专利名称：垫圈、配备垫圈的紧固件,以及使用此垫圈的紧固方法和动力工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及垫圈，配备垫圈的紧固件，以及使用此垫圈的紧固方法和动力工具。
在美国专利No.5,341,560公开的在工业中发现的有关紧固件的问题是，由于螺帽不得不由两个套筒组成，其外径必须符合普通螺帽的外径，两个套筒的材料比普通螺帽少。这样要求使用高强度材料，它导致部分用户对抗改变材料和担心对其不了解。在美国专利No.6,254,323公开的紧固件中，螺栓需要更换，它不昂贵，但不容易被工业接受。换句话说，美国专利No.5,341,560公开的紧固件要求更换螺帽，而美国专利No.6,254,323公开的紧固件要求更换螺栓。此外，两项改变在生产上是昂贵的，另外用户也对抗订购这些紧固件。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种避免现有技术的缺点的垫圈，配备垫圈的紧固件，以及使用此垫圈紧固的方法和动力工具。
为了达到本发明的上述目的，本发明提供了一种可放置在螺帽上要紧固的物体之间的垫圈，所述的螺帽与螺栓螺纹连接，螺栓具有一轴线和插入在包括两个装配的部件的物体内，垫圈具有主体，所述的主体有一轴线以及设有第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与所述的物体配合；以及至少一个第三转动阻力表面，适合于与螺栓的螺纹配合，从而使螺帽以给定的扭矩沿一个方向转动以及上述垫圈主体同时沿相对方向接收上述的给定力时，仅有螺帽转动，以紧固或松开螺栓，而上述垫圈主体和螺栓保持转动静止。
本发明还提供了一种用于连接组成一个物体的两个部件的螺纹紧固件，包括带螺纹和轴线的螺栓，和可以插入形成一个物体的两个部件中；可拧在上述螺栓上的螺帽；以及可放置在上述螺帽和上述螺栓之间的垫圈，上述垫圈具有轴线以及设有第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与上述螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与上述物体配合，以及至少一个第三转动阻力表面，适合与带有上述螺栓的上述螺纹的螺栓配合，使用上述给定的扭矩在一个方向上转动上述螺帽以及上述垫圈同时沿相对方向接收给定的力时，仅有上述螺帽转动以紧固或松开上述螺栓，而上述垫圈和上述螺栓保持转动静止。
本发明还提供了一种把至少两个部件相互装配起来的方法，包括下列步骤把带螺纹的螺栓插入到两个部件内，从而使螺栓的自由端向外延伸超过至少两个部件的一个侧面；放置摩擦垫圈在上述螺栓的上述自由端部分，从而使上述摩擦垫圈与上述螺栓的上述螺纹啮合，以产生上述垫圈和上述螺栓之间的转动摩擦，以便紧贴至少两个部件的一个侧面；把一个螺帽螺纹接合至上述螺栓的上述自由端，从而使紧贴着摩擦垫圈，和形成一个组件；把扭矩动力工具放到所述的组件上，从而紧固或放松螺帽，上述扭矩动力工具的转动部分连接至螺帽，以克服螺栓之间的螺纹摩擦和与摩擦垫圈的面摩擦，以转动螺帽，和扭矩动力工具的反作用部分连接至垫圈，以吸收反作用力，这是由摩擦垫圈与螺帽的面摩擦，垫圈与上述两个部件的至少一个侧面的面摩擦，以及所选螺栓的转动摩擦引起的，因此垫圈在螺栓内不转动，但吸收扭矩动力工具的反作用力。
本发明还提供了一种紧固物体用的动力工具，具有壳体，该壳体设有非转动元件；在上述壳体内和设有可转动的驱动元件的螺栓的动力驱动器；以及紧固件，该紧固件具有带螺纹和轴线以及可插入形成物体的部件的螺栓，可拧在上述螺栓上与可转动的驱动元件配合的螺帽，以及放置在上述螺帽和物体之间与上述非转动元件配合的垫圈，上述垫圈具有轴线和设置第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与上述螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合与上述物体配合；以及至少一个第三转动阻力表面，适合于与上述螺栓的上述螺纹配合，从而使当驱动元件以给定的作用力在一个方向上转动上述螺帽，以及上述垫圈被上述壳体的上述非转动元件施加的反作用力保持在静止时，仅有上述螺帽转动以紧固或松开上述螺栓，以及上述垫圈保持转动静止，而上述螺栓在轴向上拉伸或松弛。
