CN110494661B - 紧固结构 - Google Patents

紧固结构 Download PDF

Info

Publication number
CN110494661B
CN110494661B CN201780087111.2A CN201780087111A CN110494661B CN 110494661 B CN110494661 B CN 110494661B CN 201780087111 A CN201780087111 A CN 201780087111A CN 110494661 B CN110494661 B CN 110494661B
Authority
CN
China
Prior art keywords
washer
nut
inclined surface
bolt
machine screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780087111.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110494661A (zh
Inventor
佐伯洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prado Japan
Original Assignee
Bolt Engineer Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bolt Engineer Co filed Critical Bolt Engineer Co
Publication of CN110494661A publication Critical patent/CN110494661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110494661B publication Critical patent/CN110494661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/028—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of an auxiliary bolt or threaded element whose action provokes the deformation of the main bolt or nut and thereby its blocking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/041—Releasable devices
    • F16B37/042—Releasable devices locking by rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/04—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down with a member penetrating the screw-threaded surface of at least one part, e.g. a pin, a wedge, cotter-pin, screw
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/12—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/04—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down with a member penetrating the screw-threaded surface of at least one part, e.g. a pin, a wedge, cotter-pin, screw
    • F16B39/06—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down with a member penetrating the screw-threaded surface of at least one part, e.g. a pin, a wedge, cotter-pin, screw with a pin or staple parallel to the bolt axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/002—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with special provisions for reducing friction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Abstract

[问题]提供一种紧固结构，其在紧固状态下不会松动，但在进行维护时能够被容易地松开，并且能够重复使用螺栓和螺母。[方案]一种紧固结构，其中螺栓的螺纹杆被***通过待固定构件的固定孔，使得螺纹杆的端部从固定孔突出，螺母经由垫圈施加至所述端部，并用适当的扭矩将小螺钉朝着螺母中拧紧，从而固定螺栓、螺母和小螺钉这三个部件。垫圈具有形成在面向螺母的第一面上的倾斜表面，而第二面是平坦表面。小螺钉被拧入螺母中以使小螺钉的轴线垂直于倾斜表面。垫圈的第一面(倾斜表面)和第二面具有不同的表面粗糙度，并且所述第一面的摩擦系数小于第二面的摩擦系数。

