CN110332203A - 一种自锁式紧固件及其装配和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自锁式紧固件及其装配和安装方法，属于紧固件领域。它解决了现有紧固件防松效果差的问题。本自锁式紧固件包括螺栓和螺母，螺栓包括螺杆和栓头，螺母外壁设有对位槽，还包括套在对位槽上的内对位套，对位槽槽壁设有滑槽，内对位套内壁设有滑块，内对位套底端同轴固定有圆环形板状锁板，锁板内周设有锁片，还包括套在螺母外壁的外对位套，外对位套内壁固定有限位环，内对位套外壁设有限位槽，限位环套在限位槽上，限位环内壁设有内齿牙，限位槽槽壁设有外齿牙，内对位套外壁固定有挡环，还包括套在内对位套上，且两端分别与外对位套底端和挡环相抵的复位弹簧。本紧固件能适用所有待连接件，且防松效果更好，同时装拆也十分方便。

Description

一种自锁式紧固件及其装配和安装方法

技术领域

本发明属于紧固件技术领域，涉及一种自锁式紧固件及其装配和安装方法。

背景技术

螺纹连接用来起紧固作用，是常见的一种连接方式，其结构简单，装拆方便，广泛应用于各种机械设备中，但机械震动会导致连接松动，因此需要一种能够有效防止松动的紧固件。

现有申请号为201410109674.5，名称为“防松动紧固件组件”的中国发明专利，其包括螺栓以及与螺栓配合的对工件进行限位的螺母，其通过在两个螺母之间设有一个对下螺母进行限位的定位帽扣，且定位帽扣的短臂扣住对应工件的边沿位置，从而相对工件限位下螺母，并利用上螺母固定定位帽扣位置，从而防止松动。但其存在以下问题：

1、由于需要定位帽扣的短臂扣住对应工件的边沿位置，因此对工件的形状以及边缘位置具有要求，必须具有与短臂适配的工件的边沿，因此该紧固件无法适用于所有工件。

2、防松的目的就是防止螺母相对螺栓转动，但该专利中的短臂将工件与螺帽进行限位，并没有使螺母相对螺栓周向固定，且两个螺母均螺接在同一规格的螺纹上，因此工件震动后，两个螺栓依然会相对螺母转动，根本无法达到防松的效果。

3、该方案零件数量多，安装繁琐，因此施工较为麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种能适用所有待连接件，且防松效果更好，同时装拆也十分方便的自锁式紧固件及其装配和安装方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自锁式紧固件，包括螺栓和螺母，螺栓包括螺杆和连接在螺杆底端的栓头，螺杆杆壁具有外螺纹，螺母内壁具有内螺纹，所述的螺母外壁为正多边形套状结构，其特征在于：螺母外壁靠近底端位置设有与螺母同轴设置的圆套状对位槽，还包括活动配合套在对位槽上的圆套状内对位套，所述的对位槽槽壁同轴设有一圈圆环形滑槽，内对位套内壁设有滑动位于滑槽上的滑块，内对位套底端同轴固定有圆环形板状锁板，锁板顶面与螺母底端端面贴合，且锁板内径与螺杆杆径相同，锁板内周设有若干锁片，还包括活动配合套在螺母外壁的正多边形套状外对位套，外对位套内壁为与螺母外壁适配的正多边形套状结构，外对位套靠近底端的内壁同轴固定有圆环形限位环，所述的内对位套外壁靠近顶端位置同轴设有圆套状限位槽，所述的限位环活动配合套在限位槽上，限位环内壁设有沿限位环周向分布的内齿牙，限位槽靠近顶端的槽壁设有沿内对位套周向分布的外齿牙，所述的内对位套底端外壁同轴固定有圆环形挡环，还包括套在内对位套上，且两端分别与外对位套底端和挡环相抵的复位弹簧，所述的复位弹簧推动外对位套，使限位环移动至限位槽顶端，并抵在对位槽顶端，且内齿牙和外齿牙啮合，且所述的锁板通过外对位套相对螺母周向固定，所述的螺杆杆壁设有与锁片数量相同的条形开槽结构的锁槽，锁槽长度方向与螺杆轴线平行，且能将所述的锁板配合套在螺杆上，并将若干锁片依次嵌入若干锁槽内，并朝螺母底端推动外对位套，使限位环移动至限位槽底端，并使内齿牙和外齿牙分离，且此时锁板与螺母周向活动连接，且能通过旋转螺母，使螺母与螺杆螺接，并带动锁板沿螺杆轴向移动。