本发明的另一特点在于，在使用中，按照牵引摩擦的增加，垫圈的第三转动阻力表面增加了其转动阻力和/或其对轴向移动的阻力，牵引摩擦是当螺栓处于拉伸时螺帽在螺栓上产生的，这是借助使转动阻力表面进一步压迫进入螺栓螺纹，以及顶住一个垫圈部件的内部，作为螺栓的牵引摩擦或者如果给定力沿相对的方向施加在它的上面而施加在垫圈上的转动力的结果。
按照本发明的另一特点，垫圈的转动阻力部分，例如具有环件，它具有向内的侧面，与螺栓的螺纹接合，以及向外的侧面，它具有齿轮齿，以转动与环件的齿轮齿啮合的齿轮，以及用两个面摩擦区与垫圈主体的向内的侧面啮合，因而齿轮连接至垫圈主体和物体之间的平板，从而使当螺栓与螺帽一起转动时，垫圈的转动阻力部分企图沿相同方向转动，并试图转动齿轮，而它又依次试图转动垫圈主体(在螺帽对其支承面表面施加轨道摩擦的相对的方向上)从而使螺栓和垫圈及其部件在螺帽转动时保持转动静止。
由于螺帽在螺栓上产生的牵引摩擦可以相当高，当螺栓仍旧直立时，螺帽绝对不会减少施加至螺帽的扭矩导致的螺栓载荷。本发明的目的是停止螺栓与螺帽一起转动，但当螺帽转动时允许螺栓在轴向上移动。因此，当牵引摩擦高时，为了停止螺栓与垫圈的第三转动阻力表面一起或在其中转动，一个楔件可以插入在外垫圈部件的内表面和内垫圈部件的外表面之间，以提高由垫圈的转动阻力表面与螺栓产生的转动摩擦。
楔件部分可以，但不是必须伸出，超出第一支承表面。当它伸出和螺帽转动降到其上时，楔件部分向下移动和楔压转动阻力表面，进入螺栓的螺纹，以停止螺栓相对它的全部转动。当它不伸出和转动阻力表面向上移动，作为螺栓转动的结果，向上移动导致它压迫顶住螺栓的螺纹，以停止螺栓转动，在此种情况下，它最好位于垫圈的两个支承面内，以这种方式也减少一个垫圈部件相对于另一个垫圈部件的转动阻力表面的转动。因此，当螺栓沿螺帽转动和转动阻力表面上升时，作为其结果，转动阻力表面进一步压入螺栓的螺纹，作为其结果螺栓停止转动以及转动阻力表面上升，仅是由于转动螺帽而产生螺栓拉伸。
当垫圈和紧固件是按照本发明设计，以及方法是按照本发明进行，可以使用普通的螺帽和螺栓。换句话说，用户要增加的只是垫圈。利益是非常显著的。首先，全部产品比上述专利中每一种产品都便宜得多。其次，用户使用其批准的螺栓和螺帽。第三，取代美国专利No.5,341,560中直接对螺帽部件或美国专利No.5,946,789中间接对螺帽部件施加反作用力，通过垫圈施加反作用力至螺帽部件，反作用力完全被垫圈吸收。此外，本应用中提供的解决方案具有与上述专利公开的解决方案相同的利益，其中之一是螺栓的自由部分的无扭曲拉伸，已知的摩擦系数以及因此已知的螺栓载荷，无反作用臂的液压扭矩工具的使用，无桥和滑轮的螺栓拉伸。换句话说，扭矩转换为无扭曲以及无侧载荷的螺栓拉伸，借助扭矩动力工具转换为希望的螺栓载荷，它也可以使用于带有反作用元件的扭矩普通螺帽。需要考虑，工业中大多数螺栓是在其另一侧面带有螺帽的穿通螺栓，或者是拧入两个部件底部的盲螺栓。
已经知道，如果扭矩动力工具以这种形式使用于紧固件，在这里螺帽被扭矩动力工具的作用力转动，以及反作用力被螺帽下的普通垫圈吸收，随后或者是螺帽，或者是垫圈将根据意愿转动，或者螺栓与螺帽一起转动和没有任何事情发生，或者螺栓末端进一步紧固进入盲孔，导致螺栓底部拧入钟形罩，它使得装配极为困难。其原因是螺帽具有两个摩擦区，与螺栓的螺纹连接产生牵引摩擦的区域和与垫圈接触的表面区，而垫圈具有一个与螺帽接触的表面区以及一个与准备装配的两个部件接触的表面区。换句话说，它们都具有两个摩擦区。虽然螺纹摩擦略小于面摩擦是正确的，但当垫圈和螺帽之间的面摩擦相互平衡时，此差别极小，从而这里在螺帽和垫圈之间仅有极小的差别。与此同时，如果螺栓是穿通螺栓，螺栓和螺帽之间的螺纹摩擦以及因而螺栓的转动阻力显著地小于垫圈的面摩擦，而垫圈应吸收反作用力而没有转动，螺栓应与螺帽一起转动，以及没有任何事情发生，除非使用反向扳手以停止底螺帽转动。因此，没有一个足以保证仅有螺帽转动，这正是为什么第三摩擦面应引入垫圈内。然而这样不足以保证仅有螺帽转动。
