專利名稱：用于螺紋件鎖定的鎖止裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防止螺紋件如螺栓和螺母意外旋出的鎖止裝置，包括至少兩個彼此疊在一起的具有環(huán)形孔的環(huán)形保險墊片，其中彼此疊在一起的面具有楔面，并且在外表面上分別設(shè)有齒部。
很久以來就已知不同結(jié)構(gòu)型式的螺紋件鎖止裝置。
例如在DE 1 129 779中，許多這種螺紋件鎖止裝置的工作原理基于彈簧原理。彈簧件受螺紋件擠壓，并由此螺紋件用于自鎖的拉應(yīng)力保持在一個恒定的水平上。這種類型的螺紋件鎖止裝置的缺點是所使用的材料會發(fā)生“蠕變”，也就是說屈服于長期保持作用的載荷，并由此使得預緊力降低。另外還已知這樣的鎖止裝置，其增加了頭部下方摩擦，如齒盤。
在EP 0 131 556、US 4 538 313或者SE 425 684中描述了一種相應(yīng)于防旋出要求的鎖止裝置。其主要包括兩個相同的彼此疊在一起的環(huán)形墊片，其在遮蓋面上具有鋸齒形或者楔形輪廓。其在擰緊時夾緊在一起。當螺紋件擰上時，齒部壓入對應(yīng)支座中。在螺紋件旋轉(zhuǎn)時，這兩個墊片中的一個也一起轉(zhuǎn)動并由于相對滑動的楔形面導致螺紋件轉(zhuǎn)動由此增加了拉應(yīng)力。對于這種效果重要的是，楔面的導程大于正好還能配合穿過環(huán)的孔的最粗的標準螺紋件的螺紋的導程。這種鎖止裝置被稱為楔形保險墊片對。這種已知的鎖止裝置的問題在于，墊片外側(cè)(高)與內(nèi)表面(低)之間的摩擦差值不夠可靠。
另一個缺點在多次使用這種螺紋件鎖止裝置時出現(xiàn)。這兩個墊片如從SE 425684中可以看出，實際上借助于粘接接頭相互連接。這最晚在第一次使用時脫開，這會導致墊片松開并由此在以后使用時都必須手工組裝在一起。在多次使用這種螺紋件鎖止裝置時還會出現(xiàn)缺點由于兩個墊片的相對運動，在松開時在高的應(yīng)力下會使得在楔形(連接片)沿徑向構(gòu)成的接觸面承受嚴重的磨損，這極大地限制了可重復使用性，因為在連接件旋緊時要求楔形確定的界面，以便將墊片帶到最終位置-相應(yīng)于楔形上最小的厚度以及最長可用“路程”。
已知鎖止裝置的另一個缺點是，特別是隨著新的螺紋件標準(DINEN 24014)的應(yīng)用，螺紋件頭部和螺紋桿之間的過渡半徑的公差變大了。常規(guī)的螺紋件鎖止裝置以環(huán)形孔的內(nèi)邊緣或者倒角正好切入過渡半徑，由此產(chǎn)生了切口，這嚴重削弱了螺紋件的強度。但是如果將內(nèi)直徑構(gòu)造的很大來避免切口，那么墊片就很難定心。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于螺紋件的改進的防旋出鎖止裝置，并由此提高使用的簡便性以及可靠性。
本發(fā)明的特征一方面在于，至少一個環(huán)形孔在其設(shè)有齒部的內(nèi)邊緣具有倒圓或者自由位置。
另外在一種實施方式中楔面的嵌齒沿非徑向方向延伸并且/或者例如構(gòu)造成U型、S型或者V型。
本發(fā)明的特征還在于，齒部的齒沿非徑向方向延伸并且/或者彎曲。本發(fā)明的另一個特征是，保險墊片借助于定位套連接。
根據(jù)實施方式，該定位套在環(huán)形孔的內(nèi)部或者/以及在保險墊片的外部延伸，并且具有折邊，其在側(cè)面伸出或者伸入保險墊片的邊緣。上述折邊例如可以構(gòu)造成環(huán)形或者環(huán)段形。該定位套可以是一種具有切口的環(huán)。
除此之外，按本發(fā)明的螺紋件鎖止裝置的特征在于，定位套和折邊之間的過渡部分構(gòu)造成倒圓、倒角或者直角。
