用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构

摘要

本发明涉及一种用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构。它解决了现有紧固机构易出现松脱等技术问题。防松脱机械紧固机构包括螺栓体，所述的螺栓体上具有两个分别与压紧螺母和防松脱螺母螺纹相连的螺纹段且两个螺纹段的螺纹方向相反，本单向转动结构包括套设在螺栓体上且位于压紧螺母和防松脱螺母之间的调节环，所述的压紧螺母下端部与调节环上端部之间设有第一单向单元和/或所述的压紧螺母侧部与调节环侧部之间设有第二单向单元。优点在于：能实现压紧螺母与调节环的单向转动，连接强度高，机械零件转动方向调节可靠，稳定性好，能防止连接时出现松脱现象，确保具有防松脱功能的防松脱机械紧固机构的性能实现。

权利要求

1.一种用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，防松脱机械紧固机构包括螺栓体(1)，所述的螺栓体(1)上具有两个分别与压紧螺母(2)和防松脱螺母(3)螺纹相连的螺纹段且两个螺纹段的螺纹方向相反，其特征在于，本单向转动结构包括套设在螺栓体(1)上且位于压紧螺母(2)和防松脱螺母(3)之间的调节环(4)，所述的压紧螺母(2)下端部与调节环(4)上端部之间设有第一单向单元(5)和/或所述的压紧螺母(2)侧部与调节环(4)侧部之间设有第二单向单元(6)；所述的调节环(4)的端部周向外侧具有环形凹槽(61)，所述的压紧螺母(2)一端周向外侧具有与环形凹槽(61)相匹配的环形凸圈(62)，且所述的第二单向单元(6)设置在环形凹槽(61)与环形凸圈(62)之间；所述的第二单向单元(6)包括至少一个周向设置在环形凸圈(62)与环形凹槽(61)之间且具有宽部与窄部的楔形槽(63)，所述的楔形槽(63)内设有滚动体(64)，且所述的滚动体(64)连接有能使滚动体(64)具有朝向楔形槽(63)的窄部一侧运动趋势的弹性支撑结构；所述的环形凹槽(61)周向内侧具有若干向内凸起的凸起体(65)，且相邻两个凸起体(65)之间形成上述的楔形槽(63)；所述的弹性支撑结构包括设置在楔形槽(63)内的支撑弹簧(66)，且所述的支撑弹簧(66)一端抵靠设置在凸起体(65)上，另一端作用于滚动体(64)上。

2.根据权利要求1所述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，其特征在于，所述的第一单向单元(5)包括设置在压紧螺母(2)一端且呈螺旋状分布的压紧螺旋面(51)和设置在调节环(4)一端且呈螺旋状分布的配合螺旋面(53)，所述的压紧螺旋面(51)与配合螺旋面(53)相匹配构成单向转动螺旋面副(10)。

3.根据权利要求2所述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，其特征在于，所述的压紧螺旋面(51)一端与螺栓体(1)之间形成压紧螺旋断面(54)，所述的配合螺旋面(53)一端与螺栓体(1)之间形成配合螺旋断面(56)，且当压紧螺母(2)与调节环(4)周向定位时所述的压紧螺旋断面(54)与配合螺旋断面(56)能相互抵靠。

4.根据权利要求2或3所述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，其特征在于，所述的压紧螺旋面(51)与配合螺旋面(53)均为渐开线螺旋面。

5.根据权利要求4所述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，其特征在于，所述的压紧螺母(2)端部设有第一渐开线螺旋体(55)，且所述的第一渐开线螺旋体(55)端面形成上述的压紧螺旋面(51)；所述的调节环(4)端部具有与第一渐开线螺旋体(55)相匹配的第二渐开线螺旋体(57)，且所述的第二渐开线螺旋体(57)端面形成上述的配合螺旋面(53)。

6.根据权利要求5所述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，其特征在于，所述的压紧螺旋面(51)及配合螺旋面(53)的螺旋方向和螺栓体(1)上与压紧螺母(2)相连的螺纹段螺纹螺旋方向相同。

说明书

用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构

技术领域

[0001] 本发明属于紧固件技术领域，尤其是涉及一种用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构。

背景技术

[0002] 螺旋副紧固机构是一种常见的螺纹配合的紧固机构，最常见的为螺栓与螺母相互配合的紧固连接件，通过螺栓的螺纹实现对机械设备连接件的螺纹连接。螺栓与螺母的连接性能好，结构简单，广泛应用于机械设备领域，但是螺栓与螺母存在着容易松动的缺陷，随着设备频繁的震动连接件的间隙增大，引起螺栓与螺母松动，甚至脱落，这样对于一些机械连接时易发生连接体相互脱离现象，严重的容易发生安全事故。

