專利名稱：夾緊間隙螺母的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種夾緊間隙螺母(clamping gap nut)，其優(yōu)選被擰到一旋轉(zhuǎn)從動(dòng)軸的外螺紋上，并通過(guò)徑向壓力被壓緊，以便將一元件軸向地固定到該軸上。但是，該夾緊間隙螺母原則上也利于將一元件固定到非旋轉(zhuǎn)軸上。
緊固螺母通常用于將旋轉(zhuǎn)從動(dòng)件固定到元件上或者固定到元件的軸承上，其中所述螺母被擰到承載該元件的軸的外螺紋上。該螺母例如通過(guò)鎖緊環(huán)防止松開(kāi)，所述鎖緊環(huán)一方面與該螺母接合，另一方面與該軸的一軸向槽接合，從而通過(guò)正向鎖緊(positive lock)防止該螺母松開(kāi)。這種方法的缺點(diǎn)是軸的強(qiáng)度會(huì)被槽削弱，而且螺母相對(duì)于軸必須呈一種非常特定的角位置，以便被緊固。這通常意味著將螺母壓在要被固定的元件上的軸向力由于緊固螺母而受到限制，或者甚至導(dǎo)致軸向松脫。
通過(guò)使用夾緊間隙螺母可以克服所述缺點(diǎn)。已知的夾緊間隙螺母設(shè)有一軸向間隙，其在螺母的整個(gè)軸向長(zhǎng)度上延伸。一旦夾緊間隙螺母已經(jīng)被擰上，則通過(guò)減小夾緊間隙螺母在整個(gè)圓周上的間隙的切向?qū)挾染蜁?huì)產(chǎn)生一徑向壓力，該力將螺母徑向地壓到與其接合的外螺紋中。這通過(guò)防止夾緊間隙螺母脫開(kāi)的非正向鎖緊提供夾緊連接。為了拉緊夾緊間隙螺母，即為了將圍繞該間隙的兩間隙端拉在一起以減小所述間隙的切向?qū)挾?，該間隙由一個(gè)或多個(gè)拉緊螺釘(tensioning screw)跨接，所述拉緊螺釘被連接到各間隙端并在所述間隙端之間傳遞將間隙端拉在一起所需的拉力。使用已知的夾緊間隙螺母的一個(gè)問(wèn)題是會(huì)有使拉緊螺釘變形的危險(xiǎn)，這限制了夾緊力。
本發(fā)明的目的是增大夾緊間隙螺母可以獲得的夾緊力。
本發(fā)明涉及的一種夾緊間隙螺母包括一圍繞夾緊間隙螺母的螺紋軸線的內(nèi)螺紋，至少一間隙和至少一拉緊元件。在夾緊間隙螺母的沿相對(duì)于螺紋軸線切向地彼此面對(duì)的兩間隙端之間形成間隙。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該間隙為一直的貫通間隙，其平行于螺紋軸線延伸，即這種間隙為一種軸向間隙。但是，該間隙的幾何形狀并不是必需的。例如，所述間隙可以呈鋸齒狀(jaggedcourse)或傾斜狀或甚至為螺旋狀，只要能確保通過(guò)沿至少大致上切向的方向使間隙端彼此相向運(yùn)動(dòng)來(lái)減小內(nèi)螺紋的直徑，以便得到所需的徑向壓力就可以。另外，間隙端的外形也可以具有任何形狀，只要能確保夾緊間隙螺母的功能就可以。但是，一特定的優(yōu)選實(shí)施例是彼此直接面對(duì)的間隙端的前外圍表面是排列成直的形狀，而且基本平行，優(yōu)選為精確地平行。
所述至少一拉緊元件被連接到各間隙端，以便在間隙端上施加一相對(duì)于夾緊間隙螺母的螺紋軸線成切線的力，所述力使間隙端相對(duì)于彼此沿切向運(yùn)動(dòng)。拉緊元件中產(chǎn)生的力矢量的指向不是必須為切線方向，盡管這是優(yōu)選的，這不僅是穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的原因。方向術(shù)語(yǔ)“切向”代表一方向，該方向垂直于螺紋軸線和垂直于一相對(duì)于螺紋軸線沿徑向的指向的軸線。在優(yōu)選實(shí)施例中，該力矢量是精確地或至少基本上為切向的。拉緊元件被優(yōu)選形成這樣，即它能接受和傳遞將間隙端拉在一起以減小間隙所需的拉力。盡管其次優(yōu)選的是，當(dāng)間隙端被拉到一起時(shí)，拉緊元件原則上也可以受到壓力，例如如果它經(jīng)一桿機(jī)構(gòu)作用在間隙端上。但是，當(dāng)夾緊間隙螺母用于固定旋轉(zhuǎn)元件時(shí)，將拉緊元件形成為一種直接跨接間隙的剛性拉緊元件特別有利于向下與桿擰緊，以便盡可能少地保持動(dòng)態(tài)的不平衡。這樣的夾緊間隙螺母也要求最小的空間。一種特別優(yōu)選的拉緊元件是拉緊螺釘，其通過(guò)螺紋施加用于夾緊或松開(kāi)夾緊間隙螺母的力。原則上，還可以使用氣壓缸或液壓缸或線性驅(qū)動(dòng)器作為替換，這里僅給出幾個(gè)例子。
根據(jù)本發(fā)明，拉緊元件以一種可角位移即可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式通過(guò)一接頭連接到至少一間隙端，以便補(bǔ)償通過(guò)至少一拉緊元件在兩間隙端之間傳遞的力在方向上的變化。這就產(chǎn)生了能自由移位的施力元件，即拉緊元件。與剛性連接相比，可能導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)拉緊元件中的額外拉力的彎曲載荷被避免或至少被顯著地減小。在兩間隙端的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，即它們被拉向彼此以?shī)A緊所述夾緊間隙螺母和被壓開(kāi)以松開(kāi)夾緊間隙螺母，則間隙端沿切向朝向彼此非線性地移動(dòng)。一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被疊加到所述的相對(duì)切向運(yùn)動(dòng)上，并在間隙端被拉到一起時(shí)使間隙端徑向向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在間隙端被壓開(kāi)時(shí)使它們沿徑向向外轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這種疊加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致拉緊元件相對(duì)于間隙端傾斜，這樣會(huì)在拉緊元件中引起不能允許的彎曲拉力。相反，通過(guò)接頭連接，即使當(dāng)間隙端相對(duì)移動(dòng)時(shí)，也能在拉緊元件和通過(guò)該接頭連接到拉緊元件的間隙端之間保持均勻的力傳遞，優(yōu)選的是在整個(gè)表面上。本發(fā)明特別有利于大的夾緊間隙螺母，它們需要顯著地減小夾緊間隙來(lái)夾緊。對(duì)于一內(nèi)螺紋直徑為600mm的螺母而言，沿徑向測(cè)量的夾緊間隙通常減小2.5mm。夾緊間隙的顯著減少將導(dǎo)致超出各公差范圍的、朝向間隙的表面間的不希望的錯(cuò)配，在該例中錯(cuò)配為0.5°。沒(méi)有根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償，則拉緊元件將被彎曲，特別是一優(yōu)選設(shè)置的拉緊頭會(huì)被傾斜地拉伸，而且因此拉緊元件，特別是拉緊頭就會(huì)變形。