另外根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式中，每個保險墊片具有一個用于容納折邊的槽。根據(jù)本發(fā)明，所有上述的以及在附圖中所示的特征不僅可以單獨實現(xiàn)，還可以用兩種或多種特征的任意組合來實現(xiàn)。
下面根據(jù)附圖來詳細說明根據(jù)本發(fā)明的裝置。
附圖示出

圖1示出了本發(fā)明的示例性裝置的側(cè)視圖；圖2示出了保險墊片的外側(cè)面的俯視圖；圖3示出了保險墊片的內(nèi)側(cè)面的俯視圖；圖4示出了保險墊片的剖面圖，其中局部截圖x在下面的附圖5a、b、c以及d中示出；圖6示出了具有彎曲的齒的實施例的俯視圖；圖7和8示出了螺紋件鎖止裝置對的內(nèi)側(cè)面，具有楔面的V型齒；圖9示出了楔面的在數(shù)學意義上從半徑正向偏轉(zhuǎn)的齒；圖10示出了S型齒；圖11示出了在數(shù)學意義上從半徑負向偏轉(zhuǎn)的齒；
圖12示出了楔面U型齒；圖13至16示出了折邊形狀的多種示例性實施例，其在本發(fā)明中在使用內(nèi)部定位套的時候設(shè)置；圖17至20示出了折邊形狀的多種示例性實施例，其在本發(fā)明中在使用外部定位套的時候設(shè)置；圖21至23各示出了保險墊片對的剖面圖以及所屬的內(nèi)部定位套的側(cè)視圖；圖24至26各示出了保險墊片對的剖面圖以及所述的外部定位套的側(cè)視圖。
圖1示出了按本發(fā)明的鎖止裝置，包括一個上墊片1和一個下墊片2，一個螺紋件10插入該鎖止裝置，該螺紋件以其螺紋桿13擰入夾緊件11。由此該鎖止裝置夾緊在螺紋件頭部12和夾緊件11之間，并通過螺紋桿13定心。在螺紋件10擰緊時，齒部5壓入螺紋件頭部12以及夾緊件11，并且形成形狀配合連接。在螺紋件旋開時，上墊片1與螺紋件頭部12一起運動，其中下墊片2附著在夾緊件11上。這種相對運動引起楔面相對滑動，其中墊片對的厚度增加因為螺紋導程大于可用的路程，由此使得螺紋件20伸長，由此直接使螺紋連接中的預緊力升高了。由此非常有效地防止了螺紋連接件的旋開。鎖止裝置也可以用同樣的方式設(shè)置在螺母處。
圖2示出了墊片的外側(cè)面3的俯視圖，具有齒部5以及按本發(fā)明的倒圓6或者自由位置24(參見圖5a和d)。按本發(fā)明的倒圓6或者自由位置防止了環(huán)形孔14的邊緣或者倒角切入螺紋桿13到螺紋件頭部12的過渡部分中，并由此實現(xiàn)了緊密地導向以及墊片良好的對中。
圖3示出了墊片內(nèi)側(cè)面4的俯視圖，具有楔面7以及楔面的嵌齒8。
圖4示出了按本發(fā)明的墊片的剖面圖。為了簡化起見省去了齒形以及楔面的視圖。可以看到由側(cè)面9、環(huán)形孔14、內(nèi)側(cè)面4以及外側(cè)面3界定的剖面。另外可以看到倒圓6，其在圖5a)的局部截圖X中放大示出了。位于從外側(cè)面3到環(huán)形孔14的圓柱形表面的過渡部分上的環(huán)形孔14邊緣倒圓6的優(yōu)點是，當螺紋桿13的過渡部分不光潔或者半徑太大時也不會損壞螺紋件10。在圖4和5中所示的倒圓的構(gòu)造是在環(huán)形孔14中保留支撐側(cè)面20，這可以避免嵌入或者切入螺紋件的螺紋中。但是也可以使用較大的半徑，這樣例如將環(huán)形孔在整個高度上都進行倒圓。圖5b)和5c)示出了具有不同構(gòu)造的環(huán)形孔邊緣的局部截圖X，即在b)中是尖銳的邊緣，在c)中是45°的倒角。圖5d)示出了具有自由位置24的邊緣的結(jié)構(gòu)，其可以起到與倒圓6相同的作用。
圖6示出了一個墊片的外側(cè)面3的實施例的俯視圖，其中齒部5的齒15是彎曲的并且從徑向方向偏轉(zhuǎn)。這在幾何方面延長了齒，并由此在機械上更好地分配了力并且磨損較小。從徑向方向偏轉(zhuǎn)也可以不依賴于齒的形狀進行設(shè)置。