[0003] 为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种互紧式防松脱螺栓[申请号：201220063479.X]，由螺杆、内螺母、外螺母组成。螺杆的螺纹为正反向螺纹，内螺母的内螺纹为正向螺纹，外螺母的内螺纹为反向螺纹。内螺母和外螺母的对顶面上设有2～12个防滑槽。防滑槽为逆时针逐渐升高的结构。

[0004] 上述方案在一定程度上改进了现有螺栓与螺母连接时易松动的问题，上述方案虽然在内螺母和外螺母的对顶面上设有若干个防滑槽，但内螺母、外螺母、螺栓的螺纹起点都是不确定的，防滑槽是很难实现相互卡在一起目的。即便能够偶然卡在一起，但是，该方案依然存在连接强度低，震动大时内螺母与外螺母易出现间隙或内螺母易推动外螺母往后退导致内螺母与连接体之间松动的问题，并最终导致外螺母和内螺母脱离螺栓情况发生。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单，能防止的防松脱机械紧固机构的单向转动结构。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，防松脱机械紧固机构包括螺栓体，所述的螺栓体上具有两个分别与压紧螺母和防松脱螺母螺纹相连的螺纹段且两个螺纹段的螺纹方向相反，其特征在于，本单向转动结构包括套设在螺栓体上且位于压紧螺母和防松脱螺母之间的调节环，所述的压紧螺母下端部与调节环上端部之间设有第一单向单元和/或所述的压紧螺母侧部与调节环侧部之间设有第二单向单元。优选地，这里的压紧螺母与调节环之间通过单向转动结构相连，当压紧螺母具有远离防松脱螺母一侧周向转动运动或运动趋势时所述的压紧螺母能相对于调节环周向转动且当压紧螺母具有朝向防松脱螺母一侧周向转动运动或运动趋势时所述的压紧螺母通过单向转动结构与调节环周向定位，所述的调节环与防松脱螺母之间设有能使调节环与防松脱螺母定位的定位结构，使用时，当压紧螺母朝向远离防松脱螺母一侧周向转动运动或运动趋势时所述的压紧螺母能相对于调节环周向转动，即压紧螺母朝向锁紧方向运动时，压紧螺母能相对于调节环周向转动，使得压紧螺母与调节环相互分离,当被压紧物体存在，这种运动会在一定区间被阻止，防松脱螺母因为单向转动结构不会脱离螺栓体；当压紧螺母具有朝向防松脱螺母一侧周向转动运动或运动趋势时所述的压紧螺母通过单向转动结构与调节环周向定位，同时，由于周向定位结构将调节环与防松脱螺母周向定位在一起，且压紧螺母螺纹与防松脱螺母螺纹是反方向螺纹，这样使得压紧螺母无法朝向防松脱螺母一侧周向转动，但压紧螺母的转动势能通过单向转动结构经调节环传递给了防松脱螺母，带动了防松脱螺母向压紧螺母一侧的周向转动运动或运动趋势，这样就使得压紧螺母始终处于不断的自紧过程，继而实现本机构的自锁功能，同时由于防松脱螺母与调节环周向定位且由于单向转动结构的存在使得防松脱螺母无法脱离螺栓体。

[0007] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的第一单向单元包括设置在压紧螺母一端且呈螺旋状分布的压紧螺旋面和设置在调节环一端且呈螺旋状分布的配合螺旋面，所述的压紧螺旋面与配合螺旋面相匹配构成单向转动螺旋面副。当压紧螺母具有朝向防松脱螺母一侧周向转动运动或运动趋势时，由于这里的压紧螺旋面与配合螺旋面相互抵靠能使得压紧螺母与调节环周向定位，显然，单向转动结构的结构多种多样，本领域技术人员还可以选择其他结构。

[0008] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的压紧螺旋面一端与螺栓体之间形成压紧螺旋断面，所述的配合螺旋面一端与螺栓体之间形成配合螺旋断面，且当压紧螺母与调节环周向定位时所述的压紧螺旋断面与配合螺旋断面能相互抵靠。即通过压紧螺旋断面与配合螺旋断面能相互抵靠实现压紧螺母与调节环相互定位。

[0009] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的压紧螺旋面与配合螺旋面均为渐开线螺旋面。即通过渐开线螺旋面运动的不可逆性技术原理，从而实现单向运动的功能。

[0010] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的压紧螺母端部设有第一渐开线螺旋体，且所述的第一渐开线螺旋体端面形成上述的压紧螺旋面；所述的调节环端部具有与第一渐开线螺旋体相匹配的第二渐开线螺旋体，且所述的第二渐开线螺旋体端面形成上述的配合螺旋面。