與具有鎖緊環(huán)或鎖緊板的公知螺母相比，使用夾緊間隙螺母將元件沿徑向固定到一固定軸或旋轉(zhuǎn)軸或桿上是有利的，這是因?yàn)槁菽钢睆降臏p小將使夾緊間隙螺母的內(nèi)螺紋壓到該軸或桿的螺紋上。這種擠壓會(huì)在螺紋之間產(chǎn)生靜摩擦，確保螺母不會(huì)出現(xiàn)不期望的松脫。而且，內(nèi)螺紋的受壓還同時(shí)產(chǎn)生一朝向欲被固定的元件的軸向運(yùn)動(dòng)。為了固定該元件，未拉緊的螺母首先被旋擰用其端面?zhèn)鹊挚吭撛＠o抵靠該元件的螺母將產(chǎn)生一軸向力，該力將螺母的螺紋壓在該桿或軸的螺紋側(cè)面上，并使其在該桿或軸的螺紋的配合側(cè)面上沿徑向向外移動(dòng)，即夾緊間隙螺母變寬。但是，隨后的間隙端被拉到一起的動(dòng)作不僅是通過(guò)將螺母以非正向鎖定緊固在外螺紋上引起的；而且，減小螺母的內(nèi)螺紋直徑也迫使內(nèi)螺紋的側(cè)面徑向向內(nèi)退移到外螺紋上。相鄰螺紋側(cè)面的這種徑向滑行使螺母朝向元件移動(dòng)，這增大了拉緊力。精確地說(shuō)，在大的桿或軸徑處，與非切口螺母(non-slit nut)相比，這意味著非常有利于裝配，特別是對(duì)于螺紋直徑從約300mm往上的軸。如本發(fā)明提出的大夾緊間隙螺母特別有利于軸向固定風(fēng)力發(fā)電裝置、船推進(jìn)裝置或其它大規(guī)模裝置的軸承。
應(yīng)用中，所述接頭優(yōu)選地被形成為一種圍繞相對(duì)于間隙端固定的旋轉(zhuǎn)軸線的回轉(zhuǎn)接頭。但是，也可想象到的最好是將該接頭形成為一種具有一旋轉(zhuǎn)軸線的接頭，可在間隙端的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間移動(dòng)。如果僅是補(bǔ)償力在方向上變化，所述接頭還可以被形成為例如球窩接頭。但是，對(duì)于還要解釋的原因，優(yōu)選的是假設(shè)所述接頭僅容許通過(guò)拉緊元件相對(duì)于間隙端在垂直于夾緊間隙螺母的螺紋軸線的平面上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述接頭包括支承面，它們彼此間具有滑動(dòng)接觸，以便在間隙端被相向拉動(dòng)時(shí)補(bǔ)償力方向上的變化。其中一支承面被連接到間隙端，另一支承面被連接到拉緊元件。將間隙端拉到一起所需的壓力在支承面之間傳遞。在一優(yōu)選實(shí)施例中，力方向上的變化專門由支承面之間的滑動(dòng)補(bǔ)償。在這種情況中，根據(jù)本發(fā)明的接頭形成一種純滑動(dòng)支承。但是，原則上，力方向上的變化也可以由滾動(dòng)接觸或混合接觸(即滑動(dòng)和滾動(dòng)接觸)補(bǔ)償。因此，所述接頭例如也可以由滾動(dòng)軸承形成，如果足夠的空間可以用來(lái)安裝這樣的軸承的話。
接頭也有利于松開(kāi)螺母。特別是當(dāng)在夾緊間隙螺母和形成外螺紋的桿或軸之間已經(jīng)形成摩擦侵蝕的地方，還必須施加相當(dāng)大的力來(lái)松開(kāi)螺母，因此根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償有利于這種類型的負(fù)荷，并且甚至可能恰好用于這種類型的負(fù)荷。在發(fā)展的實(shí)施例中，接頭因此包括所述類型的支承面，不僅用于夾緊夾緊間隙螺母，而且或僅用于松開(kāi)它。
所述夾緊間隙螺母包括一環(huán)形螺母主體，其形成內(nèi)螺紋和間隙。螺母主體可以設(shè)有附加元件，例如附加凸緣，用于與一拉緊機(jī)構(gòu)或優(yōu)選與一包含拉緊元件的拉緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)接合。但是，更優(yōu)選的是，整個(gè)拉緊機(jī)構(gòu)或整個(gè)拉緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)由螺母本身的環(huán)形主體容納，即拉緊機(jī)構(gòu)或拉緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)是整體結(jié)合成環(huán)形螺母主體。
所述接頭優(yōu)選地包括一連接到拉緊元件的連接件。該連接件以可角位移，即可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接到至少一間隙端，以便補(bǔ)償力方向上的變化。特別優(yōu)選的是，該連接件可繞一和作用在拉緊元件中的力垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。該連接件優(yōu)選是接頭的一樞軸，但也可以是用于接頭樞軸的一軸承。連接件在朝向另一間隙端的側(cè)上形成接頭的一球支承面(round bearing surface)。該支承面原則上可以在彼此垂直的兩方向上被倒圓(be rounded)，但是該支承面優(yōu)選為柱形，特別優(yōu)選的為圓柱形。在進(jìn)一步的發(fā)展實(shí)施例中，該連接件還在遠(yuǎn)離另一間隙端的側(cè)上形成一所述類型的支承而。特別地，連接件可以是一螺栓。在一特定的優(yōu)選實(shí)施例中，連接件是一圓柱體，該圓柱體以可繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接到至少一間隙端，而且相對(duì)于其方向被補(bǔ)償?shù)牧Ρ灰胨鰣A柱體，與其旋轉(zhuǎn)軸線垂直。
在一等同的優(yōu)選實(shí)施例中，拉緊元件包括一拉緊肩，當(dāng)間隙端被拉到一起時(shí)，所述肩在下側(cè)被壓到由一間隙端形成或支撐在一間隙端上的支承面上。優(yōu)選地，拉緊肩的下側(cè)或放置在其下面的支承片的下側(cè)被倒圓，以便該拉緊肩或拉緊肩和支承片一起形成至少一接頭或另一接頭的樞軸，借此另一間隙端也被連接到拉緊元件。有利的是拉緊肩由拉緊元件的一拉緊頭形成。拉緊肩的支承面優(yōu)選地為球形，當(dāng)拉緊元件是拉緊螺釘而且拉緊肩形成其被倒圓的支承面時(shí)，這特別有利。如果支承而由放置在下方的支承片形成，那么同樣優(yōu)選為球形或圓柱形。因此這些實(shí)施例中的拉緊元件優(yōu)選地被支承在一球窩中。
拉緊元件優(yōu)選地以這樣一種方式被連接到至少一間隙端，即拉緊元件繞一旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起在該拉緊元件和至少一間隙端之間沿該拉緊元件的旋轉(zhuǎn)軸線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中所述軸線的指向是沿由拉緊元件傳遞的力的方向。這種拉緊元件的一個(gè)簡(jiǎn)單且特別優(yōu)選的例子是拉緊螺釘。特別是，拉緊螺釘可以與上述類型的連接件螺紋接合。與一間隙端的直接螺紋接合，即不涉及本發(fā)明的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的接頭連接也是可以的。
最后，拉緊元件包括兩螺紋部分，其中一個(gè)是左旋，另一個(gè)是右旋，這也代表一種優(yōu)選實(shí)施例。這種拉緊元件可以通過(guò)兩螺紋有利地通過(guò)各自的接頭與兩間隙端連接，每個(gè)螺紋都通過(guò)一所述類型的連接件。同樣地，這種接頭連接可以僅針對(duì)一個(gè)間隙端，而與另一間隙端的螺紋接合相對(duì)于本發(fā)明的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)是剛性的，例如與所述另一間隙端直接螺紋接合。
