螺母组件及螺纹紧固套件的制作方法

1.本技术实施例涉及机械紧固技术领域，特别涉及一种螺母组件及螺纹紧固套件。


背景技术：

2.螺母的原理是利用螺纹副接触压力产生的摩擦力形成自锁，达到紧固固件的作用。然而由于螺纹副之间存在间隙，所以当螺纹受到机械振动时接触压力会消失，从而产生松动现象，导致零件松动甚至失效。尤其是在功率器件连接场景，低成本、高可靠的连接逐渐成为市场需求的热点，高压、间断性场景势必对不冒烟、不起火、装配友好的连接提出更苛刻的要求。相关技术中的螺母连接方案无法同时满足防松、通流等需求，进一步改进优化功率器件连接方案成为亟待解决的一个问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种螺母组件及螺纹紧固套件，通过锥形垫圈形变可实现防松、防脱作用，同时垫件可增大与待固定工件锁付连接时的接触面，使应力更加均匀，提升功率器件连接场景中有效通流面积，解决相关技术中无法同时满足防松、通流效果好的问题。
4.本技术实施例一方面提供一种螺母组件，包括：螺母本体、锥形垫圈以及垫件；
5.所述螺母本体内具有内螺纹，所述螺母本体的第一端的横截面宽度大于所述螺母本体的第二端的横截面宽度，所述锥形垫圈套设在所述螺母本体的第二端上；
6.所述垫件具有通孔，所述螺母本体的第二端转动设置在所述通孔中，所述锥形垫圈位于所述螺母本体的第一端与所述垫件的上表面之间。
7.本技术实施例提供的螺母组件，当带有外螺纹的紧固件从垫件通孔伸入螺母本体内与螺母本体的内螺纹进行锁紧时，螺母本体的第一端会给予锥形垫圈一个轴向向下的压力，锥形垫圈受压力产生形变，使螺母本体的第一端受到一个反作用力，从而使紧固件的外螺纹与螺母本体的内螺纹更加“咬紧”，可实现螺母组件与紧固件之间的防松、防脱以及防震功能。并且，由于螺母本体的第二端转动设置在垫件的通孔中，当紧固件与螺母本体锁紧过程中，垫件的底部与待固定工件的锁付界面之间不会产生刮擦，从而避免金属屑的产生，防止金属屑短路和超温的问题。另外，垫件还可增大与待固定工件之间锁付的连接面，同时还可使应力更加均匀，从而提升功率器件连接场景有效的通流面积。此外，本技术实施例提供的螺母组件，结构简单，生产成本低。
8.在一种可能的实施方式中，所述螺母本体的第二端的端部具有限位部，所述通孔靠近所述锥形垫圈的一侧具有限位台阶，所述限位部与所述限位台阶卡接。
9.如此，一方面，可实现螺母本体的第二端在垫件的通孔中转动设置。另一方面，可使螺母本体、锥形垫圈以及垫件之间连接成不分离的整体，可减少锥形垫圈与垫件的取放动作，提升装配质量与效率，还可防止错装漏装等装配性问题。
10.在一种可能的实施方式中，所述限位部距所述通孔底部的高度大于所述锥形垫圈
的下压形变量。
11.若限位部距通孔底部的高度小于锥形垫圈的形变量，那么当紧固件与螺母组件配合锁紧后，限位部会与待固定工件的锁付界面产生挤压，会导致待固定工件损坏或者紧固件与螺母组件不完全锁紧的情况。因此，限位部距垫件的通孔底部的高度被设置为大于锥形垫圈的下压形变量，可防止待固定工件损坏，也可确保紧固件与螺母组件锁紧，实现紧固件与螺母组件的防松、防脱和防震功能。
12.在一种可能的实施方式中，所述限位台阶呈环状结构，所述限位部呈环状结构或点状结构。
13.在一种可能的实施方式中，所述限位部呈环状结构，所述限位台阶呈环状结构或点状结构。
14.在一种可能的实施方式中，所述锥形垫圈转动设置在所述螺母本体的第二端上。如此，可实现螺母本体、锥形垫圈和垫件三者之间任意两者都可自由转动，可避免当紧固件与螺母组件进行锁紧时，螺母本体携带锥形垫圈一起转动，使得锥形垫圈与垫件的上表面造成刮擦，产生金属屑。
15.在一种可能的实施方式中，所述螺母本体的第一端外壁的横截面为任意多边形。
