锁定螺母
专利汇可以提供锁定螺母专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种 螺母 紧 固件 ，用于将螺母 锁 定以防止螺母无意间发生松动。该螺母紧固件对于将 车轮 锁紧到车轴上而言是特别有用的。该螺母紧固件包括螺母、轴衬和保持环。通过推动 轴承 接合表面或者使棘齿跨在彼此之上将螺母解锁。当轴衬被释放时，轴衬锁抵螺母以抑制螺母的旋转。，下面是锁定螺母专利的具体信息内容。
1.一种螺母紧固件，包括：
保持环，包括：第一旋转保持构件，所述第一旋转保持构件能与轴接合，从而防止所述保持环与所述轴之间的相对旋转；压力表面，适于对装置施加纵向力；第一纵向保持构件；
第一转矩支承表面；第一弹簧抵接表面；以及第二旋转保持构件；
轴衬，包括：第三旋转保持构件，所述第三旋转保持构件与所述第二旋转保持构件接合，从而防止所述轴衬与所述保持环之间的相对旋转；第二弹簧抵接表面；以及第四旋转保持构件；
第一弹簧，设置在所述第一弹簧抵接表面与所述第二弹簧抵接表面之间，所述第一弹簧从而将所述轴衬偏压为远离所述保持环，并且通过压缩所述第一弹簧使得所述轴衬能够朝向所述保持环纵向移动；以及
螺母，包括：第二纵向保持构件，所述第二纵向保持构件与所述第一纵向保持构件接合，从而防止所述螺母与所述保持环彼此分离；第二转矩支承表面，所述第二转矩支承表面与所述第一转矩支承表面接合，从而将转矩从所述螺母转移至所述保持环；第五旋转保持构件，所述第五旋转保持构件能所述第四旋转保持构件接合，从而在所述轴衬通过所述第一弹簧而被偏压为远离所述保持环时抵抗所述螺母与所述轴衬之间的相对旋转；内螺纹，所述内螺纹能与所述轴上的外螺纹接合；以及多个扳拧支承表面，所述多个扳拧支承表面能与工具接合以使所述螺母旋转；
其中施加给所述轴衬的力压缩所述第一弹簧并且使所述轴衬朝向所述保持环移动，所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件从而彼此脱离接合，以允许所述螺母与所述轴衬之间的相对旋转。
2.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述保持环包括第三纵向保持构件，并且所述轴衬包括第四纵向保持构件，所述第四纵向保持构件与所述第三纵向保持构件接合，从而防止所述轴衬与所述保持环彼此分 离；所述螺母的所述第五旋转保持构件与所述第二纵向保持构件之间具有第一间隔，并且所述轴衬的所述第四旋转保持构件与所述第四纵向保持构件之间具有第二间隔，所述第二间隔的尺寸相对于所述第一间隔设定成使得，当所述第一纵向保持构件与所述第二纵向保持构件接合且所述第三纵向保持构件与所述第四纵向保持构件接合时，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件彼此脱离接合，所述螺母从而在所述螺母初始螺纹连接到所述轴上的过程中相对于所述轴衬自由旋动，并且所述螺母在所述保持环对所述装置施加力时额外螺纹连接到所述轴上使得所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件彼此接合。
3.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述保持环包括第三弹簧抵接表面，并且所述螺母包括第四弹簧抵接表面；所述螺母紧固件还包括设置在所述第三弹簧抵接表面与所述第四弹簧抵接表面之间的第二弹簧，所述第二弹簧从而将所述螺母偏压为远离所述保持环，并且通过压缩所述第二弹簧使所述螺母能够朝向所述保持环和所述轴衬纵向移动。
4.根据权利要求3所述的螺母紧固件，其中，所述第一弹簧和所述第二弹簧均为围绕所述紧固件的轴线设置的圆形弹簧。
5.根据权利要求3所述的螺母紧固件，其中，所述第一弹簧的偏压力大于所述第二弹簧的偏压力。
6.根据权利要求5所述的螺母紧固件，其中，所述第一弹簧的所述偏压力为所述第二弹簧的所述偏压力的至少两倍。
