棘轮螺母组件的制作方法
【专利说明】棘轮螺母组件
[0001]相关串请交叉引用
[0002]本申请要求于2012年10月26日提交的美国临时专利申请N0.61/719，299和于2013年3月15日提交的美国专利申请N0.13/832，371的优先权，它们的全部内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003]本发明涉及紧固件，更特别地涉及与螺纹紧固件一起使用的棘轮螺母。
[0004]棘轮螺母是已知的。棘轮螺母通常包括至少一个壁，该至少一个壁能够偏转以抑制被施加到该螺母的转矩量。然而，这种螺母通常笨重和/或很长。此外，该可偏转壁可能由于重复使用而疲劳，使得在该壁偏转之前，能够将较少的转矩施加到该螺母。
【发明内容】
[0005]在一个实施例中，本发明提供了一种与螺纹构件一起使用的棘轮螺母组件。棘轮螺母组件包括内构件，该内构件被构造成螺纹接合到螺纹构件上。该内构件包括向外延伸的齿。棘轮螺母组件还包括外构件，该外构件被围绕内构件的一部分定位并被构造成用于由工具接合。该外构件包括向内延伸的棘爪。当被施加到外构件的转矩低于预定值时，棘爪可与齿接合以使内构件与外构件一起在第一方向上旋转，并且当被施加到外构件的转矩超过预定值时，棘爪可操作以向外偏转，从而允许外构件相对于内构件在第一方向上旋转。棘爪还可与齿接合以防止外构件相对于内构件在第二方向上旋转。棘轮螺母组件进一步包括弹簧夹，该弹簧夹围绕外构件的一部分定位以限制棘爪的偏转。
[0006]在另一实施例中，本发明提供了一种马桶，该马桶包括马桶桶体和铰链，该马桶桶体具有开口，该铰链安装在马桶桶体上。铰链包括螺纹构件，该螺纹构件延伸通过开口。马桶还包括马桶座圈和棘轮螺母组件，该马桶座圈可枢转地联接到铰链。棘轮螺母组件包括内构件，该内构件被构造成螺纹接合到螺纹构件上。内构件包括向外延伸的齿。棘轮螺母组件还包括外构件，该外构件围绕内构件的一部分定位并被构造成用于由工具接合。外构件包括向内延伸的棘爪。当被施加到外构件的转矩低于预定值时，棘爪可与齿接合以使内构件与外构件一起在第一方向上旋转，并且当被施加到外构件的转矩超过预定值时，棘爪可操作以向外偏转，从而允许外构件相对于内构件在第一方向上旋转。棘爪还可与齿接合，以防止外构件相对于内构件在第二方向上旋转。棘轮螺母组件进一步包括一个弹簧夹，该弹簧夹被围绕外构件的一部分定位，以限制棘爪的向外偏转。
[0007]通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
【附图说明】
[0008]图1是实施本发明的棘轮螺母组件的透视图。
[0009]图2是棘轮螺母组件的分解透视图。
[0010]图3是该棘轮螺母组件的侧视图。
[0011]图4是该棘轮螺母组件的底端视图。
[0012]图5是沿图3的截面线5-5截取的棘轮螺母组件的横截面视图。
[0013]图6是移除了内构件的棘轮螺母组件的透视图。
[0014]图7是该棘轮螺母组件的弹簧夹的透视图。
[0015]图8是马桶的一部分的后横截面视图，该马桶包括两个棘轮螺母组件。
【具体实施方式】
[0016]在详细解释本发明的任何实施例之前，需要理解的是，本发明在其应用上并不限于在下列描述中阐述或在下列附图中示出的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其它实施例以及被以各种方式实践或实施。此外，术语“顶部”、“底部”，“上部”，“下部”等用于相对于附图中所示的方向促进描述，并不旨在是限制性的。
[0017]图1-5示出了根据本发明一个实施例的棘轮螺母组件10。该螺母组件10可与诸如螺栓的螺纹构件一起使用，以将该紧固件固定在适当位置。螺母组件10包括一个棘轮机构，该棘轮机构限制组件10在螺纹构件上的过度收紧。
[0018]所示棘轮螺母组件10包括内构件14、外构件18和弹簧夹22。在一些实施例中，内、外构件14、18可以由诸如尼龙(如，填充33%玻璃的尼龙)的塑料材料构成。此外，内、外构件14、18都可以注塑成型为单一主体。在其它实施例中，内、外构件14、18可由其它材料成型或加工。
[0019]如图2中所示，内构件14包括大致圆柱形主体26、环形凸缘30和环形颈部34。主体26包括内螺纹表面38，该内螺纹表面限定钻孔42 (图4和5)。螺纹表面38被构造成接合在螺栓(如图8的螺栓208中的一个)上的对应螺纹，以可旋转地将螺母组件10联接到该螺栓。主体26还包括(参见图2)渐缩端46，并限定了与该端46相邻的环形凹部50。凹部50接收外构件18的对应突片54 (图6)，使得外构件18能够卡扣组装到内构件14上。凸缘30和颈部34联接到主体26的一端(图1-3中的上端)，该端部与渐缩端46相反。凸缘30具有与外构件18大致相同的直径，并且当组装时接触外构件18的上表面58。颈部34从凸缘30轴向地延伸并被构造成接收一个或多个垫圈。在一些实施例中，如所示实施例，两个突片62在颈部34上形成并从该颈部34径向地延伸。突片62是渐缩的，使得一个或多个垫圈64可卡扣组装到颈部34上并且被捕获在凸缘30和突片62之间。在其它实施例中，可以省略突片62。