優(yōu)選地，間隙端之間通過(guò)至少一拉緊元件的連接是嚴(yán)格地平行于夾緊間隙螺母的螺紋軸線，以便拉緊元件抵消由間隙端引起的軸向偏移運(yùn)動(dòng)，即間隙端之間的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且理想地完全防止這種運(yùn)動(dòng)。軸向偏移運(yùn)動(dòng)可以是由于在制造間隙時(shí)釋放的材料張力引起。為此，相對(duì)于沿夾緊間隙螺母的螺紋軸線作用的彎曲力，拉緊元件應(yīng)該盡可能地剛硬。通過(guò)拉緊元件和兩間隙端中的每個(gè)之間的適當(dāng)軸向剛性連接，或者通過(guò)沿夾緊間隙螺母的螺紋軸線方向精確地導(dǎo)引拉緊元件的間隙端，使拉緊元件軸向地導(dǎo)引間隙端。也可以采用這兩種方法的組合。因此，在一桿通道內(nèi)導(dǎo)引螺栓形拉緊元件特別是拉緊螺釘?shù)臈U部，這是通過(guò)將該桿部和桿通道制造到窄的公差，即使它們相對(duì)于夾緊間隙螺母的螺紋軸線彼此緊密配合(narrow fitting)而實(shí)現(xiàn)的。特別地，所述桿通道可以形成為一拉長(zhǎng)的孔或一徑向開(kāi)口的槽，或一位于一側(cè)或兩側(cè)上的開(kāi)口，以保證通過(guò)拉緊元件的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，其中所述槽在沿螺紋軸線方向具有小直徑用于精密地導(dǎo)引，并且在徑向上具有大直徑。
另外，如果拉緊元件的桿部區(qū)域被硬化，則是優(yōu)選的。
間隙端也可以由至少一不是拉緊元件的適當(dāng)元件被軸向地導(dǎo)引，或者通過(guò)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造間隙端本身來(lái)被軸向地導(dǎo)引。在這種情況中，拉緊元件優(yōu)選地不具有任何導(dǎo)引功能。導(dǎo)引元件例如可以是一螺栓，其被擰到一間隙端并沿其縱向在一和螺母的內(nèi)螺紋軸線成直角的平面上延伸，并且朝向另一間隙端伸出。該另一間隙端設(shè)有一和導(dǎo)引元件接合的凹槽。該凹槽沿軸向精密地引導(dǎo)導(dǎo)引元件并且容許用來(lái)夾緊螺母所需的導(dǎo)引元件的運(yùn)動(dòng)。特別地，該凹槽可以形成為一導(dǎo)引狹縫。或者，間隙端可以在其端面?zhèn)?facing side)上形成導(dǎo)引部，所述導(dǎo)引部并排設(shè)置，具有很小的(narrow)軸向松弛，以便間隙端被導(dǎo)引到彼此上。被引導(dǎo)到彼此上的間隙端的所述部分的導(dǎo)引表面是相對(duì)于螺母的內(nèi)螺紋的螺紋軸線處于一徑向平面中。因此，間隙端可以在它們的端面?zhèn)壬闲纬升X，所述齒彼此接合并因此確保間隙端被軸向地引導(dǎo)到彼此上。
拉緊元件可以通過(guò)一設(shè)置在一間隙端并指向另一間隙端的通道伸出。在這種情況中，拉緊元件在從外面可以夠著的后側(cè)上具有一拉緊輔件，拉緊工具可以連接到其上。如果拉緊元件由一拉緊螺釘形成，且在拉緊元件的一部分上具有左旋螺紋，在拉緊元件的另一部分上具有右旋螺紋，那么用于和工具接合的拉緊輔件優(yōu)選地被形成在拉緊元件的這兩部分之間，而且被設(shè)置在間隙中，即工具通過(guò)該間隙可以接近。這兩種變化的實(shí)施例中的哪一個(gè)是優(yōu)選的，不僅僅取決于安裝場(chǎng)所的可接近性。
在優(yōu)選實(shí)施例中，安裝空間被設(shè)置在形成內(nèi)螺紋和間隙端的環(huán)形螺母主體中的至少一間隙端中，所述空間本身形成接頭的一支承面。特別地，一孔可以形成支承面?；蛘?，接頭也可以全部被容納在安裝空間中，即，在該實(shí)施例中，安裝空間本身不形成支承面，在其上直接發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便補(bǔ)償力方向上的變化。因此，一接頭襯套(joint bushing)例如可以被容納在安裝空間中，其中該襯套形成一用于拉緊元件的足夠?qū)挼膹较蛲ǖ?，此時(shí)一連接到拉緊元件并且在這種情況中形成所述連接件的接頭樞軸被旋轉(zhuǎn)地支撐在接頭襯套中。
一種結(jié)合兩種優(yōu)點(diǎn)(一優(yōu)點(diǎn)為力接受和切向引入到間隙端，一優(yōu)點(diǎn)為較小的空間需求)的方法確定力接受件的位置，所述力接受件形成一就用于拉緊元件傳遞拉力時(shí)的支承面。力接受件可以和安裝空間的支承面或其自身上的一支承面一起在安裝空間的朝向另一間隙端的側(cè)上形成所述支承面。它接受由拉緊元件施加的徑向力并將它們優(yōu)選的沿切向地引入形成安裝空間的間隙端中。
所述力優(yōu)選地通過(guò)正向鎖緊，由支撐在間隙端的壁上的力接受件導(dǎo)入，其中間隙端的壁垂直地或者至少基本垂直地指向作用在拉緊元件中的拉力。另外，可以用非正向鎖緊或者甚至用材料鎖緊(material lock)將力接受件連接到間隙端。
夾緊間隙螺母可以包括根據(jù)本發(fā)明形成的作為其唯一間隙的間隙。但是，它還可以包括另一或幾個(gè)其它分割處，它們同樣可以根據(jù)本發(fā)明形成，但不是必須的。如果存在幾個(gè)分割處，那么夾緊間隙螺母的分割處之間的各部分至多延伸過(guò)180°的圓弧。這使得螺母可不必經(jīng)桿或軸的自由端就可以被安裝到桿或軸上。例如，為了檢查一元件，如滾動(dòng)軸承的工作面，就不必拆卸在螺母前方設(shè)置的整個(gè)組件。
為了便于將夾緊間隙螺母擰到桿或軸的外螺紋上，夾緊間隙螺母優(yōu)選地在至少一端處包括一對(duì)中倒角(centering chamfer)。對(duì)中倒角由夾緊間隙螺母形成，該螺母在所述端部中具有有利的光滑的圓柱狀內(nèi)殼表面。對(duì)中倒角的形狀適合于該桿或軸的形狀，通常為圓柱狀，其直徑比該桿或軸的外螺紋直徑稍大，以使其在桿或軸的外螺紋上擰緊。有利地，形成對(duì)中倒角的所述端部的內(nèi)徑與夾緊間隙螺母的內(nèi)螺紋的外徑相對(duì)應(yīng)。這樣，例如通過(guò)在車床上車掉內(nèi)螺紋直至螺紋根部，就可以得到對(duì)中倒角?？梢栽趭A緊間隙螺母的兩軸向端部的每個(gè)上形成一對(duì)中倒角，但是優(yōu)選僅在兩端部的其中之一上形成對(duì)中倒角。
其它有益的實(shí)施例由從屬權(quán)利要求(sub-claims)說(shuō)明。
現(xiàn)在將參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。由示例性實(shí)施例披露的特征單獨(dú)或組合在一起形成權(quán)利要求的主體。甚至僅由其中一個(gè)例子披露的特征發(fā)展為其它例子或者作為替換例，只要沒(méi)有披露相反的內(nèi)容或僅為此例就可以。附圖中

