防松动增量张力紧固件组件制造技术

一种紧固件组件，包括螺纹部和垫圈，其中螺纹部和垫圈之间的支承面各具有螺旋形倾斜表面分段，以使得当螺母沿着单个方向旋转时由螺纹部施加于垫圈的夹紧力在增加和减少之间交替变化。

Anti loosening incremental tension fastener assembly

A fastener assembly, including thread and gasket, wherein the support between the thread and gasket surface each having a spiral inclined surface segment, so that when the clamping force of the nut rotating along a single direction by the screw part is applied to gasket alternating between increase and decrease.

【技术实现步骤摘要】
防松动增量张力紧固件组件
本专利技术的实施例大体上涉及一种螺纹紧固件，特别是涉及一种能够提供增量的张力或夹紧力和对松动的抵抗能力的螺纹紧固件组件。
技术介绍
传统防松动螺纹紧固件依赖于对抗紧固件的应用中存在的松动扭力的特性。预置扭矩设计采用螺纹中的机械装置来提高松动或移动紧固件所需要的扭力的量，从而对抗前述松动扭力。该机械装置可以是扭曲的螺纹，覆盖部分螺纹表面的非金属镀层，或者是另外的塑料组件，这些都增加了摩擦力以对抗松动扭矩。预置扭矩紧固件的重复使用寿命短，其典型的售后服务是用新的紧固件通过重新组装来替换拆卸的紧固件。这种紧固件的另一个缺点是预置扭矩的变化导致接合处夹紧力的更多变化。一些设计利用紧固件的夹紧面上的特性。这些特性典型地是实质上定向，能称之为呈“齿状”，“夹咬”或“挖掘”到相对的夹紧面中，从而提高松动紧固件所需要的扭力。这种紧固件的缺点在于拆卸对交接面造成损坏。其它设计需要在外螺纹紧固件中钻孔并使用槽形螺母，其穿过每一对相对的平面开槽，而且需要将槽对准外紧固件中的孔并安装开口销用以防止松动。这类设计的主要缺点是成本高。克服了上述类型的紧固件的许多缺点的一些设计，在经受振动或伸张和放松外紧固件的循环荷载的应用中，如在汽车车轮紧固应用中，有效地工作。然而，如果夹紧连接的使用牵涉到组件绕紧固件的轴转动，例如在汽车车轮心轴上，在转动的起始和停止时由于惯性产生的松动扭矩使得这些设计无法实现效果。
技术实现思路
在一个实施例中，紧固件组件包括组装于公共轴上的扭转件和夹紧件，其中扭转件包括绕轴形成的螺纹和在一端绕轴延伸的环形支承面，夹紧件包括在一端绕轴形成并且与扭转件支承面相对的环形支承面，扭转件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中表面分段具有大于螺纹的节距的第一节距，表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第二节距，夹紧件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中表面分段具有大于螺纹的节距的第三节距，且表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第四节距。在另一个实施例中，紧固件组件包括组装于公共轴上的扭转件和夹紧件，该扭转件包括具有预定节距的、绕轴设置的螺纹和在一端绕轴延伸的环形支承面，夹紧件包括在一端绕轴延伸并且与扭转件支承面相对的环形支承面，扭转件上的环形支承面包括第一组螺旋形倾斜表面分段和第二组螺旋形倾斜表面分段，其中第一组表面分段的节距大于螺纹的预定节距，第二组表面分段具有不同于预定节距的节距并且倾斜于相对的方向上，夹紧件上的环形支承面包括第三组螺旋形倾斜表面分段和第四组螺旋形倾斜表面分段，其中第三组表面分段的节距实质上大于螺纹的预定节距，第四组表面分段具有不同于预定节距的节距并且倾斜于相对的方向上。在另一个实施例中，紧固件组件包括具有头部和杆部的螺栓以及组装于杆部上的垫圈，该螺栓包括绕杆部的一部分形成的螺纹，该头部的底侧面上具有多个螺旋形倾斜表面分段，表面分段具有大于螺纹的节距的第一节距，表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第二节距，该垫圈包括与该头部的底侧面相面对的支承面，该垫圈支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，表面分段具有大于螺纹的节距的第三节距，且表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第四节距。