一种串联紧固套件的制作方法_2

文档序号:9051503阅读:来源:国知局
挤胀圆管沿径向膨胀,进而压迫第一推杆沿第一导向孔伸出螺杆,抵触在容纳本紧固套件的容纳壁上。容纳壁的反作用力传导至挤胀圆管,形成对挤涨柱的握持力,当步进到位的螺帽因为部件材料的热胀冷缩或应力变化而出现的反向步进趋势时,巨大的摩擦力可以克服这种趋势。挤涨柱上的拉丝在与挤胀圆管第一次摩擦时,会导致两者的接触面借出更加紧密,会进一步增加反向步进趋势出现时的摩擦力。
[0053]常规的螺帽和螺栓的头部的截面轮廓,多为正多边形,有利于施加外力加持,形成两个方向相反的转动力矩,或者是在常规的螺帽和螺栓的头部的顶面开槽,将旋转外力施加在槽内,形成两个方向相反的转动力矩,反向转动力矩使得螺帽向螺栓的头部步进,达到紧固的作用。为了保证在特定应用条件下,该紧固套件的紧固力不会松懈,需要对常规的螺帽和螺栓的头部的形状进行改变,使得紧固套件的螺帽向螺栓的头部步进到位后,无法或很难通过施加方向相反的转动力矩使得螺帽向螺栓的头部反向步进,导致该紧固套件松脱。
[0054]如图2所示,以螺栓的头部为例(同样适用于采用盲孔结构的螺帽),头部顶端的中心,开设贯通两侧侧壁的第一通槽121,第一通槽自中部向右端的前侧壁与自中部向左端的后侧壁平行,第一通槽自中部向左端的前侧壁向前方倾斜,向头部顶端圆滑过渡。同样的,第一通槽自中部向右端的后侧壁,以中心对称的方式向后方倾斜,向头部顶端圆滑过渡。
[0055]如图3所示,第一通槽121自中部向左端的后侧壁垂直于头部下端面,并向上延伸,同样的,第一通槽自中部向右端的前侧壁,垂直于头部下端面,并向上延伸。
[0056]本实施例的螺栓头部只有一个转动方向提供可靠的垂直受力面,施加的转动扭矩可以完成螺栓转动,如果反方向施加转动扭矩,螺栓头部没有可靠的垂直受力面,无法完成螺栓反向转动。垂直受力平面有利于现有的施力工具如改锥,但是利用专用的施力工具,也可以采用垂直受力曲面。
[0057]如图4和图5所示,在头部顶端的中心,以中心对称方式开设两个垂直于头部下端面的圆形的第二盲孔122,一个第二盲孔的前半部分侧壁向前倾斜,向头部顶端圆滑过渡。同样的,另一个第二盲孔的后半部分侧壁向后倾斜,向头部顶端圆滑过渡。
[0058]被紧固部件厚度,会导致螺杆长度的变化,为了获得对挤涨柱足够的握持力,需要对容纳第一推杆的第一导向孔排列结构做出优化。
[0059]如图6所示,当需要的螺杆长度较短时,设置两个位于同一平面的第一导向孔,两个第一导向孔的轴线间隔180度,相应的设置两个第一推杆。
[0060]如图7所示,当需要的螺杆长度较长时,设置四个第一导向孔,两个间隔的第一导向孔位于同一平面,轴线间隔180度;两个相邻的第一导向孔位于不同平面,周向间隔90度,相应的设置四个第一推杆。
[0061]如图8所示,当需要的螺杆直径较大时,设置三个位于同一平面的第一导向孔,相邻第一导向孔的轴线间隔120度,相应的设置三个第一推杆。
[0062]如图9所示,本紧固套件实施例中,包括螺栓100和螺帽101,螺帽为一上、下端面平行的圆柱体,在螺帽的上端面中心,沿螺帽轴线向下开设正圆形的第二盲孔131,第二盲孔的底面与螺帽的下端面平行,第二盲孔的侧壁上设置第二内螺纹132 ;
