一种采用双螺纹螺母的防松螺丝的制作方法

1.本发明涉及一种采用双螺纹螺母的防松螺丝。


背景技术：

2.螺栓是配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件。由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。在机械设备中采用螺栓连接是较为常见的。
3.机械设备在运行时的振动、冲击、温度变化等原因会影响到螺纹连接的紧固性和可靠性。因此，防止螺母松动是确保设备正常运行的关键。常见的防松螺母的方式是采用双螺母锁紧，双螺母分为主螺母和副螺母，然而，该方式防松效果并不理想；当用外力偶矩施加在主螺母上时，在螺栓与螺母啮合牙间，因弹性变形关系而产生一个相应大小的压紧力，此时，螺栓的轴向拉力和螺母与被紧固件接触表面间的有作用力，该作用力与压紧力大小相等；再用外力矩拧上副螺母，此时，螺栓螺纹牙的下表面将压紧在副螺母螺纹牙上的上表面上，同时出现压紧力，使得主螺母螺纹牙上表面与螺栓螺纹牙下表面间的压紧力随之减弱，当施加的外力矩达到一定值时，主螺母和副螺母螺纹牙间就完全脱离啮合，并没有顶紧力，无法实现防松效果。
4.经检索中国专利申请文件发现，已公开有相关的防松装置如下：
5.1.中国专利申请文件(cn109989988a)公开了一种防松螺丝，所述螺栓端部设有槽口，所述槽口沿螺栓的长度方向延伸且贯通螺栓的两侧；插接件用于沿螺栓轴向插入到所述槽口内且转动限位于槽口内，所述插接件从槽口的露出部为第一抵触部；螺母用于与所述螺栓螺纹连接，所述螺母上设有用于与第一抵触部卡接限制螺母转动的第二抵触部。本发明人发现其所存在的不足之处有：1.螺母只能在槽口和螺栓的完整螺纹段的交界处正常工作，当螺母旋进螺栓的长度大于槽口的长度时，插接件无法与螺母紧固连接，从而插接件失去对螺母的防松作用。2.插接件只能是螺母的第二抵触部刚好旋转至对准槽口的位置时，位于槽口内的插接件才能与螺母上的第二抵触部卡接；当第二抵触部与槽口不对齐时，插接件则无法与第二抵触部卡接。当第二抵触部旋转超过也可能旋转不到位，插接件就出现无法插入或者插接不紧密，出现比较大的松动区间，在实际中这种防松螺丝只能是只防脱落不防松动。3.由于螺杆上开设有长槽口，导致螺杆的强度和弹性受到严重影响，对螺母的防松性能也造成严重损害。
6.2.中国专利申请文件(cn206092651u)公开一种双螺纹螺栓，其通过旋转螺杆上正向螺母、反向螺母进行相互紧固，同时用螺母套固定正向螺母、反向螺母，并采用具有弹性的限位圈卡入卡位槽中。本发明人发现其所存在的不足之处有：1.螺母套与螺母的连接是纵向的凹槽连接，一方面不能有效预防螺母套的向外松脱，另一方面螺母套对螺母的防松能力不足。因为螺母套做得太紧密，在实际操作中就不能很好地套到螺母上，如果做得宽松，则必然导致螺母的松动空间增大，螺母套不能保持与螺母的紧密交合，造成防松螺丝只防松脱不防松动。2.采用弹性限位圈和卡位槽预防螺母套的脱落是不可靠的，甚至弹性限
位圈本身和螺母套的防松脱都成为问题。在强烈震动工作环境中任何依靠弹性构件来防松都是无法做到有效和持久。3.由于螺母套的凹型槽的结构性缺陷，螺母套要同时与正向螺母和反向螺母实现精准套接是很难实现的，实际工作中必然导致反向螺母的退让与松动，加上螺母套同时串联正向螺母和反向螺母，造成的松动区间累积量比较大，正向螺母的松动空间更大。4.卡位槽在螺母套上的纵向位置是固定的，那么正向螺母的被紧固区间就受限于螺杆上的反向螺纹段的长度，螺母套不能独立移动，螺母防松区间变小，无法适应被紧固件的多样性。