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的剖視圖；圖2為圖1的夾緊間隙螺母的間隙區(qū)域；圖3為該間隙區(qū)域的大致切向的剖面圖4為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的剖視圖；圖5為圖4的夾緊間隙螺母的間隙區(qū)域的切向剖視圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的前視局部剖面圖；圖7為圖6的夾緊間隙螺母的間隙區(qū)域的切向剖視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的剖視圖；圖9為圖8的夾緊間隙螺母的間隙區(qū)域的切向剖視圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的剖視圖；圖11為圖10的夾緊間隙螺母的間隙區(qū)域的剖視圖；圖12為圖10中沿A-A的切向剖視圖；圖13為圖11中沿C-C的切向剖視圖；圖14為圖11中沿B-B的切向剖視圖；圖15為從圖6的前方看去的圖6和圖7的夾緊間隙螺母。
圖1表示一夾緊間隙螺母的剖視圖，該螺母由一圓柱形的主體1和一使螺母主體1徑向地變窄和變寬的一體的夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。螺母的主體1設(shè)有繞一螺紋軸線A回轉(zhuǎn)的內(nèi)螺紋2，軸線A同時(shí)也形成螺母主體1的縱向軸線。除非另有說(shuō)明，方向術(shù)語(yǔ)“軸向”，“徑向”和“切向”均和螺紋軸線A相關(guān)。
螺母的主體1具有拉緊輔件8，在該示例性實(shí)施例中，在螺母主體1的一端面?zhèn)?facing side)上加工出均勻分布的軸向窩眼孔(pocket bore)。拉緊輔件8用于接合一用于拉緊夾緊間隙螺母的工具。
軸向長(zhǎng)度，即螺母主體1的高度優(yōu)選地從15mm～300mm的范圍中選擇。內(nèi)螺紋2優(yōu)選地具有200～1500mm的內(nèi)徑，即它優(yōu)選地為200-螺紋～1500-螺紋。這些范圍是用于根據(jù)本發(fā)明的任何夾緊間隙螺母的優(yōu)選的尺寸范圍。
螺母的主體1被軸向分割一次。該分割處由軸向分開(kāi)的間隙5形成，該間隙由螺母主體1的自由的左側(cè)間隙端3和一自由的右側(cè)間隙端4界定。間隙端3和4彼此沿切向相對(duì)。由它們形成的間隙的前周邊為直的表面，這些表面各自軸向地、并且基本徑向地延伸，優(yōu)選為平行。
圖2中放大地示出該間隙區(qū)域。
夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)包括一拉緊元件10，該元件直接切向地跨接間隙5，其中與確切的切向相比，在橫剖面(徑向平面)中的些許傾斜可被忽略。拉緊元件10被連接到左側(cè)間隙端3和右側(cè)間隙端4，從而間隙端3和4可以通過(guò)拉緊元件10中的拉力被相向拉在一起，并通過(guò)拉緊元件10中的壓力沿相反的方向被彼此壓開(kāi)。由于螺母的主體1是環(huán)形的，而且不包括除間隙5之外的其他分割處，所以它形成一種鎖緊墊圈，并通過(guò)變窄和變寬而主要經(jīng)受彈性變形，與這相比，任何微小的塑性變形都可以忽略。由此，當(dāng)螺母的主體1變窄和變寬時(shí)，一回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被疊加到間隙端3和4的切向運(yùn)動(dòng)上，除切向運(yùn)動(dòng)之外，所述回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)間隙端3和4相對(duì)彼此向外。如果拉緊元件10被剛性地連接到左側(cè)間隙端3和右側(cè)間隙端4，那么間隙端3和4的這種疊加運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致彎曲或扭曲載荷，并且因此導(dǎo)致拉緊元件10彎曲和/或扭折。但是，在該示例性實(shí)施例中，拉緊元件10是通過(guò)一接頭連接到左側(cè)間隙端3，并通過(guò)另一接頭連接到右側(cè)間隙端4。這兩接頭中的每個(gè)都能確保力方向上的變化被補(bǔ)償，其中所述變化是當(dāng)間隙端被拉到一起時(shí)，作用在拉緊元件10上的力相對(duì)于間隙端3和4的方向變化。由于接頭連接，因此沒(méi)有徑向力能作用在拉緊元件10上，或者所述力被減小到公差等級(jí)之下(below-tolerancedegree)。理想地，在相對(duì)于螺紋軸線A的徑向平面中，只有單軸狀態(tài)的拉力或壓力存在于和左側(cè)間隙端3的連接與和右側(cè)間隙端4的連接之間的拉緊元件10中。
因此，拉緊元件10是一經(jīng)受拉應(yīng)力和/或壓應(yīng)力的元件。在該示例性實(shí)施例中，將拉緊元件10形成為拉緊螺釘是與優(yōu)選實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的。在第一示例性實(shí)施例中，拉緊元件10包括一桿，該桿具有一前螺紋部11和一與拉緊頭12鄰接的光滑的后桿部。左側(cè)間隙端3設(shè)有一通道6，該通道沿直線從螺母主體1的外殼表面指向右側(cè)間隙端4。通道6形成為具有數(shù)個(gè)孔徑的通道孔，所述數(shù)個(gè)孔徑朝向間隙5遞減，從而形成一桿通道6a，一用于拉緊頭12的前支承面6f和一用于保持件25的接受部。
在右側(cè)間隙端4中加工出一安裝空間7，其中容納右側(cè)接頭的連接件15。連接件15是一螺栓，在該示例性實(shí)施例中為具有縱向軸線C的圓柱體。它包括一孔，該孔相對(duì)于所述縱向軸線C為徑向孔，并且設(shè)有和拉緊元件10的螺紋11配合的內(nèi)螺紋。該用于拉緊元件10的徑向孔可以是一窩眼孔，或者在該示例性實(shí)施例中為一通道孔。安裝空間7是一軸向孔并且形成一用于連接件15的軸向延伸的圓柱形支承面。由安裝空間7形成的支承面和由連接件15的外殼形成的支承面形成一基于純滑動(dòng)接觸的回轉(zhuǎn)接頭。
在右側(cè)間隙端4中，一用于拉緊元件10的桿通道7a從間隙5延伸到安裝空間7中。桿通道7a延伸到為一窩眼孔的安裝空間7之外。與拉緊元件10的桿相比，該通道7a沿徑向即在相對(duì)于螺紋軸線A的徑向上的尺寸有盈余(an excess)。與從支承面6f延伸到間隙5中的桿通道6a中的拉緊元件10的桿相比，左側(cè)通道6的尺寸也有盈余，通道6a。所述徑向盈余足夠大，以保證所述間隙端3和4之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)引起拉緊元件10的彎曲。
為了建立與兩間隙端3和4的接頭連接，拉緊元件10穿過(guò)通道6被插入并行進(jìn)到連接件15的孔中。一建立和連接件15的螺紋接合，拉緊元件10就繞其自身的縱向軸線B向下和連接件15旋擰，直到拉緊頭12的下側(cè)鄰接支承面6f為止，其中所述軸線B同時(shí)形成拉緊元件的螺紋軸線。在拉緊頭12的后側(cè)加工出一內(nèi)多面體，例如六角體，用作拉緊輔件13，適當(dāng)?shù)墓ぞ呖梢耘c該輔件接合。
