CN114165510B - 一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件 - Google Patents

一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，属于紧固件领域。本发明的组合螺栓紧固件，包括螺栓、防松垫片和防盗螺母组件，防盗螺母组件包括内螺母、外旋拧帽、挡圈、挡圈弹簧和连接栓，连接栓用于传递外旋拧帽与内螺母之间的扭矩，便于防盗螺母与螺栓的紧固连接，同时在防盗螺母紧固后、连接栓拆卸后，使外旋拧帽与内螺母之间自由转动，并且连接栓拆卸后无法再次安装。采用上述设计，利用防松垫片能够防止紧固件锁紧后松动，同时利用巧妙的防盗螺母设计，在螺母锁紧后通过拆除连接栓使外旋拧帽与内螺母脱离，同时利用挡圈将内螺母上与连接栓配合的连接孔挡住，实现了螺栓紧固件的防盗和自锁功能，具有结构简单巧妙、操作简单方便等优点。

Description

一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件
技术领域
本发明涉及一种紧固件，更具体地说，涉及一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件。
背景技术
螺栓是一种应用极其广泛紧固件，一般与螺母配合使用，具有结构简单、便于制造和紧固方便等特点。普通螺栓螺母紧固件通常采用扳手等工具实现拧紧或拆卸，因此普通螺栓螺母紧固件还具有易于拆卸的特点。
在一些具有运动或震动的使用场合中，如汽车、铁路、飞机以及各种机械设备中，通常要求螺栓螺母紧固件具有自锁功能，以防止螺母因振动而发生松动。因此市面上也出现了很多自锁式螺栓，如中国专利号ZL201120457337.7公开的“一种自动锁紧放松的自锁螺栓”和中国专利申请号201510462312.9公开的“一种自锁螺栓”等，这些自锁螺栓大多采用紧固端膨胀锁紧的方式来实现防松，锁紧的动作相对较多。
另外，在一些特殊场合，如设置在野外的铁路、桥梁、输电铁塔等基础设施中，存在可能被不法分子进行盗窃或破坏的现象，给基础设备造成极不安全的隐患或造成直接破坏。因此，还要求这些使用场合的螺栓螺母紧固件具有防盗功能。市面上现有的防盗螺栓大致包含永久固定式、保护罩防拧式、插销防拆式和异形旋拧槽式等几种形式。永久固定式防盗螺栓采用焊接等方式使螺栓和螺母永久固定在一起，起到防止拆卸的目的；保护罩防拧式防盗螺栓采用保护罩罩住螺栓帽头或螺母，使扳手等工具无法施加旋拧作用力；插销防拆式防盗螺栓采用不易拆卸的插销设计来防止螺栓被拆卸；异形旋拧槽式防盗螺栓具有特定形状的旋拧槽，需要采用专用扳手进行拆卸，从而起到防盗的目的。
现有的自锁螺栓和防盗螺栓在一定程度上解决了螺栓防松防盗的问题，但或多或少都存在诸如结构设计过于复杂、紧固操作过程繁杂、防松或防盗功能较为单一等不足。鉴于现有防松防盗螺栓紧固件存在的上述问题，结合市场需求，有必要对现有防松防盗螺栓紧固件进行进一步改进。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的旨在提供一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，以解决现有防松防盗螺栓紧固件存在的结构复杂、操作繁琐和功能单一等问题，采用本发明的技术方案，利用防松垫片能够防止紧固件锁紧后松动，同时利用巧妙的防盗螺母设计，在螺母锁紧后通过拆除连接栓使外旋拧帽与内螺母脱离，转动外旋拧帽无法再带动内螺母转动，同时利用挡圈将内螺母上与连接栓配合的连接孔挡住，使连接栓无法重新安装，实现了螺栓紧固件的防盗和自锁功能，具有结构简单巧妙、操作简单方便等优