一种棘轮锁紧机构的制作方法

1.本技术涉及机械连接技术，具体而言，涉及一种棘轮锁紧机构。


背景技术：

2.在螺栓以及螺母的连接过程，尤其是在将螺栓或者螺杆焊接固定在某一组件上，将其他组件螺接紧固在螺杆与螺母之间的工况中，如果连接整体结构在运行时发生振动，螺母经常会由于受到振动干涉而发生松动，从而导致连接失稳，影响紧固效果。
3.另外，在对螺栓螺母连接预紧力要求不高且需经常拆装的情况下，常规的螺栓螺母连接难以保证螺母的紧固效果以及拆装的便捷性。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种棘轮锁紧机构，该棘轮锁紧机构能够实现结构件的快速拆装，兼具锁紧以及误解锁的功能，有效防止锁紧失效的同时保证了连接件之间的快速拆装。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种棘轮锁紧机构，包括：旋拧组件，所述旋拧组件包括螺母以及套设在所述螺母外部的旋转座，所述螺母的径向外侧安装有弹片，所述旋转座上连接有能够锁止所述弹片的棘轮，用以防止所述螺母反向转动。
6.在可选的实施方式中，所述旋转座与所述螺母对接套装，所述螺母包括第一圆台，所述第一圆台的侧壁上均布有多个凹槽，所述旋转座的内侧壁上设置有能够与所述凹槽相配合的凸台。
7.在可选的实施方式中，所述第一圆台上连接有第二圆台，所述第二圆台的直径小于所述第一圆台的直径，所述弹片安装在所述第二圆台的侧壁上。
8.在可选的实施方式中，所述旋转座的端部设置有环状端盖，所述环状端盖的中部设置有供所述第二圆台穿出的通孔，所述第二圆台过盈配合安装在所述通孔中。
9.在可选的实施方式中，所述第一圆台上设置有盲孔，所述盲孔中安装有压簧，所述压簧的外端设置有能够抵接在所述环状端盖内侧端面上的球珠，所述环状端盖上设置有球面凹槽。
10.在可选的实施方式中，所述棘轮安装在所述第二圆台的径向外侧，所述棘轮的齿轮面与所述第二圆台的侧壁相对设置。
11.在可选的实施方式中，所述弹片安装在所述棘轮的齿轮面与所述第二圆台的侧壁之间，且所述弹片自由端的弯曲方向与所述螺母上螺纹的旋转方向相同。
12.在可选的实施方式中，所述旋转座上安装有多个解锁销，所述解锁销对应设置在所述弹片与所述棘轮的齿轮面之间，并连接在所述环状端盖的内侧端面上。
13.在可选的实施方式中，所述旋拧组件连接在螺杆上，所述螺杆上套设有连接在所述旋转座上的用于防止所述螺母转动的止动垫圈，所述止动垫圈包括位于其内侧壁面上的止动平面，所述螺杆的侧壁上设置有与所述止动平面相配合的平切面。
14.在可选的实施方式中，所述旋转座、所述棘轮以及所述止动垫圈依次层叠布置，所述棘轮及所述止动垫圈通过紧固销分体连接，所述旋转座靠近所述棘轮的端面上设置有多个卡爪，所述棘轮的外侧壁上设置有用于供所述卡爪卡接的环槽。
15.本发明中的棘轮锁紧机构，通过弹片以及能够锁止弹片的棘轮，能够有效起到对螺母的锁紧效果，通过弹片与棘轮内侧齿轮面之间的相互配合，能够使弹片的自由弯曲端抵接在齿轮面上，使其施加与螺母返松旋向相反的弹性作用力，从而有效避免在振动条件下螺母发生松动、解锁，提高棘轮锁紧机构的可靠性。
16.本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本技术提供的棘轮锁紧机构的结构示意图；
19.图2为图1的剖视结构示意图；
20.图3为图1的俯视以及半剖结构示意图；
21.图4为螺母的结构示意图；
22.图5为螺母的侧视结构示意图；
23.图6为螺母的俯视结构示意图；
24.图7为旋转座的结构示意图；
25.图8为旋转座的侧剖结构示意图；
26.图9为旋转座的俯视结构示意图；
27.图10为螺栓的俯视结构示意图；
28.图11为棘轮的俯视结构示意图；
29.图12为止动垫圈的俯视结构示意图；
30.图13为螺母锁定状态的结构示意图；
31.图14为螺母解锁状态的结构示意图。
32.图标：