另一方面，如果垫圈按照本发明与螺栓的螺纹连接，螺栓可不与螺帽一起转动，因为垫圈可升起和不升起，因为螺帽在它上面。这将由于不可能向下转动螺帽而导致螺栓拉伸。因此本发明提供了与螺栓螺纹啮合的垫圈部分，该部分与螺栓的螺纹接合，由于单单这样是没有帮助的，因为此部分或者与螺栓一起转动移动，或者螺栓在其内转动时向上移动。这样依次允许按照本发明的另外新特点随此部分转动或向上移动。螺栓与螺帽一起转动，这样一来螺栓螺纹啮合器件是与垫圈的主体摩擦连接的。从而使转动或向上移动经受克服摩擦，它大于转动螺帽在螺栓上产生的牵引摩擦，以停止螺栓的转动。这种摩擦与垫圈的两个面摩擦相结合，保证了螺栓不与螺帽一起转动，螺栓被拉伸，以及当螺帽转动时，垫圈和它的螺栓螺纹啮合部分不转动。
重要的是应该理解，当作为牵引摩擦的结果螺栓与螺帽一起转动时，以及螺栓螺纹啮合部分与螺栓一起转动或在垫圈内向上移动时，没有任何事情发生。这样可以解释，为何螺栓螺纹啮合部分的任何移动不得不受到限制，要求其力大于螺帽在螺栓上产生的牵引摩擦施加的力，甚至当螺栓处于载荷下。
如果工具的反作用力是通过啮合器件施加至垫圈的外面，也有可能具有一个销钉或类似件，连接至螺纹啮合部分的一端，以及具有其另一端伸出垫圈的周边的外面，从而使当工具连接至垫圈时，销钉向内推动，以向内推动螺纹啮合部分进入螺栓螺纹。
考虑作为本发明特征的新颖的特点，特别列入所附的权利要求书中。然而，本发明的本身，其结构和操作方法，与附加的目的和优点一起，将通过下面结合附图对专门的实施例的说明，被很好地理解。
如
图1所示，主体7是由两个部分7’和7”组成，它们在径向上相互邻接，从而使部件7”位于部件7’的径向向内。转动阻力表面10与螺栓螺纹啮合装置11设置在部件7”径向向内。部件7’和7”相互连接成避免一个相对于另一个转动但允许在轴向上一个相对于另一个移动。为此目的，部件7’和7”可以相互摩擦地连接，例如，借助压配以产生较大的对移动的阻力，它大于螺栓施加的转动力，从而停止螺栓与螺帽一起转动，以及当螺栓被转动螺帽拉起时，允许部件7”相对于部件7’轴向移动。
在图1a所示的实施例中，部件7”相对于部件7’的转动被中间啮合花键12停止，例如，它设置在部件7”的径向外表面上和部件7’的径向内表面上，它仅允许部件7”的轴向移动。
在图1b所示的实施例中，部件7”相对于部件7’的转动被键13停止，它仅允许部件7’和部件7”之间的轴向移动。
如图2所示，例如部件7”可以制成开裂环，以及它的径向向外表面可以具有向内倒圆的凹腔14，在轴向上延伸，以及部件7’的向内的表面可以具有销钉15，它与螺栓轴线共轴线以及它部分设在凹腔14内。如果转动运动引入部件7’和/或部件7”，它们迫使开裂环向内进入螺栓螺纹，这时限制部件7’和部件7”之间的转动，以及把另外的摩擦加至轴向上部件7’和部件7”相互的相对移动。
如图3所示，部件7’可以具有椭圆的向内表面，其倒圆部分具有给定的尺寸，而部件7”可以具有至少一个环形段，与螺栓螺纹啮合，以及另一尺寸部分位于倒圆部分内。因此，如果转动运动引入部件7’和/或部件7”，无论在任何方向，环形段向内压迫进入螺栓螺纹，这时增加了对部件7’和部件7”相互相对的移动的限制。
按照图3a所示另一实施例，部件7”可以不是圆形或椭圆形的，它可以具有不同于圆形或椭圆形的形状。
如图4所示，部件7”可以使它的至少一部分，例如其一侧靠在部件7’的向内表面上，以及形成对部件7”的转动运动的限制。它的外侧面与螺栓螺纹啮合，以相对于上述一个侧面增加的半径形成，从而使在其限制内转动，以及因而螺栓螺纹越来越多地与它的外侧面啮合，而这时越来越多地用其另一个侧面顶住部件7’的向内表面，以增加相对于部件7”的轴向移动的它与部件的摩擦。