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，包括螺栓、防松垫片和防盗螺母组件，所述的防松垫片套设在螺栓的螺杆上，所述的防盗螺母组件与螺栓的螺杆螺纹配合，所述的防松垫片与螺栓的螺杆之间设有止转结构；所述的防盗螺母组件包括内螺母、外旋拧帽、挡圈、挡圈弹簧和连接栓，所述的内螺母具有与螺栓的螺杆相匹配的内螺纹，所述的外旋拧帽套设在内螺母的外侧，且外旋拧帽能够相对于内螺母轴向自由旋转，所述的外旋拧帽具有能够与工具配合的旋拧结构；所述的连接栓侧向可拆卸地设于内螺母和外旋拧帽之间，用于实现外旋拧帽与内螺母之间的扭矩传递，所述的挡圈设于外旋拧帽的内侧，且套设在内螺母的一侧，所述的挡圈弹簧设于挡圈与外旋拧帽之间；在连接栓拆卸后，所述的挡圈能够在挡圈弹簧作用下相对内螺母轴向移动以挡住内螺母上与连接栓配合的连接孔。
更进一步地，所述的防松垫片与螺栓的螺杆之间的止转结构包括设于螺栓的螺杆上的插槽和设于防松垫片上的插板，所述的防松垫片轴向套设在螺栓的螺杆上，且插板轴向插配在螺杆的插槽内。
更进一步地，所述的连接栓采用锁止螺钉，所述的内螺母的侧面设有与锁止螺钉螺纹连接的侧向螺纹孔，所述的外旋拧帽的侧面设于与上述的侧向螺纹孔位置相对应的侧向通孔，所述的锁止螺钉穿过侧向通孔旋拧在内螺母的侧向螺纹孔内。
更进一步地，所述的锁止螺钉在内螺母的周向上至少设有两个。
更进一步地，所述的内螺母的前端设有限位台阶，所述的外旋拧帽的前端设有与上述的限位台阶相卡接的内翻边，所述的内螺母的前端面能够伸出外旋拧帽的内翻边抵在防松垫片上。
更进一步地，所述的外旋拧帽的旋拧结构为外六角结构。
更进一步地，所述的螺栓的螺杆一端设有外六角或内六角帽头。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其包括螺栓、防松垫片和防盗螺母组件，防松垫片与螺栓的螺杆之间设有止转结构，防盗螺母组件包括内螺母、外旋拧帽、挡圈、挡圈弹簧和连接栓，连接栓用于传递外旋拧帽与内螺母之间的扭矩，便于防盗螺母与螺栓的紧固连接，同时在防盗螺母紧固后、连接栓拆卸后，使外旋拧帽与内螺母之间自由转动，并且连接栓拆卸后无法再次安装；采用上述设计，利用防松垫片能够防止紧固件锁紧后松动，同时利用巧妙的防盗螺母设计，在螺母锁紧后通过拆除连接栓使外旋拧帽与内螺母脱离，转动外旋拧帽无法再带动内螺母转动，同时利用挡圈将内螺母上与连接栓配合的连接孔挡住，使连接栓无法重新安装，实现了螺栓紧固件的防盗和自锁功能，具有结构简单巧妙、操作简单方便等优点；
(2)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其防松垫片与螺栓的螺杆之间的止转结构包括设于螺栓的螺杆上的插槽和设于防松垫片上的插板，防松垫片轴向套设在螺栓的螺杆上，且插板轴向插配在螺杆的插槽内，利用上述的止转结构能够防止防松垫片相对螺栓转动，进而起到稳定的防松作用，使防盗螺母与螺栓拧紧后实现自锁功能，进一步提高了锁紧牢固性；
(3)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其连接栓采用锁止螺钉，内螺母的侧面设有与锁止螺钉螺纹连接的侧向螺纹孔，外旋拧帽的侧面设于与上述的侧向螺纹孔位置相对应的侧向通孔，锁止螺钉穿过侧向通孔旋拧在内螺母的侧向螺纹孔内；采用锁止螺钉作为连接栓，其能够与内螺母稳定连接，从而能够更好地传递旋拧扭矩，并且不易脱落而造成防盗螺母还未拧紧就触发防盗功能，使该组合螺栓紧固件使用更加稳定可靠；
(4)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其锁止螺钉在内螺母的周向上至少设有两个，采用多个锁止螺钉，能够保证外旋拧帽与内螺母连接的可靠性，能够传递更大的扭矩，进而能够保证螺栓紧固件锁紧更加牢固；