[0063]螺栓包括头部110和螺杆111,螺杆为一上、下端面平行的圆柱体,头部为一侧壁与下端面垂直的圆柱体,头部的下端面与螺杆的上端面固定,头部与螺杆共轴线,头部的下端面上沿径向呈放射状设置有凸棱;
[0064]在螺杆的侧壁上沿周向均匀开设导向凹槽133;导向凹槽的(较长的)相对侧壁平行,导向凹槽的底部与螺杆径向垂直,与螺杆侧壁间距相等;
[0065]还包括扩展圆管134,扩展圆管为一上下端面平行的贯通圆管,其水平截面为一正圆形圆环,头部和螺帽的直径大于扩展圆管的外径,扩展圆管的内径与螺杆的外径相等,两者形成滑动配合,在扩展圆管的外壁上设置第二外螺纹135 ;
[0066]沿扩展圆管径向开设贯穿扩展圆管内外壁的,与导向凹槽数量相同,位置相应的支撑通孔136 ;
[0067]还包括支撑杆137,支撑杆朝外的一端断面为正圆形,固定在支撑通孔中,朝内的一端断面为正方形,容纳在螺杆侧壁上相应的导向凹槽中。
[0068]本实施例的紧固套件,通过导向凹槽,在螺杆的侧壁上形成具有若干个顶点位置的位移路径,顶点位置分布在螺杆侧壁的不同高度上,对称的顶点位置容纳对称的支撑杆,对称的支撑杆为扩展圆管提供均衡的轴向支撑力。通过转动和滑动扩展圆管,可以将支撑杆调节至不同的顶点位置,进而改变螺杆和扩展圆管的累加长度,即实现了紧固套件可以应用于不同厚度的被紧固部件,扩大了单一紧固套件的适用范围。当螺帽和扩展圆管通过第二内螺纹和第二外螺纹旋紧到位时,对称的支撑杆会受到沿扩展圆管周向的扭矩,受顶点位置凹槽的周向支撑产生弹性形变,该弹性形变使得第二内螺纹和第二外螺纹啮合更紧密,可以有效克服步进到位的螺帽因为部件材料的热胀冷缩或应力变化而出现的反向步进趋势。
[0069]导向凹槽的底面与支撑杆朝内一端的端头形状相配合,当端头形状为曲面或半球面时,导向凹槽的底面也为曲面。
[0070]为了进一步利用支撑杆的弹性形变使得第二内螺纹和第二外螺纹紧密啮合更持久,需要使支撑杆的一部分没有支撑,形成螺杆上导向凹槽与扩展圆管的内壁间保留有均匀间隙,即导向凹槽位置的螺杆直径小于扩展圆管的内径,或者导向凹槽所处圆周的螺杆直径小于扩展圆管的内径。
[0071]根据螺杆的直径、长度和紧固套件夹持被紧固部件所需要的压力,在螺杆侧壁上的凹槽可以优选形成斜向大路径、垂直长路径和水平长路径三种位移路径。
[0072]如图10所示,本实施例的导向凹槽包括若干第一横向凹槽141和第一竖向凹槽142,第一横向凹槽和第一竖向凹槽的宽度等于支撑杆朝内一端的宽度(使得支撑杆可以在导向凹槽中滑动),第一横向凹槽和第一竖向凹槽交替设置,第一横向凹槽的左端与左侧第一竖向凹槽右侧壁贯通,第一横向凹槽的右端与右侧第一竖向凹槽左侧壁贯通,第一横向凹槽的下侧壁高于左侧第一竖向凹槽的下侧壁至少一个支撑杆的宽度,第一横向凹槽的上侧壁与右侧第一竖向凹槽的上侧壁平齐;根据实际螺杆材料性能,第一横向凹槽的长度可以成等差或等比关系,根据实际对螺杆和扩展圆管累加长度的需要,第一竖向凹槽的长度成离散关系(即不等长)。本实施例的导向凹槽也可以优化为本实施例导向凹槽的镜像结构。
[0073]导向凹槽、支撑杆与支撑通孔间存在对应关系,根据被夹持部件厚度、紧固压力、螺杆直径和紧固套件材质特点,沿螺杆圆周在同一高度等距设置2至6个导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔;或者沿螺杆圆周在两个高度,分别等距设置相同数量的导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔。