7.可见，现有的螺母防松结构还存在缺陷，还需对现有的螺母防松结构作出进一步创新改进。


技术实现要素：

8.本发明的目的是针对现有技术缺陷，而提供一种采用双螺纹螺母的防松螺丝。
9.为了实现上述本发明的目的，采取如下技术方案：
10.一种采用双螺纹螺母的防松螺丝，包括螺杆、螺母和套筒；所述套筒与螺母采用螺纹连接；所述螺杆与螺母旋合，并延伸至套筒的一端，该端与螺杆活动式卡合连接。所述活动式卡合连接包括使用插销把螺杆与套筒直接连接，或者使用附件把套筒与被紧固件直接连接。采用这种内螺纹套筒和双螺纹螺母连接，同时插销直接连接螺杆与套筒的机械防松方法，可以使得套筒的防松性能更紧密可靠，防松区间更大。
11.工作原理：
12.套筒与螺母采用螺纹连接，套筒限制螺母旋转，套筒同时又与螺杆(或者被紧固件)卡合连接，限制套筒本身旋转。螺杆和套筒同时对螺母施加两种不同的旋转力，两种不同的旋转力相互抵触，使得螺母不能左右旋转，从而防止螺母松动。
13.作为技术方案的进一步改进，所述螺纹连接为套筒的内侧面与螺母的外侧面采用螺纹对螺纹方式连接。采用螺纹连接可以避免套筒与螺母连接时出现纵向直线移动，还可以使得套筒对螺母的防松更细密精确。
14.作为技术方案的进一步改进，本发明采用双螺纹螺母的防松螺丝还包括第一螺纹和第二螺纹；所述第一螺纹开设于螺母的外侧面；所述第二螺纹开设于套筒的一端内侧面；其中，所述套筒与螺母通过第二螺纹与第一螺纹旋合。这种套接方式可以对螺母的外侧面施加另一种不同的旋转力，两种不同旋转力相抵消，从而防止了螺母松动。
15.作为技术方案的进一步改进，所述第一螺纹的旋向与螺母的内螺纹的旋向相反。当两种方向相反的旋转力同时施加到螺母上，能进一步加强螺母的稳定性。
16.作为技术方案的进一步改进，所述第一螺纹相对于螺母的内螺纹为同向异距螺纹。所述同向异距螺纹为两种旋向相同但螺距不同的螺纹。采用同向异距螺纹连接有利于当需要旋紧套筒时不会因此导致螺母的反向松动，使得套筒与螺母的连接更为紧密。
17.作为技术方案的进一步改进，所述螺母呈外六角扳拧结构，则所述第一螺纹开设于该六角扳拧结构的角。能有利于保证螺母的完整性，螺母的强度和性能不会下降。
18.作为技术方案的进一步改进，所述活动式卡合连接包括插孔、通孔和插销；所述插孔开设于螺杆一端；所述套筒开设有至少一个通孔；所述插销贯穿通孔，并安插于插孔。这种活动式卡合连接能够可靠地固定套筒，满足了机械防松的要求，同时预防各防松部件的
松脱。
19.作为技术方案的进一步改进，所述插孔呈通孔结构或凹坑结构。
20.作为技术方案的进一步改进，所述通孔为纵向长方形或近似长方形结构，给套筒提供了更大的防松区间。
21.作为技术方案的进一步改进，所述活动式卡合连接包括卡口和附件；所述套筒旋向的前端的外沿开设有至少一个卡口；所述附件设有多个锁舌，所述多个锁舌呈放射形状布置于所述附件外沿；所述附件的侧面设有至少一个凸起；所述凸起与被紧固件上的凹坑连接；其中，所述锁舌与对应的卡口卡合连接。这种设计使得套筒不再依赖螺杆连接，而是与被紧固件连接，因而可以把套筒做得比较短，还可以随着螺母进退到任何位置。
22.本发明相对于现有技术所具有显著的进步：
23.1.本发明能有效防止螺母松动，套筒限制螺母旋转的同时，限制螺杆的旋合长度改变，从而能使得螺母紧贴于被紧固件上，进而螺母和螺栓稳定夹紧被紧固件。