(5)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其内螺母的前端设有限位台阶，外旋拧帽的前端设有与上述的限位台阶相卡接的内翻边，内螺母的前端面能够伸出外旋拧帽的内翻边抵在防松垫片上，一方面利用限位台阶与内翻边配合能够对外旋拧帽进行轴向限位，同时能够使内螺母的锁紧作用直接作用在防松垫片上，使螺栓自锁后更加牢固稳定，不易松动；
(6)本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其外旋拧帽的旋拧结构为外六角结构，螺栓的螺杆一端设有外六角或内六角帽头，便于与现有扳手等工具配合，使用简单方便。
附图说明
图1为本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件的立体结构示意图；
图2为本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件的拆分结构示意图；
图3为本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件的剖视结构示意图；
图4为本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件在拆除连接栓后的剖视结构示意图；
图5为本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件中的防盗螺母组件的剖视结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、螺栓；1-1、插槽；2、防松垫片；2-1、插板；3、防盗螺母组件；3-1、内螺母；3-1a、侧向螺纹孔；3-1b、限位台阶；3-2、外旋拧帽；3-2a、侧向通孔；3-2b、内翻边；3-3、锁止螺钉；3-4、挡圈；3-5、挡圈弹簧。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
[实施例]
结合图1至图5所示，本实施例的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，包括螺栓1、防松垫片2和防盗螺母组件3，防松垫片2套设在螺栓1的螺杆上，防盗螺母组件3与螺栓1的螺杆螺纹配合。防松垫片2与螺栓1的螺杆之间设有止转结构，利用止转结构使防松垫片2不能相对螺栓1旋转，进而能够起到自锁防松的作用。防盗螺母组件3包括内螺母3-1、外旋拧帽3-2、挡圈3-4、挡圈弹簧3-5和连接栓，内螺母3-1具有与螺栓1的螺杆相匹配的内螺纹，外旋拧帽3-2套设在内螺母3-1的外侧，且外旋拧帽3-2能够相对于内螺母3-1轴向自由旋转，外旋拧帽3-2具有能够与工具配合的旋拧结构；连接栓侧向可拆卸地设于内螺母3-1和外旋拧帽3-2之间，用于实现外旋拧帽3-2与内螺母3-1之间的扭矩传递，挡圈3-4设于外旋拧帽3-2的内侧，且套设在内螺母3-1的一侧，挡圈弹簧3-5设于挡圈3-4与外旋拧帽3-2之间；在连接栓拆卸后，挡圈3-4能够在挡圈弹簧3-5作用下相对内螺母3-1轴向移动以挡住内螺母3-1上与连接栓配合的连接孔。螺栓紧固件在未使用时的状态如图2所示，此时连接栓位于防盗螺母组件3中。图3为螺栓紧固件的旋拧状态剖视图，图4为螺栓紧固件的防盗状态剖视图，使用时，将螺栓1穿入被连接件的连接孔内，在螺栓1的螺杆端一侧安装防松垫片2和防盗螺母组件3，由于此时连接栓将内螺母3-1和外旋拧帽3-2连接在一起(如图3所示)，挡圈3-4位于连接栓的一侧，通过工具从外旋拧帽3-2的旋拧结构进行旋转，可同步带动内螺母3-1一起转动，从而能够实现防盗螺母的紧固，配合防松垫片2设计实现自锁功能；在防盗螺母锁紧后，将连接栓拆下(相当于取下防盗螺母组件3的保险栓)，此时挡圈3-4在挡圈弹簧3-5作用下沿内螺母3-1轴向移动，将内螺母3-1外侧与连接栓相连接的栓孔挡住，使连接栓无法再次安装，形成如图4所示状态，此时由于内螺母3-1和外旋拧帽3-2之间失去连接栓的连接作用，用工具转动外旋拧帽3-2时不会再带动内螺母3-1旋转，从而实现常规技术手段无法拆卸内螺母3-1的目的，实现了紧固件的防盗功能。