在图4a的实施例中，例如，销钉17位于部件7”上，以及向外延伸通过部件7”，以延伸过部件7”的外周边。因此，工具的啮合装置连接至部件7”的啮合装置，销钉16向内推动，以推动螺纹啮合部分进入螺栓螺纹，从而使垫圈可以放置在螺栓上，而不要求转动垫圈沿延伸的螺栓螺纹向下，以及这样使螺纹啮合部分的轴向移动经受克服它与销钉16之间的摩擦。
在图5的实施例中，垫圈成形为这样的，当螺帽被动力工具转动时，该垫圈停止螺栓和垫圈与螺帽的一起转动。因此，垫圈7的转动阻力部分7”例如具有环件17，它具有向内侧面与螺栓螺纹啮合，以及向外侧面，具有齿轮齿，以转动一个齿轮，该齿轮用两个表面摩擦区啮合在环件的齿轮齿内，和在垫圈主体的向内侧面内。齿轮17连接至垫圈主体和物体之间的平板18，从而使当螺栓与螺帽一起转动时，垫圈的转动阻力部分企图沿相同方向转动，并试图转动齿轮，而它又依次试图转动垫圈主体(在螺帽对其支承面表面施加牵引摩擦的相对的方向上)，从而使螺栓和垫圈及其部件在螺帽转动时保持转动静止。
在图6的实施例中，垫圈成形为这样的，在部件7”的转动阻力部分停止螺栓转动，这一点借助在部件7’和7”之间设置至少一个楔形部件18达到，它停止部件7”在部件7’的转动，从而使转动的螺栓的牵引力仅升起垫圈的转动阻力部分，但是它继续楔入螺栓螺纹，直到螺栓停止转动，以及转动阻力表面仅与螺栓一起轴向移动。
应该理解，为了使螺帽5与扭矩动力工具21的转动部件22啮合，螺帽必须具有相应的连接装置，例如设成为螺帽的外表面的多边形，或设花键设置在螺帽的外表面上等。另一方面，为了把扭矩动力工具21的反作用部分23连接至垫圈6，垫圈也必须设置连接装置，例如设成垫圈的多边形外表面，或设成垫圈外表面的多个花键13等。
垫圈的主体的下支承面表面9可以成形为相对于物体具有高的摩擦，例如是粗糙的。
按照本发明，也可能使螺栓螺纹啮合装置具有与螺栓螺纹不同的角度，以便在它与螺栓螺纹之间产生较大的摩擦。还可能使螺栓螺纹啮合装置不是螺纹的，而是具有比螺栓表面软的表面，以引起摩擦。
图7示出按照本发明的动力工具。此动力工具可以是电驱动、压缩空气驱动、液压驱动或人工驱动的动力工具。它具有带壳体的动力工具部件，整体标为20，以及在壳体内的动力驱动部件21。动力工具部件还具有可转动的驱动元件22，它与紧固件的螺帽连接，以及可转动螺帽，以克服与螺栓的螺纹摩擦和与垫圈的面摩擦以转动螺帽，以及非转动元件23与垫圈连接，以吸收由于垫圈与螺帽的面摩擦、它与相互紧固的两个部件的一个侧面的面摩擦以及它与螺栓的转动摩擦引 起的反作用力，从而垫圈和螺栓不转动，但吸收动力工具的反作用力。
动力工具部件的动力驱动部件可以包括压力缸24、活塞25和活塞杆26，活塞可在压力缸内的工作流体介质作用下往复地移动，活塞杆26向外延伸超出压力缸24和枢动连接至少一个驱动板27，驱动板27带有一个棘爪(图中未示出)与棘轮28啮合，从而形成一个棘爪—棘轮机构，其棘轮可以转动和与可转动的驱动元件22连接，而可转动元件23与壳体固定地连接。
当如图7所示，动力工具部件放置在紧固件上以便紧固或松开螺帽5时，压力缸24内的工作流体介质推动活塞25，活塞又通过棘爪—棘轮机构转动棘轮28，以及作为其结果，连接至螺帽5的可转动驱动元件22转动螺帽，以克服与螺栓1的螺纹摩擦和与垫圈6的面摩擦，而固定连接至壳体的非转动元件23吸收由于垫圈6与螺帽5的面摩擦、它与部件2一个侧面的面摩擦及与螺栓1的转动摩擦而引起的反作用力，从而使垫圈6和螺栓1不转动，但吸收反作用力。在本发明的动力工具操作时，作用力施加至螺帽5，以及相等的反作用力施加至垫圈6。
应该理解，为了用可转动的驱动元件22啮合螺帽5，螺帽和可转动的驱动元件必须具有相应的连接装置，例如，设成螺帽和可转动的驱动元件的协作的多边形表面。另一方面，为了连接非转动元件23至垫圈6，非转动元件也必须设置连接装置，例如，设成垫圈和非转动元件的协作的多边形表面。
