(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210714689.9
(22)申请日 2022.06.06
(71)申请人 杨富云
地址 225722 江苏省兴化市戴南镇刘东村
杨家巷23号
(72)发明人 杨富云
(51)Int.Cl.
F16B 39/12(2006.01)
F16B 43/00(2006.01)
(54)发明名称一种弹簧垫圈、其防松结构及防松螺纹副(57)摘要本发明公开一种弹簧垫圈、其防松结构及防松螺纹副。所述弹簧垫圈，周边为圆形的，中间设有同轴圆孔(37)，其特征在于：所述弹簧垫圈为带点偏厚弹簧垫圈(1)，一端面外侧或端头设有固定的凸点(8)，其高度为所套螺栓(4)牙距的1/10～1倍。防松结构(11)，其特征在于：主螺母(2)与辅螺母(3)之间夹有同轴的带点偏厚弹簧垫圈(1)，并对顶拧在螺杆(5)上，压平弹簧垫圈本体(16)。防松螺纹副(13)，其特征在于：所述螺栓(4)固定端(10)为防松结构(11)，带点偏厚弹簧垫圈(1)使辅螺母(3)内螺纹(6)与螺栓(4)外螺纹(7)的面掉斜、锁死、防松。克服了现有技术螺杆(5)弯曲易损，不能重复使用的缺点，用于振动机械设备、 设施的紧固防松。权利要求书2页 说明书7页 附图6页CN 115111251 A 2022.09.27
C N 115111251
A
1.一种弹簧垫圈，包括周边为圆形的、中间为同轴圆孔，组成的开口弹簧垫圈；或一对锥面金属环，或一对球面金属环，圆孔同轴，对合为一体，其特征在于：
所述弹簧垫圈本体(16)一端面、或端点上设有固定的一凸点(8)，组成带点偏厚弹簧垫圈(1)；
所述带点偏厚弹簧垫圈，或为带点偏厚开口弹簧垫圈(36)，或为带点偏厚锥面碟形弹簧垫圈(32)，或为
带点偏厚球面碟形弹簧垫圈(35)。
2.根据权利要求1所述一种弹簧垫圈，其特征在于：所述凸点(8)的高度至少为所述带点偏厚弹簧垫圈(11)圆孔(37)所套的螺杆(5)的外螺纹(7)牙距的1/10～1倍；所述凸点(8)的底面积的径向长度不低于所套螺杆(5)外螺纹(7)牙距的1/3倍。
3.根据权利要求2所述的一种弹簧垫圈，其特征在于：所述凸点(8)与其高度垂直的横截面为任意形状的。
4.根据权利要求3所述的一种弹簧垫圈，其特征在于：所述凸点(8)与其高度垂直的横截面为圆形的、或椭圆形的、或矩形的、或梯形的、或三角形的、或棱形任一形状的。
5.根据权利要求1所述的一种弹簧垫圈，其特征在于：或为所述带点偏厚开口弹簧垫圈(36)，其主体(16)纵断面为空心圆柱形的，横断面为圆环形的；或为所述带点偏厚锥面碟形弹簧垫圈(32)，其主体(16)纵断面为空心锥台形的，横断面为圆环形的；或为所述带点偏厚球面碟形弹簧垫圈(35)，其主体(16)纵断面为空心球台形的，横断面为圆环形的。
6.根据权利要求1所述的一种弹簧垫圈，其特征在于：或所述带点偏厚开口弹簧垫圈(36)螺旋形金属环的一外侧端点与主螺母(2)或辅螺母(3)的圆环平面(12)相接触，所述金属环的另一端面或端点设有一凸
点(8)；或所述带点偏厚碟形弹簧垫圈，所述锥面金属环、或球面金属环外侧的一端面与主螺母(2)或辅螺母(3)的圆环平面(12)相接触，另一配对金属环的外侧面任一处设有一凸点(8)。