Description

紧固结构
技术领域
本发明涉及一种具有螺母和螺栓的紧固结构。
背景技术
传统上已经提供了各种实用的防松动装置，例如，弹簧垫圈、双螺母、穿过螺母和螺栓的开口销。然而，它们不足以有效地防止由振动等引起的松动，并且由于复杂的机构和机械加工而价格昂贵。
因此，提出了一种锁销机构(locking pin mechanism)，其中锁销***设置在螺母的内表面上的孔中，用于使螺母的内表面膨胀以产生防松动压力；并且还提出了另一种锁销机构，其中，贯穿螺母的锁销***孔形成为在倾斜方向上与螺母的内表面稍微分开，略长于锁销***孔并且具有尖端的锁销***该孔中，螺母装配在螺栓的外螺纹上并用手转动直到螺母到达垫圈，然后用扳手或其它市售工具用力转动螺母以紧固两个垫圈之间的物体，并且当螺母被更用力地转动时，锁销被垫圈推动以牢固地接触并按压在其端部的外螺纹，由此产生防松动效果，并且当螺母仍被更用力地转动时，锁销的端部像钉一样钻入外螺纹中，由此产生更强的防松动效果(例如，参见专利文献1,2)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2009-293793号
专利文献2：日本专利申请公开第2011-179679号
发明内容
技术问题
专利文献1的锁销机构使螺母的内表面膨胀以进行紧固，而专利文献2的锁销机构则是使锁销的端部钻入螺栓的螺纹杆中以进行紧固。因此，螺纹杆(螺纹部)被损坏，并且当为了维护或其它目的而松开螺母时不能重复使用。
本发明提供一种紧固结构，其在紧固状态下不会松动，但是可以容易地松开以进行维护，并且可以重复使用螺栓和螺母。
技术问题的解决方案
本发明提出了一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，并且用适当的扭矩将机械螺钉拧入螺母中，所述螺母经由垫圈设置在所述端部上，其中所述垫圈具有倾斜表面和平坦表面，所述倾斜表面形成在所述垫圈的面向所述螺母的第一侧，且所述平坦表面形成在所述垫圈的与所述第一侧相对的第二侧；所述倾斜表面被形成为在所述螺母的拧紧方向上具有逐渐减小的高度；所述机械螺钉在使其轴线垂直于所述倾斜表面的方向上被拧入所述螺母中，并且所述机械螺钉的一端突出以接触所述倾斜表面；所述机械螺钉的轴线相对于所述螺栓的轴线向所述螺母的松动方向倾斜；并且所述倾斜表面的摩擦系数小于所述垫圈的所述第二侧的摩擦系数。
在所述紧固结构中，由于所述机械螺钉在使其轴线垂直于位于所述垫圈的所述第一侧的所述倾斜表面的方向上拧入所述螺母中，所以所述螺栓的所述螺纹杆(螺纹部)没有损坏且可以重复使用。此外，如果所述螺母由于振动等而试图在松开方向上旋转，因为所述倾斜表面具有比所述第二侧更小的摩擦系数，所以迫使所述机械螺钉爬上所述倾斜表面以产生力将所述垫圈挤压在所述待固定构件上，从而防止所述螺母松动。
优选地，所述倾斜表面具有比所述第二侧更小的表面粗糙度，即，所述倾斜表面为正常精加工，并且所述第二侧为粗加工。
在该紧固结构中，所述倾斜表面和机械螺钉的端部之间的滑动先于所述垫圈的所述第二侧和所述待固定构件之间的滑动。结果，迫使所述垫圈挤压所述待固定构件。
在这些情况下，优选地，所述机械螺钉在其端部具有平面并且与所述倾斜表面面接触。
优选地，所述机械螺钉被拧紧，以相对于所述螺母的轴线倾斜与所述倾斜表面的倾斜角度对应的角度。
优选地，所述倾斜表面形成在围绕所述垫圈的中心孔的圆周方向上的两个或更多个位置处。
优选地，所述螺母具有多个所述机械螺钉，多个所述机械螺钉的每个端部突出相同的长度。
该紧固结构使得能够消除为了拧紧螺栓和螺母而逐个拧紧每个机械螺钉的麻烦工作，并且大大简化了紧固工作。
在这种情况下，优选地，所述垫圈的所述第二侧被形成为是不平坦的，以便在拧紧方向上具有较小的阻力并且在松开方向上具有较大的阻力。
此外，也可以通过在机械螺钉与垫圈之间设置中间支架而使所述机械螺钉间接地接触所述垫圈，以代替所述机械螺钉的所述端部直接接触所述垫圈。
