防松螺钉组件和包括该组件的紧固结构的制作方法

本实用新型涉及机械连接，尤其是螺纹紧固件。更具体而言，本实用新型涉及防松螺钉组件。

背景技术：

作为一种将两个部件紧固在一起的机械连接方式，螺钉等螺纹紧固件广泛应用于各种设备。在设备的工作期间或运输过程中，螺钉连接容易由于受到振动或冲击或者由于载荷或温度的变化等而发生松动。为了防止螺钉松动，已经设计了多种防松措施。

图1示出了一种常规的防松螺钉组件，其中在螺钉1’与被固定件100’之间设置了弹性垫圈2’和平垫圈3’。弹性垫圈2’能够提供预紧力，平垫圈3’能够增大摩擦力，两者结合有助于防止螺钉1’松动。

然而，这种常规的防松螺钉组件不能长时间保持预紧力。这主要是因为由弹性垫圈2’提供的预紧力F的方向是沿着螺钉1’松开的方向。一旦螺钉1’发生松动，预紧力F就会减小，并且摩擦力相应地也会减小，导致螺钉1’更容易松动。另外，在采用多个螺钉的情况下，各个螺钉的防松作用是独立的，无法相互协作来提高防松效果。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于以上技术问题而提出的，旨在提供一种能够可地靠防止松动的螺钉连接。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种防松螺钉组件，其包括具有头部和杆部的螺钉以及具有中央孔的弹性垫圈。螺钉的杆部包括不带螺纹的光杆部分和带螺纹的螺杆部分。螺杆部分适于穿过被固定件上的通孔和弹性垫圈的中央孔而旋拧在基座上的螺纹孔中，以将被固定件固定在基座上。在由此形成的紧固结构中，弹性垫圈设置在被固定件与基座之间，并与螺钉的光杆部分形成过盈配合。

在本实用新型的实施例中，基座上形成有用于容纳弹性垫圈的凹入部，弹性垫圈的高度大于所述凹入部的高度。

在本实用新型的实施例中，弹性垫圈包括呈圆环状的平坦部和从该平坦部的外周缘沿朝向螺钉的头部的方向突出的弯折部。平坦部限定中央孔且适于贴靠在基座上。弯折部适于贴靠在被固定件上。

在本实用新型的实施例中，弯折部包括在周向上分离的多个瓣片。

在本实用新型的实施例中，平坦部和弯折部由金属板或工程塑料板一体冲压而成。

在本实用新型的实施例中，螺钉的光杆部分的直径D1和螺杆部分的直径D2以及弹性垫圈的中央孔的直径D3满足以下关系：D1>D3>D2。

在本实用新型的实施例中，螺钉的光杆部分的与螺杆部分相邻的端部设置有倒角。

在本实用新型的实施例中，螺钉的头部上设置有一字形、十字形或多边形的工具配合部。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种紧固结构，其包括被固定件、基座和将被固定件固定到基座上的螺纹紧固件。螺纹紧固件是根据上述任一项所述的防松螺钉组件。

在本实用新型的实施例中，被固定件通过多个防松螺钉组件固定到基座上。

根据本实用新型提供的防松螺钉组件和包括该组件的紧固结构，能够可靠地防止螺钉连接由于振动等而发生松动。

附图说明

本实用新型的各种实施例的上述和其它方面、特征和益处通过以下参考附图的详细描述而变得更加显而易见。在附图中相同的附图标记或标号指代相同或等同的元素。附图不一定按比例绘制，其中：

图1是采用常规的防松螺钉组件的一种紧固结构的示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的一种紧固结构的分解示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的一种螺钉的透视图；

图4是本实用新型的实施例提供的一种弹性垫圈的透视图；

图5、图6和图7是本实用新型的实施例提供的一种紧固结构的装配过程示意图；

图8是说明本实用新型的实施例提供的防松螺钉组件的防松作用的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本实用新型保护的范围。

图2是本实用新型的实施例提供的一种紧固结构的分解示意图。如图2所示，根据该实施例的紧固结构包括被固定件100、基座200和多个将被固定件100固定到基座200上的螺纹紧固件。所述螺纹紧固件是包括螺钉1和弹性垫圈2的防松螺钉组件。螺钉1拧入基座200上形成的螺纹孔中，通常不需要与螺母配合使用。

