鎖緊螺紋緊固件的製作方法
2023-04-23 14:14:36 1
鎖緊螺紋緊固件的製作方法
【專利摘要】一種鎖緊緊固件(40)包括緊固件主體(42)和鎖緊帶(44)。所述主體包括切向槽部(62)。所述鎖緊帶包括線圈部分(70)以及從所述線圈部分沿切向延伸的第一和第二柄舌(66、68)。所述第一柄舌延伸到所述槽部中用以限制所述第一柄舌相對於所述主體的角度運動。當所述鎖緊緊固件沿鬆開方向以足夠的轉矩被轉動時，所述第二柄舌接觸所述緊固件主體用以打開所述線圈部分並允許所述鎖緊緊固件的移除。
【專利說明】鎖緊螺紋緊固件
【背景技術】
[0001]本發明涉及鎖緊螺紋緊固件，並且更特別地涉及包括作為單向鎖緊元件的線圈或帶的鎖緊螺母。
[0002]鎖緊螺母可以包括作為單向鎖緊元件的線圈或者帶。通常，鎖緊元件具有沿徑向向外彎曲並被錨定至螺母的一端，其通常被嵌套在螺母中的閉合裝配槽部中。在鬆開轉矩的作用下，該錨定方法在鎖緊元件中導致張力負荷，其使元件張緊其在外螺紋上的抓緊力，用以防止螺母與外螺紋之間的相對旋轉(鬆開)。在安裝期間在鎖緊元件上被施加反力即壓縮。該力使鎖緊元件鬆開其在外螺紋上的抓緊力，使得存在相對較低的安裝轉矩。
[0003]該鎖緊系統通常需要專用的器件來實現從外螺紋移除螺母。然而，至少一個鎖緊螺母不需要專用的器件，如在2010年9月13日提交的美國申請12/880,580中公開的。該鎖緊螺母包括以受控移除轉矩滑移的鎖緊元件，從而通過消除專用的釋放環來簡化螺母的構造。
[0004]所描述的鎖緊螺母沒有取得廣泛的應用，或許是因為複雜性過高因此成本過高，或者是因為性能不能與競爭技術的相當。一個性能挑戰與鎖緊元件已被錨定至螺母的方式有關。當移除轉矩被施加至螺母時，徑向柄舌(tang)經受高反應負荷。即使鎖緊元件被設計有強截面，比如如在『580申請中所公開的矩形線帶，在與被錨定柄舌相鄰的外螺紋上也可能存在高應力。該高應力在外螺紋上造成過度的磨損，尤其是在鎖緊元件是不鏽鋼的情況下，並且增加帶與外螺紋之間的摩擦力。該摩擦力能夠使滑移轉矩上升高於帶的強度極限，導致帶的斷裂或者永久應變。這阻止螺母的再使用。
【發明內容】
[0005]所公開的鎖緊螺母包括解決以上指出的鎖緊螺母的缺點的鎖緊元件。新鎖緊螺母維持以上指出的鎖緊螺母的簡單性，同時解決缺點。結果，新鎖緊螺母提供簡單性、成本和性能的改善的平衡。
[0006]根據本發明的第一方面，鎖緊螺母包括螺母主體和鎖緊元件。鎖緊元件包括線圈部分和從線圈部分沿切向延伸的兩個柄舌或者端部。第一柄舌被錨定至螺母主體，用以防止第一柄舌相對於主體的角度運動。第二柄舌將大小做成在移除期間接合螺母主體，但在安裝期間不接合螺母主體。
[0007]根據本發明的第二方面，鎖緊元件定位在螺母主體中的袋部或者凹部內，並且第一柄舌定位在螺母主體中的切向槽部內。鎖緊元件和凹部將大小做成使得第二柄舌在足夠的移除轉矩被施加至緊固件的螺母主體時與凹部的壁發生接觸。該接觸降低在鎖緊元件上的增加的應力，這允許鎖緊緊固件被移除，而不會對鎖緊帶造成永久損傷。
[0008]通過參考附圖和當前實施例的描述，將更全面地了解和理解本發明的這些和其它優點和特徵。
