一种紧固件及制造方法以及紧固件的锁定和解锁方法与流程

本发明涉及一种紧固件，尤其涉及一种用于各类机械、工程、铁路的防松紧固件，本发明还涉及紧固件的锁定和解锁方法以及制造方法。

背景技术：

现有变形防松螺母，主要以压扁螺纹或者把孔压成椭圆圆来实现防松功能。这样会拧入阻力很大，会导致螺杆拧断或者拧裂，并且螺纹损坏后不能二次再用，在长期振动和风动等使用时不能长时间使用需定期更换。

现有塑料阻尼防松螺母，主要以塑料件阻尼来达到防松，这样会拧入阻力很大，对混凝土胀栓或石材背栓来讲会导致扭力大于孔壁磨擦力而不能拧紧，并且塑料阻尼件会老化，如曝晒在阳光下其塑料阻尼件寿命更短。

现有钢片防松螺母，在螺母上部设有2片平面弹簧片，通过螺纹的强行拧入来达到防松，这样会拧入阻力很大(含铇削螺纹的阻力)，会导致螺杆拧断或者拧裂，并且螺纹损坏后不能二次再用，并且防松效果也不好，在长时间使用下会松驰。

现有偏心防松双螺母和压缩防松双螺母，用于电气化铁路电力支吊架紧固，该类栓造价高，不能长时间使用需定期更换，一但松弛就会导致松动掉下。

上述技术在用于混凝土用锚栓和石材、瓷板等背栓时，因扭力过大，从而导致转动使孔壁破坏，因此在建筑幕墙行业则采用电焊焊死而不被使用上述防松技术。

技术实现要素：

本发明首先所要解决的技术问题提供一种能长期防止松动的一种紧固件，适于自动化安装，易拆卸，安装扭力小，可重复使用，并且结构简单低成本。

一种紧固件，包括螺母，可锁住螺杆的簧圈，其特征在于：所述簧圈被固定在螺母上的靠近顶部处并环绕螺母孔，所述簧圈设置有弹性的锁部，并利用所述弹性的锁部和螺杆上的与所述锁部配合的部位配合将螺母和螺杆锁住。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案或对这些进一步的技术方案组合使用：

所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧的多个翻起的弹性片，所述弹性片形成所述锁部，弹性片的自由端端部为向螺母孔内翘的锁端而与螺杆上的与锁部配合的槽配合。

所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧可减少旋入阻力的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片的倾斜角度和螺纹升角不同，所述弹性片能卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的内侧边具有锁齿，所述锁齿与螺杆螺纹槽底部或螺杆螺纹顶部的齿槽啮合。所述螺母孔上端处承载簧圈安装环片的台阶处设有供弹性片下倾的下沉圈，确保弹性片满足与螺杆螺纹同向倾斜的角度。

所述簧圈设置弹性片的部位的宽度窄，形成可形变的弹性横梁。

所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧可减少旋入阻力的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片的倾斜角度和螺纹升角不同，所述弹性片能卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的上端成锁端而与螺杆上的与锁部配合的槽配合。所述螺母孔上端处承载簧圈安装环片的台阶处设有供弹性片下倾的下沉圈，确保弹性片满足与螺杆螺纹同向倾斜的角度。

所述螺杆上的槽为上端具有口部的槽，使得工具能够从所述口部通入而作用于所述锁端，进行解锁。

所述弹性片的倾斜角度大于螺纹的升角。

所述簧圈进入螺纹槽的部位的端部设有导入螺纹槽的圆角。

所述螺母在靠近所述螺母孔上端处具有台阶，所述簧圈包括安装环片，所述安装环片放置在所述台阶上，并通过挤压金属材料使其转移，而使得在安装环片之上形成槽壁，所述槽壁和台阶压紧安装环片固定簧圈。螺母孔上端处承载簧圈安装环片的台阶处设有供弹性片下倾的下沉圈。

