专利名称：防松螺栓结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防松螺栓结构。
背景技术：
请参考图1、图2及图3、图4所示现有的两种防松螺栓结构，主要由螺栓11、垫片12及螺帽13等构件所组成，其中该垫片12两面分别具有至少一第一单向楔形齿121及至少一尖条122，该第一单向楔形齿121由一第一顶面1211及一第一斜面1212所构成，复使该螺帽13形成与该第一单向楔形齿121相对的第二单向楔形齿131，并具有第二顶面1311及第二斜面1312，令该螺帽13旋紧时，两单向楔形齿(121、131)的顶面(1211、1311)相靠而容易同步与工件21做相对旋转运动，随着螺帽逐渐的旋紧，垫片12施加于工件表面的压力亦逐渐增大，直至无法转动为止，并令尖条122嵌入工件21内；而退出时，两斜面(1212、1312)相互干涉压迫，加上尖条122嵌入工件的效果，增加螺帽旋出的困难度，使螺帽旋紧容易、退出困难而达到防松的效果，虽然上提两种现有螺栓结构已可令螺帽达到相当程度的防松效果，但是，该两防松螺栓结构在据以实施的过程仍有下述几项缺失1、如图1所示的现有防松螺栓结构，其中垫片12与螺帽13所设的单向楔形齿(121、131)，其上的斜面(1212、1312)实际上略向轴心处下斜，以致垫片12与螺帽13的斜面(1212、1312)间呈外缘靠合而内缘形成空隙H的状态，如图2所示，亦即垫片12与螺帽13仅靠彼此的外缘接触，此情形在螺帽退出时，虽然仍存在二斜面相互干涉摩擦的现象，惟因外缘接触面积小、单位面积作用力大，因此容易造成垫片12或螺帽13的形变而相对旋出，导致影响螺栓防松效果。
2、图2所示的防松螺栓结构，其中垫片12与螺帽13所设的单向楔形齿(121、131)，其上的斜面1212、1312实际上以略弧凸面的螺旋状高度差所构成，以致垫片12与螺帽13的斜面(1212、1312)间仅存在一切点Z接触的状态，如图4所示，亦即垫片12与螺帽13螺固时仅靠彼此的弧凸面做点或线的接触，此情形在螺帽退出时，两者虽然仍有相互干涉的现象，惟因接触面积小、单位面积作用力大，同样容易造成垫片12或螺帽13的形变而相对旋出，影响螺栓防松效果。
3、上述两现有防松螺栓结构所用工件21硬度低于垫片12时，则工件21便无法承受尖条122较大单位面积压力的作用而遭尖条122刮除，以致于在螺栓旋紧过程，容易在工件21表面形成一圈刮痕，大幅影响嵌入效果，或在螺帽退出时，斜面相互干涉的力量大于尖条122与工件21表面的摩擦应力，而致螺帽13与垫片12轻易脱出，大幅降低防松的效果；此外，某些情况下，并不允许工件表面形成刮除磨耗等情形，因此如上所提垫片尖条容易在较软工件表面形成一圈刮痕。
4、反之，若该工件21硬度高于垫片12时，则尖条122难以在其表面形成破坏性形变，以致于在螺栓旋紧过程，尖条122无法承受与工件间的横向摩擦应力造成结构崩毁，而致垫片12丧失嵌入工件21的防松效果，使螺帽13有退出趋势时可轻易脱出，影响防松效果甚巨，因此如上所提垫片尖条容易在较硬工件表面崩坏。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种防松螺栓结构，提供一种不致严重损坏工件表面，且可有效防止螺帽松脱的防松螺栓结构，以求螺帽螺固过程，在不破坏工件表面的条件下，可轻易且确实的完成锁固动作，并藉垫片与螺帽间的牵制阻力有效形成防松作用。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是防松螺栓结构，包含有垫片、一螺栓及一螺帽，其特点是所述垫片呈扁平状，中央设有穿孔，该垫片一面环设有至少一个第一单向楔形齿，一面为平整面；该至少一个第一单向楔形齿由一斜面及一垂直顶面所构成，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同；该平整面设有至少一个辐射状排列的V型槽；所述螺栓具有螺栓头及螺栓轴，特别在该螺栓头底面形成与该垫片的至少一个第一单向楔形齿相对应的至少一个第二单向楔形齿，该至少一个第二单向楔形齿包含一斜面及一垂直顶面，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同；所述螺帽相对于垫片设有相对应的至少一个第三单向楔形齿，该至少一个第三单向楔形齿包含一斜面及一垂直顶面，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同。