圖7和8示出了保險墊片對的楔面7的俯視圖，其中楔面8的嵌齒是V型的。在圖7中所示的上墊片1的楔面與圖8中所示的下墊片2在幾何形狀互補。
圖9至12示意(并且糾正的)示出了楔面的嵌齒8的其它實施例。為了獲得不同的嵌齒形狀，一方面延長嵌齒來改善壓力分配以及墊片的自動定心，這在相對轉(zhuǎn)動時發(fā)生。
對于楔面8的嵌齒沿非徑向延伸并且/或者是U型、S型或者V型的保險墊片對，包括兩個不相同的墊片。對于這種，當然也可以是所有其它具有相同墊片的實施例，為了簡化或者快速安裝，將墊片對連接起來是有利的。但是連接可以實現(xiàn)這兩個墊片的自由相對旋轉(zhuǎn)運動，這樣該連接在第一次使用后還能保持。這根據(jù)本發(fā)明用定位套16和21實現(xiàn)，如在后面的圖中所示。定位套的高度優(yōu)選小于墊片在安裝狀態(tài)下的厚度，這樣它們不會在壓入齒形時損壞。另一方面墊片和定位套必須相互協(xié)調(diào)，使得存在足夠的間隙，這樣當通過從外面的作用(例如用扳手)使墊片相對轉(zhuǎn)動而松開時，墊片對的變厚不會破壞定位套。
如上面已經(jīng)提及，圖13至16示出了多個具有折邊形狀的定位套的示例性實施例，其在本發(fā)明中在外部定位套的情況下設(shè)置。因此定位套16從外面包圍楔形保險墊片對。向內(nèi)聳起的折邊超出保險墊片對的兩個平坦側(cè)面，并由此在多次使用時防止了墊片的分離。在此圖13中的定位套具有環(huán)形的折邊，圖14中其包括四個環(huán)形段17，在圖15中其減少到三個接片18，并且在圖16中由一個具有切口的環(huán)19構(gòu)成，其中定位套由此在一個位置上切開。環(huán)形段或者接片的數(shù)量當然也可以不同于所示的數(shù)量。
圖17至20同樣示出了定位套21的多個示例性實施例，但是其是內(nèi)部定位套，因此位于環(huán)形孔14內(nèi)。類似于圖14至16這里也可以設(shè)置環(huán)形段17或者接片18或者具有切口的環(huán)19。
具有切口的環(huán)的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，該切口的環(huán)通過擠壓或者張開可以很容易的安裝在保險墊片上。
圖21至23分別示出了保險墊片對的剖面圖以及其所屬的具有不同的橫截面方案的內(nèi)部定位套的側(cè)視圖。
在圖21中定位套21和折邊之間的過渡部分進行倒圓，并且根據(jù)圖22是斜邊形。根據(jù)圖23定位套和折邊之間的過渡部分是直角的，并且折邊嵌入槽22。所有前述的優(yōu)選的特征不僅可以一起設(shè)置，而且可以相互獨立設(shè)置。在按圖24至26的結(jié)構(gòu)方案中，可以在環(huán)形孔14的內(nèi)邊緣上設(shè)置倒圓6或者自由位置24或者倒角。楔面不同的造型和齒形可以與所有定位套方案組合。
圖24至26分別示出了保險墊片對的剖面圖以及其所屬的具有類似于圖21至23的不同橫截面方案的外部定位套的側(cè)視圖。
權(quán)利要求
1.用于防止螺紋件如螺栓和螺母意外旋出的鎖止裝置，包括至少兩個疊在一起的具有環(huán)形孔的環(huán)形保險墊片，其中相互疊在一起的面具有楔面，并且在外側(cè)面上分別設(shè)置齒部，其特征在于至少一個環(huán)形孔(14)在設(shè)有齒部的內(nèi)邊緣上具有倒圓(6)或者自由位置(24)。
2.按權(quán)利要求1所述的鎖止裝置，其特征在于所述楔面(7)的嵌齒(8)在一個從徑向方向偏轉(zhuǎn)的方向上延伸。
3.按權(quán)利要求1或者2所述的鎖止裝置，其特征在于所述楔面(7)具有V型形狀。
4.按權(quán)利要求1或者2所述的鎖止裝置，其特征在于所述楔面(7)的嵌齒(8)具有U型形狀。