7.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件中的至少一者为具有第一倾斜表面和第二倾斜表面的棘齿，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述第一倾斜表面的接合将所述轴衬朝向所述保持环偏压，以允许所述螺母与 所述轴衬之间沿着锁紧方向的相对旋转；并且所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述第二倾斜表面的接合将所述轴衬朝向所述保持环偏压，以允许所述螺母与所述轴衬之间沿着松动方向的相对旋转；所述第二倾斜表面相比于所述第一倾斜表面具有更陡的倾斜度，使得所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件对沿着所述松动方向的相对旋转的抗性大于对沿着所述锁紧方向的相对旋转的抗性。
8.根据权利要求7所述的螺母紧固件，其中，当所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件完全接合时，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述锁紧方向的抗性足够大以至于需要所述工具将所述螺母锁紧。
9.根据权利要求8所述的螺母紧固件，其中，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述松动方向的抗性为沿着所述锁紧方向的所述抗性的至少三倍。
10.根据权利要求7所述的螺母紧固件，其中，所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件均包括棘齿，所述棘齿中的每个棘齿包括所述第一倾斜表面中的一个第一倾斜表面以及所述第二倾斜表面中的一个第二倾斜表面，其中所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件的两个所述第二倾斜表面相比所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件的两个所述第一倾斜表面具有更陡的倾斜度。
11.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述轴衬包括朝向所述保持环纵向延伸的弯曲部分，所述弯曲部分的内表面包围所述保持环的外周缘，其中所述第三旋转保持构件沿着所述弯曲部分设置，并且所述保持环的所述第二旋转保持构件沿着所述保持环的外表面设置。
12.根据权利要求11所述的螺母紧固件，其中，所述弯曲部分的内表 面包围所述保持环的所述整个外周缘，其中所述保持环不具有从所述弯曲部分的所述内表面延伸出去的部分。
13.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述轴衬包括接合表面，在使所述螺母松动时由所述工具施加给所述接合表面的纵向力压缩所述第一弹簧以使所述轴衬朝向所述保持环移动，并且至少部分地使所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件脱离接合。
14.根据权利要求13所述的螺母紧固件，其中，所述接合表面与所述第四旋转保持构件的顶部大体齐平，当所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件完全接合时，所述接合表面设置为邻近所述扳拧支承表面的底端，所述接合表面从而能够在所述工具接合所述扳拧支承表面时由所述工具的端部接合以施加所述纵向力。
15.根据权利要求1所述的螺母紧固件，还包括至少两个所述第五旋转保持构件，所述第五旋转保持构件设置在相邻的所述扳拧支承表面之间的转角下方。
16.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述轴衬为由板制成的冲压件，所述轴衬从而具有大体均匀的厚度。
17.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述保持环包括第三纵向保持构件，并且所述轴衬包括第四纵向保持构件，所述第四纵向保持构件与所述第三纵向保持构件接合，从而防止所述轴衬与所述保持环彼此分离；所述螺母的所述第五旋转保持构件与所述第二纵向保持构件之间具有第一间隔，并且所述轴衬的所述第四旋转保持构件与所述第四纵向保持构件之间具有第二间隔，所述第二间隔的尺寸相对于所述第一间隔设定成使得，当所述第一纵向保持构件与所述第二纵向保持构件接合且所述第三纵向保持构件与所述第四纵向保持构件接合时，所述第四旋转保持构件与所 述第五旋转保持构件彼此脱离接合，所述螺母从而在所述螺母初始螺纹连接到所述轴上的过程中相对于所述轴衬自由旋动，并且所述螺母在所述保持环对所述装置施加力时额外螺纹连接到所述轴上使得所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件彼此接合；并且所述保持环还包括第三弹簧抵接表面，并且所述螺母包括第四弹簧抵接表面；并且所述螺母紧固件还包括设置在所述第三弹簧抵接表面与所述第四弹簧抵接表面之间的第二弹簧，所述第二弹簧从而将所述螺母偏压为远离所述保持环，并且通过压缩所述第二弹簧使所述螺母能够朝向所述保持环和所述轴衬纵向移动。