本发明还提出了一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，并且经由垫圈将螺母施加在所述端部，其中所述垫圈具有倾斜表面和平坦表面，所述倾斜表面形成在所述垫圈的面向所述螺母的第一侧，且所述平坦表面形成在所述垫圈的与所述第一侧相对的第二侧；所述倾斜表面形成为在所述螺母的拧紧方向上具有逐渐减小的高度；机械螺钉在使其轴线垂直于所述平坦表面的方向上拧入所述螺母中，并且所述机械螺钉的一端经由中间支架挤压所述倾斜表面；并且所述中间支架在其与所述机械螺钉接触的一侧形成有平坦表面，并且所述中间支架在与所述机械螺钉接触的所述一侧的相反侧形成有倾斜表面，所述中间支架的所述倾斜表面具有比所述垫圈的所述第二侧更小的摩擦系数并且具有与所述垫圈的所述倾斜表面相对应的形状。
本发明还提出了一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，并且用适当的扭矩将机械螺钉拧入螺母中，所述螺母经由垫圈设置在所述端部上，其中，所述垫圈具有面向所述螺母的第一侧并且具有与所述第一侧相对的第二侧；所述机械螺钉被拧入所述螺母中，并且所述机械螺钉的一端经由中间支架按压所述垫圈；并且所述中间支架以如下方式形成：所述中间支架的与所述机械螺钉接触的一侧在所述螺母的拧紧方向上具有逐渐减小的高度并且具有比所述垫圈的第二侧更小的摩擦系数，并且所述中间支架的与所述机械螺钉接触的所述一侧相对的另一侧具有平坦表面。
此外，根据本发明的紧固结构不仅能够应用于所述螺母和所述垫圈之间，而且可以应用于螺栓头部和垫圈之间。
本发明还提出了一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：经由垫圈将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，其中，所述垫圈夹在所述螺栓的头部与所述待固定构件之间，所述垫圈具有形成在面向所述螺栓的头部的第一侧的倾斜表面，且具有形成在与所述第一侧相对的第二侧的平坦表面；所述倾斜表面形成为在所述螺栓的拧紧方向上具有逐渐减小的高度；机械螺钉在使其轴线垂直于所述倾斜表面的方向上被拧入所述螺栓的头部中，并且所述机械螺钉的一端与所述倾斜表面接触；所述机械螺钉的轴线相对于所述螺栓的轴线向所述螺栓的松动方向倾斜；并且所述倾斜表面具有比所述垫圈的所述第二侧更小的摩擦系数。
本发明的有益效果
在本发明中，由于机械螺钉以使其轴线垂直于倾斜表面的方式拧入螺母或螺栓的头部，因此简化了孔加工并且螺栓的螺纹杆(螺纹部)不被损坏，并因此可重复使用。即使当螺母和螺栓由于振动等原因而试图在松动方向上旋转时，由于倾斜表面和垫圈的第二侧具有不同的摩擦系数，所以机械螺钉的移动能够将垫圈压在待固定构件上，并防止它们松动。
附图说明
图1是示出根据本发明的紧固结构的剖视图。
图2是图1中的A-A线的箭头方向视图。
图3是沿图2中的B-B线截取的剖视图。
图4是用于根据本发明的紧固结构的螺母的平面图。
图5是沿图4中的C-C线截取的剖视图。
图6是沿图4中的D-D线截取的剖视图。
图7是示出垫圈的变形例的平面图。
图8示出了与图1类似的另一个实施例，其应用于代替螺母的带头螺栓的头部。
图9示出了与图1类似的又一实施例。
图10是沿图9中的E-E线截取的剖视图。
图11(a)和图11(b)分别示出了中间支架。
图12示出了与图1类似的又一实施例。
图13示出了中间支架。
图14示出了与图1类似的又一实施例。
图15是图14中所示的紧固结构的平面图。
图16是沿图14中的F-F线截取的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图说明本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的紧固结构的剖视图，并且图2是图1中的A-A线的箭头方向视图。