16.在一种可能的实施方式中，所述锥形垫圈和所述垫件呈环形或任意多边形。
17.本技术实施例另一方面提供一种螺纹紧固套件，包括：如上所述的螺母组件以及螺纹紧固件；
18.所述螺母组件采用螺纹配合的方式套设在所述螺纹紧固件上，所述螺纹紧固件的直径与所述螺母组件的螺母本体适配，所述螺纹紧固件的外表面具有与所述螺母本体内螺纹相同规格的外螺纹。
19.本技术实施例提供的螺纹紧固套件，当带有外螺纹的螺纹紧固件从垫件通孔伸入螺母本体内与螺母本体的内螺纹进行锁紧时，螺母本体的第一端会给予锥形垫圈一个轴向向下的压力，锥形垫圈受压力产生形变，使螺母本体的第一端受到一个反作用力，从而使螺纹紧固件的外螺纹与螺母本体的内螺纹更加“咬紧”，可实现螺母组件与紧固件之间的防松、防脱以及防震功能。并且，由于螺母本体的第二端转动设置在垫件的通孔中，当紧固件与螺母本体锁紧过程中，垫件的底部与待固定工件的锁付界面之间不会产生刮擦，从而避免金属屑的产生，防止金属屑短路和超温的问题。另外，垫件还可增大与待固定工件之间锁付的连接面，同时还可使应力更加均匀，从而提升功率器件连接场景有效的通流面积。此外，本技术实施例提供的螺纹紧固套件，结构简单，生产成本低。
20.在一种可能的实施方式中，所述螺纹紧固件为螺钉、螺栓或一端带有螺母的螺柱中的一种。
附图说明
21.图1为本技术一实施例提供的螺母组件的结构示意图；
22.图2为本技术一实施例提供的螺母组件的分解结构示意图。
23.附图标记说明：
24.100-螺母组件；
25.10-螺母本体；
26.11-内螺纹；
27.12-第一端；
28.13-第二端；
29.14-限位部；
30.20-锥形垫圈；
31.30-垫件；
32.31-通孔；
33.32-限位台阶。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.螺栓螺母组件在日常生活中有着广泛的用途，主要用于各种构件的安装与紧固，现有的螺栓螺母组件由带有外螺纹的螺栓和带内螺纹的螺母组成，安装与拆卸容易，但防松、防脱与防震功能较差。
36.为了实现螺栓螺母组件防松、防脱和防震的功能，在一种相关技术中，在螺母的底部连接有法兰盘，法兰盘的底部设置有滚花，当螺栓螺母组件与待固定工件组装后，法兰盘底部的滚花与锁付界面啮合，增大锁付界面的摩擦力，从而实现螺栓螺母组件的防松、防脱和防震功能。
37.但是，在这种方案下，当待固定工件为功率器件时，螺母锁付过程中，法兰盘上的滚花与锁付界面会进行刮擦，容易导致铜、铝等锁付界面及镀层刮伤，短期内会存在金属屑短路、长期会存在接触阻抗增大、超温等问题。
38.而在另一种相关技术中，在螺母的底部设置有锥形垫圈，当螺栓与螺母锁紧后，锥形垫圈会产生形变，使螺母受到轴向的反作用力，从而增大螺栓外螺纹与螺母内螺纹之间的作用力，达到螺栓螺母组件的防松、防脱和防震功能。
39.但是，这种方案下，当待固定工件为功率器件时，变形后的锥形垫圈与待固定工件的锁付界面接触面积较小，且应力分布不均匀，而待固定工件紧固后需要具有螺栓螺母组件给予足够的压强和分布均匀的应力，才能保证待固定工件通流面积的有效性，所以这种方案下的螺栓螺母组件会导致有效通流面积不足，影响通流的长期可靠性。
40.有鉴于此，为了解决上述问题，本技术实施例提供一种螺母组件及螺纹紧固套件，通过螺母组件中的锥形垫圈形变可实现螺母组件紧固后的防松、防脱功能，同时螺母组件中的垫件可增大与待固定工件锁付连接时的接触面，使应力更加均匀，提升功率器件连接场景中有效通流面积，解决相关技术中出现金属屑短路和超温的问题和无法同时满足防松、通流效果好的问题。
41.下面参考附图及具体实施例对本技术实施例提供的螺母组件及螺纹紧固套件进行详细说明。
42.图1为本技术一实施例提供的螺母组件100的结构示意图，图2为本技术一实施例
