技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可以使螺釘/螺母系統(tǒng)在擰緊后保持阻止其轉(zhuǎn)動的鎖定墊片。

背景技術(shù)：

例如已知的鎖定墊片由明顯變形的彈性截斷環(huán)形成，使環(huán)形的二個自由端形成尖端。則環(huán)形例如用于接合在支承元件與螺母之間，同時螺桿延伸凸出支承元件的齒冠，并穿過彈性環(huán)。當(dāng)擰緊螺母時，彈性環(huán)被壓扁在支承元件與螺母之間，而環(huán)形尖端分別嵌至其間，以形成制動。

該鎖定墊片比較簡單，但它們的效果一般。

其它更復(fù)雜的鎖定墊片包括二個環(huán)冠，所述環(huán)冠互相同軸地接合，并且能夠接合在支承元件與螺母之間。它們中的每一個具有接合面以及有肋部的相對接合面。接合面具有一些非對稱徑向齒，并且這些非對稱徑向齒一方面具有齒冠和與齒冠成角度地隔開的齒底，隔開的角度基本小于60°，另一方面具有二個相對的齒側(cè)。其中一隔齒側(cè)基本相對于環(huán)冠限定的中間平面傾斜，并成角度地延伸在所述齒冠與所述齒底之間。該齒側(cè)用于形成滑動齒側(cè)。另一齒側(cè)與下一齒的傾斜齒側(cè)基本垂直，并構(gòu)成止擋齒側(cè)。所述環(huán)冠的接合面則用于互相接合，使得一方面傾斜滑動齒側(cè)分別互相接觸，另一方面，止擋齒側(cè)分別互相阻擋。

這樣，當(dāng)擰緊螺母時，鎖定墊片被接合至支承元件與螺母之間，接合面在壓力下被力沿軸向互相驅(qū)動。相反，當(dāng)螺母有松開趨勢時，它驅(qū)動它支承的環(huán)冠轉(zhuǎn)動，因而該環(huán)冠的滑動齒側(cè)被驅(qū)動向另一環(huán)冠的形成斜面的滑動齒側(cè)滑動。因此，所述環(huán)冠互相沿軸向隔開，因此施加在螺釘/螺母系統(tǒng)的軸向張力大大增加。因此，在螺釘/螺母系統(tǒng)中產(chǎn)生的摩擦力明顯增加，并導(dǎo)致阻止螺母轉(zhuǎn)動。更具體的是，滑動齒側(cè)相對于螺釘/螺母系統(tǒng)的軸線傾斜，傾斜角大于所述系統(tǒng)的螺旋角。同樣，松開螺母時，一旦螺母驅(qū)動環(huán)冠轉(zhuǎn)動，環(huán)冠就被沿軸向驅(qū)動至螺母，因此通過卡緊作阻止螺母。

但是，此類墊片，尤其是文獻(xiàn)EP0131556中描述的墊片具有一些缺點。

實際上，當(dāng)螺母松開時，在環(huán)冠與螺母相接合的情況下，此類墊片在所有情況下都是有效的。但是，隨著時間的推移，并根據(jù)使用條件，包括支承元件的螺釘/螺母整體有松開的趨勢。該現(xiàn)象或者由螺母向環(huán)冠的滑動引起，或者由承受鎖緊力的元件蠕變和/或放松所導(dǎo)致。在這二種情況下，二個環(huán)冠沒有被驅(qū)動互相轉(zhuǎn)動，因此軸向張力不增加，而是相反，下降。因此，螺母的鎖定失效。

因此提出并且本發(fā)明要解決的問題是提供能夠所有情況下有效的鎖定墊片，而無論就位和環(huán)境條件如何。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提出用于軸向壓縮在支承元件與可旋擰元件之間的鎖定墊片，所述可旋擰元件通過能夠穿過所述鎖定墊片的桿與所述支承元件連接，所述鎖定墊片包括二個環(huán)冠，每個環(huán)冠具有接合面，所述接合面具有多個非對稱徑向齒，每個所述非對稱齒一方面具有齒冠和與所述齒冠角度隔開的齒底，另一方面具有角度傾斜延伸在所述齒冠與所述齒底之間的滑動齒側(cè)，所述環(huán)冠的接合面能夠互相接合，而所述滑動齒側(cè)將分別互相接觸，當(dāng)所述可旋擰元件松開時，互相接合并在軸向壓力下保持壓縮在所述可旋擰元件與所述支承元件之間的所述環(huán)冠能夠與所述可旋擰元件和所述支承元件轉(zhuǎn)動接合，以驅(qū)動所述環(huán)冠互相轉(zhuǎn)動，而所述齒側(cè)形成斜面分別被驅(qū)動互相滑動，使所述環(huán)冠互相沿軸向分開，以導(dǎo)致鎖定所述可旋擰元件的轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明，鎖定墊片為截錐形，并且能夠以壓扁變形的方式彈性變形，形成所述支承元件與所述可旋擰元件之間的彈簧，使所述軸向壓力保持基本恒定，因此所述環(huán)冠能夠在所述支承元件和所述可旋擰元件互相沿軸向隔開時被驅(qū)動互相轉(zhuǎn)動。