应该理解，每个上述元件，或两个或更多在一起也可在不同于上述类型的其它类型的结构的用途中使用。
虽然本发明的说明和叙述以垫圈，配备垫圈的紧固件，使用此垫圈的紧固方法和工具为实施例，它不意味局限于所述细节，因为在不脱离本发明精神的任何条件下，可以做出各种改进和结构变动。
不需要进一步分析，以上说明已充分揭示了本发明的宗旨，其他人可以借助使用现有知识，迅速将其用于各种应用，从现有技术的观点出发，合理地制订本发明一般和特定方面的主要特点。
作为新的和希望保护的特点列于所附权利要求书中。
权利要求
1.一种可放置在螺帽上要紧固的物体之间的垫圈，所述的螺帽与螺栓螺纹连接，螺栓具有一轴线和插入在包括两个装配的部件的物体内，垫圈具有主体，所述的主体有一轴线以及设有第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与所述的物体配合；以及至少一个第三转动阻力表面，适合于与螺栓的螺纹配合，从而使螺帽以给定的扭矩沿一个方向转动以及上述垫圈主体同时沿相对方向接收上述的给定力时，仅有螺帽转动，以紧固或松开螺栓，而上述垫圈主体和螺栓保持转动静止。
2.按照权利要求1所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有螺栓螺纹啮合装置，它设置在上述主体的上述至少一个第三转动阻力表面上，以啮合螺栓的螺纹，以及与上述主体摩擦地连接。
3.按照权利要求2所述的垫圈，其特征在于，上述至少一个第三转动阻力表面是上述主体的径向内表面，该第三转动阻力表面与上述主体的上述轴线同轴线，并设有上述螺栓螺纹啮合装置。
4.按照权利要求2所述的垫圈，其特征在于，上述主体包括两个部件，该两部件安排成沿径向相互邻近，以及包括一个径向内部件和一个径向外部件，上述螺栓螺纹啮合装置设置在上述内部件上，上述两个部件设成使它们不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动。
5.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于当螺帽转动时压迫上述螺纹啮合装置进入和楔入螺栓螺纹的装置，以及具有倾斜表面装置，设置在一个上述部件上，以及在螺帽转动时作用，从而在对着螺栓的径向向内方向上径向压迫上述内部件。
6.按照权利要求5所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有销钉装置，设置在上述两个部件之间，以及作用在上述倾斜表面装置上，从而在对着螺栓的径向向内方向上压迫上述内部件。
7.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于相互连接上述两个部件的装置，使该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有多个花键，设置在上述两个部件上以及相互啮合。
8.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于把上述两个部件连接起来的连接装置，该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有用于相互压配上述两个部件的装置。
9.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于相互连接上述两个部件的装置，使该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有键，设置在上述两个部件之间。
10.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于，至少一个上述部件具有面对另一个上述部件并与上述另一个部件配合的非圆的表面，从而使上述两个部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动。