由于本紧固件仅通过螺栓与螺母配合即可，紧固时对待连接件的形状以及边缘位置不存在要求，因此能适用所有待连接件的安装和紧固；且本方案中的锁板通过外对位套相对螺母周向固定，锁板上的若干锁片卡入螺杆上的若干锁槽内，从而使螺母相对螺栓周向固定，从而实现了锁紧式的防松，因此防松效果更好；且限位环内壁的内齿牙与限位槽槽壁的外齿牙配合，因此螺母相对锁板旋转任意角度，均可保证外对位套复位，并使内齿牙和外齿牙啮合，从而使内对位套和外对位套周向相对固定；且整体均连接在螺母上，仅需要将扳手的扳口夹住螺母，并朝螺母底端推动外对位套，即可分离内齿牙和外齿牙，之后即可正常的旋转装拆螺母，因此施工十分方便高效。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的外对位套顶端外壁固定有与外对位套垂直的挡板，且能推动挡板，并相对螺母移动外对位套。

因此可以方便推动挡板带动外对位套移动。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的内齿牙顶端和外齿牙底端均具有V字形的导向部，且能通过导向部配合，使内齿牙和外齿牙啮合。

因此方便外对位套导向复位。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的内对位套上设有沿径向设置的若干连接孔，所述的连接孔内螺接有连接栓，且连接栓内端形成滑动嵌在滑槽上的滑块。

因此装配紧固件十分方便。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的锁片横截面为梯形结构，且对应的底边与锁板内周连接，对应的两侧斜边沿锁板径向设置。

因此结构更加稳定。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的锁片端部朝螺母顶端弯曲。

因此方便在螺杆上安装锁板。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的锁板上切割并弯折形成若干弹片，且弹片与锁板夹角为锐角。

设置弹片使锁板还具有弹性垫片的功能。

在上述的一种自锁式紧固件中，所述的外对位套和挡板为一体结构，内对位套和锁板为一体结构，所述的锁片为锁板切割并弯折形成。

因此结构更加稳定。

一种用于自锁式紧固件的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将外对位套从螺母底端套在螺母外壁上，将复位弹簧套在内对位套上，并将内对位套活动配合套在对位槽上；

步骤二，将连接栓与连接孔螺接，连接栓内端形成滑动嵌在滑槽上的滑块。

通过上述方法，即可方便装配本紧固件。

一种用于自锁式紧固件的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将螺杆穿过若干待连接件，将锁板配合套在螺杆上，并将若干锁片依次嵌入若干锁槽内，手指捏住螺母，并朝螺母底端推动外对位套，使内齿牙和外齿牙分离，通过旋转螺母，使螺母与螺杆螺接，并带动锁板沿螺杆轴向移动至锁板靠近待连接件；

步骤二，将扳手的扳口夹住螺母，同时朝螺母底端推动外对位套，继续旋转螺母，当螺母和待连接件压紧锁板时，分离扳口与螺母，复位弹簧推动外对位套，使限位环移动至限位槽顶端，并抵在对位槽顶端，且内齿牙和外齿牙啮合，且锁板通过外对位套相对螺母周向固定。

通过上述步骤，即可方便安装或拆卸本紧固件。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、由于本紧固件仅通过螺栓与螺母配合即可，紧固时对待连接件的形状以及边缘位置不存在要求，因此能适用所有待连接件的安装和紧固；

2、且本方案中的锁板通过外对位套相对螺母周向固定，锁板上的若干锁片卡入螺杆上的若干锁槽内，从而使螺母相对螺栓周向固定，从而实现了锁紧式的防松，因此防松效果更好；

3、且限位环内壁的内齿牙与限位槽槽壁的外齿牙配合，因此螺母相对锁板旋转任意角度，均可保证外对位套复位，并使内齿牙和外齿牙啮合，从而使内对位套和外对位套周向相对固定；