因此，本發(fā)明一特征在于使用二個彈性變形材料形成并互相接合的錐形環(huán)冠。因此，當(dāng)二個環(huán)箍在支承元件與可旋擰元件例如螺母之間壓扁變形時，它們分別向支承元件和可旋擰元件施加軸向壓力。當(dāng)由于任何原因，螺母與支承元件沿軸向隔開時，則二個環(huán)冠由于彈簧作用有向它們的錐形初始形狀返回的趨勢，并繼續(xù)分別向螺母和支承元件施加所述軸向壓力。因此，當(dāng)螺母在該與支承元件分離的位置中有松開趨勢時，環(huán)冠仍分別與螺母和支承元件轉(zhuǎn)動接合。因此，它們被驅(qū)動互相轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生鎖定作用。如下面的描述中將更詳細(xì)解釋的，齒側(cè)相對墊片中間平面更大斜率的角度大于可旋擰元件的螺旋角，以產(chǎn)生該鎖定作用。

為了使環(huán)冠能夠分別與螺母和支承部分相接合，必須使這些元件之間的摩擦力較大，因此軸向壓力也較大。在一定范圍內(nèi)，環(huán)冠與它們的接合面相反的支承軸頸(portees)在它們的大部分面積上保持分別與支承元件和可旋擰元件接觸。由于本發(fā)明的目標(biāo)鎖定墊片的卡緊作用，該軸向壓力保留，并且它的效果是隨時間恒定的。因此，完全不需要在環(huán)冠的支承軸頸上設(shè)置徑向條紋，這些條紋有損壞螺母的趨勢，特別是也會損壞接合至其中的支承元件。同樣完全不再需要設(shè)置使環(huán)冠分別與可旋擰元件和支承元件相接合的特殊互補元件。因此，本發(fā)明目標(biāo)的鎖定墊片能夠與標(biāo)準(zhǔn)可旋擰元件一起使用。

另外將觀察到，環(huán)冠設(shè)計用于壓扁變形，這樣與更復(fù)雜和更厚的鎖定墊片相比，可以明顯減小使用的螺桿的長度。另外，由于環(huán)冠在支承元件與可旋擰元件之間壓扁變形，對桿中的給定張力，支承軸頸分別與支承元件和可旋擰元件之間的摩擦力因此還有附著力最大，這賦予較好的滑動控制。更準(zhǔn)確地說，摩擦扭矩取決于摩擦力和施加的摩擦力相對轉(zhuǎn)軸的距離。如果截錐形鎖定墊片沒有壓扁變形，則通過增加墊片直徑至少部分補償摩擦扭矩則，并且/或者設(shè)置適當(dāng)鎖定部件。由于本發(fā)明，完全不需要增加鎖定墊片的直徑，使與支承元件接觸的環(huán)冠支承軸頸更遠(yuǎn)離可旋擰元件的軸線，以準(zhǔn)確增加摩擦扭矩。因此，本發(fā)明目標(biāo)的鎖定墊片本身需要較少的材料，因此更經(jīng)濟。

另外，在支承元件與可旋擰元件之間保持壓扁變形的環(huán)冠還可限制預(yù)應(yīng)力螺桿處的機械應(yīng)力幅度，這使它的抗疲勞強度明顯改善。

另外，每個所述環(huán)冠接合面的非對稱徑向齒具有相同廓形。該形態(tài)可以使滑動齒側(cè)有最好的互相配合，因此減小接合面之間的摩擦力，這是人們特別追求的，并且是下面將要解釋的。

