风险。
进一步螺母主体 5采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。 圆柱销 3采用的材料为淬硬钢或马氏体不锈钢， 该材质比不淬硬钢和奧 氏体不锈钢， 表面硬度更高， 更加耐磨， 而且具有良好的耐腐.蚀性能。
进一步参看图 4、 图 4a、 图 5
顶盖 1设置在螺母主体 5上端，顶盖 1设有外螺紋 12，所述顶盖 1下端、 螺母主体 5底部加工为圆锥形斜面 11， 而分段螺紋结构 6上端具有与圆锥形 斜面 11相对应的内圆锥形斜面 68， 使分段螺紋结构 6可以沿圆锥形斜面 11 上下移动， 即可产生分段螺紋结构 6的径向位移。 此处的内圆锥形斜面 68、 圆锥形斜面 11与第一斜面 65、 第一内斜面 55以及第二斜面 66、 第二内斜面 56相互配合， 使得分段螺紋结构 6各片之间相互协调的产生径向位移， 不会 产生错位。
顶盖 1中间具有通孔， 以便螺紋杆通过。 .
所述顶盖 1外侧圆周上的外螺纹 12， 与螺母主体 5上端内侧的内螺紋 52 (此处参看图 3)对应， 顶盖 1旋入螺母主体 5上端， 顶盖 1与螺母主体 5之 间还加入螺紋紧固剂。 使得顶盖更加牢固。
在顶盖 1的上部圆面上设置有两个安装工艺孔 13,安装工艺孔 13均布在 顶盖 1上部， 安装时， 将专用工具插入安装工艺孔 13中， 旋转专用工具即将 顶盖 1旋进螺母主体 5的上端。
本新型快速螺母结构的顶盖与螺母主体采用螺纹连接， 使用螺紋紧固剂 进行粘接。 彻底解决了顶盖采用粘接或塑料盖卡口当压力过大或装配者操作 不当， 可能引起顶盖从螺母主体脱出的问题。
进一步顶盖 1采用的材料为为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。 本实施例中新型快速螺母结构采用的是内分段螺纹结构 6与螺母主体 5
的分体设计。 其要点在于分段螺紋结构 6 由完整的内螺紋结构均分为两段或 两段以上构成， 为快速螺母直接压入螺栓创造了基本条件。 在主要结构中， 顶盖 1的下端、 螺母主体 5的下端、 分段螺纹结构 6的上端内部和下端外部， 分别加工为圆锥形的斜面， 由图 2可见： 当将快速螺母压入螺栓时， 分段螺 紋结构 6 的上端斜面与顶盖的下端斜面接触， 受压力的作用， 分段螺纹结构 将沿斜面向上运动， 产生向外的径向位移， 使分段螺纹结构的内径增大， 快 速螺母可以被快速压入螺栓的紧固位置。 .
当快速螺母被压入到螺栓的紧固位置后， 由于操作者不会对其继续施加 向下的压力， 在弹性构件 4的作用下， 分段螺纹结构 6的上端将沿顶盖 1的 下端斜面向下， 产生向内的径向位移， 使分段螺紋结构 6 的内径缩小， 抱紧 在螺栓上。 此时， 对快速螺母进行锁紧操作， 分段螺纹结构将受到向上的力 作用， 使其下端斜面与螺母主体 5下部的斜面接触， 并沿斜面向下运动， 继 续产生向内的径向位移， 使分段螺紋结构 6完全合并为一体， 对螺栓的紧固 作用达到与普通螺母同样的效果。
当要将快速螺母从螺栓上拧出时， 分段螺纹结构 6受到向上的力作用， 使其下端斜面与螺母主体 5下部的斜面接触， 并沿斜面向下运动， 继续产生 向内的径向位移， 加上弹性构件 4的作用， 使分段螺纹结构 6—直抱紧在螺 栓上， 所以拧出快速螺母的操作与普通螺母相同。 这样的设计避免了其它一 些快速螺母容易从螺栓脱出的问题， 使这种新型快速螺母达到甚至超过了普 通螺母的紧固性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本行 业的技术人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下本 发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围 内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims
1、 新型快速螺母， 包括一个螺母主体， 其特征在于， 螺母主体内设置有 分段螺紋结构， 所述分段螺紋结构设置有轴向开口， 分段螺纹结构的内部设 置有内螺纹， 分段螺紋结构为两段及两段以上； 分段螺紋结构下端外侧设置 有凹槽， 凹槽内设置有弹性构件； 分段螺纹结构的侧壁上设置有一限位槽， 螺母主体上设置有限位装置。
2、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述限位槽设置 在两段相邻的分段螺紋结构上端， 限位槽为开口的 "U"型。
3、 根据权利要求 2所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述限位装置， 包括一个限位销， 螺母主体上设置有限位孔， 限位销插入限位孔内并进一步 插入限位槽中进行限位。
4、 根据权利要求 2所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述限位销为圆 柱形限位销。
5、 根据权利要求 3所述的新型快速螺母， 其特征在于， 限位槽的深度大 于限位销的直径。 '
6、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述分段螺紋结 构均分为三段。
7、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 分段螺紋结构的 下端边沿设置有向上倾斜的第一斜面， 螺母主体内表面设置有与第一斜面对 应的方便分段螺紋结构上下滑动的第一内斜面。
8、 根据权利要求 7所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述第一斜面、 第一内斜面的倾角为 30° — 60° 。
9、 根据权利要求 7所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述分段螺紋结 构的中部设置有向上倾斜的第二斜面， 螺母主体内表面设置有与第二斜面对 应的方便分段螺紋结构上下滑动的第二内斜面。
10、根据权利要求 9所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述第二斜面、 第二内斜面的倾角为 30° — 60° 。
11、 根据权利要求 9所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述凹槽设置 在第一斜面和第二斜面中间的位置处。
12、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述螺母主体 上端设置有一带有锁紧作用的顶盖， 顶盖中间具有通孔。
13、 根据权利要求 12所述的新型快速螺母， 其特征在于， 顶盖底部具有 一锥形面， 相应的分段螺纹结构上部具有一与顶盖底部锥形面相配合的内锥 形面。
14、 根据权利要求 12所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述顶盖外侧 圆周上设置有外螺紋， 所述螺母主体上端内侧设置有内螺纹， 顶盖旋入螺母 主体上端， 顶盖与螺母主体之间还加入螺纹紧固剂。
15、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述弹性构件 为金属弹性构件。
16、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述螺母主体 采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。
17、 根据权利要求 1所述的新型快速螺母， 其特征在于，'所述分段螺纹 结构采用的材料为碳钢、 不锈钢、 铜质、 合金的其中一种。
18、 根据权利要求 1 所述的新型快速螺母， 其特征在于， 所述限位销采 用的材料为淬硬钢或马氏体不锈钢。
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