連接件15為回轉(zhuǎn)接頭的接頭樞軸，所述接頭將拉緊元件10連接到右側(cè)間隙端4。同心并滑動(dòng)接觸的連接件15和安裝空間7的支承面根據(jù)各自的功能被細(xì)分為兩部分支承面(bearing surface halves)，分別被標(biāo)以針對(duì)安裝空間7的標(biāo)號(hào)7f和7r，以及針對(duì)連接件15的標(biāo)號(hào)15f和15r，其中所述功能為在拉應(yīng)力狀態(tài)和拉緊元件10處于受壓應(yīng)力狀態(tài)時(shí)在連接件15和間隙端4之間傳遞壓力。當(dāng)間隙5變窄時(shí)，前(相對(duì)于間隙5)支承面對(duì)7f/15f傳遞力；當(dāng)間隙5變寬時(shí)，后(相對(duì)于間隙5)支承面對(duì)7r/15r傳遞力。至于左側(cè)間隙端3，拉緊頭12直接形成左側(cè)接頭的接頭樞軸，該接頭也形成為一種回轉(zhuǎn)接頭，而且螺母的主體1直接形成軸承。右側(cè)接頭的旋轉(zhuǎn)軸線C和左側(cè)接頭的旋轉(zhuǎn)軸線D平行于螺母主體1的螺紋軸線A。另外，它們與拉緊元件10的縱向軸線B垂直地相交，即它們垂直于使螺母主體1變窄的拉力和可能變寬的壓力的軸線。為了形成左側(cè)接頭，支承面6f和拉緊頭12的下側(cè)形成同心且球狀的前(相對(duì)于間隙5)支承面6f和12f，它們同樣為純滑動(dòng)接觸。由于拉緊元件10被形成為一拉緊螺釘，所以該支承面對(duì)的支承面6f和12f為部分球面。
拉緊頭12凹陷入通道6。在拉緊頭的后側(cè)設(shè)置一軸向安裝的保持件25，該保持件沿軸向不可移動(dòng)，其中術(shù)語(yǔ)“軸向”在這里是相對(duì)拉緊元件10的軸線B而言的。保持件25被安裝到拉緊頭12上，以便補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到妨礙，但阻止拉緊元件10相對(duì)于左側(cè)間隙端3沿遠(yuǎn)離右側(cè)間隙端4的方向運(yùn)動(dòng)，因此螺母的主體1還可以通過(guò)拉緊元件10中的壓力而變寬。保持件25包括一中央通道，工具可以通過(guò)該通道與拉緊輔件13接合。從圖3中可以看出，保持件被容納在左側(cè)間隙端3的槽中以相對(duì)于軸線B軸向固定，而且又被擰到間隙端3上。
從圖3中可以看出，左側(cè)接頭的接頭樞軸，即拉緊頭12在通道6中被精確地沿軸向引導(dǎo)。拉緊頭12兩側(cè)上的表面對(duì)和通道6兩側(cè)上的表面對(duì)在左側(cè)間隙端3和拉緊元件10之間形成一軸向?qū)б?8。由不能相對(duì)于間隙端4軸向運(yùn)動(dòng)的連接件15在右側(cè)間隙端4和拉緊元件10之間也形成一軸向?qū)б俊Ｓ覀?cè)軸向?qū)б吭趦删o固元件19的幫助下形成，在該示例性實(shí)施例中所述緊固元件為環(huán)形元件。在連接件15的兩端面?zhèn)鹊拿總€(gè)上，一緊固元件19被容納在螺母主體1的接受槽中，其精確地被軸向地安裝到連接件15上而且不可軸向移動(dòng)。為了形成這種軸向?qū)б?，最顯然的是將各緊固元件19形成為一種切口鎖緊墊圈(slit lock washer)，其被推入安裝空間15中，彈性地變窄，直到它咬合到各自的接受槽中。通過(guò)與左側(cè)軸向?qū)б?8和右側(cè)軸向?qū)б?0相結(jié)合的拉緊元件10的剛性，夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)總體上保持兩間隙端3和4相對(duì)彼此的軸向?qū)б?，這抵消了間隙端3和4的偏移運(yùn)動(dòng)。
在該示例性實(shí)施例中，安裝空間7被形成為一位于螺母主體1中的軸向通道孔。它還可以被形成為一窩眼孔。另外，它還可以朝向螺母主體1的外殼表面開(kāi)口，通道6和桿通道7a也可以這樣，以便能裝配的拉緊元件10和已經(jīng)被擰入的連接件15。
如果一元件，特別是一部件的滾動(dòng)軸承，被軸向固定在一軸或桿上時(shí)，那么螺母的主體1首先被推到該軸或桿的一端上，而且因此已經(jīng)相對(duì)于該軸或桿的端部居中。這可通過(guò)一對(duì)中倒角實(shí)現(xiàn)，該倒角在第一示例性實(shí)施例中未示出，在螺母的主體1的一軸向端面?zhèn)壬显O(shè)有該對(duì)中倒角。使用中，對(duì)中倒角從該端面?zhèn)鹊亩瞬枯S向延伸幾毫米，而且具有內(nèi)螺紋的外徑，即螺紋基部的直徑。些許過(guò)量也可以給予該軸或桿的外螺紋，以便于推動(dòng)它。由于對(duì)中倒角，夾緊間隙螺母(可具有相當(dāng)大的重量)不必為了裝配而在別處被支承。第一示例性實(shí)施例的對(duì)中倒角可形成例如第二示例性實(shí)施例的對(duì)中倒角，在圖5中標(biāo)記為30。
夾緊間隙螺母通過(guò)所述對(duì)中倒角被推進(jìn)，直到內(nèi)螺紋2與軸桿的外螺紋接合。然后它被擰到外螺紋上，一直擰到要被固定的元件，從而螺母通過(guò)一定的軸向壓力壓在該元件上。
在第三步中，使螺母主體1的夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)變窄，從而內(nèi)螺紋2被徑向地壓到軸桿的外螺紋中，以在兩螺紋之間產(chǎn)生靜摩擦力，這可靠地防止夾緊間隙螺母自身松脫。為了使螺母的主體1變窄，一方面，兩間隙端3和4被相向地切向拉動(dòng)，另一方面，使它們沿徑向向內(nèi)彎曲。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在間隙端3和4中由拉緊元件10兩側(cè)上的接頭連接補(bǔ)償。形成在間隙端3和4中的桿通道6a和7a的尺寸被如上所述地構(gòu)造為與拉緊元件10相比具有適當(dāng)?shù)挠啵渲欣o元件10通過(guò)所述通道延伸到各接頭中，因此拉緊元件10在通道6a和7a中不彎曲。甚至比這種所希望的防止彎曲更重要的是，沒(méi)有力作用到在拉緊元件10和兩間隙端3和4之間傳遞力的接觸面，即支承面對(duì)6f/12f和7f/15f上，導(dǎo)致拉緊元件10被誤裝，而且例如拉緊頭12因此而變形。通過(guò)使夾緊間隙螺母變窄，螺母的內(nèi)螺紋2在軸桿的外螺紋的螺紋側(cè)面上徑向向內(nèi)滑動(dòng)，并且螺母同時(shí)通過(guò)這種由所述側(cè)面的角度引起的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)被軸向地壓靠元件上，因此通過(guò)夾緊間隙螺母，作用在元件上的軸向拉力也增大。
為了松開(kāi)夾緊間隙螺母，例如為了檢查或更換元件，拉緊元件10在與連接件15的螺紋接合中旋轉(zhuǎn)后退。由于拉緊元件20被保持件25軸向地阻擋，所以旋轉(zhuǎn)后退產(chǎn)生非正向鎖緊，這使螺母的主體1變寬。和夾緊時(shí)的早期相同，作用在拉緊元件10中的力沿相對(duì)于間隙端3和4的方向上的變化被補(bǔ)償，所述變化是由螺母的主體1被加寬而導(dǎo)致的。由于可能形成摩擦侵蝕，因此松開(kāi)螺母所需的力可能相當(dāng)大，因此本發(fā)明也特別有利于松開(kāi)螺母。一旦夾緊間隙螺母在夾緊松開(kāi)元件的幫助下被強(qiáng)制地松開(kāi)，它可以沒(méi)有任何問(wèn)題地被旋轉(zhuǎn)脫開(kāi)螺紋接合，并被從軸上拿掉，從而能接近所述元件。
圖4和5表示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母的橫剖圖和切向剖視圖。在第二示例性實(shí)施例中，拉緊元件被改進(jìn)并標(biāo)以標(biāo)號(hào)10a。另外，它和左側(cè)接頭不同，在第二實(shí)施例中，左側(cè)接頭形成有類似于第一實(shí)施例中的連接件15。在第二實(shí)施例中，右側(cè)接頭也形成有這樣一連接件15。至于考慮滑動(dòng)功能，第二實(shí)施例的兩接頭與第一實(shí)施例的右側(cè)接頭相對(duì)應(yīng)，因此可參考那部分說(shuō)明。裝配中有差別。