5.按權(quán)利要求1或者2所述的鎖止裝置，其特征在于所述楔面(7)的嵌齒(8)具有S型形狀。
6.按權(quán)利要求1至5任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述齒部(5)的齒沿非徑向方向延伸。
7.按權(quán)利要求1至6任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述齒部(5)的齒是彎曲的。
8.按權(quán)利要求1至7任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述保險墊片(1、2)借助于定位套(16、21)相互連接。
9.按權(quán)利要求1至8任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套(21)設(shè)置在環(huán)形孔(14)的內(nèi)側(cè)。
10.按權(quán)利要求1至9任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套(16)設(shè)置在保險墊片(1、2)的外側(cè)。
11.按權(quán)利要求1至10任一項所述的鎖止裝置，其特征在于一個定位套設(shè)置在環(huán)形孔(14)的內(nèi)側(cè)，另一個定位套設(shè)置在保險墊片的外側(cè)。
12.按權(quán)利要求1至11任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套(16、21)具有折邊，其從側(cè)面伸出或者伸入保險墊片(1、2)的邊緣。
13.按權(quán)利要求1至12任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述折邊是環(huán)形的。
14.按權(quán)利要求1至12任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述折邊是接片(18)。
15.按權(quán)利要求1至12任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述折邊是環(huán)形段(17)
16.按權(quán)利要求1至12任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套是有切口的環(huán)。
17.按權(quán)利要求1至16任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套(16、21)和折邊之間的過渡部分具有倒圓和/或倒角。
18.按權(quán)利要求1至15任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述定位套和折邊之間的過渡部分是直角的。
19.按權(quán)利要求1至18任一項所述的鎖止裝置，其特征在于所述保險墊片具有用于容納折邊的槽(22、23)。
全文摘要
用于防止螺紋件如螺栓和螺母意外旋出的鎖止裝置，包括至少兩個疊在一起的具有環(huán)形孔(14)的環(huán)形保險墊片(1、2)，其中相互疊在一起的面具有楔面(7)，并且在外側(cè)面上分別設(shè)置齒部(5)，其特征在于至少一個環(huán)形孔(14)在設(shè)有齒部的內(nèi)邊緣具有倒圓(6)或者自由位置(24)。
文檔編號F16B43/00GK1846072SQ200480025504
公開日2006年10月11日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者羅伯特·鮑爾 申請人:羅伯特·鮑爾