提供的螺母组件100的分解结构示意图，参考图1和图2所示，本技术实施例提供的螺母组件100，包括：螺母本体10、锥形垫圈20以及垫件30。其中，螺母本体10和垫件30一般采用金属材料，包括但不限于碳钢、锰钢、不锈钢等，当然也可以为其他材料，例如塑料、高分子材料等。锥形垫圈20在受轴向压力的情况下会产生轴向上的形变，锥形垫圈20所采用的材料包括但不限于金属。
43.具体的，螺母本体10内具有内螺纹11，可与带有外螺纹的螺栓、螺钉等配合实现螺母组件100与螺栓、螺钉等的锁紧功能，螺母本体10的第一端12的横截面宽度w1大于螺母本体10的第二端13的横截面宽度w2，锥形垫圈20套设在螺母本体10的第二端13上。垫件30设置在螺母组件100的底部，垫件30上开设有通孔31，螺母本体10的第二端13转动设置在通孔31中，锥形垫圈20则位于螺母本体10的第一端12与垫件30的上表面之间。
44.可以理解的是，本技术实施例提供的螺母组件100，当带有外螺纹的紧固件从垫件30通孔31伸入螺母本体10内与螺母本体10的内螺纹11进行锁紧时，螺母本体10的第一端12会给予锥形垫圈20一个轴向向下的压力，锥形垫圈20受压力产生形变，使螺母本体10的第一端12受到一个反作用力，从而使紧固件的外螺纹与螺母本体10的内螺纹11更加“咬紧”，可实现螺母组件100与紧固件之间的防松、防脱以及防震功能。并且，由于螺母本体10的第二端13转动设置在垫件30的通孔31中，当紧固件与螺母本体10锁紧过程中，垫件30的底部与待固定工件的锁付界面之间不会产生刮擦，从而避免金属屑的产生，防止金属屑短路和超温的问题。另外，垫件30还可增大与待固定工件之间锁付的连接面，同时还可使应力更加均匀，从而提升功率器件连接场景有效的通流面积。此外，本技术实施例提供的螺母组件100，结构简单，生产成本低。
45.需要说明的是，图1和图2中并未按照各个部分的实际比例进行绘制，因此不应将本技术限于附图所示的比例、尺寸等。另外，在本技术中，“连接”不仅可以表示两者之间直接连接，也可以表示两者通过一个或者多个中间器件相连接。本技术中“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”是根据所提供的附图所进行的方向性描述，不能以此来定义本技术的实施例。这些理解均落入本技术实施例的范围内。
46.继续参考图1和图2所示，在本技术的一些实施例中，在螺母本体10第二端13的端部设置有限位部14，垫件30的通孔31靠近锥形垫圈20的一侧设置有限位台阶32，限位部14与限位台阶32卡接。
47.如此，一方面，可实现螺母本体10的第二端13在垫件30的通孔31中转动设置。另一方面，可使螺母本体10、锥形垫圈20以及垫件30之间连接成不分离的整体，可减少锥形垫圈20与垫件30的取放动作，提升装配质量与效率，还可防止错装漏装等装配性问题。
48.参考图1所示，在本技术的一些实施例中，限位部14距垫件30的通孔31底部的高度h被设置为大于锥形垫圈20的下压形变量。可以理解的是，若限位部14距通孔31底部的高度h小于锥形垫圈20的下压形变量，那么当紧固件与螺母组件100配合锁紧后，限位部14会与待固定工件的锁付界面产生挤压，会导致待固定工件损坏或者紧固件与螺母组件100不完全锁紧的情况。因此，限位部14距垫件30的通孔31底部的高度h被设置为大于锥形垫圈20的下压形变量，可防止待固定工件损坏，也可确保紧固件与螺母组件100锁紧，实现紧固件与螺母组件100的防松、防脱和防震功能。
49.需要提到的是，本技术实施例提供的螺母组件100中，限位台阶32可以呈环状结
构，此时，限位部14可以呈环状结构也可以呈点状结构，当限位部14呈点状结构时，可节省螺母组件100的材料，降低材料成本。