24.2.本发明中套筒和螺母之间采用螺纹连接，螺母的外侧面设有第一螺纹，第一螺纹相对于螺母的内螺纹为反向螺纹，第一螺纹构成螺母的外侧制动螺纹，从而利用螺母的外侧制动螺纹从螺母外侧来防止螺母松动；套筒的内侧面设有第二螺纹，第二螺纹与第一螺纹交合连接。螺纹连接实现了套筒与螺母的连接的全程性和紧密性，既能够防止二者沿轴线方向直线移动，又保证在螺母旋转至任意角度上时套筒都能够实现精确防松。
25.3.本发明的螺母外侧面的第一螺纹相对于螺母的内螺纹为同向异距螺纹，使得在拧转套筒时不会因套筒的反向拧转力而导致螺母的松动，能够使得套筒与螺母的连接保持紧密性，不留松动空间。
26.4.本发明的套筒上开设有通孔，螺杆上开设有插孔，插销贯穿通孔与插孔连接，实现套筒与螺杆之间的卡合连接，套筒与螺母连接。这种简单有力的机械连接方法，极大减少了螺丝防松所需要的配件数量，减少了由多个配件串联防松导致的松动空间累积，从而可靠又精确地防止螺母松动。
27.5.本发明的插销、插孔可设置于螺母紧固范围之外，能增大套筒对螺母的防松区间。而套筒与螺母的紧固连接方式为螺纹连接，即为螺纹交合，套筒与螺母连接紧密，两者之间的接触线几乎是横向，有助于预防螺母向外位移。插销主要是防止套筒旋转，防止套筒脱落由其内置螺纹承担，稳固而可靠。插销并不直接参与紧固螺母，插销和套筒连接没有损害到螺母和螺杆的功能性。
28.6.本发明中的通孔呈纵向的长方形或近似长方形，既能使得套筒对螺母的防松力臂得到延伸，解决机械防松的防松区间受限的问题，又能保证有效限制螺母在螺杆上的旋转。
29.7.本发明的套筒的活动空间大，则相应的螺母的定位防松区间大，定位防松区间可等于螺母的长度、套筒上的第二螺纹长度及通孔的长度之和，能利于紧固厚度和数量不等的被紧固件。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件
或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
31.图1为本发明一种采用双螺纹螺母的防松螺丝的结构示意图；
32.图2为本发明的套筒的半剖结构示意图；
33.图3为本发明的套筒上开设通孔的结构示意图；
34.图4为本发明的套筒内设有螺纹的结构示意图；
35.图5为本发明的螺杆的结构示意图；
36.图6为本发明的螺母的正视结构示意图；
37.图7为本发明的螺母的侧视结构示意图；
38.图8为本发明的附件的正视结构示意图；
39.图9为本发明的附件的侧视结构示意图；
40.图10为本发明的套筒上开设卡口的侧面剖视结构示意图；
41.图11为本发明的套筒上开设卡口的正视结构示意图；
42.图12为本发明的双螺纹螺母的防松螺丝的套筒与被紧固件连接的结构示意图。
43.图中各部件名称及序号：1-螺杆，2-插孔，3-螺母，4-第一螺纹，5-套筒，6-第二螺纹，7-通孔，8-插销，9-被紧固件，10-附件，11-锁舌，12-凸起，13-卡口。
具体实施方式
44.为了使本技术领域的人员更好的理解本技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
45.实施例1：
46.如图1-12所示，一种采用双螺纹螺母的防松螺丝，包括螺杆1、螺母3和套筒5；所述套筒5的一端与螺母3螺纹连接；所述螺杆1与螺母3旋合，并延伸至套筒5的另一端，该端与螺杆1活动式卡合连接。
47.工作方式：
