[发明专利]自锁紧固件

说明书

本发明涉及自锁紧固件，尤其涉及一种利用楔紧作用来楔紧或牵制螺纹以防止紧固件松脱的紧固件。

一种“自锁紧固件”有多种用途。这里使用的术语“自锁紧固件”指的是一种螺纹紧固件，这种紧固件具有装置，比二个拧紧的螺纹件间的摩擦力能更好地防止一个螺纹件相对另一螺纹件产生不希望的松脱。使用自锁紧固件的许多场合中，还要求紧固件可以松动、取下、恢复原状而不毁坏紧固件。

在现有技术中，已经有了满足上述要求的多种方案，它们均利用楔入作用使螺纹件间产生挤紧或干涉而防止产生不想要的螺纹件间的相对转动。在这类装置中，通常是由提供一个具有比螺旋角更大的角度的斜台面来产生螺纹的楔紧作用，这措施使得如螺母的松脱转动会在轴向产生比螺纹间允许的更多的移动。这种楔紧表面与紧固件螺纹间的共同作用已经通过使用斜台面的特种垫圈付诸实施。这一现有技术也包括了在螺母的螺纹面上添加斜台面的方案。

在垫圈上使用斜台面的情况在1980.5.20授权的Trimble等人的428183号专利，1954.1.12授权的Terry的2665729号专利及1966.8.2授权的Herpolsheimer的3263727号专利中均有介绍。在Trimble（428183）、Herpolsheimer（3263727号）专利中，传统的螺栓、螺母与一对特种垫圈配合使用，垫圈放在螺母与工件之间，而且垫圈为无开口的整体环状。在这两个专利中均公开了在靠内的垫圈表面上有与工件结合的齿，在靠外的垫圈表面上有与螺母结合的齿。齿提供了比两个垫圈的贴合表面更大的转动阻力。这种解决方案确保了螺母在脱松方向上的任何转动将会使斜台面之间产生相对转动并楔紧螺纹，从而提供防止松动的制动锁紧作用。

在Trimble等人的专利中，在相对放置的一个垫圈面上配置有多个斜面，在另一个相对的垫圈上配置一个轴向突起来与斜台面配合。为了移动螺母，在Trimble等人的专利中，在一个垫圈的斜台面的终端开有一个可容纳突起的槽。这样就减少了两个垫圈的总厚度，因此螺母可以不楔紧螺纹而拧松。

在Herpolsheimer的专利中，相对的垫圈面上均配置有能相对结合的斜台面，在此专利中，通过施加给螺母一个足够大的拧紧力，而使两个垫圈的各自斜台面越过对方，螺母就可取下。螺栓由此而产生伸长量不超过其屈服点。而且还应注意，通过防止螺母转动并将螺栓沿拧松方向转动，就可不使垫圈引起螺纹楔紧就能将螺母取下。

一种具有一个配置产生楔紧作用的斜台面的垫圈的自锁紧固件公开在Terry的1954.1.12授权的2665729号专利中。此制动紧固件利用一个传统的螺母、螺栓，并在螺母与工件之间配置一个开口垫圈，开口垫圈有一个对着斜台面搭接端部分。在垫圈对着工件的内面，靠近自由端处有锯齿状突起，在垫圈的外表面靠近自由端处也有与螺母靠接的锯齿形突起，垫圈内表面上的锯齿突起有插入工件的倾向，而防止垫圈转动。在其外表面上的锯齿突起有插入螺母的倾向，因而在拧紧期间，有随螺母移动的倾向，从而使垫圈沿圆周方向伸展，使在搭接部分的垫圈厚度减至最小值。Terry把这种作用说成是由垫圈张紧的结果，因此由于在垫圈内形成的张力迫使搭接端有相互靠拢的趋向。而且这种张紧力迫使垫圈的自由端相互靠近。从而使这相对的斜台面产生使螺纹楔紧的楔紧作用而防止了松动。Terry的这一专利介绍了一种限制锁紧作用并通过在松脱方向转动螺母而可将螺母取下的方案。在这个方案中，为了在螺母松脱方向拧动时减少垫圈在其自由端处的厚度，在每个斜台上设置一个与另一个斜台的自由端附近毗连的突肩。

于1987.11.24授权的Terry    4708555号专利公开了一种利用具有类似于上述Terry专利的相对表面的开口垫圈的自锁紧固件，此专利还公开了一对具有相对斜台面的垫圈。Terry的后一个专利介绍了一种弹性构件的使用，这种构件用于可屈服性地阻碍相对的斜台面在拧紧方向上移动的能量，并以此楔紧螺纹而防止螺母松脱。在Terry的专利中描述了与工件接触的那个垫圈的内表面配置有多个锯齿，在与螺母接触的那个垫圈外表面上也配置多个锯齿。