所述簧圈的安装环片外侧具有缺口，通过挤压金属材料使其转移而形成槽壁时，也使得台阶侧壁处的金属材料转移进入到缺口处形成周向的定位结构。

本发明另一个所要解决的技术问题是提供上述紧固件的制造方法，为此，本发明采用以下技术方案：

紧固件的制造方法，其特征在于：

螺母的坯件在制造完成后，在靠近其顶部处具有承载簧圈安装环片的台阶和高于安装环片厚度的台阶侧壁，并在安装环片放置在台阶上后，通过冲模挤压金属材料，使台阶侧壁的金属材料转移，在安装环片之上形成槽壁，所述槽壁和台阶压紧安装环片固定簧圈；

当所述簧圈的安装环片内侧具有多个翻起的弹性片，所述弹性片形成所述锁部，弹性片的自由端端部为向螺母孔内翘的锁端而与螺杆上的与锁部配合的槽配合时，在所述槽壁和台阶压紧安装环片固定簧圈后，对簧圈凸出在螺母孔内的部分断料、上翻形成所述弹性片，或所述弹性片及其锁端这部分在簧圈被放置在所述台阶上前已经形成而未被上翻，在簧圈被固定后，对这部分进行上翻而形成所述弹性片，或者这部分也已经上翻，只需将锁簧放置在台阶上进行上述固定。

螺母孔上端处承载簧圈安装环片的台阶处设有所述下沉圈可供弹性片下倾部位进入。

当所述簧圈的安装环片内侧具有与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的上端成锁端时，在所述槽壁和台阶压紧安装环片固定簧圈后，对簧圈凸出在螺母孔内的部分断料、顺螺纹压形、上端上翘压形而形成所述弹性片，或所述弹性片在簧圈被放置在所述台阶上前已经形成；

当所述簧圈的安装环片内侧具有与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的内侧边具有锁齿时，所述锁齿在簧圈被放置在所述台阶上前已经形成，在所述槽壁和台阶压紧安装环片固定簧圈后，对簧圈凸出在螺母孔内的部分顺螺纹压形，或顺螺纹压形在簧圈被放置在所述台阶上前也已经完成。

进一步地，所述簧圈的安装环片外侧具有缺口，在通过冲模挤压金属材料，使台阶侧壁的金属材料转移，在安装环片之上形成槽壁时，也使得台阶侧壁处的金属材料转移进入到缺口处形成周向的定位结构。

本发明再一个所要解决的技术问题是提供上述紧固件的锁定和解锁方法，为此，本发明采用以下技术方案：

一种紧固件的锁定和解锁方法，其特征在于它分别具有以下步骤：

当所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片的倾斜角度和螺纹升角不同，所述弹性片能卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的内侧边具有锁齿，所述锁齿与螺杆螺纹槽底部的齿槽啮合；所述锁簧设置弹性片的部位的宽度窄，形成可形变的弹性横梁；

在紧固时，锁部因具有弹性而能在螺纹槽底部齿槽表面跳动滑过，在完全紧固后，利用弹性横梁的弹性而加固弹性片对螺杆的夹紧，使得所述弹性片内侧边的锁齿与螺杆螺纹槽底部齿槽紧密啮合，同时利用所述弹性片倾斜角度与螺杆螺纹的角度不同，使得弹性片卡入螺旋槽壁挤紧配合，形成锁定，以保证在激烈震动、地震、风震下无法反向转动而螺母不会松出；在解锁时，反向拧动螺母，当弹性横梁的弹性力被克服而形变时，所述锁齿滑出齿槽，得以解锁而能拧动螺母。

进一步地，所述的锁齿可以是逆时方向直齿的斜角齿或逆时方向角度偏小的斜角齿，使解锁反向转动所需要的扭力大于正向紧固旋紧所需要的扭力。

当所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片，所述弹性片的倾斜角度和螺纹升角不同，所述弹性片能卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片形成所述锁部，所述弹性片的上端向上翘起成锁端而与螺杆上的与锁部配合的槽配合；

在紧固时，锁部利用弹性片的弹性而能在螺纹槽壁表面跳动滑过，在紧固完成后，锁端卡入最终落入的螺杆上与锁部配合的槽，同时利用所述弹性片与螺纹的角度不同，使得弹性片和螺纹槽槽壁之间卡入挤紧配合，形成锁定，无法反向转动；在解锁时，将带有可顶入螺母与螺杆外侧之间的圈状工具从所述螺母与螺杆外侧之间将上述锁端压出槽，进行解锁而能反向旋动螺母。