4、且整体均连接在螺母上，仅需要将扳手的扳口夹住螺母，并朝螺母底端推动外对位套，即可分离内齿牙和外齿牙，之后即可正常的旋转装拆螺母，因此施工十分方便高效。

附图说明

图1是本紧固件连接状态剖视图。

图2和图3分别是图1的局部放大图。

图4是图3的另一状态示意图。

图5是安装内对位套和外对位套后的螺母俯视图。

图6是拆卸内对位套和外对位套后的螺母仰视图。

图7是内对位套俯视图。

图8是图7的局部放大图。

图9是外对位套仰视图。

图10是图9的局部放大图。

图11是螺母和内对位套配合的局部主视图。

图中，

1、螺栓；11、栓头；12、螺杆；13、锁槽；

2、螺母；21、对位槽；22、滑槽；

3、内对位套；31、滑块；32、限位槽；33、外齿牙；34、挡环；

4、锁板；41、锁片；42、弹片；

5、复位弹簧；

6、外对位套；61、限位环；62、内齿牙；63、挡板；

7、待连接件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-11所示，本发明一种自锁式紧固件，包括螺栓1和螺母2，螺栓1包括螺杆12和连接在螺杆12底端的栓头11，螺杆12杆壁具有外螺纹，螺母2内壁具有内螺纹，螺母2外壁为正多边形套状结构，螺母2外壁靠近底端位置设有与螺母2同轴设置的圆套状对位槽21，还包括活动配合套在对位槽21上的圆套状内对位套3，对位槽21槽壁同轴设有一圈圆环形滑槽22，内对位套3内壁设有滑动位于滑槽22上的滑块31，内对位套3底端同轴固定有圆环形板状锁板4，锁板4顶面与螺母2底端端面贴合，且锁板4内径与螺杆12杆径相同，锁板4内周设有若干锁片41，还包括活动配合套在螺母2外壁的正多边形套状外对位套6，外对位套6内壁为与螺母2外壁适配的正多边形套状结构，外对位套6靠近底端的内壁同轴固定有圆环形限位环61，内对位套3外壁靠近顶端位置同轴设有圆套状限位槽32，限位环61活动配合套在限位槽32上，限位环61内壁设有沿限位环61周向分布的内齿牙62，限位槽32靠近顶端的槽壁设有沿内对位套3周向分布的外齿牙33，内对位套3底端外壁同轴固定有圆环形挡环34，还包括套在内对位套3上，且两端分别与外对位套6底端和挡环34相抵的复位弹簧5，复位弹簧5推动外对位套6，使限位环61移动至限位槽32顶端，并抵在对位槽21顶端，且内齿牙62和外齿牙33啮合，且锁板4通过外对位套6相对螺母2周向固定，螺杆12杆壁设有与锁片41数量相同的条形开槽结构的锁槽13，锁槽13长度方向与螺杆12轴线平行，且能将锁板4配合套在螺杆12上，并将若干锁片41依次嵌入若干锁槽13内，并朝螺母2底端推动外对位套6，使限位环61移动至限位槽32底端，并使内齿牙62和外齿牙33分离，且此时锁板4与螺母2周向活动连接，且能通过旋转螺母2，使螺母2与螺杆12螺接，并带动锁板4沿螺杆12轴向移动。

进一步的，外对位套6顶端外壁固定有与外对位套6垂直的挡板63，且能推动挡板63，并相对螺母2移动外对位套6。内齿牙62顶端和外齿牙33底端均具有V字形的导向部，且能通过导向部配合，使内齿牙62和外齿牙33啮合。内对位套3上设有沿径向设置的若干连接孔，连接孔内螺接有连接栓，且连接栓内端形成滑动嵌在滑槽22上的滑块31。锁片41横截面为梯形结构，且对应的底边与锁板4内周连接，对应的两侧斜边沿锁板4径向设置。锁片41端部朝螺母2顶端弯曲。锁板4上切割并弯折形成若干弹片42，且弹片42与锁板4夹角为锐角。外对位套6和挡板63为一体结构，内对位套3和锁板4为一体结构，锁片41为锁板4切割并弯折形成。