【專利附圖】
【附圖說明】[0009]圖1是鎖緊緊固件的當前實施例的透視圖。
[0010]圖2是緊固件的透視分解圖。
[0011]圖3是緊固件的側視圖。
[0012]圖4是被包括在緊固件中的鎖緊元件的俯視圖。
[0013]圖5是圖4所示鎖緊元件在緊固件鬆開期間的俯視圖。
[0014]圖6是沿圖3中的線6-6所取的剖視圖。
[0015]圖7是沿圖3中的線7-7所取的剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]依據本發明的當前實施例構造的鎖緊緊固件在圖1-7中示出並總體上標註為40。雖然作為保持螺母或者鎖緊螺母在圖1-7中示出，但是本發明的構思能夠被合併到各種各樣的緊固件中，如本領域的技術人員將意識到的。
[0017]螺紋緊固件40包括主體42和鎖緊帶44。主體42包括六角形在外部分46，其構造成由常規驅動工具(未示出)接合和驅動。六角形部分46包括多個角部48和在其間延伸的多個平坦部50。替代地，主體42可以是正方形或者任何其它的多邊形形狀。主體42也可以成形為由現在公知或者以後開發的任何常規驅動工具接合。
[0018]主體42限定出孔52，所述孔52沿著其長度至少部分地帶螺紋。如或許在圖2中最佳示出的，孔52包括帶螺紋的第一部分54和不帶螺紋的第二部分即袋部或者凹部56。不帶螺紋部分56的直徑大於帶螺紋部分54的直徑。肩部60分隔第一和第二部分54、56。
[0019]所述主體進一步限定出切向凹部或者槽部62，其與凹部56連通，並打開穿過主體42的軸向末端部分64。儘管該槽部是暴露的，但是槽部可以被限定在主體42的內部中。
[0020]鎖緊帶44包括線圈或者連續地彎曲的部分70，其具有在第一柄舌或者末端部分66與第二柄舌或者末端部分68之間延伸的圓形截面。雖然是以圓形截面示出的，但是其它截面形狀也是可以想到的，包括正方形、矩形、卵形、三角形和任何其它適當的形狀。
[0021]在當前實施例中，第一和第二柄舌或者末端部分66、68是直的，但是其它形狀包括光滑曲線和角度也是可以想到的。或許如圖4中最佳地示出的，兩柄舌66、68從彎曲部分70沿切向向外延伸。也如圖4中所示，鎖緊帶44可以包括單個彎折，以第一柄舌66重疊第二柄舌68。鎖緊帶44可以替代地包括少於單個的彎折，或者兩個或更多個螺旋彎折使得相鄰彎折。如果鎖緊帶44包括少於單個的彎折，則鎖緊帶44可以完全在垂直於孔52取向的單個平面內延伸，或者可以螺旋地延伸。
[0022]所示鎖緊帶44的圓形截面的直徑大體對應於外螺紋構件45的節距，使得鎖緊帶44可以被嵌套在螺紋構件45的螺紋內。在具有非圓形截面的鎖緊帶中，與螺紋構件45的螺紋接合的表面的尺寸可以小於、大體等於或者大於該螺紋構件的節距。