33.1-螺母；11-第一圆台；12-第二圆台；13-凹槽；14-盲孔；15-弹片安装销；2-旋转座；21-凸台；22-环状端盖；23-球面凹槽；24-卡爪；25-解锁销；3-螺杆；31-平切面；4-棘轮；41-齿轮面；42-环槽；43-销孔；5-止动垫圈；51-止动平面；6-压簧；7-弹片；8-紧固销；9-球珠。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.参见图1-图3，本发明提供的一种棘轮锁紧机构，包括旋拧组件，所述旋拧组件包括螺母1以及套设在所述螺母1外部的旋转座2，所述螺母1上安装有能够自然弯曲的弹片7，所述旋转座2上连接有能够锁止所述弹片7弯曲的棘轮4，用于防止所述螺母1反向转动。
38.本发明中的棘轮锁紧机构，主要应用在需要快速锁紧且预紧力要求不高构件之间的连接，螺杆3依次穿过两个构件，且螺杆3不与构件发生相对转动，此时棘轮锁紧机构中的旋拧组件能够实现两个构件的快速锁紧；棘轮锁紧机构内部设置了单向转动的棘轮4机构，通过转动旋转座2带动螺母1转动，可快速实现锁紧两个构件的目的，同时螺母1上弹片7的自由端与棘轮4的轮齿贴合，使棘轮4有效锁止弹片7的弯曲，在振动条件下，旋拧组件中的螺母1不会发生松动、解锁，可有效提高棘轮锁紧机构的可靠性。
39.结合图4-图6，并参见图7，本实施例中的旋转座2与螺母1对接套装，螺母1为棘轮锁紧机构的主要锁紧部分，螺母1中部为螺纹孔，用于和螺杆3的连接，螺纹的大小及旋向和螺杆3完全相同；螺母1包括圆柱形结构的第一圆台11，第一圆台11主要用于和旋转座2的圆柱内腔配合，第一圆台11的侧壁上开设有两个凹槽13，在旋转座2的内侧壁上设置有能够与凹槽13相配合的两个凸台21。通过凹槽13与凸台21的相互配合，能够在拧紧和解锁的时候，使旋转座2可带动螺母1转动。
40.第一圆台11上的凹槽13具体为沉槽形式，在第一圆台11的开槽端面上连接有第二圆台12，第二圆台12的直径小于第一圆台11的直径，第二圆台12的侧壁上均布设置有四个平面，每个平面上预留有两个盲孔，每个弹片7具体通过弹片安装销15连接在该平面上。
41.参见图7-图9，为了使螺母1能够对接套装在旋转座2上，在旋转座2的端部设置有环状端盖22，环状端盖22的中部设置有供第二圆台12穿出安装的通孔，通孔的内径略微小于第二圆台12的直径，以使第二圆台12能够突出环状端盖22并与通孔过盈配合连接，使螺母1与旋转座2连接为整体结构，并能够使安装在第二圆台12上的弹片7与棘轮4相对。
42.结合图11，具体地，棘轮4安装在第二圆台12的径向外侧，其内侧的齿轮面41与第二圆台12的外侧壁相对设置，弹片7安装在棘轮4的齿轮面41与第二圆台12的外侧壁之间，且弹片7自由端的弯曲方向与螺母1上螺纹的旋转方向相同。
43.通过该种设置方式能够使连接在第二圆台12上的弹片7的末端抵卡在齿轮面41的齿牙上，由于弹片7自由端在自然状态下弯曲的方向与螺母1上螺纹的旋转方向相同，使弹片7能够输出与螺母1返松旋向相反的弹性作用力，在弹片7不受外力发生变形情况下，螺母1在承受一个反向作用力下，不会发生反向转动，从而保证了棘轮锁紧机构连接的可靠性。
44.本实施例中的旋转座2为棘轮锁紧机构的驱动部分，基于本发明中的棘轮锁紧机
构为轻型棘轮锁紧机构，其锁紧力仅为人手的拧紧力，为了便于人手的拧紧，旋转座2外侧壁的圆柱面上设置有直纹滚花，螺母1安装在旋转座2的内部，螺母1的第一圆台11具体与旋转座2的圆柱内腔配合，为了能够带动螺母1正向或反向转动，旋转座2的圆柱内腔的内壁上设置有两个凸台21，凸台21的宽度小于螺母1上凹槽13的宽度，能够有效保证旋转座2与螺母1的安装对接。
45.参见图7-图9，为了保证旋转座2和螺母1不分离，环状端盖22上通孔的直径略微小于第二圆台12的直径，以使第二圆台12能够突出环状端盖22的同时使第二圆台12的外侧壁过盈配合安装在通孔中。
46.为了防止旋转座2在锁紧时发生误解锁，第一圆台11的厚度方向上设置有四个盲孔14，盲孔14中均安装有压簧6，在每个压簧6的外端设置有能够抵接在环状端盖22内侧端面上的球珠9，旋转座2环状端盖22的内侧端面上均布有四个球面凹槽23，用于和球珠9相配合。