11.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于，至少一个上述部件具有可以与另一个上述部件配合的横截面，从而使上述两个部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动。
12.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于压迫上述内部件接近螺栓的螺纹的装置，该装置可以在非工作位置和工作位置之间移动，在非工作位置时该装置不压迫上述内部件接近螺栓的螺纹，在工作位置时该装置被外部工具移动，接近上述内部件，从而压迫上述内部件接近螺栓的螺纹。
13.按照权利要求4所述的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有连接装置，用于相互连接上述两个部件，从而使该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有环齿轮，与上述两个部件啮合。
14.按照权利要求13所述的垫圈，其特征在于上述环齿轮设有平板装置，适合于放置在上述主体和物体之间。
15.按照权利要求4限定的垫圈，其特征在于所述的垫圈还具有用于相互连接上述两个部件的装置，使该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有楔形件，设置在上述两个部件之间。
16.按照权利要求1所述的垫圈，其特征在于，上述第二支承面表面设成使其具有相对于物体高的摩擦。
17.一种用于连接组成一个物体的两个部件的螺纹紧固件，包括带螺纹和轴线的螺栓，和可以插入形成一个物体的两个部件中；可拧在上述螺栓上的螺帽；以及可放置在上述螺帽和上述螺栓之间的垫圈，上述垫圈具有轴线以及设有第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与上述螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与上述物体配合，以及至少一个第三转动阻力表面，适合与带有上述螺栓的上述螺纹的螺栓配合，使用上述给定的扭矩在一个方向上转动上述螺帽以及上述垫圈同时沿相对方向接收给定的力时，仅有上述螺帽转动以紧固或松开上述螺栓，而上述垫圈和上述螺栓保持转动静止。
18.一种把至少两个部件相互装配起来的方法，包括下列步骤把带螺纹的螺栓插入到两个部件内，从而使螺栓的自由端向外延伸超过至少两个部件的一个侧面；放置摩擦垫圈在上述螺栓的上述自由端部分，从而使上述摩擦垫圈与上述螺栓的上述螺纹啮合，以产生上述垫圈和上述螺栓之间的转动摩擦，以便紧贴至少两个部件的一个侧面；把一个螺帽螺纹接合至上述螺栓的上述自由端，从而使紧贴着摩擦垫圈，和形成一个组件；把扭矩动力工具放到所述的组件上，从而紧固或放松螺帽，上述扭矩动力工具的转动部分连接至螺帽，以克服螺栓之间的螺纹摩擦和与摩擦垫圈的面摩擦，以转动螺帽，和扭矩动力工具的反作用部分连接至垫圈，以吸收反作用力，这是由摩擦垫圈与螺帽的面摩擦，垫圈与上述两个部件的至少一个侧面的面摩擦，以及所选螺栓的转动摩擦引起的，因此垫圈在螺栓内不转动，但吸收扭矩动力工具的反作用力。
19.一种放置在螺帽和要紧固的物体之间的垫圈，螺帽螺纹连接至螺栓，螺栓具有一轴线和插入由至少两个部件装配的一个物体内，垫圈具有主体，所述的主体有一轴线以及设置一第一摩擦区，一第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与螺帽配合；一第二摩擦区，一第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与所述的物体配合，以及至少一个第三摩擦区，一个适合于与螺栓的螺纹配合的表面，从而当螺帽被给定的扭矩在一个方向上转动时，仅有螺帽转动以紧固或松开螺栓，而上述垫圈的主体和螺栓保持转动静止。
