本發(fā)明涉及一種鎖付裝置,尤其涉及一種防松脫的鎖付裝置。
背景技術(shù):
做為緊固件的螺絲,其最重要的性能是其抗震即防松脫性能,普通螺絲在鎖入時(shí),其螺紋與被鎖件螺紋配合時(shí),是平行接觸的,在震動時(shí)容易滑動松脫。
為改善松脫的問題,通常的做法為使用耐落螺絲或增加彈性墊片,但由于耐落螺絲的粘著樹脂在鎖附后再取出會有掉屑的問題,而彈性墊片會有漏放的風(fēng)險(xiǎn),所以現(xiàn)有技術(shù)中的諸多做法在改善松脫的問題上或多或少都有一定的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為改善上述防松脫的問題,本發(fā)明提供一種鎖付裝置。
上述的鎖付裝置,用于元件的鎖付,該鎖付裝置包括:
第一鎖付單元,該第一鎖付單元具有貫孔以及相對的第一端與第二端,該貫孔的貫穿方向由該第一端指向該第二端,該第二端上具有第一卡槽組,該第一卡槽組環(huán)繞該第二端設(shè)置,該第一卡槽組由依次交替排列的N+1個(gè)凸點(diǎn)及N個(gè)卡槽組成,該N個(gè)卡槽的開口方向均為第一方向,該第一方向由該第一端指向該第二端,該N個(gè)卡槽的兩兩之間通過該N+1個(gè)凸點(diǎn)連接,該第一鎖付單元的內(nèi)壁自該第一端至該第二端開設(shè)第一凹槽,該第一凹槽連接該第一卡槽組,N為自然數(shù);以及
第二鎖付單元,具有柱狀本體、帽體及第一凸起,自該柱狀本體的一端徑向延伸而形成該帽體,自該柱狀本體的另一端徑向延伸而形成該第一凸起,當(dāng)該第二鎖付單元經(jīng)由該貫孔套設(shè)于該第一鎖付單元時(shí),該第一凸起自該第一端通過該第一凹槽到達(dá)該第二端,該帽體承載于該第一端;
其中,于第二方向上,自該第一凹槽處起該第一卡槽組中的N個(gè)卡槽距離該第一端的距離依次增加,旋轉(zhuǎn)該第二鎖付單元使得該第一凸起被該第一卡槽組中的其中一個(gè)鎖付,該第二方向?yàn)樵撴i付裝置的鎖緊方向。
作為可選的技術(shù)方案,該帽體與該第一凸起之間的距離為第一高度,該第一高度具有第一高度最大值與第一高度最小值,該第一卡槽組中距離該第一凹槽最近的卡槽為第一卡槽,該第一卡槽與該第一端之間的距離為第一距離,該第一高度最小值滿足:d+B0<Amin≦d+B1,其中,d為該元件的厚度,B0為該第一凹槽的長度,Amin為該第一高度最小值,B1為該第一距離。
作為可選的技術(shù)方案,該第一凸起為彈性凸起。
作為可選的技術(shù)方案,該第一凸起為圓柱形凸起;或者第一凸起為多邊形凸起。
作為可選的技術(shù)方案,該第一卡槽組中的相鄰兩個(gè)卡槽與該第一端的高度差滿足:D<(S-E)/(N-1),其中,D為該第一卡槽組中的相鄰兩個(gè)卡槽與該第一端的高度差,S為該第一凸起的最大形變量,E為該第一卡槽組中該N個(gè)卡槽的深度。
作為可選的技術(shù)方案,該第一卡槽組中距離該第一端最遠(yuǎn)的卡槽為第N卡槽,該第N卡槽與該第一端之間的距離為第N距離,該第一高度最大值滿足:d+Bn<Amax≦d+Bn+E+D,其中,Amax為該第一高度最大值,Bn為該第N距離。
作為可選的技術(shù)方案,該第二鎖付單元還具有第二凸起,自該柱狀本體的另一端徑向延伸而形成該第二凸起,該第一鎖付單元的內(nèi)壁自該第一端至該第二端還開設(shè)第二凹槽,該第一凸起通過該第一凹槽至該第二端的同時(shí)該第二凸起也能夠通過該第二凹槽至該第二端,該第二固定單元還具有第二卡槽組,該第二卡槽組由依次交替排列的N+1個(gè)凸點(diǎn)及N個(gè)卡槽組成,于該第二方向,自該第二凹槽處起該第二卡槽組距離該第一端的距離依次增加。
作為可選的技術(shù)方案,該第一卡槽組與該第二卡槽組關(guān)于該第一鎖付單元的中軸線成軸對稱,該第二凸起與該第一凸起關(guān)于該柱狀本體軸對稱。
作為可選的技術(shù)方案,該N+1個(gè)凸點(diǎn)具有第一凸點(diǎn),該第一凸點(diǎn)關(guān)于第一軸線對稱,該第一軸線平行于該第一方向,且經(jīng)過該第一凸點(diǎn)的頂點(diǎn)。
