防松螺栓螺母组件的制作方法

1.本发明涉及一种防松螺栓螺母组件，尤其涉及一种即使在持续受到振动的情况下也能够牢固地维持螺栓与螺母之间的结合状态，从而能够稳定地持续利用螺栓和螺母结合的结构体的结合状态的防松螺栓螺母组件。


背景技术：

2.在机械装置、桥墩、铁塔、船舶、汽车、飞行器等多种设备和装置中，为了对两个或多个部件进行相互结合而经常使用螺栓以及螺母。
3.现有的螺栓和螺母通过相互之间的公母螺纹结合的方式对两个部件进行结合。如果在螺栓与螺母结合的状态下持续从外部对结合部位施加振动或者冲击等，可能会发生螺栓和螺母沿着螺纹结合的相反方向逐渐松动的现象。
4.例如，在用于铁路车辆行驶的铁轨等中使用的螺栓
·
螺母中，可能会因为铁路车辆行驶时所发生的振动和冲击而导致螺栓
·
螺母松动的现象。
5.而且，在螺栓
·
螺母的结合状态发生松动时会导致铁轨之间形成间隙，而这很有可能进一步造成大型事故的发生。
6.除了上述的情况之外，在各种现场以及装置中也可能会发生如上所述的螺栓与螺母的松动现象，从而导致严重的安全事故的发生。
7.尤其是，在螺栓与螺母的结合部位中持续性地发生强烈的冲击或振动的产业现场，急切地需要一种能够解决因为螺栓的松动现象而导致的安全问题的解决方案。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于解决如上所述的现有问题，提供一种即使是在持续受到来自于外部的振动的情况下也能够牢固地维持螺栓与螺母之间的结合状态的防松螺栓螺母组件。
9.本发明的另一目的在于，提供一种能够对螺母在从螺栓松动的方向上的移动进行限制的防松螺栓螺母组件。
10.本发明的又一目的在于提供一种能够在不对已有螺栓以及螺母的设计进行变更的情况下直接使用的防松螺栓螺母组件。
11.本发明的目的能够通过防松螺栓螺母组件达成。本发明的防松螺栓螺母组件包括：螺栓110，用于插入到被紧固部件；螺母120，与上述螺栓110的螺纹113进行螺纹结合；防松帽130，用于将所述螺母120收容于内部，以防止所述螺母120向从所述螺栓(110)解除结合的松动方向移动；以及螺母锁定部件140，结合于贯通上述螺母120的螺栓110的螺纹上并与上述螺母120一起被收容到上述防松帽130的内部，从而对上述防松帽130的旋转进行限制以防止上述螺母120向上述松动方向旋转。
12.其中，上述防松帽130能够包括：螺母收容帽131，用于收容上述螺母120；以及螺栓收容帽133，设置于上述螺母收容帽131的上部，在上侧面形成用于将贯通上述螺母120的螺栓110的端部裸露到外部的螺栓裸露孔135。
13.此外，上述螺母锁定部件140包括螺旋弹簧141，该螺旋弹簧141以规定长度结合于贯通上述螺母120的螺栓110的螺纹上，用于对上述防松帽130的旋转进行限制。
14.本发明的防松螺栓螺母组件，与螺母一起收容到防松帽内部的螺母锁定部件向螺母结合到螺栓的方向施加张力，从而能够对防松帽在螺母松动方向上的旋转进行限制。
15.此外，结合到防松帽的外周缘的帽锁定部件被插入到防松帽内部并与螺母锁定部件接触，从而能够对防松帽在与螺母分离的方向上的移动进行限制。
16.通过如上所述的螺母锁定部件以及帽锁定部件的作用，防松帽只能在螺母结合到螺栓的方向上进行旋转而不能在其他方向上进行旋转以及移动。
17.借此，即使是在多个方向上受到冲击和振动也能够稳定地维持螺栓与螺母之间的结合状态，从而牢固地维持通过螺栓以及螺母结合的被紧固部件的结合状态。
附图说明
18.图1以及图2是在不同的方向上对本发明的防松螺栓螺母组件的结合状态进行图示的立体图。
19.图3是本发明的防松螺栓螺母组件的结构的分解立体图。
20.图4是本发明的防松螺栓螺母组件的防松帽的结构的示意图。
21.图5是本发明的防松螺栓螺母组件的螺母锁定部件的结构的示意图。
22.图6是本发明的防松螺栓螺母组件的帽锁定部件的结构的示意图。
23.图7是利用本发明的防松螺栓螺母组件对两个被紧固部件进行结合的过程的例示图。
24.图8是利用本发明的防松螺栓螺母组件对两个被紧固部件进行结合的状态的截面结构的截面图。
25.图9是本发明的防松螺栓螺母组件的防松帽的变形例的示意图。
26.附图标记：
27.100：防松螺栓螺母组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
110：螺栓
28.111：螺栓头
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112：端部