18.根据权利要求15所述的螺母紧固件，其中，所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件中的至少一者为具有第一倾斜表面的棘齿，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述第一倾斜表面的接合将所述轴衬朝向所述保持环偏压，以允许所述螺母与所述轴衬之间沿着锁紧方向的相对旋转。
19.根据权利要求16所述的螺母紧固件，其中，所述第一弹簧和所述第二弹簧均为围绕所述紧固件的轴线设置的圆形弹簧，并且所述第一弹簧的偏压力为所述第二弹簧的偏压力的至少四倍。
20.根据权利要求1所述的螺母紧固件，其中，所述保持环包括第三纵向保持构件，并且所述轴衬包括第四纵向保持构件，所述第四纵向保持构件与所述第三纵向保持构件接合，从而防止所述轴衬与所述保持环彼此分离；所述螺母的所述第五旋转保持构件与所述第二纵向保持构件之间具有第一间隔，并且所述轴衬的所述第四旋转保持构件与所述第四纵向保持构件之间具有第二间隔，所述第二间隔的尺寸相对于所述第一间隔设定成使得，当所述第一纵向保持构件与所述第二纵向保持构件接合且所述第三纵向保持构件与所述第四纵向保持构件接合时，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件彼此脱离接合，所述螺母从而在所述螺母初始螺纹连接到所述轴上的过程中相对于所述轴衬自由旋动，并且所述螺母在所述保 持环对所述装置施加力时额外螺纹连接到所述轴上使得所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件彼此接合；所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件中的至少一者为具有第一倾斜表面和第二倾斜表面的棘齿，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述第一倾斜表面的接合将所述轴衬朝向所述保持环偏压，以允许所述螺母与所述轴衬之间沿着锁紧方向的相对旋转；并且所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述第二倾斜表面的接合将所述轴衬朝向所述保持环偏压，以允许所述螺母与所述轴衬之间沿着松动方向的相对旋转；所述第二倾斜表面相比于所述第一倾斜表面具有更陡的倾斜度，使得所述第四旋转保持构件和所述第五旋转保持构件对沿着所述松动方向的相对旋转的抗性大于对沿着所述锁紧方向的相对旋转的抗性。
21.根据权利要求18所述的螺母紧固件，其中，所述保持环包括第三弹簧抵接表面，并且所述螺母包括第四弹簧抵接表面；并且所述螺母紧固件还包括设置在所述第三弹簧抵接表面与所述第四弹簧抵接表面之间的第二弹簧，所述第二弹簧从而将所述螺母偏压为远离所述保持环，并且通过压缩所述第二弹簧使所述螺母能够朝向所述保持环和所述轴衬纵向移动。
22.根据权利要求19所述的螺母紧固件，其中，所述第一弹簧和所述第二弹簧均为围绕所述紧固件的轴线设置的圆形弹簧；当所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件完全接合时，所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述锁紧方向的抗性足够大以至于需要所述工具将所述螺母锁紧，并且所述第四旋转保持构件与所述第五旋转保持构件之间沿着所述松动方向的抗性是沿着所述锁紧方向的所述抗性的至少三倍；所述轴衬为由板制成的冲压件，所述轴衬从而具有大体均匀的厚度；所述轴衬包括朝向所述保持环纵向延伸的弯曲部分，所述弯曲部分的内表面包围所述保持环的外周缘，其中所述第三旋转保持构件沿着所述弯曲部分设置，所述保持环的所述第二旋转保持构件沿着所述保持环的外表面设置，所述弯曲部分的内表面包围所述保持环的所述整个外周缘，其中所述 保持环不具有从所述弯曲部分的所述内表面延伸出去的部分，并且所述第一旋转保持构件为能与所述轴中的槽孔接合的突片。
