一种螺杆不易折断的重型螺母以及重型螺母组件的制作方法

本发明涉及一种螺杆不易折断的重型螺母以及重型螺母组件。

背景技术：

螺母是一种非常常见的紧固连接部件，通常与螺栓或螺杆配合使用。市面上有一类螺母，其包括螺母本体和可转动地设置在螺母本体上的垫圈，在螺母拧紧的过程中，螺母本体不会直接与待紧固的零配件接触，可以避免螺母本体对零配件的磨损。如授权公告号CN 204458762 U，名称为“一种新型螺母”的中国实用新型专利中，公开了一种新型螺母，包括本体，该本体为其轴向方向的两端端部呈开口状的中空柱体，其还包括有罩体和活动垫圈，上述罩体为其轴向一端呈开口状的中空柱体，上述罩体罩设在上述本体的轴向第一端端口外，上述活动垫圈安装在上述本体的轴向第二端端口上，上述本体的上凹设有与本体的中空腔室相连通的环形容置凹腔，上述罩体的开口端端部伸入上述环形容置凹腔内，并压合在上述环形容置凹腔内，上述本体的轴向第二端端部延伸有伸入活动垫圈内的缩径安装环，上述缩径安装环铆压在上述活动垫圈内。

传统的这种螺母用在汽车轮胎螺栓总成中，长时间使用后，在螺杆与螺母本体口部的接触位置会形成较大的剪切应力，从而造成螺杆的折断。为此，授权公告号CN 204591947 U，名称为“一种新型防断杆防松动轮胎螺母”的中国实用新型专利中，公开了一种新型防断杆防松动轮胎螺母，包括螺母本体和垫圈；所述螺母本体和垫圈之间垫设有弹性垫环；所述螺母本体的端面形成有与所述弹性垫环的内孔相对应的第一凸缘，所述第一凸缘的周面为由固定端至自由端逐渐变细的第一外锥面，所述弹性垫环的内孔或内孔的边缘形成有与所述第一外锥面相配合的第一内锥面，且所述第一内锥面的最大直径处于所述第一外锥面的最小直径和最大直径之间；所述弹性垫环形成有伸入所述垫圈的内孔内的第二凸缘，所述第二凸缘的周面为由固定端至自由端逐渐变细的第二外锥面，所述垫圈的内孔或内孔的边缘形成有与所述第二外锥面相配合的第二内锥面，且所述第二内锥面的最大直径处于所述第二外锥面的最小直径和最大直径之间。

该专利的螺母中，在螺母本体锁紧时，弹性垫环的第一内锥面和第二外锥面同时受力而部分抵消，造成弹性垫环难以变形，难以有效地分散螺杆的作用力，为此，需要在弹性垫环中设置环形空腔，在实际生产中，环形空腔难以加工，因此，这种螺母的结构还有待改进。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够减少螺杆折断、方便加工制造的螺杆不易折断的重型螺母。

本发明的另一目的在于提供一种重型螺母组件，采用该螺母组件能够减少螺杆折断，具有组装方便的优点。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种螺杆不易折断的重型螺母，包括螺母本体和与螺母本体配合的垫圈，螺母本体上设有供螺杆穿过的螺孔，垫圈上设有供螺杆穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈，弹性圈沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，弹性圈靠近螺母本体的一端为第一端，弹性圈的内径大于螺杆的直径，弹性圈的外径小于垫圈孔的孔径，弹性圈从第一端至第二端的距离大于垫圈孔的长度，在弹性圈被轴向顶压时，弹性圈的内壁发生形变而抵顶在螺杆上，弹性圈的外壁抵顶在垫圈孔中。。

一种螺杆不易折断的重型螺母，包括螺母本体和与螺母本体配合的垫圈，螺母本体上设有供螺杆穿过的螺孔，垫圈上设有供螺杆穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈，弹性圈沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，弹性圈靠近螺母本体的一端为第一端，弹性圈的内径大于螺杆的直径，弹性圈的外径小于垫圈孔的孔径，在垫圈孔的内壁上形成支撑台，支撑台上形成支撑面，弹性圈的第一端抵顶在支撑面上，垫圈沿轴向的一端为自由端，另一端为与螺母本体对应的连接端，弹性圈从第一端至第二端的距离大于支撑面与垫圈自由端端面之间的距离，在弹性圈被轴向顶压时，弹性圈的内壁发生形变而抵顶在螺杆上，弹性圈的外壁抵顶在垫圈孔中。。