29.113：螺纹
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
120：螺母
30.121：螺栓结合孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
130：防松帽
31.131：螺母收容帽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
131a：螺母固定凸起
32.132：凹陷安置面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
133：螺栓收容帽
33.134：台阶壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
135：螺栓裸露孔
34.135a：轴裸露孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
137：轴插入管
35.137a：轴插入槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
139：锁定部件插入长孔
36.140：螺母锁定部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
141：螺旋弹簧
37.141a：下部连接端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
143：下部扩张端
38.143a：下部拆卸轴
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
145：帽结合轴
39.145a：水平连接端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
150：帽锁定部件
40.151：帽锁定主体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
153：凹陷弯曲区域
41.155：外侧弯曲自由端
42.a、b：被紧固部件
具体实施方式
43.图1以及图2是在不同的方向上对本发明的防松螺栓螺母组件100的结合状态进行图示的立体图，图3是防松螺栓螺母组件100的结构分解立体图。
44.本发明的防松螺栓螺母组件100能够在利用螺栓110以及螺母120对两个或多个部件结合时防止被结合到螺栓110上的螺母120从螺栓110发生松动，从而长时间稳定地维持螺栓110与螺母120之间的结合状态。
45.防松螺栓螺母组件100包括：螺栓110，对多个部件进行贯通结合；螺母120，与螺母110进行螺纹结合；防松帽130，在内部对螺母120进行收容并阻止螺母120在松动方向上的移动；螺母锁定部件140，与螺母120一起被收容到防松帽130的内部，对防松帽130的旋转进行限制而防止螺母120在松动方向上旋转；以及帽锁定部件150，限制防松帽130在从螺母120分离的方向上的移动。
46.本发明的防松螺栓螺母组件100能够通过将防松帽130以及螺母锁定部件140与螺栓110以及螺母120结合在一起而对螺栓120在从螺母110松动的方向上的移动进行限制。此外，能够利用帽锁定部件150对防松帽130在从螺母120分离的方向上的移动进行限制。借此，能够稳定地维持螺栓110和螺母120以及被紧固部件之间的结合状态。
47.作为螺栓110以及螺母120，能够使用公知的多种形态。螺栓110在外周面形成螺旋形的螺纹113，而且在上部配备螺栓头111。螺母120被螺纹结合到螺栓110的螺纹113上。在螺母120的中央贯通形成与螺栓110结合的螺栓结合孔121，而且在螺栓结合孔121的内壁面形成与螺纹113对应的螺纹。
48.防松帽130被罩在与螺栓110结合的螺母120的外部，从而通过对螺母120的位置进行固定而防止螺母120在松动方向上进行移动。图4的(a)以及(b)是在不同的方向上对防松帽130的构成进行图示的立体图。
49.如图2以及图4所示，防松帽130由对螺母120进行收容的螺母收容帽131以及配备于螺母收容帽131的上部并对螺栓110的后端部以及螺母锁定部件140进行收容的螺栓收容帽133一体结合形成。
50.螺母120被收容到螺母收容帽131的内部。为此，螺母收容帽131以与螺母120的外径对应的内径形成。在螺母收容帽131的内壁面，以如图4的(b)所示的方式凸出形成多个螺母固定凸起131a。螺母固定凸起131a与六边形形状的螺母120的表面接触，从而通过对螺母120进行固定而防止螺母120进行旋转。