7.根据权利要求1‑6所述的一种弹簧垫圈，其特征在于：所述凸点(8)与弹簧垫圈本体(16)用模具冲压而成一体的；或焊接为一体的；或用胶粘接为一体的。
8.防松结构，包括
主螺母(2)，为普通螺母(25)，用于旋接螺栓(4)的固定端(10)，
辅螺母(3)，为普通螺母(25)或防松螺母(21)，用于旋接于螺栓(4)的固定端，且位于主螺母(2)外侧，
螺栓(4)的螺杆(5)的外螺纹(7)，用于同轴旋接主螺母(2)与辅螺母(3)的内螺纹(6)，其特征在于：
所述主螺母(2)和所述辅螺母(3)之间夹有同轴的所述带点偏厚弹簧垫圈(1)；
所述一种带点偏厚弹簧垫圈(1)，其凸点(8)在弹簧垫圈本体(16)与主螺母(2)上端的圆环平面(12)之间时，且凸点(8)的顶点(24)与螺栓(4)上旋接主螺母(3)上端的圆环平面(12)螺旋点接触；
或所述一种带点偏厚弹簧垫圈(1)，其凸点(8)在弹簧垫圈本体(16)与辅螺母(3)下端的圆环平面(12)之间时，且凸点(8)的顶点(24)与螺栓(4)上旋接的辅螺母(2)下端的圆环平面(12)螺旋点接触；
所述一种偏厚带点弹簧垫圈(1)上的凸点(8)的顶点(24)与主螺母(2)或辅螺母(3)一端的圆环平面(12)螺旋点接触时，主螺母(2)由于一种带点偏厚弹簧垫圈(1)上的凸点(8)
的顶点(24)的作用，利用辅螺母(3)内螺纹(6)与螺栓(4)外螺纹(7)之间的间隙(33)，使辅螺母(3)内螺纹(6)的面与螺栓(4)外螺纹(7)的面掉斜，辅螺母(3)在退松方向单向旋转锁死，凸点(8)的顶点(24)挡住主螺母(2)，使主螺母(2)只能旋紧，不能退松，而起到止退防松的作用；
或再以一定预紧力将主螺母(2)与辅螺母(3)对拧一下，压平弹簧垫圈本体(16)，防松螺母结构(11)将主螺母(2)与辅螺母(3)双向螺旋锁死，固定于所述螺栓(4)的螺杆(5)上。
9.根据权利要求8所述的防松结构，其特征在于：
所述普通螺母(25)为一种固定工具，其中心有圆孔，圆孔的内侧有螺纹，周围为相互对称的正六角边，或方角边，通过圆孔内螺纹(6)，与同规格螺栓(4)的外螺纹(7)螺旋连接在一起，在螺栓头(9)与普通螺母(25)之间螺旋紧固被紧固件甲(22)和被紧固件乙(23)，两端设有相互平行的、且与螺孔(14)轴垂直的圆环平面(12)；
所述防松螺母(21)，包括螺母本体(39)和环形弹性锁紧片(18)，所述环形弹性锁紧片(18)设置在螺母本体(39)另一端(31)、且与螺母本体(39)为一体式结构，所述的环形弹性锁紧片(18)向螺母本体(39)的螺
纹内侧弯折，并与螺母本体(39)形成一个环形沟道(17)；所述的环形弹性锁紧片(18)内径小于螺母本体(39)内螺纹(6)部分内径，或者所述环形弹性锁紧片(18)与螺母本体(39)内螺纹(6)部分有轻微的轴向或径向错位。所述环形弹性锁紧片(18)或为尼龙锁紧圈的，或为金属锁紧圈的；
所述普通螺母(25)的螺孔(14)的内螺纹(6)上设有涂层(29)，涂层(29)上涂有橡胶、或不干胶状物质；
又由于主螺母(2)与辅螺母(3)之间的弹簧垫圈本体(16)对拧压平，因其弹性伸张作用，使主螺母(2)与辅螺母(3)弹性同轴对顶连接。
10.防松螺纹副，其特征在于：包括
螺栓(4)，一端为螺栓头(9)，另一端为固定端(10)；
防松结构(11)，设置于所述螺栓(4)的固定端(10)；
其中，所述螺栓头(9)与所述防松结构(11)之间，安装、紧固被紧固件甲(22)和被紧固件乙(23)；
