一种防松螺母的制作方法

本发明属于紧固件技术领域，特别是一种防止因震动而松脱的防松螺母。

背景技术：

常用的紧固件有螺栓螺母组件、螺柱螺母组件、螺钉等，其中螺母为设有中心螺纹孔的多边形柱体，中心螺纹孔的内环壁上设有内螺纹，其与螺柱上的外螺纹配合旋紧，用于紧固和连接两个或多个带有通孔的被紧固件。

螺母与螺栓的紧固一般都是比较稳定的。但是如果被紧固件长期处于振动中，会导致连接件互相之间存在振动频率差，从而使得连接结构中各连接件会产生一定的位移，导致螺母与螺栓的连接变松，甚至脱落，进而影响连接结构乃至整个装置运行的稳定和安全性。以火车轨道上的紧固螺钉和螺母为例，当火车以一定的速度经过轨道时，会使轨道上的紧固螺钉和螺母产生一定频率的振动，从而可能导致紧固螺钉和螺母发生一定的位移，导致连接松动，因此，在以前老式的火车轨道上，就时常需要检修人员定时的检修。

目前常见的防止螺栓松动的方式有：双螺母压紧、螺栓螺母插键、螺栓螺母开孔插接金属杆、缠绕铁丝防松、螺栓螺母卡齿咬合或直接胶合或焊合等。

申请人长期研究防松脱技术，研发了卡簧式卡紧技术，并在前期已经申请了系列专利。但前期申请的系列专利产品需要螺柱与螺母配合改变结构，且需另外配备锁紧部件，使用起来操作复杂，且不便于生产，实际应用不方便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种只需改变螺母上的部分结构，将锁紧部件预先配置在螺母中，操作时只需拧紧螺母即可完成的防松螺母，以防止螺母发生反旋，甚至松脱，提高紧固效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种防松螺母，包括螺旋孔，其特征在于所述螺旋孔内壁上设有卡槽，卡槽内设有卡件。

所述卡槽为倾斜状卡槽，所述倾斜状卡槽是以螺旋孔内壁表面为起点，向旋松的方向朝螺旋孔内壁内部挖设一个倾斜状边槽构成；该倾斜状边槽由槽底壁、上侧壁、下侧壁和后侧壁构成，其没有前侧壁，其前侧壁与槽底壁合二为一，即所述槽底壁从后侧壁底部倾斜向上延伸直到与卡槽的槽口表面相交，构成倾斜状卡槽。

所述槽底壁为圆弧状的圆弧曲面槽底壁，也可以是椭圆弧状的椭圆弧曲面槽底壁，也可以是直平面状的槽底壁，也可以是与圆形的螺旋孔内环壁相切的直平面槽底壁。

所述卡件可以是条柱状卡件，可以是方形条柱，或不规则条柱，也可以是锲形状卡件、圆柱状卡件、椭圆球状卡件或圆球状卡件；优选采用圆柱状卡件或圆球状卡件。

对于所述卡件的外径的长度规格，在距离后侧壁等于卡件的半径的位置处的槽底壁到槽口的距离大于卡件的外径；优选卡件的外径等于在距离后侧壁等于卡件半径位置的槽底壁到槽口的距离的三分之二；这样卡件可以在卡槽中自由活动并可隐藏在卡槽深处，也可暴露在卡槽浅处。

使用时，先将卡件搁置在卡槽中，再将螺母旋入在螺柱上，当旋入时，可以顺利旋入，当反旋螺旋时，卡件会自动卡紧在螺柱的外螺纹与槽底壁之间，使得螺母无法反向旋松。

对于这种只有卡件和卡槽的防松结构，在使用过程中，卡件在卡槽内不稳定，不能够完全确保能够卡住螺母与螺柱，由此加设一个弹性件，即在所述后侧壁与卡件之间加设一个弹性件，所述弹性件的一端固定安装在后侧壁上，另一端固定安装在卡件上，弹性件置于卡槽中。

这样由于弹性件的弹性作用，固定安装在弹性件上的卡件会始终趋向于抵接槽底壁与螺柱外螺纹之间的狭小空间，当螺母进行正向旋入时，摩擦力会将卡件顶出，当螺母进行反向旋转时，摩擦力会将卡件嵌入到槽底壁与螺柱外螺纹之间的狭小空间中，使得螺母无法反向旋转。

所述弹性件可以是弹簧、弹性海绵、弹性胶等材料中的任意一种。

因维修需要将螺母取出时，可预先设置抵卡通孔和抵卡柱条，即在倾斜状卡槽的上侧壁的接近内环壁内螺纹的位置上钻设一个穿透至螺母上端面的通孔，该通孔称为抵卡通孔，所述抵卡通孔中安插有抵卡柱条。