如图1和图2所示，本发明的紧固结构是一种用于通过如下方式将物体(未示出)固定到待固定构件12的紧固结构：以使螺纹杆11a的端部从固定孔12a突出的方式将用于把物体固定至待固定构件12的螺栓11的螺纹杆11a***穿过待固定构件12的固定孔12a，并且经由垫片将螺母14施加至端部。这里，螺栓11的螺杆直径(screw diameter)例如为20mm至1000mm。
在该紧固结构中，通过螺母14和垫圈13之间的关系，即使经受振动等，螺母14也不会轻易地松动，但是如果需要维修则能够容易地仅通过手动扳手松开。
垫圈13具有中心孔13a，螺纹杆11a通过该中心孔13a***。垫圈13具有形成在面向螺母14的第一侧13b的多个倾斜表面13c。换句话说，在垫圈13的第一侧形成有多个有角度的突起，这些有角度的突起沿着围绕中心孔13a的圆周方向设置。另一方面，第二侧13d被形成为平面。
倾斜表面13c与在螺母14的拧紧方向端上升的壁13e连续。倾斜表面13c和壁13e彼此正交(θ1＝90°)。倾斜表面13c相对于第二侧13d以大约θ2＝3°至20°的角度倾斜。
垫圈13的第一侧13b(倾斜表面13c)和第二侧13d具有不同的表面粗糙度，使得它们具有不同的摩擦系数。倾斜表面13c被精加工为比第二表面13d更光滑从而具有更小的摩擦系数。例如，倾斜表面13c是正常精加工而第二侧13d是粗加工。
螺母14具有与倾斜表面13c对应的在围绕中心孔14d(参见图4)的圆周方向上形成的多个倾斜螺纹孔14c，所述多个倾斜螺纹孔相对于螺栓11的中心轴线从上表面14a到下表面14b沿圆周倾斜。当机械螺钉15的轴线垂直于倾斜表面13c定位时，机械螺钉15被施加到螺母14的倾斜螺纹孔14c以被拧紧。机械螺钉15的端部是平的并且与倾斜表面13c面接触。
在该结构中，当螺母14由于振动等而试图沿松动方向(即沿逆时针方向)旋转时，机械螺钉15在垫圈13的倾斜表面13c上沿上升方向移动。结果，螺母14的上表面14a与垫圈13的第二表面13d之间的长度L试图增加。
此时，由于垫圈13的第一侧13b和第二侧13d具有不同的摩擦系数，在垫圈13的具有较小摩擦系数的倾斜表面13c与机械螺钉15的端部之间的滑动比在第二侧13d和待固定构件12之间的滑动先发生。当所述滑动即使仅开始了一点时，长度L变长，使得垫圈13的第二侧13d被更有力地压在底座上(待固定构件12)并且变得更不易滑动。
随着倾斜表面13c的倾斜角度增加，垫圈13的第二侧13d被更有力地压在底座上。这进一步增加了摩擦力并使其更难旋转。也就是说，螺母14不会松动。
例如，在螺栓11的直径为36mm(M 36)、长度为直径的五倍(180毫米)以及螺栓轴向力(螺栓拉力)为350千牛、垫圈13的倾斜表面13c具有0.6mm的倾斜深度(slant depth)的情况下，(强制地)松开螺母14的力(即轴向力或旋转扭矩)为100的紧固力的196％(几乎翻倍)。
在螺栓11的直径为64mm、螺栓轴向力为1150kN并且其它条件相同的情况下，松开螺母14的力为153％(约1.5倍)。
使螺母14松动的力随着垫圈13上的倾斜表面13c的倾斜深度(壁13e的高度)而变化，并且深度越深，需要的力(用于松动的轴向力或旋转扭矩)越大。
需要153％至196％的力来强制松开螺母14的事实与螺母14不会松开的情况是相同的。这是因为螺栓通常以屈服点的60％至90％而被紧固，并且当施加大约两倍的松开扭矩(或轴向力)时，螺栓在松开前就可能会损坏。
然而，通常需要(容易地)松开螺母14以进行维护等。换句话说，需要既使得每个螺母都绝不松动但在需要的情况下又能够被轻松松开这样矛盾的性能。
该紧固结构完美地满足上述要求，其中，由于螺母14和垫圈13之间的关系，即使经受振动等，螺母14也不会自然松动。另一方面，如果有必要松开螺母14进行维护，例如用手动扳手能够容易地松开螺母14。换句话说，当用手动扳手松开机械螺钉15时，即使从一开始就拧得更紧，螺母14也可以容易地松开。
本发明不限于上述实施例，而是具有如下其他实施例。