当所述簧圈包括安装环片以及处在安装环片内侧的多个翻起的弹性片，所述弹性片形成所述锁部，弹性片的自由端端部为向螺母孔内翘的锁端而与螺杆上的与锁部配合的槽配合；

在紧固时，锁部利用弹性片的弹性而能在螺杆表面跳动滑过，在紧固完成后，向内翘的锁端卡入最终落入的螺杆上与锁部配合的槽，形成锁定，以保证在激烈震动、地震、风震下无法反向转动而螺母不会松出；在解锁时，将工具从槽的口部通入槽内而压迫上述向内翘的锁端，进行解锁而能反向旋动螺母。

由于采用本发明的技术方案，本发明所提供的紧固件能通过锁定结构长期防止松动，能免除采用电焊焊死而又能够拆卸，可重复使用且适于自动化安装；同时，本发明结构适于冷镦冲压制造，强度大、成本低。

附图说明

图1为本发明紧固件实施例1簧圈的俯视图。

图2为本发明紧固件实施例1安装簧圈的螺母的俯视图。

图3为本发明紧固件实施例1安装簧圈的螺母的剖视图。

图4为本发明紧固件实施例1连接螺杆后的俯视图。

图5为本发明紧固件实施例2簧圈的俯视图。

图6为本发明紧固件实施例2安装簧圈的螺母的俯视图。

图7为本发明紧固件实施例2安装簧圈的螺母的剖视图。

图8为本发明紧固件实施例2连接螺杆后的俯视图。

图9为本发明紧固件实施例3簧圈的俯视图。

图10为本发明紧固件实施例3安装簧圈的螺母的俯视图。

图11为本发明紧固件实施例3安装簧圈的螺母的剖视图。

图12为本发明紧固件实施例3连接螺杆后的俯视图。

图13为实施例1、3所用的螺杆的主视图。

图14为实施例1、3所用的螺杆的附视图。

图15为实施例2所用的螺杆的主视图。

图16为实施例2所用的螺杆的另一种实施方式的主视图。

具体实施方式

实施例1，参照附图1-4、13、14。

本发明所提供的紧固件，包括螺母1，可锁住螺杆2的簧圈31，所述簧圈31被固定在螺母1上靠近顶部处并环绕螺母孔10，所述簧圈31设置有弹性的锁部，并利用所述弹性的锁部和螺杆上的与所述锁部配合的部位配合将螺母1和螺杆2锁住。

所述簧圈31包括安装环片311以及处在安装环片311内侧的多个翻起的弹性片312，所述弹性片形成所述锁部，弹性片312的自由端端部313为向螺母孔10内翘的锁端而与螺杆2上的与锁部配合的槽21配合，锁住螺杆2。

所述螺杆上的槽21为在螺杆表面沿螺杆轴向的槽，在螺杆表面沿圆周方向均布有多条槽21，优选所述弹性片的数量和槽21的数量相等，锁端的间距也和槽21的间距一致，槽21利用被断开的螺纹端面作为槽壁，其上端具有口部211，使得工具能够从所述口部211通入而作用于所述锁端313，进行解锁。

本实施例紧固件锁定和解锁方法为：

在紧固时，随着螺母在旋紧方向上的旋转，锁部312利用弹性片的弹性而能在螺杆表面跳动滑过，在紧固完成后，向内翘的锁端313卡入最终落入的螺杆2上与锁部312配合的槽21，形成锁定，锁住螺杆，以保证在激烈震动、地震、风震下无法反向转动而螺母不会松出；在解锁时，将工具从所述口部通入槽内将上述向内翘的锁端313顶开，进行解锁而能反向旋动螺母。

制造时，螺母的坯件在制造完成后，在靠近所述螺母孔上端处具有承载簧圈安装环片311的台阶11和高于安装环片厚度的台阶侧壁，并在安装环片311放置在台阶上后，通过冲模挤压金属材料，使台阶侧壁的金属材料转移，在安装环片之上形成槽壁12，所述槽壁12和台阶11压紧安装环片311固定簧圈31。