所述抵卡柱条的长度大于倾斜状卡槽的下侧壁到螺母上端面的距离；优选所述抵卡柱条的长度等于倾斜状卡槽的下侧壁到螺母上端面的距离的三至十倍，这样便于手持操作；所述螺母上端面指螺母两侧的端面中接近倾斜状卡槽的上侧壁的那个端面。

进一步的，所述抵卡柱条的下端为倾斜尖端，便于插入时首先进入到由卡件、螺柱外螺纹、槽底壁三者构成的狭小空隙内，随着继续插入，倾斜尖端状的抵卡柱条会将卡件撑开，此时，即可反向旋转将螺母顺利取出。

所述抵卡通孔可以是圆孔、方孔、菱形孔或扁孔中的任意一种，相应匹配的，所述抵卡柱条可以是圆柱条、方柱条、菱形柱条或扁形柱条中的相对应的一种。

优选将抵卡通孔设置成抵卡扁孔，相应的将抵卡柱条设置成抵卡片条，所述抵卡片条为长方体状片条。

进一步的，所述抵卡片条的下端为倾斜尖端，便于插入时首先进入到由卡件、螺柱外螺纹、槽底壁三者构成的狭小空隙内，随着继续插入，倾斜尖端状的抵卡片条会将卡件撑开，此时，即可反向旋转将螺母顺利取出。

在旋入时，一般不使用抵卡柱条即可顺利将螺母旋入到螺柱上；也可将抵卡柱条插入在抵卡通孔中，将卡件撑开，会更方便旋入，待旋紧后，将抵卡柱条取出，在弹性件的作用下，卡件会抵在螺柱外螺纹与卡槽的槽底壁之间，即可将卡件嵌抵在外螺纹与槽底壁之间，使螺母无法反向旋动。

上述方案由于卡件、螺柱外螺纹、槽底壁三者构成的狭小空隙很小，对于规格比较小的螺栓紧固件，而抵卡柱条相应的做得太小后有时难以推开卡件，因此这种结构对于规格较小的紧固件就不太适合。

由此另外设置一种方案，即加设一个环缺卡簧，所述环缺卡簧是由弹性材料制作的带缺口的圆圈构成的圆缺环，该圆缺环的一端设置有垂直于圆缺环平面的定位脚，另一端固定有朝同一个方向垂直于圆缺环平面的卡件，且卡件的外径大于圆缺环的线径。

同时在所述螺旋孔内壁表面上沿卡槽的上侧壁挖设有卡簧环槽，即卡簧环槽挖设在螺母的螺旋孔内环壁上，由环槽底壁、下环槽侧壁和上环槽侧壁构成，其中下环槽侧壁将倾斜状卡槽的上侧壁合并，使得上侧壁及在上侧壁位置的下环槽侧壁空缺。

同时在下环槽侧壁临近倾斜状卡槽的后侧壁的位置上钻设有定位孔，所述环缺卡簧上一端的定位脚插接在定位孔中，另一端的卡件搁置在倾斜状卡槽中。

这样由于环缺卡簧的弹性作用，固定安装在环缺卡簧上的卡件会始终趋向于抵接槽底壁与螺柱外螺纹之间的狭小空间，当螺母进行正向旋入时，摩擦力会将卡件顶出，当螺母进行反向旋转时，摩擦力会将卡件嵌入到槽底壁与螺柱外螺纹之间的狭小空间中，使得螺母无法反向旋转。

因维修需要将螺母取出时，可预先设置拨簧通孔和拨簧柱条，即在所述上环槽侧壁上与后侧壁对称的位置上钻设有一个穿透螺母上端面的通孔，称为拨簧通孔。

所述对称是指相对于卡簧环槽的圆心对称，所述拨簧通孔的轴心线与卡簧环槽的轴心线平行。

另配备有可穿过拨簧通孔的拨簧柱条，所述拨簧通孔中安插有拨簧柱条。

所述拨簧柱条的端头为锥状的倾斜状尖端端头，这样更方便插入并将环缺卡簧向对侧推进。

所述拨簧通孔可以是圆孔、方孔、菱形孔或扁孔中的任意一种，相应匹配的，所述拨簧柱条是圆柱条、方柱条、菱形柱条或扁形柱条中相对应的一种。

所述拨簧柱条的长度大于下环槽侧壁到螺母上端面的距离；优选所述拨簧柱条的长度等于下环槽侧壁到螺母上端面的距离的三至十倍。

进一步的，在所述环缺卡簧上的对应拨簧通孔的位置上设有内湾部，该内湾部便于拨簧柱条插入，并通过倾斜状尖端端头的插入将环缺卡簧向对侧方向推进，使得卡件被推向卡槽深处，使卡件不妨碍螺母的正反向螺旋，当抽掉拨簧柱条后，环缺卡簧呈扩环状，会将卡件尽可能拉紧，使卡件卡在螺柱外螺纹与槽底壁之间，螺母无法旋松。

