[发明专利]紧固装置

说明书

本发明涉及到紧固装置，尤其涉及一种包括螺杆柄部也带有螺纹的紧固器的紧固装置，该螺杆在使用时拧入被紧固本体件上的螺纹孔中。杆体可贯穿一些要用紧固器固定在被紧固本体件上的被紧固中间件。

众所周知，通常的螺纹紧固器，如螺栓、定位螺钉、有帽螺钉及其他类似的紧固器在紧紧地拧入被紧固本体件之后，当受到振动时总是趋于松脱的。

已经提出了许多克服这一问题的方法，但是本发明涉及到使用带有中间啮合斜面或凸轮的锁紧机构的紧固装置，这些互相啮合的斜面或凸轮位于紧固器头部或拧在紧固器上的螺母与被紧固本体件之间。在已知的装置中，锁紧机构可以由一对环形垫圈组成，每个环形垫圈在其一面有凸轮面，而在其反面有摩擦面。这样的一对垫圈以凸轮面对着凸轮面地使用在紧固器头或螺母与被紧固主体件之间。另一种替换方案是紧固器头或螺母可以带有一个凸轮面，直接与单个垫圈的凸轮面相配合。在所有这些情况下，凸轮的升度或节距是大于紧固器螺纹的升度或节距的。

在使用时，拧紧紧固器，靠近头部或螺母（如果有的话）的垫圈由于垫圈摩擦面与螺母或紧固器头的表面相接合而在该处变为固定的。类似地，另一个垫圈也变成固定在被紧固本体件（或一个被紧固中间件，如果有的话）上。

当组件受到振动，螺母或紧固器头试图向松开方向转动时，在头部、螺母或固定在该处的垫圈上的凸轮面就被迫沿着固定在被紧固本体件（或被紧固中间件;如果有的话）上的凸轮面逐渐上升，因而增 加了夹紧负荷，从而防止紧固器进一步松动。

应用这种类型的锁紧机构的紧固装置早已为人们熟知了。例如这类机构已在1903年美国专利723590号和743822号中，以及新近在美国专利3263727号，3329190号和4134438号中;在西德专利684466号和2413760号和英国专利907826号中介绍了。

但是，所有这些已知的机构都有两个主要的缺点，这些缺点防碍它们用在那些因紧固装置在使用中发生故障的可能性而实行严格的安全规程的地方，和紧固装置需要拆卸和再次使用的地方。

首先，当紧固器上紧时，要使摩擦面或垫圈表面擦过那些要使垫圈固定在其上的表面。这一擦伤对两个相配合零件都会造成相当大的损伤，这会造成两者之中任何一个过早失灵，而且两个零件间最后得到的啮紧会降低。这些问题由于紧固器的重复上紧和拆开而加重。其次，在拧松紧固器的过程中，会造成凸轮面彼此相压。虽然在上述的机构中，凸轮的最大“上升高度”已被限制，以便当拧松紧固器时不致引起相连的紧固器的杆体受到的拉伸超过其弹性极限之外，但在实际中还未证明这点是有效的。已经发现在很多应用中，存在着紧固器杆体受拉伸而超过其屈服点的严重危险。并且在另一些应用中，当力图松开紧固器时，紧固器和凸轮面会造成无法修复的损伤。

按照本发明，提供了一个紧固装置，这一紧固装置包括了由杆体和可转动的头部组成的紧固器。杆体在靠近头部处带有第一旋向螺纹而在远离头部处带有一个相反旋向的螺纹。螺母以螺纹配合到第一旋向螺纹上，而第一个和第二个相互啮合凸轮面绕着杆体沿圆周布置，并安排成，当工作时，杆体以相反旋向螺纹部分拧在被紧固本体件上而凸轮面在螺母和被紧固本体件之间被压紧在一起，第一个凸轮面是 固定在螺母上的，而第二个凸轮面则被固定在被紧固本体件上，而当螺母向松开方向旋转时，凸轮面配合着增加杆体内的拉伸应力。

在实施例中，相互啮合凸轮面的每一面可由一组环形斜面凸台来组成，所说的这些凸台组安排成这样，在工作时，当向松开方向旋转螺母时，会使第一组的凸台压在第二组凸台上，因而强迫这些凸台组分开。

在另外的实施例中，第一个凸轮面或斜面凸台组可以在螺母上加工成形或在一个环形垫圈的一边加工成形，而它的另一边则加工成啮紧螺母的摩擦面。第二个凸轮面或斜面凸台组可以在被紧固本体件上构成、在位于螺母和被紧固本体件之间的中间件上构成或在第二个垫圈的一面构成，而垫圈的另一面则构成一个摩擦面。

为了松开按本发明所提出的紧固装置，螺母应相对于被紧固本体件保持不动，而按照既可使螺杆从本体件中抽出又可使螺母抬起而远离本体件的方向转动紧固器头。因此，凸轮面或斜面凸台在没有彼此相压的情况下可分开。因而不存在紧固器杆体超应力的危险，或凸轮面或斜面凸台在拆卸过程中受到损伤的危险。

上紧程序和松开程序正好相反：锁紧螺母相对于被紧固本体件保持不动，而转动可拧动头部以将紧固器拧入被紧固本体件中。因此由于凸轮面或斜面凸台彼此啮合，就不存在凸轮面或任何中间垫圈彼此擦伤的可能。