根据以下附图解释和详细说明，本领域技术人员将能够显而易见本专利技术的其它系统、方法、特性以及效果。应理解，所有这样的另外系统、方法、特性以及效果属于说明书的内容，落入本专利技术的范围，并且得到保护。附图说明参照以下附图和说明能更好地理解本专利技术。附图中的部件不一定是按照比例的，重点是阐明本专利技术的原理。此外，在附图中，不同视图中的相似参考标号表明对应的部件。图1为第一紧固件组件的俯视图、侧剖视图以及仰视图。图2为用于图1的第一紧固件组件的垫圈的俯视图、侧剖视图以及仰视图。图3为用于图1的第一紧固件组件的螺母的俯视图、侧剖视图以及仰视图。图4阐明了用于紧固件组件的示范性螺纹设置。图5阐明了用于紧固件组件的示范性螺纹设置。图6阐明了在紧固件组件的应用时转矩角和夹紧力之间的示范性关系。图7为第二紧固件组件的俯视图、侧剖视图以及仰视图。图8为第三紧固件组件的俯视图、侧剖视图以及仰视图。具体实施方式参见附图，图1中描述了紧固件组件的一个实施例。示范性的紧固件组件100包括螺母105和垫圈120。图1A显示了紧固件组件100的俯视图。图1B显示了紧固件组件100的侧剖视图。图1C显示了紧固件组件100的仰视图。紧固件组件100可以是能用作紧固到车轮心轴(未示出)的心轴螺母的结构。这样，紧固件组件100可包括六角形头部107和平底122。六角形头部107形成于螺母105上。平底122形成于垫圈120上。也可以使用其它任何形状的头部用于螺母105，根据实施例应用的需要。也可以使用其它任何形状的平底，例如截头圆锥形，用于垫圈120，根据实施例应用的需要。螺母105包括具有六角形头部107和环形凸缘111的螺母主体109。螺母主体109按常规方式于115处带有内螺纹(未示出)。螺纹115绕螺母主体109的内侧呈螺旋状延伸，呈常规选择的节距(pitch)X。环形凸缘111具有大体上呈波状的环形底部支承面113。如图3C所示，支承面113被分段，以界定十六个左螺旋形倾斜表面分段113L和十六个右螺旋形倾斜表面分段113R。左螺旋形倾斜表面分段113L和右螺旋形倾斜表面分段113R的数目可以为任何值，根据实施例应用的需要。大量螺旋形倾斜表面分段将导致夹紧力和张力每当螺母105转动时的较低增量增长以及较低松动阻力。少量螺旋形倾斜表面分段将导致夹紧力和张力每当螺母105转动时的较高增量增长以及较高松动阻力。螺旋形倾斜表面分段的数量可以根据应用来选择，以实现夹紧力和张力按照螺母105的转动的需要的增量增长以及松动阻力。垫圈120包括具有平底122和环形凸缘126的垫圈主体124。垫圈主体124具有无螺纹孔132，该无螺纹孔132穿过垫圈主体124。环形凸缘126具有大体上呈波状的环形顶部支承面128。如图2A和2B所示，支承面128被分段，以界定十六个左螺旋形倾斜表面分段128L和十六个右螺旋形倾斜表面分段128R。左螺旋形倾斜表面分段128L和右螺旋形倾斜表面分段128R的数目可以为任何值，根据实施例应用的需要。螺母105的环形底部支承面113和垫圈120的环形顶部支承面128的交界处可相对于垫圈120的底部122成一个角度。该角度可以是大约15度，如图1B所示。螺母105的环形底部支承面113和垫圈120的环形顶部支承面128的交界处的角度可以为从接近于零到接近于45度的任何值，根据实施例应用的需要。该角度可变化，以便通过垫圈120平均地分配负载到夹紧面(未示出)。螺母105的环形底部支承面113和垫圈120的环形顶部支承面128的交界处的摩擦力可变化，以便确保螺母105可相对于垫圈120转动。垫圈120的底部122可包括多个凸起的锯齿状分段130，例如二十个锯齿状分段130，如图1C和2C所示。锯齿状分段130可夹咬或挖掘入夹紧面(未示出)中。锯齿状分段130可提高垫圈120的底部122和夹紧面之间的摩擦力，从而避免垫圈120相对于夹紧面转动。锯齿状分段130可在底部122上被均匀地间隔开来，以便在底部122和夹紧面之间提供均匀的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧固件组件,包括：组装于公共轴上的扭转件和夹紧件；所述扭转件包括绕所述轴形成的螺纹和在一端绕所述轴延伸的环形支承面；所述夹紧件包括在一端绕所述轴形成并且与所述扭转件的支承面相面对的环形支承面；所述扭转件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中所述扭转件表面分段具有大于所述螺纹的节距的第一节距，且所述扭转件表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第二节距；以及所述夹紧件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中所述夹紧件表面分段具有大于所述螺纹的所述节距的第三节距，且所述夹紧件表面分段具有相对于所述螺纹呈相反倾斜的第四节距。