20.一种把至少两个部件相互装配起来的方法，包括以下步骤把带螺纹和轴线的螺栓插入到两个部件内，从而使螺栓的自由端向外伸出超过至少两个部件的一个侧面；放置摩擦垫圈在上述螺栓的上述自由端部分，从而使上述摩擦垫圈与上述螺栓的上述螺纹啮合，以产生上述垫圈与上述螺栓之间的转动摩擦，以便紧贴上述至少两个部件的一个侧面；把一个螺帽螺纹连接至上述螺栓的上述自由端，从而紧贴着摩擦垫圈，以形成一个组件；放置扭矩动力工具到所述的组件上，从而紧固或放松螺帽，上述扭矩动力工具的转动部件连接至螺帽，以克服与螺栓的螺纹摩擦和与摩擦垫圈的面摩擦，以转动螺帽，和扭矩动力工具的反作用部分连接至垫圈，以吸收反作用力，这是由摩擦垫圈与螺帽的面摩擦，垫圈与上述两个部件的至少一个侧面的面摩擦。以及所选螺栓的转动摩擦引起的，从而使垫圈不转动，但吸收扭矩动力工具的反作用力，以及因此螺栓在轴向上拉伸或松弛。
21.一种放置在螺帽与要紧固的物体之间的垫圈，螺帽螺纹连接至螺栓，螺栓具有一轴线和插入至少两个部件装配的一个物体内，垫圈具有主体，所述的主体有一轴线以及设置第一摩擦区，第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与螺帽配合；第二摩擦区，第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合于与物体配合；以及至少一个第三摩擦区，一个适合于与螺栓的螺纹配合的表面，从而当螺帽被给定的扭矩在一个方向上转动时，螺帽转动，以紧固或放松螺栓，而当螺栓拉伸和松弛时，上述垫圈的主体保持转动静止。
22.一种紧固物体用的动力工具，具有壳体，该壳体设有非转动元件；在上述壳体内和没有可转动的驱动元件的螺栓的动力驱动器；以及紧固件，该紧固件具有带螺纹和轴线以及可插入形成物体的部件的螺栓，可拧在上述螺栓上与可转动的驱动元件配合的螺帽，以及放置在上述螺帽和物体之间与上述非转动元件配合的垫圈，上述垫圈具有轴线和设置第一支承面表面，位于一个轴向侧面，以及适合于与上述螺帽配合；第二支承面表面，位于相对的轴向侧面，以及适合与上述物体配合；以及至少一个第三转动阻力表面，适合于与上述螺栓的上述螺纹配合，从而使当驱动元件以给定的作用力在一个方向上转动上述螺帽，以及上述垫圈被上述壳体的上述非转动元件施加的反作用力保持在静止时，仅有上述螺帽转动以紧固或松开上述螺栓，以及上述垫圈保持转动静止，而上述螺栓在轴向上拉伸或松弛。
23.按照权利要求22所述的动力工具，其特征在于，上述工具具有一转动机构，上述驱动元件设成一凸块，连接至上述转动机构，以及被该机构转动。
24.按照权利要求22所述的动力工具，其特征在于，上述至少一个第三转动阻力表面是上述垫圈的径向内表面，它与上述轴线共轴以及设有螺栓螺纹啮合装置。
25.按照权利要求24所述的动力工具，其特征在于，上述垫圈包括两个垫圈部件，安排成沿径向相互邻近以及包括一个径向内垫圈部件和径向外垫圈部件，上述螺栓螺纹啮合装置设置在上述内垫圈部件上，上述垫圈部件设成使它们不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个轴向地移动。
26.按照权利要求24所述的动力工具，其特征在于，上述螺栓螺纹啮合装置具有螺纹，螺纹具有的螺纹角度不同于上述螺栓的螺纹，从而使该螺纹与螺栓螺纹之间产生较大的摩擦。
27.按照权利要求24所述的动力工具，其特征在于，上述螺栓螺纹啮合装置不是螺纹的，但具有比螺栓的螺纹软的表面，以引起摩擦。
28.按照权利要求25限定的动力工具，其特征在于还具有用于压迫上述螺栓螺纹啮合装置在螺帽转动时接近和楔入螺栓螺纹的装置，以及具有倾斜表面装置，设置在一个上述垫圈部件上，以及在螺帽转动时起作用，从而压迫上述内垫圈部件在径向向内方向上径向地接近螺栓。