图3示出了螺钉1的一个实施例。如图3所示，螺钉1具有头部11和杆部12。头部11的顶面上设置有工具配合部111，用于与诸如螺丝刀或扳手之类的工具配合以旋拧螺钉1。工具配合部111可以呈一字形、十字形或多边形。杆部12包括不带螺纹的光杆部分121和带螺纹的螺杆部分122。光杆部分121位于头部11与螺杆部分122之间。光杆部分121的直径D1大于螺杆部分122的直径D2。光杆部分121的与螺杆部分122相邻的端部设置有倒角123。在另外的实施例中，也可以不设置倒角123，而是在光杆部分121与螺杆部分122之间形成台阶状过渡部。

图4示出了弹性垫圈2的一个实施例。弹性垫圈2具有中央孔21。螺钉1的杆部12可穿过该中央孔21。中央孔21的直径D3略小于光杆部分121的直径D1，并且大于螺杆部分122的直径D2。即，光杆部分121的直径D1、螺杆部分122的直径D2以及中央孔21的直径D3满足以下关系：D1>D3>D2。

该实施例的弹性垫圈2包括呈圆环状的平坦部22和从平坦部22的外周缘沿朝向螺钉1的头部11的方向突出的弯折部23。平坦部22限定中央孔21。弯折部23包括在周向上分离的多个瓣片。弯折部23的形式不限于是分离的瓣片状，而是可以采用任何弯曲的弹性结构。在另外的实施例中，弯折部23也可以是在圆周方向上连续的。

包括平坦部22和弯折部23的弹性垫圈2可由金属板(例如铝板或钢板)一体冲压而成。代替金属板，也可以采用合适的工程塑料板。原则上，弹性垫圈2可以由满足强度要求的任何板材制成。弯折部23的多个瓣片之间的板材在冲压成型的同时被裁切掉，也可以在冲压成型之前或之后被裁切掉。

下面参考图5至7说明根据一个实施例的紧固结构的装配过程。

如图5所示，被固定件100上形成有通孔101，基座200上形成有螺纹孔201。通孔101的直径略大于光杆部分121的直径D1。螺纹孔201的直径与螺杆部分122的直径D2相当。基座200还在其面对被固定件100的表面上形成有凹入部202。凹入部202的高度H2略小于弹性垫圈2的高度H1。凹入部202为圆形，其直径略大于弹性垫圈2的最大外径。螺纹孔201从凹入部202的底面中央向下延伸。

装配时，如图6所示，首先将弹性垫圈2放入基座200上的凹入部202中，然后将被固定件100置于基座200上方，并使被固定件100上的通孔101与基座200上的螺纹孔201对齐。随后，将螺钉1的杆部12穿过被固定件100上的通孔101和弹性垫圈2的中央孔21，并利用工具将螺杆部分122拧入基座200上的螺纹孔201中。由此，螺钉1将被固定件100固定到基座200上。

装配完成后的紧固结构如图7所示。弹性垫圈2设置在被固定件100与基座200之间，其平坦部22贴靠在基座200上的凹入部202的底面上，而其弯折部23贴靠在被固定件100的底面上。由于弹性垫圈2的高度H1大于凹入部202的高度H2，所以弹性垫圈2在被固定件100与基座200之间被压缩。由于弹性垫圈2的中央孔21的直径D3略小于螺钉1的光杆部分121的直径D1，所以弹性垫圈2与光杆部分121形成过盈配合，在不使用工具的情况下很难将二者分离。由于螺杆部分122的直径D2小于中央孔21的直径D3，所以能够容易地将螺杆部分122插入穿过弹性垫圈2的中央孔21，而不会损坏其上形成的螺纹。

下面参考图8说明根据实施例提供的防松螺钉组件的防松作用。如果螺钉1由于振动等原因而存在沿松开方向松动的趋势，则必须克服由被固定件100施加到弹性垫圈2上的预紧力F或者使螺钉1与弹性垫圈2分离，螺钉1才可能松动。然而，由于弹性垫圈2与螺钉1的光杆部分121形成过盈配合，振动等产生的作用力不足以将螺钉1与弹性垫圈2分离。而且，由被固定件100作用到弹性垫圈2上的预紧力F的方向与螺钉1的松脱方向相反，所以当螺钉1沿松开方向移动时，弹性垫圈2被进一步压缩，从而产生更大的预紧力。该更大的预紧力又产生更大的摩擦作用，从而可靠地防止螺钉连接松动。在采用多个防松螺钉组件将被固定件100固定在基座200上的情况下，需要克服作用在所有防松螺钉组件上的预紧力才可能使防松螺钉组件沿松开方向移动，因此防松螺钉组件相互之间能够增强防松效果。

因此，根据本实用新型提供的防松螺钉组件和紧固结构，能够可靠地防止螺钉连接由于振动等而发生松动。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也落入本实用新型的保护范围。