一种用于自锁式紧固件的装配方法，包括以下步骤：

步骤一，将外对位套6从螺母2底端套在螺母2外壁上，将复位弹簧5套在内对位套3上，并将内对位套3活动配合套在对位槽21上；

步骤二，将连接栓与连接孔螺接，连接栓内端形成滑动嵌在滑槽22上的滑块31。

一种用于自锁式紧固件的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将螺杆12穿过若干待连接件7，将锁板4配合套在螺杆12上，并将若干锁片41依次嵌入若干锁槽13内，手指捏住螺母2，并朝螺母2底端推动外对位套6，使内齿牙62和外齿牙33分离，通过旋转螺母2，使螺母2与螺杆12螺接，并带动锁板4沿螺杆12轴向移动至锁板4靠近待连接件7；

步骤二，将扳手的扳口夹住螺母2，同时朝螺母2底端推动外对位套6，继续旋转螺母2，当螺母2和待连接件7压紧锁板4时，分离扳口与螺母2，复位弹簧5推动外对位套6，使限位环61移动至限位槽32顶端，并抵在对位槽21顶端，且内齿牙62和外齿牙33啮合，且锁板4通过外对位套6相对螺母2周向固定。

由于本紧固件仅通过螺栓1与螺母2配合即可，紧固时对待连接件7的形状以及边缘位置不存在要求，因此能适用所有待连接件7的安装和紧固；且本方案中的锁板4通过外对位套6相对螺母2周向固定，锁板4上的若干锁片41卡入螺杆12上的若干锁槽13内，从而使螺母2相对螺栓1周向固定，从而实现了锁紧式的防松，因此防松效果更好；且限位环61内壁的内齿牙62与限位槽32槽壁的外齿牙33配合，因此螺母2相对锁板4旋转任意角度，均可保证外对位套6复位，并使内齿牙62和外齿牙33啮合，从而使内对位套3和外对位套6周向相对固定；且整体均连接在螺母2上，仅需要将扳手的扳口夹住螺母2，并朝螺母2底端推动外对位套6，即可分离内齿牙62和外齿牙33，之后即可正常的旋转装拆螺母2，因此施工十分方便高效。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了螺栓1、栓头11、螺杆12、锁槽13、螺母2、对位槽21、滑槽22、内对位套3、滑块31、限位槽32、外齿牙33、挡环34、锁板4、锁片41、弹片42、复位弹簧5、外对位套6、限位环61、内齿牙62、挡板63、待连接件7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种自锁式紧固件，包括螺栓(1)和螺母(2)，螺栓(1)包括螺杆(12)和连接在螺杆(12)底端的栓头(11)，螺杆(12)杆壁具有外螺纹，螺母(2)内壁具有内螺纹，所述的螺母(2)外壁为正多边形套状结构，其特征在于：螺母(2)外壁靠近底端位置设有与螺母(2)同轴设置的圆套状对位槽(21)，还包括活动配合套在对位槽(21)上的圆套状内对位套(3)，所述的对位槽(21)槽壁同轴设有一圈圆环形滑槽(22)，内对位套(3)内壁设有滑动位于滑槽(22)上的滑块(31)，内对位套(3)底端同轴固定有圆环形板状锁板(4)，锁板(4)顶面与螺母(2)底端端面贴合，且锁板(4)内径与螺杆(12)杆径相同，锁板(4)内周设有若干锁片(41)，还包括活动配合套在螺母(2)外壁的正多边形套状外对位套(6)，外对位套(6)内壁为与螺母(2)外壁适配的正多边形套状结构，外对位套(6)靠近底端的内壁同轴固定有圆环形限位环(61)，所述的内对位套(3)外壁靠近顶端位置同轴设有圆套状限位槽(32)，所述的限位环(61)活动配合套在限位槽(32)上，限位环(61)内壁设有沿限位环(61)周向分布的内齿牙(62)，限位槽(32)靠近顶端的槽壁设有沿内对位套(3)周向分布的外齿牙(33)，所述的内对位套(3)底端外壁同轴固定有圆环形挡环(34)，还包括套在内对位套(3)上，且两端分别与外对位套(6)底端和挡环(34)相抵的复位弹簧(5)，所述的复位弹簧(5)推动外对位套(6)，使限位环(61)移动至限位槽(32)顶端，并抵在对位槽(21)顶端，且内齿牙(62)和外齿牙(33)啮合，且所述的锁板(4)通过外对位套(6)相对螺母(2)周向固定，所述的螺杆(12)杆壁设有与锁片(41)数量相同的条形开槽结构的锁槽(13)，锁槽(13)长度方向与螺杆(12)轴线平行，且能将所述的锁板(4)配合套在螺杆(12)上，并将若干锁片(41)依次嵌入若干锁槽(13)内，并朝螺母(2)底端推动外对位套(6)，使限位环(61)移动至限位槽(32)底端，并使内齿牙(62)和外齿牙(33)分离，且此时锁板(4)与螺母(2)周向活动连接，且能通过旋转螺母(2)，使螺母(2)与螺杆(12)螺接，并带动锁板(4)沿螺杆(12)轴向移动。