锁定螺母
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
76而朝向保持环20的压力表面22的方式延伸。突片80仅仅沿着第四滑动表面84的一部分延伸，使得轴衬50可与突片82脱离接合，如下文进一步描述的。
突片128的端部130也可与螺母122的顶表面132以及扳拧支承表面74、126平齐。如图11所示，螺母紧固件120的该布置的一个优点在于，螺母突片128从螺母紧固件120的顶部可视。
定位在凹入区域126内的第二轴衬凹部64也从螺母紧固件120的顶部可视。结果，操作者可在视觉上验证当锁紧螺母紧固件120时螺母突片128稳定地锁定在第二轴衬凹部64中。
134之间，使得整个螺母组件10、100、120以整体式螺母组件10、100、120的方式永久附接在一起。为了解锁螺母70、102、122，必须朝向压力表面22推动轴衬50的接合表面56。当推动接合表面56时，轴衬50的第二弹簧抵接表面54使弹簧90、92压缩紧靠保持环20、108、134的第一弹簧抵接表面44、48。这允许轴衬50沿着保持环20、108、134的第一滑动表面38和轴衬50的 第二滑动表面62和/或轴衬50的第三滑动表面66和螺母70、102、122的第四滑动表面84朝向保持环20、108、134滑动。一旦轴衬50滑动到远得足以使轴衬50的第二凹部64与螺母
70、102、122的突片82、128脱离接合，则螺母70、102、122变得解锁并且可相对于螺纹轴、保持环20、108、134和轴衬50旋转。由于轴衬50的第三止动表面54和保持环20、108、134的第四止动表面40，轴衬50的纵向行进被限制在脱离接合的方向。然而，螺母突片82、128和第二轴衬凹部64可在第三和第四止动表面54、40接触之前脱离接合。在接合方向上，轴衬50的纵向行进受到轴衬50的第一止动表面52和螺母70、102、122的第二止动表面76的限制。
10、100、120。然后可转动转矩工具使螺母70、102、122旋转。来自螺母70、102、122旋转的转矩从螺母70、102、122的第二转矩支承表面80、104传递至保持环20、108、134的第一转矩支承表面30、114。由于保持环20、108、134不会相对于螺纹轴旋转，因而来自螺母70、102、122的转矩转变成纵向力。该纵向力然后通过压力表面22施加给装置。
128在第二轴衬凹部64中的接合防止螺母70、102、122与轴衬50之间的相对旋转；并且轴衬凹部58与保持环突片36之间的接合防止轴衬50在保持环20、108、134中的相对旋转；并且保持环内部突片24与轴槽孔之间的接合防止保持环20、108、134与螺纹轴之间的相对滑动。在螺母紧固件10、100、120的优选实施例中，轴衬50可设 置有36个锁定凹部64，并且每个锁定凹部64可代表螺母70、102、122与螺纹轴之间螺纹行进的0.002”。该布置对于轴承需要特定端部间隙(0.001”-0.005”)的轮毂应用而言可以是特别有用的，因为通过以特定数量的锁定位置64调节螺母70、102、122而可实质上满足所需端部间隙。
10、100、120在诸如其中对螺母施加极限转矩的车轴螺母的应用中是特别有用的。螺母紧固件10、100、120还在不会引起将螺母70、102、122锁紧所需转矩的情况下实现这些优点，这使得更加容易对装置施加精确纵向力，诸如当螺母70、102、122用于对车轮轴承进行预加载时。螺母紧固件10、100、120还在对车轮轴承设定精确端部间隙以及其他应用中是有用的。
保持环20、108、134和螺母70、102、122的第一和第二支承表面30、80、104、114之间的摩擦表面还可优化成降低在螺母70、102、122的锁紧过程中发生的摩擦。
140包括轴衬150、螺母170、保持环200和弹簧230。螺母170可通过热锻造制成，并且轴衬150和保持环200可通过冲压制成。然而，也可使用其他制造工艺。
182、第四滑动表面184、凹入扳拧支承表面186、凹入区域188、突片端部190、顶表面192、锁定表面194、倾斜表面195以及突片196。