51.螺栓收容帽133在螺母收容帽131的上侧面以规定长度形成。螺栓收容帽133对贯通螺母120并裸露到螺母120外部的螺栓110的端部以及螺母锁定部件140同时进行收容。螺栓收容帽133的内径小于螺母收容帽131的内径。即，如图8所示，螺栓收容帽133的内径小于螺母120的外径。
52.因为螺栓收容帽133的内径小于螺母收容帽131的内径，因此在螺栓收容帽133与螺母收容帽131之间将形成台阶壁134。因为螺母120是利用扭矩进行结合，因此当螺母收容帽131的端部下降到螺母120的接触截面下侧时，可能会导致螺母收容帽131的端部发生破损的问题。因此，为了对螺母收容帽131的位置进行固定并防止螺母收容帽131的端部进一
步下降到螺母120的接触截面下侧而形成台阶壁134。
53.在螺栓收容帽133的上端贯通形成用于将螺栓110的端部112裸露到外部的螺栓裸露孔135。此外，在螺栓收容帽133的内壁面，以如图4的(b)所示的方式沿着圆周方向以规定间隔凸出形成多个轴插入管137。
54.轴插入管137在螺栓收容帽133的内壁面沿着轴方向以规定长度形成。轴插入管137向半径方向内侧凸出形成，且在内部凹陷形成轴插入槽137a。
55.如图3所示，在将螺母120结合到螺栓110上之后，将螺母锁定部件140结合到螺栓110上。在将螺母锁定部件140结合到螺栓110上的状态下，将防松帽130套在螺母120的外部。此时，在螺母锁定部件140的外周缘凸出形成的下部拆卸轴143a将被收容到轴插入管137与螺栓收容帽133的内壁面之间的空白空间，而帽结合轴145将被结合到轴插入管137中。
56.此时，在螺栓裸露孔135的外周缘将形成多个与轴插入管137连通的轴裸露孔135a。轴裸露孔135a的目的在于在将防松帽130结合到螺母120上时能够通过从外部进行视觉确认而将螺母锁定部件140的帽结合轴145与轴插入管137的位置进行对齐。借此，只要能够从外部通过肉眼对帽结合轴145的位置进行确认即可，并不需要使帽结合轴145裸露到轴裸露孔135a的外部。
57.在将帽结合轴145结合到轴裸露孔135a时能够对防松帽130的旋转进行限制，因此被收容于防松帽130中的螺母120的位置也能够得到固定。借此，能够防止螺母120发生松动。接下来，将对其进行更为详细的说明。
58.其中，在本发明之较佳实施例的防松帽130中，沿着螺栓收容帽133的内壁面的圆周方向以120度间隔配备三个轴插入管137。但是，这仅为一实施例，在一些情况下也能够以相同的间距配备三个以上。
59.此外，在螺栓收容帽133的外周面配备向内侧凹陷规定深度形成的凹陷安置面132。帽锁定部件150以可拆装的方式结合到凹陷安置面132上。为了能够在帽锁定部件150被弹性嵌入时对其位置进行固定，凹陷安置面132能够以与帽锁定部件150的厚度对应的规定深度凹陷形成。
60.在凹陷安置面132上，沿着圆周方向配备三个锁定部件插入长孔139。通过将帽锁定部件150的凹陷弯曲区域153选择性地嵌入到三个锁定部件插入长孔139中，能够将帽锁定部件150的位置固定在凹陷安置面132上。
61.形成三个锁定部件插入长孔139，是为了提升使用者的实用便利性。因为使用者只需要结合到三个中的某一个，因此能够提升其实用便利性。
62.其中，三个锁定部件插入长孔139与形成于螺栓收容帽133上的三个轴插入管139同轴配置。这是为了在后续说明的帽锁定部件150的凹陷弯曲区域153被插入到锁定部件插入长孔139中时与结合到轴插入管137中的帽结合轴145接触。
63.螺母锁定部件140在与螺栓110结合的状态下收容到防松帽130的内部，从而起到防止螺母120发生松动的作用。图5的(a)是对螺母锁定部件140的构成进行图示的立体图，图5的(b)是对螺母锁定部件140的侧面构成进行图示的侧面图。
64.如图所示，螺母锁定部件140由将线圈沿着螺纹113方向卷曲规定次数形成的螺旋弹簧141、在螺旋弹簧141的下部延长形成的下部扩张端143以及配备于螺旋弹簧141上端的
帽结合轴145一体形成。
65.如图7所示，在使螺栓110贯通被紧固部件a、b之后将螺母120结合到螺栓110上时，螺母锁定部件140将结合到与螺母120结合的螺栓110的后端。螺母锁定部件140通过与螺母120一起被收容到防松帽130中而在螺母120与防松帽130之间对螺母120与防松帽130的旋转进行限制，使其无法向松动方向进行旋转。