[0074]如图11所示,本实施例的导向凹槽包括一个第二竖向凹槽143和若干组组合凹槽144,组合凹槽包括第三横向凹槽145和第三竖向凹槽146,第二竖向凹槽、第三横向凹槽和第三竖向凹槽的宽度等于支撑杆朝内一端的宽度(使得支撑杆可以在导向凹槽中滑动),第三横向凹槽的左端与左侧第二竖向凹槽的右侧壁垂直贯通,第三横向凹槽的右端与右侧第三竖向凹槽的左侧壁垂直贯通,第三横向凹槽的上侧壁与右侧第三竖向凹槽的上侧壁平齐,第三横向凹槽的下侧壁高于右侧第三竖向凹槽的下侧壁至少一个支撑杆的宽度;各组合凹槽中,第三横向凹槽的间距可以成等差或等比关系,第三横向凹槽的长度可以成等差或等比关系;根据实际对螺杆和扩展圆管累加长度的需要,第三横向凹槽的间距可以成离散关系,第三横向凹槽的长度可以成离散关系。本实施例的导向凹槽也可以优化为本实施例导向凹槽的镜像结构。
[0075]导向凹槽、支撑杆与支撑通孔间存在对应关系,根据被夹持部件厚度、紧固压力、螺杆直径和紧固套件材质特点,沿螺杆圆周在同一高度等距设置2至6个导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔;或者沿螺杆圆周在两个高度,分别等距设置相同数量的导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔。
[0076]如图12所不,本实施例的导向凹槽包括一个第四横向凹槽147和若干个第四竖向凹槽148,第四横向凹槽和第四竖向凹槽的宽度等于支撑杆朝内一端的宽度(使得支撑杆可以在导向凹槽中滑动),第四竖向凹槽的顶端与第四横向凹槽的下侧壁垂直贯通;第四竖向凹槽的间距可以成等差或等比关系;根据实际对螺杆和扩展圆管累加长度的需要,第四竖向凹槽的间距可以成离散关系,第四竖向凹槽的长度可以成离散关系。本实施例的导向凹槽也可以优化为本实施例导向凹槽的镜像结构。
[0077]导向凹槽、支撑杆与支撑通孔间存在对应关系,根据被夹持部件厚度、紧固压力、螺杆直径和紧固套件材质特点,沿螺杆圆周在同一高度等距设置2至6个导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔;或者沿螺杆圆周在两个高度,分别等距设置相同数量的导向凹槽以及对应数量的支撑杆与支撑通孔。
[0078]上述实施例中的的各横向凹槽与螺杆的轴线垂直,各竖向凹槽与螺杆的轴线平行。各横向凹槽和竖向凹槽也可以采用弧形的凹槽替代矩形的凹槽,这样可以避免螺杆侧壁结构出现应力突变,但加工成本较高。
[0079]如图13所示,本紧固套件实施例中,包括螺栓100和螺帽101,螺帽包括上、下端面互相平行的第一圆柱体161和第二圆柱体162,第一圆柱体的直径大于第二圆柱体,第一圆柱体的高小于第二圆柱体,第一圆柱体的上端面固定在第二圆柱体的下端面上,第一圆柱体和第二圆柱体共轴线,在第二圆柱体的上端面中心,沿轴线向下开设第三盲孔163,第三盲孔的底面与螺帽的下端面平行,第三盲孔的侧壁上设置第三内螺纹164 ;
[0080]螺栓包括头部110和螺杆111,头部包括上、下端面互相
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