48.螺杆从被紧固件9的一侧贯穿被紧固件9，并与螺母3螺纹连接，当螺母3拧入螺杆1达到需要的位置时，套筒5套接到螺杆1上并且与螺母3旋合连接，然后螺杆1与套筒5进行卡合连接。卡合连接防止套筒5转动，套筒5防止螺母3转动，从而实现螺丝防松目的。
49.当被紧固件9出现震动时，被紧固件9把震动力传递给螺母3，螺母3转动，则带动套筒5同向转动。螺杆1的作用力方式：螺杆1贯穿被紧固件9，再与螺母3螺纹连接，螺母3与螺杆1共同作用实现夹紧被紧固件9，此时，螺母3相对于被紧固件9是处于静态；当螺母3出现松动，螺母3反向旋转，螺母3推动套筒5转动，套筒5推动螺杆1，螺杆1则推动螺母3正向旋转。此时螺杆1对套筒5有反向顶紧力，套筒5将该反向顶紧力传递至螺母3，阻止螺母3反向旋转，因此，实现防止螺母3松动。
50.本发明中套筒与螺母的连接是螺纹交合，接触线几乎是横向，有助于预防螺母向外位移。套筒与螺母的螺纹交合是全程而细腻，对螺母的定位防松做到十分精确。本发明中套筒的活动空间极大，相应地螺母的定位防松区间也极大，接近螺母的长度加上套筒的螺纹长度加上通孔的长度，适用于紧固厚度和数量不等的被紧固件。
51.实施例2：
52.与实施例1相比，区别之处在于：给出了螺母3和套筒5的一种连接方式。
53.如图1所示，所述连接方式为螺纹连接。能便于螺母3和套筒5之间拆装，防止套筒5沿轴线方向松动。
54.实施例3：
55.与实施例1或2相比，区别之处在于：给出了螺母3和套筒5的一种螺纹连接结构。
56.如图1和2所示，增加有第一螺纹4和第二螺纹6；所述第一螺纹4开设于螺母3的外侧面；所述第二螺纹6开设于套筒5的一端内侧面；其中，所述套筒5与螺母3通过第二螺纹6与第一螺纹4旋合。
57.如图6和7所示，螺母3的外侧设有第一螺纹4，而其内侧设有内螺纹，因此，螺母3具有双螺纹，能从内、外侧同时对螺母3施加两种不同的旋转力，进一步提高螺母的防松效果。
58.套筒5和螺纹3的外侧面实现螺纹连接；从而能便于调节套筒5的活动空间，进而能调节螺母3的紧固定位区间，紧固定位区间可接近螺母3的厚度加上套筒5的螺纹长度，适用于紧固厚度和数量不等的被紧固件9。
59.所述第二螺纹6开设于套筒的内侧面全段。可以把套筒的长度做得等于或小于螺母的长度，套筒的长度和防松区间不再受螺杆长度的影响。
60.实施例4：
61.与实施例3相比，区别之处在于：给出了第一螺纹的一种旋向。
62.所述第一螺纹4的旋向与螺母3的内螺纹的旋向相反。而套筒5上的第二螺纹6与第一螺纹4相匹配旋合。第一螺纹4构成螺母3的外侧制动螺纹，从而利用螺母3的外侧制动螺纹从螺母外侧来防止螺母松动，使得螺母同时受到内外两种不同的扭转力的作用，从而使得螺母无法动弹，实现防止螺母松动的目的。
63.实施例5：
64.与实施例3相比，区别之处在于：给出了第一螺纹的另一种结构形式。
65.所述第一螺纹4相对于螺母3的内螺纹为同向异距螺纹，所述第一螺纹4与螺母3的内螺纹为同一旋向，螺距不同。在旋进套筒5时能够保持第二螺纹6与第一螺纹4紧密连接，而且避免旋紧套筒5时导致螺母3反向松动。
66.实施例6：
67.与实施例3-5任一相比，区别之处在于：给出了螺母的一种结构形式。
68.如图6和7所示，所述螺母3呈外六角扳拧结构，则所述第一螺纹4开设于该六角扳拧结构的角。避免第一螺纹4对螺母3的强度和弹性等性能造成实质性损害，保证螺母3的性能稳定。
69.实施例7：
70.与实施例1-6任一相比，区别之处在于：给出了活动式卡合连接的一种结构形式。