另外，每個所述非對稱徑向齒最好另外具有相對所述齒冠與所述滑動齒側(cè)相對的止擋齒側(cè)，并且當(dāng)所述環(huán)冠的所述接合面互相接合時，所述接合面的所述非對稱徑向齒的所述止擋齒側(cè)將分別互相接觸。因此，當(dāng)用力旋擰可旋擰元件以便鉗制鎖定墊片的二個環(huán)冠時，二個環(huán)冠通過止擋齒側(cè)保持鎖定轉(zhuǎn)動，并且如果鎖定墊片仍與支承元件相接合，則可旋擰元件被驅(qū)動對鎖定墊片摩擦滑動。顯然，如果鎖定墊片與可旋擰元件相接合，它本身被驅(qū)動對支承元件摩擦滑動。

所述止擋齒側(cè)和所述滑動齒側(cè)最好沿徑向延伸的相交線結(jié)合。這樣，環(huán)冠的接合面完全配合，使二個互相接合的環(huán)冠之間沒有任何自由空間。因此得到單一塊并因此耐壓縮力的鎖定墊片。

根據(jù)本發(fā)明一特別有利的實施例，所述環(huán)冠具有沿所述齒冠切割所述徑向非對稱齒的軸向平面，所述止擋齒側(cè)基本相對于所述軸向平面傾斜；例如傾斜幾度。因此，其中一環(huán)冠的止擋齒側(cè)將阻擋在另一環(huán)冠的止擋齒側(cè)上，在可旋擰元件鎖緊過程中，不存在止擋齒側(cè)互相滑動的任何危險。因此，在該操作過程中，環(huán)冠保持互相轉(zhuǎn)動連接。

另外，所述環(huán)冠具有沿所述齒冠切割非對稱徑向齒的軸向平面和沿所述齒冠垂直切割所述軸向平面的垂直平面，另外，所述滑動齒側(cè)基本相對于所述垂直平面傾斜。例如傾斜幾度，并且傾斜角大于在同一參照系中可旋擰元件的螺旋角。

另外，每個所述環(huán)冠的接合面具有八到三十個非對稱徑向齒。對某些應(yīng)用，環(huán)冠具有十到二十個非對稱徑向齒。例如有十五個齒。因此，完全保證二個環(huán)冠的互相軸向運動，并且考慮到它們的厚度，力很好地分布在環(huán)冠周邊。另外，其中一環(huán)冠具有凸接合面，而另一環(huán)冠具有凹接合面。因此，具有凸接合面的環(huán)冠本身接合在具有凹接合面的環(huán)冠中。因此，鎖定墊片由二個環(huán)冠構(gòu)成，二個環(huán)冠在壓扁變形前互相相接合，形成單一錐形元件。這樣，環(huán)冠的徑向齒分別互相配合，使齒的滑動齒側(cè)在二個環(huán)冠壓扁變形前互相接觸。該特征可以在可旋擰元件鎖緊期間避免環(huán)冠互相運動，因此避免其中一環(huán)冠的齒相對另一環(huán)冠的齒運動。

有利的是，接合面能夠在它們的整個面積上連續(xù)接觸，這樣可以保持成對環(huán)冠在接合面上例如使用粘合劑。該特征有利于實施和包裝。

另外，根據(jù)一實施例，所述環(huán)冠特別有利地由彈簧鋼形成，例如硅鋼。另外，所述接合面經(jīng)過處理，以減小所述滑動齒側(cè)之間的摩擦力。接合面的處理，這里指物理或化學(xué)處理以及使用涂層。另外，與環(huán)冠接合面相對的支承軸頸最好經(jīng)過處理或涂層，以增加它們之間以及螺母與支承元件之間的摩擦力。因此，可以擺脫環(huán)冠支撐上的徑向條紋，這些條紋可能損壞接合至其中的支承元件。

閱讀下面對作為非限定例子給出并參照附圖對本發(fā)明一特殊實施例的描述可以了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1是符合本發(fā)明的鎖定墊片的斷面示意圖；