所述簧圈31的安装环片31外侧具有缺口314，通过挤压金属材料使其转移而形成槽壁12时，也使得台阶侧壁处的金属材料转移进入到缺口314处形成周向的定位结构。

在所述槽壁12和台阶11压紧安装环片311固定簧圈31后，对簧圈凸出在螺母孔内的部分断料、上翻形成所述弹性片312，此时螺母成为成型簧圈31的一个步骤上的工装。

或者，所述弹性片312及其锁端313这部分在簧圈3被放置在所述台阶11上前已经形成而还未被上翻，这可采用传统的冲床分步工序完成，在簧圈31被固定后，对这部分进行上翻而形成所述弹性片，或者弹性片也已经上翻，只需将其固定在螺母上。

实施例2，参照附图5-8、15、16。

本发明所提供的紧固件，包括螺母1，可锁住螺杆2的簧圈32，所述簧圈32被固定在螺母1上靠近顶部处并环绕螺母孔10，所述簧圈32设置有弹性的锁部，并利用所述弹性的锁部和螺杆上的与所述锁部配合的部位配合将螺母1和螺杆2锁住。

所述簧圈32包括安装环片321以及处在安装环片内侧可减少旋入阻力的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片322，所述弹性片322一端上翘一端下倾，弹性片322的倾斜角度和螺纹升角不同，一般大于螺纹的升角，所述弹性片322能利用其上下方向上的弹性及其倾斜而卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片322形成所述锁部，所述弹性片的内侧边具有锁齿323，所述锁齿323与螺杆螺纹槽底部的齿槽23a啮合（见图15），锁住螺杆2，当螺杆的直径较大时，更优选在螺杆螺纹的顶部设置齿槽23b, 所述锁齿323与齿槽23b啮合（见图16）。

所述螺母孔上端处具有承载簧圈安装环片321的台阶11，台阶11的外侧处设有供弹性片322下倾的下沉圈110，确保弹性片322满足与螺杆螺纹同向倾斜的角度。

所述簧圈设置弹性片322的部位的宽度窄，形成可形变的弹性横梁324。

所述弹性片322的端部设有导入螺纹槽的圆角325。

本实施例紧固件锁定和解锁方法为：

在紧固时，随着螺母在旋紧方向上的旋转，锁部322能利用其上下方向上的弹性及其倾斜而卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，锁部322因具有弹性，其锁齿323而能在螺纹槽底部齿槽表面跳动滑过，不同锁部之间的间距要比螺杆的横向尺寸小，在完全紧固后，利用弹性横梁324的弹性而加固弹性片322对螺杆2的夹紧，使得所述弹性片内侧边的锁齿323与螺杆螺纹槽底部齿槽23紧密啮合，同时利用所述弹性片322倾斜角度与螺杆螺纹的角度不同即为上下方向上的弹性，使得弹性片322卡入螺旋槽壁挤紧配合，形成锁定，锁住螺杆2，以保证在在激烈震动、地震、风震下无法反向转动而螺母不会松出；在解锁时，反向拧动螺母，当弹性横梁324的弹性力被克服而弹性形变时，所述锁齿323滑出齿槽23，得以解锁而能拧动螺母。

所述的锁齿323可以是逆时方向直齿的斜角齿或逆时方向角度偏小的斜角齿，使解锁反向转动所需要的扭力大于正向紧固旋紧所需要的扭力。也可选择呈正三角的对称齿。但优先选择为逆时方向角度偏小的斜角齿，使拆卸时只要扭力足够大时即可使锁齿通过弹性体弹出退出啮合，对称齿的防松效果会差些。

制造时，螺母的坯件在制造完成后，在靠近所述螺母孔上端处具有承载簧圈安装环片321的台阶11和高于安装环片厚度的台阶侧壁，并在安装环片321放置在台阶上后，其弹性片322下倾部位进入下沉圈，通过冲模挤压金属材料，使台阶侧壁的金属材料转移，在安装环片321之上形成槽壁12，所述槽壁12和台阶11压紧安装环片321固定簧圈32。