(i)在上述实施例中，具有一定宽度的倾斜表面13c沿圆周方向设置，然而也可以沿圆周方向设置扇形倾斜表面13c'。
(ii)上述实施例是使用螺母和垫圈之间的关系的紧固结构，然而也可以将紧固结构应用于例如如图8所示的带头螺栓21的头部21a和垫圈13之间的关系。在这种情况下，带头螺栓21的头部21a的横截面不限于六边形，还可以是圆形。
(iii)在上述实施例中，倾斜表面13c直接形成在垫圈13的第一侧13b上，然而如图9和图10所示，也可以通过中间支架31固定。如图11(a)所示，中间支架31的与机械螺钉15的端部接触的一侧31a具有平坦表面(水平表面)，并且另一侧31b具有与垫圈13的倾斜表面13c的倾角对应的倾斜表面，以便机械螺钉15能够在不倾斜的情况下被拧紧。在这种情况下，也可以采用如图11(b)所示的设有旋转阻挡凹槽31c的中间支架31A。凹槽31c也可用于定位。
(iv)如图12所示，还可以使机械螺钉15的端部与倾斜表面31Ba接触，倾斜表面31Ba是安装在垫圈13A的第一侧13Aa上的中间支架31B的一侧。在这种情况下，垫圈13A的第一侧13Aa和第二侧13Ab具有平坦表面，并且如图13所示，圆柱形中间支架31B的与机械螺钉15的端部接触的一侧31Ba具有倾斜表面。机械螺钉的端部的接触区域是阴影区域。该倾斜表面具有比垫圈13A的第二侧13Ab更小的摩擦系数，并且中间支架31B以使倾斜表面在螺母14的拧紧方向上具有渐减的高度的方式布置在垫圈13A的第一侧13Aa上。
(v)在上述实施例中，本发明的紧固结构的基本原理是：为了拧紧螺栓11和螺母14，用均匀的力(扭矩或轴向力)将机械螺钉15拧入螺母14，而不是旋转螺母14。然而，也可以反过来使用该原理。
如图14至图16所示，例如，在旋转螺母14A之前预先将每个机械螺钉15拧入螺母14A中以使得从螺母14A的下表面14b突出相同的长度，这将产生与用均匀的力拧紧每个机械螺钉15一样的结果。在该示例中，为了使用工具旋转(拧紧)螺母14A变得容易，螺母14A具有例如六边形的横截面。应当注意，机械螺钉15具有头部15a和长度为H的螺纹部15b。机械螺钉15的端部(螺纹部15b的端部)的从下表面14b突出的突出长度由头部15a与倾斜螺纹孔14c的台阶14ca之间的接合关系调节。因此，每个机械螺钉15能够被预先安装成从螺母14A的下表面14b突出相同的长度。
在该结构中，当螺母14A被拧紧时，螺母14A和垫圈13B一起旋转，并且机械螺钉15的端部被紧固至螺栓11的螺纹杆11a，同时被卡在由垫圈13B的壁13e提供的台阶中。这里，在作为垫圈13B的下表面的第二侧13d上形成有凹凸形状13f(例如锯齿状)，以此在拧紧方向上提供小的阻力，并且在松开方向上提供大的阻力。
基于与上述相同的原理，该紧固结构中的螺母14A不会松开。另外，这种结构能够消除为了拧紧螺栓11和螺母14A而逐个拧紧每个机械螺钉的麻烦工作，并且大大简化了紧固工作。因此，即使在存在许多紧固点的情况下，也可以通过用电动工具等仅紧固螺母14A而在短时间内完成紧固工作，这增加了作为易于拧紧且防止螺母松开的紧固结构的实用价值。
(vi)机械螺钉15具有平坦端部，但是当机械螺钉被形成为具有半球形的端部时，可以获得相同的效果，倾斜表面被形成为具有沿倾斜表面设置的半圆形横截面的凹槽，并且机械螺钉被垂直拧紧而不会倾斜一定角度。
附图标记的列表
11 螺栓
11a 螺纹杆
12 待固定构件
12a 固定孔
13,13A,13B 垫圈
13a 中心孔
13b,13Aa 第一侧
13c,13c’,31Ba 倾斜表面
13d,13Ab 第二侧
13e 壁
13f 凹凸形状
14,14A 螺母
14a 上表面
14b 下表面
14c 倾斜螺纹孔
14ca 台阶
14d 中心孔
15 机械螺钉
15a 头部
15b 螺纹部
21 带头螺栓
21a 头部
31,31A,31B 中间支架
31a,31Ba 一侧
31b,31Bb 另一侧
31c 旋转阻挡凹槽