[0011] 这里的第一渐开线螺旋体插于环形凹槽内且与第二渐开线螺旋体相互配合，这样提高了连接的稳定性。

[0012] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的压紧螺旋面及配合螺旋面的螺旋方向和螺栓体上与压紧螺母相连的螺纹段螺纹螺旋方向相同。这样保证了单向转动方向满足本紧固机构放防松脱的需求。

[0013] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的调节环的端部周向外侧具有环形凹槽，所述的压紧螺母一端周向外侧具有与环形凹槽相匹配的环形凸圈，且所述的第二单向单元设置在环形凹槽与环形凸圈之间。

[0014] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的第二单向单元包括至少一个周向设置在环形凸圈与环形凹槽之间且具有宽部与窄部的楔形槽，所述的楔形槽内设有滚动体，且所述的滚动体连接有能使滚动体具有朝向楔形槽的窄部一侧运动趋势的弹性支撑结构。采用离合式单向转动结构，当压紧螺母朝向锁紧方向运动时，滚动体受摩擦力的作用，被推到楔形槽中较宽的部分，不再楔紧在楔形槽内，这时离合器处于分离状态，当压紧螺母朝向远离锁紧方向运动时，滚动体受摩擦力的作用被楔紧在楔形槽内实现压紧螺母与调节环周向定位。

[0015] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的环形凹槽周向内侧具有若干向内凸起的凸起体，且相邻两个凸起体之间形成上述的楔形槽。

[0016] 在上述的用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构中，所述的弹性支撑结构包括设置在楔形槽内的支撑弹簧，且所述的支撑弹簧一端抵靠设置在凸起体上，另一端作用于滚动体上。

[0017] 与现有的技术相比，本用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构的优点在于：设计合理，结构简单，能实现压紧螺母与调节环的单向转动，连接强度高，机械零件转动方向调节可靠，稳定性好，能防止连接时出现松脱现象，确保具有防松脱功能的防松脱机械紧固机构的性能实现。

附图说明

[0018] 图1是本发明提供的实施例的外观结构示意图。

[0019] 图2是本发明提供的实施例的半剖视结构示意图。

[0020] 图3是本发明提供的实施例的压紧螺母半剖视结构示意图。

[0021] 图4是本发明提供的实施例的压紧螺母的俯视结构示意图。

[0022] 图5是本发明提供的实施例的调节环的半剖视结构示意图。

[0023] 图6是本发明提供的实施例的调节环的俯视结构示意图。

[0024] 图7是本发明提供的实施例的调节环的仰视结构示意图。

[0025] 图8是本发明提供的实施例的第二单向单元的半剖视结构示意图。

[0026] 图中，螺栓体1、压紧螺母2、防松脱螺母3、调节环4、第一单向单元5、压紧螺旋面51、配合螺旋面53、压紧螺旋断面54、第一渐开线螺旋体55、配合螺旋断面56、第二渐开线螺旋体57、第二单向单元6、环形凹槽61、环形凸圈62、楔形槽63、滚动体64、凸起体65、支撑弹簧66、单向转动螺旋面副10。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

[0028] 如图1-2所示，本用于防松脱机械紧固机构的单向转动结构，防松脱机械紧固机构包括螺栓体1，螺栓体1上具有两个分别与压紧螺母2和防松脱螺母3螺纹相连的螺纹段且两个螺纹段的螺纹方向相反，本单向转动结构包括套设在螺栓体1上且位于压紧螺母2和防松脱螺母3之间的调节环4，压紧螺母2下端部与调节环4上端部之间设有第一单向单元5和/或压紧螺母2侧部与调节环4侧部之间设有第二单向单元6，优选地，这里的压紧螺母2与调节环4之间通过单向转动结构相连，当压紧螺母2具有远离防松脱螺母3一侧周向转动运动或运动趋势时压紧螺母2能相对于调节环4周向转动且当压紧螺母2具有朝向防松脱螺母4一侧周向转动运动或运动趋势时压紧螺母2通过单向转动结构与调节环4周向定位，调节环4与防松脱螺母3之间设有能使调节环4与防松脱螺母3定位的定位结构，使用时，当压紧螺母2朝向远离防松脱螺母3一侧周向转动运动或运动趋势时压紧螺母2能相对于调节环4周向转动，即压紧螺母2朝向锁紧方向运动时，压紧螺母2能相对于调节环4周向转动，使得压紧螺母2与调节环4相互分离,当被压紧物体存在，这种运动会在一定区间被阻止，防松脱螺母
3因为单向转动结构5不会脱离螺栓体1；当压紧螺母2具有朝向防松脱螺母3一侧周向转动运动或运动趋势时压紧螺母2通过单向转动结构5与调节环4周向定位，同时由于周向定位结构6将调节环4与防松脱螺母3周向定位在一起，且压紧螺母2螺纹与防松脱螺母3螺纹是反方向螺纹，这样使得压紧螺母2无法朝向防松脱螺母3一侧周向转动，但压紧螺母2的转动势能通过单向转动结构5经调节环4传递给了防松脱螺母3，带动了防松脱螺母3向压紧螺母
2一侧的周向转动运动或运动趋势，这样就使得压紧螺母2始终处于不断的自紧过程，继而实现本机构的自锁功能，同时由于防松脱螺母3与调节环4周向定位且由于单向转动结构5的存在使得防松脱螺母3无法脱离螺栓体1。