【技术特征摘要】
2015.11.12 US 62/254,2761.一种紧固件组件,包括：组装于公共轴上的扭转件和夹紧件；所述扭转件包括绕所述轴形成的螺纹和在一端绕所述轴延伸的环形支承面；所述夹紧件包括在一端绕所述轴形成并且与所述扭转件的支承面相面对的环形支承面；所述扭转件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中所述扭转件表面分段具有大于所述螺纹的节距的第一节距，且所述扭转件表面分段具有相对于螺纹呈相反倾斜的第二节距；以及所述夹紧件上的环形支承面包括多个螺旋形倾斜表面分段，其中所述夹紧件表面分段具有大于所述螺纹的所述节距的第三节距，且所述夹紧件表面分段具有相对于所述螺纹呈相反倾斜的第四节距。2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件包括第一组螺旋形倾斜表面分段，其中所述第一组扭转件表面分段具有第一节距；以及所述夹紧件包括第二组螺旋形倾斜表面分段，其中所述第二组夹紧件表面分段具有第三节距。3.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件和所述夹紧件上的所述螺旋形倾斜表面分段大体上形状互补。4.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第一节距和所述第三节距与所述螺纹的所述节距倾斜于同一方向。5.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第二节距和所述第四节距不同于所述螺纹的所述节距。6.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第三节距等于所述第一节距，且所述第四节距等于所述第二节距。7.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件和所述夹紧件中的至少一个上的所述表面分段形成了波状支承面。8.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件旋转到螺栓上时，所述扭转件施加夹紧力于所述夹紧件上；以及所述扭转件和所述夹紧件上的所述螺旋形倾斜表面分段的尺寸被设计为使得，当具有所述第一节距和所述第三节距的所述螺旋形倾斜表面分段相接触时，所述夹紧力减小。9.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件旋转到螺栓上时，所述扭转件施加夹紧力于所述夹紧件上；以及所述扭转件和所述夹紧件上的所述螺旋形倾斜表面分段的尺寸被设计为使得，当具有所述第二节距和所述第四节距的所述螺旋形倾斜表面分段相接触时，所述夹紧力增大。10.如权利要求1所述的紧固件，其中所述扭转件旋转到螺栓上时，所述扭转件施加夹紧力于所述夹紧件上；以及所述扭转件和所述夹紧件上的所述螺旋形倾斜表面分段的尺寸被设计为使得，在所述扭转件旋转到所述螺栓上期间，所述夹紧力在增大和减小之间交替。11.如权利要求1所述的紧固件，其中经过所述第一节距和所述第二节距所需的转矩角小于经过所述第二节距和所述第四节距所需的转矩角。12.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第一节距和所述第三节距之间的接触对抗所述紧固件的松动。13.一种紧固件组件,包括：组装于公共轴上的扭转件和夹紧件；所述扭转件包括：具有预定节距的、绕所述轴设置的螺纹；在一端绕所...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·J·威尔逊，
申请(专利权)人：麦克林福格公司，
类型：发明
国别省市：美国,US