拉緊元件10還是形成為一螺栓，但是為雙頭螺栓，包括從中部連續(xù)伸出的兩桿部。兩桿部的其中之一包括一具有左旋螺紋的螺紋部，并且兩桿部的另一個(gè)則包括一具有右旋螺紋的螺紋部。中部形成一拉緊輔件13，其為多面體，例如六角體。拉緊輔件13用于通過(guò)工具引入力矩。通過(guò)繞其縱向軸線B轉(zhuǎn)動(dòng)拉緊元件10a，產(chǎn)生一拉力或壓力，和第一示例性實(shí)施例中那樣，所述力將兩連接件15朝向彼此拉動(dòng)或?qū)⑺鼈儔洪_(kāi)彼此遠(yuǎn)離。一旦被拉緊，拉緊元件10a就無(wú)扭轉(zhuǎn)力，因此沒(méi)有傾向于使拉緊元件10a松開(kāi)的拉力等力起作用。因此不必通過(guò)拉緊元件自身確保拉緊元件10a不會(huì)松脫。
第二示例性實(shí)施例的夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)是從螺母主體1的端面?zhèn)妊b配。螺母主體1的安裝空間為同樣地構(gòu)造，每個(gè)都被構(gòu)造為窩眼孔，如圖5中可以看到的右側(cè)間隙端4的安裝空間7。從這些安裝空間延伸到間隙5中的通道6a和7a形成為溝槽，開(kāi)口到螺母主體1的同一端面?zhèn)壬?，和安裝空間相同。拉緊元件10a在裝配前被擰到兩連接件15上，而且在這種狀態(tài)下被插入兩安裝空間和開(kāi)口到端面?zhèn)壬系膬赏ǖ?a、7a中。通過(guò)在各連接件15前插入一緊固元件19，和第一實(shí)施例相同，被精確地軸向安裝，則可將該包括拉緊元件10a和兩連接件15的結(jié)構(gòu)沿軸向固定，從而防止所述結(jié)構(gòu)相對(duì)于間隙端3和4軸向移動(dòng)。因此，拉緊元件10a又通過(guò)其兩連接件15形成一軸向?qū)б?，所述?dǎo)引抵消了間隙端3和4的軸向偏移。下述兩區(qū)域通過(guò)加強(qiáng)件28被徑向地加固，在所述兩區(qū)域之間沿徑向形成間隙端3和4的相應(yīng)通道6a和7a。各加強(qiáng)件28是由一埋頭螺釘形成，所述螺釘將間隙端3和4的兩所述區(qū)域沿大致徑向保持在一起，而且當(dāng)拉緊元件10a受到拉應(yīng)力時(shí)，能防止它錯(cuò)配。
一對(duì)中倒角，和第一實(shí)施例中構(gòu)造相同，在圖5中被標(biāo)以30。
圖6和7表示一種改進(jìn)的夾緊間隙螺母，和第二示例性實(shí)施例相比，其優(yōu)選針對(duì)兩接頭。在圖6中，以剖面圖示出左側(cè)接頭，以前視圖示出右側(cè)接頭。圖15表示以前視圖示出的兩接頭。除對(duì)第三示例性實(shí)施例作說(shuō)明之處外，采用第二示例性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，且因此也參考第一示例性實(shí)施例。
兩接頭中各個(gè)的支承面20f是由軸向連接到螺母主體1上的力接受件20形成，其中當(dāng)間隙端3和4被拉到一起時(shí)，所述支承面受到壓應(yīng)力。螺母的主體1形成力接受件20的安裝面(fitting surface)，以便它們通過(guò)切向和徑向的正向鎖緊由螺母主體1保持。軸向上，它們通過(guò)連接螺釘21被保持在間隙端上。當(dāng)夾緊間隙螺母被擰到外螺紋上時(shí)，而且當(dāng)夾緊間隙螺母被另外操作時(shí)，連接螺釘21主要只用于保持力接受件20。根據(jù)它們的形狀和功能，該連接件15對(duì)應(yīng)于第二示例性實(shí)施例的連接件15，因此可以參照那部分描述。
力接受件20和螺母主體1一起，形成當(dāng)間隙端3和4被拉到一起時(shí)接受力的支承面?；蛘?，它們也可以在其上形成靠近間隙的支承面。力接受件20足夠剛硬，以便它們不會(huì)因?yàn)檩d荷而變形。產(chǎn)生的力以這樣的方式通過(guò)力接受件20被導(dǎo)入螺母主體1中，即作用在間隙端3和4上的力僅沿拉力方向作用，即沿兩旋轉(zhuǎn)軸線C之間的直連接線作用，而且以這樣的方式即會(huì)引起螺母主體1在通道6a和7a的區(qū)域中錯(cuò)配的徑向力幾乎不會(huì)出現(xiàn)。在該實(shí)施例中，螺母的主體1還形成接受一部分力的支承面7f。支承面7f是封閉的，即它們不包括通道，因此該區(qū)域中的錯(cuò)配無(wú)從開(kāi)始。
力接受件20的特殊性在于就在力接受件20被插入之后，由力接受件20和螺母主體1的相應(yīng)安裝空間6或7共同形成的圓柱狀支承面20f和7r的尺寸相對(duì)于連接件15具有些許不足(deficit)。一旦力接受件20已經(jīng)被插入，則共同形成的支承面7f、20f和7r或者共同形成的支承面20f和7r(如果當(dāng)間隙端3和4被拉到一起時(shí)，力接受件20單獨(dú)接受力)僅被再加工到其公稱尺寸，例如通過(guò)車削。這樣，可以實(shí)現(xiàn)到連接件15的支承面15f和15r的緊密配合。
在該示例性實(shí)施例中，力接受件20不是完全地在連接件15的一半長(zhǎng)度上延伸。但是，在一種實(shí)施例變型中，它們可以具有和連接件15或螺母主體1相同的長(zhǎng)度，而且設(shè)有用于拉緊元件10a的通道，其中所述通道，也即兩間隙端3和4的通道6a和7a，不會(huì)妨礙在拉緊元件10a和間隙端3、4之間的根據(jù)本發(fā)明可能作的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
螺母主體1的兩安裝空間6和7被形成為圓柱形通道孔，因此如果需要的話，必須用某種其他方法確保兩間隙端3和4的軸向?qū)б?。在第三示例性?shí)施例中，拉緊元件10a的桿區(qū)域在通道6a和7a中被精確地軸向?qū)б?，所述通道從間隙5延伸到各連接件15。特別是，從圖7的右側(cè)間隙端4的示例可以看出，用于在間隙端3和4中軸向引導(dǎo)的導(dǎo)引面18是由螺母主體1和相應(yīng)的力接受件20形成。另外，可以參考第一示例性實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。
為了完整性，應(yīng)該提到的是兩接頭優(yōu)選為相同的結(jié)構(gòu)，但原則上也可以不同，另外這適用于本發(fā)明的所有實(shí)施例。所述接頭的其中之一，例如第三示例性實(shí)施例中的左側(cè)接頭因此還可以和根據(jù)例如第二示例性實(shí)施例的一接頭對(duì)應(yīng)。
圖8和9表示根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母，其在左側(cè)和右側(cè)接頭的形成方面與第二及第三示例性實(shí)施例不同。