[0023]沿切向延伸的柄舌66被接收並約束在緊固件主體42中的槽部62內。如圖6中所示，槽部62具有內壁80和外壁82，它們約束第一柄舌66相對於主體42的角度運動。例如，在沿安裝或者順時針方向旋轉的期間，第一柄舌66的側表面可以接觸內壁80 ;並且在沿移除或者逆時針方向旋轉的期間，第一柄舌66的側表面可以接觸外壁82。如圖6和7中所示，內壁80和外壁82被取向成大體相切於孔52，以便接收切向柄舌66。結果，柄舌66相對於主體42在角度上(angularly)被固定。[0024]鎖緊帶44的第二柄舌68部分地延伸到槽部62中，但是不被內壁80和外壁82約束，如圖7中所示。第二柄舌68通常相對於主體42在角度上能自由地旋轉。然而，如下所述，第二柄舌68可以在主體42的移除或者逆時針旋轉期間接觸外壁82，這限制第二柄舌68相對於主體42的角度運動。
[0025]儘管作為單個槽部62被示出，但是主體42也可以限定出槽部、凹部和/或表面的組合，用以接收柄舌66、68中的每個。
[0026]螺紋緊固件40沿第一或者大體順時針方向向外螺紋構件45上的安裝使鎖緊帶44膨脹，使得鎖緊帶44不妨礙或者抑制螺紋緊固件40向外螺紋構件45上的運動。然而，螺紋緊固件40沿移除或者大體逆時針方向的旋轉進行操作以使鎖緊帶44牢固地抵靠螺紋，由此有效地防止螺紋緊固件40例如由于振動而發生不希望的、無意的或者意外的鬆開。
[0027]如果足夠的轉矩被施加至主體42，則鎖緊帶44允許螺紋緊固件40的所需鬆開。當主體42被足夠的轉矩沿第二或者逆時針方向旋轉時，在角度上被槽部62約束的第一柄舌66可以彈性地偏轉，這進而允許螺母相對於鎖緊元件44旋轉小的角度。該旋轉能使從線圈部分70沿切向延伸的第二柄舌68與螺母主體42中的外壁82發生接觸。在移除轉矩被施加以旋轉螺母脫離外螺紋構件時，該接觸降低或者潛在地消除鎖緊元件上的應力的進一步增加。結果，對外螺紋或者鎖緊元件存在很少或者沒有損傷。
[0028]當移除轉矩被施加並且帶彈性地偏轉時，錨定柄舌66在切向槽部62內存在少量的滑動。沿切向移動的這種自由降低或者潛在地消除帶44中的張力，並確保在多次再使用期間的順利無磨損的操作。當鎖緊螺母與外螺紋完全脫離接合時，帶彈性地恢復至其初始位置。
[0029]鎖緊帶44的直徑可以被選擇成使得單個鎖緊帶44可以用於特定螺紋尺寸內的所有外螺紋類別。已發現的是，單個鎖緊帶44可以「自調節」以至少部分地適應多種不同的螺紋類別，因為鎖緊帶44能夠在槽部62內滑動。替代地，不同的鎖緊帶44可以被設計用於不同的螺紋尺寸，或者特定螺紋尺寸內的不同外螺紋類別。此外，可以基於所需應用來選擇鎖緊帶44的截面形狀、材料強度和彈性。
[0030]主體42和鎖緊帶44可以由任意適當的材料製造而成，包括金屬和複合物。此外，由於在螺紋緊固件40的使用期間鎖緊帶44的降低應力，鎖緊帶44可以由比如圓形鋼線等相對較低成本的材料製造而成。鎖緊帶44的安裝能夠以多種方式實現。在當前實施例中，表面64中的孔穴的直徑小於形成用於保持帶的肩部的孔56的直徑。帶通過被足夠地壓縮以在肩部下方卡扣就位而得到安裝。替代地，可以將單獨的板用作保持器。此外，替代地，鎖緊帶44可以被纏繞就位。
[0031]鎖緊轉矩能夠是多個變量的函數，包括鎖緊帶的初始直徑、鎖緊帶的材料性能、鎖緊帶的摩擦係數和鎖緊帶的彎折的數量。另外，參數公差將影響用於特定構造的鎖緊轉矩的範圍。鎖緊帶的參數因此能夠被選擇用於每個螺紋尺寸和公差範圍，用以允許滑移轉矩小於鎖緊帶的最終強度，同時仍然提供可接受的鎖緊轉矩範圍。另外，鎖緊轉矩能夠被設定為滿足或者超過相關的工業標準。本鎖緊螺紋緊固件包括單向有效轉矩(prevailingtorque)，其在與標準的有效轉矩螺紋緊固件相比時，可以允許安裝轉矩非常低。另外，當與典型的鎖緊緊固件相比時，鎖緊帶緊固件移除有效轉矩在多次使用期間更少遭受降級。