进一步的，将所述环缺卡簧在连接卡件的部段设置成直杆部，这样在将卡件顶出后卡件不会离螺柱太远，可以减少卡槽的槽底壁的最深处的深度。

所述卡槽的上侧面到螺母上端面之间的内环壁上可以设置内螺纹，也可以不设内螺纹。

本防松螺母的紧固方法有两种，一种是螺母上不挖设拨簧通孔或抵卡通孔，或者即使挖设了拨簧通孔或抵卡通孔也不装设拨簧柱条或抵卡柱条，这样直接按照普通方法将防松螺母旋入到螺柱上，螺母无法反旋。

另一种是在每个防松螺母上预先装设拨簧柱条，再按照普通方法将螺母拧紧，拧紧后，取下拨簧柱条，环缺卡簧会弹性扩环，将卡件拉紧，使卡件卡在外螺纹与槽底壁之间，螺母无法旋松。

本防松螺母的拆卸方法是，将拨簧柱条插入，倾斜状的端头尖端会将环缺卡簧向对侧的卡槽方向抵紧，使得卡件被推向卡槽深处，脱离与螺柱外螺纹的接触，螺母即可顺利反向旋松。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果。

⑴仅在螺母内设置卡槽和卡件，结构简单，操作方便；仅采用卡件即可将螺母和螺柱卡紧，可有效防止螺母反旋松懈。

⑵采用弹性件将卡件连接并使卡件可弹性抵紧卡槽槽底壁与螺柱之间的空隙，可以有效保证卡件卡住螺母，使螺母无法反向旋松；结合抵卡通孔和抵卡柱条，可将螺母顺利紧固和拆卸。

⑶采用环缺卡簧和卡簧环槽结构将卡件连接并使卡件可弹性抵紧卡槽槽底壁与螺柱之间的空隙，可以有效保证卡件卡住螺母，使螺母无法反向旋松，并可适合任何规格的螺母；结合拨簧通孔和拨簧柱条，可将螺母顺利紧固和拆卸。

附图说明

图1为本发明防松螺母的基本结构示意图。

图2为图1中卡槽的透视结构示意图。

图3为本发明防松螺母在卡槽位置的横切面结构示意图，其有三种卡槽结构情况，分别为圆弧曲面槽底壁、椭圆弧曲面槽底壁和直平面槽底壁。

图4为本发明中卡件的各种结构中的一种，即圆柱状卡件的结构示意图。

图5为实施例1中防松螺母与螺柱的安装结构示意图。

图6为实施例2中带弹性件的防松螺母的结构示意图。

图7为实施例2中防松螺母与螺柱的安装结构示意图。

图8为实施例3中环缺卡簧的结构示意图。

图9为实施例3中采用了环缺卡簧和卡簧环槽的防松螺母在卡簧环槽部位的横切面结构图及其组合分解结构示意图。

图10为实施例3中防松螺母的整体结构示意图。

图11为实施例3中拨簧柱条的结构示意图。

图12为设有内湾部和直杆部的环缺卡簧的结构示意图。

图13为实施例3中防松螺母与螺柱的安装结构示意图。

图中：1.螺母、2.螺旋孔、3.内螺纹、4.卡槽、5.卡件、6.倾斜状卡槽、7.槽底壁、8.上侧壁、9.下侧壁、10.后侧壁、11.圆弧形曲面槽底壁、12.椭圆弧形曲面槽底壁、13.直平面槽底壁、14.圆柱状卡件、15.螺柱、16.弹性件、17.弹簧、18.抵卡通孔、19.抵卡柱条、20.环缺卡簧、21.圆缺环、22.定位脚、23.卡簧环槽、24.环槽底壁、25.下环槽侧壁、26.上环槽侧壁、27.定位孔、28.拨簧通孔、29.拨簧柱条、30.内湾部、31.直杆部。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图1所示，制作一种防松螺母，现有的螺母1均在轴心线位置设有螺旋孔2，螺旋孔2内环壁上设有内螺纹3，用于旋入螺柱15上的外螺纹以紧固连接被紧固件；本发明在所述螺旋孔2的内环壁上挖设有卡槽4，在卡槽4内设有卡件5。