作为本发明的一种优选方式，所述支撑台为环形支撑台。

作为本发明的一种优选方式，所述支撑台与所述垫圈一体成型。

作为本发明的一种优选方式，所述弹性圈的第二端上形成环形支撑部，所述垫圈的自由端上形成有与环形支撑部对应的槽座。

作为本发明的一种优选方式，所述环形支撑部为波形垫片，波形垫片与所述弹性圈一体成型。

作为本发明的一种优选方式，所述螺母本体上设有环状凸缘，所述连接端通过铆接部连接在环状凸缘上，所述环状凸缘靠近所述弹性圈的端面上设有第一环状凸起和第二环状凸起，第一环状凸起和第二环状凸起同心设置，在所述垫圈上设有与第一环状凸起配合的第一环状凹槽和与第二环状凸起配合的第二环形凹槽。

重型螺母组件，包括螺杆和配设在螺杆上的螺母，螺母包括螺母本体和与螺母本体配合的垫圈，螺母本体上设有供螺杆穿过的螺孔，垫圈上设有供螺杆穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈，弹性圈沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，弹性圈靠近螺母本体的一端为第一端，弹性圈的内径大于螺杆的直径，弹性圈的外径小于垫圈孔的孔径，在垫圈孔的内壁上形成支撑台，支撑台上形成支撑面，弹性圈的第一端抵顶在支撑面上，垫圈沿轴向的一端为自由端，另一端为与所述螺母本体对应的连接端，弹性圈从第一端至第二端的距离大于支撑面与垫圈自由端端面之间的距离，螺杆具有螺纹段和未设螺纹的光杆段，螺纹段配合在螺母本体的螺孔中，在弹性圈被轴向顶压时，弹性圈的内壁发生形变而抵顶在光杆段上。

作为本发明的一种优选方式，所述光杆段上设有多个凸条，多个凸条沿所述光杆段的轴向延伸，多个凸条沿所述光杆段的周向均匀布设。

采用本发明的技术方案后，随着螺母本体的拧紧，在弹性圈被轴向顶压时，弹性圈的内壁发生形变并抵顶在螺杆上，起到分散螺杆作用力的作用，有效地减小了螺杆与螺母本体开口部接触部位受力过于集中而造成螺杆折断的现象，在组装时，直接将弹性圈套入螺杆，并拧动螺母本体，使得螺母本体和垫圈沿螺杆逐渐推进，当弹性圈抵顶在待紧固件的端面上，继续拧动螺母本体，弹性圈逐渐移入垫圈的垫圈孔中，并使得弹性圈的内壁发生形变而抵顶在螺杆上，其具有加工制作和组装方便的优点。

本发明的另一方案，改变了传统垫圈的结构，巧妙地在垫圈的内壁设置支撑台，将弹性圈的作用力分散至支撑台上，支撑台对螺母本体的端面起到保护作用，避免弹性圈与螺母本体端面接触而造成螺母本体的刮损。

采用本发明的重型螺母组件，螺杆包括螺纹段和光杆段，在螺母本体锁紧时，弹性圈的内壁抵靠在光杆段上，弹性圈的外壁抵靠在垫圈的垫圈孔中，从而将螺杆受到的力部分转移至光杆段，避免螺杆与螺母本体开口部接触部位受力过于集中而造成螺杆折断的现象，而光杆段在受力时不易出现应力集中，能够提高螺母组件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中重型螺母的结构示意图；

图2为本发明中弹性圈第一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明中弹性圈第二种实施方式的结构示意图；