在第四實(shí)施例中，當(dāng)螺母的主體1變窄時(shí)，力通過(guò)左側(cè)力接受件22和右側(cè)力接受件22被傳遞到間隙端3和4上。但是，當(dāng)螺母的主體1變寬時(shí)出現(xiàn)的力由螺母主體1的安裝空間6和7直接接受。和其它示例性實(shí)施例的連接件15相比，第四示例性實(shí)施例的連接件被改進(jìn)，因此被標(biāo)以標(biāo)號(hào)16。它們不是由圓柱體形成，而是由切向向外變細(xì)的形體形成。但是，它們彼此面對(duì)的前支承面16f還是柱形，優(yōu)選為圓柱形，而且它們?cè)谟闪邮芗?2形成的全等同心的相對(duì)表面22f上滑動(dòng)，用于拉緊元件10a的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。使螺母主體1變寬所需的壓力由拉緊元件10a通過(guò)兩連接件16直接引到安裝空間6和7的后側(cè)上并通過(guò)其后支承面6r和7r導(dǎo)入螺母主體1中。
左側(cè)間隙端3中的安裝空間6和右側(cè)間隙端4中的安裝空間7各自形成一用于力接受件22的座靠面6b和7b。兩安裝空間6和7朝向螺母主體1的外殼表面開(kāi)口，因此可以從螺母主體1的外殼表面將下述結(jié)構(gòu)插入圖8和圖9所示的安裝位置中，所述結(jié)構(gòu)由拉緊元件10a、兩連接件16和力接受件22組成。兩安裝空間6和7都從螺母主體1的外殼表面沿徑向向內(nèi)變寬。由安裝空間6和7形成的靠近間隙的座靠面6b和7b在剖面中以大于0°的夾角彼此相對(duì)，所述夾角沿徑向向外開(kāi)口。由安裝空間6和7形成的后支承面6r和7r在剖面中以大于0°的夾角彼此相對(duì)，所述夾角沿徑向向內(nèi)開(kāi)口。由于安裝空間6和7的這種幾何形狀，當(dāng)螺母主體1變窄時(shí)，在力接受件22和座靠面6b、7b之間產(chǎn)生力，所述力迫使拉緊元件10a、連接件16和力接受件22沿徑向向內(nèi)。這確保所述結(jié)構(gòu)在安裝空間6和7中的定位。當(dāng)螺母主體1變寬時(shí)，通過(guò)后支承面6r和7r之間的夾角，可以得到同樣的效果。
兩間隙端3和4彼此之間的軸向?qū)б峭ㄟ^(guò)在連接件16上的精確軸向裝配形成，這和第一及第二示例性實(shí)施例中的相同。螺母主體1的相應(yīng)導(dǎo)引面還被標(biāo)以18。而且，拉緊元件10a和連接件16之間的螺紋配合也被選擇為緊密的(narrow)，這也適用于所有其它示例性實(shí)施例。桿通道6a和7a以槽的形式形成在各間隙端3和4上，其朝向螺母主體1的外殼表面開(kāi)口，而且提供從拉緊元件10a沿徑向向內(nèi)的足夠空間，所述空間用于拉緊元件10a和間隙端3、4之間根據(jù)本發(fā)明的可能相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖10到圖14表示根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的夾緊間隙螺母，其夾緊松開(kāi)機(jī)構(gòu)包括兩相同的拉緊元件10，但是與其它實(shí)施例相比，除拉緊元件10的數(shù)量加倍之外，該元件的結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化了。簡(jiǎn)化之處在于兩拉緊元件10是各自通過(guò)簡(jiǎn)單的螺旋連接被直接連接到右側(cè)間隙端4。因此，只有螺旋的運(yùn)動(dòng)可以作為拉緊元件10和右側(cè)間隙端4之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。右側(cè)間隙端4的兩安裝空間9被形成為簡(jiǎn)單的螺紋孔。但是，和左側(cè)間隙端3的連接還是通過(guò)接頭，以補(bǔ)償通過(guò)拉緊元件10引入的力在方向上的變化。
在左側(cè)間隙端3上的接頭基本上和第一示例性實(shí)施例的左側(cè)接頭一致。但是，與第一示例性實(shí)施例相比，它通過(guò)使用了力接受件24而有所改進(jìn)。這可結(jié)合圖12的切向剖視圖從圖11的橫剖圖最容易看出。
彼此相對(duì)滑動(dòng)的左側(cè)接頭的支承面23f和24f為圓柱面或球面。支承面23f由大致盤狀的支承件23形成，該支承件圍繞拉緊元件10的桿并置于抵靠拉緊頭32的下側(cè)。支承面24f是由力接受件24形成，所述力接受件將通過(guò)拉緊元件10施加的力引入螺母的主體1中。支承面對(duì)23f/24f提供了一可角位移的柱狀支座或球形支座。左側(cè)間隙端3中的桿通道6a被形成為一拉長(zhǎng)孔，該孔的徑向比軸向延伸的長(zhǎng)。對(duì)此，也可參考圖13和14。桿區(qū)域的軸向?qū)б?8和緊密螺紋裝配抵消了間隙端3和4的軸向偏移運(yùn)動(dòng)。
特別是從圖12和圖13中可以看出，一共用保持件25用于沿力的方向有效地固定兩拉緊元件10，但是，所述保持件也可以和第一示例性實(shí)施例的保持件25一致。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的夾緊間隙螺母，原則上也可以參照下述優(yōu)選特征，它們可以獨(dú)立考慮，也可以結(jié)合考慮。各螺母在其裝配端面?zhèn)壬习ㄒ挥衫缇鬯姆蚁┲瞥傻幕瑒?dòng)涂層，螺母通過(guò)它壓靠在要被固定的元件上，或者在其裝配端面?zhèn)壬贤ㄟ^(guò)其它方法形成具有低摩擦性。所述一個(gè)或幾個(gè)拉緊元件在桿區(qū)域內(nèi)被硬化。使形成拉緊元件和/或連接件的支承面硬化也對(duì)應(yīng)于一優(yōu)選實(shí)施例。
附圖標(biāo)記列表1螺母主體2內(nèi)螺紋3間隙端4間隙端5間隙6通道，安裝空間6a桿通道6b座靠面6f前支承面6r后支承面7安裝空間7a桿通道7b座靠面7f前支承面7r后支承面8拉緊輔件9安裝空間10拉緊元件10a拉緊元件11螺紋12拉緊頭，拉緊肩12f支承面13拉緊輔件14-15連接件，接頭樞軸15f前支承面15r后支承面16連接件，接頭樞軸16f前支承面
16r后支承面17-18軸向?qū)б?9軸向?qū)б浚o固元件20力接受件20f前支承面21連接螺釘22力接受件22f前支承面23支承件，支承盤23f支承面24力接受件24f支承面25保持件，保持板26-27-28加強(qiáng)件29-30對(duì)中倒角31-32拉緊頭A螺母的軸線B拉緊元件的軸線C接頭軸線D接頭軸線
權(quán)利要求
1.一種夾緊間隙螺母，包括a)一圍繞所述夾緊間隙螺母的縱向軸線(A)的內(nèi)螺紋(2)；b)至少兩間隙端(3，4)，其沿切向地彼此相對(duì)并且在其間形成一間隙(5)；c)和至少一連接到各所述間隙端(3，4)的拉緊元件(10；10a)，用于在所述間隙端(3，4)上施加力，使所述間隙端(3，4)沿切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中d)所述至少一拉緊元件(10；10a)通過(guò)一接頭可角位移地被連接到至少一所述間隙端(3，4)，該接頭補(bǔ)償由所述間隙端(3，4)的所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的所述力的方向變化。
2.如權(quán)利要求1所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述接頭包括支承面(如，6f/12f，7f/15f，7r/15r)，它們彼此滑動(dòng)接觸和/或滾動(dòng)接觸，當(dāng)所述間隙端(3，4)被朝向彼此拉動(dòng)和/或被壓離彼此時(shí)，用于補(bǔ)償所述力的所述方向變化。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10；10a)被連接到所述接頭的一連接件(15；16)上，所述連接件被可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述至少一間隙端(3；4)，以補(bǔ)償所述力的所述方向變化。