如图2所示，所述卡槽4为倾斜状卡槽6，所述倾斜状卡槽6是以螺旋孔2的内环壁表面为起点，向内螺纹旋松的方向朝螺旋孔2内壁内部挖设一个倾斜状边槽构成；该倾斜状边槽由槽底壁7、上侧壁8、下侧壁9和后侧壁10构成，其没有前侧壁，也可以认为其前侧壁与槽底壁7合二为一，即所述槽底壁7从后侧壁10底部倾斜向上延伸直到与卡槽4的槽口表面相交，构成倾斜状卡槽6。

如图3所示，所述槽底壁7为圆弧状的圆弧形曲面槽底壁11，也可以是椭圆弧状的椭圆弧形曲面槽底壁12，也可以是直平面状的直平面槽底壁13；本实施例将槽底壁做成圆弧形曲面槽底壁11。

所述卡件5可以是条柱状卡件，可以是方形条柱，或不规则条柱，也可以是锲形状卡件、圆柱状卡件14、椭圆球状卡件或圆球状卡件；如图4所示，本实施例将卡件做成圆柱状卡件14。

对于所述卡件5的外径，在距离后侧壁10等于卡件5的半径的位置处，槽底壁7到槽口表面的距离大于卡件5的外径；本实施例将所述卡件5的外径做成等于在距离后侧壁10等于卡件5的半径位置处的槽底壁7到槽口的距离的三分之二。

如图5所示，使用时，先将卡件5搁置在卡槽4中，再将螺母1旋入在螺柱15上，当旋入时，可以顺利旋入，当反向螺旋旋出时，卡件5会自动卡紧在螺柱15的外螺纹与槽底壁7之间，使得螺母1无法反向旋出旋松。

实施例2。

对于上述只有卡件5和卡槽4的防松螺母结构，在使用过程中，卡件5在卡槽4内的位置具有不稳定性，不能够完全确保卡件5能够卡住螺母1与螺柱15，由此加设一个弹性件16，如图6所示，在所述后侧壁10与卡件5之间加设一个弹性件16，所述弹性件16的一端固定安装在后侧壁10上，另一端固定安装在卡件5上，所述弹性件16置于倾斜状卡槽6中。

这样由于弹性件16的弹性作用，固定安装在弹性件16上的卡件5会始终趋向于抵接槽底壁7与螺柱外螺纹之间的狭小空间，当螺母1进行正向旋转时，摩擦力会将卡件5顶出，使螺母顺利旋入；当螺母1进行反向旋转时，摩擦力会将卡件5嵌入到槽底壁7与螺柱外螺纹之间的狭小空间中，使得螺母1无法反向旋转。

所述弹性件16可以是弹簧17，也可以是弹性海绵或弹性胶等等；本实施例采用弹簧17。

因维修需要将螺母1取出时，可进一步预先设置抵卡通孔18和抵卡柱条19，如图6所示，即在倾斜状卡槽6的上侧壁8的接近内环壁内螺纹3的位置上钻设一个穿透至螺母1外端面的通孔，该通孔称为抵卡通孔18，所述抵卡通孔18中安插有抵卡柱条19，所述抵卡柱条19的长度大于倾斜状卡槽6的下侧壁9到螺母上端面的距离；一般可将所述抵卡柱条19的长度做成等于倾斜状卡槽6的下侧壁9到螺母上端面的距离的五倍，这样便于手持操作；所述螺母上端面指螺母1两侧的端面中最接近倾斜状卡槽6的上侧壁8的那个端面。

所述抵卡柱条19的下端做成为锥状的倾斜尖端，便于插入时首先进入到由卡件5、螺柱外螺纹、槽底壁7三者构成的狭小空隙内，随着抵卡柱条19继续插入，倾斜尖端状的抵卡柱条19会将卡件5撑开，此时，即可反向旋转将螺母1顺利取出。

所述抵卡通孔18可以是圆孔、方孔、菱形孔或扁孔中的一种，相应的，所述抵卡柱条19可以是圆柱条、方柱条、菱形柱条或扁形柱条。

本实施例将抵卡通孔18设置成抵卡扁孔，相应的将抵卡柱条19设置成抵卡片条，所述抵卡片条为长方体状片条，所述抵卡片条的下端做成为倾斜尖端。

如图7所示，在旋入时，一般不使用抵卡柱条19即可顺利将螺母1旋入到螺柱15上；也可将抵卡柱条19插入在抵卡通孔18中，将卡件5撑开，会更方便旋入，待旋紧后，将抵卡柱条19取出，在弹性件16的作用下，卡件5会抵在螺柱外螺纹与卡槽4的槽底壁7之间，再旋紧即可将卡件5嵌抵在外螺纹与槽底壁7之间，使螺母1无法反向旋动。