图4为本发明中弹性圈第三种实施方式的结构示意图；

图5为本发明中重型螺母组件的分解结构示意图；

图6为本发明中重型螺母组件的组装结构示意图；

图7为本发明中第四种实施方式的第一种使用状态图；

图8为本发明中第四种实施方式的第二种使用状态图；

图9为本发明中第五种实施方式的结构示意图；

图中：

10-螺母本体 11-螺孔

12-环状凸缘 13-第一环状凸起

14-第二环状凸起 20-垫圈

21-自由端 22-连接端

23-第一环形凹槽 24-第二环形凹槽

25-槽座 26-支撑台

30-弹性圈 31-第一端

32-第二端 33-环形支撑部

34-防滑条纹 50-螺杆

51-螺纹段 52-光杆段

53-凸条 60-待紧固件

70-防松垫圈 71-环形收纳槽

72-上表面 73-下表面

80-环形接纳槽

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图9，一种螺杆不易折断的重型螺母，包括螺母本体10和与螺母本体10配合的垫圈20，螺母本体10上设有供螺杆50穿过的螺孔，垫圈20上设有供螺杆50穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈30，弹性圈30沿轴向的两端分别设为第一端31和第二端32，弹性圈30靠近螺母本体10的一端为第一端31，弹性圈30的内径大于螺杆50的直径，也即弹性圈30的内圈大于螺杆50的大径，使得弹性圈30可以顺利地套穿在螺杆50上，弹性圈30的外径小于垫圈孔的孔径，使得弹性圈30可以顺利地插至到垫圈孔中，弹性圈30从第一端31至第二端32的距离(也即弹性圈30的高度)大于垫圈孔的长度，在弹性圈30被轴向顶压时，弹性圈30的内壁发生形变而抵顶在螺杆50上。本发明巧妙地将弹性圈30的高度与垫圈孔的长度设置成具有长度差，在弹性圈30的第一端31与第二端32受力时，弹性圈30被顶压而使得弹性圈30的内壁向垫圈孔的中心形变，并抵顶在螺杆上50，弹性圈30的外壁则抵顶在垫圈孔中，从而将螺杆50受到的作用力部分分散至弹性圈30，减小螺杆50的断裂。

一种螺杆不易折断的重型螺母，包括螺母本体10和与螺母本体10配合的垫圈20，螺母本体10上设有供螺杆50穿过的螺孔，垫圈20上设有供螺杆50穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈30，弹性圈30沿轴向的两端分别设为第一端31和第二端32，弹性圈30靠近螺母本体10的一端为第一端31，弹性圈30的内径大于螺杆50的直径，弹性圈30的外径小于垫圈孔的孔径，在垫圈孔的内壁上形成支撑台26，支撑台26上形成支撑面，弹性圈30的第一端31抵顶在支撑面上，垫圈20沿轴向的一端为自由端21，另一端为与螺母本体10对应的连接端22，弹性圈30从第一端31至第二端32的距离大于支撑面与垫圈20自由端端面之间的距离，在弹性圈30被轴向顶压时，弹性圈30的内壁发生形变而抵顶在螺杆50上，弹性圈30的外壁抵顶在垫圈孔中。本发明巧妙地将支撑面与垫圈20自由端端面之间的距离与弹性圈30的高度两者设置成具有长度差，在弹性圈30的第一端31与第二端32受力时，弹性圈30被顶压而使得弹性圈30的内壁向垫圈孔的中心形变，并抵顶在螺杆上50，从而将螺杆50受到的作用力部分分散至弹性圈30，减小螺杆50的断裂。本领域的技术人员可以根据螺母本体、垫圈以及弹性圈的规格来设置两者的高度差，其只要能够使得弹性圈30的第一端31端面被顶压至与垫圈20的自由端21端面处于同一水平面时，弹性圈30的内壁能够发生形变并抵顶在螺杆50上，弹性圈30的外壁抵顶在垫圈孔中即可。在该实施方式中，改变了传统垫圈20的结构，在垫圈20内壁的支撑台31对弹性圈30起到支撑作用，避免了弹性圈30的第一端31与螺母本体10直接接触，对螺母本体10形成有效地保护，提升螺母的使用寿命。作为本发明的一种优选方式，所述支撑台26为环形支撑台，所述支撑台26与所述垫圈20一体成型。

作为本发明的一种优选方式，所述弹性圈30的第二端32上形成环形支撑部33，所述垫圈20的自由端21上形成有与环形支撑部33对应的槽座25。槽座25具有与环形支撑部33对应的圆周壁面，圆周壁面的直径略大于环形支撑部33的侧壁的直径，通过圆周壁面对应环形支撑部33进行限位，减小了整个弹性圈30在受压时向外形变，使得弹性圈30更好地向内(弹性圈30的中心)形变。

作为本发明的一种优选方式，所述环形支撑部33为波形垫片，波形垫片与所述弹性圈30一体成型。采用波型垫片可以起到三个作用：1、可以起到防松效果，防止螺母本体10和垫圈20在使用过程中的松动；2、波形垫片的设置可以使得弹性圈30在被挤压时，能够更好地发生形变；3、在螺母本体10从螺杆50中卸下时，利用波型垫片的弹性回位作用，使得弹性圈30的内壁从螺杆50上释放，方便弹性圈30的拆卸。

作为本发明的一种优选方式，所述螺母本体10上设有环状凸缘12，所述连接端22通过铆接部连接在环状凸缘12上，具体地，通过向内铆压连接端22形成铆接部，使得垫圈20可以相对螺母本体10转动，所述环状凸缘12靠近所述弹性圈30的端面上设有第一环状凸起13和第二环状凸起14，第一环状凸起13和第二环状凸起14同心设置，在所述垫圈20上设有与第一环状凸起13配合的第一环状凹槽23和与第二环状凸起14配合的第二环形凹槽24。通过第一环状凸起13、第二环状凸起14、第一环状凹槽23以及第二环形凹槽24的设置，在保证垫圈20可以相对螺母本体10转动的同时，垫圈20不易相对螺母本体10周向位移，保证垫圈20以及弹性圈30更好地分散螺杆50的作用力。