如图2、图3和图4所示，在本实施例中，上述的防松垫片2与螺栓1的螺杆之间的止转结构包括设于螺栓1的螺杆上的插槽1-1和设于防松垫片2上的插板2-1，插槽1-1由螺栓1的螺杆端轴向延伸，插板2-1位于防松垫片2的中心孔内侧，并沿轴向延伸，在防松垫片2轴向套设在螺栓1的螺杆上时，插板2-1轴向插配在螺杆的插槽1-1内。在锁紧螺母过程中，轴向延伸的插板2-1作为螺杆上的插槽1-1的填充，使螺杆不易向后收缩变形，进而能够保证螺母与螺杆的锁紧牢固性和可靠性，同时防松垫片2只能沿着轴向移动而不能转动，因此被连接件对防松垫片2的反向挤压不会带动垫片转动而导致螺母松动，起到稳定的防松作用，使防盗螺母与螺栓拧紧后实现自锁功能，进一步提高了锁紧牢固性。
上述的连接栓具有可拆卸和传递外旋拧帽3-2和内螺母3-1之间扭矩的两个特点，满足这两个条件的部件均可作为连接栓使用，如现有的插销等。在本实施例中，上述的连接栓优选采用锁止螺钉3-3，内螺母3-1的侧面设有与锁止螺钉3-3螺纹连接的侧向螺纹孔3-1a，外旋拧帽3-2的侧面设于与上述的侧向螺纹孔3-1a位置相对应的侧向通孔3-2a，侧向通孔3-2a的孔径与锁止螺钉3-3的外径相适配，锁止螺钉3-3穿过侧向通孔3-2a旋拧在内螺母3-1的侧向螺纹孔3-1a内。采用锁止螺钉3-3作为连接栓，其能够与内螺母3-1稳定连接，从而能够更好地传递旋拧扭矩，并且锁止螺钉3-3不易脱落，避免了防盗螺母还未拧紧就触发防盗功能，使该组合螺栓紧固件使用更加稳定可靠。上述的侧向螺纹孔3-1a可采用贯通孔或盲孔设计，在采用贯通孔时需要主要锁止螺钉3-3的端部不能伸入内螺母3-1的内螺纹孔内，防止阻碍内螺母3-1在螺杆上的正常旋拧。进一步地，上述的锁止螺钉3-3在内螺母3-1的周向上至少设有两个，采用多个锁止螺钉3-3，能够保证外旋拧帽3-2与内螺母3-1连接的可靠性，能够传递更大的扭矩，进而能够保证螺栓紧固件锁紧更加牢固。上述的挡圈3-4优选采用坚硬的不透明材质制作，防止不法人员对其进行破坏；挡圈弹簧3-5也优选采用不易锈蚀的材质制作，以提高挡圈弹簧3-5的使用寿命。
另外，如图5所示，在本实施例中，上述内螺母3-1的前端设有限位台阶3-1b，外旋拧帽3-2的前端设有与上述的限位台阶3-1b相卡接的内翻边3-2b，内螺母3-1的前端面能够伸出外旋拧帽3-2的内翻边3-2b抵在防松垫片2上。一方面，利用限位台阶3-1b与内翻边3-2b配合能够对外旋拧帽3-2进行轴向限位，同时能够使内螺母3-1的锁紧作用直接作用在防松垫片2上，使螺栓自锁后更加牢固稳定，不易松动。
为了便于紧固件的旋拧操作，外旋拧帽3-2的旋拧结构为外六角结构，螺栓1的螺杆一端设有外六角或内六角帽头，便于与现有扳手等工具配合，使用简单方便。外旋拧帽3-2优选采用坚硬的材质制作，如不锈钢等，以保证其具有足够的结构强度，足以施加足够的旋拧扭矩作用。
本实施例的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，使用时，将螺栓1由其螺杆端穿入被连接件的连接孔内，并将防松垫片2和防盗螺母组件3安装于螺栓1的螺杆端上，利用工具对外旋拧帽3-2进行旋拧，使内螺母3-1牢固锁紧；然后将锁止螺钉3-3拆除，此时外旋拧帽3-2与内螺母3-1不再传递轴向旋转作用力，从而不能再通过反向转动外旋拧帽3-2的方式进行紧固件的拆卸。