29.按照权利要求28所述的动力工具，其特征在于还具有销钉器件，安排在上述垫圈部件之间，以及作用在上述倾斜的表面装置上，以压迫上述内垫圈部件在径向向内方向上径向地接近螺栓。
30.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于把上述垫圈部件连接起来的连接装置，从而使该两部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有多个花键，设置在上述垫圈部件上以及相互啮合。
31.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于把上述垫圈部件连接起来的连接装置，从而使它们不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有用于上述垫圈部件相互压配的装置。
32.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于连接上述垫圈部件的装置，从而使它们不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有键，设置在上述垫圈部件之间。
33.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于，至少一个上述垫圈部件具有非圆形的表面，对着另一个上述垫圈部件，以及上述部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动。
34.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于，至少一个上述垫圈部件具有与另一个上述垫圈部件配合的横截面，从而使上述垫圈部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动。
35.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于压迫上述内垫圈部件接近螺栓的螺纹的装置，该装置可在非工作位置和工作位置之间移动，在非工作位置时该装置不压迫上述内垫圈部件接近螺栓的螺纹，而在工作位置时该装置移动接近上述内垫圈部件，从而压迫上述内垫圈部件接近螺栓的螺纹。
36.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于连接垫圈部件的连接装置，从而使垫圈部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接器件具有环形齿轮，与两个上述垫圈部件啮合。
37.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于，上述环形齿轮设有平板装置，适合于放置在上述垫圈和物体之间。
38.按照权利要求25所述的动力工具，其特征在于还具有用于相互连接上述垫圈部件的连接装置，从而使垫圈部件不能一个相对于另一个自由地转动，但可以一个相对于另一个沿轴向移动，上述连接装置具有楔形装置，设置在上述垫圈部件之间。
39.按照权利要求22所述的动力工具，其特征在于，上述第二支承面表面设成相对于物体具有高的摩擦。
全文摘要
一种放在螺帽与物体之间的垫圈,螺帽与螺栓螺纹连接,螺栓插入在包括两个装配的部件的物体内,垫圈具有主体,和设有第一支承面表面,位于一个轴向侧面和与螺帽配合,第二支承面表面,位于相对的轴向侧面和与物体配合,以及至少一个第三转动阻力表面,与螺栓的螺纹配合,从而使螺帽以给定的扭矩在一个方向转动同时垫圈的主体沿相对方向接收给定的力时,仅有螺帽转动,以紧固或松开螺栓,而垫圈的主体和螺栓保持静止。还提供了与这种垫圈结合用的方法和动力工具。
文档编号F16B43/00GK1423066SQ0213051
公开日2003年6月11日 申请日期2002年8月15日 优先权日2001年12月6日
发明者约翰·K·琼克斯 申请人:约翰·K·琼克斯