[发明专利]旋拧头式锁紧垫圈

说明书

本发明一般地涉及螺母-螺栓类型的紧固件，尤其是涉及一种锁紧垫圈，该垫圈的旋拧头上有一个啮合凸面，与之相对的有一个由扩大的环形凸缘所限定的摩擦面。

在选择一种能够以简捷的方式松开所涉及的紧固件的适宜的斜楔作用式锁紧垫圈的时候，常会遇到各种问题和困难。当装设一种已知的锁紧垫圈开以其凸面与凸面螺栓头的下端啮合拧紧时，如果振动力或有意用扳手迫使螺栓朝松驰方向转动，垫圈摩擦面和接合面材料间的摩擦将阻止垫圈转动。因此，垫圈和螺栓凸面的升程大于螺栓螺纹的升程，这样振动力就易于使螺栓朝松驰方向转动，从而使它沿垫圈和螺栓凸面头的凸面向上滑。这种凸面的运动造成楔固作用，将螺栓的螺母楔紧在一侧为螺栓的螺纹和另一侧为与垫圈的接合面之间。因此，当用扳手拧松螺栓时，两凸面将一个叠压在另一个的顶部，这将使螺栓拉长。如果对螺栓的拉伸超过弹性极限而到达塑变区，则这种拉伸使螺栓造成永久的损坏。如果在凸面叠压的状态下紧固件反复地拆卸和组装，最终就会达到其破坏点，从而使之失效。这种由于在凸面叠压状态下反复拧松操作所引起的紧固件失效的危险，极大地限制了斜楔作用式锁紧垫圈的应用，特别是限制了常用于短的夹紧长度场合的盖螺栓的应用。

作为先有技术的一个例子，在授予Oldenkott的美国专利No.3417802中公开了一种可截获的锁紧垫圈组件，它包括一个带有多个平侧面的锁紧垫圈和一个位于一端面上的凸面以及一个位于相对端面上的带齿接合表面。其中，垫圈做得极薄，使得在生产中仅用最少的金属。

本发明的一个主要目的是提供一种凸缘旋拧头式锁紧垫圈，它带有一个中心旋拧头，该旋拧头具有能与市场上可得到的螺母和螺栓头形状相匹配的横截面形状，例如六角、六顶端、八顶端、十顶端、十二顶端和锚环（torx）形。

本发明的另一个目的是提供一种凸缘旋拧头式锁紧垫圈，它具有一个扩大的凸缘，以便当与相关的工件接合时构成较大的摩擦面。

本发明的再一个目的是提供一种旋拧头式锁紧垫圈，它具有一个环形的直径扩大的凸缘，该凸缘限定一个足够长的摩擦力矩臂，以防止垫圈在振动力的作用下朝松驰方向旋转。

本发明的又一个目的是提供这样一种垫圈，其特征是包括两个整体成型的主体部分，其中之一是一个扩大的摩擦凸缘而另一个是具有与旋拧套筒扳手相匹配的合适的外形的旋拧头，由此当拧松时可使垫圈随同螺母或有头螺钉一起旋转，而不承受凸面叠压（这种叠压会导致紧固件损坏）。

本发明的再一个目的是提供一种结构简单、生产成本较低的垫圈，它被制成为具有能与任何给定的套筒扳手、相关的螺栓头、螺钉头或所用的螺母的外形相匹配的旋拧头。

结合图示本发明的实施例的附图，将更充分地理解本发明的特征和优点。在研究了这个实施例后，本领域的技术人员将会懂得在不超出所公开的基本原理的情况下可以做出各种改变，而这些结构和操作形式上的改变都将属于所附权利要求的范围。

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

图1表示的是处于紧固件的锁紧结构中的凸缘旋拧头式锁紧垫圈的放大侧视图，其中螺母带有一个啮合凸面，该图还用局部剖面表示了旋拧套筒扳手和固定到一个工件上的紧固组件;

图2是沿图1中2-2线所取的截面图;

图3是凸缘旋拧头式锁紧垫圈的顶面视图;

图4是沿图3中4-4线所取的截面图;

图5是锁紧垫圈的底面视图，其中所示的环形凸缘的摩擦面带有径向齿;

图6是锁紧垫圈的底面视图，其中环形凸缘的摩擦面基本上是平的;

图7是沿垫圈一个截面所取的放大截面图，其中环形凸缘具有较小的径向面，以便在旋拧头和工件之间获得较大的灵活性;

图8是与图7类似的截面图，表示了环形凸缘的另一种形式;

图9是与图7和图8类似的另一个截面图，表示了环形凸缘的又一种形式;

图10、11和12表示了三种可供选择的旋拧头外形;

图13是一个十二顶端螺栓和一个啮配的凸缘旋拧头式锁紧垫圈的正视图;

图14是表示装有与紧固件啮合的第二个垫圈的本发明装置的部分剖面图。

先具体地参照图1，它示出了由标号10总体表示的紧固装置，该装置包括一个具有六角头14的典型的螺栓12和一个与之啮配的拧在螺杆17上的六角螺母16，紧固装置10紧固到由零件20和22限定的工件18上。

根据下面详细的说明，可容易地理解本发明的结构。由标号24表示的凸缘旋拧头式锁紧垫圈适宜与其它多种形状的螺栓和螺母，例如六顶端、八顶端和十二顶端螺栓装配。