本发明的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，利用防松垫片能够防止紧固件锁紧后松动，同时利用巧妙的防盗螺母设计，在螺母锁紧后通过拆除连接栓使外旋拧帽与内螺母脱离，转动外旋拧帽无法再带动内螺母转动，同时利用挡圈将内螺母上与连接栓配合的连接孔挡住，使连接栓无法重新安装，实现了螺栓紧固件的防盗和自锁功能，具有结构简单巧妙、操作简单方便等优点。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，包括螺栓(1)、防松垫片(2)和防盗螺母组件(3)，所述的防松垫片(2)套设在螺栓(1)的螺杆上，所述的防盗螺母组件(3)与螺栓(1)的螺杆螺纹配合，其特征在于：所述的防松垫片(2)与螺栓(1)的螺杆之间设有止转结构；所述的防盗螺母组件(3)包括内螺母(3-1)、外旋拧帽(3-2)、挡圈(3-4)、挡圈弹簧(3-5)和连接栓，所述的内螺母(3-1)具有与螺栓(1)的螺杆相匹配的内螺纹，所述的外旋拧帽(3-2)套设在内螺母(3-1)的外侧，且外旋拧帽(3-2)能够相对于内螺母(3-1)轴向自由旋转，所述的外旋拧帽(3-2)具有能够与工具配合的旋拧结构；所述的连接栓侧向可拆卸地设于内螺母(3-1)和外旋拧帽(3-2)之间，用于实现外旋拧帽(3-2)与内螺母(3-1)之间的扭矩传递，所述的挡圈(3-4)设于外旋拧帽(3-2)的内侧，且套设在内螺母(3-1)的一侧，所述的挡圈弹簧(3-5)设于挡圈(3-4)与外旋拧帽(3-2)之间；在连接栓拆卸后，所述的挡圈(3-4)能够在挡圈弹簧(3-5)作用下相对内螺母(3-1)轴向移动以挡住内螺母(3-1)上与连接栓配合的连接孔。
2.根据权利要求1所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的防松垫片(2)与螺栓(1)的螺杆之间的止转结构包括设于螺栓(1)的螺杆上的插槽(1-1)和设于防松垫片(2)上的插板(2-1)，所述的防松垫片(2)轴向套设在螺栓(1)的螺杆上，且插板(2-1)轴向插配在螺杆的插槽(1-1)内。
3.根据权利要求1或2所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的连接栓采用锁止螺钉(3-3)，所述的内螺母(3-1)的侧面设有与锁止螺钉(3-3)螺纹连接的侧向螺纹孔(3-1a)，所述的外旋拧帽(3-2)的侧面设于与上述的侧向螺纹孔(3-1a)位置相对应的侧向通孔(3-2a)，所述的锁止螺钉(3-3)穿过侧向通孔(3-2a)旋拧在内螺母(3-1)的侧向螺纹孔(3-1a)内。
4.根据权利要求3所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的锁止螺钉(3-3)在内螺母(3-1)的周向上至少设有两个。
5.根据权利要求1所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的内螺母(3-1)的前端设有限位台阶(3-1b)，所述的外旋拧帽(3-2)的前端设有与上述的限位台阶(3-1b)相卡接的内翻边(3-2b)，所述的内螺母(3-1)的前端面能够伸出外旋拧帽(3-2)的内翻边(3-2b)抵在防松垫片(2)上。
6.根据权利要求1所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的外旋拧帽(3-2)的旋拧结构为外六角结构。
7.根据权利要求1所述的一种防盗自锁一体式组合螺栓紧固件，其特征在于：所述的螺栓(1)的螺杆一端设有外六角或内六角帽头。
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