4.如前述權(quán)利要求所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述連接件(15；16)在朝向另一間隙端(4；3)的側(cè)上形成一球形優(yōu)選為圓柱形的支承而(15f；16f)，和/或在遠(yuǎn)離另一間隙端(4；3)的側(cè)上形成一球形優(yōu)選為圓柱形的支承面(15r；16r)。
5.如前述兩權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述連接件(15)是一圓柱體，連接到所述至少一間隙端(3；4)，可繞其縱向軸線(C)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10；10a)被連接到所述間隙端(3，4)，從而所述拉緊元件(10；10a)繞一指向沿所述力的方向的軸線(B)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起在所述拉緊元件(10；10a)和通過(guò)所述接頭連接到所述拉緊元件(10；10a)的所述至少一間隙端(3；4)之間沿所述軸線(B)的一相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
7.如前述權(quán)利要求所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10；10a)與所述接頭的一連接件(15；16)螺紋接合，或與形成所述另一間隙端(4；3)的螺母主體(1)螺紋接合。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10；10a)被以這樣一種方式連接到所述間隙端(3，4)，和/或通過(guò)沿所述夾緊間隙螺母的螺紋軸線(A)方向上的緊密配合在所述間隙端(3，4)的通道(6a，7a)中被導(dǎo)引，以便所述拉緊元件(10；10a)抵消所述間隙端(3，4)的軸向偏移運(yùn)動(dòng)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述間隙端(3，4)的一間隙端(3)設(shè)有一通道(6)，所述拉緊元件(10)可以被朝向所述間隙端(3，4)的另一間隙端(4)插入該通道中，并且所述拉緊元件(10)通過(guò)該通道伸出，其中在所述通道(6)中形成一支承面(6f；24f)，當(dāng)所述間隙端(3，4)被拉向彼此時(shí)，所述支承面(6f；24f)接受由所述拉緊元件(10)施加的所述力。
10.如前述權(quán)利要求所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10)包括一拉緊肩，該拉緊肩形成所述接頭的一接頭樞軸，其中所述拉緊肩優(yōu)選地由一拉緊頭(12；32)形成。
11.如前述兩權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述拉緊元件(10)被以這樣一種方式連接到所述間隙端(3，4)，即所述拉緊元件(10)繞一指向沿所述力的方向的軸線(B)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起在所述拉緊元件(10)和所述至少一所述間隙端(3，4)之間沿所述軸線(B)的一相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而且在所述拉緊元件(10)和所述間隙端(3，4)的另一間隙端之間沿所述軸線(B)的運(yùn)動(dòng)由一保持件(25)阻止。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于形成所述內(nèi)螺紋(2)和所述間隙端(3，4)的一環(huán)形螺母主體(1)包括在所述至少一間隙端(3；4)中的一安裝空間(6；7)，其中所述拉緊元件(10；10a)是直接地或通過(guò)一連接件(15；16)被支承在所述接頭的一支承面(6f，6r，12f，22f，24f；7f，7r，20f，22f)上，其中所述螺母主體(1)可以直接形成所述支承面(6f，6r；7f，7r)，或者支承在所述安裝空間(6，7)中的一力接受件(24；20，22)可以形成所述支承面(24f；20f，22f)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述接頭包括一連接到所述拉緊元件(10；10a)的接頭樞軸(15；16；32/23)和一用于所述接頭樞軸(15；16；32/23)的支承面(20f；22f；24f)，所述支承面(20f；22f；24f)由一力接受件(20；22；24)形成，用于接受由所述接頭樞軸(15；16；32/23)沿相對(duì)于其接頭軸線(C；D)的徑向施加的力，并將該力至少主要切向地導(dǎo)入通過(guò)所述接頭連接到所述拉緊元件(10；10a)的所述至少一間隙端(3；4)中，所述力接受件(20；22；24)被支承在該間隙端上。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于形成或有助于形成所述夾緊間隙螺母的螺母主體(1)被分割成至少兩部分，從而可以從垂直于一桿或軸的方向?qū)⑺雎菽钢黧w(1)置于該桿或軸上，并將其擰到所述桿或軸的外螺紋上。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于所述夾緊間隙螺母包括在至少一軸向端面?zhèn)壬系囊粚?duì)中倒角(30)，其中所述夾緊間隙螺母可以通過(guò)所述對(duì)中倒角(30)被推到一桿或軸的外螺紋的一端上，為了對(duì)中所述夾緊間隙螺母。
16.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊間隙螺母，其特征在于其用于將一元件軸向地固定到一桿或軸上，其中所述元件優(yōu)選為例如風(fēng)力發(fā)電裝置、水輪機(jī)或輥扎機(jī)的大型結(jié)構(gòu)設(shè)備或機(jī)器的滾動(dòng)軸承。
全文摘要
一種夾緊間隙螺母，包括a)一圍繞所述夾緊間隙螺母的縱向軸線(A)的內(nèi)螺紋(2)；b)至少兩間隙端(3，4)，其沿切向地彼此相對(duì)并且在其間形成一間隙(5)；c)和至少一連接到各所述間隙端(3，4)的拉緊元件(10；10a)，用于在所述間隙端(3，4)上施加力，使所述間隙端(3，4)沿切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中d)所述至少一拉緊元件(10；10a)通過(guò)一接頭可角位移地被連接到至少一所述間隙端(3，4)，該接頭補(bǔ)償由所述間隙端(3，4)的所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的所述力的方向變化。
文檔編號(hào)F16B37/08GK1509380SQ02809812
公開(kāi)日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月13日
發(fā)明者威廉·蘭德韋爾, 威廉 蘭德韋爾 申請(qǐng)人:威廉·蘭德韋爾, 威廉 蘭德韋爾