47.在棘轮锁紧机构锁紧后，球珠9在压簧6的作用下和球面凹槽23配合，产生沿螺母1以及旋转座2轴向的压紧力，可防止螺母1以及旋转座2之间相对转动，从而发生误解锁；在锁紧状态下弹片7的自由弯曲端和棘轮4的齿轮面41贴合，保证螺母1不会发生反向转动。
48.旋转座2上安装有多个解锁销25，解锁销25对应设置在弹片7与棘轮4齿轮面41之间，并连接在环状端盖22的内侧端面上。环状端盖22的内侧端面上设置有四个通孔，用于安装解锁销25，且该通孔和解锁销25为过盈配合的关系。
49.当需要解锁时，在转动旋转座2的同时，将弹片7通过解锁销25压弯变形，从而使弹片7的自由弯曲端脱离与棘轮4齿轮面41的抵接贴合关系，使螺母1能够在旋转座2的带动下返松转动。
50.参见图10，并结合图12，本实施例中的旋拧组件连接在螺杆3上，具体地通过螺母1螺接在螺杆3上，螺杆3上套设有连接在旋转座2上的用于防止螺母1转动的止动垫圈5，止动垫圈5内部中心设置有贯通孔，贯通孔的壁面设置有止动平面51。
51.螺杆3作为棘轮锁紧机构的主要锁紧部分，柱体为全螺纹结构，同时柱体的两侧设置有对称的平切面31，用于和止动垫圈5上的止动平面51相配合；螺杆3端面为六角形螺栓头，该端面可设计成任意形状，且该形状需和被固定的其中一个构件接触，且不能发生相对转动。这里需要说明的有，也可不设置螺栓头，在将螺柱整体焊接固定在其中一个构件上，同样也适用于本发明中的连接工况，这里不再赘述。
52.参见图11，棘轮4为棘轮锁紧机构提供单向的锁紧，其内部有多个均布的轮齿，本实施例中的旋转座2、棘轮4以及止动垫圈5依次层叠布置。棘轮4以及止动垫圈5通过紧固销8分体连接为整体，在棘轮4以及止动垫圈5的厚度方向上均设置有销孔43，紧固销8以过盈配合的形式连接在销孔43中。
53.旋转座2靠近棘轮4的端面即环状端盖22的外侧壁面上设置有多个卡爪24，棘轮4的外侧壁上设置有用于供卡爪24卡接的环槽42。棘轮4的外轮廓为圆柱形结构，环槽42具体设置在圆柱面的侧壁上，用于和旋转座2上的卡爪24相配合，卡爪24和棘轮4的圆柱面为间隙配合的关系，保证在拧紧过程中不会卡死。同时，该卡爪24具有一定的弹性，在受到一定变性后不会发生断裂，保证了旋拧过程中的可靠性。
54.在锁紧或者返松过程中，旋转座2与棘轮4及止动垫圈5组成的整体结构发生相对
转动，通过卡爪24在棘轮4外侧壁上环槽42中的滑动进行相对转动。
55.止动挡圈贯通孔的直径大于螺母1或螺杆3的外螺纹直径，在棘轮锁紧机构拧紧过程中，止动挡圈以及棘轮4相对螺杆3不发生转动，两者构成的整体始终沿着螺杆3的轴向移动，通过贯通孔上止动平面51与螺杆3平切面31之间的配合，有效防止螺母1在锁紧状态下的转动，保证了锁定状态下的可靠性。
56.本发明中的棘轮锁紧机构，主要通过螺母1和螺杆3的螺纹副配合实现连接，由于螺纹副使用过程中，在受到外界振动情况下会出现松动现象，故在锁紧机构中引入棘轮4，并在棘轮4的径向内设置弹片7，弹片7在螺母1转动过程中可发生弹性变形，弹片7的一端固定在螺母1的第二圆台12上，另一端的自由端可发生弹性变形。
57.具体地，在拧紧过程中，棘轮4的齿轮面41压迫弹片7变形，此时弹片7自由端和棘轮4的齿牙不会发生贴合，螺母1可继续拧紧，当锁紧后，参见图13，弹片7在自身弹性作用下回弹，弹片7的自由端和棘轮4的齿牙抵接，在弹片7不受外力发生变形情况下，螺母1在承受一个反向作用力下，不会发生反向转动，从而保证了棘轮锁紧机构连接的可靠性。
58.参见图14，同时为了能够使得机构可以解锁，在旋转座2上安装了四个解锁销25，在旋转座2反向转动时，旋转座2带动解锁销25转动，解锁销25压迫弹片7的自由端发生弹性变形，使得弹片7端部和棘轮4齿轮面41脱离，从而实现机构的解锁。
59.为了保证旋转座2在拧紧后不会发生误解锁，旋转座2和螺母1之间的球珠9在压簧6的作用下始终处于压紧状态，保证了旋转座2在拧紧后不会发生误解锁，增加了锁紧机构使用的可靠性。
60.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
61.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。