所述垫片外型为大于螺帽的圆形垫片。所述垫片外型设有至少一个凹口。所述垫片的外型为与螺帽外型相同的六角形垫片。所述V型槽由一斜面及一垂直壁所构成，该斜面设置方向顺着旋紧方向。所述V型槽为等分排列。所述V型槽为不等分排列。所述螺栓头形成六角、圆柱或半球型的造型。
与现有技术相比，本实用新型的优点是藉单向楔形齿的相互咬合而可轻易整体转动，垫片与工件的接触面无凸出的构形干涉，不致伤害工件表面且接触面稳定，故无尖条崩坏或损伤工件表面的不良情形。螺帽反转时，垫片在斜面部分及工件表面的摩擦力会随螺帽反转角度变大而加巨，形成旋松阻力，此外，V型槽会在工件表面形成压凸痕，提供V型槽的垂直壁作为藉力点，更加大垫片与工件的滑移阻力，有效达到防松效果。
图1是现有的一螺栓结构外观示意图。
图2是图1中所示的单向楔形齿靠合状态示意。
图3是现有的另一螺栓结构外观示意图。
图4是图3中所示的螺帽与垫片的斜面关系图。
图5是本实用新型的立体透视图。
图6是本实用新型的垫片两侧的作用力方向示意图。
图7是本实用新型的V型槽在工件表面形成压凸痕放大示意图。
图8是本实用新型的另一实施例外观示意图。
图号说明11.螺栓 12.垫片121.第一单向楔形齿 1211.第一顶面1212.第一斜面122.尖条
13.螺帽 131.第二单向楔形齿1311.第二顶面1312.第二斜面21.工件 H.间隙Z.切点 3、3′.垫片31.穿孔 32.第一单向楔形齿321.斜面 322.顶面33.V型槽 331.斜面332.垂直壁 34.凹口4.螺栓 41.螺栓头42.螺栓轴43.第二单向楔形齿431.斜面 432.顶面5.螺帽 51.第三单向楔形齿511.斜面 512.顶面6.工件 61.压凸痕具体实施方式
实施例1，请参阅图5所示，本实用新型包含有垫片、一螺栓4及一螺帽5，其中该垫片呈扁平状，中央设有穿孔31，其外型可形成大于螺帽的圆形垫片3，或与螺帽外型相同的六角形垫片3′，该圆形垫片3外型另设有至少一个凹口34；该垫片3一面环设有至少一个第一单向楔形齿32，一面为平整面，而在该平整面设有至少一个辐射状排列的V型槽33；该第一单向楔形齿32由一斜面321及一垂直顶面322所构成，特别是该斜面321于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同；该V型槽33由一斜面331及一垂直壁332所构成，且该斜面331系顺着旋紧方向设置。
该螺栓4具螺栓头41及螺栓轴42，该螺栓头41形成六角、圆柱、半球等造型，特别在螺栓头41底面形成与垫片3的第一单向楔形齿32相对应的第二单向楔形齿43，该第二单向楔形齿43包含一斜面431及一垂直顶面432，特别是该斜面431于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同。
该螺帽5相对于垫片3同样设有相对应的第三单向楔形齿51，该第三单向楔形齿51包含一斜面511及一垂直顶面512，特别是该斜面511于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同。
据此，螺栓4穿过垫片3′及被锁工件6再套设垫片3及螺帽5，便可对工件6进行锁固；锁固动作初期，螺帽5以其第三单向楔形齿51的顶面512啮合垫片3的第一单向楔形齿32的顶面322而整体转动，由于垫片3与工件6的接触面并无尖凸构形而为平整面，且垫片3所设V型槽33的斜面331方向，相同于旋紧方向，所以垫片3旋紧容易，在无凸出的构形干涉下，不致伤害工件6表面，且垫片3与工件6平整稳定的接触，大幅增进两者的结构稳定性，无尖条崩坏或损伤工件表面的不良情形。