圖2是圖1所示鎖定墊片一元件的立體示意圖；

圖3是圖1所示鎖定墊片另一元件的立體示意圖；

圖4包括本發(fā)明鎖定墊片的組件在工作位置的立面?zhèn)纫暿疽鈭D。

具體實施方式

圖1以斷面圖表示具有對稱軸線A的截錐形鎖定墊片10。該圖表示外環(huán)冠12和在內(nèi)部的內(nèi)環(huán)冠14。二個環(huán)冠12、14互相相接合，并且下面將詳細(xì)解釋。外環(huán)冠12具有外支承軸頸16和在圖1中被遮擋的內(nèi)支承軸頸18，同時鎖定墊片10具有可以例如接合至螺桿的圓形中心孔20。

現(xiàn)在參照圖2、3。圖2表示內(nèi)環(huán)冠14的俯視立體圖，而圖3出現(xiàn)仰視的外環(huán)冠12。外環(huán)冠12形成第一中間錐形，而內(nèi)環(huán)冠14形成第二中間錐形。內(nèi)環(huán)冠14具有凸接合面22，而外環(huán)冠12具有凹接合面24。這二個接合面22、24互補，并且能夠互相接合，二個環(huán)冠14、12之間不留自由空間。二個環(huán)冠12、14最好由彈簧鋼形成，以便沿軸向在錐形狀態(tài)與扁平狀態(tài)之間彈性變形。環(huán)冠12、14最好經(jīng)過熱鍛，然后去毛刺，以便隨后進(jìn)行能夠使它們的機械特性均勻的熱處理。在有些情況下，也可對它們進(jìn)行涂層。

圖3所示的外環(huán)冠12的凹接合面24具有15個均勻分布在環(huán)冠周邊的第一非對稱徑向齒26。每個第一非對稱徑向齒26具有徑向延伸的第一齒冠28和與第一齒冠28角度分離24°并且也徑向延伸的齒底30。每個第一非對稱徑向齒26一方面具有傾斜角度延伸在第一齒冠28與第一齒底30之間的第一滑動齒側(cè)32。每個第一非對稱徑向齒26的第一滑動齒側(cè)32切割上面形成的第一中間錐形，在切割線處形成幾度的角度，例如5度。第一非對稱徑向齒26另一方面具有相對第一齒冠28與第一滑動齒側(cè)32對置延伸的第一止擋齒側(cè)34，并且第一止擋齒側(cè)34與下一第一非對稱徑向齒26的第一齒底30連接。相反，該第一止擋齒側(cè)34切割第一中間錐形，在切割線處形成接近90°的角度，例如95°，正負(fù)10°。同樣，第一止擋齒側(cè)34角度沿上面定義的第一中間錐形延伸在下一第一非對稱徑向齒26的第一齒冠28與第一齒底30之間，角度只有幾度，例如二度。

現(xiàn)在參照圖2，其中內(nèi)環(huán)冠14的凸接合面22的形狀與外環(huán)冠12的凹接合面24互補。因此，它的相似元件具有相同的參考數(shù)字再加上“’”。因此，它具有15個具有與第一非對稱徑向齒26相同廓形并且分布在圓周上的第二非對稱徑向齒26’。每個第二齒26’具有徑向延伸的第二齒冠28’和與第二齒冠28’成角度地分開大約24°的第二齒底30’。同樣，每個第二非對稱徑向齒26’一方面具有傾斜角度延伸在第二齒冠28’與第二齒底30’之間的第二滑動齒側(cè)32’。每個第二非對稱徑向齒26’的第二滑動齒側(cè)32’切割上面定義的第二中間錐形，在切割線處形成幾度的角度，例如5°。第二非對稱徑向齒26’另外具有相對第二齒冠28’與第二滑動齒側(cè)32’反向延伸并與下一第二非對稱徑向齒26’的第二齒底30’連接的第二止擋齒側(cè)34’。相反，該第二止擋齒側(cè)34’將切割第二中間錐形，在切割線處形成接近90°的角度。同樣，第二止擋齒側(cè)34’沿上面定義的中間錐形角度延伸在下一非對稱徑向齒26’的第二齒冠28’與第二齒底30’之間，角度僅為幾度，例如2度。

因此，如圖1所示，外環(huán)冠12和內(nèi)環(huán)冠14結(jié)合，凸接合面22支承凹接合面14。這樣，第一和第二滑動齒側(cè)32、32’互相接合，而第一和第二止擋齒側(cè)34、34’互相阻擋。由于二個接合面22、24互補，當(dāng)它們結(jié)合時，二個環(huán)冠12、14之間不存在任何自由空間。相反，最好在接合面22、24上施加潤滑劑，如下面將解釋的，以便于滑動齒側(cè)32、32’的互相運動。