Claims (8)

1.一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，并且用适当的扭矩将机械螺钉拧入螺母中，所述螺母经由垫圈设置在所述端部上，其中
所述垫圈具有倾斜表面和平坦表面，所述倾斜表面形成在所述垫圈的面向所述螺母的第一侧，且所述平坦表面形成在所述垫圈的与所述第一侧相对的第二侧；
所述倾斜表面被形成为在所述螺母的拧紧方向上具有逐渐减小的高度；
所述机械螺钉在使其轴线垂直于所述倾斜表面的方向上被拧入所述螺母中，并且所述机械螺钉的一端突出以接触所述倾斜表面；
所述机械螺钉的轴线相对于所述螺栓的轴线向所述螺母的松动方向倾斜；并且
所述倾斜表面的摩擦系数小于所述垫圈的所述第二侧的摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的紧固结构，其中所述倾斜表面具有比所述第二侧更小的表面粗糙度：所述倾斜表面为正常精加工，并且所述第二侧为粗加工。
3.根据权利要求1所述的紧固结构，其中所述机械螺钉在其端部具有平坦表面并且与所述倾斜表面进行面接触。
4.根据权利要求3所述的紧固结构，其中所述机械螺钉被拧紧，以相对于所述螺母的轴线倾斜与所述倾斜表面的倾斜角度对应的角度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的紧固结构，其中所述倾斜表面形成在围绕所述垫圈的中心孔的圆周方向上的两个或更多个位置处。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的紧固结构，其中所述螺母具有多个所述机械螺钉，多个所述机械螺钉的每个端部突出相同的长度。
7.根据权利要求6所述的紧固结构，其中所述垫圈的所述第二侧被形成为是不平坦的，以便在拧紧方向上具有小阻力并且在松开方向上具有大阻力。
8.一种紧固结构，所述紧固结构用于通过如下方式将物体固定到待固定构件：经由垫圈将用于固定所述物体的螺栓的螺纹杆***穿过所述待固定构件的固定孔以使所述螺纹杆的端部从所述固定孔突出，其中
所述垫圈夹在所述螺栓的头部与所述待固定构件之间，
所述垫圈具有倾斜表面和平坦表面，所述倾斜表面形成在所述垫圈的面向所述螺栓的头部的第一侧，且所述平坦表面形成在所述垫圈的与所述第一侧相对的第二侧；
所述倾斜表面形成为在所述螺栓的拧紧方向上具有逐渐减小的高度；
机械螺钉在使其轴线垂直于所述倾斜表面的方向上被拧入所述螺栓的头部中，并且所述机械螺钉的一端与所述倾斜表面接触；
所述机械螺钉的轴线相对于所述螺栓的轴线向所述螺栓的松动方向倾斜；并且
所述倾斜表面的摩擦系数小于所述垫圈的所述第二侧的摩擦系数。
CN201780087111.2A 2017-02-24 2017-03-21 紧固结构 Active CN110494661B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-033748 2017-02-24
JP2017033748A JP6934161B2 (ja) 2017-02-24 2017-02-24 締結構造
PCT/JP2017/011083 WO2018154795A1 (ja) 2017-02-24 2017-03-21 締結構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110494661A CN110494661A (zh) 2019-11-22
CN110494661B true CN110494661B (zh) 2021-07-30