反之当螺帽5有反转的趋势时，由于螺帽5无法带动垫片3，因此垫片3与螺帽5在斜面(321、511)部分形成相对滑动趋势，该滑动趋势对垫片而言形成两不同方向的分力如图6所示，一为斜面间的摩擦应力，一则为垫片3施加于工件6表面的压应力，其中，两斜面(321、511)靠合的状态是内外缘密合而全面贴平，实时相对旋转呈一角度，仍可保持最大的接触面积，因此两斜面间的摩擦应力会随螺帽5反转角度变大而加巨，形成螺帽5旋松的阻力，此外，也由于两斜面间具有较大的接触面积，进而两单向楔形齿(32、51)所受单位面积压力较小，消除结构受较大压力逼迫而变形的可能；另，垫片3与工件6表面的较大接触面积，亦可在螺帽5旋出时提供较大的摩擦阻力，特别是作用于工件表面的压应力，在相当程度的退出力量发生同时，微观下的V型槽33会在工件表面形成压凸痕61，如图7所示，该压凸痕61提供了V型槽33的垂直壁332作为藉力点，更加大垫片3与工件6的滑移阻力。
综上所述，若螺帽5要旋出，势必受到斜面及工件面的摩擦阻力，特别是两单向楔形齿(32、51)变形的因素降低，加上压凸痕61的抵挡，令螺帽5单独旋出异常困难，因此，本实用新型的垫片3与螺帽5外型形成外型相为不同的设计，可提供一种防止有心人士盗取螺栓的防盗功能，应藉特殊工具将垫片3与螺帽5两者同时衔住并施力，否则仅针对螺帽施力是难以放松；此外，垫片两面结构分别与螺帽、螺栓及工件平整接触，因此螺栓、螺帽、垫片等构件在螺固或旋松后，仍可保持原状而不变形，提高螺栓构件的重复使用率。
实施例2，请再参阅图8所示，其中螺栓头41的造型为六角形，在螺栓4不需穿透的使用场合，以螺栓4、垫片3、工件6的顺序螺固于另一主体上，据此，需以特殊工具同时对螺栓头及垫片施力才能实施放松，达到防松防盗的目的。
权利要求1.一种防松螺栓结构，包含有垫片、一螺栓及一螺帽，其特征在于所述垫片呈扁平状，中央设有穿孔，该垫片一面环设有至少一个第一单向楔形齿，一面为平整面；该至少一个第一单向楔形齿由一斜面及一垂直顶面所构成，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同；该平整面设有至少一个辐射状排列的V型槽；所述螺栓具有螺栓头及螺栓轴，特别在该螺栓头底面形成与该垫片的至少一个第一单向楔形齿相对应的至少一个第二单向楔形齿，该至少一个第二单向楔形齿包含一斜面及一垂直顶面，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同；所述螺帽相对于垫片设有相对应的至少一个第三单向楔形齿，该至少一个第三单向楔形齿包含一斜面及一垂直顶面，该斜面于同一圆心角度下，其外缘及内缘的高度相同。
2.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述垫片外型为大于螺帽的圆形垫片。
3.如权利要求2所述的防松螺栓结构，其特征在于所述垫片外型设有至少一个凹口。
4.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述垫片的外型为与螺帽外型相同的六角形垫片。
5.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述V型槽由一斜面及一垂直壁所构成，该斜面设置方向顺着旋紧方向。
6.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述V型槽为等分排列。
7.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述V型槽为不等分排列。
8.如权利要求1所述的防松螺栓结构，其特征在于所述螺栓头形成六角、圆柱或半球型的造型。
专利摘要本实用新型公开了一种防松螺栓结构，包含有垫片、一螺栓及一螺帽，垫片一面环设有至少一个第一单向楔形齿，一面为设有至少一个辐射状排列的V型槽的平整面；螺栓的螺栓头底面形成与该垫片的至少一个第一单向楔形齿相对应的至少一个第二单向楔形齿；该螺帽相对于垫片同样设有相对应的至少一个第三单向楔形齿。据此，藉单向楔形齿的相互咬合而可轻易整体转动，垫片与工件的接触面无凸出的构形干涉，不致伤害工件表面且接触面稳定。螺帽反转时，垫片在斜面部分及工件表面的摩擦力会随螺帽反转角度变大而加巨，形成旋松阻力，此外，V型槽会在工件表面形成压凸痕，提供V型槽的垂直壁作为藉力点，更加大垫片与工件的滑移阻力，有效达到防松的效果。
文档编号F16B39/282GK2783015SQ20052000471
公开日2006年5月24日 申请日期2005年2月6日 优先权日2005年2月6日
发明者林成懋 申请人:德刚股份有限公司