实施例3。

上述方案由于卡件5、螺柱外螺纹、槽底壁7三者构成的狭小空隙很小，对于规格比较小的螺栓紧固件，在抵卡柱条19相应的做得太小后有时难以推开卡件5，因此这种结构对于对于规格较小的紧固件就不太适合。

由此另外设置一种方案，即在实施例1的基础上加设一个环缺卡簧20，如图8所示，所述环缺卡簧20是由弹性材料制作的带缺口的圆圈构成的圆缺环21，该圆缺环21的一端设置有垂直于圆缺环21所在平面的定位脚22，另一端固定有朝同一个方向垂直于圆缺环21所在平面的卡件5，且卡件5的外径大于制作圆缺环21的材料的线径，这样便于圆缺环21不影响卡件5卡住螺母1和螺柱15。

同时在所述螺旋孔2内壁表面上沿卡槽4的上侧壁8挖设有卡簧环槽23，如图9所示，所述卡簧环槽23挖设在螺母1的螺旋孔2内环壁上，由环槽底壁24、下环槽侧壁25和上环槽侧壁26构成，其中下环槽侧壁25将倾斜状卡槽6的上侧壁8合并，使得上侧壁8及在上侧壁8位置的下环槽侧壁25空缺。

同时在下环槽侧壁25临近倾斜状卡槽6后侧壁10的位置上钻设有定位孔27，所述环缺卡簧20上一端的定位脚22插接在定位孔27中，另一端的卡件5搁置在倾斜状卡槽6中。

这样由于环缺卡簧20的弹性作用，固定安装在环缺卡簧20上的卡件5会始终趋向于抵接槽底壁10与螺柱外螺纹之间的狭小空间，当螺母1进行正向旋入时，摩擦力会将卡件5顶出，使正向螺旋正常进行，当螺母1进行反向旋转时，摩擦力结合环缺卡簧的弹力会将卡件5嵌入到槽底壁10与螺柱外螺纹之间的狭小空间中，使得螺母1无法反向旋转。

因维修需要将螺母1取出时，可预先设置拨簧通孔28和拨簧柱条29，如图10所示，即在所述上环槽侧壁26上与后侧壁10对称的位置上钻设有一个穿透螺母1外端面的拨簧通孔28。

所述对称是指相对于卡簧环槽23的圆心对称，所述拨簧通孔28的轴心线与卡簧环槽23的轴心线平行。

另配备有可穿过拨簧通孔28的拨簧柱条29，所述拨簧柱条29安插在拨簧通孔28内。

所述拨簧通孔28可以是圆孔、方孔、菱形孔或扁孔中的一种，相应的，所述拨簧柱条29可以是圆柱条、方柱条、菱形柱条或扁形柱条。

如图11所示，所述拨簧柱条29的端头为锥状的倾斜状尖端端头，这样便于插入并将环缺卡簧20向对侧抵紧，使卡件5进入到卡槽4深处，便于螺母1旋转。

进一步的，如图12所示，所述环缺卡簧20在对应拨簧通孔28的位置设有内湾部30，该内湾部30便于拨簧柱条29插入，并通过倾斜状尖端端头的插入将环缺卡簧20抵紧，使得卡件5被推向卡槽深处，不妨碍螺母1的正反向螺旋，当抽掉拨簧柱条29后，环缺卡簧20会因弹性呈扩环状，将卡件5尽可能拉紧，使之卡在螺柱外螺纹与槽底壁7之间，使螺母1无法旋松。

另外，将所述环缺卡簧20在连接卡件5的部段设置成直杆部31，这样可在将卡件5顶出后无需使卡件5离螺柱15太远，这样可以减少卡槽4的槽底壁7的最深处的深度。

使用时，如图13所示，首先将拨簧柱条29插入，并使拨簧柱条29顶住环缺卡簧20，使环缺卡簧20将卡件5推向卡槽4内部深处，然后按照普通方法将螺母1拧紧，拧紧后，取下拨簧柱条29，环缺卡簧20会弹性扩环，将卡件5拉紧，使卡件5卡在外螺纹与槽底壁7之间，螺母1无法旋松。

拆卸时，再将拨簧柱条29插入，倾斜状的端头尖端会将环缺卡簧20向对侧的卡槽4方向抵紧，使得卡件5被推向卡槽4深处，脱离与螺柱外螺纹的接触，螺母1即可顺利反向旋松。