2.根据权利要求1所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的外对位套(6)顶端外壁固定有与外对位套(6)垂直的挡板(63)，且能推动挡板(63)，并相对螺母(2)移动外对位套(6)。

3.根据权利要求2所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的内齿牙(62)顶端和外齿牙(33)底端均具有V字形的导向部，且能通过导向部配合，使内齿牙(62)和外齿牙(33)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的内对位套(3)上设有沿径向设置的若干连接孔，所述的连接孔内螺接有连接栓，且连接栓内端形成滑动嵌在滑槽(22)上的滑块(31)。

5.根据权利要求4所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的锁片(41)横截面为梯形结构，且对应的底边与锁板(4)内周连接，对应的两侧斜边沿锁板(4)径向设置。

6.根据权利要求5所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的锁片(41)端部朝螺母(2)顶端弯曲。

7.根据权利要求6所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的锁板(4)上切割并弯折形成若干弹片(42)，且弹片(42)与锁板(4)夹角为锐角。

8.根据权利要求7所述的一种自锁式紧固件，其特征在于：所述的外对位套(6)和挡板(63)为一体结构，内对位套(3)和锁板(4)为一体结构，所述的锁片(41)为锁板(4)切割并弯折形成。

9.一种用于权利要求8所述的自锁式紧固件的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将外对位套(6)从螺母(2)底端套在螺母(2)外壁上，将复位弹簧(5)套在内对位套(3)上，并将内对位套(3)活动配合套在对位槽(21)上；

步骤二，将连接栓与连接孔螺接，连接栓内端形成滑动嵌在滑槽(22)上的滑块(31)。

10.一种用于权利要求8所述的自锁式紧固件的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将螺杆(12)穿过若干待连接件(7)，将锁板(4)配合套在螺杆(12)上，并将若干锁片(41)依次嵌入若干锁槽(13)内，手指捏住螺母(2)，并朝螺母(2)底端推动外对位套(6)，使内齿牙(62)和外齿牙(33)分离，通过旋转螺母(2)，使螺母(2)与螺杆(12)螺接，并带动锁板(4)沿螺杆(12)轴向移动至锁板(4)靠近待连接件(7)；

步骤二，将扳手的扳口夹住螺母(2)，同时朝螺母(2)底端推动外对位套(6)，继续旋转螺母(2)，当螺母(2)和待连接件(7)压紧锁板(4)时，分离扳口与螺母(2)，复位弹簧(5)推动外对位套(6)，使限位环(61)移动至限位槽(32)顶端，并抵在对位槽(21)顶端，且内齿牙(62)和外齿牙(33)啮合，且锁板(4)通过外对位套(6)相对螺母(2)周向固定。