作為可選的技術(shù)方案,該貫孔為圓形,該柱狀本體為圓柱體;或者該貫孔為多邊形,該柱狀本體為多邊形柱體。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的鎖付裝置通過螺旋漸進(jìn)式的凸點(diǎn)與卡槽的設(shè)計(jì),可方便地進(jìn)行元件的鎖付,并且鎖付所用的時(shí)間較短,還可適應(yīng)于不同加工精度的第二固定單元及不同厚度的元件的鎖付,使用范圍更廣。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對本發(fā)明的限定。
附圖說明
圖1為本發(fā)明鎖付裝置的爆炸圖;
圖2為本發(fā)明鎖付裝置的另一視角的爆炸圖;
圖3為圖1中第一鎖付單元的另一視角的示意圖;
圖4為圖3中第一鎖付單元沿LL線的剖面示意圖;
圖5為本發(fā)明鎖付裝置的鎖付流程的示意圖;
圖6為圖5中鎖付流程中的部分步驟的展開示意圖;
圖7為圖4中的第一鎖付單元的展開示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明鎖付裝置的爆炸圖,圖2為本發(fā)明鎖付裝置的另一視角的爆炸圖,圖3為圖1中第一鎖付單元的另一視角的示意圖,圖4為圖3中第一鎖付單元沿LL線的剖面示意圖。請一并參照圖1至圖4,鎖付裝置100用于元件的鎖付,包括第一鎖付單元110及第二鎖付單元120。
第一鎖付單元110具有貫孔以及具有相對的第一端1101及第二端1102,貫孔的貫穿方向由第一端1101指向第二端1102,即第一鎖付單元110呈環(huán)狀,第一卡槽組101環(huán)繞第二端1102設(shè)置,第一卡槽組101由依次交替排列的N個(gè)卡槽111及N+1個(gè)凸點(diǎn)112組成,卡槽111的開口方向均為第一方向F1,第一方向F1由第一端1101指向第二端1102,N個(gè)卡槽111的兩兩之間通過N+1個(gè)凸點(diǎn)112連接,即,相鄰的卡槽111之間通過凸點(diǎn)112連接,第一鎖付單元110的內(nèi)壁自第一端1101至第二端1102開設(shè)第一凹槽113,第一凹槽113連接第一卡槽組101,N為自然數(shù)。
第二鎖付單元120具有柱狀本體121、帽體122及第一凸起123,自柱狀本體121的一端徑向延伸而形成帽體122,自柱狀本體121的另一端徑向延伸而形成第一凸起123,當(dāng)套設(shè)第二鎖付單元120于第一鎖付單元110時(shí),第一凸起123自第一端1101通過第一凹槽113到達(dá)第二端1102并接觸第一卡槽組101,即套設(shè)時(shí)第一凸起123的外徑大于第一鎖付單元110的內(nèi)徑而小于其外徑,所以第二鎖付單元120可經(jīng)由第一凹槽113上下活動,而帽體122會被第一鎖付單元110的第二端1102的第一卡槽組101限制其在第一方向F1上的移動,使得設(shè)置在帽體122與第一鎖付單元110之間的待固定元件被鎖付固定。
其中,于第二方向F2上,自第一凹槽113處起第一卡槽組101中的N個(gè)卡槽112距離第一端1101的距離依次增加,即,于第二方向F2上,N個(gè)卡槽112沿著第一端1101呈階梯狀排列。當(dāng)旋轉(zhuǎn)第一凸起123直至被第一卡槽組101的其中一個(gè)卡槽112鎖付,第二方向F2為鎖付裝置100的鎖緊方向。
如此,因?yàn)榈谝豢ú劢M101中的N個(gè)卡槽111距離第一端1101的距離依次增加,第一凸起123自第一凹槽113移動并穿出第二端1102后,旋轉(zhuǎn)帽體122使得第一凸起123進(jìn)入第一卡槽組101,其中,第一凸起123可依次經(jīng)過第一卡槽組101的部分或者全部卡槽112。當(dāng)旋轉(zhuǎn)第一凸起123至N+1個(gè)凸點(diǎn)111的其中之一時(shí),發(fā)現(xiàn)存在阻力,則將第一凸起123旋至與上述凸點(diǎn)111相鄰的下一個(gè)卡槽112后,移除施加在帽體122上的外力,上述凸點(diǎn)111即會對第一凸起123產(chǎn)生鎖緊力,即,上述凸點(diǎn)111作為止檔部限制第一凸起123于上述卡槽112中,從而完成鎖付動作,當(dāng)物體運(yùn)輸過程中,振動外力不足以克服解鎖所需的作用力(第一凸起123形變產(chǎn)生的夾緊力和與卡槽112之間的運(yùn)動摩擦力),故第一凸起123不易松脫,即通過上述的階梯式地第一卡槽組101的結(jié)構(gòu),即可實(shí)現(xiàn)鎖付裝置100的鎖付功能及防脫功能。