Family

ID=63253586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780087111.2A Active CN110494661B (zh) 2017-02-24 2017-03-21 紧固结构

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11274696B2 (zh)
EP (1) EP3587842B8 (zh)
JP (1) JP6934161B2 (zh)
CN (1) CN110494661B (zh)
WO (1) WO2018154795A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106979192B (zh) * 2016-12-12 2019-03-26 上海蔚来汽车有限公司 周向锁止机构、电池锁定装置、动力电池包及车辆
CN108999867A (zh) * 2018-09-29 2018-12-14 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 紧凑型多顶推预紧装置
CN110219874B (zh) * 2019-04-23 2021-03-26 南京工程学院 一种斜孔式加固不松动螺母
CN111031724B (zh) * 2019-12-19 2021-01-12 林义 电子装置用震动元件防震安装架
CN112145531A (zh) * 2020-09-03 2020-12-29 海洋动力(海南自贸区)新能源科技有限公司 止退防松螺母
CN113309778A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 西安理工大学 一种螺母预应力防松与机械防松相结合的防松装置
CN113280695A (zh) * 2021-06-10 2021-08-20 北京星途探索科技有限公司 一种可单面拆装式分离结构装置
CN113530949B (zh) * 2021-08-27 2023-03-24 海盐卫士标准件有限公司 一种耐高温高强度自锁螺母
CN114776687B (zh) * 2022-04-22 2024-04-16 江苏永昊高强度螺栓有限公司 一种防松动螺栓螺母结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088391A1 (fr) * 2000-05-19 2001-11-22 Eisuke Ishida Structure interdisant le desserrage de fixations filetees
JP2010502904A (ja) * 2006-09-01 2010-01-28 ノード−ロック・アーベー 固定システム、及び締結部品
JP5506708B2 (ja) * 2011-01-28 2014-05-28 株式会社ティエス 容器ホルダー

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1033585A (en) * 1911-03-06 1912-07-23 William B Hickey Combined nut and washer lock.
US1172669A (en) * 1914-12-10 1916-02-22 Frank R Caldwell Nut-lock.
US1850917A (en) * 1929-06-28 1932-03-22 Joseph G Browne Nut lock
US3329190A (en) * 1966-08-30 1967-07-04 Carl O Oldenkott Lock washer and lock washer assembly
DE2460961C3 (de) * 1974-12-21 1978-04-13 Ringfeder Gmbh, 4150 Krefeld Vorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf einen Schraubenbolzen mit Mutter
JPS599767B2 (ja) * 1977-08-30 1984-03-05 日立電子株式会社 軸に対する回転体の固定装置
DE2811108A1 (de) * 1978-03-15 1979-09-20 Bauer Gmbh & Co Carl Sperrzahnscheibe
JPS60191710U (ja) * 1984-05-31 1985-12-19 イ−グル工業株式会社 緩み止め機構を有するネジ部品
EP0418002A1 (en) * 1989-09-09 1991-03-20 Westwood Finance Limited Locking fastener
US5090855A (en) * 1990-03-19 1992-02-25 Terry Sydney L Locking fastener assembly
US5083889A (en) * 1990-10-04 1992-01-28 Steinbock Rolf H Structure for preventing escape of jack bolts in apparatus to mechanically stress a bolt-type fastener
US5190423A (en) * 1991-02-15 1993-03-02 Ewing Paul E Locking fastener
US5626449A (en) * 1995-09-15 1997-05-06 Hong Kong Disc Lock Company Limited Wedge-locking fastener assembly with a cammed flange
US5622465A (en) * 1996-04-26 1997-04-22 Junkers; J. K. Lock nut
US6112396A (en) * 1998-06-10 2000-09-05 Steinbock Machinery Co. Jackbolts for multi jackbolt tensioners
US6776565B2 (en) * 2002-09-10 2004-08-17 Flamante Industry Ltd. Structure of an anti-burglar screw bolt
US20060216129A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Chen-Mao Lin Loose-proof screw bolt
TWM298661U (en) * 2006-03-29 2006-10-01 Song Hong Internat Co Ltd Anti-loosen and anti-theft bolt set
JP2009293793A (ja) 2008-06-09 2009-12-17 Ichiro Yamazaki ロック用ピン機構
US8807896B2 (en) * 2008-08-14 2014-08-19 Alistair McKinlay Anti-back-out fastener for applications under vibration
JP2011179679A (ja) 2010-03-01 2011-09-15 Ichiro Yamazaki ロック用ピン機構
ITVI20110204A1 (it) * 2011-07-27 2013-01-28 Green Place En S R L Sistema di fissaggio meccanico, che utilizza lamine o rondelle
CN202326625U (zh) * 2011-11-26 2012-07-11 广州市昊志机电股份有限公司 一种滚珠高速机械主轴的锁紧螺母结构
US9011060B2 (en) * 2012-07-31 2015-04-21 United Technologies Corporation No flange damage wedge lock washers
SE537673C2 (sv) * 2013-02-28 2015-09-29 Nord Lock Ab Låsbrickanordning
DE102014221500A1 (de) * 2014-06-10 2015-12-17 Hyundai Motor Company Vorrichtung zur Verhinderung einer Schraubenablösung
KR101625007B1 (ko) * 2014-12-09 2016-05-30 주식회사 삼손 풀림방지 볼트조립체
EP3106682A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Spannmutter
TWM562351U (zh) * 2018-01-30 2018-06-21 Unitech Products Corp 兩件式防鬆螺絲組件
US20210239151A1 (en) * 2018-08-07 2021-08-05 Bolt Engineer Co. Lock washer and fastening structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088391A1 (fr) * 2000-05-19 2001-11-22 Eisuke Ishida Structure interdisant le desserrage de fixations filetees
JP2010502904A (ja) * 2006-09-01 2010-01-28 ノード−ロック・アーベー 固定システム、及び締結部品
JP5506708B2 (ja) * 2011-01-28 2014-05-28 株式会社ティエス 容器ホルダー