[0020]外构件18或套筒，包括圆柱形主体66和接合部70。外构件18的主体66接收内构件14的主体26，使得外构件18被围绕内构件14的一部分定位并且包围该内构件14的一部分。接合部70从主体66的一端轴向延伸。所示的接合部70包括六个大致平的周表面74，所述六个大致平的周表面74被布置成与常规螺母类似的六角形状。平表面74促进由诸如扳手的工具的接合，以使螺母组件10旋转到螺栓上。
[0021]如图5和6中所示，接合部70还包括突片54，该突片54接合内构件14的环形凹部50 (图2)。突片54径向地向内延伸以将构件14、18固定在一起。如图2、3和6中所示，突片54被定位在接合部70的悬置部76上。悬置部76由两个平行狭槽77所限定，该两个平行狭槽77延伸通过对应的平表面74。狭槽77形成在突片54的相反两侧上，使得突片54可径向地向外偏转以通过内构件14的渐缩端46。当内构件14滑动到外构件18中并且突片54卡扣到凹部50中，外构件18被捕获和保持在内构件14的凸缘30和渐缩端46之间。在其它实施例中，突片54可以从内构件14延伸，并且凹部50可形成在外构件18上。
[0022]如图2和5中所示，内、外构件14、18形成螺母组件10的棘轮机构。在所示实施例中，内构件14包括四个向外延伸的齿78 (周棘齿)，并且外构件18包括两个向内延伸的棘爪82。在其它实施例中，棘轮螺母组件10可包括更少或更多的齿78和/或棘爪82。
[0023]参考图5，所示齿78间隔开大致90度并从内构件14的主体26朝向外构件18延伸。每个齿78均包括倾斜表面86和底切表面90。每个倾斜表面86均包括第一表面部86A和第二表面部86B，该第一表面部86A具有相对陡峭的斜度，该第二表面部86B具有相对平缓的斜度。如下进一步讨论的，倾斜表面86被构造成接合棘爪82以使棘爪82向外偏转，允许内构件14相对于外构件18在顺时针方向上旋转(如图5中所示)。底切表面90被构造成接合棘爪82，以防止内构件14相对于外构件18在逆时针方向上旋转(如图5中所示)O
[0024]所示棘爪82间隔开大致180度并从外构件18的主体66朝向内构件14延伸。在所示实施例中，狭槽94 (图2)形成在每个棘爪82的三侧的周围，使得棘爪82被悬置。每个棘爪82均包括(参见图5)倾斜表面98和台肩表面102。当外构件18在第一方向R1 ( SP，图5中的逆时针方向)上旋转时，棘爪82的倾斜表面98接合齿78中的两个齿的倾斜表面86。当外构件18在第二方向R2( S卩，图5中的顺时针方向)上旋转时，棘爪82的台肩表面102接合齿78中的两个齿的底切表面90。
[0025]在操作中，外构件18在第一方向&上旋转以螺纹接合到螺栓或其它螺纹紧固件上。最初，当相对较小的转矩被施加到外构件18时，两个齿78的倾斜表面86接合棘爪82的倾斜表面98，使得内构件14和外构件18 —起旋转。特别地，棘爪82的倾斜表面98接合该齿78的第一表面部86A。随着旋转螺母组件10所需的转矩增加(如，随着螺母组件10在螺栓上收紧)，棘爪82的倾斜表面98沿第一表面部86A向上滑动并接合该齿78的第二表面部86B。当该转矩达到某一预定值时，棘爪82向外径向地偏转以在齿78上滑动并滑过该齿78。此时，外构件18在第一方向&上的进一步旋转不会导致进一步收紧，这是因为外构件18将仅相对于内构件14旋转。例如，在内、外构件14、18之间产生相对旋转所需的转矩量可基于所使用的材料强度、倾斜表面86、98的形状(如，斜度)和尺寸(如，长度)、齿78和棘爪82的数目等。
[0026]当外构件18在第二方向R2上旋转以使螺母组件10从螺栓放松或松脱时，两个齿78的底切表面90接合棘爪82的台肩表面102 (参见图5)。在该位置，棘爪82推动齿78，迫使内构件14与外构件18 —起旋转。此外，底切表面90和台肩表面102的构造防止棘爪82向外偏转并在齿78上滑动。内、外构件14、18从而在第二方向R2上连续地旋转，使得棘轮螺母组件10可从螺栓松脱并重复使用。
[0027]弹簧夹22被围绕外构件18的主体66定位，以在棘轮螺母组件10在第一方向R1上旋转时，限制棘爪82的向外偏转。所示的弹簧夹22是不完整的环形带，该带可由诸如弹簧钢的金属构成。弹簧夹22可被冲压并形成为适当的形状和尺