當(dāng)然,若要求更高的防脫能力,還可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)第一凸起123,而翻過上述凸點(diǎn)111繼續(xù)向相鄰的卡槽112移動,其中,施加在帽體122的作用力隨著第一凸起123經(jīng)過卡槽112的數(shù)量遞增而增加,當(dāng)然,當(dāng)?shù)谝煌蛊?23移動至與上述卡槽112(限制第一凸起123的卡槽)相鄰的卡槽112后,若第一凸起123欲相反于第一方向F1的方向(即解鎖方向)脫離上述的凸點(diǎn)111,那所需的反作用力也遞增,即第一凸起123在沒有外力的作用很難自行解鎖,也就是說,當(dāng)?shù)谝还潭▎卧?10的長度與欲鎖付元件的厚度一定時(shí),鎖付在不同卡槽112所產(chǎn)生的彈性預(yù)緊力隨卡槽112的數(shù)量增加而變大,其防脫效果越好。另外,鎖付裝置100在鎖付時(shí)只需旋轉(zhuǎn)一次即可完成鎖付,而不必如普通螺絲一般旋轉(zhuǎn)很多圈才能完成鎖付,更能減少鎖付所需的時(shí)間。
于本實(shí)施例,為提高鎖付裝置100的鎖付穩(wěn)定性,第二鎖付單元120還具有第二凸起124,自柱狀本體121的另一端徑向延伸而形成第二凸起124,第一鎖付單元110的內(nèi)壁自第一端1101至第二端1102還開設(shè)第二凹槽114,第一凸起123通過第一凹槽113至第二端1102的同時(shí)第二凸起124也能夠通過第二凹槽114至第二端1102,第二固定單元110還具有第二卡槽組102,第二卡槽組102環(huán)繞第二端1102設(shè)置,如圖4所示的卡槽組即為第一卡槽組101,第二卡槽組102也由依次交替排列的N個(gè)卡槽111及N+1個(gè)凸點(diǎn)112組成,于第二方向F2,自第二凹槽114處起第二卡槽組102距離第一端1101的距離依次增加,為進(jìn)一步地增加鎖付的穩(wěn)定性,第一卡槽組101與第二卡槽組102關(guān)于第一鎖付單元110的中軸線成軸對稱,第二凸起124與第一凸起123關(guān)于柱狀本體121軸對稱。
為準(zhǔn)確地理解鎖付裝置100的鎖付流程,請參照圖5、圖6。圖5為本發(fā)明鎖付裝置的鎖付流程的示意圖,圖6為圖5中鎖付流程中的部分步驟的展開示意圖步驟a:提供第一固定單元110及第二固定單元120;步驟b:第一凸起123對準(zhǔn)第一凹槽113,第二凸起124對準(zhǔn)114,將第二固定單元120穿設(shè)于第一固定單元110,元件200位于第二固定單元120與第一固定單元110之間;步驟c:沿第二方向F2旋轉(zhuǎn)第二固定單元120,第一凸起123與第二凸起124分別抵持第一卡槽組101及第二卡槽組102中的其中一個(gè)凸點(diǎn),下述以第二凸起124為例進(jìn)行說明,例如圖6中第二凸起124抵持第一凸點(diǎn)1121;步驟d:沿第二方向F2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)第二固定單元120,第二凸起124運(yùn)動至第一凸點(diǎn)1121的頂點(diǎn)處;步驟e:沿第二方向F2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)第二固定單元120,第二凸起124翻過第一凸點(diǎn)1121至與其相鄰的第一卡槽1111;步驟f:若第二凸起124在第一卡槽1111內(nèi)還未被鎖付,則沿第二方向F2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)第二固定單元120,重復(fù)上述步驟c至步驟e,直至第二固定單元120被第二卡槽組102其中的一個(gè)卡槽鎖付。