所述防松结构(11)与所述被紧固件甲(22)之间，分别设有主平垫圈(27)、或主弹垫圈(28)，且主平垫圈(27)位于主弹垫圈(28)与被紧固件甲(22)之间；
所述主弹垫圈(28)为开口圆形弹簧垫圈、或锥面碟形弹垫圈、或球面碟形弹垫圈、或任何弹性垫圈之一；
所述防松结构(11)与所述被紧固件甲(22)之间，或不设任何垫圈。
一种弹簧垫圈、其防松结构及防松螺纹副
技术领域
[0001]本发明涉及防松紧固件领域，尤其涉及一种弹簧垫圈、其防松结构及防松螺纹副。
背景技术
[0002]现有弹簧垫圈，指垫在被连接件与螺母之间的零件。为弹性的金属环，在一般机械产品的承力和非承力结构中应用广泛，又叫弹垫，它的材质有不锈钢的和碳钢的，如国家标准GB/T94.1‑87；GB94.4‑85；GB93‑87等。
[0003]弹簧垫圈不仅包括开口弹簧垫圈，还包括碟形弹簧垫圈等，其中碟形弹簧垫圈又名勒维尔弹簧垫圈，发明者是法国人贝勒维尔，如DIN6796碟形弹簧垫圈，是用于螺栓和螺钉连接的防松垫圈。碟型弹簧垫圈包括球面碟形弹簧垫圈，及锥面碟形弹簧垫圈。[0004]在实际中，开口垫圈在无法嵌入坚
硬表面的时候，根部不能起到防松作用，在螺栓额定轴力达到10％数量级的时候，它就会被压平，正如美国宇航局发现了开口弹簧垫圈的问题，并在NASA标准中对锁紧螺母写到：“典型的螺旋弹簧垫圈……在螺栓紧固的时候起到了弹簧的作用。可是，当螺栓被安全紧固的时候，垫圈一般来讲是变平了。在这个时候，完全可以将它当作一个平垫圈，它的锁紧功能根本不存在。”
[0005]现有技术CN204493402U提供了一种防松螺母结构，包括平螺母和斜螺母。斜螺母的一个端面为斜面，该斜面与斜螺母的螺孔轴线的垂直线之间形成夹角，所述平螺母与所述斜螺母先后安装在螺栓上，两螺母的配合接触面包括该斜面，依次拧紧。斜面与螺栓轴线不垂直，上部对螺栓产生一定弯矩，此弯矩加强防松效果。该案存在以下缺点：1、由于主螺母与辅螺母，一个是平螺母，另一个是斜螺母，两者在同一螺栓上预紧后，相接触的平面和斜面全面接触，避免不了的会出现螺栓的螺杆在全面接触面处向一侧弯曲；2、由于螺栓弯了，只能一次性使用，不能重复使用；3、由于螺栓在两螺母之间被拧紧螺纹变形折弯，所以折弯处向下的主螺母无法拆卸，此主螺母也只能使用一次；4、由于斜面螺母用模具或切割手段而得的斜面加工复杂，且浪费材料，所以成本高；5、由于螺栓的螺杆弯曲，所以其屈服强度及抗拉强度将大幅度下降，会在剧烈的振动时，从螺杆的弯曲处屈服断裂；6、由于平螺母和斜螺母各自的轴都分别与它们所预紧的该段的螺栓轴为同轴，即平螺母与斜螺母的每个螺纹牙都分别与所拧的该段的螺栓的螺纹牙面互为平行的，且螺纹牙的一面接触、拉伸，螺母的轴线与螺栓的轴线为同轴线，当螺母在螺杆振动并处于自由活动时，螺母易在螺杆的外丝上无摩擦力地振动、退转、松动。
[0006]现有本人的专利申请公布号CN113669351A，在主螺母与辅螺母之间设有金属辅垫圈，辅垫圈或为开口弹簧垫圈，或为球面碟形垫圈，用于防止主螺母、螺栓、辅螺母之间的松动，但由于是弹性固定的，所以还有一定的少量的松动。
发明内容
[0007]为克服以上现有技术的缺点，本案旨在提供一种防松可靠、低廉、且能重复使用的一种弹簧垫圈、其防松螺母结构及防松螺纹副。