参照图7和图8，作为本发明的进一步改进，还包括与所述槽座25配合的防松垫圈70，防松垫圈70呈锥筒状，在防松垫圈70的下表面73为与所述槽座25配合的抵接面(即下表面73)，防松垫圈70的上表面72的内侧设有环形收纳槽71，所述环形支撑部33收纳在环形收纳槽71中，防松垫圈70的上表面72与下表面73之间的距离不小于所述槽座25的槽深，在实施例中两者之间的距离等于槽座25的槽深。采用这种结构，能够保证防松垫圈70具有足够的厚度，以提供足够的弹力，起到防止螺母松动的效果，同时，在螺母本体10从螺杆50中拆下时，防松垫圈70具有足够的回弹力，能够使得弹性圈30从垫圈20中脱离，方便弹性圈30的拆卸。

参照图9，作为本发明的进一步改进，所述垫圈孔设置所述支撑台26的一端形成环形接纳槽80，所述弹性圈30的所述第一端31以可沿所述垫圈孔轴向移动的方式铆压环形接纳槽80中，弹性圈30可以沿着垫圈孔在一定的范围内移动，同时使得弹性圈30的第一端31向外形变，从而使得第一端31收纳在环形接纳槽80中，使得弹性圈30可以相对垫圈20转动。采用这种结构，弹性圈30可以防止防松垫圈70脱落，从而使得弹性圈30、防松垫圈70、垫圈20以及螺母本体10组成一个套件，在使用过程中，弹性圈30以及防松垫圈70不易丢失。

在本发明的实施例中，螺母本体10的外径为33mm，螺孔螺牙外径为22mm，支撑台26的厚度为2mm，垫圈孔的长度为12mm，弹性圈30沿轴向的长度为11mm，环形支撑槽71的深度为2mm，其主要用在汽车的轮毂中。一种重型螺母组件，包括螺杆50和配设在螺杆50上的螺母，螺母包括螺母本体10和与螺母本体10配合的垫圈20，螺母本体10上设有供螺杆50穿过的螺孔，垫圈20上设有供螺杆50穿过的垫圈孔，还包括嵌设在垫圈孔中的弹性圈30，弹性圈30沿轴向的两端分别设为第一端31和第二端32，弹性圈30靠近螺母本体10的一端为第一端31，弹性圈30的内径大于螺杆50的直径，弹性圈30的外径小于垫圈孔的孔径，在垫圈孔的内壁上形成支撑台26，支撑台26上形成支撑面，弹性圈30的第一端31抵顶在支撑面上，垫圈20沿轴向的一端为自由端21，另一端为与所述螺母本体10对应的连接端22，弹性圈30从第一端31至第二端32的距离大于支撑面与垫圈20自由端21端面之间的距离，螺杆50具有螺纹段51和未设螺纹的光杆段52，螺纹段51配合在螺母本体10的螺孔中，在弹性圈30被轴向顶压时，弹性圈30的内壁发生形变而抵顶在光杆段52上，弹性圈30的外壁抵顶在垫圈孔中。本发明巧妙地通过螺杆50结构的设置，使得弹性圈30作用于螺杆50的光杆段52上，克服了螺纹段受力集中易折断的缺点。在实施例中，螺杆段51的长度为40mm，光杆段52的长度为105mm，凸条53的长度为20mm，螺杆段51的螺牙外径为22mm。

作为本发明的一种优选方式，所述光杆段52上设有多个凸条53，多个凸条53沿所述光杆段52的轴向延伸，多个凸条53沿所述光杆段52的周向均匀布设。通过设置凸条53，增加光杆段52与弹性圈30之间的摩擦力，保证螺杆50的作用力更好地分散至弹性圈30。

本发明在使用时，将螺杆50穿过待紧固件60，将弹性圈30套入螺杆中，将垫圈20和螺母本体10套入螺杆50中，拧动螺母本体10，使得螺母本体10和垫圈20在螺杆50中推进，直到弹性圈30抵顶在待紧固件60上，弹性圈30伸入垫圈孔中并抵顶在支撑台31上，环形支撑部33部分缩入槽座25中，继续拧动螺母，使得弹性圈30的环形支撑部33靠近待紧固件的一面与垫圈20的自由端22的端面处于同一平面，与此同时，弹性圈30受到待紧固件60的顶压而发生形变，并使得弹性圈30发生形变拱起而抵顶在螺杆50的光杆段32上，弹性圈30的外壁抵顶在垫圈孔中。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。