在外環(huán)冠12與內(nèi)環(huán)冠14結(jié)合，齒冠接合面22支承凹接合面24，并且這樣形成的鎖定墊片接合在可旋擰元件與支承元件之間之后，可旋擰元件的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致環(huán)冠12、14軸向相位變形，同時通過互相阻擋的齒26、26’的止擋齒側(cè)34、34’阻止它們互相轉(zhuǎn)動。因此，二個環(huán)冠12、14的齒26、26’在變形期間保持相接合。這樣，在鎖定墊片壓扁變形期間不會損壞這些齒26、26’。

圖4所示的截錐形鎖定墊片10被壓扁，并且與支承元件38的接合面36配合，并且螺桿40穿過鎖定墊片，以便鉗制在擰在螺桿40上的螺母42之間。因此，外環(huán)冠12和內(nèi)環(huán)冠14壓扁在旋擰并鎖緊的螺母42與接合面36之間。因此，截錐形鎖定墊片10彈性壓縮在螺母42與接合面36之間?？梢詮募^D俯視觀察到，螺母42被驅(qū)動向順時針方向轉(zhuǎn)動，以便能夠支承在外環(huán)冠12的外支承軸頸16上，并使形成截錐形鎖定墊片10的環(huán)冠12、14在壓扁前整體彈性變形。

鎖緊后，互相接合的環(huán)冠12、13在軸向壓力下保持壓縮在螺母42與接合面36之間。則螺母42在外環(huán)冠12的外支承軸頸16上施加給定的外部壓力Pe，該壓力等于接合面36在內(nèi)環(huán)冠14的內(nèi)支承軸頸18上施加的內(nèi)壓Pi。要指出的是，該壓力同時產(chǎn)生于螺母42的鎖緊，并尤其產(chǎn)生于截錐形鎖定墊片10的彈性返回。

因此，在該情形下，例如當(dāng)圖4所示的旋擰整體受到振動時，螺母42有向逆時針方向松開的趨勢。由于施加在支承軸頸16、18之間和螺母與接合面36之間的壓力，當(dāng)螺母42有向逆時針方向松開的趨勢時，摩擦力很大，使外環(huán)冠12與螺母42相接合，以至于外環(huán)冠12被驅(qū)動與螺母42一起轉(zhuǎn)動，而內(nèi)環(huán)冠14停留在固定位置。這樣，二個環(huán)冠12、14互相沿軸向隔開，因為內(nèi)接合面24的滑動齒側(cè)32被驅(qū)動向形成斜面的外接合面22的滑動齒側(cè)32’滑動。潤滑劑便于該摩擦?；瑒育X側(cè)32、32’相當(dāng)于相對鎖定墊片10的中間平面的更大傾斜角度的角度G大于螺桿40相對它的直截面的螺旋角度，則外環(huán)冠12在螺母42轉(zhuǎn)動運動期間形成楔子，因此瞬時鎖定螺母42。因此，迅速中斷螺母42松開。

相反，例如當(dāng)螺桿40在溫度作用下或由于任何其它原因膨脹時，螺母42和支承元件38的接合面36互相沿軸向隔開。則截錐形鎖定墊片10有恢復(fù)它的截錐形初始形狀的趨勢。因此，分別施加在外環(huán)冠12的外支承軸頸16與螺母42之間和接合面與內(nèi)支承軸頸18之間的外壓Pe和內(nèi)壓Pi在某種程度上反向，并基本保持恒定。因此，螺母42的不適宜松開總是能夠?qū)е买?qū)動外環(huán)冠相對內(nèi)環(huán)冠14轉(zhuǎn)動，因此通過與所述作用相同的作用阻止螺母42轉(zhuǎn)動。

顯然，該截錐形鎖定墊片10也可以配合在螺釘頭與某個支承支座之間，以產(chǎn)生相同的鎖定作用。因為，實際上，是施加在螺桿中的張力在螺釘/螺母系統(tǒng)中產(chǎn)生很大摩擦，并且在一個被驅(qū)動相對另一個轉(zhuǎn)動時阻止其轉(zhuǎn)動。

另外，要指出的是，這里非對稱徑向齒的數(shù)目不是限定的。顯然，例如包括十個或二十個齒的環(huán)冠都可以是完全適當(dāng)?shù)摹?/p>