[0008]本案所述的一种弹簧垫圈，包括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的扁形的金属环，其特征在于：
[0009]所述一种弹簧垫圈本体一端面、或端点上设有固定的一凸点，组成带点偏厚弹簧垫圈；
[0010]所述带点偏厚弹簧垫圈，或为带点偏厚开口弹簧垫圈；或为带点偏厚锥面碟形弹簧垫圈；或为带点偏厚球面碟形弹簧垫圈；
[0011]所述带点偏厚开口弹簧垫圈，其主体纵断面为空心圆柱形的，横断面为圆环形的；所述带点偏厚锥面碟形弹簧垫圈，其主体纵断面为空心锥台形的，横断面为圆环形的；所述带点偏厚球面碟形弹簧垫圈，其主体纵断面为空心球台形的，横断面为圆环形的。[0012]所述带点偏厚开口弹簧垫圈，包
括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的螺旋形的金属环，所述金属环为开口的，其特征在于：
[0013]所述螺旋形金属环的一端外侧端点与主螺母或辅螺母的圆环平面相接触，所述金属环的另一端面或端点设有一凸点。
[0014]所述带点偏厚碟形弹簧垫圈，包括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的一对锥面金属环，或一对球面金属环圆孔同轴，对合为一体，其特征在于：
[0015]所述锥面金属环、或球面金属环外侧的一端面与主螺母或辅螺母的圆环平面相接触，所述另一配对金属环的外侧面任一处设有一凸点；
[0016]所述凸点与所述锥面金属环、或球面金属环碟形弹簧垫圈本体固定为一体。[0017]进一步地，所述凸点的高度至少为该弹簧垫圈圆孔所套的螺杆外螺纹牙距的1/10～1倍；所述凸点的底面积的径向长度不低于所套螺杆外螺纹牙距的1/3倍。
[0018]进一步地，以上所述凸点与其高度垂直的横截面为任意形状的。
[0019]进一步地，所述凸点与其高度垂直的横截面为圆形的、或椭圆形的、或矩形的、或梯形的、或三角形的、或棱形任一形状的。
[0020]进一步地，所述凸点与所述弹簧垫圈本体一端的圆环端面或端点之间的固定连接，或用模具冲压而成一体的；或焊接为一体的；或用胶粘接为一体的。
[0021]本案所述一种带点偏厚弹簧垫圈，如与现有防松螺母配合使用，防松效果更好，主要由本案所述一种带点偏厚弹簧垫圈配合主螺母与辅螺母一起防松；当本案的一种带点偏厚弹簧垫圈处于自由松动状态时，由弹簧垫圈本体的弹性起作用，防止本案的辅螺母自由活动，临时固定住所述带点偏厚弹簧垫圈，等待下一周期的振动，这样防松效果更好！[0022]本案所述的防松结构，包括
[0023]主螺母，为普通螺母，用于旋接螺栓的固定端，
[0024]辅螺母，为普通螺母或防松螺母，用于旋接于螺栓的固定端，且位于主螺母外侧，[0025]螺栓螺杆的外螺纹，用于同轴旋接主螺母与辅螺母的内螺纹，
[0026]其特征在于：
[0027]所述主螺母和所述辅螺母之间夹有同轴的所述带点偏厚弹簧垫圈，其凸点在弹簧垫圈本体与主螺母上端的圆环平面之间时，且凸点的顶点与螺栓上旋接的主螺母上端的圆环平面螺旋点接触；
[0028]或所述一种带点偏厚弹簧垫圈，其凸点在弹簧垫圈主体与辅螺母下端的圆环平面之间时，且凸点的顶点与螺栓上旋接的辅螺母下端的圆环平面螺旋点接触；
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