其中,制作第二固定單元120時(shí),由于工藝上的偏差,柱狀本體121的高度會有所差異,即第一高度A會有所差異,第一高度A為帽體122與第一凸起123之間的距離,第一高度A會有一個(gè)高度范圍,例如具有第一高度最大值A(chǔ)max與第一高度最小值A(chǔ)min,而元件200的厚度d可能也具有一個(gè)厚度范圍,如此,為鎖付不同高度的第二固定單元120與不同厚度d的元件200,還需要對第一固定單元110中的第一卡槽組101與第二卡槽組102的尺寸做出限制。圖7為圖4中的第一鎖付單元的展開示意圖。請一并參照圖4與圖7,第一卡槽組101中距離第一凹槽113最近的卡槽為第一卡槽1111,第一卡槽1111與第一端1101之間的距離為第一距離B1,第一高度最小值A(chǔ)min滿足:d+B0<Amin≦d+B1,其中,d為元件200的厚度,B0為第一凹槽113的長度。于本實(shí)施例,第一凸起123為彈性凸起,如此,即便第一高度A為第一高度最小值A(chǔ)min,也就是第一高度A偏下限,滿足上述關(guān)系式的第一凸起123與第一固定單元110也可確保能夠進(jìn)入第一卡槽1111且能夠產(chǎn)生彈性預(yù)緊力,即第一凸起123旋至第一卡槽1111即可鎖緊,從而以免第一凸起123不能進(jìn)入卡槽失去預(yù)緊力的作用從而失去與第一固定單元110鎖付固定的功能。另外,由于第一凸起123為彈性凸起,第一凸起123進(jìn)入某一個(gè)卡槽111后發(fā)生彈性形變,所產(chǎn)生的彈性預(yù)緊力使其鎖緊后更不易松脫,并且解鎖后鎖付裝置100還可重復(fù)利用。
關(guān)于第一卡槽組101中的相鄰兩個(gè)卡槽111與第一端1101的高度差,需滿足下述的關(guān)系式:D<(S-E)/(N-1),其中,D為第一卡槽組101中的相鄰兩個(gè)卡槽111與第一端1101的高度差,S為第一凸起123的最大形變量,E為第一卡槽組101中各卡槽111的深度。第一卡槽組101中距離第一端1101最遠(yuǎn)的卡槽111為第N卡槽111n,第N卡槽111n與第一端1101之間的距離為第N距離Bn,第一高度最大值A(chǔ)max滿足:d+Bn<Amax≦d+Bn+E+D。如此,即便第一高度A為第一高度最大值A(chǔ)max,即第一高度A偏上限,滿足上述關(guān)系式的第一凸起123與第一固定單元110也可確保第一凸起123仍處于第N卡槽111n,即可在最后一個(gè)卡槽(第N卡槽111n)被鎖付,而不會被旋出第一卡槽組101,以免失去鎖付的功能。
為使得第一凸起123在第一卡槽組101中鎖緊后還可順利地解鎖,第一卡槽組101中的所有凸點(diǎn)112均為對稱結(jié)構(gòu),例如如圖7所示,第一卡槽組101中的第一凸點(diǎn)1121關(guān)于第一軸線Z1對稱,第一軸線Z1平行于第一方向F1,且經(jīng)過第一凸點(diǎn)1121的頂點(diǎn)。如此,第一凸起123從兩個(gè)不同方向(例如第一方向F1及其相反方向)運(yùn)動至第一凸點(diǎn)1121時(shí),所受的作用力的大小會相同,即可方便地正常鎖緊及解鎖。于本實(shí)施例中,第一凸點(diǎn)1121的相連接的兩個(gè)表面均為平面,而在其他實(shí)施例中,上述兩個(gè)表面也可為弧形。另外,在鎖緊及解鎖的過程中,最好采用恒定的外力進(jìn)行,否則會因第一凸起132受力過大而發(fā)生塑性變形或斷裂的現(xiàn)象。
于本實(shí)施例,第一凸起123為圓柱形凸起,當(dāng)然,于其他實(shí)施例,第一凸起123也可為多邊形凸起,第一凸起123的形狀并不作限定,滿足其鎖付功能即可。此外,第一鎖付單元110的貫孔的形狀并不作限定,例如貫孔為圓形,柱狀本體121為對應(yīng)的圓柱體;又或者貫孔為多邊形,柱狀本體121則為對應(yīng)的多邊形柱體。
綜上所述,本發(fā)明的鎖付裝置通過螺旋漸進(jìn)式的凸點(diǎn)與卡槽的設(shè)計(jì),可方便地進(jìn)行元件的鎖付,并且鎖付所用的時(shí)間較短,還可適應(yīng)于不同加工精度的第二固定單元及不同厚度的元件的鎖付,使用范圍更廣。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。