Also Published As

Publication number Publication date
CN110494661A (zh) 2019-11-22
EP3587842A4 (en) 2020-11-25
EP3587842B1 (en) 2023-01-11
US11274696B2 (en) 2022-03-15
JP2018138814A (ja) 2018-09-06
WO2018154795A1 (ja) 2018-08-30
US20190376547A1 (en) 2019-12-12
EP3587842B8 (en) 2023-02-15
JP6934161B2 (ja) 2021-09-15
EP3587842A1 (en) 2020-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110494661B (zh) 紧固结构
US6908271B2 (en) Split lock screw fastener assembly and method
AU2003265917A2 (en) Split lock screw fastener assembly and method
US6019556A (en) Locking fastener assembly
JP6452795B2 (ja) ロックナット
JP2009275727A (ja) 緩み止めロック装置
JP2016125622A (ja) 緩み止め特殊ダブルナット
US2984279A (en) Locking insert with deformable flange bearing peripheral biting teeth
US5358366A (en) Screw and thread rolling die
JP6077168B1 (ja) 締結部材
JP2008215466A (ja) 緩み止めボルト
JP4837963B2 (ja) ねじの弛み止め構造
WO2002053926A1 (en) Threaded fastener with lock structure
US20210293268A1 (en) Locking Threaded Fastener Assembly
US4082130A (en) Fastening means
KR102324647B1 (ko) 렌치 탭핑 스크류 볼트
JPH09144738A (ja) 締結具
KR102289856B1 (ko) 풀림방지너트
CN211778433U (zh) 一款防止松动的新型螺母
WO2004065804A1 (en) Locking bolt
AU2008200632A1 (en) Locking washer
JP2023181155A (ja) 締結具
JP3252039B2 (ja) ボルトの緩めトルク低減構造
JPH0714216U (ja) ロックボルト
JP2000027838A (ja) 弛止ナット

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230710

Address after: Japan Hyogo Prefecture

Patentee after: Prado, Japan

Address before: Japan Hyogo Prefecture

Patentee before: BOLT ENGINEER Co.

TR01 Transfer of patent right