[0029] 具体地，如图2-7所示，这里的第一单向单元5包括设置在压紧螺母2一端且呈螺旋状分布的压紧螺旋面51和设置在调节环4一端且呈螺旋状分布的配合螺旋面53，压紧螺旋面51与配合螺旋面53相匹配构成单向转动螺旋面副10，当压紧螺母2具有朝向防松脱螺母3一侧周向转动运动或运动趋势时，由于这里的压紧螺旋面51与配合螺旋面53相互抵靠能使得压紧螺母2与调节环4周向定位，显然，单向转动结构5的结构多种多样，本领域技术人员还可以选择其他结构。这里的压紧螺旋面51一端与螺栓体1之间形成压紧螺旋断面54，配合螺旋面53一端与螺栓体1之间形成配合螺旋断面56，且当压紧螺母2与调节环4周向定位时压紧螺旋断面54与配合螺旋断面56能相互抵靠，即通过压紧螺旋断面54抵靠在配合螺旋断面56上且直至无法按照压紧螺母2螺纹锁紧方向继续转动，从而实现压紧螺母2与调节环4相互定位。优选地，这里的压紧螺旋面51与配合螺旋面53均为渐开线螺旋面，即通过螺旋面运动的不可逆性技术原理，从而实现单向运动的功能。

[0030] 优选地，这里的压紧螺母2端部设有第一渐开线螺旋体55，且第一渐开线螺旋体55端面形成上述的压紧螺旋面51，调节环4端部具有与第一渐开线螺旋体55相匹配的第二渐开线螺旋体57，且第二渐开线螺旋体57端面形成上述的配合螺旋面53。即上述的第二渐开线螺旋体57插在第一渐开线螺旋体55上且直至配合螺旋面53抵靠在压紧螺旋面51上且无法按照压紧螺母2螺纹锁紧方向继续转动，这样提高了连接的稳定性，为了保证单向转动方向满足本紧固机构防松脱的需求，这里的压紧螺旋面51及配合螺旋面53的螺旋方向和螺栓体1上与压紧螺母2相连的螺纹段螺纹螺旋方向相同。

[0031] 进一步地，如图1-2以及图8所示，本实施例中的调节环4的端部周向外侧具有环形凹槽61，压紧螺母2一端周向外侧具有与环形凹槽61相匹配的环形凸圈62，且第二单向单元6设置在环形凹槽61与环形凸圈62之间。其中，这里的第二单向单元6包括至少一个周向设置在环形凸圈62与环形凹槽61之间且具有宽部与窄部的楔形槽63，楔形槽63内设有滚动体
64，且滚动体64连接有能使滚动体64具有朝向楔形槽63的窄部一侧运动趋势的弹性支撑结构，采用离合式单向转动结构，当压紧螺母2朝向锁紧方向运动时，滚动体64受摩擦力的作用，被推到楔形槽63中较宽的部分，不再楔紧在楔形槽63内，这时离合器处于分离状态，当压紧螺母2朝向远离锁紧方向运动时，滚动体64受摩擦力的作用被楔紧在楔形槽63内实现压紧螺母2与调节环4周向定位，优选地，这里的环形凹槽61周向内侧具有若干向内凸起的凸起体65，且相邻两个凸起体65之间形成上述的楔形槽63，这里的弹性支撑结构包括设置在楔形槽63内的支撑弹簧66，且支撑弹簧66一端抵靠设置在凸起体65上，另一端作用于滚动体64上。

[0032] 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。

[0033] 尽管本文较多地使用了螺栓体1、压紧螺母2、防松脱螺母3、调节环4、第一单向单元5、压紧螺旋面51、配合螺旋面53、压紧螺旋断面54、第一渐开线螺旋体55、配合螺旋断面56、第二渐开线螺旋体57、第二单向单元6、环形凹槽61、环形凸圈62、楔形槽63、滚动体64、凸起体65、支撑弹簧66、单向转动螺旋面副10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。