50.同理，在本技术实施例提供的螺母组件100中，限位部14可以呈环状结构，此时，限位台阶32可以呈环状结构也可以呈点状结构，当限位台阶32呈点状结构时，可节省螺母组件100的材料，降低材料成本。
51.当然，本技术实施例提供的螺母组件100不止于此，在本技术的一些实施例中，可以将锥形垫圈20转动设置在螺母本体10的第二端13上，如此，可实现螺母本体10、锥形垫圈20和垫件30三者之间任意两者都可自由转动，可避免当紧固件与螺母组件100进行锁紧时，螺母本体10携带锥形垫圈20一起转动，使得锥形垫圈20与垫件30的上表面造成刮擦，产生金属屑。
52.需要提到的是，本技术实施例提供的螺母组件100中，螺母本体10的第一端12外壁的横截面可以为任意多边形，例如，五边形、六边形、不规则多边形等，而圆形也可视为无数条边的多边形，这样，可与相应的辅助器件(例如扳手等)配合，实现螺母组件100与紧固件锁紧。而螺母本体10的规格也需根据具体工况进行限制。
53.或者，螺母本体10的第一端的顶部也可以设置有内六角等可与辅助器件配合的沉孔。
54.本技术实施例提供的螺母组件100中，锥形垫圈20与垫件30的形状可以呈环形或任意多边形(例如五边形、六边形、不规则多变形等)，在此，对锥形垫圈20与垫件30的形状不做限制。
55.本技术实施例提供的螺母组件100，主要应用于能源产品功率连接场景，例如线缆端子连接、铜排及结构件连接等。可实现螺母组件100与紧固件之间的防松、防脱以及防震功能。并且，由于螺母本体10的第二端13转动设置在垫件30的通孔31中，当紧固件与螺母本体10锁紧过程中，垫件30的底部与待固定工件的锁付界面之间不会产生刮擦，从而避免金属屑的产生，防止金属屑短路和超温的问题。另外，垫件30还可增大与待固定工件之间锁付的连接面，同时还可使应力更加均匀，从而提升功率器件连接场景有效的通流面积。此外，本技术实施例提供的螺母组件100，结构简单，生产成本低。
56.本技术实施例还提供一种螺纹紧固套件，包括如上所示的螺母组件100以及螺纹紧固件。
57.其中，螺母组件100采用螺纹配合的方式套设在螺纹紧固件上，螺纹紧固件的直径与螺母组件100的螺母本体10相适配，螺纹紧固件的外表面上具有与螺母本体10内螺纹11相同规格的外螺纹。螺纹紧固件包括但不限于螺钉、螺栓或一端带有螺母的螺柱中的一种。
58.其中，螺母组件100的技术特征、技术特征所能实现的技术效果以及技术效果所能解决的技术问题均与上文相同，在此，不再一一赘述。
59.下面介绍螺纹紧固套件与待固定工件之间的固定方式，待固定工件上打有孔洞，螺纹紧固件贯穿工件上的孔洞，从螺母组件100的垫件30的底部穿入与螺母本体10的内螺纹11锁紧，螺纹紧固件的两端位于工件的孔洞之外，螺纹紧固件的一端挡止在孔洞的边缘，另一端与螺母本体10螺纹配合，螺母组件100的垫件30的底部与工件表明接触并维持额定预紧力，从而紧固工件。
60.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易地想到变化或者替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
61.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
62.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
63.在本技术实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
64.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。