170锁紧时，无需单独推动轴衬150来解锁螺母紧固件140。相反，当螺母170沿着锁紧方向旋转并且迫使轴衬150紧靠弹簧230时，螺母棘齿182和轴衬棘齿164的倾斜表面195、169紧靠彼此滑动。这对于操作者而言可更加直观，并且在操作者无意间尝试锁紧螺母170而并未有效推抵轴衬150的情况下可防止对螺母紧固件140的损害。然而，在螺母170锁紧之后，螺母棘齿182和轴衬棘齿164的锁定表面194、168将彼此接合并防止螺母170沿着松动方向旋转。
因此，为了使螺母170松动，必须独立推动轴衬150抵靠弹簧230，以便释放棘齿182、164。
162滑动。保持环200的突片214可从外径212向外延伸并且可适配在轴衬150的第一凹部158内。因此， 保持环200不存在从轴衬150向外延伸的部分，并且保持环在螺母紧固件140的锁紧和松动过程中大体是不可视的。类似于图8所示保持环20，保持环200可具有用于弹簧230的沟槽218，该弹簧围绕螺母紧固件140周缘延伸。然而，为了减小螺母紧固件140的直径，可在保持环200与轴衬150之间使用卷簧230。
为了提供初始自由旋动阶段，棘齿320、342与保持构件316、378、354、386之间的间隔330、
362的尺寸已调整为提供其中棘齿320、342彼此脱离接合的初始位置。具体而言，螺母棘齿
320与螺母基珠316之间的间隔330相对于轴衬棘齿342与轴衬肋354之间的间隔362是受控的，使得当螺母310和轴衬340处于它们最上部位置时，棘齿320、342彼此脱离接合。结果，该设计要求两个不同的止动件来限制螺母310和轴衬340的纵向移动。第一止动件(即基珠316和底切378)限制螺母310与保持环370之间的移动，并且防止螺母310和保持环370彼此脱离接合。第二止动件(即肋354和突片384的底侧386)限制轴衬340与博迟缓370之间的移动，并且防止轴衬340与保持环370彼此脱离接合。因此，通过控制这些止动件相对于棘齿320、342的定位，可提供其中棘齿320、342彼此不接合的自由旋动区域。
398保持就位。
370)。这允许螺母310真正自由旋动，因为由于第二弹簧398的偏压而避免了棘齿320、342之间无意间的接触。尽管不同类型的弹簧是可能的，然而对于第一和第二弹簧396、398而言，围绕紧固件300的轴线延伸的圆形、波形弹簧396、398是优选的，以提供平衡的弹簧力和紧凑的设计。如示出了第一弹簧396的图27A-图27B所示，弹簧396、398可在端部之间具有间隙；或者如示出了第二弹簧398的图28A-图28B所示，弹簧396、398可具有重叠的端部或者可为连续的环。如上文阐述的，当螺母310锁紧到轴上时，螺母310朝向轴衬340移动，这压缩第二弹簧398。由于第二弹簧398设计成有利于螺母310的自由旋动范围并且不旨在控制棘齿
320、342之间的张力，因而优选的是第二弹簧398的偏压力尽可能小。例如，在附图所示实施例中，第二弹簧398的偏压抵抗第一弹簧396的偏压，使得第一弹簧396的偏压迫使棘齿320、
342接合，而第二弹簧398迫使棘齿320、342彼此离开。因此，第二弹簧398可影响棘齿320、
342的张力，然而优选的是第二弹簧398对棘齿320、342张力的影响最小。因此，第一弹簧396的偏压优选大于第二弹簧398的偏压，并且更优选为第二弹簧398偏压的至少两倍或四倍。
396压缩，并且使得棘齿320、342彼此分离。结果，如果棘齿320、342完全脱离接合，则在锁紧和松动过程中棘齿320、342将不需要任何转矩来克服棘齿320、342；或者如果仅仅部分地脱离接合，则使它们跨在彼此之上所需的转矩小于如果接合表面350根本未被按压的情况。
352可位于弯曲部分356内部，以与保持环370的突片384接合。优选地，弯曲部分356的内表面包围保持环370的整个外周缘382，使得保持环370不具有从弯曲部分356的内表面延伸出去的部分。如图23和图25B所示，轴衬340还可由板冲压而成，使得轴衬340整体上(包括棘齿
342)具有均匀的厚度。如图24B和24D所示，还可能理想的是，螺母棘齿320仅仅定位在扳拧支承表面314的转角之下，因为在这些转角之下具有可用于棘齿320的更大径向空间。优选地，螺母310具有至少两个齿320，使得如果一个齿320失效，则仍然具有一个齿320可用于锁定。可替换地，螺母310具有六个扳拧支承表面314，螺母310可具有六个棘齿320，其中每个转角之下具有一个齿320。
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