66.螺旋弹簧141以与螺栓110的螺纹113齿距对应的间隔w卷曲若干次。螺旋弹簧141的内径r1以与螺栓110的外径对应的方式形成，而为了使螺旋弹簧141能够向螺栓110施加张力，优选以比螺栓110的外径小规定长度的方式形成。
67.下部扩张端143在螺旋弹簧141的下部以比螺旋弹簧141大的直径r2形成。下部扩张端142被配置在螺母120的上端，能够起到为了将帽结合轴145结合到轴插入管137而对螺旋弹簧141的位置进行调节的作用。在下部扩张端143的端部，沿着垂直方向以规定高度凸出形成下部拆卸轴143a。
68.下部拆卸轴143a收容于轴插入管137与螺栓收容帽133的内壁面之间的空白空间，能够在对螺母锁定部件140进行拆卸时可供使用者用手拿握。
69.螺旋弹簧141的下部与下部扩张端143是通过下部连接端141a连接。下部连接端141a对直径互不相同的螺旋弹簧141与下部扩张端143进行连接。
70.帽结合轴145在螺旋弹簧141的上端沿着垂直方向凸出形成并被固定到防松帽130的轴插入管137中。此时，因为螺旋弹簧141与轴插入管137之间相互间隔规定距离，因此帽结合轴145能够借助于水平连接端145a在水平方向相隔规定距离配置。帽结合轴145的高度h以与轴插入管137的高度对应的方式形成。
71.下部拆卸轴143a与帽结合轴145如图所示，并不是位于同轴上，而是以具有规定角度相位差的方式进行配置。即，帽结合轴145能够在不与多个轴插入管137发生干涉的范围内相互间隔规定距离形成。
72.如本发明的较佳实施例，在配备三个轴插入管137的情况下将防松帽130沿着螺母120方向进行结合时，帽结合轴145能够选择性地结合到一个轴插入管137中。
73.轴插入管137被嵌入到螺栓裸露孔135的外周缘的轴裸露孔135a中，因此在防松帽向螺母120松动的方向进行旋转时，螺旋弹簧141能够在恢复到原始位置的方向上向防松帽130施加张力。借此，能够限制防松帽130与螺母120在松动方向上的旋转并稳定地维持螺母120被结合到螺栓110的状态。
74.其中，虽然能够利用螺母锁定部件140将防松帽130以及螺母120在松动方向上的旋转进行限制，但是当防松帽以及螺母120持续地受到振动时，防松帽130可能会向结合到螺母120的相反方向发生分离。尤其是在螺母110沿着从上向下的方向结合且防松动帽130沿着从下向上的方向结合到螺母120上时，会因为重力和振动的同时作用而导致防松动帽130向下部分离。
75.帽锁定部件150能够起到防止如上所述的防松帽130向结合相反方向分离的作用。
76.图6是对帽锁定部件150的平面构成进行图示的示意图。如图所示，帽锁定部件150以一部分区域开放的圆环形态形成。帽锁定部件150，包括：帽锁定主体151，采用环状形态；凹陷弯曲区域153，在帽锁定主体151的中间区域向半径方向内侧凹陷形成；以及，一对外侧弯曲自由端155，在帽锁定主体151的两端向半径方向外侧凸出形成。
77.帽锁定主体151弹性挂接结合到防松帽130的凹陷安置面132上。如图6所示，帽锁定主体151的半径r3以与凹陷安置面132的外径对应或小规定长度的方式形成。借此，在帽锁定主体151弹性展开并挂接到凹陷安置面132上时，其位置将得到固定。
78.此时，凹陷弯曲区域153将插入到三个锁定部件插入长孔139中的某一个的内部，而一对外侧弯曲自由端155将插入到剩下两个锁定部件插入长孔139中而得到固定。
79.凹陷弯曲区域153向内侧凹陷的深度d1如图8所示，以能够在插入到螺栓收容帽133内部的状态下与水平连接端145a或帽结合轴145发生干涉的深度形成。
80.如图8的放大图所示，当防松帽130因受到外部冲击而向箭头方向即结合相反方向移动时，凹陷弯曲区域153将与帽结合轴145或水平连接端145a接触并受到阻挡。借此，能够防止防松帽130向结合相反方向进行移动。
81.此外，一对外侧弯曲自由端155向半径方向外侧凸出规定长度d2。借此，作业人员能够通过在握住一对外侧弯曲自由端155的状态下弹性展开而将帽锁定主体151从防松帽130的凹陷安置面132分离。
82.接下来，将参阅图1至图8对如上所述构成的本发明的防松螺栓螺母组件100的使用过程进行说明。
83.如图3所示，作业人员准备螺栓110、螺母120、防松帽130、螺母锁定部件140以及帽锁定部件150。此时，防松帽130、螺母锁定部件140以及帽锁定部件150能够根据多种规格的螺栓110以及螺母120准备多种不同的类型，并根据所使用的螺栓110以及螺母120的规格选择使用。在一些情况下，防松螺栓螺母组件100能够成套销售。