[0032]以上描述是本發明的當前實施例的描述。可以做出各種變化和改變，而不偏離如在所附權利要求書中限定出的本發明的精神和更廣方面，所附權利要求書應當依據包括等同原則在內的專利法的原理來進行解釋。以單數形式例如使用冠詞「一」、「一個」、「該」、「所述」來對元件的提及不應被解釋為是將元件限制為單個。
【權利要求】
1.一種鎖緊螺紋緊固件，包括: 緊固件主體，所述緊固件主體限定出孔；和 鎖緊元件，其包括線圈部分以及從所述線圈部分大體沿切向延伸的第一柄舌和第二柄舌，所述鎖緊元件定位在所述孔內。
2.如權利要求1所述的鎖緊緊固件，其中，所述第一柄舌和第二柄舌是直的。
3.如權利要求1所述的鎖緊緊固件，其中: 所述緊固件主體限定出與所述孔連通的切向槽部；並且 所述第一柄舌延伸到所述槽部中。
4.如權利要求3所述的鎖緊緊固件，其中，所述第二柄舌延伸到所述槽部中。
5.如權利要求1所述的鎖緊緊固件，其中: 所述凹部包括外壁；並且 所述第二柄舌適於在所述鎖緊緊固件的鬆開期間接觸所述外壁。
6.一種鎖緊螺紋緊固件，包括: 緊固件主體，其限定出孔和與所述孔連通的大體切向的槽部；和鎖緊帶，其包括在所述孔內的線圈部分以及從所述彎曲部分大體沿切向延伸並進入所述槽部中的第一柄舌和第二柄舌，所述第一柄舌相對於所述緊固件主體在角度上被固定，所述第二柄舌相對於所述緊固件主體具有一定範圍的角度運動。
7.如權利要求6所述的鎖緊緊固件，其中，所述第一柄舌和第二柄舌重疊。
8.如權利要求6所述的鎖緊緊固件，其中: 所述鎖緊緊固件沿張緊方向和相反的鬆開方向是可旋轉的； 所述凹部限定出外壁；並且 所述第二柄舌適於在所述鎖緊緊固件沿所述鬆開方向的旋轉期間接觸所述外壁。
9.一種鎖緊螺紋緊固件，包括: 緊固件主體，其限定出具有帶螺紋部分和不帶螺紋部分的孔，所述緊固件主體進一步限定出大體切向的槽部，所述緊固件主體沿第一張緊方向和第二鬆開方向是可旋轉的；和鎖緊帶，其包括線圈部分以及從所述線圈部分大體沿切向延伸的第一柄舌和第二柄舌，所述線圈部分定位在所述孔的不帶螺紋部分內，所述第一柄舌定位在所述槽部內用以限制所述第一柄舌相對於所述緊固件主體的角度運動，所述第二柄舌適於在所述緊固件主體沿所述第二鬆開方向的旋轉期間接觸所述緊固件主體。
10.如權利要求9所述的鎖緊螺紋緊固件，其中: 所述凹部限定出外壁；並且 所述第二柄舌適於在所述緊固件主體沿所述第二鬆開方向的旋轉期間接觸所述外壁。
11.如權利要求9所述的鎖緊螺紋緊固件，其中，所述第一柄舌是可彈性偏轉的。
【文檔編號】F16B39/20GK103703260SQ201280024832
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年5月10日 優先權日:2011年5月23日
【發明者】D.N.坎保 申請人:弗洛萊特控制器有限公司