在形成槽壁12时，对于弹性横梁324不应压住并在其外侧留有形变空间13。

所述锁齿323在簧圈32被放置在所述台阶11上前已经形成，在所述槽壁12和台阶11压紧安装环片固定簧圈后，对簧圈凸出在螺母孔10内的部分顺螺纹压形形成所述倾斜的弹簧片322，或顺螺纹压形在簧圈被放置在所述台阶上前也已经完成。

实施例3，参照附图9-14。

本发明所提供的紧固件，包括螺母1，可锁住螺杆2的簧圈33，所述簧圈32被固定在螺母1上靠近顶部处并环绕螺母孔10，所述簧圈33设置有弹性的锁部，并利用所述弹性的锁部和螺杆上的与所述锁部配合的部位配合将螺母1和螺杆2锁住。

所述簧圈3包括安装环片331以及处在安装环片内侧的与螺杆螺纹同向倾斜的多段弹性片332，使安装时顺螺纹旋入时较好地减轻阻力，弹性片332的倾斜角度和螺纹升角不同，一般大于螺纹的升角，所述弹性片332能利用其上下方向上的弹性及其倾斜而卡入螺杆的螺纹槽中并顺螺纹旋入，所述弹性片332形成所述锁部，所述弹性片332呈悬臂状，上端成锁端333而与螺杆上的与锁部配合的槽21配合，锁住螺杆2。

所述螺母孔上端处具有承载簧圈安装环片331的台阶11，台阶11的外侧处设有供弹性片332下倾的下沉圈110，确保弹性片332满足与螺杆螺纹同向倾斜的角度，满足安装时能轻松顺螺纹旋入。

所述螺杆上的槽21为在螺杆表面沿螺杆轴向的槽，在螺杆表面沿圆周方向均布有多条槽21，锁端333的间距也和槽21的间距一致，槽21利用被断开的螺纹端面作为槽壁，其上端具有口部211，使得带有可顶入螺母12与螺杆外侧之间的圈状工具下压所述锁端333，进行解锁。

所述弹性片332可以延伸自安装环片内侧的弹性片基片，基片的头部设有导入螺纹槽的圆角334。

本实施例紧固件锁定和解锁方法为：

在紧固时，随着螺母在旋紧方向上的旋转，锁部333利用弹性片的弹性而能在螺杆螺纹槽的槽壁表面跳动滑过，在紧固完成后，锁端333卡入最终落入的螺杆2上与锁部332配合的槽21，同时利用所述弹性片332与螺纹的角度不同，使得弹性片33和槽螺纹槽壁之间卡入挤紧配合，形成锁定，无法反向转动，锁住螺杆，以保证在激烈震动、地震、风震下无法反向转动而螺母不会松出；在解锁时，将带有可顶入螺母12与螺杆外侧之间的圈状工具从螺母12与螺杆外侧之间将上述锁端333压出槽21，进行解锁而能反向旋动螺母，或者，带有可顶入螺母12与螺杆外侧之间的圈状工具与拧螺母套筒钣手组合工具在压迫上述锁端333的同时，进行解锁而能反向旋动螺母。

制造时，螺母的坯件在制造完成后，在靠近所述螺母孔上端处具有承载簧圈安装环片331的台阶11和高于安装环片厚度的台阶侧壁，并在安装环片331放置在台阶上后，其弹性片332下倾部位进入下沉圈，通过冲模挤压金属材料，使台阶侧壁的金属材料转移，在安装环片之上形成槽壁12，所述槽壁12和台阶11压紧安装环片331固定簧圈33。

所述簧圈33的安装环片31外侧具有缺口335，通过挤压金属材料使其转移而形成槽壁12时，也使得台阶侧壁处的金属材料转移进入到缺口335处形成周向的定位结构。

在所述槽壁12和台阶11压紧安装环片311固定簧圈33后，对簧圈33凸出在螺母孔内的部分断料、顺螺纹压形、上端上翘压形而形成所述弹性片332，或所述弹性片在簧圈被放置在所述台阶11上前已经形成；只需将其固定在螺母上。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。