71.如图1-5所示，所述活动式卡合连接包括插孔2、通孔7和插销8；所述插孔2开设于螺杆1一端；所述套筒5开设有至少一对通孔7；所述插销8贯穿通孔7，并安插于插孔2。
72.通孔7的数量一般采用1、2、3、4或5对等。能便于插销8将螺杆1和套筒5卡合连接。插销8在插入套筒5和螺杆1后，滞留于套筒5外侧的部分可进行折弯，既能避免插销脱落，又能提高套筒5和螺杆1的卡合连接稳定性。
73.通孔7可为沿套筒纵向的长方形结构，能使得套筒5适用于不同长度的螺杆1，也就能使用于不同厚度的被紧固件9。
74.本发明通过插孔、通孔和插销实现活动式卡合连接，采用插销方式，均能较为便利安装或拆离。
75.本发明中的插销主要是防止套筒旋转，防止套筒脱落由其内置螺纹承担，稳固而可靠。
76.本发明的套筒对螺母的防松区间很大，插销插孔可以设置于螺母紧固范围之外。插销并不直接参与紧固螺母，对插销的材质和强度要求不高。因此，插销和套筒连接没有损害到螺母和螺杆的功能性。
77.实施例8：
78.与实施例7相比，区别之处在于：给出了插孔2的一种结构形式。
79.所述插孔2呈通孔结构。能便于插销贯穿套筒5和螺杆1，能利于套筒5对螺杆1的作用力均衡。
80.实施例9：
81.与实施例7相比，区别之处在于：给出了插孔的另一种结构形式。
82.所述插孔2呈凹坑结构。凹坑的数量可为1、2、3或4个，可以减小凹坑对螺杆的强度的损害；当数量为2个或4个时，每两个作为一组，该组内的两个凹坑以螺杆的轴线对称，这能利于套筒对于螺杆的施加作用力均衡。
83.实施例10：
84.与实施例1相比，区别之处在于：给出了活动式卡合连接的一种结构形式。
85.如图8-12所示，所述活动式卡合连接包括卡口13和附件10；所述套筒5与所述附件10卡合连接，所述附件10与被紧固件9卡合连接，所述螺杆1与被紧固件9卡合连接；这有利于套筒5不再依赖与螺杆1连接，套筒5可以做得更短，适用于预制有相应凹坑的被紧固件9。
86.实施例11：
87.与实施例10相比，区别之处在于：给出了活动式卡合连接的一种结构形式。
88.如图8-12所示，所述套筒5的旋进方向的前端向外开设有至少一个卡口13；所述附件10设有多个锁舌11，所述多个锁舌11呈放射形状布置于所述附件10的外沿；所述附件10的侧面设有至少一个凸起12，所述凸起12与被紧固件9的凹坑连接。其中，所述锁舌11可折弯与相应的卡口13卡合连接。
89.所述套筒5的第二螺纹6设置于套筒5的内侧面全段。这能使得套筒5不依赖与螺杆连接，把套筒5做得更短，可全部旋合至螺母3的外侧。可以把套筒的长度做得等于或小于螺母的长度，套筒的长度和防松区间不再受螺杆长度的影响。
90.工作方式：
91.螺杆1贯穿被紧固件9，再将所述附件10套于螺杆1延伸出被紧固件9的一端，然后，将螺母3拧入螺杆1，并通过螺母3挤压所述附件于被紧固件9的面上，使得附件10上的凸起11与被紧固件9卡合；紧固后，将所述附件10上的锁舌11弯折卡扣于套筒5上的卡口13，使得锁舌11与卡口13卡合连接。
92.实施例12：
93.与实施例11相比，区别之处在于：给出了附件和被紧固件的另一种卡合式连接结
构形式。
94.所述附件10设有至少一个孔洞，所述孔洞与被紧固件9上的凸起卡合连接。有利于附件的加工和防松稳定性。
95.实施例13：
96.一种防松螺丝装置，使用实施例1至实施例12任一项所述的采用双螺纹螺母的防松螺丝。
97.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。