84.在准备好各个构成品之后，如图7所示，作业人员将螺栓110插入到被紧固部件a、b并将螺母120螺纹结合到螺栓110上。此外，将螺母锁定部件140结合到贯通螺母120并凸出到外部的螺栓110的后端。作业人员以下部扩张端143朝向下部的方式插入到螺栓110中并将螺旋弹簧141沿着结合方向进行旋转，从而将螺母锁定部件140结合到螺母120一侧。
85.在将下部扩张端143贴紧到螺母120的上侧面之后，作业人员以对螺母120以及螺母锁定部件140进行收容的方式覆盖防松帽130。此时，作业人员以轴插入管137位于与螺母锁定部件140的下部拆卸轴143a以及帽结合轴145的位置对应的位置上的方式覆盖防松帽130。
86.在将防松帽130向螺母120一侧移动时，在上部凸出的帽结合轴145将首先嵌入到三个轴插入管137中的某一个。
87.在将防松帽130进一步向螺母120一侧移动时，螺母120将被完全收容到螺母收容帽130的内部。螺母收容帽131能够通过使螺母固定凸起131a与螺母120的六边形表面接触而对其位置进行固定，从而防止螺母120旋转。
88.在防松帽130与螺母120完全结合时，帽结合轴145将被嵌入到轴插入管137。
89.作业人员在完成防松帽130与螺母120的结合之后，将帽锁定部件150结合到防松帽130上。当作业人员在将帽锁定部件150的凹陷弯曲区域153位于锁定部件插入长孔139中的状态下按下防松帽130时，外侧弯曲自由端155在凹陷安置面132上弹性展开并实现嵌入，从而牢固地对其位置进行固定。
90.此时，帽锁定部件150的凹陷弯曲区域153与一对外侧弯曲自由端155将分别被插入到三个锁定部件插入长孔139中，从而对帽锁定部件150的位置进行固定。
91.在完成如上所述的防松螺栓螺母组件100的装配时，如图8所示，防松帽130的螺母收容帽131将围绕螺母120的外部。
92.此外，螺母锁定部件140的下部扩张端143将以结合到螺母120的上侧面上的状态收容到螺旋弹簧141的螺栓收容帽133内部。
93.此外，当螺栓收容帽133持续地受到从螺母120分离的方向上的振动时，在螺母收容帽133被施加欲向图8中的箭头方向移动的力。此时，通过锁定部件插入长孔139插入到螺栓收容帽133内部的帽锁定部件150的凹陷弯曲区域153与帽结合轴145或水平连接端145a发生接触。
94.因为凹陷弯曲区域153被帽结合轴145或水平连接端145a阻挡而无法继续进行移动，因此螺栓收容帽133的位置也将被固定，从而无法向从螺母120分离的方向进行移动。借此，螺栓收容帽133只能向螺母120结合到螺栓110中的方向旋转，而在其他方向上，螺栓收容帽133将无法进行旋转及移动。
95.因此，即使是在长时间受到各种方向上的冲击以及振动的情况下，也能够稳定地维持螺栓110与螺母120之间的结合状态，从而牢固地维持被紧固部件a、b的结合状态。
96.此外，在本发明中帽锁定部件150采用了圆形的环状形态，但是只要能够被插入到锁定部件插入长孔139并与帽结合轴145或水平连接端145a发生接触，帽锁定部件150能够采用任意形态。借此，在一些情况下，帽锁定部件150也能够以形成有可嵌入到锁定部件插入长孔中的凸起或凹陷部的板状弹簧的形态形成。
97.此外，图9是对本发明的防松帽130a的变形例进行图示的立体图。在上述说明的较佳实施例中，防松帽130是在内部形成3个轴插入管137并在外壁形成与帽锁定部件150结合的凹陷安置面132。
98.与此相反，在变形例中，防松帽130a中并没有配备凹陷安置面132，从而不会与帽锁定部件150进行结合。取而代之，在内部形成6个轴插入管137，从而能够使作业人员更加轻易地结合螺母锁定部件140。
99.如上所述，本发明的防松螺栓螺母组件，与螺母一起收容到防松帽内部的螺母锁定部件向螺母结合到螺栓的方向施加张力，从而能够对防松帽在螺母松动方向上的旋转进行限制。
100.此外，结合到防松帽的外周缘的帽锁定部件被插入到防松帽内部并与螺母锁定部件接触，从而能够对防松帽在与螺母分离的方向上的移动进行限制。
101.通过如上所述的螺母锁定部件以及帽锁定部件的作用，防松帽只能在螺母结合到螺栓的方向上进行旋转而不能在其他方向上进行旋转以及移动。
102.借此，即使是在多个方向上受到冲击和振动也能够稳定地维持螺栓与螺母之间的结合状态，从而牢固地维持利用螺栓以及螺母结合的被紧固部件的结合状态。